JPH09219823A - 密着型エリアセンサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来は蓄積された光電荷の1/100以下の利用
効率でしか読み出すことができず、外部ノイズに弱かっ
た。しかもアモルファスシリコンやポリシリコンで作ら
れた薄膜トランジスタで並列−直列変換をして信号を転
送しているため、読み出し速度が遅く、光センサの暗電
流が信号に化けてしまう恐れがあった。 【解決手段】 信号配線上に出力された光電荷を全て吸
い取ることができる受光電圧発生回路４を発明したこと
により、光電荷を効率よく信号電圧に変換できるため、
外部ノイズに強くなった。また、複数の受光電圧発生回
路４と結晶シリコンで作った高速の並列−直列変換回路
用のマルチプレクサ５を付加することで、アモルファス
シリコンやポリシリコンで作られた２次元イメージセン
サの長所である大画面がつくれることと、結晶シリコン
の長所である高速性とを合わせ持った低ノイズで安価な
２次元イメージセンサを作ることが可能となった。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、平面上の画像情
報を読み込む密着型エリアセンサに関する。

【０００２】

【従来の技術】図２５は、従来の密着型エリアセンサの
構成例を示すブロック図である。この図において、ＴＦ
Ｔセンサ部１００には、各画素を構成するセンサセルが
２次元マトリクス状に配置されている。各センサセル
は、光を受光すると該受光量に応じた電荷を発生する受
光素子Ｓ’xxと、該受光素子に発生した電荷を蓄積する
コンデンサＣxxと、該電荷をソースラインＳxに読み出
すスイッチング素子ＴＲxxとから構成される。

【０００３】副走査用シフトレジスタ１０１は、図２５
に示すように、ＴＦＴセンサ部１００の複数本のゲート
ラインＧxの中から１本のゲートラインを順次選択し、
該ゲートラインに接続されたスイッチング素子ＴＲxxを
ＯＮ状態にする。また、主走査用シフトレジスタ１０２
は、ＴＦＴセンサ部１００の複数本のソースラインＳx
のそれぞれに接続されたスイッチング素子ＴＦxの中か
ら１つのスイッチング素子を順次選択し、該スイッチン
グ素子をＯＮ状態にする。

【０００４】副走査用シフトレジスタ１０１と主走査用
シフトレジスタ１０２の上述した動作により、ＴＦＴセ
ンサ部１００のセンサアレイの中から１つのセンサセル
が順次選択され、該センサセルにおける発生電荷がビデ
オ信号として出力される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、図２５に示
す従来の密着型エリアセンサにおいては、一つのセンサ
セルの電荷量Ｑが選択されてソースラインＳxに読み出
されると、信号電圧Ｅはセンサセルで発生した電圧の１
／１００程度に減少する。この理由を下記に説明する。
電荷蓄積用コンデンサの容量をＣs、電荷蓄積用コンデ
ンサに発生する電圧をＶsとすると、一つのセンサセル
の電荷量Ｑは次の式で表すことができる。 Ｑ＝Ｃs×Ｖs この電荷量Ｑが全てソースラインＳxに転送されると、
ソースラインＳxの配線容量Ｃxが、各センサセルの電荷
蓄積用コンデンサＣxxの容量の１００倍程度にもなるた
め、ソースラインＳxに発生する信号電圧Ｅは次の式で
表すことができる。 Ｅ＝Ｑ／（Ｃs×１００） 以上より、信号電圧Ｅは、電荷蓄積用コンデンサの容量
Ｃsおよび電荷蓄積用コンデンサに発生する電圧Ｖsを用
いて、次の式のように表すことができる。 Ｅ＝（Ｃs×Ｖs）／（Ｃs×１００） したがって、次の式に示す関係が成り立つことが分か
る。 Ｅ＝Ｖs／１００ すなわち、一つのセンサセルの電荷量Ｑが選択されて、
ソースラインＳxに読み出されると、信号電荷Ｅは、セ
ンサセルで発生した電圧の１／１００程度に減少するこ
ととなる。その結果、従来の密着型エリアセンサでは、
自分自身の駆動パルスの漏れ込みノイズに信号電圧が埋
もれてしまい、Ｓ／Ｎ比が非常に悪かった。

【０００６】この発明は、このような背景の下になされ
たもので、高精細化ができ、かつ、外部からのノイズに
強い密着型エリアセンサを提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
Ｘ方向とＹ方向の２次元マトリクス状に配置され、か
つ、受光量に応じた電荷を発生する複数の受光素子と、
前記各受光素子に発生した電荷の放出を制御する放出制
御スイッチング素子と、前記Ｘ方向に配列された前記各
放出制御スイッチング素子の電荷放出用端子を共通接続
し、前記電荷の転送経路を形成する複数の信号配線と、
前記Ｙ方向に配列された前記各放出制御スイッチング素
子の制御用端子を共通接続し、前記電荷の転送を制御す
る走査信号の経路を形成する複数の走査配線と、前記複
数の走査配線に順次前記走査信号を供給する走査シフト
レジスタと、前記それぞれの信号配線に対し接続され、
該信号配線上を転送される電荷量に応じた受光電圧を発
生し、かつ、該信号配線を基準電位または前記基準電位
により定まるバイアス電位に保持する複数の受光電圧発
生回路と、各受光電圧発生回路が発生した受光電圧の中
から１つを順次選択し、該選択した受光電圧をビデオ信
号として転送するマルチプレクサとを具備することを特
徴とする。

【０００８】請求項２記載の発明は、請求項１記載の密
着型エリアセンサにおいて、前記受光電圧発生回路はオ
ペアンプを具備し、前記受光電圧は、前記オペアンプの
出力端子から出力される信号であり、前記信号配線が前
記オペアンプの負入力端子に接続されており、前記オペ
アンプの正入力端子は、前記基準電位に設定されてお
り、前記オペアンプの出力端子と負入力端子との間に
は、電荷吸収用コンデンサと、リセットパルスが入力さ
れると該出力端子と負入力端子とを接続するリセット用
スイッチング素子とが並列に接続されていることを特徴
とする。

【０００９】請求項３記載の発明は、請求項２記載の密
着型エリアセンサにおいて、前記リセット用スイッチン
グ素子と前記負入力端子とを結ぶ配線上には、第１の抵
抗が形成されており、前記リセット用スイッチング素子
と前記第１の抵抗とを結ぶ配線は、第２の抵抗を介し
て、前記基準電位に設定されていることを特徴とする。

【００１０】請求項４記載の発明は、請求項３記載の密
着型エリアセンサにおいて、前記オペアンプの出力端子
は、第４の抵抗を介して、前記基準電位に設定されてお
り、前記オペアンプの出力端子と前記第４の抵抗とを結
ぶ配線上には第３の抵抗が形成されており、前記電荷吸
収用コンデンサの端子のうち、前記オペアンプの出力端
子側に接続されている端子は、前記第３の抵抗と前記第
４の抵抗との中点に接続されており、前記リセット用ス
イッチング素子の端子のうち、前記オペアンプの出力端
子側に接続されている端子は、前記出力端子と前記第３
の抵抗とを結ぶ配線上に接続されていることを特徴とす
る。

