z

นักวิจัยชาวสหรัฐฯ พัฒนาเทคโนโลยีจอแสดงผลสัมผัสแบบออปโตอิเล็กทรอนิกส์รูปแบบใหม่

8 ธันวาคม – นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย ซานตาบาร์บารา (UC Santa Barbara) ได้สาธิตเทคโนโลยีการแสดงผลแบบใหม่ในงานวิจัยล่าสุดที่ตีพิมพ์ในวารสาร Science Robotics โดยภาพเคลื่อนไหวที่แสดงนั้นไม่เพียงแต่สามารถมองเห็นได้เท่านั้น แต่ยังสามารถสัมผัสได้จริงอีกด้วย งานวิจัยนี้ได้นำเสนอพื้นผิวสัมผัสแบบออปโตอิเล็กทรอนิกส์ที่บางเฉียบซึ่งปกคลุมด้วยพิกเซลขนาดมิลลิเมตร เมื่อได้รับแสงเป็นจังหวะสั้นๆ พิกเซลเหล่านี้จะโป่งออกมาเป็นปุ่มสัมผัสที่สามารถรับรู้ได้ด้วยการสัมผัส

 

โครงการนี้เริ่มต้นขึ้นในปี 2021 จากคำถามง่ายๆ ที่ศาสตราจารย์ Yon Visell แห่งมหาวิทยาลัย UC Santa Barbara ตั้งขึ้น: แสงที่ใช้ในการสร้างภาพสามารถสร้างการตอบสนองทางกลที่แรงพอที่จะรับรู้ได้ด้วยมือมนุษย์หรือไม่? หลังจากใช้เวลาหนึ่งปีในการสร้างแบบจำลองและทดลองสร้างต้นแบบหลายครั้งที่ไม่ประสบความสำเร็จ ในที่สุด Max Linnander นักวิจัยของมหาวิทยาลัยก็พัฒนาอุปกรณ์ต้นแบบชิ้นแรกได้สำเร็จในปลายปี 2022 อุปกรณ์นี้ทำงานโดยใช้เพียงแสงวาบจากเลเซอร์ไดโอดขนาดเล็กและไม่มีส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์ใดๆ แต่สามารถสร้างแรงกระตุ้นสัมผัสที่ชัดเจนและรับรู้ได้เมื่อสัมผัส

 

https://www.perfectdisplay.com/34-inch-180hz-gaming-monitor-34401440-gaming-monitor-180hz-gaming-monitor-ultrawide-gaming-monitor-eg34xqa-product/

https://www.perfectdisplay.com/27-nano-ips-qhd-180hz-gaming-monitor-product/

https://www.perfectdisplay.com/27-ips-uhd-330hzfhd-165hz-gaming-monitor-product/

 

เป็นที่เข้าใจกันว่าสถาปัตยกรรมจอแสดงผลแบบสมบูรณ์ที่อธิบายไว้ในงานวิจัยนี้สร้างขึ้นบนความสำเร็จดังกล่าว พิกเซลแต่ละพิกเซลประกอบด้วยฟิล์มพื้นผิวบาง ๆ ช่องว่างอากาศเล็ก ๆ อยู่ด้านล่าง และฟิล์มกราไฟต์ที่แขวนลอยอยู่ เมื่อได้รับแสง ฟิล์มกราไฟต์จะดูดซับพลังงานแสงและเปลี่ยนเป็นความร้อนอย่างรวดเร็ว ทำให้ช่องว่างอากาศใต้ฟิล์มขยายตัวและดันพื้นผิวขึ้นไปได้มากถึงหนึ่งมิลลิเมตร ขนาดของการเคลื่อนที่นี้เพียงพอให้ผู้ใช้สามารถระบุตำแหน่งพิกเซลแต่ละพิกเซลได้อย่างแม่นยำด้วยปลายนิ้ว

 

เนื่องจากลำแสงเลเซอร์เดียวกันให้ทั้งพลังงานและการกำหนดตำแหน่งพิกเซล แผงทั้งหมดจึงไม่จำเป็นต้องมีสายไฟภายใน ระบบสแกนความเร็วสูงสามารถกวาดไปทั่วอาร์เรย์พิกเซลได้อย่างรวดเร็ว กระตุ้นพิกเซลทีละพิกเซลเพื่อสร้างภาพเคลื่อนไหวทั้งแบบภาพและสัมผัสอย่างต่อเนื่อง

 

ปัจจุบันทีมวิจัยประสบความสำเร็จในการสร้างอาร์เรย์ที่มีพิกเซลที่สามารถควบคุมได้อย่างอิสระมากกว่า 1,500 พิกเซล ซึ่งถือเป็นความก้าวหน้าครั้งสำคัญเมื่อเทียบกับจอแสดงผลแบบสัมผัสรุ่นก่อนๆ ที่ประสบปัญหาในการสร้างสมดุลระหว่างความหนาแน่นของพิกเซล ความเร็วในการตอบสนอง และขนาดของการเคลื่อนที่ เวลาในการตอบสนองอยู่ในช่วง 2 ถึง 100 มิลลิวินาที ซึ่งเพียงพอต่อการสร้างเส้นโค้ง รูปร่าง และรูปแบบตัวอักษรที่ราบเรียบ ในการทดสอบกับผู้ใช้ ผู้เข้าร่วมสามารถติดตามสิ่งเร้าที่เคลื่อนไหวได้อย่างแม่นยำ แยกแยะรูปแบบเชิงพื้นที่ และรับรู้ข้อมูลเชิงเวลาที่เกิดจากการเปิดใช้งานพิกเซลตามลำดับ

 

นักวิจัยตั้งข้อสังเกตว่า ด้วยระบบการกำหนดตำแหน่งด้วยแสง เทคโนโลยีนี้จึงมีศักยภาพในการขยายขนาดได้อย่างยอดเยี่ยม สามารถควบคุมอาร์เรย์ขนาดใหญ่ได้ด้วยเลเซอร์สแกนขนาดกะทัดรัดที่ใช้กันทั่วไปในโปรเจ็กเตอร์สมัยใหม่ พวกเขายังมองเห็นถึงศักยภาพในการใช้งานที่หลากหลาย เช่น อินเทอร์เฟซระหว่างมนุษย์กับเครื่องจักรในรถยนต์ที่จำลองการควบคุมทางกายภาพ และข้อความหรือแผนภาพอิเล็กทรอนิกส์ที่ปรับเปลี่ยนรูปร่างได้แบบไดนามิกภายใต้ฝ่ามือของผู้ใช้งาน

 

แม้ว่างานวิจัยนี้จะยังอยู่ในขั้นตอนการพัฒนาต้นแบบ แต่ก็ถือเป็นครั้งแรกที่มีการแปลงพลังงานแสงไปเป็นการเปลี่ยนแปลงทางกลโดยตรงด้วยความละเอียดสูง ทีมงานจากมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย ซานตาบาร์บารา จึงได้เปิดเส้นทางใหม่: จอแสดงผลแบบสัมผัสในอนาคตจะทำงานคล้ายกับจอแสดงผลแบบดั้งเดิมมากขึ้น โดยนำเสนอข้อมูลในรูปแบบที่สามารถมองเห็นได้ด้วยตาและสำรวจได้ด้วยนิ้วพร้อมกัน


วันที่เผยแพร่: 10 ธันวาคม 2025