CN105843460A - 感应元件 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种感应元件，其包含比较器、第一可变电容器单元及第二可变电容器单元。第一及第二可变电容器单元分别依据第一及第二驱动信号对第一及第二比较器输入端充电，使第一及第二比较器输入端分别具有第一及第二电位，其中第一驱动信号的电压电平高于第二驱动信号的电压电平。比较器用以比较第一电位和第二电位而产生比较器输出信号。第一可变电容器单元依据比较器输出信号作调整而对第一比较器输入端进行电位补偿，或是第二可变电容器单元依据比较器输出信号作调整而对第二比较器输入端进行电位补偿。

Description

感应元件

技术领域

本发明中所述实施例内容是有关于一种感应元件，且特别是有关于一种适用于感应触控按键的作动的感应元件。

背景技术

以现今高科技技术而言，越来越多电子产品的操作接口都开始改用触控式面板，使得触碰感测装置的需求日益成长。触碰感测装置几乎已经成了任何按键式接口的基础，而且以触碰感测控制接口取代传统的按键接口，毫无疑问地可以让接口变得更直觉、使用上也更容易。

此外，本领域技术人员可通过触碰感测控制接口替代各种应用所需的机械式按键，例如：存取控制、移动电话、MP3播放器、PC周边和遥控器等等，亦可因此节省产品制作所需的成本。

然而，在例如电容式触碰感测装置中，通常需要设置许多电容器以供进行触碰感应操作，且这些电容器所占的电路布局(layout)面积相当地大，不仅使得触碰感测装置的尺寸无法有效地缩减，也使得触碰感测装置的制作成本居高不下。

发明内容

本发明实施例提供一种感应元件，以减少电容器数量，进而减小触控感应装置的尺寸。

本发明内容的一实施方式是关于一种感应元件，其包含比较器、第一可变电容器单元以及第二可变电容器单元。比较器包含第一比较器输入端以及第二比较器输入端，第一比较器输入端用以电性耦接至少一第一触控按键。第一可变电容器单元电性耦接第一比较器输入端，用以接收一第一驱动信号，并依据第一驱动信号对第一比较器输入端充电，使得第一比较器输入端具有第一电位。第二可变电容器单元电性耦接第二比较器输入端，用以接收一第二驱动信号，并依据第二驱动信号对第二比较器输入端充电，使得第二比较器输入端具有第二电位，其中第一驱动信号的电压电平高于第二驱动信号的电压电平，且比较器用以比较第一电位和第二电位而产生一比较器输出信号。在上述第一触控按键作动的情形下，第一可变电容器单元依据比较器输出信号作调整而对第一比较器输入端进行电位补偿，或是第二可变电容器单元依据比较器输出信号作调整而对第二比较器输入端进行电位补偿。

本发明内容的另一实施方式是关于一种感应元件，其包含比较器、第一可变电容器单元、第二可变电容器单元以及开关。比较器包含第一比较器输入端以及第二比较器输入端，第一比较器输入端用以电性耦接至少一第一触控按键。第一可变电容器单元电性耦接第一比较器输入端，并用以通过一第一驱动信号对第一比较器输入端充电，使得第一比较器输入端具有第一电位。第二可变电容器单元电性耦接所述第二比较器输入端，并用以通过一第二驱动信号对第二比较器输入端充电，使得第二比较器输入端具有第二电位，其中比较器用以比较第一电位和第二电位而产生一比较器输出信号。开关用以电性耦接于第二比较器输入端和一外部电容器之间，并选择性地导通第二比较器输入端和外部电容器。在上述第一触控按键作动的情形下，第一可变电容器单元依据比较器输出信号作调整而对第一比较器输入端进行电位补偿，或是第二可变电容器单元依据比较器输出信号作调整而对第二比较器输入端进行电位补偿。

本发明内容旨在提供本发明的内容的简化摘要，以使阅读者对本揭示内容具备基本的理解。此发明内容并非本发明的内容的完整概述，且其用意并非在指出本发明实施例的重要(或关键)元件或界定本发明的范围。

