JPH01500795A - 相関サンプリング増幅器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 相関サンプリング増幅器 発明の背景 本発明は光起電検出器によって検出される赤外線信号の増幅に適切な増幅器に関 するものであり、特に検出器信号および検出器雑音レベルの高速の交互のサンプ リングを伴う電荷結合装置を用いる増幅器の構造に関するものである。雑音は結 果として生ずるサンプルのシーケンスにおいて相互関係がある。出力信号は両方 のシーケンスの積分の差として得られる。

赤外線目標物の画像を与える赤外線走査システムの構造はかなり関心を持たれて いる。典型的に、このようなシステムは目標の画像が得られる一組の列を現像す るため目標物を横切って走査される光起電検出器のアレイを用いる。画像システ ムのサイズを小さくするため、共通の基板上に付着された半導体材料から検出器 のアレイを構成することは都合がよい。

加えて、個々の検出器を接続するための多数のワイヤの使用を最少にするため、 検出器信号の各々がサンプル化され、共通リンクを経た利用装置へ接続するため にマルチプレクサを経て順次スイッチされ得るような検出器アレイの頂部にマル チプレクサを付けることは好ましい。利用装置は目標の画像を表示するように検 出器信号を結合するためにデマルチプレクサ、フィルタ、およびその他の既知の 回路を含む。

−組の前置増幅器は検出器およびマルチプレクサの各々の間に接続されている。

増幅器がマルチプレクサの側の検出器のアレイの頂部トに構成され、それによっ て検出器アセンブリの全サイズを小さくすることが好ましい。

増幅器は過度な雑音の導入なしに個々の検出器信号を増幅することができなけれ ばならず、それによって目標の明確な画像の提供ができなければならないという 問題が生じている。

１２ミクロンの波長を有する赤外線放射線の検知において、水銀、カドミウム、 およびテルルを含む検出器を用いることが有効である。

雑音減少の問題に対する１つの解決策は、しばしば焦点面と呼ばれる検出器の平 面がおよそ絶対温度８５度まで冷却されるという低温操作の使用である。明らか に、このような冷却の導入は操作システムの複雑性を非常に増す。加えて、冷却 は検出器のインピーダンスにおける増加のような電気効果を導く。前述の水銀〜 カドミウムーテルル光起電検出器の場合、雑音は検出器の静１］二電流の大きさ のドリフトとして特徴づけられる。このようなドリフトは走査システムの動作を 低下させるが、焦点面の温度の低下によって著し５く減少されることができる。

しかしながら、上述されたように、このような低温動作は冷却装置に関連する過 度な複雑性を有する欠点がある。

発明の概要 前述の問題は本発明による増幅器の使用によって克服され、その他の利点が与え られ、その増幅器は実質的に前記８５度によりずっと高い温度での検出器の使用 を可能にし、検出器雑音の効果、特に前記のドリフトを補償する。特に、本発明 の増幅器の使用は地上の人工衛星監視に用いるのに機械的および電気的に適切で ある走査システムを提供する。

本発明に従って、増幅器は電荷結合装置（ＣＣＤ）として構成され、更にＣＣＤ の個々のセルに設けられた制御電極と、光起電検出器からＣＣＤの制御端子へ信 号を交互にカップリングしたりデカップリングするためのスイッチング回路を含 む。パルス回路はＣＣＤに沿って伝播する電荷パルスの列を生成する。スイッチ ング回路の前述の動作によって、電荷パルスの１つ置きのものが検出器ドリフト に依存する大きさを有し、一方、残りのパルスは赤外線目標からの検出器信号の 強度に依存する利得とドリフトの和に依存する大きさを有する。

それによって、電荷のパルスの２つの挿入されたパルスシーケンスはＣＣＤに沿 って伝播する。パルス速度は画像化される信号のナイキストサンプリング速度の 少なくとも２倍であり、画像化される画素信号のベース帯域幅の４倍以上である 。サンプリング周波数のこの関係は、各シーケンスにおけるパルスが雑音量の減 少および信号強度の増加のために結合されることができるように連続する電荷パ ルスの間の相互関係を保証する。

