JPS5838940B2 - ホウシヤカンチソウチ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は一般に放射を感知し、この放射に従って電気
信号を発生する装置並びに回路を含む装置に関する。

特にこの発明は、電磁放射束によって発生された電荷を
感知して貯蔵し、貯蔵された電荷を電気的に読出すこの
ような装置に関する。

この発明は昭和４８年特許願第６８８３３号に記載され
る発明の改良に関する。

前掲特許願に記載される放射感知装置は一方の導電型の
半導体材料の基体を持ち、複数個の貯蔵箇所が複数個の
行及び列に分けて配置され、放射によって発生された少
数担体をその中に貯蔵する。

各々の貯蔵箇所が行の向きの導体−絶縁体−半導体容量
性セルと、密に結合された列の向きの導体−絶縁体−半
導体容量性セルとを含む。

１行の貯蔵箇所に属する各々の行の向きの導電部材又は
板が夫々の行導体線に接続される。

１列の貯蔵箇所に属する各々の列の向きの導電部材又は
板が夫々の列導体線に接続される。

基体を大地又は基準電位点に周期的に接続し且つそれか
ら遮断するスイッチング手段を設ける。

行及び列導体線を基準電位点の電位に対して予定の電位
に受電し、第１及び第２の導電板の下にある基体内に空
乏領域を設定する手段を設けると共に、隣合った第１及
び第２の導電板の下にある空乏領域を結合する。

行線の電位を変えて、行の向きの貯蔵セルに貯蔵されて
いる電荷を列の向きの貯蔵セルに流れ込ませることによ
・す、１行の貯蔵箇所に貯蔵された電荷が選択的に読出
される。

各々の列線の電位を順次変えて、その中に貯蔵された担
体を順次基体に注入すると同時に、毎回の担体の注入の
間、基体を大地又は基準電位から遮断することによ０、
列の向きのセルに貯蔵された電荷を読出す。

この毎回の注入により、基体の回路に夫々の電流が流れ
、これを積分静電容量の両端で感知する。

この静電容量は、導体線並びにそれに接続された導電部
材の基体に対する固有の静電容量を含む。

積分静電容量に発生された電圧の変化を周期的に標本化
して、標本の振幅の変化に応じて時間的に変化する電気
出力を発生する手段を設ける。

配列内にある貯蔵箇所の数が増加すると、大地又は基準
電位点に対する基体の固有の静電容量の合計も増加し、
この為静電容量の両端に発生される信号電圧が減少する
。

この結果、多数の対の貯蔵セルを持つ配列では、信号レ
ベルが非常に低くなることがある。

更に、選ばれた貯蔵箇所以外の、導体−絶縁体−半導体
容量性セルから光子によって発生された電流が、スイッ
チング手段によって側路されていない時の積分静電容量
を通過すると、光子によって発生された合計の電流は、
選ばれた貯蔵箇所からの電流をこえ、その為所望の信号
をマスクすることがある。

注入電流が、読出す箇所以外の箇所で光子によって発生
された電子−正孔の対によって流れる光子によって発生
された電流をこえる時でも、このように光子によって発
生された電流は信号電流に雑音を持込み、この為積分静
電容量の両端に現われる電圧に雑音を持込む。

基体を周期的に大地又は基準電位から遮断する前述のよ
うな配列では、配列を動作させる為に配列と同じ基体上
に設けられた回路を隔離して、外米雑音が感知された信
号に入り込むのを避けなければならない。

更に、注入電荷が基体を通して読出されるような装置で
は、一度に配列の単一の装置しか読出すことが出来ず、
その結果配列の規模並びに動作速度が制限される。

この発明は前述の種類の放射応答装置に於ける前述の問
題を克服することを目的とする。

従って、この発明の目的は、改良された表面電荷貯蔵装
置並びにこの装置を動作させる方法を提供することであ
る。

この発明の１面では、所望の結果を達成する為、放射感
知装置が一方の導電型であって主面を持つ半導体材料の
基体と、前記主面に隣接して基体の一部分の領域に絶縁
されて重なる導電部材とを含む。

電圧手段を導電部材と基体との間の回路に接続し、導電
部材と基体との間に、前記一部分から多数電荷担体を空
乏させるような成る値の電圧を加える。

基体を放射に対して露出させ、前記一部分で発生された
少数担体がその中に貯蔵されるようにする手段を設け、
更に、前記電圧を成る期間の量刑の値に下げ、その後略
前記成る値の電圧を再び設定する手段を設ける。

最後に、導電部材と基体との間に、前記一部分に貯蔵さ
れた電荷を前記一部分から追い出し、当該回路手段に電
流を流れさせるように回路手段を接続する。

この回路手段は、流れる電流の積分である信号を発生す
る手段を含む。

この発明の第２の面では、一方の導電型であって主面を
持つ半導体材料の基体と、各々前記主面に絶縁されて重
なり且つ基体と第１の導体−絶縁体−半導体コンデンサ
を形成する複数個の第１の導電板と、各々夫々の第１の
導電板に隣接して行及び列から成るマトリクスに配置さ
れた複数個の対の板を形成すると共に、夫々前記主面に
絶縁されて重なって、各々が夫々の第１の導体−絶縁体
−半導体コンデンサに結合された第２の導体−絶縁体−
半導体コンデンサを基体と形成する複数個の第２の導電
板と、各々の列にある第２の導電板を夫々の列導体線に
接続するようにした複数個の列導体線と、各々の行にあ
る第１の導電板を夫々の行導体線に接続するようにした
複数個の行導体線とを設ける。

行導体線と基体との間に、その下にある基体の夫々の第
１の部分から多数電荷担体を空乏させる第１の電圧を加
える第１の電圧手段を設ける。

列導体線と基体との間の回路に第２の電圧手段を接続し
、列導体線と基体との間に、その下にある基体の夫々の
第２の部分から多数電荷担体を空乏させる第２の電圧を
加える。

基体は第２の電圧手段に対し一定の電位に保たれる。

基体を放射に対して露出させて、基体の第１及び第２の
部分に電荷が貯蔵されるようにする手段を設ける。

夫々の第１の期間の間、各々の行導体線に加わる第１の
電圧を順次下げ且つ再び設定する第１の手段を設けると
共に、第１の期間より短い夫々の第２の期間の間、各々
の列導体線に加わる第２の電圧を順次下げ且つ再び設定
する第２の手段を設ける。

各々の第２の期間は第１の期間の中に含まれている。

最後に、夫々の第２の期間の間、順次者々の列導体線と
基体との間に回路手段を接続し、各々の第２の半導体コ
ンデンサに貯蔵されている電荷が夫々の第２のコンデン
サから順次追い出され、夫々の電流が回路手段に流れる
ようにする。

この回路手段は、各々が夫々の電流の積分を表わす相次
ぐ出力を発生する手段を含む。

この発明の第３の面では、一方の導電型であって主面を
持つ半導体材料の基体と、各々前記主面に絶縁されて重
なって、基体と第１の導体−絶縁体−半導体コンデンサ
を形成する複数個の第１の導電板と、各々夫々の第１の
導電板に隣接して行及び列から成るマトリクスに配置さ
れた複数個の対の板を形成すると共に、前記主面に絶縁
されて重なって、夫々の第１の導体−絶縁体−半導体コ
ンデンサに各々結合された第２の導体−絶縁体−半導体
コンデンサを基体と形成する複数個の第２の導電板と、
連続的な番号を持つ複数個の組に配置されていて、各組
が連続的な番号を持つ線を同じ数だけ持つ複数個の列導
体線と、組の数と同数の連続的な番号を持つ複数個の端
子と、複数個の行導体線とを設ける。