【００１１】請求項５記載の発明は、請求項１記載の密
着型エリアセンサにおいて、前記受光電圧発生回路は第
１のオペアンプおよび第２のオペアンプを具備し、前記
受光電圧は、前記第１のオペアンプの出力端子から出力
される信号であり、前記第１のオペアンプの出力端子と
前記第２のオペアンプの正入力端子とが接続されてお
り、前記信号配線が前記第１のオペアンプの負入力端子
に接続されており、前記第１のオペアンプの正入力端
子、および、前記第２のオペアンプの負入力端子は、前
記基準電位に設定されており、前記第１のオペアンプの
出力端子と該第１のオペアンプの負入力端子との間に
は、電荷吸収用コンデンサが接続されており、前記第２
のオペアンプの出力端子と該第１のオペアンプの負入力
端子との間には、リセットパルスが入力されると該出力
端子と負入力端子とを接続するリセット用スイッチング
素子とが並列に接続されており、前記リセット用スイッ
チング素子と前記第１のオペアンプの負入力端子とを結
ぶ配線上には、第１の抵抗が形成されており、前記リセ
ット用スイッチング素子と前記第１の抵抗とを結ぶ配線
は、第２の抵抗を介して、前記基準電位に設定されてい
ることを特徴とする。

【００１２】請求項６記載の発明は、請求項１記載の密
着型エリアセンサにおいて、前記受光電圧発生回路はオ
ペアンプを具備し、前記受光電圧は、前記オペアンプの
出力端子から出力される信号であり、前記信号配線が前
記オペアンプの負入力端子に接続されており、前記オペ
アンプの正入力端子は、基準電位に設定されており、前
記オペアンプの出力端子と負入力端子との間には、受光
電圧をフィードバックする抵抗素子が接続されているこ
とを特徴とする。

【００１３】請求項７記載の発明は、請求項１記載の密
着型エリアセンサにおいて、前記受光電圧発生回路はト
ランジスタ素子を具備し、前記トランジスタ素子のゲー
ト端子（またはベース端子）が前記信号配線に接続され
ており、前記トランジスタ素子のソース端子（またはエ
ミッタ端子）が前記基準電位に保持されており、前記ト
ランジスタ素子のドレイン端子とゲート端子との間（ま
たは前記トランジスタ素子のコレクタ端子とベース端子
との間）には、電荷吸収用コンデンサと、リセットパル
スが入力されると、前記トランジスタ素子のドレイン端
子とゲート端子との間（または前記トランジスタ素子の
コレクタ端子とベース端子との間）を接続するリセット
用スイッチング素子とが並列に接続されており、前記信
号配線は前記バイアス電位に保持されていることを特徴
とする。

【００１４】請求項８記載の発明は、請求項１ないし請
求項７のいずれかに記載の密着型エリアセンサにおい
て、前記電荷放出用端子と受光電圧発生回路とを結ぶ信
号配線は、保護抵抗を有することを特徴とする。

【００１５】

【発明の実施の形態】

§１． 概要 従来技術では、図２５に示すように、コストを下げるた
め、センサ基板上にスイッチング素子ＴＦxを多数並べ
て読み出し回路を構成していた。しかし、この図に示す
回路構成では、前記したようにセンサセルの電荷量Ｑが
選択されてソースラインＳxに読み出されると、出力信
号は１／１００程度に低下することとなるのに加えて、
上記スイッチング素子ＴＦxをＯＮ／ＯＦＦするための
パルスが、該スイッチング素子ＴＦxの寄生容量を通じ
て、出力信号に流れ込む。このパルスの漏れ込み量は、
製造時におけるスイッチング素子間のバラツキ（固体
差）のために、該個々のスイッチング素子によって異な
る。このため、固定パターンノイズとして、読み込んだ
画面上において、縦（または横）の筋状の明暗が生じ、
画面品位をかなり落としている。

【００１６】また、スイッチング素子自体は、アモルフ
ァスシリコンやポリシリコンなどで作られているため、
これらの材料の結晶欠陥が多く、信号電荷が該欠陥にト
ラップされてランダムノイズとなっていた。さらに、ア
モルファスシリコンやポリシリコンで作られたスイッチ
ング素子では、切り替えスピードが遅いため、高速読み
出しを行ううえでこのことが障害となっていた。

【００１７】このため、本発明は、信号配線上に出力さ
れた信号電荷を全て吸い取ることができる回路を提供す
るものである。これにより、信号電荷を効率よく信号電
圧に変換でき、ノイズによる影響を受けにくくなる。ま
た、本発明は、受光電圧発生回路を複数用いることで、
受光電圧を並列に読み出し、さらに、並列−直列変換回
路であるマルチプレクサを用いることで、高速読み出し
を可能とするものである。前記受光素子は、アモルファ
スシリコンやポリシリコンを用いて透光性基板上に作り
込むことが好適である。前記受光電圧発生回路は、単結
晶シリコンを用いて形成することもできるが、アモルフ
ァスシリコンやポリシリコンで透光性基板上に前記受光
素子と同時に作り込むこともできる。前記マルチプレク
サは、高速性が要求されるため、単結晶シリコンを用い
て形成することが好適である。

【００１８】また、従来の２次元センサでは、スイッチ
ング素子を薄膜トランジスタで作り、光センサ素子にｐ
−ｉ−ｎ構造のダイオードや硫化カドミウム・セレン
（ＣdＳ−Ｓe）などのフォトコンダクティブな材料を用
いている。このため、両者の膜の構造が異なることによ
り、該両者を一括して製膜できず、個別に製膜してい
た。故に、上記２次元センサは、製造工程が２倍かか
り、複雑でコストの高いものとなっていた。このため、
本発明では、光センサ素子を薄膜フォトトランジスタに
して、スイッチング素子をほぼ同一構造とすることによ
り、製造プロセスを簡略化した。

【００１９】しかし、薄膜フォトトランジスタは、ｐ−
ｉ−ｎ構造のフォトダイオードと比べて、暗電流が多
く、また、信号の読み出しに時間がかかると光電荷の蓄
積時に該暗電流が蓄積され、信号電荷に化けてしまう恐
れがある。これを回避するため、前記の複数の受光電圧
発生回路とマルチプレクサを用いて高速読み出しを行う
ことで、上記問題点を解決した。このように、薄膜フォ
トトランジスタと、複数の受光電圧発生回路とマルチプ
レクサとを組み合わせることにより、上記各種欠点を克
服でき、かつ、安価な２次元イメージセンサを提供する
ことができる。

