JPH0449778B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は初期の基準電荷レベルを有する第１の
コンデンサから第１の点へ、少なくとも第１の転
送中は、第１のしきい値レベルを呈するトランジ
スタ回路を経て信号電荷を転送する方法に関する
ものである。

このような電荷転送方法は就中所謂バケツリレ
ーメモリ（BBD）で利用されている〔例えばア
イ・イー・イー・イーインタナシヨナルソリツド
ステートコンフアレンス、1979年２月19日論文集
第7475および185頁参照〕。しかしこの既知の方法
は特定の一極性の電荷パケツトしか転送できない
という制約を蒙つている。

もう一つの電荷転送が利用される分野は集積回
路化されたフイルタで使用される所謂スイツチト
キヤパシタンス積分器である〔これについては例
えばアイ・イー・イーイージエイ・エス・エス・
シー（IEEE J.S.S.C.）第SC−13巻第６号1978年
12月号第906〜909頁〕。このようなスイツチトキ
ヤパシタンス積分器では先ず電荷パケツトがコン
デンサ上に形成され、次にこの電荷パケツトが演
算増幅器の両端に接続されているコンデンサに移
され、負帰還に役立てられる。しかしこのような
スイツチトキヤパシタンス積分器は就中１段当り
１個の演算増幅器を必要とし、この演算増幅器
が、絶えずエネルギーを放散し、雑音を発生し、
集積回路の中で相当に広いスペースを占めるとい
う欠点を抱えている。

冒頭に記載した電荷転送方法を利用する第３の
場合は就中電荷結合装置（CCD）の非破壊読み
出しに使われる電荷読み出し増幅器（センスアン
プ）である〔これについては就中アイ・イー・イ
ー・イー・トランザクシヨンズオンエレクトロニ
ツクデバイシーズ（IEEE Transactions on
electronic devices）第ED−23巻第２巻第２号
1976年２月号第133−142頁参照〕。この電荷読み
出し増幅器では入力容量の電荷に対して鏡像関係
にある電荷が演算増幅器の両端に接続されている
コンデンサに流れて負帰還に使われ、その後でこ
のコンデンサを短絡させることによりこの負帰還
コンデンサ上の電荷を元に戻している。しかしこ
の既知の応用も就中前述したスイツチトキヤパシ
タ積分器と同じ欠点を抱えている。

本発明の目的はいずれの極性の電荷パケツトも
転送できて種々の電荷転送装置で利用できる冒頭
に記載したタイプの新規な電荷転送方法を提供す
るにある。

この目的を達成するため、本発明によれば、信
号電荷を前記基準電荷レベルに関して正または負
とし、第１段階では、前記第１の点から第１のコ
ンデンサが少なくとも前記しきい値レベルになる
まで充電されるように第１の点から第１のコンデ
ンサに電荷を転送するように前記トランジスタ回
路をバイアスし、第２段階では、前記第１のコン
デンサが前記第１の点に向かつて前記しきい値レ
ベルになるまで放電されるように前記トランジス
タ回路をバイアスすることを特徴とする。

このような本発明は第１の点から第１に述べた
第１のコンデンサを充電し、次にこの第１のコン
デンサを障壁レベルで決まるレベルまで放電すれ
ばいずれの極性の電荷パケツトも転送できること
を確認し、この認識に基づいてなされたものであ
る。このような本発明電荷転送方法が１サイクル
完了する度に第１のコンデンサは再度前記しきい
値レベルに充電されるからこの１サイクル中に
（第１のコンデンサから第１の点へ）転送される
正味の電荷量はもう１サイクル前に第１のコンデ
ンサに付加されまたは第１のコンデンサで減つた
電荷量に等しい。これは正の電荷パケツトも負の
電荷パケツトもいずれも転送でき且つ第１のコン
デンサの電荷状態は自動的に元に戻ることを意味
する。これに加えて本発明方法によれば電荷転送
が終了した時トランジスタ回路は導通しておら
ず、また演算増幅器を使用する場合と同じくバイ
アス電流が不要であるから熱放散が小さいという
付加的な利点がある。また本発明方法によれば第
２段での放電は前記しきい値レベルを越えて熱平
衡に達するまで行なわれるから電荷転送に伴なう
雑音が演算増幅器を使用する既知の方法に比較し
て非常に小さいという利点が得られる。

本発明はまた前記電荷転送方法を実施する電荷
転送装置に関するもので第１のコンデンサと、第
１の点と、この第１のコンデンサと第１の点との
間に接続されしきい値レベルを有するトランジス
タ回路と、第１の段階では上記第１の点から上記
第１のコンデンサへ電荷転送が行なわれるように
上記トランジスタ回路をバイアスし、第２段階で
は上記第１のコンデンサが上記第１の点に向つて
この第２段階において上記トランジスタ回路で決
まるしきい値レベルになるまで放電するように上
記トランジスタ回路をバイアスするクロツク信号
手段とを具えることを特徴とする。

トランジスタ回路のバイアスの点で本発明電荷
転送装置は前記トランジスタ回路に第１の主電極
および第２の主電極並びに制御電極を有する第１
のトランジスタを設け、この第１の主電極を第１
のコンデンサに接続し、第２の主電極を前記第１
の点に接続し、制御電極を少なくとも前記第２段
階において第１の電圧源に接続して前記しきい値
レベルをとれるようにし、前記クロツク信号手段
にスイツチング電圧源を設け、このスイツチング
電圧源を前記第１の点に接続し、この第１の点を
前記第１段階ではこの第１の点から前記第１のコ
ンデンサに電荷転送が行なわれるような電圧にバ
イアスし、前記第２段階では上記第１のコンデン
サから前記しきい値レベルを越えて上記第１の点
へ電荷転送が行なわれるようにバイアスすること
を特徴とする。

もう一つの実施例は前記トランジスタ回路に第
１および第２の主電極並びに制御電極を具える第
１のトランジスタを設け、この第１の主電極を第
１のコンデンサを介して第２の点に接続し、第２
の主電極を第１の点に接続し、制御電極を第３の
点に接続し、さらに第１のスイツチング電圧源を
具えるクロツク信号手段を設け、この第１のスイ
ツチング電圧源を上記第２の点および第３の点に
接続し、この第２と第３の点の電位を第１の段階
では第１の点から第１のコンデンサへ電荷転送が
行なわれるようなレベルにスイツチし、第２の段
階では第１のコンデンサから第１の点へ電荷転送
が行なわれるようなレベルにスイツチし、前記し
きい値レベルを第２段階における第３の点の電位
で決めるように構成したことを特徴とする。

本発明装置で第１のトランジスタの制御電極に
信号を印加し、本発明電荷転送方法を実施した後
前記第１のコンデンサをこの信号で決まるレベル
まで充電するようにすることもできる。このよう
な電荷転送装置は例えば本発明電荷転送方法に従
つてコンデンサに転送されてきた電荷をサンプリ
ングするためのサンプリング回路として用いるこ
とができる。それ故本発明電荷装置の一実施例は
サンプリング回路に制御電極並びに第１および第
２の主電極を有する第２のトランジスタを設け、
制御電極をサンプリング回路の入力端子に接続
し、第１の主電極を出力端子および第５のコンデ
ンサに接続し、第２の主電極をスイツチング点に
接続し、このスイツチング点をクロツク信号装置
に接続し、第３段階でこのスイツチング点の電位
をこのスイツチング点から第５のコンデンサへの
第１の電荷転送が可能なようにスイツチングし、
次にこのスイツチング点に接続されている第５の
コンデンサを入力側の電位で決まるレベルまで放
電できる。

就中CCDの読み出しの点で本発明装置は前記
第１のコンデンサを第１のトランジスタに面する
側で第３のトランジスタを介して信号入力端子に
接続し、第３のトランジスタの制御電極を固定電
位点に接続し、第３のコンデンサを信号入力端子
に接続し、上記固定電位を第１段階では上記第３
のコンデンサが第１の点から電荷を受け取り、第
２段階ではこの第３のコンデンサが第１の点に向
つて固定電位により決まるレベルまで放電するよ
うに選んだことを特徴とする。

この時上記第３のコンデンサを上記CCDの一
部とすることができる。

このような装置は特定の一極性の鏡像電荷を検
出する。他方の極性の鏡像電荷を検出する装置は
前記第１の点を第３のトランジスタを介してこの
第３のトランジスタが導通状態にある時第１と第
２のコンデンサがその電位まで充電される電位の
点に接続し、第３のトランジスタの制御電極をク
ロツク信号手段に接続して第１段階に先立つ段階
でトランジスタをターンオンするように構成した
ことを特徴とする。

いずれの極性の鏡像電荷でも検出できる本発明
装置は前記第１の点を第３のトランジスタを介し
て第４の点に接続し、第３のトランジスタの制御
電極をクロツク信号手段に接続して第１および第
２段階で第３のトランジスタをターンオフし、上
記第４の点に第４のコンデンサを接続し、この第
４の点を第４のトランジスタを介して第５の点に
接続し、上記第４のトランジスタの制御電極をク
ロツク信号手段に接続して第１および第２段階で
この第４のトランジスタをターンオフし、第１段
階に先立つ段階でこの第４のトランジスタをター
ンオンし、前記第５の点に第１、第２および第３
のコンデンサが第１、第３および第４のトランジ
スタにより与えられるしきい値を越えた前記電位
まで充電されるような電位を与え、その後でこの
第５の点の電位を第１のコンデンサがこの第５の
点に向つて第１のトランジスタで決まるしきい値
レベルまで放電し、第２のコンデンサが第３のト
ランジスタで決まるレベルまで放電し、第３のコ
ンデンサが第４のトランジスタで決まるレベルま
で放電するようにスイツチするように構成したこ
とを特徴とする。

２個の電荷の差を検出できる本発明電荷転送装
置は第１段階に先立つ第３の段階で信号電荷を第
１の入力端子から第１のコンデンサへ送る第１の
手段と、第２のコンデンサと、第３段階で信号電
荷を第２の入力端子から第２のコンデンサへ送る
第２の手段と、第３段階と第１段階との間にある
第４の段階で第１のコンデンサと第２のコンデン
サとを直列に接続するスイツチング手段と、第１
および第２段階で第２のコンデンサを第１の点に
接続するスイツチング手段とを設けたことを特徴
とする。

この本発明電荷転送装置のもう一つの実施例は
第１段階に先立つ第３の段階で信号電荷を第１の
入力端子から第１のコンデンサへ送る第１の手段
と、第２のコンデンサと、第３段階で信号電荷を
第２の入力端子から第２のコンデンサへ送る第２
の手段と、第１段階と第３段階との間にある第４
の段階で第１のコンデンサと第２のコンデンサと
を並列に接続する第１のスイツチング手段と、第
１及び第２段階で第２のコンデンサを第１の点に
接続する第２のスイツチング手段とを設けたこと
を特徴とする。

前の装置に比較してこの装置は第１のコンデン
サと第２のコンデンサの容量値が等しくなくても
２個の電荷の差を検出できるという利点をもつて
いる。

このように２個の電荷の差を検出できる本発明
装置の非常に簡単な一実施例は第１のコンデンサ
と第１のトランジスタとの間の第４の点に接続さ
れた第１の信号入力端子と、第５の点に接続され
た第２の信号入力端子と、第５の点と固定電位の
第２の点との間の第３のコンデンサと、上記の固
定電位の第２の点と第４の点との間に接続された
第１のコンデンサと、第１のトランジスタの制御
電極に接続された第５の点とを設けたことを特徴
とする。

正の電荷も負の電荷も検出できる本発明装置の
非常に簡単な一実施例は第１のトランジスタと第
１の点との間に第２のトランジスタを接続し、第
１と第２のトランジスタの接続点と第３の点との
間に第３のトランジスタを設け、上記第３の点を
第３のコンデンサを介して第２の点に接続し、第
１の点と第５の点との間に第２のコンデンサを接
続し、入力端子と第４の点との間に第１のコンデ
ンサを接続し、第３のトランジスタの制御電極を
クロツク信号手段に接続して第３の段階において
この第３のトランジスタをターンオンするように
構成したことを特徴とする。

このような本発明装置を簡単に造るには差動電
荷増幅器の形態とする。この目的で上述したタイ
プの第１と第２の装置の第２の点を第４の点に接
続し、第４の点を上記第１のスイツチング電圧源
に接続し、前記の第１と第２の電荷転送装置を設
け、このうち第１の電荷転送装置の第１のコンデ
ンサを第２の電荷転送装置の第３のコンデンサと
同一とし、第１の電荷転送装置の第３のコンデン
サを第２の電荷転送装置の第１のコンデンサと同
一とし、第１の電荷転送装置の第２のトランジス
タの制御電極を第２の電荷転送装置の第３のトラ
ンジスタの制御電極に接続し、第１の電荷転送装
置の第３のトランジスタの制御電極を第２の電荷
転送装置の第２のトランジスタの制御電極に接続
したことを特徴とする。

本発明電荷転送方法は遅延線、バケツリレーメ
モリ（BBDメモリ）又は電荷結合装置で利用す
ることもできる。このような装置は複数個の類似
の装置と組んで電荷転送装置が直列接続を構成
し、各装置の第１の点を次の装置の第１のコンデ
ンサと接続し、これらの装置を交互に第１と第２
の群に帰属させ、群毎に当該群のクロツク信号手
段に接続し、第１の群の第１段階を第２の群の第
２段階に続かせ、第２の群の第１段階を第１の群
の第２段階に続かせることを特徴とする。

以上の説明で充電とか放電とか云うような用語
を用いたがこれは電極キヤリヤの型を制約するも
のではなく、多数キヤリヤでも少数キヤリヤでも
よい。またこれらの電荷に対応する電圧の極性を
制約するものでもない。

