JPH0332283A - 固体撮像装置 - Google Patents
固体撮像装置Info
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- JPH0332283A JPH0332283A JP1167421A JP16742189A JPH0332283A JP H0332283 A JPH0332283 A JP H0332283A JP 1167421 A JP1167421 A JP 1167421A JP 16742189 A JP16742189 A JP 16742189A JP H0332283 A JPH0332283 A JP H0332283A
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- JP
- Japan
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- solid
- lcd
- shutter
- temperature
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
(発明の利用分野)
本発明は、スミア現象を防止した固体撮像装置に関する
ものである。
ものである。
(従来の技術及び発明の課題)
電荷転送装置を用いた固体撮像装置は、フレーム転送方
式、又はイン−てメーライン転送方式等が実用化され、
小形軽量、低消費電力として民生用機器に利用されてい
る。
式、又はイン−てメーライン転送方式等が実用化され、
小形軽量、低消費電力として民生用機器に利用されてい
る。
このような従来の電荷転送撮像装置は、光電変換部の主
面に対して角度をもって入用する光は、半導体基板表面
で反射し、絶縁層、電極屑の中を多重反射しながら、光
電変換部以外の部分で不用電荷を発生させ、これが信号
電荷を転送している期間に起ると暗出力となり、画面の
」ユ下方向にスミア現象と呼ばれる、うすい尾引現象を
生じる。
面に対して角度をもって入用する光は、半導体基板表面
で反射し、絶縁層、電極屑の中を多重反射しながら、光
電変換部以外の部分で不用電荷を発生させ、これが信号
電荷を転送している期間に起ると暗出力となり、画面の
」ユ下方向にスミア現象と呼ばれる、うすい尾引現象を
生じる。
これを防II:するために、従来は映像の読出し区間に
おいて露光がされないように、機械的シャッタを撮像光
路内に介在させていた。
おいて露光がされないように、機械的シャッタを撮像光
路内に介在させていた。
しかしながら、この機械的シャッタは固体撮像素子との
同期に高度の技術を必要としたり、また機械的可動部分
を必要とするため、年間100万回以上の作動を必要と
する有料道路のゲート等に設置して車両を撮影するには
耐久性が低く、さらに、装置が大型化する等に難点を有
していた。
同期に高度の技術を必要としたり、また機械的可動部分
を必要とするため、年間100万回以上の作動を必要と
する有料道路のゲート等に設置して車両を撮影するには
耐久性が低く、さらに、装置が大型化する等に難点を有
していた。
このような事情から、本願発明者は機械的シャツタに換
えて、液晶(以下LCDという)シャッタを採用したも
のである。
えて、液晶(以下LCDという)シャッタを採用したも
のである。
一方、高速車両をブレなく撮影するためには、固体撮像
素子の蓄積期間、すなわち電子シャッタ速度を1710
00秒(1ms)に設定する必要があり、そのためには
LCDシャッタの速度を1ms以下にする必要があった
。ところが、このLCDシャッタは周囲温度によって開
口特性が大きく変動するものであり、その変動幅を見込
んで電子シャッタ速度を設定すると高速車両の撮影は不
可能であった。
素子の蓄積期間、すなわち電子シャッタ速度を1710
00秒(1ms)に設定する必要があり、そのためには
LCDシャッタの速度を1ms以下にする必要があった
。ところが、このLCDシャッタは周囲温度によって開
口特性が大きく変動するものであり、その変動幅を見込
んで電子シャッタ速度を設定すると高速車両の撮影は不
可能であった。
(課題を解決するための手段)
