專利名稱：影像感測器信號的模擬數(shù)字轉換系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本實用新型有關一種影像感測器信號的模擬數(shù)字轉換系統(tǒng)，尤指一種利用一可變參考準位產(chǎn)生器用以依據(jù)一影像感測器輸出信號的信號峰值及/或一參考電壓準位及/或一溫度、光源強度、環(huán)境光強度等變異值并經(jīng)由數(shù)值運算以產(chǎn)生一可變參考準位，再通過一準位判斷比較器以使該感測器輸出數(shù)據(jù)能以該可變參考準位為基準以有效且快速地轉換成一明確的數(shù)字信號并輸出。
背景技術：
影像感測器(image sensor/camera)的應用領域相當廣泛，以目前正流行的光學式觸控系統(tǒng)為例說明。該觸控式顯示幕系通過觸控件如手指或觸控筆直接觸摸在顯示幕的表面上以控制顯示器的各項功能如點選作業(yè)、切換畫面或放大/縮小畫面等，用以取代一般顯示器常見的按鍵式控制方式。目前的觸控式顯示幕包含多種不同觸控系統(tǒng)，如電阻式 (Resistive)、電容式(Capacitive)、表面聲波式(SAW，Surface Acoustic Wave)、紅外光式 (IR，Infrared)、光學式(optical imaging)等，各有各的優(yōu)缺點，其中該光學式觸控系統(tǒng)的優(yōu)點為應用于大尺寸顯示幕，具有成本的優(yōu)勢，介于表面聲波式與電容式之間，熒幕具良好的透明度(可達100% )及具有良好的觸控解析度；其缺點為不適合小尺寸面板(15吋以下)的應用，較易受周邊環(huán)境光的影響及須采用額外照明光源及反光條或吸光條。而光學式觸控系統(tǒng)已包含 US 2009/0200453、US 7, 538, 759,US 7, 692, 625,US 7，6 , 967 等多件先前技術。參考圖1、圖IA及圖2、圖2A所示，其分別系光反射式及光遮斷式的光學式觸控系統(tǒng)的使用狀態(tài)示意圖及影像(位置)感測器(sensor/camera)的像素的感應所得的模擬式輸出數(shù)據(jù)(signal output/sensor data, Vout)示意圖。該光學式觸控系統(tǒng)一般系在一顯示幕1的表面的側緣邊上，如一矩形顯示幕表面的四側框邊上或四角處，設置至少一光源裝置2如以LED或雷射作光源，用以照射在整個顯示幕的表面上，即在整個顯示幕的表面上形成一光線或線性光線照射區(qū)，在此可稱為光幕；于該顯示幕1表面的四周緣(框邊)上設置相互垂直的反光條或吸光條(圖未示)；于該顯示幕1表面的側緣邊上以感測方向交錯的方式設置至少二組影像感測器(sensor/camera) 3，或稱為位置感測器(圖中只表示一感測器)；則當一觸控件4，如手指或觸控筆，觸摸在該顯示幕表面上時，該觸控件4即可對該照射在整個顯示幕1表面的光線造成光的散射(光反射式如圖1所示)或遮斷(光遮斷式如圖2所示)，此時透過該反光條的反射作用或吸光條的吸收作用，該觸控件4位置所產(chǎn)生的反射或遮斷雷射光束如圖1、圖2所示，即可在影像感測器3的像素(active pixel)軸上產(chǎn)生反應而形成一信號輸出/感測器輸出數(shù)據(jù)(signal output/sensor data)，如圖1A、圖 2Α所示，在此以Vout代表。通過該至少二組影像感測器3以感測得知該觸控件4至少二方向的相對位置，再通過一處理器或處理電路的運算功能以得知該觸控件4觸摸在顯示幕 1表面上的實際位置座標，達成一光學觸控系統(tǒng)的使用功能。又該影像感測器3所感應形成的感測器輸出數(shù)據(jù)Vout如圖1Α、圖2Α所示，為一模擬數(shù)據(jù)，須先轉換成數(shù)字數(shù)據(jù)，才能通過一處理器的運算功能，如微處理器(MCU，Micro Control Unit)、中央處理器(CPU，Central Processing Unit)或數(shù)字信號處理器(DSP,Digital Signal Processing)但不限制，以運算得知該觸控件4觸摸在顯示幕1表面上的實際位置座標。