JPH0426274B2

JPH0426274B2 -

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Publication number: JPH0426274B2
Application number: JP60007341A
Authority: JP
Inventors: Aran Rebain Piita
Original assignee: RCA Corp
Current assignee: RCA Corp
Priority date: 1984-01-18
Filing date: 1985-01-17
Publication date: 1992-05-06
Also published as: JPS60162387A; GB8501054D0; DE3501407A1; DE3501407C2; GB2153183B; FR2560439B1; FR2560439A1; GB2153183A; KR900000360B1; US4551762A; KR850005735A

Description

【発明の詳細な説明】この発明は冷却によつて暗電流レベルを低下さ
せる（撮像器のような）固体装置に関し、特に半
導体ダイス上に集積された電荷結合装置（CCD）
配列を含む回路の動作を制御するサーボ機構の改
良に関する。

〔発明の背景〕

1983年９月16日付米国特許願第532958号明細書
には、固体撮像器を所定温度に冷却することが記
載されている。この温度は十分低くて明細書内の
全固体撮像器の暗電流が十分低くなるため、その
撮像器の出力信号から生成されるテレビジヨン画
像に現われる暗電流変化によるノイズが許容限度
より低く保たれる。現在アール・シー・エー社
（RCA Corp.）で製造されている背面照射薄型基
板CCD撮像器では、その固体撮像器を正規の動
作温度から10℃まで冷却すると、暗電流変化によ
るノイズが他の発生源からのノイズに匹敵するレ
ベルまで４倍も低下する。これに必要な冷却は、
天体観測やこれと同様の用途に用いられる可視光
感知用CCD撮像器または赤外線感知用CCD撮像
器に要求されるような液体窒素温度までの冷却に
比して緩やかで、CCDの撮像器に結合した熱電
式冷却器による冷却で十分である。撮像器の照射
面における凝縮を防ぐ熱電式冷却器のCCD撮像
器への結合方法の詳細は1983年９月16日付米国特
許願第532957号（特願昭59−193830号）明細書に
記載されている。

従来の装置では、固体撮像器の温度感知をその
撮像器と同じ半導体ダイス上に設けた順バイアス
半導体接合の電圧降下を用いて行つていたが、順
バイアス接合による撮像器への電荷担体の注入を
防ぐ必要のため、半導体ダイスの処理が複雑にな
り、従つて温度感知に好ましい撮像器の中央部に
順バイアス接合を設けることが実際的でない上、
この方法では問題の暗電流の発生するチツプ全域
でなくチツプ上の一点で温度を感知し、またその
感知器の出力信号を取出すために撮像器に余分の
ピンを設けねばならぬ問題もある。

1982年５月27日付米国特許願第382422号（特開
昭58−213572号）および第382423号（特開昭58−
213571号）の各明細書には、CCD撮像器を集積
した半導体ダイス上の累積暗電流を感知する種々
の方法が記載されている。撮像器から累積した暗
電流を抽出することは、いくつかの方法により、
他の目的で予め撮像器の外囲器に設けられている
ピンを介して行うことができる。累積暗電流は、
周知のように温度と共に増大し、シリコン装置で
は温度上昇10℃毎に約２倍になる。順バイアス半
導体接合を用いる代りにこの累積暗電流を用いて
温度変化を測定し、これによつて米国特許願第
532958号（特願昭59−193831号）記載の熱サーボ
機構を改良することができる。このように改良さ
れた熱サーボ機構は冷却に要する電力を保存し、
撮像器が本来さらに低温の環境で動作するとき、
または照射するふく射エネルギが小さいときは冷
却を減じる。

固定撮像器を冷却する最終目的は暗電流変化の
レベルを制限することである。良好に製作された
最近の固定撮像器における各画素間の暗電流変化
のレベルは、本質的にジヨンソンノイズであるた
め、長時間かつ多数の画素にわたつて、平均暗電
流レベルに実質的に直線関係を示す。平均暗電流
レベルは米国特許願第382422号に記載または示唆
された方法により累積暗電流を感知することによ
り測定することができ、この測定値を用いてその
固体撮像器に与える冷却の量を制御することがで
きる。これによつて、撮像器の温度を一定に調整
する代りに、直接平均暗電流レベルを一定に調整
することができ、また間接的には暗電流変化によ
るノイズを一定に保つことができる。

