觸摸面板的觸覺反饋新提案接連不斷

　　針對(duì)觸摸面板用途，與原來截然不同的觸覺反饋技術(shù)提案增多。采用新方式，或者與其他功能組合的技術(shù)已經(jīng)面世。東芝信息系統(tǒng)以利用微弱的電場(chǎng)變化實(shí)現(xiàn)多種觸覺的技術(shù)為基礎(chǔ)，試制出了相應(yīng)產(chǎn)品。

　　此前的觸覺反饋技術(shù)，一般都是利用通過小型馬達(dá)和壓電元件等發(fā)生的振動(dòng)實(shí)現(xiàn)的，利用電場(chǎng)變化的方法很少見。

　　利用電場(chǎng)變化的方法的優(yōu)點(diǎn)除了可以表現(xiàn)多種觸覺外，還包括由于無需機(jī)械部件，因此沒有振動(dòng)音，不易損壞等。不用選擇可提示觸覺的場(chǎng)所也是其一個(gè)特點(diǎn)。在電子產(chǎn)品的側(cè)面、背面以及曲面上等原有技術(shù)難以實(shí)現(xiàn)的場(chǎng)所也可采用。另外，還可自由控制提供觸感的區(qū)域。例如，僅當(dāng)用戶觸摸畫面上顯示的按鈕時(shí)，提供反饋觸覺等。

　　為了宣傳可提供的觸覺種類之多，東芝信息系統(tǒng)在“第13屆嵌入系統(tǒng)開發(fā)技術(shù)展(ESEC)”上公開了“iPodtouch”以及采用觸摸板的試制品(圖1)。利用iPodtouch提供了橫向滑動(dòng)手指觸摸按鈕時(shí)，可讓用戶感覺到按鈕所在部分的不同觸感。而觸摸板方面，在個(gè)人電腦畫面上顯示了“刷子表面”,“粗糙表面”以及“凸凹不平材料”等，當(dāng)光標(biāo)放在不同的圖像上面時(shí)，指尖可獲得相應(yīng)的觸感(圖1(b)。

　　關(guān)鍵在于薄膜材料

　　開發(fā)出這種利用電場(chǎng)變化技術(shù)的是芬蘭的風(fēng)險(xiǎn)公司Senseg Oy注1)。該公司提供控制專用薄膜和電場(chǎng)變化的模塊，控制用軟件以及多種觸覺數(shù)據(jù)庫(圖2)。

　　注1) Senseg公司約有20名員工。除了芬蘭赫爾辛基外，還在美國硅谷和東京設(shè)有辦公室。預(yù)定2010年內(nèi)，在臺(tái)灣和韓國設(shè)置辦公室。

　　東芝信息系統(tǒng)采用配備了基于電場(chǎng)變化的觸覺反饋技術(shù)的iPodtouch,觸碰畫面上顯示的按鈕區(qū)域，可以感覺到凸起(a)。在ESEC上還公開了觸摸板的試制品(b)。將指針與畫面內(nèi)的紋理圖像合并，會(huì)感受到與其質(zhì)感相應(yīng)的觸覺。

　　采用Senseg的觸覺反饋技術(shù)，通過改變電場(chǎng)強(qiáng)度，或改變其變動(dòng)周期，可以向用戶提供觸碰的觸感。通過追加觸摸面板與外殼間配置的專用支持薄膜與控制電場(chǎng)變化的模塊進(jìn)行表現(xiàn)。

　　盡管沒有公開要素技術(shù)的詳情，但通過改變電場(chǎng)強(qiáng)度及變動(dòng)周期等，“可以實(shí)現(xiàn)多種觸感”(SensegOy)。與控制方法同樣重要的還有薄膜材料的篩選。薄膜的厚度為“μm級(jí)”(該公司)，光透射率達(dá)到90%以上。SensegOy表示，可使用的薄膜尺寸基本上“沒有限制”.

　　除了性能方面的特征外，SensegOy還強(qiáng)調(diào)了追加成本低的特點(diǎn)。“雖然還取決于數(shù)量，但一張支持薄膜能夠以10~20日元左右的價(jià)格提供”(東芝展區(qū)的解說員)。

　　除了東芝信息系統(tǒng)外，Senseg Oy還計(jì)劃面向其他廠商提供。SensegOy方面自信地表示，“預(yù)計(jì)2011年上半年配備于筆記本電腦和平板終端產(chǎn)品等的觸摸面板及觸摸板。2011年下半年配備于手機(jī)”.

　　通過壓力檢測(cè)實(shí)現(xiàn)新UI

　　索尼計(jì)算機(jī)科學(xué)研究所(Sony Computer ScienceLaboratories,索尼CSL)還在觸覺反饋技術(shù)中組合了新功能。該公司追加了檢測(cè)觸碰觸摸面板時(shí)的力度大小的功能。這樣一來，即可實(shí)現(xiàn)新的用戶界面(UI)設(shè)計(jì)。

　　索尼CSL在2010年5月舉行的“OpenHouse”上展示了模仿手機(jī)的試制品，公開了利用壓力檢測(cè)的GUI演示。通過改變觸碰觸摸面板的力度，可改變畫面上圖標(biāo)的切換速度(圖3)。越用力觸碰，越能高速切換圖標(biāo)。

　　索尼CSL的觸摸面板試制品還具有檢測(cè)操作時(shí)的壓力的功能。用戶觸碰觸摸面板的力度越大，畫面上顯示的圖標(biāo)的上下切換速度越快。

　　為了實(shí)現(xiàn)令人愉快的觸覺反饋功能，采用了利用壓電元件的致動(dòng)器。壓力檢測(cè)采用了電阻值會(huì)隨觸碰力度大小變化的“Force SensingResistor(FSR)”.

　　此次，該公司以配備于手機(jī)為目標(biāo)，積極致力于致動(dòng)器的低電壓化和小型化。采用具有16層多層構(gòu)造的壓電元件，將驅(qū)動(dòng)電壓降至±9V.“如果提高電壓，估計(jì)利用手機(jī)的充電電池即可驅(qū)動(dòng)”(解說員)。另外，將在小型底板上構(gòu)成的致動(dòng)器尺寸縮小至30mm×3mm×0.8mm.

　　試制品在顯示部邊框(遮光板)部分的下部安裝了6個(gè)FSR和兩個(gè)壓電致動(dòng)器。具體是FSR在上部、下部和中央部分三個(gè)位置，左右各配置了一個(gè)。致動(dòng)器在中央部分左右各配備了一個(gè)。

　　索尼CSL沒有提及任何有關(guān)實(shí)用化時(shí)間的消息，不過很有可能配備于日瑞合資公司索尼愛立信移動(dòng)通信(Sony EricssonMobile Communications AB)的產(chǎn)品。演示中使用的小型影像顯示產(chǎn)品刻有“SonyEricsson”字樣，解說面板上記載了表示與該公司擁有合作關(guān)系的內(nèi)容。