各々の列にある第２の導電板が夫夫の列導体線に接続さ
れ、各々の列導体線が夫々の列スイッチを介して対応す
る番号の端子に接続され、各々の行にある第１の導電板
が夫々の行導体線に接続される。

列導体線と基体との間に、その下にある基体の夫々の第
１の部分から多数電荷担体を空乏させる第１の電圧を加
える第１の電圧手段を設ける。

各組の列導体線と基体との間の回路に第２の電圧手段を
接続し、列導体線と基体との間に、その下にある基体の
夫々の第２の部分から多数電荷担体を空乏させる第２の
電圧を加える。

基体は第２の電圧手段に対し一定の電位に保たれる。

基体を放射に対して露出させ、基体の第１及び第２の部
分に電荷が貯蔵されるようにする手段を設ける。

夫々の第１の期間の間、各々の行導体線にかＸる第１の
電圧を順次下げ且つ再び設定する第１の手段を設ける。

夫々の第２の期間の間、各組の列スイッチを作動し、各
組の列導体線が順次端子に接続されるようにする手段を
設ける。

夫夫の端子と第２の電圧手段との間に複数個の回路手段
を夫々接続する。

第２の期間の間、前記端子にか＼る第２の電圧を下げ且
つ再び設定する第２の手段を設ける。

こうすることにより、各組の第２の半導体コンデンサに
貯蔵された電荷が同時に夫々の第２のコンデンサから追
い出され、各々の回路手段に同時に電流が流れる。

各々の回路手段は各々の電流を時間について積分する手
段を含み、逐次的に発生する電圧レベルの出力を発生す
る。

こうして−組にある線の数と同数の複数個の同時的なビ
デオ信号が得られる。

ビデオ信号を多重化して複合ビデオ信号にすることが出
来る。

各組の第１の線に関連した装置を第１の色の放射を感知
するようにすると共に、各組の第２の線に関連した装置
を第２の色の放射を感知すると云う風にすることにより
、複数個の同時的なカラー信号を得ることが出来る。

この発明は以下図面について説明する所から、最もよく
理解されよう。

次に２次元の配列で動作するのに特に適した互いに結合
された１対の感知セルを示す第１Ａ図、第１Ｂ図、第１
Ｃ図及び第１Ｄ図について説明する。

第１Ａ図に示す装置１０は、Ｎ型の導電型を持つ半導体
材料の基体１１と、基体の主面１３に重なる絶縁部材１
２と、絶縁部材に重なる１対の導電部材又は板１４，１
５とを含む。

板１４及び１５は密な間隔であり、これらの板の間の空
間の下にある基体にＰ型の導電型の領域２０を設け、板
の下にある基体内の表面電荷を転送することが出来るよ
うにしている。

この代りに、前掲特許願に記載するような別の手段を設
けて、基体内の表面電荷を板の間で結合することが出来
る。

基体１１が大地又は一定の基準電位点に接続される。

板１４は、放射感知装置の行及び列から成る配列の行導
体線に接続されるようになっている。

板１５は配列の列導体線１６に接続されるようになって
いる。

１対の電極又は端子１Ｂ、１９を持つ積分静電容量１７
を設ける。

電極１８が列導体線１６に接続され、電極１９が列線駆
動器２４の一方の端子に接続される。

この駆動器の他方の端子が大地に接続される。

コンデンサの電極１８゜１９の間に出力が得られる。

基体に対し適正な極性を持ち、且つ例えば第１Ａ図に示
した−１５ボルトのような適当な大きさを持つ電圧を板
１４，１５に印加すると、１対の空乏領域２１，２２が
形成され、これらがやはり関連した空乏領域２３を持つ
導電度の高いＰ型領域２０によって一緒に接続される。

この為、板１４．１５のいづれかの下にある一方の空乏
領域に貯蔵された電荷が、Ｐ型の導電型を持つ領域２０
を介して他方の空乏領域へ容易に流れることが出来る。

空乏領域に入った放射束により少数担体が発生され、こ
れが空乏領域の表面に貯蔵される。

第１Ｂ図は、板１４の電圧をゼロにしてその空乏領域２
１を消滅させ、その中に貯蔵されていた電荷を板１５の
下にある空乏領域２２へ流れさせ即ち転送させた時の装
置の状態を示す。

空乏領域２２に貯蔵されていた電荷を読出す為即ち感知
する為、リセット・スイッチ２５を開き、列線駆動器２
４によって、板１５の電圧をゼロのような適当な値まで
大きさを減少する。

この作用により、空乏領域２２に貯蔵されていた担体が
基体に注入され、第１Ｃ図に示すように板１５に電流が
流れる（板から電子が流れる）。

板１５の電位が負の値からゼロに上昇すると、表面反転
層に電荷を保持していた電界が低下し、反転層に貯蔵さ
れていた少数担体が基体に注入される。

第１Ｃ図では、正の電荷が基体１１の全体にわたって分
布することにより、少数担体の注入を表わしている。

この注入により、中和用の負の電荷が基体に流れ込む。

即ち普通の電流が基体から板１５へ流れる。

板１５に対する電流の流れにより、積分コンデンサ１７
が注入された電荷に応じた値に充電される。

基体に注入された少数担体は最終的にはその中で拡散し
又は再結合する。

別の動作サイクルの為に空乏領域を再び設定するには、
領域２２からこのような少数担体が消滅するのを待たな
ければならない。

そうしないと、領域２２に空乏状態が再び設定された時
、貯蔵されていた電荷が再び集り又は回収されることに
なる。

注入された少数担体が領域２２から消滅した後且つリセ
ット・スイッチ２５を閉じる前に、第１Ｄ図に示するよ
うに、板１５の電位を初めの値に戻す。

板１５に流れ込む電流が板１５から流れ出る電流から差
し引かれ、その結果、コンデンサ１７の両端には、装置
から取出された貯蔵電荷に対応する正味の電圧が得られ
る。

装置の相次ぐ動作サイクルで積分コンデンサー７に生ず
る電圧の標本をとり、相次ぐ動作サイクル中に装置に入
射する放射の積分値を表わすビデオ信号を発生すること
が出来る。

第２Ａ図、第２Ｂ図及び第２Ｃ図には、装置のセルに於
ける電荷貯蔵の相異なる２種類の状態、即ち一方は放射
によって発生させる電荷が貯蔵されていない状態、並び
に他方は放射に応答して電荷が貯蔵されている状態に対
し、第１Ａ図乃至第１Ｄ図に示した装置に対する列の向
きの板の駆動電圧Ｖ 、読出し電流及び積分コンデンサ
の電圧を共通の時間軸に対して示したグラフが描かれて
いる。

行の向きの板の電圧Ｖ はゼロに下げたと１仮定する。

第２Ａ図は相異なる動作サイクルに、板１５に駆動器２
４から駆動電圧の同一のパルス３１．３２が印加される
ことを示している。

第２Ｂ図は、このパルスが印加されたことに応答して、
板１５と基体との間の外部回路に流れる電流を示してい
る。

第２Ｃ図は、第２Ｂ図に示した電流の流れによってコン
デンサー７の両端に発生する電圧を示している。

第２Ｃ図は、リセット・スイッチ２５が開いている期間
並びにそれが閉じている期間をも示している。

第２Ｂ図に示す最初の１対の電流パルス３３，３４は、
全く放射を受取らず、その為、装置１０の列の向きのセ
ルに伺等電荷が貯蔵されていない状態を表わす。

電圧が一１５ボルトのレベルから大地レベルへ変化する
際、空乏領域２２を設定する為に使われた電荷が板１５
から流れ出し、正の向きのパルス３３となって現われる
。

読出し期間の後、板の電圧が一１５ボルトのレベルに戻
され、電流パルス３４によって表わされる電荷の流れを
生じ、板１５の下に最初の空乏領域を設定する。

これは電流パルス３３に等しい。

従って、コンデンサの両端には、振幅の点を別にすれば
、パルス３１と実質的に同じ形の電圧パルス３５が発生
される。

第２Ｃ図に示すように、積分動作の終りに於ける正味の
電圧出力はゼロである。

次に、列の向きのセルにパルス３２が印加されたことに
応答して発生されるパルス３７及び３８について考える
。

大きい振幅を持つ正のパルス３７は、放射に応答して空
乏領域２２に貯蔵された電荷並びに空乏領域を設定する
為にこの板に流れ込んだ若干の電荷を表わす。

振幅が小さい負のパルス３８は、初期の空乏領域を設定
する為に板に流れ込んだ電流を表わす。

コンデンサ１７でパルス３７及び３８が積分されること
により、図示の形のパルス４０が得られる。

最初、コンデンサ１７の両端の電圧は、最初の電流パル
ス３７の為、大きな振幅又はレベル４１まで上昇し、２
番目の電流パルス３８が発生された時、コンデンサの電
圧が第２のレベル４２に下がる。

