JP2010250564A - Sensing device and electronic apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、検出素子の状態に応じた信号を出力するセンシング装置および電子機器に関する。 The present invention relates to a sensing device and an electronic device that output a signal corresponding to a state of a detection element.
従来、指やペンなどの物体が画面に接近したことを検出する機能を有する表示装置が知られている。例えば特許文献1に開示された表示装置は、表示画面内に内蔵された複数の光センサの各々の受光量を示すデータをセンシング画像に変換し、任意の時刻におけるセンシング画像と、それよりも1フレームまたは2フレーム前のセンシング画像との差分データに基づいて、物体が画面に接近したか否かを検出している。
Conventionally, a display device having a function of detecting that an object such as a finger or a pen has approached the screen is known. For example, the display device disclosed in
ところで、特許文献1の技術では、TFT(Thin Film Transistor)を用いて光センサの制御を行っている。TFTはCMOSに比べて特性のバラツキが大きいため、TFTを利用した光センサにおいては、TFTの特性のバラツキに起因した固定パターンノイズを低減することが望まれる。特許文献1の技術によれば、2つのフレームにおけるセンシング画像の差分を取ることにより、固定パターンノイズを除去することが可能になるが、このためにはフレームメモリが必要となる。したがって、装置の規模が大型化してしまうという問題があった。
以上の事情に鑑みて、本発明は、固定パターンノイズを低減しつつ装置規模の大型化を抑制するという課題の解決を目的としている。
By the way, in the technique of
In view of the above circumstances, an object of the present invention is to solve the problem of suppressing an increase in apparatus scale while reducing fixed pattern noise.
以上の課題を解決するために、本発明に係るセンシング装置は、複数の制御線と複数の信号線との交差に対応して配置されるとともに、各々が、検出素子の状態に応じた検出信号を生成する複数の検出回路と、複数の制御線の各々に対して、当該制御線に対応する検出回路を駆動するための駆動信号を順次出力する駆動回路と、複数の信号線と1対1に対応して設けられるとともに、駆動信号が出力された制御線に対応する検出回路で生成された検出信号を保持する複数の保持部と、複数の保持部と1対1に対応して設けられ、対応する保持部にて保持された検出信号を増幅して第1信号を出力する複数の増幅部と、複数の増幅部の各々について、当該増幅部の特性に応じた第2信号を読み出すことが可能な状態になるように制御して、第2信号を出力させる制御部と、複数の増幅部の数だけの第1信号を記憶するメモリと、第2信号と、メモリから読み出した第1信号との差分を算出する差分回路と、を備える。 In order to solve the above problems, the sensing device according to the present invention is arranged corresponding to the intersection of the plurality of control lines and the plurality of signal lines, and each of the detection signals corresponds to the state of the detection element. A plurality of detection circuits that generate a signal, a drive circuit that sequentially outputs a drive signal for driving the detection circuit corresponding to the control line, and a plurality of signal lines, And a plurality of holding units that hold detection signals generated by a detection circuit corresponding to the control line from which the drive signal is output, and a plurality of holding units that are provided in one-to-one correspondence. Amplifying the detection signal held in the corresponding holding unit and outputting the first signal, and reading out the second signal corresponding to the characteristics of the amplifying unit for each of the plurality of amplifying units Is controlled to be in a possible state, the second And a control unit to output the items, a memory for storing a first signal corresponding to the number of the plurality of amplifier unit, a second signal, a differential circuit for calculating a difference between the first signal read from the memory.
より具体的には、増幅部は、電流増幅トランジスタを含むソースフォロアアンプで構成され、制御部は、電流増幅トランジスタの閾値電圧が第2信号に反映されるように増幅部を制御する。そして、各増幅部は、第1電位が供給される第1電源線と、第2電位が供給される第2電源線との間に配置される定電流源と、定電流源と第2電源線との間に配置される電流増幅トランジスタと、電流増幅トランジスタのゲートとドレインとの間に配置される第1スイッチング素子と、を備え、各増幅部の定電流源と電流増幅トランジスタとの間の出力端子と、出力線との間には、複数の増幅部と1対1に対応する複数の第2スイッチング素子が配置され、制御部は、第1信号を読み出す第1読出期間において、各増幅部の第1スイッチング素子を全てオフ状態にするとともに、各第2スイッチング素子を順次オン状態にし、第1読出期間の後の期間であって、第2信号を読み出す第2読出期間において、各増幅部の第1スイッチング素子を全てオン状態にするとともに、各第2スイッチング素子を順次オン状態にする。
なお、第1電位が第2電位よりも高い場合は、電流増幅トランジスタをPチャネル型で構成し、第1電位が第2電位よりも低い場合は、電流増幅トランジスタをNチャネル型で構成することが好適である。
More specifically, the amplification unit includes a source follower amplifier including a current amplification transistor, and the control unit controls the amplification unit so that the threshold voltage of the current amplification transistor is reflected in the second signal. Each amplification unit includes a constant current source, a constant current source, and a second power source arranged between a first power supply line to which a first potential is supplied and a second power supply line to which a second potential is supplied. A current amplifying transistor disposed between the line and a first switching element disposed between a gate and a drain of the current amplifying transistor, between the constant current source of each amplifying unit and the current amplifying transistor. Between the output terminal and the output line, a plurality of amplification units and a plurality of second switching elements corresponding to the one-to-one are arranged. All the first switching elements of the amplifying unit are turned off, and each second switching element is sequentially turned on. In the second reading period in which the second signal is read out after the first reading period, The first switching element of the amplifier As well as the on state Te and sequentially turned on each of the second switching element.
When the first potential is higher than the second potential, the current amplification transistor is configured as a P-channel type, and when the first potential is lower than the second potential, the current amplification transistor is configured as an N-channel type. Is preferred.
以上の態様によれば、1行分の第1信号と、各増幅部の電流増幅トランジスタの閾値電圧を反映させた第2信号との差分を取ることにより、各増幅部の電流増幅トランジスタの特性のバラツキを補償することができる。また、この態様においては、行単位で差分を取るため、メモリの容量は、1行分の第1信号を保持できる程度の容量で済む。すなわち、この態様によれば、各増幅部の電流増幅トランジスタの特性のバラツキに起因する固定パターンノイズを除去するとともに装置規模の大型化を抑制できるという利点がある。 According to the above aspect, by taking the difference between the first signal for one row and the second signal reflecting the threshold voltage of the current amplification transistor of each amplification unit, the characteristics of the current amplification transistor of each amplification unit are obtained. Can be compensated for. In this aspect, since the difference is taken in units of rows, the capacity of the memory is sufficient to hold the first signal for one row. That is, according to this aspect, there is an advantage that the fixed pattern noise caused by the variation in the characteristics of the current amplifying transistors of the respective amplifying units can be removed and the increase in the scale of the apparatus can be suppressed.
