JP2014134930A - 画像読み取り装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】画像読み取り性能の向上を図ることのできる画像読み取り装置を提供する。
【解決手段】画像読み取り装置は、検知電極7と、プリチャージ制御スイッチ6と、カップリング容量8と、コンパレータ回路15、16、17、18と、増幅素子9と、読み出しスイッチ12と、を備える。コンパレータ回路は、検知電極7に接続され、検知電極の電圧である検知電圧が与えられる入力端子と、内部で増幅した検知電圧を出力する出力端子と、を有している。
【選択図】図4
【解決手段】画像読み取り装置は、検知電極7と、プリチャージ制御スイッチ6と、カップリング容量8と、コンパレータ回路15、16、17、18と、増幅素子9と、読み出しスイッチ12と、を備える。コンパレータ回路は、検知電極7に接続され、検知電極の電圧である検知電圧が与えられる入力端子と、内部で増幅した検知電圧を出力する出力端子と、を有している。
【選択図】図4
Description
本発明の実施形態は、画像読み取り装置に関する。
ユーザインタフェースの形としてタッチパネル機能を具備した表示装置を搭載した携帯電話や携帯情報端末、パーソナルコンピュータなどの電子機器が開発されている。このようなタッチパネル機能を具備した電子機器では、液晶表示装置や有機EL表示装置などの表示装置に、別途タッチパネル基板を貼り合わせることでタッチパネル機能を付加することが検討されている。
また、近年、CVD(Chemical Vapor Deposition)法等によりガラス基板等の透明な絶縁基板上にさまざまな材料で薄膜を形成し、切削や研削等の作業を繰り返し行うことにより、走査線や信号線からなる表示素子や、光センサ素子等を形成して、画像読み取り装置を製造する技術が研究されている。
また、画像読み取り装置の読み取り方式として、光センサ素子等に替えて導電性の電極を配置し、この電極と指やペン等との間の容量変化によりパネル表面の指等の情報を検知するいわゆる静電容量方式により接触位置を検出する技術が研究されている。
画像読み取り装置としては、検知電極、プリチャージ制御スイッチ、増幅素子及び読み出しスイッチを備えている。上記画像読み取り装置の駆動方法としては、まず、プリチャージ制御スイッチを導通状態に切替える。そして、プリチャージ電圧を検知電極に出力させた後、プリチャージ制御スイッチを非導通状態に切替える。
続いて、検知電極にカップリング容量を介してカップリングパルス信号を与える。これにより、検知電極の電位は、指等の入力(接触)の有無に応じて変動する。増幅素子は、与えられる基準電圧を検知電極の電位に基づいて調整し読み出しスイッチに出力する。そして、調整された基準電圧が読み出しスイッチから出力されることにより、画像(入力情報)を読み取ることができる。
しかしながら、上記画像読み取り装置では、増幅素子による検知電極の電圧の増幅率が低い問題がある。入力が有る場合と入力が無い場合とで、検知電極の電位差が十分大きくならず、これにより出力電圧(調整された基準電圧)の差が充分大きくならないためである。このため、入力の有無に応じて出力電圧の差を十分大きくすることのできる技術、すなわち、画像読み取り性能の向上を図ることのできる技術が求められている。
この発明は以上の点に鑑みなされたもので、その目的は、画像読み取り性能の向上を図ることのできる画像読み取り装置を提供することにある。
この発明は以上の点に鑑みなされたもので、その目的は、画像読み取り性能の向上を図ることのできる画像読み取り装置を提供することにある。
一実施形態に係る画像読み取り装置は、
入力手段による入力動作に応じて検知容量が変化する検知電極と、
前記検知電極に接続され、プリチャージ電圧を前記検知電極に出力する導通状態又は非導通状態に切替えられるプリチャージ制御スイッチと、
前記検知電極に電気的に接続され、与えられる信号の電圧変動に基づいて前記検知電極の電位を変動させるカップリング容量と、
前記検知電極に接続され前記検知電極の電圧である検知電圧が与えられる入力端子と、内部で増幅した前記検知電圧を出力する出力端子と、を有したコンパレータ回路と、
前記出力端子に接続され、与えられる基準電圧を前記増幅された検知電圧に応じた値に調整して出力する増幅素子と、
前記増幅素子に接続され、前記調整された基準電圧を出力する導通状態又は非導通状態に切替えられる読み出しスイッチと、を備える。
入力手段による入力動作に応じて検知容量が変化する検知電極と、
前記検知電極に接続され、プリチャージ電圧を前記検知電極に出力する導通状態又は非導通状態に切替えられるプリチャージ制御スイッチと、
前記検知電極に電気的に接続され、与えられる信号の電圧変動に基づいて前記検知電極の電位を変動させるカップリング容量と、
前記検知電極に接続され前記検知電極の電圧である検知電圧が与えられる入力端子と、内部で増幅した前記検知電圧を出力する出力端子と、を有したコンパレータ回路と、
前記出力端子に接続され、与えられる基準電圧を前記増幅された検知電圧に応じた値に調整して出力する増幅素子と、
前記増幅素子に接続され、前記調整された基準電圧を出力する導通状態又は非導通状態に切替えられる読み出しスイッチと、を備える。
以下、図面を参照しながら第1の実施形態に係る画像読み取り装置及び画像読み取り装置の駆動方法について詳細に説明する。この実施形態において、画像読み取り装置が電子機器に設けられた場合を例に説明する。始めに、画像読み取り装置を含む電子機器の構成について説明する。
図1に示すように、電子機器は、画像を表示する表示パネルとしての液晶表示パネルPと、液晶表示パネルPに設けられた画像読み取り装置Mと、バックライトユニットBとを備えている。
図1、図2及び図3に示すように、液晶表示パネルPは、アレイ基板ASと、対向基板OSと、液晶層LCとを備えている。アレイ基板ASの延出部及び基板70は、FPC(flexible printed circuit)72で接続されている。液晶表示パネルPは、アレイ基板AS及び対向基板OSに重なった矩形状の表示領域(アクティブエリア)R1を有している。なお、後述する入力領域R2は表示領域R1に重なっている。
表示領域R1の外側において、アレイ基板AS側(後述するガラス基板SB上)には、XドライバXD及びYドライバYD1、YD2が形成されている。基板70上に形成(搭載)されたIC71(センサ用LSI)は、FPC72を介してXドライバXD及びYドライバYD1、YD2に電気的に接続されている。IC71は、少なくとも画像読み取り装置の出力をデジタル信号に変換する等処理を行う。なお、XドライバXD及びYドライバYD1、YD2には、図示しない他のFPCを介して画像表示用のデータが与えられる。
