JPH02230600A - 双モード・イメージング装置 - 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】 ［産業上の利用分野コ 本発明は、イメージ・ゾ〜ンにおける最初に受けた放射
線を利用して正常なスターリング（ｓｔａｒｊｎｇ）ア
レイイメージングと、メモリ・ゾーンにおける最初に受
けた放射線を利用しての広範囲セクタ検索とを交互に実
行することのできる放射線感受性のフレーム転送電荷結
合デバイスを用いた装置に関する。

［発明の背景］ 典型的なフレーム転送電荷結合デバイス（フレーム転送
ＣＣＯ　）は、垂直指向の酸化剤被覆シリコン基板の上
に半透明電極アレイ（例えば、多結晶シリコン）を水平
指向に配置したものである。垂直指向の電荷転送チャン
ネルは、基板内および水平指向の電極群の下に配置され
、電気的に不活性なｐ一型″チャンネル・ストップ”に
よって限定される。水平指向の電極群は、上側の”イメ
ージ・ゾーン”および下側の″メモリ・ゾーン″′群と
に分けられる。また、垂直指向の電極アレイが基板に配
置され、そして水平指向の電荷転送チャンネルが電極ア
レイの下側に，かつ基板内に備えられるが、これ等チャ
ンネルは、水平のシリアル・シフトレジスタをメモリ・
ゾーンに隣接かつ下側に限定するように配置される。シ
リアル・シフ１−レジスタは、電荷を垂直電荷転送チャ
ンネルから各ラインごとに受け取り、そして対応するビ
デオ信号を基板上に取り付けられた電荷検出増幅器へ送
信する。この増幅器はビデオ信号を出方へ送る。

フレーム転送ＣＣＤｓが正常スターリング（ｓｔａｒｉ
ｎｇ）モードにて用いられる時、光学イメージの焦点が
イメージ・ゾーンに当てられ、その結果としての電極群
を通るホトン浸透および電極の電気的バイアスに原因し
て、電荷が不連続時間帯にわたり、いわゆるｌ′ポテン
シャルの井戸〃に、垂直な電荷転送チャンネル領域内で
、がっバイアスの印加された電極の下側で形成または集
積される。このような集積された電荷またはフレーム（
これ等はイメージを表現する）は、″′電荷結合″によ
って迅速にメモリ・ゾーンに転送される。″′電荷結合
″は電気的にかつ逐次にパルスを隣接する電極に送るこ
とによって起こるが、またはそれ等をそれ等の間の確立
されたディファレンシャルにセツＩ一することによって
も発生する。そして、メモリ・ゾーン内に保持される電
荷フレームはラインごとに電荷結合によってシリアルシ
フ１−・レジスタへ転送され、さらに、各ラインは順次
に電荷検出増幅器にシフトされる。シリアル・シフトレ
ジスタによって与えられる信号は、典型的にはテレビジ
ョン交換性フォーマットにある。

当業者によって理解されるように、メモリ・ゾーンは、
一般には、シリアル・シフ１〜レジスタへのキュー（ｑ
ｕｅｕｅ）として電荷を保持するのに用いられてきた。

このように、既知のメモリ・ゾーンが、放射線の入射を
防止するために連続する不透明シールドによって覆われ
、そしてそれによって蓄えられる電荷の集積性が保存さ
れる。

米国特許第３，９　３　１．４’６　３号（Ｌｅｖｉｎ
ｅ）には、フレーム転送ＣＯＤにおける像の輝度調節が
得られる装置が開示されている。従来と同様に、Ｌｅｖ
ｉｎｅの装置はイメージ・ゾーン、メモリ・ゾーンおよ
び用いられている電荷転送チャンネルの数に等しい段階
数を有するシフトレジスタとを備える。ドレイン拡散が
、ポテンシャル井戸からの望ましくない電荷を受け取る
ための電荷転送チャンネルのイメージ・ゾーン端にて与
えられる。イメージ・ゾーン内の電極の好適な後方への
パルス発生によって、イメージ・ゾーン内の望ましくな
い電荷が、１〜レイン拡散に対する選択的に″逆クロツ
クｒｅｖｅｒｓｅｄ　ｃｌ．ｏｃｋ”であり得る。Ｌｅ
ｖｉｎｅのシステムにおいては、ドレイン拡散への電荷
の転送中にフィールドスルー（ｆｅｅｄｔｈｒｏｕｇｈ
）から発生する無視できないノイズは、標準テレビジョ
ンの水平のりトレース期間中の処理により軽減される。

