광학적 힘 센싱 - 멀티모달 제어
혁신적인 스위칭 기술은 전기 기기에 대한 제어를 민감하고, 멀티모달하며, 안정적이고, 위생적이며, 스타일리시하고, 비용 효율적으로 변화시키고 있습니다.혁신적인 스위칭 기술은 전기 기기에 대한 제어를 민감하고, 멀티모달하며, 안정적이고, 위생적이며, 스타일리시하고, 비용 효율적으로 변화시키고 있습니다.
우수하고 직관적인 사용성을 위한 인터페이스
우리는 일상 생활에서 엘리베이터 호출 버튼을 누르거나, 음악 볼륨을 조절하기 위해 스와이프하거나, 방을 밝히기 위해 스위치를 켜는 것과 같은 다양한 제어 장치를 조작합니다. 이러한 행동은 우리의 삶에 너무 깊게 뿌리박혀 있어 우리는 그 이면의 메커니즘이나 안정성에 대해 고려하지 않습니다.
기계식, 전기기계식, 정전식 또는 자기식과 같은 인간이 조작하는 기존의 제어 장치는 장치 표면에 상당한 설계 노력이 필요하여 사용성이 제한되는 경우가 많습니다. 예를 들어, 엘리베이터 제어와 같은 기계식 버튼은 청소나 소독을 방해하지 않으면서 기능성과 내구성을 보장하기 위한 추가적인 조치가 필요합니다.
버튼 자체에 대한 요구 사항 외에도, 방수 기능과 컴팩트한 디자인이 중요한 스마트폰의 측면 버튼과 같이 공간 제약이 있는 애플리케이션에서는 이러한 문제가 더욱 심화됩니다.
ams OSRAM의 광학적 힘 센싱은 멀티모달 제어에 대한 새로운 가능성을 구현하고, 상황에 맞는 외관을 지원합니다. 센서는 표면에 가해진 힘을 정확하게 측정(약함, 중간, 강함)하고 적외선 투명 표면과 결합하여 터치 및 근접 기능을 지원할 수 있습니다.
광학적 힘 센싱은 평면 제어 패널에 가해지는 힘으로 인한 변형을 측정하기 때문에 거의 모든 표면에 쉽게 통합할 수 있으며, 설계 복잡성 추가나 많은 공간 차지 없이 탁월한 정밀도와 신뢰성이 요구되는 애플리케이션에 적합합니다. 광학적 힘 센싱 기반 인터페이스를 사용하는 표면 패널은 열악한 조건(예: 먼지, 물, 장갑을 낀 손가락으로 작동)에서도 기능성을 보장하기 때문에 매우 신뢰할 수 있습니다. 초소형 설계와 정확한 센싱을 제공하는 ams OSRAM 광학적 힘 센싱 솔루션은 정교한 제어판 설계가 가능하며 스타일, 내구성 및 비용 절감도 구현합니다.
광학적 힘 센싱의 작동 원리
ams OSRAM에서 제공하는 광학 부품은 멀티모달 터치 제어를 통해 매우 정밀한 인간 상호작용을 측정하면서 초소형 설계도 가능하게 하는 특별한 기능을 갖춘 광학적 힘 센싱의 핵심입니다. 이러한 기능의 작동 원리는 시간 동기화 측정 주기와 하나의 패키지에 광학적으로 격리되어 있는 LED 이미터와 광검출기 쌍으로 구성됩니다.
LED는 짧은 펄스의 빛을 방출하고, 이 빛은 표면에서 반사되어 광검출기에 수집됩니다. 제어 장치를 눌러 표면에 기계적 힘을 가하면 미세한 변형이 발생하여 광검출기에서 감지되는 반사 광자의 양이 달라집니다. 이미터와 포토다이오드 사이의 공간이 적을수록 신호 동작 분해능이 향상됩니다. ams OSRAM의 광학적 힘 센싱은 이 솔루션을 하나의 패키지에 제공하여 고도로 안정적이고 정확한 측정을 보장합니다.
이 센싱 솔루션은 1 µm까지 변형을 감지할 수 있어 금속, 돌 또는 유리와 같은 단단한 표면에서도 작동할 수 있습니다. 선택한 표면의 기계적 특성에 따라 사용자는 광학 임계값을 정의할 수 있으며, 그 이상에서는 광량자속의 변화를 통해 스위칭 동작을 구별할 수도 있습니다.
근적외선과 함께 IR 반투명 표면에서 사용하더라도 ams OSRAM 통합 광학적 힘 센서는 높은 감도로 소위 제로 포스(zero-force) 작동을 가능하게 하며, 이는 "샤이테크(shy-tech)" 디자인을 위해 완벽하게 통합된 사용자 인터페이스의 광학적 터치, 슬라이더 또는 근접 기반 활성에 완벽합니다.
광학적 힘
광학적 힘 센서는 사용자가 센서를 누를 때 적외선 반사 표면에서 µm 단위의 변형을 측정합니다. 따라서, 센싱 시스템을 통해 힘 강도(약함, 중간, 강함)가 정확하게 감지됩니다.
광학적 터치
광학적 힘 센서는 반투명 표면과 근적외선을 사용하여 표면을 누르지 않고 터치해도 감지할 수 있습니다(제로 포스 활성화).
근접
반투명 표면 및 근적외선 이미터와 결합한 광학적 힘 센서는 사용자의 터치리스 동작을 측정할 수 있습니다. 이 기능을 사용하면 초점 조절을 위한 상황에 맞는 스위치 모양이 가능하며, 필요하지 않을 때 제어 기능을 사라지게 할 수도 있습니다.
장점
- 의도된 활성화를 위해 정의된 힘 레벨이 필요한 제어 요소의 설계
- 금속 등 모든 불투명 표면 재료 지원
- 고유한 갈바닉 절연 및 EMI / ESD에 대한 최대 면역 제공
- 개별 버튼 또는 연속 슬라이더 작동 간의 원활한 전환 옵션을 제공하는 제어 요소의 레이아웃 및 기능의 유연성, 가해진 힘에 따른 멀티 레벨 제어도 지원
- PCB에 전기적 접촉이 필요 없는 최종 제품 어셈블리 및 비용 효율적인 BoM
- 광학적 터치 또는 근접 기반 제어를 위한 반투명 표면과의 결합을 통해 확장된 사용 사례
- 정전식 센싱 기술과 결합 시 기능적 안전이 중요 설계에서 최대 중복성 확보