附图说明

图1是依照本发明第一实施例绘示一种感应元件的示意图；

图2A至2C是依照本发明实施例绘示一种如图1所示感应元件中电容及电位变化的示意图；

图3是依照本发明实施例绘示一种如图1所示的可变电容器单元的示意图；

图4是依照本发明第二实施例绘示一种感应元件的示意图；

图5是依照本发明第三实施例绘示一种感应元件的示意图；

图6是依照本发明第四实施例绘示一种感应元件的示意图；以及

图7是依照本发明第五实施例绘示一种感应元件的示意图。

符号说明：

100、400、500、600、700：感应元件

120：比较器

122：第一比较器输入端

124：第二比较器输入端

140：控制器

502、504：电极

具体实施方式

下文举实施例配合所附图式作详细说明，但所提供的实施例并非用以限制本发明所涵盖的范围，而结构运作的描述非用以限制其执行的顺序，任何由元件重新组合的结构，所产生具有均等功效的装置，皆为本发明所涵盖的范围。此外，图式仅以说明为目的，并未依照原尺寸作图。为使便于理解，下述说明中相同元件将以相同的符号标示来说明。

在全篇说明书与权利要求所使用的用词(terms)，除有特别注明外，通常具有每个用词使用在此领域中、在此发明的内容中与特殊内容中的平常意义。某些用以描述本发明的用词将于下或在此说明书的别处讨论，以提供本领域技术人员在有关本发明的描述上额外的引导。

关于本文中所使用的“约”、“大约”、“大致”或“基本上”一般通常是指数值的误差或范围，其依据不同技术而有不同变化，且其范围对于本领域技术人员所理解具有最广泛的解释，借此涵盖所有变形及类似结构。在一些实施例中，上述数值的误差或范围是指于百分之二十以内，较好地是于百分之十以内，而更佳地则是于百分之五以内。文中若无明确说明，其所提及的数值皆视作为近似值，例如可如“约”、“大约”、“大致”或“基本上”所表示的误差或范围，或其他近似值。

关于本文中所使用的“第一”、“第二”、…等，并非特别指称次序或顺位的意思，亦非用以限定本发明，其仅仅是为了区别以相同技术用语描述的元件或操作而已。

其次，在本文中所使用的用词“包含”、“包括”、“具有”、“含有”等等，均为开放性的用语，即意指包含但不限于。

另外，关于本文中所使用的“耦接”或“连接”，均可指二或多个元件相互直接作实体或电性接触，或是相互间接作实体或电性接触，亦可指二或多个元件相互操作或动作。

图1是依照本发明第一实施例绘示一种感应元件的示意图。如图1所示，感应元件100可用以感应至少一触控按键(如：电容式触控按键TK)的作动，并可依据感应结果相应地操作(如：控制后续电路、输出数字数据信号、…等)，借此执行相应的功能或操作。

感应元件100包含比较器120、可变电容器单元Cmn以及可变电容器单元Cmp。比较器120包含第一比较器输入端122以及第二比较器输入端124，第一比较器输入端122可用以电性耦接电容式触控按键TK。可变电容器单元Cmn电性耦接第一比较器输入端122，并可用以接收驱动信号P1，以依据驱动信号P1对第一比较器输入端122充电，使得第一比较器输入端122具有电位VTK。可变电容器单元Cmp电性耦接第二比较器输入端124，并可用以接收驱动信号P2，以依据驱动信号P2对第二比较器输入端124充电，使得第二比较器输入端124具有电位VDK，其中驱动信号P1的电压电平高于驱动信号P2的电压电平，且比较器120可用以比较电位VTK和电位VDK而产生一比较器输出信号CP。

在电容式触控按键TK作动(如：电容式触控按键TK经手指、触控笔、…等触碰而有电容的变化)的情形下，电容式触控按键TK可具有电位VTK，且其低于电位VDK，此时可变电容器单元Cmn即可依据电位VTK与VDK比较后所产生的比较器输出信号CP作调整，而对第一比较器输入端122进行电位补偿，使得电位VTK经电位补偿后与电位VDK相等或平衡，借此获取电容式触控按键TK作动所对应的电位或电容变化，可供后续进行数据的运算处理，以判断是否有触控操作发生或执行相应的触控功能。类似地，可变电容器单元Cmp亦可依据电位VTK与VDK比较后所产生的比较器输出信号CP作调整，而对第二比较器输入端124进行电位补偿，使得电位VDK经电位补偿后与电位VTK相等或平衡。上述对第一比较器输入端122进行电位补偿或对第二比较器输入端124进行电位补偿的操作，亦可依据实际需求同步进行。

