觸控板感應器的感應量的補償方法
2023-04-26 06:53:21 1
專利名稱：觸控板感應器的感應量的補償方法
技術領域：
本發明是有關一種觸控板，特別是關於一種觸控板感應器的感應量的補償方法。
背景技術：
觸控板由於體積小、成本低、消耗功率低及使用壽命長，因此被廣泛地應用在各類電子產品上，例如筆記本電腦、滑鼠、MP3播放機，甚至於手機等等，作為輸入裝置，使用者僅需以對象(例如手指或觸控筆之類的導電性對象)在面板上滑動或接觸，使光標產生相對移動或絕對坐標移動，即可完成包括文字書寫、捲動窗口及虛擬按鍵等各種輸入。公知的觸控板感應器大多為對稱型結構，例如圖1所示的方形結構，其線跡(trace)具有相同的形狀及面積，因此線跡的基本電容在觸控板感應器上的分布是對稱的，對象在觸控板感應器上造成感應量也是對稱且線性相等的，如圖2所示。然而，隨著應用不同，觸控板感應器的形狀及結構亦隨之不同，產生了非對稱型觸控板感應器，非對稱型觸控板感應器是指包括感應器的外型、感應器每一層的厚度、線跡的面積以及與接地層的距離等至少其一為非對稱。線跡的基本電容正比於線跡的面積與線跡與接地層距離的比
C＝ε*(A/d) 公式1其中，C表示基本電容，ε表示介電係數，A代表線跡的面積大小，d代表線跡與接地層的距離。而對象在觸控板感應器上造成的感應量S正比於(ΔC/C)公式2其中，ΔC為對象在感應器上造成的電容變化量。因此，線跡的面積及線跡與接地層的距離均會影響其基本電容的大小。以圖3所示的圓形結構為例，感應器100的線跡X0至X6的長度不相同，使得線跡X0至X6的面積不相等，同樣地，線跡Y0至Y6的面積亦不相等，由公式1可知，當該等線跡與接地層的距離相等時，面積愈大者，其基本電容愈大，導致線跡的基本電容在感應器100上的分布為非對稱。由公式2可知，當對象在感應器100上操作時，由於各線跡的基本電容不同，因此在不同位置產生的感應量不同，如圖4所示，此種感應量不對稱且不線性相等的現象導致對象操作時產生動作誤判或計算對象位置時造成偏移量。
因此，一種使不同線跡具有相同基本電容的補償方法，乃為所冀。
發明內容
本發明的主要目的，在於提供一種使不同線跡具有相同基本電容的補償方法。
根據本發明，一種觸控板感應器的感應量的補償方法包括根據一第一線跡計算一第二線跡的補償面積，以及將該補償面積與該第二線跡連接，使得該第一及第二線跡具有相等的基本電容。
根據本發明，一種觸控板感應器的感應量的補償方法包括計算一第一線跡的第一補償面積，計算一第二線跡的第二補償面積，以及將該第一及第二補償面積分別與該第一及第二線跡連接，使得該第一及第二線跡具有相等的基本電容。
根據本發明，一種觸控板感應器的感應量的補償方法包括計算一位於第一感應層的第一線跡的第一基本電容，計算一位於第二感應層的第二線跡的第二基本電容，根據該第一基本電容等於該第二基本電容，產生該第一及第二線跡的面積與接地層距離的關係，以及根據該關係調整該第一及第二線跡的面積或接地層的位置。
本發明利用計算補償面積或線跡面積與接地層距離的關係，以及將該補償面積連接線跡或根據該關係調整線跡的面積或接地層的位置，使同層或不同層的線跡具有相同的基本電容，因此可以避免觸控板感應器在對象操作時產生動作誤判或計算對象位置時造成偏移量。
圖1顯示一方形觸控板感應器的示意圖；圖2顯示對象在方形觸控板感應器上造成的感應量；圖3顯示一圓形觸控板感應器的示意圖；圖4顯示對象在圓形觸控板感應器上造成的感應量；圖5是本發明第一實施例的流程圖；圖6是補償面積位於組件層的示意圖圖7是本發明第二實施例的流程圖；圖8是本發明第三實施例的流程圖；
圖9是根據圖8產生的觸控板感應器的示意圖；圖10是圖9的觸控板感應器的剖面結構的第一示意圖；圖11是圖9的觸控板感應器的剖面結構的第二示意圖；以及圖12是圖9的觸控板感應器的剖面結構的第三示意圖。