図面につき本発明を詳細に説明する。

第１図は既知のスイツチトキヤパシタ積分回路
であり、１１は入力端子、１２は出力端子であ
る。入力端子１１はトランジスタスイツチＴ１１
を介してコンデンサＣ１１に接続する。トランジ
スタスイツチＴ１１の制御電極はスイツチング入
力端子１５に接続し、このスイツチング入力端子
１５にクロツク信号φ１５を印加する。上記コン
デンサＣ１１をトランジスタスイツチＴ１２を介
して演算増幅器Ａの反転入力端子（−）に接続す
る。トランジスタスイツチＴ１２の制御電極はス
イツチング入力端子１６に接続し、このスイツチ
ング入力端子１６にクロツク信号φ１６を印加す
る。演算増幅器Ａの出力端子は出力端子１２に接
続する。この演算増幅器Ａの出力端子と反転入力
端子（−）との間にコンデンサＣ１２を接続して
負帰還をかける。演算増幅器Ａの非反転入力端子
（＋）は基準電位点（本例ではアース）に接続す
る。

第２図は第１図のスイツチトキヤパシタ積分回
路に印加するクロツク信号φ１５とφ１６を示し
たものである。瞬時ｔ１でクロツク信号φ１５が
低レベルになるとトランジスタＴ１１が導通し、
コンデンサＣ１１が入力端子１１の電位迄充電さ
れる。次に瞬時ｔ２においてトランジスタＴ１１
がカツトオフとなり、コンデンサＣ１１は入力電
圧とコンデンサＣ１１の容量とに比例する量の電
荷を蓄わえる。瞬時ｔ３においてトランジスタＴ
１２が導通すると、コンデンサＣ１１は演算増幅
器Ａの負帰還のため非反転入力端子（＋）側の基
準電位迄放電し、コンデンサＣ１１の電荷がコン
デンサＣ１２に移る。このサイクルが繰り返され
る度毎に入力電圧に比例する量の電荷がコンデン
サＣ１２に既に存在する電荷に加算され、出力端
子１２の電位は入力端子１１の信号を積分したも
のになる。

第３図は既知の電荷読み出し増幅器（センス増
幅器）であり、２１は入力端子、２２は出力端子
である。入力端子２１はコンデンサＣ２１を介し
て演算増幅器Ａの反転入力端子（−）に接続す
る。この演算増幅器Ａの出力端子は出力端子２２
に接続すると共にコンデンサＣ２２を介して反転
入力端子（−）に負帰還がかかるように接続す
る。演算増幅器Ａの非反転入力端子（＋）は基準
電位点に接続する。

入力端子２１の信号電圧Ｖ１、例えば電荷結合
装置（CCD）のチヤネルタツプの電圧はこの
CCDの一部を形成するコンデンサＣ２１にｑ＝
Ｖ１・Ｃ２１という電荷ｑを供給する。演算増幅
器Ａの負帰還のためコンデンサＣ２２には鏡像電
荷（mirror charge）が流れ、その結果出力電圧
Ｖ２２はＶ２＝−Ｖ１・Ｃ２１／Ｃ２２となる。トラン ジスタＴ２５によりコンデンサＣ２２を短絡すれ
ば回路はリセツトされる。

第４図は既知の電荷転送装置（これはまた
BBDメモリとも呼ばれる）を示す。これは一群
のトランジスタを直列に接続したものを具える
が、図にはその内の３個だけを符号Ｔ３１，Ｔ３
２及びＴ３３を付して示した。各トランジスタの
制御電極と、このトランジスタと次のトランジス
タとの間の接続点との間にコンデンサ（夫々Ｃ３
１，Ｃ３２及びＣ３３とする）を接続する。各ト
ランジスタの制御電極に順次に関連トランジスタ
を導通させる極性のパルスを印加し、コンデンサ
の電荷を次のコンデンサに移す。これを第５図に
示した。

第５図は第４図の電荷転送装置においてどのよ
うにして電荷が転送されるのかを略式図示するも
のである。図ａ，ｂ及びｃは電荷転送の順次の相
を示すもので、各図を通して左側の横線は特定の
コンデンサ、例えばＣ３１が蓄わえる電荷量を表
わし、中央の横線はこのコンデンサの後段にある
トランジスタ、例えばＴ３２により形成される電
位障壁を表わし、右側の横線は次のコンデンサ、
例えばＣ３２が蓄わえる電荷量を表わす。信号が
何もない場合には全てのコンデンサが基準レベル
VL迄充電されている。第５ａ図ではこの上にコ
ンデンサＣ３１が信号電荷パケツトｑを蓄わえて
いる。ここで第５ｂ図に示すようにトランジスタ
Ｔ３２の制御電極の電位を電圧VL迄下げ（便宜
上トランジスタＴ３２他全てのトランジスタのし
きい値電圧はOVと仮定する）、コンデンサＣ３
２を介してトランジスタＴ３２とトランジスタＴ
３３との間の接続点の電位も等しい量だけ下げる
と信号電荷パケツトｑはコンデンサＣ３２に流れ
込む。ここでトランジスタＴ３２の制御電極の電
位を再度高くすると回路は元のような状態になる
（第５ｃ図）。この後トランジスタＴ３３の制御電
極にパルスをかければ信号電荷パケツトｑは更に
コンデンサＣ３３に移る。

第６図は本発明電荷転送方法を用いる回路配置
の基本構成を示す図である。この回路は点４１と
トランジスタＴ４０との間にコンデンサＣ４１を
接続し、このコンデンサＣ４１と点４２との間に
上記トランジスタＴ４０を接続した形になつてい
る。トランジスタＴ４０の制御電極を点４３に接
続する。場合によつては点４２と点４４との間に
コンデンサＣ４２を加える。

次に第７図につき本発明電荷転送方法を説明す
る。第７ａ図は初期状態を示す。この初期状態に
おいてはコンデンサＣ４１は基準電荷Ｑ０を有
し、その上に正の信号電荷＋ｑ（基準電荷Ｑ０に
対する過剰な電荷分）を有するか又は負の信号電
荷−ｑ（基準電荷Ｑ０に対する不足な電荷分）を
有する。トランジスタＴ４０はコンデンサＣ４１
とコンデンサＣ４２との間に障壁VLを形成する
が、これはトランジスタＴ４０自体のしきい値電
圧Vthを無視すれば制御電極端子４３にVLに等
しい電圧をかけるか又は第７ａ図に示す状態にな
る直前に端子４３の電位を値VHから値VLに切
替えた場合に得られる。コンデンサＣ４２は別の
基準電荷Ｑ１を有している。

第７ａ図に示す状態では正の信号電荷＋ｑがあ
る場合は直ちに障壁VLを越えてコンデンサＣ４
２に電荷が流れ込み、第５ｂ図に示すような状態
となる。しかし負の信号電荷−ｑの方はコンデン
サＣ４１内にとどまる。負の信号電荷を転送させ
るためには点４４に正の電圧パルスを印加する。
これはコンデンサＣ４２を介して点４２に伝わ
る。すると第７ｂ図に示すような状態が得られ
る。この状態ではコンデンサＣ４２もコンデンサ
Ｃ４１も障壁VLの上迄電荷が満ちている。続い
て点４４の電位を元のレベル迄下げると第７ｃ図
の状態が得られる。この時コンデンサＣ４１は
VLという障壁の高さ迄電荷を失なう。従つて −コンデンサＣ４１は基準電荷Ｑ０に対応する基
準レベルVL迄電荷が下がる。

−正の信号電荷＋ｑも負の信号電荷−ｑもコンデ
ンサＣ４１からコンデンサＣ４２に移る。

第７ａ，７ｂ及び７ｃ図に示した電荷転送プロ
セスが完了した後点４３の電位が上がるようなク
ロツク信号をトランジスタＴ４０の制御電極に印
加するとコンデンサＣ４１とＣ４２の間が第７ｃ
図に点線で示すように分離される。この後で点４
４の電位を電位差VL−VRLだけ高くすると（但
し電圧VRLは第７ａ図の状態でコンデンサＣ４
２が基準電荷Ｑ１を有する時の点４２の電位であ
る）、第７ｄ図に示す状態が得られる。ここでは
コンデンサＣ４２の電荷レベルが、第７ａ図の状
態でコンデンサＣ４１が有していた電荷レベルに
相当している。この際所望とあらばコンデンサＣ
４２の容量値をコンデンサＣ４１の容量値よりも
小さく選ぶことにより電圧増幅を得ることもでき
る。蓋し、容量値Ｃ１のコンデンサＣ４１から容
量値Ｃ２のコンデンサＣ４２に信号電荷ｑを転送
することは信号電圧がＣ１／Ｃ２倍増幅されるこ
とを意味するからである。

第６図の回路をコンデンサＣ４１内の基準電荷
Ｑ０の再生（restore）に使用するだけであるな
らばコンデンサＣ４２を省き、その代りに点４２
にレベルVRLとVRHとの間で切替わるスイツチ
ング電圧を印加すればよい。この場合電荷転送プ
ロセスが終了した時の状態は第７ｅ図に示す通り
であり、コンデンサＣ４１の基準電荷Ｑ０が再生
され、信号電荷がなくなつている（これは点４２
のスイツチング電圧源に排出される）。

第７図に示す電位変化は互に関連させて理解す
べきである。点４２又は４４の電位を脈動させる
代りにこれらの点４２又は４４は固定電位に保
ち、点４１及び点４３の電位を一時下げることに
よつても第７図に大体を示した電荷転送プロセス
が得られる。

第８図は本発明原理の第１の応用例であつて第
１図に示した既知の積分回路と類似の機能を有す
る回路配置である。この第８図に示す回路配置は
入力端子５１とコンデンサＣ５１とを具え、この
入力端子とコンデンサとの間に制御電極端子５５
を具えるスイツチングトランジスタＴ５１を具備
する。このトランジスタＴ５１は第１図のトラン
ジスタＴ１１と類似の機能を有し、制御電極端子
５５にクロツク信号φ５５の指令が与えられた時
入力端子５１の信号電圧により決まる電荷パケツ
トをコンデンサＣ５１に与える。制御電極端子５
６を具えるトランジスタＴ５２と、制御電極を固
定電位点、本例ではアースに接続したトランジス
タＴ５０とを介してコンデンサＣ５１を出力端子
５２に接続する。出力端子５２とスイツチング点
５４との間にコンデンサＣ５２を接続する。

第８図の回路でトランジスタＴ５２は第１図の
回路のトランジスタＴ１２と同一の機能を有し、
コンデンサＣ５１が蓄わえている電荷をコンデン
サＣ５２に転送する。また第７図につき述べたよ
うなスイツチング機能を有し、電荷転送プロセス
が終了した時コンデンサＣ５１とＣ５２とを分離
する。トランジスタＴ５０は第６図の回路のトラ
ンジスタＴ４０と同一の機能を果たし、（トラン
ジスタＴ５２が導通した時）コンデンサＣ５１と
コンデンサＣ５２との間に障壁VLを形成する。
但しここでしきい値電圧VLはトランジスタＴ５
０の制御電極を接地（OV）した場合のトランジ
スタＴ５０のしきい値電圧Vthに対応する。

第９図は夫々スイツチング点５５，５６及び５
４のクロツク信号φ５５，φ５６及びφ５４を示
す。瞬時ｔ１においてトランジスタＴ５１がター
ンオンすると、コンデンサＣ５１が放電又は充電
して入力端子５１の電圧と等しくなる。瞬時ｔ２
においてトランジスタＴ５１がカツトオフし、ト
ランジスタＴ５２がターンオンし、その後で第６
及び７図につき述べたような電荷転送プロセスが
起こる。この目的でこの瞬時に点５４の電位をク
ロツク信号φ５４により高くする。この瞬時は臨
界的なものではなく、早く行なうこともあれば遅
く行なうこともある。この結果電荷が障壁VLを
越えてコンデンサＣ５２からコンデンサＣ５１に
転送され、負の信号電荷−ｑ（もしあらば）を充
たし、第７ｂ図に示す状況と対応する状況が現わ
れる。瞬時ｔ３において点５４の電位を再度下げ
るとコンデンサＣ５１がしきい値レベルVLにな
る迄放電する。この後の状況は第７ｃ図に示す状
況に対応する。瞬時ｔ３後コンデンサＣ５１がレ
ベルVL迄完全に放電しきるに十分な時間が経つ
た後の瞬時ｔ４においてトランジスタＴ５２がク
ロツク信号φ５６でターンオフする。この瞬時ｔ
４において瞬時ｔ２の時コンデンサＣ５１にあつ
た正又は負の信号電荷が既にコンデンサＣ５２に
ある電荷に加えられ、コンデンサＣ５１の電荷が
基準レベルQ0迄再生される。斯くして第８図の
回路の働らきは完全に第１図の回路の働らきに対
応する。それでいて第８図の場合は演算増幅器Ａ
が省けるが、それによる利点は下記の通りであ
る。

−熱損失が小さい −必要とする部品数が少ない −雑音が少ない。

トランジスタＴ５２が導通していない期間にお
いてはクロツク信号φ５４がトランジスタＴ５０
及びＴ５２をターンオンさせない限りクロツク信
号φ５４は第９図に示したのと異なるレベルをと
るようにしてもよい。例えばこれらの期間でクロ
ツク信号φ５４をクロツク信号φ５４′として図
示したように「高」レベルにするようにしてもよ
い。これはこれらの期間において出力端子５２の
電位が「高」レベルとなるため出力端子５２上の
信号をサンプリングしたり、場合によつては信号
電荷を更に転送する上で有利となる。トランジス
タＴ５０及びＴ５２がターンオンするのを防止す
るためこの時電圧パルスをトランジスタＴ５０の
制御電極に印加することができる。この場合トラ
ンジスタＴ５０とＴ５２とがターンオンするのを
防止するためトランジスタＴ５０の制御電極に電
圧パルスを印加してもよい。もう一つの方法はこ
れらの期間においてクロツク信号のレベルを第７
図に示したレベルVL近傍の出力電圧に対応する
基準レベルにすることである。こうすると瞬時ｔ
４後の読み出し期間の終りにおいて第７ｄ図に示
す状況が生まれる。このような第９図に示すクロ
ツク信号φ５４″は入力端子５１の基準レベルと
出力端子５２の基準レベルとが同一であるという
利点を有する。

