JPS6194467A

JPS6194467A - 負帰還増幅器を備えた線転送式撮像装置

Info

Publication number: JPS6194467A
Application number: JP60225949A
Authority: JP
Inventors: ジヤン　リユツク　ベルジエ; ルイ　ブリン; イヴオン　カゾー
Original assignee: Thomson CSF SA
Current assignee: Thales SA
Priority date: 1984-10-09
Filing date: 1985-10-09
Publication date: 1986-05-13
Also published as: HK10991A; EP0182679A1; US4680476A; EP0182679B1; FR2571572B1; SG96890G; JPH0548995B2; FR2571572A1; DE3568927D1

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は負帰還増幅器を備えた線転送式撮像装置に関す
る。

従来の技術線転送式撮像装置は先行技術でよく知られており、米国
特許第４．５０６．２９９号を参照することができる。

かかる装置は一般には、読出されるべきイメージを投影
させてこれを信号電荷と呼ばれる電荷に変換するＭ　Ｘ
　Ｎ個の感光点からなる感光領域と、導電性コラムを介
して異なる行の感光点に接続されたＭ個の点をもち、好
ましい動作モードでは、各行に蓄積された信号電荷の到
着に先立ってコラム上の寄生又は妨害電荷を連続的に受
は取る、行メモリと呼ばれるインターフェース部材と、
行メモリからの信号電荷を受は取って像検出電気信号を
直列に出力する電荷転送シフトレジスタと、行メモリか
ら寄生電荷を除去し又は放出するドレーンとを有する。

線転送式撮像装置については負帰還増幅器を備えたもの
も知られている。これら負帰還増幅器の入力は、導電性
コラムと、行メモリの入力ダイオードと呼ばれるダイオ
ードとに接続され、出力は入力ダイオードのうちの１つ
に隣接した行メモリの転送ゲートに接続されている。

負帰還増幅器は導電性コラムの見かけのキャパシタンス
を１／（Ｇ＋１）にするという利点を持っでおり、ここ
でＧは増幅器の利得であって一般に約５０である。

したがって、メモリへのコラムの電荷の転送は急速に起
こるので一定の転送時間に対する転送効率は高い。増幅
器に接続されたメモリの各ゲートの下に位置するチャン
ネルによる走査ノイズ：は軽からである。

発明が解決しようとする問題点本出願人が以下の実施例の項で示す負帰還増幅器の主な
欠点は、満足のゆく動作が必要である場合、これら増幅
器を、埋込みチャンネルをもって電荷転送を内部で行な
うメモリのゲートに接続することが不可能であるという
ことである。したがって、電荷転送を表面で行なうゲー
トすなわちメモリを使用することが必要である。

電荷転送を内部で行なうメモリの場合に得られる利点は
全て既に知られているので、次にかかるメモリの欠点を
簡単に説明する。最大転送効率を得るためには、一般的
に埋込みチャンネル読出しレジスタを使用する。電荷転
送を内部で行なうメモリの使用により、電荷をメモリと
読出しレジスタとの間で両側で通過させることができ、
これは二重駆動電荷での動作の場合に特に有利である。

メモリへの転送が表面で起こるような場合、ゲートに印
加される電圧が同一であれば、電荷をレジスタからメモ
リへ転送することはできない。というのは、表面ポテン
シャルは、表面転送の場合よりも内部転送の場合のほう
が高いレベル、になるからである。電荷転送を内部で行
なうメモリの使用により、垂直転送効率を高めることも
できる。この効率はコラムの容量と反比例し、そのコラ
ムの容量は内部転送の結果、低下する。

かくして、コラムは本質的に、逆バイアスされた読出し
ダイオードを相互に接続することによって構成される。

内部転送の結果、これらのダイオードは行メモリの要素
に印加される電圧が同一であるとすれば、高いバイアス
電圧を受け、前記ダイオードの容量は減る。さらに、コ
ラムと行メモリとの間の転送中のノイズは、２つの源、
すなわちコラム容量の平方根に比例したノイズと、コラ
ムと行メモリとの間の転送ゲートの下の表面および内部
のトラップに比例したノイズとがある。内部転送路は、
前述したようにコラムの容量を減少させることにより、
かつインターフェーストラップをなくすることにより前
記２つのノイズ成分を減らす。