いくつかの応用に当たり、水平のりトレース期間は、イ
メージ・ゾーン内でのすべての望ましくない電荷がドレ
インされるのにはもはや十分ではない。この問題を克服
する方法として、Ｂｅｌｌ等は米国特許第４，６５１，
２１．５号において、活発な伝送期間中に電荷の拡散ド
レインへの後方向シフトを利用したフレーム転送ＣＯＤ
の使用を提案している。このＢｅｌｌ等の装置は、出力
信号帯域幅外側の周波数にての集積期間の開始直前に逆
クロッキング・パルスを印加する手段を備えている。

米国特許第４，８６９．６８’６号（Ｈａｓｈｉｍｏｔ
ｏ等）に開示されたフレーム転送ＣＯＤデバイスでは、
イメージ・ゾーンの少なくとも一部に発生した電荷は、
予め決められた時間間隔で高速度にて読み出されるため
にシフトレジスタへ転送され、かくして、光度計または
距離計等の測定によるイメージ・データは、高速度で選
択的に得られるが、これによって、光度計や速度計の制
御操作が高速度で実行可能となる。Ｈａｓｈｊｍｏｔｏ
等は、開示された装置について受け取ったイメージ放射
線の量を制御するためにイメージ・ゾーンと関連して虹
彩の使用を企図している。

米国特許第４，６４４，４０５号に開示されたＲｏｙ等
の方法は、イメージ・ゾーンの選定された一部内にて受
け取られたイメージデータを処理のためにメモリ・ゾー
ンへ選択的に転送するものである。イメージ・ゾーンの
選定された一部を利用することによって、Ｒｏｙ等は、
対応する電荷をＣＣＤから処理のために転送するのに伴
う時間をかなり軽減している。

［発明が解決しようとする課題］ 上述したこれ等特許は電子イメージ送受信の分野におけ
る進歩に貢献するものであるけれども、それ等は、正常
スターリング（ｓｔａｒｊｎｇ）アレイ・イメージング
と、およびＣＣＤフェースを当該の広い分野を横切って
走査または回転、すなわち、″広範囲のセクタ検索″の
ための対応する開示されたＣＯＤデバイスの選択的な、
取って代わる使用を意図したものでは無い。特に、この
ような特許は、正常なスターリング（ｓｔａｒｉｎｇ）
アレイ・イメージングおよび広範囲のセクタ検索のため
の双モードにおいて操作可能であるが、他方、操作問題
はもちろん、必要な構成素子（ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｒｙ
）、空間および経費を最低限に抑える装置を開示するも
のではない。

［課題を解決するための手段］ 以上の課題を解決するために、本発明は，少なくとも２
つの操作モードで、放射線の受取と、対応する出力、す
なわち、正常スターリング（ｓｔａｒｉｎｇ）アレイ・
イメージングおよび広範囲のセクタ検索とを交互に行う
ように適した新規で単一な装置として具体化したもので
ある。この装置は放射線を受け取り、そして予め決定さ
れた集積時間期間中に受け取った放射線量の関数として
第１出力を発生する第１手段を備える。さらに、第１操
作モード中に第１出力を受け取りかつ記憶するとともに
、放射線を受け取り、そして第２操作モード中に予め決
められた集積時間期間にわたり受け取った放射線量の関
数として第２出力を発生する第２手段を備える。さらに
、第１出力および第２出力の内の１つを処理のために転
送するための第３手段を備える。

本発明の好ましい実施態様においては、従来のフレーム
転送ＣＣＤが用いられる。特に、このようなフレーム転
送ＣＯＤは、イメージ・ゾーンを上述した本発明の第１
手段としてシリアル・シフトレジスタを上述した本発明
の第３手段として、並びに特に、新規な特徴であるが、
メモリ・ゾーンを上述した本発明の第２手段として具備
する。このような独特なメモリ・ゾーンの利用は、典型
的には、メモリ・ゾーンを覆う不透明なシールドにおい
てウィンドウを与えることによって原理的に効果が得ら
れ、これによって、第２操作モード中に、メモリ・ゾー
ンを従来法にて集束された放射線に選択的に露出するこ
とが可能となる。従来手段は、このようなウィンドウの
選択的開閉の制御に利用される。時間の遅延および狼積
についての周知の原理が第２モード操作中にメモリ・ゾ
ーンに関して用いられる。

