JP2771879B2 - フォトダイオードアレイのノイズ低減装置 - Google Patents

フォトダイオードアレイのノイズ低減装置

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JP2771879B2 JP2013451A JP1345190A JP2771879B2 JP 2771879 B2 JP2771879 B2 JP 2771879B2 JP 2013451 A JP2013451 A JP 2013451A JP 1345190 A JP1345190 A JP 1345190A JP 2771879 B2 JP2771879 B2 JP 2771879B2
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Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、一般に、フォトダイオードアレイ（PDA）
におけるノイズ低減に関するものであり、特にフォトダ
イオードアレイの検出器を利用する分光計の性能改善に
適するものである。
［従来技術およびその問題点］ 上述のような分光計では、異なった波長の光が、PDA
の異なったエレメント、すなわちピクセルに集束させら
れる。各ピクセルは、フォトダイオードと関連（連結）
する記憶キャパシタより構成され、記憶キャパシタは、
フォトダイオードの接合容量またはPDAに組み込まれた
物理的なキャパシタのどちらでもかまわない。キャパシ
タは、基準電圧まで充電され、次に、光信号に応答し
て、フォトダイオードが光電流を伝導する際その一部を
放電する。いくつかの電界効果トランジスタ（FET）の
転送スイッチは、各ピクセルとチャージ増幅器の間に直
列に結合されている。各ピクセルは、関連する転送スイ
ッチを順次オンに、すなわち、閉じることによって、順
次読み取ることができる。この作用はまた、増幅器が、
関連するキャパシタに対し、基準電圧まで再充電するこ
とを可能にする。キャパシタを基準電圧にするのに必要
な電荷量は、イメージ信号の電荷として定義され、フォ
トダイオードに入射する光またはイメージの強度に比例
する。
感度、検出可能なイメージ信号または光信号の最小の
測定値は、原子発光検出器に用いられる分光計の重要な
特徴である。測定対象の信号を監視するため、PDAを用
いて、発光を電子信号に変換する。動作時、PDAが生成
する電子ノイズが弱い信号をおおい隠す可能性がある。
本発明では、このノイズを低減させて、その結果、本発
明を用いる分光計または他の装置の感度全体を改善する
ことができる。
第１図には、チャージ増幅器20に接続された従来のPD
A5が示されている。対をなすフォトダイオードのそれぞ
れにおける一方の側が、共通のノード６に結合されてい
る。PDA5のそれぞれのフォトダイオード13における充電
電圧の逐次読取りは、転送スイッチ16（Q1〜Qn）に結合
されたデジタルシフトレジスタ（不図示）によって行な
われる。この回路の動作は、以下の通りである。
（１）先行する読取りサイクルが完了すると、各ピクセ
ルキャパシタ14（C1〜Cn）は、基準電圧Vdまで充電され
る。基準電圧は、その非反転入力とフォトダイオードア
レイの共通ノードとの間で維持されるので、こうした充
電は、演算増幅器23の働きによって行なわれる。
（２）ピクセルキャパシタ14が充電されると、転送スイ
ッチ16が開き、フォトダイオード13とピクセルキャパシ
タ14が、特定の時間期間演算増幅器から切り離される。
光学信号すなわち光信号８は、関連するフォトダイオー
ドによって、イメージ信号に変換され、ピクセルキャパ
シタC1・・・Cnで積分されて、その結果、光学信号すな
わち光信号（オプティカルシグナル。ライトシグナ
ル。）８の強度を表わす電荷量だけ、それぞれのキャパ
