FR2588140A1 - Detection device with in-phase summation of signals - Google Patents

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FR2588140A1 FR8514376A FR8514376A FR2588140A1 FR 2588140 A1 FR2588140 A1 FR 2588140A1 FR 8514376 A FR8514376 A FR 8514376A FR 8514376 A FR8514376 A FR 8514376A FR 2588140 A1 FR2588140 A1 FR 2588140A1
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Abstract

Detection device with in-phase summation of the signals coming from several detectors. The signals coming from the same row of detectors A1, B1, C1, D1 are addressed to the input E1 of the same charge-transfer circuit 2 with lateral outputs, where the information signals, coming from the successive detection of a same point by the detectors of the row, are delayed so as to be added together in synchronism. Application to any detection effected by means of rows of detectors.

Description

Dispositif de détection avec accumulation en phase des signaux. Detection device with phase accumulation of signals.

La présente invention concerne un dispositif de détection comportant un ensemble d'éléments individuels de détection et des moyens permettant de retarder et d'accumuler en phase les signaux détectés par les éléments de détection et relatifs à une vue à analyser ; le terme vue a, ici, un sens très large et englobe toute source ou réflecteur de rayonnement aussi bien, par exemple, dans le domaine de la lumière visible que dans celui des rayons X ou de l'infrarouge. The present invention relates to a detection device comprising a set of individual detection elements and means making it possible to delay and accumulate in phase the signals detected by the detection elements and relating to a view to be analyzed; the term seen here has a very broad meaning and includes any source or reflector of radiation as well, for example, in the field of visible light as in that of X-rays or infrared.

De tels dispositifs sont connus; ils comportent généralement plusieurs barrettes linéaires de détecteurs, parallèles les unes aux autres, constituant une matrice de détection de n lignes et p colonnes. Il y a un mouvement relatif entre les détecteurs et la vue à analyser, c'est-à-dire que les détecteurs d'une même ligne reçoivent de façon séquentielle un même point de la vue à analyser. Les informations recueillies sur les différents détecteurs sont sommées en synchronisme avec le défilement. Such devices are known; they generally comprise several linear arrays of detectors, parallel to each other, constituting a detection matrix of n rows and p columns. There is a relative movement between the detectors and the view to be analyzed, that is to say that the detectors of the same line receive sequentially the same point of the view to be analyzed. The information collected on the various detectors is summed in synchronism with the scrolling.

Ce type de dispositif est connu dans la littérature anglo-saxonne sous le nom de "Time Delay Integration" ou TDI. Il permet de multiplier le temps d'intégration par un facteur N égal au nombre de détecteurs de chaque ligne. Comme les bruits de lecture s'ajoutent de façon quadratique, ces dispositifs amènent un gain, sur le rapport signal sur bruit, égal à
V
Dans l'art antérieur, entre chaque ligne de détecteurs est généralement disposé un registre à décalage à transfert de charge, dont les entrées latérales reçoivent les signaux délivrés par les détecteurs d'une même ligne. Ce registre assure l'addition, en synchronisme, des signaux des détecteurs d'une même ligne.
This type of device is known in the Anglo-Saxon literature under the name of "Time Delay Integration" or TDI. It allows the integration time to be multiplied by a factor N equal to the number of detectors on each line. As the reading noises are added in a quadratic way, these devices bring a gain, on the signal to noise ratio, equal to
V
In the prior art, between each line of detectors is generally arranged a load transfer shift register, the lateral inputs of which receive the signals delivered by the detectors of the same line. This register ensures the addition, in synchronism, of the signals from the detectors of the same line.

Le problème qui se pose est que ces registres à entrées latérales, placés entre les lignes de détecteurs, sont très encombrants. The problem that arises is that these registers with lateral inputs, placed between the detector lines, are very bulky.

Ce problème est particulièrement critique lorsque le dispositif de détection est utilisé dans l'infra-rouge. Dans ce domaine spectral, le flux de photons reçu par le dispositif est considérable et il en est de même du nombre de charges électriques à véhiculer dans chaque registre. Cela conduit donc à des largeurs de registres importantes pour pouvoir stocker toutes les charges. This problem is particularly critical when the detection device is used in the infrared. In this spectral range, the flux of photons received by the device is considerable and the same is true of the number of electrical charges to be conveyed in each register. This therefore leads to significant widths of registers in order to be able to store all the charges.

