JP2008294807A - Charge amplifier circuit and charge amplifier correction method - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a charge amplifier circuit and a charge amplifier correction method, wherein storing electric charges in a charging capacitor by a charge injection phenomenon is reliably suppressed and an appropriate amplification signal can be outputted from an amplifier circuit. <P>SOLUTION: The charge amplifier circuit 1 comprises: a charging capacitor 3 for storing electric charges Q that a photoelectrically converting means 11 which receives a light generates in response to an amount of received light; an electric charge resetting switch 4 for discharging the electric charges Q stored from the charging capacitor 3 in response to an electric charge reset signal Sr applied from an electric charge reset signal applying means 5; and an amplifier circuit 2. The charge amplifier circuit 1 further comprises a charge injection correction circuit 6 having: a correcting capacitor 7 having one electrode connected to a terminal "a" at the side of the photoelectrically converting means 11 of the electric charge resetting switch 4; and a correction signal applying means 8 for applying a correction signal Sc in order to generate a voltage Vsc whose polarity (positive and negative) is opposite to that of the electric charge reset signal Sr at another electrode of the correcting capacitor 7. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、チャージアンプ回路およびチャージアンプ補正方法に係り、特に、微弱な信号を増幅するためのチャージアンプ回路およびチャージアンプ補正方法に関する。   The present invention relates to a charge amplifier circuit and a charge amplifier correction method, and more particularly to a charge amplifier circuit and a charge amplifier correction method for amplifying a weak signal.

発光装置から照射されたり試料から発光されるなどした光を受光し、電荷に変換して出力するセンサやCCD(Charge Coupled Device)、光電子増倍管、フォトダイオード等の光電変換手段においては、それらに増幅回路を接続して出力された電荷の増幅が行われることが多い。その際、図11に示すようなチャージアンプ回路(積分回路)が用いられることがある(例えば特許文献1等参照)。   Sensors that receive light emitted from a light-emitting device or light emitted from a sample, convert it into electric charge, and output it, and in photoelectric conversion means such as CCD (Charge Coupled Device), photomultiplier tube, photodiode, etc. In many cases, the output charge is amplified by connecting an amplifier circuit to the output. At that time, a charge amplifier circuit (integration circuit) as shown in FIG. 11 may be used (see, for example, Patent Document 1).

チャージアンプ回路100は、基本的に、オペアンプとも呼ばれる増幅回路101と、増幅回路101に並列に接続され、光電変換手段103が受光量に応じて発生させた電荷を蓄積するチャージ用コンデンサ102とからなり、チャージ用コンデンサ102には、電源を備える電荷リセット信号印加手段105が出力する電荷リセット信号に応じてチャージ用コンデンサ102への電荷の蓄積およびチャージ用コンデンサ102からの蓄積した電荷の放電を行う電荷リセット用スイッチ104が並列に接続されている。   The charge amplifier circuit 100 basically includes an amplifier circuit 101, also called an operational amplifier, and a charge capacitor 102 that is connected in parallel to the amplifier circuit 101 and accumulates charges generated according to the amount of light received by the photoelectric conversion means 103. Thus, the charge capacitor 102 accumulates charges in the charge capacitor 102 and discharges the accumulated charges from the charge capacitor 102 in accordance with the charge reset signal output from the charge reset signal applying means 105 having a power source. A charge reset switch 104 is connected in parallel.

チャージアンプ回路100では、図12のグラフに示すように、電荷リセット信号印加手段105から電荷リセット用スイッチ104に電荷リセット信号Srとして一定の電圧が印加された時点taで、チャージ用コンデンサ102に蓄積された電荷Qが放電される。続いて、時刻tbで電荷リセット信号Srの印加が停止されて電荷リセット用スイッチ104がオフ状態とされた後、例えば時刻tc〜tdの光量検出期間中に光電変換手段103が受光を感知すると、その間光電変換手段103が受光した光に応じて発生させた電荷Qがチャージ用コンデンサ102に蓄積されていき、それに応じて増幅回路101から出力される増幅信号Saも増加する。   In the charge amplifier circuit 100, as shown in the graph of FIG. 12, the charge is accumulated in the charging capacitor 102 at a time point ta when a constant voltage is applied as the charge reset signal Sr from the charge reset signal applying unit 105 to the charge reset switch 104. The charged charge Q is discharged. Subsequently, after the application of the charge reset signal Sr is stopped at time tb and the charge reset switch 104 is turned off, for example, when the photoelectric conversion means 103 senses light reception during the light amount detection period from time tc to td, Meanwhile, the charge Q generated according to the light received by the photoelectric conversion means 103 is accumulated in the charging capacitor 102, and the amplified signal Sa output from the amplifier circuit 101 is increased accordingly.

そして、時刻teで再び電荷リセット信号Srが印加されて電荷リセット用スイッチ104がオン状態とされると、チャージ用コンデンサ102に蓄積された電荷Qが放電され、増幅回路101から出力される増幅信号Saも0となる。   When the charge reset signal Sr is applied again at the time te and the charge reset switch 104 is turned on, the charge Q accumulated in the charge capacitor 102 is discharged, and the amplified signal output from the amplifier circuit 101 is discharged. Sa is also zero.

しかし、実際には、電荷リセット用スイッチ104に印加される電荷リセット信号Srの印加が停止されてスイッチがオフ状態とされる際、電荷リセット用スイッチ104の寄生容量に蓄積されていた電荷が解放されてチャージ用コンデンサ102に注入されて蓄積されてしまうチャージインジェクション(charge injection:電荷注入)という現象が僅かながら生じる。   However, in reality, when the application of the charge reset signal Sr applied to the charge reset switch 104 is stopped and the switch is turned off, the charge accumulated in the parasitic capacitance of the charge reset switch 104 is released. Then, a phenomenon called charge injection that is injected and accumulated in the charging capacitor 102 occurs slightly.

具体的には、電荷リセット用スイッチ104は種々の形態に形成され得るが、電荷リセット用スイッチ104を介して電荷リセット信号印加手段105から電荷リセット信号Srが回路に流入しないように、図11に示す電荷リセット用スイッチ104の両端子a、bと電荷リセット信号印加手段105から電荷リセット用スイッチ104に延びる配線Aとは絶縁されている。そのため、配線Aと端子aとの間および配線Aと端子bとの間にそれぞれ寄生容量が生じる。また、電荷リセット用スイッチ104がオフの状態では、スイッチの両端子a、b間も絶縁されており寄生容量が発生する。   Specifically, the charge reset switch 104 can be formed in various forms, but the charge reset signal Sr from the charge reset signal applying unit 105 does not flow into the circuit via the charge reset switch 104 in FIG. The terminals a and b of the charge reset switch 104 shown are insulated from the wiring A extending from the charge reset signal applying means 105 to the charge reset switch 104. Therefore, parasitic capacitance is generated between the wiring A and the terminal a and between the wiring A and the terminal b. In addition, when the charge reset switch 104 is turned off, both terminals a and b of the switch are insulated and a parasitic capacitance is generated.

この状態で、電荷リセット信号印加手段105から電荷リセット用スイッチ104に電荷リセット信号Srが印加されスイッチがオン状態とされると、図13に模式的に示すように電荷リセット用スイッチ104の両端子a、b間は短絡して同電位になり、電荷リセット信号の電圧と、配線Aと端子aとの間および配線Aと端子bとの間の各寄生容量とに従って、配線A側には正の電荷が、電荷リセット用スイッチ104の端子a、b部分には負の電荷がそれぞれ蓄積される。なお、図13および下記の図14では、電荷リセット信号として正の電圧が印加される場合が示されており、図13では配線Aと端子aとの間および配線Aと端子bとの間の各寄生容量がそれぞれコンデンサとして示されている。   In this state, when the charge reset signal Sr is applied from the charge reset signal applying means 105 to the charge reset switch 104 and the switch is turned on, both terminals of the charge reset switch 104 are schematically shown in FIG. A and b are short-circuited to have the same potential, and are positive on the wiring A side according to the voltage of the charge reset signal and the parasitic capacitances between the wiring A and the terminal a and between the wiring A and the terminal b. Negative charges are accumulated in the terminals a and b of the charge reset switch 104, respectively. 13 and 14 shown below, a case where a positive voltage is applied as the charge reset signal is shown. In FIG. 13, between the wiring A and the terminal a and between the wiring A and the terminal b. Each parasitic capacitance is shown as a capacitor.

そして、この状態で、電荷リセット信号印加手段105から電荷リセット用スイッチ104に電荷リセット信号Srの印加が停止されスイッチがオフ状態とされる場合、電荷リセット信号印加手段105からの電荷リセット信号Srの印加が停止されてから実際に電荷リセット用スイッチ4がオフ状態となるまでには非常に短時間ではあるが、ある程度時間がかかる。   In this state, when the application of the charge reset signal Sr from the charge reset signal applying unit 105 to the charge reset switch 104 is stopped and the switch is turned off, the charge reset signal Sr from the charge reset signal applying unit 105 It takes a certain amount of time after the application is stopped until the charge reset switch 4 is actually turned off.

この間に生じる現象を時間を追って説明すると、電荷リセット信号印加手段105からの電荷リセット信号Srの印加が停止されると、配線Aと端子aとの間および配線Aと端子bとの間の各寄生容量がそれぞれ残存した状態で、両端子a、b間の短絡が解けて両端子a、b間に等価抵抗値が発生し、それが時間経過に従って徐々に大きくなっていく。そして、端子a、b部分に蓄積されていた負の電荷が、配線A−端子a間および配線A−端子b間の各寄生容量と両端子a、b間の等価抵抗値に応じて端子a側と端子b側にそれぞれ移動する。   The phenomenon occurring during this time will be described with time. When the application of the charge reset signal Sr from the charge reset signal applying unit 105 is stopped, each between the wiring A and the terminal a and between the wiring A and the terminal b. With the parasitic capacitances remaining, the short circuit between the terminals a and b is solved and an equivalent resistance value is generated between the terminals a and b, which gradually increases as time elapses. Then, the negative charges accumulated in the terminals a and b are changed according to the parasitic capacitance between the wiring A and the terminal a and between the wiring A and the terminal b and the equivalent resistance value between the both terminals a and b. Side and terminal b side respectively.

そして、電荷リセット用スイッチ104がオフ状態となると、配線A側に蓄積されていた正の電荷は電荷リセット信号印加手段105に放出され、電荷リセット用スイッチ104の端子b側に移動した負の電荷は増幅回路101に吸収されるが、端子a側に移動した負の電荷は孤立して行き場を失い、図14に模式的に示すように、チャージ用コンデンサ102に移動する。そして、それに伴ってチャージ用コンデンサ102の反対側の電極には同量の正の電荷が蓄積される。   When the charge reset switch 104 is turned off, the positive charge accumulated on the wiring A side is released to the charge reset signal applying unit 105, and the negative charge moved to the terminal b side of the charge reset switch 104. Is absorbed by the amplifier circuit 101, but the negative charge moved to the terminal a side is isolated and loses its place of travel, and moves to the charging capacitor 102 as schematically shown in FIG. As a result, the same amount of positive charge is accumulated on the opposite electrode of the charging capacitor 102.

このようにして、チャージインジェクション現象が発生すると、図15に示すように、時刻tbに電荷リセット信号Srの印加が停止され電荷リセット用スイッチ104がオフ状態とされた瞬間に、チャージ用コンデンサ102に僅かに電荷Qiが蓄積して、それに応じて増幅回路101から増幅信号Saiが出力される。以下、このチャージインジェクション現象由来の増幅信号Saiをオフセット信号Saiという。   When the charge injection phenomenon occurs in this way, as shown in FIG. 15, at the moment when the application of the charge reset signal Sr is stopped and the charge reset switch 104 is turned off at time tb, the charge capacitor 102 Charge Qi is slightly accumulated, and an amplification signal Sai is output from the amplification circuit 101 accordingly. Hereinafter, the amplified signal Sai derived from this charge injection phenomenon is referred to as an offset signal Sai.

このチャージインジェクション現象による電荷の蓄積Qiは微量であり、特許文献1に記載されている液晶パネルのバックライトの発光強度をモニタする場合のように、光電変換手段103で発生しチャージ用コンデンサ102に流れ込む電荷Qが、チャージインジェクション現象によりチャージ用コンデンサ102に蓄積する電荷Qiと比較して相対的に非常に大きい場合にはさほど問題にならないことが多い。   The charge accumulation Qi due to this charge injection phenomenon is very small, and is generated in the photoelectric conversion means 103 and is generated in the charging capacitor 102 as in the case of monitoring the light emission intensity of the backlight of the liquid crystal panel described in Patent Document 1. When the flowing charge Q is relatively very large compared to the charge Qi accumulated in the charging capacitor 102 due to the charge injection phenomenon, there is often no problem.

しかし、光電変換手段103が微弱な光を検出する場合、図16に示すように、光電変換手段103からチャージ用コンデンサ102に流れ込む電荷と、チャージインジェクション現象によりチャージ用コンデンサ102に蓄積する電荷との相対的な大きさが同程度、あるいは後者の方が前者より大きくなる。そして、微弱な光を大きく増幅するために大きく設定される増幅率によりチャージインジェクション現象由来のオフセット信号Saiも大きく増幅される。   However, when the photoelectric conversion means 103 detects weak light, as shown in FIG. 16, the charge flowing from the photoelectric conversion means 103 into the charging capacitor 102 and the charge accumulated in the charging capacitor 102 due to the charge injection phenomenon. The relative size is about the same, or the latter is larger than the former. Then, the offset signal Sai derived from the charge injection phenomenon is also greatly amplified by an amplification factor that is set large in order to greatly amplify the weak light.