シタから放電されることになる。「イメージ信号」とい
う用語は、本質的には画像を表す光信号に対応する信号
の意味に制限されるものではない。むしろ「イメージ信
号」は、対応する光学信号の光の強度を表し、一般にこ
れに比例するものである。この光学信号は、カメラ等に
おいて画像を表すものであり、または、分光計のスペク
トル、または、他の異なる特性を表すものであることが
可能である。取り出される電荷量は、「イメージ信号の
電荷」として定義される。
（３）転送スイッチ16（Q1〜Qn）を利用し、イメージ信
号の電荷を演算増幅器の反転入力ノード79に転送するこ
とによって、順次、キャパシタ14（C1−Cn）に再充電し
ていく。演算増幅器は、入力ノード79が、非反転入力に
おける電圧と等しくなるまで、出力ノード97における電
圧を変化させることによって、反転入力ノード99におけ
る電圧と非反転入力における電圧を等しい状態に保つ働
きをしている。この回路の場合、非反転入力、従って、
反転入力は、アースに等しい。従って、反転入力は、一
般に、仮想アースと称される。このポイントで、イメー
ジ信号の電荷の全てが、フィードバックキャパシタ22
（Cf）に保持され、キャパシタ24（Ca）には、イメージ
信号の電荷は全く記憶されておらず、出力ノード97にお
ける電圧は、イメージ信号の電荷に比例している。各ピ
クセルは、こうして順次読み取ることができる。各ピク
セルの読取り後、電界効果トランジスタのリセットスイ
ッチ21（Qf）が閉じて、キャパシタ22（Cf）を短絡さ
せ、次に開くと、次のピクセルからの電荷を受ける。
（４）他の回路要素（不図示）は、イメージの電荷信号
の値を読み取り、処理に備えて、各読み取り値をコンピ
ュータのメモリに記憶する。演算増幅器のリセット動作
時に（ステップ３）、積分増幅器23の閉ループの帯域幅
は、大幅に増大することになる。この結果、反転入力ノ
ード79におけるノイズ電荷の揺らぎ（fluctuation）が
増大する。これらの揺らぎは、増幅器の入力電圧のノイ
ズや、リセットスイッチ21が発生する熱ノイズによるも
のである。リセットスイッチが開く瞬間、反転入力ノー
ド79にどんなノイズ電圧が生じることになろうと、キャ
パシタ22（Cf）に「凍結」される。
先行技術によるこのノイズの低減技法の１つは、「相
関２回サンプリング（correlated doublesampling）」
と呼ばれ、第２図に示され、第１図に組み込まれたアナ
ログ減算回路25を利用するものである。この回路は、直
列キャパシタ26と、該キャパシタの出力端をアースに接
続するスイッチ27から構成されている。スイッチ27は、
積分増幅器23のリセット動作直後に、オンになり、次の
ピクセルが、積分増幅器23の入力に接続される直前に、
オフになる。この結果増幅器の入力ノイズと熱ノイズの
合計が、キャパシタ26に記憶され、これによって、この
項が出力信号から引かれることになる。第１図に示すよ
うに、この回路は、電荷増幅器20の出力に結合される。
しかしながら、こうしたアナログ減算回路は、フォトダ
イオードアレイにおける光信号の検出には不必要である
が、ただ、それによって、性能は強化される。
FET転送スイッチ16（Q1）は、もう１つの熱ノイズ源
である。このノイズは、時には、リセットスイッチによ
るノイズを上まわることさえある。あいにく、相関２回
サンプリング減算技法は、この問題を扱うものではな
く、PDAを用いた装置の全体としての感度が損なわれる
ことになる。
とりわけ、積分読取りプロセスにおける電界効果トラ
ンジスタ転送スイッチのスイッチング動作によって、
“kTC"ノイズと呼ばれるノイズ項が、あいにく、各フォ
トダイオードの測定値に加えられることになる。この
“kTC"ノイズは、一部の電子デバイス、とりわけ、電界
効果トランジスタにおける電子のランダムな動きによっ
て生じるタイプの熱ノイズであり、フォトダイオードの
