JPS6324764A - Ccd固体撮像素子の露出制御回路 - Google Patents
Ccd固体撮像素子の露出制御回路Info
- Publication number
- JPS6324764A JPS6324764A JP61168438A JP16843886A JPS6324764A JP S6324764 A JPS6324764 A JP S6324764A JP 61168438 A JP61168438 A JP 61168438A JP 16843886 A JP16843886 A JP 16843886A JP S6324764 A JPS6324764 A JP S6324764A
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- Japan
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Links
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 claims description 11
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 8
- 238000005070 sampling Methods 0.000 abstract description 3
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 abstract description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 11
- 230000005570 vertical transmission Effects 0.000 description 7
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 6
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 4
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000005571 horizontal transmission Effects 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
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】
(イ)産業上の利用分野
末完り」は、CCD固体撮像素子の露出制御回路に関す
る。
る。
(ロ)従来の技術
テレビカメラの露出制動も通常アイリス制御回路により
レンズ筒内の絞り機構を制御しており、コストアップの
要因となってい念、そこで、例えば、唱和54年7月1
日発行の!レビジョン学会誌〃@33巻#!、7号第5
36〜541頁には、受光期間中の光電変換速度を2段
に切換えるべく、蓄積電極に対し従来の′g1荷伝送伝
送電圧しい第l電位と第1電文より低レベルの第2、−
+1 (+tとを選択的に印加すると共に、両電位の切
換タイミングを撮像出力レベルに応じて変更することに
より一定の撮像出力レベA/を得る様に構成し之露出制
御回路が!FA案されている。
レンズ筒内の絞り機構を制御しており、コストアップの
要因となってい念、そこで、例えば、唱和54年7月1
日発行の!レビジョン学会誌〃@33巻#!、7号第5
36〜541頁には、受光期間中の光電変換速度を2段
に切換えるべく、蓄積電極に対し従来の′g1荷伝送伝
送電圧しい第l電位と第1電文より低レベルの第2、−
+1 (+tとを選択的に印加すると共に、両電位の切
換タイミングを撮像出力レベルに応じて変更することに
より一定の撮像出力レベA/を得る様に構成し之露出制
御回路が!FA案されている。
以下、上述する従来技術の具体的溝底に付いて非年攬説
明する。まず、第2図はフレームトランスファ型COD
固体撮象素子の妨作説用図であり、素子は受光エリア+
