TWI428799B - 觸控螢幕之讀出電路 - Google Patents

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Description

觸控螢幕之讀出電路
本發明涉及觸控螢幕的讀出電路，尤其涉及基於Σ-Δ原則偵測觸控區域邊緣的觸控螢幕的讀出電路。
現今，為了去除繁瑣的輸入設備，如鍵盤，滑鼠和按鈕，並使得顯示面積更寬，具有觸控功能的各種產品已經投入顯示器市場。這種觸控螢幕面板(TSP)根據觸控感測器的類型分為電阻式，電容式，和光學感測器式。
應用電阻式觸控螢幕面板(TSP)的觸控螢幕使用的技術係當使用者碰觸觸控螢幕面板的局部範圍時憑藉電阻膜偵測電壓值而尋找位置資訊。電阻式觸控螢幕面板具有的優點是低成本和易於小型化，直到現在電阻式觸控螢幕面板已經佔有大部分的觸控螢幕市場。然而，電阻式觸控螢幕面板的缺點是由於複數個銦錫氧化物(ITO)層導致對比度低，其抗劃痕和磨損的能力弱，並很難實現多觸控。
因此，當前，電容式和光學感測器式觸控螢幕面板已經替代電阻式觸控螢幕面板稱為主流觸控螢幕面板。
第1圖為說明使用電容式方案和光學感測器方案的觸控螢幕的傳統讀出積體電路(ROIC)的概念的圖式。
參考第1圖，傳統觸控螢幕的讀出積體電路(ROIC)的讀出電路包括觸控螢幕面板(TSP)100、以具有列和行的矩陣形式設置的觸控感測器113、以及類比數位轉換器(ADC)130。
根據傳統技術，通過類比數位轉換器130將觸控感測器113的座標的類比值一對一對應地對照數位值的方式確定觸控是否發生。
當使用每行的一個類比數位轉換器130時，發生功耗、區域等各種問題。因此，通常，一個類比數位轉換器130配置以覆蓋大量觸控感測器113。也就是，在步驟1中，當選擇一列時，所選列的所有觸控感測器115通過感測區塊產生類比電壓值，並在採樣電容中儲存類比電壓。在步驟2中，儲存在採樣電容中的類比電壓至依次逐一掃描所述列的行的方式讀取，並且在類比電壓值上執行類比數位轉換，藉以偵測觸控區域。而當執行步驟2時，對應步驟1的運作針對下一列執行。在步驟3中，選擇下一列，並且在針對所選的下一列上執行對應步驟2的運作。以此方式，這些步驟針對所有列重複執行。
第2圖為說明使用電容式方案或光學感測器式方案的觸控螢幕的傳統讀出積體電路(ROIC)的配置結構的圖式。
參考第2圖，觸控螢幕的傳統讀出積體電路200包括在觸控螢幕面板的每行內設置的行讀出電路210a和210b、總電荷放大器220、以及類比數位轉換器(ADC)230。
由於複數個行感測區塊連接至公共線的上線nx1和公共線的下線nx2，在儲存在採樣電容Cs和Cr內的電荷輸入類比數位轉換器(ADC)230之前，可能由於上線的寄生電容Cx1 213a和下線的寄生電容Cx2 213b引起損失。總電荷放大器220使用該電荷損失。
總電荷放大器220分別利用採樣電容Cs和Cr的電荷對上線nx1和下線nx2充電，通過回饋連接運算放大器(OP Amp)的使用，藉以防止公共線的公共模式電壓的變化。
第3圖為說明用於解釋傳統總電荷放大器原理的傳統總電荷放大器的等效電路圖式。
參考第3圖，當CA 由於米勒效應(Miller effect)顯示為ACA 時，第3圖中下部的電路分析為第3圖上部電路的等效電路，從而放大器的輸出電壓V0 如下面等式1表達。
這裡，Cs代表感測區塊的輸出端的儲存電容，CP 代表公共線的寄生電容，CA 代表總電荷放大器的回饋電容，並且“A”代表總電荷放大器的增益。
