JPH08214218A - 非破壊読み出し撮像アクティブピクセル - Google Patents

非破壊読み出し撮像アクティブピクセル

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JPH08214218A
JPH08214218A JP7268230A JP26823095A JPH08214218A JP H08214218 A JPH08214218 A JP H08214218A JP 7268230 A JP7268230 A JP 7268230A JP 26823095 A JP26823095 A JP 26823095A JP H08214218 A JPH08214218 A JP H08214218A
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JP7268230A
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Bryan D Ackland
ディヴィッド アックランド ブリアン
Alexander George Dickinson
ジョージ ディッキンソン アレキサンダー
El-Sayed I Eid
イブラーヒム エイド エル−セイド
David A Inglis
アンドリュー イングリス ディヴィッド
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AT&T Inc
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    • H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
    • H04N25/70—SSIS architectures; Circuits associated therewith
    • H04N25/76—Addressed sensors, e.g. MOS or CMOS sensors
    • H04N25/77—Pixel circuitry, e.g. memories, A/D converters, pixel amplifiers, shared circuits or shared components
    • H04N25/771—Pixel circuitry, e.g. memories, A/D converters, pixel amplifiers, shared circuits or shared components comprising storage means other than floating diffusion
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、非破壊的読み出し構造を有する撮
像アクティブピクセルに関する。 【解決手段】 本発明に従う撮像ピクセルは、非破壊的
読み出しをし得るフローティングゲートピクセルノード
及び撮像アレイを形成するのに他の同様の撮像ピクセル
と結合するのに適したアクティブソースホロワ出力回路
を含んでいる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の背景】本発明は、撮像ピクセルデバイスおよび
対象物の像を表示する信号を発生する方法に関する。特
に、本発明は、非破壊的読み出し構造を有する撮像アク
ティブデバイスに関する。
【０００２】
【関連技術の説明】撮像アレイは、対象物を表わす画像
を生成するため頻繁に用いられている。撮像アレイは、
典型的には撮像される対象物から反射される光に比例す
る光−電荷を発生する光検出器の行および列から形成さ
れている。各ピクセルからの光−電荷は、対象物のそれ
ぞれの部分から反射されるエネルギのレベルを表わす信