また、本発明に係るセンシング装置の態様として、各増幅部は、第1電位が供給される第1電源線と、第2電位が供給される第2電源線との間に配置される定電流源と、定電流源と第2電源線との間に配置される電流増幅トランジスタと、第3電位が供給される第3電源線と、電流増幅トランジスタのゲートとの間に配置される第1スイッチング素子と、を備え、各増幅部の定電流源と電流増幅トランジスタとの間の出力端子と、出力線との間には、複数の増幅部と1対1に対応する複数の第2スイッチング素子が配置され、制御部は、第1信号を読み出す第1読出期間において、各増幅部の第1スイッチング素子を全てオフ状態にするとともに、各第2スイッチング素子を順次オン状態にし、第1読出期間の後の期間であって、第2信号を読み出す第2読出期間において、各増幅部の第1スイッチング素子を全てオン状態にするとともに、各第2スイッチング素子を順次オン状態にする。 Moreover, as an aspect of the sensing device according to the present invention, each amplifying unit includes a constant current disposed between a first power supply line to which a first potential is supplied and a second power supply line to which a second potential is supplied. A first current amplifier disposed between a power source, a current amplification transistor disposed between the constant current source and the second power supply line, a third power supply line to which a third potential is supplied, and a gate of the current amplification transistor. A plurality of second switching units corresponding to the plurality of amplification units on a one-to-one basis between the output terminal between the constant current source of each amplification unit and the current amplification transistor and the output line. In the first read period in which the first signal is read, the control unit turns off all the first switching elements of each amplification unit and sequentially turns on the second switching elements to perform the first reading. After the period, the second signal In the second reading period that begins seen, as well as all turned on the first switching element of each amplification unit, to sequentially turn on the respective second switching element.
この態様においては、第3電源線に供給される第3電位を所定の値に設定することにより、第2読出期間において読み出される第2信号に所定のオフセットを与えることができる。これにより、出力信号である差分を所望の値に設定することができる。 In this aspect, by setting the third potential supplied to the third power supply line to a predetermined value, it is possible to give a predetermined offset to the second signal read in the second reading period. Thereby, the difference which is an output signal can be set to a desired value.
本発明に係るセンシング装置の他の態様として、複数の制御線と複数の信号線との交差に対応して配置されるとともに、各々が、検出素子の状態に応じた検出信号を生成する複数の検出回路と、複数の制御線の各々に対して、当該制御線に対応する検出回路を駆動するための駆動信号を順次出力する駆動回路と、複数の信号線と1対1に対応して設けられるとともに、駆動信号が出力された制御線に対応する検出回路で生成された検出信号を保持する複数の保持部と、複数の保持部と1対1に対応して設けられ、対応する保持部にて保持された検出信号を増幅して第1信号を出力する複数の増幅部と、複数の増幅部の各々について、当該増幅部の特性に応じた第2信号を読み出すことが可能な状態になるように制御して、第2信号を出力させる制御部と、複数の増幅部の数だけの第2信号を記憶するメモリと、第1信号と、メモリから読み出した第2信号との差分を算出する差分回路と、を備える。
As another aspect of the sensing device according to the present invention, a plurality of control devices are arranged corresponding to intersections of a plurality of control lines and a plurality of signal lines, and each generates a plurality of detection signals according to the state of the detection element. A detection circuit, a drive circuit that sequentially outputs a drive signal for driving the detection circuit corresponding to the control line, and a plurality of signal lines are provided in a one-to-one correspondence with the plurality of control lines. A plurality of holding units that hold detection signals generated by a detection circuit corresponding to the control line to which the drive signal is output, and a plurality of holding units that are provided in a one-to-one correspondence with the holding units. A plurality of amplifying units that amplify the detection signal held in
より具体的には、増幅部は、電流増幅トランジスタを含むソースフォロアアンプで構成され、制御部は、電流増幅トランジスタの閾値電圧が第2信号に反映されるように増幅部を制御する。そして、各増幅部は、第1電位が供給される第1電源線と、第2電位が供給される第2電源線との間に配置される定電流源と、定電流源と第2電源線との間に配置される電流増幅トランジスタと、電流増幅トランジスタのゲートとドレインとの間に配置される第1スイッチング素子と、を備え、各増幅部の定電流源と電流増幅トランジスタとの間の出力端子と、出力線との間には、複数の増幅部と1対1に対応する複数の第2スイッチング素子が配置され、制御部は、第2信号を読み出す第2読出期間において、各増幅部の第1スイッチング素子を全てオン状態にするとともに、各第2スイッチング素子を順次オン状態にし、第2読出期間の後の期間であって第1信号を読み出す第1読出期間において、各増幅部の第1スイッチング素子を全てオフ状態にするとともに、各第2スイッチング素子を順次オン状態にする。 More specifically, the amplification unit includes a source follower amplifier including a current amplification transistor, and the control unit controls the amplification unit so that the threshold voltage of the current amplification transistor is reflected in the second signal. Each amplification unit includes a constant current source, a constant current source, and a second power source arranged between a first power supply line to which a first potential is supplied and a second power supply line to which a second potential is supplied. A current amplifying transistor disposed between the line and a first switching element disposed between a gate and a drain of the current amplifying transistor, between the constant current source of each amplifying unit and the current amplifying transistor. Between the output terminal and the output line, a plurality of amplification units and a plurality of second switching elements corresponding to the one-to-one correspondence are arranged. All the first switching elements of the amplifying unit are turned on, and each second switching element is sequentially turned on, and each amplification is performed in a first read period after the second read period and reading the first signal. All first switching elements While the OFF state, and sequentially turned on each of the second switching element.
この態様においては、先ず、各増幅部の電流増幅トランジスタの閾値電圧に応じた第2信号を読み出してメモリに記憶させておき、その後、各行の第1信号と、メモリから読み出した第2信号との差分を算出する。この態様によれば、1行分の第1信号を読み出した後、第2信号を読み出すために、各増幅部の第1スイッチング素子を全てオン状態にするとともに、各第2スイッチング素子を順次オン状態にするように制御する必要は無く、メモリから第2信号を読み出すだけで済む。したがって、制御処理を簡素化できるとともに第2信号の読み出しを迅速に行うことが可能になるという利点がある。 In this aspect, first, the second signal corresponding to the threshold voltage of the current amplification transistor of each amplifier is read and stored in the memory, and then the first signal of each row, the second signal read from the memory, and The difference is calculated. According to this aspect, in order to read the second signal after reading the first signal for one row, all the first switching elements of each amplification unit are turned on and the second switching elements are sequentially turned on. There is no need to control the state to be in a state, and it is only necessary to read the second signal from the memory. Therefore, there are advantages that the control process can be simplified and the second signal can be read quickly.