然而，針對上述該影像感測器的感測器輸出數(shù)據(jù)Vout的模擬轉數(shù)字的轉換作業(yè)， 一般采用一模擬數(shù)字轉換(ADC)電路，如美國發(fā)明專利US4，839，739及美國發(fā)明公開Pub. No.US2009/0190944及US2010/0171853所揭露者；但該等模擬數(shù)字轉換(ADC)電路的設置成本較高，而且會增加處理器的程序負擔，也相對降低程序的執(zhí)行效率；又，在使用一光學式觸控系統(tǒng)時，其操作條件常隨著外在環(huán)境及元件特性而產(chǎn)生變化，在此稱為變異性，如感測器元件的變異性、溫度的變異性、光源輸出的變異性、環(huán)境光的變異性等，導致該影像感測器3所偵測得知的感測器輸出數(shù)據(jù)Vout的基本電壓準位也相對會有向上或向下的變動， 如圖1A、圖2A中的感測器輸出數(shù)據(jù)Vout由實線部分所示改變?yōu)辄c線部分所示但不限制，也會增加處理器的程序負擔并相對降低程序的執(zhí)行效率；而上述諸缺點均不利于該影像感測器信號的模擬數(shù)字轉換系統(tǒng)或該光學式觸控系統(tǒng)的發(fā)展及普及化。由上可知，在影像感測器信號的模擬數(shù)字轉換系統(tǒng)或光學式觸控系統(tǒng)的技術領域中，發(fā)展一種非使用模擬數(shù)字轉換(ADC)電路、降低成本、減少處理器程序負擔及增進程序執(zhí)行效率的模擬數(shù)字轉換系統(tǒng)，確實有其需要性。
發(fā)明內容本實用新型主要目的在于提供一種影像感測器信號的模擬數(shù)字轉換系統(tǒng)，供用以將影像感測器感測所得的模擬式輸出數(shù)據(jù)(signal output/sensor data, Vout)有效地轉換成數(shù)字信號以提供處理器進行處理，其利用一數(shù)字判斷比較器以取代現(xiàn)有的模擬數(shù)字轉換(ADC)電路，并通過一可變參考準位產(chǎn)生器其可依據(jù)一由該感測器輸出數(shù)據(jù)(Vout)通過至少一偵測電路所檢知的信號峰值(VA)以產(chǎn)生一可變參考準位(VREF)，再通過該數(shù)字判斷比較器以使該感測器輸出數(shù)據(jù)(Vout)能以該可變參考準位(VREF)為基準而進行判斷比較，以有效且快速地轉換成一明確的數(shù)字信號并輸出至處理器，以達成非使用模擬數(shù)字轉換(ADC)電路而降低成本及減少處理器程序負擔而增進程序執(zhí)行效率的優(yōu)點及功效。本實用新型再一目的在于提供一種影像感測器信號的模擬數(shù)字轉換系統(tǒng)，其中該可變參考準位產(chǎn)生器進一步可依據(jù)該一由該感測器輸出信號(Vout)通過至少一偵測電路所檢知的信號峰值(VA)及一參考電壓準位(VB)，該參考電壓準位(VB)為該感測器輸出數(shù)據(jù)(Vout)中信號峰值(VA)以外的電壓準位；并經(jīng)由該可變參考準位產(chǎn)生器的數(shù)值運算如加減乘除以產(chǎn)生該一可變參考準位(VREF)如VREF = (VA+VB)/2 ；再通過該數(shù)字判斷比較器以使該感測器輸出數(shù)據(jù)(Vout)能以該可變參考準位(VREF)為基準進行判斷比較以有效且快速地轉換成一明確的數(shù)字信號并輸出。本實用新型又一目的在于提供一種影像感測器信號的模擬數(shù)字轉換系統(tǒng)，其中該可變參考準位產(chǎn)生器進一步可依據(jù)該一由模擬輸出信號(Vout)通過至少一偵測電路所檢知的信號峰值(VA)及/或一參考電壓準位(卯)及/或一通過溫度檢測所得的變異值(VC) 及/或一通過光源強度檢測所得的變異值(VD)及/或一通過環(huán)境光強度檢測所得的變異值(VE)，并經(jīng)由該可變參考準位產(chǎn)生器的數(shù)值運算以產(chǎn)生一可變參考準位(VREF)，再通過該數(shù)字判斷比較器以使該感測器輸出數(shù)據(jù)(Vout)能以該可變參考準位(VREF)為基準進行判斷比較以有效且快速地轉換成一明確的數(shù)字信號并輸出至處理器，以進一步達成抗感測器元件的變異性及/或抗溫度的變異性及/或抗光源輸出的變異性及/或抗環(huán)境光的變異性，且生產(chǎn)時無須調整參考電壓準位步驟的優(yōu)點及功效。