JPH0953985A - 電荷発生型検知素子の信号処理回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電荷発生型検知素子の信号処理回路は、スイ
ッチトキャパシタ回路からの出力信号に含まれるオフセ
ット電圧を補償するオフセット電圧補償回路を設け、ス
イッチトキャパシタ回路からの出力信号を検知素子から
の電荷に対応した出力とする。 【解決手段】 赤外線センサ１はスイッチトキャパシタ
回路２に接続され、スイッチトキャパシタ回路２の出力
側には差算演算回路１２とサンプルホールド回路１５お
よびＦＥＴ１８からなるオフセット電圧補償回路１１を
帰還接続する。測定前の準備期間では出力信号Ｖ0 中に
含まれるオフセット電圧を補償信号ＶH としてサンプル
ホールド回路１５に保持する。測定時にはこの補償信号
ＶH をスイッチトキャパシタ回路２の演算増幅器３の非
反転入力端子に加えて、出力信号中のオフセット電圧を
補償し、赤外線センサ１から出力される電荷に対応した
出力を得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電荷発生型検知素
子に発生した電荷を電圧に変換するための信号処理回路
に関し、特に検知素子に圧電型センサ，焦電型センサを
使用したときには電荷変化量検出回路，赤外線検出回路
として好適に用いられる電荷発生型検知素子の信号処理
回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、セラミック誘電体のうち、ある
種の強誘電体セラミックス、例えばチタン酸バリウム
（ＢａＴｉＯ₃），チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）等
は圧電性または焦電性を有することが知られている。こ
れらの圧電性、焦電性を利用してなる電荷発生型検知素
子（以下、検知素子という）を、圧電型センサ，焦電型
センサとして各種用途に利用している。

【０００３】また、電荷発生型検知素子から出力される
電荷を電圧に変換する電荷−電圧変換回路としては、ス
イッチトキャパシタ回路が広く知られている。

【０００４】ここで、図３および図４に従来技術による
信号処理回路としてスイッチトキャパシタ回路を用いた
場合を例に挙げて示す。

【０００５】図中、１は赤外線による微小な温度変化を
電気的変化に変換する検知素子としての赤外線センサを
示し、該赤外線センサ１は被測定物から放出される赤外
線を受けることにより電荷を発生する焦電効果を有す
る。

【０００６】２は電荷−電圧変換回路としてのスイッチ
トキャパシタ回路を示し、該スイッチトキャパシタ回路
２は、反転入力端子に前記赤外線センサ１が接続された
演算増幅器３と、該演算増幅器３の反転入力端子と出力
端子との間に接続され、静電容量Ｃ1 を有する積分用の
コンデンサ４と、該コンデンサ４と並列に接続されたリ
セット用のスイッチング素子となる電界効果トランジス
タ（以下、ＦＥＴ５という）とから構成されている。

【０００７】また、演算増幅器３の非反転入力端子はア
ースに接続されると共に、ＦＥＴ５のゲートには外部か
らリセット信号ＶR （図４中の（ａ）参照）が入力され
ることにより、ＯＮ／ＯＦＦ動作を繰返すようになって
いる。

【０００８】そして、このスイッチトキャパシタ回路２
においては、赤外線センサ１に発生した電荷Ｑが積分用
のコンデンサ４に蓄積され、下記の数１に示す出力信号
Ｖ0が得られる（図４中の（ｂ）参照）。

【０００９】

【数１】Ｖ0 ＝Ｑ／Ｃ1

【００１０】また、ＦＥＴ５は、赤外線センサ１からス
イッチトキャパシタ回路２に電荷Ｑが出力されていない
準備期間のときに、ＯＮ動作することによりコンデンサ
４に蓄積された電荷Ｑを放電させるものである。

【００１１】このように、信号処理回路にスイッチトキ
ャパシタ回路２を用いることにより、高抵抗の抵抗を用
いることなく信号処理回路を構成することができると共
に、演算増幅器３およびＦＥＴ５の使用によってモノシ
リック化を実現できるとい利点がある。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来技術によるスイッチトキャパシタ回路２は、微小キャ
パシタを回路パラメータとして用いているため、主にＭ
ＯＳ(Metal Oxide Semi-condactor)型集積回路上に作製
されている。その反面、ＭＯＳ−ＦＥＴの雑音はバイポ
ーラ素子に比べて大きく寄生の容量を介してこの雑音が
誘導されるという問題がある。