アレイ基板AS及び対向基板OSは、図示しない複数本の柱状スペーサにより所定の間隙を保持して対向配置されている。アレイ基板AS及び対向基板OSは、表示領域R1の周縁部である両基板の周縁部に配置された矩形枠状のシール材60により互いに接合されている。液晶層LCは、アレイ基板AS及び対向基板OS間に挟持され、シール材60で囲まれている。
この実施形態において、液晶表示パネルPは、例えば、アレイ基板AS側に表示面を有している。また、表示面は入力面としても機能している。このため、液晶表示パネルPは、フロントアレイ構造と呼ばれる構造を採っており、アレイ基板ASは対向基板OSよりユーザ側に配置されている。
バックライトユニットBは、対向基板OSに対してアレイ基板ASの反対側に配置されている。バックライトユニットBは、対向基板OSに対向配置された導光板と、導光板の一側縁に対向配置された光源及び反射板とを備えている。バックライトユニットBは、対向基板OSに向けて光を放出する。
液晶表示パネルPは、入射されるバックライトを透過させるかどうかを制御する。液晶表示パネルPは、アレイ基板ASの外面側に光を透過させることにより、表示領域R1に画像を表示する。
図2及び図3に示すように、アレイ基板ASは、互いに直交する行方向X及び列方向Yに沿ってマトリクス状に設けられた複数の画素PXを有している。複数の画素PXは、表示領域R1に重なっている。画素PXは、行方向X及び列方向Yに並べられている。
画素PXは、複数色の何れかを表示し、この実施形態において、赤色、緑色及び青色の何れかを表示する。この実施形態において、赤色の画素PX、緑色の画素PX及び青色の画素PXは、行方向Xに繰返し並べられている。赤色の画素PXは後述する赤色の着色層に、緑色の画素PXは後述する緑色の着色層に、青色の画素PXは後述する青色の着色層に、それぞれ重ねられている。
アレイ基板ASは、透明な絶縁基板として、ガラス基板SBを有している。アレイ基板ASは、ガラス基板SB上に形成された複数(n本)の信号線sと、複数(m本)の走査線gと、複数(m本)の補助容量線cとを有している。信号線sは、列方向Yに延在し、行方向Xに間隔を置いて並んでいる。信号線sは、XドライバXDに接続されている。水平走査期間中や垂直走査期間中、複数の信号線sには、XドライバXDを介して映像信号が与えられる。
走査線gは、行方向Xに延在し、列方向Yに間隔を置いて並んでいる。補助容量線cは、走査線gに間隔を置いて並べられている。補助容量線cは、走査線gと同様、行方向Xに延在し、列方向Yに間隔を置いて並んでいる。走査線g及び補助容量線cは、YドライバYD1及びYドライバYD2の少なくとも一方に接続されている。
複数の画素PXは、複数の信号線s並びに複数の走査線g及び複数の補助容量線cの交差部近傍に設けられている。画素PXは、信号線s、走査線g及び補助容量線cに接続されている。画素PXは、スイッチング素子GSWと、画素電極EPと、補助容量Csとを有している。
スイッチング素子GSWは、走査線g及び信号線sに電気的に接続され、TFT(薄膜トランジスタ)で形成され、ここでは、NMOS型のTFTで形成されている。画素電極EPは、スイッチング素子GSWに電気的に接続されている。補助容量Csは、画素電極EPに電気的に接続されている。補助容量Csは、補助容量線c及び図示しない補助容量電極を有し、容量を形成する。
図示しないが、ガラス基板SB上に形成された信号線s等のパターン上には、パッシベーション膜や平坦化膜が順に形成され、平坦化膜上には、共通電極CE、絶縁膜、画素電極PE及び配向膜が順に形成されている。画素電極PEには複数のスリットが形成されている。このため、液晶表示パネルPは、横電界を利用するFFS(Fringe Field Switching)モードを採っている。
対向基板OSは、透明な絶縁基板として、他のガラス基板を有している。他のガラス基板上には、カラーフィルタ及び配向膜が順に形成されている。カラーフィルタは、ブラックマトリクス層と、赤色、緑色、青色の複数の着色層を有している。
ガラス基板SB(アレイ基板AS)及び他のガラス基板(対向基板OS)の外面には偏光板を含む光学素子が配置されている。
ガラス基板SB(アレイ基板AS)及び他のガラス基板(対向基板OS)の外面には偏光板を含む光学素子が配置されている。
次に、画像読み取り装置Mについて説明する。
図3及び図4に示すように、画像読み取り装置Mは、複数のセンサ回路SNと、複数のプリチャージ線1と、複数の容量カップリング線(カップリングパルス線)2と、複数の読み出し線3と、複数のプリチャージ制御線4と、複数の読み出し制御線5と、複数のプリチャージ線選択スイッチ13と、複数の読み出し線選択スイッチ14と、複数の信号選択スイッチ19と、を有している。
図3及び図4に示すように、画像読み取り装置Mは、複数のセンサ回路SNと、複数のプリチャージ線1と、複数の容量カップリング線(カップリングパルス線)2と、複数の読み出し線3と、複数のプリチャージ制御線4と、複数の読み出し制御線5と、複数のプリチャージ線選択スイッチ13と、複数の読み出し線選択スイッチ14と、複数の信号選択スイッチ19と、を有している。
センサ回路SNは、それぞれ隣合う複数の画素PXが設けられた領域(画素群)内に1つの割合で配置されている。この実施形態において、センサ回路SNは、192画素PX(2行×96列)毎に1つ配置されている。
プリチャージ線1及び読み出し線3は、それぞれ列方向Yに延在し、行方向Xに信号線sに間隔を置いて並んでいる。プリチャージ線1及び読み出し線3は、列方向Yに並んだ複数のセンサ回路SNに対して1本ずつ設けられている。
容量カップリング線2、プリチャージ制御線4、及び読み出し制御線5は、それぞれ行方向Xに延在し、列方向に走査線g及び補助容量線cに間隔を置いて並んでいる。表示領域R1の外側において、容量カップリング線2、プリチャージ制御線4、及び読み出し制御線5は、YドライバYD1及びYドライバYD2の少なくとも一方に接続されている。
プリチャージ線選択スイッチ13、読み出し線選択スイッチ14及び信号選択スイッチ19は、表示領域R1の外側に位置している。プリチャージ線選択スイッチ13、読み出し線選択スイッチ14及び信号選択スイッチ19は、行方向Xに並んだ複数のセンサ回路SNに対して1本ずつ設けられている。プリチャージ線選択スイッチ13、読み出し線選択スイッチ14及び信号選択スイッチ19は、TFTで形成され、ここでは、PMOS型のTFTで形成されている。
プリチャージ線選択スイッチ13は、プリチャージ線1に接続され、プリチャージ線1にプリチャージ電圧PRを出力する導通状態又は非導通状態に切替えられる。