本発明による装置には、第１および第２両操作モード中
に効果を得るためにブルーミング防止デバイスが用いら
れ得る。例えば、第２モード操作中にイメージ・ゾーン
操作内にて発生する望ましくない電荷を除去するために
、このようなデバイスを用いることによって、このよう
な電荷のメモリ・ゾーンへの漏れが実質的に防止される
。追加として、或は代わりに、リバース　クロッキング
（ｒｅｖｅｒｓｅ　ｃｌｏｃｋｉｎｇ）および／または
ドレイン拡散手段がこの装置に有利に用いられる。

なお、本発明は、第２モード操作中に予め決められた方
位角および予め決められた仰角によって−１２〜 定義された広いセクタに関して双モード・イメージング
装置を機械的に走査するために好適な手段を使用するこ
とを意図するものである。このような機械的走査手段が
、第１モード走査中に、双モードイメージャが取ってい
る方位に関して予め決められた角度（例えば、９０度）
だけ双モード・イメージング装置を回転するための手段
を備えることを意図している。この機械的走査手段の目
的は、双モード・イメージング装置を、ロール軸および
ジンバル装置と連結することによって達成される。

当業者には理解されるように、本発明によって、正常な
スターリング（ｓｔａｒｉｎｇ）アレイ・イメージング
および広範囲のセクタ検索を達成するのに、独立したデ
バイス（複数個）を使用する必要を無くするものである
。さらに、、広範囲のセクタ検索のためのウィンドウを
、フレーム転送ＣＣＤのメモリ・ゾーンを被覆する不透
明シールド内へ備えることによって、操作上の問題はも
ちろんのこと、必要な構成素子、空間および経費が最小
になり得る。なお、特に、このようなウィンドウを備え
ることによって、クロック構成素子（ドライバ・クロッ
クおよび回路系）の増大はもちろん、不透明シールドの
材料の増大や必要な空間または経費を実質的に最低にす
る。さらに、メモリ・ゾーンが第１モード操作中に放射
線から選択的に防護されるので、対応する残存電荷の各
問題（すなわち、”　ｒｅｍｎａｎｔｓ現象″）が効果
的に最低になる。″ブルーミング′″　（すなわち、過
剰露出）の回避が第１操作モード（すなわち、正常スタ
ーリング（ｓｔａｒｉｎｇ）アレイ・イメージング）に
おいて要求されるが、しかし第２操作モード（すなわち
、広範囲セクタ検索）では要求されない応用においては
、本発明は、最適のハードウエア設計および操作結果を
考慮しているが、その理由は、２つの異なるおよび不連
続の帯域が、両操作モードにおいての当該の放射線を受
けるのに用いられるからである６すなわち、このような
適用においては、抗ブルーミングおよび／または他の同
様なデバイスおよび処理がイメージ・ゾーンに関して使
用に必要とされるだけである。当業者には理解されるよ
うに、抗ブルーミングデバイスおよび付随の処理の使用
は、意図する適用がそれを必要としない場合には、避け
ることが望ましい。

以上に説明した本発明の特徴、利点および目的は、以下
の記述、請求の範囲および添付図面によって当業者にと
ってなお一層理解されるであろう。

［実施例コ 以下、本発明の実施例を図面に基いて説明する。

ここでの説明のために、゛′上″、′下”、′右”″左
ＩＩ　．　ＩＩ後″″前″′、″垂直ＩＩ　．　ＩＩ水
平′″およびそれ等の関係語は、本発明に関しては、第
１図に指向されたように解すべきである。しかしながら
、本発明は、表現的には反対に特定された場合を除いて
、−ヒ述とは別に種々の方位および段階列を取って良い
と解すべきである。さらに、添付図面に図解され、そし
て以下に説明する特定装置および処理法も、また添付の
請求の範囲に限定された本発明の思想について単に例示
的に示した本発明の実施態様であると解釈されるべきで
ある。

それ故、ここに開示した実施態様についての特定の寸法
および他の物理的特性は、請求の範囲において、他の様
に表現された言語によらなければ、それ等の制限的なも
のとみなすべきでは無い。