キャパシタンスを固定電圧にリセットすることに関連し
たものである。kTCという用語は、ボルツマン定数
“k"、温度（temperature）“T"、及び、キャパシタン
ス（capacitance）“C"に由来するものである。実際に
は、この熱ノイズの電荷は、技術的には、二乗平均平方
根（RMS）ノイズ電荷と定義されるｋ×Ｔ×Ｃの平方根
に相当するものである。ただし、このノイズ電荷につい
ては、今後、kTCノイズとして識別することにする。PDA
が低レベルの光で動作する場合には、このノイズは、し
ばしば、最大のノイズ項になる。
本発明の目的は、このkTCノイズを取り除くことにな
る。
［解決しようとする問題点および解決手段］ 本発明の目的は、PDAにおける信号ノイズの低減方法
及び装置を提供することにある。このノイズを低減する
ことによって、より弱い光学信号を検出することが可能
になり、これによって、PDAを用いたほとんどのタイプ
の装置について総合感度が高まることになる。本発明の
実施例は、PDAに結合され、低帯域幅のチャージ増幅器
に結合されたマイクロプロセッサーを利用し、FET転送
スイッチを介してチャージ増幅器に結合されたPDAのス
イッチングに制御を加え、イメージ信号の電荷及びノイ
ズの電荷を測定して、記憶し、処理に備えることを可能
にする。とりわけ、本発明は転送スイッチによって発生
するkTCノイズの電荷を測定し、記憶するものである。
アレイをなす各フォトダイオードの２つの読取り値を求
めることによって、kTCノイズの電荷を分離することが
可能になり、その結果、このノイズ項を含むイメージ信
号の電荷からそれを引くことによって、真の出力イメー
ジ信号を得ることが可能になる。この開示の場合、イメ
ージ信号は対応する光学信号の光の強度を表わし、一般
に、それに比例した信号を意味するものである。前述の
ように、この光学信号は、カメラにおけるような画像、
分光計におけるようなスペクトル、または、異なる性質
のものになる可能性がある。
本発明は、協働して大幅なノイズ低減を可能にする３
つの発見の所産である。第１の発見は、本願発明者が、
転送スイッチが開かれると、転送スイッチが生成するkT
Cノイズ電荷は、均等であるが逆の極性で、フォトダイ
オードのキャパシタとチャージ増幅器上に変位すること
を見出したことである。発明者による第２の発見は、エ
ラー信号を分離して、記憶しておき、やはり望ましくな
いノイズを含んでいるイメージ電荷信号からの後続の減
算を行ない、それによって、所望のエラーのないイメー
ジ電荷信号が得られるようにする減算技法である。発明
者の第３の発見は、高周波ノイズに応答しない低帯域幅
の増幅器を用いることによって、PDAの各サイクル毎
に、各フォトダイオードに関して２つのイメージ電荷信
号の読取り値を求めることが可能になるということであ
る。第１の読取り値には、第１のノイズ電荷信号とイメ
ージ電荷信号の両方が含まれており、第２の読取り値に
は、第１の読取り値と第２のノイズ電荷信号が含まれて
いる。第１の読取りは転送スイッチを閉じたまま行な
い、第２の読取りは、引き続き転送スイッチを開いてか
ら行なわれる。第１の読取り時には、転送スイッチが閉
じている間、第２のノイズ電荷信号は高周波交流信号で
あるため、増幅器は、これに応答しない。転送スイッチ
が開くと、この信号は、急速な変化を停止し、第２の読
取りが行なわれる。従って、低帯域幅の増幅器の機能
は、出力側におけるノイズを低減させるだけでなく、チ
ャージ増幅器のノイズ信号に対する応答を可能ならし
め、その結果、ノイズ信号の増幅、測定、及び、減算を
行なえるようにする。
これらの発見は、全て、相互に関係づけられる。とり
わけ、kTCノイズ電荷が分散しても、このノイズ電荷の
２つの測定値が得られるようにする。しかしながら、低
帯域幅の増幅器を利用することによって、イメージ信号