読み出し線選択スイッチ14は、読み出し線3に接続され、読み出し線選択信号TGに基づいて、読み出し線3から出力電圧POL(調整された基準電圧)を取り出す導通状態又は非導通状態に切替えられる。
読み出し線選択スイッチ14は、読み出し線3に接続され、読み出し線選択信号TGに基づいて、読み出し線3から出力電圧POL(調整された基準電圧)を取り出す導通状態又は非導通状態に切替えられる。
なお、読み出し線選択スイッチ14は、読み出し線3の電圧をリセットするためにも使用され得る。例えば、センシング期間の初期段階において、読み出し線選択スイッチ14を介して読み出し線3にリセット信号(プリチャージ信号)PRGを与えることができる。これにより、読み出し線3の電圧レベルをリセットし、入力手段10による入力(接触)が無かった場合と同じレベルに予め初期化することができる。
信号選択スイッチ19は、信号線sに接続され、導通状態又は非導通状態に切替えられ、信号線sに与える信号(電圧)の供給を制御する。信号選択スイッチ19は、映像信号を出力する表示期間(画素PXの動作期間)又はセンサ回路SN(コンパレータ回路)にバイアス電圧を与えるセンシング期間(センサ回路SNの動作期間)に導通状態に切替えられる。
容量カップリング線2には、容量カップリングパルス信号CPLが与えられる。プリチャージ制御線4には、プリチャージ制御信号PGが与えられ、センサ回路SNへのプリチャージ電圧PRの入力タイミングを制御する。読み出し制御線5には、読み出し制御信号RGが与えられ、センサ回路SNから出力電圧POLを取り出すタイミングを制御する。
センサ回路SNは、プリチャージ制御スイッチ6と、検知電極7と、カップリング容量8と、増幅素子9と、読み出しスイッチ12と、コンパレータ回路15、16、17、18と、を有している。
検知電極7は、行方向Xに延在し、入力手段(指や導体等)10による入力動作(入力の有無)に応じて検知容量11(検知電極7及び入力手段10間の容量)が変化するものである。
プリチャージ制御スイッチ6は、TFTで形成され、ここでは、PMOS型のTFTで形成されている。プリチャージ制御スイッチ6は、プリチャージ線1及び検知電極7間に接続され、プリチャージ線1を介して入力されるプリチャージ電圧PRを検知電極7に与えるかどうか切替える。
詳しくは、プリチャージ制御スイッチ6において、ゲート電極はプリチャージ制御線4に接続され、ソース電極はプリチャージ線1に接続され、ドレイン電極は検知電極7に接続されている。プリチャージ制御スイッチ6は、プリチャージ制御信号PGに応じてプリチャージ電圧PRを検知電極7に出力する導通状態又は非導通状態に切替えられる。プリチャージ制御スイッチ6は、非導通状態に切替えられることで、検知電極7に書き込んだプリチャージ電圧PRを保持させることができる。
カップリング容量8は、検知電極7と容量カップリング線2との間に電気的に接続されている。カップリング容量8は、与えられる容量カップリングパルス信号CPLの電圧変動に基づいて検知電極7の電位を変動させる。
コンパレータ回路15、16、17、18は、検知電極7と、増幅素子9との間に直列に(多段に)接続されている。例えば、コンパレータ回路15の入力端子が検知電極7に接続され、コンパレータ回路15の出力端子がコンパレータ回路16の入力端子に接続され、コンパレータ回路18の出力端子が増幅素子9の制御端子(ゲート電極)に接続されている。
コンパレータ回路15、16、17、18は、検知電極7の電圧である検知電圧を増幅し、増幅した検知電圧を増幅素子9に出力する。検知電圧を増幅することにより、より大きなシグナルを増幅素子9に出力することができる。コンパレータ回路15、16、17、18を設けることにより、高い読み取り性能を有し、かつ安価な画像読み取り装置Mを実現することが可能となる。なお、コンパレータ回路15、16、17、18の動作期間中、コンパレータ回路15、16、17、18は、バイアス電圧が供給されることにより正常に動作することができる。
この実施形態において、コンパレータ回路の接続個数は、4個であったがこれに限定されるものではなく、1個以上であれば上述した効果を得ることができる。コンパレータ回路の接続個数は、コンパレータ回路の増幅率や出力ばらつき等に代表される性能や、許容スペース等の設計的な制約事項に応じて決定され得る。
このため、上記性能の面を重視すると、コンパレータ回路の接続個数は、1個より2個以上である方が好ましい。
一方、上記許容スペースの面を重視すると、コンパレータ回路の接続個数は、より少ない方が好ましい。例えば、センサ回路SNはコンパレータ回路15のみ有していてもよい。この場合、コンパレータ回路15は、検知電極7に接続され検知電圧が与えられる入力端子31と、増幅素子9に接続され内部で増幅した検知電圧を出力する出力端子32と、を有していればよい。
一方、上記許容スペースの面を重視すると、コンパレータ回路の接続個数は、より少ない方が好ましい。例えば、センサ回路SNはコンパレータ回路15のみ有していてもよい。この場合、コンパレータ回路15は、検知電極7に接続され検知電圧が与えられる入力端子31と、増幅素子9に接続され内部で増幅した検知電圧を出力する出力端子32と、を有していればよい。
増幅素子9は、TFTで形成され、ここでは、PMOS型のTFTで形成されている。増幅素子9において、ゲート電極はコンパレータ回路18の出力端子に接続され、ソース電極は信号線sに接続され、ドレイン電極は読み出しスイッチ12に接続されている。増幅素子9は、与えられる増幅された検知電圧に応じて導通状態又は非導通状態に切替えられる。増幅素子9は、与えられる基準電圧を増幅された検知電圧に応じた値に調整して読み出しスイッチ12に出力することができる。このため、増幅素子9は、コンパレータ回路で増幅された検知電圧を増幅して出力すると言うことができる。
入力手段10による入力(接触)が無い場合、カップリング容量8(容量カップリングパルス信号CPL)に基づいて検知電極7の電位は上昇する。このため、コンパレータ回路で増幅された検知電圧は、電圧レベルが明確なH(ハイ)レベルとなり、増幅素子9のゲート電極に与えられる。増幅素子9は、非導通状態に切替えられ、信号選択スイッチ19及び信号線sを介して与えられる基準電圧を読み出しスイッチ12に出力しない。
入力手段10による入力(接触)が有る場合、カップリング容量8(容量カップリングパルス信号CPL)に基づく検知電極7の電位の上昇が抑制される。このため、コンパレータ回路で増幅された検知電圧は、電圧レベルが明確なL(ロー)レベルとなり、増幅素子9のゲート電極に与えられる。増幅素子9は、導通状態に切替えられ、信号選択スイッチ19及び信号線sを介して与えられる基準電圧を読み出しスイッチ12に出力する。
