JP2977055B2 - 信号処理回路の利得調整方式 - Google Patents
信号処理回路の利得調整方式Info
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- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 15
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims description 24
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 12
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 9
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 3
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- 230000002123 temporal effect Effects 0.000 description 2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、多線読み出し電流出
力タイプの固体撮像素子の信号処理回路の利得調整方式
に関する。
力タイプの固体撮像素子の信号処理回路の利得調整方式
に関する。
【０００２】
【従来の技術】固体撮像素子には種々のタイプのものが
あり、その中でＣＭＤ，ＡＭＩなどを画素として用いた
電流出力タイプの固体撮像素子があり、またその読み出
し方式にも、出力ラインを二線以上とした多線読み出し
方式がある。図４は、従来の電流出力タイプの固体撮像
素子の二線読み出し方式を示す回路構成図である。図に
おいて、101 は光信号を電気信号に変換するＣＭＤ，Ａ
ＭＩなどを画素として用いた固体撮像素子、102, 103は
固体撮像素子101 から送られた電流信号を電圧信号に変
換する、電圧フォロワ型オペアンプと帰還抵抗からなる
プリアンプ、104，105 はプリアンプ102, 103の出力信
号を適当なレベルにするためのアンプ、106 ，107 は利
得調整用のボリウム、108, 109は各チャネル１，２の出
力ライン、110 はチャネル切換パルスにより制御される
切換スイッチ、111 は一線化された出力信号の出力端子
である。
あり、その中でＣＭＤ，ＡＭＩなどを画素として用いた
電流出力タイプの固体撮像素子があり、またその読み出
し方式にも、出力ラインを二線以上とした多線読み出し
方式がある。図４は、従来の電流出力タイプの固体撮像
素子の二線読み出し方式を示す回路構成図である。図に
おいて、101 は光信号を電気信号に変換するＣＭＤ，Ａ
ＭＩなどを画素として用いた固体撮像素子、102, 103は
固体撮像素子101 から送られた電流信号を電圧信号に変
換する、電圧フォロワ型オペアンプと帰還抵抗からなる
プリアンプ、104，105 はプリアンプ102, 103の出力信
号を適当なレベルにするためのアンプ、106 ，107 は利
得調整用のボリウム、108, 109は各チャネル１，２の出
力ライン、110 はチャネル切換パルスにより制御される
切換スイッチ、111 は一線化された出力信号の出力端子
である。
【０００３】このように構成された二線読み出し方式に
おいて、固体撮像素子101 からチャネル１及び２に出力
された映像信号は、プリアンプ102, 103により電流から
電圧に変換され、次段のアンプ104, 105に送られる。そ
してアンプ104, 105で適当なレベルに調整されて切換ス
イッチ110 に送られ、各チャネルの信号はチャネル切換
パルスにより制御される切換スイッチ110 により選択さ
れ、一線化された出力信号となり出力端子111 に出力さ
れるようになっている。
おいて、固体撮像素子101 からチャネル１及び２に出力
された映像信号は、プリアンプ102, 103により電流から
電圧に変換され、次段のアンプ104, 105に送られる。そ
してアンプ104, 105で適当なレベルに調整されて切換ス
イッチ110 に送られ、各チャネルの信号はチャネル切換
パルスにより制御される切換スイッチ110 により選択さ
れ、一線化された出力信号となり出力端子111 に出力さ
れるようになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の多線
読み出し方式においては、信号出力レベルを各出力ライ
ン毎にアンプの利得を調整して行っており、そのため一
度利得を調整しても、図５の信号波形図に示すように温
度ドリフト等により各チャネルの出力ラインの出力信号
にレベル差ΔＶが生じ、一線化出力信号を合成して一画
面とした時、画面に縦キズが生ずるという問題点があっ
た。また各出力ライン毎に利得を調整するため、利得を
変更する場合には各出力ライン全ての利得を調整しなけ
ればならず、極めて煩雑な作業を必要としていた。
読み出し方式においては、信号出力レベルを各出力ライ
ン毎にアンプの利得を調整して行っており、そのため一
度利得を調整しても、図５の信号波形図に示すように温
度ドリフト等により各チャネルの出力ラインの出力信号
にレベル差ΔＶが生じ、一線化出力信号を合成して一画