そのため、この大きく増幅されたオフセット信号Saiの分だけ光電変換手段103による光量検出のダイナミックレンジが狭められてしまう。また、上記の大きな光量を検出する場合と異なり、増幅回路101から出力される増幅信号Saに大きなオフセット信号Saiが含まれるため、増幅回路101から出力される増幅信号Saを、そのまま光電変換手段103が検出した光量に対応する信号として扱うことができないという問題が生じる。   For this reason, the dynamic range of light amount detection by the photoelectric conversion means 103 is narrowed by the amount of the greatly amplified offset signal Sai. Further, unlike the case of detecting the large amount of light, the amplified signal Sa output from the amplifier circuit 101 includes the large offset signal Sai. Therefore, the amplified signal Sa output from the amplifier circuit 101 is directly used as the photoelectric conversion unit 103. This causes a problem that it cannot be handled as a signal corresponding to the detected light quantity.

そこで、特許文献2では、光電変換手段103に接続されている増幅回路101のピンとは反対側のピン側、すなわち図11では光電変換手段103に接続されている増幅回路101のマイナスピンとは反対側のプラスピン側にもマイナスピン側と同様にチャージ用コンデンサと電荷リセット用スイッチとを設けて、正負が逆のオフセット信号を生じさせることで、チャージインジェクション現象由来のオフセット信号Saiを相殺し、あるいは低減させることが提案されている。
特開2007−80572号公報 特開2002−57840号公報
Therefore, in Patent Document 2, the pin side opposite to the pin of the amplifier circuit 101 connected to the photoelectric conversion means 103, that is, the opposite side to the minus pin of the amplifier circuit 101 connected to the photoelectric conversion means 103 in FIG. Similarly to the minus pin side, a charge capacitor and a charge reset switch are provided on the plus pin side of the, thereby generating an offset signal having a reverse polarity, thereby offsetting the offset signal Sai from the charge injection phenomenon, or It has been proposed to reduce.
JP 2007-80572 A JP 2002-57840 A

特許文献2に記載されたチャージアンプ回路によれば、確かに増幅回路101のプラスピンとマイナスピンから入力されるオフセット信号同士が打ち消しあい、増幅回路101から出力されるオフセット信号Saiが低減される効果はある。   According to the charge amplifier circuit described in Patent Document 2, the offset signals input from the plus pin and the minus pin of the amplifier circuit 101 cancel each other, and the offset signal Sai output from the amplifier circuit 101 is reduced. There is.

しかしながら、チャージ用コンデンサの静電容量や電荷リセット用スイッチの寄生容量等に製品ばらつきがあり誤差要因が多いため、正負の各オフセット信号が必ずしも十分に相殺し切らずに、増幅回路101から一定量のオフセット信号Saiが出力されてしまう場合がある。   However, there are variations in the product of the electrostatic capacitance of the charging capacitor, the parasitic capacitance of the charge reset switch, etc., and there are many error factors. Therefore, the positive and negative offset signals do not necessarily cancel out sufficiently, and a certain amount is obtained from the amplifier circuit 101. May be output.

このような場合、やはり増幅回路101から出力される増幅信号Saにある程度のオフセット信号Saiが含まれるため、増幅回路101から出力される増幅信号Saをそのまま光電変換手段103が検出した光量に対応する信号として扱うことができないという問題が残る。   In such a case, the amplified signal Sa output from the amplifier circuit 101 also includes a certain amount of offset signal Sai, so that the amplified signal Sa output from the amplifier circuit 101 directly corresponds to the amount of light detected by the photoelectric conversion means 103. The problem remains that it cannot be handled as a signal.

本発明は、上記の問題点を鑑みてなされたものであり、チャージインジェクション現象によりチャージ用コンデンサに電荷が蓄積することを確実に抑制し、増幅回路から適正な増幅信号を出力させることが可能なチャージアンプ回路およびチャージアンプ補正方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above-described problems, and it is possible to reliably suppress the accumulation of charges in the charging capacitor due to the charge injection phenomenon and to output an appropriate amplified signal from the amplifier circuit. An object is to provide a charge amplifier circuit and a charge amplifier correction method.

前記の問題を解決するために、請求項1に記載の発明は、
受光した光電変換手段が受光量に応じて発生させた電荷を蓄積するチャージ用コンデンサと、電荷リセット信号印加手段から印加される電荷リセット信号に応じて前記チャージ用コンデンサから蓄積した電荷を放電させる電荷リセット用スイッチと、増幅回路とを備えるチャージアンプ回路において、
前記電荷リセット用スイッチの前記光電変換手段側の端子に一方の電極が接続された補正用コンデンサと、前記補正用コンデンサの他方の電極に前記電荷リセット信号と正負が逆の電圧を生じさせるために補正信号を印加する補正信号印加手段とを有するチャージインジェクション補正回路を備えることを特徴とする。
In order to solve the above problem, the invention according to claim 1
A charge capacitor that accumulates the charge generated by the received photoelectric conversion means according to the amount of received light, and a charge that discharges the charge accumulated from the charge capacitor according to the charge reset signal applied from the charge reset signal applying means In a charge amplifier circuit including a reset switch and an amplifier circuit,
A correction capacitor having one electrode connected to a terminal on the photoelectric conversion means side of the charge reset switch, and a voltage having a polarity opposite to that of the charge reset signal is generated on the other electrode of the correction capacitor. A charge injection correction circuit having correction signal applying means for applying a correction signal is provided.

請求項2に記載の発明は、請求項1に記載のチャージアンプ回路において、前記補正用コンデンサの静電容量と、前記補正信号の印加により前記補正用コンデンサの両電極間にかかる前記電圧とは、それらの積の絶対値が、前記電荷リセット用スイッチの寄生容量と前記電荷リセット信号として印加される電圧との積の絶対値と等しくなるように設定されることを特徴とする。   According to a second aspect of the present invention, in the charge amplifier circuit according to the first aspect, the capacitance of the correction capacitor and the voltage applied between both electrodes of the correction capacitor upon application of the correction signal are: The absolute value of the product is set to be equal to the absolute value of the product of the parasitic capacitance of the charge reset switch and the voltage applied as the charge reset signal.

請求項3に記載の発明は、請求項2に記載のチャージアンプ回路において、前記補正信号の印加により前記補正用コンデンサの両電極間にかかる電圧を一定の電圧とし、前記補正用コンデンサの静電容量が調整されることを特徴とする。   According to a third aspect of the present invention, in the charge amplifier circuit according to the second aspect, the voltage applied between the two electrodes of the correction capacitor by the application of the correction signal is a constant voltage, and the electrostatic capacitance of the correction capacitor is The capacity is adjusted.

請求項4に記載の発明は、請求項2に記載のチャージアンプ回路において、前記補正用コンデンサの静電容量が固定され、前記補正信号の印加により前記補正用コンデンサの両電極間にかかる電圧が調整されることを特徴とする。   According to a fourth aspect of the present invention, in the charge amplifier circuit according to the second aspect, a capacitance of the correction capacitor is fixed, and a voltage applied between both electrodes of the correction capacitor due to the application of the correction signal. It is characterized by being adjusted.

請求項5に記載の発明は、請求項1から請求項4のいずれか一項に記載のチャージアンプ回路において、前記補正用コンデンサへの前記補正信号の印加は、前記電荷リセット信号印加手段から前記電荷リセット用スイッチに前記電荷リセット信号が印加された後に開始されることを特徴とする。   According to a fifth aspect of the present invention, in the charge amplifier circuit according to any one of the first to fourth aspects, the correction signal is applied to the correction capacitor from the charge reset signal applying unit. It is started after the charge reset signal is applied to the charge reset switch.

請求項6に記載の発明は、請求項5に記載のチャージアンプ回路において、
前記補正信号印加手段の動作を制御する制御手段を備え、
前記制御手段と前記補正信号印加手段との間に遅延回路が設けられ、
前記電荷リセット信号印加手段から前記電荷リセット用スイッチに前記電荷リセット信号が印加されると同時に前記制御手段から前記補正信号印加手段に対して前記補正用コンデンサへの前記補正信号の印加を指示する信号が出力され、前記遅延回路により前記信号が遅延されて前記補正信号印加手段に到達することにより、前記補正信号印加手段から前記補正用コンデンサへの前記補正信号の印加の開始が遅延されることを特徴とする。
According to a sixth aspect of the present invention, in the charge amplifier circuit according to the fifth aspect,
Control means for controlling the operation of the correction signal applying means,
A delay circuit is provided between the control means and the correction signal applying means;
A signal that instructs the correction signal applying unit to apply the correction signal to the correction capacitor simultaneously from the control unit when the charge reset signal is applied from the charge reset signal applying unit to the charge reset switch. And the delay circuit delays the start of application of the correction signal from the correction signal application unit to the correction capacitor by reaching the correction signal application unit. Features.

請求項7に記載の発明は、請求項1から請求項6のいずれか一項に記載のチャージアンプ回路において、前記補正用コンデンサへの前記補正信号の印加は、前記電荷リセット信号印加手段から前記電荷リセット用スイッチへの前記電荷リセット信号の印加が停止された後に停止されることを特徴とする。   According to a seventh aspect of the present invention, in the charge amplifier circuit according to any one of the first to sixth aspects, the correction signal is applied to the correction capacitor from the charge reset signal applying unit. It is stopped after application of the charge reset signal to the charge reset switch is stopped.

請求項8に記載の発明は、請求項7に記載のチャージアンプ回路において、
前記補正信号印加手段の動作を制御する制御手段を備え、
前記制御手段と前記補正信号印加手段との間に遅延回路が設けられ、
前記電荷リセット信号印加手段から前記電荷リセット用スイッチへの前記電荷リセット信号の印加が停止されると同時に前記制御手段から前記補正信号印加手段に対して前記補正用コンデンサへの前記補正信号の印加の停止を指示する信号が出力され、前記遅延回路により前記信号が遅延されて前記補正信号印加手段に到達することにより、前記補正信号印加手段から前記補正用コンデンサへの前記補正信号の印加の停止が遅延されることを特徴とする。
The invention according to claim 8 is the charge amplifier circuit according to claim 7,
Control means for controlling the operation of the correction signal applying means,
A delay circuit is provided between the control means and the correction signal applying means;
When the application of the charge reset signal from the charge reset signal applying means to the charge reset switch is stopped, the correction signal is applied from the control means to the correction signal applying means to the correction capacitor. A stop instruction signal is output, and the delay circuit delays the signal to reach the correction signal application unit, thereby stopping the application of the correction signal from the correction signal application unit to the correction capacitor. It is delayed.

請求項9に記載の発明は、請求項7または請求項8に記載のチャージアンプ回路において、
前記増幅回路から出力された増幅信号から相関二重サンプリングにより誤差を除去して適正値を出力するサンプリング手段を備え、
前記サンプリング手段は、前記補正用コンデンサへの前記補正信号の印加が停止された後、前記相関二重サンプリングによる前記増幅信号の適正化を行うことを特徴とする。
The invention according to claim 9 is the charge amplifier circuit according to claim 7 or 8, wherein
A sampling means for removing an error by correlated double sampling from the amplified signal output from the amplifier circuit and outputting an appropriate value,
The sampling means performs optimization of the amplified signal by the correlated double sampling after application of the correction signal to the correction capacitor is stopped.

請求項10に記載の発明は、請求項1から請求項9のいずれか一項に記載のチャージアンプ回路において、前記光電変換手段は、フォトダイオードであることを特徴とする。   According to a tenth aspect of the present invention, in the charge amplifier circuit according to any one of the first to ninth aspects, the photoelectric conversion means is a photodiode.

請求項11に記載の発明は、請求項1から請求項10のいずれか一項に記載のチャージアンプ回路において、放射線画像読取装置の前記光電変換手段により輝尽光を読み取る際の信号の増幅に用いられることを特徴とする。   The invention according to claim 11 is the charge amplifier circuit according to any one of claims 1 to 10, wherein the charge amplifier circuit amplifies a signal when the stimulated light is read by the photoelectric conversion means of the radiation image reading apparatus. It is used.

請求項12に記載の発明は、
受光した光電変換手段が受光量に応じて発生させた電荷を蓄積するチャージ用コンデンサと、電荷リセット信号印加手段から印加される電荷リセット信号に応じて前記チャージ用コンデンサから蓄積した電荷を放電させる電荷リセット用スイッチと、増幅回路とを備えるチャージアンプ回路におけるチャージアンプ補正方法において、
前記電荷リセット用スイッチの前記光電変換手段側の端子に一方の電極が接続された補正用コンデンサに対して、前記補正用コンデンサの他方の電極に接続された補正信号印加手段から前記電荷リセット信号と正負が逆の電圧を生じさせるために補正信号を印加することを特徴とする。
The invention according to claim 12
A charge capacitor that accumulates the charge generated by the received photoelectric conversion means according to the amount of received light, and a charge that discharges the charge accumulated from the charge capacitor according to the charge reset signal applied from the charge reset signal applying means In a charge amplifier correction method in a charge amplifier circuit including a reset switch and an amplifier circuit,
With respect to a correction capacitor having one electrode connected to a terminal on the photoelectric conversion means side of the charge reset switch, the charge reset signal and the charge reset signal from the correction signal applying means connected to the other electrode of the correction capacitor A correction signal is applied in order to generate a voltage having opposite polarity.