積分器の場合複数個の信号を一緒に積分するこ
とが望ましいことがある。第８図の回路では入力
端子６１、トランジスタＴ６１及びＴ６２並びに
コンデンサＣ６１を具える図示した回路のような
入力回路を複数個トランジスタＴ５２とトランジ
スタＴ５０との間の接続点Ｃに接続することによ
りこれを達成している。コンデンサＣ５１上に信
号電荷もコンデンサＣ６１上の信号電荷もトラン
ジスタＴ５２とＴ６２とをターンオンし点５４に
パルスを印加すればコンデンサＣ５２に転送する
ことができる。

第１０図は第８図の回路の変形例を示す。ここ
ではトランジスタＴ５２とＴ５０とを一つのトラ
ンジスタＴ７０で置き換えている。この回路は第
８図の回路と類似の方法で動作する。但し、障壁
VLは第８図ではトランジスタ５０のしきい値レ
ベルで形成しているが、第１０図の回路の場合は
トランジスタＴ７０の制御電極に印加されるクロ
ツク信号の「低」レベルにより形成される。

本発明回路配置では電荷結合装置（CCD）で
知られている技術、即ち１本のチヤネル上に複数
個の制御電極を配設し、斯くして種々のトランジ
スタ及びコンデンサ（チヤネル／制御電極容
量！）を配設したものを形成する。第１１図は第
８図の回路をこのようにして作つたものを示す
が、ここでは入力端子５１と出力端子５２との間
の１本のチヤネル上に５本の制御電極が配設され
てコンデンサＣ５１及びＣ５２並びにトランジス
タＴ５１，Ｔ５２及びＴ５０が形成されている。
こうしておいてコンデンサＣ５１の制御電極を負
電圧（−）に接続し、コンデンサＣ５１に負の信
号電荷を蓄わえさせる。これは本例のチヤネルは
Ｐ形であるためである。また例えば第８図の回路
のトランジスタＴ５０とＴ５２とは１チヤネル上
に２個の制御電極を設けた単一のトランジスタに
より置き換えることもできる。

第１２図は第８図の回路の変形例を示す。ここ
ではコンデンサＣ８２の代りにコンデンサＣ８１
にパルスを与える。この回路は第８図の回路と同
一である。但し、コンデンサＣ８１は接地せずに
トランジスタＴ８２の制御電極に接続し、コンデ
ンサＣ８２を出力端子８２と固定電位点、例えば
大地との間に接続し、トランジスタＴ８０の制御
電極をスイツチング点８３に接続する。

第１２図の回路の動作を説明するため第１３図
に夫々点８５，８６及び８３のクロツク信号φ８
５，φ８６及びφ８３間の時間関係を示し、第１
４図に夫々瞬時ｔ２，ｔ３，ｔ４及びｔ５後の電
荷状態を示す。瞬時ｔ１とｔ２の間においてトラ
ンジスタＴ８１が導通し、正（＋ｑ）又は負（−
ｑ）の信号電荷をコンデンサＣ８１に与える（第
１４ａ図）。瞬時ｔ３において点８６の電位と点
８３の電位とを下げ、トランジスタＴ８２とＴ８
０の障壁をコンデンサＣ８２の電荷レベル以下に
下げ、左方への電荷転送ができるようにする（第
１４ｂ図）。しかしこの左方への電荷転送はコン
デンサＣ８１がコンデンサＣ８２上の電荷より多
量の正の信号電荷を蓄わえている場合は実際には
起こらない。瞬時ｔ４において点８６の電位を上
げるとクロツク信号φ８６が「高」レベルの場合
コンデンサＣ８１がトランジスタＴ８２で形成さ
れる障壁を越えて電荷を排出し、コンデンサＣ８
１が蓄わえる量が基準電荷に戻り、信号電荷がコ
ンデンサＣ８２に流れ去る（第１４ｃ図）。瞬時
ｔ４においてトランジスタＴ８２をターンオフ
し、コンデンサＣ８１とＣ８２とを分離する（第
１４ｄ図）。

第８図の回路と同様にして第１２図の回路にも
種々の変形を加えることができる。就中クロツク
信号等の点において変形を加えることができる。

第１５図はこのような変形例の一つを示したも
ので、第１２図と比較するとトランジスタＴ８０
とＴ８２とが個のトランジスタＴ９０に組み合わ
され、コンデンサＣ９１がも早やトランジスタＴ
９０の制御電極に接続されず、別個のスイツチン
グ点９６に接続されている。

第１５図の回路の動作を説明するため第１６図
に夫々点９５，９６及び９３のクロツク信号φ９
５，φ９６及びφ９３を示し、第１７図に夫々瞬
時ｔ２，ｔ３，ｔ５及びｔ６後の電荷状態を示
す。瞬時ｔ１とｔ２の間においてトランジスタＴ
９１が導通し、信号電荷がコンデンサＣ９１に与
えられる（第１７ａ図）。瞬時ｔ３においてトラ
ンジスタＴ９０の制御電極の電位が下がり、コン
デンサＣ９２からコンデンサＣ９１に電荷が流れ
る（第１７ｂ図）。瞬時ｔ４においてトランジス
タＴ９０の制御電圧９３の電位を上げ、その後ｔ
５でクロツク信号φ９６により点９６の電位を上
げるとコンデンサＣ９１がクロツク信号φ９３の
「高」レベルに対応するトランジスタＴ９０の障
壁を越える分を放電し、基準レベルになり、信号
電荷はＣ９２に転送される（第１７ｃ図）。瞬時
ｔ５は瞬時ｔ４と一致させることもできる。瞬時
ｔ６において点９６の電位を下げるとコンデンサ
Ｃ９１は元のレベルに戻り、コンデンサＣ９２か
ら分離される（第１７ｄ図）。

第１８図は本発明回路の出力信号をサンプリン
グする方法を示すものである。入力端子１０１と
出力端子１０２との間の回路はトランジスタＴ１
００の制御電極がスイツチング点１０３に接続さ
れている点を除き第８図の回路と全く同じであ
る。出力端子１０２はトランジスタＴ１０３の制
御電極に接続する。このトランジスタＴ１０３の
ソース電極回路に抵抗Ｒを入れる。このトランジ
スタＴ１０３のソース電極をサンプリングトラン
ジスタＴ１０４を介して第２の出力端子１０７に
接続する。サンプリングトランジスタＴ１０４の
制御電極をスイツチング点１０８に接続する。

第１８図に係るサンプリング方法を説明するた
め第１９図に夫々点１０５，１０６，１０３，１
０４及び１０８のクロツク信号φ１０５，φ１０
６，φ１０３，φ１０４及びφ１０８を示す。瞬
時ｔ０とｔ１の間では点１０４の電位が高い。こ
れは出力端子１０２のレベルがシフトすることを
意味する。なおこの際トランジスタＴ１００の制
御電極１０３の電位も高くして電荷が左方へ転送
されないようにする。この瞬時ｔ０とｔ１の間で
はトランジスタＴ１０４も導通させる。このため
出力端子１０２の信号電圧は第２の出力端子１０
７から取り出せる。またこのサンプリング期間ｔ
０〜ｔ１は新しい信号電荷をコンデンサＣ１０１
に与えるのにも利用する。この目的で瞬時ｔ０と
ｔ１の間でトランジスタＴ１０１を導通させる。
瞬時ｔ１の後前述したようにしてコンデンサＣ１
０１からコンデンサＣ１０２へ信号電荷を転送す
る。即ち瞬時ｔ１でトランジスタＴ１０１の制御
電極の電位を上げて障壁VLを形成すると共にト
ランジスタＴ１０２をターンオンし且つ点１０３
の電位を下げ、右方への電荷転送に備える。瞬時
ｔ２で点１０４の電位を下げ、障壁VLを越えて
コンデンサＣ１０１を放電させ、瞬時ｔ３でトラ
ンジスタＴ１０２をターンオフし、その後で新規
のサンプリングを行なう。

上述したソース抵抗Ｒつきの第１８図のスタテ
イツクなサンプリングは第２０図のダイナミツク
サンプリングで置き換えることができる。

第２０図の回路では例えば第８図に係る電荷転
送装置の出力端子１１２をトランジスタＴ１１３
の制御電極に接続する。トランジスタＴ１１３の
一方の主電極は端子１１９に接続し、他方の主電
極はコンデンサＣ１１３を介して基準電位点（ア
ース）へ接続する。この他方の主電極はまた制御
電極端子１１８を具えるサンプリングトランジス
タＴ１１４を介して出力端子１１７にも接続す
る。なお第２０図には電荷転送回路の一部である
トランジスタＴ１１０と出力容量Ｃ１１２とだけ
を示した。

読み出しトランジスタＴ１１３は第６及び７図
につき概略を説明した原理に則して動作する。但
し、容量Ｃ１１３は容量Ｃ４１に対応し、端子１
１９は端子４２に対応し、端子１１２は端子４３
に対応する。斯くして第２０図の回路で容量Ｃ１
１３は点１１９に１個パルスが印加される度毎に
しきい値レベル迄放電する。このしきい値レベル
はトランジスタＴ１１３自体のしきい値電圧Vth
を無視すれば出力端子１１２の信号に対応する。

これを夫々点１１３，１１４，１１９及び１１
８のクロツク信号φ１１３，φ１１４，φ１１９
及びφ１１８を示す第２１図と４個の電荷状態を
示す第２２図とにつき説明する。瞬時ｔ０で点１
１３の電位が高くなるとトランジスタＴ１１０は
カツトオフする。同時に点１１４の電位を高くし
て出力端子１１２の信号レベルをシフトさせる。
するとコンデンサ１１３の電荷レベルが点１１２
のレベルを越える場合第２２ａ図に示すようにな
る筈であるが点１１２の電位（これによりトラン
ジスタＴ１１３の障壁レベルが決まる）も上がる
ため実際には第２２ｂ図に示すようになる。この
同一瞬時ｔ０において（又は場合によつては後
刻）点１１９の電位を上げ、コンデンサＣ１１３
をこの点１１９の電位迄充電する（第２２ｃ図）。
瞬時ｔ１において点１１９の電位を下げ、コンデ
ンサＣ１１３を点１１２の電位で決まるレベル迄
放電させる（第２２ｄ図）。斯くして瞬時ｔ１以
後コンデンサＣ１１３は端子１１２の電位（から
トランジスタＴ１１３のしきい値電圧Vthを引い
たもの）迄充電されていることになる。この後瞬
時ｔ２で点１１３の電位を下げ、新しい信号をコ
ンデンサＣ１１２に与え得るようにするが、点１
１４の電位は高く保つたままであるからコンデン
サＣ１１２から左方へしか電荷は転送されない。
瞬時ｔ４で点１１４の電位を下げると新しい信号
電荷はコンデンサＣ１１２に流れ込む。瞬時ｔ２
以後例えば瞬時ｔ３とｔ５との間でトランジスタ
Ｔ１１４をターンオンし、コンデンサＣ１１３か
ら出力端子１１７に信号を転送する。

第２３図は電荷を読み出すと共に再生できる回
路を示すが、これは例えば電荷結合増幅器の非破
壊読み出しに使える。この回路は機能の点では第
３図の回路に対応する。

この回路の入力端子１２１には電荷＋ｑを印加
し、この後に電荷−ｑを印加する。従つて１サイ
クル中にこの入力端子１２１に接続されている電
源から取り出される電荷はない。この入力端子１
２１はコンデンサＣ１２１を介してトランジスタ
Ｔ１２０に接続する。トランジスタＴ１２０の制
御電極は一定電圧VLの点に接続する。他方では
トランジスタＴ１２０を点Ｄに接続し、点Ｄをコ
ンデンサＣ１２２を介して一定電位点（アース）
に接続する。また点ＤをトランジスタＴ１２５を
介してスイツチング点１２２に接続する。トラン
ジスタＴ１２５の制御電極をスイツチング点１２
６に接続する。