の存在する場合、ノイズ電荷を有効に区別し、測定する
ことが可能になる。
とりわけ、本発明は、少なくとも、対をなす、フォト
ダイオードとフォトダイオードのキャパシタとの並列組
合せ、または、それに相当するものを含み、転送スイッ
チを介して、低帯域幅の電荷増幅器に結合された光検知
回路におけるノイズを低減させるものである。フォトダ
イオードに入射する光の強度を表わしたイメージ信号、
及び、転送スイッチによって発生する望ましくないノイ
ズ信号に相当する、一連のノイズを含むイメージ信号
が、転送スイッチの開閉によって、順次、チャージ増幅
器に転送される可能性がある。こうした転送信号は、測
定を受けて、記憶され、さらに、処理を施されて、望ま
しくないノイズが排除される。ノイズ低減は、下記のス
テップによって実行することができる。
（１）転送スイッチを閉じた後の第１の時間と転送スイ
ッチを開いた後の第２の時間において、チャージ増幅器
の出力をそれぞれ測定し、望ましくないノイズ信号は均
等であるが逆の極性で開かれた転送スイッチの両側に変
位される。
（２）その差が前記望ましくないノイズ信号に相当す
る、前記第１と第２の測定値との減算を行なう。
（３）その差を記憶する。
（４）電荷増幅器をリセットして、新しい信号を受信す
る。
（５）ノイズを含む一連のイメージ信号において、変位
した、逆極性の望ましくないノイズ信号を含むノイズの
あるイメージ信号を、次に、電荷増幅器に転送する。
（６）電荷増幅器の出力を測定する。
（７）記憶された差を転送されたノイズを含む信号に加
えて、望ましくないノイズ信号を除去する。
［実施例］ 本発明は、第３図に示されているように、実施例の場
合、分光計のための入力セクションに利用されるもので
ある。とりわけ、入射光108は、マイクロプロセッサー1
00によって読み取り可能な電子測定値に変換される。PD
A80およびチャージ増幅器85は、従来技術の説明の部分
で述べ、第１図に例示したものと同様の働きをする。一
連の転送スイッチ116（Q1−Qn）を用いて、PDA80の各ピ
クセルがチャージ増幅器85に結合される。PDA80におい
て対をなす各フォトダイオードキャパシタの一方の側
は、共通ノード106に結合されている。また、基準電圧V
dが、この共通ノード106で回路に結合されている。本発
明の用いられるセンサーのタイプによっては、PDAの基
準電圧が変動する可能性がある。
第１図に示す従来装置とは異なり、本発明は、帯域幅
の極めて低い演算増幅器123を備えたチャージ増幅器85
を利用して、フォトダイオードキャパシタ114における
イメージ電荷の測定中は、閉じた転送スイッチ116に関
連したkTCノイズに制限を加え、また、ノイズ電荷の測
定中は、開いた転送スイッチ116に関連したkTCノイズに
応答することができるようにするものである。該スイッ
チが開くと、kTCノイズ電荷は、急速に揺動する交流信
号とは対照的に、変動のゆるやかな信号、すなわち、低
帯域幅増幅器の応答可能なものとして生じることにな
る。増幅器の帯域幅は、十分に低いので、増幅器の時定
数は、時定数RCsに比べてはるかに大きくなるが、この
場合、Csは、フォトダイオードキャパシタC1と、増幅器
の入力キャパシタンスとフィードバックキャパシタ122
のキャパシタンスから成る増幅器の総キャパシタンスCt
との直列組合せである。低帯域幅の増幅器を用いること
によって、PDAの各サイクル時毎に、各フォトダイオー
ドに対する２度の読取り、及び、本発明の減算技法によ
るノイズ低減が可能になる。実施例の場合、約10マイク
ロ秒の時定数を備え、3dBポイントが16キロヘルツの演
算増幅器が用いられた。この時定数は、転送スイッチの
抵抗と、増幅器の総キャパシタンスとフォトダイオード
キャパシタンスの直列接続の組み合わせとの積より５倍
以上大きいものである。さらに、増幅器の時定数は、フ
