201028907 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 電路，特 觸控控制方法 本發明有關於-種電容式觸控姉方法及复 別是有關於—種整合至顯示控制器的電容式、 及其電路。 【先前技術】
賴⑽上方雜會有數個發光二極體與對 :文鍵她特殊魏，或者，電腦螢幕或電視也會有」些 (〇n'SCreen diSplay 5 ®^〇SD)^ Γ者觸控技術的發展，小_控面板也逐漸應用在高階產 =，可以減少按鍵元件的使用，讓產品的附加價值提升， 減>、按鍵長期使用後損壞的機會，使用可靠度也增加。
第-圖顯示f知技術的小型顯示電路1G，利用按鍵1 二分別控制發光二鐘m〜D7是否發光顯*，電阻R1 7刀別為限流電阻，由連接器〗2連接到顯示控制器（未 顯示）。 第二圖顯示習知技術的小型觸控顯示電路20,包含接 觸板22與觸控控制器24，接觸板22耦接至觸控控制器 24，接觸板22提供使用者複數個接觸點cs〇〜CS5，訊號 26提供觸控控制器24接地於接觸板22。應注意到，使用 者經由觸控所提供的訊號變化十分微弱，也容易受到環境 干擾，習知技術必須利用獨立的觸控控制器24，典型的為 201028907 獨立的積體電路（integratedcircuit，IC)，且必須將觸控控 制器24設置鄰近於接觸板22,接觸板22與觸控控制器24 所形成的小型觸控顯示電路20係佈局實現於一塊獨立的 小型電路板上，遠離於其他控制電路板或電源電路板，以 最小化訊號之干擾，才可以實現觸控控制。 因此十分殷切需要發展出一套可以降低成本之觸控控 : 制解決方案。
【發明内容】 本發明提出一種顯示控制器，包括觸控控制電路以及 脈波寬度調變電路，觸控控制電路藉由主張觸控重置訊號 而偵測接觸點是否被觸碰；脈波寬度調變電路，耦接至觸 控控制電路，用以產生脈波寬度調變訊號，觸控重 與脈波寬度調變訊號相關於影像同步訊號，例如水平同步° 訊號、垂直同步訊號或輸出水平同步訊號，觸控重置訊號 係同步於影像时織，或者，魅控職路接收影像同 步n；以產生-同步訊號給脈波寬度調變電路，使得脈波 寬m %路產生該脈波寬度調變訊號以同步於該同步訊 號。 。 本發明更提出-種整合於顯示控制器中之觸控控制電 ί哭包2弟一電流源、第二電流源、複數個開關、遲滯比 車父器、_電路紅反器’魏__接射卜部複數個 接觸點，獅味器具有第—參考啸電壓與第二 較電壓’經由該些«將該些接觸點擇於該遲 201028907 電流源與該第二電流_接於遲滞比 生感測電壓’遲滯比較器將感測電壓與 產生严及第二參考比較進行遲滯比較，以 致用以控制第一電流源與第二電流源之 =广、否，除㈣路接收遲滞比較輸出並進行 :=古正，妾於除頻電路，用以產生取樣輸出， 有-8^脈端’用以接收上升緣觸發訊號， 取樣輸出’代表遲滯比較輪出之頻率值是否高於—預定值。
本發明更提出-種應用於顯示控制器内之觸碰福測方 法，包括產生侧於影像同錢號之重置訊號； ^觸控重置訊號，相應於接觸點以產生具有感測頻率;： 感測電壓，以及根據感_率決定該接觸狀否被觸碰， 當決定接繼_碰時，鼓—㈣㈣㈣—接觸板上 複數個發光二極體是否發亮。 為了使鈞局月b更進一步瞭解本發明特徵及技術内 容，、請參_下«本發明之詳細說赌關，然而所附 圖式僅提供參考與_，並翻來對本發明加以限制。 