【００１３】そして、この寄生容量は抵抗と基板との
間、ＦＥＴ５ではゲート，ソース，ドレインの間および
これらと基板との間、コンデンサ４では上部，下部電極
と基板との間、さらに配線間や配線と基板との間に発生
し、コンデンサ４の容量変化，電源雑音および後述する
クロックフィードスルー等が生じる。

【００１４】次に、寄生容量によるクロックフィードス
ルーについて説明する。

【００１５】ここで、実際のＭＯＳ−ＩＣに発生する寄
生容量は、図３の点線で示すように、ＦＥＴ５のゲート
と演算増幅器の反転入力端子との間に寄生容量Ｃ0 とし
て生じている。そして、この寄生容量Ｃ0 はＦＥＴ５の
リセット信号ＶR がＯＦＦになったとき、ゲートと反転
入力端子間の寄生容量Ｃ0 に貯えられた電荷がコンデン
サ４に流れ込む。

【００１６】このとき、ＦＥＴ５がＯＦＦに切り換わる
ときのゲート電圧をＶG とすると、ＦＥＴ５の開閉によ
り寄生容量Ｃ0 に貯えられる電荷はＣ0 ×ＶG となっ
て、この電荷がコンデンサ４に供給され、出力信号Ｖ0
がΔＶ0 だけ変化する。

【００１７】

【数２】

【００１８】このため、図４の（ｂ′）に示す出力信号
Ｖ0 ′のように、クロックフィードスルー成分によるＤ
Ｃ分の電圧ΔＶ0 が出力信号Ｖ0 にオフセット電圧とな
って重畳され、（ｂ）に示すような理想的な出力信号Ｖ
0 を得ることができない。

【００１９】さらに、赤外線センサ１から発生する電荷
は、数ｐＡと非常に小さいため、後段の回路には高利得
の増幅器を接続しなければならず、このオフセット電圧
ΔＶ0 は赤外線の高精度検出に対して大きな障害とな
る。

【００２０】本発明は上述した従来技術の問題に鑑みな
されたもので、本発明はクロックフィードスルーによる
オフセット電圧を除去することのできる電荷発生型検知
素子の信号処理回路を提供することを目的としている。

【００２１】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために請求項１の発明による電荷発生型検知素子の信号
処理回路は、電荷発生型の検知素子から発生した電荷を
電圧に変換した出力信号として出力する電荷−電圧変換
回路と、該電荷−電圧変換回路に帰還接続され、該電荷
−電圧変換回路から出力される出力信号に含まれるオフ
セット電圧を補償するオフセット電圧補償回路とから構
成したことにある。

【００２２】請求項２の発明では、前記電荷−電圧変換
回路は、演算増幅器と、該演算増幅器の反転入力端子と
出力端子との間に接続された積分用のコンデンサと、該
コンデンサと並列に接続されたリセット用のスイッチン
グ素子とからなるスイッチトキャパシタ回路によって構
成したことにある。

【００２３】請求項３の発明では、前記オフセット電圧
補償回路は、前記電荷−電圧変換回路から出力される出
力信号中のオフセット電圧を補償信号として保持するオ
フセット電圧保持手段と、該オフセット電圧保持手段で
保持された補償信号をリセットするリセット手段とから
構成したことにある。

【００２４】請求項４の発明では、前記オフセット電圧
保持手段は、前記電荷−電圧変換回路の出力側に接続さ
れ、該電荷−電圧変換回路からの出力信号と零電圧との
差を補償信号として出力する差動演算回路と、該差動演
算回路と電荷−電圧変換回路との間に接続され、差動演
算回路から出力される補償信号の通電を制御する補償信
号通電用のスイッチング素子および該スイッチング素子
を介して出力される補償信号を一時的に保持するコンデ
ンサからなるサンプルホールド回路とから構成し、前記
リセット手段は、該サンプルホールド回路にホールドさ
れた補償信号をリセットする補償信号リセット用のスイ
ッチング素子とから構成したことにある。