本實用新型另一目的在于提供一種影像感測器信號的模擬數(shù)字轉換系統(tǒng)，其中通過該可變參考準位產(chǎn)生器的數(shù)值運算所產(chǎn)生的可變參考準位(VREF)進一步可設定為分段的參考準位，供該數(shù)字判斷比較器得能根據(jù)該感測器輸出數(shù)據(jù)(Vout)以選擇該分段的參考準位的中一適當?shù)膮⒖紲饰?VREF)作為基準，以將該該感測器輸出數(shù)據(jù)(Vout)有效且快速地轉換成一明確的數(shù)字信號并輸出至處理器；藉此，使通過該可變參考準位產(chǎn)生器的數(shù)值運算所產(chǎn)生的可變參考準位(VREF)，即該可變參考準位(VREF)原系屬于不分段或無法分段的可變參考準位(VREF)，改為分段的參考準位，即分段的參考準位中每一段參考準位之間的數(shù)值間距被擴大化，即相對擴大每一段參考準位的適用范圍，藉以減少處理器程序負擔而增進程序執(zhí)行效率。為了達到上述目的，本實用新型提供了一種影像感測器信號的模擬數(shù)字轉換系統(tǒng)，供用以將影像感測器感測所得的模擬式輸出數(shù)據(jù)(Vout)有效地轉換成數(shù)字信號以提供處理器進行處理，其特征在于，其包含一數(shù)字判斷比較器、一可變參考準位產(chǎn)生器，其中所述數(shù)字判斷比較器，分別與所述影像感測器和所述可變參考準位產(chǎn)生器連接， 用以接收分別由該影像感測器形成并輸入的感測器輸出數(shù)據(jù)(Vout)及由一可變參考準位產(chǎn)生器產(chǎn)生并輸入的一可變參考準位；及所述可變參考準位產(chǎn)生器，其根據(jù)該感測器輸出數(shù)據(jù)(Vout)中的信號峰值(VA)， 并通過該可變參考準位產(chǎn)生器的數(shù)值運算，以產(chǎn)生一可變參考準位(VREF)，并輸入至該數(shù)字判斷比較器；其中，通過該數(shù)字判斷比較器的判斷比較，以使該感測器輸出數(shù)據(jù)(Vout)能以該一可變參考準位為基準，以轉換成一數(shù)字信號，再輸出至處理器。實施時，本實用新型所述的模擬數(shù)字轉換系統(tǒng)，其特征在于，其還包括至少一偵測電路，所述至少一偵測電路與所述影像感測器連接，該影像感測器輸出數(shù)據(jù)(Vout)中的信號峰值(VA)利用所述至少一偵測電路以由該影像感測器輸出數(shù)據(jù)(Vout)中檢知。實施時，該可變參考準位產(chǎn)生器進一步根據(jù)該感測器輸出數(shù)據(jù)(Vout)中的信號峰值(VA)及一參考電壓準位(VB)，并通過該可變參考準位產(chǎn)生器的數(shù)值運算以產(chǎn)生一可變參考準位(VREF)，其中該參考電壓準位(VB)為該感測器輸出數(shù)據(jù)(Vout)中信號峰值 (VA)以外的電壓準位。實施時，該一可變參考準位(VREF)為該信號峰值(VA)與該參考電壓準位(VB)的算術平均值=VREF = (VA+VB)/2。實施時，該可變參考準位產(chǎn)生器進一步根據(jù)該感測器輸出信號(Vout)中的信號峰值(VA)及下列參數(shù)參考電壓準位(VB)、溫度變異值(VC)、光源強度變異值(VD)、環(huán)境光強度變異值(VE)中的其一或其組合，并經(jīng)由該可變參考準位產(chǎn)生器的數(shù)值運算以產(chǎn)生一可變參考準位(VREF)，其中，該參考電壓準位(VB)為該感測器輸出數(shù)據(jù)(Vout)中信號峰值(VA)以外的電壓準位，該溫度變異值(VC)通過溫度檢測所得，該光源強度變異值系通過光源強度檢測所得，該環(huán)境光強度變異值(VE)通過環(huán)境光強度檢測所得。[0018]實施時，該可變參考準位(VREF)進一步設定成分段可變參考準位。與現(xiàn)有技術相比，本實用新型所述的影像感測器信號的模擬數(shù)字轉換系統(tǒng)，利用一可變參考準位產(chǎn)生器用以依據(jù)一影像感測器輸出信號的信號峰值及/或一參考電壓準位及/或一溫度、光源強度、環(huán)境光強度等變異值并經(jīng)由數(shù)值運算以產(chǎn)生一可變參考準位， 再通過一準位判斷比較器以使該感測器輸出數(shù)據(jù)能以該可變參考準位為基準以有效且快速地轉換成一明確的數(shù)字信號并輸出。