ォトダイオードアレイの各フォトダイオード素子に関す
る読取り時間の５分の１未満である。
本発明の利点は、転送スイッチ116（Q1）が開かれる
と、極性は逆だが、フォトダイオードキャパシタ114（C
1〜Cn）上に、フィードバックキャパシタ122（Cf）とPC
ボードの動作キャパシタンスに加えてチャージ増幅器85
の入力キャパシタンスを表す等価コンデンサ124（Ca）
の並列接続上に転送スイッチ116によって生成されるkTC
ノイズ電荷が変位することを見出したことによって導き
出されるものである。従来の他のフォトダイオードアレ
イサンプリング装置においては認識されていなかったこ
の電荷の分散は、このkTCノイズの除去を可能にするも
のである。
転送スイッチの動作と関連するノイズ電荷の分散につ
いて第４図に示す。ここでは、転送スイッチ116（Q1）
とフォトダイオードキャパシタ72（C1）とフィードバッ
クキャパシタ122（Cf）と等価キャパシタ124（Ca）の並
列キャパシタンスである増幅器の総キャパシタンス78
（Ct）の高周波数モデルが示されている。第４図の転送
スイッチ116（Q1）は、ノイズレス抵抗器74（Ｒ）、抵
抗器のノイズ電圧源76（Vn）、及び、理想スイッチ77と
いった形でモデル化されている。このモデルは、演算増
幅器の単位利得ポイントを超える周波数においてのみ有
効である。演算増幅器の単位利得ポイントをはるかに超
える周波数でも、該増幅器の出力は、一定の電圧のまま
である。実施例の場合、チャージ増幅器の時定数は、抵
抗器74（Ｒ）と、キャパシタ72（C1）及び78（Ct）の直
列キャパシタンスCsとの積から成るRCs時定数をはるか
に超えることになる。
この高周波モデルにおいて、下記の関係が示される： 全増幅器キャパシタンス Ct＝入力増幅器キャパシタン
ス（Ca）＋フィードバックキャパシタンス（Cf） 直列キャパシタンス Cs＝C1及びCtの 転送スイッチ116（第３図に示す）が閉じると、すな
わち、理想スイッチ77（第４図に示す）が閉じると、電
圧76（Vn）によってキャパシタ72（C1）及び78（Ct）
に、kTCノイズ電荷が発生する。このノイズ電荷は、キ
ャパシタC1及びCTの値に関係なく、両方のキャパシタと
も同じになる（ただし逆極性）。ただし、演算増幅器の
帯域幅は、ノイズの帯域幅に比べて極めて低いので、こ
のkTCノイズ電荷は、該増幅器の出力に直ちに認められ
ることはない。
転送スイッチ116（Q1）が開くと、フィードバックキ
ャパシタ122（Cf）は、付加的なノイズ電荷を受ける。
キャパシタ78（Ct）にチャージされた、電荷、すなわち
反転入力ノード198（第３図参照）上のそれと等価のノ
イズ電荷が、演算増幅器123の働きによって、完全に、
フィードバックキャパシタ122（Cf）に転送され、ノイ
ズ電荷に比例した付加電圧が出力ノード197に生じるこ
とになる。同じノイズ電荷が、キャパシタ114に（逆極
性で）生じる。転送スイッチ116（Q1）再び閉じるま
で、このノイズは、キャパシタ114にとどまることにな
る。キャパシタ122を介して結合されたリセットスイッ
チ199を利用して、測定間にキャパシタがリセットされ
る。
再び、第３図を参照すると、本発明の実施例では、ア
ナログ減算回路88を用いて、リセットスイッチ199によ
って生じる熱スイッチングノイズを低減させるようにな
っている。この回路は、第２図の回路と同様の働きをす
る（発生の従来技術に説明）。注意すべきことは、アナ
ログ減算回路は、必ずしも必要ではなく、それを用いず
に、チャージ増幅器の出力をA/D変換器90に直接結合す
ることが可能という点である。実施例の場合、A/D変換
器90を用いて、アナログ減算回路88の出力信号91がデジ
タル形式に変換される。マイクロプロセッサー100は、
出力信号におけるkTCノイズを相殺するため、FET転送ス