号（電荷信号）又はポテンシャルに変換され、そしてこ
の信号又はポテンシャルは、ビデオ処理回路により読み
とられかつ処理されて、画像を生成する。
【０００３】同じ列におけるピクセルの出力ノードは通
常共通に接続され、列における各ピクセルは共通出力ノ
ードで読み出されるよう個々に制御される。共通出力ノ
ード設計は、構成及び制御の容易性を与えるが、主とし
て共通接続の容量効果に起因して雑音及び感度の問題を
頻繁に被むる。
【０００４】電荷信号つまり画像の品質を改善するのに
用いられるある手法は、アダプティブ インテグレーシ
ョン タイム（“ＡＩＴ”）手法として知られており、
この手法においては読み出し電荷信号が予め定められた
品質基準と比較され、このような基準を満たさない際に
電荷発生および読み出しのプロセスを基準が満足される
まで電荷信号を改善するためにくり返される。この手法
では同じピクセルからの読み出しがくり返され得る。
【０００５】ＡＩＴ手法は、改善された画像を生成する
が、その画像を生成するのにより多くの時間が要求され
る。とりわけ、光−電荷が読み出しの間に拡散又は喪失
するピクセルにおいては、電荷発生および読み出し時間
はさらに増加し、ＡＩＴを手法実施するのに要求される
回路は極めて複雑なものとなる。
【０００６】したがって、読み出しの後で光−電荷を維
持することができ、改善された雑音および感度特性を提
供する撮像アクティブピクセルから成る撮像アレイに対
する必要性が存在する。本発明に従う撮像アクティブピ
クセル デバイスおよび方法は上記必要性を成就するも
のである。
【０００７】
【発明の要旨】本発明に従う撮像アクティブピクセル
は、非破壊読み出しが可能である。このピクセルは、撮
像される対象物の一部分から受信されるエネルギに比例
するレベルの光−電荷を収集するよう作られた第１の電
荷収集デバイスと、第１の電荷収集デバイスに作動的に
接続され、第１の電荷収集デバイスからの光−電荷を選
択的に受信し、かつ収集するよう作られた第２の電荷収
集デバイスと、第２の電荷収集デバイスして作動的に接
続さた第２の電荷収集デバイスにおいて収集された光−
電荷のレベルを収集された光−電荷を破壊することなし
に選択的に読みとるためのゲートデバイスとを含む。
【０００８】好ましくは、この撮像ピクセルは、さらに
第１及び第２の電荷収集デバイスの間で収集された電荷
を選択的に転送するための回路を含んでおり、そしてゲ
ートデバイスソースホロワ フォーマットに接続された
トランジスタを含んでいる。このトランジスタは、好ま
しくはＣＭＯＳである。
【０００９】撮像ピクセルは他の同様の撮像ピクセルに
接続されるようにして撮像アレイを形成する。出力ゲー
トデバイスは、したがって、電荷信号を読み出すための
別の同様な撮像ピクセルの少なくとも１つの他のゲート
デバイスに共通に接続されるよう作られている。
【００１０】撮像ピクセルは、さらに第１および第２の
電荷信号収集デバイスのうちの少なくとも１つに作動的
に接続され、収集された光−電荷を選択的に放電するた
めの逆−バイアスされた半導体接合を含んでいる。この
半導体接合は第１および第２の電荷収集デバイスのうち
の少なくとも１つに埋め込まれ、かつそれと垂直に隣接
して配置される。埋め込まれた半導体接合は、Ｐ形エピ
タキシャル層をもったｎ形基板又はｎ形エピタキシャル
層をもったＰ形基板から形成され得る。
【００１１】本発明は、また撮像アクティブピクセルか
ら像を把える方法にも向けられており、その方法は、撮
像される対象物から反射されるエネルギを光−検出デバ
イスにより検出するステップと、検出されたエネルギに
対応する量の光−電荷を発生するステップと、光−電荷
を読み出し蓄積デバイスに転送するステップと、読み出
し蓄積デバイスを出力ゲートからバッファするステップ
と、読み出し蓄積デバイスに格納された光−電荷の量に
対応するポテンシャル値を出力ゲートから出力ステップ
とを含む。
【００１２】その方法は、さらに光−検出デバイスおよ
