[光學(xué)式觸控] 可能無法從字面上知道它的作動(dòng)原理, 也沒有多少人了解這個(gè)技術(shù)背后采用了那些組件, 畢竟電阻、電容式的觸控面板一直都是市場的主流. 然而隨著現(xiàn)代人螢?zāi)辉劫I越大、要求越來越高,以及制造商在制作大尺寸電阻電容的觸控面板成本壓力下, 光學(xué)式觸控技術(shù)漸漸浮上了臺面. 再加上現(xiàn)在LED組件技術(shù)提升, 巿場上越來越多產(chǎn)品使用光學(xué)式來取代帶舊有的電阻電容式產(chǎn)品. 特別是在桌上型螢?zāi)贿@樣的尺寸大小, 也已經(jīng)有越來越多廠商投入. 接下來就來了解一下光學(xué)式觸控技術(shù)的原理吧!
 
       一般在巿場上能看到的光學(xué)式觸控螢?zāi)淮笾路譃閹追N: 紅外線式、CMOS/CCD式、內(nèi)嵌式、投影式…等. 所有這些光學(xué)式觸控皆是由遮光效應(yīng)產(chǎn)生影子, 再由一個(gè)感光組件感測到陰影變化進(jìn)而判斷位置所在. 本篇將與大家討論分享CMOS/CCD光學(xué)式觸控, 而其它光學(xué)式觸控… 就等以后有時(shí)間再補(bǔ)充啦~

       「CMOS/CCD光學(xué)式觸控」故名思義是由CMOS或CCD camera當(dāng)做感光組件來分辨陰影的所在. 目前一般巿面上看到的都是CMOS光學(xué)式觸控, CCD的觸控已經(jīng)非常少了, 最主要原因除了用CMOS成本比較低以外, CMOS的表現(xiàn)也比CCD更適合用在觸控螢?zāi)簧? 因?yàn)橐�把觸控組件整合在螢?zāi)簧? 感光組件一定是越小越好, 且本體的散熱要佳, 避免在使用時(shí), 螢?zāi)贿�有燈管在感光組件不遠(yuǎn)的后方不斷加熱造成感應(yīng)失效. 而CMOS跟CCD比起來不僅體積小且散熱好, 適用于大量生產(chǎn)且不需要影像品質(zhì)太好的應(yīng)用中. 另一方面, CCD提供的影像品質(zhì)遠(yuǎn)超過觸控螢?zāi)凰��? 我們只要找到可以分辨陰影就足夠的CMOS感光組件, 而不需要可以分辨出到底使用者是用食指還是中指來做觸控的CCD

       接下來說明一下它的作動(dòng)原理。

       CMOS光學(xué)觸控架構(gòu)是由兩顆CMOS分別平貼在螢?zāi)坏淖笊霞坝疑辖牵�以作為感光組件來觀測陰影到底發(fā)生在何處。另外，整組架構(gòu)上還包括了反射條（貼在右，左，下三邊）及兩顆看不見但一樣平貼在左上與右上角的LED發(fā)射器（發(fā)射器，通常與CMOS綁在一起） 。

       LED之不可見光波長通常落在850um～950um，CMOS前的那塊鏡片會(huì)濾掉其他波段的光。反射條上的微結(jié)構(gòu)則通常是菱鏡（棱鏡），利用聚光的效果來讓CMOS偵測得更清楚。觸摸的作動(dòng)原理即是由這兩顆LED發(fā)射器，射出不可見光至反射條上，左右的兩顆CMOS各自就會(huì)看到一條亮亮的反射條（通常稱為光軸）。

       當(dāng)有觸控發(fā)生，光線被遮住產(chǎn)生陰影于反射條上（下圖ABCD點(diǎn)為陰影），這時(shí)CMOS看到的就不是一條完整的光軸，而是被陰影切成一段一段的光軸，此時(shí)藉由觸控IC進(jìn)行邏輯運(yùn)算，即可算出陰影位置后送回系統(tǒng)做出判斷觸控點(diǎn)的座標(biāo)啰。 ,

       邏輯運(yùn)算的算法部份通常是各廠商自己的訣竅，不過大部分都是用三角函數(shù)來算坐標(biāo)點(diǎn) - 藉由觸控點(diǎn)（上圖左邊的紅點(diǎn)）的位置與兩顆CMOS構(gòu)成的三角形，算出三角形左上與右上的兩個(gè)角度（上圖α，β）后再用三角函數(shù)計(jì)算出位置。

       嘿，說到這里就需要聊聊光學(xué)式觸控在偵測觸控點(diǎn)上的限制了。因?yàn)槿�角函�?shù)在角度近于0度的時(shí)候，因?yàn)檫@時(shí)不管你用SIN，COS還是棕褐色，它算出來不是0就是∞，這就是為什么很多人在用CMOS觸控時(shí)都發(fā)現(xiàn)螢?zāi)簧暇壊糠钟悬c(diǎn)不準(zhǔn)，特別是中間往兩邊偏一點(diǎn)的地方更是不準(zhǔn)。而且不僅有上方不準(zhǔn)的缺點(diǎn)，在多點(diǎn)觸控時(shí)還很多時(shí)候無法判斷觸控點(diǎn)是真實(shí)點(diǎn)還是鬼影。以兩點(diǎn)觸控來說（上圖2紅點(diǎn)觸控點(diǎn)），鬼影發(fā)生在當(dāng)兩觸控點(diǎn)點(diǎn)在螢?zāi)簧蠒r(shí)，CMOS總共會(huì)看到四個(gè)陰影，但這時(shí)有兩個(gè)就是假的（上圖2粉紅點(diǎn)為鬼影），因?yàn)槭怯申幱拔恢脕碜鲚斎肱袛啵�在四取二的情況下，很多時(shí)候會(huì)造成誤判。

       通常兩顆CMOS可以做到兩點(diǎn)的多點(diǎn)式觸控，想要達(dá)到能清楚分辦三點(diǎn)的觸控能力則需要更聰明的人工智能及運(yùn)算能力，或是兩顆以上的CMOS架構(gòu)。