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【科技新知】超音波讓觸控好真實
觸控已成為各行動裝置的人機介面技術主流，觸控科技日新月異，除了觸控面板全面導入投射式電容、多點觸控技術之外，開發廠商也正以各種馬達驅動、電容、電場、超音波的觸覺回饋技術，使得用戶接觸螢幕上不同物件時，不再只是冷冰冰的面板觸感。
觸覺技術(Haptic Technology)是近年來頗受矚目的研發領域，觸覺技術發展至今，簡單明確的「力」回饋，已是最基本的應用呈現方式，但是除了「力」之外，我們的手指及手掌還能感知更多的訊息。常見的應用是在裝置內添加「觸覺回饋」(Tactile Feedback) 的功能，讓手在碰觸裝置(例如觸控螢幕)時，能感受到「反饋力道」，這是因為該裝置可以立即產生例如力(force)、振動(vibration)、移動(motion)等回饋輸出，可以讓用戶擬真的感受到螢幕畫面顯示的物件的質感，讓手指的碰觸感覺更為鮮明真實。
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圖1、觸覺技術(Haptic Technology) |
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目前觸覺回饋技術是以觸控面板為主要的應用介面，觸控面板上最新的觸覺回饋技術，是日本的富士通(Fujitsu)在2014年初所發表的超音波振動(ultrasonic vibrations)技術，這項技術可以讓使用者在原本冷硬的觸控面板上感受到「平滑」與「粗糙」的觸感，而這二種觸感是以往的技術所無法產生的。
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圖2、應用於觸控面板上最新的觸覺回饋技術 |
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富士通利用超音波震動與靜電等技術原理，讓人產生一種觸感上的錯覺，頗有以假亂真的科幻感。富士通在嵌入在觸控面板防護玻璃層(Cover Glass)底下的觸控聲波發射器，利用超音波來振動觸控面板，會因為擠壓薄膜效應(squeeze film effect)而在手指尖與觸控面板表面之間形成高壓空氣膜，依據螢幕畫面的物體表面滑溜、粗糙、凹凸等觸感，產生不同頻率的超聲波，並藉由手指接觸到防護玻璃層所感受到的些微聲波振動，感受到螢幕表面的滑溜、粗糙或凹凸等觸感；同時結合了聲音回饋技術，試想一下，像是觸摸到古箏的琴弦時，除了能從手指感覺出不同琴弦的粗細觸感之外，也會因碰觸到不同琴弦而彈奏出不同階的音色。富士通已為這項超音波振動面板技術申請了專利。
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圖3、Fujitsu以超音波振動產生平滑與粗糙的觸覺回饋 |
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全新的人機互動模式正在演化，凌空觸覺技術，未來應用領域無限。然而這項技術發展目前面臨的最大挑戰，就是將技術商品化，並達到實體上的準確性，可說是相當困難，業者要研發或導入觸覺回饋技術於旗下產品時，不單只考量技術開發，重要的是將互動內容，整合到觸覺回饋軟硬體介面設計。
突發奇想，也許可應用簡單的觸覺回饋功能於水產陳列館、水族生態展示館、澎湖水族館、森林遊樂區以及自然教育中心等導覽服務，以做為特色區隔；而更先進的觸覺回饋技術應用，會將我們的感官(視覺、聽覺、觸覺)交互結合，寓教於樂、豐富參觀者的情境感知，大幅提升農業互動體驗的豐富性，進而帶動各點的遊憩觀光風潮。
參考資料
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