圖1是光反射式的光學式觸控系統(tǒng)的使用狀態(tài)示意圖；圖IA是圖1光反射式的光學式觸控系統(tǒng)的位置感測器的像素的感應所得的模擬式輸出數(shù)據(jù)(Vout)示意圖；圖2是光遮斷式的光學式觸控系統(tǒng)的使用狀態(tài)示意圖；圖2A是圖2光遮斷式的光學式觸控系統(tǒng)的位置感測器的像素的感應所得的模擬式輸出數(shù)據(jù)(Vout)示意圖；圖3是本實用新型模擬數(shù)字轉換系統(tǒng)的使用狀態(tài)方塊說明圖；圖4是本實用新型模擬數(shù)字轉換系統(tǒng)的功能方塊說明圖(應用于光反射式觸控系統(tǒng))；圖5是本實用新型模擬數(shù)字轉換系統(tǒng)的功能方塊說明圖(應用于光遮斷式觸控系統(tǒng))；圖6是本實用新型模擬數(shù)字轉換系統(tǒng)的準位判斷比較器的功能說明圖(應用于光反射式觸控系統(tǒng))；圖7是本實用新型模擬數(shù)字轉換系統(tǒng)的準位判斷比較器的功能說明圖(應用于光遮斷式觸控系統(tǒng))；圖8是本實用新型模擬數(shù)字轉換系統(tǒng)第1實施例的結構功能方塊示意圖；圖9是本實用新型模擬數(shù)字轉換系統(tǒng)第2實施例的結構功能方塊示意圖；圖10是本實用新型模擬數(shù)字轉換系統(tǒng)第3實施例的結構功能方塊示意圖；圖11是本實用新型模擬數(shù)字轉換系統(tǒng)第4實施例的結構功能方塊示意圖；圖12是本實用新型模擬數(shù)字轉換系統(tǒng)第5實施例的結構功能方塊示意圖。附圖標記說明顯示幕-1 ；光源裝置-2;感測器-3;觸控件-4;處理器-5;模擬數(shù)字轉換系統(tǒng)-10 ；數(shù)字判斷比較器-11 ；可變參考準位產(chǎn)生器-12 ；偵測電路-13 ；信號峰值檢測-14 ；溫度檢測-15 ；光源強度檢測-16 ；環(huán)境光強度檢測-17 ；感測器輸出數(shù)據(jù) (Vout)-IOO ；數(shù)字信號-200 ；信號峰值-VA ；可變參考準位-VREF ；參考電壓準位-VB ；溫度變異值-VC ；光源強度變異值-VD ；環(huán)境光強度變異值-VE。
具體實施方式
為使本實用新型更加明確詳實，將本實用新型的結構及其技術特征配合下列圖示詳述如后參考圖1、圖IA及圖2、圖2A所示，其分別是光反射式及光遮斷式的光學式觸控系統(tǒng)的使用狀態(tài)示意圖及影像感測器的像素的感應所得的感測器輸出數(shù)據(jù)(signal output/sensor data, Vout)示意圖。其中該感測器3所感應形成的感測器輸出數(shù)據(jù)Vout如圖1A、 圖2A所示，為一模擬數(shù)據(jù)，須先轉換成數(shù)字數(shù)據(jù)，才能提供處理器進行運算；又一般系采用一模擬數(shù)字轉換(ADC)電路以將上述該模擬式感測器輸出數(shù)據(jù)Vout轉換成數(shù)字數(shù)據(jù)，但模擬數(shù)字轉換(ADC)電路一舨具有設置成本較高、增加處理器的程序負擔、降低程序執(zhí)行效