第１図は、本発明による双モード・イメージング装置を
示す。好ましい実施態様においては、双モード・イメー
ジング装置１０に、半透明電極１６が水平に配置された
放射線感受性基板１４を有するフレーム転送電荷結合デ
バイス（′″フレーム転送ＣＣＤ″′）１２が使用され
ている。例えば、基板１４は酸化物によって覆われたシ
リコン基板であり、電極１６は多結晶シリコン製である
。電極１６が半透明であるために、放射線が電極１６に
投射されると、フオトンが電極１６に浸透し、下側にあ
る放射線感受性基板１４内にて電子ホール対を発生する
。放射線感受性基板１４内での電荷の蓄積は放射線強度
および露出時間（所要の電荷集積時間）との関数である
。第１−３図に図解するように、電荷の蓄積／転送チャ
ンネル１８が複数個並置されるが、これ等は基板１４内
にてチヤンネル・ストップ領域２０によって互いに限定
分離されている。

第１図に例示したフレーム転送ＣＣＤ１２は、制限数の
電極１６、電荷転送チャンネル１８、およびチャンネル
ストップ領域２０が図解のために示めされている。しか
しながら、理解されるように、現実施態様においてかな
り多くの上記のような素子が配置され、そしてそれ等の
数は、一般に、双モード・イメージング装置１０の視野
に関する所要のサイズ、およびそれとともに使用される
ビデオシステムに対する制約に左右される。

典型的な例として、電極群１６はイメージ・ゾーン２２
とメモリ・ゾーン２４とに分けられる。

イメージ・ゾーン２２は、常態では、到来放射線に露出
され、そして従来の第１集束手段２６（図示せず）が、
イメージ群をイメージ・ゾーン２２に集束するために備
えられている。このような第１集束手段２６は、例えば
、レンズ装置系を備える。不透明シールド２８は、メモ
リ・ゾーン２２を望ましくない放射線．から保護するた
めに備えられる。特に、重要であるのは、不透明シール
ド２８が、選択的に開かれてウィンドウ３０を限定する
シャッタ部材３２を備えていることである。

不透明シールド２８およびそのシャッタ部材３２は、ア
ルミニウム、その他の放射線を透過しない適当な材料で
作られている。シャッタ部材３２は、従来のベーン型（
ｖａｎｅ−ｔｙｐｅ）に構成されて良い。

本実施態様では、シャツタ部材３２の開閉は、電子シャ
ッタ制御手段３４によって制御される。

メモリ・ゾーン２４の下側では、放射線感受性基板１４
が広がっており、その上側一面に複数個の垂直指向電極
３６が配置されている。典型的には、ほとんどすべての
電極３６が、シリアルシフト・レジスタ３８として利用
するためにグループ化されている。第１図に図解するよ
うに、シリアルシフト・レジスタ３８は、電荷検出増幅
器４０と連動されている。電極群３６の少なくとも１個
および放射線感受性基板１４の対応する部分とが、シフ
トレジスタ３８および増幅器４０との間に位置している
出力ゲート４２を形成する。シフトレ？スタ３８および
出力ゲート４２は、不透明シールド４４（これは不透明
シールド２８と同じ材料で作られて良い）によって囲周
されている。

イメージ・ゾーン２２およびメモリ・ゾーン２４に付属
する電極群１６は、パルシング回路４６および４８と、
それぞれ連動し、他方、シリアルシフ１−・レジスタ３
８に付属する電極３６は、パルシング回路５０と操作的
に連結されている。

好ましい実施態様では、パルシング回路４６，４８およ
び５０は、従来の″３相構造”で、これに対し■φ，、
Ｍφ■およびＲφ，が、それぞれ選択的にかつ順次にク
ロックパルス発生手段５２によって印加される。クロツ
クパルス発生手段５２は、フレーム転送ＣＣＤ１２を駆
動するための」二記パルス■φ，、Ｍφ，およびＲφ１
を伝送する能力を備え、イメージ・ゾーン２２から電荷
検出増幅器４２への電荷の転送が効果的に行われる。１
実施態様においては、シャツタ制御手段３４およびクロ
ツクパルス発生手段５２のそれぞれの機能が単一制御シ
スタムに集積され得た。

第１−３図に示すように、各パルシング回路４６，４．
８および５０は、パルシング導電体５４の″トリプレッ
ト・セット″を複数個含む。どの１へリプレッ１〜・セ
ツｌ・も、３個の隣接する水平電極行または３個の隣接
する垂直電極列に接続されている。例示的フレーム転送
ＣＣＤ１２の場合、イメージ・ゾーン２２およびメモリ
・ゾーン２４内の単一絵素（このような用語は当業者に
は周知である）がパルシング導電体５４のトリプレット
セットと、連結し、かつ左右両側では、チャンネル・ス
１−ツプ領域２０と境接している。第１図の例示的フレ
ーム転送ＣＣＤ１２に関して、各イメージ・ゾーン２２
およびメモリ・ゾーン２４は、それぞれ５個の絵素から
なるライン４個からなるアレイを有している。