第２４図は入力端子１２１の信号VAと点Ｂの
電位VB及び点１２６及び１２２に印加するクロ
ツク信号を示す。第２５図は夫々瞬時ｔ１並びに
瞬時ｔ１，ｔ２，ｔ３，ｔ４及びｔ５以後の電荷
状態を示す。瞬時ｔ１において回路は初期状態に
あり、コンデンサＣ１２１のトランジスタＴ１２
０に接続されている側の電極はトランジスタＴ１
２０のしきい値電圧Vth自体を無視すれば電位
VLに対応する基準レベルにあり、コンデンサＣ
１２２はクロツク信号φ１２６が低レベルにある
時トランジスタＴ１２５が形成する障壁に対応す
る基準レベルＶ１にある（第２５ａ図）。瞬時ｔ
１で入力端子１２１に電荷＋ｑを印加する（第２
５ｂ図）。するとトランジスタＴ１２０により形
成された障壁を越えてコンデンサＣ１２２に対応
する鏡像電荷が流れる。瞬時ｔ２で入力端子１２
１の電位VAを元のレベルに戻す。これによりコ
ンデンサＣ１２１が放電し終つた時点Ｂの電位は
VLである筈であるがトランジスタＴ１２０がこ
の時カツトオフ状態にあるため電荷−ｑは逃げる
ことができず、このため点Ｂの電位はこの電位−
ｑに対応する電位に下がる。この時の電荷状態は
第２５ｃ図に示す通りである。瞬時ｔ３でトラン
ジスタＴ１２５をターンオンし、コンデンサＣ１
２２と点１２２の間の障壁をＶ１とする。この時
点１２２には正の電圧パルスを印加する。状態は
第２５ｄ図に示した通りとなる。この時コンデン
サＣ１２１とＣ１２２とは点１２２の高いレベル
迄充電されている。瞬時ｔ４で点１２２の電位を
下げる。するとコンデンサ１２１と１２２とは
夫々障壁VL及びＶ１の高さ迄放電する（第２５
ｅ図）。この時コンデンサＣ１２１に転送される
正味の電荷はｑであり、このｑに等しい電荷が入
力端子１２１に戻る。瞬時ｔ５でトランジスタＴ
１２５をターンオフすると最初の状態に戻る（第
２５ｆ図）。このようにして入力端子１２１に接
続されている電源から電荷を取り出すことなく回
路の電荷状態が再生される。この間瞬時ｔ２とｔ
３の間において正の信号電荷をサンプリングでき
る。この目的でトランジスタＴ１２３によるソー
スホロワ回路とソース抵抗Ｒとを点Ｄに接続す
る。この時瞬時ｔ２とｔ３の間で例えば第１８図
の回路で行なわれたのと類似の方法で点１２７の
ソース信号をサンプリングできる。この第２３図
のサンプリング回路の代りに第２０図のダイナミ
ツクサンプリング回路を使用することもできる。

第２３図の回路で例えば複数個の入力端子を
夫々コンデンサを介してコンデンサ１２１とトラ
ンジスタＴ１２０の間の点Ｂに接続することによ
り複数個の電源からの電荷を加算することもでき
る。

第２３図の回路では正の信号電荷＋ｑを検出で
きるが、第２６図の回路は類似のものでありなが
ら負の信号電荷を検出するものである。第２３図
の回路と比較すると第２６図の回路ではコンデン
サＣ１３２がスイツチング点１３４に接続され、
点１３２が基準電圧Ｖ２点に接続されている点が
異なる。

第２７図は入力信号VAと点１３４及び１３６
に印加するクロツク信号φ１３４及びφ１３６を
示す。

第２８図は夫々瞬時ｔ１、瞬時ｔ３、瞬時ｔ４
以前、瞬時ｔ４以後及び瞬時ｔ５以後の電荷状態
を表わす。瞬時ｔ１においてコンデンサＣ１３１
とＣ１３２とは夫々基準レベルVL及びＶ２に充
電され、トランジスタＴ１３５は導通する（第２
８ａ図）。この瞬時ｔ１と瞬時ｔ２との間で印加
される正の信号はトランジスタＴ１３０で形成さ
れる障壁VLを越えてそのまま点１３２に流れて
しまう。瞬時ｔ２以後瞬時ｔ３でトランジスタＴ
１３５をターンオフする（第２８ｂ図）。瞬時ｔ
２（又はその後でも瞬時ｔ４以前なら可）におい
て負の信号電荷−ｑをコンデンサＣ１３１に加え
る（第２８ｃ図）。瞬時ｔ４で点１３４に正の電
圧パルスを印加し、コンデンサＣ１３２を充電し
コンデンサＣ１３１迄あふれさせる（第２８ｄ
図）。瞬時ｔ５で点１３４の電位を下げ、コンデ
ンサＣ１３１をレベルVL迄放電する。すると負
の信号電荷−ｑはコンデンサＣ１３２に移つてい
る（第２８ｅ図）。瞬時ｔ６でトランジスタＴ１
３５を再度ターンオンし、コンデンサＣ１３２を
レベルＶ２迄充電すると回路は元の状態に戻る
（第２８ａ図）。点Ｅの負の信号電荷を検出するに
は瞬時ｔ５とｔ６の間で第２３図の回路と同様に
して行なうことができる。

第２９図は第２３図の回路と第２６図の回路と
を組み合わせたもので、正の信号電荷＋ｑも負の
信号電荷−ｑも検出できるものである。この回路
は入力端子１４１とトランジスタＴ１４０との間
にコンデンサＣ１４１を具える。またトランジス
タＴ１４０は点Ｅに接続し、この点Ｅをコンデン
サ１４２を介してスイツチング点１４５に接続す
る。トランジスタＴ１４０の制御電極を定電位
VLの点１４３に接続する。点Ｅをトランジスタ
Ｔ１４５を介して点Ｄに接続し、トランジスタＴ
１４５の制御電極をスイツチング点１４５に接続
する。点ＤをコンデンサＣ１４３を介して基準電
位点（アース）に接続すると共にトランジスタＴ
１４６を介してスイツチング点１４２に接続す
る。トランジスタＴ１４６の制御電極はスイツチ
ング点１４６に接続する。

第３０図は入力端子１４１の入力信号VA並び
にスイツチング点１４５，１４６及び１４２のク
ロツク信号φ１４５，φ１４６及びφ１４２を示
したものであり、第３１図は瞬時ｔ１後、瞬時ｔ
３、瞬時ｔ３以後、瞬時ｔ４以後、瞬時ｔ５以後
及び瞬時ｔ６以後の電荷状態を示したものであ
る。この回路は瞬時ｔ１において点１４２に正の
電圧パルスを印加し、トランジスタＴ１４５とＴ
１４６とを導通状態にすることによりリセツトす
る（第３１ａ図）。瞬時ｔ２において、点１４２
の電位を下げ、コンデンサＣ１４１をトランジス
タＴ１４０により決まるレベルVL迄放電させ、
クロツク信号φ１４５を「低」レベルにしてコン
デンサＣ１４２をトランジスタＴ１４５で決まる
レベルＶ２迄放電させ、クロツク信号φ１４６を
「低」レベルにしてコンデンサＣ１４３をトラン
ジスタＴ１４６で決まるレベルＶ１迄放電させ、
その後で瞬時ｔ３においてトランジスタＴ１４６
をターンオフする（第３１ｂ図）。瞬時ｔ３以後
コンデンサＣ１４１に正の信号電荷＋ｑを印加す
る。するとトランジスタＴ１４０とトランジスタ
Ｔ１４５を介してコンデンサＣ１４３に対応する
鏡像電荷が流れる（第３１ｃ図）。瞬時ｔ４以後
コンデンサＣ１４１に負の信号電荷−ｑを印加す
る（第３１ｄ図）。瞬時ｔ５において点１４５の
電位を上げ、コンデンサＣ１４１を充電する（第
３１ｅ図）。瞬時ｔ６において点１４５の電位を
再び下げ、コンデンサＣ１４１の負の信号電荷を
コンデンサＣ１４２に転送する（第３１ｆ図）。
こうして瞬時ｔ６以後はコンデンサＣ１４３に正
の信号電荷が現われ、コンデンサＣ１４２に負の
信号電荷が現われ、これ以後これらの２個の信号
をサンプリングできる。次にトランジスタＴ１４
６をターンオンし、点１４２に正の電圧パルスを
印加することにより電荷状態を再生できる。

第３２図は２個の正信号電荷ｑ１とｑ２の間の
差を検出するための差動電荷増幅器
（differential charge amplifier）を示す。本質
的にはこの回路は第２３図の回路を２個組み合わ
せたもので、この第３２図の回路の一方は入力端
子１５１ａ、コンデンサＣ１５１ａ、点１５３、
トランジスタＴ１５０ａ、コンデンサＣ１５２
ａ、トランジスタＴ１５５ａ、点１５３ａ及び点
１５２が夫々並びに他方は入力端子１５１ｂ、コ
ンデンサＣ１５１ｂ、点１５３、トランジスタＴ
１５０ｂ、コンデンサＣ１５２ｂ、トランジスタ
Ｔ１５５ｂ、点１５３ｂ及び点１５２が夫々第２
３図の回路の入力端子１２１、コンデンサＣ１２
１、点１２３、トランジスタＴ１２０、コンデン
サＣ１２２、トランジスタＴ１２５及び点１２２
に対応する。しかし、コンデンサＣ１５２ａとＣ
１５２ｂは点Ｂで接続し、この点Ｂをトランジス
タＴ１５６を介して点１５２に接続し、トランジ
スタＴ１５６の制御電極を点１５６に接続し、こ
の点１５６にクロツク信号φ１５６を印加する点
が異なる。

第３３図は夫々点１５６、１５３ｂ，１５３ａ
及び１５２に印加するクロツク信号φ１５６，φ
１５３ｂ，φ１５３ａ及びφ１５２を示す。瞬時
ｔ０においてこの回路はその初期状態にある。こ
の時点１５２の電位は低レベルにあり、トランジ
スタＴ１５５ａとＴ１５５ｂはカツトオフ状態に
あり、トランジスタＴ１５６は導通状態にある。
なおこの瞬時ｔ０に先立つ復元期間においてトラ
ンジスタ１５６を介して点Ｂを点１５６の低レベ
ル迄放電させてある（但し、トランジスタＴ１
５。のしきい値電圧Vthを無視する）。その結果
トランジスタＴ１５６は（導通状態にあるもの
の）電流は流れていない。瞬時ｔ０後において入
力端子１５１ａと１５１ｂに夫々正の信号電荷ｑ
１又はｑ２を印加すると第２３〜２５図につき前
述したようにしてコンデンサＣ１５２ａ又はＣ１
５２ｂに夫々の対応する鏡像電荷が流れ込み、
夫々のコンデンサＣ１５２ａ及びＣ１５２ｂの両
端に信号電圧Ｖ１及びＶ２が現われる。この際信
号電流はトランジスタＴ１５６を経て点１５２に
流れる。続いて現われる負の信号電荷は夫々コン
デンサＣ１５１ａ及びＣ１５１ｂにかかるままと
なる。瞬時ｔ１においてトランジスタＴ１５５ｂ
をターンオンし、トランジスタＴ１５６をターン
オフする。その結果トランジスタＴ１５０ｂとト
ランジスタＴ１５５ｂの間の点は点１５３ｂの低
電位となる（但し、Ｔ１５５ｂのしきい値電圧
Vthは無視する）。そして点Ｂの電位はV2だけ下
がる。この時トランジスタＴ１５６はターンオフ
されているから点１５３ｂと、トランジスタＴ１
５０ａとトランジスタＴ１５５ａの間の点Ｄとの
間にコンデンサＣ１５２ａとＣ１５２ｂとが直列
に接続されることになる。従つてこの瞬時ｔ１に
おいて点Ｄの信号電圧はＶ１−Ｖ２となる。この
信号電圧は第１８図又は第２０図につき前述した
ようにしてサンプリングできる。瞬時ｔ２におい
てトランジスタＴ１５５ａとトランジスタＴ１５
６とをターンオンし、トランジスタＴ１５５ｂは
導通状態に保つ。この瞬時ｔ２において点１５２
の電位を上げ、瞬時ｔ３で再び下げ、第２２〜２
４図につき前述したようにしてコンデンサＣ１５
１ａ，Ｃ１５１ｂ，Ｃ１５２ａ及びＣ１５２ｂを
基準レベルに再生する。この時点Ｂもトランジス
タＴ１５６を介して復元される。瞬時ｔ４におい
てトランジスタＴ１５５ａとＴ１５５ｂとを再度
ターンオフする。こうなると新たな検出が行なえ
るようになる。点Ｄと、トランジスタＴ１５０ｂ
とＴ１５５ｂの間の点もクロツク信号φ１５２の
低レベルにある点１５２の電位迄復元される。読
み出しの際にはトランジスタＴ１５５ｂをターン
オンし、点Ｄと点１５２の間にコンデンサＣ１５
２ａとＣ１５２ｂとを直列接続したものが入るよ
うにすることができる。加えて電圧Ｖもスイツチ
ング電圧とすることができる。これは例えば第２
３〜３４図、４０及び４１図の実施例にも等しく
あてはまる。

第３４図は第３２図の差動電荷増幅器の変形例
を示す。入力端子１６１ａ及び１６１ｂを夫々コ
ンデンサＣ１６１ａとトランジスタＴ１６０ａ及
びコンデンサＣ１６１ｂとトランジスタＴ１６０
ｂを介して点Ea及びEbに接続する。トランジス
タＴ１６０ａとＴ１６０ｂの制御電極を定電圧
VLがかかつている点１６３に接続する。点Eaと
Ebとは夫々コンデンサＴ１６２ａ並びにコンデ
ンサＣ１６２ｂ及びトランジスタＴ１６５を介し
てスイツチング点１６４に接続する。トランジス
タＴ１６５の制御電極はスイツチング点１６５に
接続する。点EaとEbをトランジスタＴ１６７を
介して相互に接続する。トランジスタＴ１６７の
制御電極をスイツチング点１６７に接続する。ま
た点EaをトランジスタＴ１６６を介してスイツ
チング点１６４に接続する。トランジスタＴ１６
６の制御電極をスイツチング点１６６に接続す
る。