La présente invention a pour but de réduire l'encombrement des dispositifs situés au niveau de zone de détection, permettant ainsi des résolution plus grandes de l'image. The object of the present invention is to reduce the size of the devices located at the detection zone level, thus allowing greater resolution of the image.

Ceci est obtenu, en particulier, en utilisant comme moyens de retard et d'accumulation en phase, des circuits à transfert de charge disposés hors de la zone photosensible des détecteurs. This is obtained, in particular, by using, as delay and phase accumulation means, charge transfer circuits arranged outside the photosensitive zone of the detectors.

Selon la présente invention, un dispositif de détection avec accumulation en phase, comportant: n x m détecteurs disposés selon n lignes et m colonnes (n et m: entiers positifs), les détecteurs d'une même ligne détectant de façon séquentielle un même point d'une image à analyser; n x m moyens de stockage de charges, associés respectivement aux n x m détecteurs; n moyens de retardement, couplés respectivement aux n lignes, pour retarder les informations issues des détecteurs d'une même ligne afin de permettre de les additionner en synchronisme, est caractérisé en ce qu'il comporte un registre à décalage pour adresser séquentiellement chaque colonne de détecteurs, et en ce que les moyens de retardement comportent respectivement n circuits à transfert de charges, chaque circuit à transfert de charges recevant séquentiellement sur une même connexion les signaux d'information fournis par les détecteurs de la ligne à laquelle il est couplé, les circuits à transfert de charges étant positionnés en dehors des n lignes et comportant des sorties latérales couplées entre elles pour permettre la sommation en synchronisme des signaux d'information reçus par le circuit. According to the present invention, a detection device with phase accumulation, comprising: nxm detectors arranged in n rows and m columns (n and m: positive integers), the detectors of the same row detecting sequentially the same point of an image to analyze; n x m charge storage means, associated respectively with the n x m detectors; n delay means, coupled respectively to the n lines, for delaying the information coming from the detectors of the same line in order to allow them to be added in synchronism, is characterized in that it comprises a shift register for sequentially addressing each column of detectors, and in that the delay means respectively comprise n charge transfer circuits, each charge transfer circuit receiving sequentially on the same connection the information signals supplied by the detectors of the line to which it is coupled, the charge transfer circuits being positioned outside the n lines and having lateral outputs coupled together to allow the synchronization of the information signals received by the circuit.

Il est à noter que, dans une demande de brevet déposée moins d'un an avant le présent document (dates de priorité), il est également proposé de résoudre les problèmes d'encombrement en utilisant des circuits à transfert de charges, mais des circuits à transfert de charges dont la structure, moins bien adaptée au problème, fait que leur commande est plus difficile. It should be noted that, in a patent application filed less than a year before this document (priority dates), it is also proposed to solve the congestion problems by using charge transfer circuits, but circuits load transfer whose structure, less well suited to the problem, makes their control more difficult.

La présente invention sera expliquée plus en détail à l'aide de la description ci-après relative plus particulièrement à des dispositifs sensibles aux radiations infrarouges; avec ces radiations le nombre de photons à détecter est très grand, ce qui rend d'autant plus critique, dans les dispositifs connus, le problème de l'encombrement des registres à décalage à transfert de charges. The present invention will be explained in more detail with the aid of the description below relating more particularly to devices sensitive to infrared radiation; with these radiations the number of photons to be detected is very large, which makes all the more critical, in known devices, the problem of the size of the charge transfer shift registers.