本発明は更にＣＣＤに結合された一対の積分器を含み、この結合は交互に駆動さ れる一対のゲート電極によって実施され、１つの積分器へ１つの電荷シーケンス を供給し第２の積分器へ第２の電荷シーケンスを供給するように、ＣＣＤのパル シングと同期して行われる。各積分器は１つの画素信号の持続期間と等しい時間 電荷パルスのシーケンスを積分する。

減算回路は積分器と接続され、２つの積分器の積分信号の間の差を形成する。こ の差は増幅器の出力信号であり、光起電検出器によって検出される赤外線信号の 実質的な無雑音再生である。

図面の簡単な説明 本発明の前述の観点およびその他の特徴は以下の記述において説明され、以下の 添付図面に関して得られる。

第１図は赤外線走査システムにおいて本発明を実施するマルチプレクサおよび一 組の増幅器を支持するモノリシック手導体構造を有する検出器アレイの様式化さ れた図である。

第２図は第１図の増幅器の一部を形成する電荷結合装置（ＣＣＤ）の側面図であ る。

第３図は第２図のＣＣＤの頂面図を示し、更にＣＣＤに結合された第１図の増幅 器の概略回路図を含む。

第４図は第３図の回路の動作を説明するのに有効な一組のタイミングおよび波形 図である。

詳細な説明 第１図は画像化ユニット１Ｂにおいて目標１４の画像を形成するため走査ミラー １２を用いる赤外線走査システム１０を示す。

システム１０は更に共通基板２２上に配置された光起電検出器２０のアレイを含 むモノリシック半導体構造１８を含み、構造１８はまたマルチプレクサ２４と、 検出器２０の各々と一致して配置された一組の増幅器２６とを含む。検出器２０ の各々はキャップ層２８とキャップ層２８を支持するベース層３０とを有するダ イオードとして構成される。モータ駆動装置３２は、目標１４から検出器のアレ イ２０へ放射赤外線３４の周期的な走査を繰返し行なうためミラー１２を旋回さ せる。

基板２２は１２ミクロンの波長を有する赤外線放射線に対して透明なカドミウム テルル半導体材料から成る。光線３４で表わされた光束は基板２２を経て検出器 ２０の各々のベース層３０上に入射する。ベース層３０は全ての検出器２０に対 して共通であり、１２ミクロンの波長を有するマイクロ波放射を吸収する水銀− カドミウム−テルル半導体材料から成る。検出器２０の各々のキャップ層２８も また水銀−カドミウム−テルル半導体材料から形成される。半導体材料はドープ される。例えば、キャップ層２８はＮ型ドープを有し、ベース層３０はＰ型ドー プを有し、基板２２はＮ型ドープを有する。検出器２０のアレイの全体の形態は 、−例として、４ミル×４ミルの大きさであり、１００の検出器によって形成さ れ、図を簡潔化するために、第１図にその中の数個だけが示されているようなチ ップの形態である。典型的に、１個のマルチプレクサ２４が２０の検出器の各群 のため用いられる。

検出器２０は線形配列で配置され、アレイに対して直角な方向で目標１４を走査 する。ミラー１２の旋回において、検出器２０の各々は画像化ユニット１６のた め目標物の別々の線走査を行ない、検出器２０のアレイの線走査は目標１４の範 囲の画像デー夕を提供するため隣接している。走査中に検出器２０の各々によっ て検出された赤外線信号が増幅器２６の対応する１つによって増幅され、マルチ プレクサ２４を経て画像ユニット１６に結合される。各検出器によって提供され たデータは各検出器２０に結合された通信チャンネルの帯域幅に依存し、通信チ ャンネルは第３図を参照して説明されるように増幅器２６および画像ユニット１ ６中の回路を含む。第１図に示される様に、キャップ層２８は増幅器２６の下表 面に沿って途中まで伸びており、ベース層３０は各増幅器２６のバランスした部 分と接触する。それによって、電気接続が増幅器２６と検出器２０の両端子即ち 層２８と３０との間で為されることができる。