第３５図は夫々点１６５，１６７，１６６及び
１６４に印加するクロツク信号φ１６５，φ１６
７，φ１６６及びφ１６４を示す。瞬時ｔ０でコ
ンデンサは全て基準レベルにある。この時トラン
ジスタＴ１６６とＴ１６７とはカツトオフ状態に
あり、トランジスタＴ１６５は導通状態にあり、
点１６４は低電位にある。入力端子１６１ａと１
６１ｂに夫々信号電荷q1及びq2を与えるとこれ
に対応する鏡像電荷が夫々コンデンサＣ１６１ａ
及びトランジスタＴ１６０ａ並びにコンデンサＣ
１６１ｂ及びトランジスタＴ１６０ｂを介して
夫々コンデンサＣ１６２ａ及びＣ１６２ｂに流
れ、コンデンサＣ１６１ａ及びＣ１６１ｂの両端
に信号電圧Ｖ１及びＶ２がかかる。次に第２３〜
２５図につき前述したところに従つてこれらのコ
ンデンサＣ１６１ａ及びＣ１６１ｂから負の信号
電荷をとり出す。瞬時ｔ１においてトランジスタ
Ｔ１６５をターンオフし、トランジスタＴ１６を
７ターンオンし、点１６４と点Ｄの間にコンデン
サＣ１６２ａとＣ１６２ｂが直列に入るようにす
る。この時点Ｄの信号電圧はＶ１−Ｖ２に等しく
なり、前述したようにしてこれをサンプリングで
きる。次いでトランジスタＴ１５５とＴ１６６と
をターンオンする。トランジスタＴ１６７は既に
導通状態にある。コンデンサＣ１６２ａとＣ１６
２ｂは短絡され、基準レベル迄放電する。この時
同時に正の電圧パルスを点１６４に印加すること
によりコンデンサＣ１６１ａとＣ１６１ｂを基準
レベル迄再充電する。

これらの第３２図と第３４図の回路はコンデン
サＣ１５２ａとＣ１５２ｂ及びコンデンサＣ１６
２ａとＣ１６２ｂを高度に同一ならしめる必要が
あるという欠点を抱えている。蓋し、信号電圧Ｖ
１及びＶ２はこれらの容量値により決まるからで
ある。事実一方の信号電荷ｑ１により信号電圧
V1＝q1／C1が発生し、他方の信号電荷q2により
信号電圧V2＝q2／C2が発生するから V1−V2＝q1／C1−q2／C2 となる。これはC1＝C2＝C0であれば １／C0（q1−q2） となる。

第３６図の回路は入力端子１７１ａ及び１７１
ｂを具え、これらの入力端子１７１ａ及び１７１
ｂは夫々コンデンサＣ１７１ａ及びトランジスタ
Ｔ１７０ａ並びにコンデンサＣ１７１ｂ及びトラ
ンジスタＴ１７０ｂを介して夫々点Ea及びEbに
接続する。トランジスタＴ１７０ａ及びＴ１７０
ｂの制御電極は定電圧VLの点１７３に接続する。
点EaはコンデンサＣ１７２ａとトランジスタＴ
１７５の直列枝路を介してスイツチング点１７４
に接続する。トランジスタＴ１７５の制御電極は
スイツチング点１７５に接続する。他方点Ebは
コンデンサＣ１７２ｂを介してスイツチング点１
７４に接続する。点EaをトランジスタＴ１７７
ａを介してスイツチング点１７４に接続し、点
EbをトランジスタＴ１７７ｂを介してコンデン
サＣ１７２ａとトランジスタＴ１７５の間の点に
接続する。トランジスタＴ１７７ａ及びＴ１７７
ｂの制御電極をスイツチング点１７７に接続す
る。

第３７図は第３６図の回路の動作を説明するた
め夫々点１７５，１７７及び１７４のクロツク信
号φ１７５，φ１７７及びφ１７４を示したもの
である。瞬時ｔ０でコンデンサＣ１７１ａ及びＣ
１７１ｂ並びにＣ１７２ａ及びＣ１７２ｂは基準
レベルに充電されているものとする。この時トラ
ンジスタＴ１７５は導通状態にあり、トランジス
タＴ１７７ａとＴ１７７ｂはカツトオフ状態にあ
る。入力端子１７１ａと１７１ｂに正の信号電荷
を与えると前に図面につき説明したように夫々コ
ンデンサＣ１７２ａとＣ１７２ｂに（鏡像）電荷
が流れる。次にコンデンサＣ１７１ａ及びＣ１７
１ｂから夫々負の信号電荷−q1又は−q2を取り
出す。瞬時ｔ１でトランジスタＴ１７５をターン
オフし、トランジスタＴ１７７ａとＴ１７７ｂを
ターンオンし、コンデンサＣ１７２ａとＣ１７２
ｂが互に逆方向に並列接続されるようにする。こ
うするとこれらのコンデンサＣ１７２ａ及びＣ１
７２ｂの信号電荷q1とq2とは組み合わされて上
記逆方向並列接続枝路にq2−q1に等しい信号電
荷を与えることになり、この信号電荷（q2−q1）
により点Ebに１／cp（q2−q1）（但しcpはコンデン サＣ１７２ａとＣ１７２ｂとを並列接続したもの
の容量値）に等しい信号電圧を発生する。この信
号電圧は前述したようにしてサンプリングするこ
とができる。瞬時ｔ２においてトランジスタＴ１
７５をターンオンし、コンデンサＣ１７２ａとＣ
１７２ｂを短絡する。同時に又は遅れて点１７４
に正の電圧パルスを与えることにより前に図面に
つき説明したようにしてコンデンサＣ１７１ａ及
びＣ１７１ｂの電荷を再生する。瞬時ｔ３でトラ
ンジスタＴ１７７ａ及びＴ１７７ｂをカツトオフ
すると回路は次の電荷検出ができるようになる。

第３８図は第３２図、３４及び３６図の差動電
荷増幅器の代りとなるもので、ここではコンデン
サが直列や並列に接続されてはいない。差動電荷
増幅器の用途を説明するためにこの第３８図には
２個の電荷転送装置BBD１及びBBD２、本例で
はバケツリレー素子（BBD）メモリを示してあ
る。周知のようにこれらのBBDメモリは各々複
数個のトランジスタを直列接続し、各トランジス
タの制御電極とドレイン電極の間にコンデンサを
接続したものである。これらのBBDの各々で一
つのコンデンサＣ１８１ａ又はＣ１８１ｂは関連
トランジスタの制御電極に接続せず、差動電荷増
幅器の一部に使用する。このようなことは第３
２，３４及び３６図の差動電荷増幅器でも可能で
あり、第２３，２６及び２９図の回路で１個の
BBDを非破壊読み出しするのにも使用できる。

第３８図の差動電荷増幅器ではコンデンサＣ１
８１ａ及びＣ１８１ｂを夫々トランジスタＴ１８
０ａ及びＴ１８０ｂを介して点Ea及びEbに接続
する。トランジスタＴ１８０ａ及びＴ１８０ｂの
制御電極はスイツチング点１８３に接続する。点
Ea及びEbを夫々コンデンサＣ１８２ａ及びＣ１
８２ｂを介して固定電位点（アース）に接続す
る。トランジスタＴ１８５を介して点Eaを出力
点１８２に接続する。出力点１８２をコンデンサ
Ｃ１８３を介してスイツチング点１８４に接続す
る。トランジスタＴ１８５の制御電極を点Ebに
接続する。

この第３８図の回路の動作を説明するため第３
９図に夫々点１８１ａ及び１８１ｂの位置での
BBD１の電荷q1又はBBD２の電荷q2の電荷転送
の一局面を表わす信号ｑ並びに夫々スイツチング
点１８３及び１８４に印加するクロツク信号φ１
８３及びφ１８４を示す。瞬時ｔ１で（ｐチヤネ
ル型）BBD１及びBBD２の夫々の電荷＋q1及び
＋q2を夫々点１８１ａ及び１８１ｂに接続され
ているコンデンサＣ１８１ａ及びＣ１８１ｂに転
送する。するとトランジスタＴ１８０ａ及びＴ１
８０ｂの制御電極に「低」レベルのクロツク信号
がかかつているため夫々トランジスタＴ１８０ａ
及びＴ１８０ｂを介してコンデンサＣ１８２ａ及
びＣ１８２ｂに鏡像電荷q1及びq2が流れる。瞬
時ｔ２で夫々点１８１ａ及び１８１ｂにあるこの
電流q1又はq2が更に夫々BBD１及びBBD２によ
り転送されようとしてもこれは不可能となろう。
蓋し、コンデンサＣ１８１ａ又はＣ１８１ｂの
夫々トランジスタＴ１８０ａ及びＴ１８０ｂに面
する側はこの時不導通状態にあるトランジスタＴ
１８０ａ又はＴ１８０ｂに接続されるためこれら
の極板の電位は上記負の信号電荷に対応する値だ
け低下するからである。瞬時t2でトランジスタＴ
１８０ａ及びＴ１８０ｂはカツトオフにするが、
これは早まつてコンデンサＣ１８１ａ及びＣ１８
１ｂの電荷が再生されないようにするためであ
る。この瞬時ｔ２において点１８４に正のパルス
を印加する。この結果コンデンサＣ１８２ａは更
に充電される。瞬時ｔ３で点１８４の電位が再度
下がるとコンデンサＣ１８２ａはコンデンサＣ１
８２ｂ上の電荷で決まるレベル迄放電する。コン
デンサＣ１８２ａとＣ１８２ｂを同一にしておく
とコンデンサＣ１８３に転送される正味の電荷は
q1−q2に等しい。瞬時ｔ４で点１８３の電位を
再度VL迄下げる。例えば後に第４２図の回路に
つき詳述する次の再生段階ではBBDが電荷q1及
びq2を再度転送し、対応する鏡像電荷がコンデ
ンサＣ１８１ａ及びＣ１８１ｂに流れる。第４０
図は第２９図の回路に代わるもので、コンデンサ
Ｃ１９１の電荷が正であつても負であつてもその
鏡像電荷を蓄わえうるものである。このコンデン
サＣ１９１をトランジスタＴ１９０を介して点Ａ
に接続する。トランジスタＴ１９０の制御電極は
固定電位VLにある点１９３に接続する。この点
ＡをトランジスタＴ１９５を介して点Eaに接続
し、点EaをコンデンサＣ１９２を介して点１９
４に接続する。トランジスタＴ１９５の制御電極
はスイツチング点１９５に接続し、こゝにクロツ
ク信号φ１９５を与える。また点Ａをトランジス
タＴ１９６を介して点Ebに接続し、点Ebをコン
デンサＣ１９３を介してスイツチング点１９７
（こゝにはクロツク信号φ１９３を与える）に接
続する。トランジスタＴ１９６の制御電極をスイ
ツチング点１９６に接続し、こゝにクロツク信号
φ１９６を与える。

コンデンサＣ１９１に正の電荷＋ｑを与え、ト
ランジスタＴ１９５をターンオンするとこの電荷
＋ｑはコンデンサＣ１９２に流れる。点１９４は
固定電位点に接続することができる。次にコンデ
ンサＣ１９１に現われる電荷−ｑはトランジスタ
Ｔ１９５をターンオフし、代りにトランジスタＴ
１９６をターンオンさせ点１９７に正の電圧パル
スを印加することによりコンデンサＣ１９３に転
送することができる。トランジスタＴ１９５とＴ
１９６とが同時に導通することがないから点１９
７と１９４を交換してもよい。

以上の説明では最初に正の電荷が登場し、次に
負の電荷が現われるものと仮定したが、その順序
が不明の時はトランジスタＴ１９５がターンオン
されている時点１９４にも正の電圧パルスを印加
するようにする。

第４０図の回路並びに例えば第８図の回路に対
し種々の変形を加えることも可能である。例えば
スレツシユホールドトランジスタＴ１９０を省
き、代りに点１９５及び１９６のクロツク信号の
低レベルをスレツシユホールドとして用いること
もできる。しかしこの場合はトランジスタＴ１９
５とＴ１９６のしきい値電圧Vthの違いによる悪
影響が大きくなる。またスレツシユホールドトラ
ンジシスタＴ１９０をコンデンサＣ１９１と点Ａ
との間に入れる代りに点ＡとトランジスタＴ１９
５及びＴ１９６の間に入れることもできる。この
ような点ＡとトランジスタＴ１９５及びＴ１９６
の間に入れられるスレツシユホールドトランジス
タはトランジスタＴ１９５及びＴ１９６のチヤネ
ル上にもう一本付加的な制御電極を設けるだけで
簡単に形成することができる。

第４１図は第４０図の回路の原理を用いて造つ
た差動電荷増幅器を示す。この差動電荷増幅器は
第４０図の回路を２個具える形をしており、共通
接続コンデンサＣ２０２及びＣ２０３を含み、ト
ランジスタＴ２０５ａとＴ２０５ｂ及びトランジ
スタＴ２０６ａとＴ２０６ｂを夫々クロツク信号
φ２０５及びφ２０６により連動してスイツチン
グする。コンデンサＣ２０１ａ及びＣ２０１ｂに
印加された電荷q1及びq2に夫々対応する鏡像電
荷（極性は考えない）がトランジスタＴ２０５ａ
及びＴ２０５ｂをターンオンし、点２０４に正の
電圧パルスを印加することにより夫々コンデンサ
Ｃ２０２及びＣ２０３に転送される。次の相補的
な鏡像電荷−q1及び−q2はトランジスタＴ２０
６ａ及びＴ２０６ｂをターンオンし点２０４に正
の電圧パルスを印加することにより夫々コンデン
サＣ２０３とＣ２０２に転送する。この結果コン
デンサＣ２０２に転送された正味の電荷はq1−
q2となり、コンデンサＣ２０３に転送された正
味の電荷はq2−q1となる。