イッチ116とリセットスイッチ199（Qf）に制御を加え
る。下記のステップは、１測定サイクルにおける１つの
フォトダイオード110の動作を説明するものである。も
ちろん、実際の動作においては、アレイのフォトダイオ
ードのそれぞれにおいて、全く同じように、同じステッ
プが実施され、連続した測定サイクリングが可能にな
る。以下の本発明のステップには、本発明の実施例が示
されている： （１）先行する読取りによって、転送スイッチ116
（Q1）が開き、「第１のノイズ」と定義される前のkTC
ノイズの電荷がキャパシタ114（C1）に記憶される。
（2.0）転送スイッチ116（Q1）が再び閉じるまで（ステ
ップ３において）、入射光108（フォトダイオード110に
入射する）によって、「第１の信号」と定義される信号
電荷がキャパシタ114（C1）に蓄積される。
（2.1）転送スイッチ116（Q1）がまだ開いている間に、
リセットスイッチ199が瞬時に閉じ、フィードバックキ
ャパシタ122（Cf）が短絡する。
（3.0）転送スイッチ116（Q1）が閉じ、第１の信号と第
１のノイズが反転入力ノード198に転送される。
（3.1）第１の信号と第１のノイズは、演算増幅器123の
働きによって、キャパシタ122（Cf）に転送される。こ
れによって、出力ノード197における電圧が、第１の信
号と第１のノイズの合計に比例する「第１の電圧」と定
義される値に変化する。また、演算増幅器の働きによっ
て、反転入力ノード198が仮想アースに戻される。
（3.2）ここで、第１の電圧を測定し、記録する。
（4.0）ここで、転送スイッチ116（Q1）が開く。このス
テップはステップ１に相当するが、ただし、次の測定サ
イクルのためのものである。揺動してきた「第２のノイ
ズ」と定義されるもう１つのkTCノイズ電荷が、揺動を
停止し、定電荷としてキャパシタ114（C1）に生じる。
同時に、同じ値であるが、逆極性の第２のノイズとして
の電荷が、定電荷として反転入力ノード198に生じる。
（4.1）短い期間の後、演算増幅器123の働きによって、
第２のノイズが、電圧の変化として出力ノード197に生
じる。この出力電圧は、「第２の電圧」と定義され、第
１の信号、第１のノイズ、及び、負の第２のノイズの合
計に比例する。演算増幅器123の働きによって、反転入
力ノード198における電圧が、ここで、仮想アースに等
しくなる。
（4.2）ここで、第２の電圧が測定され、記録される。
（4.3）第３のノイズが、第２の電圧マイナス第１の電
圧の組合せとして導き出される。
（５）転送スイッチ116（Q1）が開いている間に（ステ
ップ４〜ステップ６）、入射光108によって、「第２の
信号」と定義される信号電荷が、キャパシタ114（C1）
に蓄積される。
（5.5）転送スイッチ116（Q1）がまだ開いている間に、
リセットスイッチ199が、瞬時にして閉じ、フィードバ
ックコンデンサ122（Cf）が短絡する。
（６）ここで、転送スイッチ116（Q1）が閉じて、第２
の信号と第２のノイズが、反転入力ノード198に転送さ
れる。
（6.1）第２の信号と第２のノイズが、ステップ3.1で行
なわれたのと同じプロセスによって、出力ノード197に
おける「第３の電圧」と定義される新しい電圧に変換さ
れる。
（6.2）ここで、第３の電圧を測定し、記録する。
（7.0）第３のノイズと第３の電圧を加えることによっ
て、ノイズのないイメージ信号が、ここに形成されるこ
とになる。
これらのステップについては、第５図の転送スイッチ
及びリセットスイッチのタイミング図を参照することに
よって、さらによく理解することができる。これらの図
には、以上に概略を示したステップに対応する参照番号
がついている。
本発明の実施例の場合、分光計の感度が向上すること
になる。ただし、本発明には、kTCノイズの低減を必要
とする用途が他にも数多く存在する。例えば、光学特性