実際、平均暗電流レベルを一定に調整すること
は固体撮像器の温度を制御する好ましい方法であ
る。例えば、半導体基板の結晶構造の変化やその
基板上に撮像器を設置する処理の変動によつて、
各固体撮像器の暗電流レベルが２〜３倍変ること
が判つている。撮像器の温度を所定値に調整する
のではなく、暗電流レベルを所定値に調整するこ
とは、最初から暗電流が少く付随する暗電流レベ
ルの変化も少い撮像器が少しの冷却で自動的に得
られることを意味する。冷却量が減るとカメラ内
の電力消費が減り、このため電池式カメラの電池
の寿命が延びる。またカメラ内の撮像器を交換す
るとき、暗電流を減じるために温度を調節した
り、暗電流ノイズを十分小さくするために電力消
費を極めて少くしたりする必要がない。その上、
生産ラインにまたがる各カメラ間に均一性がある
ため、同じ型の他のカメラに比して暗電流性能が
良くないという理由による顧客からの返品の怖れ
が少い。放送用の場合はカメラからカメラへの切
換えがそれほど目立たなくなる。

撮像器のフイールド蓄積レジスタの面積の
CCD配列内に発生した暗電流を測定することに
より、温度をミリ度の精度で測定することができ
る。

1/60秒間にわたるCCD撮像器のフイールド蓄
積Ｂレジスタの位置と同様の寸法のCCD配列の
各暗電流電荷蓄積位置は、室温で平均2000個の電
子を蓄積することができる。この平均2000個の電
子は各位置間で40個（自乗平均値の根r.m.s）の
電子のノイズ変化を待つ。ｎ個の位置の配列から
のこの各2000個の電子の電荷の貢献が併合される
と、これらの貢献が数学的に加つて2000n個の電
子を与える。暗電流電荷蓄積位置100個によつて
電子20万個のウエル一杯の電荷が得られる。各位
置からの40個（r.m.s）の電子ノイズが100位置に
わたつてベクトル的に加わり、40（ｎ）^1/2Ｕ個の電
子すなわち400（r.m.s）の電子となる。累積電子
数は８℃毎に倍加する。室温から上のこの８℃に
おいて20万個の電子ウエル一杯の電荷の半分がこ
の40個（r.m.s）の電子ノイズと共に蓄積される
ため、温度精度は８℃／（100000／400）すなわ
ち32ミリ℃となり、これは短いサンプリング周期
に良く、しかも温度上昇と共に向上する。従つ
て、100位置程度の中型のCCD配列を温度調整す
べき任意の半導体ダイス上に置いて、温度調整ル
ープのダイス温度の感知に用いることができる。

〔発明の概要〕

この発明は、CCD配列を含み半導体ダイスに
集積された回路の動作を制御するサーボ機構に実
施される。このサーボ機構はダイスと回路の温度
に直接関係するレベルの測熱信号を発生する測定
手段と、その測熱信号が基準レベルを超える量に
関係するレベルの制御信号を発生する冷却器制御
回路と、ダイスに熱的に結合され、制御信号に応
じてその制御信号のレベルに関係する割合でダイ
スから熱を除去する冷却手段とを含んでいる。

この発明によれば、測定手段は半導体ダイスの
一部に暗電流電荷が蓄積したとき測熱信号を発生
する型のもので、この構成によりCCD配列内の
暗電流のレベルを所定レベル以下に保つことがで
きる。