この第２のレベルを便宜上パルスのバックポーチと呼ぶ
。

第２のレベル４２は、領域２２の反転層に貯蔵された電
荷に対応する電圧を表わす。

標本化期間の間、即ち感知装置の各動作サイクルに於け
る第２Ｃ図の電圧パルスが発生している間、リセット・
スイッチ２５が開いていて、入射する放射に応答して装
置内で電荷が貯蔵されるサイクルの残りの部分の間は、
閉じたまＳになっていることに注意されたい。

回路に接続された装置の相次ぐ動作サイクルで、パルス
４０のような相次ぐ電圧パルスが発生され、そのバック
ポーチ・レベル４２が貯蔵期間中に装置に入射した放射
に従って変化する。

相次ぐ電圧パルスのバックポーチ・レベルを標本化すれ
ば、装置に入射する放射の変動を時間の関数として表わ
す信号が得られる。

この発明を実施した第７図の放射感知装置について説明
する前に、この装置に使われる放射感知配列を説明する
。

特定の技術を用いて作られた特定の形の配列を図示し且
つ説明するが、この装置に使う配列が他の形であっても
よいこと、並びに表面電荷転送装置に対して普通債われ
る技術を用いてこの装置を作ることが出来ることは云う
迄もない。

第３図、第４図、第５図及び第６図には、第１Ａ図乃至
第第１Ｄ図について説明した装置１０のような放射感知
装置５１を４つの行及び４つの列に配置した像感知配列
５０が示されている。

この配列は４本の行導体線を含む。

その各々が夫夫の行の装置の行の向きの板を接続し、上
から下へ夫々Ｘ１．Ｘ２．Ｘ３．Ｘ４と記されている。

配列は４本の列導体線をも含み、その各々が夫々の列の
装置の列の向きの板を接続し、左から右に夫々￥１．Ｙ
２．￥３．Ｙ４と記されている。

各線に対する導電接続は、各々の線の端に設けられた導
電ランド叉は接触片５２を介して行なわれる。

第３図では、行導体線が列導体線と交差するように見え
るが、第４図、第５図及び第６図から容易に明らかなよ
うに、行導体線は透明硝子層５４によって列導体線から
絶縁されている。

第３図では、見易くする為、硝子層５４の下にある構造
の輪郭を実線で示しである。

配列がＮ型の導電型を持つ半導体材料の基体又はウェー
ハ５５を含み、その上に基体５５の主面と接触する絶縁
層５６が設けられている。

絶縁層には、夫々の装置５１に対して１つずつ、複数個
の深い凹部５７が設けられる。

この為、絶縁層５６は、凹部の底にある複数個の薄い部
分５９を取巻く厚い部分又は畝部分５８を有する。

各々の凹部の底に矩形の輪郭を持つ略同−の１対の導電
板又は導電部材６１，６２がある。

板６１が行の向きの板と呼ばれ、板６２が列の向きの板
と呼ばれる。

装置５１の板６１及び６２は行の向きに沿って互いに密
な間隔であり、隣合った縁が略平行である。

配列の左側部分から右側部分へ順に見て行くと、行の向
きの板６１が列の向きの板６２と横方向に交互の位置に
ある。

この為、１行の対の隣合った装置の行の向きの板６１が
互いに隣接し、板６１の形成部と一体に形成された導体
６３によって一緒に接続される。

この配置では、１対の行の向きの板を接続する導体６３
に対し、行導体線から前述の硝子層５４内の孔６９を通
って単一の接続部６４が接続される。

列の向きの導体線には列の向きの板６２の形成部が一体
に形成されている。

各々の装置５１の板６１及び６２の間の空間の下にある
基体５５の表面近くの部分には、第１Ａ図のＰ型の導電
型を持つ領域２０に対応するＰ型の導電型の領域６６が
設けられる。

基体内の領域６７もＰ型の導電型であって、Ｐ型頭域６
６を形成するのと同時に、それを形成する為の拡散方法
に従って形成され、この時板６１及び６２が拡散マスク
として使われる。

硝子層５４が絶縁層５６の厚い部分５８及び薄い部分５
９、板６１及び６２、導体６３、及びその接触片５２を
除いた列の向きの導体線Ｙ、乃至Ｙ４に重なる。

硝子層５４はアクセプタ活性剤を含んでいてよく、Ｐ型
頭域６６及び６７を形成する際に利用することが出来る
。

装置５１を形成した主面とは反対の基体の主面にリンク
形電極６８を設ける。

基体に対してこのような接続を用いると、前面ばかりで
なく後面も、感知しようとする物体からの放射を受入れ
ることが出来る。

像感知装置５０並びにそれを構成する装置５１は、前掲
特許願に記載されるように、集積回路を作る確立された
技術に従って、種々の材料で種々の寸法に作ることが出
来る。

第７図には第３図の像感知配列５０を用い、例えばレン
・ズ装置（図に示してない）によってこの配列に結像さ
れた放射に応答してビデオ信号を発生する放射検出装置
がブロック図で示されている。

前掲特許願に記載されるように、ビデオ信号を陰極線管
のような適当な表示装置（図に示してない）に、配列の
走査と同期した掃引電圧と共に印加し、ビデオ信号を像
の可視的な表示に変換することが出来る。

次に、第７図の装置の種々の点に発生する信号の振幅を
共通の時間軸に対して示した第８Ａ図乃至第８Ｕ図につ
いて、この装置を説明する。

第８Ａ図乃至第８Ｕ図の信号が発生される点が第７図で
は、第８Ａ図乃至第８Ｕ図の図面番号の英文字（ｑコに
示さπω柘。

この発明による装置の動作を説明する便宜上、第８Ａ図
乃至第８Ｕ図では、信号の振幅は電圧も電流も共通の尺
度で示してはいない。

装置がクロック・パルス発生器７１を含み、これが第８
Ａ図に示す持続時間が短い規制的に発生される一連のＹ
軸パルス７２を発生する。

これらのＹ軸パルスは時点ｔｌ乃至ｔ８に順次発生され
、配列の走査動作サイクルの半分を表わす。

クロック・パルス発生器７１の出力が第１の計数器７３
に印加され、この計数器がクロック・パルス発生器のカ
ウントを４で割り、第８Ｂ図に示すようなＸ軸りロック
・パルス７４を導き出す。

第１の計数器７３の出力が第２の計数器７５にも印加さ
れ、この第２の計数器はそれに印加されたカウントを更
に４で割り、フレーム同期発生器７６に対してフレーム
同期パルスを供給する。