また、各増幅部は、第1電位が供給される第1電源線と、第2電位が供給される第2電源線との間に配置される定電流源と、定電流源と第2電源線との間に配置される電流増幅トランジスタと、第3電位が供給される第3電源線と、電流増幅トランジスタのゲートとドレインとの間に配置される第1スイッチング素子と、を備え、各増幅部の定電流源と電流増幅トランジスタとの間の出力端子と、出力線との間には、複数の増幅部と1対1に対応する複数の第2スイッチング素子が配置され、制御部は、第2信号を読み出す第2読出期間において、各増幅部の第1スイッチング素子を全てオン状態にするとともに、各第2スイッチング素子を順次オン状態にし、第2読出期間の後の期間であって第1信号を読み出す第1読出期間において、各増幅部の第1スイッチング素子を全てオフ状態にするとともに、各第2スイッチング素子を順次オン状態にするという態様とすることもできる。この態様によれば、第3電源線に供給される第3電位を所定の値に設定することにより、出力信号である差分を所望の値に設定することができる。 Each amplification unit includes a constant current source, a constant current source, and a second power source arranged between a first power supply line to which a first potential is supplied and a second power supply line to which a second potential is supplied. A current amplifying transistor disposed between the line, a third power supply line to which a third potential is supplied, and a first switching element disposed between a gate and a drain of the current amplifying transistor, Between the output terminal between the constant current source of the amplification unit and the current amplification transistor and the output line, a plurality of amplification units and a plurality of second switching elements corresponding to the one-to-one are arranged, and the control unit In the second readout period for reading out the second signal, all the first switching elements of the amplifiers are turned on, and the second switching elements are sequentially turned on, which is a period after the second readout period. In the first reading period for reading the first signal, A first switching element having a width portion while all turned off, it may be a mode that sequentially turns on the respective second switching element. According to this aspect, the difference as the output signal can be set to a desired value by setting the third potential supplied to the third power supply line to a predetermined value.
さらに、本発明に係るセンシング回路は、各種の電子機器に利用することができる。この種の機器としては、指紋センサ、静脈センサ、タッチパネル、コンタクトイメージセンサなどがある。 Furthermore, the sensing circuit according to the present invention can be used in various electronic devices. Examples of this type of device include a fingerprint sensor, a vein sensor, a touch panel, and a contact image sensor.
<A:第1実施形態>
図1は、本発明の第1実施形態に係るセンシング装置10の構成を示すブロック図である。図1に示すように、センシング装置10は、複数の検出回路Pと、駆動回路20と、複数の保持部30と、出力部40と、制御部50とを備える。複数の検出回路Pは、検出領域100に配列される。より具体的には以下のとおりである。検出領域100には、X方向に延在するm本の制御線70と、X方向に直交するY方向に延在するn本の信号線80とが設けられる(mおよびnは2以上の自然数)。各検出回路Pは、制御線70と信号線80との交差に対応する位置に配置される。したがって、これらの検出回路Pは縦m行×横n列のマトリクス状に配列する。
<A: First Embodiment>
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a
図1に示す駆動回路20は、制御部50から供給される信号VSYNCに基づいて、各検出回路Pを駆動するためのリセット信号RESおよび選択信号SELを各制御線70に順次出力する。図2に示すように、制御線70は、各々がX方向に延在するリセット線72と選択線74とからなる。第i行(1≦i≦m)の制御線70のリセット線72にはリセット信号RES[i]が供給され、第i行の制御線70の選択線74には選択信号SEL[i]が供給されるという具合である。
The
図3は、センシング装置10の動作に利用される各信号の具体的な波形を示す図である。図3に示すように、1垂直走査期間1V内の各単位期間T内において、リセット信号RES[1]〜RES[m]および選択信号SEL[1]〜SEL[m]は順次アクティブレベル(ハイレベル)に遷移する。
FIG. 3 is a diagram illustrating a specific waveform of each signal used for the operation of the
図3に示すように、各単位期間T内において駆動期間Tdが設定される。各駆動期間Tdは、リセット期間Trとセンシング期間Tsと読出期間T0とからなる。第i行の単位期間T内の駆動期間Tdのリセット期間Trにおいて、リセット信号RES[i]はハイレベルに設定される。リセット期間Trの後のセンシング期間Tsにおいて、リセット信号RES[i]および選択信号SEL[i]はローレベルに設定される。センシング期間Tsの後の読出期間Toにおいて、選択信号SEL[i]はハイレベルに設定されるという具合である。他の行についても同様である。 As shown in FIG. 3, the driving period Td is set within each unit period T. Each drive period Td includes a reset period Tr, a sensing period Ts, and a readout period T0. In the reset period Tr of the drive period Td within the unit period T of the i-th row, the reset signal RES [i] is set to a high level. In the sensing period Ts after the reset period Tr, the reset signal RES [i] and the selection signal SEL [i] are set to a low level. In the readout period To after the sensing period Ts, the selection signal SEL [i] is set to a high level. The same applies to the other rows.
図2は、検出回路Pの詳細な構成を示す回路図である。図2においては、第i行に属するひとつの検出回路Pが示されている。検出回路Pは、Nチャネル型のリセットトランジスタ61と、Nチャネル型の増幅トランジスタ62と、Nチャネル型の選択トランジスタ63と、受光量に応じた大きさの受光信号を出力する受光素子(例えばフォトダイオード)Qとを備える。受光素子Qの陰極は固定電位に接続されている。
FIG. 2 is a circuit diagram showing a detailed configuration of the detection circuit P. In FIG. 2, one detection circuit P belonging to the i-th row is shown. The detection circuit P includes an N-
図2に示すように、リセットトランジスタ61は、電源電位VELが供給される電源線90と増幅トランジスタ62のゲートとの間に介在する。リセットトランジスタ61のゲートはリセット線72に接続される。増幅トランジスタ62は、電源線90と選択トランジスタ63との間に介在する。増幅トランジスタ62のゲートには受光素子Qの陽極が接続される。図2に示すように、選択トランジスタ63は、増幅トランジスタ62と信号線80との間に介在する。選択トランジスタ63のゲートは選択線74に接続される。
