TW408277B - Small current detector circuit and locator device using the same - Google Patents

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r f 附件：第86116845號專利申請案π Α7 中文說明書修正頁 民國89年7月呈 五、發明說明0 ) ¥ ΐ _ - . 1 ; ； i .-+} 〔發明背景〕 Ql.：：_L______________… 本發明係關於一種微電流檢測電路及使用該電路之定 位裝置。微電流檢測電路係特別用於檢測在對電容性或靜 電式感測器（例如電容式位置感測器、壓電式感測器、電 容式濕度感測器、靜態場感測器、靜電式數位轉換器和定 位裝置）進行充電或放電時會產生之微電流。定位裝置係 在一對電容器中檢測充電電流之差異。當格子圖案電極對 被掃瞄成具有一指狀物之電容器對，在被接觸電極周圍區 域中產生接觸檢測信號，該信號有二峰値，其中一者比一 特定參考電平高，另一者則比特定參考電平小，而且係從 微電流檢測電路中取樣。本發明係關於一種定位裝置，其 具有在小節距下安排成格子圖案之電極，且可以很精確地 檢測接觸位置（與指狀物接觸寬度相比）|而且在裝配線 上每樣產生品不必重新調整。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 裝--------訂ili ----線 - - - ^ <請先聞讀背面之項再填寫本頁) 定位裝置係用來做爲電腦系統之滑鼠、軌跡球和快速 指標之替代性指標裝置。定位裝置有一個靜電式檢測部分 ，其包括安排成格子圖案之X和Y電極，且一接觸電極之 位置係藉由檢測電極對之間的電容差異而檢測。爲了檢測 接觸電極之位置，X或Y電極係與相鄰電極成組被掃瞄。 二電容器（由一對電極和與該對電極呈面對面關係之另一 電極所形成）之間的電容差異係藉由微電流檢測電路檢測 成充電電流差異，並輸出爲檢測信號。 圖8揭示一用於電容式或靜電式感測器之習用微電流 檢測信號，其可描述成一靜電式感測電路，或是對電容器 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐〉 r f 附件：第86116845號專利申請案π Α7 中文說明書修正頁 民國89年7月呈 五、發明說明0 ) ¥ ΐ _ - . 1 ; ； i .-+} 〔發明背景〕 Ql.：：_L______________… 本發明係關於一種微電流檢測電路及使用該電路之定 位裝置。微電流檢測電路係特別用於檢測在對電容性或靜 電式感測器（例如電容式位置感測器、壓電式感測器、電 容式濕度感測器、靜態場感測器、靜電式數位轉換器和定 位裝置）進行充電或放電時會產生之微電流。定位裝置係 在一對電容器中檢測充電電流之差異。當格子圖案電極對 被掃瞄成具有一指狀物之電容器對，在被接觸電極周圍區 域中產生接觸檢測信號，該信號有二峰値，其中一者比一 特定參考電平高，另一者則比特定參考電平小，而且係從 微電流檢測電路中取樣。本發明係關於一種定位裝置，其 具有在小節距下安排成格子圖案之電極，且可以很精確地 檢測接觸位置（與指狀物接觸寬度相比）|而且在裝配線 上每樣產生品不必重新調整。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 裝--------訂ili ----線 - - - ^ <請先聞讀背面之項再填寫本頁) 定位裝置係用來做爲電腦系統之滑鼠、軌跡球和快速 指標之替代性指標裝置。定位裝置有一個靜電式檢測部分 ，其包括安排成格子圖案之X和Y電極，且一接觸電極之 位置係藉由檢測電極對之間的電容差異而檢測。爲了檢測 接觸電極之位置，X或Y電極係與相鄰電極成組被掃瞄。 二電容器（由一對電極和與該對電極呈面對面關係之另一 電極所形成）之間的電容差異係藉由微電流檢測電路檢測 成充電電流差異，並輸出爲檢測信號。 圖8揭示一用於電容式或靜電式感測器之習用微電流 檢測信號，其可描述成一靜電式感測電路，或是對電容器 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐〉 經濟部智慧財產局貝工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNSM4規格（210 X 297公爱） 408277 a? _B7 __ 五、發明說明（2 ) 充電時所產生之充電電流進行檢測之充電電流檢測電路。 請參閱圖8，充電電流檢測電路9有一靜電式位置感 測部1，其有二電容器Ca和Cb，其中一者Ca係做爲 一充電電流檢測感測器，或是俗稱之"接觸*感測器，其 有一個可從外側觸及之表面。檢測電路9尙包括一脈衝驅 動電路2，其在特定間隔提供脈衝給每一電容器之一端子 。電容器C a和C b的另一端子分別連接到運算放大器（ ◦ P ) 3和4之倒相輸入端。 運算放大器3和4各爲一倒相放大器，其非倒相輸入 端係接地。各運算放大器之輸出電壓VA和V B係經由回 饋電容器C 3和C 4回饋給倒相輸入端。啓動開關5和6 係與各電容器C 3和C 4並聯設置。在檢測操作之前，這 些開關電路係因應由一控制器或類似物來之控制信號而切 到Ο N —段特定時間。 運算放大器4之輸出電壓V B係經由一電阻R而提供 給可以倒相放大之緩衝放大器7的倒相輸入。放大器7有 一回饋電阻R，其値等於在運算放大器4之輸出端和放大 器7的倒相輸入端之間的電阻R相同，藉此使緩衝放大器 7之放大因子調整爲一致。由是*運算放大器4之輸出電 壓V B係簡單地被倒置以產生一負電壓信號一 V B，其係 以放大器7之輸出電壓發送。 緩衝放大器7之輸出電壓（一VB )和運算放大器3 之輸出電壓（VA)在能夠倒相放大之加法器8中相加。 由於緩衝放大器7產生之輸出係運算放大器4輸出之倒置 ^- '---I 11 I ----- * ---I III 訂 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本Ϊ) A7 408277 ______B7_ 五、發明說明（3 ) ，實際上發生的是運算放大器3之輸出電壓VA減去運算 放大器4之輸出（VB)，而加法器8之輸出爲一（VA -V B )。在上述電路結構中，當電容器Ca和Cb之間 有電容差異時，其中一電容器中建立之充電量和另一電容 器不同，因而在流動的充電電流之間產生差異。因應於此 差異，在加法器8之輸出端將得到一檢測信號。 檢測操作係相同，無關其係由運算放大器3或4完成 ，而且，以下的敘述僅以運算放大器3爲例。首先，開關 電路5在啓動狀態切到ON—段時間。由於運算放大器3 之倒相和非倒相輸入很短，開關電路5切到0 N使運算放 大器3之輸出掉到接地水平（GND)。結果，電容器 C 3利用放電而被淸除。同時，電容器C a經由脈衝驅動 電路2也利用放電而被淸除。 