【００２５】請求項５の発明では、前記リセット用のス
イッチング素子，補償信号通電用のスイッチング素子お
よび補償信号リセット用のスイッチング素子のＯＮ／Ｏ
ＦＦ動作は、検知素子から電荷−電圧変換回路に電荷が
出力されていない準備期間のときに、リセット用のスイ
ッチング素子と補償信号リセット用のスイッチング素子
を同時にＯＮ状態にする第１動作と、リセット用のスイ
ッチング素子をＯＮ状態のままで、補償信号リセット用
のスイッチング素子をＯＦＦ状態にすると共に補償信号
通電用のスイッチング素子をＯＮ状態にする第２動作
と、補償信号通電用のスイッチング素子をＯＮ状態のま
まで、リセット用のスイッチング素子をＯＦＦ状態にす
る第３動作となるように設定したことにある。

【００２６】

【作用】請求項１の発明のように、信号処理回路を電荷
−電圧変換回路と該電荷−電圧変換回路から出力される
出力信号に含まれるオフセット電圧を除去するオフセッ
ト電圧補償回路とから構成したから、例えば電荷−電圧
変換回路中の寄生容量によるクロックフィードスルーに
よって出力信号にオフセット電圧が重畳したときでも、
出力信号中のオフセット電圧を除去することができる。

【００２７】請求項２の発明のように、電荷−電圧変換
回路をスイッチトキャパシタ回路によって構成したか
ら、高抵抗の抵抗を用いることなく信号処理回路を構成
できると共に、演算増幅器およびスイッチング素子を用
いることによりＭＯＳ型集積回路上の製造が可能とな
る。

【００２８】請求項３の発明のように、オフセット電圧
補償回路を、電荷−電圧変換回路から出力される出力信
号を補償信号として保持するオフセット電圧保持手段
と、該オフセット電圧保持手段で保持された補償信号を
リセットするリセット手段とから構成したから、オフセ
ット電圧保持手段では測定前の準備期間中にクロックフ
ィードスルー成分によるオフセット電圧を補償信号とし
て保持し、この信号を電荷−電圧変換回路から出力され
る出力信号から相殺するように加えることにより、出力
信号に含まれるクロックフィードスルー成分によるオフ
セット電圧を除去できる。また、リセット手段でオフセ
ット電圧保持手段に保持された補償信号をリセットし
て、準備期間毎にクロックフィードスルー成分によるオ
フセット電圧を補償信号として保持することができる。

【００２９】請求項４の発明のように、オフセット電圧
保持手段を差動演算回路およびサンプルホールド回路か
ら構成し、出力手段を補償信号リセット用のスイッチン
グ素子で構成したから、準備期間中に補償信号通電用の
スイッチング素子をＯＮ状態にして差動演算回路で検出
された補償信号をサンプルホールド回路でホールドさ
せ、測定期間では補償信号通電用のスイッチング素子を
ＯＦＦ状態にしてサンプルホールド回路でホールドした
補償信号を電荷−電圧変換回路の仮想接地点に加える。
これにより、電荷−電圧変換回路から出力される出力信
号中に含まれるクロックフィードスルー成分によるオフ
セット電圧を除去できる。

【００３０】請求項５の発明のように、前記リセット用
のスイッチング素子，補償信号通電用のスイッチング素
子および補償信号リセット用のスイッチング素子のＯＮ
／ＯＦＦ動作を設定したから、準備期間中に電荷−電圧
変換回路中の寄生容量に貯えられた電荷によるオフセッ
ト電圧を発生させ、このオフセット電圧を補償信号とし
てサンプルホールド回路に保持する。

【００３１】

【発明の実施の形態】以下、本発明による実施例を図１
および図２に基づき説明する。なお、実施例では前述し
た従来技術と同一の構成要素に同一の符号を付し、その
説明を省略するものとする。