As shown in FIG. 2, the
次に、検出回路Pの動作について説明する。ここでは、図3〜図6を参照しながら、第1行目の検出回路Pの具体的な動作を説明する。図3に示すように、リセット期間Trにおいては、リセット信号RES[1]はハイレベルに設定されるから、リセットトランジスタ61はオン状態になる。これにより、図4に示すように、増幅トランジスタ62のゲートの電位VAは電源電位VELに設定(リセット)される。
Next, the operation of the detection circuit P will be described. Here, the specific operation of the detection circuit P in the first row will be described with reference to FIGS. As shown in FIG. 3, in the reset period Tr, the reset signal RES [1] is set to a high level, so that the
図3に示すように、センシング期間Tsにおいては、リセット信号RES[1]および選択信号SEL[1]はローレベルに遷移するから、図5に示すように、リセットトランジスタ61および選択トランジスタ63はオフ状態に遷移する。このとき、増幅トランジスタ62のゲートの電位VAは、受光素子Qの光導電電流Ipに応じた値に設定される。受光素子Qの光導電電流Ipは、受光素子Qに対して入射される光量に応じて決まる。
As shown in FIG. 3, in the sensing period Ts, the reset signal RES [1] and the selection signal SEL [1] transition to a low level, so that the
図3に示すように、読出期間Toにおいては、選択信号SEL[1]がハイレベルに遷移するから、図6に示すように、選択トランジスタ63がオン状態になる。このとき、増幅トランジスタ62のゲートの電位VAに応じた大きさの検出電流Itが信号線80を流れる。
As shown in FIG. 3, during the readout period To, the selection signal SEL [1] transitions to a high level, so that the
センシング期間Tsにおいて指などの物体が検出領域100に影を落としながら接近または接触すると、影になった領域に対応して設けられた受光素子Qの受光量が変化して受光素子Qの光導電電流Ipが変化する。これに応じて増幅トランジスタ62のゲートの電位VAも変化する。そして、読出期間Toにおいて、受光量に応じた検出電流Itが信号線80に出力される。
When an object such as a finger approaches or comes into contact with the
再び図1に戻って説明を続ける。図1に示すように、本実施形態では、信号線80毎に保持部30が設けられている。複数(n個)の保持部30の各々は、対応する信号線80に出力される検出信号(検出電流It)を保持するための手段である。各保持部30は、容量素子C1およびC2と、当該保持部30に対応する信号線80と容量素子C1およびC2との間に介在するスイッチKとを含む。容量素子C2の一方の電極は、スイッチKから容量素子C1へ至る経路上に接続され、他方の電極は接地されている。スイッチKがオフ状態に遷移したときに電位を確定させるためである。スイッチKは、制御部50から供給されるサンプリング信号SHGに応じてオンオフが制御される。各保持部30のスイッチKには、サンプリング信号SHGが共通に供給される。したがって、サンプリング信号SHGがアクティブレベルに遷移すると、各保持部30のスイッチKは一斉にオン状態になる。
Returning to FIG. 1 again, the description will be continued. As shown in FIG. 1, in this embodiment, a holding
図1に示す出力部40は、各保持部30にて保持される検出電流Itに応じた出力信号を生成する手段である。出力部40は、各保持部30に対して1対1に対応して配置される複数(n個)の増幅部Uと、シフトレジスタ42と、AD変換器44と、切替部CHと、ラインメモリ46と、差分回路48とを含む。
The
各増幅部Uは、電流増幅トランジスタApを含むソースフォロアアンプで構成される。より具体的には以下のとおりである。各増幅部Uは、電源電位VDDが供給される高位側電源線102と、接地電位GND(<VDD)が供給される低位側電源線104との間に配置される。各増幅部Uは、定電流源Sと、Pチャネル型の電流増幅トランジスタApと、Nチャネル型のトランジスタで構成される第1スイッチング素子SW1とを含む。定電流源Sは、電流増幅トランジスタApと直列に接続される。電流増幅トランジスタApは、定電流源Sと低位側電源線104との間に配置される。電流増幅トランジスタApのゲートには、当該増幅部Uに対応する保持部30の容量素子C1が接続される。
Each amplification unit U is configured by a source follower amplifier including a current amplification transistor Ap. More specifically, it is as follows. Each amplifying unit U is arranged between the high-potential
第1スイッチング素子SW1は、電流増幅トランジスタApのゲートとドレインとの間に配置される。第1スイッチング素子SW1は、制御部50から供給される制御信号AMPGに応じてオンオフが制御される。各増幅部Uの第1スイッチング素子SW1には、制御信号AMPGが共通に供給される。したがって、制御信号AMPGがアクティブレベルに遷移すると、各増幅部Uの第1スイッチング素子SW1は一斉にオン状態になる。
The first switching element SW1 is disposed between the gate and drain of the current amplification transistor Ap. The first switching element SW <b> 1 is controlled to be turned on / off according to a control signal AMPG supplied from the
各増幅部Uにおける定電流源Sと電流増幅トランジスタApとの間の出力端子Dと、AD変換器44に繋がる出力線106との間には、n個の増幅部Uと1対1に対応するn個の第2スイッチング素子SW2が設けられる。n個の第2スイッチング素子SW2の各々は、シフトレジスタ42から供給される動作信号Gに応じてオンオフが制御される。シフトレジスタ42は、制御部50から供給される信号HSYNCに基づいて、動作信号G[1]〜G[n]を各第2スイッチング素子SW2へ出力する。
Between each output unit D between the constant current source S and the current amplification transistor Ap in each amplification unit U and the
AD変換器44の出力先は、切替部CHによって、ラインメモリ46および差分回路48の何れかに選択される。切替部CHは、制御部50から供給される切替信号Shに応じて、AD変換器44の出力先を選択する。切替信号Shは、AD変換器44の出力先を指定する信号である。例えば、AD変換器44の出力先としてラインメモリ46が指定された場合、切替部44は、AD変換器44の出力端子T1とラインメモリ46の入力端子T2とを導通させる。一方、AD変換器44の出力先として差分回路48が指定された場合、切替部44は、AD変換器44の出力端子T1と差分回路48の入力端子T3とを導通させる。差分回路48は、AD変換器44から供給されるデータと、ラインメモリ46から読み出したデータとの差分を算出し、当該差分を出力信号として出力する。
The output destination of the
次に、図1および図3を参照しながら、保持部30および出力部40の動作を説明する。図3に示すように、各単位期間Tは、駆動期間Tdと、駆動期間Tdの後の第1読出期間Teと、第1読出期間Teの後の第2読出期間Tfとに区分される。ここでは、第1行目の単位期間Tにおける具体的な動作を例に挙げて説明する。
Next, operations of the holding
駆動期間Td内のリセット期間Trおよびセンシング期間Tsにおいて、制御部50は、サンプリング信号SHGを非アクティブレベル(ローレベル)に設定する。したがって、各保持部30のスイッチKはオフ状態になり、各信号線80と各保持部30の容量素子C1およびC2とは非導通状態となる。駆動期間Td内の読出期間Toにおいて、制御部50は、サンプリング信号SHGをアクティブレベル(ハイレベル)に設定する。したがって、各保持部30のスイッチKはオン状態になり、各信号線80と各保持部30の容量素子C1およびC2とは導通状態となる。このため、読出期間Toにおいて各信号線80に出力される検出電流It(第1行目の制御線70に対応するn個の検出回路Pにて生成される検出電流It)は、オン状態のスイッチKを介して容量素子C1およびC2へ供給される。また、制御信号AMPGは非アクティブレベル(ローレベル)に設定されるから、各増幅部Uの第1スイッチング素子SW1はオフ状態になる。
In the reset period Tr and the sensing period Ts within the drive period Td, the
