JPS60202963A - 電荷結合型装置およびその動作方法 - 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】 〔発明の技術分野〕 本発明は、線又は面撮像に用いられる電荷結合型装置（
ｃｃｎ）に関する。

〔従来技術〕

電荷結合型半導体装置は、最初Ｗ、Ｓ、ＢｏｙｌｅとＧ
。

Ｅ、Ｓｍ１ｔｈとによって発明された。これはＢｏｙ　
ｌ　ｅとｇｍｉｔｈによるベルシステムテクニカルジャ
ーナルの第４９巻第５８７頁の“電荷結合型半導体装置
°。

と米国特許第３８５８２３２号明細書に述べられている
。

それ以来電荷結合型装置の発展は、多くの刊行物に述べ
られてきた。たとえば１９７４年２月のサイエンテイフ
イクアメリカンの第２３０巻、第２号。

第２３頁には、Ｇ１１ｂｅｒｔ　Ｆ、Ａｍｅｌｉｏ　ｉ
Ｃよる“電荷結合装置′°が示されている。線及び面撮
像装置は、電荷蓄積素子の配列によって製造され、この
ような装置は商業的に利用し得ることは現在よく知られ
ている。たとえばこの出願人であるフェアテヤイルドカ
メラアンドインスツルメントコーボレー７ヨン（以下フ
ェアチャイルド社と云う）の製品ＣＣＤ　１０１．ＣＣ
Ｄ　１１０．　ＣＣＤ　１２１．　ＣＣＤ　２０１がそ
れである。適当な周知構造におφて、照射開口に蓄えら
れた電荷はシフトレジスタに転送され、かつ適当な信号
を与えることによってシフトレジスタから転送されて、
感知され、増幅され又は電気回路によって利用される。

めいに〈従来技術の電荷結合型撮像装置は、ＣＯＤの照
射開口に当てられた光の強さまたは間色を示す内部発生
の基準信号を供給することはできなかった。言い換える
と、特定の照射開口に当たる光の相対的強さに関した情
報を、他の照射開口との比較においてのみ与えることが
出来るだけであった。電荷結合型撮像装置のビデオ出力
信号は、数ボルトたとえば＋７〜＋１０　ボルトの直流
レベルに加えられるので相対的情報のみ発生される。こ
のＤＣレベルは１通常、リセット回路、浮遊ゲートｔａ
位、又は増幅器バイアス点及び供給電位によって設定さ
れる。従来のＣＯＤの黒及び白信号の正確な電圧レベル
は、暗い所で及び適当な光学的状態によって飽和又は近
似飽和を生ずる状態でＣＣＤを動作することによっての
み設定されていた。このような手順で行なわれた時でさ
え、このようなテストで行なわれたセツティングの校正
は、装置の動作条件たとえば周囲温度、供給電圧、又は
回路ドリフト等の変化に起因するドリフトを受けた。

さらに、従来技術の電荷結合型装置は、前の一連のデー
タ全部がシフトレジスタから転送された後、シフトレジ
スタへ新しい組の信号を転送するため電荷結合型装置を
リセットおよび／又は再循環するための外部回路を比較
的多く必要とする。

たとえば、従来の線撮像装置では、一連のカクンタは、
照射開口からシフトレジスタへ電荷のパケットによって
示された新しい組の信号を転゛送するために転送ゲート
を動かす前に、シフトレジスタの素子へ供給される転送
信号のサイクル数を確めるのに用いられる。この周辺回
路はＣＣＤを用いる／ステムを複雑にし、価格を増加す
る。

〔発明の概要〕

本発明のＣＯＤ構造では、照射開口からの信号を受けか
つ送るのに用いられるＣＣＤ　シフトレジスタと同様の
多くの菓子を有している他の分離された付加的シフトレ
ジスタに識別可能な電荷パケットたとえば後述する白信
号と同様の信号を注入することによって走査終了指示信
号が発生される。すなわち、その信号は、シフトレジス
タの最遠端へ注入されかつそのシフトレジスタの唯一の
信号トなる。照射開口によって発生された信号が対応す
るシフトレジスタからステップアクトされるのと同じ率
で、空の付加的シフトレジスタからこの信号をステップ
アクトすることによって、この信号は、シフトレジスタ
の新しい走査を開始するようにＣＯＤをリセットするた
め直接に明確な電気指示を供給するのに用いられる。