び読み出し蓄積デバイスへとおよびそれらから光−電荷
を転送するステップ、および発生された光−電荷を逆バ
イアスされた半導体接合で放電するステップを含んでい
る。本発明の方法によれば、ＡＩＴ撮像がさらなるステ
ップをもって実施され、そのさらなるステップとは、ポ
テンシャルを予め定められたポテンシャル基準と比較す
るステップ、基準を満たさない際に光−電荷を光−検出
デバイスに転送するステップ、光−電荷をさらに発生す
るステップ、さらに発生された光−電荷を読出し蓄積デ
バイスに転送するステップ、及びさらに発生された光−
電荷に対応するポテンシャルを出力ステップである。こ
れらのステップは、予め定められた基準を満足するまで
繰り返される。
【００１３】
【好ましい実施例の詳細な説明】従来技術の拡散ノード
型の撮像アクティブピクセルデバイスについて図１を参
照しつつ説明する。このデバイスは、映される対象物の
一部分から反射されるエネルギを検出し、反射されたエ
ネルギに比例する量のゲートを下まわる光−キャリヤを
発生する光ゲートＰＧを含んでいる。適当なバイアス電
圧を選択するとき、光キャリヤはチャンネルゲートＴＧ
を通してトランジスタＱＡ、ＱＳおよびＱＬから成る出
力ゲートにつながる拡散ノードＦＤに転送される。トラ
ンジスタはエミッタ ホロワ フォーマットにて接続さ
れている。拡散ノードＦＤにおいて収集される電荷の量
を表わすポテンシャルは、出力ノードＯＵＴにて読みと
られる。動作上、光−電荷キャリヤは、予め定められた
積分期間の間光−ゲート（ＰＧ）のもとで発生されかつ
収集される。積分期間の終了に先だちフローティング拡
散ノードＦＤはリセットトランジスタＱＲにパルスを与
えることによりリセットされる。積分期間の終端にて、
光−ゲートＰＧはパルスを与えられ光−電荷が拡散ノー
ドＦＤに流れる。これにより、ノードＦＤのポテンシャ
ルは、そのリセットレベルからノードＦＤ（信号レベ
ル）に収集された光−電荷の量に比例するレベルへと変
化する。リセットレベルと信号レベルの間の差は入射光
強さに比例し、ビデオ信号を構成する。
【００１４】撮像ピクセルの出力ゲートは、撮像ピクセ
ルアレイ内の同様の撮像ピクセルの列に共通に接続され
得る出力ノードＯＵＴからピクセルノードＦＤをバッフ
ァする為に用いられる。セレクトトランジスタＱＳは、
読み出しのためのピクセルを選択するために用いられ
る。拡散ノードＦＤにて収集された光−電荷キャリヤ
は、読み出しの間に出力トランジスタＱＡ、ＱＳおよび
ＱＬが活性化される際に実質的に放電される。
【００１５】図１における撮像ピクセルの行および列に
より形成されるアレイが図２に示される。行デコーダ２
３０は、選択された制御を提供するため同じ行の各撮像
ピクセルリセットおよび選択ラインに共通して接続され
る水平リセット２１０および選択２２０ラインを制御す
る。ＯＵＴ２４０信号ラインは、ビデオ処理回路に先が
けてピクセルビデオ出力を増幅のための増幅器２５０に
搬送する。
【００１６】アクティブピクセルは、発生された光−電
荷キャリヤとして電子をもったｎチャンネルデバイス又
は空乏をもったＰチャンネルデバイスのいずれかであり
得る。
【００１７】図３は、本発明に従う好ましい撮像アクテ
ィブピクセルを示している。図に示されるように、フロ
ーティングゲートＦＧが図１の撮像ピクセルのフローテ
ィング拡散ノードＦＤを置き換え、そして２つのリセッ
トトランジスタＱＲＳおよびＱＲＤがフローティングゲ
ートＦＧを制御するのに利用される。第１のリセットト
ランジスタＱＲＤはＦＧとＶＤＤにリセットするのに用
いられ、そして第２のリセットトランジスタＱＲＳはＦ
ＧをＶＳＳにリセットするのに用いられる。
【００１８】好都合なことに、本実施例に従う撮像アク
ティブピクセルデバイスは、非破壊読み出しフローティ
ングゲートを利用する。即ち、フローティングノードＦ
Ｇはそのピクセルに局在化しており撮像ピクセルアレイ