感知配列５０は第３図の像感知配列と同一なので、同じ
符号で示しであるが、行導体線Ｘ１ 乃至Ｘ４及び列導
体線￥１乃至￥４を含む。

配列５０の行導体線Ｘ１乃至Ｘ４並びに列導体線Ｙｌ乃
至Ｙ４に対する駆動回路が、配列と同じ接地された基体
７０に設けられ、装置に配列５０を使う為に必要となる
外部接続の数を少なくしている。

ＭＯ８ＦＥＴトランジスタ装置の形をした複数個の行線
アナログ・スイッチ８１乃至８４が設けられる。

この各々がソース電極、ドレン電極及びゲート電極を含
む。

装置８１乃至８４の各々のソースが夫々の行導体線Ｘ１
乃至Ｘ４の１端に接続され、装置８１乃至８４の各々
のドレンが行線バイアス端子８５に接続される。

端子８５が一１５ボルト電源８６の負の端子に接続され
、その正の端子が大地に接続されている。

同様に、ＭＯ８ＦＥＴ装置の形をした複数個の列線アナ
ログ・スイッチ９１乃至９４が設けられ、その各々がソ
ース電極、ドレン電極及びゲート電極を含む。

装置９１乃至９４の各々のソースが夫々の列導体線￥１
乃至￥４の１端に接続され、装置９１乃至９４の各々の
ドレンがバイアス端子８５に接続される。

ＭＯ８ＦＥＴトランジスタ８１乃至８４及び９１乃至９
４はＰ形チャンネルの装置である。

この為、この装置のゲート電極がソース電極に対して適
当に負にバイアスされると、ソースとドレンの間が低抵
抗になり、逆にこう云うバイアスがない場合、ソースと
ドレンの間が高抵抗になる。

行導体線Ｘ、乃至塩の他端のゲート動作は、基体７０に
一体に形成された複数個のＭＯＳＦＥＴ トランジスタ
１０１乃至１０４によって行なわれる。

この各々が、夫々の行導体線Ｘ１ 乃至Ｘ４の他端に接
続されたドレン電極、及び行線バイアス接点１０５に接
続されたソース電極を含む。

装置の動作中、行線バイアス接点１０５が一５ボルト電
源１０９の負の端子に接続され、その正の端子が大地に
接続される。

トランジスタ１０１乃至１０４の各々のゲート電極が、
行シフト・レジスタ１０６から取出された夫夫の駆動信
号によって駆動される。

行シフト・レジスタ１０６は公知の種々のシフト・レジ
スタの内の任意のものであってよい。

シフト・レジスタ１０６の各素子を像感知配列５０の各
装置を形成するのと同時に基体上に形成することが出来
る。

シフト・レジスタ１０６の端子１０７に、第８Ｂ図に示
すような一連の垂直走査速度クロック即ちＸ軸パルス７
４を印加する。

このパルスの繰返し速度はＹ軸りロック・パルスの繰返
し速度の４分の１である。

計数器７５によって取出されたフレーム同期パルスがフ
レーム同、期パルス発生器７６に印加され、その出力が
フレーム同期端子１０８に印加される。

各々のフレーム同期パルスの持続時間は、４サイクルの
Ｙ軸りロック・パルスの期間の合計と略等しい。

フレーム同期パルスがシフト・レジスタ１０６に於てＸ
軸りロック・速度でシフトさせられ、夫々線Ｘ１乃至Ｘ
４に接続されたトランジスタ１０１乃至１０４のゲート
電極を相次いで付勢し、パルス電圧を一１５ボルトの値
と一５ボルトの値との間で順次シフトさせる。

線Ｘ１ の駆動電圧の波形が第８Ｃ図に示されており、
線Ｘ２の１駆動電圧の波形が第８Ｄ図に示されており、
配列の１動作サイクルの半分を表わす。

基体７０上には複数個の列導体線駆動ＭＯ８ＦＥＴトラ
ンジスタ１１１乃至１１４も一体に形成されている。

各々のトランジスタ１１１乃至１１４が、夫々の列導体
線Ｙｌ乃至Ｙ４の他端に接続されたドレン電極を有する
。

トランジスタ１１２及び１１４のソース電極が線端子１
１５ｂに接続される。

トランジスタ１１１及び１１３のゲート電極が列シフト
・レジスタ１１６の成る点又は段に接続され、トランジ
スタ１１２及び１１４のゲート電極がシフト・レジスタ
１１６のその後の点又は段に接続される。

列線Ｙ１及び￥２を一組の連続的な番号を持つ列線と呼
び、列線Ｙ３及びＹ４を次の一組の連続的な番号を持つ
列線と呼ぶ。

各組は同じ数の線を有する六線、及びＹ３が夫々の組に
於ける最初の線であり、線￥２及び￥４が夫々の組に於
ける２番目の線である。

列シフト・レジスタ１１６が入力端子１１７を有する。

除数２の計数器１２０がクロック・パルス発生器７１と
端子１１７との間に接続され、Ｙ軸りロック・パルスの
繰返し速度の半分の繰返し速度を持つパルスを供給する
。

列シフト・レジスタ１１６は線同期端子１１８をも持ち
、これに線同期パルス発生器１１９から線同期パルスが
印加される。

線同期パルス発生器が計数器７３に接続され、Ｘ軸りロ
ック・パルスと同期した出力を供給する。

線同期パルスは、計数器１０２から来る、Ｙ軸りロック
・パルス速度の半分のパルス速度を持つパルスに応答し
て、列シフト・レジスタでシフトさせられる。

線同期端子１１８に印加される線同期パルスの波形が第
８Ｅ図に示されており、この図には列シフト・レジスタ
１１６の第１段の出力も示されている。

線同期パルスの軸は、１対のＹ軸りロック・パルスの間
の期間より短い。

列シフト・レジスタ１１６の出力端子に、夫々第８Ｅ図
乃至第８Ｈ図に示すゲート電圧１２１乃至１２４が得ら
れ、これが夫々トランジスタ１１１乃至１１４に印加さ
れる。

ゲート信号は図示の期間の間−２０ボルトの振幅を有す
る。

夫々トランジスタ１１１乃至１１２に印カ目されるゲー
ト電圧１２１及び１２２は同一であり、同じくトランジ
スタ１１３及び１１４に夫々印加されるゲート電圧１２
３及び１２４も同一である。

列線駆動パルス１２７が列駆動器１２５から得られる。

この駆動器の入力がタイミング及び制御回路ブロック１
２６から得られ、第８■図に示すように、Ｙ軸りロック
速度の半分の速度を持つパルスを供給する。

駆動器１２５の出力が積分コンデンサＣ１によって第１
の駆動線端子１１５ａに接続されると共に、積分コンデ
ンサＣ２によって第２の駆動線端子１１５ｂに接続され
る。

各々のパルス１２７は、これから説明するように、１列
又は複数個の列にある装置に貯蔵されている、放射によ
って発生された電荷を読出したい時間に対応する短い持
続時間である。

このパルスが貯蔵されていた電荷を注入し、これが積分
コンデンサの両端で感知される。

パルス１２７は、−１５ボルト及び−５ボルトのレベル
の間で振幅が１０ボルトである。

この為、ｔｏからｔｌ までの期間の間、一番上の行
にあって線Ｙ１及びＹ２に接続された第１の組にある２
つの放射感知装置が読出され、その後、線￥３及び￥４
に接続された第２の組にある装置がｔ２からｔ３ ま
での期間の間に読出される。

１行の装置の走査が完了した後、第８Ｊ図に示すような
ゲート・パルス１３１が、線Ｘ１乃至Ｘ４及び￥１乃至
￥４及び動作電圧源８６に接続された各々の装置８１乃
至８４及び９１乃至９４のゲートに印加され、これによ
って全ての装置５１の全ての板に適正な空乏状態を発生
する電圧が設定される。