然而，傳統的總電荷放大器具有下列問題。
首先，總電荷放大器需要具有寬頻寬的運算放大器(OP Amp)，並由於不同結構的特性造成需要公共模式回饋(CMFB)電路穩定輸出端的公共模式，因此設計運算放大器(OP Amp)極為複雜。
其次，必須使公共線的結點阻抗具有小數值，以便穩定公共線結點，但阻抗固定在1/Gm 或當應用通用運算跨導放大器(OTA)的時候也是如此。這裡，Gm 代表OTA自身的跨導。
因此，本發明為了解決先前技術中的問題作出了努力，並且本發明的目的是提供觸控螢幕的讀出積體電路(ROIC)，用於偵測觸控區域的邊界而最大限度地減少雜訊成分基於Σ-Δ原理在感測運算上施加的影響，顯著地減少類比數位轉換器(ADC)的解析度，從而可以製造需要低功率和小面積的讀出積體電路(ROIC)，並包括具有簡單結構和寬頻寬的新式電荷放大器。
為了獲得上述目的，根據本發明的一個方面，提供一種觸控螢幕的讀出積體電路(ROIC)，該讀出積體電路包括：觸控感測器單元，配置以包括複數個以具有列和行的矩陣形式在觸控螢幕面板(TSP)內或外設置的觸控感測器；複數個感測區塊，配置以感測每個觸控感測器中的電性變化，以將電性變化轉變為電壓值，並儲存該電壓值；差量電路單元，配置以分別接收儲存在兩個感測區塊內的兩個感測電壓值之間的差，然後用於產生差量電壓，所述感測區塊相隔預定距離並從複數個感測區塊中選擇；以及類比數位轉換器(ADC)，配置以將差量電路單元輸出的類比信號轉換為N位元數位信號(其中，“N”為自然數)。
現在將參考所附圖式詳細描述本發明的最佳實施例。將盡可能於本文中，所有圖式和說明書之相同或相似的組成將使用相同的參考符號。
第4圖為說明本發明實施例中基於Σ-Δ原理的觸控螢幕的讀出積體電路(ROIC)的概念圖式。
參考第4圖，讀出積體電路包括觸控螢幕面板(TSP)410、以具有列和行的矩陣形式設置的觸控感測器413、以及類比數位轉換器(ADC)430，相似於傳統讀出積體電路。
然而，與傳統讀出積體電路逐一掃描每一個觸控感測器座標不同，本發明實施例中的讀出積體電路配置為選擇兩個彼此相隔預定距離的觸控感測器415a和415b，從而以逐行移動依序比較兩個所選觸控感測器的電壓輸出值，並在各個比較電壓輸出值之間的每個差值上(下文稱作“差量電壓”)執行類比數位轉換操作。
具體地，預定距離是指第一觸控感測器和除了直接相鄰第一觸控感測器的觸控感測器之外的觸控感測器之間的距離。讀出積體電路以預定距離的間隔移動，從上至結束在列上進行讀取操作，並，當針對所選列完成掃描操作時，也以同樣方式針對下一列進行掃描操作。
第5圖為說明本發明實施例中基於Σ-Δ原理的觸控螢幕的讀出積體電路(ROIC)的結構，配置以處理1位元信號的電路圖。參考第5圖，根據本發明的觸控螢幕的讀出積體電路500包括觸控螢幕面板(TSP)510，觸控感測器單元513、感測區塊單元517、差量電路單元520、1位元比較器530、和計數器540。觸控感測器單元513包括在觸控螢幕面板510內或外以具有列和行的矩陣形式設置的複數個觸控感測器。感測區塊單元517包括複數個感測區塊517a、…、517b，其感測每個觸控感測器中的電性變化，將感測到的電性變化轉換為電壓值，並儲存該電壓值。差量電路單元520接收分別儲存在兩個以預定距離選擇地感測區塊內的感測電壓值之間的差，然後產生差量電壓。1位元比較器530依照將差量電路單元520輸出的類比信號轉換為1位元數位信號的方式進行信號處理。計數器540利用自1位元比較器530輸出的數位信號累計地進行加法操作或減法操作。