読み出しスイッチ12は、TFTで形成され、ここでは、PMOS型のTFTで形成されている。読み出しスイッチ12は、電圧値が調整された基準電圧を出力電圧POLとして出力する導通状態又は非導通状態に切替えるものである。
詳しくは、読み出しスイッチ12において、ゲート電極は読み出し制御線5に接続され、ソース電極は増幅素子9のドレイン電極に接続され、ドレイン電極は読み出し線3に接続されている。
読み出しスイッチ12が導通状態に切替えられることにより、読み出し線3の電位は、入力手段10及び検知電極7間の検知容量11の有無や強弱に基づいて変動することになる。すなわち、読み出し線outの電位の変動を取得することにより、入力手段10にて入力される個所の位置情報を抽出することができる。
なお、画像読み取り装置Mを用いた入力位置情報の抽出は、映像信号の書込みをしていない水平ブランキング期間中や垂直ブランキング期間中等に行われる。
なお、画像読み取り装置Mを用いた入力位置情報の抽出は、映像信号の書込みをしていない水平ブランキング期間中や垂直ブランキング期間中等に行われる。
次に、コンパレータ回路15、16、17、18の回路構成について説明する。この実施形態において、これらのコンパレータ回路の回路構成は同一であるため、ここではコンパレータ回路15を例に採り上げて説明する。
図5に示すように、コンパレータ回路15は、入力選択スイッチ20と、基準電圧選択スイッチ21と、入力補償スイッチ22と、入力補償容量23と、出力補償スイッチ24と、出力補償容量25と、補償用H電源切替スイッチとしての第1電源切替スイッチ26と、増幅用H電源切替スイッチとしての第3電源切替スイッチ27と、補償用L電源切替スイッチとしての第4電源切替スイッチ28と、増幅用L電源切替スイッチとしての第2電源切替スイッチ29と、差動入力型の増幅器30と、を備えている。
入力選択スイッチ20、基準電圧選択スイッチ21、入力補償スイッチ22、出力補償スイッチ24、第1電源切替スイッチ26、及び第3電源切替スイッチ27は、TFTで形成され、ここでは、PMOS型のTFTで形成されている。第4電源切替スイッチ28及び第2電源切替スイッチ29は、TFTで形成され、ここでは、NMOS型のTFTで形成されている。
入力選択スイッチ20は、コンパレータ回路15の入力端子31から入力されるシグナルを入力補償容量23の一端に印加する制御スイッチとして動作する。入力選択スイッチ20は、入力端子31と増幅器30の反転入力端子47との間に接続されている。入力選択スイッチ20において、ゲート電極は読み出し制御線接続端子34(読み出し制御線5)に接続され、ソース電極は入力端子31に接続され、ドレイン電極は入力補償容量23の一方の電極に接続されている。
入力選択スイッチ20は、ゲート電極に与えられる読み出し制御信号RGに応じて導通状態又は非導通状態に切替えられる。コンパレータ回路15において、入力選択スイッチ20は、導通状態に切替えられることにより、増幅素子9にて増幅された検知電圧を入力補償容量23(反転入力端子47)に出力する。
基準電圧選択スイッチ21において、ゲート電極はプリチャージ制御線接続端子33(プリチャージ制御線4)に接続され、ソース電極は基準電圧供給端子35(信号線s)に接続され、ドレイン電極は入力補償容量23の一方の電極に接続されている。
基準電圧選択スイッチ21は、ゲート電極に与えられるプリチャージ制御信号PGに応じて導通状態又は非導通状態に切替えられる。基準電圧選択スイッチ21は、導通状態に切替えられることにより、基準電圧供給端子35から与えられる基準電圧(他の基準電圧)を入力補償容量23(反転入力端子47)に出力する。
入力補償スイッチ22は、増幅器30の出力端子48と、反転入力端子47との間に接続されている。入力補償スイッチ22において、ゲート電極はプリチャージ制御線接続端子33に接続され、ソース電極は出力端子48に接続され、ドレイン電極は反転入力端子47に接続されている。
入力補償スイッチ22は、ゲート電極に与えられるプリチャージ制御信号PGに応じて導通状態又は非導通状態に切替えられる。入力補償スイッチ22は、導通状態に切替えられることにより、入力補償電圧供給端子36(信号線s)から入力される入力補償電圧を、増幅器30の非反転入力端子46及び出力端子48を経由して反転入力端子47に印加する。入力補償スイッチ22の上記動作により、増幅器30内で発生するオフセット電圧分を入力端子側で入力補償容量23に記憶させることによりオフセット電圧を補正することが可能となる。
出力補償スイッチ24において、ゲート電極はプリチャージ制御線接続端子33に接続され、ソース電極は出力補償電圧供給端子38(信号線s)に接続され、ドレイン電極はコンパレータ回路15の出力端子32に接続されている。
出力補償スイッチ24は、ゲート電極に与えられるプリチャージ制御信号PGに応じて導通状態又は非導通状態に切替えられる。出力補償スイッチ24は、導通状態に切替えられることにより、出力補償電圧供給端子38から入力される出力補償電圧を出力端子32に印加する。出力補償スイッチ24の上記動作により、増幅器30の出力電圧のばらつきを増幅器30の出力端子48側でキャンセルするための出力補償電圧を出力端子32に出力する。
すなわち、増幅器30の入力端子側で補正し切れずに残存したオフセット電圧に起因する増幅器30の増幅された出力電圧のばらつき分を、増幅器30の出力端子側で出力補償容量25に記憶させることにより、出力電圧ばらつきを補正することが可能となる。
第1電源切替スイッチ26において、ゲート電極はプリチャージ制御線接続端子33に接続され、ソース電極は読み出し制御線接続端子34に接続され、ドレイン電極は増幅器30のHレベル側の第1電源端子(H側電源供給端子)50に接続されている。
第1電源切替スイッチ26は、ゲート電極に与えられるプリチャージ制御信号PGに応じて導通状態又は非導通状態に切替えられる。第1電源切替スイッチ26は、導通状態に切替えられることにより、第1電源端子50に読み出し制御信号RGのHレベルの電圧を出力する。
第1電源切替スイッチ26の上記動作により、増幅器30内で発生するオフセット電圧を補償するタイミング、すなわちプリチャージ制御信号PGの電圧レベルがLレベルとなるタイミングにおいて、読み出し制御信号RGのHレベルの電圧を第1電源端子50に正常に供給することができる。オフセット電圧補正時に増幅器30を正常に動作させることができるために、増幅器30の入力端子側でのオフセット電圧の補正を正常に行うことが可能となる。
第3電源切替スイッチ27において、ゲート電極は読み出し制御線接続端子34に接続され、ソース電極はプリチャージ制御線接続端子33に接続され、ドレイン電極は第1電源端子50に接続されている。