図示の如く、各々のゲート・パルス１３１は、列駆動パ
ルス１２７が各々の行の最後の装置を駆動した後に発生
される。

ゲート・パルスは、列シフト・レジスタの段２の出力よ
り後に発生される。

ゲート・パルスの持続時間は、全ての線に一１５ボルト
の貯蔵電位を再び設定するのに十分であるように選ばれ
る。

ゲート・パルスはゲート発生器１３５から得られ、この
発生器が計数器１３６によって駆動される。

計数器１３６は４つの入力パルス毎に１つの出力パルス
を発生する。

この計数器がクロック・パルス発生器７１からのＹ軸り
ロック・パルスによって駆動される。

以上説明した装置の動作について云うと、第１の組の列
線Ｙ１及びＹ２が最初にトランジスタ１１１及び１１２
のゲート・パルスにより、夫々の端子１１５ａ及び１１
５ｂに接続され、列駆動パルスが夫々の積分コンデンサ
Ｃ１及びＣ２を介してこれらの線に印加され、電荷を基
体に注入し、駆動線回路にある積分コンデンサＣ１及び
Ｃ２で感知されるようにする。

コンデンサＣ１及びＣ２がリセットされた後、第２の組
のトランジスタ１１３及び１１４がゲートされて、線Ｙ
３及びＹ４を夫々線端子１１５ａ及び１１５ｂに接続し
、列駆動パルスが印加されて貯蔵されていた電荷を基体
に注入し、コンデンサＣ１及びＣ２で感知されるように
する。

配列の第１及び第２の行にある装置を逐次的に走査した
ことに応答して、コンデンサＣ１の駆動線回路に流れる
電流が第８に図のグラフ１３７に示されている。

第８に図には、第１及び第２の行Ｘ１及びＸ２の第１及
び第３の装置を順次読出す際に、コンデンサＣ１の駆動
線回路に流れる電流に夫々対応する４対の電流パルスが
示されている。

各対の最初に発生するパルスは、放射によって発生され
た電荷並びに装置の列の向きの板に貯蔵電位を開力［］
シた瞬間に貯蔵される、空乏状態を発生する若干の電荷
による電流の流れに対応する。

２番目に発生するパルスは、装置の列の向きの板に電圧
を印加したことによって流れる前述の電流に対応する。

各対の最初のパルスは夫々の列駆動パルス１２７の前縁
の時に発生し、各対の２番目のパルスは夫々の列駆動パ
ルスの後縁の時に発生する。

最初のパルスは、最初の２つの行の種々の装置に貯蔵さ
れた電荷の種々の大きさに対応して、種々の振幅を持つ
ことが示されている。

各々の装置の列の向きのセルは構成が同じであり、充電
電流も或いは空乏領域を発生する電流も同じであるから
、２番目のパルスの振幅は同じである。

第８に図のパルスがコンデンサＣ１によって積分され。

第８Ｍ図のパルスがコンデンサＣ２によって積分される
。

電界効果トランジスタ１４０のソース・ドレン回路が端
子１１５ａと一１５ボルトの電源１４１の負の端子との
間に接続される。

電源１４１の正の端子が大地に接続され、コンデンサＣ
１をリセットするようになっている。

同様に、別の電界効果トランジスタ１４２のソース・ド
レン回路が端子１１５ｂと電源１４１の負の端子との間
に接続される。

トランジスタ１４０及び１４２のゲートが、第８Ｐ図に
示すようなリセット・パルス１４３を発生するタイミン
グ及び制（財）回路ブロック１２６に接続される。

リセット・パルスは、正の電圧レベルから大地に切換わ
り、トランジスタをオフに転する。

各々のリセット・パルスの前縁は夫々の列線８駆動パル
ス１２７の前縁と一致する。

従って、各々の行の第１及び第３の装置に対する読出し
期間の間を除き、コンデンサＣ１が大地に短絡される又
は側路される。

また各々の行の第２及び第４の装置に対する読出し期間
の間を除き、コンデンサＣ２が大地に短絡され又は側路
される。

列駆動パルスが発生した時、前に述べたような１対の電
流パルスが発生され、これらがコンデンサＣ１及びＣ２
によって積分され、その結果対応する２レベルの出力パ
ルスが得られる。

最初のレベルは最初の電流パルスの電荷に対応し、第２
のレベルは最初の電流パルスの電荷から、第２の電流パ
ルスの電荷を差し引いた分に対応する。

コンデンサＣ１の両端の出力が第８Ｌ図に示されており
、この図で第１のレベル１４６及び第２のレベル１４７
を持つ各々の２レベル・パルス１４５が、第８に図の夫
々１対のパルスに対応することが判る。

第８Ｌ図の１番目及び４番目のパルスの場合、第２のレ
ベルはゼロであって、それに対応する装置に、放射によ
って発生された電荷が貯蔵されていなかったことを表わ
す。

コンデンサＣ２の両端の出力が第８Ｎ図に示されている
。

積分コンデンサＣ１の両端に現われる出力が、差動増幅
器１５１と標本及び保持回路とから成る第１のビデオ・
チャンネルに印加され、第１のビデオ出力となる。

標本及び保持回路は、ドレン１５３、ソース１５４及び
ゲート１５５を持つトランジスタ１５２と、コンデンサ
Ｃ３とを含む。

トランジスタ１５２のソース・ドレン電流通路が増幅器
１５１の出力とＣ３の一方の端子１５７との間に接続さ
れ、Ｃ３の他方の端子が大地に接続される。

ゲート１５５が標本パルス発生器１５８に接続される。

この発生器はタイミング及び制（財）回路ブロック１２
６によって制御され、第８０図に示す一連の標本化パル
ス１６０を発生する。

各各のパルス１６０は持続時間が短く、グラフの時間軸
に沿って等間隔である。

１つおきのＹ軸りロック・パルスに対して１つの標本化
パルスが発生される。

各々のパルスは、積分コンデンサＣ１に現われる第８Ｌ
図の２レベルのビデオ・パルスの内、バンクポーチ即ち
第２のレベルが発生する際に発生するような位相になっ
ている。

標本化期間の間、トランジスタ１５２がオンに転じられ
、コンデンサＣ３が、第８Ｌ図のパルス１４５の第２の
レベルの電圧１５８に対応する電圧まで充電されるよう
にする。

この為、第８Ｑ図に示すような第１のビデオ信号１６１
が端子１５７に得られ、信号は、標本化期間中の積分コ
ンデンサＣ１にかかる電圧に従って、標本化期間に成る
ビデオ・レベルから別のビデオ・レベルに変わる。

同様に、積分コンデンサＣ２の両端に現われる出力が、
差動増幅器１６３と標本及び保持回路とから成る第２の
ビデオ・チャンネルに印加され、第２のビデオ出力を発
生する。

標本及び保持回路は、ドレン１６５、ソース１６６及び
ゲート１６７を持つトランジスタ１６４と、コンデンサ
Ｃ４とを含む。

トランジスタ１６４のソース・ドレン電流通路が増幅器
１６３の出力とコンデンサＣ４の一方の端子１６８との
間に接続され、Ｃ４の他方の電極が大地に接続されてい
る。

ゲート１６γが標本パルス発生器１５８に接続される。

パルス１６０の標本化期間の間、トランジスタ１６４が
オンに転じられ、コンデンサＣ４が第８Ｎ図のパルスの
第２のレベルに対応する電圧まで充電されるようにする
。

この為、第８Ｒ図に示すような第２のビデオ信号１６９
が端子１６８に得られ、信号は、標本化期間中に積分コ
ンデンサＣ４にか□る電圧に従って、標本化期間に成る
ビデオ・レベルから別のビデオ・レベルに変わる。