符號說明100 圓形觸控板感應器200 流程圖210 計算第一及第二線跡的基本電容C1及C2220 計算C1及C2的電容差值230 計算補償面積240 連接補償面積與基本電容較小的線跡310 組件層320 補償面積400 流程圖410 計算第一及第二線跡的基本電容C1及C2420 計算C1及C2與基本電容目標值Ctarget的差值430 計算第一及第二線跡的補償面積A1及A2440 連接A1與第一線跡450 連接A2與第二線跡500 流程圖510 計算位於第一感應層的第一線跡的第一基本電容C1520 計算位於第二感應層的第二線跡的第二基本電容C2530 產生二線跡面積與接地層距離的關係
540 調整二線跡的面積大小或接地層的位置600 圓形觸控板感應器610 線跡620 線跡700 觸控板感應器的剖面結構710 感應層720 感應層730 接地層800 觸控板感應器的剖面結構810 感應層820 感應層830 接地層具體實施方式
圖5是本發明的一個實施例的流程圖200，步驟210根據公式1計算第一及第二線跡的基本電容C1及C2，步驟220計算第一及第二線跡基本電容C1及C2的電容差值ΔC，以基本電容大者減去基本電容小者，例如ΔC＝C1-C2，步驟230根據電容差值ΔC等於一補償面積A0產生的基本電容，計算一補償面積A0的大小，A0＝ΔC*(d0/ε)，d0為A0與接地層的距離，ε為介電係數，在步驟240將補償面積A0與基本電容較小的線跡連接，例如連接至第二線跡，使得第一及第二線跡具有相同的基本電容，其中，第一及第二線跡可位於相同感應層或不同感應層，當第一與第二線跡位於不同感應層時，第一及第二線跡的方向彼此正交。在不同的實施例中，補償面積A0所在的位置包括組件層、包含第一線跡的感應層或包含第二線跡的感應層，當補償面積A0位於組件層時，補償面積A0與接地層的距離d0即為組件層與接地層之間的距離。當補償面積A0位於包含第一線的感應層時，補償面積A0與接地層的距離d0即為第一線跡與接地層之間的距離。當補償面積A0位於包含第二線跡的感應層時，補償面積A0與接地層的距離d0即為第二線跡與接地層之間的距離。
以圖3所示的圓形結構的觸控板感應器100說明，觸控板感應器100具有方向彼此正交的線跡X0至X6及Y0至Y6，根據公式1計算線跡X0的基本電容CX0＝ε*(AX0/dX0)與線跡X3的基本電容CX3＝ε*(AX3/dX3)，線跡X0及X3的基本電容的電容差值ΔC＝ε*((AX3/dX3)-(AX0/dX0))，一補償面積A0產生的基本電容C0＝ε*(A0/d0)，d0為A0與接地層的距離，ε為介電係數，使C0＝ΔC亦即ε*(A0/d0)＝ε*((AX3/dX3)-(AX0/dX0))，得到A0＝((AX3/dX3)-(AX0/dX0))*d0，將補償面積A0與線跡X0連接，使得線跡X0與X3產生相等的基本電容。以相同方法計算產生其它線跡(例如X1至X6及Y0至Y6)的補償面積並一一連接後，各線跡即具有相等的基本電容，進而使對象在觸控板感應器100上造成的感應量對稱且線性相等。在不同的實施例中，補償面積位於不同的層，例如組件層，如圖6所示，此時補償面積320為一位於組件層310上的導體區域，並經由線路的布局與對應的線跡連接。
圖7是本發明另一個實施例的流程圖400，步驟410根據公式1計算第一及第二線跡的基本電容C1及C2，步驟420計算第一及第二線跡的基本電容C1及C2與一基本電容目標值Ctarget的差值ΔC1及ΔC2，ΔC1＝Ctarget-C1，ΔC2＝Ctarget-C2，步驟430計算第一及第二線跡的補償面積A1及A2，根據補償面積A1產生的基本電容等於ΔC1，補償面積A2產生的基本電容等於ΔC2，得到A1＝ΔC1*(d1/ε)，A2＝ΔC2*(d2/ε)，d1及d2分別為A1及A2與接地層的距離，ε為介電係數，步驟440將補償面積A1與第一線跡連接，步驟450將補償面積A2與第二線跡連接，使得第一及第二線跡的基本電容皆調整為基本電容目標值Ctarget，其中，第一及第二線跡可位於相同感應層或不同感應層，當第一與第二線跡位於不同感應層時，第一及第二線跡的方向彼此正交。在不同的實施例中，補償面積A1及A2位於相同或不同的層，例如A1及A2均位於感應層，A1位於感應層而A2位於包含第二線跡的感應層，或A1及A2分別位於包含第一線跡的感應層及包含第二線跡的感應層。