當開關電路5切到〇 f f，脈衝驅動電路2同步送出 一脈衝信號到電容器C a和C b。通過電容器C a之脈衝 信號提供給運算放大器3之倒相輸入端，使對電容器C a 充電之電流在路徑中流動，因而對電容器C a充電。流到 運算放大器3的倒相輸入端之電流係與電容器C a中之充 電結果成正比。同時，在運算放大器3的輸出端有能夠使 運算放大器3的倒相輸入保持在接地電位之電壓輸出。因 應於此輸出電壓，一電流流經電容器C 3而將之充電》由 於此充電運作之方向，運算放大器3產生一負輸出，電容 器C 3之極性係如圖8中所示，而接到運算放大器3的倒 相輸入端之端子爲正極，且連接到輸出之端子爲負極。結 πτ- I I I ί II 11111 M -----I J—--··-- {請先閲讀背面之注$項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中圉國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 408^^7 A7 __B7__ 五、發明說明（4 ) 果，運算放大器3產生輸出電壓VA。類似地，運算放大 器4產生輸出電壓VB。 假設電容器C a係設置在一特定檢測位置，且其電容 之改變係藉由被操作者接觸或是金屬靠近之結果。若電容 器C b之電容因其爲參考電容器之故而不改變的話，加法 器8提供一主要輸出，其電平係反比於電容器C a電容之 改變量。由是，吾人可檢測電容器C a之接觸或是標的位 置之改變。 靜電式數位轉換器、定位裝置和其他感測器典型上係 採用上述充電電流檢測器做爲一基本電路，並包括一陣列 電容器C a，每一電容器C a有一個能被操作者觸及之電 極。個別檢測電容器C a係由一倍頻器掃瞄而依序被選擇 。一選定電容器電容相對於鄰近電容器之電容變化（由於 接觸或其他因素之果）係依上述方式檢測。由是|在倍頻 器選擇時序和選定電容器電容改變下可檢測由於接觸或其 他因素造成之位置定位。 在具有一檢測電容器和一電容器（有一參考電容値） (或一相鄰電容器）之充電電流檢測電路中，檢測電容器 (圖8中之C a )通常是在檢測位置，使其至運算放大器 3之接線有一長距離。結果，電容器C a之電容（比 1 0 0 p F小）對雜訊很靈敏，且所檢測之電壓將會浮動 ，因而增加了錯誤檢測之機會。此外，可檢測電壓的動態 範圍很小，因爲要檢測之電流的變化量不會大於電容改變 (由於環境變化，例如操作者接觸電容器或金屬物體靠近 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） — — — — — — —---— I— i — I— I — I ΙΊ I--^ {請先《讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 4082V7 ___B7_ 五、發明說明（5 ) )所形成之電流。若電流之改變係由運算放大器拾取’其 操作之偏離將是檢測操作之問題。 爲了解決此問題，申請人先前發明了一種微電流檢測 電路，其操作時較不會受到雜訊之影響，並提出一美國專 利申請案，名稱爲"""微電流檢測電路及使用該電路之定位 裝置〃，該案最後得到美國第8，728’382號專利 〇 回到定位裝置，在靜電式感測部中之X和γ電極通常 爲片狀電極，其比與其接觸之指狀物寬度還薄。當以一指 狀物接觸電極時，X和Y電極之間的電力線被打斷，以降 低被觸電極之電容。結果，在被觸電極和相鄰電極之間的 電容差異有改變。當以微電流檢測電路掃瞄電極對而連續 檢測電極對和與該電極對呈面對面關係之另一電極之間的 電容差異，其差異爲正値，且在被觸電極的上游區增加。 之後該差異減少，而且在以一指狀物接觸位置處（指狀物 之中央）變成零，然後呈負値成長。之後該差異再度變成 零。此爲以微電流檢測電路檢測之接觸檢測信號之特性。 簡言之，以微電流檢測電路掃瞄X或γ電極對所得之接觸 檢測信號在掃瞄方向之變化方式爲有相對於一特定電平之 二峰値，其中一者較大，另一者較小（見圖5)。 由於掃瞄電極所得之接觸檢測信號有此種波形，被觸 電極之位置理論上可利用檢測相鄰峰値之間的零交叉點而 定位。然而，實際上，靜電式感測器部包括呈面對面關係 且寬度窄的一陣列X和Y電極，且施加給電極之電壓的不 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） !!裝 *!訂*!Ί !_線 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局貝工消费合作社印製 A7 4082Ϊ7 _JB7_ 五、發明說明（6 ) 可避免的小變化會減小信號-雜訊比。特別是靜電式感測 器部中電極之間的電容很小，其範圍係從數微微法拉第至 機微微法拉第，掃瞄電極所得接觸檢測信號波形容易被扭 曲，且接觸檢測信號之參考電平有變異，因爲最終要被檢 測之充電電流對環境非常靈敏。此會降低峰値間零交叉點 之檢測精確度。此外，若電極節距與指狀物接觸寬度相較 之下非常小（< 1 Ο Ο Ο μπι)的話，將被觸電極的正位 置定位變得更困難。 在這些場合下，本發明所預期之定位裝置需要參考電 平和不同電路之調整》此外，生產批量之間很容易產生變 化，因此對每一批量而言都得重新調整》這些事實皆增加 生產步驟。 〔發明槪述〕 本發明已完成解決習用技術之問題，且其一目的在於 提供較不受雜訊影響之微電流檢測電路。 本發明另一目的爲提供一種定位裝置，其使用較不受 雜訊影響之微電流檢測電路。 本發明又一目的在於提供一種定位裝置，其在裝配線 上的每一產品批量不需要重新調整，但仍能正確檢測由一 指狀物接觸之電極的位置。 本發明的第一和第二個目的可由下述元件組合達成： 一第一和一第二電容器；一脈衝驅動電路，其以一脈衝信 號驅動每個電容器之一端子，並在與所施加脈衝起伏同步 - — — — — — — — — — — — — — * — — — — — — — ^«1---Μ 11 - - . - (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNSXA4規格（210 X 297公釐） 經濟部智慧財產局員工消f合作杜印製 408277 at _B7____ 五、發明說明（7 ) 下對電容器充電和放電，以在每個電容器的另一端子處產 生一第一和一第二檢測信號；一連接電路’其有—第一和 一第二輸入端子來分別接收第一和第二檢測信號’和一第 一和一第二輸出端子，連接電路與脈衝信號上升同步而將 第一和第二輸入端子分別連接到第一和第二輸出端子，且 在與脈衝信號下降同步下將第一輸入端子連接到第二輸出 端子，且將第二輸入端子連接到第一輸出端子；—電流產 生電路，其接收分別從第一和第二輸出端子來之第一和第 二檢測信號，以產生一電流來代表該信號電平之間的差異 :以及一積分電路，其積分由電流產生電路來之輸出電流 ，第一和第二電容器在一者或兩者係設在微電流檢測電路 或使用該檢測電路之定位裝置的檢測部。 