率等缺點。參考圖3所示，其是本實用新型模擬數(shù)字轉換系統(tǒng)的使用狀態(tài)方塊說明圖。本實用新型的模擬數(shù)字轉換系統(tǒng)10系應用于光學式觸控顯示幕系統(tǒng)中，用以將感測器3感測所得的模擬式感測器輸出數(shù)據(jù)(Vout) 100如圖4、圖5所示，轉換成數(shù)字信號200，以提供處理器5進行運作。參考圖4、圖5所示，其分別是本實用新型模擬數(shù)字轉換系統(tǒng)應用于光反射式及光遮斷式觸控系統(tǒng)時的功能方塊說明圖。本實用新型的模擬數(shù)字轉換系統(tǒng)10主要包含一數(shù)字判斷比較器11及一可變參考準位產(chǎn)生器12。該數(shù)字判斷比較器11用以取代現(xiàn)有的模擬數(shù)字轉換(ADC)電路；該可變參考準位產(chǎn)生器12的主要作用是可依據(jù)該感測器輸出數(shù)據(jù) (Vout)中的信號峰值(VA)進行數(shù)值運算以產(chǎn)生一相匹配的可變參考準位VREF ；該信號峰值(VA)可通過至少一偵測電路13以針對該感測器輸出數(shù)據(jù)(Vout)進行檢測而得知，并輸至該可變參考準位產(chǎn)生器12 ；該可變參考準位產(chǎn)生器12即可針對所輸入的參考數(shù)值，如上述該信號峰值(VA)但不限制，進行數(shù)值運算，以產(chǎn)生一與該信號峰值(VA)相匹配的可變參考準位VREF ；由于輸入該可變參考準位產(chǎn)生器12的參考數(shù)值，如上述該信號峰值(VA)但不限制，并非固定值如圖1A、2A中點線部分所示的感測器輸出數(shù)據(jù)(Vout)但不限制，因此所產(chǎn)生的相匹配的參考準位VREF也非一固定值，即當該信號峰值(VA)變化時該參考準位 VREF也隨的變化，故稱為可變參考準位VREF，即該可變參考準位VREF可依需求而上下變動如圖4、圖5中VREF處上下箭頭所示。再使該感測器輸出數(shù)據(jù)(Vout) 100及該可變參考準位VREF分別輸入該數(shù)字判斷比較器11，并通過該數(shù)字判斷比較器11的判斷比較功能，使該感測器輸出數(shù)據(jù)(Vout) 100能以該可變參考準位VREF為基準，以轉換成一明確的數(shù)字信號 200，并再輸出至處理器。參考圖6、圖7所示，其分別系本實用新型模擬數(shù)字轉換系統(tǒng)的準位判斷比較器12 應用于光反射式及光遮斷式觸控系統(tǒng)的功能說明圖。當該數(shù)字判斷比較器11接收到分別輸入的該感測器輸出數(shù)據(jù)(Vout) 100及該可變參考準位VREF時，該數(shù)字判斷比較器11即以該可變參考準位VREF為基準，而對該感測器輸出數(shù)據(jù)(Vout) 100進行判斷比較。由于該可變參考準位VREF系隨著該信號峰值(VA)的變化而相匹配產(chǎn)生，也就是無論該感測器輸出數(shù)據(jù)(Vout) 100及該信號峰值(VA)產(chǎn)生如何變化如圖1A、圖2A所示，該可變參考準位 VREF均可隨的變化，即通過該可變參考準位產(chǎn)生器12的數(shù)值運算以形成一相匹配的基準； 因此當該感測器輸出數(shù)據(jù)(Vout)IOO以該相匹配的可變參考準位VREF為判斷比較的基準時如圖6、圖7所示，即能明確地顯示出該信號峰值(VA)的位置(時序)，進而有效且快速地轉換成一明確的數(shù)字信號200供輸出至處理器。另，又該數(shù)字信號200的型態(tài)不限制，可相對于該可變參考準位VREF而形成正脈沖或負脈沖型態(tài)如圖6、圖7所示。本實用新型的模擬數(shù)字轉換系統(tǒng)10中，該可變參考準位產(chǎn)生器12主要系用以依據(jù)該感測器輸出數(shù)據(jù)(Vout)中的信號峰值(VA)但不限制，以產(chǎn)生一相匹配的可變參考準位VREF ；于實際使用時，該可變參考準位產(chǎn)生器12除了依據(jù)該感測器輸出數(shù)據(jù)(Vout)中的信號峰值(VA)外，進一步可依據(jù)下列參考數(shù)值一參考電壓準位(VB)、一通過溫度檢測所得的變異值(VC)、一通過光源強度檢測所得的變異值(VD)、一通過環(huán)境光強度檢測所得的變異值(VE)，其中的一參考數(shù)值或其組合，并經(jīng)由該可變參考準位產(chǎn)生器12的數(shù)值運算以產(chǎn)生一相匹配的可變參考準位VREF。以下茲列舉各實施例并分別說明的〈第1實施例〉參考圖8，其是本實用新型模擬數(shù)字轉換系統(tǒng)第1實施例的結構功能方塊示意圖。 