D'autres objets, caractéristiques et résultats de l'invention ressortiront de la description suivante, donnée à titre d'exemple non limitatif et illustrée par les figures annexées qui représentent;
- la figure 1, le schéma d'un mode de réalisation d'un dispositif de détection avec accumulation en phase selon l'invention
- la figure 2, une vue de dessus d'un mode de réalisation, sous forme intégrée, des différents éléments associés à chaque détecteur de la figure 1;
- la figure 3, une vue de dessus d'un mode de réalisation, sous forme intégrée, d'un élément des circuits à transfert de charges de la figure 1;
- les figures 4a à 4d des vues en coupe à travers les éléments des figures 2 et 3 et des schémas illustrant le fonctionnement de ces éléments;;
- les figures 5a à 5g, les diagrammes de différents signaux d'horloge appliqués au dispositif selon l'invention;
- la figure 6 le schéma partiel d'une variante de réalisation d'un dispositif selon l'invention.
Other objects, characteristics and results of the invention will emerge from the following description, given by way of nonlimiting example and illustrated by the appended figures which represent;
- Figure 1, the diagram of an embodiment of a detection device with phase accumulation according to the invention
- Figure 2, a top view of an embodiment, in integrated form, of the various elements associated with each detector of Figure 1;
- Figure 3, a top view of an embodiment, in integrated form, of an element of the charge transfer circuits of Figure 1;
- Figures 4a to 4d sectional views through the elements of Figures 2 and 3 and diagrams illustrating the operation of these elements;
- Figures 5a to 5g, diagrams of different clock signals applied to the device according to the invention;
- Figure 6 the partial diagram of an alternative embodiment of a device according to the invention.

Sur les différentes figures, les mêmes repères désignent les mêmes éléments et, pour des raisons de clarté, les proportions des divers éléments ne sont pas toujours respectées. In the different figures, the same references designate the same elements and, for reasons of clarity, the proportions of the various elements are not always respected.

Dans les différents schémas les dispositifs de synchronisation précise, relevant de la technologie courante, n'ont pas été représentés en vue de rendre les dessins plus clairs et de simplifier l'exposé. In the various diagrams, the precise synchronization devices, which are part of current technology, have not been shown in order to make the drawings clearer and to simplify the description.

La figure 1 représente, de façon schématique, un mode de réalisation d'un dispositif de détection avec retard et accumulation en phase selon l'invention. FIG. 1 schematically represents an embodiment of a detection device with delay and phase accumulation according to the invention.

Le dispositif de détection de la figure 1 présente deux lignes de quatre détecteurs désignés par les références Ai, B1, Cl, D1 et A2, B2, C2, 22.  The detection device of FIG. 1 has two lines of four detectors designated by the references Ai, B1, Cl, D1 and A2, B2, C2, 22.

En réalité le dispositif qui a servi d'exemple pour cette descrip
tion comportait 300 lignes de 8 détecteurs chacune et ces détecteurs, sensibles dans le domaine de l'infrarouge, étaient réalisés sur un semiconducteur HgCdTe tandis que le reste du circuit était réalisé sur silicium de type p; pour simplifier le dessin le dispositif de détection selon la figure 1 ne comporte que deux lignes de quatre détecteurs chacune.
In reality the device which served as an example for this description
tion included 300 lines of 8 detectors each and these detectors, sensitive in the infrared domain, were produced on an HgCdTe semiconductor while the rest of the circuit was produced on p-type silicon; to simplify the drawing, the detection device according to FIG. 1 has only two lines of four detectors each.

Les détecteurs Al, Bl, Cl, Dl, A2, B2, C2, D2 sont disposés selon quatre colonnes, Al-A2, Bl-B2, Cl-C2, Dl-D2.  The detectors Al, Bl, Cl, Dl, A2, B2, C2, D2 are arranged in four columns, Al-A2, Bl-B2, Cl-C2, Dl-D2.

A la partie supérieure de la figure 1, une flèche, f, allant de gauche à droite, indique le sens du défilement relatif de l'image à analyser devant les détecteurs. In the upper part of FIG. 1, an arrow, f, going from left to right, indicates the direction of the relative scrolling of the image to be analyzed in front of the detectors.

Chaque point de l'image à analyser est donc vu successivement par les détecteurs Ai, Bl, Cl, DI pour la ligne inférieure et A2,B2,C2,
D2 pour la ligne supérieure.
Each point of the image to be analyzed is therefore seen successively by the detectors Ai, Bl, Cl, DI for the bottom line and A2, B2, C2,
D2 for the upper line.

