TW201224899A - Synchronization device for detecting induced electric field as capacitive touch position detection - Google Patents

Description

201224899 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種電容式觸押 . 應電場作為電容式觸控位置檢剛心步裝广種偵測感

因控裝置的研發技術中，影響自電容的主要 mr:場與接觸面積，而人體的電場又受大二 電场所景，響。由於電場有正負 01 置會產生增加電容量與減少電容；J電容式的觸控裝 里貝！上的不穩疋，而常被誤認為雜訊處理。 成 觸與：般::容::Γ術係採用電容增加的特性來量測接 電場及觸控面積比例主要取決於電路設計，人體 多次計算電容值大小，而…A 4合值，'亦即：通過 入。然而’所能量測到的變::：以判定是否有觸控輪 化量係遠小於人體電場的變化c“。這樣的變 與大地的電場杏此，右把人體的電場 準確度與理’將大幅影響電容式觸控裝置的 【發明内容】 201224899 有鑑於此，本發明之主通_ a & # y- 4曰，. 雷^…… 提供一種偵測感應 電％作為電谷式觸控位置檢測的同步裝置，俾能 觸控裝置電容值之最佳時機。 里 為達成上述目的，本發明所接彳J£夕站：BI ^ 電容式觸控位置檢測的同步裝置包括· ： f電场作為 少衣置包祜.—第—觸控元件， :、係用以接收-感應電場訊號；—第二觸控元件， 二於元件；一差動放大S I Μ含有-第-輸入 二m及一輪出端，第-輪入端係電性連接至 控兀件，第一輸入端係連接至地；—突 路’其係電性連接至差動放大器之輸出妒，:β ft Λ T 'W ni ^ 而吾感應電場訊 為+週時，零電位觸發電路H«為以位^ =場週時’零電位觸發電路之輸出職 =位’ s感應電％訊號為零電位時，零電位觸發電路之 輸出錢為上昇緣、或下降緣；以及一延遲電路 :連接至零電位觸發電路，以對應接收輪出訊號，靖 :訊號延遲—時間間隔後輸出至—電容值檢測電路.： 中，電容檢測電路係電性連接至第二觸控元件 _ 遲J之輸出訊號之上昇緣、或下降緣對第二觸控元一 電容值檢測。較佳地，該時間間隔為1/8丁至3化丁工 仃 為感應電場訊號之週期。 曰 τ 另外，本發明可包含有一阻抗裝置，其係電 差動放大器之第一輸入端及第二輪 至 為-高阻抗電阻、或一高阻抗電容，二其：，阻抗裝置 亚聯之阻抗裝置。較佳地，本發明之第-觸控元；可 201224899 線、或透明導電膜’第二觸控元件可為觸控按鍵、滑條、 飛梭、或觸控面板。 經由本發明所提供之電容式觸控裝置，可透過感應電 場訊號作為參考訊號以決定量測的時機。由於感應電場訊 唬在正、負半週的峰值區域變動最為平緩，當電容檢測電 路使用相對大小作為判斷時，在此區域所檢測出的電容值 受電場的影響變化較小’並且可測得較大的電隸變化。

【實施方式】 請先參考圖i，其係本發明一較佳實施例之電路架構 圖士圖所示’本發明之偵測感應電立易的電容式觸控裝置1 包括：一第一觸控元件llla、一第二觸控元件mb' —阻 抗装置112、一差動放大器113、一零電位觸發電路、及 一延遲·13。其中，差動放大器113包含有—第—輸入端 H3a、一第二輸入端113b'及一輸出端H3c。第一輸入端 1 3aiT、电ϋ連接至第一觸控元件丨丨丨a ,第二輸入端丨1 %係 連接至地，輸出端i13c則電性連接至零電位觸發電路12。 阻抗裝置1 12係電性連接至差動放大器n 3之第一輸入端 1 1 3a、及第二輸入端丨丨3b。另外，延遲電路1 3係電性連接 至零電位觸發電路丨2及電容值檢測電路2，電容值檢測電路 2係再連接至第二觸控元件mb。該第二觸控元件mb係鄰 近於第一觸控元件111a。 本發明之第一觸控元件llla係用以接收一感應電場訊 號’當使用者以手指接觸第一觸控元件丨1丨a、或第二觸控 201224899 π件mb時，第一觸控元件1Ua係接收有人體的感應電場 Λ唬。一般而言，該感應電場訊號的訊號來源同電力系統 的接地的中性線，相當於一頻率為或的交流訊 號。當第一觸控元件1113接收到人體的感應電場時，由於 第一觸控7C件Η】b鄰近於第一觸控元件ma，故第二觸控 凡件1 1 1 b亦同步接收有感應電場訊號。 接著，請參考圖2，其係本發明感應電場訊號' 零電位 觸發電路12輸出訊號、及延遲電路丨3輸出訊號之對應圖。 如圖所示，s感應電場訊號為正半週時，零電位觸發電路 1 2之輸出讯唬為高電位，當感應電場訊號為負半週時，零 電4觸發電路之輸出sfl號為低電位，當感應電場訊號為零 電位時’零電位觸發電路之輸出訊號為上昇緣、或下降緣。 延遲電路丨3係將零電位觸發電路12之輸出訊號延遲一時間 月。電容檢測電路2係根據延遲電路j 3 、或下降緣，以對第二觸控元件u ! b 間隔後輸出。較诖地，該時間間隔為1/8T至3/8T，其中，τ 為感應電場訊號之调湘。 带令仏.，β·ϊ咖从a - — 之輸出訊號之上昇緣、 進行電容值檢測。