第3電源切替スイッチ27は、ゲート電極に与えられる読み出し制御信号RGに応じて導通状態又は非導通状態に切替えられる。第3電源切替スイッチ27は、導通状態に切替えられることにより、第1電源端子50にプリチャージ制御信号PGのHレベルの電圧を出力する。
第3電源切替スイッチ27の上記動作により、増幅器30が入力信号を増幅するタイミング、すなわち読み出し制御信号RGがLレベルとなるタイミングにおいて、プリチャージ制御信号PGのHレベルの電圧を第1電源端子50に正常に供給することができる。入力信号増幅時に増幅器30を正常に動作させることができるために、増幅器30の動作(増幅動作)を正常に行うことが可能となる。
第4電源切替スイッチ28において、ゲート電極は読み出し制御線接続端子34に接続され、ソース電極はプリチャージ制御線接続端子33に接続され、ドレイン電極は増幅器30のLレベル側の第2電源端子(L側電源供給端子)51に接続されている。
第4電源切替スイッチ28は、ゲート電極に与えられる読み出し制御信号RGに応じて導通状態又は非導通状態に切替えられる。第4電源切替スイッチ28は、導通状態に切替えられることにより、第2電源端子51にプリチャージ制御信号PGのLレベルの電圧を出力する。
第4電源切替スイッチ28の上記動作により、増幅器30内で発生するオフセット電圧を補償するタイミング、すなわち読み出し制御信号RGがHレベルとなるタイミングにおいて、プリチャージ制御信号PGのLレベルの電圧を第2電源端子51に正常に供給することができる。オフセット電圧補正時に増幅器30を正常に動作させることができるために、増幅器30の入力端子側でのオフセット電圧の補正を正常に行うことが可能となる。
第2電源切替スイッチ29において、ゲート電極はプリチャージ制御線接続端子33に接続され、ソース電極は読み出し制御線接続端子34に接続され、ドレイン電極は第2電源端子51に接続されている。
第2電源切替スイッチ29は、ゲート電極に与えられるプリチャージ制御信号PGに応じて導通状態又は非導通状態に切替えられる。第2電源切替スイッチ29は、導通状態に切替えられることにより、第2電源端子51に読み出し制御信号RGのLレベルの電圧を出力する。
第2電源切替スイッチ29の上記動作により、増幅器30が入力信号を増幅するタイミング、すなわちプリチャージ制御信号PGがHレベルとなるタイミングにおいて、読み出し制御信号RGのLレベルの電圧を第2電源端子51に正常に供給することができる。入力信号増幅時に増幅器30を正常に動作させることができるために、増幅器30の動作(増幅動作)を正常に行うことが可能となる。
上記のようにコンパレータ回路15が構成され動作されることにより、増幅器30を正常に動作させることができる。増幅状態において、増幅器30はオープンループ状態となり検知電圧を増幅することができる。
プリチャージ制御スイッチ6、基準電圧選択スイッチ21、入力補償スイッチ22、出力補償スイッチ24、第1電源切替スイッチ26及び第2電源切替スイッチ29は、それぞれプリチャージ制御信号PGに応じて導通状態又は非導通状態に切替えられる。入力選択スイッチ20、第3電源切替スイッチ27及び第4電源切替スイッチ28は、それぞれ読み出し制御信号RGに応じて導通状態又は非導通状態に切替えられる。
電源及び配線を新規に追加することなく既存の制御線及び制御信号のみで、第1電源端子50へのHレベルの電圧の供給及び第2電源端子51へのLレベルの電圧の供給を行うことができる。このため、コンパレータ回路15の規模を縮小でき、かつ低コスト化を図ることが可能となる。
さらに、電源切替スイッチの制御により、増幅器30の補償時、及び増幅時のみ増幅器30に電源電圧が正常に供給され、それ以外のタイミングでは増幅器30の第1電源端子50はHレベルの電圧が保持された状態になり、第2電源端子51はHレベルの電圧が供給された状態となるので、電源端子間に電位差が発生しないために増幅器30は停止状態となっており、増幅器30内に無駄な消費電流は流れないので低消費電力化も併せて可能となる。
なお、電流源バイアス供給端子37は、増幅器30の電流源バイアス端子49に接続されている。
なお、電流源バイアス供給端子37は、増幅器30の電流源バイアス端子49に接続されている。
また、上記のことから、コンパレータ回路15は、少なくとも、増幅器30と、増幅器30の2つの入力端子(46、47)間に発生するオフセット電圧を増幅器30の入力端子側でキャンセルするためのオフセットキャンセル機能を有する回路と、増幅器30の出力電圧のばらつきを増幅器30の出力端子48側でキャンセルするためのキャンセル機能を有する回路と、を備えている。
図5及び図6に示すように、増幅器30は、2段の増幅回路で形成されている。この実施形態において、2段の増幅回路のうち、増幅器30の入力側の増幅回路は差動入力増幅回路39であり、増幅器30の出力側の増幅回路はソース接地増幅回路40である。
差動入力増幅回路39は、差動入力対TFT41、カレントミラー対TFT42及びテイル定電流源TFT43を有している。差動入力対TFT41は一対のTFT41a、41bで形成されている。カレントミラー対TFT42は一対のTFT42a、42bで形成されている。ソース接地増幅回路40は、負荷定電流源TFT44及びソース接地TFT45を有している。
TFT41a、41b、テイル定電流源TFT43及び負荷定電流源TFT44は、PMOS型のTFTで形成されている。TFT42a、42b及びソース接地TFT45は、NMOS型のTFTで形成されている。
テイル定電流源TFT43のゲート電極及び負荷定電流源TFT44のゲート電極は、電流源バイアス端子49に接続されている。電流源バイアス端子49には、少なくとも増幅器30の動作時に一定の電圧が供給され、テイル定電流源TFT43及び負荷定電流源TFT44の各々のゲート電極に定電流が流れものである。
次に、上記画像読み取り装置Mの駆動方法について説明する。なお、画像読み取り装置Mの駆動は、IC71にてXドライバXD及びYドライバYD1、YD2の駆動を制御することにより行われる。
図3、図4及び図7に示すように、タイミングT1は、画像読み取り装置Mの動作開始と同時に設定されている。まず、タイミングT1において、Lレベルに切替えられたプリチャージ制御信号PGを、プリチャージ制御線4に与える。これにより、例えば、プリチャージ制御スイッチ6を導通状態に切替える。そして、プリチャージ線1に与えられるプリチャージ電圧PRを、プリチャージ制御スイッチ6を介して検知電極7に出力させる。
また、タイミングT1において、読み出し線選択信号TGの電圧レベルはLレベルに切替えられ、読み出し線選択スイッチ14を介して読み出し線3にリセット信号(プリチャージ信号)PRGを与える。これにより、読み出し線3の初期の電圧レベルが設定される。
