[发明专利]电容式触控感测器及其自容与互容的切换方法

说明书

技术领域

本发明有关于一种触控感测器，且特别是一种电容式触控感测器及其自容与互容的切换方法。

背景技术

电容式触控感测器，做为一种人机介面的输入工具，一般而言投射式电容触控感测器有自容(self capacitance)，与互容(mutual capacitance)之分。所谓自容是指驱动端与感测端皆为同一点；而互容是指驱动端与感测端为分开的两点，自容与互容各有其优缺点，自容有鬼点(ghost point)的问题，互容则否，因此互容可实现真正多点触控。

台湾专利公开号TW201133319，揭示一种触控感测系统、电子触控装置及触控感测方法，其电路方块如图1A与图1B所示。电子触控装置100包括触控介面110、至少一感测单元120(包括120a、120b)、切换单元130、处理单元140以及驱动单元160。驱动单元160耦接于切换单元130与处理单元140，且适于传送驱动信号。

以图1B的互容模式来说，先将开关单元130切换连接至驱动单元160，驱动单元160对驱动线114(drive line)驱动信号，再由感测单元120循序接收接收线112(receive line)的信号，最后由处理单元140将接收到的模拟信号转换成数字信号，一直到最后一条接收线的信号处理完毕。接着，切换到下一条驱动线。因此，若驱动线有m条线路(trace)，接收线有n条线路，则扫描一个框(frame)需对应m*n条扫描路径。

若要执行自容模式，如图1A的自容模式，将开关单元130切换连接至感测单元120，整体的扫描机制为X轴与Y轴循序扫描，由于自容感测其驱动接点(pin)与感测接点共用同一接点，每扫描一条线路时，将驱动信号驱动该条线路，同时由处理单元140感测该条线路的模拟信号，并将之转换成数字信号。若X轴有m条线路，Y轴有n条线路，则扫描一个框需对应m+n条扫描路径。

互容扫描的时间较长，但是互容没有鬼点的问题；相对的，自容的扫描时间较短，但是自容有鬼点的问题。由此可知，传统的做法主要的特点在于用于互容感测的驱动单元160与自容的感测单元120需各自建置一套电路，同时还需切换开关130，用以切换驱动单元160与感测单元120，这样的机制较为浪费芯片面积，增加芯片成本。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电容式触控感测器及其自容与互容的切换方法，可提供自容与互容的感测。

本发明实施例提供一种电容式触控感测器，包括触控介面、感测单元、驱动单元以及控制单元。触控介面具有多条第一线路与多条第二线路。感测单元用以耦接触控介面。驱动单元产生驱动信号。控制单元控制感测单元与驱动单元，控制单元将电容式触控感测器切换为互容感测模式或自容感测模式。控制单元具有模拟多工器，模拟多工器的输出端耦接感测单元，模拟多工器的第一输入端耦接第一线路，模拟多工器的第二输入端耦接第二线路。当电容式触控感测器于互容感测模式时，驱动单元提供驱动信号至第二线路，感测单元通过模拟多工器耦接第一线路，以使感测单元感测第一线路的第一感测信号。当电容式触控感测器于自容感测模式时，感测单元依据模拟多工器的切换而耦接第一线路或第二线路，并感测第一线路的第一感测信号或第二线路的第二感测信号。

本发明实施例提供一种自容与互容的切换方法，用于电容式触控感测器，电容式触控感测器包括触控介面、感测单元、驱动单元与控制单元，控制单元具有模拟多工器，所述方法包括以下步骤。首先，判断电容式触控感测器操作于互容感测模式或自容感测模式，其中模拟多工器依据互容感测模式或自容感测模式而使感测单元耦接于触控介面的第一线路或第二线路。然后，当电容式触控感测器于互容感测模式时，一偏压通过模拟多工器被提供至第一线路，且将第一线路的第一感测信号积分，并将第一感测信号的积分结果转换为感测结果信号。接着，当电容式触控感测器于自容检测模式时，第二线路耦接接地，第一线路通过模拟多工器耦接感测单元，且感测单元以特定频率对第一线路所形成的寄生电容充放电，以使第一线路的电位接近平衡电位，接着将平衡电位转换为感测结果信号。

综上所述，本发明实施例提供一种电容式触控感测器及其自容与互容的切换方法，依据自容与互容的感测条件，通过模拟多工器的切换而将驱动单元与感测单元整合在一起，简化电路的结构，以节省电路(或芯片)的面积。

为使能更进一步了解本发明的特征及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，但是此等说明与所附图式仅用来说明本发明，而非对本发明的权利要求范围作任何的限制。

附图说明