〔詳細な説明と実施例〕

第１図のCCDカメラにおいて、そのカメラの
外部の被写体３から伝送または反射された光は、
カメラレンズ・シヤツタ構体５と、CCD撮像器
１０および付属の熱電式冷却器７を囲む外囲器
（図示せず）の窓６を通つてCCD撮像器１０に至
る光路４を進む。伝送された光はCCD撮像器１
０の背面に像８を投射する。このCCD撮像器１
０の像８が投射された部分は、画像Ａレジスタ１
１を画定する前面のゲート電極の後にある。
CCDレジスタ１０はその画像レジスタ１１の他
に、フイールド蓄積Ｂレジスタ１２と出力線路Ｃ
レジスタ１３を持つフイールド転送型のものとし
て示されている。Ｃレジスタは帰線期間中に１列
ずつ供給される電荷パケツトを線走査期間中に順
次供給される出力信号サンプルに変換する。Ｃレ
ジスタは電荷を出力信号電流または電圧サンプル
に変換する出力回路を含むものと仮定する。普通
の型の出力回路は、Ｃレジスタ１３の電荷転送チ
ヤンネルに浮動拡散域を用い、その浮動拡散域の
下の電荷で電界効果トランジスタのゲート電極を
バイアスして、電位計を形成する。CCD撮像器
１０のレジスタ１１，１２，１３は薄肉の半導体
基板の透明裏打板１４に接合された部分を占めて
いるが、Ｂレジスタ１２とＣレジスタ１３（およ
び一般にＡレジスタ１１の最後数列）の占める基
板部分に光が当らないようにマスク（第１図には
ない）が設けられている。

Ａレジスタ１１，Ｂレジスタ１２およびＣレジ
スタ１３のゲート電極を上に設けた背面照射型
CCD撮像器の前面は保護用上ぐすりを有し、熱
電式冷却器７に（例えば導熱性エポキシ樹脂で接
合することにより）熱的に接続されている。その
冷却器７はさらに図示のような銅棒または編組銅
線の熱シンク９に熱的に接続されることもある。
この熱的接続は外装材料（第１図にはない）を介
してもよいが、常に撮像器１０から冷却器７への
熱伝導が良好に行なわれるように、（撮像器１０
から離して図示されている）熱電式冷却器７は通
常撮像器１０に近接している。窓６に凝縮を生じ
ないようにCCD撮像器１０を熱電式冷却器７と
共に用いる方法の詳細は、前記米国特許願第
532957号明細書中に示されている。

クロツク発生器２０はクロツク信号を母線２
１，２２，２３を介してそれぞれＡレジスタ１
１、Ｂレジスタ１２、Ｃレジスタ１３に供給す
る。このクロツク信号は単相でも２相でも多相で
もよい。フイールド帰線期間中に生ずるフイール
ド転送時に、Ａレジスタ１１とＢレジスタ１２が
同期してクロツキングされ、累積画像サンプルを
画像Ａレジスタ１１の画素配列中の位置からフイ
ールド蓄積Ｂレジスタ１２の対応位置に転送す
る。この各フイールド転送期間中に、累積暗電流
による残留電荷がＢレジスタから順次読取られ、
Ｃレジスタ１３のCCD部分を介してその電位計
部分に高速度で送られる。その電位計は電荷パケ
ツトをそれぞれCCD撮像器の出力電圧サンプル
に変換し、その撮像器１０の出力線路１５から供
給する。