このとき、各増幅部Uの出力端子Dの電位は、当該増幅部Uに対応する保持部30(容量素子C1およびC2)に保持される検出電流Itに応じた値に設定される。第j列目(1≦j≦n)の増幅部Uを例に挙げて説明すると、当該増幅部Uの電流増幅トランジスタApは、対応する保持部30に保持される検出電流Itを増幅した電流を生成する。このときの当該電流増幅トランジスタApのゲートの電位は当該検出電流Itに応じた電位Vgに設定され、当該電流増幅トランジスタApの閾値電圧をVthとすると、出力端子Dの電位(電流増幅トランジスタApのソースの電位)は、Vg+Vthに設定される。他の増幅部Uについても同様である。
At this time, the potential of the output terminal D of each amplification unit U is set to a value corresponding to the detection current It held in the holding unit 30 (capacitance elements C1 and C2) corresponding to the amplification unit U. Explaining the amplification unit U in the j-th column (1 ≦ j ≦ n) as an example, the current amplification transistor Ap of the amplification unit U is a current obtained by amplifying the detection current It held in the corresponding holding
駆動期間Tdの後の第1読出期間Teにおいては、各増幅部Uは、当該増幅部Uに対応する保持部30に保持された検出電流Itに応じた第1信号を出力線106へ順次出力するように制御される。より具体的には以下のとおりである。第1読出期間Teにおいて、制御部50は、サンプリング信号SHGをローレベルに設定する。したがって、各信号線80と各保持部30の容量素子C1およびC2とは非導通状態になるが、読出期間Toにて各信号線80に出力された検出電流Itは、各保持部30の容量素子C1およびC2に保持される。また、制御部50は、制御信号AMPGをローレベルに維持する一方、動作信号G[1]〜G[n]を順次アクティブレベル(ハイレベル)に遷移させる。したがって、n個の第2スイッチング素子SW2の各々は順次にオン状態に遷移する。これにより、各増幅部Uの出力端子Dの電位(アナログ値)が、対応する第2スイッチング素子SW2を介して出力線106へ順次出力され、AD変換器44にてデジタルデータdに変換される。このとき、各増幅部Uの出力端子Dから出力される電位は、当該増幅部Uに対応する保持部30に保持された検出電流Itに応じた値であり、これを「第1信号」と呼ぶ。
In the first readout period Te after the drive period Td, each amplifier unit U sequentially outputs a first signal corresponding to the detected current It held in the holding
また、第1読出期間Teにおいては、AD変換器44の出力先としてラインメモリ46が指定される。これにより、AD変換器44から出力されるデジタルデータdは、ラインメモリ46に供給される。ラインメモリ46に保持されるシリアル形式のデジタルデータdは、第1行目の単位期間T内における各検出回路Pの受光量を示すn個のデータ(第1信号に相当するデータ)の集合であり、第1行目のセンシングデータとみなすことができる。
In the first reading period Te, the
第1読出期間Teの後の第2読出期間Tfにおいては、各増幅部Uは、当該増幅部Uの特性に応じた第2信号を出力線106へ順次出力するように制御される。より具体的には以下のとおりである。第2読出期間Tfにおいて、制御部50は、サンプリング信号SHGをローレベルに維持する一方、制御信号AMPGをハイレベルに設定する。したがって、各増幅部Uの第1スイッチング素子SW1はオン状態になり、電流増幅トランジスタApはダイオード接続される。これにより、各増幅部Uの電流増幅トランジスタApのゲートは、接地電位GNDが供給される低位側電源線104に導通するから、当該増幅部Uに対応する保持部30に保持された電荷は低位側電源線104へ放電される。このとき、各増幅部Uの出力端子Dの電位は、当該増幅部Uの電流増幅トランジスタApの閾値電圧Vthに応じた値に設定される。第j列目の増幅部Uを例に挙げて説明すると、当該増幅部Uの電流増幅トランジスタApのゲートの電位は接地電位GNDに設定されるから、当該増幅部Uの出力端子Dの電位(電流増幅トランジスタApのソースの電位)は、GND+Vthに設定される。本実施形態では、接地電位GNDは0Vであるから、当該増幅部Uの出力端子Dの電位はVthに設定される。他の増幅部Uについても同様である。
In the second readout period Tf after the first readout period Te, each amplification unit U is controlled so as to sequentially output the second signal corresponding to the characteristics of the amplification unit U to the
そして、第2読出期間Tfにおいて、制御部50は、動作信号G[1]〜G[n]を順次ハイレベルに遷移させる。したがって、n個の第2スイッチング素子SW2の各々は順次にオン状態に遷移する。これにより、各増幅部Uの出力端子Dの電位が、対応する第2スイッチング素子SW2を介して出力線106に順次出力され、AD変換器44にてデジタルデータdに変換される。このとき、各増幅部Uの出力端子Dから出力される電位は、当該増幅部Uの電流増幅トランジスタApの閾値電圧Vthが反映された値であり、これを「第2信号」と呼ぶ。
In the second read period Tf, the
第2読出期間Tfにおいては、AD変換器44の出力先として差分回路48が指定される。これにより、AD変換器44から出力されるデジタルデータdは、差分回路48に供給される。差分回路48に供給されるシリアル形式のデジタルデータdは、各増幅部Uの電流増幅トランジスタApの閾値電圧Vthが反映されたn個のデータ(第2信号に相当するデータ)の集合である。そして、差分回路48は、AD変換器44から供給される第2信号に相当するデータと、ラインメモリ46から読み出した第1信号に相当するデータとの差分を算出し、その差分を出力信号として出力する。例えば、第j列目の増幅部Uを例に挙げて説明すると、差分回路48は、当該増幅部Uの第2信号Vthに相当するデータと、ラインメモリ46から読み出した当該増幅部Uの第1信号(VG+Vth)に相当するデータとの差分を算出する。両者の差分は以下に示す式(1)で表される。
(VG+Vth)−Vth=VG ・・・(1)
In the second readout period Tf, the
(VG + Vth) −Vth = VG (1)
上記式(1)からも理解されるように、差分回路48にて得られた差分は、当該増幅部Uに対応する保持部30に保持された検出電流Itに応じて決まる電位VGのみによって決定され、電流増幅トランジスタApの閾値電圧Vthには依存しない。したがって、本実施形態によれば、増幅部Uごとの閾値電圧Vthのバラツキに起因した固定パターンノイズを抑制できるという利点がある。また、本実施形態においては、行単位で差分を取るから、ラインメモリ46の容量は、1行分のセンシングデータを保持できる程度の容量で足りる。すなわち、本実施形態によれば、各増幅部Uの特性のバラツキに起因する固定パターンノイズを除去するとともに装置規模の大型化を抑制できるという利点がある。
As understood from the above formula (1), the difference obtained by the
<B:第2実施形態>
図7は、本発明の第2実施形態に係るセンシング装置の構成を示すブロック図である。第2実施形態においては、各増幅部Uの第1スイッチング素子SW1は、電流増幅トランジスタApのゲートと、電位VEE(本実施形態では、GND<VEE<VDD)が供給されるオフセット用電源線108との間に配置される点で第1実施形態と相違する。その他の構成は、第1実施形態と同じであるから、重複する部分については説明を省略する。
<B: Second Embodiment>
FIG. 7 is a block diagram showing a configuration of a sensing device according to the second embodiment of the present invention. In the second embodiment, the first switching element SW1 of each amplification unit U includes the gate of the current amplification transistor Ap and the offset
各単位期間T内の第2読出期間Tfにおいて、制御信号AMPGがハイレベルに設定されると、各増幅部Uの電流増幅トランジスタApのゲートはオフセット用電源線108に導通する。第j列目の増幅部Uを例に挙げて説明すると、このとき、当該増幅部Uで生成される第2信号(当該増幅部Uの電流増幅トランジスタApのソースの電位)は、VEE+Vthに設定される。すなわち、オフセット用電源線108に供給される電位VEEに相当する分のオフセットを第2信号に与えることができる。そうすると、差分回路48にて得られる差分は以下に示す式(2)で表される。
(VG+Vth)−(VEE+Vth)=VG−VEE ・・・(2)
In the second readout period Tf in each unit period T, when the control signal AMPG is set to a high level, the gate of the current amplification transistor Ap of each amplification unit U is conducted to the offset