A chaque détecteur tel que AI sont associés:
- des moyens de stockage des charges, symbolisés par une capacité C dont la première borne est à la masse;
- un élément d'injection des charges du détecteur dans la capacité
C, qui est symbolisé par un transistor MOS, T2. Ce transistor T2 relie le détecteur à la seconde borne de la capacité C. Les grilles des transistors, tels que T2, associés aux détecteurs d'une même ligne, sont reliées les unes aux autres et reçoivent une tension de commande qui laisse ces transistors conducteurs en permanence;
- un élément interrupteur commandé par un registre à décalage, 1, qui adresse séquentiellement chaque colonne de détecteurs. Cet élément interrupteur est symbolisé, sur la figure 1, par un transistor MOS,
T1. Ce transistor T1 relie la seconde borne de la capacité C à la première extrémité d'une connexion, 7, commune aux détecteurs d'une même ligne.
Each detector such as AI is associated with:
- means for storing charges, symbolized by a capacity C, the first terminal of which is grounded;
- an element for injecting the detector charges into the capacity
C, which is symbolized by an MOS transistor, T2. This transistor T2 connects the detector to the second terminal of the capacitor C. The gates of the transistors, such as T2, associated with the detectors of the same line, are connected to each other and receive a control voltage which leaves these transistors conductive permanently;
- a switch element controlled by a shift register, 1, which sequentially addresses each column of detectors. This switch element is symbolized, in FIG. 1, by a MOS transistor,
T1. This transistor T1 connects the second terminal of the capacitor C to the first end of a connection, 7, common to the detectors of the same line.

Un registre à décalage, 1, comporte quatre sorties Ri, R2, R3, R4 qui commandent les grilles des transistors tels que T1 associés à une même colonne, telle que A1-A2. A shift register, 1, has four outputs Ri, R2, R3, R4 which control the gates of the transistors such as T1 associated with the same column, such as A1-A2.

A l'extérieur de la zone photosensible, c'est-à-dire de la zone des détecteurs, sont disposés des circuits à transfert de charges, tous identiques, tels que 2, associés biunivoquement à chaque ligne de détecteurs; l'association se fait par raccordement de leur entrée, telle que El, à la seconde extrémité des connexions, telles que 7.  Outside the photosensitive zone, that is to say the zone of the detectors, are arranged charge transfer circuits, all identical, such as 2, associated one to one with each line of detectors; the association is made by connecting their input, such as El, to the second end of the connections, such as 7.

Le fonctionnement des circuits d'injection, de stockage et de transfert de charges sera expliqué de façon détaillée à l'aide des figures 2 à 5. The operation of the injection, storage and charge transfer circuits will be explained in detail using FIGS. 2 to 5.

Chaque circuit à transfert de charges, tels que 2, comporte autant de sorties latérales qu'il y a de détecteurs par ligne, soit quatre sorties latérales sur la figure I ; la sommation, symbolisée par des conducteurs reliés entre eux, des signaux disponibles sur ces sorties, produit le signal recherché, qui apparaît sur une sortie somme telle que SI.  Each charge transfer circuit, such as 2, has as many lateral outputs as there are detectors per line, that is to say four lateral outputs in FIG. the summation, symbolized by conductors linked together, of the signals available on these outputs, produces the sought signal, which appears on a sum output such as SI.

La figure 2 est une vue-de dessus d'un mode de réalisation sous forme intégrée qui montre les différents éléments associés à chaque détecteur et représentés symboliquement sur la figure 1, par les transistors MOS tels que T1 et T2 et la capacité telle que C. Sur cette figure, seule la partie relative aux détecteurs Al, B1, Cl et DI de la figure 1 a été représentée. Figure 2 is a top view of an embodiment in integrated form which shows the different elements associated with each detector and symbolically represented in Figure 1, by the MOS transistors such as T1 and T2 and the capacitance such as C In this figure, only the part relating to the detectors A1, B1, Cl and DI of FIG. 1 has been represented.

En haut de la figure 2, quatre contacts métalliques, tels que 3, sont reliés respectivement aux détecteurs Al, B1, Cl et- Dl; ces détecteurs ne sont pas représentés sur la figure 2 mais, à titre de repérage, leur référence est inscrite sur le contact métallique qui leur correspond. Dans le cas de l'exemple qui a servi à la description et où le rayonnement était un rayonnement infra-rouge, les détecteurs utilisés étaient des photo-diodes. At the top of FIG. 2, four metal contacts, such as 3, are respectively connected to the detectors A1, B1, Cl and- Dl; these detectors are not shown in FIG. 2 but, by way of identification, their reference is written on the metallic contact which corresponds to them. In the case of the example which served for the description and where the radiation was infrared radiation, the detectors used were photo-diodes.