請求項13に記載の発明は、請求項12に記載のチャージアンプ補正方法において、前記補正用コンデンサの静電容量と、前記補正信号の印加により前記補正用コンデンサの両電極間にかかる電圧との積の絶対値が、前記電荷リセット用スイッチの寄生容量と前記電荷リセット信号として印加される電圧との積の絶対値と等しくなるように設定されることを特徴とする。   A charge amplifier correction method according to a twelfth aspect of the present invention is the charge amplifier correction method according to the twelfth aspect, wherein the capacitance of the correction capacitor and the voltage applied between both electrodes of the correction capacitor upon application of the correction signal. The absolute value of the product is set to be equal to the absolute value of the product of the parasitic capacitance of the charge reset switch and the voltage applied as the charge reset signal.

請求項14に記載の発明は、請求項13に記載のチャージアンプ補正方法において、前記補正信号の印加により前記補正用コンデンサの両電極間にかかる電圧を一定の電圧とし、前記補正用コンデンサの静電容量を調整することを特徴とする。   According to a fourteenth aspect of the present invention, in the charge amplifier correction method according to the thirteenth aspect, a voltage applied between both electrodes of the correction capacitor by applying the correction signal is set to a constant voltage, and the correction capacitor is statically corrected. The electric capacity is adjusted.

請求項15に記載の発明は、請求項13に記載のチャージアンプ補正方法において、前記補正用コンデンサの静電容量が固定され、前記補正信号の印加により前記補正用コンデンサの両電極間にかかる電圧を調整することを特徴とする。   According to a fifteenth aspect of the present invention, in the charge amplifier correction method according to the thirteenth aspect, the capacitance of the correction capacitor is fixed, and the voltage applied between both electrodes of the correction capacitor when the correction signal is applied. It is characterized by adjusting.

請求項16に記載の発明は、請求項12から請求項15のいずれか一項に記載のチャージアンプ補正方法において、前記電荷リセット信号印加手段から前記電荷リセット用スイッチに前記電荷リセット信号が印加された後に前記補正用コンデンサへの前記補正信号の印加を開始することを特徴とする。   According to a sixteenth aspect of the present invention, in the charge amplifier correction method according to any one of the twelfth to fifteenth aspects, the charge reset signal is applied from the charge reset signal applying means to the charge reset switch. Thereafter, the application of the correction signal to the correction capacitor is started.

請求項17に記載の発明は、請求項16に記載のチャージアンプ補正方法において、前記電荷リセット信号印加手段から前記電荷リセット用スイッチに前記電荷リセット信号が印加されると同時に前記補正信号印加手段に対して前記補正用コンデンサへの前記補正信号の印加を指示する信号が出力され、遅延回路により前記信号が遅延されて前記補正信号印加手段に到達し、前記補正信号印加手段から前記補正用コンデンサへの前記補正信号の印加の開始が遅延されることを特徴とする。   According to a seventeenth aspect of the present invention, in the charge amplifier correction method according to the sixteenth aspect, the charge reset signal is applied to the charge reset switch from the charge reset signal applying unit and simultaneously to the correction signal applying unit. On the other hand, a signal instructing the application of the correction signal to the correction capacitor is output, the signal is delayed by a delay circuit and reaches the correction signal application means, and the correction signal application means to the correction capacitor. The start of application of the correction signal is delayed.

請求項18に記載の発明は、請求項12から請求項17のいずれか一項に記載のチャージアンプ補正方法において、前記電荷リセット信号印加手段から前記電荷リセット用スイッチへの前記電荷リセット信号の印加が停止された後に前記補正用コンデンサへの前記補正信号の印加を停止することを特徴とする。   The invention according to claim 18 is the charge amplifier correction method according to any one of claims 12 to 17, wherein the charge reset signal is applied from the charge reset signal applying means to the charge reset switch. After the stop, the application of the correction signal to the correction capacitor is stopped.

請求項19に記載の発明は、請求項18に記載のチャージアンプ補正方法において、前記電荷リセット信号印加手段から前記電荷リセット用スイッチへの前記電荷リセット信号の印加が停止されると同時に前記補正信号印加手段に対して前記補正用コンデンサへの前記補正信号の印加の停止を指示する信号が出力され、遅延回路により前記信号が遅延されて前記補正信号印加手段に到達し、前記補正信号印加手段から前記補正用コンデンサへの前記補正信号の印加の停止が遅延されることを特徴とする。   According to a nineteenth aspect of the present invention, in the charge amplifier correction method according to the eighteenth aspect, the correction signal is simultaneously applied when the application of the charge reset signal from the charge reset signal applying unit to the charge reset switch is stopped. A signal instructing the application means to stop applying the correction signal to the correction capacitor is output, the signal is delayed by a delay circuit and reaches the correction signal application means, and the correction signal application means Stopping application of the correction signal to the correction capacitor is delayed.

請求項20に記載の発明は、請求項18または請求項19に記載のチャージアンプ補正方法において、前記補正用コンデンサへの前記補正信号の印加が停止された後、前記増幅回路から出力された増幅信号から相関二重サンプリングにより誤差を除去して適正値を出力することを特徴とする。   According to a twentieth aspect of the present invention, in the charge amplifier correction method according to the eighteenth or nineteenth aspect, the amplification output from the amplifier circuit after the application of the correction signal to the correction capacitor is stopped. An error is removed from the signal by correlated double sampling and an appropriate value is output.

請求項1または請求項12に記載の発明によれば、チャージインジェクション補正回路の補正信号印加手段から補正用コンデンサに印加する補正信号により補正用コンデンサの両電極間にかかる電圧を、電荷リセット用スイッチをオン/オフさせるために電荷リセット用スイッチに印加される電荷リセット信号と正負が逆の電圧としたことで、電荷リセット用スイッチの寄生容量に由来して電荷リセット用スイッチ部分の光電変換手段側の端子部分に蓄積され、電荷リセット用スイッチがオフ状態とされることで生じるチャージインジェクション現象によりチャージ用コンデンサに流れ込む電荷に対して、チャージインジェクション補正回路の補正用コンデンサから正負が逆の電荷を放出させて相殺させることが可能となる。そのため、チャージインジェクション現象によるチャージ用コンデンサへの電荷の蓄積を確実に抑制することが可能となる。   According to the invention described in claim 1 or claim 12, the voltage applied between both electrodes of the correction capacitor by the correction signal applied to the correction capacitor from the correction signal applying means of the charge injection correction circuit is changed to the charge reset switch. Since the charge reset signal applied to the charge reset switch to turn on / off the voltage has a polarity opposite to that of the charge reset signal, the photoelectric conversion means side of the charge reset switch portion is derived from the parasitic capacitance of the charge reset switch. The charge-injection correction circuit of the charge-injection correction circuit discharges positive and negative charges from the charge-injection phenomenon caused by the charge-injection phenomenon that occurs when the charge-reset switch is turned off. Can be offset. For this reason, it is possible to reliably suppress the accumulation of charges in the charging capacitor due to the charge injection phenomenon.

また、補正用コンデンサから放出させる電荷量を適切に調整することで、チャージ用コンデンサへの電荷の蓄積をほぼ0とすることができるため、電荷の蓄積によって生じるオフセット信号を有効に抑制してほぼ0とすることができる。   Further, by appropriately adjusting the amount of charge discharged from the correction capacitor, the charge accumulation in the charge capacitor can be made almost zero, so that the offset signal caused by the charge accumulation can be effectively suppressed and substantially reduced. It can be set to zero.

そのため、増幅回路から適正な増幅信号を出力させることが可能となるとともに、従来のチャージアンプ回路について図16に示したように、大きく増幅されたオフセット信号Saiにより光電変換手段による光量検出のダイナミックレンジが狭められてしまうような事態が生じることを有効に防止して、大きなダイナミックレンジの下で増幅信号を適正に取得することが可能となる。   Therefore, it is possible to output an appropriate amplified signal from the amplifier circuit, and as shown in FIG. 16 for the conventional charge amplifier circuit, the dynamic range of light amount detection by the photoelectric conversion means using the greatly amplified offset signal Sai. It is possible to effectively prevent the occurrence of a situation where the signal is narrowed, and to appropriately acquire an amplified signal under a large dynamic range.

請求項2または請求項13に記載の発明によれば、補正用コンデンサの静電容量と補正信号の印加により補正用コンデンサの両電極間にかかる電圧との積、すなわち補正用コンデンサに蓄積される電荷の絶対値が、電荷リセット用スイッチの寄生容量と電荷リセット信号として印加される電圧との積、すなわち電荷リセット用スイッチ部分に生じる電荷の絶対値と等しくなるように設定することで、電荷リセット用スイッチ部分に生じる電荷を補正用コンデンサに蓄積される電荷で的確に相殺することが可能となり、前記請求項1または請求項12に記載の発明の効果を非常に効果的に発揮させることが可能となる。   According to the second or thirteenth aspect of the present invention, the product of the capacitance of the correction capacitor and the voltage applied between both electrodes of the correction capacitor upon application of the correction signal, that is, is stored in the correction capacitor. Charge reset by setting the absolute value of the charge to be equal to the product of the parasitic capacitance of the charge reset switch and the voltage applied as the charge reset signal, that is, the absolute value of the charge generated in the charge reset switch part The charge generated in the switch part can be accurately canceled by the charge stored in the correction capacitor, and the effect of the invention according to claim 1 or claim 12 can be exhibited very effectively. It becomes.

請求項3、請求項4、請求項14または請求項15に記載の発明によれば、前記各請求項に記載の発明の効果に加え、補正信号の印加により補正用コンデンサの両電極間にかかる電圧と補正用コンデンサの静電容量の一方を固定し他方を調整することで、電荷リセット用スイッチ部分に生じる電荷と補正用コンデンサに蓄積される電荷とが正負が逆でそれらの絶対値が等しくなるように容易に調整することが可能となる。   According to the invention described in claim 3, 4, 14, or 15, in addition to the effect of the invention described in each of the above claims, the correction signal is applied between both electrodes of the correction capacitor. By fixing one of the voltage and the capacitance of the correction capacitor and adjusting the other, the charge generated in the charge reset switch and the charge accumulated in the correction capacitor are opposite in polarity, and their absolute values are equal. It becomes possible to adjust as easily.

請求項5または請求項16に記載の発明によれば、電荷リセット用スイッチがオフ状態であると、電荷リセット用スイッチのチャージインジェクション補正回路側が孤立系となっているため、その状態で補正用コンデンサへの補正信号の印加を開始して補正用コンデンサに電荷を蓄積させると、チャージ用コンデンサに蓄積される電荷量が影響を受け、増幅回路から出力される増幅信号に悪影響が及ぶ。   According to the fifth or sixteenth aspect of the invention, when the charge reset switch is in the OFF state, the charge injection correction circuit side of the charge reset switch is an isolated system. When the correction signal is started to be applied and charge is accumulated in the correction capacitor, the amount of charge accumulated in the charge capacitor is affected, and the amplified signal output from the amplifier circuit is adversely affected.

そこで、請求項5または請求項16に記載の発明のように、電荷リセット信号印加手段から電荷リセット用スイッチに電荷リセット信号が印加されて電荷リセット用スイッチがオン状態とされ、チャージ用コンデンサに蓄積された電荷が放電された後に、補正用コンデンサへの補正信号の印加を開始することで、増幅回路から出力される増幅信号に影響を与えることなく補正用コンデンサに電荷が蓄積されるため、前記各請求項に記載の発明の効果を的確に発揮させることが可能となるとともに、増幅回路から出力される増幅信号の信頼性を向上させることが可能となる。   Therefore, as in the invention described in claim 5 or claim 16, the charge reset signal is applied from the charge reset signal applying means to the charge reset switch, and the charge reset switch is turned on and stored in the charge capacitor. After the generated charge is discharged, by starting application of the correction signal to the correction capacitor, the charge is accumulated in the correction capacitor without affecting the amplified signal output from the amplifier circuit. The effects of the invention described in each claim can be exhibited accurately, and the reliability of the amplified signal output from the amplifier circuit can be improved.

請求項6または請求項17に記載の発明によれば、補正信号印加手段の動作を制御する制御手段と補正信号印加手段との間に遅延回路を設けて、電荷リセット信号印加手段から電荷リセット用スイッチに電荷リセット信号が印加されると同時に出力された補正用コンデンサへの補正信号の印加を指示する信号を、遅延回路で遅延させて補正信号印加手段に到達させることによって、前記請求項5または請求項16に記載の発明を的確に実現させることが可能となり、それらの発明と同様の効果を奏することが可能となる。   According to the invention described in claim 6 or claim 17, a delay circuit is provided between the control means for controlling the operation of the correction signal applying means and the correction signal applying means so that the charge reset signal applying means can be used for charge resetting. 6. A signal for instructing application of a correction signal to a correction capacitor, which is output simultaneously with the application of a charge reset signal to the switch, is delayed by a delay circuit to reach the correction signal applying means. It becomes possible to implement | achieve the invention of Claim 16 exactly, and it becomes possible to show | play the effect similar to those inventions.

請求項7または請求項18に記載の発明によれば、電荷リセット信号の印加の停止から実際に電荷リセット用スイッチ4がオフされるまでにある程度時間がかかるため、例えば電荷リセット用スイッチへの電荷リセット信号の印加の停止と補正用コンデンサへの補正信号の印加の停止とを同時に行うと、電荷リセット用スイッチ部分に生じた電荷がそこに留まったまま、補正用コンデンサから放出された電荷の一部が完全にオフ状態になっていない電荷リセット用スイッチを通って下流に流れ出てしまうため、電荷リセット用スイッチ部分に生じた電荷が十分に相殺されず、相殺されなかった電荷がチャージ用コンデンサに流れ込んでしまう。   According to the invention described in claim 7 or claim 18, since it takes some time from the stop of application of the charge reset signal until the charge reset switch 4 is actually turned off, the charge to the charge reset switch, for example, If the stop of the application of the reset signal and the stop of the application of the correction signal to the correction capacitor are performed at the same time, the charge generated in the charge reset switch part remains there, and the charge released from the correction capacitor is reduced. Part of the charge reset switch part is not completely off, so that the charge generated in the charge reset switch part is not sufficiently canceled out, and the charge that has not been canceled is transferred to the charge capacitor. It will flow in.