在一些实施例中，驱动信号P1的电压电平可约为驱动信号P2的电压电平的数倍。实作上，驱动信号P1和P2的电压电平可约在1～40伏特(V)的范围内。在另一些实施例中，驱动信号P1和P2中至少一个为一脉冲信号。在具体实施例中，驱动信号P1和P2可均为脉冲信号。

实作上，前述驱动信号P1与P2的电平可以经可编程(programmable)元件或放大元件作调整，使得可变电容器单元Cmn(及/或Cmp)可依据具放大电平的驱动信号P1(及/或P2)，相应地对第一比较器输入端122(及/或第二比较器输入端124)进行电位补偿，或者通过提高驱动信号P1(及/或P2)的值来达到降低可变电容器单元Cmn(及/或Cmp)所需使用的电容(以Q＝CV为例，在电荷或电位一定的情形下，当电压增加时，电容会相应减少)。

在一些实施例中，第一比较器输入端122是比较器120的正极性输入端(即输入端“+”)，第二比较器输入端124是比较器120的负极性输入端(即输入端“–”)。在另一些实施例中，第一比较器输入端122是比较器120的负极性输入端(即输入端“–”)，第二比较器输入端124是比较器120的正极性输入端(即输入端“+”)。

图2A至2C是依照本发明实施例绘示一种如图1所示感应元件中电容及电位变化的示意图。具体而言，如图1和图2A至2C所示，以可变电容器单元Cmn和Cmp具有预设相同的等效电容为例，在电容式触控按键TK未作动(如：电容式触控按键TK未经触碰)的情形下，电位VTK与电位VDK可通过可变电容器单元Cmn和Cmp充电至相同或相近的电位(如图2A)。接着，在电容式触控按键TK作动(如：电容式触控按键TK经手指、触控笔、…等触碰)的情形下，电容式触控按键TK与第一比较器输入端122耦接的一端的电容值(例如自容CC)会产生变化，使得电位VTK下降而低于电位VDK(如图2B)。其次，可变电容器单元Cmn可依据电位VTK与电位VDK比较后所产生的比较器输出信号CP作调整(如：可变电容器单元Cmn在作调整后可具有相对于可变电容器单元Cmp较大的等效电容)，进而对第一比较器输入端122进行电位补偿，使得电位VTK再次上升至与电位VDK相同或相近(如图2C)，其中上述对应的电位或电容变化便可供后续进行数据的运算处理，以判断是否有触控操作发生，或借此执行相应的触控功能。

在其他实施例中，也可以是可变电容器单元Cmp依据电位VTK与电位VDK比较后所产生的比较器输出信号CP作调整(如：可变电容器单元Cmp在作调整后可具有相对于可变电容器单元Cmn较小的等效电容)，进而对第二比较器输入端124进行电位补偿，使得电位VDK下降至与电位VTK相同或相近。又或是在其他的实施例中，可变电容器单元Cmp以及可变电容器单元Cmn可分别依据电位VTK与电位VDK比较后所产生的比较器输出信号CP作调整，进而对第二比较器输入端124以及第一比较器输入端122进行电位补偿，使得电位VDK以及电位VTK经补偿后电位相同或相近。

此外，在第一比较器输入端122无法通过可变电容器单元Cmn进行有效补偿的情形下，可进一步通过将驱动信号P1设定为具有较高的电压电平(如：较高于驱动信号P2的电压电平)，使得可变电容器单元Cmn能进一步通过驱动信号P1对第一比较器输入端122进行较有效的电位补偿，以利后续的触控感应操作。

前述依据比较器输出信号CP调整可变电容器单元Cmp以及可变电容器单元Cmn的动作可同时进行，或先对其中一个例如可变电容器单元Cmp进行调整，再对另一可变电容器单元Cmn进行，或采取相反的动作，先对可变电容器单元Cmn进行调整，再针对可变电容器单元Cmp进行调整。