這裡，差量電路單元520可以進一步包括電荷放大器，從而防止當差量電路單元520產生的差量電壓載入於類比數位轉換器的輸入端的時候，由於寄生分量導致的差量電壓的損失，但本發明並不侷限於此而可以修改為各種方式。
下文中，將詳細描述利用感測區塊單元517和計數器540實施Σ-Δ原理，並偵測觸控區域的邊界的方法。
感測區塊單元517將由一列內所有觸控感測器515中的每一個感測的觸控資訊的電性變化轉換為電壓，並在連接至公共線的上線的上採樣電容Cs1 內，以及連接至公共線的下線的下採樣電容Cs2 內分別儲存電壓。
這裡，具有相同值的輸出值的差(Δ)儲存在上採樣電容Cs1 內和下採樣電容Cs2 兩者內的原因是，當執行掃描操作時，對於一個觸控感測器一共執行兩個比較操作，也就是，在一個觸控感測器和與該一個觸控感測器的左邊相隔預定距離的另一觸控感測器之間進行第一比較，並在該一個觸控感測器和與該一個觸控感測器的右邊相隔預定距離的另一觸控感測器之間進行第二比較。
為了獲得複數個感測器區塊517a至517b中彼此之間間隔預定距離的兩個感測區塊內儲存的電壓之間的差，儲存在上採樣電容Cs1 內和下採樣電容Cs2 的每一個內的兩個感測區塊的輸出電壓之間的差(Δ)，載入於電荷放大器，經放大，然後輸入至1位元比較器530。
根據本發明實施例比較兩個觸控感測器的情況下，當兩個比較點全部位於觸控區域內或全都位於觸控區域外，則兩個觸控感測器的感測區塊的輸出電壓值在理想情況下相同，從而差量變為零。
然而，實際上，差量不會成為零，由於公共雜訊和感測器之間錯配，並且儘管當差量具有稍微大於零的值時，通用比較器也產生觸發事件。因此，最佳地使用死區比較器530，其自身觸發中具有死區，從而替代普通比較器。
由於死區比較器530的輸出僅針對於輸入至死區比較器530的差量值中超出死區的範圍的差量值產生，則計數器540僅針對於超出死區範圍的差量(Δ)值累計地進行加法操作或減法操作。
根據本發明實施例，死區意思是比較器的輸入電壓的範圍，通過設定該輸入電壓的範圍以防止比較器由預定範圍內的小值運作。由於死區必須具有包括雜訊引起的差量(Δ)值的範圍，最佳地死區依照外部環境及/或觸控螢幕面板配置改變。
第6圖為通過本發明實施例改變電流而可調節死區的死區比較器的電路圖。
參考第6圖，電晶體TR1和TR2形成電流鏡像，並允許同準位的恆定電流Ia和Id分別流至電晶體A和節點D。又，電晶體TR3和TR4也形成電流鏡像，並允許同準位的恆定電流Ib和Ic分別流經電晶體B和節點C。
下文中，將描述通過改變死區恆定電流Idz調節死區的操作。
例如，假設通過將輸入電晶體A的電流Ia和輸入電晶體B的電流Ib相加得到的尾電流It為5μA，並且分別流經節點C和節點D的第一死區恆定電流Idz和第二死區恆定電流Idz具有相同的電流值3μA。
由於輸入電晶體A和B下邊處的尾電流It為5μA，則電流Ia和Ib中每一個都為2.5μA，而且第5B圖右邊上顯示的電流Ic和Id中的每一個都利用電流鏡像也變為2.5μA。然而，由於圖式下邊上顯示的死區恆定電流為3μA，節點C和D分別下降至低準位。
如果輸入電晶體A的電流Ia為4μA，且輸入電晶體B的電流Ib為1μA，則電流Ic利用電流鏡像變為1μA和電流Id利用電流鏡像變為4μA。因此，在這個情況下，正當如之前地因為小於死區恆定電流3μA的Idz流經節點C所以節點C處於低準位，由於大於死區恆定電流3μA的Idz流經節點D，節點D因而轉變至高準位。