第２図、第３図、および第４図を参照すると、各増幅器２６は、Ｎ型またはＰ型 ドーパントを有するシリコンのような半導体材料の導電性基板４０．２酸化シリ コンのような材料の電気絶縁層４２、および金属またはポリシリコンの一組の導 電性素子から成るＣＣＤ構造３８を含み、前記導電性素子はプレー）４４．４Ｂ 、および４８、ゲート電極５０および５２、および集積ウェル電極５４と５６で ある。３つのプレート４４．４Ｂ、および４８を組込んでいる構造３８の部分は 、層４２および基板４０と協働して電荷結合装置を構成し、電極５０．５２．５ ４．および５６を含む構造３８の残りの部分は本発明の目的を達成するための付 加的素子である。全構造３８の動作は電荷結合装置の既知の動作と調和している 。このような動作に関して、特に、プレート４Ｂまたはプレート４８の下の範囲 のようなセル中に蓄積された電荷量が、プレート４６または４８と電荷結合装置 のセルの基板４０との間に加えられたバイアス電圧の大きさに依存することが注 目される。更に、実質的に大きな電圧は構造３８に沿ってセルからセルへの電荷 パケットの伝播を抑制することが注目される。

ＣＣＤ構造３８の動作は電荷結合装置の既知の動作に対応する。５ボルトのパル スが接地された基板４０に関してプレート４４へ供給される。電荷はプレート４ ４の範囲で発達する。この電荷はそれからおよそ２ボルトのバイアス電圧で維持 されているプレート４６の範囲へ伝播する。それ以後、電荷はそこへ供給された およそ２ボルトの正常電圧を存するプレート４８の範囲へ伝播する。構造３８の 構成において、既知のドーピングは、前記５ボルトパルスのような活性信号を受 信するため電界効果トランジスタのソースまたはドレイン領域のように動作する 拡散領域を与えるため拡散によってプレート４４の領域へ供給される。

本発明に従って、連続したパルスが検出器２０によって受信された信号のサンプ リング速度以上の速度で発生する電荷パケットの連続を生じるようにプレート４ ４へ供給される。更に、本発明に従って、検出器２０によって生じた信号はその 電圧を変調するためプレート４８へ供給される。このような変調は、安定したバ イアス電圧がプレート４８へ供給された場合において存在するものからプレート ４８の領域中に見出だされる電荷量を変える。特に、バイアス電圧の正常値から のプレート４８での電圧の上昇は前記電荷パケットの各々によってプレート４８ の領域中に現われる電荷の上昇値を結果として生じる。同様に、プレート４８で のプレート電圧の減少は電荷パケットによって与えられた電荷の大きさにおける 減少を結果として生ずる。それによって、プレート４４で電圧のパルシングによ って誘起する電荷の連続はプレート４８に現われる電荷の変調された流れを生ず る。検出器信号による変調のためプレート４８で現われる電圧増加は、例えばバ イアス電圧のおよそ１０％乃至２０％以下のようなバイアス゛電圧の小さな部分 である。

ゲート電極５０および５２の場合、そこへ供給される電圧は実質的にプレート４ Ｂおよび４８へ供給されるバイアス電圧以上の大きさである。次に説明されるよ うに、およそ５ボルトの大きさを有する正および負の電圧パルスが２つの電極５ ０および５２へ交互に供給される。電荷パケットの伝播方向において測定される 電極５０および５２の幅は、電極５０および５２ヘゲート特性を与えるように実 質的にプレート４８の幅より小さい。正および負の５ボルトパルスの存在におい て、電極５０および５２は電荷パケットの流れを誘導し、抑制するためのゲート として機能する。正の電圧パルスによる電極５０の動作において、電極５０は電 荷パケットの伝播を電極５４の領域へ誘導する。同様に、正の電圧パルスによる 電極５２の動作は電荷パケットの伝播を電極５６の領域へ誘導する。

以下に説明されるように、正および負のパルスは、電極５４と５６の領域間でこ れらのパケットをスイッチするように電荷パケットの伝播と同期してゲート電極 ５０および５２へ供給される。

第２図に示されるように、絶縁層４２は電極５４の領域においてより深く拡大さ れている。第２図には図示されていないが、同様の構造が電極５６の領域でも与 えられている。上述の多くの電荷パケットからの電荷の蓄積を貯蔵できる大きな 電位ウェルを生じるように、実質的に大きな電圧が電極５４および５６へ供給さ れる。このような電荷蓄積はキャパシタとして表わされ、続いて説明されるよう に積分器の機能を与える。ゲー）−電ｔ５ｉ５０および５２の上述のスイッチン グ動作は積分器の１つにおいて検出された赤外線信号と関連する電荷蓄積を貯蔵 し、同時に雑音およびドリフトとの関連する電荷が他の積分器において貯蔵され る。

