[發明專利]電容式位置偵測器及其中的感應電容偵測器

有效

• 申請號: 201010003359.6
• 申請日: 2010-01-21
• 公開（公告）號: CN101882037A
• 公開（公告）日: 2010-11-10
• 發明（設計）人: 陳忠君
• 申請（專利權）人: 友達光電股份有限公司
• 主分類號: G06F3/044
• 分類號: G06F3/044
• 代理公司: 北京律誠同業知識產權代理有限公司 11006
• 代理人: 梁揮;祁建國

技術領域

本發明涉及一種位置偵測器，且特別是有關于一種電容式位置偵測器及其中的感應電容偵測器。

背景技術

可提供介于電子系統及用戶間自然界面的觸碰式感應或觸碰式位置偵測技術，已廣泛地應用于多種領域中，如：移動電話、個人數字助理(PDA)、自動柜員機(ATM)、游戲機、醫療裝置、液晶顯示裝置(LCD)、發光二極管裝置(LED)、等離子體顯示面板裝置(PDP)、運算裝置...等等，其中用戶可通過與電子系統相關的觸碰式感應裝置來輸入所需信息并/或操作電子系統。觸碰式感應裝置一般包括控制器、感應電路以及觸碰面板，其中感應電路具有多個觸碰感應器以及將觸碰感應器電性連接于控制器的控制線網絡，而觸碰面板則是與觸碰感應器相關配置。

觸碰位置的偵測通常可使用不同種類的觸碰感應裝置，其中之一便是電阻式觸碰感應裝置，其包括由缺口所分隔的兩層透明導電材料(如：透明導電氧化物)。當以適當的力量觸碰時，其中一導電層會彎曲而接觸另一導電層，接著通過控制器在該接觸點感應電阻變化，便可偵測接觸點的位置，然后控制器再執行與該接觸點相關的任何相應功能。

另一種是電容式觸碰感應裝置，其又可分類為兩種形式：一種是采用連續電阻層的模擬電容式感應裝置，而另一種則是采用圖案化導電層(電極)的投射電容式感應裝置。

在投射電容式觸碰裝置中，觸碰感應器利用一串圖案化電極，且圖案化電阻由控制器發出的信號所驅動。同樣地，接觸點的位置可通過根據用戶的手指因觸碰感應其電容，而產生流經一個或多個對應電極且流向觸碰點的電流來取得，手指觸碰感應器的動作會提供由導電層往基體的電容式耦合。此外，接觸點的位置可通過控制器在觸碰位置上對電容式耦合電子信號的變化進行量測來偵測取得，因此控制器會執行與觸碰位置相關的任何相應功能。

圖16A及圖16B繪示一般電容式位置偵測器的電路圖。其中圖16A所示為觸碰前的電容式位置偵測器的電路圖，圖16B所示為觸碰后的電容式位置偵測器的電路圖。電容式位置偵測器的輸出信號V(t)具有下列形式：

V(t)＝V_C·(1-e^-t/τ)，t≥0

τ＝∑_iR_i·C_i????????????????????????(1)

其中V_C是供應電壓，R_i和C_i分別是感應電容偵測器中第i個電容感應器的電阻值和電容值，而輸出信號V(t)則是繪示于圖17中。電容式位置偵測器整合偵測器負載和人體手指的電容作為混合的變數，以實現階層式信號的觸發。由于不同混合電容的輸出信號具有不同的穩態時間，所以不同混合電容的臨界信號的差異可用來實現位置偵測。

然而，對此電容式位置偵測器的配置結構而言，其需要高解析度模擬/數字(A/D)轉換，其會增加偵測器中電路的復雜度，因而增加制作成本。此外，若是偵測器負載遠大于人體手指的感應電容的話，則電容式位置偵測器的靈敏度會受限。因此，電容式位置偵測器不適合用于大尺寸的人機界面操作上。

因此，有必要提出一種技術來解決上述缺陷和不適的問題。

發明內容

本發明內容的一目的在于提供一種感應電容偵測器，借以解決偵測不良的問題。

本發明內容的一目的是在提供一種電容式位置偵測裝置，借以改善感應電容的靈敏度。

本發明內容的一技術樣態關于一種感應電容偵測器。在一實施例中，感應電容偵測器包含一輸入端以及一電容式感應器陣列，其中輸入端用以提供一供應電壓VIN。

電容式感應器陣列包含一第一感應輸出端、一第二感應輸出端以及多個電容器{C(m)}，其中m＝1、2、...、M，且M為一正整數，每一個電容器C(m)具有一第一電極和一第二電極。在一實施例中，每一個電容器{C(m)}均具有一電容C_S。