在本實施例中，該可變參考準位產(chǎn)生器系依據(jù)一通過信號峰值檢測14所檢知的信號峰值 (VA)及一參考電壓準位(VB)，并經(jīng)由該可變參考準位產(chǎn)生器12的數(shù)值運算如加減乘除， 以產(chǎn)生該一可變參考準位VREF，如將該可變參考準位產(chǎn)生器12的數(shù)值運算設定成VREF = (VA+VB)/2但不限制，即該一可變參考準位VREF等于該信號峰值(VA)及該參考電壓準位 (VB)的算術平均值；其中，該信號峰值檢測14可通過該偵測電路13完成；該參考電壓準位(VB)系為該感測器輸出數(shù)據(jù)(Vout)中信號峰值(VA)以外的電壓準位如圖6、、7所示， 其可通過偵測電路(1 以檢知取得；再通過該數(shù)字判斷比較器11，以使該感測器輸出數(shù)據(jù) (Vout)能以該可變參考準位VREF為基準，進行判斷比較并轉換成一明確的數(shù)字信號以輸出至處理器。<第2實施例>參考圖9，其是本實用新型模擬數(shù)字轉換系統(tǒng)第2實施例的結構功能方塊示意圖。 在本實施例中，該可變參考準位產(chǎn)生器12系依據(jù)一通過信號峰值檢測14所檢知的信號峰值(VA)、一參考電壓準位(VB)及一通過溫度檢測15所得的溫度變異值(VC)，并經(jīng)由該可變參考準位產(chǎn)生器12依據(jù)上述信號峰值(VA)、參考電壓準位(VB)及溫度變異值(VC)進行數(shù)值運算，以產(chǎn)生該一可變參考準位VREF ；其中該信號峰值檢測14及溫度檢測15可通過偵測電路13或相關的偵測電路完成；其中該可變參考準位產(chǎn)生器12的數(shù)值運算模式可事先設定，以使該一可變參考準位VREF能與該感測器輸出數(shù)據(jù)(Vout)達成較佳的匹配程度， 以利于該數(shù)字判斷比較器11進行判斷比較并模擬轉數(shù)字的轉換作業(yè)。再通過該數(shù)字判斷比較器11，以使該感測器輸出數(shù)據(jù)(Vout)能以該可變參考準位VREF為基準，進行判斷比較并轉換成一明確的數(shù)字信號以輸出至處理器；由于該可變參考準位產(chǎn)生器12已將該溫度變異值(VC)考慮在內，即當作產(chǎn)生該一可變參考準位VREF的參數(shù)之一，故本實施例的模擬數(shù)字轉換系統(tǒng)10可達成抗感測器元件的變異性及抗溫度的變異性的優(yōu)點。<第3實施例>參考圖10，其是本實用新型模擬數(shù)字轉換系統(tǒng)第3實施例的結構功能方塊示意圖。在本實施例中，該可變參考準位產(chǎn)生器12系依據(jù)一通過信號峰值檢測14所檢知的信號峰值(VA)、一參考電壓準位(VB)、一通過溫度檢測15所得的溫度變異值(VC)及一通過光源強度檢測16所得的光源強度變異值(VD)或一通過環(huán)境光強度檢測17所得的環(huán)境光強度變異值(VE)，并經(jīng)由該可變參考準位產(chǎn)生器12針對上述信號峰值(VA)、參考電壓準位 (VB)、溫度變異值(VC)及光源強度變異值(VD)或環(huán)境光強度變異值(VE)進行數(shù)值運算， 以產(chǎn)生該一可變參考準位VREF ；其中該信號峰值檢測14、溫度檢測15及光源強度檢測16 或環(huán)境光強度檢測17等，皆可通過偵測電路13或相關的偵測電路完成；其中該可變參考準位產(chǎn)生器12的數(shù)值運算模式可事先設定，以使該一可變參考準位VREF能與該感測器輸出數(shù)據(jù)(Vout)達成較佳的匹配程度，以利于該數(shù)字判斷比較器11進行模擬轉數(shù)字的轉換作業(yè)。再通過該數(shù)字判斷比較器11，以使該感測器輸出數(shù)據(jù)(Vout)能以該可變參考準位 VREF為基準，進行判斷比較并轉換成一明確的數(shù)字信號以輸出至處理器；由于該可變參考準位產(chǎn)生器12已將該溫度變異值(VC)、光源強度變異值(VD)或環(huán)境光強度變異值(VE)考慮在內，即當作用以產(chǎn)生該一可變參考準位VREF的參數(shù)之一，故本實施例的模擬數(shù)字轉換系統(tǒng)10可達成抗感測器元件的變異性、抗溫度的變異性及抗光源輸出的變異性及/或抗環(huán)境光的變異性的優(yōu)點?！