工研院打造创新体波式致动器 适用于照相手机

  全球手机市场竞争激烈，为求胜出“轻薄、高像素、高光学变焦及多功能”之中高端照相手机市场成为业者布局重要方向。对此，台湾地区工研院南分院微系统科技中心以创新之体波式致动器(厚度仅1.5mm)及微组装与光学系统技术，完成具3倍光学变焦与动态光机防手振CCM模块，大幅缩小致动模块体积，解决现今光学变焦模块体积过大无法置入手机的问题。

  另一方面，其压电致动器之驱动方式是藉高频电压信号做为驱动源，并开发专属驱动控制电路，以达到低耗能特性。其微型化、低成本、低耗能之竞争优势将可协助国内手机相机镜头模块厂与系统厂切入高阶相机手机市场，并掌握关键零组件自有开发能力。

具三倍变焦、防手振功能的CCM模块

  工研院表示，随着照相手机的普及化，拍摄高像素影像之单一诉求已无法满足市场需求，如何整合光学变焦功能于手机装置中，使拍摄影像同时兼具高像素且高品质，成为目前照相手机最热门的议题。工研院南分院微系统中心所开发之光学变焦技术，以压电致动器之驱动方式，藉由高频电压信号做为驱动源，提升镜群的移动速度，变焦反应的速度因而提升；并开发专属控制驱动电路，可降低耗能，目前已可作3倍光学变焦，最大变焦时间为0.3秒，耗能仅0.65W。

  另一方面，随着数字照相机、摄录像机变焦倍率的提升，手部振动对于影像晃动的影响程度也相对增加；然而，过去由于惯性感测组件售价过高，导致只有高端相机与摄录像机才会采用防手振系统。近几年随着惯性感测组件成本的降低，中低阶之数字相机与摄录像机也将具备防手振功能，此外，由于手机照相模块入光量低，若配合变焦功能，未来也将结合此一微型防手振系统提升照相与摄影品质。

  对此，工研院南分院已成功整合致动器技术与惯性感测算法，实现可快速补偿之微型防手振系统，使用微型陀螺仪精准侦测手部晃动的颤抖位移量，再藉由机械防手振补偿大幅度颤抖，对于残余颤抖再使用数字防手振方式，同时兼顾两种方式之优点，且能够避免影片像素的过度牺牲。

  因应动作感知技术应用市场热潮，工研院南分院日前在动作感知技术创新应用联盟大会暨技术研讨会活动中发表最新技术成果，包括创新之体波式致动器及微组装与光学系统技术，可实现手机光学变焦与防手振功能；还有国内首度开发之三轴加速度计，量产成本相当低，其价格、性能具备国际市场竞争水准。

  另为因应IPTV发展推出的3D多功能数字遥控器，结合了触控屏幕省去键盘繁复设计并可作为体感游戏装置与兼具笔写手触又无点数限制的多点触控技术等，可引导国内业者切入关键性的微机电组件开发，并带动光学、游戏、计算机外设等应用产业发展。

具国际市场竞争力之三轴加速度计

  工研院以具专利之三轴一体感测结构、信号读取补偿电路与高良率深蚀刻制程, 完成国内第一颗具国际市场竞争力之三轴MEMS加速度计开发，各项特性与国际大厂相较，具芯片尺寸小，低噪声及低成本之优势。

  其运用范围广泛包括硬盘防摔侦测、个人化惯性导航、互动游戏、人体动作感知应用、计算机控制器、健康运动侦测、车辆翻覆侦测、卫星撞击侦测，而其特色为三轴结构一体、尺寸小、低耗能与高耐震性，并且利用在电路设计、封装等方面的技术创新压低制造成本。

  工研院预计此三轴加速度器未来量产后成本相当低，将可以低成本价格为台湾产业需求提供解决方案，协助国内IC设计业者切入关键性的微机电组件开发，期望能在国内扶植相关微机电系统芯片之新兴事业，以增强台湾业者的整体竞争力。