也就是，輸入死區恆定電流Idz小於3μA的電流，相應節點C和D的輸出一直處於低準位。接下來，當輸入電流增加的時候，電流Ia或Ib變為大於3μA，節點C或D轉變為高準位。
上面已經描述了關於死區恆定電流Idz為3μA的情況，當考慮到雜訊引起的差量準位，死區恆定電流Idz可以變為具有最佳值。
優選地，為了使節點C和D的輸出電壓更加尖銳，反相器可以安裝在每個節點的輸出側上。
第7圖為說明根據本發明實施例中基於Σ-Δ原理的觸控螢幕的讀出積體電路(ROIC)的配置的電路，該電路用於處理具有兩個或兩個以上位元的多位元信號。
第7圖所示的讀出積體電路將與第5圖所示的讀出積體電路相比較而描述。第7圖所示的讀出積體電路具有與第5圖一樣的配置，除了第7圖所示的讀出積體電路包括替代1位元解析度的比較器的兩個或兩個以上位元解析度的的類比數位轉換器(ADC)535，從而增加敏感度，並包括替代計數器540的加法器545，因此將省略相同的組件的描述。
在此情況下，優選設定臨界值為，相似於參照第5圖中描述的死區的概念，從而加法器545可以過濾由於雜訊引起的類比數位轉換器535的輸出值，並設計讀出積體電路，從而可以針對於類比數位轉化器535中大於設定臨界值的輸出至執行加法或減法操作。
第8圖為解釋本發明實施例中感測區塊的運作的電路圖。
參考第8圖，根據本發明實施例的感測區塊為包括運算放大器(OP Amp)和電容的放大器電路，其中，當閘開關S1和S2打開的時候，電流Qin流入觸控螢幕面板或自觸控螢幕面板流出，從而回饋電容CF 基於電荷Qin的流動以一電壓充電。
在觸控區域和非觸控區域之間的電荷移動量之間存在差。如果觸控區域內流動大量電荷，則在觸控區域內的回饋電容CF 中充入相對更大量的電荷，與非觸控區域比較，從而運算放大器(OP Amp)的輸出端的電壓取決於是否有施加觸控而改變。
前述的步驟同時在包括在所選列內的所有觸控感測器上執行，從而運算放大器(OP Amp)的輸出端的電壓也分別同時儲存在上採樣電容CS1 和下採樣電容CS2 。
第9圖為解釋本發明實施例中電荷放大器的運行原理的電路。
參考第9圖，根據本發明實施例，電荷放大器不使用運算放大器(OP Amp)，使用內部回饋電路將公共線的上線和下線的公共模式電壓VCM 保持在公共模式電壓VCM ，利用自上線輸入的第一電荷量Q1和自下線輸入的第二電荷量Q2 之間的差Q0 對單一輸出端的儲存電容CA 充電，然後產生電壓。因此，自感測區塊的上採樣電容CS1 和下採樣電容CS2 的電荷不會在公共線內寄生的計生電容CP 中充電，並且節點電壓無條件地利用回饋收斂成公共模式電壓VCM ，即使節點電壓短暫升高。
電荷放大器的輸出電壓V0 以下面的等式2表述。參考等式2，可以理解地是電荷放大器的輸出不受寄生電容Cp 的影響。
第10圖為說明根據本發明實施例中電荷放大器的配置的電路，並且第11圖為解釋根據本發明實施例中電荷放大器的回饋運作的圖式。
參考第10圖，節點Nt連接至上線，而節點Nb連接至下線。
電荷放大器包括第一PMOS電晶體T1，其閘上施加公共模式電壓VCM ，還包括第二和第三PMOS電晶體T2和T3，分別位於第一PMOS電晶體T1的兩側。當分別流經第一、第二和第三PMOS電晶體的偏置電流相同時，各個PMOS電晶體的閘(G)和源(S)之間施加的電壓Vgs變為相同，從而藉由回饋，節點Nt和節點Nb具有與公共模式電壓VCM 相同的電壓。
而本發明已經描述了通過使用第一、第二和第三PMOS電晶體使得節點Nt和節點Nb總是具有與公共模式電壓VCM 相同的電壓的方法，本發明並不侷限於此，並且該方法可以通過使用第一，第二和第三NMOS電晶體實現。