また１本発明のＣＯＤ構造は、ＣＯＤが感知することが
できる最小及び最大量をそれぞれ表わす黒及び白基準信
号を供給するのに用いられる。黒基準信号は、ＣＣＤの
１つ又はそれ以上の光学的に暗く、かつ電気的に絶縁さ
れた光感知領域によって発生される。これら照射開口に
光が当たるのを妨げると、照射開口からの信号は、光が
ないことを示す。

すなわち黒基準信号を表わす。この黒信号は、１つ又は
それ以上の照射開口からシフトレジスタへ転送され、そ
の後ＣＯＤから転出させられたあと、ＣＣＤからの他の
信号と比較するための基準信号として用いられ、ＣＣＤ
が感知することの出来る一番暗い光学条件を与える。

白信号は、ＣＯＤが感知するいくぶん明るい、言い換え
ると暗くない状態を表わす選択されたレベルで発生され
る。これは、　ＣＯＤシフトレジスタの１つ又はそれ以
上の素子にあらかじめ決められた最大量の電荷を注入す
ることによって行なわれる。

これら信号がＣＣＤから転送される時、それらは、ＣＯ
Ｄが感知する選択された明るい光学的状態を示す基準信
号を供給する。その上、よシ少ない又はよシ多くのあら
かじめ決められた量の電荷を注入することによって、グ
レー又は白の所望の中間色を示す基準信号が作られる。

黒及び白基準信号の発生は、グレ一段階の両端部に固定
点を設定することになシ、それによってＣＯＤが感知す
る光学的範囲を決定する。全光学的範囲にわたるＣＯＤ
応答の直線性の認識をかねた基準信号を与えると、ＣＯ
Ｄの使用者は、ＣＯＤによって感知される光学的状態の
グレーの明度を正確に計測できる。

一実施例において、白信号を発生するように注入された
電荷の量は、ＣＯＤが感知する最も明るい光学的状態（
照射開口の飽和に相当する）というよりむしろ直線的に
再生できる最も明るい信号を表わす。すなわち、照射開
目の飽和レベルに対して予定割合の電荷のパケットを注
入して白信号を発生させる。この白信号と黒信号を用い
て、ＣＣＤによって発生された全中間信号は、正確にこ
れら各間色を感知するため黒と白の間で直線的に計測さ
れ、それによってそれらの正確な保持、転送。

又は再生を容易にする。このことは、たとえばファクシ
ミリ装置等によって利用される。

一実施例において、白信号は、一対のＭＤＳ　）ランジ
スタからの信号を受けるダイオードによって発生される
。第ｌＭＯＳトランジスタのソースは第２　ＭＯＳ　）
ランジスタのドレインに接続され、第１ＭＯ８）ランジ
スタのドレインとゲートにはバイアス電圧がかけられ、
第２′ｙＤＳトランジスタのソースとゲートは互いに接
続される。第１及び第２トランジスタを適当に設計する
ことによシかなシの定電圧が入力ダイオードに供給され
る。入力ダイオードの電荷は、その後、照射開口からシ
フトレジスタヘ集められた電荷を転送するのと同一のク
ロック信号に応じてシフトレジスタの素子へ転送される
。ＭＯＳ　）ランジスタを適当に設計することによりか
つ適当な電圧をそれに供給することにより、注入される
電荷は所望量にされる。

〔実施例〕

第１図には、１７２８個の素子線形撮像アレイに適用さ
れた本発明の一実施例の概要平面図が示される。フェア
チャイルド社製品ＣＣＤ１２１は、本発明以前の製品の
一例として挙げられる。第１図には、それらに当てられ
る電磁放射線に応じて電荷を発生する１７２８個の照射
開口が示されている。

周知の方法によｌ照射開口内に集った電荷は。

２つのシフトレジスタ１０又は１１の一方に同時に送ら
れる。第１図示のように、例えば奇数の照射開口に集っ
た電荷はシフトレジスタ１１に転送され、一方偶数の照
射開口に集った電荷はシフトレジスタ１０に転送される
。シフトレジスタ１０゜１１は、各々分離領域１２によ
って２つの離れたシフトレジスタに分割されている。照
射開口１〜１７２８からシフトレジスタ１０．１１への
電荷転送は、電極１４に信号φ工を与えることによって
行なわれる。この技術はＣＯＤ技術では周知であるが、
第２ａ図〜第２ｄ図においてさらに詳細に説明されてい
る。ＣＯＤシフトレジスタの隣接素子における信号の相
互混信は、奇数照射開口の電荷を一方向すなわちレジス
タ１１に転送することによって。