面とした時、画面に縦キズが生ずるという問題点があっ
た。また各出力ライン毎に利得を調整するため、利得を
変更する場合には各出力ライン全ての利得を調整しなけ
ればならず、極めて煩雑な作業を必要としていた。
【０００５】本発明は、従来の多線読み出し方式の信号
処理回路の利得調整における上記問題点を解消するため
になされたもので、各出力ラインの出力信号レベルを容
易に且つ精度よく均一にすることができ、また温度ドリ
フト等の経時変化に追従できるようにした信号処理回路
の利得調整方式を提供することを目的とする。
処理回路の利得調整における上記問題点を解消するため
になされたもので、各出力ラインの出力信号レベルを容
易に且つ精度よく均一にすることができ、また温度ドリ
フト等の経時変化に追従できるようにした信号処理回路
の利得調整方式を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段及び作用】上記問題点を解
決するため、請求項１記載の発明は、多線読み出し電流
出力タイプの固体撮像素子の信号処理回路の利得調整方
式において、固体撮像素子の固定パターンノイズの発生
しない映像信号のブランキング期間に各出力ラインの信
号処理回路の入力段にテスト信号を送出する手段を設
け、信号処理回路で処理されたテスト信号のレベルが同
一になるように信号処理回路の利得を調整するものであ
る。
決するため、請求項１記載の発明は、多線読み出し電流
出力タイプの固体撮像素子の信号処理回路の利得調整方
式において、固体撮像素子の固定パターンノイズの発生
しない映像信号のブランキング期間に各出力ラインの信
号処理回路の入力段にテスト信号を送出する手段を設
け、信号処理回路で処理されたテスト信号のレベルが同
一になるように信号処理回路の利得を調整するものであ
る。
【０００７】このように固定パターンノイズの発生しな
いブランキング期間に付加したテスト信号により、信号
処理回路の利得を調整するようにしているので、容易に
且つ精度よく各出力ラインの信号出力レベルを均一にす
ることができ、縦キズの発生を防止することができる。
いブランキング期間に付加したテスト信号により、信号
処理回路の利得を調整するようにしているので、容易に
且つ精度よく各出力ラインの信号出力レベルを均一にす
ることができ、縦キズの発生を防止することができる。
【０００８】また請求項２記載の発明は、多線読み出し
電流出力タイプの固体撮像素子の信号処理回路の利得調
整方式において、固体撮像素子の固定パターンノイズの
発生しない映像信号のブランキング期間に各出力ライン
の信号処理回路の入力段にテスト信号を送出する手段
と、信号処理回路で処理されたテスト信号のレベルを検
出する各出力ラインに設けられたテスト信号レベル検出
手段と、該レベル検出手段で検出されたテスト信号のレ
ベルに基づき利得を制御する１つの出力ラインを除いた
各出力ラインに設けられた利得制御回路とを備え、単一
の出力ラインのレベル調整により全出力ラインのレベル
を均一に調整できるようにするものである。
電流出力タイプの固体撮像素子の信号処理回路の利得調
整方式において、固体撮像素子の固定パターンノイズの
発生しない映像信号のブランキング期間に各出力ライン
の信号処理回路の入力段にテスト信号を送出する手段
と、信号処理回路で処理されたテスト信号のレベルを検
出する各出力ラインに設けられたテスト信号レベル検出
手段と、該レベル検出手段で検出されたテスト信号のレ
ベルに基づき利得を制御する１つの出力ラインを除いた
各出力ラインに設けられた利得制御回路とを備え、単一
の出力ラインのレベル調整により全出力ラインのレベル
を均一に調整できるようにするものである。
【０００９】このように構成した利得調整方式において
は、各出力ラインのレベル検出信号に基づいて利得制御
回路が制御されるので、単一の出力ラインの利得設定に
より全ラインのレベル調整が自動的に行われる。また撮
像動作中に各出力ラインのテスト信号レベルを検出する
ようにしているので、温度ドリフト等の経時変化に対す
る追従性が得られる。
は、各出力ラインのレベル検出信号に基づいて利得制御
回路が制御されるので、単一の出力ラインの利得設定に
より全ラインのレベル調整が自動的に行われる。また撮
像動作中に各出力ラインのテスト信号レベルを検出する
ようにしているので、温度ドリフト等の経時変化に対す
る追従性が得られる。
【００１０】
【実施例】次に実施例について説明する。図１は、請求
項１記載の発明に係る利得調整方式の実施例を説明する
ための回路構成図である。図において、１は光信号を電
気信号に変換するＣＭＤ，ＡＭＩなどを画素として用い
た電流出力タイプの固体撮像素子で、２つのチャネルの
出力ライン２-1，２-2に対して出力信号を読み出すよう
になっている。３-1，３-2は固体撮像素子１から出力ラ
イン２-1，２-2を通して送られる電流信号を電圧信号に
変換する、電圧フォロワ型オペアンプと帰還抵抗からな
るプリアンプである。そしてプリアンプ３-1，３-2の入
力段の出力ライン２-1，２-2には、それぞれダイオード
４-1，４-2と抵抗５-1，５-2を直列接続したテスト信号
印加回路が接続されており、２つの抵抗５-1，５-2の共
通接続点には、固体撮像素子１の映像信号のブランキン
グパルスで制御されるテストＯＮ／ＯＦＦ切換スイッチ
６を介して、テスト信号入力端子７が接続されている。