下文中，根據本發明實施例，將參考第11圖描述電荷放大器的回饋操作。
首先，下面提供針對於第11圖右側內所示的節點Nt的回饋操作的描述。
當電荷自感測區塊的儲存電容CA 移動至節點Nt，並且節點Nt的電壓突然升高的時候，電壓沿紅色路徑改變，由黃色箭頭所示，從而電路使節點Nt的已經升高的電壓下降，並且移動電荷移動至儲存電容CA 充電。
第11圖左側顯示的節點Nb的回饋操作與右側中節點Nt的回饋操作相同。然而，由於節點Nb的電荷以與節點Nt的電荷移動方向相反的方向輸入至儲存電容CA ，儲存電容CA 利用輸入至節點Nt和Nb的電荷量之間的差Q0 充電，也就是，利用通過上線和下線輸入的兩個電荷量之間的差Q0 充電。
由於根據本發明實施例的電荷放大器具有的配置為參考電壓Vref 連接至輸出端的電容的下端，當電荷在儲存電容CA 中充電的時候僅儲存電容CA 的上端的電壓變化，該配置對應單一輸出放大器的結構。因此，可以理解的是公共模式回饋(CMFB)電路，其為傳統差分輸出放大器中需要的，在本發明不為需要的。
基於根據本發明實施例的電荷放大器，施加負反饋產生電荷放大器中的高環增益，從而可以使公共線具有比傳統電荷放大器所用的阻抗更小的節點。也就是，公共線的公共模式電壓VCM 可以保持在幾乎不變的穩定值。
更具體地，對於傳統的電荷放大器，當運算跨導放大器(OTA)的自身跨導為Gm 的時候，公共線的節點阻抗不大於1/Gm 。
相反，根據本發明的電荷放大器的負環的環增益用以下的等式3表示。
由於公共線節點的阻抗，於其沒有形成回饋，大約為1/gm ，回饋提供將1/gm 除以“1+LG”的作用，即，用大約LG。
因此，公共線節點的阻抗ZCM 以下面的等式4表示。
因此，可以理解地是，由於根據本發明實施例中的電荷放大器可以通過在電荷放大器中施加回饋獲得非常高環增益，阻抗明顯小於傳統放大器，從而公共線的公共模式電壓VCM 具有穩定值。
第12圖為顯示根據本發明實施例中當具有1位元解析度的比較器使用時觸控區域的讀出圖式。
參考第12圖，根據本發明實施例的具有1位元解析度的比較器不在觸控區域910和非觸控區域內操作，但在兩個區域之間的邊界部分911a和911b內操作。也就是，正脈衝組和負脈衝組形成在觸控區域的邊界部分的兩側。對於通過比較器輸出的正脈衝組920a，累計加法運算通過計數器540執行(參見標號930a)。對於通過比較器輸出的負脈衝組920b，累計減法運算通過計數器540執行(參見標號930b)。
儘管已描述關於具有1位元解析度的比較器的步驟，但本發明並不侷限於此，而所述步驟甚至可以應用於具有兩個或兩個以上位元的解析度的類比數位轉換器(ADC)。當使用具有兩個或兩個以上位元的解析度的類比數位轉換器(ADC)的時候，最好使用具有可過濾由於ADC輸出中的雜訊導致的數位輸出的死區功能的加法器，與上如所述的比較器的死區功能類似。
從上面的描述中明確，本發明提供讀出積體電路(ROIC)，其有效地去除公共雜訊或感測器之間的錯配引起的效應，增強了敏感度，藉以顯著地減低類比數位轉換器(ADC)的解析度。
又，根據本發明實施例，讀出積體電路(ROIC)可以配置為公共線的節點阻抗具有比傳統讀出積體電路明顯更小的值，從而可以輕易地設計出具有寬頻寬的電荷放大器。
儘管本發明最佳實施例已經作為示意性目的描述，可以理解地是熟悉本領域的技術人員可以想到可能的各種變換，添加，刪節，而不會超出權利要求所要保護的本發明的範圍和精神。
100．．．觸控螢幕面板
113、115．．．觸控感測器