負帰還増幅器のもう１つの欠点は、該負帰還増幅器がノ
イズ特に低周波ノイズを注入することである。成る特定
の場合、このノイズは、コラムとメモリとの間の転送ゲ
ートチャンネルが注入する読出しノイズと同じくらい高
いことがある。

そこで、本発明は、上記の問題を解決せんとするもので
ある。特に本発明は、コラムとメモリとの間に転送ゲー
トを使用し、かつ電荷転送を内＆６で行なうメモリを使
用することができるようにぜんとするものである。特定
の実施例においては、本発明は、負帰還増幅器に起因す
る低周波ノイズを減少せんとするものである。

問題点を解決するための手段すなわち、本発明によれば、Ｍ　Ｘ　Ｎ個からなる感光
点の感光領域を備え、少なくとも読出しレジスタへの同
一の行の信号電荷の転送を保証する行メモリに属するダ
イオード（こ、異なる行の感光点が導電性コラムを介し
て並列に接続されているような線転送式撮像装置が提供
される。本発明の線転送式撮像装置は、入力がコラムと
行メモリのダイオードとに接続され、出力がダイオード
のうちの１つに隣接したメモリの転送ゲートに接続され
ている負帰還増幅器を備える。行メモリ及び読出しレジ
スタは、電荷転送が内部で起こるように構成されており
、各増幅器及びダイオード並びに該ダイオードを接続し
た行メモリのゲートによって構成された装置の動作点が
、増幅器の転送特性曲線の高利得領域に位置するように
各増幅器のしきい電圧を調節することのできる手段が設
けである。

以下の「実施例」の項において、各増幅器のしきい電圧
の調節を可能にする手段の幾つかの実施例を説明する。

また、増幅器による低周波ノイズを軽減するために、本
発明は導電性コラムの寄生電荷及び信号電荷の連続二重
読出しを２つの駆動電荷だけで行なうことを提案する。

以下に示すように、この二重続出しにより増幅器にょる
底周波ノイズを除去することができる。

本発明の非限定的な実施例について添付の１図面を参照
して以下に詳細に説明する。

実施例それぞれの図面では、同一符号は同一エレメントを示し
ているが、明瞭にするために種々のエレメントの大きさ
及び比率には注意を払わなかった。

第１図は負帰還増幅器を備えた公知の線転送式撮像装置
の線図である。

第１図は、各行Ｎ個の感光点からなるＭ行の感光点を持
つ、すなわちＭｘＮ個の感光点をもつ感光領域１を概略
的に示している。シフトレジスタ３により各行を連続的
にアドレス指定することができる。導電性コラムＣ３〜
ｃＮが同一コラムの感光点と行メモリ４とを並列に接続
している。更に、コラムに接続された行メモリの入力ダ
イオード５及び該ダイオードに隣接した転送ゲートＰが
図示されている。

負帰還増幅器６は、導電性コラムと行メモリの入力ダイ
オード５とに接続された入力と、コラムと行メモリとの
間の転送ゲートＰに接続された出力とをもっている。

行メモリからの信号電荷は、読出しレジストと呼ばれる
電荷転送シフトレジスタ７に転送され、このシフトレジ
スタ７は像検出電気信号Ｓを直列に出力する−０負帰還増幅器６は、２つのインバータ接続ＭＯＳトラン
ジスタによって標準的に構成されている。

第２図は、デプレション形ＭＯＳトランジスタＴ２と直
列に接続され、かつ行メモリに接続されたエンハンスメ
ント形トランジスタＴ１によって構成された増幅器の線
図を示している。トランジスタＴ１のゲートは増幅器入
力を構成し、この入力は、行メモリの入力ダイオード５
及び導電性コラムＣ０に接続されている。トランジスタ
Ｔ、の他の電極のうちの一方は、定バイアス電圧Ｖ　Ｓ
　Ｓに接続され、トランジスタＴ、の残りの電極は増幅
器出力を構成し、この出力はトランジスタＴ２の電極及
び、電荷をコラムから行メモリに転送させるためのゲー
１−Ｐに接続されている。トランジスタＴ２のゲートは
増幅器出力に接続され、トランジスタＴ２の残りの電極
は定バイアス電圧■。、に接続されている。エンハンス
メント形トランジスタＴ２を使用する場合、このトラン
ジスタＴ２のゲートを定バイアス電圧■。０に接続する
。