又偶数照射開口の電荷を他方向すなわちレジスタ１０に
転送することによって妨げられる。このように電荷パケ
ットは、シフトレジスタ１０．１１の谷々に転送される
。例えば、照射開口１に集められた電荷は電極２１の下
の領域に転送され、一方、照射開口３に集められた電荷
は電極２３の下の領域に転送される。電極２２の下には
電荷は転送されないので、これは電極２１．２３とは異
なった電位に維持される。それ故、電極２１　、２３の
下の領域に転送された信号は、交錯（Ｃｏｍｉｎｇｌｉ
ｎｇ）やそれによる情報損失からまぬがれる。第１図示
のように照射開口２からの信号は、１極３２の下に転送
される。

１７２８個の照射開口の電荷がシフトレジスタ１０．１
１に転送された後、信号φ８の電位は変化されて、新し
い組の信号が１７２８個の照射開口内に集まり始める。

その後シフトレジスタ素子に適当な信号たとえばφＴと
ｖＴを与えることによって。

電極下の信号はシフトレジスタ１０からステップアクト
され、シフトレジスタ１１の下方部分は出力ゲートへ転
送される。これら信号の出力ゲートへの転送は、第１図
の矢印３０．３１によって示される。出力ゲートの構造
はこの技術分野において周知である。たとえば米国特許
第３　、９９９　、０８２号の“電荷結合型増幅器°′
において示されている。

第１図に示された本発明の一実施例において、１７２８
個の照射開口からの信号は、／アトレジスタ１０の下方
部分又はシフトレジスタ１１の上方部分には転送されな
い。シフトレジスタのこれら部分への電荷の転送は、各
シフトレジスタ１０゜１１を２つの分離したシフトレジ
スタに効果的に分割する領域１２１代衣的には酸化膜の
分離領域によって妨げられる。各シフトレジスタの電極
から次の電極への電荷の転送は、電極下に延びた障壁５
８間のチャンネル領域１５．によって行なわれ得る。シ
フトレジスタ１１の上方部分と７７トレジスタ１０の下
方部分は、基板内の浮遊電荷がシフトレジスタの素子へ
流れたシ又そこに蓄えられた情報をひずませることを妨
げる。すなわち、浮遊電荷は、これら分離されたシフト
レジスタによって集められて害のないように処理される
。矢印３３と４０は、これら浮遊電荷の７ンク領域又は
電源への転送を示している。しかしながら、後述のよう
にいくつかの実施例では、矢印４０で示された信号は外
部回路に供給される。

黒及び白の基準信号は、以下に述べるように第１図に示
されたＣＯＤ構造によって発生される。一実施例におい
て黒基準信号は、数個の光学的にがつ゛電気的に分離さ
れた付加照射開口Ｂ１．Ｂ２．Ｂ３によって発生される
。熱論このような照射開口はいくつでも設けることはで
きる。照射開口Ｂｌ（およびＢ２およびＢ３　）は、ア
イソレーション領域■によって能動照射開口１，２・・
・・・１Ｔ２８から分離される。これら照射開口は、照
射開口１，２・・・・・１７２８内の又はこれらに沿っ
た所望の場所に配置され得ることは理解されよう。特に
、このような照射開口は、普通の能動照射開口１・・・
・・１７２８に点在され得、照射開口の１端又は他端、
又紘両端、又はそれらの組合わせで配置される。

第１図においては、それらは線形アレイの右端に示され
ている。

点照射開口Ｂ１．Ｂ２．Ｂ３は、代表的にはアイソレー
ションセルエによって能動照射開口から分離されている
。これは、能動セルのどれかの電荷か黒基準セルＢ　１
　ｒ　Ｂ　２　＋又はＢ３のどれかに漏れるのを妨げる
ものでおる。又このようにすれば、窓３５を形成するの
にも製作公差はゆるくてすむ。窓３５は、電磁放射線２
代表的には可視光線を照射開口に当てさせるものである
。第１図には示されていないが窓３５の周囲には、黒基
準セルＢ１．Ｂ２．Ｂ３に光が当たるのを妨げる光シー
ルドがある。