130．．．類比數位轉換器
200．．．傳統讀出積體電路
210a、210b．．．行讀出電路
213a、213b．．．寄生電容
220．．．總電荷放大器
230．．．類比數位轉換器
410．．．觸控螢幕面板
413、415a、415b．．．觸控感測器
430．．．類比數位轉換器
500．．．讀出積體電路
510．．．觸控螢幕面板
513．．．觸控感測單元
515．．．觸控感測器
517．．．感測區塊單元
517a、517b．．．感測區塊
520．．．差量電路單元
530．．．1位元比較器/死區比較器
535．．．類比數位轉換器
540．．．計數器
545．．．加法器
910．．．觸控區域
911a、911b．．．邊界部分
920a．．．正脈衝組
920b．．．負脈衝組
930a、930b．．．計數器
所附圖式其中提供關於本發明實施例的進一步理解並且結合與構成本說明書的一部份，說明本發明的實施例並且描述一同提供對於本發明實施例之原則的解釋。
圖式中：
第1圖為說明使用電容式方案和光學感測器方案的觸控螢幕的傳統讀出積體電路(ROIC)的概念圖式；
第2圖為說明使用電容式方案或光學感測器式方案的觸控螢幕的傳統讀出積體電路(ROIC)的配置的圖式；
第3圖為說明用於解釋傳統總電荷放大器原理的傳統總電荷放大器的等效電路圖式；
第4圖為說明本發明實施例中基於Σ-Δ原理的觸控螢幕的讀出積體電路(ROIC)的概念圖式；
第5圖為說明本發明實施例中基於Σ-Δ原理的觸控螢幕的讀出積體電路(ROIC)的配置的電路，該讀出積體電路用於處理1位元信號；
第6圖為本發明實施例中通過改變電流可調節死區的死區比較器的電路；
第7圖為說明本發明實施例中基於Σ-Δ原理的觸控螢幕的讀出積體電路(ROIC)的結構，用於處理具有兩個或兩個以上位元的多位元信號的電路圖；
第8圖為解釋本發明實施例中感測區塊的運作的電路；
第9圖為解釋本發明實施例中電荷放大器的運作原理的電路；
第10圖為說明本發明實施例中電荷放大器的配置的電路；
第11圖為解釋本發明實施例中電荷放大器的回饋運作的圖式；以及
第12圖為顯示本發明實施例中當比較器具有1位元解析度時觸控區域的讀出圖式。
500．．．讀出積體電路
510．．．觸控螢幕面板
513．．．觸控感測單元
515．．．觸控感測器
517．．．感測區塊單元
517a、517b．．．感測區塊
520．．．差量電路單元
5301．．．位元比較器/死區比較器
540．．．計數器

Claims (17)

  1. 一種觸控螢幕的讀出積體電路(ROIC)，該讀出積體電路包括：一觸控感測器單元，配置以包括複數個觸控感測器，該等觸控感測器以具有列和行的一矩陣形式在一觸控螢幕面板(TSP)內或外設置；複數個感測區塊，配置以感測每個該等觸控感測器中的一電性變化，以將該電性變化轉變為一電壓值，以及儲存該電壓值；一差量電路單元，配置以分別接收儲存在兩個感測區塊內的兩個感測電壓值之間的差，然後產生一差量(△)電壓，該等感測區塊相隔一預定距離並從該複數個感測區塊中選擇；以及一類比數位轉換器(ADC)，配置以將自該差量電路單元輸出的一類比信號轉換為一N位元數位信號(其中，“N”為一自然數)。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的讀出積體電路，進一步包含一電荷放大器，配置以當該差量(△)電路單元產生的該差量電壓施加於該類比數位轉換器(ADC)的一輸入的時候，防止由於一寄生分量導致的該差量電壓的損失。