電荷検出増幅器４０は、導電対５８を備えるバイアス回
路５６の使用で、シフトレジスタ３８から電子的に保護
されている。シフ１−レジスタ３８と増幅器５８との間
の保護が固定ＤＣバイアスＶｏｇを出力ゲー１〜４２に
印加することによって効果的に行われる。

ドレイン拡散６０はイメージ・ゾーン２２の上端にて、
イメージ・ゾーン２８からそれへ転送される望ましくな
い電荷を受け取るため゛に備えられて良い。電荷は、例
えば、ドレイン拡散６０内へ■φ１をパルシングするこ
とによって″ダンプ″される。これは、電荷がメモリ・
ゾーン２４から電荷転送チャンネル１８に沿って、すな
わち、逆クロツク″″を通して、転送され得るように行
われる。なお、ドレイン拡散６０に、後に論ずるように
、ゲートとして働く”抗ブルーミング″デバイスによっ
て、それへ転送される望ましくない電荷を受け取るため
に用いられて良い。

好ましい実施態様においては、双モード・イメージング
装置１０を水平方位へ回転する能力を有すること（第４
Ａ、５図を参照）並びに双モード・イメージング装置１
０を望ましい方位角および仰角の範囲内にてパン（ｐａ
ｎ）することが望ましい。

このような能力は、公知手段、例えば、ジンバル装置と
連動するロール軸を有するデバイス（図示せず）の利用
によって実現される。

双モード・イメージング装置１０が正常スターリング（
ｓｔｅｒｉｎｇ）アレイ・イメージングを供するのに用
いられる第１操作モードにおいては、第１集束手段２６
（図示せず）を用いてイメージ・ゾーン２２に放射線が
集束される時に、″集積″が起こる。集積期間中は、対
応するパルシング回路４６のパルシング導電体５４によ
って、パルシング導電体５４の各トリプレット・セット
に付属する電極群の１つが与えられたバイアス電圧レベ
ルに保持される。（第３図参照）。かくして、放射線感
受性基板１４内にて蓄積するまたは集積する電荷に対す
る″ポテンシャル井戸″を限定する。

従来周知のように、過剰露出に原因するポテンシャル井
戸からの電荷過負荷に遭遇することは珍しいことでは無
い。このような過負荷、すなわち、”ブルーミングが”
逆クロッキング”および／または”抗ブルーミングデバ
イスの利用によって軽減され得ることが提案されている
。このような装置は、典型的には、予め決められた閾レ
ベル？り過剰に電荷を除去するためにイメージ・ゾーン
範囲内に備えられる。当業者には理解されるように、周
知の抗ブルーミング・デバイスは、基板に沿ってまたは
通して”表面ドレイング″、′垂直ドレイング″および
″電荷ポンピングの思想を取り込んでいる。このような
周知の思想および対応する装置は、本発明においてその
第１操作モードを含めて所要に応して利用されて良い。

第１操作モード中の各集積期間の終わりに、パルシング
回路４６および４８を経て信号■φ１およびＭφ■でも
って電極群１６が順次にパルスされるが、これは第１出
力、すなわち、電荷のフレーム・セットを転送チャンネ
ル１８へ第１図の矢印■によって指示される方向にキャ
スケード（ｃａｓｃａｄｅ）　”するように行なわれる
。第１操作モード中、シャッタ部材３２は、閉位置に保
持され、従って、すべてのメモリ・ゾーン２４は、放射
線に対する防護のために不透明シールド２８によって閉
じこめられる。シフトレジスタ３８も、同様に不透明シ
ールド４４によって防護されている。電荷フレームのそ
れぞれのラインはシフトレジスタ３８へ、信号Ｍφ，お
よびＲφエを順次電極１６および３６へ、パルシング回
路４６および５０を経て印加することによって転送され
る。各ラインは、シフ１へレジスタ３８へ転送されるの
で、パルス信号Ｒφ１がパルス回路５０から電極３６に
、そのライン内に含まれる電荷が印加されるがこれは、
シフトレジスタ３８からシリアル方式で増幅器４０へ、
矢印、ＩＩと一致するラインに沿ってシフ１・され、ビ
デオシステムの利用に適した出力を与えるように行われ
る。シフトレジスタ３８が、次のラインの到達前に、確
実に空になるように、典型的には、非常に大きい周波数
が、３相電圧Ｍφ。のためよりは、３相電圧Ｒφ。のた
めに用いられる。３相電圧の使用がイメージ・ゾーン２
２から増幅器４０への電荷のパルシングを可能にする唯
一の手段でないことを認識すべきである。他のパルシン
グ回路系は、双モード・イメージング装置１０の機能を
実質的に変更すること無しに現に図解したシステムに取
って代わり得るであろう。