そこで、請求項7または請求項18に記載の発明のように、電荷リセット用スイッチへの電荷リセット信号の印加を停止した後に補正用コンデンサへの補正信号の印加を停止することで、電荷リセット用スイッチがオフ状態となり、電荷リセット用スイッチ部分からチャージ用コンデンサに流れ込む電荷と、補正用コンデンサから放出された電荷とが的確に相殺されるようになるため、前記各発明の効果をより的確に発揮させることが可能となる。   Therefore, as in the invention described in claim 7 or claim 18, by stopping application of the correction signal to the correction capacitor after stopping application of the charge reset signal to the charge reset switch, Since the switch is turned off, the charge flowing into the charge capacitor from the charge reset switch portion and the charge released from the correction capacitor are accurately offset, so that the effects of the respective inventions can be exhibited more accurately. It becomes possible to make it.

請求項8または請求項19に記載の発明によれば、請求項6または請求項17に記載の発明と同様に、制御手段と補正信号印加手段との間に遅延回路を設けて、電荷リセット信号印加手段から電荷リセット用スイッチへの電荷リセット信号の印加が停止されると同時に出力された補正用コンデンサへの補正信号の印加の停止を指示する信号を補正信号印加手段に遅延させて到達させることによって、前記請求項7または請求項18に記載の発明を的確に実現させることが可能となり、それらの発明と同様の効果を奏することが可能となる。   According to the invention described in claim 8 or claim 19, similarly to the invention described in claim 6 or claim 17, a delay circuit is provided between the control means and the correction signal applying means, and the charge reset signal is provided. A signal for instructing the stop of the application of the correction signal to the correction capacitor that is output at the same time as the application of the charge reset signal from the application unit to the charge reset switch is stopped is delayed to reach the correction signal application unit. Thus, the invention described in claim 7 or claim 18 can be accurately realized, and the same effects as those inventions can be achieved.

請求項9または請求項20に記載の発明によれば、前記各発明の効果に加え、電荷リセット用スイッチがオフ状態とされた場合に発生するkTCノイズ等の影響による誤差を除去する適正化が行われた状態で増幅信号の適正値を出力することが可能となり、適正値として出力される増幅信号の信頼性をさらに向上させることが可能となる。   According to the invention of claim 9 or claim 20, in addition to the effects of the above-mentioned inventions, the optimization for removing the error due to the influence of kTC noise or the like generated when the charge reset switch is turned off is performed. In this state, it is possible to output an appropriate value of the amplified signal, and it is possible to further improve the reliability of the amplified signal output as the appropriate value.

請求項10に記載の発明によれば、光電変換手段としてフォトダイオードを用いることで、前記各発明の効果に加え、安価にチャージアンプ回路やそれを用いた装置を構成することが可能となる。   According to the invention described in claim 10, by using the photodiode as the photoelectric conversion means, in addition to the effects of the respective inventions, a charge amplifier circuit and a device using the same can be configured at low cost.

請求項11に記載の発明によれば、チャージインジェクション現象由来のオフセット信号による影響は、光電変換手段が微弱な光を検出する場合に特に大きく現れるが、前記各発明の構成を採用することにより、チャージインジェクション現象由来のオフセット信号をほぼ0とすることが可能となり、光電変換手段が微弱な光を検出する場合には、前述した大きなダイナミックレンジの下で増幅信号を適正に取得できる等の非常に有利な効果を発揮できる。   According to the invention of claim 11, the influence of the offset signal derived from the charge injection phenomenon appears particularly large when the photoelectric conversion means detects weak light, but by adopting the configuration of each of the inventions, The offset signal derived from the charge injection phenomenon can be made almost zero, and when the photoelectric conversion means detects weak light, the amplified signal can be properly acquired under the large dynamic range described above. An advantageous effect can be exhibited.

そのため、例えば放射線画像読取装置に設けられた光電変換手段により放射線画像変換プレートの輝尽性蛍光体層から微弱な蛍光として放射される輝尽光を読み取る際の信号の増幅に用いられる場合には、前記各発明の効果が特に有効に発揮される。   Therefore, for example, when used for amplification of a signal when reading the stimulated light emitted as weak fluorescence from the stimulable phosphor layer of the radiation image conversion plate by the photoelectric conversion means provided in the radiation image reading apparatus. The effects of the above inventions are particularly effective.

以下、本発明に係るチャージアンプ回路およびチャージアンプ補正方法の実施の形態について、図面を参照して説明する。   Embodiments of a charge amplifier circuit and a charge amplifier correction method according to the present invention will be described below with reference to the drawings.

まず、チャージアンプ回路について説明する。本実施形態に係るチャージアンプ回路1は、図1に示すように、増幅回路2と、チャージ用コンデンサ3と、電荷リセット用スイッチ4と、電荷リセット信号印加手段5と、補正用コンデンサ7および補正信号印加手段8を備えるチャージインジェクション補正回路6と、電荷リセット信号印加手段5および補正信号印加手段8の動作を制御する制御手段9と、サンプリング手段10とを備えている。   First, the charge amplifier circuit will be described. As shown in FIG. 1, the charge amplifier circuit 1 according to the present embodiment includes an amplifier circuit 2, a charge capacitor 3, a charge reset switch 4, a charge reset signal applying unit 5, a correction capacitor 7, and a correction. A charge injection correction circuit 6 including a signal applying unit 8, a control unit 9 for controlling operations of the charge reset signal applying unit 5 and the correction signal applying unit 8, and a sampling unit 10 are provided.

増幅回路2は、公知のオペアンプ等の増幅回路を用いることができる。図1では、通常のプラスピン(非反転入力)とマイナスピン(反転入力)と出力ピンとを備えた増幅回路が示されているが、同様の機能を奏するものであれば、他の形態の増幅用の回路を用いることも可能である。   As the amplification circuit 2, a known amplification circuit such as an operational amplifier can be used. In FIG. 1, an amplifier circuit having a normal plus pin (non-inverting input), a minus pin (inverting input), and an output pin is shown. It is also possible to use a special circuit.

増幅回路2には、チャージ用コンデンサ3が並列に接続されており、増幅回路2とチャージ用コンデンサ3とで積分回路が形成されている。チャージ用コンデンサ3には、フォトダイオード等からなる光電変換手段11が受光量に応じて発生させた電荷が蓄積されるようになっている。   The amplifying circuit 2 is connected in parallel with a charging capacitor 3, and the amplifying circuit 2 and the charging capacitor 3 form an integrating circuit. In the charging capacitor 3, charges generated by the photoelectric conversion means 11 made of a photodiode or the like according to the amount of received light are accumulated.

チャージ用コンデンサ3には、FET(field effect transistor)等で構成される電荷リセット用スイッチ4が並列に接続されており、電荷リセット用スイッチ4には、それに電荷リセット信号Srを印加する電荷リセット信号印加手段5が接続されている。   The charge capacitor 3 is connected in parallel with a charge reset switch 4 composed of an FET (field effect transistor) or the like. The charge reset switch 4 applies a charge reset signal Sr to the charge reset switch 4. Application means 5 is connected.

電荷リセット信号印加手段5は図示しない電源を備え、後述する制御手段9の制御に従って、電荷リセット用スイッチ4に電荷リセット信号Srを印加して電荷リセット用スイッチ4をオン状態としてチャージ用コンデンサ3に蓄積した電荷を放電させ、また、電荷リセット用スイッチ4への電荷リセット信号Srの印加を停止して電荷リセット用スイッチ4をオフ状態としてチャージ用コンデンサ3に電荷を蓄積させるようになっている。   The charge reset signal applying means 5 includes a power source (not shown), and applies a charge reset signal Sr to the charge reset switch 4 to turn on the charge reset switch 4 and turn on the charge capacitor 3 in accordance with the control of the control means 9 described later. The accumulated charge is discharged, and the application of the charge reset signal Sr to the charge reset switch 4 is stopped to turn off the charge reset switch 4 so that the charge capacitor 3 stores the charge.

電荷リセット用スイッチ4の光電変換手段11側の端子aには、補正用コンデンサ7と補正信号印加手段8とを備えるインジェクション補正回路6が接続されている。具体的には、インジェクション補正回路6の補正用コンデンサ7の一方の電極が電荷リセット用スイッチ4の光電変換手段11側の端子aに接続されており、他方の電極が補正信号印加手段8に接続されている。   An injection correction circuit 6 including a correction capacitor 7 and a correction signal application unit 8 is connected to a terminal a on the photoelectric conversion unit 11 side of the charge reset switch 4. Specifically, one electrode of the correction capacitor 7 of the injection correction circuit 6 is connected to the terminal a on the photoelectric conversion means 11 side of the charge reset switch 4, and the other electrode is connected to the correction signal applying means 8. Has been.

補正信号印加手段8は図示しない電源を備え、前述した電荷リセット信号印加手段5が電荷リセット用スイッチ4に印加する電荷リセット信号Srと正負が逆の電圧である補正信号Scを、後述する制御手段9の制御に従って補正用コンデンサ7に印加するようになっている。例えば、電荷リセット信号印加手段5から出力される電荷リセット信号Srが正の電圧を有するならば、補正信号印加手段8から補正用コンデンサ7には負の電圧の補正信号Scが印加される。   The correction signal applying means 8 includes a power source (not shown), and the correction signal Sc having a voltage opposite in polarity to the charge reset signal Sr applied by the charge reset signal applying means 5 to the charge reset switch 4 is described later as control means. 9 is applied to the correction capacitor 7 in accordance with the control 9. For example, if the charge reset signal Sr output from the charge reset signal applying unit 5 has a positive voltage, the correction signal Sc having a negative voltage is applied from the correction signal applying unit 8 to the correction capacitor 7.

また、本実施形態では、補正信号印加手段8からの補正信号Scの印加により補正用コンデンサ7に蓄積される電荷が、電荷リセット用スイッチ4の寄生容量により電荷リセット信号Srの印加により電荷リセット用スイッチ4に生じ、前述したチャージインジェクション現象によりチャージ用コンデンサ3に流れ込む電荷と、正負が逆でそれらの絶対値が等しくなるように、補正用コンデンサ7の静電容量と、補正信号印加手段8から補正用コンデンサ7に印加される補正信号Scの印加により補正用コンデンサ7の両電極間にかかる電圧とが設定されるようになっている。   Further, in the present embodiment, the charge accumulated in the correction capacitor 7 by applying the correction signal Sc from the correction signal applying means 8 is used for charge reset by applying the charge reset signal Sr by the parasitic capacitance of the charge reset switch 4. From the correction signal applying means 8 and the capacitance of the correction capacitor 7 so that the charge flowing into the charging capacitor 3 due to the charge injection phenomenon described above and the absolute value thereof are equal to each other. The voltage applied between both electrodes of the correction capacitor 7 is set by applying the correction signal Sc applied to the correction capacitor 7.

具体的には、静電容量Cのコンデンサに電圧Vを印加した場合に蓄積される電荷Qは、Q=C・Vで算出されるから、図2に示すように電荷リセット用スイッチ4の端子aと電荷リセット信号印加手段5から電荷リセット用スイッチ4への配線Aとの間に生じる寄生容量をコンデンサとして表すと、端子aと配線Aとの間の寄生容量をCa、電荷リセット信号印加手段5から電荷リセット用スイッチ4に印加される電荷リセット信号Srの電圧をVsrとした場合、電荷リセット用スイッチ4の端子aと配線Aとの間には、
Qa=Ca・Vsr …(1)
で表される電荷Qaが生じる。
Specifically, since the charge Q accumulated when the voltage V is applied to the capacitor having the capacitance C is calculated by Q = C · V, the terminal of the charge reset switch 4 as shown in FIG. If the parasitic capacitance generated between a and the wiring A from the charge reset signal applying means 5 to the charge reset switch 4 is expressed as a capacitor, the parasitic capacitance between the terminal a and the wiring A is Ca, and the charge reset signal applying means. When the voltage of the charge reset signal Sr applied from 5 to the charge reset switch 4 is Vsr, between the terminal a of the charge reset switch 4 and the wiring A,
Qa = Ca · Vsr (1)
Is generated.

なお、図2に示すように、電荷リセット用スイッチ4の端子bと配線Aとの間の寄生容量をCbとした場合に端子bと配線Aとの間にはQb=Cb・Vsrで表される電荷Qbが生じるが、前述したようにこの電荷Qbは電荷リセット用スイッチ4のオフにより増幅回路2に吸収されるため、チャージインジェクション現象の発生には関係しない。   As shown in FIG. 2, when the parasitic capacitance between the terminal b of the charge reset switch 4 and the wiring A is Cb, the distance between the terminal b and the wiring A is expressed by Qb = Cb · Vsr. However, since the charge Qb is absorbed by the amplifier circuit 2 when the charge reset switch 4 is turned off as described above, the charge Qb is not related to the occurrence of the charge injection phenomenon.