この先行技術では、行メモリすなわち電荷をコラムと行
メモリとの間で転送するためのゲー）Ｐが、表面電荷転
送を行なうのが、内部電荷転送を行なうのかをはっきり
とは示してはおらず、ソース及びドレインの電圧を、イ
ンバータが高利（等領域で動作するように選択しなけれ
ばならないことを述べている。

本出願人は以下に、行メモリ、すなわち電荷をコラムか
ら行メモリへ転送するためのゲートＰが表面電荷転送の
場合のみ、問題なく動作しうることを示す。

第２図の構成の平衡点は、増幅器転送特性■１、Ｖｃ（
ここで■、は増幅器の出方電圧であり、■、は増幅器の
入力端子である）と、ゲートＰの下のチャンネルのポテ
ンシャルφ５を表す曲線との交点により得られる。なお
、ポテンシャルφ５は、前記ゲートに印加された電圧■
、の関数である。

第３図は、連続線の形で増幅器の特性曲線を示し、破線
の形で、表面転送の場合のゲートＰについての曲線８（
φ３、Ｖ、）及び内部転送の場合のゲー）Ｐについての
曲線９（φ５、Ｖｐ）を示している。

ゲートＰの２本の曲線８．９は、勾配に３、Ｋｖをもつ
ほぼ直線であり、勾配に５、Ｋｖは、正であり、標準的
な技術の場合、１に近い。増幅器の転送特性曲線との線
８．９の交点をＰ。５、Ｐ　ｏｖとする。線８．９はそ
れぞれ縦座標の点■。、５、−　ＶＴＰＶで軸線■、と
交わり、横座標の点−に５・ＶＴＰＳ、Ｉ＜ｖ・Ｖｔｐ
ｖで軸線■。、φ、と交わる。

増幅器転送特性曲線には点Ｈ，Ｂがあり、これらの点Ｈ
，Ｂは増幅器転送特性の高利得領域を定め、この高利得
領域は、２つのトランジスタＴ１、Ｔ２が飽和バイアス
される領域であ、る。点ＨはトランジスタＴ２が飽和に
戻る基点となる点であり、トランジスタＴ２は、縦座標
Ｖｏｏ　　１ＶＴ２１にこの点Ｈをもっている。ここで
、ＶＴ□はトランジスタＴ２のしきい電圧である。点Ｂ
はトランジスタＴ１が非飽和モードで動作する起点とな
る点であり、トランジスタＴ１は、縦座標■。−Ｖ　Ｔ
　ｌに点Ｂをもっている。ここでＶＴＩはＭＯＳトラン
ジスタＴ１のしきい電圧である。

第３図は等式Ｖ、−Ｖ。−ＶＴＩの線１０を示し、この
線１０は横座標Ｖ　Ｔ　ｌで軸線■６、φ、と交わり、
縦座標−ＶＴＩで軸線■、と交わっている。

点Ｐ。５は依然として点Ｂの上にある。これは等式ＶＴ
Ｉ　＞　−Ｋｓ　＝　ＶＴＰＳが依然として成り立って
いるからであり、Ｋｓ及び■□、５は正であり、線８．
１０はほぼ平行である。満足のゆく動作については、点
Ｐ。５を点Ｈにあまり近づけすぎないようにすることも
必要である。というのは、電荷が転送のためにコラムに
到達したとき、横座標■。０の動作点Ｐ　ａｓが横座標
Ｖｃ−Ｖｃｏ−△Ｖｃの点Ｐに進むからであり、この点
Ｐは点Ｈに近い。電圧■。０、ＶＳＳを調節することに
より点Ｐ。５を点Ｈから遠去けることができる。第３図
は、増幅器特性曲線と縦軸■、とは、縦座標の点ＶＤＤ
で交叉していることを示し、かつ増幅器特性曲線は、Ｖ
ｓｓに近い縦座標の水平漸近線に近づく傾向があること
を示している。

