DE3521917A1

DE3521917A1 - Festkoerper-bildsensor

Info

Publication number: DE3521917A1
Application number: DE19853521917
Authority: DE
Inventors: Kazuya Ina Nagano Matsumoto; Tsutomu Nakamura
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1984-06-19
Filing date: 1985-06-19
Publication date: 1986-01-02
Also published as: DE3521917C2; JPS614376A; US4589027A

Description

WUESTHOFF - v. PECHMANN - BEHRENS - GÖETZ ^DR< ^rmu ^FREDA ™^ESTH0"

D-8000 MÜNCHEN 90 OLYMPUS OPTICAL CO.LTD. SCHWEIGERSTRASSE 2

lA-59 477 telefon: (089) 66so ji

TELEGRAMM: FROTECTPATENT TELEX: 524070

telefax: via (089) 2 71 60 63 (in)

Festkörper-Bildsensor

Die Erfindung betrifft einen Festköper-Bildsensor mit Bildelementen, die jeweils einen quer ausgerichteten statischen Induktionstransistor aufweisen, wobei der Festköper-Bildsensor eine elektronische Verschlußfunktion (Belichtungszeitsteuerung) aufweist.

Bei einer Videokamera mit einem Festköper-Bildsensor ist gewöhnlich die Lichtsignal-Speicherperiode, also die Belichtungszeit, auf einen konstanten Wert, wie 1/60 sek oder 1/30 sek entsprechend dem NTSC-System festgelegt, so daß die Tiefenschärfe nicht nach den Wünschen des Benutzers einstellbar ist. Da weiterhin die Belichtungszeit festgelegt ist, können bei sich schnell bewegenden Objekten bei der Erzeugung von Standbildern Schwierigkeiten hinsichtlich der Bildschärfe auftreten.

Die genannten Nachteile resultieren aus dem Umstand, daß nur eine fest vorgegebene Belichtungszeit ermöglicht ist. Andererseits gibt es Videokameras, so daß zeilenverschachtelte (interlace-line-transfer) CCD-Bildsensoren (IL-CCD) oder auch "Rahmentransfer¹¹ (frame-transfer) CCD-Anordnungen (FT-CCD) verwendet werden, bei denen die Belichtungszeit veränderbar ist, da die einzelnen Bildelemente eine Verschlußfunktion aufweisen. Aufgrund der Eigenschaften von CCD ist aber die das Ausgangssignal verursachende Ladungsmenge relativ gering, so daß auch die Empfindlich relativ klein ist und das Signal/Rausch-Verhältnis entsprechend schlecht.

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Es ist auch bereits vorgeschlagen worden, einen mechanischen Verschluß an einer Videokamera mit Festköper-Bildsensor vorzusehen. Mechanische Verschlüsse sind aber aufwendig in der Konstruktion und sperrig. Weiterhin haben sie eine geringe Lebensdauer und auch ihre Genauigkeit und Zuverlässigkeit lassen zu wünschen übrig. Für eine möglichst kompakte Videokamera sind also mechanische Verschlüsse ungeeignet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Festköper-Bildsensor bereitzustellen, welcher eine elektronische Variation der Belichtungszeit über ein weites Intervall gestattet und somit auch bei sich schnell bewegenden Objekten eine scharfe Aufnahme ermöglicht. Dabei sollen alle Bildelemente gleichzeitig die Lichtsignalladungen für die gleiche Zeitspanne aufsummieren. Auch soll die Tiefenschärfe über einen weiten Bereich willkürlich einstellbar sein.

Eine diese Aufgabe lösender Festköper-Bildsensor ist mit seinen Ausgestaltungen in den Patentansprüchen gekennzeichnet.

