触觉反馈手机屏幕让你“触手可感”

法国触觉技术新创公司Hap2U期望藉由让使用者随着手指在塑料、木材和玻璃上滑动过程中，改变对于不同表面的感觉，从而让显示器上的各种纹理“触感”成真。

在今年的国际消费电子展(CES)上，Hap2U发表号称全球首款支持触觉反馈(haptic)的智能手机显示器Hap2phone，能让使用者在手机的触控屏幕上触摸并感知所显示的物体。其创新的Hap2phone还获得了今年的CES创新奖(CES Innovation Awards)。

提高互动性与“触感”

Hap2U期望随着Hap2phone技术推出，瞄准全球的触觉组件市场。据市场研究公司IDTechEx的最新报告，这一市场预计到2030年的价值将达到48亿美元。触觉反馈技术用于诸如游戏机控制器等产品中已经超过30多年了，并且广泛应用于大多数的智能手机、智能手表和电子设备中。然而，IDTechEx表示观察到过去五年来触觉技术开始发生变化，特别是“在开发未来触觉技术的创新方向上有了重大的转变”。

例如成立于2015年的Hap2U，发展出所谓的超音波润滑原理(ultrasonic lubrication principle)。该公司解释，震动发生在超音波频率(高于20kHz)，并在手指和屏幕之间产生压缩的空气薄膜，从而改变摩擦力，因而也可控制不同的震动力道。

目前，当智能手机用户在收到通知、文字简讯或轻点屏幕的玻璃表面时，都可以感觉到震动，这就是震动触觉技术。而Hap2U的技术则进一步透过启用纹理感知功能，以增强整体的感官体验。Chappaz解释说：“想想使用者在嘈杂或恶劣照明条件下(例如在户外)使用智能手机时，触控反馈对于改善其体验有多么重要。高分辨率(HD)的纹理感知(Texture Sensation)是使用者与外界之间的关键接口，相较于传统屏幕，它更有助于提高互动感。”

Hap2U使用压电致动器在玻璃屏幕上产生超音波震动，并改变用户手指的摩擦力。其所产生的震动与手指的位置同步，让用户能够感觉到在屏幕上出现了什么。这种薄膜压电解决方案(长2微米)额外增加的重量还不到1g，也不至于增加多少显示功耗(约仅1%)。

Hap2U将压电致动器整合至玻璃触控屏幕的背面，并以AC讯号驱动，使其在材料中产生超声驻波。（来源：Hap2U）

Hap2U声称，透过施加不同的摩擦系数，就可以让使用者的触感产生明显的区别——例如是强烈还是轻柔的刻痕、弹簧、按钮、弹性以及各种凹凸和纹理等。这让使用者指尖的神经末梢能够检测到这些不同的感觉，并通知大脑对其进行解读。

基本上，Chappaz表示：“Hap2Phone提供了用户眼睛所看到的实体触控体验：如果屏幕上有鱼，用户就能感觉到其上的鳞片；或是在视讯游戏中，用户也可以感知到按钮、滑杆或是车子的车轮。”对于制造商而言，将屏幕整合于其产品中，使其不但具互动性且可实际感知，解决了与数字化有关的许多问题。

整合Hap2U压电致动器的技术堆栈图。（来源：Hap2U）

从玻璃开始扩展至更多材料

Hap2U最初专注于玻璃表面，例如智能手机和平板计算机屏幕，但该公司也一直在研究多材料的触觉技术，将触觉技术部署在木材、塑料和金属上。

Hap2U的技术并不仅限于智能手机，还可以在物联网(IoT)、工业、汽车和智慧建筑等市场中开启更多新应用。

为了加速其触觉技术的发展，Hap2U在2016年获得首轮种子资金，并于2018年底从戴姆勒公司(Daimler AG)获得400万欧元的A轮融资。Hap2U总部位于法国格勒诺布尔，目前拥有30名员工，预计到2020年底前扩编一倍达60人。

编译：Susan Hong   责编：Yvonne Geng

(参考原文：Texture Sensations on the First Haptic Smartphone Display，by Anne-Françoise Pelé)