BとJf槓エリア(2)と水平続出レジスタ(3)とプ
リアンプ(4)とより成り、両エリアにはそれぞれ4相
の垂直敞送りロック(ダl)〜(−4ンと(−sl)〜
(グs4)とが印加され、水平レジスタ(4)には2相
の水平状1朱クロック(〆Hl )(aH2)(3,5
8MH2)が印加される。
明する。まず、第2図はフレームトランスファ型COD
固体撮象素子の妨作説用図であり、素子は受光エリア+
BとJf槓エリア(2)と水平続出レジスタ(3)とプ
リアンプ(4)とより成り、両エリアにはそれぞれ4相
の垂直敞送りロック(ダl)〜(−4ンと(−sl)〜
(グs4)とが印加され、水平レジスタ(4)には2相
の水平状1朱クロック(〆Hl )(aH2)(3,5
8MH2)が印加される。
受光エリア(1)に印加される垂直伝送りロックは、第
1・第2電極に第1相と第2相の垂直伝送りロック(ダ
1)(ダ2)がまたfJ3・第4電極に第3相と第4相
の垂直伝送りロック(g68)(ダ4)がそれぞれ印加
される。ま九受光エリアに於て第1−第3i!!極下は
n−チャンネルが、−!九第2・第4電極下にはn十チ
ャンネルがそれぞれ形成されており、光蓄積期間中(受
光期間中)K第1・第2*極がハイレベ/l’になると
、受光エリアのポテンシャル状態は第3図に図示する様
な状態となり、第2電極下に光電変換された電荷が蓄積
されることになる。
1・第2電極に第1相と第2相の垂直伝送りロック(ダ
1)(ダ2)がまたfJ3・第4電極に第3相と第4相
の垂直伝送りロック(g68)(ダ4)がそれぞれ印加
される。ま九受光エリアに於て第1−第3i!!極下は
n−チャンネルが、−!九第2・第4電極下にはn十チ
ャンネルがそれぞれ形成されており、光蓄積期間中(受
光期間中)K第1・第2*極がハイレベ/l’になると
、受光エリアのポテンシャル状態は第3図に図示する様
な状態となり、第2電極下に光電変換された電荷が蓄積
されることになる。
第4図は、各垂直伝送りロックの出力波形を示す。図よ
り明らかな様に、前述する従来技術では、光JI積期間
に於て、第1相と第2相の垂直転送りロック(ダ1)(
ダ2)がハイレペ〃となって電荷の蓄積が為されるとき
、転送電位である第1電位CVo)より低い第2電位(
Vk)を設定し、両電位の切換タイミングを変化させる
ことにより撮像素子の最適露出状態全実現している。即
ち、光蓄積J91間(0に於ける第2電位印加期間tk
が長くなると蓄積電荷は制限され、逆に短かくなると増
加傾向となる。この様に蓄8!j量金コントローμされ
た蓄積電荷は、垂直ブランキング期間内の電荷伝送期間
に蓄積エリア+21 K回けて伝送される。
り明らかな様に、前述する従来技術では、光JI積期間
に於て、第1相と第2相の垂直転送りロック(ダ1)(
ダ2)がハイレペ〃となって電荷の蓄積が為されるとき
、転送電位である第1電位CVo)より低い第2電位(
Vk)を設定し、両電位の切換タイミングを変化させる
ことにより撮像素子の最適露出状態全実現している。即
ち、光蓄積J91間(0に於ける第2電位印加期間tk
が長くなると蓄積電荷は制限され、逆に短かくなると増
加傾向となる。この様に蓄8!j量金コントローμされ
た蓄積電荷は、垂直ブランキング期間内の電荷伝送期間
に蓄積エリア+21 K回けて伝送される。
この順方向転送期間に於て、デユーティサイタルを50
%とする垂直転送りロックは、第1相(11)、第2相
(ダ2)、第3相(ダ8)、第4相(ダ4)と順に発せ
られ、蓄積電荷を順方向に伝送し、全ての蓄積電前金蓄
積エリア(2)に転送する。
%とする垂直転送りロックは、第1相(11)、第2相
(ダ2)、第3相(ダ8)、第4相(ダ4)と順に発せ
られ、蓄積電荷を順方向に伝送し、全ての蓄積電前金蓄
積エリア(2)に転送する。
転送された蓄積電荷は垂直転送りロック(ダsl)〜(
〆54)Kよって1水平向期周期に1ラインの割合で水
平ブランキング期間尺水平レジスタ(3)に転送される
。水平レジスタ(3)に伝送されたS積電荷は水平転送
りロック(ltl)(OH2)に同期して映像信号期間
に導出され、プリアンプ(4)全弁して撮像出力として