【００２０】§２． 第１実施形態 以下、図面を参照して、この発明の第１実施形態につい
て説明する。図１は、この発明の第１実施形態による密
着型エリアセンサの構成例を示す回路図である。この図
に示す密着型エリアセンサは、大きく分けて、走査シフ
トレジスタ１と、ＴＦＴセンサ部２と、外部駆動回路３
とから構成されている。走査シフトレジスタ１は、複数
のゲートラインＧxの中から、順次１本のゲートライン
を選択し、該選択されたゲートラインに走査信号を供給
する。これにより、ＴＦＴセンサ部２上のスイッチング
素子（ＴＦＴ）のうち、上記選択されたゲートラインに
接続されたスイッチング素子はＯＮ状態になる。

【００２１】また、図１に示すＴＦＴセンサ部２上に
は、各画素を構成するセンサセルが２次元マトリクス状
に配置されている。各センサセルは、光を受光すると該
受光量に応じた電荷を発生する受光素子Ｓxxと、該受光
素子に発生した電荷を蓄積するコンデンサＣxxと、該電
荷をソースラインＳxに読み出すスイッチング素子ＴＲx
xとから構成される。このうち、先に「§１．概要」で
説明したように、本実施形態による受光素子（図１に示
す受光素子Ｓxx）は、従来技術による受光素子（図２５
に示す受光素子Ｓ’xx）とは、構造が異なる。

【００２２】また、図２は、図１に示す密着型エリアセ
ンサにおいて、ＴＦＴセンサ部２の電荷放出用端子と受
光電圧発生回路４とを結ぶ信号配線上に、保護抵抗ＰＲ
xを挿入した例を示す回路図である。図１と図２は、上
記保護抵抗ＰＲxを除くと、全く同じ回路構成である。
図２において、上記保護抵抗ＰＲxは、ゲートラインと
ソースラインとがショートした場合に、外部駆動回路３
中のオペアンプや該オペアンプの駆動電源を保護するた
めのものである。また、上記保護抵抗ＰＲxの抵抗値
は、トランジスタＴＲxxがＯＮ状態となったときの抵抗
値（すなわち、トランジスタＴＲxxのＯＮ抵抗）よりも
充分小さい値である。本実施形態では、上記保護抵抗Ｐ
Ｒxの抵抗値は、一例として１００〔ＫΩ〕とする。

【００２３】次に、このＴＦＴセンサ部２の詳細につい
て説明する。図３は、図１に示すＴＦＴセンサ部２上の
１つのセンサセルの構造を示す平面図であり、図４は、
図３に示すＴＦＴセンサ部２の、同図に示すＡ−Ａ’に
おける断面図である。ＴＦＴセンサ部２は、大きく分け
て、スイッチング素子（ＳＷ−ＴＦＴ：図１に示すＴＲ
xxに対応）と、光電荷蓄積用コンデンサＣS（図１に示
すＣxxに対応）と、ＴＦＴセンサ（受光素子：図１に示
すＳxxに対応）と、本ＴＦＴセンサ部２の下部に設けら
れた光源（バックライト：図示略）から出力された光が
原稿に向かって入射される窓から構成される。図３の平
面図に示すＴＦＴセンサ１個の大きさは、幅５〔μｍ〕
×長さ８〔μｍ〕である。また、図４の断面図におい
て、黒い部分は金属層であり、ドット部分はアモルファ
スシリコン層であり、それ以外の無印の部分は窒化シリ
コンからなる透明絶縁層である。

【００２４】図５は、図３または図４に示すＴＦＴセン
サを構成する薄膜トランジスタの特性を示すグラフであ
る。この図において、横軸は上記薄膜トランジスタのゲ
ート電圧Ｖgを示し、縦軸は、同薄膜トランジスタのド
レインとソース間に一定電圧（例えば、１２〔Ｖ〕）を
加えたときのドレイン電流Ｉdを示している。また、同
図において、太線は、該薄膜トランジスタに１０００
〔ｌｕｘ〕の光を当てた場合を示し、細線（Ｄａｒｋ）
は、該薄膜トランジスタに光を当てなかった場合を示し
ている。また、本実施形態によるＴＦＴセンサには、バ
ックライトから出力された光が、原稿に反射せずにＴＦ
Ｔセンサに直接当たるのを防ぐ遮光電極が設けられてい
る。図５に示すＶBは、この遮光電極に印加されている
遮光電極電圧である。

【００２５】この図から、遮光電極電圧ＶBが十分な値
である場合（この図に示す例では、遮光電極電圧ＶB＝
１０〔Ｖ〕の場合）、ゲート電圧Ｖgが負の領域におい
て、薄膜トランジスタに光が当たっている場合と当たっ
ていない場合とでは、ドレイン電流Ｉdの値が大きく異
なることがわかる。すなわち、上記薄膜トランジスタ
は、そのゲート電圧Ｖgが負の領域において、光に対す
る感度が高いことがわかる。

【００２６】また、図１に示す外部駆動回路３は、複数
個の受光電圧発生回路４と、１つのマルチプレクサ５と
から構成される。マルチプレクサ５は、上記複数個の受
光電圧発生回路４の出力信号の中から１つの出力信号を
選択し、該選択した出力信号をビデオ信号として出力す
る。

【００２７】図６は、図１に示す受光電圧発生回路４の
回路図である。この図に示すように、オペアンプＯＰの
負入力端子には、ＴＦＴセンサ部２のソースラインが接
続されている。オペアンプＯＰの正入力端子は、基準電
位（０〔Ｖ〕）に接続されている。オペアンプＯＰの出
力端子と負入力端子との間には、電荷吸収用コンデンサ
ＣOとリセット用スイッチング素子（トランジスタＴr）
とが並列に接続されている。

【００２８】次に、上記構成による密着型エリアセンサ
の動作を説明する。図７は、本実施形態による密着型エ
リアセンサの動作原理を示す説明図である。なお、この
図では、説明を簡単にするために、ＴＦＴセンサ部２上
の１個のセンサセルと、該センサセルに接続された受光
電圧発生回路４とを取り出して図示してある。また、こ
の図に示すＴＦＴセンサのゲート電極は−１５〔Ｖ〕に
固定接続されているので、ＴＦＴセンサが受光していな
いときには、該ＴＦＴセンサはＯＦＦ状態（ソース・ド
レイン間が高抵抗状態）である。また、この図におい
て、オペアンプの正入力端子がＧＮＤに接続されている
（０〔Ｖ〕）ので、負入力端子（ソースライン）の電位
も０〔Ｖ〕となる。

【００２９】このような状態で、ＴＦＴセンサに光が当
たると、該ＴＦＴセンサはＯＦＦ状態から、光の強さに
応じてソース・ドレイン間の抵抗が下がり、該ソース・
ドレイン間を電流が流れて、コンデンサＣSの電圧が下
がる（コンデンサＣSに光電荷が蓄積される）。コンデ
ンサＣSに光電荷が蓄積された後、スイッチ用ＴＦＴ
（ＳＷ−ＴＦＴ）をＯＮ状態にして、ソースライン上に
該電荷を読み出す。これにより、ソースライン上の電圧
は、読み出した電荷のため、０〔Ｖ〕（ＧＮＤレベル）
より下がる。