内の読み出しノードからバッファされ、ゲートＦＧの下
の光−電荷キャリヤの完全な状態が読み出しの後もとの
ままに留まる。さらに、光−電荷キャリヤは、繰り返し
読み出しのためにゲートＩＧおよびＦＧの下へと及びそ
れらの下から転送され得る。
【００１９】一般に、本実施例に従う撮像ピクセルの動
作は、３つのフェーズを有している。第１のフェーズ
（積分）においては、発生された光−電荷キャリヤが予
め定められた期間積分光ゲートＩＧの下に収集される。
第２のフェーズ（読み出し）においては、フローティン
グゲートＦＧのポテンシャルが読みとられる。第３のフ
ェーズ（注入）においては、発生された光−電荷キャリ
ヤが放電される。
【００２０】図３に示されるような撮像ピクセルの動作
は、図４Ａのタイミングダイヤグラムを参照してよりよ
く理解され得る。フェーズＩ即ち積分の間、光ゲートＩ
Ｇは高電圧レベル、４ボルトぐらいにバイアスされる。
フローティングゲートＦＧは、ノードＦＧが近似的にＶ
ＳＳ即ち０ボルトになるようにトランジスタＱＲＳをリ
セットＳで“高”にオンしトランジスタＱＲＤをリセッ
トＤで“低”にオフすることによりオフに保たれる。こ
のフェーズＩにおいておよび次の２つのフェーズIIおよ
び IIIにおいて、転送ゲートＴＧは、光ゲートＩＧおよ
びＦＧのスレッショルド電圧よりもわずかに高い電圧即
ちおよそ１ボルトに直流バイアルされ、これにより転送
チャンネルはわずかに導通している。この形態におい
て、光ゲートＩＧにより発生された光−電荷キャリヤは
ＩＧの下に収集され、そしてデートＦＧに流れるのが防
止される。
【００２１】予め定められた積分時間期間の後で、撮像
ピクセルは第２フェーズの動作即ち読み出しにはいり、
そこでは（図４Ａの時間IIに示されるように）ＱＲＳが
オフされ、かつＱＲＤがパルス的にオンおよびオフされ
る。これにより、ＦＧのポテンシャルがＶＤＤによりフ
レッショルド電圧分低い電圧に近似的に等しいレベル、
即ちおよそ４ボルトにフローティングする。次に、ＩＧ
のバイアスはその低レベルに（時間III)、近似的にＶＳ
Ｓ即ち０ボルトに変更され、これにより光−電荷キャリ
ヤ（電荷信号）の転送がゲートＦＧの下に流れ出る。こ
の電荷信号転送によりＦＧのポテンシャルはそのフロー
ティング値（リセットレベル）から別の値（信号レベ
ル）へと変化される。このポテンシャル偏差（即ち、リ
セットレベルと信号レベルの間の差）は入射光強度に比
例し、ゆえにビデオ信号を構成する。読み出し時間期間
IIIの間に、トランジスタＱＳはセレクト入力の高バイ
アスでオンにされ得、ＯＵＴノードで読まれる電圧レベ
ルはフローティングゲートＦＧにおけるビデオ信号レベ
ルに比例する。
【００２２】図１のフローティング拡散ピクセル設計に
おけるのと同様アクティブトランジスタＱＡおよび負荷
トランジスタＱＬにより形成されるソース−ホロワがフ
ローティングゲート即ちピクセルノードＦＧを出力ノー
ドＯＵＴからバッファするために用いられる。好ましく
は、ＯＵＴノードは、撮像ピクセルアレイ内の同様の撮
像ピクセルの列に共通して接続されるよう意図される。
トランジスタは好ましくはＣＭＯＳであるがバイポーラ
でもよい。後者の場合においては、そのトランジスタ形
態はエミッタホロワと呼ばれる。
【００２３】好都合なことに、ピクセル内のソースホロ
ワ形態およびフローティングゲート読み出しノードＦＧ
の位置は、有意に読み出しノードの容量を減少させ、結
果として電荷信号感度および雑音特性が改善される。例
えば、１２８×１２８のイメージアレイについては、フ
ローティング読み出しノードの容量は減少は、読み出し
ノードが撮像アレイ内のすべてのピクセルについて共通
している設計のそれと比較して４ケタの大きさであり、
そして読み出しノードが撮像アレイの行又は列内のすべ
てのピクセルについて共通している設計のそれと比較し
て２ケタの大きさである。読み出しノード容量のこの減