第４２図は第３８，４０及び４１図の回路配置
で電荷状態を再生する回路の一例を示す。この目
的で一方では点EaをトランジスタＴ２１７（こ
の制御電極はスイツチング点２１７に接続する）
を介して点２１２に接続し、点Ebをトランジス
タＴ２１８（この制御電極はスイツチング点２１
７に接続する）を介して点２１２に接続する。正
のパルスを点２１２に印加し、点２１７の電位を
レベルV1（但し、トランジスタＴ２１７及びＴ２
１８のしきい値電圧を無視する。またV1はトラ
ンジスタＴ１８０ａ，Ｔ１８０ｂ，Ｔ１９０，Ｔ
２００ａ及びＴ２００ｂの制御電極の電位であつ
て、このレベルV1はレベルVL以下とする）迄下
げることによりスイツチングトランジスタＴ１８
０ａ，Ｔ１８０ｂ，Ｔ１９５，Ｔ１９６，Ｔ２０
５ａ，Ｔ２０５ｂ，Ｔ２０６ａ，Ｔ２０６ｂを導
通させる時点Ea及びEbに接続されているコンデ
ンサ（Ｃ１８２ａ，Ｃ１８２ｂ，Ｃ１９２，Ｃ１
９３，Ｃ２０２及び２０３）の電荷がレベルV1
に回復でき、関連入力コンデンサ（Ｃ１８１ａ，
Ｃ１８１ｂ，Ｃ１９１，Ｃ２０１ａ及び２０１
ｂ）の電荷もレベルV1迄回復する可能性がある。

第４０図及び第４１図の回路で２個の鏡像電荷
（＋ｑ及び−ｑ）が転送され終つた時入力コンデ
ンサＣ１９１，Ｃ２０１ａ及びＣ２０１ｂの電荷
が読み出しプロセスの終りで既に回復されてい
る。但し漏洩による放電は無視する。この場合コ
ンデンサＣ１９２，Ｃ１９３，Ｃ２０２及びＣ２
０３の電荷を再生すれば足りる。これは記載した
種々の方法で達成できる。例えば電圧Ｖ１を点２
１２に印加し、トランジスタＴ２１７及びＴ２１
８を一寸ターンオンすればできる。

第４０図と第４１図の回路でコンデンサＣ１９
２とＣ２０２の信号電荷は夫々コンデンサＣ１９
３とＣ２０３の信号電荷に対して相補的になつて
いる。これらの回路で一方のコンデンサの電荷は
他方のコンデンサの電荷により再生できる。この
目的で点EaとEbをトランジスタＴ２１９を介し
て短絡することができる。しかし漏洩し去つた電
荷を再生するためにはトランジスタＴ２１７及び
Ｔ２１８を介して同時に双方を再生する方が好適
である。

本発明の原理は正の信号電荷も負の信号電荷も
転送できるバケツリレー装置（BBD）又は電荷
結合装置（CCD）を造る上で利用できる。この
目的を達成するには単に第６図に示す装置を複数
個順次に接続するだけでは足りない。蓋し、第６
図の回路で出力端子の基準レベル（Q1）は入力
端子の基準レベル（Q0）よりも低いからである
（第７ａ図参照）。点４４に印加するクロツク信号
が３レベル信号で「低」及び「高」レベルの他に
中間レベルを有し、出力端子４２の基準レベルが
入力端子の基準レベルに対応する場合は（第７ｄ
図の電荷状態参照）これは簡単に可能となる。第
４３図はこのような可能性を示す。

第４３図は本発明の原理に従う４段の遅延線を
示したものでは各段は夫々トランジスタＴ２２
１，Ｔ２２２，Ｔ２２３及びＴ２２４を具え、こ
れらのトランジスタの制御電極は夫々点２２１，
２２３，２２５及び２２７に接続してある。各２
個のトランジスタ間の接続点にコンデンサＣ２２
０，Ｃ２２１，Ｃ２２２，Ｃ２２３…を接続す
る。そしてこれらのコンデンサの他端を夫々スイ
ツチング点２２０，２２２，２２４及び２２６に
接続する。

第４４図は種々のスイツチング点２２０〜２２
７に印加するクロツク信号φ１，φ２，φ３及び
φ４を示すもので、クロツク信号φ１はトランジ
スタＴ２２１の制御電極に接続されているスイツ
チング点２２１及び以后の２段目毎のトランジス
タの制御電極に接続されているスイツチング点に
印加し、クロツク信号φ２はコンデンサＣ２２１
に接続されているスイツチング点２２２及び以后
の２段目毎のコンデンサに接続されているスイツ
チング点に印加し、クロツク信号φ３はトランジ
スタＴ２２２の制御電極に接続されているスイツ
チング点２２３及び以后の２段目毎のトランジス
タの制御電極に接続されているスイツチング点に
印加し、クロツク信号φ４はコンデンサＣ２２２
に接続されているスイツチング点２２４及び以后
の２段目毎のコンデンサに接続されているスイツ
チング点に印加する。

第４５図は第４４図のクロツク信号の時間線図
中に記載されている瞬時ｔ０，ｔ１，ｔ２及びｔ
３における電荷状態を示したものである。瞬時ｔ
０においてクロツク信号φ１は「高」レベルにあ
り、クロツク信号φ３は「低」レベルにある。従
つてトランジスタＴ２２１，Ｔ２２３…等は全て
カツトオフ状態にあり、トランジスタＴ２２０，
Ｔ２２２，Ｔ２２４等は導通状態にある。この瞬
時においてクロツク信号φ２は中間レベルV0に
あり、クロツク信号φ４は低レベルにあり、全て
のコンデンサが基準電荷Q0を有するが、コンデ
ンサＣ２２１，Ｃ２２３等はレベルVLに充電さ
れ、その他のコンデンサは低レベルにある。第４
３図の回路の動作を説明するためコンデンサＣ２
２０は正の信号電荷＋ｑを蓄わえ、コンデンサＣ
２２２は負の信号電荷−ｑを蓄わえているものと
仮定する。この状態を示したのが第４５ａ図であ
る。瞬時ｔ１でトランジスタＴ２２１及びトラン
ジスタＴ２２３（及び以后第２段目毎のトランジ
スタ）をターンオンして障壁の高さをVLにする。
トランジスタＴ２２０，Ｔ２２２，Ｔ２２４等は
ターンオフする。同時に（クロツク信号φ２が高
レベルになり）点２２２及び２２６の電位が高く
なる。点２２０，２２４等は基準レベルV0にな
る。このためコンデンサＣ２２０はコンデンサＣ
２２１からあふれた電荷を受けとり、コンデンサ
Ｃ２２２はコンデンサＣ２２３からあふれた電荷
を受け取る（第４５ｂ図）。瞬時ｔ２において点
２２２及び２２６の電位を下げ、コンデンサＣ２
２１とＣ２２３を夫々レベルVL以下に下げ、コ
ンデンサＣ２２０とＣ２２２を夫々レベルVL迄
放電させる。これにより電荷q1とq2は夫々コン
デンサＣ２２１及びＣ２２３に移る（第４５ｃ
図）。その後で瞬時ｔ４においてトランジスタＴ
２２１とＴ２２３を再度ターンオンする。この瞬
時ｔ４において点２２２と２２６の電位は基準レ
ベルV0に戻る（第４５ｄ図）。こゝで電荷状態は
再度第４５ａ図に示すようになるが、信号電荷は
全て隣のコンデンサに転送済みになつている。同
時に次の相が開始し、同じサイクルが繰り返さ
れ、１段だけ進む。

第４３図に示す回路は３個のレベルを有するク
ロツク信号（φ２及びφ４）が必要であるという
欠点を抱えている。第４６図は２個のレベルだけ
で済むクロツク信号を用いる変形例を示す。この
回路は第４３図の回路と同一であるが、点２３
１，２３５及び以后のこれに対応する点にはクロ
ツク信号を印加せず、その代りにトランジスタＴ
２３２，Ｔ２３４等の制御電極に印加されるクロ
ツク信号φ１の低レベルVLより高く、高レベル
より低い定電圧VRを印加する。

第４７図は夫々第４６図の回路の点２３３，２
３７等、点２３０，２３４，２３８等及び点２３
２，２３６等に印加するクロツク信号φ１，φ２
及びφ３を示す。また第４８図は瞬時ｔ０，ｔ
１，ｔ２，ｔ３，ｔ４及びｔ５における電荷状態
を示す。最初の瞬時ｔ０ではトランジスタＴ２３
２及びＴ２３４がカツトオフで、点２３０，２３
４及び２３８の電位が高レベルで、点２３２及び
２３６の電位が低レベルである。この瞬時ｔ０に
おいてコンデンサＣ２３０に正の信号電荷＋q1
があり、コンデンサＣ２３２に負の信号電荷−
q2があると仮定する（第４８ａ図）。この時正の
信号電荷＋q1は直ちに障壁VRを越えてコンデン
サＣ２３１に流れ去る。瞬時ｔ１において点２３
２，２３６の電位が上昇し、コンデンサＣ２３１
及びＣ２３３が障壁VR以上に充電される（第４
８ｂ図）。瞬時ｔ２において点２３２及び２３６
の電位が再度下がり、コンデンサＣ２３０，Ｃ２
３２及びＣ２３４が基準レベルVR迄放電する。
この時信号電荷＋q1及び−q2は夫々隣のコンデ
ンサＣ２３１及びＣ２３３に移つてしまつている
（第４８ｃ図）。瞬時ｔ３においてトランジスタＴ
２３０，Ｔ２３２及びＴ２３４がターンオンし、
障壁の高さが障壁VRよりも十分低いVLになる。
すると電荷はコンデンサＣ２３０，Ｃ２３２及び
Ｃ２３４から夫々前段のコンデンサＣ２２９，Ｃ
２３１及びＣ２３３に流れる（第４８ｄ図）。瞬
時ｔ４において点２３０，２３４及び２３８の電
位が下がるとコンデンサＣ２２９，Ｃ２３１及び
Ｃ２３３が基準レベルVL迄放電し、信号電荷＋
q1及び−q2は夫々コンデンサＣ２３２及びＣ２
３４に転送される（第４８ｅ図）。瞬時ｔ５にお
いてトランジスタＴ２３０，Ｔ２３２及びＴ２３
４並びにそれ以后の対応するトランジスタが再度
ターンオフし、コンデンサＣ２３０，Ｃ２３２及
びＣ２３４の電位が再度上昇する（第４８ｆ図）。
こうして電荷状態は再度第４８ａ図に示すように
なるが、信号電荷は２段先に移つている。そして
種々のコンデンサ上の基準電荷はこの転送中に
夫々レベルVL及びVRに戻つている。