導出される。
〆54)Kよって1水平向期周期に1ラインの割合で水
平ブランキング期間尺水平レジスタ(3)に転送される
。水平レジスタ(3)に伝送されたS積電荷は水平転送
りロック(ltl)(OH2)に同期して映像信号期間
に導出され、プリアンプ(4)全弁して撮像出力として
導出される。
(ハ)発明が解決しようとする問題点
しかし、上述する従来例の場合、蓄積電位として電R転
送電位とは別の電位ども設定するために別の電源を必要
としかた拵、コアドアツブを免れ得ない。
送電位とは別の電位ども設定するために別の電源を必要
としかた拵、コアドアツブを免れ得ない。
(ニ)問題点を解決する之めの手段
そこで、本発明は、フレームトランスファ型のCCD固
体撮像素子に於て、水平ブランキング期間に前記受光エ
リアの蓄積電荷を前記蓄積エリアとは反対方向に伝送す
る逆転送手段と、前記CCD固体撮像素子の出力レベル
に応じて前記逆転送手段の駆動タイミングを制御する伝
送制御手段とを、それぞれ配して成る。
体撮像素子に於て、水平ブランキング期間に前記受光エ
リアの蓄積電荷を前記蓄積エリアとは反対方向に伝送す
る逆転送手段と、前記CCD固体撮像素子の出力レベル
に応じて前記逆転送手段の駆動タイミングを制御する伝
送制御手段とを、それぞれ配して成る。
(力作用
よって、本発明によれば受光状態にある受光エリア例於
て、水平ブランキング期間にg&ta荷が逆方向転送さ
れる様構成されており、この逆転送タイミングを変化さ
せることてより最適の露光状態が得られる。
て、水平ブランキング期間にg&ta荷が逆方向転送さ
れる様構成されており、この逆転送タイミングを変化さ
せることてより最適の露光状態が得られる。
(へ)実施例
以下、大発明を図示せる一実施例に従い説明する。
本実施例は、固定の発疾回路(5)を入力する水平ブラ
ンキングパルス発生回路(6)と垂直ブランキングパル
ス発生回路i71と第1−第2転送りロック発生口@(
81++o+逆伝送りロック発生回路(9)と水平転送
りロック発生回路(川と上記している。前記第1転送り
ロック発生回路(8)は垂直ブランキングパルス1伝送
りロックを導出する。前記第2伝送りロック発生回路+
]01は、垂直ブランキング期間に第1垂直転送りロッ
クと同様受光エリア(2)に蓄積電#を転送するクロッ
クと、垂直走査期間に受光エリア(2)内の蓄積電荷を
全体に1ラインづつ垂直方向にシフトし水平ブランキン
グ期間内に水平レジスタ(31K i!!荷を転送する
タロツクとより成る第2転送りロックを導出する。水平
転送りロック発生回路(川は、水平ブランキング期間に
水平レジスタ(3)に転送された蓄積電荷を次の水平走
査期間に導出せしめる3、58MHzで2相の水平伝送
りロックを導出する。逆転送りロック発生回路(9)は
水平ブランキング期間に3.58MHzで4相の逆転送
りロックを導出する。尚、この逆転送りロックは、垂直
ブランキング期間内に発せられる垂直転送タロツクとけ
逆相であり受光エリア(])の電極に印加されたとき、
蓄積電荷を逆方向に伝送し図示省略したオーバーフロー
ドレインに流し出している。ま念、この逆転送りロック
は、撮像出力に対するノイズの発生全阻止するため水平
ブランキング期間にのみ導出される関係上、1回の転送
ライン故が38ラインにル1ノ限される。そこで、本実
施例では7水平開期期間に渡って逆転送を7回持続する
ことにより、全ての受光エリア(250ライン分)の蓄
積電荷を消去している。
ンキングパルス発生回路(6)と垂直ブランキングパル
ス発生回路i71と第1−第2転送りロック発生口@(
81++o+逆伝送りロック発生回路(9)と水平転送
りロック発生回路(川と上記している。前記第1転送り
ロック発生回路(8)は垂直ブランキングパルス1伝送
りロックを導出する。前記第2伝送りロック発生回路+
]01は、垂直ブランキング期間に第1垂直転送りロッ
クと同様受光エリア(2)に蓄積電#を転送するクロッ
クと、垂直走査期間に受光エリア(2)内の蓄積電荷を
全体に1ラインづつ垂直方向にシフトし水平ブランキン
グ期間内に水平レジスタ(31K i!!荷を転送する