上述の事情に厭み、本発明は固体撮像素子と、この固体
撮像素子上に被写体像を結像する光学系との間に、サー
モモジュールで温度制御された液晶シャッタを介在させ
、映像の読出し期間中は固体撮像素子を遮光するように
なしたものである。
撮像素子上に被写体像を結像する光学系との間に、サー
モモジュールで温度制御された液晶シャッタを介在させ
、映像の読出し期間中は固体撮像素子を遮光するように
なしたものである。
(実施例)
以下、本発明について、図面に従って詳細に説明する。
第1図は本発明装置の一実施例図、第2図は本発明装置
の流れ図、第3図は本発明装置のタイムチャート図2第
4図は本発明装置に係るLCDシャ72組の組立図、第
5図はLCDシャ72組の断面図、第6図はLCDシャ
ッタの開口特性図、第7図は温度制御回路の構成図、第
8図はLCDシャ72組の温度制御時のタイムチャート
図である。
の流れ図、第3図は本発明装置のタイムチャート図2第
4図は本発明装置に係るLCDシャ72組の組立図、第
5図はLCDシャ72組の断面図、第6図はLCDシャ
ッタの開口特性図、第7図は温度制御回路の構成図、第
8図はLCDシャ72組の温度制御時のタイムチャート
図である。
第1図において、光学系1の後方にLCDシャッタ組5
が設けられ、このLCDシャツ2組5内であって光学系
1の光軸上に、LCDシャッタ2が設けられ、LCDシ
ャッタ組5の後方に、光学系lによって被写体を結像す
る固体撮像素子(以下CODという)3aを設けた電子
カメラ3が設けられている。これらLCDシャッタ2お
よび7E子カメラ3は制御回路4によって駆動される。
が設けられ、このLCDシャツ2組5内であって光学系
1の光軸上に、LCDシャッタ2が設けられ、LCDシ
ャッタ組5の後方に、光学系lによって被写体を結像す
る固体撮像素子(以下CODという)3aを設けた電子
カメラ3が設けられている。これらLCDシャッタ2お
よび7E子カメラ3は制御回路4によって駆動される。
制御回路4は、第1遅延回路4a、トリガ回路4b、第
2遅延回路4c、LCD1・リガ回路4dLCDドライ
ブ回路4eで構成され、撮像指令信号5が第1遅延回路
4aに入来すると、ある遅延時間の後、トリガ回路4b
を介して電子カメラ3を駆動するとともに、第2遅延回
路4Cに信号を送出し、ある遅延時間後にLCD )リ
ガ回路4dによりLCDドライブ回路4eを駆動し、L
CDシャッタ2を開底させる。そして、ある遅延時間後
に、第2遅延回路4CからLCDシャッタOff信号を
送出し、LCDシャッタを閉成する;次に、本発明に適
用される温度制御装置を右したLCDシャ72組を説明
する。
2遅延回路4c、LCD1・リガ回路4dLCDドライ
ブ回路4eで構成され、撮像指令信号5が第1遅延回路
4aに入来すると、ある遅延時間の後、トリガ回路4b
を介して電子カメラ3を駆動するとともに、第2遅延回
路4Cに信号を送出し、ある遅延時間後にLCD )リ
ガ回路4dによりLCDドライブ回路4eを駆動し、L
CDシャッタ2を開底させる。そして、ある遅延時間後
に、第2遅延回路4CからLCDシャッタOff信号を
送出し、LCDシャッタを閉成する;次に、本発明に適
用される温度制御装置を右したLCDシャ72組を説明
する。
一般的にLCDシャッタはシャッタ閉成信号の発生時を
T1、シャッタ閉成信号の発生時をT2とすると、第6
図に示すように開口特性に変化を示すものである。した
がって、CODの電荷蓄積時間内にLCDシャッタの開
閉が同期するようLCDシャッタの開口時間の温度変化
による変動分を見込んでシャッタ開口特性を決定する必
要がある。しかしながら、高速移動物体をブレなく撮影
するには、高速の電子シャッタが必要である。例えば、
時速60Kmで進入する車両をブレなく撮影するには、
電子シャッタをl/1000秒、つまり、CCDの電荷
蓄積時間を1msにしなけらばならない。
T1、シャッタ閉成信号の発生時をT2とすると、第6
図に示すように開口特性に変化を示すものである。した
がって、CODの電荷蓄積時間内にLCDシャッタの開
閉が同期するようLCDシャッタの開口時間の温度変化
による変動分を見込んでシャッタ開口特性を決定する必