本発明は以上図示した実施例に限定されるもの
ではない。種々の変形を加えることができる。ま
たＰチヤネルFETの代りにｎチヤネルFETを使
うこともできる。Ｐチヤネルトランジスタとｎチ
ヤネルトランジスタとを組み合せることもでき
る。殊に前述した差動電荷増幅器の場合において
そうである。FETの代りに本発明の原理をバイ
ポーラトランジスタと組み合せることができる。
絶縁ゲート型電界効果トランジスタを用いる場合
は電荷結合装置（CCD）で知られている技術、
例えば１本のチヤネルに複数本の絶縁電極を設け
ることにより多数のトランジスタと多数のコンデ
ンサを形成する技術も使用できる。また各実施例
で例示したクロツク信号も異なる形にすることが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は既知のスイツチトキヤパシタ積分器の
回路図、第２図は第１図の回路で使用するクロツ
ク信号の波形図、第３図は既知の電荷増幅器の回
路図、第４図は既知のバケツリレー装置メモリの
回路図、第５図は第４図の回路でどのようにして
電荷転送が行なわれるのかを示す説明図、第６図
は本発明電荷転送装置の基本回路図、第７図は第
６図の回路でどのようにして電荷転送が行なわれ
るかを示す説明図、第８図は本発明の原理を用い
る積分回路の回路図、第９図は第８図の回路で使
用するクロツク信号の波形図、第１０図は第８図
の積分回路の第１の変形例の回路図、第１１図は
第８図の積分回路をFETで構成する場合の説明
図、第１２図は第８図の積分回路の第２の変形例
の回路図、第１３図は第１２図の回路で用いるク
ロツク信号の波形図、第１４図は第１２図の回路
でどのようにして電荷転送が行なわれるかを示す
説明図、第１５図は第８図の積分回路の第３の変
形例を示す説明図、第１６図は第１５図の回路で
使用するクロツク信号の波形図、第１７図は第１
５図の回路でどのようにして電荷転送が行なわれ
るかを示す説明図、第１８図は読み出し回路を付
した第８図の積分回路の回路図、第１９図は第１
８図の回路で用いるクロツク信号の波形図、第２
０図は本発明の原理を用いるダイナミツクサンプ
リング回路の回路図、第２１図は第２０図のダイ
ナミツクサンプリング回路で用いるクロツク信号
の波形図、第２２図は第２０図のダイナミツクサ
ンプリング回路でどのようにして電荷転送が行な
われるかを示す説明図、第２３図は本発明の原理
を用いる電荷増幅器の回路図、第２４図は第２３
図の電荷増幅器で用いるクロツク信号の波形図、
第２５図は第２３図の電荷増幅器でどのようにし
て電荷転送が行なわれるのかを示す説明図、第２
６図は第２３図の電荷増幅器の第１の変形例の回
路図、第２７図は第２６図の回路で用いるクロツ
ク信号の波形図、第２８図は第２６図の回路でど
のようにして電荷転送が行なわれるのかを示す説
明図、第２９図は第２３図の回路の第２の変形例
の回路図、第３０図は第２９図の回路で用いるク
ロツク信号の波形図、第３１図は第２９図の回路
でどのようにして電荷転送が行なわれるかを示す
説明図、第３２図は本発明の原理を用いる第１の
タイプの差動電荷増幅器の回路図、第３３図は第
３２図の回路で用いるクロツク信号の波形図、第
３４図は第３２図の差動電荷増幅器の第１の変形
例の回路図、第３５図は第３４図の回路で用いる
クロツク信号の波形図、第３６図は第３２図の差
動電荷増幅器の第２の実施例の回路図、第３７図
は第３６図の回路で用いるクロツク信号の波形
図、第３８図は本発明の原理を用いる第２のタイ
プの差動電荷増幅器の回路図、第３９図は第３８
図の回路で用いるクロツク信号の波形図、第４０
図は本発明の原理を用いる読み出し回路の回路
図、第４１図は差動電荷増幅器に第４０図の読み
出し回路を接続したところを示す回路図、第４２
図は第３８，４０又は４１図の回路で使用する再
生回路の回路図、第４３図は本発明の原理を用い
るバケツリレー素子メモリの回路図、第４４図は
第４３図の回路で用いるクロツク信号の波形図、
第４５図は第４３図のバケツ素子メモリ回路でど
のようにして電荷転送が行なわれるかを示す説明
図、第４６図は第４３図の回路の一変形例の回路
図、第４７図は第４６図の回路で用いるクロツク
信号の波形図、第４８図は第４６図の回路でどの
ようにして電荷転送が行なわれるかを示す説明図
である。 Ｃ１１〜Ｃ２３４……コンデンサ、Ｔ１１〜Ｔ
２３４……トランジスタ、１１〜２３８……点、
φ……クロツク信号、VL……しきい値レベル。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 初期の基準電荷レベルを有する第１のコンデ
   ンサから第１の点へ、少なくとも第１の転送中
   は、第１のしきい値レベルを呈するトランジスタ
   回路を経て信号電荷を転送する方法において、 前記信号電荷は前記基準電荷レベルに関して正
   または負であり、第１段階では、前記第１の点か
   ら第１のコンデンサが少なくとも前記しきい値レ
   ベルになるまで充電されるように第１の点から第
   １のコンデンサに電荷を転送するように前記トラ
   ンジスタ回路をバイアスし、第２段階では、前記
   第１のコンデンサが前記第１の点に向かつて前記
   しきい値レベルになるまで放電されるように前記
   トランジスタ回路をバイアスすることを特徴とす
   る電荷転送方法。 ２ 第１のコンデンサと、第１の点と、この第１
   のコンデンサと第１の点との間に接続され、しき
   い値レベルを有するトランジスタ回路と、第１の
   段階では上記第１の点から上記第１のコンデンサ
   へ電荷転送が行われるように上記トランジスタ回
   路をバイアスし、第２段階では上記第１のコンデ
   ンサが上記第１の点に向かつてこの第２段階にお
   いて上記トランジスタ回路で決まるしきい値レベ
   ルになるまで放電するように上記トランジスタ回
   路をバイアスするクロツク信号手段とを具えるこ
   とを特徴とする電荷転送装置。 ３ 前記トランジスタ回路に第１の主電極および
   第２の主電極並びに制御電極を有する第１のトラ
   ンジスタを設け、この第１の主電極を第１のコン
   デンサに接続し、第２の主電極を前記第１の点に
   接続し、制御電極を少なくとも前記第２段階にお
   いて第１の電圧源に接続して前記しきい値レベル
   をとれるようにし、前記クロツク信号手段にスイ
   ツチング電圧源を設け、このスイツチング電圧源
   を前記第１の点に接続し、この第１の点を前記第
   １段階ではこの第１の点から前記第１のコンデン
   サに電荷転送が行われるような電圧にバイアス
   し、前記第２段階では上記第１のコンデンサから
   前記しきい値レベルを超えて上記第１の点へ電荷
   転送が行われるようにバイアスするように構成し
   たことを特徴とする特許請求の範囲第２項記載の
   電荷転送装置。 ４ 前記第１の点と前記スイツチング電圧源との
   間に第２コンデンサを接続したことを特徴とする
   特許請求の範囲第３項記載の電荷転送装置。 ５ 前記クロツク信号手段に第２のスイツチング
   電圧源を設け、この第２のスイツチング電圧源を
   前記第１のトランジスタの制御電極に接続し、こ
   の第１のトランジスタを第２段階においては前記
   しきい値レベルにスイツチングし、第１段階に先
   立つ第３段階ではターンオフするように構成した
   ことを特徴とする特許請求の範囲第３項または第
   ４項記載の電荷転送装置。 ６ 前記第１のコンデンサと第１の点との間に前
   記第１のトランジスタと直列になるように第２の
   トランジスタを接続し、前記クロツク信号手段に
   第２のスイツチング電圧源を設け、この第２のス
   イツチング電圧源を上記第２のトランジスタの制
   御電極に接続し、第１および第２段階ではこの第
   ２のトランジスタをターンオンし、第１段階に先
   立つ第３段階ではこの第２のトランジスタをター
   ンオフするように構成したことを特徴とする特許
   請求の範囲第３項または第４項記載の電荷転送装
   置。 ７ 前記トランジスタ回路に第１および第２の主
   電極並びに制御電極を具える第１のトランジスタ
   を設け、この第１の主電極を第１のコンデンサを
   介して第２の点に接続し、第２の主電極を第１の
   点に接続し、制御電極を第３の点に接続し、さら
   に第１のスイツチング電圧源を具えるロツク信号
   手段を設け、この第１のスイツチング電圧源を上
   記第２の点および第３の点に接続し、この第２と
   第３の点の電位を第１の段階では第１の点から第
   １のコンデンサへ電荷転送が行われるようなレベ
   ルにスイツチし、第２の段階では第１のコンデン
   サから第１の点へ電荷転送が行われるようなレベ
   ルにスイツチし、前記しきい値レベルを第２段階
   における第３の点の電位で決めるように構成した
   ことを特徴とする特許請求の範囲第２項記載の電
   荷転送装置。 ８ 前記第１の点を第２のコンデンサを介して固
   定電位点４４に接続したことを特徴とする特許請
   求の範囲第７項記載の電荷転送装置。 ９ 前記クロツク信号手段を前記第１および第２
   段階に先立つ第３の段階では前記第１のトランジ
   スタをターンオフするように構成したことを特徴
   とする特許請求の範囲第７項または第８項記載の
   電荷転送装置。 １０ 前記第１の点と第１のコンデンサの間に第
   １のトランジスタと直列に第２のトランジスタを
   接続し、クロツク信号手段に第２のスイツチング
   電圧源を設け、この第２のスイツチング電圧源を
   上記第２のトランジスタの制御電極５６に接続
   し、第１と第２の段階ではこの第２のトランジス
   タをターンオンし、第２段階に続く第３の段階で
   はこの第２のトランジスタをターンオフするよう
   に構成したことを特徴とする特許請求の範囲第７
   項または第８項記載の電荷転送装置。 １１ 前記第１のコンデンサの、前記トランジス
   タ回路に接続した側の電極を信号電荷入力端子に
   も接続したことを特徴とする特許請求の範囲第２
   項乃至第１０項のいずれかに記載の電荷転送装
   置。 １２ 前記第１のコンデンサの、前記トランジス
   タ回路に接続した側とは反対側の電極を信号電荷
   入力端子に接続したことを特徴とする特許請求の
   範囲第２項乃至第１０項のいずれかに記載の電荷
   転送装置。 １３ 前記第１のトランジスタの制御電極を少な
   くとも第２段階では信号電圧出力端子に接続し、
   前記しきい値レベルをこの信号電圧で決まるよう
   に構成したことを特徴とする特許請求の範囲第３
   項乃至第１０項のいずれかに記載の電荷転送装
   置。 １４ 前記第１のトランジスタの制御電極に第３
   のコンデンサを接続し、この第３のコンデンサを
   信号出力端子に接続して信号電荷を受け取るよう
   に構成したことを特徴とする特許請求の範囲第３
   項乃至第１０項のいずれかに記載の電荷転送装
   置。 １５ 前記信号電荷入力端子と第１のコンデンサ
   の間にトランジスタスイツチを接続し、このトラ
   ンジスタスイツチをクロツク信号手段に接続し、
   第１と第２の段階ではこのトランジスタスイツチ
   が非導通状態となり、第１段階に先立つ第４の段
   階で導通状態になるように構成したことを特徴と
   する特許請求の範囲第１１項記載の電荷転送装
   置。 １６ 前記第１の点をサンプリング回路の入力端
   子に接続したことを特徴とする特許請求の範囲第
   １５項記載の電荷転送装置。 １７ 前記第１の点をクロツク信号手段に結合
   し、第２段階に先立つ第３の段階で第１の点の電
   位のレベルをシフトさせるように構成したことを
   特徴とする特許請求の範囲第１６項記載の電荷転
   送装置。 １８ 前記サンプリング回路に制御電極並びに第
   １および第２の主電極を具える第３のトランジス
   タを設け、制御電極を第１の点に接続し、第１の
   主電極を出力端子と第３のコンデンサに接続し、
   第２の主電極をスイツチング点に接続し、このス
   イツチング点にクロツク信号手段を接続して第２
   段階に続く第３の段階では上記スイツチング点の
   電位をこのスイツチング点から前記第３のコンデ
   ンサへ電荷が転送されるようにスイツチし、次の
   第４の段階では第３のコンデンサが第２のコンデ
   ンサの電荷が決まるレベルまで放電するようにス
   イツチするように構成したことを特徴とする特許
   請求の範囲第１６項または第１７項記載の電荷転
   送装置。 １９ 前記第１のコンデンサの、第１のトランジ
   スタに接続した側の電極を第３のトランジスタを
   介して信号入力端子に接続し、第３のトランジス
   タの制御電極を固定電位点に接続し、第３のコン
   デンサを信号入力端子に接続し、上記固定電位
   を、第１段階では上記第３のコンデンサが第１の
   点から電荷を受け取り、第２段階ではこの第３の
   コンデンサが第１の点に向かつて固定電位により
   決まるレベルまで放電するように選んだことを特
   徴とする特許請求の範囲第５項または第６項記載
   の電荷転送装置。 ２０ 前記第１のコンデンサをサンプリング回路
   の入力端子に接続し、第１段階に先立つ第４の段
   階で第１のコンデンサ上の電荷をサンプリングす
   るように構成したことを特徴とする特許請求の範
   囲第１９項記載の電荷転送装置。 ２１ 前記サンプリング回路に制御電極ならびに
   第１および第２の主電極を具える第４のトランジ
   スタを設け、制御電極を第１のコンデンサの、第
   １のトランジスタに接続した側の電極に接続し、
   第１の主電極を出力端子と第４のコンデンサに接
   続し、第２の主電極をスイツチング点に接続し、
   このスイツチング点にクロツク信号手段を接続し
   て前記の第１の段階に先立つ第４の段階では上記
   スイツチング点の電位を先ずこのスイツチング点
   から第４のコンデンサへ電荷が転送され、次に第
   ４のコンデンサが上記スイツチング点に向かつて
   第１のコンデンサの電荷で決まるレベルまで放電
   するようにスイツチするように構成したことを特
   徴とする特許請求の範囲第２０項記載の電荷転送
   装置。 ２２ 前記第１の点を第３のトランジスタを介し
   てこの第３のトランジスタが導通状態にある時に
   第２のコンデンサがその電位まで充電される電位
   の点に接続し、第３のトランジスタの制御電極を
   クロツク信号手段に接続して第１段階に先立つ第
   ４の段階で第３のトランジスタをターンオンする
   ように構成したことを特徴とする特許請求の範囲
   第１２項記載の電荷転送装置。 ２３ 前記第１の点をサンプリング回路の入力端
   子に接続して第２段階に続く段階では第２のコン
   デンサの電位をサンプリングするように構成した
   ことを特徴とする特許請求の範囲第２２項記載の
   電荷転送装置。 ２４ 前記第１の点を第３のトランジスタを介し
   て第４の点に接続し、第３のトランジスタの制御
   電極をクロツク信号手段に接続して第１および第
   ２段階で第３のトランジスタをターンオフし、上
   記第４の点に第４のコンデンサを接続し、この第
   ４の点を第４のトランジスタを介して第５の点に
   接続し、上記第４のトランジスタの制御電極をク
   ロツク信号手段に接続して第１および第２段階で
   この第４のトランジスタをターンオフし、第１段
   階に先立つ第４の段階でこの第４のトランジスタ
   をターンオンし、前記第５の点に第１、第２およ