さらに、タイミングT1において、容量カップリング線2に与えられる容量カップリングパルス信号CPLの電圧レベルはLレベルに切替えられる。
さらに、タイミングT1において、容量カップリング線2に与えられる容量カップリングパルス信号CPLの電圧レベルはLレベルに切替えられる。
その後、タイミングT2において、読み出し線選択信号TGの電圧レベルがHレベルに切替えられる。これにより、読み出し線3の電圧の初期化が終了する。続いて、タイミングT3において、プリチャージ制御信号PGの電圧レベルがHレベルに切替えられ、プリチャージ制御スイッチ6が非導通状態に切替えられる。
その後、タイミングT3から一定の期間を経たタイミングT4において、電圧レベルがHレベルに切替えられた容量カップリングパルス信号CPLをカップリング容量8を介して検知電極7に与え、検知電極7の電位を変動させる。これにより、入力が有る場合の検知電極7の電位と、入力が無い場合の検知電極7の電位との間に差を生じさせることができる。
次いで、基準電圧が信号線sを介して増幅素子9に与えられる期間中のタイミングT5において、Lレベルに切替えられた読み出し制御信号RGを、読み出し制御線5を介して読み出しスイッチ12に与え、読み出しスイッチ12を導通状態に切替える。そして、調整された基準電圧は、増幅素子9から読み出しスイッチ12に出力され、出力電圧POL(調整された基準電圧)として読み出し線3から出力される。これにより、入力が有る場合の出力電圧POLと、入力が無い場合の出力電圧POLとの間に差を生じさせることができる。
その後、読み出し線選択信号TGの電圧レベルはLレベルに切替えられ、出力電圧POLは読み出し線選択スイッチ14を介して外部に出力される。これにより、画像読み取り装置Mの動作が終了する。
上記のように構成された第1の実施形態に係る画像読み取り装置Mを有した電子機器及び画像読み取り装置Mの駆動方法によれば、センサ回路SNの構成にコンパレータ回路15、16、17、18が新規に追加されている。コンパレータ回路15、16、17、18による信号増幅効果を得ることができるため、入力が有る場合と無い場合とで、増幅素子9のゲート電極に与えられる電圧間の差を大きくすることができる。このため、入力が有る場合と無い場合とで、検知電極7の電位の差が僅かであっても、出力電圧POLの差については大きくすることができる。
また、増幅素子9のゲート電極の電圧レベルが所定のレベルに到達するまでの期間を短縮することができ、ひいては、出力電圧POLが所定の値に到達するまでの期間を短縮することができる。
さらに、増幅素子9のソース電極に供給する基準電圧を5V程度以下に設定しても、入力が有る場合の増幅素子9の出力電圧と、入力が無い場合の増幅素子9の出力電圧との差は十分大きい。このため、従来の画像読み取り装置のように10V程度以上の大きな基準電圧を供給して増幅素子9の出力電圧差を稼ぐような設定にせざるを得ないがために、結果として出力電圧レベルが高すぎてリーク等に起因する表示不良が発生したり、外部回路側の耐圧をオーバーするためにレベル変換等の余分な部品を必要として高コストになったりする等の欠点を改善できるという利点も併せて得ることが可能となる。
このような電圧設定とする場合、増幅素子9は、増幅というよりはむしろレベル変換というべき動作をするものとして捉えることができ、電圧設定によってはむしろ出力電圧差を縮小する場合も有り得るが、出力電圧レベルを適正な範囲に抑える利点が大きい場合には、その結果として出力電圧差を縮小することになるが、その場合でも従来の画像読み取り装置の読み取り回路と比較すれば格段に出力電圧POLの差が増加することは明確であり、欠点を生じるものではない。
また、増幅素子9を省略し、最終段のコンパレータ回路18の出力電圧を直接、読み出し線3に出力する方法も考えられる。この場合は、最終段のコンパレータ回路18を構成する出力補償容量25と読み出し線3の負荷容量との間の電荷再配分により自動的にレベル変換が生じる。読み出し線3の負荷容量は通常数十pFのオーダである。出力補償容量25の容量値をよほど大きく設定しないと出力電圧POLの差が大幅に低下してしまうため、回路規模の増加等のデメリットを考慮すると、増幅素子9を省略することは得策ではない。
一方、出力補償容量25を省略すると、上述した様に出力電圧レベルが高すぎてリーク等に起因する表示不良が発生したり、外部回路側の耐圧をオーバーするためにレベル変換等の余分な部品を必要として高コストになったりする等の欠点を回避することが困難となる。これにより、増幅素子9の省略は得策ではないと考えられるので、本実施の形態では、増幅素子9を設ける構成としている。
上記のことから、画像読み取り性能の向上を図ることのできる画像読み取り装置Mを有した電子機器及び画像読み取り装置Mの駆動方法を得ることができる。そして、安価な画像読み取り装置Mを実現することができる。
次に、第2の実施形態に係る画像読み取り装置及び画像読み取り装置の駆動方法について説明する。この実施形態において、画像読み取り装置が電子機器に設けられた場合を例に説明する。また、この実施形態において、上述した第1の実施形態と同一機能部分には同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。
図8に示すように、増幅器30は、差動入力増幅回路39と、ソース接地増幅回路40と、バイアス回路52とを備えている。負荷定電流源TFT44のゲート電極は、電流源バイアス端子49に接続されていない。
バイアス回路52は、負荷定電流源TFT44のゲート電極にバイアス電圧を与えるように構成されている。バイアス回路52は、バイアス用TFT53及びバイアス回路用電流源TFT54を有している。バイアス用TFT53はPMOS型のTFTで形成され、バイアス回路用電流源TFT54はNMOS型のTFTで形成されている。
バイアス回路52のH側電源端子と第1電源端子50とを共用することにより、H側電圧からバイアス用TFT53の閾値電圧分シフトした電圧が負荷定電流源TFT44のゲート電極に供給される。このため、負荷定電流源TFT44の閾値電圧ばらつきに起因した増幅器30の出力電圧ばらつきを低減する効果を得ることができる。
一方、バイアス回路52は、L側電源のためのバイアス回路用L電源供給端子56を設けている。バイアス回路用L電源供給端子56は、第2電源端子51とは別の端子である。バイアス回路用電流源TFT54のゲート電極には、バイアス回路用バイアス端子55を介してバイアス電圧が供給される。但し、上記構成はあくまで一例にすぎず、上記構成に限るものではない。