在本发明的实施例中，“电位补偿”除了可以指提高比较器输入端的电位，亦可以用以指调降比较器输入端的电位，亦即比较器输入端的电位可经电位补偿而增加或减少。

在一些实施例中，如图1所示，感应元件100还可包括一控制器140，且此控制器140电性耦接比较器120，可用以接收比较器输出信号CP而产生驱动信号P1和P2分别传送至可变电容器单元Cmn及Cmp。

此外，控制器140亦可用以接收比较器输出信号CP而产生控制信号CS控制可变电容器单元Cmn，以调整可变电容器单元Cmn的等效电容，使得可变电容器单元Cmn可相应地对第一比较器输入端122进行电位补偿。在其他实施例中，控制信号CS也可用以调整可变电容器单元Cmp的等效电容，使得可变电容器单元Cmp可相应地对第二比较器输入端124进行电位补偿。又或是可如上段所述，控制信号CS也可分别去调整可变电容器单元Cmp以及可变电容器单元Cmn的等效电容，使得可变电容器单元Cmp以及可变电容器单元Cmn可相应地对第二比较器输入端124以及第一比较器输入端122进行电位补偿。

图3是依照本发明实施例绘示一种如图1所示的可变电容器单元Cmn的示意图。如图1和图3所示，可变电容器单元Cmn包括数个可切换式电容器(如：可切换式电容器C1、C2、C3、C4)，且可切换式电容器C1、C2、C3、C4相互并联耦接，其中可切换式电容器C1、C2、C3、C4的一端用以选择性地接收驱动信号P1，且可切换式电容器C1、C2、C3、C4的另一端共同耦接第一比较器输入端122。

在一些实施例中，当控制器140输出控制信号CS至可变电容器单元Cmn时，可切换式电容器C1、C2、C3、C4所对应的开关K1、K2、K3、K4可依据控制信号CS各自切换为导通或关闭状态，使得可切换式电容器C1、C2、C3、C4各自开启或关闭，借此让可变电容器单元Cmn的等效电容得以依据控制信号CS进行相应的调整。

由前述实施例可知，应用上述的感应元件100于触控感应装置中，便可以有限的电路设计(如：仅需一个连接电容式触控按键TK的接脚)及有限的电容器达成相当灵敏的触控感应操作，以节省相关电路及电容器的设置，进而缩减电路及电容器所占的电路布局(layout)面积，使得触控感应装置的相应尺寸得以有效地缩减，且制作成本得以有效降低。

此外，在电容式触控按键TK端的杂散电容或是自容相对较大，且可变电容器单元Cmn的等效电容相对较小的情形下，无法单独通过可变电容器单元Cmn进行有效电位补偿，如此一来，后续的触控感应操作便无法顺利进行。此时，便可通过将驱动信号P1设定为具有较高的电压电平，使得可变电容器单元Cmn能进一步依据驱动信号P1提供较大的补偿电位，以利进行较有效的电位补偿。

图4是依照本发明第二实施例绘示一种感应元件的示意图。图4所示的感应元件400可用以感应多个触控按键的操作，其中第一比较器输入端122可用以电性耦接触控按键TK1～TKN。在本实施例中，感应元件400可还包含开关SW1～SWN，其中开关SW1～SWN分别电性耦接于触控按键TK1～TKN和第一比较器输入端122之间，并可用以分别选择性地导通触控按键TK1～TKN和第一比较器输入端122。

操作上，在一实施例中，当开关SW1～SWN均导通时，触控按键TK1～TKN端的自容可能会同时影响第一比较器输入端122的电位VTK，此时若是可变电容器单元Cmn的等效电容不足以进行有效电位补偿的话，则可通过传送具有相对高电压电平的驱动信号P1至可变电容器单元Cmn，使得可变电容器单元Cmn得以依据驱动信号P1对第一比较器输入端122有效地补偿。

此外，控制器140可还用以输出开关控制信号SC1～SCN分别控制开关SW1～SWN。在一些实施例中，控制器140可用以输出开关控制信号SC1～SCN控制开关SW1～SWN均导通，使得感应元件400可感应前述触控按键的作动，借此执行相应的功能或操作；例如，触控按键TK1～TKN中任一个均可经触碰而进行相应的操作，以利使用者任意操作。