電圧ＶＳＳを調節し、次に電圧ＶＯＯを調節することが
でき、したがって、条件式％式％が成り立つ。ここでＶＰＯは点Ｐ。、の縦座標上の位置
である。

表面ゲートＰについての結論として、増幅器は高利得領
域で動作する。点Ｐ。Ｖは依然として点Ｂの下に位置し
ている。これは、依然として不等式％式％線９、ｌＯはほぼ平行である。かくして、標準的な技術
では■□１は０．５〜１．５　Ｖ間で変化し、Ｖ　Ｔ　
Ｐ　Ｖは３〜ＩＯＶ間で変化し、勾配Ｋｖは１に近い。

第３図は、線９が完全に線１０の下に位置しているとき
には、バイアス電圧■。Ｄ％ＶＳＳを調整することによ
っては点Ｐ。Ｖを点Ｈと点Ｂとの間に移すことはできな
いことを明示している。

かくして、先行技術ではインバータが高利得領域で機能
するようにバイアス電圧■。＋ＩＮＶＳＳを調整するこ
とが必要であることが述べられているので、これが意味
するのはたとえ欠点があっても電　　′荷転送が表面で
起こるゲー）Ｐ及びメモリを使用することが必要である
ということである。

動作点を調節するためにバイアス電圧Ｖ　Ｄ［＋、ＶＳ
Ｓしか持たないとき、電荷転送が内部でおこるようなゲ
ートＰ及び行メモリでは満足すべき動作は得られない。

本発明によれば、満足すべき動作は、等式■。

”Ｖｃ　　ＶＴＩの線１０より上に線９が位置するよう
に線１０をずらすことにより、電荷転送が内部で起こる
ようなゲートＰ及び埋込みチャンネル行メモリを使用す
ることによって（尋られる。

かくして、動作点Ｐ。、は、点Ｈと点Ｂとの間に位置す
る。第５図は、線９．１０及び点Ｐ。Ｖ、　Ｂの新規な
配置を示している。本発明によれば、不等式ＶＴＩ　＞
　ＫＶ−ＫＴＰＶが成り立つように各増幅器のしきい電
圧の調節を可能にする手段を使用する。

この増幅器のしきい電圧は、導通を開始する電圧である
。第２図に示すものに似た増幅器の実施例の場合、増幅
器のしきい電圧はＭＯＳ　トランジスタＴ１のしきい電
圧である。

第４図は、電圧ＶＴＩの調節を可能にする手段の実施例
を示している。電圧Ｖ　Ｔ　１を、トランジスタＴ１　
のゲートの下の基板１２の領域の不純物を強めたエンハ
ンスメント部分１１を働かせることにより大きくし、そ
れによって、不等式ＶＴＩ＞ＫＶ・Ｖ　ｔ　ｐ　ｖを得
る。

第４図で分かるように、ゲートＰ及びトランジスタＴ２
はＴＶで示した内部チャンネルに実現されている。たと
え■１、を調節するための手段を使用したとしても、ゲ
ートＰの下の埋込みチャンネルＴＶと反対の型の不純物
型の領域１３をゲー）Ｐの下に碍るこ七が可能である。

かくして、ｖＴｐｖの値は小さくなり、それにより、不
等式　■、１〉Ｋｖ・■ア、Ｖを一層容易に満たすこと
ができる。がかるドービンク作用は、一般的に、内部ず
なわらバルク動作する読出しレジスタの転送ケートの下
に対して行う。

第６図は各増幅器のしきい電圧の調節を可能にする手段
の別の実施例を示している。この場合、増幅器は２つの
トランジスタＴ、、Ｔ２によって第１図に示すもののよ
うに構成されているが、直列に接続された第３及び第４
のＭＯＳ）ランシスタＴ３、Ｔ、が各メモリ入力ダイオ
ード５とトランジスタＴ１のゲートとの間に接続されて
いる。第６図の装置のしきい電圧は■。３＋Ｖ□１に等
しく、ここでＶ　Ｔ３はＭ　ＯＳ　、トランジスタＴ３
のしきい電圧であり、このトランジスタＴ３のゲートは
行メモリのダイオード５に接続されている。