一方、インジェクション補正回路6の補正用コンデンサ7の静電容量をCc、補正信号印加手段8から補正用コンデンサ7への補正信号Scの印加により補正用コンデンサ7の両電極間にかかる電圧をVscとすると、補正用コンデンサ7には、
Qc=Cc・Vsc …(2)
で表される電荷Qcが蓄積される。
On the other hand, the capacitance of the correction capacitor 7 of the injection correction circuit 6 is Cc, and the voltage applied between both electrodes of the correction capacitor 7 by the application of the correction signal Sc from the correction signal applying means 8 to the correction capacitor 7 is Vsc. Then, the correction capacitor 7 has
Qc = Cc · Vsc (2)
Is stored.

そして、本実施形態では、この電荷Qaと電荷Qcとが正負が逆でそれらの絶対値が等しくなるようにするため、補正用コンデンサ7の静電容量Ccと補正用コンデンサ7の両電極間にかかる電圧Vscとの積の絶対値が、電荷リセット用スイッチ4の端子aと配線Aとの間の寄生容量Caと電荷リセット信号Srとして印加される電圧Vsrとの積の絶対値と等しくなるように、補正用コンデンサ7の静電容量Ccと補正信号Scの電圧Vscとが設定されるようになっている。   In the present embodiment, the charge Qa and the charge Qc are opposite in polarity, and their absolute values are equal to each other, so that the capacitance Cc of the correction capacitor 7 and the electrodes of the correction capacitor 7 are between the two electrodes. The absolute value of the product of the voltage Vsc is equal to the absolute value of the product of the parasitic capacitance Ca between the terminal a of the charge reset switch 4 and the wiring A and the voltage Vsr applied as the charge reset signal Sr. In addition, the capacitance Cc of the correction capacitor 7 and the voltage Vsc of the correction signal Sc are set.

なお、ここで、補正信号Scの印加により補正用コンデンサ7の両電極間にかかる電圧Vscは、増幅回路2のマイナスピンの電圧が0Vである場合には補正信号印加手段8から補正用コンデンサ7に印加される補正信号Scの電圧に等しくなる。しかし、増幅回路2自体の特性によりマイナスピンの電圧が完全に0Vにはならないような場合や、増幅回路2のプラスピン側にオフセット電圧が印加されているなどしてマイナスピン側に一定の電圧が負荷されているような場合には、増幅回路2のマイナスピンの電圧と補正信号Scの電圧との和が補正用コンデンサ7の両電極間にかかる電圧Vscとなる。   Here, the voltage Vsc applied between both electrodes of the correction capacitor 7 by the application of the correction signal Sc is from the correction signal applying means 8 to the correction capacitor 7 when the voltage at the minus pin of the amplifier circuit 2 is 0V. Is equal to the voltage of the correction signal Sc applied to. However, when the voltage at the minus pin does not become completely 0V due to the characteristics of the amplifier circuit 2 itself, or when an offset voltage is applied to the plus pin side of the amplifier circuit 2, the voltage at the minus pin side is constant. Is loaded, the sum of the voltage of the minus pin of the amplifier circuit 2 and the voltage of the correction signal Sc becomes the voltage Vsc applied between both electrodes of the correction capacitor 7.

そこで、本実施形態では、補正用コンデンサ7として静電容量Ccが固定されたものを用い、増幅回路2のマイナスピンの電圧を考慮しつつ補正信号Scの電圧の値を調整してその和である補正用コンデンサ7の両電極間にかかる電圧Vscを適切に調整して、電荷Qaと電荷Qcが絶対値が等しくなるように制御されるようになっている。   Therefore, in the present embodiment, the correction capacitor 7 having a fixed capacitance Cc is used, and the voltage value of the correction signal Sc is adjusted in consideration of the voltage of the minus pin of the amplifier circuit 2 and the sum thereof is obtained. The voltage Vsc applied between both electrodes of a certain correction capacitor 7 is appropriately adjusted so that the charge Qa and the charge Qc are controlled to have the same absolute value.

なお、補正用コンデンサ7の両電極間にかかる電圧Vscを一定の電圧に固定して、補正用コンデンサ7の静電容量Ccを変化させて調整するように構成することも可能であり、また、補正用コンデンサ7の両電極間にかかる電圧Vscと補正用コンデンサ7の静電容量Ccとをともに変化させて調整するように構成することも可能である。   The voltage Vsc applied between both electrodes of the correction capacitor 7 can be fixed to a constant voltage, and the capacitance Cc of the correction capacitor 7 can be changed and adjusted. The voltage Vsc applied between both electrodes of the correction capacitor 7 and the electrostatic capacitance Cc of the correction capacitor 7 can be both changed and adjusted.

また、電荷リセット用スイッチ4の端子aと電荷リセット信号印加手段5から電荷リセット用スイッチ4への配線Aとの間に生じる寄生容量Caの値を、所定の電圧Vsrの電荷リセット信号Srを印加した場合に蓄積される電荷Qaを測定することにより予め求めておくことも可能である。さらに、後述するように電荷リセット用スイッチ4がオフ状態とされた瞬間に増幅回路2から出力されるチャージインジェクション現象による増幅信号Saiが0になるように補正用コンデンサ7の両電極間にかかる電圧Vscや補正用コンデンサ7の静電容量Cc或いはその両方を可変させて調整するようにしてもよい。   Further, the value of the parasitic capacitance Ca generated between the terminal a of the charge reset switch 4 and the wiring A from the charge reset signal applying means 5 to the charge reset switch 4 is applied, and the charge reset signal Sr of the predetermined voltage Vsr is applied. In this case, it is also possible to obtain in advance by measuring the charge Qa accumulated. Further, as will be described later, the voltage applied between both electrodes of the correcting capacitor 7 so that the amplified signal Sai due to the charge injection phenomenon outputted from the amplifier circuit 2 becomes 0 at the moment when the charge reset switch 4 is turned off. Vsc, the capacitance Cc of the correction capacitor 7 or both may be varied and adjusted.

ここで、図2および以下の説明において、電荷の記載として「+Qa」や「−Qa」、「+Qc」、「−Qc」なる表現が用いられるが、これらの表現は正の電荷と負の電荷のイメージを表現したものである。つまり、例えばQc自体が負の値であれば数学的には−Qcは正の電荷を表すことになるが、本明細書および図面においては、「+」を付して表現された電荷は正の電荷、「−」を付して表現された電荷は負の電荷を表すと理解されたい。   Here, in FIG. 2 and the following description, the expressions “+ Qa”, “−Qa”, “+ Qc”, and “−Qc” are used as the description of charges. These expressions are positive charges and negative charges. It expresses the image of. That is, for example, if Qc itself is a negative value, mathematically -Qc represents a positive charge. However, in this specification and the drawings, a charge represented by adding "+" is a positive charge. It should be understood that a charge expressed with “−” represents a negative charge.

制御手段9は、図示しないCPUやROM、RAM、入出力インターフェース等がバスに接続されたコンピュータより構成されている。   The control means 9 is composed of a computer in which a CPU, ROM, RAM, input / output interface and the like (not shown) are connected to a bus.

以下、制御手段9によるチャージインジェクション抑制制御の構成を示すとともに、本実施形態に係るチャージアンプ回路の作用およびチャージアンプ補正方法について説明する。また、サンプリング手段10についてはこの中で説明する。   Hereinafter, the configuration of the charge injection suppression control by the control unit 9 will be described, and the operation of the charge amplifier circuit and the charge amplifier correction method according to the present embodiment will be described. The sampling means 10 will be described in this section.

本実施形態に係るチャージアンプ回路1およびチャージアンプ補正方法では、チャージインジェクション現象により電荷リセット用スイッチ4からチャージ用コンデンサ3に流れ込む電荷に対して、補正用コンデンサ7に蓄積された電荷を放出して相殺することでチャージインジェクション現象によるチャージ用コンデンサ3への電荷の蓄積を抑制するものである。   In the charge amplifier circuit 1 and the charge amplifier correction method according to the present embodiment, the charge accumulated in the correction capacitor 7 is discharged with respect to the charge flowing into the charge capacitor 3 from the charge reset switch 4 due to the charge injection phenomenon. By canceling out, the accumulation of charges in the charging capacitor 3 due to the charge injection phenomenon is suppressed.

具体的には、制御手段9は、電荷リセット信号印加手段5および補正信号印加手段8に接続されており、電荷リセット信号印加手段5から電荷リセット用スイッチ4への電荷リセット信号Srの印加を制御して電荷リセット用スイッチ4のオン/オフを制御するとともに、補正信号印加手段8から補正用コンデンサ7への補正信号Scの印加を制御して補正用コンデンサ7への電荷Qcの蓄積および補正用コンデンサ7からの電荷Qcの放出を制御するようになっている。   Specifically, the control unit 9 is connected to the charge reset signal applying unit 5 and the correction signal applying unit 8 and controls application of the charge reset signal Sr from the charge reset signal applying unit 5 to the charge reset switch 4. The charge reset switch 4 is turned on / off, and the correction signal Sc from the correction signal applying means 8 to the correction capacitor 7 is controlled to accumulate and correct the charge Qc in the correction capacitor 7. The discharge of the charge Qc from the capacitor 7 is controlled.

制御手段9は、まず、通常の光量検出動作においては、電荷リセット信号印加手段5から電荷リセット用スイッチ4への電荷リセット信号Srの印加を停止させて電荷リセット用スイッチ4をオフ状態とするようになっている。この場合、また、制御手段9は、この間、補正信号印加手段8から補正用コンデンサ7への補正信号Scの印加を停止させる。つまり、補正用コンデンサ7への電荷の蓄積は行わない。   First, the control means 9 stops the application of the charge reset signal Sr from the charge reset signal application means 5 to the charge reset switch 4 in the normal light quantity detection operation so that the charge reset switch 4 is turned off. It has become. In this case, the control means 9 stops the application of the correction signal Sc from the correction signal applying means 8 to the correction capacitor 7 during this time. That is, no charge is accumulated in the correction capacitor 7.

この状態で光電変換手段11が光を受けると、受光量に応じて電荷が発生され、その電荷がチャージ用コンデンサ3に蓄積される。このようにして、図3に示すように、光電変換手段11が光を受ける分だけチャージ用コンデンサ3の電荷の蓄積量が増加していく。そして、それに応じて増幅回路2から出力される増幅信号Saが増加していき、光電変換手段11が受光した光量が検出される。   When the photoelectric conversion means 11 receives light in this state, charges are generated according to the amount of received light, and the charges are accumulated in the charging capacitor 3. In this way, as shown in FIG. 3, the amount of charge stored in the charging capacitor 3 increases as the photoelectric conversion means 11 receives light. Then, the amplified signal Sa output from the amplifier circuit 2 increases accordingly, and the amount of light received by the photoelectric conversion means 11 is detected.

なお、制御手段9が光量検出期間中、補正信号印加手段8から補正用コンデンサ7への補正信号Scの印加を停止させる理由は、光量検出期間中には電荷リセット用スイッチ4がオフ状態とされて電荷リセット用スイッチ4の光電変換手段11側が孤立しているため、補正用コンデンサ7に電荷を蓄積させるとそれによりチャージ用コンデンサ3に蓄積される電荷量Qが影響を受けてしまい、増幅回路2から出力される増幅信号Saにも悪影響が及ぶためである。   The reason why the control means 9 stops the application of the correction signal Sc from the correction signal applying means 8 to the correction capacitor 7 during the light quantity detection period is that the charge reset switch 4 is turned off during the light quantity detection period. Since the photoelectric conversion means 11 side of the charge reset switch 4 is isolated, if the charge is stored in the correction capacitor 7, the charge amount Q stored in the charge capacitor 3 is affected thereby, and the amplifier circuit This is because the amplified signal Sa output from 2 also has an adverse effect.

次に、制御手段9は、光電変換手段11による光量検出期間が終了すると、電荷リセット信号印加手段5から電荷リセット用スイッチ4に電荷リセット信号Srを印加させてスイッチをオン状態とするようになっている。これにより、チャージ用コンデンサ3に蓄積された電荷Qが放電される。そのため、図4に示すように例えば時刻tにスイッチがオン状態となったとすると、その瞬間に増幅回路2から出力される増幅信号Saが0になる。 Next, when the light amount detection period by the photoelectric conversion means 11 ends, the control means 9 applies the charge reset signal Sr from the charge reset signal applying means 5 to the charge reset switch 4 to turn on the switch. ing. As a result, the charge Q accumulated in the charging capacitor 3 is discharged. Therefore, if the switch is turned on at time t A as shown in FIG. 4, for example, the amplified signal Sa output from the amplifier circuit 2 at that moment becomes zero.

そして、図5に示すように、制御手段9は、時刻tで電荷リセット用スイッチ4をオン状態とした後、時刻tより後の時刻tで補正信号印加手段8から補正用コンデンサ7に補正信号Scを印加させて補正用コンデンサ7への電荷Qcの蓄積を開始するようになっている。本実施形態においてこのように制御する理由は、上記と同様の理由である。 Then, as shown in FIG. 5, the control unit 9, the time t after the charge reset switch 4 to the ON state at A, the correction at the time t B after time t A signal applying means 8 compensation capacitor 7 Then, the correction signal Sc is applied to start the accumulation of the electric charge Qc in the correction capacitor 7. The reason for this control in the present embodiment is the same reason as described above.