要がある。しかしながら、高速移動物体をブレなく撮影
するには、高速の電子シャッタが必要である。例えば、
時速60Kmで進入する車両をブレなく撮影するには、
電子シャッタをl/1000秒、つまり、CCDの電荷
蓄積時間を1msにしなけらばならない。
一方、温度変化によるLCD開口特性の変化はこのシャ
ツタ秒時よりはるかに太きく:、LCDの温度変動を最
小限にする工夫が必要である。
ツタ秒時よりはるかに太きく:、LCDの温度変動を最
小限にする工夫が必要である。
第4図及び第5図に、LCDシャッタ岨5の構成が示さ
れている。このシャッタ組5は、放熱板6と、この放熱
板6に取付られ、LCDシャッタ2及びペルチェ素子7
を位置決めする部材8と、ペルチェ素子7とLCDシャ
ッタ2に接触して熱を伝える伝熱板30と、伝熱板カバ
ー31と、撮影光線が欠られない位置でLCDシャッタ
2の表面に接触して温度を測定するサーミスタ32と、
放熱板6に取付られ、光学系1を取付るマウント33と
で構成されている。
れている。このシャッタ組5は、放熱板6と、この放熱
板6に取付られ、LCDシャッタ2及びペルチェ素子7
を位置決めする部材8と、ペルチェ素子7とLCDシャ
ッタ2に接触して熱を伝える伝熱板30と、伝熱板カバ
ー31と、撮影光線が欠られない位置でLCDシャッタ
2の表面に接触して温度を測定するサーミスタ32と、
放熱板6に取付られ、光学系1を取付るマウント33と
で構成されている。
第7図に、LCDシャッタの温度制御回路の構成図が示
されている。正電圧電源Vlと負電圧電源−■1との間
に抵抗R1とサーミスタ32との直列体が接続され、そ
れらの交点はアンプ34に接続され、アンプ34の出力
端はコンパレータ35の十入力端およびコンパレータ3
5の一入力端に接続されている。コンパレータ35の出
力端は積分アンプ37に接続され、積分アンプ37の出
力端はトランジスタ39及び42のベースに接続されて
いる。コンパレータ36の出力端は抵抗R4を介して積
分アンプ38に接続され、積分アンプ38の出力端はト
ランジスタ40及び41のベースに接続されている。l
・ランジメタ39および41のコレクタは正電圧電源V
lより低い正電圧電源■2に接続され、トランジスタ4
0および42のエミッタは接地されている。ペルチェ素
子7の十端子はトランジスタ39のエミッタとトランジ
スタ40のコレクタとの交点に接続され、一端子はトラ
ンジスタ41のエミッタとトランジスタ42のコレクタ
との交点に接続されている。
されている。正電圧電源Vlと負電圧電源−■1との間
に抵抗R1とサーミスタ32との直列体が接続され、そ
れらの交点はアンプ34に接続され、アンプ34の出力
端はコンパレータ35の十入力端およびコンパレータ3
5の一入力端に接続されている。コンパレータ35の出
力端は積分アンプ37に接続され、積分アンプ37の出
力端はトランジスタ39及び42のベースに接続されて
いる。コンパレータ36の出力端は抵抗R4を介して積
分アンプ38に接続され、積分アンプ38の出力端はト
ランジスタ40及び41のベースに接続されている。l
・ランジメタ39および41のコレクタは正電圧電源V
lより低い正電圧電源■2に接続され、トランジスタ4
0および42のエミッタは接地されている。ペルチェ素
子7の十端子はトランジスタ39のエミッタとトランジ
スタ40のコレクタとの交点に接続され、一端子はトラ
ンジスタ41のエミッタとトランジスタ42のコレクタ
との交点に接続されている。
本制御回路は、制御温度を40°Cとし、45°C以上
に上昇した場合冷却し、35°C以下になると加熱する
ように設定される。中心温度40’CをTC1高温側設
定温度45°CをTH1H温側設定温度35℃をTLと
する。抵抗R1は、40℃のときアンプ34の入力端A
のn圧がOvとなるように設定される。したがって、高
温時は一電圧に、低温時は十電圧になる。コンパレータ
35の入力端Cの基準電圧は、高温TH時のB端子電圧
に等しく設定され、コンパレータ36の入力端りのノ1
(準電圧は、低温時のB電圧に等しく設定される。
に上昇した場合冷却し、35°C以下になると加熱する
ように設定される。中心温度40’CをTC1高温側設