本発明のいくつかの実施例において、窓３５は。

たとえば青又は他の色の信号が感知されるものであった
としても所定の波長の可視電磁放射線に対しては不透明
な物質である。窓３５の位置は、黒基準照射開口Ｂ１．
Ｂ２．又はＢ３に光が当るのを妨げるので、これら照射
開口は何ら電荷を集めない。

すなわち可視光線の効果を除いた基板の全状態を表わす
電荷を集める。このように黒基準照射開口Ｂ１．Ｂ２．
Ｂ３　は、温度又は化学組成物、又は他の周囲状態に起
因する暗電流又は他の誤りを自動的に補正する。

白基準信号を生ずるだめの一つの技術は、シフトレジス
タ１０の左端に示されている。信号ｖＲがダイオード３
８へ与えられることによって、信号電荷はダイオードに
供給され、φ８の電位が適当に増加する時シフトレジス
タ素子３９．４２に転゛　送される。第４ａ図〜第４ｅ
図に関して述べるように、この′電荷は、飽和となる明
るさのレベル又はあまり明るくない状態すなわちグレー
のような他の所望基準電荷レベルを示すのに適当な大き
さに設定される。この電荷は、ここでは白基準信号とし
て参照される。信号ｖＴとφＴを加えてシフトレジスタ
素子４２に注入された電荷のその部分は、１７２８個の
照射開口によって生ぜられた信号電荷の転送に続いてシ
フトレジスタ１ｏがら転送される。白基準信号は、第１
図に示された構造を適当に変形することによりシフトレ
ジスタ１ｏに沿った他の所望の位置に注入されてもよい
。

電極３９の下に注入された白基準信号それ自体は、走査
終了（ｅｎｄ　−ｏｆ　−５ａａｎ　）指示として用い
ることができる。すなわち、第１図示のように、白基準
信号をシフトレジスタ１ｏの最遠端に配置することによ
って電極３９の下に転送された信号は照射開口１７２８
に生じた信号の後にシフトレジスタ１０から現われる。

それ故、白基準信号は、シフトレジスタ１０からの信号
の転送完了を示す電気信号としても用い得る。それに対
して従来の構造は、信号φ工を与えるのに適当な時間を
探知するため独立した計数装置を必要としていた。領域
３８からの白基準信号は、シフトレジスタ１゜の下方部
分から転送された時何らかの周知外部論理回路に転送さ
れ、これはその後信号φ工を動作させる。

第２ａ図は埋込チャンネル大川いて作られた時の第１図
に示された構造の一部断面図である。代表的にはＰ導電
型の基板５０には代表的には二酸化シリコンから成る分
離領域５１ｍ＋５１ｂが直列に形成されている。Ｐ　導
電型領域５３ａ＋５３ｂは１分離領域５１の下に浮遊イ
オンが導電路を形成しないように分離領域５１の下に形
成されることがある。

基板５０に形成されたＮＪｔ型領域は、周囲の電磁放射
線に応じて電荷を集める。代表的にはリン。

ヒ素又は他のＮ型物質をドープした埋込チャンネル領域
５６ａ＋５６ｂと１代表的にはボロン又は他のＰ型物質
をドープした領域５８ｍ、５８ｂ、５８ｃとは、以下に
述べるように、構造の電位状態図を変える障壁領域を形
成する。又第２ａ図には、基板５０上に電極が示されて
いる。電極５９ａは信号φ７を受けるように接続され、
一方電極６１＆は信号φ工を受けるように接続されてい
る。電極６２は信号ＶＰＧを受けるように接続される。

第２ａ図に示された構造の真下には、信号φ工が加えら
れた時領域５５に集められた電荷７３が電極５９ｍの下
の領域にどのように転送されるかを示す第２ｂ図、第２
Ｃ図、第２ｄ図の一連の電位状態図が示される。一旦電
荷が転送されると、第４図において述べるようにそれは
信号φアとｖＴを加えることによりＣＣＤから転送され
る。

第２ｂ図に示された電位状態図は、信号φ工とφＴが各
々ゼロ電位の時の第２ａ図に示された構造での状態を示
す。この状態において電荷は、領域５５によって作られ
た電位の井戸に集まる。集められた電荷は、第２ｂ図の
斜線領域Ｔ３によって示される。

次に第２ｃ図で示すように、信号φ工の電位を増すこと
によって、電極６１ｍの下の電位の井戸を深くシ、電荷
Ｔ６の一部は領域５５から転送されて電極６１＆の下に
一時蓄えられる。

