[发明专利]电容式触控系统

说明书

技术领域

本发明是关于一种输入装置，特别是关于一种可降低基板面积的电容式触控系统。

背景技术

触控装置由于操作简单且容易进行功能扩充，因而逐渐取代了例如鼠标及键盘等传统的输入装置，其中又以电容式触控感测技术最为受到青睐。

图1显示一种已知电容式触控系统的示意图，其包括延伸在第一轴向且相互平行的多个第一电极91以及延伸在第二轴向且相互平行的多个第二电极92。驱动信号S_drive从所述第一电极91输入而检测信号S_detect从所述第二电极92输出，处理单元根据该检测信号S_detect的变化即可判断手指8的碰触事件（touch event）及其碰触位置。

为了进一步扩充触控功能，除了上述碰触事件以及碰触位置以外，在某些情形下还期望能够检测该手指8的碰触程度（contact extent）。如图1所示，已知该检测信号S_detect可被输出至比较器（comparator）93，且该比较器93的输入端931耦接有电容库（capacitor bank）94，其由多个不同的电容器所组成。当碰触事件发生时，该比较器93的两个输入端会呈现不同的电压值，因此可通过改变耦接至该输入端931的该电容库94的输出电容值来平衡该比较器93的两个输入端的电压值，并根据该电容库94的电容值变化来判断该手指8的碰触程度。然而，在基板上制作电容器即会占用较多的基板空间，而制作该电容库94更会大幅增加被占用的基板面积而增加基板尺寸以及制作成本。

有鉴于此，本发明还提供一种可检测碰触位置及碰触程度的电容式触控系统，其不需在基板上制作多个不同的电容器，故可解决上述已知触控系统所存在的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电容式触控系统，其提供至少一个可变电压来平衡碰触事件所造成的电荷变化，并根据该可变电压的调整数值判定碰触程度。

本发明提供一种电容式触控系统，包括多个第一感测电极、多个第二感测电极、比较器及控制单元。所述第一感测电极相互平行地延伸在第一方向上。所述第二感测电极相互平行地延伸在第二方向上。该比较器具有正相输入端及反相输入端。该控制单元依序控制所述第一感测电极耦接输入电压源，依序控制两个所述第二感测电极分别耦接该比较器的该正相输入端及该反相输入端，并提供第一可变电压至该正相输入端及第二可变电压至该反相输入端，通过调整该第一可变电压和/或该第二可变电压以平衡该正相输入端及该反相输入端。

本发明还提供一种电容式触控系统，包括多个第一感测电极、多个第二感测电极、比较器及控制单元。所述第一感测电极相互平行地延伸在第一方向上。所述第二感测电极相互平行地延伸在第二方向上。该比较器具有第一输入端及第二输入端，且该第二输入端耦接参考电压。该控制单元依序控制两个所述第一感测电极分别耦接第一输入电压源及第二输入电压源，依序控制所述第二感测电极耦接该比较器的该第一输入端，并提供可变电压至该比较器的该第一输入端，通过调整该可变电压以平衡该第一输入端及该参考电压。

本发明还提供一种电容式触控系统，包括多个第一感测电极、多个第二感测电极、比较器及控制单元。所述第一感测电极相互平行地延伸在第一方向上。所述第二感测电极相互平行地延伸在第二方向上。该比较器具有第一输入端及第二输入端，且该第二输入端耦接参考电压。该控制单元依序控制所述第二感测电极耦接该比较器的该第一输入端，控制两所述第一感测电极分别耦接输入电压源及可变电压，通过调整该可变电压以平衡该第一输入端及该参考电压。

一实施例中，该第一输入端为该比较器的正相输入端且该第二输入端为该比较器的反相输入端；或者，该第一输入端为该反相输入端且该第二输入端为该正相输入端。

一实施例中，该控制单元调整可变电压直到该比较器的输出端的逻辑位准产生变化，则该比较器的正相输入端与反相输入端已达成电位平衡。

一实施例中，该触控系统还包括多个输入开关组及多个输出开关组；其中，所述输入开关组分别耦接在所述第一感测电极与该控制单元之间，所述输出开关组分别耦接在所述第二感测电极与该比较器的至少一个输入端之间。

一实施例中，该触控系统可包括重置阶段，该控制单元在该重置阶段中将所述第一感测电极及所述第二感测电极耦接重置电压；其中，该重置阶段可在两个扫描周期之间。该重置电压的电压值不等于该输入电压源及该可变电压的电压值。