暗電流の累積は順次各線毎に前のフイールドの
より小さい部分について進行するから、サンプル
の振幅は各線毎に減る。このため、フイールド転
送期間中出力電圧サンプルの包絡線が階段型波形
になる。これに続くフイールド走査期間中はＡレ
ジスタにおけるクロツキングが中止され、新しい
画素サンプルの配列の累積が可能になる。Ｂレジ
スタ１２に転送された画素サンプルを表わす電荷
パケツトは、各帰線期間中にすべて１行進めら
れ、Ｂレジスタ１２内の最後の行がＣレジスタ１
３のCCD部分に並列に書込まれる。このＣレジ
スタ１３のCCD部分は線走査期間中に画素走査
速度でその電位計部分に順次読取られ、そこから
映像信号出力のサンプルがCCD撮像器出力線路
１６を介して供給される。上述のCCD撮像器１
０のクロツキングは本質的に一般的なものであ
る。（撮像器１０は２つの出力線路１５，１６を
持つように図示されているが、CCD撮像器のピ
ンの数を変えずに、１本の出力線路の外部にゲー
トを設け、同じ信号を供給して別に処理すること
もできる。）この発明では、フイールド転送期間中にＢレジ
スタ１２からＣレジスタ１３を介して撮像器の出
力線路１５に読出された残留暗電流電荷が測定回
路３０に供給される。回路３０はクロツク発生器
２０から制御線路２４を介して供給されるタイミ
ングパルスに応じて残留暗電流電荷の積分値を測
定する。この回路３０からの測定値は線路２５を
介して比較器２６に印加され、基準レベルと比較
されて誤差信号を生ずる。この誤差信号は線路２
７を介して、熱電式冷却器７への電力供給を線路
２９を介して制御する冷却器電力制御器２８に印
加され、CCD撮像器１０の冷却を調整する負帰
還ループを完成する。撮像器１０は比較器２６に
印加される基準レベルにより決まる規定の平均レ
ベル以下に暗電流を減ずるように冷却することが
望ましい。

第２図はこの発明の一実施例における残留暗電
流測定回路３０の構成細部を示す。フイールド帰
線ゲート３１はクロツク発生器２０から制御線路
２４ａを介して供給されるゲートパルスに応じ
て、フイールド帰線帰還中にCCDのＣレジスタ
１３から送り出されて線路１５に現れる暗電流信
号に対する階段状電圧応答を選択し、これをフイ
ールド掃引期間中に線路１５に現れるすべての信
号から分離する。選択された階段状電圧応答は低
域濾波器３２に入力として供給され、ここで各線
間の段が積分されてランプ信号となる。円内に示
すこのランプ信号３３は直流回復器３４に供給さ
れる。このランプ信号は各フイールド帰線毎に反
復するが、急激な立下りとこれに続く緩やかな斜
め上昇部とを持つ。ランプ信号は、図示のよう
に、CCD撮像器１０のＢレジスタ１２とＣレジ
スタ１３を覆う光マスクの縁の下からの漏光によ
つて生じる偏移ペデスタルの上に重つていること
もある。フイールド帰線中のCCD撮像器１０を
遮光しなければ、このランプ信号の前後縁部に転
送ぼけによる下向きのスパイク（図示せず）が現
れる。

ランプ信号の急激な立下りの少し後の時点t₁に
おいて、直流回復器３４はクロツク発生器２０か
ら線路２４ｂを介して供給されたパルスに応じ
て、そのときのランプ信号の値を信号接地電位に
対してクランプする。時点t₁以後t₂より若干後の
時点まで、Ｂレジスタ１２からＣレジスタ１３を
介し、また低域濾波器３２と直流回復器３４を介
して減少する残留暗電流が送りでされるにつれ
て、ランプ信号は直線的に正方向に向う。直流回
復されたランプ信号は、直流回復器３４から、ク
ロツク発生器２０から制御線路２４ｃを介して供
給されるパルスに応動するサンプル・アンド・ホ
ールド回路３５に入力信号として供給される。回
路３５は時点t₂でランプ信号をサンプリングし
て、そのサンプル電圧を線路２５の暗電流の測定
値として次のフイールド掃引期間中保持する。時
点t₂のサンプリングにより、暗電流のランプ信号
が重つている偏移ペデスタルを検知することな
く、可能な最大の暗電流応答が得られる。保持さ
れた電圧は第１図の比較器２６により基準レベル
の電圧と比較される。比較器２６は電圧比較器の
形をとるもので、誤差信号を生成してこれを冷却
器電力制御器２８に供給する。

直流回復後サンプリングと保持を行つて誤差信
号を発生する上述の技法は、CCD撮像器１０の
出力線路１５に供給される信号の基底線に、
CCD撮像器の光マスクの下からの漏光による変
位を全く生じず、フイールド帰線期間のカメラの
シヤツタ開放によつて生ずる転送ぼけスパイクへ
の応答をなくすることができる。