第６図の実施例では、エンハンスメント形〜１０Ｓトラ
ンジスタＴ３及びデプレション形ＭＯＳトランジスタＴ
、を使用している。トランジスタＴ３のゲートは行メモ
リの入力ダイオード及び導電性コラムに接続され、トラ
ンジスタＴ３の他の２つの電極は電圧■。０及びトラン
ジスタＴ、のゲートに接続されている。トランジスタＴ
、のゲート及び電極はバイアス電圧Ｖｓｓに接続され、
もう一つの電極はトランジスタＴ、のゲートに接続され
ている。

変形例として、ゲートをＭＯＳ　トランジスタＴ１のケ
ートに接続したエンハンスメント形ＭＯＳトランジスタ
Ｔ４を使用することができる。

各増幅器のしきい電圧を調節する別の解決策を第７図に
示す。この解決策は第２図に示すような２つのインバー
タ接続トランジスタをもつ増幅器を使用子ることである
が、この場合チャンネルＮをもつデプレション形ＭＯＳ
トランジスタＴ２及びＰチャンネルをもつデプレション
形ＭＯＳトランジスタＴ、を使用し、それにより増幅器
のしきい電圧■Ｔ１を十分大きくすることができる。デ
プレション形ＭＯ３ｌ−ランジスタＴ１の使用によりノ
イズを軽減することができる。

この場合、増幅器のしきい電圧を、トランジスタＴ、の
ゲートの下のＰ形注大層により調節する。

増幅器のしきい電圧を調節するための既述の種々の手段
を同時に用いることができる。

また、バイアス電圧■。９、ＶＳＳを調節することによ
って動作点を調節することもできるが、これはそれ自体
では、動作点Ｐ。Ｖが増幅器特性曲線の高利得領域に位
置するようにするには十分ではない。

本明細書の初めに、負帰還増幅器の欠点は注入されたノ
イズが本質的に低周波ノイズであるということを述べた
。

このノイズはｋｌＯ３トランジスタによるものである。

低周波では、これらのＭＯＳトランジスタは１／ｆのス
ペクトル応答をもち、そのカットオフ周波数は２０〜１
ｏＯＫＩＩｚの間である。高周波では、これらのＭＯＳ
　トランジスタはノイズレベルがかなり低く、そのスペ
クトルはホワイトノイズのスペクトルと似ている。

第８図では、点線の曲線１４は増幅器ノイズのスペクト
ル分布を示している。

本出願人は増幅器による低周波ノイズの１薩減を可能に
する解決策を提供し、この解決策は二重読出しを行なう
ことである。この解決策を第１０ａ図乃至第１０ｆ図を
参照して次に説明する。

内部電荷転送及び線転送式撮像装置の分析法に関する前
述した公知の技術ではコラムにある寄生電荷を取除いて
から信号電荷を読みだす。これは増幅器による１氏周波
ノイズを除去するために利用される二重読出しであり、
その目的は寄生電荷の放出であった。

第１０ａ図は転送ゲー）Ｐを備えたメモリ入力ダイオー
ド５を示し、増幅器６はこのダイオード５とメモリとの
間に接続され、２つの主要な時間ノイズ源は増幅器のノ
イズ電圧ｅｎ及びゲートＰの下のチャンネルのノイズ電
流１．、である。

ノイズ電流１．、は　ニに比例したノイズを生せしめる
。ここでＫはボルツマン定数、Ｔは温度、Ｃはコラムの
容量であり、この容量は負帰還増幅器により１／（Ｇ＋
１）にされる。

増幅器のノイズ電圧はゲートＧの下のポテンシャルバリ
ヤに揺らぎをもたらす。ポテンシャルバリヤがメモリへ
の電荷転送の条件を決定している。

ノイズのスペクトル分布の関数として、前記ポテンシャ
ルバリヤのレベルは、高周波成分の場合、信号電荷の転
送中に変化し、低周波成分の場合、次の信号電荷の読出
し中に変化する。二重の読出しにより以下に説明するよ
うに低周波成分を除去することができる。

