Keep in Touch, Optically (光學式觸控) 元件篇

Keep in Touch, Optically (光學式觸控) 元件篇
Kisplay

上一篇提到CMOS光學式觸控的作動原理 http://www.wretch.cc/blog/KisPlay/1138598


, 接下來來聊聊這個觸控技術的關鍵元件吧~ CMOS光學式觸控的主要元件包括CMOS,玻璃基板,反射條還有邏輯運算IC這幾項.

整個光學觸控模組的元件都位在一塊玻璃上,這片玻璃可提供觸控的保護及維持整塊觸控模組的結構,使之不易受外力而變形,避免CMOS因變形看不到光軸而不準或失靈. 然而玻璃的價格及重量一直被詬病著,目前看到的一些CMOS光學觸控螢幕就極力嘗試把玻璃拿掉,用較硬的POL來做保護,並用較強的框架來做支撐,當然效果没有玻璃的好,但應該也夠用了,也有些面板廠將觸控模組內建於面板上,也可以大大減低體積與製程複雜度.

再來就是最關鍵的感光元件. 巿面上CMOS本身規格最大的分別就是有些是linear sensor,而有些是area sensor.所謂linear sensor是CMOS本身的解析度為640×1或480×1,可以想像它像是人的眼睛, 看東西時如果眼睛瞇成一條線,可能會覺得看不清楚,但實際上卻還是可以從縫隙中看到別人. 而area sensor一般是640×3、480×3或640×2、480×2, 比較大的解析度就像眼睛張得比較開.

通常用area sensor的人都強調他們的東西比較好,因為是感測面積較大,看到的多,光通量大,就像眼睛大的人都說自己看得比較清楚一樣. 但實際上來說,眼睛比較小,看得就比較不清楚嗎? 當然不是,雖然小眼睛看到的範圍没大眼睛的廣,但可視程度是差不多的.

不管是linear 還是area sensor,最外面還蓋有一片lens,就像拿一個有偏光片的放大鏡放在眼前一樣. 再加上元件組裝上的偏差,linear sensor看不到的,通常area sensor也看不到. 就小弟之前的了解,這兩種sensor裝在面板上效果都差不多,可能是面板的組裝公差已經比linear或area sensor本身能承受的公差大多了,導致無法呈現出兩者的細微規格差異~

一般CMOS觸控在使用時幾乎可用任何物品達到觸控效果,這是它最大的優點,舉凡指尖、筆尖、腳尖、球棒、棉花棒、仙女棒…等,一般只要直徑大於2mm的物體即可. 若小於2mm則可能因為觸控點太小,再加上CMOS本身就不是一個品質特好的感光元件而有感測不到的可能.

另外,也不可用反光性太強的東西來做觸控,若用金屬原子筆的筆尖錐形蓋來觸控,在越靠近CMOS的地方就越容易看到一點下去卻在螢幕上看到兩點的可能,這是由於物品反光性太強,CMOS看到的光軸跟要正常作動時不一樣所造成的. 但除了上述幾點以外,真的什麼東西都可以拿來觸控,不像電容式只能用導體,也不像電阻式一定要有按下去的壓力才會有所反應.

在價格方面,CMOS在桌上型大小的螢幕上具有很大優勢.因為就架構及元件而言,CMOS觸控不會隨著尺寸大小而有很大的變化,唯一會隨著尺寸變大而變貴的地方只有反射條的用料而已.因反射條貼在螢幕的左、右、下三邊,尺寸越大的螢幕,周長越長,反射條就用的越多. 但因反射條不貴,所以成本隨尺寸變大的量相對較小,這跟電阻電容在中大尺寸應用的成本上相比是很吸引人的.目前CMOS元件的成本應該不超過10美元,雖然現在市場報價遠高於這個數字,如果供應商增加,相信價格有很大的機會迅速下降.

目前CMOS觸控技術在越來越多廠商的投入下進展神速,從原本的兩顆CMOS進展到三顆、四顆,讓多點觸控可以從兩點變三點、四點. 還有一種新開發的技術是用所謂的虛擬CMOS—也就是說第三顆和第四顆CMOS是用鏡子虛擬出來的. 在反射條的部份也有廠商用主動式光軸—也就是說他們不貼反射條,而是貼光纖讓LED在光纖裡傳導,如此CMOS依然看到光軸,只是這是一條主動發光的光軸.這些新東西因為都在開發階段,未來是否可以量產導入還不得而知,但可以確定的是CMOS觸控技術肯定會越來越完善~

下表為Google搜尋到的市面上有搭載光學觸控產品,給大家作參考囉~

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