新規な第２操作モードにおいては、第２図に図解される
ように、イメージ・ゾーン２２に蓄積された電荷はメモ
リ・ゾーン２４がら分離され、およびウィンドウ３０は
、シャッタ部材３２によって限定されるが、広範囲のセ
クタ検索を容易にすべく有利に用いられる。第２操作モ
ード中は、イメージ・ゾーン２２範囲内の転送チャンネ
ル１８内に蓄積される電荷はメモリ・ゾーン２４へはカ
スケードされない。本質的にイメージ・ゾーン２２は、
第２操作モード中、″シャットダウン″される。すなわ
ち、第２操作モードの好ましい実施態様においては、放
射線を受けた場合に発生する望ましくない電荷が、例え
ば、イメージ・ゾーン２２内に配備されたゲートを備え
た表面ドレインの抗ブルーミング・デバイスの使用を通
して除去され得る。このようなゲートを備えたデバイス
は、チャンネル・ストップ領域２０の表面内に配置され
たｎ一型材料の上方一面に配列された垂直指向向き電極
群を経て望ましくない電荷を除去することが可能である
。すなわち、ｎ一型の材料はチャンネル・ストップ領域
２０のｐ一型材料に相対して位置されており、そして、
付属の電極は、望ましくない電荷がロー型材料に引きつ
けられるように電気的にバイアスされている。さらに、
抗ブルーミング電極は、ダンピング、おそらくは、上述
したようにドレイン拡散６０におけるそれのため、メモ
リ・ゾーン２４からｎ一型材料によって受け取られる望
ましくない電荷を除去するようにパルスを供給され得る
。以上の代わりに、第２操作モード中にイメージ・ゾー
ン２２に発生する望ましくない電荷は、パルシング回路
４６を用いて、逆クロッキングによって矢印ＩＩＩの指
示方向において同様に配置され得る。

双モード・イメージング１０が第２操作モードにおいて
、すなわち、広範囲セクタ検索にて、操作されつつある
間に、シャッタ部材３２が、メモリ・ゾーン２４の下に
ある部分が放射線に露出されるように開かれる。到来放
射線が、このような部分に集束されるか、これはウィン
ドウに集中されるように第１集束手段２６（図示せず）
の光軸をシフトすることによるが、或は第１集束手段２
６とは独立して動作する、そして第２モードにおいてウ
ィンドウ２８でもって専用される第２集束手段６４（図
示せず）を備えることによって行われる。シャッタ部材
３２を”開″にするや、集積が起こって、ポテンシャル
井戸６２が、これに対応する放射線感受性基板１４の部
分内に限定されるが、これは第１操作モードについて上
述したと同様である。

好ましい実施態様においては、第２操作モードが周知の
時間遅れおよび集積の原理を伴っている。

特に、バイアス信号やパルス信号をＭφ１が、集積中に
、ウィンドウ３ｏによって、放射線に露出されている隣
接電極１６にこの電極を横切る相対イメージ運動に適し
た割合で順次印加される。この相対運動は走査、すなわ
ち、ジンバル装置の回転から起こる。例えば、第１モー
ド操作から９０’回転した双モード・イメージング装置
１０においては，３個の対応する垂直指向電極（各々は
１゜／ｓｅｃの率で１°の視野を通して走査される）を
有する１０個の絵素からなるラインが考えられる。この
絵素ラインが１゜の視野を走査されるにつれて、このよ
うな視野内での特殊なイメージに付随する集積は、第１
電極にて１／３０ｓｅｃ以内で起こる。

集積が第２電極において、２／３０ｓｅｃに起こった場
合、この時までに、第１電極からの電荷がパルスとして
第２電極へ送出されて、第２電極にて形成された電荷に
加わる。この過程は、第２電極からの電荷が第３電極に
おける集積電荷に加わると云うようにして、１　ｓｅｃ
と１６の走査の終端で、これ等電極に沿って集積され、
そしてパルスを送出する電荷の結果として蓄積される電
荷は３０番目の電極にて出力され得るまで順に続く。す
なわち、３０番目の電極における蓄積電荷は対応するイ
メージを表現する。時間遅延と集積についてこのような
原理は、当業者には周知である。