次に、第２ｄ図に示すように、信号φＴの電位は増加し
、それによって電極６１＆の下に蓄えられた電荷７６は
電極５９ｍの下に転送されて領域５６ａに蓄えられる。

一旦電荷Ｔ８が電極５９ａの下の領域５６ａに蓄えられ
ると、信号φ工の電位は低くされて、適当な信号φＴＩ
ＶＴが電極５９ａの下の領域５６ａの電荷７８をＣＣＤ
装置から所望によシ他の電気回路へ転送するように加え
られるまで領域５５から領域５６ａへさらに電荷が転送
されるのを妨げる。

第３図は、第１図示の黒セルとは反対側の能動セルの端
部に、すなわち一連のＣＣＤ光感知素子。

１７２５．１７２６，１７２７．１７２８の左側に配置
された場合の一連の４個の黒基準セルの断面図を示して
いる。黒基準セルＢ４．ＢＳ、Ｂ６．Ｂ７　は、隣接能
動セル又は他の回路から分離セルエ１．Ｉ２によって分
離される。カバー３６は、黒セルＢ４〜Ｂ７　Ｋ可視光
が照射するのを妨げる。カバー３６は、たとえばアルミ
ニクムのような適当な物質である。

カバー３６は代表的には絶縁層３Ｔ上に形成され。

それが基板５０の表面又はそれに形成された領域と接触
するのを妨げる。黒セルＢ４〜ＢＴは、たとえば温度の
ような基板内の状態のみを衣わす信号を発生する。

分離セル１１　、　Ｉ２は逆バイアスされたＮ十拡散ダ
イオードであって、その領域内の浮遊電荷キャリアを取
り除く働きをする。分離セルは、第３図に示されたよう
にアルミニワム光シールド３６にそれらを接続し、その
後シールド３６に所望の電位を与えることによって簡単
に逆バイアスされる。

第４＆図は、走査終了指示の動作とともに白基準信号発
生器の動作を示した。第１図の一部断面図でおる。第４
ａ図に示された構造の参照番号は、第１図の構造を示し
たものと同様である。白基準信号を発生するため、２つ
のＭＤＳトランジスタ７１．７２が領域３８に与えられ
る信号■８を発生するのに用いられる。第４ａ図に示さ
れるように、トランジスタ７１のゲート電極は信号ｖＴ
を受信するように接続され、一方ドレイン′に極は信号
ＶＤＤを受信するように接続される。ＭＤＳトランジス
タＴ２は、アースに接続されたソース電極に接続された
ゲート電極を有する。実際にはトランジスタ７２は、ｖ
丁マイナス閾電圧に実質的に等し一信号ｖＲを生ずるた
めトランジスタ７１への定電流源となる。トランジスタ
７１．７２を適当なものとすることにより、信号ｖＲは
所望の電荷量を注入するように選択される。シフトレジ
スタが照射開口から受ける電荷の注入パケットの最大量
すなわち飽和電荷の量は、障壁５８によって生じられた
障壁の高さＶＢと、それが転送される領域すなわち領域
８０の物理的寸法により決定される。第４ｄ図の領域７
７は、この量を図示で示している。しかしながら、領域
３Ｂから実際に転送される電荷の量は、障壁５８によっ
て生ずる電位障壁ＶＢによって決定されるように少ない
鷺でよく、これは領域６８の物理的寸法で定まる。電荷
のこの量は、第４ｅ図において領域Ｔ５として図式に示
されている。障壁の高さは両方の場合において等しいの
で、物理的寸法６８は、たとえばＣＣＤ照射開口の感光
度の直線領域の上限に相当する飽和電荷の選択された小
部分に白信号電荷を制限するように調整される。上述の
ように白信号を発生する一つの利点は、信号の大きさは
処理のパラメータを変えなくとも構造寸法を変えること
によシ変化することである。寸法は処理のパラメー夛よ
シ更に正確に制御されるので、白信号をより正確に制御
することが出来る。このように直線性が得られるので、
黒と白との間のグレーの直線領域で正確に関係づけられ
たどの照射開口１〜１７２８によっても信号を生じさせ
ることが出来る。