Bei dem erfindungsgemäßen Festköper-Bildsensor ist das Bildelement aus einem quer ausgerichteten statischen Induktionstransistor gebildet, welcher eine Verstarkungsfunktion hat. Dementsprechend ist es möglich, ein Bildsignal mit einem großen Signal/Rausch-Verhältnis im Vergleich zu Festkörperbildsensoren mit MOS-Transistoren, CCD oder CPD, zu erzielen, da letztere keine Verstarkungsfunktion haben. Da weiterhin in jedem Bildelement eine Licht empfangende Gateelektrode und eine Transfer-Gateelektrode vorgesehen sind, läßt sich eine elektronische Verschlußfunktion erzielen, mit der die Belichtungszeit willkürlich einstellbar ist. Dementsprechend kann die Tiefenschärfe nach den Wünschen des Benutzers eingestellt werden. Weiterhin speichern erfindungsgemäß alle Bildelemente gleichzeitig die Signalladungen in der gleichen Belichtungszeit, so daß es möglich ist, ein scharfes Bild auch von einem sich mit großer Geschwindigkeit bewegenden Objekt nicht nur in der Video-Be-

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triebsart der Kamera, sondern auch in der Standbild-Betriebsart der Kamera zu erhalten. Das Bildsignal hat eine hohe Qualität und ist entsprechend den Wünschen des Benutzers veränderbar.

Nachfolgend ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher beschrieben. Es zeigt bzw. zeigen:

Fig. 1 eine schmatische Darstellung eines Elementes eines erfindungsgemäßen Festkörper-Bildsensors;

Fig. 2A, 2B und 2C Pulsformen zur Erläuterung des Betriebs des in Fig. 1 gezeigten Bildelementes;

Fig. 2D einen schematischen Querschnitt des Bildelementes;

Fig. 2E ein Diagramm zur Illustration des Transfers von Signalladungen im Bildelement;

Fig. 3 ein Schaltbild eines erfindungsgemäßen Festkörper-Bildsensors; und

Fig. 4A bis 4H Pulsformen zur Erläuterung des Betriebs des in Fig. 3 gezeigten Festkörper-Bildsensors.

Fig. 1 zeigt den Aufbau eines Bildelementes des Festkörper-Bildsensors mit elektronischer Verschlußfunktion. Das Bildelement weist ein Licht-Empfangs-Gate, ein Transfer-Gate und einen lateralen (quer ausgerichteten) statischen Induktionstransistor auf. Der Bildsensor weist ein ρ -Siliziumsubstrat 1 und eine η -Siliziumepitaxieschicht 2 auf, die auf dem Substrat 1 gewachsen ist und eine geringere Verunreinigungskonzentration aufweist als das Substrat 1. Auf der Oberfläche der Epitaxieschicht 2 ist eine dünne Gate-Oxidschicht 8 aufgetragen mit einer Stärke von 200 bis 1000 A. Auf der Oxidschicht 8 sind eine Licht empfangende Gateelektrode 9, eine Transfer-Gateelektrode 10 und eine Signal-Auslese-Gateelektrode 5 ausgeformt. Die Licht empfangende Gateelektrode 9 ist aus transparentem, leitendem Material. In der Epitaxieschicht 2 sind eine η -Source 3 und eine η -Drain 4 eines lateralen statischen Induktionstransistors ausgebildet. Die Source- und Drainbereiche

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3 und 4 sind mit einer Sourceelektrode 6 bzw. einer Drainelektrode 7 verbunden. Mit Ausnahme der Licht empfangenden Gateelektrode 9 ist der Bildsensor vollständig durch die lichtabschirmende Schicht 11 abgedeckt.

Anhand der Fig. 2A bis 2E soll der Betrieb des Bildelementes erläutert werden. Die Fig. 2A bis 2C zeigen die Gate-Potentiale S_-, S„_o und ffi^of welche an die Licht empfangende Gateelektrode