第１０ｂ図及び第１０ｅ図は連続線の形で、ノイズがな
い場合のゲートＰの下のポテンシャルバリヤを示し、破
線の形でノイズがある場合のゲートＰの下のポテンシャ
ルバリヤを示している。ノイズは第１０ｂ図及び第１０
ｅ図にそれぞれ示すようにバリヤレベルを上・下させる
ことがある。コラムの寄生電荷Ｑ８の読出しは第１０ｃ
図及び第１０ｆ図に示すようにダイオード５の下に存在
するポテンシャルと一時的なポテンシャルバリヤレベル
とを一致させる。

その結果、信号電荷Ｑ、がコラムに到達すると、これら
信号電荷Ｑ５は第１０ｄ図及び第１０ｇ図に示すように
全て送られる。

信号電荷の読出しが寄生電荷の読出しに続いてすぐに行
なわれるために、もしゲー）Ｐの下のポテンシャルバリ
ヤのレベルが２つの読出しの間で変化しなければノイズ
の低周波成分を除去することができる。

かかる除去の転送関数はノイズの周波数ｆの関数として
関係式Ａ＝ｌ−ＣＯ３２πｆτで表わされ、上式中τは
２つの読出し間の時間である。

第９図では曲線１５は二重読出し操作の転送関数を示し
ている。

第８図では連続曲線１６は増幅器ノイズのスペクトル分
布を示し、二重読出しは低周波除去が行なわれたことを
示している。二重読出しによる低周波ノイズの除去は、
ノイズを人工的にコラムに注入することにより経験的に
確められた。

前述した公知の技術では、電荷の二重読出しには３つの
駆動電荷が必要であり、電荷をコラムからメモリに転送
するために最大信号電荷の約４倍乃至５倍の駆動電荷Ｑ
。をもつことが必要である。

この非常に高い電荷Ｑ。はメモリのコンデンサＣ１の下
に蓄積されたままなので信号電荷ＯＳ　％寄生電荷Ｑ８
をメモリからそれぞれ読出しレジスタ、ドレーンに転送
するための２つの小さな駆動電荷Ｑ１、Ｑ２をもつこと
が必要である。

負帰還増幅器を備えた感光性転送装置の場合では、２つ
の駆動電荷０１、Ｑ２は十分である。かくして、コラム
の見かけの容量は（Ｇ＋１）で割られた値をとなるので
、コラムからメモリへの電荷の有効転送に必要な駆動電
荷を減らすことができ、最大信号電荷の約１７１０の駆
動電荷で十分である。

かかる駆動電荷を問題なく電荷転送シフトレジスタで供
給することができ、このシフトレジスタの記憶容量及び
形状寸法をこの目的のために大きくすることはない。か
くして本発明の装置では、コラムからメモリへの電荷の
転送及びメモリから読出しレジスタ又は放出ドレーンへ
の電荷の転送の両方に使用される従来の電荷Ｑ、、Ｑ２
と同じ大きさの２つの駆動電荷Ｑ１、Ｑ２を使用する。

これらの駆動電荷はメモリに蓄積されないで好ましくは
２つの電荷転送シフトレジスタによって注入され、これ
らのシフトレジスタは読出しレジスタフ及び補助レジス
タ２４であり、補助レジスタ１４は駆動電荷の注入に使
用されるだけである。

本発明による装置の新規な構造を第１１図に示す。

行メモリだけが中間ゲートＣ，を備えた単一ステージを
もち、これらの中間ゲートＣ１はもはや駆動電荷Ｑ、の
蓄積には使用されず、電荷Ｑ、を続出しレジスタに移し
、寄生電荷Ｑ８をドレーンに移すのに使用される。この
転送は転送ゲー）Ｃ２、Ｃ３を介して行なわれる。

第１１図は、駆動電荷Ｑ１が、この電荷量を読出しレジ
スタ７に恒久的に注入することによって得られるという
ことを特徴的に示している。この駆動電荷は読出される
べき電荷の到達に先立ってメモリに転送される。

