苹果新专利：移动设备显示屏可提供各种触觉

老班长

据外媒报道，美国专利与商标管理局（USPTO）周二批准了苹果的一项新专利，这项专利提到一种配备可改变形状的显示屏的便携式设备。这意味着真正的触觉用户交互体验可能距离现实又近了一步。

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这项专利的名称为“可改变形状的用户界面”，它提到一种创新硬件解决方案，可以让消费者设备自动改变形状以便更好地满足用户需求。
这项专利特别指出，像iPhone显示屏这样的用户界面可以通过内置在显示屏下方的机电元件来提供各种触觉。
在某些情况下，设备的运行状态取决于特定的用户界面。例如，在计时器应用中，显示屏的不同区域可能会上升或下降来模拟按键动作。在地图应用中，显示屏的不同区域可能会上升以突出显示某条路线。而在音乐类应用中，这种技术则可以控制显示屏来形成代表回退、快进和播放等控制功能的箭头形标记。
这项技术可以为虚拟资产赋形，从而增强功能。除了触觉体验能够增加吸引力之外，能够改变形状的显示屏对于视觉有障碍的用户来说可能是一项福利。这项技术还可以在用户看不到显示屏比如把手机放在口袋里时用来控制设备。
要想让显示屏能够改变形状，可能需要在显示屏中安装一个或多个可配置的节点。这些节点按矩阵排列在一块柔性衬底上，根据用户界面来决定显示屏的形状，比如形成各种图案和纹理，凸显用户界面上的各种元素，提供触觉反馈。
专利文件详细列出了各种变形制动器，包括机电活塞、镍钛合金和压电晶体等专用材料。虽然活塞形制动器可能更容易制造，但是能够对热、电、磁或其他刺激源作出反应的变形材料系统相对比较小，适用于精细安装。
由于它们独特的性质，形状多变的制动器能够在受到刺激时变形。根据材料、方向和刺激源的不同，这些组件可以拉伸、上升、延长或以其他的方式变形。
在另一些情况下，制动器还可以在受到刺激时倾斜、旋转或改变位置，从而控制显示屏的形状。
与底层技术无关，不管需要变成什么样的形状，都需要所有的制动器齐心合力才能在显示屏上方或下方形成特定的形状。可以接受的变形包括高度、宽度、长度、方向、配置、布局、纹理、模式、三维形状和其他方面的变化。
还有一种应用方案是将变形设备插入其他的硬件解决方案中使用，比如MacBook的触控板或iPod的触摸屏。除了虚拟按键和与用户界面有关的应用方案，制动器系统还可以被用来为显示屏显示的图像创造三维效果。
需要指出的是，今日获批的这项专利似乎需要比较大的表面区域，那样才能布置足够多的UI按钮和应用图标。或许上面所说的制动器系统有朝一日能够在精细电路的像素级分辨率上实现。可能还要使用各种高度的制动器，这样苹果就可以创造出一种类似于3D打印的动态起伏的表面。
苹果最早在2008年提交这项专利的申请文件，因此苹果不太可能在短期内将这项技术应用到正式产品中。然而，从这个概念可以看出苹果正在研究其他的用户界面。实际上，从第一代Mac到现在，这项研究从未间断过。