由是，一脈衝同步供給二電容器，且在與施加脈衝起 伏同步下對電容器充電和放電，以產生檢測信號。連接電 路中輸入端子連接到輸出端子之方式係使與施加脈衝之上 升同步建立之連接和與施加脈衝之下降同步建立之連接相 反，而且在充電時得到之檢測信號水平和放電時所得到的 檢測信號水平之間的差異係產生做爲同極性輸出（同相輸 出）》結果，二微分電流値係電流產生電路每個脈衝之輸 出。此二微分電流値在積分電路中累積，以產生一微分電 流（其値爲輸入値之兩倍），因而輸出値增加之被檢測差 動電流。結果，可改進用於檢測差動電流之信號雜訊比。 本發明之第三目的之達成係藉由一定位裝置，其包括 下列元件：一接觸檢測部，其有多個安排在一特定方向之 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 7 10- - - -----1!!_ 裝！| 訂 * !'1 — _線 - - · - ί請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消费合作社印製 A7 -4Q8&77~^：_ 五、發明說明（8 ) 電極，以及與該多個電極呈面對面關係之共用電極：一脈 衝驅動電流，其因應一脈衝信號而驅動該共用電極，而且 對一對電容器（由一對相鄰電極在與施加脈衝之上升或下 降同步選擇所形成）進行充電或放電，以在該對電極之間 產生一第一和一第二檢測信號；一倍頻器，其依序選擇（ 掃瞄）該對相鄰電極以接收該第一和第二檢測信號；一電 流產生電路，其接收倍頻器來之該第一和第二檢測信號， 以產生代表該信號電平之間的差異之電流：一積分電路， 其結合從電流產生電路來之輸出電流；參考電平取樣裝置 ，當沒有電極對被觸及時，以倍頻器呈對掃瞄該對電極所 得之積分電路電壓値係對應該選定電極對被貯存；累積値 輸出裝置，其用B _A來計算修正値，其中B爲當有一電 極對被觸及時，以倍頻器掃瞄該選定電極對所得之積分電 路電壓値；而A爲參考電平取樣裝置對應該選定電極對所 貯存之積分電路電壓値，而且累積値輸出裝置累積爲每次 重新選擇電極對累積計算所得修正値|而且對應新選定電 極對貯存該累積値；以及接觸位置檢測裝置，其使與由累 積値計算裝置計算所得之累積値最大値對應之該對電極、 或任一電極對係做爲被觸電極，且其位置被檢測。 積分電路來之電壓値係會在掃瞄方向（例如電極安排 之特定方向）變化之接觸檢測信號，使相對於一特定參考 電平之二峰値發生，其中一峰値較大，另一峰値較小。依 據本發明，當任一電極對未被觸及，積分電路之輸出電壓 値被取樣做爲對應該電極對之參考電平並且被貯存；當任 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） — — — — — — — —---1·裝 ----III 訂· ΙΊ ! Ί ! 線 * 两 , (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 4082V7 ___B7__ 五、發明說明（9 ) 一電極對被觸及時積分電路之輸出電壓値減去電極對貯存 參考水平，因而產生一修正値，而且進行換算以產生具有 二峰値之修正接觸檢測信號，其中一値比接地電平大，另 一値則比接地電平小。藉由重新選擇電極對，累積値計算 裝置連續累積修正値。結果，相關於接地電平之零交叉位 置被轉換成累積値之一峰値。此舉確保接觸位置可從電極 位置（由最大累積値代表）中定位，即使電極是被比電極 還寬之指狀物所觸及。結果是可以很精確地檢測接觸位置 〇 若接觸檢測信號係依此方式修正，積分電路之電壓値 電平可獨立於產品被修正，但其方式可指示靜電式感測器 部和微電流檢測電路之狀態，因接觸位置可以很精確地且 容易地被偵測，此外，在裝配線上不需爲每一產品進行重 新調整。 〔圖式簡介〕 圖1爲本發明之定位裝置實施例之方塊圖。 圖2係一靜電式感測部之基本結構圖。 圖3中揭示如何檢測感測部之一電極對。 圖4 (a)至（d)爲檢測運作之時序圖。 圖5 ( a )至5 ( c )揭示檢測信號變化波形’和圖 5 ( d )揭示最後之累積値。 圖6爲對檢測信號之數據取樣程序順序流程圖。 圖7爲接觸位置檢測程序順序流程圖。 本紙張尺度適用中國画家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 1!— , — II ! i I i I--- (請先《讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印契 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 408277 A7 B7 五、發明說明（10 ) 圖8爲〜習用微電流檢測電路方塊圖。 〔符號說明〕 C a 電容 器 C b 電 容 器 C 3 回饋 電 容 器 C 4 回 饋 電 容 器 C S 積分 電 容 器 N ( 電 容 器 ) — 端 Ν a (電 容 器 ) 另 — 端 N b ( 電 容 器 ) 另 一 端 0 f 偏移 P 驅 動 脈 衝 R 電阻 S 1 控 制 信 號 S 2 控制 信 號 S 3 控制 信 號 S 4 控制 信 號 S 5 控制 信 號 S S 控制 信 S A A / D 轉換 信 號 S E 量測 結束 信 號 S Η 取 樣 和保留 信 號 S W 開關 電 路 V S 累 積 値 X 1 、X 2 、 X 3 X i — 1 、 X i X η 電 極 Υ 1 、Y 2 % Y 3 、 Y i - 1 % Υ i 、 Y m 電 極 1 0 檢 測 部 1 1 靜 電 式 感 測 部 1 2 倍 頻 器 1 3 脈 衝 驅 動 電 路 1 3 a X 側 驅 動 電 路 1 3 b Y 側 驅 動 電 路 1 4 連 接 開 關 電 路 1 5 差 動 電 流 產 生 電路 1 6 開 關 電 路 1 7 積 分 電 路 1 8 控 制 電 路 2 0 檢 測 信 號 檢 測 部 2 1 放 大 器 2 2 取 樣 和保 留 電 路 2 3 模 數 變 換 電 路 2 4 數 據 處 理 單 元 2 4 a 主 處 理 單 元 I: — — — — — ^ϋιιιι^·ΙΊΙΙΊ--- (靖先閲讀背面之注意事項再瑱寫本頁) 本紙張尺度適用t國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐〉 408277 Α7 經濟部智慧財產局員工消费合作社印製 Β7 五、發明說明（11 ) 24b 記憶體 24c 緩衝記憶體 2 4 d 輸入/輸出介面 25 數據取樣程式 26 接觸位置檢測程式 2 7 參考電平修正/累積程式 2 8 重心位置計算程式 29 驅動頻率選擇程式 30 參考電平修正據據區 〔較佳實施例詳述〕 請參閱圖1 ，標號1 0爲一檢測部，標號1 1爲靜電 式感測器部’標號1 2爲一倍頻器，標號1 3爲一脈衝驅 動電路，由一 X側驅動電路1 3 a和一Y側驅動電路 1 3 b組成’標號1 4爲一連接開關電路，標號1 5爲一 差動電流產生電路，標號1 6爲一開關電路，標號1 7爲 一積分電路’而標號1 8爲一控制電路。