第３図に示されるように、増幅器２６は更に２つの積分器５８および６０を含み 、積分器５８は電極５４の領域および駆動回路６２を含む。積分器６０は同じ形 態に形成され、電極５６の領域および駆動回路６４を含む。各駆動回路は各電極 ５４および５６と接続する２つの電界効果トランジスタ（Ｆ、Ｅ、Ｔ）８６およ び６８を含む。回路６２中の破線に示されるように、キャパシタ７０は電極５４ と基板４０との間に電位ウェルのキャパシタンスを表わすように電極５４と地面 との間に接続されている（第２図）。

電極５６と基板４０との間に形成された電位ウェルのキャパシタンスもまた駆動 回路６４中のキャパシタ（図示されていない）によって表わされる。

増幅器２６は更に、様々な値のバイアス電圧を提供するためのタップを有するバ ッテリ７２によって表わされる電源、パルス発生器７４、クロック７６、減算器 ７８、ゲート８０、抵抗器８２、および電界効果トランジスタ８４を含み、また 検出器２０およびマルチプレクサ２４との接続を含んでいる。検出器２０はダイ オードとして電気的に機能し、従って第３図にダイオード８６として示されてい る。またマルチプレクサ２４と画像ユニット１６との間のライン３６による接続 が第３図に示され、画像ユニット１Ｂは画像ユニット中に典型的に形成された構 成要素即ちデマルチプレクサ８８、表示装置９０、および表示装置９０とデマル チプレクサ８８を接続する一組のバンドパスフィルタ９２と共に示されている。

トランジスタ８４はプレート４６と４８の間にソース−ドレイン端子を経て接続 され、そのゲート端子はパルス発生器７４の出力端子へ接続されている。プレー ト４６もまたバイアス電圧Ｖ１を供給するバッテリ７２の端子と接続されている 。抵抗器８２の１端子はトランジスタ８４とプレート４８との接続点と接続し、 抵抗器８２の他端子は電圧ｖ２を供給するバッテリ７２の端子へ接続されている 。ダイオード８Ｂはトランジスタ８４とプレート４８との接続部と電圧Ｖ３を供 給するバッテリとの間に接続される。プレート４４はパルス発生器７４の第２の 出力端子と接続する。プレート４４はパルス発生器７４の第２の出力端子と接続 されている。パルス発生器７４はクロック７Ｂのクロックパルスによって駆動さ れる。

ゲート電極５０と５２はパルス発生器７４の第３および第４の出力端子と接続さ れている。リセットライン９４は駆動回路６２と６４の各々とパルス発生器７４ の第５の出力端子とを接続する。

パルス発生器７４の第６の出力端子は読取り信号をゲート８０へ供給する。駆動 回路６２と６４の出力信号は減算器７８へ供給され、２つの出力信号の間の差を 形成するが、この差はマルチプレクサ２４ヘゲート８０を経て供給される。

動作において、パルス発生器７４、および増幅器２８の他の構成部分はバッテリ ７２から電力を受取る。パルス発生器７４は一連のサンプルパルス（第４図のＡ ）をプレート４４へ供給する。

検出器２０は入射赤外放射線に反応して、抵抗器８２の両端に電圧下降を生じる ように抵抗器８２を経てダイオードから流れる電流を生じる。抵抗器８２は検出 器２０のための負荷として機能する。プレート４８上に加えられた結電圧は抵抗 器８２の両端の下降電圧と電圧ｖ２の総計に等しい。各サンプルパルスによって 、電荷パケットが生成され、積分器５８と６０へ向けてプレート４６と４８を通 過してＣＣＤ構造３８に沿って伝播する。パケット中の電荷の大きさはプレート ４８上に加えられた電圧の大きさに依存し、それ故、検出器２０上の赤外放射線 の大きさに従って変化する。