その際、図2に示したように、補正用コンデンサ7の静電容量Ccや補正信号印加手段8から補正用コンデンサ7に印加される補正信号Scにより補正用コンデンサ7の両電極間にかかる電圧Vscが調整されて、図2に示したように、電荷リセット用スイッチ4に電荷リセット信号Srが印加されてオン状態とされた際に電荷リセット用スイッチ4の端子aと配線Aとの間に生じる寄生容量Caに由来して生じる電荷Qaと、絶対値が等しく正負が逆の電荷Qcが補正用コンデンサ7に蓄積される。   At this time, as shown in FIG. 2, the voltage applied between both electrodes of the correction capacitor 7 by the capacitance Cc of the correction capacitor 7 and the correction signal Sc applied from the correction signal applying means 8 to the correction capacitor 7. As shown in FIG. 2, when the charge reset signal Sr is applied to the charge reset switch 4 to be turned on as shown in FIG. 2, the Vsc is adjusted between the terminal a of the charge reset switch 4 and the wiring A. The charge Qa generated from the generated parasitic capacitance Ca and the charge Qc having the same absolute value but opposite positive and negative are stored in the correction capacitor 7.

この状態で、図6に示すように、時刻tに制御手段9が次の光量検出に向けて電荷リセット信号印加手段5を制御して電荷リセット用スイッチ4への電荷リセット信号Srの印加を停止させてスイッチをオフ状態とすると、図7に示すように、その瞬間に電荷リセット用スイッチ4の端子a部分に蓄積されていた−Qaの電荷が放出されてチャージ用コンデンサ3の方向に移動するチャージインジェクション現象が発生する。 In this state, as shown in FIG. 6, at time t C , the control means 9 controls the charge reset signal applying means 5 to detect the next light quantity so that the charge reset signal Sr is applied to the charge reset switch 4. When the switch is stopped and the switch is turned off, as shown in FIG. 7, the charge of -Qa stored in the terminal a portion of the charge reset switch 4 is released at that moment and moves in the direction of the charge capacitor 3. A charge injection phenomenon occurs.

そこで、制御手段9は、電荷リセット用スイッチ4をオフ状態とした後に、補正信号印加手段8を制御して補正信号印加手段8から補正用コンデンサ7への補正信号Scの印加を停止するようになっている。補正信号Scの印加が停止されると、補正用コンデンサ7に蓄積されていた電荷のうち、補正用コンデンサ7の補正信号印加手段8側の電極に蓄積されていた−Qcの電荷は補正信号印加手段8に放出され、補正用コンデンサ7の反対側の電極に蓄積されていた+Qcの電荷がチャージ用コンデンサ3や電荷リセット用スイッチ4側に放出される。   Therefore, the control means 9 controls the correction signal applying means 8 after turning off the charge reset switch 4 so as to stop the application of the correction signal Sc from the correction signal applying means 8 to the correction capacitor 7. It has become. When the application of the correction signal Sc is stopped, among the charges accumulated in the correction capacitor 7, the charge of -Qc accumulated in the electrode on the correction signal applying means 8 side of the correction capacitor 7 is applied to the correction signal. The charge of + Qc that has been discharged to the means 8 and accumulated in the electrode on the opposite side of the correction capacitor 7 is discharged to the charge capacitor 3 or charge reset switch 4 side.

そして、前述したように、電荷リセット用スイッチ4側から移動してくる−Qaの電荷と、補正用コンデンサ7から放出される+Qcの電荷の絶対値は等しいから、−Qaの電荷と+Qcの電荷とが相殺される。そのため、チャージインジェクション現象によりチャージ用コンデンサ3に電荷が蓄積されることが抑制される。   Since the absolute value of the charge of -Qa moving from the charge reset switch 4 side and the charge of + Qc released from the correction capacitor 7 are equal as described above, the charge of -Qa and the charge of + Qc are the same. Are offset. Therefore, it is possible to suppress the charge from being accumulated in the charging capacitor 3 due to the charge injection phenomenon.

このようにして、本実施形態に係るチャージアンプ回路1およびチャージアンプ補正方法では、チャージインジェクション補正回路6の補正用コンデンサ7から電荷Qcを放出してチャージインジェクション現象によりチャージ用コンデンサ3に流れ込む電荷Qaを相殺することで、チャージ用コンデンサ3への電荷の蓄積を抑制し、従来のチャージアンプ回路100においてチャージインジェクション現象に伴って発生していたオフセット信号Sai(図16等参照)を抑制することが可能となる。   Thus, in the charge amplifier circuit 1 and the charge amplifier correction method according to the present embodiment, the charge Qc is discharged from the correction capacitor 7 of the charge injection correction circuit 6 and flows into the charge capacitor 3 due to the charge injection phenomenon. Is canceled to suppress the accumulation of charges in the charging capacitor 3 and to suppress the offset signal Sai (see FIG. 16 and the like) that has occurred in the conventional charge amplifier circuit 100 due to the charge injection phenomenon. It becomes possible.

以上の現象を時系列的に示せば、図8に示すように、制御手段9が電荷リセット用スイッチ4をオフ状態とした後、時刻tに補正信号印加手段8から補正用コンデンサ7への補正信号Scの印加を停止させると、チャージインジェクション現象によりチャージ用コンデンサ3にある程度蓄積された電荷Qがその瞬間に相殺されて0となり、チャージ用コンデンサ3に電荷Qがある程度蓄積されることに伴って増幅回路2から出力されていた増幅信号すなわちオフセット信号Saiも0になる。 If Shimese phenomena or chronologically, as shown in FIG. 8, after the control unit 9 has a charge reset switch 4 off, the time t D from the correction signal application means 8 to the correction capacitor 7 When the application of the correction signal Sc is stopped, the charge Q accumulated to some extent in the charge capacitor 3 due to the charge injection phenomenon is canceled to 0 at that moment, and the charge Q is accumulated to some extent in the charge capacitor 3. Thus, the amplified signal output from the amplifier circuit 2, that is, the offset signal Sai also becomes zero.

ここで、本実施形態において、電荷リセット用スイッチ4をオフ状態とした後に補正用コンデンサ7への補正信号Scの印加を停止する理由は、電荷リセット信号印加手段5から電荷リセット用スイッチ4への電荷リセット信号Srの印加を停止させてから実際に電荷リセット用スイッチ4がオフされるまでにある程度時間がかかるためである。   Here, in the present embodiment, the reason for stopping the application of the correction signal Sc to the correction capacitor 7 after the charge reset switch 4 is turned off is that the charge reset signal applying means 5 applies the charge reset switch 4 to the charge reset switch 4. This is because it takes some time until the charge reset switch 4 is actually turned off after the application of the charge reset signal Sr is stopped.

すなわち、例えば電荷リセット用スイッチ4への電荷リセット信号Srの印加の停止と補正用コンデンサ7への補正信号Scの印加の停止とを同時に行った場合、電荷リセット信号Srの印加の停止から実際に電荷リセット用スイッチ4がオフされるまでにある程度時間がかかる間に、端子a−配線A間および端子b−配線A間の各寄生容量Ca、Cbと両端子a、b間に生じる等価抵抗値に応じて端子a、b側に生じていた電荷が端子a側と端子b側にそれぞれ移動し、電荷リセット用スイッチ4の端子a部分に−Qaの電荷が留まる。   That is, for example, when stopping the application of the charge reset signal Sr to the charge reset switch 4 and stopping the application of the correction signal Sc to the correction capacitor 7 are performed simultaneously, the application of the charge reset signal Sr is actually stopped. The equivalent resistance value generated between each of the parasitic capacitances Ca and Cb between the terminal a and the wiring A and between the terminals b and A and the terminals a and b while it takes some time until the charge reset switch 4 is turned off. Accordingly, the charges generated on the terminals a and b side move to the terminal a side and the terminal b side, respectively, and the charge of −Qa remains in the terminal a portion of the charge reset switch 4.

一方、電荷リセット信号Srの印加の停止から実際に電荷リセット用スイッチ4がオフされるまでにある程度時間がかかるため、補正用コンデンサ7から放出された+Qcの電荷の一部は、完全にオフ状態になっていない電荷リセット用スイッチ4を通って下流に流れ出てしまう。そのため、その後、電荷リセット用スイッチ4がオフ状態となり、チャージインジェクション現象により端子a部分から流れ込む−Qaの電荷を、補正用コンデンサ7から放出された+Qcの電荷のうち電荷リセット用スイッチ4から流れ出さずに残った電荷で相殺しても、その全てを相殺することができず、相殺されなかった−Qaの電荷の一部がチャージ用コンデンサ3に流れ込む状態となる。   On the other hand, since it takes some time until the charge reset switch 4 is actually turned off after the application of the charge reset signal Sr is stopped, a part of the + Qc charge released from the correction capacitor 7 is completely turned off. It flows out downstream through the charge reset switch 4 which is not. As a result, the charge reset switch 4 is turned off, and the charge of −Qa flowing from the terminal a due to the charge injection phenomenon flows out of the charge reset switch 4 out of the + Qc charge discharged from the correction capacitor 7. Even if the remaining charges cancel each other, all of them cannot be canceled, and a part of the charge of −Qa that has not been canceled flows into the charging capacitor 3.

電荷リセット用スイッチ4への電荷リセット信号Srの印加を停止した後に補正用コンデンサ7への補正信号Scの印加を停止するのは、上記のような状態が生じることを防止し、電荷リセット用スイッチ4部分からチャージ用コンデンサ3に流れ込む−Qaの電荷と、補正用コンデンサ7から放出された+Qcの電荷とが的確に相殺されるようにするためである。   Stopping the application of the correction signal Sc to the correction capacitor 7 after stopping the application of the charge reset signal Sr to the charge reset switch 4 prevents the above-described state from occurring, and the charge reset switch This is because the charge of −Qa flowing into the charging capacitor 3 from the four portions and the charge of + Qc released from the correction capacitor 7 are accurately offset.

どのタイミングで補正用コンデンサ7から+Qcの電荷を放出させるか、すなわち図8で言えば、電荷リセット信号印加手段5から電荷リセット用スイッチ4への電荷リセット信号Srの印加を停止する時刻tと、補正信号印加手段8から補正用コンデンサ7への補正信号Scの印加を停止する時刻tとの間隔をどのくらいのタイミングに設定するかは、電荷リセット信号Srの印加の停止から実際にオフ状態となるまでの時間等の電荷リセット用スイッチ4の特性に依存するため、光電変換手段11による通常の光量検出に先立って予め調整される。 At which timing the charge of + Qc is released from the correction capacitor 7, that is, in FIG. 8, the time t C when the application of the charge reset signal Sr from the charge reset signal applying means 5 to the charge reset switch 4 is stopped The timing at which the interval from the correction signal Sc from the correction signal applying means 8 to the correction capacitor Sc at which the correction signal Sc is stopped is set to the time t D is actually in the OFF state from the stop of the application of the charge reset signal Sr. Since it depends on the characteristics of the charge reset switch 4 such as the time until it becomes, it is adjusted in advance prior to normal light amount detection by the photoelectric conversion means 11.

本実施形態では、上記のようにしてチャージインジェクション現象によるチャージ用コンデンサ3への電荷の流れ込みを抑制した後、図9に示すように、光電変換手段11による通常の光量検出動作に移行し、上記のようにして電荷リセット用スイッチ4のオン/オフと補正用コンデンサ7への補正信号Scの印加、停止が繰り返される。   In the present embodiment, after suppressing the flow of charge into the charging capacitor 3 due to the charge injection phenomenon as described above, as shown in FIG. In this manner, on / off of the charge reset switch 4 and application and stop of the correction signal Sc to the correction capacitor 7 are repeated.

なお、スイッチ操作が行われる際にスイッチのオフ動作の直後にスイッチの等価抵抗率に起因する熱雑音、すなわちいわゆるkTCノイズが発生することはよく知られており、図示を省略するが、本実施形態においても電荷リセット用スイッチ4をオン状態からオフ状態にした際にノイズが発生する。   It is well known that thermal noise caused by the equivalent resistivity of the switch, that is, so-called kTC noise occurs immediately after the switch is turned off when the switch is operated. Also in the embodiment, noise is generated when the charge reset switch 4 is switched from the on state to the off state.

本実施形態では、図8や図9に示したように、電荷リセット用スイッチ4をオフ状態となった後、補正用コンデンサ7から+Qcの電荷が放出され、チャージインジェクション現象により生じた−Qaの電荷が相殺されるまでの間にチャージ用コンデンサ3にある程度電荷Qが蓄積し、それに伴ってある程度の強度のオフセット信号Saiが発生する。   In the present embodiment, as shown in FIG. 8 and FIG. 9, after the charge reset switch 4 is turned off, + Qc charge is released from the correction capacitor 7 and -Qa caused by the charge injection phenomenon is generated. The charge Q is accumulated to some extent in the charging capacitor 3 until the charge is canceled, and an offset signal Sai having a certain strength is generated accordingly.

そして、そのオフセット信号Saiに前記kTCノイズがのり、増幅回路2から出力される信号が比較的大きくなる。そのため、補正用コンデンサ7からの電荷の放出によりチャージインジェクション現象による電荷が有効に相殺されたとしても、その後の光電変換手段11により取得される光量のデータに一定の値が上乗せされるなど、何らかの影響が残る可能性がある。   Then, the kTC noise is added to the offset signal Sai, and the signal output from the amplifier circuit 2 becomes relatively large. For this reason, even if the charge injection phenomenon effectively cancels the charge due to the discharge of the charge from the correction capacitor 7, a certain value is added to the data of the amount of light acquired by the photoelectric conversion means 11 thereafter. The impact may remain.

そこで、本実施形態では、増幅回路2の下流側にサンプリング手段10を設け、サンプリング手段10で、増幅回路2から出力された増幅信号Saから相関二重サンプリングにより誤差を除去して適正値をさらに下流側に出力するようになっている。   Therefore, in the present embodiment, the sampling unit 10 is provided on the downstream side of the amplifier circuit 2, and the sampling unit 10 removes an error from the amplified signal Sa output from the amplifier circuit 2 by correlated double sampling to further obtain an appropriate value. It is designed to output downstream.