この駆動電荷Ｑ１を別の方法で、たとえば、注入ゲート
に付属したダイオードからメモリのゲートＣ１に注入す
ることにより得ることが可能である。

駆動電荷Ｑ２についてはこの駆動電荷Ｑ２を放出ドレー
ンからメモリに注入することができる。

駆動電荷Ｑ２の発生については、前記電荷量Ｑ２が連続
的に注入される補助電荷転送シフトレジスタ２４が図示
されている。レジスタ２４は読出しレジスタと平行に配
置され、このレジスタ２４は読出しレジスタへの駆動電
荷Ｑ２の転送を可能にするゲート２５をもっている。前
記補助レジスタ２４を入力ダイオード５の組と並列に配
置して電荷Ｑ２をレジスタからダイオード５に転送する
こともできる。

第１１図では、矢印は二重読出しを伴う種々の転送を示
している。本装置の２つの連続したステージには、寄生
電荷の放出を可能にする転送と、信号電荷の読出しを可
能にする転送とが示されている。駆動電荷０１は読出し
レジスタからメモリに転送され、次にメモリの入力ダイ
オード５の下に転送される。これに続いて電荷Ｑ、＋Ｑ
［ｌをメモリに転送し、次に放出ドレーンに転送する。

ここでＱ８はコラムの寄生電荷である。

駆動電荷Ｑ２は補助レジスタから読出しレジスタ、そし
てメモリ、次にメモリの入力ダイオードの下に転送され
る。ダイオードへの信号電荷Ｑ５の到着に先立って、電
荷Ｑ２＋ＱＳをメモリに転送し、次に読出しレジスタに
転送する。

これら転送は全て、行帰縁時間中に起こる。行帰縁時間
中、信号電荷を読出し、次の駆動電荷を連続してレジス
タに注入する。　　　　゛本装置の最適動作のために、
出来るだけ等しい電荷Ｑ１、Ｑ２を使用し、それにより
注入要素を完全に対称にすることができる。

駆動電荷Ｑ２を読出しレジスタに転送する前に駆動電荷
Ｑ、を使用することが第１に必要であるような第１１図
の実施例の場合を除き、電荷Ｑ　Ｉ　ｓＱ２を信号電荷
及び寄生電荷の転送のために両方とも使用することがで
きる。その場合、電荷Ｑ１を寄生電荷の転送のために使
用し、電荷Ｑ２を信号電荷の転送のために使用すること
が必要である。

最後に、最適の転送効率を特に横方向において達成する
ために、電荷の転送が内部で起こるような補助レジスタ
２４を使用する。

増幅器による低周波ノイズの軽減は別として二重読出し
により寄生電荷を除去することもできる。

負帰還増幅器を備えた線転送式撮像装置を各感光点のと
ころでアンチブルーミング又はアンチグレア装置に使用
することができる。この場合でも、二重読出しの利用は
ノイズ軽減のために非常に重要である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、負帰還増幅器を備えた先行技術の線転送式撮
像装置の線図である。第２図は、行メモリに接続された先行技術の増幅器の例
を示す図である。第３図及び第５図は、それぞれ、先行技術の装置の動作
、本発明の装置の動作を示すグラフである。第４図、第６図及び第７図は、増幅器のしきい電圧の増
大を可能にする種々の手段を示す線図である。第８図、第９図及び第１０ａ図乃至第１０ｇ図は、低周
波除去を示すグラフ及び線図である。第１１図は、二重読出しを行なう、負帰還増幅器を備え
た線転送装置の実施例の線図である。〔主な参照番号〕１・・感光領域、　　　　　２・・感光点、３・・シフ
トレジスタ、　　４・・行メモリ、５・・入力ダイオー
ド、　６・・負帰還増幅器、７・・電荷転送シフトレジ
スタ

