極小の電気ポンプによりタッチスクリーン上に物理ボタンが再現できる有機ELディスプレイが開発

masapoco
投稿日
2023年4月28日 19:48
An OLED screen has been developed on the surface

カーネギーメロン大学のFuture Interfaces Group(FIG)の研究者らは、コマンドで表面に突起を作ることができるディスプレイを開発した。このコンセプト自体は以前からあったが、このバージョンはより薄く、より軽く、より多用途に使えるという。

フラットパネル・ハプティクスの特殊な層をOLEDパネルの下に配置することで、盛り上がった画面を作ることが出来る。埋め込み型電気浸透ポンプ(EEOPs)は、スマートフォンや車のディスプレイなどのタッチスクリーン機器に埋め込まれた、薄いパワー層上の液体ポンプのアレイだ。

画面上の要素にポップアップボタンが必要な場合、EEOP層の一部に液体が充填され、上部の有機ELパネルがその形状になるように“たわむ”。その結果、平面から最大1.5mmまで突出する「物理ボタン」が出来上がるのだ。ボタンを画面から外すと、パネルはフラットな状態に戻る。研究チームによると、各エリアが埋まるのに約1秒かかり、しっかりとした感触を得られるという。

FIGのプロトタイプは、よりダイナミックな形や大きさにすることができ、研究チームは、このソリューションの厚みが他とは一線を画すと述べている。

「このアプローチの主な利点は、機械システム全体がコンパクトで薄いフォームファクターであることです。私たちのデバイススタックは厚さ5mm未満ですが、オフセットが5mmあります。さらに、1対の電気ケーブルと制御電子機器だけで駆動する自律型である。また、軽量(40g以下)でありながら、ユーザーのインタラクションに対応できる十分な力に耐えることができます」と研究者は述べている。

現在のフローティングボタンは、形状やサイズが限定されているため、汎用性が低い。しかし、この原理を応用して、ポップアップボタンの数を増やしたり減らしたりすることができれば、タイピングやゲーム、オートコントロール、さらには点字スクリーンなど、ユーザーとのインタラクションに新しい可能性が生まれるかも知れない。


論文

参考文献

研究の要旨

スクリーンの有無にかかわらず、フラットなタッチインターフェースは現代社会に浸透している。しかし、触覚フィードバックはごくわずかであるため、自己完結型、高速動作、ミリメートル単位の変位が可能な、厚さわずか1ミリの触覚・形状変化ディスプレイ技術の研究が盛んに行われている。我々は、電気浸透圧ポンプ(EEOP)を用いた、小型化可能な新しいタイプの形状変化ディスプレイを紹介する。このポンプは、印加電圧によって直接制御され、電力が供給されます。それにもかかわらず、1秒間に体積分の液体を移動させ、±50kPaの圧力を発生させることができるだ。これは、例えば、スマートフォンでポップアップキーボードを実現するために必要な技術的要素である。私たちは、私たちのディスプレイの機械的および心理物理的性能を実験的に定量化し、最後にインターフェースの例を示す。



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