第１及び第２のビデオ・チャンネルの端子１５７及び１
６８に現われるビデオ出力を別個（こ処理して利用して
もよいし、或いは多重化して複合ビデオ信号を形成する
ことが出来る。

端子１５７及び１６８に得られる第１及び第２のビデオ
信号が多重化回路１７０によって多重化され、複合ビデ
オ信号とな０、且つ増幅器１７１によって増幅される。

多重化回路は１対のトランジスタ１７２，１７３と多重
化パルス発生器１７４とを含む。

トランジスタ１７２のソース・ドレン電流通路が端子１
５７と増幅器１７１の入力との間に接続され、トランジ
スタ１７３の゛ノース・ドレン電流通路が端子１６８と
増幅器１７１の入力との間に接続される。

ブロック１２６によって制御される多重化パルス発生器
１７４が、第８Ｓ図及び第８Ｔ図に示す多重化パルスを
発生する。

第８Ｓ図のパルスがトランジスタ１７２のゲート電極に
印加され、第８Ｔ図のパルスがトランジスタ１７３のゲ
ート電極に印加される。

第８Ｓ図に示すように、一方の多重化パルスがトランジ
スタ１７２をオンにゲート駆動すると、第８Ｑ図のビデ
オ信号の一部分が増幅器１７１の入力に現われる。

同様に、他方の多重化信号が第８Ｔ図に示すようにトラ
ンジスタ１７３をオンにゲート駆動すると、第８Ｒ図の
ビデオ信号の一部分が増幅器１７１の入力に現われる。

ビデオ信号克１及びビデオ信号克２の多重化によって得
られる複合出力が第８Ｕ図に示されている。

第７図の装置で３つの別個のビデオ出力を望む場合、各
々の組が連続的な番号の３本の導体線を含むように、列
導体線が相次ぐ組に分けて配置されることは容易に明ら
かである。

この場合、第３の積分コンデンサを設け、第３のビデオ
・チャンネルを設ける。

２チャンネル式の装置について説明した所から、この方
式に必要なその他の変更は容易に明らかである。

同様に、希望によっては、更に多数のチャンネルを設け
ることが出来る。

希望によっては、各々の、駆動線に流れる電流を感知す
るのに、単一の積分静電容量を利用することが出来るこ
とも容易に明らかである。

第７図に示した装置の１つの利点は、基体が一定の電位
に保たれること又は接地されていることである。

この為、行シフト・レジスタ及び列シフト・レジスタの
ような補助回路及び素子を配列の感知素子と同じ半導体
材料の基体上に形成し、雑音、漏話又は寄生静電容量を
除く為の一層の隔離を必要とせずに、動作させることが
出来ることである。

特定の貯蔵箇所に貯蔵された電荷を感知する為に基体を
周期的に大地から切離し又は浮かせる前掲特許願に記載
される特定の構成では、特定の装置を読出す浮かし期間
中に他の箇所又は装置に流れる光子によって発生された
電流が、感知されている特定の装置の信号に望ましくな
い漏話を生ずる。

第７図の装置では、アドレスされた列だけの装置の光子
によって発生された充電電流が、感知している箇所又は
装置の信号に入る。

電荷の注入による駆動線の電流を感知することの特定の
利点は、仙の全ての駆動線の漂遊静電容量が感知回路か
ら消え、その為、特に装置の大きな配列を使う場合、所
望の信号の振幅が得られる程度に積分静電容量を小さく
作ることが出来ることである。

駆動線で感知することにより、配列の駆動線を夫夫同じ
数の連続的な番号を持つ線を有する連続的な番号を持つ
複数個の組に分けて配置し、特定の行にある一組の装置
を同時にアドレスすることが出来る。

この為、−組にある線の数に対応して複数個の出力が得
られる。

これらの出力を多重化して複合出力を得ることが出来る
。

この構成にすると、配列の規模、即ちその中に含まれる
装置の数は、特定の箇所のアドレス速度を高めずに、大
幅に増加することが出来る。

第７図の装置は、各々異なる色分野を表わす複数個の飛
越しビデオ信号を発生する為に容易に利用することが出
来る。

この動作様式にする為に装置に付は加えられるものは、
成る色例えばシアンを表わす放射を通すようになってい
る第１のカラー・フィルタを全ての組の番号１の列線に
接続された全ての装置の上に配置し、別の色例えば赤を
表わす放射を通すようになっている第２のフィルタを、
配列の全ての組の番号２の列線に接続された配列の全て
の装置の上に配置することである。

フィルタは第３図の配列５０に機械的に固定してもよい
し、或いは周知の方法でその上に形成することが出来る
。

例えば、基体の上に適当な厚さ及び誘電率を持つ多重層
を沈積する薄膜法により、選択的な波長干渉フィルタを
形成することが出来る。

今の場合、これらの層は、各フィルタの物理的な範囲を
限定する開口マスクを介して、ウェーハの上に直接沈積
することが出来る。

￥１列線に接続された装置上の第１のフィルタの隅の位
置が点ａ１．ｂ１．ｃ１．ｄ１によって示されており、
￥２列線に接続された装置上の第２のフィルタの隅の位
置が点ａ２．ｂ２．ｃ２．ｄ２によって示されている。

同様に、￥３及びＹ４列導体線に接続された。装置の上
にフィルタが固定される。

勿論、これらのフィルタは、可視放射体並びに不可視放
射体を通すフィルタにすることが出来る。

３色系では、配列の列線は夫々３本の列線を持つ組に分
けて組織する。

成る色例えば赤に対応する放射を通すようになっている
第１のカラー・フィルタを全ての組の番号１の列線に接
続された全ての装置の上に配置し、別の色例えば緑に対
応する放射を通すようになっている第２のフィルタを全
ての組の番号２の列線に接続された配列の全ての装置の
上に配置し、３番目の色例えば青に対応する放射を通す
ようになっている第３のフィルタを全ての組の番号３の
列線に接続された配列の全ての装置の上に配置する。

一組の列線が同時に駆動されて、それによって制御され
る装置の電荷を注入するような第７図の装置の動作様式
を説明したが、−組の列線が順次駆動されていてもよい
ことが理解されよう。

例えば、各組に３本の列線が設けられている３色系では
、各組の番号１の列線が第１フイールドの走査の間に読
出し用にアドレスされ、各組の番号２の線が第２フイー
ルドの走査の間読出し用にアドレスされ、各組の番号３
の線が第３フイールドの走査の間読出し用にアドレスさ
れる。

こうして得られた３つのビデオ信号は、適当な表示装置
に印加すると、再生されるカラー画像に飛越し模様を生
ずる。

第９図は第１Ａ図の装置の駆動線に流れる電流を積分す
る別の様式を示している。

第９図の装置並びに回路の内、第１Ａ図の装置の素子及
び回路と同一の素子には、同じ符号を用いている。

第９図では変流器１８０を設け、その１次巻線を板１５
と駆動器２４の間に接続する。

変流器の２次巻線の間に高抵抗１８１を接続する。

普通の高インピーダンス増幅器１８２及び普通の積分回
路１８３を含む電荷検出器を設ける。

積分回続は直列に接続された抵抗１８５及びコンデンサ
１８６と、このコンデンサの両端に接続された普通の演
算増幅器１８７とを含む。

リセット・スイッチ２５が出力コンデンサ１８６の両端
に接続される。

第９図の回路の動作順序は、第１Ａ図乃至第１Ｄ図に示
した感知回路の場合の動作順序と同一であり、第１０Ａ
図乃至１０Ｃ図の波形を用いて説明することが出来る。

これらの波形は夫々第２Ａ図乃至第２Ｃ図の波形と同じ
形である。

第１０Ａ図は駆動器２４の出力の波形を示す。

第１０Ｂ図は変流器１８０の１次巻線に流れる電流の波
形を示す。

第１０Ｃ図は積分回路１８３のコンデンサ１８６の両端
の電圧の波形を示す。

勿論、第１０Ａ図乃至第１０．Ｃ図は、第１Ａ図乃至第
１Ｃ図に示したのと同じ装置の２種類の電荷貯蔵状態に
対する動作を示している。

即ち一方の状態では放射によって発生された電荷が貯蔵
されておらず、他方の状態では放射によって発生された
電荷が貯蔵されている場合である。

第１Ａ図及び第９図の回路の本質的な違いは、積分静電
容量が感知動作中に駆動線に入る代りに、変流器を設け
、駆動電圧が駆動線１６に直接印加されることである。

第１１図には装置１０に貯蔵された電荷を読出す別の様
式が示されている。

第１１図の装置並びに回路の素子で、第１Ａ図の素子及
び回路と同一のものは、同じ符号で表わされている。

第１Ａ図と第１１図の回路の主な違いは、積分静電容量
１７の一方の端子が接地され、こうして積分静電容量の
両端に得られるビデオ信号を増幅するのに差動増幅器を
必要としないことである。

