TWI502452B - A capacitive touchpad that improves linear response - Google Patents

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TWI502452B TW099124523A TW99124523A TWI502452B TW I502452 B TWI502452 B TW I502452B TW 099124523 A TW099124523 A TW 099124523A TW 99124523 A TW99124523 A TW 99124523A TW I502452 B TWI502452 B TW I502452B
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Chia Hsing Lin
Wen Jun Hsu
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Description

改善線性響應的電容式觸控板
本發明係有關一種電容式觸控板，特別是關於一種改善線性響應的電容式觸控板。
如圖1所示，習知的二維式電容式觸控板利用多個X方向的感應器X1、X2及X3以及多個Y方向的感應器Y1、Y2及Y3偵測物件的觸碰，每一個感應器都由一條跡線(trace)構成，而每一條跡線都是由多個菱形電極板串聯而成以最大化跡線面積，其中X方向的相鄰感應器的中心之間的距離為PX，X方向的相鄰跡線之間的最大間隙為MXgap，Y方向的相鄰感應器的中心之間的距離為PY，Y方向的相鄰跡線之間的最大間隙為MYgap，最大間隙MXgap及MYgap分別等於PX及PY。電容式觸控板係藉由偵測感應器X1、X2、X3、Y1、Y2及Y3上的電容變化量來辨識是否有物件觸碰，而產生的電容變化量大小與物件和感應器間的接觸面積相關。
當物件在位置10時，雖然同時接觸到X方向的跡線X2、X3與Y方向的跡線Y1、Y2，但是對感應器X2、Y2具有較大的接觸面積，電容變化量較明顯，對感應器X3、Y1具有較小的接觸面積，電容變化量較不明顯，因此計算出來的物件位置將偏向座標(X2,Y2)。如果物件從位置10沿著X方向移動到位置12，則Y方向上的電容變化量會起伏跳動，造成解析出的Y座標會有較大變動而產生較大的非線性響應，造成較低 的物件定位辨識率。
因此，一種改善線性響應的電容式觸控板，乃為所冀。
本發明的目的，在於提出一種改善線性響應的電容式觸控板。
根據本發明，一種改善線性響應的電容式觸控板包含多條跡線，其中每一條跡線或至少兩條相鄰跡線形成一個感應器，相鄰感應器的中心之間的距離大於相鄰跡線之間的最大間隙。由於該最大間隙小於該距離，因此改善電容式觸控板的線性響應。
圖2係本發明的第一實施例，此電容式觸控板有多條X方向的平行跡線20、22、24、26、28及30以及多條Y方向的平行跡線32、34、36、38、40及42，其中跡線20及22電性連接形成X方向的感應器X1，跡線24及26電性連接形成X方向的感應器X2，跡線28及30電性連接形成X方向的感應器X3，跡線32及34電性連接形成Y方向的感應器Y1，跡線36及38電性連接形成Y方向的感應器Y2，跡線40及42電性連接形成Y方向的感應器Y3。X方向及Y方向上的跡線可以在觸控板內部或外部電性連接而形成感應器。在X方向上的相鄰感應器的中心之間的距離為PX，而相鄰跡線之間的最大間隙為Mxgap。在Y方向上的相鄰感應器的中心之間 的距離為PY，而相鄰跡線之間的最大間隙為MYgap。在此觸控板中，X方向最大間隙MXgap等於0.5PX，Y方向最大間隙MYgap等於0.5PY。當物件接觸到電容式觸控板時，如圖2的位置50所示，觸控板偵測到X方向的感應器X2、X3與Y方向的感應器Y2、Y3上的電容值出現變化，進而精準的定位出物件的位置，而且由於相鄰跡線之間的最大間隙MXgap及MYgap分別小於PX及PY，因此不論物件於位置50往X方向或Y方向移動，電容變化量皆呈現較穩定的線性變化，因而改善了電容式觸控板的線性響應。其他實施例中，也可以只縮小某一方向上相鄰跡線之間的最大間隙與感應器的中心之間的距離之比例，改善電容式觸控板某一方向上的線性響應。
圖3係本發明的第二實施例，其包括X方向的感應器X1、X2及X3以及Y方向的感應器Y1、Y2及Y3，每一個感應器都由一條跡線構成，但是其中每一條跡線都由正方形及長方形電極板組成，其中每二個相鄰的正方形電極板之間是經由兩個彼此分離的長方形電極板連接，二條相鄰的Y方向跡線的二個相鄰的長方形電極板是在同一條X方向跡線的二個相鄰的正方形電極板之間，二條相鄰的X方向跡線的二個相鄰的長方形電極板是在二條相鄰的Y方向跡線的二個相鄰的正方形電極板之間，此實施例藉由改變電極板的形狀使X方向上相鄰跡線之間的最大間隙MXgap以及Y方向上相鄰跡線之間的最大間隙MYgap分別等於X方向上相鄰感應器的中心之間的距離PX以及Y方向上相鄰感應器的中心之間的距離PY的一半。電極板的形狀也可以是不規則圖形，如圖4及圖5所示。 圖4的電容式觸控板包含多條X方向跡線X1、X2及X3以及多條Y方向跡線Y1、Y2及Y3，每一條X方向跡線及每一條Y方向跡線各自具有多個串聯的電極板，每一個電極板具有一中心區域60及四個非對稱的延伸區域62-68，其中該四個延伸區域62-68是由該中心區域60延伸出來的，每一電極板與圍繞其四周的四個電極板是互補的。圖3的觸控板也可以如圖2般將兩條相鄰的跡線電性連接而形成感應器X1、X2、X3、Y1、Y2及Y3，如圖6所示，如此一來，最大間隙MXgap及最大間隙MYgap分別只有感應器距離PX及PY的四分之一。
以上對於本發明之較佳實施例所作的敘述係為闡明之目的，而無意限定本發明精確地為所揭露的形式，基於以上的教導或從本發明的實施例學習而作修改或變化是可能的，實施例係為解說本發明的原理以及讓熟習該項技術者以各種實施例利用本發明在實際應用上而選擇及敘述，本發明的技術思想企圖由以下的申請專利範圍及其均等來決定。
10‧‧‧物件的位置
12‧‧‧物件的位置
20‧‧‧跡線
22‧‧‧跡線
24‧‧‧跡線
26‧‧‧跡線
28‧‧‧跡線
30‧‧‧跡線
32‧‧‧跡線
34‧‧‧跡線
36‧‧‧跡線
38‧‧‧跡線
40‧‧‧跡線
42‧‧‧跡線
50‧‧‧物件的位置
60‧‧‧中心區域
62‧‧‧延伸區域
64‧‧‧延伸區域
66‧‧‧延伸區域
68‧‧‧延伸區域
圖1係習知的二維式電容式觸控板；圖2係本發明的第一實施例；圖3係本發明的第二實施例圖4係本發明之第三實施例；圖5係本發明之第四實施例；以及圖6係本發明之第五實施例。
20‧‧‧跡線
22‧‧‧跡線
24‧‧‧跡線
26‧‧‧跡線
28‧‧‧跡線
30‧‧‧跡線
32‧‧‧跡線
34‧‧‧跡線
36‧‧‧跡線
38‧‧‧跡線
40‧‧‧跡線
42‧‧‧跡線
50‧‧‧物件的位置