   び第３のコンデンサが第１、第３および第４のト
   ランジスタにより与えられるしきい値を超えた前
   記電位まで充電されるような電位を与え、その後
   でこの第５の点の電位を第１のコンデンサがこの
   第５の点に向かつて第１のトランジスタで決まる
   しきい値レベルまで放電し、第２のコンデンサが
   第３のトランジスタで決まるレベルまで放電し、
   第３のコンデンサが第４のトランジスタで決まる
   レベルまで放電するようにスイツチするように構
   成したことを特徴とする特許請求の範囲第１２項
   記載の電荷転送装置。 ２５ 前記第３のトランジスタＴ１４５の制御電
   極を第２のコンデンサの、第１の点に接続した側
   とは反対側の電極に接続したことを特徴とする特
   許請求の範囲第２４項記載の電荷転送装置。 ２６ 前記第１の点を第１のサンプリング回路に
   接続し、第４の点を第２のサンプリング回路に接
   続したことを特徴とする特許請求の範囲第２４項
   または第２５項記載の電荷転送装置。 ２７ 第１段階に先立つ第３の段階で信号電荷を
   第１の入力端子から第１のコンデンサへ送る第１
   の手段と、第２のコンデンサと、第３段階で信号
   電荷を第２の入力端子から第２のコンデンサへ送
   る第２の手段と、第３段階と第１段階との間にあ
   る第４の段階で第１のコンデンサと第２のコンデ
   ンサとを直列に接続するスイツチング手段と、第
   １および第２段階で第２のコンデンサを第１の点
   に接続するスイツチング手段とを設け、前記第１
   の手段に第２のトランジスタを設け、この第２の
   トランジスタの第１の主電極を第１のコンデンサ
   に接続し、第２の主電極を第３のコンデンサを介
   して第１の信号入力端子に接続し、制御電極を一
   定電位の点に接続し、前記第２の手段に第３のト
   ランジスタを設け、この第３のトランジスタの第
   １の主電極を第２のコンデンサに接続し、第２の
   主電極を第４のコンデンサを介して第２の信号入
   力端子に接続し、制御電極を一定電位の点に接続
   したことを特徴とする特許請求の範囲第２項また
   は第３項記載の電荷転送装置。 ２８ 第１段階に先立つ第３の段階で信号電荷を
   第１の入力端子から第１のコンデンサへ送る第１
   の手段と、第２のコンデンサと、第３段階で信号
   電荷を第２の入力端子から第２のコンデンサへ送
   る第２の手段と、第１段階と第３段階との間にあ
   る第４の段階で第１のコンデンサと第２のコンデ
   ンサとを並列に接続する第１のスイツチング手段
   と、第１および第２段階で第２のコンデンサを第
   １の点に接続する第２のスイツチング手段とを設
   け、前記第１の手段に第２のトランジスタを設
   け、この第２のトランジスタの第１の主電極を第
   １のコンデンサに接続し、第２の主電極を第３の
   コンデンサを介して第１の信号入力端子に接続
   し、制御電極を一定電位の点に接続し、前記第２
   の手段に第３のトランジスタを設け、この第３の
   トランジスタの第１の主電極を第２のコンデンサ
   に接続し、第２の主電極を第４のコンデンサを介
   して第２の信号入力端子に接続し、制御電極を一
   定電位の点に接続したことを特徴とする特許請求
   の範囲第２項または第３項記載の電荷転送装置。 ２９ 第１のトランジスタと第２のトランジスタ
   との間に第１のコンデンサを接続し、第３のトラ
   ンジスタと第１の点との間に第２のコンデンサを
   接続し、第１と第２のスイツチング手段に第４と
   第５のトランジスタを設け、第４と第１と第２の
   段階では第１のコンデンサの極板と第２のコンデ
   ンサの極板とを交さするように接続し、第４段階
   では第１のトランジスタをターンオフさせるよう
   に構成したことを特徴とする特許請求の範囲第２
   ７項または第２８項に記載の電荷転送装置。 ３０ 第２のコンデンサと第３のトランジスタと
   の間の接続点をサンプリング回路の入力端子に接
   続して第４段階においてこの接続点の電位をサン
   プリングするように構成したことを特徴とする特
   許請求の範囲第２９項記載の電荷転送装置。 ３１ 第１と第２のコンデンサの、第２と第３の
   トランジスタに接続した側とは反対側の電極を第
   ４のトランジスタを介して第１の点に接続し、こ
   の第４のトランジスタの制御電極を一定電位の点
   に接続し、第１と第２のスイツチング手段を第２
   のコンデンサの、第３のトランジスタに接続した
   側の電極と第１の点との間に接続される第５のト
   ランジスタで構成したことを特徴とする特許請求
   の範囲第２７項または第２８項記載の電荷転送装
   置。 ３２ 第１のトランジスタと第２のトランジスタ
   との間に第１のコンデンサを接続し、第３のトラ
   ンジスタと第１の点との間に第２のコンデンサを
   接続し、第１のスイツチング手段を第２のトラン
   ジスタの第１の主電極と第３のトランジスタの第
   １の主電極との間に接続された第４のトランジス
   タで構成し、この第４のトランジスタも第１およ
   び第２の段階でターンオンし、第２のスイツチン
   グ手段を第２のコンデンサに並列に接続された第
   ５のトランジスタで構成したことを特徴とする特
   許請求の範囲第２７項または第２８項記載の電荷
   転送装置。 ３３ 第１のトランジスタと第１のコンデンサと
   の間の接続点をサンプリング回路の入力端子に接
   続し、第４段階においてこの接続点の電位をサン
   プリングするように構成したことを特徴とする特
   許請求の範囲第３１項または第３２項記載の電荷
   転送装置。 ３４ 第１のコンデンサと第１のトランジスタと
   の間の第４の点に接続された第１の信号入力端子
   と、第５の点に接続された第２の信号入力端子
   と、第５の点と固定電位の第２の点との間の第３
   のコンデンサと、上記の固定電位の第２の点と第
   ４の点との間に接続された第１のコンデンサと、
   第１のトランジスタの制御電極に接続された第５
   の点とを設け、前記第１の信号入力端子と第４の
   点との間に第４のコンデンサと第３のトランジス
   タとをこの順序で設け、第２の信号入力端子と第
   ３の点との間に第５のコンデンサと第４のトラン
   ジスタとをこの順序で設け、第３のトランジスタ
   とをこの順序で設け、第３のトランジスタの制御
   電極と第４のトランジスタの制御電極とをクロツ
   ク信号手段に接続して第１と第２の段階において
   これらの第３と第４のトランジスタをターンオフ
   することを特徴とする特許請求の範囲第４項また
   は第５項記載の電荷転送装置。 ３５ 第１のコンデンサと第１のトランジスタと
   の間の第４の点に接続された第１の信号入力端子
   と、第１のトランジスタの制御電極に接続されて
   いる第３の点に接続された第２の信号入力端子
   と、第１のコンデンサを介して第４の点に接続さ
   れている第２の点と第３の点との間に接続された
   第３のコンデンサとを設け、第２の点を前記第１
   のスイツチング電圧源に接続し、前記第１の信号
   入力端子と第４の点との間に第４のコンデンサと
   第３のトランジスタとをこの順序で設け、第２の
   信号入力端子と第３の点との間に第５のコンデン
   サと第４のトランジスタとをこの順序で設け、第
   ３のトランジスタとをこの順序で設け、第３のト
   ランジスタの制御電極と第４のトランジスタの制
   御電極とをクロツク信号手段に接続して第１と第
   ２の段階においてこれらの第３と第４のトランジ
   スタをターンオフすることを特徴とする特許請求
   の範囲第８項または第９項のいずれかに記載の電
   荷転送装置。 ３６ 第３の点を第５のトランジスタを介して第
   ６の点に接続し、第４の点を第６のトランジスタ
   を介して第５の点に接続し、これらの第６と第５
   のトランジスタの制御電極をクロツク信号手段に
   接続して第２の段階に続く第４の段階でこれらの
   第６と第５のトランジスタをターンオンすること
   を特徴とする特許請求の範囲第３４項または第３
   ５項記載の電荷転送装置。 ３７ 第１のトランジスタと第１の点との間に第
   ２のトランジスタを接続し、第１と第２のトラン
   ジスタの接続点と第４の点との間に第３のトラン
   ジスタを設け、上記第４の点を第３のコンデンサ
   を介して第２の点に接続し、第１の点と第５の点
   との間に第２のコンデンサを接続し、入力端子と
   第６の点との間に第１のコンデンサを接続し、第
   ３のトランジスタの制御電極をクロツク信号手段
   に接続して第３の段階においてこの第３のトラン
   ジスタをターンオンするように構成したことを特
   徴とする特許請求の範囲第６項記載の電荷転送装
   置。 ３８ 第２の点を第６の点に接続し、第６の点を
   上記第１のスイツチング電圧源に接続したことを
   特徴とする特許請求の範囲第３７項記載の電荷転
   送装置。 ３９ 特許請求の範囲第３８項記載の第１と第２
   の電荷転送装置を設け、このうち第１の電荷転送
   装置の第１のコンデンサを第２の電荷転送装置の
   第３のコンデンサと同一とし、第１の電荷転送装
   置の第３のコンデンサを第２の電荷転送装置の第
   １のコンデンサと同一とし、第１の電荷転送装置
   の第２のトランジスタの制御電極を第２の電荷転
   送装置の第３のトランジスタの制御電極に接続
   し、第１の電荷転送装置の第３のトランジスタの
   制御電極を第２の電荷転送装置の第２のトランジ
   スタの制御電極に接続したことを特徴とする特許
   請求の範囲第３８項記載の電荷転送装置。 ４０ 入力端子と第４の点との間に第４のトラン
   ジスタを設け、この第４のトランジスタの制御電
   極をクロツク信号手段に接続して第４の段階にお
   いてこの第４のトランジスタをターンオンし、第
   １と第２のコンデンサの電荷を再生することを特
   徴とする特許請求の範囲第３７項、第３８項また
   は第３９項記載の電荷転送装置。 ４１ 入力端子を第５のトランジスタを介して第
   ７の点に接続すると共に第４の点を第６のトラン
   ジスタを介して第７の点に接続し、第５と第６の
   トランジスタの制御電極をクロツク信号手段に接
   続して第４の段階において第５と第６のトランジ
   スタをターンオンするように構成したことを特徴
   とする特許請求の範囲第４０項記載の電荷転送装
   置。 ４２ 第７の点を一定電位とすることを特徴とす
   る特許請求の範囲第３６項または第４１項に記載
   の電荷転送装置。 ４３ 第７の点をクロツク信号手段に接続して第
   ４の段階において第７の点の電位を脈動させるよ
   うに構成したことを特徴とする特許請求の範囲第
   ３６項または第４１項に記載の電荷転送装置。 ４４ 少なくとも入力端子をサンプリング回路の
   入力端子に接続したことを特徴とする特許請求の
   範囲第３７項乃至第４３項のいずれかに記載の電
   荷転送装置。 ４５ 第４の点をサンプリング回路の入力端子に
   接続したことを特徴とする特許請求の範囲第４４
   項記載の電荷転送装置。 ４６ サンプリング回路に制御電極並びに第１お
   よび第２の主電極を具える第７のトランジスタを
   設け、制御電極をサンプリング回路の入力端子に
   接続し、第１の主電極を出力端子と第５のコンデ
   ンサとに接続し、第２の主電極をスイツチング点
   に接続し、このスイツチング点にクロツク信号手
   段を接続して第３の段階ではこのスイツチング点
   の電位をこのスイツチング点から第５のコンデン
   サへ電荷が転送され、次に上記スイツチング点の
   第５のコンデンサが入力端子にかかる電圧で決ま
   るレベルまで放電するように構成したことを特徴
   とする特許請求の範囲第３０，３３，４４または
   ４５項に記載の電荷転送装置。 ４７ 複数個の同一構成の装置を直列接続して構
   成された電荷転送装置において、各装置の第１の
   点を次の装置の第１のコンデンサと接続し、これ
   らの装置を交互に第１と第２の群に帰属させ、群
   毎に当該群のクロツク信号手段に接続し、第２の
   群で前記第２段階を実行した後に第１の群で前記
   第１の段階を実行し、第１の群で第１段階を実行
   した後に第１の群で第２段階を実行するように前
   記クロツク信号手段を構成したことを特徴とする
   特許請求の範囲第２項記載の電荷転送装置。 ４８ 全て第１の群に属し、制御電極が第２の点
   に接続されている複数の第１のトランジスタと、
   全て第２の群に属し、制御電極が第４の点に接続
   されている複数の第２のトランジスタとを設け、
   これらの第１と第２のトランジスタを交互に直列
   に接続し、さらに全て第１の群に属し、第１のト
   ランジスタから第２のトランジスタに続く接続点
   と第３の点とに接続される複数の第１のコンデン
   サと、全て第２の群に属し第２のトランジスタか
   ら第１のトランジスタへ続く接続点と第４の点と
   に接続される複数の第２のコンデンサとを設けた
   ことを特徴とする特許請求の範囲第４７項記載の
   電荷転送装置。 ４９ 第２と、第３と、第４と第５の点をクロツ
   ク信号手段に接続して予め定められたしきい値レ
   ベルで第１と第２のトランジスタを交互にターン
   オンし、第１のトランジスタが導通している時は
   第５の点の電位を基準値にし、この基準値に対す
   る第３の点の電位を切替えて先ず第１のコンデン
   サから第１のトランジスタを経て第２のコンデン
   サに電荷を転送し、次に第２のコンデンサから第
   １のトランジスタにより与えられるしきい値を超
   えて第１のコンデンサへ電荷を転送し、第２のト
   ランジスタが導通している時は第３の点の電位を
   上記基準値にし、この基準値に対する第５の点の
   電位を切替えて先ず第２のコンデンサから第２の
   トランジスタを経て第１のコンデンサへ電荷を転
   送し、次に第１のコンデンサから第２のトランジ
   スタにより与えられるしきい値を超えて第２のコ
   ンデンサへ電荷を転送するように構成したことを
   特徴とする特許請求の範囲第４８項記載の電荷転
   送装置。 ５０ 第４の点を一定電位の点に接続し、第２
   と、第３と、第５の点をクロツク信号手段に接続
   し、順次に第１のトランジスタを第１の期間では
   導通させて第１のしきい値レベルをとらせ、第２
   の期間ではカツトオフとし、第４の点の電位で形
   成される第２のトランジスタの第２のしきい値レ
   ベルを前記第１のしきい値レベルと第２の期間に
   おいて第１のトランジスタがとるしきい値レベル
   との間にし、第１の期間において第３の点の電位
   を切替えて先ず第１のコンデンサから第１のトラ
   ンジスタを経て第２のコンデンサに電荷を転送
   し、次に第２のコンデンサから第１のトランジス
   タにより与えられる第１のしきい値を超えて第１
   のコンデンサへ電荷を転送し、第２の期間におい
   て第５の点の電位を切替えて先ず第２のコンデン
   サから第２のトランジスタを経て第１のコンデン
   サへ電荷を転送し、次に第１のコンデンサから第
   ２のトランジスタにより与えられるしきい値を超
   えて第２のコンデンサへ電荷を転送するように構
   成したことを特徴とする特許請求の範囲第４８項
   記載の電荷転送装置。