GJ. iaZ bj

9, die Transfer-Gateelektrode 10 bzw. die Signal-Auslese-Gateelektrode 5 angelegt werden. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die Sourceelektrode 6 fest mit dem Erdpotential verbunden und das Substrat 1 liegt in bezug auf den Sourcebereich 3 auf einer negativen Vorspannung. Zur Zeit t=t_Q wird das Potential δ .., welches an die lichtempfangende Gateelektrode 9 angelegt ist, von positiven auf negative Werte geändert. Sodann wird ein Abschnitt unterhalb der Licht empfangenden Gateelektrode 9 ausreichend entleert. Das negative Potential ffi ., an der Licht empfangenden Gateelektrode 9 ist so bemessen, daß sich mit Gewißheit eine Verarmungsschicht unterhalb der Gateelektrode 9 bildet. Unter dieser Bedingung werden Löcher, d.h. Signalladungen 13 in Form von Loch-Elektron-Paaren im Körper der Epitaxieschicht entsprechend dem einfallenden Licht erzeugt und unmittelbar unterhalb der Licht empfangenden Gateelektrode gesammelt, um eine Inversionsschicht zu bilden.

Zur Zeit t=t, wird das an die Transfer-Gateelektrode 10 angelegte Vorspannungspotential S₂ von positiven auf negative Werte geändert, so daß sich eine Inversionsschicht unterhalb der Transfer-Gateelektrode 10 bildet. Sodann werden die unterhalb der Licht empfangenden Gateelektrode 9 gesammelten Signalladungen 13 in einen Abschnitt unterhalb der Transfer-Gateelektrode 10 überführt, um unmittelbar unterhalb der Transfer-Gateelektrode 10 eine Inversionsschicht zu bilden. Der Fluß der Signalladungen 13 wird bestimmt durch das Verhältnis der Kapazitäten der Licht empfangenden Gateelektrode 9 und der Transfer-Gateelektrode 10 sowie durch die Potentialdifferenz zwischen beiden.

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Zur Zeit t=t₂ wird das an der Licht empfangenden Gateelektrode 9 anliegende Potential ü - wieder auf einen positiven Wert geändert. Bis zu diesem Zeitpunkt werden fast alle Signalladungen 13, die unterhalb der Licht empfangenden Gateelektrode 9 gesammelt worden sind, in die Inversionsschicht überführt, welche unterhalb der Transfer-Gateelektrode 10 gebildet ist. Ist die gespeicherte Signalladungsmenge größer als die in der Inversionsschicht unterhalb der Transfer-Gateelektrode 10 speicherbare Menge, so wird die überschüssige Menge an Signalladungen 13 in das Substrat 1 abgeführt. Diese Entfernung von überschüssigen Ladungen verhindert das sogenannte "Blooming" (überstrahlen) in der Videokamera.

Sodann wird zum Zeitpunkt t=t_ das an die Signal-Auslese-Gateelektrode 5 angelegte Potential S„_o von einem positiven auf den

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negativen Wert V _n geändert und es wird die Bildung einer In-Versionsschicht unterhalb der Signal-Auslese-Gateelektrode 5 ermöglicht. Dementsprechend werden die in der Inversionsschicht unterhalb der Transfer-Gateelektrode 10 gesammelten Signalladungen 13 in die Inversionsschicht überführt, welche unmittelbar unterhalb der Signal-Ausles-Gateelektrode 5 gebildet ist. Bis zum Zeitpunkt t=t., zu dem das an die Transfer-Gateelektrode 10 angelegte Potential $_G2 auf positive Werte geändert wird, sind fast alle Licht-Signalladungen 13 in die Inversionsschicht überführt, welche unterhalb der Signal-Auslese-Gateelektrode 5 gebildet ist. Zum Zeitpunkt t=t. wird die überführung von Signalladungen 13 beendet und nachdem das Potential (B₀₀ an der Transfer-Gateelektrode 10 wieder einen positiven Wert angenommen hat, wird das Potential $_G1 an der Licht empfangenden Gateelektrode 9 wiederum auf den negativen Vorspannungswert geändert, bei dem sich eine Inversionsschicht unterhalb der Licht empfangenden Gateelektrode 9 bildet, wie in Fig. 2A gestrichelt gezeigt ist, um die SignalladungsSammlung zu beginnen.