積分電路1 7包 括一積分電容器C S和一並聯之開關電路，以重置在電容 器C S中建立之電荷。標號2 0爲一檢測信號檢查部，其 包括一放大器2 1，一取樣和保留電路（S/H) 22， 一模數變換電路（A/D) 2 3，以及一數據處理單元 2 4 〇 靜電式感測器部1 1爲一平坦構件，如圖2所示•其 有多個在X方向隔開之片狀電極XI、 X2......和Xn 和多個Y方向隔開之片狀電極Yl、 Y2......和Yn; 此二電極群係呈面對面關係設置，且中間插置一介電性樹 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -14- '1--— — — — — —---裝-------訂 ί,ί ΙΊΙ!線 (請先閲讀背面之注意事項再填窝本頁) A7 4082Ϊ7 _____B7___ 五、發明說明（U ) 脂間隔器（未示出）而彼此叠置。 每一 X或Y群之二相鄰電極係逐次地選爲一對，並由 脈衝驅動電路13提供之脈衝透過其他群Y或X而被驅動 。選定之電極被供以一恆常電壓，且其他群之電極同時被 驅動。 任一群之二選定電極對應與另一群電極之二電容器 Ca和Cb (見圖3)，二電容器之間的電容差異係由差 動電流產生電路15輸出爲一電流値。 請參閱圖3，倍頻器1 2先選擇在Y方向的二相鄰重 疊電極（見圖2)，一個一個地變，當所有電極對選擇完 畢，之後倍頻器1 2選擇在Y方向的二相鄰電極，也是一 個一個地變。 進一步言之，在Y方向選擇之電極爲Y1/Y2， Y 2 / Y 3 .......Yi-1/Yi .......和 Ym/ Y1。請注意最後一個電極Ym與第一個電極Y1配對· 接下來在X方向選擇之電極爲X1/X2，X2/X3， ......X i - 1 / X i .......和 Xn/Xl。最後一個 電極X η也是與第一個電極X 1配對。依此方式，倍頻器 1 2逐次選擇電極，而脈衝驅動電路1 3則提供脈衝。當 Υ方向電極被選擇| X側驅動電路1 3 a產生供給X電極 之驅動脈衝，於是Y方向電極被逐一掃瞄。Y側驅動電路 1 3 b提供一恆定電壓給個別Y電極。若X方向電極被選 擇，Y側驅動電路1 3 b產生供給Y電極之驅動脈衝，於 是X方向電極被逐一掃瞄。此時，X側驅動電路1 3 a提 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ^-------------裝-----— I— 訂-ίί!-線 (請先《讀背面之沒意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 4082T7 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印繁 五、發明說明（13 ) 供一恆定電壓給個別X電極。數據處理單元2 4之檢測信 號S 3和S 4決定要驅動那一側電極和恆定電壓要供給那 些電極。 若檢測信號S 3和S 4選擇驅動X側電極，且以脈衝 (例如電壓，高電平V c c )來驅動，Y電極則被設定在 恆定電壓，例如低電平，以被逐一掃瞄。反之，若Y 1、 Y 2 .......和Ym被選爲被驅動側，其被一例如電壓（ 高電壓卒或Vc c)之脈衝所驅動，此時，電極XI、 X2.......和X η被設定在一恆定電壓（例如低電平） ，以被逐一掃瞄。倍頻器1 2之電極選擇和脈衝驅動電路 1 3之驅動脈衝的產生係受到控制電路1 8之控制信號影 響。 圖3所示者爲倍頻器12逐一選擇電極對之電路。在 控制電路18控制下倍頻器12選擇之二相鄰電容器Ca 和C b相當於選定Y電極對和所有X電極所形成之電容器 或是選定X電極對和所有Y電極所形成之電容器。 圖4爲電容器檢測操作之時序圖。若倍頻器1 2逡擇 Y方向二相鄰電極，電容器Ca和Cb (形成一共用接點 )每一者之一端N (N起始爲X電極）被供給一驅動脈衝 P (見圖4a)，選定電容器Ca和Cb之其他端Na和 Nb透過倍頻器12和連接開關裝置14爲差動電流產生 電路1 5之輸入端。差動電流產生電路1 5包括一跨導放 大器Gm Amp，並且在正負相端子處接收分別爲電容 器C a和Cb之另一端Na和Nb處發生之電壓信號。電 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） --------------^ illllll^N* I — Λ锖先閲讀背面之注$項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 408277 A7 ____ B7_ 五、發明說明（14 ) 路1 5輸出一差動電流値來代表二輸入信號之間的電位差 〇 開關電路1 6被切到ο η —段時間，並接收控制電路 1 8之控制信號，只要開關電路1 6爲ο η，差動電流產 生電路1 5之輸出被送到積分電路1 7中之電容器CS， 而電容器C S係被電路1 5之輸出電流充電。輸出電流是 由二電容器之間的電容差異所產生，而且代表流經電容器 之充電電流差異。 因應控制電路18之控制信號S1(圖4b)，連接 開關電路1 4建立與S 1上升同步之連接（實線表示）且 建立與S1之下降同步之連接（虛線表示）。在S1上升 時間之連接中（實線表示），第一輸出端I 1連接到第一 輸出端01，而第二輸入端I 2連接到第二輸出端02。 在S 2下降時間之連接中（虛線表示），第一輸入端I 1 連接到第二輸出端0 2，而第二輸入端I 2連接到第一輸 入端0 1。 驅動脈衝P和控制信號S 1有相同之脈衝寬度，但控 制信號S 1相位超前驅動脈衝P。因此，控制信號S 1在 驅動脈衝P上升之前上升，且在驅動脈衝P下降之前下降 。結果，當驅動脈衝P上升，連接開關電路1 4建立實線 表示之連接，當驅動脈衝P下降，虛線表示之連接被建立 0