定温度45°CをTH1H温側設定温度35℃をTLと
する。抵抗R1は、40℃のときアンプ34の入力端A
のn圧がOvとなるように設定される。したがって、高
温時は一電圧に、低温時は十電圧になる。コンパレータ
35の入力端Cの基準電圧は、高温TH時のB端子電圧
に等しく設定され、コンパレータ36の入力端りのノ1
(準電圧は、低温時のB電圧に等しく設定される。
したがって、コンパレータ35の出力端Eは、高温側設
定温度THより高いときは+■1、THより低いときは
一■1となり、またコンパレータ36の出力端Fは、低
温側設定温度TLより低いときは+■1、TLより高い
ときは一■1となる。
定温度THより高いときは+■1、THより低いときは
一■1となり、またコンパレータ36の出力端Fは、低
温側設定温度TLより低いときは+■1、TLより高い
ときは一■1となる。
第8図に示すように、LCDの温度変化によりサーミス
タ32が低温側から高温側設定温度THに達すると、ア
ンプ35の出力端Eは+Vlからvlに変化し、積分ア
ンプ37の出力端Gは時定数t=R2−Cuで−V1か
ら+Vlとなる。
タ32が低温側から高温側設定温度THに達すると、ア
ンプ35の出力端Eは+Vlからvlに変化し、積分ア
ンプ37の出力端Gは時定数t=R2−Cuで−V1か
ら+Vlとなる。
積分アンプ37の出力端Gの電圧が上昇し、I・ランジ
メタ39および42のベース・エミッタ間電圧VBE
(0、6v)を越えると、トランジスタ39および42
はonl、てペルチェ素子7に正方向に電流が流れ冷却
をrじめる。
メタ39および42のベース・エミッタ間電圧VBE
(0、6v)を越えると、トランジスタ39および42
はonl、てペルチェ素子7に正方向に電流が流れ冷却
をrじめる。
冷却が進みLCDの温度がTHまで下ると、アンプ35
の出力端Eの電圧は−Vlから+Vlに変化し、積分ア
ンプ37の出力端Gは時定数tで+Vl$から−Vlに
変化する。その途中でトランジスタ39よび42をof
fとし、ペルチェ素子7の正方向の電流をoffとする
。
の出力端Eの電圧は−Vlから+Vlに変化し、積分ア
ンプ37の出力端Gは時定数tで+Vl$から−Vlに
変化する。その途中でトランジスタ39よび42をof
fとし、ペルチェ素子7の正方向の電流をoffとする
。
LCDの温度が低温側設定温度TLに達するとアンプ3
6の出力端Fは+■1から−■1に反転し、積分アンプ
38の出力端Hはt=R4・C2の時定数で上昇し、ト
ランジスタ40および41をonとしペルチェ素子7に
逆方向の電流を流し加熱する。
6の出力端Fは+■1から−■1に反転し、積分アンプ
38の出力端Hはt=R4・C2の時定数で上昇し、ト
ランジスタ40および41をonとしペルチェ素子7に
逆方向の電流を流し加熱する。
加熱が進みLCDの温度がTLまで上ると、アンプ36
の出力端Fの電圧は一■1から+Vtに反転し、積分ア
ンプ38の出力端Hは時定数tで+Vtから−■lに変
化する。その途中でトランジスタ40および41をof
fとし、ペルチェ素子7の逆方向の電流をoffとする
。
の出力端Fの電圧は一■1から+Vtに反転し、積分ア
ンプ38の出力端Hは時定数tで+Vtから−■lに変
化する。その途中でトランジスタ40および41をof
fとし、ペルチェ素子7の逆方向の電流をoffとする
。
爾後、このサイクルを繰り返して温度制御を行う。
このように構成されている本発明の動作を第2図および
第3図を用いて詳述する。
第3図を用いて詳述する。
第1図の第1遅延回路4aに撮像指令信号5が入来する
と、第1遅延回路4aはある遅延時間後(io)に電子
カメラ3のCCDにトリガ信号を送出する(11)。こ
のトリガ信号によりCODがOnとなると、その後CO
Dは図示しない電子カメラ3内の制御回路により、第3
図に示すように、CODの電荷をクリア(Tl−T2)
L、CCD電荷蓄積が開始され、CCD電荷蓄積を終了
(T9)L、映像出力信号として外部に転送(T9−T
IO)される。
と、第1遅延回路4aはある遅延時間後(io)に電子
カメラ3のCCDにトリガ信号を送出する(11)。こ
のトリガ信号によりCODがOnとなると、その後CO
Dは図示しない電子カメラ3内の制御回路により、第3