【實施方式】 π第三圖顯示根據本發明具體實施例之整合至顯示控制 器的電谷式觸控控制電路獅，電容式觸控控制電路猶 J以整合至顯不控制H中，例如縮放控制晶片（％心）或 電視控制晶f容摘控姉電路·包含複數侧關 〇 S51 电 /瓜源1s〇urce、ISink'遲滯比較器（hysteresis 201028907 comparator) 320,電容式觸控控制電路3〇〇耦接至遠端的 接觸板310，於此實施例中，接觸板31〇提供cS〇〜CS5 六個接觸點，接觸板31〇經由訊號312提供接地訊號以改 善訊號品質，接觸板310所提供之CS〇〜CS5六個接觸點， 經由使用者之觸碰位置，而產生不同的等效電容。舉例而 吕，電容式觸控控制電路3〇〇可以循序導通開關s〇1、sl卜 ' S21、S3卜S4卜S5卜而將CS0〜CS5六個接觸點循序耦 接於遲滯比較器320之正端，而將其餘五個接觸點接地， ❹ 進行使用者觸控位置之偵測。假設對接觸點CS2進行偵 測，電容式觸控控制電路3〇〇將開關S21導通，而將其餘 五個接觸點接地，其等效電路如第四圖所示。 第四圖顯示利用第三圖實施例對接觸點CS2進行偵測 之等效電路400 ’於此實施例中，接觸點CS2耦接於遲滯 比較器320之正端，而將其餘五個接觸點接地，根據使用 者之觸碰位置而產生不同的電容Ckeypad，較佳地’利用電 流源ISQurce對電容ckeypad充電，產生充電電壓Vx ;遲滞比 ❹ 較器32〇具有參考比較電壓VH、VL，遲滯比較器320將充 - 電電壓Vx與參考比較電壓進行比較，產生遲滯比較輪出 - VGut，遲滯比較輸出VGUt可控制電流源Is_、Isink之運作。 也就是說，一開始未充電前，電壓Vx為低位準，此時， 致能電流源Is〇urce而禁能電流源Isink，利用電流源Is。^咖對 電谷Ckeypad充電，當電壓Vx到達參考比較電壓，遲滯 比較輸出Vout ώ健準轉為高位準，禁能電絲Is_而 致能電流源Isink，然後將電壓Vx逐漸放電到參考比較電壓 VL，遲滯比較輸出Vout再由高位準轉為低位準，致能電流 7 201028907 源Is〇urce而禁能電流源Isink，利用電流源IsQurce對電容Ckeypad 充電，如此循序往復，而因應不同的電容Ckeypad產生不^ 感測頻率。舉例而言，人體本身大部分為水，相對於空氣 為良導體，當使用者手指碰觸到接觸點CS2，將使電容 Ckeypad變大，充放電的時間拉長，亦即接觸點CS2處的感 ' 測頻率變低。 * 第五圖顯示根據本發明另一具體實施例之整合至顯示 控制器的電容式觸控控制電路5〇〇,其電路結構大致類似 Φ 於第三圖實施例，差異在於增加了緩衝器550。接觸板31〇 通常需要以長連接纜線連接到電容式觸控控制電路3〇〇， 於此實施例中，利用開關S00〜S51之導通與否，將未進 行檢測的多個接觸點，耦接至緩衝器55〇之負端與輸出 端，而將進行感測的接觸點CS2耦接至緩衝器550之正 端，產生訊號屏蔽，改善訊號品質。 第六圖顯示根據本發明具體實施例之整合觸控控制電 路610之顯示控制器600之方塊圖，顯示控制器6〇〇包含 〇 觸控控制電路61〇及脈波寬度調變電路620，觸控控制電 - 路610輕接於脈波寬度調變電路620，觸控控制電路61〇 - 與接觸板630可以利用前面電路實施例實現，觸控控制電 路610經由訊號612感測使用者之觸碰控制，觸控控制電 路610經由訊號614控制接觸板630上複數個發光二極體 (未示出）之亮滅’脈波寬度調變電路620產生脈波寬度 5周變訊號624控制背光板640的運作，脈波寬度調變電路 