图5是依照本发明第三实施例绘示一种感应元件的示意图。感应元件500可用以电性耦接多串触控按键(例如：第一串触控按键TK1、TK2和TK3，第二串触控按键TK4、TK5和TK6，第三串触控按键TK7、TK8和TK9)，并感应前述触控按键的作动，借此执行相应的功能或操作。

以图5所示的实施例为例，感应元件500可包含接脚S1～S3以及L1～L3，第一串触控按键TK1、TK2和TK3可电性耦接于接脚S1，第二串触控按键TK4、TK5和TK6可电性耦接于接脚S2，第三串触控按键TK7、TK8和TK9可电性耦接于接脚S3。此外，触控按键TK3、TK6和TK9可用以接收自接脚L1传来的信号，触控按键TK2、TK5和TK8可用以接收自接脚L2传来的信号，触控按键TK1、TK4和TK7可用以接收自接脚L3传来的信号。

在一些实施例中，各触控按键可包括两电极，此两电极分别与上述接脚S1～S3其中之一以及接脚L1～L3其中之一电性耦接。以触控按键TK3为例，触控按键TK3可包括电极502以及电极504，其中电极502电性耦接接脚S1，而电极504电性耦接接脚L1。此外，与单个接脚(如：接脚S1)耦接的电极(如：电极502)不会与另一接脚上的电极(如：电极504)耦接或重叠，亦即两接脚上的电极间彼此独立。

实作上，电极502以及电极504可以制作于同一层或不同层，且电极502与电极504间可以配置有介电层(dielectric layer)，使电极502和电极504得以各自进行操作。其次，虽电极502和电极504于图式上的大小不同，然其仅为例示而已，并非用以限定本发明。前述的介电层可由介电材料或空气所组成，以使电极502与电极504组成一电容器并具有一电容值。

举例来说，若每一触控按键分别由上下两层电极所构成时，第一串触控按键TK1、TK2和TK3的上电极可电性耦接于接脚S1，第二串触控按键TK4、TK5和TK6的上电极可电性耦接于接脚S2，第三串触控按键TK7、TK8和TK9的上电极可电性耦接于接脚S3。触控按键TK3、TK6和TK9的下电极可电性耦接并接收自接脚L1传来的信号，触控按键TK2、TK5和TK8的下电极可电性耦接并接收自接脚L2传来的信号，触控按键TK1、TK4和TK7的下电极可电性耦接并接收自接脚L3传来的信号。

若触控按键中的两电极是制作于同一层时(例如内圈为第一电极，外圈为第二电极，第一电极与第二电极间具有一介电层)，可将例如触控按键TK1、TK2和TK3的第一电极耦接于接脚S1(其他串触控按键的第一电极可分别与接脚S2、S3耦接)，并通过例如导线耦接时跨过外圈电极(第二电极)的方式，避免造成短路。同样的，触控按键TK3、TK6和TK9的第二电极(外圈电极)可电性耦接并接收自接脚L1传来的信号(其他串触控按键的第二电极可分别与接脚L2、L3耦接)。

感应元件500可还包含开关SW1～SW3以及开关单元SWL。开关SW1～SW3分别耦接于接脚S1、S2及S3，并可分别用以选择性地导通第一、二、三串触控按键和第一比较器输入端122，使得第一比较器输入端122可耦接于对应的其中至少一串触控按键。此外，开关单元SWL可耦接于控制器140与接脚L1、L2及/或L3之间，使得驱动信号L可经由开关单元SWL传送至上述数串触控按键中每一串触控按键的至少一触控按键。实作上，驱动信号L的电平可与前述图2A至2C中驱动信号P1的电平相似。

在一些实施例中，开关单元SWL可包含数个开关，且这些开关分别耦接于接脚L1、L2和L3，使得驱动信号L可经由这些开关以分别通过接脚L1、L2和L3传送至上述数串触控按键中相应一串触控按键的至少一触控按键。