Chaque contact, tel que 3, est relié à une diode, telle que dl, intégrée dans un substrat semi-conducteur 4 grâce à une ouverture 5 réalisée dans la couche d'oxyde isolante 6 protégeant la surface du substrat semi-conducteur sur lequel est réalisé le circuit. La partie gauche de la figure 4a est une vue en coupe, selon un axe a a' indiqué sur la figure 2; cette vue montre les éléments 3, 4, 6, dl dont il vient d'être question. Each contact, such as 3, is connected to a diode, such as dl, integrated in a semiconductor substrate 4 through an opening 5 made in the insulating oxide layer 6 protecting the surface of the semiconductor substrate on which is realized the circuit. The left part of Figure 4a is a sectional view along an axis a 'indicated in Figure 2; this view shows the elements 3, 4, 6, dl which have just been mentioned.

Toujours sur la figure 2 et sur la partie gauche de la figure 4a, il apparaît que la diode dl est suivie de deux grilles, G1 et G2, qui reçoivent respectivement des tensions de polarisation constantes VG1 et VG2, puis d'une autre grille, G3.; les deux grilles G1 et G2 sont communes à tous les éléments d'une même ligne, et la grille G3 est commune aux éléments d'une même colonne. Des zones d'isolement, telles que d, assurent le transfert des charges, provenant d'un détecteur donné, sous les grilles telles que GI, G2, puis G3 propres à ce détecteur. Still on FIG. 2 and on the left-hand side of FIG. 4a, it appears that the diode dl is followed by two grids, G1 and G2, which respectively receive constant bias voltages VG1 and VG2, then another grid, G3 .; the two grids G1 and G2 are common to all the elements of the same row, and the grid G3 is common to the elements of the same column. Isolation zones, such as d, ensure the transfer of charges, coming from a given detector, under the grids such as GI, G2, then G3 specific to this detector.

Les grilles, telles que G3, sont commandées par celle des sorties
R1, R2, R3, R4 du registre 1, qui correspond à la colonne de détecteurs à laquelle est associée la grille considérée.
The grids, such as G3, are controlled by that of the outputs
R1, R2, R3, R4 of register 1, which corresponds to the column of detectors with which the grid in question is associated.

Après chaque grille, telle que G3 se trouve une diode d2 associée à chaque détecteur. Grâce à des ouvertures telles que 8, percées à travers la couche d'oxyde 6, la connexion 7, déjà indiquée sur la figure 1, relie les diodes, telles d2, associées aux détecteurs d'une même ligne, à l'entrée El du dispositif à transfert de charge 2 associé à la ligne de détecteurs considérée. After each grid, such that G3 is a diode d2 associated with each detector. Thanks to openings such as 8, drilled through the oxide layer 6, the connection 7, already indicated in FIG. 1, connects the diodes, such as d2, associated with the detectors of the same line, at the input El of the charge transfer device 2 associated with the line of detectors considered.

La figure 3 est une vue de dessus d'un mode de réalisation sous forme intégrée, d'un circuit à transfert de charges, tel que 2 (figure 1), associé à chaque ligne de détecteurs; la partie droite de la figure 4a complète cette vue par une vue en coupe selon un axe bb' indiqué sur la figure 3. Figure 3 is a top view of an embodiment in integrated form, of a charge transfer circuit, such as 2 (Figure 1), associated with each line of detectors; the right part of FIG. 4a completes this view with a sectional view along an axis bb 'indicated in FIG. 3.

L'entrée El comporte une diode d3 reliée à la connexion 7 et suivie par une série de grilles de capacités MOS; la diode d3 est suivie d'une grille G4 portée à un potentiel constant VG4. The input El comprises a diode d3 connected to the connection 7 and followed by a series of grids of MOS capacities; the diode d3 is followed by a grid G4 brought to a constant potential VG4.

Après la grille G4, la structure comporte des couples de grilles recevant des signaux d'horloge en opposition de phase, Xl et #2 représentés sur les figures 5e et 5f et dont la fréquence est de lMHz.  After the gate G4, the structure comprises pairs of gates receiving clock signals in phase opposition, Xl and # 2 shown in FIGS. 5e and 5f and whose frequency is 1 MHz.