第３図は、Ｂレジスタ１２とＣレジスタ１３を
遮光するマスクからＢレジスタ１２内への顕著な
漏光がないとき、第２図の回路の代りに使用し得
る残留暗電流測定回路を示す。フイールド帰線ゲ
ート３１は（フイールド帰線期間中にＢレジスタ
１２から送り出される残留暗電流に応じて出力線
路１５を介し供給される）階段状電圧を選択的に
積分器３６に供給する。積分器３６は各フイール
ド掃引期間の終りに制御線路２４ｄを介してクロ
ツク発生器２０からリセツトパルスを供給され、
次のフイールド掃引期間中、フイールド帰線期間
中にＢレジスタ１２から送り出される残留暗電流
を測定する電圧を線路２５に供給する。フイール
ド帰線期間中この電圧の変動は熱電式冷却器７の
熱時定数により抑制される。

第４図はフイールド転送期間中にＢレジスタ１
２からＣレジスタ１３に転送され、Ｃレジスタ１
３における累積により積分された暗電流の一部を
示す。この累積は暗電流サンプルの各列がＢレジ
スタ１２から送り出されているときＣレジスタ１
３のクロツキングが停止するのに応じて生ずる。
（Ｃレジスタ１３のクロツキングは、フイールド
帰線期間中のCCD撮像器１０のシヤツタ開放に
よる転送ぼけスパイクにより残留電荷の最初の数
行が汚染されたとき、それを読取つた後止めるこ
とができる。）このＣレジスタのクロツキングの
中止は、積分された暗電流のレベルがＣレジスタ
１３の出力の電位計段で感知される前にＣレジス
タ１３の電荷転送チヤンネルに形成されるため、
電荷感知動作における誤差がない点で有利であ
る。フイールド転送の終る前に電荷の感知を行
い、Ｃレジスタ１３のクロツキングを再開して、
Ｂレジスタ１２から送り出された残留電荷のさら
に前の行だけを累積することもできる。このよう
にして、Ｃレジスタ１３のクロツキングが再開さ
れるまでに、Ｂレジスタ１２からＣレジスタ１３
に送り込まれた残留暗電流の列数を選択し、感知
した電荷の振幅の上昇による電荷感知用電位計段
の過負荷を防ぐことができる。（CCD撮像器１０
がフイールド帰線期間中シヤツタ開放状態で動作
する場合は、フイールド転送終了前に電荷の感知
を行うとフイールド転送の終りの転送ぼけスパイ
クに対する応答が防がれる。）Ｃレジスタ１３の
クロツキングが再開され、そのレジスタに累積さ
れた暗電流の行に対するサンプル応答の線が出力
線路１５を介してCCD撮像器１０から送り出さ
れると、線ゲート３７がクロツク発生器２０から
制御線路２４ｅを介して供給されるパルスに応じ
て、この暗電流サンプルの線を積分器３６に送
る。積分器３６はこの暗電流サンプルの線に応じ
てCCD撮像器１０の出力信号に付随する暗電流
ノイズを間接的に測定する信号を発生する。

フイールド転送型CCD撮像器１０のＢレジス
タ１２のＡレジスタ１１と反対の端の電荷の行が
フイールド掃引期間の（他の可能な回路における
ように後期ではなく）前記に送り出されると、帰
線期間に送り出された累積暗電流がＢレジスタ１
２のＡレジスタ１１に近い部分からの暗電流の貢
献分をより多く含む。これは暗電流に対する最大
感度がＡレジスタ１１に近い撮像器の中央の方に
あり、暗電流の測定値がＡまたはＢレジスタに沿
つて設けた温度感知装置からの出力によりCCD
撮像器１０の半導体ダイスの平均温度の良い指標
であることを意味する。