结合触控屏幕之3D多功能数字遥控器

  工研院3D多功能数字遥控器主要是采用工研院自行开发之三轴加速度计与市售陀螺仪结合人体肢体动作辨识及计算机输入仿真等关键技术，并加上触控屏幕装置，所开发出的一种可针对手持操控动作作高分辨率指向定位或动作形态辨识译码之特殊功能。

  有别于传统利用键盘、鼠标、 语音、或影像等的输入方式，该加速度计可解析超过人体18种动作，自由于空间中操作，以享受体感游戏带来的互动乐趣；此外，并结合触控屏幕装置，省去传统遥控器繁杂的按键设计，轻轻一碰或手部稍微翻转即可达成选台、音量、快转慢转等功能。

克服室内遮蔽问题的惯性导航系统

  工研院南分院微系统中心最新的惯性导航技术，采用3轴加速度计加上陀螺仪搭配独特算法开发而成，此技术可协助车辆行经于遮蔽物下或GPS无法接收信号处，持续定位导航不中断，整合图资系统将仍可持续导航长达20分钟信号不发散，大幅改善传统导航系统的缺点，将由一般的2D定位扩大应用层面至3D个人随身定位，成为全方位导航实现的关键技术。

  GPS技术于近年来掀起市场热潮，除了技术日益精进，终端产品价格下滑、周边科技如图资、无线通讯发展日渐完整以及消费性产品应用市场的成熟等都是重要因素。工研院南分院执行长蔡新源表示，当GPS应用导入消费性市场后，导航市场板块早已默默转变，并蕴藏一股庞大的成长潜能。市场趋势由车用导航延伸至个人式导航设备，服务模式由单纯的导航应用转变为整合性多元服务内容。因此，因应市场需求转变，原有GPS定位之精确度较低并只适用于户外做平面导航的特性，已不足以支撑未来导航设备发展。

  工研院南分院微系统科技中心主任何宗哲则表示：“研院所开发之惯性导航系统不需要卫星或基地台提供之信号，可藉由惯性感测模块侦测到的运动信号自行计算出行驶轨迹，不再受到地形地物限制，其与GPS结合将可达到全方位导航无死角、成功克服室内遮蔽问题。”此外，其3D定位功能，可使未来车辆行经于路线重叠的平面道路或高架道路都可清楚辨别，甚至可提供高楼层位置定位，透过个人无遮蔽定位模块获得携带者的形踪位置，再也不用担心老人迷路、小孩或宠物失踪、妇女搭乘出租车或夜归发生意外。

印制型触觉感测数组适用笔写、手触

  “多点触控技术”及“家庭机器人拟人化”被评为“未来10年人类对电子产品人性化接口需求”，因应此潮流，工研院南分院微系统科技中心投入印制型软性传感器(Printed Flexible Sensor)研究开发，利用印刷制程在软性基板上进行大面积触觉感测数组的制作。主要开发技术系用压阻式印刷制程建立被动式 MEMS 结构传感器为主要目的。

  而未来希望能将该技术转移到 Roll-to-Roll，以达成更大面积的生产，并有效降低生产成本。此技术载具为使用印制电阻及数组技术制成 Dot Matrix 的型态的触觉感测数组(Touch Sensor Array)，并利用特殊扫描程序和电路技术完成 Multi-Touch 的功能，进而达成全像式投影多点触控的技术，相关热门的应用包括大型的电子白板，以及小到Touch Pad的触控板。

  印制型软性传感器主要提供一个全新的软质感测结构设计及其制程封装技术，主要着重在可大量生产(Roll-to-Roll)及大面积感测数组，并朝向电子皮肤 (E-Skin) 的目标发展。此技术可具有触觉感测数组、温度感测数组、压力感测数组、剪应力感测数组及湿度感测数组等模仿生物触觉的感测数组。目前已完成触觉感测数组的开发，并积极整合温度感测和压力感测至同一数组，也着手进行压力感测数组和剪应力感测数组的整合。