【００３０】ソースライン上の電圧が下がると、オペア
ンプは該ソースライン上の電圧を検出して、オペアンプ
出力の電圧を上げる。オペアンプ出力の電圧が上昇する
と、該電圧は、コンデンサＣOを介して、ソースライン
上の電圧を上昇させ、ソースラインの電位は元の０
〔Ｖ〕に復帰する。このときのオペアンプ出力の上昇分
が受光電圧（光電荷出力電圧）となって、マルチプレク
サ（図１参照）へ出力される。なお、上述した動作によ
り、ソースライン上の電圧は常に０〔Ｖ〕になるためこ
の直前に読み出した画素の電荷が残留せず、したがって
残像が残らない。

【００３１】図８および図９は、２個のセンサセルを１
つのソースラインに共通接続した場合における、密着型
エリアセンサの動作原理を示す説明図である。なお、こ
れらの図に示すセンサセルＡ，Ｂおよび受光電圧発生回
路４の動作は、図７において説明した動作と同じもので
ある。図８（ａ）では、センサセルＢで発生した光電荷
−Ｑを読み出す。同時に、センサセルＡでは、該センサ
セルＡのコンデンサに光電荷−ｑを蓄積している。次
に、図８（ｂ）では、受光電圧発生回路４のリセット用
スイッチング素子ＴrをＯＮにして、電荷吸収用コンデ
ンサＣOに蓄積された電荷をリセットしている。同時
に、センサセルＡは引き続き光電荷−ｑの蓄積を行い、
センサセルＢも光電荷−Ｑの蓄積を開始する。

【００３２】次に、図９（ａ）では、センサセルＡで発
生した光電荷−ｑを読み出す。同時に、センサセルＢで
は、該センサセルＢのコンデンサに光電荷−Ｑを蓄積し
ている。そして、図９（ｂ）では、再び、受光電圧発生
回路４のリセット用スイッチング素子ＴrをＯＮにし
て、電荷吸収用コンデンサＣOに蓄積された電荷をリセ
ットしている。同時に、センサセルＢは引き続き光電荷
−Ｑの蓄積を行い、センサセルＡも光電荷−ｑの蓄積を
開始する。図８および図９に示す密着型エリアセンサ
は、上記のサイクルを繰り返す。以上で、上記構成によ
る密着型エリアセンサの動作説明を終了する。

【００３３】§３． 第２実施形態 次に、この発明の第２実施形態について説明する。本実
施形態による密着型エリアセンサの構成例は、外部駆動
回路における受光電圧発生回路を除くと、図１に示す回
路（第１実施形態の回路）と同じものである。第１実施
形態では、上記受光電圧発生回路として、図６に示す回
路を使用したが、本実施形態では、図６に示す回路の代
わりに、図１０に示す回路を使用する。

【００３４】図１０に示す受光電圧発生回路では、リセ
ットパルスが、トランジスタＴrのゲート・ドレイン間
の寄生容量Ｃdを介して、オペアンプＯＰの入力側に現
れるのを軽減するために、抵抗Ｒ2を設けた。寄生容量
Ｃdのインピーダンス（交流に対する抵抗値）ＺCは、 ＺC＝１／（２πｆＣd） 〔Ω〕 で算出することができるので、例えば、リセットパルス
の高調波周波数ｆ＝１００〔ｋＨｚ〕、Ｃd＝０．５
〔ｐＦ〕とすると、 ＺC＝１／（２×３．１４×１００×１０3×０．５×１
０-12）＝３．２〔ＭΩ〕 となる。このため、抵抗Ｒ2の抵抗値を３．２〔ＭΩ〕
の１／１０以下とすれば、ＺCとＲ2との抵抗分割によ
り、オペアンプＯＰの入力側に漏れ込む電圧量は１／１
０以下になる。故に、抵抗Ｒ2の抵抗値は１〔ｋΩ〕〜
１００〔ｋΩ〕が適当である。

【００３５】次に、図１０に示す抵抗Ｒ1の抵抗値の決
め方を述べる。正常に動作している理想的オペアンプの
２つの入力間の電位差は０〔Ｖ〕であるが、実際には、
約１０〔ｍＶ〕程度のオフセット電圧がある。信号を読
み出している間（約６０〔μｓｅｃ〕）は、このオフセ
ット電圧によりリーク電流が抵抗Ｒ1，Ｒ2を介してＧＮ
Ｄに流れる。このリーク電流は、信号電流と一緒にオペ
アンプの出力に現れるので、ノイズを発生させているこ
とになる。このため、抵抗Ｒ1はできるだけ高抵抗値で
ある方が望ましいが、逆にあまり高抵抗値にすると、所
定のリセット期間にコンデンサＣ0に蓄積された信号電
流をリセットできない。故に、抵抗Ｒ1の抵抗値は１０
０〔ｋΩ〕〜２２０〔ＭΩ〕が適当である。

【００３６】§４． 第３実施形態 次に、この発明の第３実施形態について説明する。本実
施形態による密着型エリアセンサの構成例は、外部駆動
回路における受光電圧発生回路を除くと、図１に示す回
路（第１実施形態の回路）と同じものである。本実施形
態では、上記受光電圧発生回路として、図６に示す回路
の代わりに、図１１に示す回路を使用する。

【００３７】図１１に示す受光電圧発生回路では、信号
電荷蓄積用（フィードバック用）コンデンサＣ0が、抵
抗Ｒ3と抵抗Ｒ4の中点に接続されているので、該抵抗Ｒ
3と抵抗Ｒ4の中点から、図６または図１０に示すオペア
ンプの信号出力と同じ信号出力が得られる。この図にお
いて、オペアンプは、抵抗Ｒ3と抵抗Ｒ4との中点に電圧
を発生させるために、抵抗Ｒ3と抵抗Ｒ4との分割比だけ
高い電圧を出力するように動作する。このオペアンプ後
段に設けられたマルチプレクサやＡ／Ｄコンバータ等の
入力電圧は１〔Ｖ〕程度であり、リセットするための電
圧は、できるだけ高い方（一例としては、１０〔Ｖ〕程
度）が、抵抗Ｒ1の抵抗値を高くできるので、このよう
な回路構成とした。したがって、抵抗Ｒ3，Ｒ4ともに、
該抵抗値は１０〔Ω〕〜１〔ＭΩ〕までの広い範囲で選
択することができる。

【００３８】§５． 第４実施形態 次に、この発明の第４実施形態について説明する。本実
施形態による密着型エリアセンサの構成例は、外部駆動
回路における受光電圧発生回路を除くと、図１に示す回
路（第１実施形態の回路）と同じものである。本実施形
態では、上記受光電圧発生回路として、図６に示す回路
の代わりに、図１２に示す回路を使用する。