この回路では、駆動線１６が第１のゲート用トランジス
タ１９１を介して積分コンデンサ１７の一方の端子に接
続され、その他方の端子が接地されている。

駆動線１６は第２のゲート用トランジスタ１９２を介し
て１５ボルト電源１９３の負の端子にも接続され、この
電源の正の端子が積分コンデンサ１７の接地されていな
い端子に接続されている。

駆動器１９４がＧ１及びＧ２で表わす２種類の駆動出力
を供給する。

出力Ｇ１ が第１のトランジスタ１９１のゲートを作動
し、出力Ｇ２が第２のトランジスタ１９２のゲートを作
動する。

リセットスイッチ２５がコンデンサ１７と並列に接続さ
れている。

コンデンサ１７の接地されていない端子と大地との間に
出力が得られる。

第１１図の装置及び回路の動作を第１２Ａ図、第１２Ｂ
図、第１２Ｃ図、第１２Ｄ図及び第１２Ｅ図について説
明する。

第１２Ａ図は駆動線１６又は板１５に現われる電圧を示
しており、これは第２Ａ図に示す波形と同一である。

第１２Ｂ図は駆動線１６に流れる読出し電流を示してお
り、これは第２Ｂ図に示した読出し電流と同じである。

第１２Ｃ図は積分コンデンサ１７の両端に現われる電圧
を示しており、極性を別にすれば、第２Ｃ図の電圧波形
と同じ形である。

第１２Ｄ図は第１のスイッチング・トランジスタ１９１
のゲートに印加されるゲート電圧Ｇ１ の波形図である
。

第１２Ｅ図は第２のトランジスタ１９２のゲートに印加
される電圧Ｇ２の波形を示す。

第２Ａ図乃至第２Ｃ図の場合と同じく、装置に電荷が貯
蔵されていない場合並びに装置に電荷が貯蔵されている
場合の装置の２つの動作サイクルを図示しである。

第１２Ａ図乃至第１２Ｃ図の内、第２Ａ図乃至第２Ｃ図
と同一の部分には、同じ符号を用いている。

空乏領域２２に貯蔵された電荷を読出す為、最初に第１
２Ｄ図のゲート・パルス１９５をスイッチング・トラン
ジスタ１９１のゲート電極に印加し、駆動線１６及び板
１５を実質的に接地して、積分コンデンサ１７に電流パ
ルスが流れ込むようにする。

スイッチング・トランジスタ１９１のゲート電圧がゼロ
に戻ると共に、ゲート・パルス１９６を第１２Ｅ図に示
すように第２のスイッチング・トランジスタ１９２に印
加することにより、駆動線１６が一１５ボルトのレベル
即ち貯蔵レベルに戻る。

この２回のスイッチング動作により、１５ボルト電源１
９３が、積分コンデンサ１７に現われる小さな電圧と直
列に線１６に切換えら・れる。

図示の如く、駆動線１６及び板１５のレベルを正確に１
５ボルトに設定する為、第２のスイッチング・トランジ
スタはパルス１９６により、リセット・スイッチが閉じ
られた点より後までオンに保たれる。

このスイッチング動作の効果として、第１２Ｃ図に示す
波形が得られる。

第９図及び第１１図について説明した電荷感知様式は、
第１図に示した装置に容易に取入れることが出来る。

Ｎ型の導電型を持つ基体で配列を構成した場合について
この発明を説明したが、Ｐ型の導電型を持つ基体も同様
に使うことが出来る。

勿論、この場合、印加される電圧は極性が反転し、電流
の流れの向きが反転する。

全ての貯蔵されていた電荷が一定電位又は大地電位にあ
る半導体のバルク中に注入されることによって信号が発
生される場合についてこの発明を説明したが、電荷の一
部分のみの注入によって、信号を取出すことも出来る。

更に、電荷をバルク中で再結合させる為にバルクに注入
することは必要ではなく、セル電位が再び設定された時
収集されないように、信号電荷がセルから取去られてい
さえすればよい。

この発明は特許請求の範囲の記載に関連して次の実施態
様をとり得る。

（イ）回路手段が導電部材と電圧手段との間に接続され
た積分コンデンサを含むこと。

（ロ）回路手段が、一方の電極が基体に接続され且つ他
方の電極が電圧手段に接続された積分コンデンサを含む
こと。

←→ 前記（ロ）項に於て、電圧手段が前記一方の値を
持つ電圧源を含み、該電圧源の一方の端子が積分コンデ
ンサの他方の電極に接続されると共に第１のスイッチン
グ手段を介して導電部材に接続され、且つ他方の端子が
第２のスイッチング手段を介して導電部材に接続され、
更に電圧手段が、導電部材の電圧が前記列の値に下げら
れた時、第１のスイッチング手段を導電させると共にそ
の後非導電にすると共に、第２のスイッチング手段を導
電させて、電圧源を回路に接続し、導電部材を略前記成
る値の電圧に復帰させる手段を含むこと。

に）回路手段が変流器を含み、その１次側が前記電流が
流れる回路に入っていること。

（ホ）一方の導電型であって主面を持つ半導体材料の基
体と、各々前記主面に絶縁されて重なり且つ前記基体と
第１の導体−絶縁体−半導体コンデンサを形成する複数
個の第１の導電板と、各各夫々の第１の導電板に隣接し
て行及び列から成るマドＩＪクスに配置された複数個の
対の板を形成すると共に、各々前記主面に絶縁されて重
なって、各々が夫々の第１の導体−絶縁体−半導体コン
デンサに結合された第２の導体−絶縁体−半導体コンデ
ンサを前記基体と形成する複数個の第２の導電板と、各
々の前記列にある第２の導電板が夫々接続される複数個
の列導体線と、各々の行にある第１の導電板が夫々接続
される複数個の行導体線と、行導体線及び基体の間に第
１の電圧を加えて、その下にある基体の夫々の第１の部
分から多数電荷槌体を空乏させる第１の電圧手段と、列
導体線及び基体の間の回路に接続されていて、基体を当
該第２の電圧手段に対して一定の電位に保ちながら、列
導体線及び基体の間に第２の電圧を加え、その下にある
基体の夫々の第２の部分から多数電荷担体を空乏させる
第２の電圧手段と、基体を放射に対して露出させること
により、基体の第１及び第２の部分に電荷が貯蔵される
ようにする手段と、夫々の第１の期間の間、各々の行導
体線にかかる第１の電圧を順次消滅させると共に再び設
定する第１の手段と、第１の期間の中に含まれていて、
第１の期間より短い夫々の第２の期間の間、各々の列導
体線にか５る第２の電圧を順次消滅させると共に再び設
定する第２の手段と、夫々の第２の期間の間順次各々の
列導体線及び基体の間に接続される回路手段とを設け、
各々の第２の半導体コンデンサに貯蔵された電荷が順次
夫々の第２のコンデンサから追い出され、回路手段に夫
々の電流が流れるようにし、前記回路手段が、各々夫々
の電流の積分を表わす相次ぐ出力を発生する手段を含む
こと。