第５図はフイールド転送中遮光されるCCDカ
メラに使用し得る回路配置を示す。この配置によ
ると、Ａレジスタ１１の遮光部分すなわちＡレジ
スタ１１のＢレジスタ１２に近い最後の数行に累
積された暗電流の積分ができる。フイールド帰線
中にＢレジスタ１２に転送されたこの最後数行の
電荷は、最初にＢレジスタ１２からＣレジスタ１
３に送り出されるものである。ゲート３８はこの
フイールド掃引中の初期の１本またはそれ以上の
線期間中に制御線路２４ｆを介してクロツク発生
器２０から供給されるバルスに応じて、Ａレジス
タ１１の濾光された行で生成する累積暗電流を積
分器３６の入力に選定する。これは線掃引の残部
中のようにＣレジスタのクロツキングによつて行
うことも、また、後の線掃引までＣレジスタ１３
のクロツキングを中止し、Ｃレジスタ１３に電荷
を累積させてゲート３８が積分器３６の入力に選
定した信号の振幅を増大させることにより行うこ
ともできる。何れの場合もこの一般的方法は
CCD撮像器用の遮光マスクのＡレジスタ上のそ
の端縁の下側に光がほとんど入り込まないことを
要する。この方法をとるときは、上面にCCD撮
像器１０が形成される薄肉半導体基板の背面にマ
スクを被着するのが最もよい。

撮像器１０のＣレジスタ１３から出力信号を取
出す方法を考える。図にはＣレジスタ１３の出力
が２つ示されているが、映像出力信号が１つの撮
像器を用いることもできる。このような信号を受
信するフイールド帰線ゲート３１または線ゲート
３７は暗電流ノイズの間接測定に要する信号を分
離するもので、映像出力信号の選ばれなかつた部
分が同期パルス（および用いられておれば等化パ
ルス）の挿入のため後続の処理増幅器に供給され
る形式で作ることができる。出力信号はＣレジス
タ１３の最後のドレン結線から取出すことがで
き、従つてフイールド帰線期間中に測定された累
積暗電流はウエル一杯の電荷に関係し、電位計段
の交換利得またはこの段の電界効果トランジスタ
に付随するフリツカーノイズに関係しない。

また、第１図ないし第５図の上記説明で仮定し
たように、電界効果トランジスタを電位計として
用いた電荷の大きさを電圧（または電流）信号に
変換する浮動ゲートまたは浮動拡散段により、Ｃ
レジスタ１３から出力信号を取出すこともでき
る。このとき電位計の利得は暗電流ノイズ測定に
おける因子であると共に出力映像信号振幅と
CCDレジスタのウエル一杯の電荷の比における
因子である。このような回路配置では、電位計の
出力信号をＣレジスタ１３のクロツキング周波数
の高調波で同期的に検波し、電界効果トランジス
タのフリツカーノイズを抑制することが望まし
い。

第６図はこのような同期検波をサンプル・アン
ド・ホールド回路４０で行うCCD撮像器１０の
出力結線を示す。サンプル・アンド・ホールド回
路４０はCCD撮像器１０の出力信号中のベース
バンド周波数スベクトルを抑圧する高域濾波器３
９に続き、その出力信号は第２図のゲート３１、
第３図のゲート３１、第４図のゲート３７または
第５図のゲート３８に対応するゲート４１の入力
信号として用いられる。

暗電流ノイズ抑制のためのCCD撮像器の冷却
により、暗電流に由来するフイールドシエージン
グの問題がなくなるが、場合によつては電力保存
のため熱電式冷却を中止し得るようにすることが
望ましい。あるフイールドにおいて各線毎に黒レ
ベルに差があると、暗電流ノイズが各線毎に増大
するため、フイールドシエージングが起る。この
フイールドシエージングは前記米国特許願第
382422号において本願発明者が述べたように、暗
電流測定値に由来する補償信号を発生することに
より、補償することができる。これを行うとき
は、上述の暗電流測定用のものと同じ装置をフイ
ールドシエージング補償信号の発生に用いること
ができる。