【００３９】図１２は、本実施形態による受光電圧発生
回路の一例を示す回路図である。コンデンサＣOをリセ
ットするための電圧はできるだけ高い方が、抵抗Ｒ1の
抵抗値を高くとれ、ノイズとなるリーク電流を減らすこ
とができる。故に、この図では、図１１に示した抵抗分
割による電圧調整よりももっと効果の高い、コンパレー
タを使用した例を示す。コンパレータＯＰ２は、信号電
荷蓄積用（フィードバック用）コンデンサＣ0のリセッ
ト時にしか動作しない。信号読み出し時において、オペ
アンプＯＰの出力が少しでもあると、コンパレータＯＰ
２が、該オペアンプＯＰの出力の電位がＧＮＤ電位から
ずれたことを検出して、出力電圧を電源電圧まで上げ
る。これにより、抵抗Ｒ1の抵抗値が高くても、十分に
リセットを行うことができる。

【００４０】§６． 第５実施形態 次に、この発明の第５実施形態について説明する。本実
施形態による密着型エリアセンサの構成例は、外部駆動
回路における受光電圧発生回路を除くと、図１に示す回
路（第１実施形態の回路）と同じものである。本実施形
態では、上記受光電圧発生回路として、図６に示す回路
の代わりに、図１３に示す回路を使用する。

【００４１】図１３は、本実施形態による受光電圧発生
回路の一例を示す回路図である。この図では、受光電圧
発生回路として、オペアンプＯＰと抵抗Ｒ0とからなる
反転増幅器を用いている。そして、上記受光電圧発生回
路の後段には、積分抵抗Ｒi，オペアンプＯＰi，積分コ
ンデンサＣiおよびリセットスイッチＳＷiからなる積分
回路が設けられている。

【００４２】なお、一般に、ソースライン上には４０
〔ｐＦ〕の寄生容量が存在するため、オペアンプＯＰの
負入力端子側における入力抵抗値が大きい場合には、電
荷の読み出し速度が非常に遅くなるが、図１３に示す回
路例では、オペアンプＯＰの負入力端子側の入力抵抗値
をほぼ０〔Ω〕にすることができるので、ソース配線上
の寄生容量（４０〔ｐＦ〕）による影響は無視できる。

【００４３】また、図１３に示す回路図においても、図
２に示す回路図と同様に、ソースライン上に、保護抵抗
を挿入することが考えられる。図１４は、図１３に示す
回路図において、保護抵抗ＰＲを挿入した例を示す回路
図である。図１３と図１４は、上記保護抵抗ＰＲの有無
を除くと、全く同じ回路構成である。図１４において、
保護抵抗ＰＲは、ＳＷ−ＴＦＴのゲートラインとソース
ラインとがショートした場合に、オペアンプＯＰ（およ
びＯＰi）や該オペアンプＯＰ（およびＯＰi）の駆動電
源を保護する。

【００４４】また、上述したソースライン上の寄生容量
（４０〔ｐＦ〕）による読み出し速度を考慮すると、上
記保護抵抗ＰＲの抵抗値は、該寄生容量との積により決
まる読み出し速度の低下を無視することができるほど小
さい値である必要がある。さらに、上記保護抵抗ＰＲの
抵抗値は、ＳＷ−ＴＦＴのＯＮ抵抗値よりも充分小さい
値である必要がある。故に、本実施形態では、上記保護
抵抗ＰＲの抵抗値として、具体的には、１〜１００〔ｋ
Ω〕が考えられる。

【００４５】§７． 応用例 図１５は、本発明による密着型エリアセンサをパーソナ
ルコンピュータの周辺機器として接続する場合の一例を
示す説明図である。この図において、１０はＳＣＳＩイ
ンターフェイスで接続される周辺機器（外付ハードディ
スクドライブ，光磁気ディスクドライブ，ＣＤ−ＲＯＭ
ドライブ等）であり、１１は該周辺機器をパーソナルコ
ンピュータに接続するためのＳＣＳＩインターフェイス
ボードである。この図に示すように、本発明による密着
型エリアセンサをパーソナルコンピュータに接続する場
合には、ＳＣＳＩなどのインターフェイスを利用する。

【００４６】図１６は、本発明による密着型エリアセン
サを用いて、カラーの画像情報を取り込む場合における
応用例を示す断面図である。この図に示すように、ＲＧ
Ｂの３色の蛍光灯を順次点灯して、原稿に当てれば、カ
ラーの画像情報が得られるので、従来のＣＣＤカメラの
ような高価なカラーフィルタが不要となる。また、ＲＧ
Ｂを１画素として撮影するＣＣＤカメラと比べると、同
じ画素でも解像度が３倍となる。さらに、本発明では、
受光電圧発生回路に光蓄積電荷を全て読み出せるので、
カラー読み出し時において、ＲＧＢの３色の光を、間を
おかずに、瞬時に切り換えても残像が生じない。

【００４７】図１７は、本発明による密着型エリアセン
サを用いて、指紋を読み込む場合における応用例を示す
説明図である。この図において、予め、指紋からの反射
光がＴＦＴセンサに入力する際における、有効入射光の
角度を４５゜としておく。光源から出射された光は、指
紋の谷線において回り込み、多量の光がＴＦＴセンサに
入射する。また、指紋の隆線では、該隆線部分が指の押
付面に密着するので、光源から出射された光が回り込ま
ず、少量の光しかＴＦＴセンサに入射しない。これによ
り、指紋の谷線と隆線とを区別し、該指紋の画像情報を
取り込むことができる。

【００４８】なお、指を密着型エリアセンサに強く押し
つけると、谷線がつぶれて、谷線と隆線との区別が困難
になる場合がある。このため、この図に示すように、光
源の下部に圧力感知膜を設け、該光源と圧力感知膜との
間にバネと接点を設けておき、圧力感知膜が圧力を感知
すると、このことをコンピュータなどの画像読取機に報
知するようにして、最適な画像を取り込むようにする。

【００４９】図１８は、安価なシステムを構成するため
に、受光電圧発生回路の数を減らした場合における応用
例を示す回路図である。先に図１に示した回路では、１
本のソースラインに対して１個の受光電圧発生回路４を
設け、両者を１対１に対応させて接続した。すなわち、
図１に示す回路では、各受光電圧発生回路４の出力信号
は、マルチプレクサ５に入力され、該マルチプレクサ５
において、１つの出力信号が順次選択されてビデオ信号
となる。