好ましい実施態様においては、第１走査モードが典型的
には第１図に示されるような直立した位置にある双モー
ド・イメージング装置１０を用いて有効に行われる。上
述したように、第２走査モード、すなわち、広範囲セク
タ検索では、双モード・イメージング装置１０を第４Ａ
図および第５図に図解したように９０゜回転することが
望ましいであろう。理解されるように、最適走査能力は
双モード・イメージング装置１０が９０゜回転する時に
得られる。

いくつかの適用において、ビデオシステムにおけるイメ
ージ再生に反するが、従来の処理手段６６を有する増幅
器４０からの第２出力を簡単に評価することが望ましい
場合がある。第２操作モードにおける出力をこのように
評価しつつある時、双モード・イメージング装置１０は
、例えば、高速度で飛んでいる弾丸のような当該の物体
の存在を簡単に同定し、続いてこのような物体を第１操
作モード、すなわち、正常スターリング（ｓｔａｒｉｎ
ｇ）アレイ・イメージングを用いて眼視するのに用い得
られよう。

現に可能な最良のモードにおいては、イメージ・ゾーン
２２およびメモリ・ゾーン２４は、それぞれ１０３２絵
素の４０５ラインからなるアレイを備える。ウィンドウ
３０は、その高さが約３２ラインであると限定される時
に、受容可能な結果がか得られることが、経験によって
決定的になった。

ウィンドウ３０の高さは、もちろん種々の要因、例えば
、意図する適用によって所要の感度や操作速度の精度に
釣り合わせることで最適化される。

好ましい本実施態様においては、ウィンドウ３０がシフ
トレジスタ３８の直接上に形成されているけれども、ウ
ィンドウ３０は、不透明シールド２８の範囲内にて、し
かも第２操作モードにおけるデバイスの機能を実質的に
損なうこと無しに、別の場所に位置させることもできよ
う。現に企図するように、広範囲セクタ検索は５−８゜
の仰角範囲（第５図）にわたって実行可能である。現に
企図する回転速度は、約１０’−６０゜／ＳｅＣの範囲
である。

以上に詳述したように、本発明の顕著な特徴は、容易に
認識され得る。この開示された双モード・イメージング
装置は、放射線を受けて、そして予め決められた時間中
に受け取る放射線の量の関数として第１出力を発生する
第１手段を備える。第２手段は、その利点として、この
第１出力を受け取って、記憶するのに用いられるととも
に、放射線を受け取って、第２操作モード中に受け取っ
た放射線の量の関数として第２出力を発生することも行
う。さらに、第１出力または第２出力のどちらかを処理
のために伝送するための第３し手段が備えられる。以上
に加えて、操作上の問題の解決はもちろん、必要とする
構成素子、空間および経費を最低限に抑えることを配慮
した、双モード・イメージング能力を備える装置を提供
する新規な近接が行われている。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の装置を図解するもので、第１操作モー
ドにある双モード・イメージング装置がメモリ・ゾーン
・シールドの部分（複数）および閉じたウィンドウ・シ
ャツタ（図から削除）とを備えたフレーム転送電荷結合
デバイスの図式図に重ねられていることを示す、 第２図は、第２操作モードにある双モード・イメージン
グ装置がメモリ・ゾーン・ウィンドウ・シャツタの開い
たフレーム転送電荷結合デバイスの図式図に重ねられた
ものを図解したもの、第３図は、双モード・イメージン
グ装置のイメージ・ゾーン内に配置された集積回路の一
部配置の斜視図である、 第４Ａ図は、第１操作モードにて使用のために位置され
たフレーム転送電荷結合デバイスの図式図に重ねられた
双モード・イメージング装置の図解、 第４Ｂ図は、第１操作モードにて使用のために９０゜回
転させたフレーム転送電荷結合デバイスの図式図に重ね
られた双モード・イメージング装置の図解、 第５図は、方位角および仰角の指示器を備えた第２操作
モードにあるフレーム転送電荷結合デバイスの図式図に
重ねられた双モード・イメージング装置の図解である。 １０・・・・・・双モード・イメージング装置１２・・
・・・・フレーム転送ＣＣＤ １４・・・・・・基板 １６・・・・・・電極 １８・・・・・・蓄積／転送チャンネル２２・・・・・
・イメージ・ゾーン ２４・・・・・・メモリ・ゾーン ２８・・・・・・不透明シールド ３０・・・・・・ウインド ３２・・・・・・シャツタ部材 ３４・・・・・・電子シャツタ制御手段３６・・・・・
・電極 ３８・・・・・・シリアルシフトレジスタ４０・・・・
・・増幅器 ４２・・・・・・出力ゲート ４４・・・・・・不透明シールド ４６，４８．５０・・・・・・パルシング回路５２・・
・・・・クロツクパルス発生手段５４・・・・・・パル
シング導電体 ５６・・・・・・バイアス回路 ５８・・・・・・導電体 ６０・・・・・・ドレイン拡散