この発明はまた背面を熱電式冷却器で冷却した
前面照射型の撮像器にも適用し得る。この構成は
例えば線間転送型のCCD撮像器に対して用いら
れるが、線間転送型のCCD撮像器は通常フイー
ルド帰線期間はクロツキングされない。この発明
を実施するためこれをフイールド帰線中クロツキ
ングすると、その前にフイールド中に累積された
暗電流電荷が除かれて、次のフイールドの画像応
答に上下のフイールドシエージングを誘導する傾
向がある。しかし、この傾向は、撮像器の冷却に
よつてフイールドシエージングを生ずる暗電流が
十分減少し、フイールドシエージングが無視し得
る程小さくなるため、問題にはならない。

また、線間転送型のCCD撮像器に遮光された
余分の列を設け、感光素子から電荷を供給しない
ようにすることもでき、水平帰線期間中に累積暗
電流を除去し積分して暗電流ノイズを間接的に測
定する信号を生成する。この技法はフイールド転
送型のCCD撮像器にも用いることができるが、
暗電流感知が撮像器全体に分配されずにその側方
に局限される点において、この発明の実施例とし
ては余り好ましくない。また撮像器のダイス面積
の保存の点からも、その面積の相当部分を暗電流
の測定だけに提供することは望ましくない。

【図面の簡単な説明】

第１図は熱電式冷却器を持つCCDカメラの分
解図とその熱電式冷却器を動作させてこの発明よ
り暗電流ノイズを制御する電子回路の一例ブロツ
ク図を示す図、第２図、第３図および第４図はこ
の発明によりフイールド転送型CCD撮像器のＢ
レジスタの残留暗電流を測定する装置のブロツク
回路図、第５図はこの発明によりＡレジスタの遮
光された行に累積した暗電流を測定する装置のブ
ロツク回路図、第６図は第１図ないし第５図の装
置に関して導入し得る変形のブロツク回路図であ
る。１０，２０……回路、１１，１２，１３……
CCD配列、３０，２６……測定手段、２８……
冷却器制御回路、７……冷却手段。

Claims

【特許請求の範囲】１ CCD配列を含み、半導体ダイス上に集積さ
れた回路において、このダイスと回路の温度に直
接関係するレベルの測熱信号を発生する測定手段
と、上記測熱信号の基準レベル超過量に直接関係
するレベルの制御信号を発生する冷却器制御回路
網と、上記ダイスに熱的に結合され、上記制御信
号に応じてその制御信号のレベルに関係する率で
上記ダイスから熱を除去する冷却手段とを含み、上記測定手段は上記ダイスの一部における暗電
流電荷の累積に応じて上記CCD配列内の平均暗
電流レベルを表わす信号を発生する手段からな
り、上記冷却器制御回路は上記平均暗電流レベルを
表わす信号を基準暗電流レベルを表わす基準信号
と比較して、上記平均暗電流レベルが上記基準暗
電流レベルを超過すれば、その超過量を表わすレ
ベルをもつた上記制御信号を発生し、上記冷却手段は上記制御信号に応答して、上記
平均暗電流レベルが予め設定されたレベルを超過
することがないようにすることによつて上記
CCD配列内の平均暗電流レベルを調整する、回
路動作制御用サーボ機構。２テレビジヨンカメラに組込まれる特許請求の
範囲第１項記載のサーボ機構であつて、上記テレビジヨンカメラは固体撮像器を含み、上記撮像器はダイス上に集積化された回路中に
含まれており、レジスタがCCD配列内に形成さ
れており、上記レジスタはある時間にそのカメラ
が受ける画像を表わす電荷サンプルを保持し、ま
たその電荷サンプルからビデオ信号が生成され、
上記半導体ダイス部分中に含まれる上記レジスタ
の少なくとも一部は受光画像輻射から遮へいされ
ていて、累積された暗電流だけを表わす電荷サン
プルを他の時間に保持し、上記CCD配列内の平均暗電流レベルを表わす
信号を発生する手段は上記他の時間に上記レジス
タの上記遮へいされた部分から取られた暗電流電
荷サンプルに応答し、それによつて上記撮像器に
よつて生成されたビデオ出力信号に付随する暗電
流によるノイズレベルが予め設定されたレベル以
下に維持されるようにする、上記回路動作制御用
サーボ機構。