在不同实施例中，开关单元SWL可为单一开关，且此单一开关可经切换而耦接于接脚L1、L2或L3，使得驱动信号L经由此单一开关以通过接脚L1、L2或L3传送至相应的触控按键。

于操作上，举例而言，当开关单元SWL为单一开关时，在开关SW1导通第一比较器输入端122和接脚S1，且开关单元SWL导通接脚L1的情形下，触控按键TK3经由开关单元SWL接收驱动信号L。此时，若是触控按键TK3据以作动(如：触控按键TK3经手指、触控笔、…等触碰而有电容的变化)的话，则触控按键TK3与感应元件500间的相对应操作类似前述图1中触控按键TK与感应元件100间的相对应操作(如图2A至2C所示感应元件100中电容及电位的变化)，故于此不再赘述。在另一实施例中，当开关单元SWL包含数个开关时，在开关SW1～SW3导通第一比较器输入端122和接脚S1～S3，且开关单元SWL中的数个开关导通接脚L1～L3的情形下，触控按键TK1～TK9可经由开关单元SWL接收驱动信号L。此时，若是任何一触控按键据以作动(例如：触控按键TK3经手指、触控笔、…等触碰而有电容的变化)的话，则相对应的操作如前所述，故于此不再赘述。

由图5所示的实施例可知，感应元件500可以利用一定数量的接脚与多个触控按键耦接并进行相对应的操作。以图5所示为例，触控按键TK1～TK9等9个触控按键仅需要接脚S1～S3、L1～L3以及DK等7个接脚。如此一来，便可减少感应元件中接脚的配置，进一步节省制作成本。

前述触控按键以及接脚的数量均为例示而已，并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰。举例来说，本领域技术人员可以配置具有4×4个触控按键的触控按键阵列，并于感应元件配置4+4+1＝9个接脚。

此外，控制器140可还用以输出开关控制信号SCS控制开关SW1～SW3以及开关单元SWL。在一些实施例中，控制器140可用以输出开关控制信号SCS控制开关SW1～SW3均导通，使得感应元件500可感应前述触控按键的作动，借此执行相应的功能或操作。在其它实施例中，控制器140可用以输出不同的开关控制信号分别控制开关SW1～SW3以及开关单元SWL。此外，在不同实施例中，在开关单元SWL由数个开关替代且这些开关分别耦接于接脚L1、L2和L3的情形下，控制器140可用以输出开关控制信号控制开关SW1～SW3以及开关单元SWL中的数个开关均导通，或是在其他实施例中，控制器140可用以输出不同的开关控制信号分别控制开关SW1～SW3以及耦接于接脚L1、L2和L3的开关(即开关单元SWL中的数个开关)，故本发明不以图5所示为限。

在一些实施例中，若是可变电容器单元Cmn的等效电容不足以进行有效电位补偿的话，亦可通过将驱动信号P1设定为具有较高的电压电平，使得可变电容器单元Cmn能进一步依据驱动信号P1提供较大的补偿电位，以利进行较有效的电位补偿。

再者，控制器140可还用以输出驱动信号L，并经由开关单元SWL将驱动信号L传递至相应的触控按键。

图6是依照本发明第四实施例绘示一种感应元件的示意图。相较于图1，本实施例中的感应元件600还包含一开关SWD，其中开关SWD用以电性耦接于第二比较器输入端124和一外部电容器CT之间，并选择性地导通第二比较器输入端124和外部电容器CT。实作上，外部电容器CT可依据电容式触控按键TK端的自容作不同设计；例如，在电容式触控按键TK端的自容相对较大的情形下，外部电容器CT可具有相对较大的电容值，反之亦然。

操作上，在电容式触控按键TK作动(如：电容式触控按键TK经手指、触控笔、…等触碰而有电容的变化)的情形下，开关SWD可依据开关控制信号SCD导通第二比较器输入端124和外部电容器CT，使得外部电容器CT能协同可变电容器单元Cmp对第二比较器输入端124的电位VDK进行补偿，让电位VDK以及电位VTK经补偿后电位相同或相近，以利后续的触控感应操作。

