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觸感顯示器:視障者使用圖形化觸感顯示器,圖片摸得到
Type(Type) 2007/12/1 00:16

原文: http://www.eettaiwan.com/ART_8800490325_480502_NT_4c3b4c86.HTM?click_from=RSS

觸感顯示器:視障者使用的圖形化觸感顯示器(haptic-display) 圖片摸得到

曾聯手發明駐極體麥克風(electret microphone)的電子工程師,最近再度合作開發出全球首款供視障者使用的圖形化觸感(haptic)顯示器。研發這種顯示器的工程師之一是James West,他曾獲得美國最高榮譽──美國國家科技獎章(National Medal of Technology);West得獎的原因是利用駐極體的充電高分子薄膜(charged polymer film),把運動轉換為電氣訊號。而在由這項由美國國家科學基金會(NSF)所贊助的觸感顯示器(haptic-display)計畫中,West則是把他獲獎的概念倒轉,反過來把訊號發送到具備電活性(electro-active)的聚合物上;這些訊號是聚合物表面運動的反應。研究人員希望他們的研發成果能讓視障者透過手指觸摸,來感覺圖形圖案的顯示。這項名為「用於弱視及盲人的動態觸覺介面(A Dynamic Tactile Interface for Visually Impaired and Blind People)」的研究計畫,領導人是來自美國紐約City College的工程系教授Ilona Kretzschmar;她表示想要:「開發一種可行的動態觸覺介面,因而讓圖形及畫面資訊,透過觸覺而非視覺的方式被即時呈現。」現在市面上供視障者使用的顯示器非常昂貴,受限於文字的呈現又缺乏完整的觸控式螢幕。而由Kretzschmar、West與其他研究團隊成員所設計的觸感顯示器,將整合一個觸控式螢幕,讓使用者能夠按壓螢幕的各個區域,以啟動他們可感覺得到的選單及圖示。由於能夠顯示圖像資訊、並透過觸控來啟動它們,未來視障者也能使用今日的電腦上的各種圖片資訊。「弱視或是全盲的視障者可用的資訊量,將因此大幅成長。」Kretzschmar表示。充電高分子薄膜1962年,West和Gerhard Sessler在貝爾實驗室(Bell Labs)發明了駐極體麥克風。他們的發明重點在於:把永久充電的高分子薄膜添加到電容器麥克風中做為橫膈膜,因此免除了對充電電源的需求。因為做為電容器極板(plate)之一的高分子薄膜被永久地充電,聲音就可透過膜的振動,對來自橫隔膜的訊號進行調變。在新發明的觸感顯示器中,上述的機制將被保留,仍然由電器訊號引起高分子隔膜的運動。該種顯示器有三層,頂層是由高分子薄膜構成,其工作方式與駐極體麥克風相反,電氣訊號被逐個像素地發送到高分子薄膜,而隔膜則會稍微升起,以做為回應。中層薄膜能使各個像素的嵌入電極能被頂層尋址;至於底層的顯示將支撐一個觸控式螢幕,讓使用者能用手指而不是滑鼠來按圖示、按鈕和其他螢幕上的圖標。而與該顯示器搭配的軟體,也將結合音訊的功能來簡單導覽螢幕上的圖示與圖表。身為材料科學專家的Kretzschmar對該計畫的貢獻,則在於合成了一種名為Janus (羅馬神話人物)的奈米珠(nanoscale beads),這種奈米珠的兩半分別由不同的材料組成,以覆蓋在觸感顯示器的表面上;透過利用微小的Janus粒子電極來覆蓋具電活性的高分子薄膜,研究團隊希望當觸控一個觸覺像素時,能夠加速其運動,因而讓使用者能夠更容易地感覺圖像。這項研究計畫預計至少需要三年時間才能完成,參與的研究人員包括:紐約City College教授Vivien Tartter、Baruch College視障者電腦中心總監Karen Gourgey、西北大學(Northwestern University)電子工程教授Thrasos Pappas;以及馬里蘭大學(University of Maryland)教授Leigh Abts。

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