トランジスタ７１．７２からの信号ｖＲの結果として領
域３Ｂに集められた電荷は、第１図に示されたシフトレ
ジスタ１０の上方部分に沿って転送され第４ｂ図〜第４
ｅ図に示されたように白信号を供給するため他の回路に
供給される。

第４ｂ図に示されるように、信号φＸが低い場合、それ
は信号ｖＲの結果として領域３８に集められた全電荷Ｔ
４をためる電位障壁を作る。次に。

第４Ｃ図に示すように、低電位に（を極３９に供給され
た）信号φ丁を保持し、かつ（電極１４に供給された）
信号φ工の電位を増加することによって領域３８内の電
荷Ｔ４も又電極１４の下に集まる。しかしながら、低電
位に保持された信号φ丁は、電極１４から電極３９へ電
荷７４が転送されるのを妨げる。

その後、第４ｄ図示のように、電極３９に供給された信
号φＴの電位は増加し、一方電極６５に供給された信号
ｖＴはその前のレベルに保持される。これは電極１４の
下からの電荷７４を電極３９の下に転送させる。次に、
第４０図示のように、電極３９に供給された信号φＴの
電位は減少する。

実際に、これは電極１４の下と領域３８に残存する大部
分の電荷から部分７５の電荷を分離する。

電位φ１を低くした結果として電荷Ｔ５のこの部分は電
極ｖＴの下に転送される。その後、信号φＴのパルスの
連続によって電荷パケット７５は、−電極から次の電極
へ漸次転送され、最終的に第１図に示されたノットレジ
スタ１０の上方部分の右手端部に到達し、矢印３０によ
って示されるように、必要に応じて他の回路に供給され
る。

シフトレジスタ１０の上方部分に関連して上述しだのと
同様の方法で、電極３８の下に注入された信号は電極４
２の下に識別可能な電荷のパケットとして注入される。

この信号は１７２８個の照射開口によって発生された１
７２８個の信号に続いて走査終了信号を供給する。それ
によって、注入された電荷は周知の方法で用いられ、他
の電気回路を作動し、　ＣＯＤに照射開口１〜１７２８
からシフトレジスタへの新しい組の電荷を転送するよう
にリセットさせる。

本発明の構造は、従来構造に比べて多くの利点を有する
。特に、黒基準セルは暗電流信号に対して、温度効果に
対してクロンク信号の変化に対して、出力増幅器の変化
に対して、一般に全感光領域に誘導されるエラーに対し
て補償する黒基準信号を供給する。一方、白基準セルは
白色光又はグレーの所望の明度を表わす信号を発生する
ことによって多くの利点をもたらす。その上、同一の白
基準信号は、分離されたシフトレジスタに注入された時
ＣＯＤ装置の動作をリセットするための走査終了指示と
して働き、従って従来の大容ＲＣＯＤ装置に用いられて
いた計数回路が不必要となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の構造を示した概要図、第２
ａ図は第１図の構造の一部断面図でアシ。 第２ｂ図〜第２ｄ図は電荷パケットが照射開口からシフ
トレジスタへいかに転送されるかを示した第２ａ図の構
造の電位エネルギー状態図、第３図は一組の黒基準セル
の断面図、第４＆図は白基準信号を発生する一方法を示
した概要図、第４ｂ図〜第４ｅ図は電荷パケット（白基
準信号）が走査終了指示信号を転送するシフトレジスタ
又は普通のＣＣＤシフトレジスタにおいてシフトレジス
タの１素子から次の素子へいかに転送されるかを示した
第４ａ図の構造の電位エネルギー状態図である。 １０．１１　・・・・シフトレジスタ、１２・・・・分
離領域、１４・・・・電極、１〜１７２Ｂ・・・・照射
開口、　Ｂｌ、Ｂ２．Ｂ３　・・・・点照射開口、３５
・・・・窓、３８・・・・ダイオード、５０・・・・基
板、５１ａ、５１ｂ・・・・分離領域。 ７１．７２・・・・トランジスタ。 特許出願人　フェアチャイルド・カメラ・エンド・イン
スツルメント・コーポレーション 代理人　山川数構（ｔυ）２名） 冨８ ８ ＦＩＧ、３