Zum Zeitpunkt t=t,- wird das an die Signal-Auslese-Gateelektrode

4 angelegte Potential S>_Q3 auf den Wert V_GR_₂ (^v _GR.₁-V_GR_₂ ^<0> geändert. Bei dieser Vorspannung wird bei Anlegen eines positiven Potentials V__D an die Drain-Elektrode 7 über den Lastwiderstand 12 ein Ausgangs-Bildsignal als Änderung der Drain-Spannung abgeleitet, wobei das Ausgangssignal von der Lichtmenge abhängt, die während der Zeitspanne t_Q bis t„ auf die Licht empfangende Gateelektrode 9 auftrifft. Zum Zeitpunkt t=t_fi, zu dem ein positives Potential an die Signal-Auslese-Gateelektrode

5 angelegt ist, werden die Löcher, d.h. die in der Inversionsschicht unterhalb der Signal-Auslese-Gateelektrode 5 gesammelten Signalladungen, entladen. Vorstehend ist ein Zyklus des Betriebs des lateralen statischen Induktionstransistors beschrieben, welcher ein Bildelement des Festkörper-Bildsensors bildet. Da die Belichtungszeit der Zeitspanne t_ß bis t_ entspricht, ist es möglich, die Belichtungszeit willkürlich dadurch zu verändern, daß der Zeitpunkt t~ entsprechend eingestellt wird, zu dem das Potential δ_., welches an die Licht empfangende Gateelektrode 9 angelegt ist, von negativen auf positive Werte wechselt.

Nunmehr wird der Festkörper-Bildsensor insgesamt beschrieben. Eine Vielzahl von Bildelementen ist matrixförmig angeordnet und das Bildsignal wird durch Raster-Abtastung gewonnen. Zur Raster-Abtastung kann eine Drain/Gate-Auswahl, eine Source/ Gate-Auswahl oder eine Source/Drain-Auswahl dienen. Bei dem nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispiel wird das Drain/ Gate-Auswahlverfahren benutzt.

Fig. 3 zeigt ein Blockdiagramm des Festkörper-Bildsensors. Jedes Bildelement ist durch einen eigenen Block angedeutet, wobei mit GI die Licht empfangende Gateelektrode, mit GT die Transfer-Gateelektrode, mit GR die Signal-Auslese-Gateelektrode, mit D die Drain-Elektrode und mit S die Source-Elektrode bezeichnet sind. Gemäß Fig. 3 sind m χ η Bild-Sensorelemente 21-11, 21-12 ... 21-21, 21-22 ... 21-mn matrixförmig angeordnet und werden

H. ³⁵²¹^⁷B₉₄₇₇

mittels eines XY-Adressierverfahrens ausgelesen. Ein lateraler statischer Induktionstransistor entsprechend Fig. 1 bildet ein Bildelement, wobei ein Abschnitt des Signal-Auslese-Gatebereiches zwischen den Source- und Drainbereichen vorgesehen ist oder wobei ein lateraler statischer Induktionstransistor vorgesehen ist, bei dem der Signal-Auslese-Gatebereich zumindest einen der Source— oder Drainbereiche umgibt.

Wie in Fig. 3 dargestellt, ist das Substrat aller Bildelemente auf eine negative Vorspannung gelegt, alle Source-Elektroden S sind mit dem Erd-Potential verbunden, alle Licht empfangenden Gateelektroden GI sind gemeinsam an die Verschluß-Steuerleitung 29 angeschlossen und alle Transfer-Gateelektroden GT sind gemeinsam an die Transfer-Steuerleitung 30 angeschlossen. Die Verschluß-Steuerleitung 29 und die Transfer-Steuerleitung 30 sind mit einer Verschluß-Steuerschaltung 32 verbunden. Die Signal-Auslese-Gateelektroden GR der einzelnen Bildelemente, welche in einer Zeile angeordnet sind, sind gemeinsam an die zugehörigen Zeilenleitungen 22-1, 22-2 ... 22-m angeschlossen. Weiterhin sind die Drain-Elektroden D der in den einzelnen Spalten angeordneten Bildelemente gemeinsam an die zugehörigen Spaltenleitungen 23-1, 23-2 ... 23-n angeschlossen. Die Spalten-Auswahlleitungen 23-1, 23-2 ... 23-n sind über Spalten-Auswahltransistoren 24-1, 24-2 24-n bzw. 24'-1 24'-2 24·-n