バイアス回路用L電源供給端子56と第2電源端子51とを共用できる場合はこれに越したことはないが、次の場合を想定して上記共用は望ましくない。例えば、第2電源端子51に供給される電圧が負電圧である場合を想定すると、値の大きさによってはバイアス回路用バイアス端子55に供給すべき電圧も負電圧になってしまう可能性があり、外部から供給できる電圧範囲を逸脱する場合もあり得るためである。
また、バイアス回路用バイアス端子55を新規に設けずに、バイアス回路用電流源TFT54のゲート電極を負荷定電流源TFT44のゲート電極に接続する構成もあり得るが、以下の理由により上記構成を採らないほうが望ましい。
バイアス回路用バイアス端子55と第2電源端子51とを共用すると、バイアス回路52の出力電圧が、第1電源端子50に供給されるH側電圧からバイアス用TFT53の閾値電圧分シフトした電圧として正確に出力されない可能性があるためである。このため、バイアス回路用L電源供給端子56は必要である可能性は充分あると考えられる。
バイアス回路52の出力電圧を負荷定電流源TFT44のゲート電極にだけでなくテイル定電流源TFT43のゲート電極にも出力するように構成することもでき得るが、以下の理由により、上記構成を採らないほうが望ましい。増幅器30内の他のTFTの閾値電圧も含めて一様にシフトした場合を想定すると、増幅器30全体としてのバランスが崩れることにより出力電圧ばらつきが逆に増加し、返って逆効果となることが懸念されるためである。
上記のように構成された第2の実施形態に係る画像読み取り装置Mを有した電子機器及び画像読み取り装置Mの駆動方法によれば、センサ回路SNの構成にコンパレータ回路15、16、17、18が新規に追加されている。コンパレータ回路15、16、17、18による信号増幅効果を得ることができる。このため、入力が有る場合と無い場合とでの出力電圧POLの差を大きくすることができる。
増幅器30はバイアス回路52をさらに備えている。第1電源端子50から与えられるHレベルの電圧は、バイアス用TFT53の閾値電圧分シフトされ、負荷定電流源TFT44のゲート電極に与えられる。すなわち、負荷定電流源TFT44とバイアス用TFT53とでキャンセルできるため、負荷定電流源TFT44の閾値電圧ばらつきに起因する増幅器30の出力電圧ばらつきを低減することができる。
コンパレータ回路の接続個数については第1の実施形態と同じく4個に限定されるものではなく、コンパレータ回路の増幅率や出力ばらつき等に代表される性能や、許容スベース等の設計的な制約事項に応じて決定されるべきものである。
その他、上記第1の実施形態の効果と同様の効果を得ることができる。
上記のことから、増幅器30内で発生するオフセット電圧及び増幅器30の出力電圧ばらつきをより低減することができ、画像読み取り性能の向上を図ることのできる画像読み取り装置Mを有した電子機器及び画像読み取り装置Mの駆動方法を得ることができる。そして、歩留まり低減効果により、さらに安価な画像読み取り装置Mを実現することができる。
上記のことから、増幅器30内で発生するオフセット電圧及び増幅器30の出力電圧ばらつきをより低減することができ、画像読み取り性能の向上を図ることのできる画像読み取り装置Mを有した電子機器及び画像読み取り装置Mの駆動方法を得ることができる。そして、歩留まり低減効果により、さらに安価な画像読み取り装置Mを実現することができる。
次に、比較例の画像読み取り装置M及び画像読み取り装置Mの駆動方法について説明する。
図9に示すように、比較例のセンサ回路SNは、コンパレータ回路15、16、17、18を有していない以外、上記第1又は第2の実施形態に係るセンサ回路SNと同様に形成されている。比較例の検知電極7は、コンパレータ回路15、16、17、18を設けない分、上記第1又は第2の実施形態に係る検知電極7より大きいサイズに形成されている。検知電極7は、増幅素子9のゲート電極に直に接続されている。
図9に示すように、比較例のセンサ回路SNは、コンパレータ回路15、16、17、18を有していない以外、上記第1又は第2の実施形態に係るセンサ回路SNと同様に形成されている。比較例の検知電極7は、コンパレータ回路15、16、17、18を設けない分、上記第1又は第2の実施形態に係る検知電極7より大きいサイズに形成されている。検知電極7は、増幅素子9のゲート電極に直に接続されている。
図10に示すように、比較例の画像読み取り装置Mの駆動方法は、上記第1又は第2の実施形態に係る画像読み取り装置Mの駆動方法と同様である。但し、比較例のセンサ回路SNは、コンパレータ回路15、16、17、18を動作させる構成ではないため、増幅素子9のゲート電極には、検知電圧(検知電極7の電圧)が与えられる。なお、比較例において、検知電極7のサイズを上記第1及び第2の実施形態の検知電極7のサイズより大きくしたが、検知電圧のレベルは上記第1及び第2の実施形態の検知電圧のレベルと同様であった。
入力が有る場合の増幅素子9の出力電圧と入力が無い場合の増幅素子9の出力電圧との差を十分に大きくすることができないため、入力が有る場合の出力電圧POLと、入力が無い場合の出力電圧POLとの間に上記第1又は第2の実施形態ほどの差を生じさせることができない結果となる。
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
例えば、コンパレータ回路15の増幅器30は、コンパレータ回路15、16、17、18の全てに適用することができ、或いはコンパレータ回路15、16、17、18の少なくとも1つに適用することができる。上記増幅器30は特定の部分に適用することを限定するものではない。但し、1段目のコンパレータ回路15の出力電圧ばらつきの許容範囲が最も厳しいことが想定されるため、上記増幅器30は1段目のコンパレータ回路15には少なくとも適用することが望ましい。
プリチャージ線1は、信号線sと共用してもよい。この場合、信号線(プリチャージ線)には、表示期間に映像信号を与え、センシング期間にプリチャージ電圧PRを与えればよい。
液晶表示パネルPは、リアアレイ構造と呼ばれる構造を採ってもよく、この場合、対向基板OSはアレイ基板ASよりユーザ側に配置される。
液晶表示パネルPは、横電界を利用するFFS(Fringe Field Switching)モードを採っているが、これに限らず、各種のモードを採ることができる。この場合、液晶表示パネルPの配線構造や積層構造は異なるが、上述した効果が得られることは言うまでもない。
液晶表示パネルPは、横電界を利用するFFS(Fringe Field Switching)モードを採っているが、これに限らず、各種のモードを採ることができる。この場合、液晶表示パネルPの配線構造や積層構造は異なるが、上述した効果が得られることは言うまでもない。
表示パネルは、液晶表示パネルPに限定されるものではなく、画像を表示領域R1に表示するように構成されたものであれば良い。