具体的には、図10に示すように、制御手段9により補正用コンデンサ7への補正信号Scの印加が停止され、補正用コンデンサ7への補正信号Scの印加が停止されて補正用コンデンサ7から+Qcの電荷が放出された後、光電変換手段11による通常の光量検出が開始されると、サンプリング手段10は、光量検出の開始から終了までの間に設定された前後2つのサンプリングタイミングT、Tで増幅回路2から出力される増幅信号Saの値を記録する。 Specifically, as shown in FIG. 10, the application of the correction signal Sc to the correction capacitor 7 is stopped by the control means 9, the application of the correction signal Sc to the correction capacitor 7 is stopped, and the correction capacitor 7 When the normal light amount detection by the photoelectric conversion unit 11 is started after the + Qc charge is released from the sampling unit 10, the sampling unit 10 has two sampling timings T 1 before and after being set between the start and the end of the light amount detection. , T 2 records the value of the amplified signal Sa output from the amplifier circuit 2.

そして、サンプリング手段10は、サンプリングタイミングTで記録した増幅信号Saの値SaからサンプリングタイミングTで記録した増幅信号Saの値Saを減じた差分を算出する相関二重サンプリングを行い、相関二重サンプリングにより算出された差分をその光量検出期間に取得された増幅信号Saの適正値として下流側に出力するようになっている。 The sampling means 10 performs a correlated double sampling calculating a difference obtained by subtracting the value Sa 1 of the amplified signal Sa recorded at sampling timing T 1 from the value Sa 2 of the amplified signal Sa recorded at sampling timing T 2, The difference calculated by correlated double sampling is output to the downstream side as an appropriate value of the amplified signal Sa acquired during the light amount detection period.

このように、サンプリング手段10で相関二重サンプリングを行うことで、増幅信号Saの2つの値Sa、Saに含まれている可能性があるkTCノイズ等の影響による誤差が除去された状態で増幅信号Saの適正値を出力することが可能となり、適正値として出力される増幅信号Saの信頼性がさらに向上する。 As described above, the correlated double sampling is performed by the sampling unit 10 so that an error due to the influence of kTC noise or the like that may be included in the two values Sa 1 and Sa 2 of the amplified signal Sa is removed. Thus, it is possible to output an appropriate value of the amplified signal Sa, and the reliability of the amplified signal Sa output as the appropriate value is further improved.

以上のように、本実施形態に係るチャージアンプ回路1およびチャージアンプ補正方法によれば、チャージインジェクション補正回路6の補正信号印加手段8から補正用コンデンサ7に印加する補正信号Scの印加により補正用コンデンサ7の両電極間にかかる電圧を、電荷リセット用スイッチ4をオン/オフさせるために電荷リセット用スイッチ4に印加される電荷リセット信号Srとは正負が逆の電圧とした。   As described above, according to the charge amplifier circuit 1 and the charge amplifier correction method according to the present embodiment, correction is performed by applying the correction signal Sc applied from the correction signal applying unit 8 of the charge injection correction circuit 6 to the correction capacitor 7. The voltage applied between both electrodes of the capacitor 7 is a voltage that is opposite in polarity to the charge reset signal Sr applied to the charge reset switch 4 to turn on / off the charge reset switch 4.

このように構成することで、電荷リセット用スイッチ4の寄生容量に由来して電荷リセット用スイッチ4の端子a部分に蓄積され、電荷リセット用スイッチ4がオフ状態とされることで生じるチャージインジェクション現象によりチャージ用コンデンサ3に流れ込む電荷に対して、チャージインジェクション補正回路6の補正用コンデンサ7から正負が逆の電荷を放出させて相殺させることが可能となる。そのため、チャージインジェクション現象によるチャージ用コンデンサ3への電荷の蓄積を確実に抑制することが可能となる。   With this configuration, the charge injection phenomenon that occurs due to the parasitic capacitance of the charge reset switch 4 being accumulated in the terminal a portion of the charge reset switch 4 and the charge reset switch 4 being turned off. As a result, the charge flowing into the charging capacitor 3 can be canceled by discharging charges having opposite polarity from the correcting capacitor 7 of the charge injection correcting circuit 6. Therefore, it is possible to reliably suppress the accumulation of electric charges in the charging capacitor 3 due to the charge injection phenomenon.

また、補正用コンデンサ7から放出させる電荷量を適切に調整することにより、チャージ用コンデンサ3への電荷の蓄積をほぼ0とすることができるため、電荷の蓄積によって生じるオフセット信号Saiを有効に抑制してほぼ0とすることができる。   Further, by appropriately adjusting the amount of charge discharged from the correction capacitor 7, the charge accumulation in the charge capacitor 3 can be made almost zero, so that the offset signal Sai caused by the charge accumulation is effectively suppressed. And can be almost zero.

そのため、増幅回路2から適正な増幅信号Saを出力させることが可能となるとともに、従来のチャージアンプ回路100について図16に示したように、大きく増幅されたオフセット信号Saiにより光電変換手段による光量検出のダイナミックレンジが狭められてしまうような事態が生じることを有効に防止して、大きなダイナミックレンジの下で増幅信号Saを適正に取得することが可能となる。   Therefore, it is possible to output an appropriate amplified signal Sa from the amplifier circuit 2, and as shown in FIG. 16 for the conventional charge amplifier circuit 100, the light amount detection by the photoelectric conversion means based on the greatly amplified offset signal Sai. Thus, it is possible to effectively prevent the occurrence of a situation where the dynamic range is narrowed, and to appropriately acquire the amplified signal Sa under a large dynamic range.

さらに、前述したように、チャージインジェクション現象由来のオフセット信号Saiによる影響は、光電変換手段11が微弱な光を検出する場合に特に大きく現れる。そのため、そのチャージインジェクション現象由来のオフセット信号Saiをほぼ0とすることが可能な本発明に係るチャージアンプ回路やチャージアンプ補正方法は、例えば放射線画像読取装置に設けられた光電変換手段により放射線画像変換プレートの輝尽性蛍光体層から蛍光として放射される輝尽光を読み取る際の信号の増幅に用いられる場合のように、微弱な光を検出する場合に特に有効にその効果が発揮される。   Furthermore, as described above, the influence of the offset signal Sai derived from the charge injection phenomenon is particularly significant when the photoelectric conversion means 11 detects weak light. For this reason, the charge amplifier circuit and the charge amplifier correction method according to the present invention that can make the offset signal Sai derived from the charge injection phenomenon almost zero are, for example, radiation image conversion by photoelectric conversion means provided in the radiation image reading apparatus. This effect is particularly effective when detecting faint light, such as when used to amplify signals when reading the photostimulated light emitted as fluorescence from the photostimulable phosphor layer of the plate.

なお、本実施形態では、制御手段9から電荷リセット信号印加手段5や補正信号印加手段8への制御のタイミングをずらすことで、電荷リセット用スイッチ4をオン状態とした後に補正用コンデンサ7への補正信号Scの印加を開始したり、電荷リセット用スイッチ4をオフ状態とした後に補正用コンデンサ7への補正信号Scの印加を停止するように制御する場合について説明した。   In the present embodiment, by shifting the control timing from the control means 9 to the charge reset signal applying means 5 and the correction signal applying means 8, the charge reset switch 4 is turned on and then applied to the correction capacitor 7. A case has been described in which the application of the correction signal Sc is started or the application of the correction signal Sc to the correction capacitor 7 is stopped after the charge reset switch 4 is turned off.

しかし、この他にも、例えば制御手段9と補正信号印加手段8との間にバッファやインバータ等を含む図示しない遅延回路を設けておき、制御手段9から電荷リセット信号印加手段5に対して電荷リセット用スイッチ4のオン/オフを指示する信号を出力すると同時に補正信号印加手段8に対して補正用コンデンサ7への補正信号Scの印加やその停止を指示する信号を出力するように構成することも可能である。   However, in addition to this, for example, a delay circuit (not shown) including a buffer, an inverter, or the like is provided between the control unit 9 and the correction signal applying unit 8, and the charge from the control unit 9 to the charge reset signal applying unit 5 is charged. It is configured to output a signal instructing on / off of the reset switch 4 and at the same time a signal instructing the correction signal applying means 8 to apply or stop the correction signal Sc to the correction capacitor 7. Is also possible.

このように構成すれば、遅延回路で制御手段9から補正信号印加手段8に対して出力された信号が遅延されて到達し、電荷リセット用スイッチ4のオン/オフに遅延して補正用コンデンサ7への補正信号Scの印加が開始されまたは停止されるようになり、本実施形態と同様の効果を得ることができる。   With this configuration, the signal output from the control means 9 to the correction signal applying means 8 is delayed by the delay circuit and arrives, and is delayed by the on / off of the charge reset switch 4 to be corrected by the correction capacitor 7. Application of the correction signal Sc to is started or stopped, and the same effect as in the present embodiment can be obtained.

また、本実施形態では、電荷リセット信号印加手段5から正の電圧の電荷リセット信号Srを出力し、補正信号印加手段8から負の電圧の補正信号Scを出力する場合について述べたが、電荷リセット信号と補正信号Scの正負が逆であっても本実施形態と全く同様に説明できることは言うまでもない。   In the present embodiment, the case where the positive charge reset signal Sr is output from the charge reset signal applying unit 5 and the negative voltage correction signal Sc is output from the correction signal applying unit 8 has been described. It goes without saying that even if the signal and the correction signal Sc are opposite in polarity, the description can be made in the same manner as in the present embodiment.

本実施形態に係るチャージアンプ回路の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the charge amplifier circuit which concerns on this embodiment. 電荷リセット用スイッチの端子部分や補正用コンデンサに生じる電荷等を説明する図である。It is a figure explaining the electric charge etc. which are produced in the terminal part of an electric charge reset switch, and a capacitor for amendment. 増幅回路から出力される増幅信号が増加する状態を示すグラフである。It is a graph which shows the state where the amplified signal output from an amplifier circuit increases. 電荷リセット用スイッチがオン状態とされ増幅信号が0になる状態を示すグラフである。It is a graph which shows the state in which the charge reset switch is turned on and the amplified signal becomes zero. 電荷リセット用スイッチがオン状態とされた後、補正用コンデンサに補正信号が印加させる状態を示すグラフである。6 is a graph showing a state in which a correction signal is applied to the correction capacitor after the charge reset switch is turned on. 電荷リセット用スイッチがオフ状態とされた状態を示すグラフである。It is a graph which shows the state by which the switch for charge reset was made into the OFF state. チャージインジェクション現象由来の−Qaの電荷に対して補正用コンデンサから+Qcの電荷が放出される状態を説明する図である。It is a figure explaining the state from which + Qc electric charge is discharge | released from the capacitor | condenser for correction | amendment with respect to -Qa electric charge derived from a charge injection phenomenon. 補正用コンデンサからの電荷の放出によりチャージインジェクション現象由来の電荷が相殺されてオフセット信号が0になる状態を示すグラフである。It is a graph which shows the state from which the charge derived from a charge injection phenomenon is canceled by discharge | release of the electric charge from the capacitor | condenser for correction | amendment, and an offset signal becomes zero. 電荷リセット用スイッチのオン/オフ、補正用コンデンサへの補正信号の印加、停止および増幅信号の増減のサイクルを示すグラフである。It is a graph which shows the cycle of ON / OFF of a charge reset switch, application of a correction signal to a correction capacitor, stop, and increase / decrease of an amplification signal. サンプリング手段による相関二重サンプリングを説明するグラフである。It is a graph explaining the correlation double sampling by a sampling means. 従来のチャージアンプ回路の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the conventional charge amplifier circuit. 従来のチャージアンプ回路における光電変換手段による受光の感知、電荷リセット信号の印加、停止および増幅信号の増減のサイクルを示すグラフである。It is a graph which shows the cycle of the detection of the light reception by the photoelectric conversion means in the conventional charge amplifier circuit, application of a charge reset signal, a stop, and increase / decrease of an amplification signal. 電荷リセット用スイッチが有する寄生容量により配線や端子部分に電荷が蓄積される状態を説明する図である。It is a figure explaining the state in which electric charge is accumulate | stored in a wiring or a terminal part by the parasitic capacitance which the switch for electric charge reset has. 電荷リセット用スイッチの端子部分に蓄積されていた電荷がチャージ用コンデンサに移動するチャージインジェクション現象を説明する図である。It is a figure explaining the charge injection phenomenon in which the electric charge accumulate | stored in the terminal part of the charge reset switch moves to the capacitor for charge. チャージインジェクション現象により増幅回路からオフセット信号が出力される状態を示すグラフである。It is a graph which shows the state from which an offset signal is output from an amplifier circuit by a charge injection phenomenon. 光電変換手段が微弱な光を検出する場合に大きく増幅されるオフセット信号を説明するグラフである。It is a graph explaining the offset signal greatly amplified when a photoelectric conversion means detects weak light.