【００５０】これに対して、図１８に示すように、受光
電圧発生回路４の前段にマルチプレクサを設け、複数の
ソースラインを、該マルチプレクサで順次切り換えて、
１つのソースラインを選択し、該選択されたソースライ
ンの信号を受光電圧発生回路４に入力することにより、
受光電圧発生回路４の数をソースラインの数より少なく
することも考えられる。ここで、未選択のソースライン
は、能動スイッチＡＳＷxxを介して、基準電圧に接続さ
れる。このようにすることで、未選択のソースライン上
に読み出された光電荷は、該ソースライン上から速やか
に消滅するので、その後、選択されたソースライン上に
光電荷が残存して、残像などの不具合が生じるのを避け
ることができる。なお、図１８に示す回路では、受光電
圧発生回路４として、図１２に示した第４実施形態の回
路を使用しているが、この他にも、図６（第１実施形
態）または図１０（第２実施形態）または図１１（第３
実施形態）または図１３（第５実施形態）に示した回路
を使用することも可能である。

【００５１】図１９および図２０は、本実施形態による
密着型エリアセンサの解像度を増大させる場合における
応用例を示す説明図である。まず初めに、図１９に示す
方向から光を入射する。これにより、この図において、
原稿のＡ2の部分に当たった光は同図のＡで示したＴＦ
Ｔセンサに入射し、原稿のＢ2の部分に当たった光は同
図のＢで示したＴＦＴセンサに入射する。その結果、原
稿上のＡ2およびＢ2における画像情報を取得することが
できる。なお、この図では、原稿および密着型エリアセ
ンサの断面図上の一部分のみを図示して説明を行ってい
るが、当然のことながら原稿および密着型エリアセンサ
は、２次元（平面）的な広がりを有すものであり、故
に、図１９において、画像情報が読み込まれるのは、原
稿上を市松模様状の２つのエリアに分類した場合の一方
のエリアということになる。

【００５２】次に、図２０に示す方向から光を入射す
る。これにより、この図において、原稿のＡ1の部分に
当たった光は、同図のＡで示したＴＦＴセンサに入射
し、原稿のＢ1の部分に当たった光は、同図のＢで示し
たＴＦＴセンサに入射する。その結果、原稿上のＡ1お
よびＢ1における画像情報を取得することができる。上
述したように、光源から入射される光の方向を変化させ
ることにより、密着（した丁度真下の）部分にＴＦＴセ
ンサが設けられていない場合であっても、該密着部分の
画像情報を得ることができる。すなわち、本発明による
密着型エリアセンサでは、ＴＦＴセンサの配置が、画像
の読み取り面上において疎であっても、光源から入射さ
れる光の方向を変化させることにより、受光密度を上げ
ることができる。

【００５３】以上、この発明の実施形態を図面を参照し
て詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限ら
れるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の
設計の変更等があってもこの発明に含まれる。例えば、
上述した第１実施形態〜第５実施形態に示す受光電圧発
生回路（図６，図１０，図１１，図１２，図１３参照）
では、ソースライン上の電圧を検出するためにオペアン
プＯＰを用いたが、この他にも、該オペアンプＯＰの代
わりにトランジスタ素子を用いることも考えられる。

【００５４】図２１は、図６に示す受光電圧発生回路に
おいて、オペアンプＯＰの代わりにトランジスタを用い
た場合の受光電圧発生回路の一例を示す回路図である。
この図に示すように、トランジスタＭＯＳのゲート端子
にはＴＦＴセンサ部２のソースラインが接続されてい
る。また、トランジスタＭＯＳのソース端子は、基準電
位（０〔Ｖ〕）に接続されている。また、トランジスタ
ＭＯＳのドレイン端子とゲート端子との間には、電荷吸
収用コンデンサＣ0と、リセットパルスが入力される
と、トランジスタＭＯＳのドレイン端子とゲート端子と
の間を接続するリセット用スイッチング素子（トランジ
スタＴｒ）とが並列に接続されている。図２１に示す受
光電圧発生回路の動作は、基本的に、図６に示す受光電
圧発生回路の動作と同じものである。但し、図２１に示
すソースラインには、トランジスタＭＯＳのソース・ゲ
ート間電圧分だけオフセット電圧（バイアス電位Ｖe）
が乗る。

【００５５】また、図２２は、トランジスタ素子を用い
た受光電圧発生回路の他の例を示す回路図である。図２
２に示す回路は、図２１に示す回路の増幅度を上げるこ
とにより、ソースライン上のわずかな電圧変動を検出し
てフィードバックし、結果的に、該ソースライン上の電
圧変動を抑える回路である。上記増幅度を上げるため
に、図２１に示すドレイン抵抗ＲLに代えて、定電流源
をトランジスタＭＯＳのドレイン端子に接続している。
この定電流源の抵抗値はほぼ無限大と見なすことができ
るため、次に示す式のように、トランジスタＭＯＳのド
レイン電流ＩDがわずかでも変化すると、大きな電圧降
下がトランジスタＭＯＳのドレイン端子に生じる。 ΔＶD＝ΔＩD×ＲD ΔＶD：ドレイン電圧の変化分 ΔＩD：ドレイン電流の変化分 ＲD ：ドレイン端子の出力抵抗値（＝定電流源の抵抗
値→∽〔Ω〕）

【００５６】また、図２２に示すトランジスタＭＯＳ２
のソース・ホロワ回路は、次段に接続されるマルチプレ
クサの入力抵抗が有限の値であるために、増幅度の低下
を避けるバッファ回路として入れてある。トランジスタ
ＭＯＳ２がソース・ホロワ回路であるため、マルチプレ
クサの入力抵抗が変動して該トランジスタＭＯＳ２のド
レイン電流が増加しても、そのゲート・ソース間電圧Ｖ
GSはほとんど変化しない（すなわち、トランジスタＭＯ
Ｓ２は、出力抵抗が小さい）。

【００５７】また、図１に示す回路図では、ＴＦＴセン
サ部２で発生した全ての電荷を同一方向（図１における
右方向）に向かって取り出しているが、電荷の取り出し
パターン、および、それに伴う各回路の配置はこれに限
定されるものではない。上記取り出しパターンの一例と
しては、図２３に示すように、隣接するソース配線上の
電荷を互いに反対方向へ取り出すこと（千鳥取り出し）
が考えられる。また、上記取り出しパターンの他の一例
としては、図２４に示すように、２次元マトリクス状に
並んだ画素を上下左右の４つのブロックに分割し、各ブ
ロック毎に電荷を取り出すこと（上下左右分割取り出
し）が考えられる。

【００５８】§８． 従来製品に対する優位点 （ａ）ＣＣＤカメラとの比較における優位点 高価なカラーフィルタが不要である。図１６に示す
ように、ＲＧＢの３色の蛍光灯を順次点灯して、原稿に
あてれば、カラーの画像情報が得られる。 解像度が３倍向上する。ＲＧＢの３色の蛍光灯を順
次点灯して、原稿にあてて、カラーの画像情報を得られ
るので、ＲＧＢを１画素として撮影するＣＣＤカメラと
比べると、同じ画素でも解像度が３倍となる。