少は、より大きなサイズの撮像アレイについてはより大
きなものとなる。読み出しノード容量の減少は、読み出
し感度における比例した増加及び容量減少の２乗平方根
だけ読み出しＫＴＣ雑音の減少に帰着する。
【００２４】さらに、本実施例において形づけられる撮
像ピクセルは、読み出しの後にフローティングゲートＦ
Ｇの下に光−電荷キャリヤの積分維持することができ
る、即ち、光−電荷は図１に示されるようなデバイスに
おいてなされるようには読み出しの間に拡散されること
はない。このようにして、ゲートＦＧの下の電荷信号
は、さらなる積分のためおよびついで第２の読み出しの
ためＦＧの下に送るため光ゲートＩＧの下にもどされ
る。
【００２５】繰り返しの読み出しプロセスが図４Ｂを参
照して説明される。積分および第１の読み出しが時間Ｉ
およびIIに示されている。このプロセスは、図４Ａの時
間ＩおよびIIについて説明されているようなものであ
る。時間 IIIの間に、ＩＧは“高”にバイアスされＦＧ
はＶＳＳ即ち“低”にバイアスされ、ＦＧの下の光−電
荷が光ゲートＩＧの下に転送してもどされる。さらに、
もう必要であれば積分も時間 IIIの間に遂行される。時
間IVの間に、ＩＧの下に収集された光−電荷は、第２の
読み出しのためにゲートＦＧの下に転送される。再読み
とりは必要なだけ何度も繰り返される。この特徴は、前
に記述したようなＡＩＴ撮像に特に適している。積分時
間、バイアスレベルおよび“オン”時間がＡＩＴプロセ
スの間最適な電荷信号を得るのに適応的に調整され得る
ということは当業者には明白である。
【００２６】動作の注入フェーズ（図４Ａの時間IVおよ
び図４Ｂの時間Ｖ）においては、電荷信号が取り除かれ
る。これは電荷信号を逆バイアスされたＰ−ｎ接合に注
入することによってなされ得る。図３は、ダイオードＩ
Ｄおよび制御ゲートＩＸから成る典型的な平坦放電デバ
イスを示している。電荷信号注入は、ＩＧが近似的にＶ
ＳＳ即ち０ボルトにバイアスされ、ＦＧが近似的にＶＳ
Ｓ即ち０ボルトになるようにＱＲＤをオフにし、かつＱ
ＲＳをオンにしたときに生じる。ゲートＩＸはスレッシ
ョルド電圧よりもわずかに高い電圧、およそ１．０ボル
トで導通するようバイアスされ、そしてダイオードＩＤ
はおよそ５．０ボルトに逆バイアスされる。このような
形態において、電荷キャリヤは光ゲートＩＧの下からダ
イオードＩＤに注入される。逆バイアスＰ−ｎ接合は、
電荷注入デバイス（ＣＩＤ）のような埋め込れた（垂直
の）ものであってもよい。埋め込み接合の場合は（図に
示されてはいない）、アクティブピクセルが作られる基
板材料は、エピタキシャル層のそれとは反対の形のもの
であるべきである。例えば、ｎ形アクティブピクセル
は、ｎ＋形基板上にＰ形エピタキシャル層の開始材料を
用いて製作され、そしてＰチャネルアクティブピクセル
は、Ｐ形基板上にｎ形エピタキシャル層を有している。
【００２７】埋め込みであろうと平坦であろうと注入逆
−バイアスＰ−ｎ接合は、アンチ−ブルーミング（anti
- bloomig) としても機能する。過剰の電荷キャリヤ
（飽和の超過分）は、隣のピクセルに流れ出る代わりに
この逆−バイアスＰ−ｎ接合により成長させられるであ
ろう。このアンチ−ブルーミング保護が何らの追加の費
用なく達成される。
【００２８】図５は、図３における撮像ピクセルの行お
よび列から形成される撮像アレイを示している。行デコ
ーダ５１０は、撮像ピクセルに制御信号を提供するため
各行を横切って共通に接続される水平なリセットＤ、リ
セットＳおよび選択ラインを提供する。各列の各撮像ピ
クセルの垂直なＯＵＴラインは、ビデオ処理に先がけて
信号を増幅するためキャリヤピクセルビデオ出力に増幅
器５２０に共通して接続されている。行デコーダ５１０
および増幅器５２０の回路は、当業者には周知である。
【００２９】図３の転送ゲートＴＧを除去でき、こうし
て設計が単純化されることは当業者には明白である。し