La figure 3 représente également deux des sorties latérales du circuit à transfert de charges. Chacune de ces sorties est constituée d'une grille, telle que G5, et d'une diode, telle que d4. Les grilles des différentes sorties sont reliées entre elles et portées à un potentiel VS. Les diodes, telles que d4, sont reliées entre elles par une connexion 9 qui constitue la sortie de signal du circuit à transfert de charges. Le potentiel VS est représenté sur la figure 5g; il s'agit de créneaux de tension. Figure 3 also shows two of the side outputs of the charge transfer circuit. Each of these outputs consists of a grid, such as G5, and a diode, such as d4. The grids of the different outputs are connected together and brought to a potential VS. The diodes, such as d4, are connected together by a connection 9 which constitutes the signal output of the charge transfer circuit. The potential VS is shown in Figure 5g; these are niches of tension.

Les figures 4b à 4d illustrent le fonctionnement du dispositif selon l'invention et représentent les potentiels, dans le substrat semi-conducteur, à différents instants. Figures 4b to 4d illustrate the operation of the device according to the invention and represent the potentials, in the semiconductor substrate, at different times.

La figure 4b montre l'intégration, sous la grille G2, de charges provenant du détecteur Dl. Les charges injectées à travers la diode correspondant à la diode dl (figures 2 et 4a) mais relative au détecteur
D1, traversent le canal situé sous la grille G1 et s'accumulent dans un puits de stockage situé sous la grille G2.
FIG. 4b shows the integration, under the gate G2, of charges coming from the detector D1. The charges injected through the diode corresponding to the diode dl (Figures 2 and 4a) but relating to the detector
D1, cross the channel located under the G1 grid and accumulate in a storage well located under the G2 grid.

La figure 4c montre le transfert des charges stockées sous la grille G2, dans le circuit à transfert de charges. Ce transfert est déclenché par la modification du potentiel appliqué à la grille G3 reliée à la sortie R1 du registre 1 et qui reçoit la tension VRI.  FIG. 4c shows the transfer of the charges stored under the gate G2, in the charge transfer circuit. This transfer is triggered by the modification of the potential applied to the gate G3 connected to the output R1 of the register 1 and which receives the voltage VRI.

Les figures Sa à 5d représentent les tensions sur les sorties RI à
R4 du registre 1. Le passage de la sortie R1 au niveau haut permet le transfert des charges vers la diode d3 et la grille G4.
Figures Sa to 5d represent the voltages on the outputs RI to
R4 of register 1. The passage of the output R1 to the high level allows the transfer of the charges towards the diode d3 and the grid G4.

Le passage au niveau haut du signal d'horloge ~1 permet le transfert de ces charges vers le reste du circuit à transfert de charges. The passage to the high level of the clock signal ~ 1 allows the transfer of these charges to the rest of the charge transfer circuit.

Dans le cas de la figure 4d, les signaux d'horloge #l et #2 sont respectivement au niveau bas et au niveau haut; il en résulte un transfert des charges sous le couple d'électrodes recevant le signal ~2.  In the case of FIG. 4d, the clock signals #l and # 2 are respectively at the low level and at the high level; this results in a transfer of charges under the pair of electrodes receiving the signal ~ 2.

A chaque nouvelle période des signaux Qll et 4)2 les charges provenant du détecteur A 1 sont transférées de proche en proche dans le circuit à transfert de charges; pendant ce transfert les charges provenant du détecteur 131 sont injectées dans l'entrée du circuit à transfert de charge puis transférées à leur tour; les charges provenant des détecteurs
Cl puis D1 sont transférées de la même façon derrière les charges provenant du détecteur B1. Le circuit à transfert de charges contient donc dans ses puits la succession des signaux issus des détecteurs Al, B1
Cl et D1.
At each new period of the signals Qll and 4) 2 the charges coming from the detector A 1 are transferred step by step in the charge transfer circuit; during this transfer the charges coming from the detector 131 are injected into the input of the charge transfer circuit then transferred in their turn; charges from detectors
Cl then D1 are transferred in the same way behind the charges coming from the detector B1. The charge transfer circuit therefore contains in its wells the succession of signals from the detectors Al, B1
Cl and D1.

Ainsi, quand un point d'image arrive devant le détecteur D1, il a été détecté successivement par les détecteurs Al, B1 et Cl et les signaux correspondants sont présents dans le circuit à transfert de charges. Il suffit alors de lire ces signaux au moyen des sorties latérales et de les additionner pour obtenir le signal de sortie. Thus, when an image point arrives in front of the detector D1, it has been detected successively by the detectors Al, B1 and Cl and the corresponding signals are present in the charge transfer circuit. It then suffices to read these signals by means of the lateral outputs and to add them to obtain the output signal.