タロツクとより成る第2転送りロックを導出する。水平
転送りロック発生回路(川は、水平ブランキング期間に
水平レジスタ(3)に転送された蓄積電荷を次の水平走
査期間に導出せしめる3、58MHzで2相の水平伝送
りロックを導出する。逆転送りロック発生回路(9)は
水平ブランキング期間に3.58MHzで4相の逆転送
りロックを導出する。尚、この逆転送りロックは、垂直
ブランキング期間内に発せられる垂直転送タロツクとけ
逆相であり受光エリア(])の電極に印加されたとき、
蓄積電荷を逆方向に伝送し図示省略したオーバーフロー
ドレインに流し出している。ま念、この逆転送りロック
は、撮像出力に対するノイズの発生全阻止するため水平
ブランキング期間にのみ導出される関係上、1回の転送
ライン故が38ラインにル1ノ限される。そこで、本実
施例では7水平開期期間に渡って逆転送を7回持続する
ことにより、全ての受光エリア(250ライン分)の蓄
積電荷を消去している。
導出された撮像出力は、映像処理回路(+2+於て処理
され映像信号として導出される。この映像信号れ け、一部積分回路02)に於て積分さる。積分出力は、
^ 撮像出力レベルと対応関係にあり、積分出力レベルを所
定値に固定することが露出状方を一定にすることになる
。積分出力は次段のサンプリング回グ 路141に於て垂直同期周期でサンプリンされる。すン
プリング出力は、ローパスフィルタu5)t−1f−し
てAD変換回路州に入力され、f幼の少ない積分出力レ
ベルがADf換される。このAD変換データを入力する
逆転送パルス発生回路(17)は垂直ブランキングパル
スの終端t−起点として7水平向期周期分のパルス幅を
呈する逆転送パルス乞導出する。
され映像信号として導出される。この映像信号れ け、一部積分回路02)に於て積分さる。積分出力は、
^ 撮像出力レベルと対応関係にあり、積分出力レベルを所
定値に固定することが露出状方を一定にすることになる
。積分出力は次段のサンプリング回グ 路141に於て垂直同期周期でサンプリンされる。すン
プリング出力は、ローパスフィルタu5)t−1f−し
てAD変換回路州に入力され、f幼の少ない積分出力レ
ベルがADf換される。このAD変換データを入力する
逆転送パルス発生回路(17)は垂直ブランキングパル
スの終端t−起点として7水平向期周期分のパルス幅を
呈する逆転送パルス乞導出する。
尚、この逆転送パルス発生タイミングij、AD変換デ
ータが大なるとき発生タイミングが遅れ、小なるとき早
くなる。切換パルス発生回路0樽ハ、逆転送パルスと水
平ブランキングパルスの論理積出力(7個)切換パルス
としてタロツク選択回路0匂に入力している。このクロ
ック烟択回路U9)H切換パルス発生の度に逆転送りロ
ックを選択導出することになり、受光エリア(1)中の
蓄4!L電荷は光蓄積期間中の逆転送パルス発生タイミ
ングに於て、水平ブランキング期間毎に約38う・fン
づつ逆転送され、7水平開期で全ての蓄N!電荷が受光
エリア外に排出される。その結果、受光エリアmより蓄
10エリア(2)に転送される蓄積電荷は、逆転法以後
171m1W項された電荷となり逆転パルスの発生タイ
ミングが露光量全制御する。
ータが大なるとき発生タイミングが遅れ、小なるとき早
くなる。切換パルス発生回路0樽ハ、逆転送パルスと水
平ブランキングパルスの論理積出力(7個)切換パルス
としてタロツク選択回路0匂に入力している。このクロ
ック烟択回路U9)H切換パルス発生の度に逆転送りロ
ックを選択導出することになり、受光エリア(1)中の
蓄4!L電荷は光蓄積期間中の逆転送パルス発生タイミ
ングに於て、水平ブランキング期間毎に約38う・fン
づつ逆転送され、7水平開期で全ての蓄N!電荷が受光
エリア外に排出される。その結果、受光エリアmより蓄
10エリア(2)に転送される蓄積電荷は、逆転法以後
171m1W項された電荷となり逆転パルスの発生タイ
ミングが露光量全制御する。
第5図は、itI記クロりク選択回路θ9)より受光エ
リア(1)の電極に印加される第1垂直妖送りロック(
g61 )〜(〆4)の波形説明図である。図より明ら