(VG + Vth) − (VEE + Vth) = VG−VEE (2)
第2実施形態においては、電位VEEの値を所定の値に設定することで、差分回路48にて得られる差分(出力信号)を所望の値に設定することができる。例えば、検出回路Pにおける受光素子Qの受光量がゼロ(つまり真っ暗な状態)であるときは、差分も0となるように電位VEEの値を設定することもできる。
In the second embodiment, the difference (output signal) obtained by the
<C:第3実施形態>
次に、本発明の第3実施形態に係るセンシング装置について説明する。上述の各実施形態では、各単位期間T内の第2読出期間Tfごとに、各増幅部Uで生成される第2信号を読み出したうえ、当該第2信号と、ラインメモリ46から読み出した第1信号(1行分のセンシングデータ)との差分を算出するものであった。ここで、各単位期間T内の第2読出期間Tfごとに、各増幅部Uで生成される第2信号の値は同じである。このことに着目して、第3実施形態では、先ず、各増幅部Uで生成される第2信号を読み出してラインメモリ46に記憶させておき、その後の各単位期間Tにおいて、各増幅部Uで生成される第1信号(1行分のセンシングデータ)と、ラインメモリ46から読み出された第2信号との差分を算出する点で上述の各実施形態と相違する。第3実施形態に係るセンシング装置の構成は、上述の第1実施形態と同じであり、図1に示すとおりである。
<C: Third Embodiment>
Next, a sensing device according to a third embodiment of the present invention will be described. In each of the above-described embodiments, the second signal generated by each amplification unit U is read for each second reading period Tf in each unit period T, and then the second signal and the first signal read from the
図8は、第3実施形態に係るセンシング装置の動作に利用される各信号の具体的な波形を示す図である。図8に示すように、1垂直走査期間Vは、第2読出期間Tfと、第2読出期間Tfの後のm行分の単位期間Tとに区分される。また、各単位期間Tは、駆動期間Tdと第1読出期間Teとに区分される。 FIG. 8 is a diagram illustrating specific waveforms of signals used for the operation of the sensing device according to the third embodiment. As shown in FIG. 8, one vertical scanning period V is divided into a second readout period Tf and unit periods T for m rows after the second readout period Tf. Each unit period T is divided into a driving period Td and a first reading period Te.
第2読出期間Tfにおいて、制御部50は、制御信号AMPGをハイレベルに設定する。したがって、各増幅部Uの第1スイッチング素子SW1はオン状態になり、各電流増幅トランジスタApはダイオード接続される。これにより、各増幅部Uの出力端子Dの電位は、当該増幅部Uの電流増幅トランジスタApの閾値電圧Vthが反映された値に設定される。すなわち、各増幅部Uにて第2信号が生成される。また、第2読出期間Tfにおいて、制御部50は、動作信号G[1]〜G[n]を順次ハイレベルに遷移させるから、各増幅部Uで生成された第2信号が、対応する第2スイッチング素子SW2を介して出力線106へ順次出力される。出力線106へ出力された第2信号はAD変換器44にてデジタルデータdに変換される。第3実施形態では、第2読出期間TfにおけるAD変換器44の出力先としてラインメモリ46が指定されるから、ラインメモリ46には第2信号に相当するデータが記憶される。
In the second read period Tf, the
各単位期間T内の駆動期間Tdにおけるセンシング装置の動作は、上述の各実施形態と同じであるから、詳細な説明は省略する。各単位期間T内の第1読出期間Teにおいて、制御部50は、サンプリング信号SHGおよび制御信号AMPGをローレベルに設定するとともに、動作信号G[1]〜G[n]を順次ハイレベルに遷移させるから、各増幅部Uで生成された第1信号が、対応する第2スイッチング素子SW2を介して出力線106へ順次出力され、AD変換器44にてデジタルデータdに変換される。第3実施形態では、第1読出期間TeにおけるAD変換器44の出力先として差分回路46が指定されるから、第1信号に相当するデータは差分回路46へ供給される。そして、差分回路46は、第1信号に相当するデータと、ラインメモリ46から読み出した第2信号に相当するデータとの差分を算出する。
Since the operation of the sensing device in the driving period Td within each unit period T is the same as that in each of the above-described embodiments, detailed description thereof is omitted. In the first readout period Te in each unit period T, the
以上に説明したように、第3実施形態においては、先ず、各増幅部Uの電流増幅トランジスタApの閾値電圧Vthが反映された第2信号を読み出してラインメモリ46に記憶させておき、その後の各単位期間Tにおいて、1行分の第1信号と、ラインメモリ46から読み出した第2信号との差分を算出する。上述の各実施形態では、各単位期間Tにおいて、1行分の第1信号を読み出した後、第2信号を読み出すために、各増幅部Uの第1スイッチング素子SW1を全てオン状態にするとともに、各第2スイッチング素子SW2を順次オン状態にするように制御する必要があるのに対し、第3実施形態においては、ラインメモリ46から第2信号を読み出すだけで済むため、制御処理を簡素化できるとともに第2信号の読み出しを迅速に行うことが可能になるという利点がある。
As described above, in the third embodiment, first, the second signal reflecting the threshold voltage Vth of the current amplifying transistor Ap of each amplifier unit U is read out and stored in the
<D:変形例>
本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、例えば、以下の変形が可能である。また、以下に示す変形例のうちの2以上の変形例を組み合わせることもできる。
<D: Modification>
The present invention is not limited to the above-described embodiments, and for example, the following modifications are possible. Also, two or more of the modifications shown below can be combined.
(1)変形例1
上述の各実施形態においては、各検出回路Pは、受光量に応じた大きさの受光信号を出力する受光素子Qを有しているが、これに限らず、各検出回路Pが有する検出素子の種類は任意である。例えば、各検出回路Pが、物体の接近または接触を検出するための接触検出用容量素子を有するという態様とすることもできる。要するに、各検出回路Pは、受光素子Qなどの検出素子を有するとともに、当該検出素子の状態に応じた検出信号を生成するものであればよい。
(1)
In each of the embodiments described above, each detection circuit P includes the light receiving element Q that outputs a light reception signal having a magnitude corresponding to the amount of received light. However, the present invention is not limited to this, and the detection element included in each detection circuit P. The type of is arbitrary. For example, each detection circuit P may have a contact detection capacitive element for detecting the approach or contact of an object. In short, each detection circuit P only needs to have a detection element such as the light receiving element Q and generate a detection signal corresponding to the state of the detection element.