符号の説明Explanation of symbols

1 チャージアンプ回路
2 増幅回路
3 チャージ用コンデンサ
4 電荷リセット用スイッチ
5 電荷リセット信号印加手段
6 チャージインジェクション補正回路
7 補正用コンデンサ
8 補正信号印加手段
9 制御手段
10 サンプリング手段
11 光電変換手段
a 電荷リセット用スイッチの光電変換手段側の端子
Ca 電荷リセット用スイッチの寄生容量
Cc 補正用コンデンサの静電容量
Q チャージ用コンデンサに蓄積された電荷
Vsc 補正用コンデンサの両電極間にかかる電圧
Sc 補正信号
Sr 電荷リセット信号
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Charge amplifier circuit 2 Amplifying circuit 3 Charge capacitor 4 Charge reset switch 5 Charge reset signal application means 6 Charge injection correction circuit 7 Correction capacitor 8 Correction signal application means 9 Control means 10 Sampling means 11 Photoelectric conversion means a For charge reset Terminal Ca on the photoelectric conversion means side of the switch Parasitic capacitance Cc of the charge resetting switch Capacitance Q of the correcting capacitor Q Charge Vsc accumulated in the charging capacitor Sc applied between both electrodes of the correcting capacitor Sc Correction signal Sr Charge resetting signal

Claims (20)

受光した光電変換手段が受光量に応じて発生させた電荷を蓄積するチャージ用コンデンサと、電荷リセット信号印加手段から印加される電荷リセット信号に応じて前記チャージ用コンデンサから蓄積した電荷を放電させる電荷リセット用スイッチと、増幅回路とを備えるチャージアンプ回路において、
前記電荷リセット用スイッチの前記光電変換手段側の端子に一方の電極が接続された補正用コンデンサと、前記補正用コンデンサの他方の電極に前記電荷リセット信号と正負が逆の電圧を生じさせるために補正信号を印加する補正信号印加手段とを有するチャージインジェクション補正回路を備えることを特徴とするチャージアンプ回路。
A charge capacitor that accumulates the charge generated by the received photoelectric conversion means according to the amount of received light, and a charge that discharges the charge accumulated from the charge capacitor according to the charge reset signal applied from the charge reset signal applying means In a charge amplifier circuit including a reset switch and an amplifier circuit,
A correction capacitor having one electrode connected to a terminal on the photoelectric conversion means side of the charge reset switch, and a voltage having a polarity opposite to that of the charge reset signal is generated on the other electrode of the correction capacitor. A charge amplifier circuit comprising a charge injection correction circuit having correction signal applying means for applying a correction signal.
前記補正用コンデンサの静電容量と、前記補正信号の印加により前記補正用コンデンサの両電極間にかかる前記電圧とは、それらの積の絶対値が、前記電荷リセット用スイッチの寄生容量と前記電荷リセット信号として印加される電圧との積の絶対値と等しくなるように設定されることを特徴とする請求項1に記載のチャージアンプ回路。   The capacitance of the correction capacitor and the voltage applied between both electrodes of the correction capacitor by application of the correction signal are the absolute value of the product of the parasitic capacitance of the charge reset switch and the charge. 2. The charge amplifier circuit according to claim 1, wherein the charge amplifier circuit is set to be equal to an absolute value of a product of a voltage applied as a reset signal. 前記補正信号の印加により前記補正用コンデンサの両電極間にかかる電圧を一定の電圧とし、前記補正用コンデンサの静電容量が調整されることを特徴とする請求項2に記載のチャージアンプ回路。   3. The charge amplifier circuit according to claim 2, wherein a voltage applied between the electrodes of the correction capacitor is set to a constant voltage by applying the correction signal, and a capacitance of the correction capacitor is adjusted. 前記補正用コンデンサの静電容量が固定され、前記補正信号の印加により前記補正用コンデンサの両電極間にかかる電圧が調整されることを特徴とする請求項2に記載のチャージアンプ回路。   3. The charge amplifier circuit according to claim 2, wherein a capacitance of the correction capacitor is fixed, and a voltage applied between both electrodes of the correction capacitor is adjusted by applying the correction signal. 前記補正用コンデンサへの前記補正信号の印加は、前記電荷リセット信号印加手段から前記電荷リセット用スイッチに前記電荷リセット信号が印加された後に開始されることを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか一項に記載のチャージアンプ回路。   5. The application of the correction signal to the correction capacitor is started after the charge reset signal is applied from the charge reset signal applying means to the charge reset switch. The charge amplifier circuit according to any one of the above. 前記補正信号印加手段の動作を制御する制御手段を備え、
前記制御手段と前記補正信号印加手段との間に遅延回路が設けられ、
前記電荷リセット信号印加手段から前記電荷リセット用スイッチに前記電荷リセット信号が印加されると同時に前記制御手段から前記補正信号印加手段に対して前記補正用コンデンサへの前記補正信号の印加を指示する信号が出力され、前記遅延回路により前記信号が遅延されて前記補正信号印加手段に到達することにより、前記補正信号印加手段から前記補正用コンデンサへの前記補正信号の印加の開始が遅延されることを特徴とする請求項5に記載のチャージアンプ回路。
Control means for controlling the operation of the correction signal applying means,
A delay circuit is provided between the control means and the correction signal applying means;
A signal that instructs the correction signal applying unit to apply the correction signal to the correction capacitor simultaneously from the control unit when the charge reset signal is applied from the charge reset signal applying unit to the charge reset switch. And the delay circuit delays the start of application of the correction signal from the correction signal application unit to the correction capacitor by reaching the correction signal application unit. 6. The charge amplifier circuit according to claim 5, wherein:
前記補正用コンデンサへの前記補正信号の印加は、前記電荷リセット信号印加手段から前記電荷リセット用スイッチへの前記電荷リセット信号の印加が停止された後に停止されることを特徴とする請求項1から請求項6のいずれか一項に記載のチャージアンプ回路。   The application of the correction signal to the correction capacitor is stopped after the application of the charge reset signal from the charge reset signal applying unit to the charge reset switch is stopped. The charge amplifier circuit according to claim 6. 前記補正信号印加手段の動作を制御する制御手段を備え、
前記制御手段と前記補正信号印加手段との間に遅延回路が設けられ、
前記電荷リセット信号印加手段から前記電荷リセット用スイッチへの前記電荷リセット信号の印加が停止されると同時に前記制御手段から前記補正信号印加手段に対して前記補正用コンデンサへの前記補正信号の印加の停止を指示する信号が出力され、前記遅延回路により前記信号が遅延されて前記補正信号印加手段に到達することにより、前記補正信号印加手段から前記補正用コンデンサへの前記補正信号の印加の停止が遅延されることを特徴とする請求項7に記載のチャージアンプ回路。
Control means for controlling the operation of the correction signal applying means,
A delay circuit is provided between the control means and the correction signal applying means;
When the application of the charge reset signal from the charge reset signal applying means to the charge reset switch is stopped, the correction signal is applied from the control means to the correction signal applying means to the correction capacitor. A stop instruction signal is output, and the delay circuit delays the signal to reach the correction signal application unit, thereby stopping the application of the correction signal from the correction signal application unit to the correction capacitor. 8. The charge amplifier circuit according to claim 7, wherein the charge amplifier circuit is delayed.
前記増幅回路から出力された増幅信号から相関二重サンプリングにより誤差を除去して適正値を出力するサンプリング手段を備え、
前記サンプリング手段は、前記補正用コンデンサへの前記補正信号の印加が停止された後、前記相関二重サンプリングによる前記増幅信号の適正化を行うことを特徴とする請求項7または請求項8に記載のチャージアンプ回路。
A sampling means for removing an error by correlated double sampling from the amplified signal output from the amplifier circuit and outputting an appropriate value,
9. The sampling means according to claim 7 or 8, wherein after the application of the correction signal to the correction capacitor is stopped, the amplification signal is optimized by the correlated double sampling. Charge amplifier circuit.
前記光電変換手段は、フォトダイオードであることを特徴とする請求項1から請求項9のいずれか一項に記載のチャージアンプ回路。   The charge amplifier circuit according to claim 1, wherein the photoelectric conversion unit is a photodiode. 放射線画像読取装置の前記光電変換手段により輝尽光を読み取る際の信号の増幅に用いられることを特徴とする請求項1から請求項10のいずれか一項に記載のチャージアンプ回路。   11. The charge amplifier circuit according to claim 1, wherein the charge amplifier circuit is used for amplification of a signal when the photostimulated light is read by the photoelectric conversion unit of the radiation image reading apparatus. 受光した光電変換手段が受光量に応じて発生させた電荷を蓄積するチャージ用コンデンサと、電荷リセット信号印加手段から印加される電荷リセット信号に応じて前記チャージ用コンデンサから蓄積した電荷を放電させる電荷リセット用スイッチと、増幅回路とを備えるチャージアンプ回路におけるチャージアンプ補正方法において、
前記電荷リセット用スイッチの前記光電変換手段側の端子に一方の電極が接続された補正用コンデンサに対して、前記補正用コンデンサの他方の電極に接続された補正信号印加手段から前記電荷リセット信号と正負が逆の電圧を生じさせるために補正信号を印加することを特徴とするチャージアンプ補正方法。
A charge capacitor that accumulates the charge generated by the received photoelectric conversion means according to the amount of received light, and a charge that discharges the charge accumulated from the charge capacitor according to the charge reset signal applied from the charge reset signal applying means In a charge amplifier correction method in a charge amplifier circuit including a reset switch and an amplifier circuit,
With respect to a correction capacitor having one electrode connected to a terminal on the photoelectric conversion means side of the charge reset switch, the charge reset signal and the charge reset signal from the correction signal applying means connected to the other electrode of the correction capacitor A charge amplifier correction method, wherein a correction signal is applied in order to generate a voltage having opposite polarity.
前記補正用コンデンサの静電容量と、前記補正信号の印加により前記補正用コンデンサの両電極間にかかる電圧との積の絶対値が、前記電荷リセット用スイッチの寄生容量と前記電荷リセット信号として印加される電圧との積の絶対値と等しくなるように設定されることを特徴とする請求項12に記載のチャージアンプ補正方法。   The absolute value of the product of the capacitance of the correction capacitor and the voltage applied between both electrodes of the correction capacitor when the correction signal is applied is applied as the parasitic capacitance of the charge reset switch and the charge reset signal. 13. The charge amplifier correction method according to claim 12, wherein the charge amplifier correction method is set so as to be equal to an absolute value of a product of a voltage to be applied. 前記補正信号の印加により前記補正用コンデンサの両電極間にかかる電圧を一定の電圧とし、前記補正用コンデンサの静電容量を調整することを特徴とする請求項13に記載のチャージアンプ補正方法。   14. The charge amplifier correction method according to claim 13, wherein a voltage applied between both electrodes of the correction capacitor is made constant by applying the correction signal, and a capacitance of the correction capacitor is adjusted. 前記補正用コンデンサの静電容量が固定され、前記補正信号の印加により前記補正用コンデンサの両電極間にかかる電圧を調整することを特徴とする請求項13に記載のチャージアンプ補正方法。   14. The charge amplifier correction method according to claim 13, wherein a capacitance of the correction capacitor is fixed, and a voltage applied between both electrodes of the correction capacitor is adjusted by applying the correction signal. 前記電荷リセット信号印加手段から前記電荷リセット用スイッチに前記電荷リセット信号が印加された後に前記補正用コンデンサへの前記補正信号の印加を開始することを特徴とする請求項12から請求項15のいずれか一項に記載のチャージアンプ補正方法。   16. The application of the correction signal to the correction capacitor is started after the charge reset signal is applied to the charge reset switch from the charge reset signal applying unit. The charge amplifier correction method according to claim 1. 前記電荷リセット信号印加手段から前記電荷リセット用スイッチに前記電荷リセット信号が印加されると同時に前記補正信号印加手段に対して前記補正用コンデンサへの前記補正信号の印加を指示する信号が出力され、遅延回路により前記信号が遅延されて前記補正信号印加手段に到達し、前記補正信号印加手段から前記補正用コンデンサへの前記補正信号の印加の開始が遅延されることを特徴とする請求項16に記載のチャージアンプ補正方法。   The charge reset signal is applied to the charge reset switch from the charge reset signal applying means, and at the same time, a signal instructing the correction signal applying means to apply the correction signal to the correction capacitor is output. The delay circuit delays the start of the application of the correction signal from the correction signal application unit to the correction capacitor by delaying the signal to the correction signal application unit. The charge amplifier correction method described. 前記電荷リセット信号印加手段から前記電荷リセット用スイッチへの前記電荷リセット信号の印加が停止された後に前記補正用コンデンサへの前記補正信号の印加を停止することを特徴とする請求項12から請求項17のいずれか一項に記載のチャージアンプ補正方法。   13. The application of the correction signal to the correction capacitor is stopped after the application of the charge reset signal from the charge reset signal applying means to the charge reset switch is stopped. 18. The charge amplifier correction method according to any one of items 17. 前記電荷リセット信号印加手段から前記電荷リセット用スイッチへの前記電荷リセット信号の印加が停止されると同時に前記補正信号印加手段に対して前記補正用コンデンサへの前記補正信号の印加の停止を指示する信号が出力され、遅延回路により前記信号が遅延されて前記補正信号印加手段に到達し、前記補正信号印加手段から前記補正用コンデンサへの前記補正信号の印加の停止が遅延されることを特徴とする請求項18に記載のチャージアンプ補正方法。   When the application of the charge reset signal from the charge reset signal applying unit to the charge reset switch is stopped, the correction signal applying unit is instructed to stop the application of the correction signal to the correction capacitor. A signal is output, the signal is delayed by a delay circuit and reaches the correction signal applying unit, and the stop of the application of the correction signal from the correction signal applying unit to the correction capacitor is delayed. The charge amplifier correction method according to claim 18. 前記補正用コンデンサへの前記補正信号の印加が停止された後、前記増幅回路から出力された増幅信号から相関二重サンプリングにより誤差を除去して適正値を出力することを特徴とする請求項18または請求項19に記載のチャージアンプ補正方法。   19. After the application of the correction signal to the correction capacitor is stopped, an error is removed from the amplified signal output from the amplifier circuit by correlated double sampling, and an appropriate value is output. The charge amplifier correction method according to claim 19.
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