620接收影像同步訊號626’並根據影像同步訊號626產生 脈波寬度調變訊號624 ’使得脈波寬度調變訊號624波形 201028907 產生相關於影像同步訊號626，舉例而言，脈波寬度調變 訊號624可同步於影像同步訊號626，所謂同步並不限定 於頻率完全相同，舉例而言，脈波寬度調變訊號624與影 像同步訊號626之間產生頻率具有比例關係，而訊號開始 產生的上升緣彼此對齊；脈波寬度調變電路620根據脈波 ' 寬度調變訊號624產生一同步訊號Sync給觸控控制電路 : 610，觸發觸控控制電路610，觸控控制電路610根據同步 訊號Sync控制觸控控制電路610内部之運作，舉例而言， φ 觸控控制電路610根據同步訊號Sync内部主張（assert) 重置（reset)訊號TP—reset (未示出），產生内部控制訊號 以控制第三圖中諸多開關S00〜S51的切換運作，因此， 觸控控制電路610與脈波寬度調變電路620之運作皆可相 關於影像同步訊號626之運作，將訊號雜訊降至最低，影 像同步訊號626可以是水平同步訊號Hsync、垂直同步訊 號Vsync或者輸出水平同步訊號〇Hsync。 脈波寬度調變電路620產生脈波寬度調變訊號624控 ❿ 制背光板64〇的運作，舉例而言，背光板640包含複數個 - 發光二極體，脈波寬度調變電路020，可以利用顯示控制 器600内部的微控制器（microcontroller)實現’例如8051 微控制器，相關於影像同步訊號626之出現，微控制器下 達才曰令利用内部計數器（counter)計數適當計數值，便可 決定脈波寬度調變訊號624之高低位準之寬度，經由顯示 控制器 600 之 ( general purpose input/output，通用輸 出/輸入）腳位輪出脈波寬度調變訊號624，控制背光板640 的運作，或者，背光板64〇包含冷陰極燈管，此部分之說 201028907 明可以參考同申請人於95年2月7日提出的第951〇5533 號專利申請案之内容，在此不予贅述。 f七_示第三®、第六體實施例之相關訊號波 形圖’脈波寬度調變訊號624或者發光二極體控制訊號相 關於影像同步訊號626而產生，脈波寬度調變訊號624產 生同步訊號Sync給觸控控制電路61〇，觸控控制電路61〇 "* 根據同步訊號Sync主張觸控重置訊號TP_reset，電壓Vx 在參考比較電壓VH、VL反覆震盪，產生感測頻率，也就是 0 說，遲坪比較器320之輸出Vout會產生具有感測頻率之方 波，應注意到’圖示中的感測頻率僅為示意波形；而此感 測頻率之方波可提供給顯示控制器内部後端的數位電 路適當處理’或者搭配適當的軟體運作，以決定對應的接 觸點是否被觸碰。偵測感測頻率之方式有多種可能變化， 舉例而言’利用計數器於預定躺内之觸發次數而決定。 第八圖顯示根據本發明另一具體實施例之整合觸控控 制電路810之顯不控制器8〇〇之方塊圖，顯示控制器獅 ⑩ &含觸控㈣電路_及脈波寬度難電路㈣，分別轉 紗外部翻板㈣射歧_，其架構_於第六圖 - 實施例，差異在於觸控控制電路810接收影像同步訊號812 參考運作，相關於影像同步訊號幻2而主張觸控重置訊號 reset ’影像同步訊號812可以是水平同步訊號吻加、 ^同步況號Vsync或者輸出水平同步訊號〇jjSync，觸控 &制電路810於主張重置訊號τρ—郎技時提供同步訊號 給脈波寬度調變電路82〇產生脈波寬度調變訊號 24，將訊號雜訊降至最低。 