(2)変形例2
上述の第2実施形態においては、オフセット用電源線108に供給される電位VEEは定電位であるが、これに限らず、電位VEEの値は、外部の電源回路(図示省略)によって変更可能に制御されるという態様とすることもできる。
(2)
In the second embodiment described above, the potential VEE supplied to the offset
(3)変形例3
上述の第3実施形態においては、センシング装置の構成として、第1実施形態の構成が採用されているが、これに限らず、第2実施形態の構成(図7参照)を採用することも可能である。
(3) Modification 3
In the above-described third embodiment, the configuration of the first embodiment is employed as the configuration of the sensing device, but the configuration of the second embodiment (see FIG. 7) is not limited to this, and may be employed. It is.
(4)変形例4
上述の第1実施形態においては、各増幅部Uの電流増幅トランジスタApはPチャネル型で構成されているが、これに限らず、例えば図9に示すように、各増幅部Uの電流増幅トランジスタApをNチャネル型で構成することもできる。図9に示す態様においては、電流増幅トランジスタApは、高位側電源線102と定電流源Sとの間に配置される。この態様であっても、各増幅部Uの出力端子Dの電位は、当該増幅部Uの電流増幅トランジスタApのゲートの電位に応じた値に設定される。
また、上述の第2実施形態においては、各増幅部Uの電流増幅トランジスタApはPチャネル型で構成されているが、これに限らず、例えば図10に示すように、各増幅部Uの電流増幅トランジスタApをNチャネル型で構成することもできる。
(4) Modification 4
In the first embodiment described above, the current amplifying transistor Ap of each amplifying unit U is configured as a P-channel type. However, the present invention is not limited thereto. For example, as illustrated in FIG. Ap can also be configured as an N-channel type. In the embodiment shown in FIG. 9, the current amplification transistor Ap is disposed between the high-potential
In the second embodiment described above, the current amplifying transistor Ap of each amplifier unit U is configured as a P-channel type. However, the present invention is not limited to this. For example, as illustrated in FIG. The amplification transistor Ap can also be configured as an N-channel type.
<E:電子機器>
本発明に係るセンシング装置は、各種の電子機器に利用することができる。この種の電子機器としては、指紋センサ、静脈センサ、タッチパネル、コンタクトイメージセンサなどが挙げられる。
<E: Electronic equipment>
The sensing device according to the present invention can be used for various electronic devices. Examples of this type of electronic device include a fingerprint sensor, a vein sensor, a touch panel, and a contact image sensor.
10……センシング装置、20……駆動回路、30……保持部、40……出力部、42……シフトレジスタ、44……AD変換器、46……ラインメモリ、48……差分回路、50……制御部、70……制御線、80……信号線、100……検出領域、102……高位側電源線、104……低位側電源線、106……出力線、108……オフセット用電源線、CH……切替部、C1,C2……容量素子、D……出力端子、P……検出回路、It……検出電流、T……単位期間、Td……駆動期間、Te……第1読出期間、Tf……第2読出期間、SHG……サンプリング信号、AMPG……制御信号、G……動作信号、Sh……切替信号。
DESCRIPTION OF
Claims (9)
複数の制御線の各々に対して、当該制御線に対応する前記検出回路を駆動するための駆動信号を順次出力する駆動回路と、
前記複数の信号線と1対1に対応して設けられるとともに、前記駆動信号が出力された前記制御線に対応する前記検出回路で生成された前記検出信号を保持する複数の保持部と、
前記複数の保持部と1対1に対応して設けられ、対応する前記保持部にて保持された前記検出信号を増幅して第1信号を出力する複数の増幅部と、
前記複数の増幅部の各々について、当該増幅部の特性に応じた第2信号を読み出すことが可能な状態になるように制御して、前記第2信号を出力させる制御部と、
前記複数の増幅部の数だけの前記第1信号を記憶するメモリと、
前記第2信号と、前記メモリから読み出した前記第1信号との差分を算出する差分回路と、を備える、
センシング装置。 A plurality of detection circuits arranged corresponding to the intersections of the plurality of control lines and the plurality of signal lines, each generating a detection signal corresponding to the state of the detection element;
A driving circuit for sequentially outputting a driving signal for driving the detection circuit corresponding to the control line to each of the plurality of control lines;
A plurality of holding units that are provided in one-to-one correspondence with the plurality of signal lines, and that hold the detection signals generated by the detection circuit corresponding to the control lines from which the drive signals are output;
A plurality of amplifying units provided in a one-to-one correspondence with the plurality of holding units, amplifying the detection signals held in the corresponding holding units and outputting a first signal;
For each of the plurality of amplifying units, a control unit that outputs the second signal by controlling the second signal according to the characteristics of the amplifying unit so that the second signal can be read;
A memory for storing the first signals as many as the plurality of amplifying units;
A difference circuit that calculates a difference between the second signal and the first signal read from the memory;
Sensing device.
前記制御部は、前記電流増幅トランジスタの閾値電圧が前記第2信号に反映されるように前記増幅部を制御する、
請求項1のセンシング装置。 The amplifying unit includes a source follower amplifier including a current amplifying transistor,
The control unit controls the amplification unit such that a threshold voltage of the current amplification transistor is reflected in the second signal;
The sensing device according to claim 1.
第1電位が供給される第1電源線と、第2電位が供給される第2電源線との間に配置される定電流源と、
前記定電流源と前記第2電源線との間に配置される前記電流増幅トランジスタと、
前記電流増幅トランジスタのゲートとドレインとの間に配置される第1スイッチング素子と、を備え、
前記各増幅部における前記定電流源と前記電流増幅トランジスタとの間の出力端子と、出力線との間には、前記複数の増幅部と1対1に対応する複数の第2スイッチング素子が配置され、
前記制御部は、
前記第1信号を読み出す第1読出期間において、前記各増幅部の前記第1スイッチング素子を全てオフ状態にするとともに、前記各第2スイッチング素子を順次オン状態にし、
前記第1読出期間の後の期間であって、前記第2信号を読み出す第2読出期間において、前記各増幅部の前記第1スイッチング素子を全てオン状態にするとともに、前記各第2スイッチング素子を順次オン状態にする、
請求項2のセンシング装置。 Each of the amplification units is
A constant current source disposed between a first power supply line to which a first potential is supplied and a second power supply line to which a second potential is supplied;
The current amplification transistor disposed between the constant current source and the second power supply line;
A first switching element disposed between the gate and drain of the current amplification transistor,
Between the output terminal between the constant current source and the current amplification transistor in each amplification section and an output line, a plurality of second switching elements corresponding to the amplification sections in a one-to-one manner are arranged. And
The controller is
In the first read period for reading the first signal, all the first switching elements of the amplifiers are turned off, and the second switching elements are sequentially turned on.
In a second read period after the first read period and reading the second signal, all the first switching elements of the amplifiers are turned on, and the second switching elements are turned on. Turn on sequentially,
The sensing device according to claim 2.