Claims

【特許請求の範囲】

（１）Ｍ×Ｎ個の感光点からなる感光領域と、Ｎ個の転
送ゲートにそれぞれ隣接したＮ個のダイオードを備え、
読出しレジスタへの同じ行の信号電荷の内部転送を少な
くとも保証する行メモリとを有し、各行のＮ個の感光点
はＮ個の導電性コラムにより前記Ｎ個のダイオードに並
列に接続されており、さらに、各々、コラムと行メモリ
のダイオードとに接続された入力並びに隣接した転送ゲ
ートに接続された出力をもつ負帰還増幅器と、各増幅器
及びダイオード並びに隣接した転送ゲートによって構成
された装置の動作点が増幅器の転送特性曲線の高利得域
に位置するように各増幅器のしきい電圧を調節する手段
とを有することを特徴とする線転送式撮像装置。
（２）各増幅器は第１および第２のインバータ接続ＭＯ
Ｓトランジスタによって構成されていることを特徴とす
る特許請求の範囲第１項記載の感光性転送装置。
（３）前記第１のＭＯＳトランジスタは増幅器の入力で
あるゲートと、定バイアス電圧に接続された第２の電極
と、増幅器の出力であって第２のＭＯＳトランジスタの
電極に接続された第３の電極とをもつエンハンスメント
形ＭＯＳトランジスタであることを特徴とする線転送式
撮像装置。
（４）前記第２のＭＯＳトランジスタは増幅器の出力に
接続されたゲートと、定バイアス電圧に接続された別の
極とをもつデプレション形ＭＯＳトランジスタであるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第３項記載の線転送式撮
像装置。
（５）前記第２のＭＯＳトランジスタは、該トランジス
タの電極のうちの１つに接続され且つ定バイアス電圧を
受けるゲートをもつエンハンスメント形ＭＯＳトランジ
スタであることを特徴とする特許請求の範囲第３項記載
の線転送式撮像装置。
（６）前記調節手段は、第１のＭＯＳトランジスタのゲ
ートの下の基板の領域の不純物を強めたエンハンスメン
ト部分で構成されていることを特徴とする特許請求の範
囲第２項記載の線転送式撮像装置。
（７）前記調節手段は、メモリの各ダイオードと、付属
増幅器の入力との間に配置された第３及び第４のＭＯＳ
トランジスタをもつフォロアーステージであり、各増幅
器のしきい電圧は、ゲートがメモリの隣接したダイオー
ドに接続された第３のＭＯＳトランジスタのしきい電圧
により調節されることを特徴とする特許請求の範囲第２
項記載の線転送式撮像装置。
（８）前記第１のトランジスタはＰチャンネルデプレシ
ョン形ＭＯＳトランジスタであり、前記第２のトランジ
スタはＮチャンネルデプレション形ＭＯＳトランジスタ
であることを特徴とする特許請求の範囲第２項記載の線
転送式撮像装置。
（９）入力ダイオードに隣接したメモリの各転送ゲート
の下には、前記転送ゲートの下の埋込みチャンネルの領
域と反対の不純物型の領域があることを特徴とする特許
請求の範囲第１項記載の線転送式撮像装置。
（１０）行メモリは、増幅器に接続されたメモリの転送
ゲートに隣接して一連の蓄積ゲートをさらに有し、各蓄
積ゲートは２つの転送ゲートに電荷を送り、前記転送ゲ
ートの一方は電荷の放出ドレーンに通じ、他方の転送ゲ
ートは読出しレジスタに通じていることを特徴とする特
許請求の範囲第１項記載の線転送式撮像装置。
（１１）読出しレジスタは、行メモリと並列に位置決め
されたステージをもち、かつ第１の駆動電荷を前記ステ
ージの全てに注入するための手段をもつ電荷転送シフト
レジスタであることを特徴とする特許請求の範囲第１０
項記載の線転送式撮像装置。
（１２）電荷の転送を内部で行なうステージを備えた補
助電荷転送シフトレジスタを有し、該シフトレジスタは
、読出しレジスタと並列に配置されており、第２の駆動
電荷を前記ステージ全てに注入するための手段と、読出
しレジスタへの第２の駆動電荷の転送を可能にするゲー
トとをもっていることを特徴とする特許請求の範囲第１
０項記載の線転送式撮像装置。
（１３）電荷の転送を内部で行なうステージを備えた補
助電荷転送シフトレジスタを有し、該シフトレジスタは
、第２の駆動電荷を上記ステージ全てに注入するための
手段と、上記第２の駆動電荷をメモリのダイオードに転
送させる手段とをもっていることを特徴とする特許請求
の範囲第１０項記載の線転送式撮像装置。
（１４）第１の駆動電荷と第２の駆動電荷は等しいこと
を特徴とする特許請求の範囲第１２項又は第１３項記載
の線転送式撮像装置。