請注意驅動脈衝p之脈衝寬度係設定成與時間t相等 ，其比當充電器c a或C b充電停止之時間長，且周期T 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐〉 I------\----I!裝—----- 訂 ί — !^----線 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 408277 _ B7_ 五、發明說明（15 ) 比 2 t 大（2 t < T )。 在與驅動脈衝P之上升和下降同步下，如圖4 c中所 示之電壓信號在電容器C a和C b之另一端N a和Nb發 展成一瞬態現象。由此瞬態現象所產生之電壓信號被供給 差動電流產生電路1 5之正負相態端子。由於連接開關電 路1 4之故，跨越二端子之差動電壓波形在驅動脈衝P上 升和下降時有相同之極性（相態）。由是，如圖4 cl中所 示之電流信號由差動電流產生電路1 5輸出。結果，積分 電路1 7中之電容器C S在每一驅動脈衝P被電流充電兩 次，使電容器C S中產生電荷》圖4 d指出C a > C b之 情形，當C a < C b時將產生極性相反之電流信號。 在所考慮實施例中，圖1中之開關電路1 6係由控制 電路1 8控制，而且維持在〇 η —段時間（與1 6個驅動 脈衝Ρ對應）。因此，積分電路17中之電容器CS被供 以幾乎等於3 2個驅動脈衝（其將電容器充電）之電流。 由於此一充電結果而在電容器C S中產生之端子電壓値係 由檢測信號檢查部2 0中之放大器2 1放大，且供給取樣 和保留（S/Η)電路22，在該處其由控制電路18之 取樣信號s Ρ取樣。所取樣之値輸入給A/D轉換器2 3 ，在該處其被轉換成一數位値，而數位値則輸入到數擄處 理單元2 4。開關電路1 6可切到ο η —段時間（比與 16個驅動脈衝對應者長）；例如一個適當的ON時間範 圍可選擇到與大約3 0個驅動脈衝對應者。 電容器C S之端子（即放大器2 1之正輸入端和負输 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公* ) 1 —I ----裝·！ —訂 i — Ml--線 《請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 408277 ______B7_ 五、發明說明（16 ) 入端）係連接到一特定電壓的偏壓端子，在所考慮實施例 中爲Vcc/2。因此，若開關SW切到on，電容器 CS預先設定爲偏壓vc c/2。當在檢測側之電容器 C a和C b之電容滿足C a > C b關係，差動電流產生電 路15之電流輸出提供一，排流，（drain )使電容器C S 被充電到比偏壓Vc c/2還高之電壓。若Ca<Cb， 差動電流產生電路15之電流輸出提供一 t排放# ( Sink )，使電容器CS被放電到比偏壓Vcc/2還低之電壓 。若Ca = Cb，差動電流產生電路15中不會產生電流 ，所以電容器C S之充電電壓等於偏壓V c c/2。 如於習用技術中介紹者，當以一指狀物碰觸任一電極 ，作用有如一導電體之指狀物打斷電力線，使被觸電極電 容降低。假設圖3中之電容器C a爲某一電極，而電容器 C b爲一相鄰電極，就由位於被觸電極上游之電極對（X 或Y電極）和在另一方向之電極（Y或X電極）所形成之 電容器而言，其電容滿足C a >C b關係式，反之，就由 位於被觸電極下游之電極對和在另一方向之電極所形成之 電容器而言，其電容滿足C a < C b關係式。在被指狀物 碰觸之中心附近區域，C a = Cb。就靜電式感測部1 1 中未碰觸電極而言，在所考慮狀況下，碰觸之指狀物比任 一電極還寬，使不管是被觸電極的上游或下游的許多電極 受影響而產生如圖5 a中所示之接觸檢測信號。 結果，放大器2 1產生一輸出電壓，其爲一個具有關 於參考電壓V c c/2之二峰値之接觸檢測信號D，其中 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） Γ---- ------— - ---II — —11^----^ <請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 408277 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（17 ) —峰値較大，另一峰値較小。圖5 a中之水平軸線代表電 極掃瞄方向，其中電極依序放置。在接觸檢測信號D波形 中，對應指狀物接觸寬度中心之接觸位置爲點T P，波形 曲線在該點TP通過Vc c/2，而對應電極號碼之位置 等於指狀物之接觸位置。 取樣和保留（S/Η)電路2 2在要被掃瞄之電極相 當之多個點取樣接觸檢測信號D，並將之送到A/D轉換 器2 3。結果，接觸檢測信號D轉換成一數位値，並送到 數據處理單元2 4。 如前所述，電極掃瞄係對每一對電極爲之，但在所考 慮實施例中，圖5 a中之接觸檢測信號D係當做與每對電 極上游者對應之接觸檢測信號處理。因此，在下文中，檢 測信號係假設成由一電極而非一對電極而來。然而，請注 意檢測信號可以一電極對或每電極對中之下游者來處理。 現在回到接觸檢測信號D，其與靜電式感測部1 1很 有關係，不但參考電平V c c/2會移位，每項產品也會 有變化。由是，產生了如圖5b中所示之偏移Of ，尤有 甚者，其並非常數。爲處理此一情況，參考電平V c c/ 2 (在未以指狀物碰觸電極時會從接地電平變化）係由接 連之電極相關取樣。爲此目的，數據處理單元2 4有一數 據取樣程式2 5。 當每次掃瞄時之接觸檢測信號利用該接觸檢測信號電 平減去V c c / 2之變.動參考電平（相對於接地電平 GND)而被修正時，接觸檢測信號D將假設爲圖5 c中 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐〉 I I I I -----ill — — — — ^> — — — 1^— — — (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 408277 __B7 五、發明說明（18 ) 之波形。由是，被修正之取樣値被貯存，而且依次貯存値 加在一起。在理想狀況下，圖5 c中之正峰値電平等於負 峰値電平，相加累積所得累積値繼續增加到零交叉點，之 後減少最後爲0。由是，累積値VS假設爲圖5 d中之波 形。請注意即使接觸檢測信號D之波形有點扭曲，在累積 最大値位置處不會有偏移。由是|在數據處理單元2 4中 提供一參考電平修正/累積程式2 7 ·以做爲行使上述積 分程序之程式。 若X和Y電極寬度很小，以致於積分程序所得之最大 値位置並不一定要配合，則取樣三個電極位置（最大値一 個，兩個在最大値兩側等距離處），而其重心則由此三値 之位置決定，而累積値和最靠近重心位置處的電極係定位 在接觸位置者（對等）。數據處理單元24有一重心計算 程式2 8以做爲計算重心之特殊程式。 以下將配合圖1介紹具有這些程式之數據處理單元 2 4。如圖所示，數據處理單元2 4主要包括一主處理單 元MPU24 a、一個貯存不同處理程式之記憶體24b 、一緩衝記憶體24c和一輸入/輸出（I/O)介面 24d。記億體24b中有數據取樣程式25、接觸位置 檢測程式2 6、參考電平修正/累積程式2 7，重心計算 程式28、驅動頻率選擇程式29等等。記憶體24b亦 包含一參考電平修正數據區3 0。 數據取樣程式2 5在其他程式不被執行時被執行。此 程式首先決定是否靜電式感測部11中有任何電極被指狀 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱> '------------裝--------訂 it--- --線 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消费合作社印製 408SV7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（19 ) 物碰觸。