圖8是本發明又一個實施例的流程圖500，步驟510計算一位於第一感應層的第一線跡的第一基本電容C1，根據公式1，C1＝ε*(A1/d1)，A1為第一線跡的面積，d1為第一線跡與接地層的距離，ε為介電係數，步驟520計算一位於第二感應層的第二線跡的第二基本電C2，根據公式1，C2＝ε*(A2/d2)，A2為第二線跡的面積，d2為第二線跡與接地層的距離，ε為介電係數，步驟530使第一基本電容C1等於第二基本電容C2，亦即ε*(A1/d1)＝ε*(A2/d2)，產生二線跡面積與接地層距離的關係A1/d1＝A2/d2，步驟540根據步驟530產生的二線跡面積與接地層距離的關係A1/d1＝A2/d2，調整第一及第二線跡的面積大小或接地層的位置，使第一及第二線跡的基本電容相等。以圖9至圖12說明如下，參照圖9，一圓形結構的觸控板感應器600包括數條線跡610組成的第一感應層及數條線跡620組成的第二感應層，線跡610與620的方向彼此正交，線跡610的面積為A1與接地層的距離為d1，線跡620的面積為A2與接地層的距離為d2，根據二線跡面積與接地層距離的關係，得到A1/d1＝A2/d2，當線跡610及620與接地層的距離不相等時，將距離接地層較近的線跡的面積縮小，使得線跡610及620具有相等的基本電容，對象在觸控板感應器600上造成的感應量對稱且線性相等，其中，接地層可介於或不介於第一及第二感應層之間。參照圖10及圖11，在剖面結構700中，線跡610在感應層710上，線跡620在感應層720上，線跡610的面積大於線跡620的面積，根據二線跡面積與接地層距離的關係A1/d1＝A2/d2，調整接地層730的位置，如圖10所示，使接地層730介於感應層710及720之間，且接地層730與感應層710之間的距離d1大於接地層730與感應層720之間的距離為d2，或如圖11所示，使接地層730不介於感應層710及720之間，且接地層730與感應層710之間的距離d1大於接地層730與感應層720之間的距離為d2，使得線跡610及620的基本電容相等。參照圖12，在剖面結構800中，線跡610在感應層810上，線跡620在感應層820上，當線跡610及620具有相同大小的面積時，根據二線跡面積與接地層距離的關係A1/d1＝A2/d2，調整接地層830的位置，使接地層介於感應層810與820之間，且接地層830與感應層810之間的距離d1等於接地層830與感應層820之間的距離d2，使得線跡610及620的基本電容相等。
在不同的實施例中，觸控板感應器的感應量的補償方法由以上各實施例所描述的方法搭配組合，使同層與不同層間的線跡具有對稱且線性相等的基本電容，進而使對象在該觸控板感應器上造成的感應量對稱且線性相等。
權利要求
1.一種觸控板感應器的感應量的補償方法，包括下列步驟根據一第一線跡計算一第二線跡的補償面積；以及將該補償面積與該第二線跡連接，使得該第一及第二線跡具有相等的基本電容。
2.如權利要求1所述的觸控板感應器的感應量的補償方法，其中該計算該補償面積的步驟包括下列步驟計算該第一線跡的第一基本電容；計算該第二線跡的第二基本電容；計算該第一及第二基本電容的電容差值；以及根據該電容差值等於該補償面積產生的第三基本電容，產生該補償面積。
3.如權利要求2所述的觸控板感應器的感應量的補償方法，其中該補償面積包括該電容差值乘以該補償面積所在的位置與一接地層的距離再除以一介電係數。
4.如權利要求3所述的觸控板感應器的感應量的補償方法，其中該補償面積所在的位置包括組件層、包含該第一線跡的感應層或包含該第二線跡的感應層。
5.如權利要求1所述的觸控板感應器的感應量的補償方法，其中該第一及第二線跡位於同一感應層。
6.如權利要求1所述的觸控板感應器的感應量的補償方法，其中該第一及第二線跡位於不同感應層。