201028907 第九圖顯示第二圖、第八圖具體實施例之相關訊號波 形圖，觸控控制電路810於主張觸控重置訊號Tp_reset後， 電壓Vx在參考比較電壓VH、Vl反覆震盪，產生感測頻率， 也就疋s兒，遲滞比較器320之輸出v〇ut會產生具有感測頻 率之方波（未示出）；觸控控制電路81〇於主張觸控重置訊 - 號TP-reset時提供同步訊號sync，給脈波寬度調變電路820 ， 產生脈波寬度調變訊號824或者發光二極體控制訊號。 第十圖顯示根據本發明具體實施例之偵測感測頻率之 ❿ 電路圖，包含除以N之除頻電路1〇2〇以及正反器1〇4〇， 除頻電路1020耦接於正反器1〇4〇。於此實施例中，除頻 電路102G接收來自第三圖之遲滞比較器32()之輸出訊號 V〇ut，爻到觸控重置訊號Tp—reset之重置觸發開始除頻， 經過除頻後，於適當時機，送進一上升緣觸發訊號於正反 器1040之時脈端，而取樣當時的正反器1〇4〇之〇輸入端 之訊號狀態，於正反器1〇4〇之$產生取樣輸出之反相，代 表對應的接觸點疋否被觸磁；舉例而言，除頻電路1〇2〇 Ο 可以為一裱計數器（ring counter)，上述所謂適當時機係例 • 舉於一預定期間，除頻電路1〇2〇是否有計數到-預定值， 巾在輸㈣產生高或餘準，即可代域_率之頻率值 是否高於一預定值；而上述預定期間可以由顯示控制器内 (未示=)之時脈產生器（未示出）所產生之時脈數量決 定該預定期間之長短，而決定發出上述上升緣觸發訊號於 正反器1040之時脈端之時機，達到偵測輸出訊號Vout之 頻率之目的。 以液晶平面顯示器為例，内部具有控制電路板，其上 11 201028907 具有控制晶片，例如縮放控制晶片或電視控制晶片，熟知 技斉之人士可以了解控制晶片雜訊非常高，而觸控控制 電路為雜訊敏感的電路，習知技術無法將兩者整合為-。 、·二由以上實&例之揭露，熟知此技藝之人士可實現將電容 摘控控職路整合_放㈣^或電視控制晶片令， ' 達到降低成本與組裝複雜度的目的。 . 。第十一圖顯示根據本發明具體實施例之用於顯示控制 器内之觸碰偵測方法流程圖，此流程開始於步驟丨觸，於 ❹ ッ驟mo，產生相關於影像同步訊號之觸控重置訊號 TP_reset ’影像同步訊號可以是水平同步訊號Hsync、垂直 同步訊號Vsync或者輸出水平同步訊號OHsync，舉例而 吕’將觸控重置訊號TP一reset同步於影像同步訊號，所謂 「同步」並不限定於頻率完全相同，舉例而言，觸控重置 訊號TP_reset與影像同步訊號之間產生頻率具有比例關 係，而訊號開始產生的上升緣彼此對齊，或者，所謂「相 關」可以是直接相關或者間接相關，舉例而言，如以上電 ® 路實施例所揭露，觸控重置訊號TP_reset可以直接同步於 ' 影像同步訊號，或者，由脈波寬度調變訊號同步於影像同 步訊號，再將觸控重置訊號TP_reset同步於脈波寬度調變 汛號，反之亦然；於步驟1120，回應於觸控重置訊號 TP—re s et，充放電一接觸點以產生具有一感測頻率之感測電 麗Vx，於步驟1130，將感測電壓Vx與兩個參考比較電麗 進行遲滯比較以產生遲滯比較輸出;於步驟114〇，根據感 測頻率決定該接觸點是否被觸碰’並輪出控制訊號控制發 光二極體之開關。較佳地，可以利用兩個受控電流源進行 12 201028907 充放電，而遲滯比較輸出控制電流源之致能與否。 