第1電位が供給される第1電源線と、第2電位が供給される第2電源線との間に配置される定電流源と、
前記定電流源と前記第2電源線との間に配置される前記電流増幅トランジスタと、
第3電位が供給される第3電源線と、前記電流増幅トランジスタのゲートとの間に配置される第1スイッチング素子と、を備え、
前記各増幅部における前記定電流源と前記電流増幅トランジスタとの間の出力端子と、出力線との間には、前記複数の増幅部と1対1に対応する複数の第2スイッチング素子が配置され、
前記制御部は、
前記第1信号を読み出す第1読出期間において、前記各増幅部の前記第1スイッチング素子を全てオフ状態にするとともに、前記各第2スイッチング素子を順次オン状態にし、
前記第1読出期間の後の期間であって、前記第2信号を読み出す第2読出期間において、前記各増幅部の前記第1スイッチング素子を全てオン状態にするとともに、前記各第2スイッチング素子を順次オン状態にする、
請求項2のセンシング装置。 Each of the amplification units is
A constant current source disposed between a first power supply line to which a first potential is supplied and a second power supply line to which a second potential is supplied;
The current amplification transistor disposed between the constant current source and the second power supply line;
A third power supply line to which a third potential is supplied, and a first switching element disposed between the gate of the current amplification transistor,
Between the output terminal between the constant current source and the current amplification transistor in each amplification section and an output line, a plurality of second switching elements corresponding to the amplification sections in a one-to-one manner are arranged. And
The controller is
In the first read period for reading the first signal, all the first switching elements of the amplifiers are turned off, and the second switching elements are sequentially turned on.
In a second read period after the first read period and reading the second signal, all the first switching elements of the amplifiers are turned on, and the second switching elements are turned on. Turn on sequentially,
The sensing device according to claim 2.
複数の制御線の各々に対して、当該制御線に対応する前記検出回路を駆動するための駆動信号を順次出力する駆動回路と、
前記複数の信号線と1対1に対応して設けられるとともに、前記駆動信号が出力された前記制御線に対応する前記検出回路で生成された前記検出信号を保持する複数の保持部と、
前記複数の保持部と1対1に対応して設けられ、対応する前記保持部にて保持された前記検出信号を増幅して第1信号を出力する複数の増幅部と、
前記複数の増幅部の各々について、当該増幅部の特性に応じた第2信号を読み出すことが可能な状態になるように制御して、前記第2信号を出力させる制御部と、
前記複数の増幅部の数だけの前記第2信号を記憶するメモリと、
前記第1信号と、前記メモリから読み出した前記第2信号との差分を算出する差分回路と、を備える、
センシング装置。 A plurality of detection circuits arranged corresponding to the intersections of the plurality of control lines and the plurality of signal lines, each generating a detection signal corresponding to the state of the detection element;
A driving circuit for sequentially outputting a driving signal for driving the detection circuit corresponding to the control line to each of the plurality of control lines;
A plurality of holding units that are provided in one-to-one correspondence with the plurality of signal lines, and that hold the detection signals generated by the detection circuit corresponding to the control lines from which the drive signals are output;
A plurality of amplifying units provided in a one-to-one correspondence with the plurality of holding units, amplifying the detection signals held in the corresponding holding units and outputting a first signal;
For each of the plurality of amplifying units, a control unit that outputs the second signal by controlling the second signal according to the characteristics of the amplifying unit so that the second signal can be read;
A memory for storing the second signals by the number of the plurality of amplifying units;
A difference circuit that calculates a difference between the first signal and the second signal read from the memory;
Sensing device.
前記制御部は、前記電流増幅トランジスタの閾値電圧が前記第2信号に反映されるように前記増幅部を制御する、
請求項5のセンシング装置。 The amplifying unit includes a source follower amplifier including a current amplifying transistor,
The control unit controls the amplification unit such that a threshold voltage of the current amplification transistor is reflected in the second signal;
The sensing device according to claim 5.
第1電位が供給される第1電源線と、第2電位が供給される第2電源線との間に配置される定電流源と、
前記定電流源と前記第2電源線との間に配置される前記電流増幅トランジスタと、
前記電流増幅トランジスタのゲートとドレインとの間に配置される第1スイッチング素子と、を備え、
前記各増幅部における前記定電流源と前記電流増幅トランジスタとの間の出力端子と、出力線との間には、前記複数の増幅部と1対1に対応する複数の第2スイッチング素子が配置され、
前記制御部は、
前記第2信号を読み出す第2読出期間において、前記各増幅部の前記第1スイッチング素子を全てオン状態にするとともに、前記各第2スイッチング素子を順次オン状態にし、
前記第2読出期間の後の期間であって前記第1信号を読み出す第1読出期間において、前記各増幅部の前記第1スイッチング素子を全てオフ状態にするとともに、前記各第2スイッチング素子を順次オン状態にする、
請求項5または請求項6のセンシング装置。 Each of the amplification units is
A constant current source disposed between a first power supply line to which a first potential is supplied and a second power supply line to which a second potential is supplied;
The current amplification transistor disposed between the constant current source and the second power supply line;
A first switching element disposed between the gate and drain of the current amplification transistor,
Between the output terminal between the constant current source and the current amplification transistor in each amplification section and an output line, a plurality of second switching elements corresponding to the amplification sections in a one-to-one manner are arranged. And
The controller is
In the second reading period for reading the second signal, all the first switching elements of the amplifiers are turned on, and the second switching elements are sequentially turned on.
In a first readout period after the second readout period and reading out the first signal, all the first switching elements of the amplifiers are turned off and the second switching elements are sequentially turned on. Turn on,
The sensing device according to claim 5 or 6.
第1電位が供給される第1電源線と、第2電位が供給される第2電源線との間に配置される定電流源と、
前記定電流源と前記第2電源線との間に配置される前記電流増幅トランジスタと、
第3電位が供給される第3電源線と、前記電流増幅トランジスタのゲートとの間に配置される第1スイッチング素子と、を備え、
前記各増幅部における前記定電流源と前記電流増幅トランジスタとの間の出力端子と、出力線との間には、前記複数の増幅部と1対1に対応する複数の第2スイッチング素子が配置され、
前記制御部は、
前記第2信号を読み出す第2読出期間において、前記各増幅部の前記第1スイッチング素子を全てオン状態にするとともに、前記各第2スイッチング素子を順次オン状態にし、
前記第2読出期間の後の期間であって前記第1信号を読み出す第1読出期間において、前記各増幅部の前記第1スイッチング素子を全てオフ状態にするとともに、前記各第2スイッチング素子を順次オン状態にする、
請求項5または請求項6のセンシング装置。 Each of the amplification units is
A constant current source disposed between a first power supply line to which a first potential is supplied and a second power supply line to which a second potential is supplied;
The current amplification transistor disposed between the constant current source and the second power supply line;
A third power supply line to which a third potential is supplied, and a first switching element disposed between the gate of the current amplification transistor,
Between the output terminal between the constant current source and the current amplification transistor in each amplification section and an output line, a plurality of second switching elements corresponding to the amplification sections in a one-to-one manner are arranged. And
The controller is
In the second reading period for reading the second signal, all the first switching elements of the amplifiers are turned on, and the second switching elements are sequentially turned on.
In a first readout period after the second readout period and reading out the first signal, all the first switching elements of the amplifiers are turned off and the second switching elements are sequentially turned on. Turn on,
The sensing device according to claim 5 or 6.
The electronic device which comprises the sensing apparatus in any one of Claims 1-8.
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