里測’皆可達到類似的效果。 201224899 由於感應電場訊號在正、負半週的峰值區域，上下兩 端的變動最為平緩’當電容檢測電路2使用相對大小作為判 斷時’選在感應，電場訊號的峰值區《，所檢測出的電容值 受電場的影響變化較小，並且可測得較大的電容值變化。

由上述可知，本發明透過感應電場訊號作為來考訊號 以決定量測的時機，無論就目的、手段及功效，均顯示： 迥異於習知技術之特徵，極具實用價值。惟應注意的是， 上述貫施例僅係為了方便說明而舉例而已，本發明所主張 之權利範圍自應以申請專利範圍所述為準，而非僅限於： 【圖式簡單說明】 圖1係本發明一較佳實施例之電路架構圖。 圖2ir、本舍明一較佳實施例之輸出訊號對應圖。 【主要元件符號說明】 1 電容式觸控裝置 12 零電位觸發電路 111a 第一觸控元件 112 15且抗裝置 113a 第一輸入端 113c 輪出端 2 電容值檢測電路 13 延遲電路 1 1 1 b第二觸控元件 1 1 3 差動放大器 1 1 3 b第二輸入端 A，B 位置

Claims (1)

1. 201224899 七、申請專利範圍： I. 一種偵測感應電場的電容式觸控裝置，包括： 一第一觸控元件’其係用以接收—感應電場訊號； 一第二觸控元件，其係鄰近於該第一觸控元件； 一差動放大器，其包含有一第一輸入端、一第二輸入 端及一輸出端，該第一輸入端係電性連接至該第一觸控元 件’該第二輸入端係連接至地； 一零電位觸發電路，其係電性連接至該差動放大器之 輸出知g 感應電場訊號為正半週時，該零電位觸發電 路之輸出訊號為高電位，當該感應電場訊號為負半週時， 玄令電位觸發電路之輸出訊號為低電位，當該感應電場訊 唬為令電位時，該零電位觸發電路之輸出訊號為上昇緣、 或下降緣；以及 延遲電路，其係電性連接至該零電位觸發電路，以 對應接收該輸出訊號，並將該輸出訊號延遲一時間間隔後 輪出至一電容值檢測電路； 其中’該電容檢測電路係電性連接至該第二觸控元 件並根據忒延遲後之輸出訊號之上昇緣、或下降緣對該 第二觸控元件進行電容值檢測。 、2.如申請專利範圍第1項所述之偵測感應電場的電容 式觸控裝置’其中’該時間間隔為丨/8丁至3/8丁，當中，丁為 該感應電場訊號之週期。 201224899 3 ·如申請專利圍第1項所述之偵測感應電場的電办 式觸控裝置，#中，更包含有-阻抗裝置，其係、電性連接 至忒差動放大1§之該第一輸入端及該第二輸入端。 4.如申請專利卩圍第1項所述之憤測感應電場的電容 式觸控裝置’纟中’該第一觸控元件係為電線、或透 電膜。 守 5·如申請專利範圍第1項所述之偵測感應電場的電容 式觸控裝置，其中’該第二觸控元件係為觸控按鍵、滑條、 飛梭、或觸控面板。 -6 ’如申μ專利範圍第3項所述之偵測感應電場的電容 式觸控裝置，纟中’該阻抗裝置為一高阻抗電阻、或—高 阻杬電谷，或為一電阻與一電容並聯之阻抗裝置。 八、圖式（請見下頁）：