図に示すように、CODの電荷をクリア(Tl−T2)
L、CCD電荷蓄積が開始され、CCD電荷蓄積を終了
(T9)L、映像出力信号として外部に転送(T9−T
IO)される。
一方、第2遅延回路4Cは、トリガ回路4dを介して第
3図のごと< LCD )リガ信号をLCDドライブ回
路4eに送出する。LCDドライブ回路4eはLCDシ
ャッタ2を第3図のごと<T4−T5−T7−T8の開
口特性カーブで開閉させる。
3図のごと< LCD )リガ信号をLCDドライブ回
路4eに送出する。LCDドライブ回路4eはLCDシ
ャッタ2を第3図のごと<T4−T5−T7−T8の開
口特性カーブで開閉させる。
CCDトリガ信号により、CCDの電荷がクリア(12
)され、CC□−′D1荷蓄積が開始(]3)されるが
、これに同期しである遅延時間(14)の後にLCDシ
ャッタ2がトリガ(15)され、LCDシャッタ2が開
成(16)され、適宜の遅延時間(17)の後にLCD
シャッタトリガが0ff(18)となり、LCDシャッ
タ2が閉成される(19)。これに同期して、CODの
電荷蓄積が終了(20)L、COD電荷転送(21)に
移り、映像出力が送出(22)される。
)され、CC□−′D1荷蓄積が開始(]3)されるが
、これに同期しである遅延時間(14)の後にLCDシ
ャッタ2がトリガ(15)され、LCDシャッタ2が開
成(16)され、適宜の遅延時間(17)の後にLCD
シャッタトリガが0ff(18)となり、LCDシャッ
タ2が閉成される(19)。これに同期して、CODの
電荷蓄積が終了(20)L、COD電荷転送(21)に
移り、映像出力が送出(22)される。
尚、第3図においては、LCDはCOD蓄積期間内に開
閉しているが、スミア現象が発生しない範囲なら、この
期間をこえて開閉してもよいことは勿論である。
閉しているが、スミア現象が発生しない範囲なら、この
期間をこえて開閉してもよいことは勿論である。
(効果)
以」二詳しく説明したように、本発明によれば、機械的
駆動方式を使用しないので、簡単な構成でスミアを防止
することができる。
駆動方式を使用しないので、簡単な構成でスミアを防止
することができる。
第1図は本発明装置の一実施例図、第2図は本発明装置
の流れ図、第3図は本発明装置のタイムチャート図、第
4図はLCDシャ72組のMl立図、第5図はLCDシ
ャ72組の断面図、第6図はLCDシャッタの開口特性
図、第7図は温度;tJ制御回路の構成図、第8図はL
CDシャ72組の温度制御時のタイムチャート図である
。 1・・光学系、2・・LCDシャッタ 3・・電子カメラ、3a・・固体撮像素f、4・・制御
回路、5・・LCDシャッタ組6・・放熱板、7・・ペ
ルチェ素子 30・・伝熱板、31・・伝熱板カバー32・・サーミ
スタ、33・・マウント34・・アンプ、35.36・
・コンパレータ37.38・・積分アンプ、 39〜42・・トランジスタ
の流れ図、第3図は本発明装置のタイムチャート図、第
4図はLCDシャ72組のMl立図、第5図はLCDシ
ャ72組の断面図、第6図はLCDシャッタの開口特性
図、第7図は温度;tJ制御回路の構成図、第8図はL
CDシャ72組の温度制御時のタイムチャート図である
。 1・・光学系、2・・LCDシャッタ 3・・電子カメラ、3a・・固体撮像素f、4・・制御
回路、5・・LCDシャッタ組6・・放熱板、7・・ペ
ルチェ素子 30・・伝熱板、31・・伝熱板カバー32・・サーミ
スタ、33・・マウント34・・アンプ、35.36・
・コンパレータ37.38・・積分アンプ、 39〜42・・トランジスタ
Claims (1)
- 電子カメラ内に設けられた固体撮像素子上に被写体像を
結像する光学系光路内にサーモモジュールで温度制御さ
れた液晶シャッタを介在させ、前記固体撮像素子の露光
期間に同期して前記液晶シャッタを駆動して開成させる
ことにより被写体像を前記固体撮像素子上に結像させる
とともに前記固体撮像素子に電荷を蓄積させ、その電荷
の転送期間に同期して前記液晶シャッタの駆動を停止さ
せ、前記固体撮像素子を遮光することを特徴とした固体