【００３２】図中、１１はスイッチトキャパシタ回路２
の次段に設けられた本実施例によるオフセット電圧補償
回路を示し、該オフセット電圧補償回路１１は差動演算
回路１２，サンプルホールド回路１５および電界効果ト
ランジスタ１８（以下、ＦＥＴ１８いう）等から大略構
成されている。

【００３３】ここで、前記差動演算回路１２は演算増幅
器１３と、該演算増幅器１３の反転入力端子に接続され
た入力抵抗１４とから構成され、前記演算増幅器１３の
反転入力端子はスイッチトキャパシタ回路２の出力側に
接続され、非反転入力端子はアースに接続されている。
これにより、赤外線センサ１からスイッチトキャパシタ
回路２に電荷の出力がない準備期間では、該差動演算回
路１２の出力端子からはスイッチトキャパシタ回路２か
ら出力される出力信号Ｖ0 とアース（零電圧）との差、
即ちオフセット電圧ΔＶ0 を補償信号ＶH として出力す
るようになっている。

【００３４】１５は差動演算回路１２とスイッチトキャ
パシタ回路２との間に接続された本実施例によるサンプ
ルホールド回路を示し、該サンプルホールド回路１５
は、演算増幅器１３の出力端子とアースとの間に接続さ
れた静電容量Ｃ2 を有する補償用のコンデンサ１６と、
該コンデンサ１６と差動演算回路１２の出力端子との間
に接続された補償信号通電用のスイッチング素子として
のＦＥＴ１７とからなる。また、該ＦＥＴ１７のゲート
には図２の（ｂ）に示すような通電制御信号Ｖiが入力
され、ＯＮ／ＯＦＦ動作を行なうようになっている。そ
して、ＦＥＴ１７がＯＮ動作することによって、差動演
算回路１２から出力される補償信号ＶH をコンデンサ１
６に出力し、該コンデンサ１６は補償信号ＶH に対応し
た電荷を一時的に貯える。

【００３５】１８は補償信号リセット用のスイッチング
素子としてのＦＥＴを示し、該ＦＥＴ１８はコンデンサ
１６に並列に接続され、該ＦＥＴ１８のゲートには図２
の（ｃ）に示すリセット信号ＶR2が入力され、ＯＮ／Ｏ
ＦＦ動作を行なうことにより、ＯＮ動作時にコンデンサ
１６に貯えられた電荷を放電してリセットする。これに
より、スイッチトキャパシタ回路２を構成する演算増幅
器３の非反転入力端子は、ＦＥＴ１８がＯＮ状態のとき
にはアースに接地され、ＯＦＦ状態のときにはコンデン
サ１６によってマイナスのオフセット電圧−ΔＶ0 に設
定される仮想接点となる。

【００３６】なお、本実施例のスイッチトキャパシタ回
路２のＦＥＴ５のゲートには図２の（ａ）に示すような
リセット信号ＶR1が入力される。

【００３７】また、差動演算回路１２とサンプルホール
ド回路１５によって本発明によるオフセット電圧保持手
段を構成し、補償信号リセット用のＦＥＴ１８によって
本発明によるリセット手段を構成している。

【００３８】本実施例による信号処理回路は上述した如
くに構成されが、次に図２の波形を参照しつつ回路動作
を説明する。

【００３９】まず、赤外線センサ１からスイッチトキャ
パシタ回路２に電荷の出力がない準備期間のときには、
クロックフィードスルーによるオフセット電圧ΔＶ0 を
発生させ、サンプルホールド回路１５に保持するための
処理を行なう。

【００４０】領域（Ａ）の第１動作では、リセット信号
ＶR1，ＶR2を同時にＯＮ状態にし、ＦＥＴ５をＯＮにし
てスイッチトキャパシタ回路２のコンデンサ４に貯えら
れた電荷を放電させる共に、ＦＥＴ１８をＯＮにしてサ
ンプルホールド回路１５のコンデンサ１６に貯えられた
電荷を放電させる。

