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觸覺觸控板的優勢:觸覺技術將如何改進下一代電腦

本文作者:Boréas Technologies       點擊: 2021-08-27 11:13
前言:
 
人們在選購新的電腦時,常常會忽視觸控板。非常少顧客決定購買電腦時会只考量觸控板的品質,然而有些客戶現在開始注意到這些不可或缺的硬體配備了。一些技術產品評論稱讚蘋果更大尺寸的觸控板;微軟在2017年更新精確觸控板驅動程式改善了PC使用者體驗;聯想的Yoga 9i筆記型電腦則探索了全新的觸控板外形設計。觸控板是筆記型電腦使用者體驗的重要組成部分,OEM廠商正投入更多資源來進行升級改進。

雖然觸控板看起來好像是簡單的模組,但它們其實包含先進技術在內,以各種不同的設計和硬體類型來讓使用者與電腦進行互動。比如沒有移動部件的靜態觸控板,或者由移動部件和按鈕組成的機械式觸控板。業界最新趨勢是讓使用者使用觸覺觸控板與筆記型電腦互動。OEM廠商選擇哪種技術,主要取決於自己的內部目標,例如設計更纖薄的Ultrabook、達到價格目標或改善使用者體驗。就像蘋果在2015年推出配備首款Force Touch觸控板的12吋MacBook一樣,下面讓我們來看看促使計算機OEM廠商轉用觸覺觸控板的最大原因是什麼。

觸覺觸控板更纖薄
電腦OEM廠商從較常見的機械式觸控板轉向觸覺觸控板技術,最大原因是為了縮小整個模組的尺寸。機械式觸控板的厚度通常達到4 mm,而觸覺觸控板的厚度範圍則是從3 mm直至1.8 mm,具體取決於OEM廠商所使用的觸覺技術。削減1mm看來似乎沒什麼大不了,但在厚度小於15mm的Ultrabook中,這確實非常重要。讓我們看看觸控板下方的零組件配置情況以瞭解超薄模組的價值。

在筆記型電腦設計中,有一個非常重要的硬體位於觸控板的下方,就是電池。由於電池和觸控板爭奪同一空間,這意味著使用更薄的觸控板就可以騰出更多空間來容納更大的電池。如果OEM廠商想要設計更大的觸控板,就會顯著影響電腦的整體電池續航時間。較大且較厚的觸控板會佔用原本電池使用的寶貴空間。

 
觸覺觸控板實現更好的使用者體驗
機械式觸控板使用鉸鏈設計來移動,鉸鏈通常連接在觸控板上部三分之一的某個位置,以進行旋轉和點擊操作。這表示觸控板存在著無法點擊的「死區」(通常在頂部)。除此之外,還需要提供空間來讓觸控板的部件自由移動,並且整個表面上的點擊感受可能不是一致的。因為使用者無法使用整個觸控板表面與電腦進行互動,機械式觸控板提供的使用者體驗不佳而且浪費空間。難怪電腦OEM廠商千方百計來建置更有吸引力的觸控板!

觸覺觸控板則整個模組表面可以點擊,使用者永遠不會處於「死區」。再加上,點擊由電腦生成意味著設計人員可以利用這項技術來自訂使用者體驗。根據不同相關情境,點擊效果可有所不同。例如,蘋果使用iPhone中的觸覺引擎向使用者傳達不同類型的通知(成功、警告和錯誤),設計人員也可以使用觸覺觸控板方法,通過觸覺在電腦和使用者之間傳達資訊。

 
觸覺觸控板模組可加入力量感測器
觸覺觸控板可為筆記型電腦帶來的一項出色功能,就是感應施加到表面的压力大小。由於觸控板不會移動(至少移動很小),可以將觸控板安裝在力量感測器上並檢測使用者對設備施加的力量。它允許使用者使用不同力度來觸發不同類型的事件。

例如,蘋果Force Touch觸控板使用力量感應來觸發Mac OS子功能表。設計人員可以利用這項技術為其應用增添不同功能。

除此之外,如果廠商選擇以壓電致動器來建置觸控板模組,還可以利用壓電效應,將致動器用於觸覺和力量感應。
多種觸覺技術,廠商需謹慎選擇
現有多種不同技術可用於建置觸覺觸控板,電腦OEM廠商可以選擇適合其目標的技術。線性共振致動器(LRA)和壓電致動器是兩種主要選擇。
 
設計人員可以使用LRA在觸控板上建立觸覺回饋,同時使用客製化LRA設計來滿足其需求。目前蘋果MacBook的Force Touch觸控板就是使用LRA技術。高階智慧手機中使用的振動馬達,也採用與LRA相同的原理。

對於觸覺觸控板來說,LRA是最便宜的選擇,但它也存在一些缺點: 

1. LRA觸控板沒有壓電觸覺觸控板那麼纖薄。
2. LRA無法完全複製機械式觸控板的精確點擊感,只能提供與之接近的使用體驗,不像壓電觸覺那樣令人信服和身臨其境。
3. 比起使用壓電觸覺的觸控板,LRA消耗較多電能。

壓電致動器是可用於觸控板的下一代觸覺馬達,具有許多超越LRA的優勢。首先,它們可支援更纖薄的觸控板設計;其次,比起LRA技術,它們具有更快速、更強烈的觸覺回饋,從而產生更清晰的點擊操作。在進行壓電觸覺點擊時,使用者不会去关注,這意味著效果非常好,让使用者不會关注其與單純機械點擊的區別。在點擊時使用者不去关注,可能是使用者對觸覺觸控板的最大讚譽。使用者在体验不好時才會注意到觸覺,因為感覺到了「不正常」和奇怪之處。

最後,結合Boréas Technologies的驅動器和其專有CapDriveTM技術,壓電致動器比LRA节约功耗高達十倍。

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