パルス発生器７４はクランプパルス（第４図のグラフＢ）をトランジスタ８４の ゲート端子へ供給してトランジスタ８４のソース−ドレイン端子の間に電流を流 れさせ、それによって検出器２０の電流用のバイパス路を提供し、本質的にプレ ート４６の電圧と等しくなるようにプレート４８の電圧をクランプする。

第４図に示されるように、クランプパルス列はサンプルパルス列と同期化され、 クランプパルスはサンプルパルス列のパルス反復周波数の半分で発生する。クラ ンプパルスはサンプルパルスの１つ置きのものと同時に出現する。結果として、 連続電荷パケットにおいてプレート４８を通過する電荷の太きさはドリフト電流 と入射放射線を表わす大きさの間で交互に変化する。

パルス発生器７４は伝送ゲートパルスを第４図のグラフＣおよびＤに示されるよ うなゲート電極５０と５２へ供給する。伝送パルス列はクランプパルス列（グラ フＢ）と同じパルス反復周波数を有する。伝送パルス列はサンプルパルス列と同 期化され、サンプルパルスの１つ置きのものの期間に生じる。グラフＣのパルス はグラフＢのクランプパルスの間の期間に発生し、一方グラフＤの伝送パルスは グラフＢのクランプパルスと共に発生する。それによって、サンプルパルスの交 互の電荷パケットはゲート電極５０および５２によって積分器５８と６０へ向け られる。グラフＣの伝送パルスが電極５０へ供給されるので、積分器５８は赤外 放射線の情報を含む電荷パケットを受取り、−力積分器６０は基準値を有する電 荷パケットを受取る。

各積分器のキャパシタ７０に蓄積された発生電荷はトランジスタ６６を経て減算 器６８へ結合される。減算器７８の出力信号は２つの積分器５８と６０の信号の 差である。画素信号の発達のため割当てられた各時間間隔の終端部で、パルス発 生器７４は減算器７８からマルチプレクサ２４へ差異信号を伝送するため読取り 信号（第４図のグラフＥ）をゲート８０へ供給する。その後、グラフＦに示され るように、パルス発生器７４は、駆動回路６２と６４の各々においてキャパシタ ７０を放電するようにトランジスタ６８を駆動するためライン９４上のリセット 信号を出力し、それによって画像ユニット１６へ供給される次の画素信号のため のパルス列の受信のため積分器５８と６０をリセットする。

減算器７８によって出力された差異信号は第４図のグラフＧに様式化された形式 で示されている。電荷パケットが積分器５８と６０によって受信されるとき信号 は画素間隔の間ゆっくり上昇する。信号がゲート８０を経てマルチプレクサ２４ へ読み出された後に、減算器７８の出力された差異信号はライン９４上のリセッ ト信号によって積分器のリセットにおいてゼロへ減少される。

第４図の破線９６はグラフＧとＨの間の時間尺度の変化を表わす。グラフＨは多 くの画素を有する走査線上で検出器２０の出力信号の様式化された図を描く。グ ラフＩはゲート８０によってマルチプレクサ２４へ供給された信号パルスを示す 。グラフｌ中のパルス列はグラフＨ上の検出された放射線信号の大きさに従う包 絡線ををする。−組の検出器２０および増幅器２６のパルス信号（第１図）はラ イン３６に沿って連続的にそれらを出力するため連続的にこれら信号を読み出す マルチプレクサ２４へ供給される。好ましくは、各増幅器２６におけるクロ・ツ ク７６が、マルチプレクサ２４がそれらを読取るように準備されているとき増幅 器２６の個々のものにおいてゲート８０によって出力されたパルスが発生するよ うにマルチプレクサ２４中の回路によって発生された同期パルス（図示されてい ない）によって、既知の形式で駆動される。その代わりに、もし所望されるなら 、個々の増幅器２６のクロック７６は、所望された時間同期によってパルス発生 器７４を駆動するためクロックパルスを供給するマルチプレクサ２４中の共通タ イミング回路によって置換えられても良い。