Le circuit à transfert de charges doit avoir un nombre d'étages suffisant pour stocker toutes ces informations; le nombre'd'étages nécessaire est

Figure img00070001

où N est le nombre de détecteurs par ligne, t1 le temps entre deux lectures de l'image par un détecteur, t2 le temps mis par un point d'image pour se déplacer d'un détecteur au suivant.The charge transfer circuit must have a sufficient number of stages to store all this information; the number of floors required is
Figure img00070001

where N is the number of detectors per line, t1 the time between two readings of the image by a detector, t2 the time taken by an image point to move from one detector to the next.

Par exemple, pour N = 4, t2/tl = 4, le nombre d'étages du circuit est de 52.For example, for N = 4, t2 / tl = 4, the number of stages of the circuit is 52.

Les sorties latérales du circuit à transfert de charges, au nombre de N, sont positionnées au niveau du premier étage et du dernier étage, les autres étant régulièrement réparties le long du circuit. The lateral outputs of the charge transfer circuit, N in number, are positioned at the first stage and the last stage, the others being regularly distributed along the circuit.

Une variante du dispositif selon l'invention consiste à intercaler entre la connexion, telle que 7, et le circuit à transfert de charges, tel que 2, de chaque ligne, un amplificateur dont le role est de convertir les charges élecriques en un potentiel. La figure 6 représente un schéma possible d'un tel amplificateur ainsi que de l'étage d'entrée du circuit à transfert de charges. A variant of the device according to the invention consists in interposing between the connection, such as 7, and the charge transfer circuit, such as 2, of each line, an amplifier whose role is to convert the electrical charges into a potential. FIG. 6 represents a possible diagram of such an amplifier as well as of the input stage of the charge transfer circuit.

La figure 6 montre que, dans cette variante, la connexion 7 est reliée à un transistor MOS, T10, servant à la remise à niveau de la connexion 7 et à deux transistors MOS, Tll et T12 montés en amplificateurs suiveurs; le transistor T10 relie la connexion 7 à une source de tension continue VIl de 10 volts et la tension de commande, V10, de sa grille est une impulsion de remise à zéro; les transistors T11 et T12 sont montés entre deux sources de tension continue V13 et V14 respectivement de 0 volts et +15 volts et leurs grilles sont respectivement reliées une source de tension continue V12 de 0 volts et à la connexion 7, tandis que leur borne commune est reliée à l'entrée d'un circuit à transfert de charges capable de recevoir un signal sous forme d'une tension.Le circuit à transfert de charges, dont une partie seulement est représentée sur la figure 6, comporte une diode d3' suivie par une série de grilles de capacités MOS: G4', puis G6... La grille G4' reçoit le signal du transistor
T12 et la diode d3' reçoit un signal Vi formé d'une succession d'impulsions synchronisées avec l'arrivée du signal sur la grille G4'; la grille G6 est polarisée à un potentiel constant VIS de 5 volts. Le reste du circuit à transfert de charges n'est pas représenté ; il est identique à celui- qui est représenté sur la figure 3, à partir des éléments qui, sur cette figure 3, suivent la grille G4.
FIG. 6 shows that, in this variant, the connection 7 is connected to a MOS transistor, T10, used for updating the connection 7 and to two MOS transistors, T11 and T12 mounted in follower amplifiers; the transistor T10 connects the connection 7 to a DC voltage source VIl of 10 volts and the control voltage, V10, of its gate is a reset pulse; transistors T11 and T12 are mounted between two DC voltage sources V13 and V14 respectively of 0 volts and +15 volts and their gates are respectively connected to a DC voltage source V12 of 0 volts and to connection 7, while their common terminal is connected to the input of a charge transfer circuit capable of receiving a signal in the form of a voltage. The charge transfer circuit, only part of which is shown in FIG. 6, comprises a diode d3 'followed by a series of MOS capacitance grids: G4 ', then G6 ... The gate G4' receives the signal from the transistor
T12 and the diode d3 'receives a signal Vi formed of a succession of pulses synchronized with the arrival of the signal on the gate G4'; the G6 grid is polarized at a constant VIS potential of 5 volts. The rest of the charge transfer circuit is not shown; it is identical to that which is shown in FIG. 3, from the elements which, in this FIG. 3, follow the grid G4.