若有，則呼叫並執行接觸位置檢測程式2 6 :若 無，則參考數據被取樣爲參考電平V c C /2，以執行一 偏移取消程式。視需要而定，數據取樣程式2 5亦呼叫驅 動頻率選擇程式2 9，以改變要施加在要被掃瞄電極之驅 動脈衝頻率（文中稍後再述）。 當任一電極被一指狀物碰觸時接觸位置檢測程式26 被執行，並依序呼叫參考電平修正/累積程式2 7和重心 計算程式2 8，使其由主處理單元2 4 a執行以檢測被觸 電極之位置。 以下配合圖6和7介紹上述程式之執行。圖6中所示 者爲進行數據取樣程式2 5流程圖。當啓動電源開始流程 後* XY電極被掃瞄，其中X電極在Y電極後面被掃瞄（ 步驟10 1)，而且X和Y側上之個別電極的檢測信號電 平L被取得做爲數據並存在緩衝記憶體2 4 c中對應個別 電極（步驟1 0 2 )。 首先讓吾人考慮數據處理單元2 4在步驟1 0 1和 1 0 2中之檢測信號取樣程序。數據處理單元2 4中之主 處理單元2 4 a先產生一控制信號S S，在接收到控制電 路1 8的控制信號S 2後，會執行數據取樣程式2 4 b， 送出一取樣和保留信號S Η和一 A/D轉換信號S A、對 放大器21之取樣和保留輸出電壓値準行A/D轉換且將 所得値存在緩衝記憶體2 4 c中。之後，主處理單元2 4 a送出一開始量測的控制信號S S給控制電路1 8 (經過 I/O介面24d)。因應控制信號SS，取樣和保留電 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） !!霜 — _ f ·!ι,^·ΙΊ·ιτ~!· (锖先閲讀背面之注f項再填寫本頁) 408277 經濟部智慧財產局員工消f合作社印製 Α7 Β7 五、發明說明（20 ) 路2 2中之保留値亦重置》 數據處理單元2 4先產生一選擇信號S3，使X側驅 動電路產生驅動脈衝，使得控制電路1 8控制Y方向之電 極選擇；之後數據處理單元2 4產生一選擇信號2 4，使 Y側驅動電路產生驅動脈衝，使得控制電路1 8控制X方 向之電極選擇，而且直到所有Y和X方向電極都選過，每 次收到一控制信號S 2，數據處理單元2 4從A/D轉換 器2 3收到類似數據，對之取樣，將之存在緩衝記億體 24c中，並送出一控制信號SS，以開始量測。當Y和 X方向電極量測結束，數據處理單元2 4送出一量測結束 信號S E給控制電路1 8，並停止其操作。請注意電極量 測順序可顛倒，且X方向電極選擇可先於Y方向電極選擇 〇 每次從數據處理單元2 4收到開始量測之控制信號 S S，控制電路1 8將開關電路SW切到ο η，然後先將 電容器CS設定在一偏壓（例如Vcc/2)。之後驅動 倍頻器1 2而送出一控制信號來選擇下一對電極|並將開 關電路S W切到ο η。同時，控制電路1 8送出一控制信 號s 1到連接開關電路1 4，並驅動脈衝驅動電路1 3。 控制·電路1 8接收脈衝驅動電路1 3來之驅動脈衝Ρ ，並計數之。當計數到1 6個驅動脈衝Ρ ’控制電路1 8 關掉開關電路SW，並送出一量測結束控制信號S 2給數 據處理單元2 4。 由是，在接收到數據處理單元2 4之開始量測第一控 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） T--!!11·裝 II — 訂--Ί—-·----線 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本買) 經濟部智慧財產局員工消費合作杜印製 408277 ^ _____B7____ 五、發明說明（2i ) 制信號S S ’控制電路1 8執行控制，使Y方向之相鄰電 極依序選擇Y1/Y2，Y2/Y3 .......γ i - 1 / Y 1 .......和Ym/Yl (當收到控制信號Ss ;之後 ’移到X方向選擇電極，二相鄰電極依序逐一選擇X 1/ X2，X2/X3 .......Xi — 1/ Xi .......和 Χη/χ 1。對選定每對電極而言，當計數到1 6個驅動 脈衝P，控制信號S 2送出，且換到下一電極的控制信號 S 5送到倍頻器1 2。 在下一處’主處理單元2 4 a送出一量測結束信號 SE給控制電路1 8，且程序到圖6中之步驟1 0 3，在 步驟1 0 3中，第一個電極之檢測信號電平從緩衝記億體 2 4 c中被讀取，然後在步驟1 ◦ 4中，檢査電平L是否 滿足關係式 Vc c/2 — VaSLSVc c/2+Va » 若是，檢査是否所有X和Y側電極已經選完（步驟 105)。若否，則程序回到步驟103,讀取下一電極 之檢測信號電平L，並做相同之檢查。在重覆同一程序（ 圓形方式）之結果，若步驟1 〇 5中之答案爲是，且檢測 信號電平L在步驟1 0 4中所有選定電極檢査範圍內|可 得到結論爲靜電式感測部11中沒有電極被指狀物碰觸； 換言之，不會產生圖5 a中波形之信號。 在上文中，士 V α代表檢查接觸檢測信號D是否有圖 5 a中之電平之電壓限制參考範圍。請注意參考之上限可 設定爲+V α，而下限可假設爲不同電壓値’例如 -Ία'。 本紙張尺度適用中画國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） Τ ---1! — -裝---1 — !— 訂----Γ! ·線 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局貝工消費合作社印製 408277 a7 _B7__ 五、發明說明（22 ) 當在靜電式感測部1 1中未發現有任一部分被指狀物 碰觸，從個別電極取樣之數據被傳輸做爲修正參考電平 V c C/2 (以消除偏移）之數據，並貯存在記憶體2 4 b參考電平修正數據區3 0的相關X和Y側電極區中（步 驟1 0 6 )，而程序回到步驟1 0 1。 由是，若沒有電極被指狀物碰觸，每一X和Y側之最 後一個參考電平修正數據每次係存在參考電平修正數據區 30中對應個別X和Y電極。 若步驟1 0 4問題之答案爲否，可得結論爲在X或Y 側電極位置有圖5 a所示之電平信號。由是，接觸位置檢 測程式2 6被呼叫且由主處理單元2 4 a執行，以進行接 觸位置檢測（步驟107)。之後，參考電平修正/累積 程式2 7被呼叫且由主處理單元2 4 a執行，且關於緩衝 記億體24 c中取樣之每個目前電極（先Y側後X側）之 檢測信號電壓値L，對應個別電極已貯存之修正數據（對 於未碰觸電極而言此數據代表參考電平V c c/2 )從參 考電平修正數據區3 0中讀出，且對每一電極進行檢測信 號電壓値L減去修正數據電壓値程序，其結果則存在記憶 體24b之工作區（RAM)(圖7中之步驟112)。 結果，偏移從每個電極之參考電平中消除’同時’參考電 平減低到接地電平。