画像読み取り装置は、上記電子機器に限らず、各種の電子機器に設けて使用することが可能である。
画像読み取り装置は、上記電子機器に限らず、各種の電子機器に設けて使用することが可能である。
P…液晶表示パネル、M…取り装置、SN…センサ回路、1…プリチャージ線、2…容量カップリング線、3…読み出し線、4…プリチャージ制御線、5…読み出し制御線、6…プリチャージ制御スイッチ、7…検知電極、8…カップリング容量、9…増幅素子、10…入力手段、11…検知容量、12…読み出しスイッチ、15,16,17,18…コンパレータ回路、20…入力選択スイッチ、21…基準電圧選択スイッチ、22…入力補償スイッチ、23…入力補償容量、24…出力補償スイッチ、25…出力補償容量、26…第1電源切替スイッチ、27…第3電源切替スイッチ、28…第4電源切替スイッチ、29…第2電源切替スイッチ、30…増幅器、39…差動入力増幅回路、40…ソース接地増幅回路、52…バイアス回路。
Claims (11)
- 入力手段による入力動作に応じて検知容量が変化する検知電極と、
前記検知電極に接続され、プリチャージ電圧を前記検知電極に出力する導通状態又は非導通状態に切替えられるプリチャージ制御スイッチと、
前記検知電極に電気的に接続され、与えられる信号の電圧変動に基づいて前記検知電極の電位を変動させるカップリング容量と、
前記検知電極に接続され前記検知電極の電圧である検知電圧が与えられる入力端子と、内部で増幅した前記検知電圧を出力する出力端子と、を有したコンパレータ回路と、
前記出力端子に接続され、与えられる基準電圧を前記増幅された検知電圧に応じた値に調整して出力する増幅素子と、
前記増幅素子に接続され、前記調整された基準電圧を出力する導通状態又は非導通状態に切替えられる読み出しスイッチと、を備える画像読み取り装置。 - 前記コンパレータ回路と前記増幅器との間に接続された少なくとも1つ以上の他のコンパレータ回路をさらに備える請求項1に記載の画像読み取り装置。
- 前記コンパレータ回路は、
差動入力型の増幅器と、
前記増幅器の2つの入力端子間に発生するオフセット電圧を前記増幅器の前記入力端子側でキャンセルするためのオフセットキャンセル機能を有する回路と、を備える請求項1に記載の画像読み取り装置。 - 前記コンパレータ回路は、
差動入力型の増幅器と、
前記増幅器の出力電圧のばらつきを前記増幅器の出力端子側でキャンセルするためのキャンセル機能を有する回路と、を備える請求項1に記載の画像読み取り装置。 - プリチャージ制御信号が与えられるプリチャージ制御線をさらに備え、
前記コンパレータ回路は、
差動入力型の増幅器と、
前記増幅器の反転入力端子に接続され、前記増幅器の反転入力端子に他の基準電圧を出力する導通状態又は非導通状態に切替えられる基準電圧選択スイッチと、
前記増幅器の出力端子及び前記反転入力端子間に接続され、前記増幅器の非反転入力端子及び前記増幅器の前記出力端子を経由して前記反転入力端子に入力補償電圧を出力する導通状態又は非導通状態に切替えられる入力補償スイッチと、
前記コンパレータ回路の前記出力端子に接続され、前記増幅器の出力電圧のばらつきを前記増幅器の出力端子側でキャンセルするための出力補償電圧を前記コンパレータ回路の前記出力端子に出力する導通状態又は非導通状態に切替えられる出力補償スイッチと、
前記増幅器のハイレベル側の第1電源端子に接続され、前記第1電源端子にハイレベルの電圧を出力する導通状態又は非導通状態に切替えられる第1電源切替スイッチと、
前記増幅器のローレベル側の第2電源端子に接続され、前記第2電源端子にローレベルの電圧を出力する導通状態又は非導通状態に切替えられる第2電源切替スイッチと、を備え、
前記プリチャージ制御スイッチ、基準電圧選択スイッチ、入力補償スイッチ、出力補償スイッチ、第1電源切替スイッチ及び第2電源切替スイッチは、それぞれ前記プリチャージ制御線に接続され、前記プリチャージ制御信号に応じて導通状態又は非導通状態に切替えられる請求項1に記載の画像読み取り装置。 - 前記読み出し制御信号が与えられる読み出し制御線をさらに備え、
前記コンパレータ回路は、
前記コンパレータ回路の入力端子と前記増幅器の反転入力端子との間に接続され、前記増幅器の反転入力端子に前記検知電圧を出力する導通状態又は非導通状態に切替えられる入力選択スイッチと、
前記第1電源端子に接続され、前記第1電源端子にハイレベルの電圧を出力する導通状態又は非導通状態に切替えられる第3電源切替スイッチと、
前記第2電源端子に接続され、前記第2電源端子にローレベルの電圧を出力する導通状態又は非導通状態に切替えられる第4電源切替スイッチと、をさらに備え、
前記入力選択スイッチ、第3電源切替スイッチ及び第4電源切替スイッチは、それぞれ前記読み出し制御線に接続され、前記読み出し制御信号に応じて導通状態又は非導通状態に切替えられる請求項5に記載の画像読み取り装置。 - 前記第1電源切替スイッチ及び第4電源切替スイッチが導通状態に切替えられ、前記第2電源切替スイッチ及び第3電源切替スイッチが非導通状態に切替えられている補償状態で、前記第1電源切替スイッチは前記第1電源端子に前記読み出し制御信号のハイレベルの電圧を出力し、前記第4電源切替スイッチは前記第2電源端子に前記プリチャージ制御信号のローレベルの電圧を出力し、
前記第1電源切替スイッチ及び第4電源切替スイッチが非導通状態に切替えられ、前記第2電源切替スイッチ及び第3電源切替スイッチが導通状態に切替えられている増幅状態で、前記第2電源切替スイッチは前記第2電源端子に前記読み出し制御信号のローレベルの電圧を出力し、前記第3電源切替スイッチは前記第1電源端子に前記プリチャージ制御信号のハイレベルの電圧を出力する請求項6に記載の画像読み取り装置。 - 前記増幅状態において、前記増幅器は、オープンループ状態となり、前記検知電圧を増幅する請求項7に記載の画像読み取り装置。
- 前記コンパレータ回路は、2段の増幅回路で形成された差動入力型の増幅器を備え、
前記2段の増幅回路のうち、前記増幅器の入力側の増幅回路は差動入力増幅回路である請求項1に記載の画像読み取り装置。 - 前記2段の増幅回路のうち、前記増幅器の出力側の増幅回路はソース接地増幅回路である請求項9に記載の画像読み取り装置。
- 前記増幅器は、バイアス回路をさらに備え、
前記ソース接地増幅回路は、前記増幅器のハイレベル側の第1電源端子及び出力端子間に接続された負荷定電流源トランジスタを有し、
前記バイアス回路は、前記負荷定電流源トランジスタのゲート電極にバイアス電圧を与える請求項10に記載の画像読み取り装置。
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