パルス発生器７４はグラフＡ、−Ｆに明らかにされたパルスを発生するため既知 の形態の一組のパルス発生器（図示されていない）から形成される。このような 回路の簡潔化によって、単一のフリップフロップはグラフＡのパルスを生じ、論 理回路は第１のフリップフロップによって発生しまたパルスの交互のものに反応 してクランプパルスのため第２のフリ、ツブフロップをトリガーする。このよう な装置はグラフＡ−Ｄ中の全てのパルスを生じるため用いられることができる。

読み出しおよびリセットパルスは狭いパルス期間を有するフリップフロップによ って発生し２、付加的フリップフロップは遅延回路を経てグラフＤの伝送パルス からトリガーされる。このような回路は良く知られているので、その詳細は説明 しない。

その上にマルチプレクサ信号を有するライン３６は多くの検出器チャンネルの信 号が単一通信チャンネルを経て画像ユニット１６へ送信されることを許容する。

システムＩＯのような、典型的な走査システムにおいて、検出器２０の対応する 群を具備する複数のマルチプレクサ２４は目標１４の画像データを収集するため に用いられる。マルチプレクサ２４およびそれらの関連する検出器２０と増幅器 ２６は単一モノリシック構造としてこれらの構成部品の全ての構造を許容するよ うな十分小さいものである。このような構成はライン３Ｇを経て多重通信を用い ることによって容易にされる。画像ユニット１６で、各検出器チャンネルのため のパルス列信号はデマルチプレクサ８８によって分離されフィルタ９２の組の個 々のバンドパスフィルタへ与えられる。このフィルタは表示装置９０上に与えら れる信号の所望された帯域幅に等しい帯域幅を有する。各フィルタは表示装置９ ０用にアナログ信号を供給するためパルス列（第４図のグラフ１）を積分し、ま たは共に平滑にする。パルス反徨周波数がナイキストサンプリング基準に従って 実質的にフィルタの帯域幅より大きいことが注目される。また、交互のザンブル パルス（グラフＡ）が信号データを伝えるので、パルス列（グラフＡ）のサンプ ル速度はナイキスト基準の２倍、あるいは少なくとも信号帯域幅の４倍である。

ＣＣＤ構造３８への検出器２０の前記接続によって、および１つ置きの挿入パル ス列からの電荷による積分器５８と６０の動作によって、システム１０は実質的 にドリフトのない画像データを生じることができる。

本発明の詳細な説明された実施例が単に説明のためのものであり、その修正が当 業者にとって容品に行われることが理解されるであろう。従って、本発明はここ に明らかにされた実施例に限定されるものではなく、以下の請求の範囲によって 定義されるようにのみ制限されるものである。