撮像装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1167421A JPH0332283A (ja) | 1989-06-29 | 1989-06-29 | 固体撮像装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1167421A JPH0332283A (ja) | 1989-06-29 | 1989-06-29 | 固体撮像装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0332283A true JPH0332283A (ja) | 1991-02-12 |
Family
ID=15849389
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1167421A Pending JPH0332283A (ja) | 1989-06-29 | 1989-06-29 | 固体撮像装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0332283A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006114259A1 (de) * | 2005-04-28 | 2006-11-02 | Jenoptik Laser, Optik, Systeme Gmbh | Anordnung und verfahren zur reduzierung des smear-effektes durch nutzung einer flüssigkristall-blende bei einer digitalkamera |
| JP2009236514A (ja) * | 2008-03-26 | 2009-10-15 | Hioki Ee Corp | 光検出用治具および心線対照測定装置 |
| KR200448874Y1 (ko) * | 2009-08-27 | 2010-05-27 | 주식회사 한국에이프런체인공업 | 곡선형 수평부를 갖는 브라켓이 구비된 컨베이어 체인의 어태치먼트 |
| KR200482128Y1 (ko) * | 2015-07-03 | 2016-12-19 | 주식회사 유로테크 | 체인 컨베이어의 이송 파이프 체결 장치 |
| WO2022196048A1 (ja) * | 2021-03-17 | 2022-09-22 | ソニーグループ株式会社 | 撮像装置 |
-
1989
- 1989-06-29 JP JP1167421A patent/JPH0332283A/ja active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006114259A1 (de) * | 2005-04-28 | 2006-11-02 | Jenoptik Laser, Optik, Systeme Gmbh | Anordnung und verfahren zur reduzierung des smear-effektes durch nutzung einer flüssigkristall-blende bei einer digitalkamera |
| JP2009236514A (ja) * | 2008-03-26 | 2009-10-15 | Hioki Ee Corp | 光検出用治具および心線対照測定装置 |
| KR200448874Y1 (ko) * | 2009-08-27 | 2010-05-27 | 주식회사 한국에이프런체인공업 | 곡선형 수평부를 갖는 브라켓이 구비된 컨베이어 체인의 어태치먼트 |
| KR200482128Y1 (ko) * | 2015-07-03 | 2016-12-19 | 주식회사 유로테크 | 체인 컨베이어의 이송 파이프 체결 장치 |
| WO2022196048A1 (ja) * | 2021-03-17 | 2022-09-22 | ソニーグループ株式会社 | 撮像装置 |
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