an die Videoleitung 25 bzw. die Erdleitung 25' angeschlossen. Die Videoleitung 25 ist über einen Lastwiderstand 26 an die Video-Spannungsquelle V_._n angeschlossen.

Die Zeilenleitungen 22-1, 22-2 ... 22-n sind mit einer vertikalen Abtastschaltung 27 verbunden, um nacheinander die Signale Φ-,-.., S-,τ,τ ... δ~_η zu empfangen. Die Gates der Spalten-Auswahltransistoren 24-1, 24-2 ... 24-n und 24'-1, 24'-2 ... 24'-n sind mit einer horizontalen Abtastschaltung 28 verbunden, um die Signale fß_D1» ä>_D2 · · · 3L· ^und deren invertierte Signale zu empfangen.

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Nunmehr wird der Betrieb des in Fig. 3 gezeigten Festkörper-Bildsensors anhand der in den Fig. 4A bis 4H gezeigten Pulsformen erläutert. Fig. 4A zeigt die an die Verschluß-Steuerleitung 29 angelegte Spannung ä>_GI· Die Verschluß-Steuereleitung 29 ist an die Licht empfangenden Gateelektroden GI angeschlossen. Fig. 4B zeigt die Spannung ä>_GT, welche an die Transfer-Steuerleitung 29 angelegt wird, welche ihrerseits an die Transfer-Gateelektroden GT angeschlossen ist. Die Fig. 4C bis 4E stellen die vertikalen Abtastsignale *_GRl/ ^qrt' *GR3 ^^ar' welche an die Zeilenleitungen 22-1, 22-2 bzw. 22-3 angelegt werden, während die Fig. 4F bis 4H die horizontalen Abtastsignale S₀₁, δ ₂, δ _ darstellen, welche an die Gates der Spalten-Auswahltransistoren 24-1, 24-2 bzw. 24-3 angelegt werden. Die vertikalen Abtastsignale weisen eine Auslese-Gatespannung mit kleiner Amplitude (V ..+V„) und eine Rücksetz-Gatespannung mit großer Amplitude (V__, ₁+V „) auf. Während einer wirksamen Abtastperiode t„ für jede Zeilenleitung steht die Auslese-Gatespannung zur Verfügung und während der horizontalen Austastperiode t _ nimmt sie die Rücksetz-Gatespannung an. Die horizontalen Abtastsignale S ., (B₂ ··· haben einen niedrigen Pegel, um die Spalten-Auswahltransistoren 24-1, 24-2 ... durchzuschalten und um die Nicht-Auswahl-Transistoren 24'-1, 24'-2 ... abzuschalten, sowie einen hohen Pegel, um die Transistoren 24-1, 24-2 ... leitend zu machen und um die Transistoren 24'-1, 24'-2 ... nicht-leitend zu machen.

Nachdem die Verschluß-Steuerschaltung 32 das Signal <B _T mit dem niedrigen Pegel V (L) während der vertikalen Austastperiode abgegeben hat, nimmt das Signal δ den hohen Pegel V (H) an und die vertikale Abtastschaltung 27 erhält ein Trigger-Signal von der Verschlußsteuerschaltung 32 über die Verschluß-Triggerleitung 31. In Ansprache hierauf gibt die vertikale Abtastschaltung 27 die vertikalen Abtastsignale $_„.., ä>_rp₃ ... ab. Wie bereits anhand der Fig. 1 erläutert worden ist, werden unterhalb der Licht empfangenden Gateelektrode in jedem der Bildelemente 21-11, 21-12 ... 21-mn gespeicherte Signa!ladungen an

A3-,- ³⁵²¹⁹¹^₅₉₄₇₇

Orte überführt, die unmittelbar unterhalb der Signalauslese-Gateelektroden liegen.