在類比術語中，等於是產生有圖5 c 波形之信號且得到對應每個電極之數據。 在下一處，每個電極之檢測信號修正電壓値L在更新 電極（從第一個電極到目前選定電極）時被累積’且對應 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐> J.--------I,裝-------—訂.·Ί!Ίί·線 {請先Μ讀背面之注意事項再填寫本頁) 4GS277 A7 B7 五、發明說明（23 ) <請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 每一個更新電極，從第一個電極到最新電極的電極累積値 V S被貯存，且此積分程序持續到最後一個電極，其結果 存在工作區中（步驟1 1 3 )。在類比術語中等於是產生 有圖5 d波形之信號》之後，重心計算程式2 8被呼叫且 由主處理單元2 4 a執行，且先從工作區中之累積値V S 數據中選出最大値Μ，且檢測與最大値Μ相關之電極（步 驟1 1 4 )。之後，檢測數據以用於二相鄰電極位置（與 最大値Μ電極位置等距處）中之累積値Ρ 1和Ρ 2 (步驟 1 1 5 )。最後，從三個累積値全部計算在重心位置之電 極，其中一者爲最大累積値，另外二者爲在兩側·而與三 累積値相關的三電極位置全部和實際電極位置（最靠近位 於計算的重心電極位置者）係視爲與目前被掃瞄的被觸電 極相關，並貯存在記憶體2 4 b中做爲目前設定檢測側（ 開始在Y側）之被觸電極位置（步驟1 1 6)。此被觸電 極位置對應5 a中之接觸位置。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印繁 之後檢查要檢測之電極是否在X側（步驟1 1 7)， 若否，答案爲否定，且要被檢測之電極係設定在X側（步 驟1 1 8 )且程序回到步驟1 1 2，且X電極受到上述相 同處理|以確認電極在接觸位置TP。 若步驟1 1 7中之問題答案爲是（即要被偵測之電極 是在X側），X和Y側之接觸位置上的電極數據被輸出（ 步驟119)且程序回到圖6中之步驟101 ° 由是，從Ca>Cb到Ca = Cb和從Ca=Cb到 C a < C b之點的改變係以Y和X方向之電極號碼給示， 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） A7 408277 __B7___ 五、發明說明（24 ) 且被檢測爲接觸位置" (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 在所考慮實施例中，差動電流產生電路1 5包括一 Gm放大器，但其非本發明唯一例子，電路1 5唯一需要 的是其依據二電容器間之充電電流差異提供t排流〃或* 排放#輸出電流，藉此對積分電容器充電和放電。在圖 4 c和4 d中，檢測信號波形係以電壓波形顯示，但電流 波形也可有相同形狀。因此，若一電流信號要輸出做爲一 檢測信號，可以一電流放大器來做爲差動電流產生電路 15° 若有需要，在美國第8，728，382號專利中所 述之微電流檢測電路中使用一電流鏡做爲電流輸出放大器 (其信號一雜訊比有改進），可用來代替差動電流產生電 路1 5。 最後要討論者爲驅動頻率選擇程式29 »此程式係在 數據取樣開始前被數據取樣程式2 5呼叫，以選擇電極驅 動脈衝之頻率。爲了頻率選擇，脈衝驅動電路1 3中之分 頻電路（未示出）之分頻比係選定以改變驅動脈衝之頻率 ，被選定頻率特定例子爲105千赫，133千赫， 經濟部智慧財產局員工消费合作社印製 1 6 7千赫和2 0 0千赫其中一者。 執行頻率選擇一般係在接觸位置檢測失敗或是在X或 Y方向之接觸位置不明確。其理由如下：電腦或類似裝置 中所用之開關電源不可避免地會切到on (在一特定波長 )而產生脈衝雜訊，或一時鐘產生電路會產生百萬赫之信 號（一般係由於主處理單元等之操作）。所產生之脈衝變 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公S ) A7 408277 _____B7 五、發明說明（25 ) 成雜訊進入靜電式感測部11，不是會改變檢測信號就是 造成錯誤檢測。若位置檢測由於得防止這些問題而無法正 確執行的話，移到另一驅動頻率將產生一最佳接觸檢測信 號D來達成正確位置檢測。 爲方便之故，上述檢測接觸位置程序說明假設每對電 極之處理係參照該對電極中之上游或下游電極之指定號碼 。不用說，每一電極對可依指派給個別電極對之號碼順序 來處理。在另一例中，相對於電極對之取樣檢測値數據係 參照不同於指派給電極對之上游或下游電極之號碼者。 在上述實施例中，被觸電極位置係在重心程序中以重 心做決定；然而，重心應否決定係取決於電極節距，若其 並非很小，對應最大累積値之位置的電極可簡單地視爲在 接觸位置之電極。 ， 在實施例中，以指狀物接觸電極之檢查係量測接觸檢 測信號之電平，但本發明不限於此例，接觸檢測可由分開 的檢測器來檢測X和Y電極之電容之間的差異，因其在以 指狀物碰觸時會發生。 在實施例中使用一電路，其輸出一個代表檢測電流値 之電壓値係藉由產生多個驅動脈衝並對之積分。然而，在 本發明中不一定得在其產生期間積分多個驅動脈衝。 實施例之描述主要在有安排在Y和X方向之多個電極 的定位裝置，然而，如同可由圖5中之接觸檢測信號D波 形了解，本發明也可應用於輸出圖示檢測信號且將與參考 電平交叉者確認爲一接觸位置之定位裝置。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ------— — — — — — — ———— — — 1— ^ II ί ---- (請先聞讀背面之注意事項再填窝本頁》 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製

Claims (1)

1. A8 B8 C8 D8 408277 夂、申請專利範圍 1 種微電流檢測電路，包括： —第一和一第二電容器；一脈衝驅動電路，其以一脈 衝信號驅動每個電容器之一端子，並在與所施加脈衝之上 升和下降同步下對電容器充電和放電，以在每個電容器的 另一端子處產生一第一和一第二檢測信號；一連接電路， 其有一第一和—第二輸入端子來分別接收第—和第二檢測 信號’和一第一和一第二輸出端子，連接電路與脈衝信號 上升同步而將第一和第二輸入端子分別連接到第一和第二 輸出端子，且在與脈衝信號下降同步下將第一輸入端子連 接到第二輸出端子，且將第二輸入端子連接到第一輸出端 子：一電流產生電路，其接收分別從第一和第二輸出端子 來之第一和第二檢測信號，以產生一電流來代表該信號電 平之間的差異：以及一積分電路，其積分由電流產生電路 來之電流，第一和第二電容器任一者或兩者係設在該檢測 部。 2 .依據申請專利範圍第1項之微電流檢測電路，其 中該第一和第二電容器係皆設在檢測部中。 3 .依據申請專利範圍第2項之微電流檢測電路，其 中該電流產生電路依據信號電平之間的差異提供輸出電流 之排流或排放，且該積分電路對多個脈衝信號下電流產生 電路之輸出電流積分。 