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、放射線を受けて、そして予め決められた時間中に受
   け取った放射線の量の関数として第１出力を発生する第
   １手段と； 上記第１出力を上記第１手段から第１操作モード中に受
   け取り記憶し、そして放射線を受け取って、第２操作モ
   ード中に受け取った放射線の量の関数として第２出力を
   発生する第２手段と；上記第１出力および上記第２出力
   の１つを処理のために伝送するための第３手段とを備え
   た装置。 ２、上記の第１、第２および第３の各手段が、フレーム
   転送電荷結合デバイスと連動することを特徴とする請求
   の範囲第１項に記載の装置。 ３、上記第１手段が、イメージ・ゾーンを有し、該イメ
   ージ・ゾーンが上記第１出力を該イメージ・ゾーンから
   選択的に伝送するための連動した放射線感受性基板を備
   えたことを特徴とする請求の範囲第１項に記載の装置。 ４、上記第２手段が、メモリ・ゾーンを有し、該メモリ
   ・ゾーンが上記第１出力および上記第２出力を該メモリ
   ・ゾーンから選択的に伝送するための連動した放射線感
   受性基板を備えたことを特徴とする請求の範囲第１項に
   記載の装置。 ５、上記の第３手段が、シフトレジスタを有し、該シフ
   トレジスタが上記第１出力および上記第２出力を該シフ
   トレジスタから選択的に伝送するための連動した放射線
   感受性基板を備えたことを特徴とする請求の範囲第１項
   に記載の装置。 ６、到来する放射線を上記第１手段および上記第２手段
   の１つに集束するための手段を追加具備したことを特徴
   とする請求の範囲第１項に記載の装置。 ７、上記第２手段が、上記第１操作モード中に放射線を
   受け取るのを実質的に防止するための手段を追加具備し
   たことを特徴とする請求の範囲第１項に記載の装置。 ８、上記第２手段が、上記第１操作モード中に放射線を
   受け取るのを実質的に防止するための手段が不透明シー
   ルドを備えたことを特徴とする請求の範囲第７項に記載
   の装置。 ９、上記第２手段が、上記第２操作モード中に第１出力
   を受け取るのを実質的に防止するための手段を備えたこ
   とを特徴とする請求の範囲第１項に記載の装置。 １０、上記第２手段が、上記第２操作モード中に第１出
   力を受け取るのを実質的に防止するための上記手段が抗
   ブルーミング手段を備えたことを特徴とする請求の範囲
   第９項に記載の装置。 １１、上記第２手段が、上記第２操作モード中に第１出
   力を受け取るのを実質的に防止するための上記手段が逆
   クロッキング手段を備えたことを特徴とする請求の範囲
   第９項に記載の装置。 １２、上記装置を所要の操作モードに応じて選択的に指
   向されうるように、予め決められた第１位置から第２位
   置へ回転するための手段を備えたことを特徴とする請求
   の範囲第１項に記載の装置。 １３、上記装置を回転するための上記手段がジンバルと
   連動するロール軸を備えたことを特徴とする請求の範囲
   第１２項に記載の装置。 １４、上記第２出力が、上記第２操作モード中に上記第
   ２手段の制限された予め決められた部分が受ける放射線
   量のみの関数であるようにするための手段を追加具備し
   たことを特徴とする請求の範囲第１項に記載の装置。 １５、上記第２出力が、上記第２操作モード中に上記第
   ２手段の制限された予め決められた部分が受ける放射線
   量のみの関数であるようにするための上記手段が、不透
   明シールドを備え、不透明シールド内にウィンドウを限
   定するように選択的に開かれ得るシャッタ部材を有する
   不透明シールドを備えたことを特徴とする請求の範囲第
   １４項に記載の装置。