吹?實施例>參考圖11，其是本實用新型模擬數(shù)字轉換系統(tǒng)第4實施例的結構功能方塊示意圖。在本實施例中，該可變參考準位產(chǎn)生器12系依據(jù)一通過信號峰值檢測14所檢知的信號峰值(VA)、一通過溫度檢測15所得的溫度變異值(VC)及一通過光源強度檢測16所得的光源強度變異值(VD)或一通過環(huán)境光強度檢測17所得的環(huán)境光強度變異值(VE)，并經(jīng)由該可變參考準位產(chǎn)生器12針對上述信號峰值(VA)、溫度變異值(VC)及光源強度變異值 (VD)或環(huán)境光強度變異值(VE)進行數(shù)值運算，以產(chǎn)生該一可變參考準位VREF ；其中該信號峰值檢測14、溫度檢測15及光源強度檢測16或環(huán)境光強度檢測17等，皆可通過偵測電路 13或相關的偵測電路完成；其中該可變參考準位產(chǎn)生器12的數(shù)值運算模式可事先設定，以使該一可變參考準位VREF能與該感測器輸出數(shù)據(jù)(Vout)達成較佳的匹配程度，以利于該數(shù)字判斷比較器11進行模擬轉數(shù)字的轉換作業(yè)。再通過該數(shù)字判斷比較器11，以使該感測器輸出數(shù)據(jù)(Vout)能以該可變參考準位VREF為基準，進行判斷比較并轉換成一明確的數(shù)字信號以輸出至處理器。本第4實施例與第3實施例之間的主要不同點在于該可變參考準位產(chǎn)生器12并未將該參考電壓準位(VB)考慮在內，即未將該參考電壓準位(VB)當作用以產(chǎn)生該一可變參考準位VREF的參數(shù)之一?！吹?實施例>參考圖12，其是本實用新型模擬數(shù)字轉換系統(tǒng)第5實施例的結構功能方塊示意圖。本實施例的結構及使用功效與第1實施例大致相同，二者之間的主要不同點在于本實施例的該可變參考準位產(chǎn)生器12依據(jù)該信號峰值(VA)及該參考電壓準位(VB)進行數(shù)值運算所產(chǎn)生的可變參考準位VREF，系為分段可變參考準位，供該數(shù)字判斷比較器得能根據(jù)該感測器輸出數(shù)據(jù)(Vout)以選擇該分段的參考準位的中一適當?shù)膮⒖紲饰?VREF)作為基準，以將該該感測器輸出數(shù)據(jù)(Vout)有效且快速地轉換成一明確的數(shù)字信號并輸出至處理器；藉此，使通過該可變參考準位產(chǎn)生器的數(shù)值運算所產(chǎn)生的可變參考準位(VREF)，即該可變參考準位(VREF)原是屬于不分段或無法分段的可變參考準位(VREF)，改為分段可變參考準位，即分段的參考準位中每一段參考準位之間的數(shù)值間距被擴大化，即相對擴大每一段參考準位的適用范圍，以減少處理器程序負擔而增進程序執(zhí)行效率第1實施例中該可變參考準位產(chǎn)生器12所產(chǎn)生的可變參考準位隨著各參數(shù)的變動而無段式變化，如該信號峰值(VA)及該參考電壓準位(VB)產(chǎn)生細微變動時，該可變參考準位VREF = (VA+VB)/2也會隨的產(chǎn)生細微變化，即形如無段式變化；而本實施例的該可變參考準位產(chǎn)生器12所產(chǎn)生的可變參考準位VREF，分為多段參考準位，即故意忽視該可變參考準位隨該信號峰值(VA)及該參考電壓準位(VB)所產(chǎn)生的細微變動，使每一段參考準位的數(shù)值粗化，相對擴大每一段參考準位的適用范圍，藉以減少處理器程序負擔而增進程序執(zhí)行效率。同理，上述的第2至第4實施例亦可利用本第5實施例的粗分的分段方式，使該可變參考準位產(chǎn)生器依據(jù)該一信號峰值(VA)及/或一參考電壓準位(VB)及/或各變異值 (VC、VD、VE)并通過數(shù)值運算所產(chǎn)生的可變參考準位，皆進一步設定成分段可變參考準位。