かしながら、追加の打ち込みが必要である。この打ち込
みはとり払われたＴＧ領域に配置されるべきである。打
ち込みは、転送チャンネルの表面ポテンシャルがわずか
に導通させるようなレベルで突きさされるようなもので
ある。この打込まれた領域垂直の転送ゲートを構成する
であろう。
【００３０】したがって、記述されたことは本発明の原
理を単に例示するものであり、他の構成、修正および方
法が本発明の精神と範囲を逸脱することなく当業者によ
り容易になされ得ることが理解される。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来技術の撮像ピクセルを示す図である。
【図２】図１に示されるような撮像ピクセルの行及び列
から形成される撮像アレイを示す図である。
【図３】本発明に従う撮像アクティブピクセルを示す図
である。
【図４Ａ】本発明に従う撮像プロセスのタイミングダイ
ヤグラムを示す図である。
【図４Ｂ】本発明に従う撮像プロセスのタイミングダイ
ヤグラムを示す図である。
【図５】図３に示されるような撮像アクティブピクセル
の行及び列から形成される撮像アレイを示す図である。
【符号の説明】
２１０ リセットライン ２２０ セレクトライン ２３０、５１０ 行デコーダ ２４０ 出力信号ライン ２５０、５２０ 増幅器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 アレキサンダー ジョージ ディッキンソ ン アメリカ合衆国 07753 ニュージャーシ ィ，ネプチューン，サード アヴェニュー 17 (72)発明者 エル−セイド イブラーヒム エイド エジプト国 21544 アレキサンドリア ファキリティ オブ エンジニアリング, エレクトリカル エンジニアリング デパ ートメント （番地なし) (72)発明者 ディヴィッド アンドリュー イングリス アメリカ合衆国 07733 ニュージャーシ ィ，ホルムデル，カーディナル ロード 12

Claims (18)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 非破壊読み出しを有する撮像ピクセルで
    あって撮像される対象物の一部分から受信されるエネル
    ギに比例するレベルで光−電荷を収集するために作られ
    た第１の電荷収集デバイスと、 該第１の電荷信号収集デバイスに作動的に接続され、該
    第１の電荷収集デバイスからの該光−電荷を選択的に受
    信しかつ収集するために作られた第２の電荷収集デバイ
    スと、 該第２の電荷収集デバイスに作動的に接続され、該第２
    の電荷収集デバイスに収集された該光−電荷のレベルを
    該収集された光−電荷を破壊することなく選択的に読み
    出すためのゲートデバイスとを含むものである撮像ピク
    セル。
  2. 【請求項２】 請求項１に記載の撮像ピクセルにおい
    て、さらに該第１および第２の電荷収集デバイスの間で
    該収集された電荷を選択的に転送するための手段を含む
    ものである撮像ピクセル。
  3. 【請求項３】 請求項１に記載の撮像ピクセルにおい
    て、 該ゲートデバイスが、ソースホロワフォーマットで接続
    されているトランジスタを含むものである撮像ピクセ
    ル。
  4. 【請求項４】 請求項１に記載の撮像ピクセルにおい
    て、 該ゲートデバイスが、さらに、該撮像ピクセルの外部に
    配置された他の撮像ピクセルから読み出すための該撮像
    ピクセルの外部の少なくとも１つの他のゲートデバイス
    に共通に接続されるよう作られている撮像ピクセル。
  5. 【請求項５】 請求項１に記載の撮像ピクセルにおい
    て、さらに該第１および第２の電荷信号収集デバイスの
    うちの少なくとも１つに作動的に接続され、該収集され
    た光−電荷を選択的に放電するための逆−バイアスされ