認識回路、CCDイメージャ、イメージセンサー、及び、
放送用カメラなどである。上記特許請求の範囲に記載さ
れた、本発明の範囲を逸脱することなく、詳述した実施
例に変更及び修正を施すことが可能であることは言うま
でもない。
［効果］ 本発明は、以上のように構成され、作用するものであ
るから、上記した課題を達成することができる効果が得
られる。
【図面の簡単な説明】
第１図は、チャージ増幅器に接続された従来例に係るフ
ォトダイオードアレイの回路図である。 第２図は、アナログ減算器を使用した従来例に係るノイ
ズ低減回路である。 第３図は、本発明の実施例に係る回路図である。 第４図は、第１図に示すフォトダイオードの１個の高い
周波数に於けるモデルを示す図である。 第５図は、本発明の動作の間における信号の電荷の値を
示す転送スイッチとリセットスイッチのタイミングダイ
ヤグラムである。

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】少なくとも一つのフォトダイオードと関連
    するフォトダイオードキャパシタの組み合わせを備え、
    これらは転送スイッチを介して電荷増幅器に接続されて
    おり、前記フォトダイオードに入射する光の強度に相当
    する少なくとも二つのイメージ信号が前記転送スイッチ
    の第１の側の前記フォトダイードキャパシタに順次格納
    され、続いて前記電荷増幅器に転送され、前記転送スイ
    ッチが閉じる毎に前記転送スイッチの第２の側に望まし
    くないノイズ信号電荷が前記イメージ信号の転送と同時
    に転送され、前記電荷増幅器は前記転送された信号に比
    例する出力信号を生成するフォトダイオードアレイのノ
    イズ低減装置において、 前記転送スイッチが開いたとき、前記ノイズ信号の電荷
    に応答する低帯域幅の電荷増幅器を備え、 前記電荷増幅器からの出力信号を格納するメモリと、 前記電荷増幅器は、前記フォトダイオードと前記キャパ
    シタの組み合わせから転送されるイメージ信号とノイズ
    信号に応答して信号を出力するものであり、 前記イメージ信号とノイズ信号の転送、測定及び格納を
    実施するために前記転送スイッチを開閉する手段とを備
    えるものであり、 前記スイッチ開閉手段は、前記転送スイッチを閉じて前
    記イメージ信号を前記電荷増幅器へ転送した後、再び前
    記転送スイッチを開くことによって生じる新たなノイズ
    信号を取り出し、前記転送されたイメージ信号から前記
    取り出されたノイズ信号を差し引くように前記転送スイ
    ッチの開閉を操作し、前記イメージ信号のノイズを低減
    することを特徴とするフォトダイオードアレイのノイズ
    低減装置。
  2. 【請求項２】請求項第１項記載のフォトダイオードアレ
    イのノイズ低減装置において、 前記低帯域幅増幅器は、前記電荷増幅器の総キャパシタ
    ンスとフォトダイオードキャパシタンスの直列接続より
    誘導される時定数より大きい時定数を備えることを特徴
    とするフォトダイオードアレイのノイズ低減装置。
  3. 【請求項３】請求項第１項記載のフォトダイオードアレ
    イのノイズ低減装置において、 前記低帯域幅増幅器は、約10マイクロ秒の時定数を有す
    ることを特徴とするフォトダイオードアレイのノイズ低
    減装置。
  4. 【請求項４】請求項第１項記載のフォトダイオードアレ
    イのノイズ低減装置において、 前記低帯域幅増幅器はフォトダイオードアレイの各フォ
    トダイオードの読み出し時間の５分の１以下の時定数を
    有することを特徴とするフォトダイオードアレイのノイ
    ズ低減装置。
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