ＦＩＧ、Ｉ。

ＦＩＧ。４゜ 国際調査報告 国際調査報告 ｔｌｓ　８７０１３］６

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. （１）半導体材料から形成され、入力端子及び制御端子を有する電荷結合装置と 、 前記装置をパルス列によってパルス付勢するため前記入力端子へ結合される手段 と、 前記制御端子へ入力信号を結合し、前記パルス付勢手段と同期して動作するスイ ッチ手段であって、前記パルス付勢する手段の前記パルスのシーケンスによって 前記制御端子から前記入力信号を接続したり熱断絶したりするスイッチ手段とを 具備し、 前記パルスの各々は前記入力端子から前記制御端子を通過する前記電荷結合装置 に沿って伝播する電荷を含み、このような電荷の各々の大きさが前記スイッチ手 段によって前記制御端子へ供給された入力信号の大きさに依存し、前記電荷シー ケンスの１つの電荷が基準値を有するような電荷の２つの挿入されたシーケンス となるように前記スイッチ手段を交互に動作し、前記電荷シーケンスの第２のも のの電荷が前記入力信号によって導かれた増加と前記基準値との合計に等しい値 を有しており、 さらに、 第１の積分手段と、 第２の積分手段と、 前記第１および第２の電荷シーケンスの電荷をそれぞれ前記第１および第２の積 分手段へゲートするため前記パルス付勢手段によって同期されたゲート手段であ って、前記第１の積分手段が第１の積分された信号を供給するため前記第１のシ ーケンスの電荷の値を積分し、前記第２の積分手段が第２の積分信号を供給する ため前記第２のシーケンスの電荷の値を積分するようなゲート手段と、 前記第１と第２の積分信号の間の差を与えるため前記第１の手段と前記積分手段 との間に結合された減算手段とを具備し、前記差は前記入力信号により伝播され るデータを有し、前記電荷結合装置半導体材料と関係するドリフトが実質上存在 しない増幅器。
2. （２）前記積分手段の各々が前記電荷結合装置と共通の基板上に配置された半導 体材料から形成され、前記積分手段の各々の半導体構造が電位ウェルを有し、前 記電荷結合装置へ供給されたバイアス電圧が存在し、前記積分手段の各々におけ る前記電位ウェルが前記バイアス電圧より大きい電圧で動作される請求項１記載 の増幅器。
3. （３）前記ゲート手段が前記積分手段の対応するものと前記電荷結合装置との間 に置かれた１対のゲート電極を含むことを特徴とする請求項２記載の増幅器。
4. （４）前記入力信号のサンプルの期間に等しい時間間隔の後、前記積分手段の各 々をリセットするための前記第１の積分手段と前記第２の積分手段とに結合され た駆動回路手段を含む請求項３記載の増幅器。
5. （５）前記放射線に応じて検出器信号を出力する半導体検出器のアレイと、 前記検出器を横切って目標からの放射線を走査するための手段と、 半導体電荷結合装置と、 前記装置に沿って伝播する電荷パケットの列を開始させる手段と、 検出器信号を伴う複数の前記電荷パケット中の電荷の大きさを変調するため検出 器の前記アレイの検出器へ結合する手段と、 前記電荷のいくつかを変調するため前記開始手段によって前記変調手段を同期化 し、一方、前記電荷の残りのものを基準の大きさで残す手段と、 第１および第２の積分手段と、 積分されそれによって前記第１の積分信号になるように前記第１の積分手段へ変 調された電荷を導くため、そして積分されそれによって第２の積分信号となるよ うに前記第２の積分手段へ電荷の前記残りのものを導くため前記装置へ結合され た手段と、 ドリフトのない出力信号を生じるため前記積分信号の他方から前記積分信号の一 方を減算するための手段で、このような出力信号を前記検出器の各々のために発 生する手段と、前記目標の画像を形成するように前記出力信号を結合するため前 記減算手段と接続する手段とを具備する画像化システム。
6. （６）前記第１および第２の積分手段が前記電荷結合装置との共通の基板上の半 導体材料から形成され、前記半導体材料の一部が前記電荷結合装置上で用いられ 得るよりも高いバイアス電圧を許容する電位ウェルの設定のため絶縁特性を与え るようにドープされ、前記電位ウェルが前記電荷パケット中に電荷を蓄積する請 求項５記載のシステム。
7. （７）前記ステアリング手段が前記第１および前記第２の積分手段と前記電荷結 合装置との間の半導体材料上に配置された一組の電極を含み、前記電極が前記積 分手段の１つへ前記電荷パケットの何々のものの伝播を行なわせるため電圧を加 えることによって個々に動作可能であり、一方、前記積分手段の他方への前記電 荷バケットの伝播を阻止する請求項６記載のシステム。
8. （８）前記変調手段が前記検虚器によって生じた電流をバイパスするため検出器 の前記アレイの１検出器へ結合されたスイッチを含み、それによって前記電荷結 合装置のための変調信号を発達させることから前記電流を阻止する請求項７記載 のシステム。
9. （９）前記結合手段が前記画像を形成するため複数の検出器の信号を多重化する マルチプレクサを含む請求項７記載のシステム。
10. （１０）検出された信号のサンプルの期間と等しい時間間隔の後前記第１および 第２の積分手段をリセットするため前記変調手段と同期される手段を含み、前記 サンプルが前記画像中に画素を与える請求項８記載のシステム。
11. （１１）検出された信号のサンプルの期間に等しい時間間隔後前記第１および第 ２の積分手段をリセットするための前記変調手段と同期される手段を含み、前記 サンプルが前記画像中に画素を与える請求項６記載のシステム。
12. （１２）前記変調手段が前記検出器によって生じた電流をバイパスするため検出 器の前記アレイの１検出器へ結合されたスイッチを含み、それによって前記電荷 結合装置のため変調信号を発達させることから前記電流を阻止する請求項５記載 のシステム。