4 . 一種定位裝置，包括： _第一和一第二電容器；一脈衝驅動電路，其以一脈 衝信號驅動每個電容器之一端子，並在與所施加脈衝之上 本紙張尺度逍用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先53读背面之注意事項再填寫本頁) -1T 經濟部中央標準局ec工消费合作社印製 -29- D8 經濟部中央標牵局貝工消费合作社印裝 六、申請專利範圍 升和下降同步下對電容器充電和放電，以在每個電容器的 另一端子處產生一第一和一第二檢測信號；一連接電路， 其有一第一和—第二輸入端子來分別接收第一和第二檢測 信號，和一第一和一第二輸出端子，連接電路與脈衝信號 上升同步而將第一和第二輸入端子分別連接到第一和第二 輸出端子，且在與脈衝信號下降同步下將第一輸入端子連 接到第二輸出端子，且將第二輸入端子連接到第一輸出端 子：一電流產生電路，其接收分別從第一和第二輸出端子 來之第一和第二檢測信號，以產生一電流來代表該信號電 平之間的差異；以及一稹分電路，其積分由電流產生電路 來之電流，多個該第一電容器係提供在感測部中且被逐一 連續選擇。 5 .依據申請專利範圍第4項之定位裝置，其中該第 —和第二電容器係在該檢測部中。 6 .依據申請專利範圍第5項之定位裝置，其更包括 —倍頻器以在多個電容器中選擇二相鄰電極，且其中該電 流產生電路依據信號電平之間的差異提供輸出電流之排流 或排放，其中由該倍頻器選擇之二電容器分別爲該第一和 第二電容器*且該積分電路對多個脈衝信號下電流產生電 路之輸出電流積分。 7 .依據申請專利範圍第6項之定位裝置，其中該第 —和第二電容器係由在該檢測部中沿一特定方向安排之多 個罨極中相鄰的一對電極和與該對電極呈面對面關係之共 用電極所形成，該倍頻器選擇逐對電極，且該共用電極被 ίι.. ^^1 I 私--------1 (請先W讀背*之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度遑用中國围家樣準（CNS ) A4ft格（2!〇><297公釐） -30- 經濟部中央橾準局貝工消费合作杜印製 Ag B8 CS D8々、申請專利範圍 供以該脈衝驅動電路之脈衝信號。 8 . —種定位裝置，包括：一接觸檢測部，其有多個 安排在一特定方向之電極，以及與該多個電極呈面對面關 係之共用電極：一脈衝驅動電流*其因應一脈衝信號而驅 動該共用電極，而且對一對電容器（由一對相鄰電極在與 施加脈衝之上升或下降同步選擇所形成）進行充電或放電 ，以在該對電極之間產生一第一和一第二檢測信號：一倍 頻器，其依序選擇（掃瞄）該對相鄰電極以接收該第一和 第二檢測信號；一電流產生電路，其接數倍頻器來之該第 —和第二檢測信號，以產生代表該信號電平之間的差異之 電流；一積分電路，其結合從電流產生電路來之輸出電流 :參考電平取樣裝置，當沒有電極對被觸及時，以倍頻器 呈對掃瞄該對電極所得之積分電路電壓値係對應該選定電 極對被貯存：累積値輸出裝置，其用B — A來計算修正値 ，其中B爲當有一電極對被觸及時，以倍頻器掃瞄該選定 電極對所得之稹分電路電壓値；而A爲參考電平取樣裝置 對應該選定電極對所貯存之稹分電路霪壓値，而且累積値 輸出裝置累積爲每次重新選擇電極對累稹計算所得修正値 ，而且對應新選定電極對貯存該累積値；以及接觸位置檢 測裝置，其使與由累積値計算裝置計算所得之累稹値最大 値對應之該對電極、或任一電極對係做爲被觸電極，且其 位置被極測。 9·依據申請專利範圍第8項之定位裝置’其更包括 —個設在該倍頻器與該電流產生電路之間的連接電路，以 4082Ϊ7 In ^^^1 ^ϋ· WFH ^^^1 it i ^^^1^*J (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家樣準（CNS ) A4*t格（210X297公釐） -31 - 經濟部中央樣準局員工消费合作社印装 4G8277 H C8 _____D8______六、申請專利範圍 分別在該第一和第二輸入端子處接收該第一和第二檢測信 號’連接電路與脈衝信號上升同步而將該第一和第二輸入 端子分別連接到第一和第二輸出端子，以輸出該第一和第 二檢測信號，且在與脈衝信號下降同步下將第一輸入端子 連接到第二输出端子且將第二輸入端子連接到第一輸出端 子’以產生該第一和第二檢測信號，以及用以檢測電極對 任一者被碰觸之檢測裝置，其中該脈衝驅動電路對由倍頻 器與脈衝信號之上升和下降同步逐一選擇之相鄰電極對所 形成之二電容器進形充電和放電，且該累積値計算裝置包 括修正値計'算裝置來計算該修正値並將之對應該電極對貯 存，以及累積裝置，在每次更新電極對時，藉由累積裝置 使對應電極對所貯存之修正値累積，且累積裝置貯存對應 該電極對之累積値· 1 0 .依據申請專利範圍第9項之定位裝置，其中該 稹分電路對多個脈衝信號下電流產生電路之輸出電流積分 ，且該等電極包括多個X方向安排成格子圖案之X電極和 多個在Y方向安排成格子圖案之Y電極，在X或Y方向之 相鄰電極對係逐一被選擇；且另一方向之電極爲共用電極 ，且該檢測裝置係檢查裝置，用以檢査是否有任一電極對 被碰觸，其方法係使對應每一電極對所得該積分電路電壓 與一特定參考電平比較，該計算裝置係使對應該電極對或 電極對任一者所計算修正値在X和Y方向更新電極對時累 積，並且對應於該更新電極對或電極對任一者貯存，且該 接觸位置檢測裝置係使與由該累稹値計算裝置所計算之最 ί ^^^^1 (請先w讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度逍用中两»家#準（CNS〉A4规搔（210XM7公釐） -32 · 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 4GS277 b CS D8六、申請專利範圍 大累積値對應之該電極對或是該電極對任一者被檢測成x 和γ電極中之被觸電極。 1 1 .依據申請專利範圍第1 0項之定位裝置，其中 當倍頻器逐一選擇X電極時所有的Y電極作用爲共用電極 ，而當倍頻器逐一選擇Y電極時所有的X電極作用爲共用 電極。 12.依據申請專利範圍第11項之定位裝置，其中 更包括一處理器和一記億體*其中該檢査裝置，該參考電 極取樣裝置，該修正値計算裝置，該累積裝置和該接觸位 置檢測裝置係藉由執行與個別裝置相關之處理器程式而具 體化，且係貯存在該記憶體中，且當不是與檢査裝置相關 之程式皆未被該處理器執行時，用於該檢查裝置之程式被 執行，且該接觸位罝檢測裝置有二修正値，其係用於對應 一最大値的電極對位置兩側等距離處之電極對，且決定最 靠近重心位置之電極位置爲接觸位置，而重心位置係由該 二修正値和該最大値決定。 ^^1 -1-*l^i *KH --aJ (請先w讀背面之注意事項再填寫本頁) 本纸張尺度適用中困國家梂準（CNS > A4洗格（210X297公羡） -33 -