此外，以图6所示的感应元件600而言，驱动信号P1和P2可以相同或不同。在一些实施例中，驱动信号P1的电压电平高于驱动信号P2的电压电平。在进一步的实施例中，驱动信号P1的电压电平可约为驱动信号P2的电压电平的数倍。在其他实施例中，驱动信号P1和P2中至少一个为一脉冲信号。在具体实施例中，驱动信号P1和P2可均为脉冲信号。

图7是依照本发明第五实施例绘示一种感应元件的示意图。本实施例所示的感应元件700可用以感应多个触控按键的操作，其类似于图4所示的实施例，感应元件700可还包含开关SW1～SWN，其中开关SW1～SWN分别电性耦接于触控按键TK1～TKN和第一比较器输入端122之间，并用以分别选择性地导通触控按键TK1～TKN和第一比较器输入端122。

操作上，在本实施例中，对于第二比较器输入端124的电位VDK的补偿操作与图6所示类似，且对于第一比较器输入端122的电位VTK的补偿操作与图4所示类似，故于此不再赘述。

另一方面，在其他实施例中，上述图6所示的感应元件600亦可以类似图5所示感应元件500的配置，包含开关SW1～SW3及开关单元SWL，且亦包含用以选择性地导通第二比较器输入端124和外部电容器CT的开关SWD。具体操作类似前述，故于此不再赘述。

实作上，前述实施例中的感应元件可单独设置或是整合于一信号处理电路(如：类比数字转换电路)中，且前述驱动信号可以为脉冲信号、电压信号、…等不同类型的操作信号，且可由控制器(如：微控制器，MCU)所产生而作动态调整，而其电平大小也可以经可编程(programmable)元件或放大元件作调整，在此不以前述为限。

以前述本发明实施例相较于现有技术而言，本发明实施例可以有限的电路设计(如：连接电容式触控按键的接脚)及有限的电容器达成相当灵敏的触控感应操作，以节省相关电路及电容器的设置，进而缩减电路及电容器所占的电路布局(layout)面积，使得触控感应装置的尺寸得以有效地缩减，且制作成本得以有效降低。

此外，在电容式触控按键端的杂散电容或是自容相对较大的情形下，同样可以有限的电路设计来达成相当灵敏的触控感应操作，使得制作成本仍能有效降低。

虽然本发明已以实施方式揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视所附的权利要求所界定的为准。

Claims (16)

1.一种感应元件，其特征在于，包含：

一比较器，所述比较器包含一第一比较器输入端以及一第二比较器输入端，所述第一比较器输入端用以电性耦接至少一第一触控按键；

一第一可变电容器单元，电性耦接所述第一比较器输入端，用以接收一第一驱动信号，并依据所述第一驱动信号对所述第一比较器输入端充电，使得所述第一比较器输入端具有一第一电位；以及

一第二可变电容器单元，电性耦接所述第二比较器输入端，用以接收一第二驱动信号，并依据所述第二驱动信号对所述第二比较器输入端充电，使得所述第二比较器输入端具有一第二电位，其中所述第一驱动信号的电压电平高于所述第二驱动信号的电压电平，所述比较器用以比较所述第一电位和所述第二电位而产生一比较器输出信号；

其中在所述至少第一触控按键作动的情形下，所述第一可变电容器单元是依据所述比较器输出信号作调整而对所述第一比较器输入端进行电位补偿，或是所述第二可变电容器单元是依据所述比较器输出信号作调整而对所述第二比较器输入端进行电位补偿。

2.如权利要求1所述的感应元件，其特征在于，还包含：

一开关，用以电性耦接于所述第二比较器输入端和一外部电容器之间，并选择性地导通所述第二比较器输入端和所述外部电容器。

3.如权利要求1或2所述的感应元件，其特征在于，在所述第一触控按键作动的情形下，所述第一可变电容器单元以及所述第二可变电容器单元分别依据所述比较器输出信号作调整而对所述第一比较器输入端以及所述第二比较器输入端进行电位补偿。