  3. 如申請專利範圍第2項所述的讀出積體電路，其中，該電荷放大器通過一公共線從一行移動至另一行依序接收感測電壓值之間的差，並放大該接收的差。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的讀出積體電路，進一步包括一數位處理區塊，該數位處理區塊配置以接收從該類比數位轉換器(ADC)輸出的該N位元數位信號(其中，“N”為一自然數)並運作該N位元數位信號。
  5. 如申請專利範圍第4項所述的讀出積體電路，其中，該數位處理區塊包含一計算器，其配置以執行加法或減法操作。
  6. 如申請專利範圍第1項所述的讀出積體電路，其中，該等感測區塊在連接至一公共線的一上線的一上採樣電容內和連接至該公共線的一下線的一下採樣電容內分別儲存每個相應觸控感測器的一輸出電壓。
  7. 如申請專利範圍第1項所述的讀出積體電路，其中，該預定距離定義為一第一觸控感測器和除了直接相鄰該第一觸控感測器之外的觸控感測器之一觸控感測器之間的一距離。
  8. 如申請專利範圍第2項所述的讀出積體電路，其中，該電荷放大器不包 括一運算放大器(OP Amp)，使用一內部回饋電路保持一公共線的上和下線的一公共模式電壓VCM 處於該公共模式電壓VCM ，以自該上線輸入的第一電荷量Q1和自該下線輸入的第二電荷量Q2之間的差Q0 對單一輸出端的一儲存電容充電，然後產生一電壓。
  9. 如申請專利範圍第1項所述的讀出積體電路，其中，當該N位元數位信號(其中，“N”為一自然數)為一1位元信號，該類比數位轉換器包含具有一1位元解析度的一比較器。
  10. 如申請專利範圍第5項所述的讀出積體電路，其中，當該N位元數位信號(其中，“N”為一自然數)為一1位元信號的時候，該計算器包含一計數器。
  11. 如申請專利範圍第9項所述的讀出積體電路，其中，在該比較器中，設定一死區用以防止由於在一預定範圍內的一小輸入導致的該比較器運作。
  12. 如申請專利範圍第11項所述之讀出積體電路，其中，對於該死區，包含一第一死區恆定電流和一第二死區恆定電流，該第一死區恆定電流和該第二死區恆定電流分別連接至該比較器的第一和第二輸出節點，並具有相等的振幅，從而該第一和第二輸出節點在一低或高準位運作。
  13. 如申請專利範圍第12項所述的讀出積體電路，其中，該第一輸出節點僅當流經該第一輸出節點的一第一輸出節點電流大於該第一死區恆定電流的時候才在該高準位運作，而該第二輸出節點僅當流經該第二輸出節點的一第二輸出節點電流大於該第二死區恆定電流的時候才在該高準位運作。
  14. 如申請專利範圍第12項所述的讀出積體電路，其中，該第一死區恆定電流和第二死區恆定電流的振幅可以受調節和變化。
  15. 如申請專利範圍第1項所述的讀出積體電路，其中，當該N位元數位信號(其中，“N”為一自然數)為一兩個或更多位元信號的時候，該類比數位轉換器(ADC)包含具有兩個或更多位元的解析度的一類比數位轉換器(ADC)。
  16. 如申請專利範圍第5項所述的讀出積體電路，其中，當該N位元數位信號(其中，“N”為一自然數)為一兩個或更多位元信號的時候，該計算器包含一加法器。
  17. 如申請專利範圍第16項所述的讀出積體電路，其中，該加法器配置以 設定用於過濾雜訊引起的該類比數位轉換器(ADC)的輸出值的一臨界值，並在該類比數位轉換器(ADC)的輸出值中僅針對大於該設定的臨界值的輸出值執行一加法或減法操作。
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