かな様に、光蓄積期間をて於て第1相及び第2相の垂直
伝送りロック(Ox)(cd2)はハイレベル状界にあ
り、当該電極下に光電変換によって発生する電荷を蓄え
る。また第1垂直伝送りロックは、垂直ブランキング期
間に蓄積電荷を蓄積エリアに転送しており、図中のタイ
ミング(tl)に伝送しており、図中のタイミング(t
l)〜(t4)に於て、受光エリア(11及び蓄積エリ
ア(2)の電極下のポテンシャ/Vは第6図の様に変化
する。
リア(1)の電極に印加される第1垂直妖送りロック(
g61 )〜(〆4)の波形説明図である。図より明ら
かな様に、光蓄積期間をて於て第1相及び第2相の垂直
伝送りロック(Ox)(cd2)はハイレベル状界にあ
り、当該電極下に光電変換によって発生する電荷を蓄え
る。また第1垂直伝送りロックは、垂直ブランキング期
間に蓄積電荷を蓄積エリアに転送しており、図中のタイ
ミング(tl)に伝送しており、図中のタイミング(t
l)〜(t4)に於て、受光エリア(11及び蓄積エリ
ア(2)の電極下のポテンシャ/Vは第6図の様に変化
する。
従って、垂直ブランキング期間に於て、蓄積電荷は時間
の経過と共て順方向(蓄積エリア方向)にシフトされる
。一方第5図より明らかな様に、発生タイミングをコン
トロールされて導出される逆転送パルスに対応して発生
する3、58MHzの逆転送りロックは、逆転送パルス
発生期間に対応してクロック選択回路α9)より導出さ
れる。この逆転送タロツクは、第7図に図示する様に水
平グランキング期間に於てのみ発生し、第8図に拡大し
て図示する様なりロック波形全車する。この第8図に於
けるタイミング(tl)〜(t4)に於て、該当′@電
極下ボテンンヤy状態は第9図に図示する様に変化する
。従って、蓄積電荷は逆転送時に時間の経過と共に逆方
向に伝送されオーバーフロードレインに排出されること
江なる。
の経過と共て順方向(蓄積エリア方向)にシフトされる
。一方第5図より明らかな様に、発生タイミングをコン
トロールされて導出される逆転送パルスに対応して発生
する3、58MHzの逆転送りロックは、逆転送パルス
発生期間に対応してクロック選択回路α9)より導出さ
れる。この逆転送タロツクは、第7図に図示する様に水
平グランキング期間に於てのみ発生し、第8図に拡大し
て図示する様なりロック波形全車する。この第8図に於
けるタイミング(tl)〜(t4)に於て、該当′@電
極下ボテンンヤy状態は第9図に図示する様に変化する
。従って、蓄積電荷は逆転送時に時間の経過と共に逆方
向に伝送されオーバーフロードレインに排出されること
江なる。
尚第2伝送りロック発生回路(lO)より導出されるg
S2垂直転送りロックCIzls l ) 〜(es4
)H1第7図に図示する様に水平ブランキング期間に
1個づつ発生し、水平レジスタ(3)に一ラインづつの
蓄積電荷を転送している。
S2垂直転送りロックCIzls l ) 〜(es4
)H1第7図に図示する様に水平ブランキング期間に
1個づつ発生し、水平レジスタ(3)に一ラインづつの
蓄積電荷を転送している。
(ト)発明の効果
よって、本発明によれば、映像信号の田カレベルに応じ
て逆転送タイミングが変化することになり、而も逆転送
が水平転送が為されていない水平ブランキング期間に於
てのみ為されるため、逆転送に伴って発生するノイズが
vtl像出力に混入することもなく、その効果は大であ
る。
て逆転送タイミングが変化することになり、而も逆転送
が水平転送が為されていない水平ブランキング期間に於
てのみ為されるため、逆転送に伴って発生するノイズが
vtl像出力に混入することもなく、その効果は大であ
る。
4. 図uTi (7J ia qlな脱用第1図は本
発明の一実施例を示す回路ブロック図、第2図はフレー
ムトランスファ型CCD固体撮像素子の@作説E3A図
、第3図は光蓄積期間に於ける受光エリアのポテンシャ
ル状態説明図、第4図は従来の第1垂直転送りロック波
形説明図、第5図は本発明の第1垂直転送りロック波形
説明図、第6図は垂直ブランキング期間に於けるポテン
シャル変化説明図、第7図は逆転送りロックとwJ2垂