4.如权利要求1或2所述的感应元件，其特征在于，所述第一驱动信号的电压电平为所述第二驱动信号的电压电平的数倍。

5.如权利要求1或2所述的感应元件，其特征在于，所述第一驱动信号和所述第二驱动信号中至少一个为一脉冲信号。

6.如权利要求1或2所述的感应元件，其特征在于，还包含：

一控制器，用以接收所述比较器输出信号而产生所述第一驱动信号和所述第二驱动信号。

7.如权利要求6所述的感应元件，其特征在于，所述控制器还用以接收所述比较器输出信号而产生至少一控制信号控制所述第一可变电容器单元及所述第二可变电容器单元中至少一个，以选择性地调整所述第一可变电容器单元及所述第二可变电容器单元中至少一个的等效电容。

8.如权利要求1所述的感应元件，其特征在于，所述第一比较器输入端用以电性耦接多个第一触控按键，所述感应元件还包含：

多个开关，用以电性耦接于所述第一触控按键和所述第一比较器输入端之间，并分别选择性地导通所述第一触控按键和所述第一比较器输入端。

9.如权利要求8所述的感应元件，其特征在于，还包含：

一控制器，用以输出多个开关控制信号分别控制所述开关。

10.如权利要求1所述的感应元件，其特征在于，所述第一比较器输入端用以电性耦接多串触控按键，所述多串触控按键包含所述至少一第一触控按键，所述感应元件还包含：

多个第一开关，分别用以选择性地导通所述多串触控按键和所述第一比较器输入端；以及

一开关单元，用以传递一第三驱动信号至所述多串触控按键中每一串触控按键的至少一触控按键；以及

一控制器，用以输出多个开关控制信号控制所述第一开关以及所述开关单元，并用以输出所述第一驱动信号、所述第二驱动信号、所述第三驱动信号或其组合。

11.如权利要求10所述的感应元件，其特征在于，所述开关单元包含多个开关。

12.一种感应元件，其特征在于，包含：

一比较器，所述比较器包含一第一比较器输入端以及一第二比较器输入端，所述第一比较器输入端用以电性耦接至少一第一触控按键；

一第一可变电容器单元，电性耦接所述第一比较器输入端，用以通过一第一驱动信号对所述第一比较器输入端充电，使得所述第一比较器输入端具有一第一电位；

一第二可变电容器单元，电性耦接所述第二比较器输入端，用以通过一第二驱动信号对所述第二比较器输入端充电，使得所述第二比较器输入端具有一第二电位，其中所述比较器用以比较所述第一电位和所述第二电位而产生一比较器输出信号；以及

一第一开关，用以电性耦接于所述第二比较器输入端和一外部电容器之间，并选择性地导通所述第二比较器输入端和所述外部电容器；

其中在所述至少第一触控按键作动的情形下，所述第一可变电容器单元是依据所述比较器输出信号作调整而对所述第一比较器输入端进行电位补偿，或是所述第二可变电容器单元是依据所述比较器输出信号作调整而对所述第二比较器输入端进行电位补偿。

13.如权利要求12所述的感应元件，其特征在于，还包含：

一控制器，用以接收所述比较器输出信号而产生至少一控制信号控制所述第一可变电容器单元及所述第二可变电容器单元中至少一个，以选择性地调整所述第一可变电容器单元及所述第二可变电容器单元中至少一个的等效电容。

14.如权利要求12所述的感应元件，其特征在于，所述第一比较器输入端用以电性耦接多个第一触控按键，所述感应元件还包含：

多个第二开关，用以电性耦接于所述第一触控按键和所述第一比较器输入端之间，并分别选择性地导通所述第一触控按键和所述第一比较器输入端。

15.如权利要求14所述的感应元件，其特征在于，还包含：

一控制器，用以输出多个开关控制信号分别控制所述第一开关和所述第二开关。

16.如权利要求12所述的感应元件，其特征在于，所述第一比较器输入端用以电性耦接多串触控按键，所述多串触控按键包含所述至少一第一触控按键，所述感应元件还包含：

多个第二开关，分别用以选择性地导通所述多串触控按键和所述第一比较器输入端；以及

一开关单元，用以导通而传递一第三驱动信号至所述多串触控按键中每一串触控按键的至少一触控按键；以及

一控制器，用以输出多个开关控制信号控制所述第二开关以及所述开关单元，并用以输出所述第一驱动信号、所述第二驱动信号、所述第三驱动信号或其组合。