本發明揭示一種顯示控制器，包括觸控控制電路以及 脈波寬度調變電路，觸控控制電路藉由主張觸控重置訊號 而偵測接觸點是否被觸碰；脈波寬度調變電路，耦接至觸 墟制電路，用以產生脈波寬度調變訊號，觸控重置訊號 與脈波寬度調變訊號相關於影像同步訊號，例如水平同步 · 喊、垂直同步訊號或輸出水平同步訊號，觸控重置訊號 係同步於影像同步訊號，或者’觸控控制電路接收影像同 ❹ 步鮮，魅—时城給崎X度婦€路，使得脈波 寬度調變電路產生該脈波寬度調變訊號以同步於該同步訊 號0 ❹ 本發明亦揭示-種整合於顯示控制器中之觸控控制電 路包括第f：流源、第二電流源、複數個開關、遲滯比 較器、除頻電路及正反器，複數個開_接於外部複數個 接觸點，遲滯比觀具有第—參考比較電壓與第二參考比 較電壓’經由該些開關將該些接觸點擇一麵接於該遲滯比 f器之輸人端’第—電流_該接於遲滯比 較器之輸人端以產生感職壓，遲滯味n概測電壓與 第參考比較電壓及第二參考比較電壓進行遲滞比較，以 產生遲滯比較輸出，用以控制第—電流源與第二電流源之 =能與否；除頻電路接收遲滞比較輸出並進行除頻以產生 除頻訊號，正反||_於_電路，_產生取樣輸出， j器具有-時脈端，用以接收上升緣觸發訊號，以產生 取樣輸出’代表賴比讀出之解值是否高於—預定值。 本發月亦揭不種應用於顯示控制器内之觸碰债測方 13 201028907 法’包括產生相關於影像同步訊號之觸控重置訊號；回應 於該觸控重置訊號，相應於接觸點以產生具有感測頻率之 感測電壓；以及根據感測頻率決定該接觸點是否被觸碰， 當決定接觸點被觸碰時’產生一控制序列控制一接觸板上 複數個發光二極體是否發亮。 ' 綜上所述，雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然 、 其並非用以限定本發明，熟習此技藝者，在不脫離本發明 之精神和範圍内，當可作各種更動與潤飾，因此本發明之 保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
W 【圖式簡單說明】 本案得藉*下列®式及綱，俾得更深人之了解： 第一圖顯示習知技術的小型顯示電路。 第二圖顯示習知技術的小型觸控顯示電路。 第三圖顯錄據本發料體實_之整合至齡控制器的 電容式觸控控制電路。
第四圖顯示_第三圖實施騎行接觸點侧之等效電 具體實施例之整合至顯示控制 實施例之整合觸控控制電路之 第五圖顯示根據本發明另— 器的電容式觸控控制電路。 第六圖顯示根據本發明具體 顯示控制器之方塊圖。 14 201028907 路之顯示控制器之方壤圖。 第九圖顯示第三圖、第人圖具體實施例之相關訊號波形圖。 第十圖顯示根據本發明具體實施例之偵測感測頻率之電路 圖。 第十一圖顯示根據本發明具體實施例之觸碰偵測方法流裎 圖。 【主要元件符號說明】
本案圖式中所包含之各元件列示如下·· 10小型顯示電路 D1〜D7發光二極體 R1〜R7電阻 12連接器 20小型觸控顯示電路 22接觸板 24觸控控制器 26訊號 CS0〜CS5接觸點 31〇接觸板 300、400、500電容式觸控控制電路 320遲滯比較器 Is〇urce、Isink電流源 S00、S(U、S10、sil、S20、S21 開關 S30、S3卜 S40、S41、S50、S51 開關 550緩衝器 600、800顯示控制器 620、820脈波寬度調變電路 640、840背光板 624、824脈波寬度調變訊號 1020除頻電路 610、810觸控控制電路 630、830接觸板 312、612、614 訊號 626、812影像同步訊號 1040正反器