7.一種採用如權利要求1所述的補償方法的觸控板感應器，其中該第一線跡與該第二線跡的方向彼此正交。
8.一種觸控板感應器的感應量的補償方法，包括下列步驟計算一第一線跡的第一補償面積；計算一第二線跡的第二補償面積；以及將該第一及第二補償面積分別與該第一及第二線跡連接，使得該第一及第二線跡具有相等的基本電容。
9.如權利要求8所述的觸控板感應器的感應量的補償方法，其中該計算該第一補償面積的步驟包括下列步驟計算該第一線跡的第一基本電容；計算該第一基本電容與一基本電容目標值的電容差值；以及根據該電容差值等於該第一補償面積產生的第二基本電容，產生該第一補償面積。
10.如權利要求9所述的觸控板感應器的感應量的補償方法，其中該第一補償面積包括該電容差值乘以該第一補償面積所在的位置與一接地層的距離再除以一介電係數。
11.如權利要求10所述的觸控板感應器的感應量的補償方法，其中該第一補償面積所在的位置包括組件層、包含該第一線跡的感應層或包含該第二線跡的感應層。
12.如權利要求8所述的觸控板感應器的感應量的補償方法，其中該計算該第二補償面積的步驟包括下列步驟計算該第二線跡的第一基本電容；計算該第一基本電容與一基本電容目標值的電容差值；以及根據該電容差值等於該第二補償面積產生的第二基本電容，產生該第二補償面積。
13.如權利要求12所述的觸控板感應器的感應量的補償方法，其中該第二補償面積包括該電容差值乘以該第二補償面積所在的位置與一接地層的距離再除以一介電係數。
14.如權利要求12所述的觸控板感應器的感應量的補償方法，其中該第二補償面積所在的位置包括組件層、包含該第一線跡的感應層或包含該第二線跡的感應層。
15.如權利要求8所述的觸控板感應器的感應量的補償方法，其中該第一及第二線跡位於同一感應層。
16.如權利要求8所述的觸控板感應器的感應量的補償方法，其中該第一及第二線跡位於不同感應層。
17.一種採用如權利要求8所述的補償方法的觸控板感應器，其中該第一線跡與該第二線跡的方向彼此正交。
18.一種觸控板感應器的感應量的補償方法，包括下列步驟計算一位於第一感應層的第一線跡的第一基本電容；計算一位於第二感應層的第二線跡的第二基本電容；使該第一基本電容等於該第二基本電容，產生該第一及第二線跡的面積與一接地層距離之間的關係；以及根據該關係調整該第一及第二線跡的面積大小或該接地層的位置，使得該第一及第二線跡具有相等的基本電容。
19.如權利要求18所述的觸控板感應器的感應量的補償方法，其中該關係包括該第一線跡的面積和該第一線跡與該接地層距離的比等於該第二線跡的面積和該第二線跡與接地層距離的比。
20.如權利要求18所述的觸控板感應器的感應量的補償方法，其中該第一及第二線跡具有不同大小的面積。
21.如權利要求18所述的觸控板感應器的感應量的補償方法，其中該第一及第二線跡具有相同大小的面積。
22.如權利要求18所述的觸控板感應器的感應量的補償方法，其中該第一及第二線跡與該接地層之間的距離相等。
23.如權利要求18所述的觸控板感應器的感應量的補償方法，其中該第一及第二線跡與該接地層之間的距離不相等。
24.如權利要求18所述的觸控板感應器的感應量的補償方法，其中該接地層介於該第一及第二感應層之間。
25.如權利要求18所述的觸控板感應器的感應量的補償方法，中該第一線跡與該第二線跡的方向彼此正交。
26.一種採用如權利要求18所述的補償方法的觸控板感應器，該接地層不介於該第一及第二感應層之間。
全文摘要
一種觸控板感應器的感應量的補償方法，包括計算補償面積或線跡面積與接地層距離的關係，以及將該補償面積連接線跡或根據該線跡面積與接地層距離的關係，調整線跡的面積或接地層的位置，使不同的線跡具有相等的基本電容。
文檔編號G06F3/041GK1949159SQ200510109020
公開日2007年4月18日 申請日期2005年10月13日 優先權日2005年10月13日
發明者李文凱, 湯冠群 申請人:義隆電子股份有限公司