直転送りロックの波形説明図、第8図は逆転送りロック
波形説明図、第9図は逆転遂時のポテンシャ/I/変化
説明図、をそれぞれ顕わす。
発明の一実施例を示す回路ブロック図、第2図はフレー
ムトランスファ型CCD固体撮像素子の@作説E3A図
、第3図は光蓄積期間に於ける受光エリアのポテンシャ
ル状態説明図、第4図は従来の第1垂直転送りロック波
形説明図、第5図は本発明の第1垂直転送りロック波形
説明図、第6図は垂直ブランキング期間に於けるポテン
シャル変化説明図、第7図は逆転送りロックとwJ2垂
直転送りロックの波形説明図、第8図は逆転送りロック
波形説明図、第9図は逆転遂時のポテンシャ/I/変化
説明図、をそれぞれ顕わす。
(1)・・・受光エリア、(2)・・・蓄積エリア、(
3)・・・水平レジスタ。
3)・・・水平レジスタ。
Claims (1)
- (1)受光エリアの蓄積電荷を垂直ブランキング期間に
蓄積エリアに転送し、該蓄積エリアの電荷を同期信号に
同期して導出するフレームトランスファ型のCCD固体
撮像素子に於て、 水平ブランキング期間に前記受光エリアの蓄積電荷を前
記蓄積エリアとは反対方向に伝送する逆伝送手段と、 前記CCD固体撮像素子の出力レベルに応じて前記逆転
送手段の駆動タイミングを制御する転送制御手段とを、 それぞれ配して成る露出制御回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61168438A JPS6324764A (ja) | 1986-07-17 | 1986-07-17 | Ccd固体撮像素子の露出制御回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61168438A JPS6324764A (ja) | 1986-07-17 | 1986-07-17 | Ccd固体撮像素子の露出制御回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6324764A true JPS6324764A (ja) | 1988-02-02 |
Family
ID=15868120
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61168438A Pending JPS6324764A (ja) | 1986-07-17 | 1986-07-17 | Ccd固体撮像素子の露出制御回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6324764A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01212084A (ja) * | 1988-02-18 | 1989-08-25 | Sanyo Electric Co Ltd | 固体撮像装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6046175A (ja) * | 1983-05-24 | 1985-03-12 | ザ ゼネラル エレクトリツク カンパニ−,ピ−.エル.シ−. | Ccdフレ−ム転送画像感知器 |
-
1986
- 1986-07-17 JP JP61168438A patent/JPS6324764A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6046175A (ja) * | 1983-05-24 | 1985-03-12 | ザ ゼネラル エレクトリツク カンパニ−,ピ−.エル.シ−. | Ccdフレ−ム転送画像感知器 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01212084A (ja) * | 1988-02-18 | 1989-08-25 | Sanyo Electric Co Ltd | 固体撮像装置 |
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