Danach werden bei Änderung der vertikalen Abtastsignale S>~_n,

LjKI

auf den Wert (V„_ .,+V₃.,,) die Bildelemente 21-11, 21-12 ...

CaK-1 (Dta

21-ln, welche mit der ersten Zeilenleitung 22-1 verbunden sind, ausgewählt und die Spalten-Auswahltransistoren 21-1, 21-2 ... 24-n werden nacheinander mittels der horizontalen Abtastsignale <δ .. , δ „ ... durchgeschaltet, welche von der horizontalen Abtastschaltung 28 bereitgestellt werden. Auf diese Weise werden die in den Bildelementen 21-11, 21-12 ... 21-ln erzeugten Bildsignale nacheinander auf der Videoleitung 25 ausgelesen. Diese Bildelemente 21-11, 21-12 ... 21-ln werden gleichzeitig rückgesetzt, wenn das Signal S„_n1 den höheren Pegel (V_„ _n+V,_ß) an-

VjKJL IaK- JL (DK

nimmt.

Nimmt sodann das vertikale Abtastsignal <5_GR2 äen Wert (ν_,_ τ+V-,,) an, so werden die mit der zweiten Zeilenleitung

VaK-JL U)Vj

22-2 verbundenen Bildelemente 21-21, 21-22 ... 21-2n ausgewählt und diese Bildelemente werden nacheinander mittels der horizontalen Abtastsignale ^₀₁/ 2>_D2 ··· ausgelesen, um auf der Videoleitung 25 das Bildsignal abzuleiten. Sodann werden die Bildelemente 21-21, 21-22 ... 21-2n gleichzeitig rückgesetzt, wenn das Signal SL· ~ auf den Wert ^_GR_,+V, ) geändert wird. In der oben beschriebenen Weise werden alle Bildelemente nacheinander ausgelesen, um das Bildsignal für eine gesamte Feldabtastung zu gewinnen.

Die Verschluß-Öffnungszeitspanne (Belichtungszeit) und die Verschluß-Schließzeitspanne ergeben sich aus dem Zeitpunkt, zu dem das an die Licht empfangende Gateelektrode GI angelegte Potential Φ^_τ vom Wert V^-(H) auf den den Wert V„_(L) wechselt bzw.

VjX VjX IaX

dem Zeitpunkt, zu dem sich das Potential a>__ vom Wert V„_T(L)

VjI VaX

auf den Wert V_GI(H) ändert. Deshalb ist es bei beeigneter Auswahl dieser Zeitpunkte mittels der Verschluß-Steuerschaltung möglich, die Belichtungszeit willkürlich einzustellen. Gewöhn-

¹⁷ 5,477

lieh ist die maximale Belichtungszeit auf eine Feld-Periode beschränkt und die Verschluß-Offenzeit kann innerhalb dieser maximalen Zeitspanne einer gesamten Feldabtastung eingestellt werden. Trotzdem kann aber die Belichtungszeit länger sein als eine Feld-Periode, indem mehrere Feld-Perioden gewählt werden, während derer die vertikalen Abtastsignale $_GRl/ $_GR2 ··· ^nicht auf den Rücksetz-Pegel (V__ .+V₃.-.) geändert werden.

Beim vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel werden die Bildelemente dadurch ausgewählt, daß die Drain- und Gateelektroden des lateralen statischen Induktionstransistors angesteuert werden, welcher die Bildelemente bildet. Die Auswahl ist aber nicht auf das Drain/Gate-Verfahren beschränkt, vielmehr kann auch ein Drain/Source-Verfahren oder ein Source/Gate-Verfahren eingesetzt werden. Zwar ist im vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel ein lateral ausgerichteter statistischer Induktionstransistor mit N-Kanal angegeben, doch kann auch ein lateraler statischer Induktionstransistor mit P-Kanal Verwendung finden. Auch ist im beschriebenen Ausführungsbeispiel ein nicht verschachteltes System angenommen, doch kann auch eine Zeilenverschachtelung vorliegen. Damit läßt sich eine bessere Bildqualität erzielen. Im beschriebenen Ausführungsbeispiel ist der laterale statische Induktionstransistor jeweils mit gemeinsamer Source geschaltet, doch kann auch eine Source-Folgeschaltung vorgesehen sein. Auch läßt sich das Bildsignal als Source- oder Drain-Strom ableiten.