【００４１】領域（Ｂ）の第２動作では、リセット信号
ＶR1をＯＮ状態のまま、リセット信号ＶR2をＯＦＦ状態
にすると共に通電制御信号Ｖi をＯＮ状態にし、ＦＥＴ
１８をＯＦＦにすると同時にＦＥＴ１７をＯＮにして、
サンプルホールド回路１５のコンデンサ１６を充電待機
状態に設定する。

【００４２】領域（Ｃ）の第３動作では、通電制御信号
Ｖi をＯＮ状態のまま、リセット信号ＶR1をＯＦＦ状態
にし、オフセット電圧ΔＶ0 を意図的に発生させ、ＦＥ
Ｔ５をＯＦＦすることにより寄生容量Ｃ0 を介して流れ
込んだ電荷はコンデンサ４に蓄積される。そして、この
電荷はクロックフィードスルー成分からなるオフセット
電圧ΔＶ0 となって、スイッチトキャパシタ回路２から
出力されると共に、差動演算回路１２に入力される。

【００４３】このとき、差動演算回路１２はＦＥＴ１７
と演算増幅器３を介して負帰還回路を構成しているた
め、演算増幅器１３の反転入力端子と非反転入力端子と
は同電位になるように、即ち出力信号Ｖ0 が零電圧にな
るように作動する。しかし、実際の出力信号Ｖ0 にはオ
フセット電圧ΔＶ0 が存在しているために、スイッチト
キャパシタ回路２の演算増幅器３は、その非反転入力端
子と反転入力端子とを同電位にしようとする。ここで、
差動演算回路１２はＦＥＴ１７を介してサンプルホール
ド回路１５と導通しているから、演算増幅器１３の出力
端子からは演算増幅器３の各入力端子を同電位にするた
めの電荷が供給され、演算増幅器１３の出力端子からは
補償信号ＶH の電荷が供給され、その分の電荷はコンデ
ンサ１６に充電される。そして、コンデンサ１６に充電
される補償電圧ＶH はオフセット電圧ΔＶ0 と同電位と
なる。

【００４４】このように、この第１〜第３動作によっ
て、コンデンサ４，１６を放電させた上で、意図的にオ
フセット電圧ΔＶ0 を発生させてコンデンサ１６にオフ
セット電圧ΔＶ0 に等しい補償信号ＶH を蓄積すること
ができる。

【００４５】次に、赤外線センサ１からスイッチトキャ
パシタ回路２に電荷Ｑが出力される測定期間のときに
は、コンデンサ１６はスイッチトキャパシタ回路２の演
算増幅器３の非反転入力端子に接続されているから、コ
ンデンサ１６に貯えられた補償信号ＶH は非反転入力端
子に入力される。そして、演算増幅器３では赤外線セン
サ１から入力される電荷Ｑと補償信号ＶＨによる電荷と
の差がコンデンサ４の静電容量Ｃ1 によって積分され、
スイッチトキャパシタ回路２から出力信号Ｖ0 を出力す
る。

【００４６】このとき、スイッチトキャパシタ回路２か
ら出力される出力信号Ｖ0 中のクロックフィードスルー
によるオフセット電圧ΔＶ0 は、演算増幅器３の非反転
入力端子に加わるサンプルホールド回路１５からの補償
信号ＶH によって相殺することができ、赤外線センサ１
から出力される電荷に対応した出力信号Ｖ0 を得ること
ができる。

【００４７】このように、本実施例による信号処理回路
では、準備期間中にクロックフィードスルーによるオフ
セット電圧ΔＶ0 をサンプルホールド回路１５のコンデ
ンサ１６に補償信号ＶH として充電し、測定期間中には
この補償信号ＶH をスイッチトキャパシタ回路２の非反
転入力端子に出力することにより、該スイッチトキャパ
シタ回路２から出力される出力信号Ｖ0 中に含まれるオ
フセット電圧ΔＶ0 を除去することができる。

【００４８】従って、スイッチトキャパシタ回路２の積
分用のコンデンサ４の周囲にいかなる寄生容量が発生し
た場合でも、その寄生容量によって誘発されるオフセッ
ト電圧ΔＶ0 はオフセット電圧補償回路１１の差動演算
回路１２とサンプルホールド回路１５によって出力信号
Ｖ0 から除去することができ、赤外線センサ１で検出さ
れる電荷に応じた出力信号Ｖ0 を得ることができる。