綜上所述，本實用新型影像感測器信號的模擬數(shù)字轉換系統(tǒng)的操作方法，包含下列步驟提供一數(shù)字判斷比較器11 ；通過至少一偵測電路13以檢知感測器輸出數(shù)據(jù)Vout的信號峰值VA ；根據(jù)該信號峰值VA，提供一可變參考準位VREF ；及通過該數(shù)字判斷比較器11以使該感測器輸出數(shù)據(jù)Vout能以該可變參考準位VREF 為基準，將該感測器輸出數(shù)據(jù)Vout中的信號峰值VA轉換成一明確的數(shù)字信號并輸出至處理器。其中，針對該信號峰值VA，可提供一可變參考準位產(chǎn)生器12，可通過該一可變參考準位產(chǎn)生器12的數(shù)值運算功能，以依據(jù)該信號峰值VA產(chǎn)生該一可變參考準位VREF。其中，該可變參考準位產(chǎn)生器12進一步可依據(jù)該一信號峰值VA及/或一參考電壓準位VB及/或一通過溫度檢測所得的變異值VC及/或一通過光源強度檢測所得的變異值VD及/或一通過環(huán)境光強度檢測所得的變異值VE，并經(jīng)由該可變參考準位產(chǎn)生器12的數(shù)值運算功能，以產(chǎn)生一可變參考準位VREF，也就是將參考電壓準位VB及/或一通過溫度檢測所得的變異值VC及/或一通過光源強度檢測所得的變異值VD及/或一通過環(huán)境光強度檢測所得的變異值VE，納入該可變參考準位產(chǎn)生器12的數(shù)值運算中，以增進本實用新型影像感測器信號的模擬數(shù)字轉換系統(tǒng)的使用效率。以上所示僅為本實用新型的優(yōu)選實施例，對本實用新型而言僅是說明性的，而非限制性的。在本專業(yè)技術領域具通常知識人員理解，在本實用新型權利要求所限定的精神和范圍內可對其進行許多改變，修改，甚至等效的變更，但都將落入本實用新型的保護范圍內。
權利要求1.一種影像感測器信號的模擬數(shù)字轉換系統(tǒng)，其特征在于，其包含一數(shù)字判斷比較器、 一可變參考準位產(chǎn)生器，其中所述數(shù)字判斷比較器，分別與所述影像感測器和所述可變參考準位產(chǎn)生器連接，用以接收分別由該影像感測器形成并輸入的感測器輸出數(shù)據(jù)(Vout)及由一可變參考準位產(chǎn)生器產(chǎn)生并輸入的一可變參考準位；及所述可變參考準位產(chǎn)生器，其根據(jù)該感測器輸出數(shù)據(jù)(Vout)中的信號峰值(VA)，并通過該可變參考準位產(chǎn)生器的數(shù)值運算，以產(chǎn)生一可變參考準位(VREF)，并輸入至該數(shù)字判斷比較器；其中，通過該數(shù)字判斷比較器的判斷比較，以使該感測器輸出數(shù)據(jù)(Vout)能以該一可變參考準位為基準，以轉換成一數(shù)字信號，再輸出至處理器。
2.如權利要求1所述的模擬數(shù)字轉換系統(tǒng)，其特征在于，其還包括至少一偵測電路，所述至少一偵測電路與所述影像感測器連接，該影像感測器輸出數(shù)據(jù)(Vout)中的信號峰值 (VA)利用所述至少一偵測電路以由該影像感測器輸出數(shù)據(jù)(Vout)中檢知。
專利摘要本實用新型提供了一種影像感測器信號的模擬數(shù)字轉換系統(tǒng)，其利用一數(shù)字判斷比較器，并通過一可變參考準位產(chǎn)生器用以依據(jù)一由感測器輸出數(shù)據(jù)通過偵測所檢知的一信號峰值及/或一參考電壓準位，及/或一通過溫度檢測或光源強度檢測或環(huán)境光強度檢測所檢知的各種變異值，并經(jīng)由數(shù)值運算以產(chǎn)生一可變參考準位，再通過該數(shù)字判斷比較器以使該感測器輸出數(shù)據(jù)能以該可變參考準位為基準以進行判斷比較并轉換成一明確的數(shù)字信號并輸出至處理器；藉此，達成非使用模擬數(shù)字轉換(ADC)電路而降低成本，減少處理器程序負擔而增進程序執(zhí)行效率，抗感測器元件、溫度、光源輸出、環(huán)境光的變異性，及生產(chǎn)時無須調整參考電壓準位步驟的優(yōu)點及功效。
文檔編號G06F3/042GK202075717SQ20102057871
公開日2011年12月14日 申請日期2010年10月27日 優(yōu)先權日2010年10月27日
發(fā)明者林順正 申請人:碩擎科技股份有限公司