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Claims

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DX.-ING. DIETEK BEHXBNS DIPL.-ING. DIPL.-1TIKTSCH.-ING. KUPEKT GOETZ

D-8000 MÜNCHEN 90

OLYMPUS OPTICAL CO.LTD. SCHWEIGERSTRASSE2

lA-59 477 telefon: (089) 66 xo $ ι

telegramm: pxotectpatent

Telex: 524070

telefax: via (089) 2 7160 6) (in)

Patentansprüche :

1, Festkörper-Bildsensor mit einer Vielzahl von Bildelementen, die jeweils einen lateralen statischen Induktionstransistor mit Source- und Drainbereichen (3 bzw. 4) aufweisen, welche in der Oberfläche eines Halbleiterkörpers ausgebildet sind, sowie ein Signal-Auslese-Gate (5), von dem zumindest ein Teil zwischen den Source- und Drainbereichen ausgeformt ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein Licht empfangendes Gate getrennt vom Signal-Auslese-Gate (5) ausgeformt ist und einen photoelektrischen Umwandlungsbereich bildet,

daß ein Transfer-Gate (10) zwischen dem Signal-Auslese-Gate (5) und dem Licht empfangenden Gate ausgebildet ist, und daß eine Licht abschirmende Schicht (11) auf dem Halbleiterkörper mit Ausnahme des Licht empfangenden Gates aufgetragen ist.
2. Festkörper-Bildsensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der Halbleiterkörper (1) durch ein Halbleitersubstrat des einen Leitfähigkeitstyps und eine auf dem Halbleitersubstrat ausgebildete Halbleiterschicht (2) des anderen Leitfähigkeitstyps gebildet ist, daß die Source- und Drainbereiche (3 bzw. 4) durch Halbleitermaterial des anderen Leitfähigkeitstyps gebildet sind, welches in der Oberfläche der Halbleiterschicht (2) ausgeformt ist, und daß das Licht empfangende Gate, das Transfer-Gate (10) und das Signal-Auslese-Gate (5) jeweils Gateelektroden (6, 7, 9) aufweisen, welche auf der Halblei-

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terschicht (2) mit einer zwischengeschalteten isolierenden Schicht ausgebildet sind.
3. Pestkörper-Bildsensor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Halbleiterschicht (2) als Epitaxieschicht ausgebildet ist.
4. Festkörper-Bildsensor mit einer Vielzahl von Bildelementen, die jeweils einen lateralen statischen Induktionstransistor mit Source- und Drainbereichen (3 bzw. 4) aufweisen, welche in der Oberfläche eines Halbleiterkörpers ausgebildet sind, sowie ein Signal-Auslese-Gate (5), von dem zumindest ein Teil zwischen den Source- und Drainbereichen ausgeformt ist, dadurch gekennzeichnet , daß ein Licht empfangendes Gate getrennt von dem Signal-Auslese-Gate (5) ausgebildet ist und einen photoelektrischen Umwandlungsbereich bildet, daß ein Transfer-Gate (10) zwischen dem Signal-Auslese-Gate (5) und dem Licht empfangenden Gate ausgeformt ist, daß eine Licht abschirmende Schicht (11) auf dem Halbleiterkörper mit Ausnahme des Licht empfangenden Gates ausgebildet ist, daß eine Verschluß-Steuerschaltung (32) zum Steuern des Licht empfangenden Gates, des Transfer-Gates (10) und des Signal-Auslese-Gates (5) derart vorgesehen ist, daß während einer Signal-SpeicherZeitspanne Signalladungen (13) im Licht empfangenden Gate gespeichert werden, am Ende der Signal-Speicherzeitspanne die Signalladungen über das Transfer- Gate (10) in das Signal-Auslesegate (5) überführt werden und das Licht empfangende Gate in den Anfangszustand rückgesetzt wird, und daß Ausleseeinrichtungen (27, 28) vorgesehen sind, um ein Ausgangssignal entsprechend der in das Signal-Auslesegate transferierten Signalladungsmenge abzuleiten.