    た半導体接合を含むものである撮像ピクセル。
  6. 【請求項６】 請求項５に記載の撮像ピクセルにおい
    て、 該半導体接合が、埋めこまれ該第１および第２の電荷収
    集デバイスのうちの少なくとも１つに対し隣接して垂直
    に配置されている撮像ピクセル。
  7. 【請求項７】 請求項６に記載の撮像ピクセルにおい
    て、 該埋め込まれた半導体接合が、Ｐ形エピタキシャル層を
    もったｎ形基板から形成されている撮像ピクセル。
  8. 【請求項８】 請求項５に記載の撮像ピクセルにおい
    て、 該半導体接合が、Ｐ−ｎ形であり、該第１の電荷収集デ
    バイスに水平に隣接して配置されている撮像ピクセル。
  9. 【請求項９】 対象物の一部分を撮像するための撮像ピ
    クセルであって、 該対象物の該一部分から反射されるエネルギを収集する
    ための収集手段と、 該収集手段に作動的に結合され、該収集されたエネルギ
    ーを格納する蓄積手段と、 該蓄積手段に結合され、該収集されたエネルギに対応す
    るポテンシャル値を選択的に読み出し、かつ該蓄積手段
    をバッフアするための出力手段とを含むものである撮像
    ピクセル。
  10. 【請求項１０】 請求項９に記載の撮像ピクセルにおい
    て、さらに該収集されたエネルギを該収集手段と該蓄積
    手段の間で選択的に転送する手段を含むものである撮像
    ピクセル。
  11. 【請求項１１】 請求項９に記載の撮像ピクセルにおい
    て、 該出力手段が、ソースホロワフォーマットに接続された
    トランジスタを含むものである撮像ピクセル。
  12. 【請求項１２】 請求項１１に記載の撮像ピクセルにお
    いて、 該トランジスタが、ＣＭＯＳである撮像ピクセル。
  13. 【請求項１３】 請求項９に記載の撮像ピクセルにおい
    て、さらに該収集されたエネルギを放電する手段を含む
    ものである撮像ピクセル。
  14. 【請求項１４】 請求項１３に記載の撮像ピクセルにお
    いて、 該放電する手段が、逆−バイアス半導体接合を含むもの
    である撮像ピクセル。
  15. 【請求項１５】 撮像ピクセルから像を把える方法であ
    って、 撮像されるべき対象物から反射されるエネルギを検出す
    るステップと、 該検出されたエネルギに対応する量の光−電荷を発生す
    るステップと、 該光−電荷を読み出し蓄積デバイスに転送するステップ
    と、 該読み出し蓄積デバイスを出力ゲートからバッファする
    ステップと、 該読み出し蓄積デバイスに格納された光−電荷の量に対
    応するポテンシャル値を該出力ゲートから出力するステ
    ップとを含むものである方法。
  16. 【請求項１６】 請求項１５に記載の方法において、さ
    らに該光−検出デバイスおよび該読み出し蓄積デバイス
    へとおよびそれらから該光−電荷を転送するステップを
    含むものである方法。
  17. 【請求項１７】 請求項１５に記載の方法において、さ
    らに該発生された光−電荷を逆バイアスされた半導体接
    合にて放電するステップを含むものである方法。
  18. 【請求項１８】 請求項１５に記載の方法において、 該出力するステップが、さらに該ポテンシャルを予め定
    められたポテンシャル基準と比較するステップと、 該基準を満足しない際に、該光−検出デバイスに該光−
    電荷を転送するステップと、 さらに光−電荷を発生するステップと、 該光−検出デバイスにおいて収集された光−電荷を該読
    み出し蓄積デバイスに転送するステップと、 該蓄積デバイスにおける該光−電荷に相当するポテンシ
    ャルを出力するステップとを含む方法。
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