电容式触控系统技术方案

一种电容式触控系统，包括感测阵列、比较器及控制单元。所述控制单元控制所述感测阵列耦接到所述比较器的两个输入端的至少其中之一，提供至少一个可变电压至所述比较器的两个输入端的至少其中之一，并根据所述比较器的比较结果调整所述至少一个可变电压以平衡所述比较器的两个输入端，由此判断碰触事件及碰触程度。

【技术实现步骤摘要】
电容式触控系统
本专利技术是关于ー种输入装置，特别是关于ー种可降低基板面积的电容式触控系统。
技术介绍
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显示ー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SdHve|所述第一电极91输入而检测信号Sdeteet从所述第二电极92输出，处理单元根据该检测信号Sdetect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Sdeteet可被输出至比较器(comparator) 93,且该比较器93的输入端931稱接有电容库(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更会大幅増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，本专利技术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。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种电容式触控系统，其提供至少ー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。本专利技术提供一种电容式触控系统，包括多个第一感测电极、多个第二感测电扱、t匕较器及控制单元。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。该控制単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ニ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。本专利技术还提供一种电容式触控系统，包括多个第一感测电极、多个第二感测电扱、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ニ输入端，且该第二输入端耦接參考电压。该控制単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ニ输入电压源，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參考电压。本专利技术还提供一种电容式触控系统，包括多个第一感测电极、多个第二感测电扱、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ニ输入端，且该第二输入端耦接參考电压。该控制単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參考电压。—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ー个输入端之间。一实施例中，该触控系统可包括重置阶段，该控制単元在该重置阶段中将所述第ー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。一实施例中，该输入电压源、该重置电压、该參考电压及该可变电压均可由该控制单元所提供。本专利技术实施例的触控系统中，该控制单元控制该感测阵列耦接该比较器的两个输入端至少其中之一，提供至少ー个可变电压至该比较器的两个输入端至少其中之一，井根据该比较器的比较结果调整该可变电压以平衡该比较器的两个输入端的电压值，由此判断碰触事件、碰触位置以及碰触程度。由于不需在基板上制作多个不同的电容器作为平衡电荷的手段，故可大幅降低基板面积以及制作成本。【附图说明】图1显示已知电容式触控系统的示意图；图2显本专利技术实施例的电容式触控系统的方块示意图；图3显本专利技术第一实施例的电容式触控系统的系统架构；图4显示本专利技术第二实施例的电容式触控系统的系统架构；图5显示本专利技术第三实施例的电容式触控系统的系统架构。【具体实施方式】为了让本专利技术的上述和其他目的、特征、和优点能更明显，下文将配合所附图示，作详细说明如下。在本专利技术的说明中，相同的元件系以相同的符号表示，在此合先叙明。參照图2所示，其显示本专利技术实施例的触控系统的方块示意图，包括感测阵列10、控制单元30以及比较器(comparator)50。该感测阵列10可为已知电容式感测阵列，包括延伸在第一方向上且相互平行的多个第一感测电极以及延伸在第二方向上且相互平行的多个第二感测电极；其中，该第一方向大致垂直于该第二方向。在基板上形成电容式感测阵列的方式已为已知，例如在该基板的同一面同时形成彼此交错的该第一感测电极及该第二感测电极，或者在该基板的相对两面分别形成该第一感测电极及该第二感测电极，故在此不再赘述。该控制单元30产生控制信号S控制该感测阵列10耦接该比较器50的两个输入端(例如正相输入端+及反相输入端_)至少其中之一，例如通过控制多个输入开关组来将驱动信号输入至该感测阵列10并控制多个输出开关组来将检测信号输出至该比较器50。当该比较器50的两个输入端的电压值不相同时，表示碰触事件(touch event)发生，该控制単元30则可根据该碰触事件发生时所述输入开关组及所述输出开关组的触发状态判定碰触位置。该控制単元30还可提供至少ー个可变电压(例如Vdaq和/或Vdac2)至该比较器50的两个输入端至少其中之一，通过调整该至少一个可变电压以根据该比较器50的比较结果平衡该比较器50的两个输入端的电压值，井根据该至少ー个可变电压的调整数值判断碰触程度。例如，该控制単元30可逐步改变该至少ー个可变电压，例如毎次改变ー电压步阶(voltage step),直到该比较器50的输出端的逻辑位准(logic level) LL产生变化为止。当该可变电压仅提供至该比较器50的两个输入端其中之ー时，未耦接该可变电压的另一输入端可耦接參考电压，该控制単元30则可调整该可变电压以平衡该可变电压及该參考电压。请參照图3所示，其显示本专利技术第一实施例的电容式触控系统的系统架构，包括感测阵列10、控制单元30及比较器50;本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电容式触控系统，该电容式触控系统包括：多个第一感测电极，在第一方向上平行地延伸；多个第二感测电极，在第二方向上平行地延伸；比较器，具有正相输入端及反相输入端；及控制单元，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所述比较器的所述正相输入端及所述反相输入端，并提供第一可变电压至所述正相输入端及第二可变电压至所述反相输入端，以平衡所述正相输入端及所述反相输入端。

【技术特征摘要】
1.一种电容式触控系统,该电容式触控系统包括: 多个第一感测电极，在第一方向上平行地延伸； 多个第二感测电极，在第二方向上平行地延伸； 比较器，具有正相输入端及反相输入端 '及 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所述比较器的所述正相输入端及所述反相输入端，并提供第一可变电压至所述正相输入端及第二可变电压至所述反相输入端，以平衡所述正相输入端及所述反相输入端。2.根据权利要求1所述的电容式触控系统，该电容式触控系统还包括多个输入开关组以及多个输出开关组，其中，所述输入开关组分别耦接在所述第一感测电极与所述控制单元之间，所述输出开关组分别耦接在所述第二感测电极与所述比较器之间。3.根据权利要求1或2所述的电容式触控系统，其中所述控制単元在重置阶段将所述第一感测电极及所述第二感测电极耦接重置电压，且所述重置电压不等于所述输入电压源。4.根据权利要求3所述的电容式触控系统，其中所述第一可变电压具有第一可调范围且所述第二可变电压具有第二可调范围，在所述重置阶段时所述第一可变电压被重置为所述第一可调范围的最低电压且所述第二可变电压被重置为所述第二可调范围的最高电压。5.根据权利要求1所述的电容式触控系统，其中所述控制单元调整所述第一可变电压和/或所述第二可变电压，直到所述比较器的输出端的逻辑位准产生变化。6.根据权利要求1所述的电容式触控系统，该电容式触控系统还包括串接的第一开关组及第ー电容，所述串接的第一开关组及第一电容耦接在所述第一可变电压与所述正相输入端之间；以及串接的第二开关组及第二电容，所述串接的第二开关组及第二电容耦接在所述第二可变电压与所述反相输入端之间。7.—种电容式触控系统,该电容式触控系统包括: 多个第一感测电极，在第一方向上平行地延伸； 多个第二感测电极，在第二方向上平行地延伸； 比较器，具有第一输入端及第二输入端，且所述第二输入端耦接參考电压；以及 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所述比较器的所述第一输入端，并提供可变电压至所述比较器的所述第一输入端，以平衡所述第一输入端及所述參考电压。8.根据权利要求7所述的电容式触控系统，该电容式触控系统还包括多个输入开关组以及多个输出开关组，其中，所述输入开关组分别耦接在所述第一感测电极与所述控制单元...

【专利技术属性】
技术研发人员：钟润世，陈纯熙，黃建翔，蔡昆华，
申请(专利权)人：瀚宇彩晶股份有限公司，
类型：发明
国别省市：