【００４９】また、本実施例による信号処理回路は、演
算増幅器およびＦＥＴによって構成することにより、Ｍ
ＯＳ型集積回路としてモノシリック化して製造すること
ができ、小型化を図ると共に、生産効率を高めることが
できる。

【００５０】さらに、測定期間では信号処理回路から出
力される出力信号Ｖ0 は必ず零電圧となるので、後段の
増幅器を高利得にでき、赤外線センサ１から出力される
電荷が微小な場合でも検出感度を高めることができる。

【００５１】なお、前記実施例では、検知素子に赤外線
センサ１を用いたが、本発明はこれに限らず、検知素子
に圧電型センサ等の電荷発生型センサを用いてもよく。
また、サンプルホールド回路１５をコンデンサ１６とＦ
ＥＴ１７から構成するようにしたが、演算増幅器を用い
た構成とするようにしてもよい。

【００５２】

【発明の効果】以上詳述した如く、請求項１の本発明に
よれば、信号処理回路を電荷−電圧変換回路と該電荷−
電圧変換回路から出力される出力信号に含まれるオフセ
ット電圧を補償するオフセット電圧補償回路とから構成
したから、例えば電荷−電圧変換回路中の寄生容量によ
るクロックフィードスルーによって出力信号にオフセッ
ト電圧が重畳したときでも、オフセット電圧補償回路に
よってこのオフセット電圧を出力信号から除去し、検知
素子から出力される電荷に対応した出力信号を正確に得
ることができ、検出感度を向上することができる。

【００５３】請求項２の発明では、電荷−電圧変換回路
をスイッチトキャパシタ回路によって構成したから、高
抵抗の抵抗を用いることなく信号処理回路を構成できる
と共に、演算増幅器およびスイッチング素子を用いるこ
とによりＭＯＳ型集積回路上の製造が可能となり、生産
効率を高めることができる。

【００５４】請求項３の発明では、オフセット電圧補償
回路を、電荷−電圧変換回路から出力される出力信号を
補償信号として保持するオフセット電圧保持手段と、該
オフセット電圧保持手段で保持された補償信号をリセッ
トするリセット手段とから構成したから、オフセット電
圧保持手段では測定前の準備期間にクロックフィードス
ルー成分によるオフセット電圧を補償信号として保持
し、この補償信号を電荷−電圧変換回路から出力される
出力信号から相殺するように加えることにより、出力信
号に含まれるオフセット電圧を除去して出力信号を検知
素子から出力される電荷に対応した出力信号として正確
に検出できる。また、リセット手段でオフセット電圧保
持手段に保持された補償信号をリセットして、準備期間
毎にクロックフィードスルー成分によるオフセット電圧
を補償信号として保持させることにより正確な補償を行
なうことがができる。

【００５５】請求項４の発明では、オフセット電圧保持
手段を差動演算回路およびサンプルホールド回路から構
成し、出力手段を補償信号リセット用のスイッチング素
子から構成したから、準備期間中に補償信号通電用のス
イッチング素子をＯＮ状態にして差動演算回路で検出さ
れた補償信号をサンプルホールド回路でホールドさせ、
測定期間では補償信号通電用のスイッチング素子をＯＯ
Ｆ状態にしてサンプルホールド回路でホールドした補償
信号を電荷−電圧変換回路の仮想接地点に加えことによ
り、電荷−電圧変換回路から出力される出力信号中に含
まれるクロックフィードスルー成分によるオフセット電
圧を除去することができる。

【００５６】請求項５の発明では、リセット用のスイッ
チング素子，補償信号通電用のスイッチング素子および
補償信号リセット用のスイッチング素子のＯＮ／ＯＦＦ
動作を設定したから、準備期間中に電荷−電圧変換回路
中の寄生容量に貯えられた電荷によるオフセット電圧を
サンプルホールド回路に補償信号として保持でき、出力
信号中のオフセット電圧を確実に除去することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例による信号処理回路を示す回路
構成図である。