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）周囲光の状態に応じた信号を生じる電荷結合型装
   置でおって、 それぞれへ入射する周囲光の強さに応じた電荷のパケッ
   トを蓄える複数の照射開口と；この照射開口の予定数の
   ものを上記周囲光にあてるための手段と； 上記照射開口の各々から蓄えられた上記電荷のパケット
   が第２転送手段へ転送されるのを許容するだめの少くと
   も１つの第１転送手段と；上記第１転送手段を作動させ
   るとともに上記複数の照射開口をリセットするため、タ
   イミングのとられた制御信号を生じる制御手段と；第２
   転送手段であって、その出力端の出力ゲートに向けて、
   上記電荷のパケットの各々を１周期的なりロック信号に
   応じて転送するための第２転送手段と； 第３転送手段であって、その出力端に向けて、自己に注
   入された電荷を、上記の周期的なりロック信号に応じて
   転送するための第３転送手段と；この第３転送手段に、
   識別可能な電荷のパケットを、上記制御信号に応じて注
   入する注入手段と；上記第３転送手段の出力端に接続さ
   れ、上記識別可能な電荷のパケットを受けてこれに応じ
   て上記制御手段を作動させる信号を発生する手段とを備
   えた電荷結合型装置。 （２、特許請求の範囲第１項に記載のものにおいて、上
   記第２および第３転送手段はそれぞれ第１および第２シ
   フトレジスタである電荷結合製装置。 （３）特許請求の範囲第２項に記載のものにおいて、上
   記第１および第２シフトレジスタは、それらの間の分離
   領域１２に対して略対祢に構成されている電荷結合型装
   置。 （４）特許請求の範囲第１項、第２項、又は、第３項に
   記載のものにおいて、上記注入手段は、上記識別可能な
   電荷のパケットを供給するように電気信号源および上記
   第３転送手段の間に接続されたダイオードを含んでいる
   電荷結合型装置。 （５）特許請求の範囲第４項記載のものにおいて、上記
   電気信号源は第１および第２トランジスタを含んでいる
   電荷結合型装置。 （６）特許請求の範囲第５項記載のものにおいて、上記
   第１及び第２トランジスタは絶縁ゲート電界効果型トラ
   ンジスタであり、上記第１トランジスタのソースは上記
   第２トランジスタのドレインに接続され、上記第２トラ
   ンジスタのソースおよびゲートはアース電位に接続され
   、選択された電気信号が上記第１トランジスタのソース
   およびゲートに供給され、上記第１トランジスタのソー
   スは上記ダイオードに接続されている電荷結合型装置。 （７）　光に応動して電荷パケットを蓄える複数の照射
   開口、および、上記パケットの電気エネルギにより表わ
   される情報を得ることができる信号処理手段へ上記電荷
   パケットを転送するための少くとも１つのシフトレジス
   タを含む電荷結合型装置を。 周囲光の状態、黒基準状態、および、白基準状態に応じ
   た信号が生じるようにして、作動させる方法であって； 上記複数の照射開口のうちの第１の予定数の照射開口を
   、入射する周囲光の強さに応じた大きさを持つ第１パケ
   ツトの電荷を蓄えるように、周囲光にあてる過程と；− 上記複数の照射開口のうちの第２の予定数を、黒基準状
   態に応じた大きさを持つ第２のパケットの電荷を蓄える
   ように、上記周囲光から遮蔽する過程と； 上記複数の照射開口から上記シフトレジスタへ上記パケ
   ットの電荷を転送する過程と；上記シフトレジスタのま
   だ使用されていない他の少くとも１つの場所に、予定の
   白状態に応じた一定の大きさを持つ第３のパケットの電
   荷を導入する過程と； 上記シフトレジスタの上記第１．第２、および、第３の
   パケットの電荷を上記信号処理手段へ転送する過程と； 周囲光の予定された不存在に応じた黒基準信号を生じる
   ように、上記第２のパケットの電気エネルギを信号処理
   する過程と； 予定された白状態に応じた白基準信号を生じるように、
   上記第３のパケットの電気エネルギを信号処理する過程
   と； 上記第１のパケットの電気エネルギをビデオ信号に信号
   処理する過程であって、上記第１のパケットの電気エネ
   ルギのそれぞれを上記第２および第３のパケットの電気
   エネルギと比較して、上記黒基準信号と上記白基準信号
   との間で位置づけされた上記ビデオ信号を発生するよう
   Ｋする比較ステップを含む過程 とを備えた電荷結合型装置の動作方法。 （８）特許請求の範囲第７項記載の方法において。 上記諸過程が上記白基準信号の発生毎に繰や返見される
   方法。