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5. Festkörper-Bildsensor nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß der Halbleiterkörper durch ein Halbleitersubstrat (1) des einen Leitfähigkeitstyps und eine Halbleiterschicht (2) des anderen Leitfähigkeitstyps gebildet ist, wobei die Schicht auf dem Substrat aufgetragen ist, daß die Source- und Drainbereiche (3, 4) durch Halbleiterbereiche des anderen Leitfähigkeitstyps gebildet sind, welche in der Oberfläche der Halbleiterschicht (2) ausgebildet sind, und daß das Transfer-Gate (10) und das Signal-Auslesegate (5) jeweils Gateelektroden (6, 7) aufweisen, die auf der Halbleiterschicht (2) ausgeformt sind, wobei eine das Gate isolierende Schicht zwischengeschaltet ist.
6. Festkörper-Bildsensor nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Halbleiterschicht (2) als Epitaxieschicht ausgebildet ist.
7. Festkörper-Bildsensor nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet , daß die Bildelemente matrixförmig angeordnet sind und daß mittels der Ausleseeinrichtungen (27, 28) die Bildelemente nacheinander mittels einer XY-Adressierung ausgelesen werden.
8. Festkörper-Bildsensor nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet , daß die Signal-Ausleseeinrichtungen (27, 28) mit einer Vielzahl von Zeilenleitungen (22-1, ... 22-m) versehen sind, an die jeweils Signal-Auslese-Gateelektroden (GR) der lateralen statischen Induktionstransistoren angeschlossen sind, die in der betreffenden Zeile angeordnet sind, daß eine vertikale Abtastschaltung (27) mit den Zeilenleitungen verbunden ist, daß eine Vielzahl von Spaltenleitungen (23-1, ... 23-n) vorgesehen sind, an die jeweils die Drainbereiche (4) der in der betroffenen Spalte angeordneten statischen Induktionstransistoren ange-

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schlossen sind, daß eine Videoleitung (25) an die Spaltenleitungen über Spalten-Auswahltransistoren (24-1, 24-2 ... 24-n) angeschlossen ist, daß eine horizontale Abtastschaltung (28) mit den Steuerelektroden der Spalten-Auswahltransistoren verbunden ist, und daß die Verschluß-Steuereinrichtung einen Steuerkreis (32) aufweist, der an die Licht empfangenden Gateelektroden (GI) über eine Verschluß-Steuerleitung und an die Transfer-Gateelektroden (GT) über eine Transfer-Steuerleitung angeschlossen ist, wobei die Verschluß-Steuerschaltung (32) an die vertikale Abtastschaltung (27) angeschlossen ist.
9. Festkörper-Bildsensor nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet , daß die Signal-Ausleseeinrichtungen (27,28) weiterhin mit einer Vielzahl von Nicht-Auswahl-Transistoren (24'-1, 24'-2 ...) versehen sind, deren Hauptelektrode jeweils mit einer Spaltenleitung (23-1 ... 23-n) verbunden ist, während die zweite Hauptelektrode und die Steuerelektrode über einen Inverter mit der horizontalen Abtastschaltung (28) verbunden sind, und daß eine Erd-Leitung gemeinsam an die zweiten Hauptelektroden der NichtAuswahl-Transistoren angeschlossen ist, wobei die Source-Elektroden aller statischer Induktionstransistoren mit dem Erdpotential verbunden sind.