La variante selon la figure 6, grâce à l'amplificateur de gain inférieur à 1, Tll-T12, qu'elle met en oeuvre, a l'avantage de permettre de diminuer les dimensions du circuit à transfert de charges dans les cas où un encombrement minimum est recherché.  The variant according to FIG. 6, thanks to the gain amplifier less than 1, Tll-T12, which it implements, has the advantage of making it possible to reduce the dimensions of the charge transfer circuit in cases where a minimum size is sought.

Claims (4)

REVENDICATIONS 1. Dispositif de détection avec accumulation en phase, comportant: n x m détecteurs (Al, 131, Cl, D1, A2, B2, C2, D2) disposés selon n lignes et m colonnes (n et m : entiers positifs), les détecteurs d'une même ligne détectant de façon séquentielle un même point d'une image à analyser ; n x m moyens de stockage (C) de charges, associés respectivement aux n x m détecteurs; n moyens de retardement, couplés respectivement aux n lignes, pour retarder les informations issues des détecteurs d'une même ligne afin de permettre de les additionner en synchronisme, caractérisé en ce qu'il comporte un registre à décalage (1) pour adresser séquentiellement chaque colonne de détecteurs, et en ce que les moyens de retardement comportent respectivement n circuits à transfert de charges (2), chaque circuit à transfert de charges recevant séquentiellement sur une même connexion (7) les signaux d'information fournis par les détecteurs de la ligne à laquelle il est couplé, les circuits à transfert de charges étant positionnés en dehors des n lignes et comportant des sorties latérales couplées entre elles pour permettre la sommation en synchronisme des signaux d'information reçus par le circuit. 1. Detection device with phase accumulation, comprising: nxm detectors (Al, 131, Cl, D1, A2, B2, C2, D2) arranged in n rows and m columns (n and m: positive integers), detectors d '' the same line detecting sequentially the same point of an image to be analyzed; n x m storage means (C) of charges, associated respectively with the n x m detectors; n delay means, respectively coupled to the n lines, for delaying the information coming from the detectors of the same line in order to allow them to be added in synchronism, characterized in that it comprises a shift register (1) for sequentially addressing each column of detectors, and in that the delay means respectively comprise n charge transfer circuits (2), each charge transfer circuit receiving sequentially on the same connection (7) the information signals supplied by the detectors of the line to which it is coupled, the charge transfer circuits being positioned outside the n lines and having lateral outputs coupled together to allow the synchronization of the information signals received by the circuit. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte, en série du point de vue électrique, entre chaque détecteur (A1) et l'entrée (El) du circuit à transfert de charges (2) associé à la ligne (Al, B1, Cl, D1) dont fait partie le détecteur considéré: une première diode (dl) propre au détecteur considéré, une première grille (G1) et une deuxième grille (G2) propres à la ligne du détecteur considéré, une troisième grille (G3) propre à la colonne du détecteur considéré et commandée par le registre à décalage (1), une deuxième diode (d2), la connexion (7) propre au détecteur considéré. 2. Device according to claim 1, characterized in that it comprises, in series from the electrical point of view, between each detector (A1) and the input (El) of the charge transfer circuit (2) associated with the line (A1, B1, Cl, D1) of which the detector in question is a part: a first diode (dl) specific to the detector considered, a first grid (G1) and a second grid (G2) specific to the line of the detector considered, a third grid (G3) specific to the column of the detector considered and controlled by the shift register (1), a second diode (d2), the connection (7) specific to the detector considered. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que les éléments, en série du point de vue électrique entre chaque détecteur et l'entrée du circuit à transfert de charges associé à la ligne dont fait partie le détecteur considéré, sont intégrés sur un substrat semi-conducteur (4). 3. Device according to claim 2, characterized in that the elements, in series from the electrical point of view between each detector and the input of the charge transfer circuit associated with the line of which the detector in question is part, are integrated on a semiconductor substrate (4). 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les circuits à transfert de charges (2) sont précédés d'un amplificateur (Tll-T12) de gain inférieur à 1.  4. Device according to any one of the preceding claims, characterized in that the charge transfer circuits (2) are preceded by an amplifier (Tll-T12) with a gain less than 1.
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