【００５９】 装置が薄く小型になる。ＣＣＤを使用
した原稿の読み取り機は、縮小光学系が必要なため、読
み取り機の厚みを原稿の紙幅以下にすることはできな
い。しかし、本発明による密着型エリアセンサでは、上
記縮小光学系を必要としないので、装置を薄く小型にで
きる。 画面にノイズの混入が無い（Ｓ／Ｎ比が良い）。本
発明による密着型エリアセンサは、ＣＣＤカメラと比べ
て受光面積が広くとれ、密着していることにより光のロ
スが少なく、バックライト照明により強い被写体光が得
られるので、光電変換感度が上がる。このため、蓄積容
量を大きくでき、ゲート駆動パルス等におけるパルス性
雑音の混入を減らすことができる。

【００６０】 照明光がまぶしくなく、外光の影響を
受けない。ＴＶカメラで写真をとる場合には、カメラと
照明用の大きなスタンドを設置しなくてはならず、さら
に、照明光がまぶしいため、ＣＣＤカメラをパソコンの
横等で手軽に使うと言う訳にはいかない。また、天井の
蛍光灯などの照明光が被写体に移り込む。本発明による
密着型エリアセンサでは、バックライトにより出射され
た光が、センサに配置された照明用窓アレイを通して、
該センサに密着させた原稿に当たるので、別置型の照明
は不要であり、また、照明光は外には漏れない。

【００６１】 システムが安価になる。多人数が画像
データをとるときには、ポラロイドカメラと本発明によ
る２次元密着型ＴＦＴイメージスキャナとの組み合わ
せ、または、レンズ付きフィルムと本発明による２次元
密着型ＴＦＴイメージスキャナとの組み合わせの方が、
ＣＣＤカメラ等によるシステムより安価に構成できる。
また、少人数がＣＣＤカメラ等で画像をコンピュータに
入力する場合でも、手元に写真が残らないので、ほとん
どの場合、ハードコピーの必要性がでてくる。このた
め、ＣＣＤカメラとカラーハードコピー機との組み合わ
せからなるシステムは高価となる。

【００６２】（ｂ）従来の２次元密着型ＴＦＴイメージ
スキャナとの比較における優位点 製造プロセスが簡単である。従来の２次元密着型Ｔ
ＦＴイメージスキャナは、光電変換素子にフォトダイオ
ードを使用しているため、スイッチング素子であるα−
Ｓi ＴＦＴを別途成膜しなくてはならず、このため、
製造プロセスが複雑であった。本発明による密着型エリ
アセンサでは、両方の素子（スイッチング素子と光セン
サ素子）にα−Ｓi ＴＦＴを使用しているので、１回
のプロセスで作成することができ、従来の２次元密着型
ＴＦＴイメージスキャナと比較して、製造プロセスが簡
単である。

【００６３】 残像が生じない。読み出し回路に、光
蓄積電荷が全て読み出せるので、カラー読み出し時にお
いて、ＲＧＢの３色の光を、間をおかずに、瞬時に切り
換えても残像が生じない。 高解像度である。読み出し回路に、光蓄積電荷が全
て読み出せるので、画素内にリセットスイッチ用ＴＦＴ
が不要となる。そのため、個々の画素を小さくでき、単
位面積当たりの画素数を多くとれる。 信号間クロストークが生じない。読み出し回路が電
流読み出しであり（アンプの入力抵抗が０〔Ω〕）、電
圧がセンサアレイ信号配線上にほとんど発生しないた
め、配線クロスオーバー部において信号間クロストーク
が生じない。

【００６４】（ｃ）従来のライン型スキャナとの比較に
おける優位点 ペン入力ができる。本発明による密着型エリアセン
サは、マウスとして使用できる。また、欧米において、
本発明による密着型エリアセンサは、自分のサインの入
力に使用できるため、遠隔承認が可能となる。さらに、
本発明による密着型エリアセンサは、図形ソフトを使用
する場合における手書き入力に最適である。 指紋入力ができる。指に密着できることから、指紋
の読み取りが容易になるため、現金自動預払機（ＡＴ
Ｍ）のセキュリティーチェックや、コンピュータセキュ
リティーのＩＤ認識等に利用できる。

【００６５】 読み取り速度が速い。従来のスキャナ
は、１ライン毎に光電荷を蓄積し、その後、該電荷を外
部に読み出すので、読み取りに３０秒〜１分程度かかっ
ていたが、本発明による密着型エリアセンサにおいて
は、全画面同時に光電荷を蓄積するため、読み取りが１
秒程度で可能となる。 画枠を素早く合わせることができる。ＣＣＤカメラ
を使用する場合を除くと、従来のスキャナは読み取り速
度が遅いため、画枠を合わせるのに多大な時間がかかっ
ていた。

【００６６】 設置場所を新たに設ける必要がない。
本発明による密着型エリアセンサは、従来のマウスの代
わりに使用できるため、これまでマウスを動かしていた
スペースに置くことができる。 小型・薄型になる。本発明による密着型エリアセン
サは、機械駆動系およびアレイレンズ光学系を持たない
ので、小型・薄型構成することができる。

【００６７】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、受光電圧発生回路によって、信号配線の電位は常に
基準電位に保持されるので、該信号配線上の信号電荷を
全て吸い取ることができ、これによって、効率よく信号
電圧に変換できる。その結果、外部からのノイズに強い
密着型エリアセンサを構成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１実施形態による密着型エリアセ
ンサの構成例を示す回路図である。