（へ）前記（ホ）項に於て、回路手段が導電部材と電圧
手段の間に接続された積分コンデンサを含むこと。

（ト）前記（ホ）項に於て、回路手段が電流が流れる回
路に入っている変流器を含むこと。

（力 前記（羽項に於て、出力を相次いで標本化して、
標本の振幅変化に従って時間的に変化する電気出力を発
生する手段を設けること。

（ＩＪ） 一方の導電型であって主面を持つ半導体材
料の基体と、各々前記主面に絶縁されて重なって該基体
と第１の導体−絶縁体−半導体コンデンサを形成する複
数個の第１の導電板と、各々夫夫の第１の導電板に隣接
して、行及び列から成るマｌ−ＩＪクスに配置された複
数個の対の板を形成し、各々前記主面に絶縁されて重な
って、各各が夫々の第１の導体−絶縁体−半導体コンデ
ンサに結合された第２の導体−絶縁体−半導体コンデン
サを前記基体と形成する複数個の第２の導電板と、各々
の列にある第２の導電板が夫夫の当該列導体線に接続さ
れていて、連続的な番号の複数個の組に分けて配置され
ていて、各組が同じ数の連続的な番号の線を持つ複数個
の列導体線と、組の数と同数だけあって、各々の列線が
夫々の列スイッチを介して対応する番号の端子に接続さ
れている複数個の連続的な番号の端子と、各々の行にあ
る第１の導電板が夫々接続されている複数個の行導体線
と、行導体線及び基体の間に第１の電圧を加えて、その
下にある基体の夫々の第１の部分から多数電荷担体を空
乏させる第１の電圧手段と、各組の列導体線及び基体の
間の回路に接続されていて、基体を当該第２の電圧手段
に対して一定の電位に保ちながら、列導体線及び基体の
間に第２の電圧を加え、その下にある基体の夫々の第２
の部分から多数電荷担体を空乏させる第２の電圧手段と
、基体を放射に対して露出させて、基体の第１及び第２
の部分に電荷が貯蔵されるようにする手段と、夫々の第
１の期間の間順次各々の行導体線にかＳる第１の電圧を
消滅させ且つ再び設定する第１の手段と、夫々の第２の
期間の間、各組の列スイッチを作動することにより、各
組の列線が順次前記端子に接続されるようにする手段と
、各々夫々の端子と第２の電圧手段の間に接続された複
数個の回路手段と、第２の期間の間前記端子にか＼る第
２の電圧を消滅させ且つ再び設定する第２の手段とを設
け、各組の第２の半導体コンデンサに貯蔵された電荷が
同時に夫々の第２のコンデンサから追い出され、各各の
回路手段に同時に電流が流れるようにし、各々の回路手
段が、夫々の電流を時間について積分して、逐次的に発
生する電圧レベルの夫々の出力を発生する手段を含むこ
と。

（ヌ）前記（す）項に於て、各々の出力のレベルを相次
いで標本化して、標本の振幅変化に従って時間的に変化
する夫々のビデオ信号を発生する手段を設けること。

Ｑｏ 前記（ヌ）項に於て、前記出力を多重化して複
合出力を発生する手段を設けること。

（ヲ）前記（ＩＪ））項に於て、各組の列線が２本の列
線で構成されること。

（ワ）前記（す）項に於て、各組の列線が３本の列線で
構成されること。

（イ）前記（ヲ）項に於て、奇数番号の列の第１及び第
２の半導体コンデンサが１つの波長帯の放射を受取るよ
うになっており、偶数番号の列の第１及び第２の半導体
コンデンサが別の波長帯の放射を受取るようになってい
ること。

（ヨ）前記（ワ）項に於て、各組の第１の列線に関連し
た第１及び第２の半導体コンデンサが第１の波長帯の放
射を通す第１のフィルタを備えており、各組の第２の列
線に関連した第１及び第２の半導体コンデンサが第２の
波長帯の放射を通す第２のフィルタを備えており、各組
の第３の列線に関連した第１及び第２の半導体コンデン
サが第３の波長帯の放射を通す第３のフィルタを備えて
いること。

（り）前記（ヨ）項に於て、第１、第２及び第３のフィ
ルタが夫々、赤、緑及び青の３原色の内の夫々１つに対
応する波長の光を通すフィルタであること。

【図面の簡単な説明】

第１Ａ図乃至第１Ｄ図は回路に接続された放射感知装置
の１対の導体−絶縁体−半導体セルの略図で、この発明
に従ったその種々の動作段階を示す。 第２Ａ図乃至第２Ｃ図は第１Ａ図乃至第１Ｄ図のセルの
動作を説明する為、これらの図中に現われる種々の電圧
及び電流信号を示すグラフ、第３図は共通の半導体基体
上に形成された、第１Ａ図乃至第１Ｄ図に示すような複
数個の放射応答セルの配列の平面図、第４図は第３図の
配列を第３図の切断線４−４で切った断面図、第５図は
第３図の配列を第３図の切断線５−５で切った断面図、
第６図は第３図の配列を第３図の切断線６−６で切った
断面図、第７図は第３図乃至第６図の像感知配列を含む
この発明による装置のブロック図、第８Ａ図乃至第８Ｕ
図は第７図の装置の種々の点に現われる信号を共通の時
間軸に対して示す振幅対時間線図で、第８Ａ図乃至第８
Ｕ図の信号が第７図のブロック図で現われる点を第７図
では第８Ａ図乃至第８Ｕ図の英文字で表わしである。 第９図はこの発明に従って別の回路に接続された放射感
知装置の略図、第１０Ａ図乃至第１０Ｃ図は第９図の装
置の動作を説明する為、第９図の種々の点に現われる電
圧及び電流信号を示すグラフ、第１１図はこの発明に従
って更に別の回路に接続された放射感知装置の略図、第
１２Ａ図乃至第１２Ｅ図は第１１図の装置の動作を説明
する為、第１１図に現われる種々の信号を示すグラフで
ある。 主な符号の説明、１１：Ｎ型基体、１２：絶縁部材、１
３：主面、１４，１５：導電板、１６二列導体線、１７
：積分静電容量、２１ 、２２ ：空乏領域、２４：列
線駆動器、２５：リセット・スイッチ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 主面を持つ一方の導電型の半導体材料の基体と、前
   記主面に隣接した前記基体の領域の一部分に絶縁されて
   重なる導電部材と、放射によって前記部分の中で発生さ
   れた少数電荷担体が該部分に貯蔵されるようにするため
   、前記基体を放射に対して露出させる手段と、前記導電
   部材と前記基体の間に回路をなすように接続され、前記
   導電部材と前記基体の間に、前記部分から多数電荷担体
   を空乏させる１つの値の電圧を加える電圧手段と、前記
   導電部材と前記基体の間に接続された回路手段とを有し
   、前記基体は前記１つの値の電圧に関連して一定の電位
   に保持されており、更に、所定の期間の間前記電圧を別
   の値に下げて、該期間の間前記貯蔵された電荷を前記基
   体に注入し、その後実質的に前記１つの値の電圧を再設
   定する手段を設け、もって前記部分に貯蔵された電荷が
   該部分から前記基体中へ追い出され、前記回路手段に電
   流が流れるようにし、そして前記回路手段が前記電流の
   流れの積分である信号を発生する手段を含んでいる放射
   感知装置。