Claims (3)

  1. 一種改善線性響應的電容式觸控板，包含：多條第一方向跡線，每一條第一方向跡線各自具有多個第一電極板及多個第二電極板，其中每二個相鄰的第一電極板之間是經由兩個彼此分離的第二電極板連接；以及多條第二方向跡線，每一條第二方向跡線各自具有多個第三電極板及多個第四電極板，其中每二個相鄰的第三電極板之間是經由兩個彼此分離的第四電極板連接；其中，二條相鄰的第二方向跡線的多個第四電極板的其中二個是在同一條第一方向跡線的二個相鄰的第一電極板之間；其中，二條相鄰的第一方向跡線的多個第二電極板的其中二個是在二條相鄰的第二方向跡線的二個相鄰的第三電極板之間；其中，二條相鄰的第一方向跡線之間具有一第一最大間隙，二條相鄰的第一方向跡線的中心之間具有一第一距離，且該第一最大間隙小於該第一距離；以及其中，二條相鄰的第二方向跡線之間具有一第二最大間隙，二條相鄰的第二方向跡線的中心之間具有一第二距離，且該第二最大間隙小於該第二距離。
  2. 如請求項1之電容式觸控板，其中該第一最大間隙為該第一距離的一半，而且該第二最大間隙為該第二距離的一半。
  3. 如請求項1之電容式觸控板，其中該第一及第三電極板為正方形，該第二及第四電極板為長方形。
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