【図２】保護抵抗ＰＲxを追加した密着型エリアセンサ
の構成例を示す回路図である。

【図３】センサセルの構造を示す平面図である。

【図４】センサセルの構造を示す断面図である。

【図５】ＴＦＴセンサを構成する薄膜トランジスタの特
性を示すグラフである。

【図６】本実施形態による受光電圧発生回路の一例を示
す回路図である。

【図７】本実施形態による密着型エリアセンサの動作原
理を示す説明図である。

【図８】２個のセンサセルを１つのソースラインに共通
接続した場合における、密着型エリアセンサの動作原理
を示す説明図である。

【図９】２個のセンサセルを１つのソースラインに共通
接続した場合における、密着型エリアセンサの動作原理
を示す説明図である。

【図１０】本実施形態による受光電圧発生回路の一例を
示す回路図である。

【図１１】本実施形態による受光電圧発生回路の一例を
示す回路図である。

【図１２】本実施形態による受光電圧発生回路の一例を
示す回路図である。

【図１３】本実施形態による受光電圧発生回路の一例を
示す回路図である。

【図１４】図１３に示す回路図に保護抵抗ＰＲを追加し
た例を示す回路図である。

【図１５】パーソナルコンピュータの周辺機器として接
続する場合の一例を示す説明図である。

【図１６】カラーの画像情報を取り込む場合における応
用例を示す断面図である。

【図１７】指紋を読み込む場合における応用例を示す説
明図である。

【図１８】受光電圧発生回路の数を減らした場合におけ
る応用例を示す回路図である。

【図１９】解像度を増大させる場合における応用例を示
す説明図である。

【図２０】解像度を増大させる場合における応用例を示
す説明図である。

【図２１】トランジスタ素子を用いた受光電圧発生回路
の一例を示す回路図である。

【図２２】トランジスタ素子を用いた受光電圧発生回路
の他の例を示す回路図である。

【図２３】電荷の取り出しパターンの一例（千鳥取り出
し）を示す説明図である。

【図２４】電荷の取り出しパターンの他の例（上下左右
分割取り出し）を示す説明図である。

【図２５】従来の密着型エリアセンサの構成例を示すブ
ロック図である。

【符号の説明】

１……走査シフトレジスタ、 ２……ＴＦＴセンサ部、
３……外部駆動回路、 ４……受光電圧発生回路、 ５
……マルチプレクサ

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 Ｘ方向とＹ方向の２次元マトリクス状に
   配置され、かつ、受光量に応じた電荷を発生する複数の
   受光素子と、 前記各受光素子に発生した電荷の放出を制御する放出制
   御スイッチング素子と、 前記Ｘ方向に配列された前記各放出制御スイッチング素
   子の電荷放出用端子を共通接続し、前記電荷の転送経路
   を形成する複数の信号配線と、 前記Ｙ方向に配列された前記各放出制御スイッチング素
   子の制御用端子を共通接続し、前記電荷の転送を制御す
   る走査信号の経路を形成する複数の走査配線と、 前記複数の走査配線に順次前記走査信号を供給する走査
   シフトレジスタと、 前記それぞれの信号配線に対し接続され、該信号配線上
   を転送される電荷量に応じた受光電圧を発生し、かつ、
   該信号配線を基準電位または前記基準電位により定まる
   バイアス電位に保持する複数の受光電圧発生回路と、 各受光電圧発生回路が発生した受光電圧の中から１つを
   順次選択し、該選択した受光電圧をビデオ信号として転
   送するマルチプレクサとを具備することを特徴とする密
   着型エリアセンサ。
2. 【請求項２】 請求項１記載の密着型エリアセンサにお
   いて、 前記受光電圧発生回路はオペアンプを具備し、 前記受光電圧は、前記オペアンプの出力端子から出力さ
   れる信号であり、 前記信号配線が前記オペアンプの負入力端子に接続され
   ており、 前記オペアンプの正入力端子は、前記基準電位に設定さ
   れており、 前記オペアンプの出力端子と負入力端子との間には、電
   荷吸収用コンデンサと、リセットパルスが入力されると
   該出力端子と負入力端子とを接続するリセット用スイッ
   チング素子とが並列に接続されていることを特徴とする
   密着型エリアセンサ。
3. 【請求項３】 請求項２記載の密着型エリアセンサにお
   いて、 前記リセット用スイッチング素子と前記負入力端子とを
   結ぶ配線上には、第１の抵抗が形成されており、 前記リセット用スイッチング素子と前記第１の抵抗とを
   結ぶ配線は、第２の抵抗を介して、前記基準電位に設定
   されていることを特徴とする密着型エリアセンサ。
4. 【請求項４】 請求項３記載の密着型エリアセンサにお
   いて、 前記オペアンプの出力端子は、第４の抵抗を介して、前
   記基準電位に設定されており、 前記オペアンプの出力端子と前記第４の抵抗とを結ぶ配
   線上には第３の抵抗が形成されており、 前記電荷吸収用コンデンサの端子のうち、前記オペアン
   プの出力端子側に接続されている端子は、前記第３の抵
   抗と前記第４の抵抗との中点に接続されており、 前記リセット用スイッチング素子の端子のうち、前記オ
   ペアンプの出力端子側に接続されている端子は、前記出
   力端子と前記第３の抵抗とを結ぶ配線上に接続されてい
   ることを特徴とする密着型エリアセンサ。
5. 【請求項５】 請求項１記載の密着型エリアセンサにお
   いて、 前記受光電圧発生回路は第１のオペアンプおよび第２の
   オペアンプを具備し、 前記受光電圧は、前記第１のオペアンプの出力端子から
   出力される信号であり、 前記第１のオペアンプの出力端子と前記第２のオペアン
   プの正入力端子とが接続されており、 前記信号配線が前記第１のオペアンプの負入力端子に接
   続されており、 前記第１のオペアンプの正入力端子、および、前記第２
   のオペアンプの負入力端子は、前記基準電位に設定され
   ており、 前記第１のオペアンプの出力端子と該第１のオペアンプ
   の負入力端子との間には、電荷吸収用コンデンサが接続
   されており、 前記第２のオペアンプの出力端子と該第１のオペアンプ
   の負入力端子との間には、リセットパルスが入力される
   と該出力端子と負入力端子とを接続するリセット用スイ
   ッチング素子とが並列に接続されており、 前記リセット用スイッチング素子と前記第１のオペアン
   プの負入力端子とを結ぶ配線上には、第１の抵抗が形成
   されており、 前記リセット用スイッチング素子と前記第１の抵抗とを
   結ぶ配線は、第２の抵抗を介して、前記基準電位に設定
   されていることを特徴とする密着型エリアセンサ。
6. 【請求項６】 請求項１記載の密着型エリアセンサにお
   いて、 前記受光電圧発生回路はオペアンプを具備し、 前記受光電圧は、前記オペアンプの出力端子から出力さ
   れる信号であり、 前記信号配線が前記オペアンプの負入力端子に接続され
   ており、 前記オペアンプの正入力端子は、基準電位に設定されて
   おり、 前記オペアンプの出力端子と負入力端子との間には、受
   光電圧をフィードバックする抵抗素子が接続されている
   ことを特徴とする密着型エリアセンサ。
7. 【請求項７】 請求項１記載の密着型エリアセンサにお
   いて、 前記受光電圧発生回路はトランジスタ素子を具備し、 前記トランジスタ素子のゲート端子（またはベース端
   子）が前記信号配線に接続されており、 前記トランジスタ素子のソース端子（またはエミッタ端
   子）が前記基準電位に保持されており、 前記トランジスタ素子のドレイン端子とゲート端子との
   間（または前記トランジスタ素子のコレクタ端子とベー
   ス端子との間）には、電荷吸収用コンデンサと、リセッ
   トパルスが入力されると、前記トランジスタ素子のドレ
   イン端子とゲート端子との間（または前記トランジスタ
   素子のコレクタ端子とベース端子との間）を接続するリ
   セット用スイッチング素子とが並列に接続されており、 前記信号配線は前記バイアス電位に保持されていること
   を特徴とする密着型エリアセンサ。
8. 【請求項８】 請求項１ないし請求項７のいずれかに記
   載の密着型エリアセンサにおいて、 前記電荷放出用端子と受光電圧発生回路とを結ぶ信号配
   線は、保護抵抗を有することを特徴とする密着型エリア
   センサ。