【図２】実施例によるリセット用のスイッチング素子に
出力される制御信号，補償信号通電用のスイッチング素
子に出力される制御信号，補償信号リセット用のスイッ
チング素子に出力される制御信号および信号処理回路か
ら出力される出力信号をそれぞれ示す波形図である。

【図３】従来技術による信号処理回路を示す回路構成図
である。

【図４】従来技術によるリセット用スイッチング素子に
出力される制御信号，信号処理回路から出力される出力
信号およびオフセット電圧を含む出力信号の波形をそれ
ぞれ示す波形図である。

【符号の説明】

１ 赤外線センサ（検知素子） ２ スイッチトキャパシタ回路（電荷−電圧変換回路） ３，１３ 演算増幅器 ４，１６ コンデンサ ５ ＦＥＴ（リセット用のスイッチング素子） １１ オフセット電圧補償回路 １２ 差動演算回路 １５ サンプルホールド回路 １７ ＦＥＴ（補償信号通電用のスイッチング素子） １８ ＦＥＴ（補償信号リセット用のスイッチング素
子）

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電荷発生型の検知素子から発生した電荷
   を電圧に変換した出力信号として出力する電荷−電圧変
   換回路と、該電荷−電圧変換回路に帰還接続され、該電
   荷−電圧変換回路から出力される出力信号に含まれるオ
   フセット電圧を補償するオフセット電圧補償回路とから
   構成してなる電荷発生型検知素子の信号処理回路。
2. 【請求項２】 前記電荷−電圧変換回路は、演算増幅器
   と、該演算増幅器の反転入力端子と出力端子との間に接
   続された積分用のコンデンサと、該コンデンサと並列に
   接続されたリセット用のスイッチング素子とからなるス
   イッチトキャパシタ回路によって構成してなる請求項１
   記載の電荷発生型検知素子の信号処理回路。
3. 【請求項３】 前記オフセット電圧補償回路は、前記電
   荷−電圧変換回路から出力される出力信号中のオフセッ
   ト電圧を補償信号として保持するオフセット電圧保持手
   段と、該オフセット電圧保持手段で保持された補償信号
   をリセットするリセット手段とから構成してなる請求項
   １または２記載の電荷発生型検知素子の信号処理回路。
4. 【請求項４】 前記オフセット電圧保持手段は、前記電
   荷−電圧変換回路の出力側に接続され、該電荷−電圧変
   換回路からの出力信号と零電圧との差を補償信号として
   出力する差動演算回路と、該差動演算回路と電荷−電圧
   変換回路との間に接続され、差動演算回路から出力され
   る補償信号の通電を制御する補償信号通電用のスイッチ
   ング素子および該スイッチング素子を介して出力される
   補償信号を一時的に保持するコンデンサからなるサンプ
   ルホールド回路とから構成し、前記リセット手段は、該
   サンプルホールド回路にホールドされた補償信号をリセ
   ットする補償信号リセット用のスイッチング素子とから
   構成してなる請求項３記載の電荷発生型検知素子の信号
   処理回路。
5. 【請求項５】 前記リセット用のスイッチング素子，補
   償信号通電用のスイッチング素子および補償信号リセッ
   ト用のスイッチング素子のＯＮ／ＯＦＦ動作は、検知素
   子から電荷−電圧変換回路に電荷が出力されていない準
   備期間のときに、リセット用のスイッチング素子と補償
   信号リセット用のスイッチング素子を同時にＯＮ状態に
   する第１動作と、リセット用のスイッチング素子をＯＮ
   状態のままで、補償信号リセット用のスイッチング素子
   をＯＦＦ状態にすると共に補償信号通電用のスイッチン
   グ素子をＯＮ状態にする第２動作と、補償信号通電用の
   スイッチング素子をＯＮ状態のままで、リセット用のス
   イッチング素子をＯＦＦ状態にする第３動作となるよう
   に設定してなる請求項４記載の電荷発生型検知素子の信
   号処理回路。