なおダイオード４-1，４-2はテストＯＦＦ時に逆バイア
スしてテスト信号系をカットするためのものであり、抵
抗５-1，５-2はテスト電圧信号を電流信号に変換するた
めのものである。９-1，９-2はプリアンプ３-1，３-2の
出力信号を適当なレベルにするためのアンプ、10-1，10
-2はアンプ９-1，９-2の利得調整用のボリウム、11は各
チャネルの出力ラインの出力信号を切換出力し、一線化
出力とするチャネル切換スイッチ、12は一線化出力信号
の出力端子である。
項１記載の発明に係る利得調整方式の実施例を説明する
ための回路構成図である。図において、１は光信号を電
気信号に変換するＣＭＤ，ＡＭＩなどを画素として用い
た電流出力タイプの固体撮像素子で、２つのチャネルの
出力ライン２-1，２-2に対して出力信号を読み出すよう
になっている。３-1，３-2は固体撮像素子１から出力ラ
イン２-1，２-2を通して送られる電流信号を電圧信号に
変換する、電圧フォロワ型オペアンプと帰還抵抗からな
るプリアンプである。そしてプリアンプ３-1，３-2の入
力段の出力ライン２-1，２-2には、それぞれダイオード
４-1，４-2と抵抗５-1，５-2を直列接続したテスト信号
印加回路が接続されており、２つの抵抗５-1，５-2の共
通接続点には、固体撮像素子１の映像信号のブランキン
グパルスで制御されるテストＯＮ／ＯＦＦ切換スイッチ
６を介して、テスト信号入力端子７が接続されている。
なおダイオード４-1，４-2はテストＯＦＦ時に逆バイア
スしてテスト信号系をカットするためのものであり、抵
抗５-1，５-2はテスト電圧信号を電流信号に変換するた
めのものである。９-1，９-2はプリアンプ３-1，３-2の
出力信号を適当なレベルにするためのアンプ、10-1，10
-2はアンプ９-1，９-2の利得調整用のボリウム、11は各
チャネルの出力ラインの出力信号を切換出力し、一線化
出力とするチャネル切換スイッチ、12は一線化出力信号
の出力端子である。
【００１１】次に、この実施例の動作について説明す
る。撮像動作が開始すると、固体撮像素子１から映像信
号がそれぞれチャネル１信号及びチャネル２信号として
出力ライン２-1，２-2に出力される。この際、映像信号
の固定パターンノイズの発生しないブランキング期間
に、テストＯＮ／ＯＦＦ切換スイッチ６がテストＯＮ側
に切り換えられ、テスト信号が抵抗５-1，５-2及びダイ
オード４-1，４-2を介して、各出力ライン２-1，２-2に
付加される。固体撮像素子１からの映像信号と付加され
たテスト信号の合成信号は、プリアンプ３-1，３-2によ
り電流から電圧に変換され、次段のアンプ９-1，９-2に
送られる。なお上記合成信号のテスト信号部には固体撮
像素子１の固定パターンノイズは含まれていない。
る。撮像動作が開始すると、固体撮像素子１から映像信
号がそれぞれチャネル１信号及びチャネル２信号として
出力ライン２-1，２-2に出力される。この際、映像信号
の固定パターンノイズの発生しないブランキング期間
に、テストＯＮ／ＯＦＦ切換スイッチ６がテストＯＮ側
に切り換えられ、テスト信号が抵抗５-1，５-2及びダイ
オード４-1，４-2を介して、各出力ライン２-1，２-2に
付加される。固体撮像素子１からの映像信号と付加され
たテスト信号の合成信号は、プリアンプ３-1，３-2によ
り電流から電圧に変換され、次段のアンプ９-1，９-2に
送られる。なお上記合成信号のテスト信号部には固体撮
像素子１の固定パターンノイズは含まれていない。
【００１２】チャネル１の信号は、ボリウム10-1に基づ
いて利得調整されたアンプ９-1により増幅され、チャネ
ル切換スイッチ11に送られる。一方チャネル２の信号
は、図２に示すように、各アンプ９-1，９-2の各チャネ
ル出力信号のテスト信号部ＳT の基準レベルＲＥＦが同
一になるように、ボリウム10-2で利得調整されたアンプ
９-2により増幅され、同様にチャネル切換スイッチ11に
送られる。チャネル切換スイッチ11に入力された各チャ
ネルの出力信号は、チャネル切換パルスにより切換選択
され、一線化出力信号に合成されて出力端子12へ送出さ
れる。
いて利得調整されたアンプ９-1により増幅され、チャネ
ル切換スイッチ11に送られる。一方チャネル２の信号
は、図２に示すように、各アンプ９-1，９-2の各チャネ
ル出力信号のテスト信号部ＳT の基準レベルＲＥＦが同
一になるように、ボリウム10-2で利得調整されたアンプ
９-2により増幅され、同様にチャネル切換スイッチ11に
送られる。チャネル切換スイッチ11に入力された各チャ
ネルの出力信号は、チャネル切換パルスにより切換選択
され、一線化出力信号に合成されて出力端子12へ送出さ
れる。
【００１３】このように各アンプ９-1，９-2からの出力
信号のテスト信号部ＳT の出力基準レベルＲＥＦが同一
になるように各アンプ９-1，９-2の利得が調整されるの
で、容易に且つ精度よく各チャネルの信号出力レベルを
均一にすることができる。
信号のテスト信号部ＳT の出力基準レベルＲＥＦが同一
になるように各アンプ９-1，９-2の利得が調整されるの
で、容易に且つ精度よく各チャネルの信号出力レベルを
均一にすることができる。
【００１４】次に、請求項２記載の発明の実施例を図３
に示した回路構成図に基づいて説明する。なお図３にお
いて、図１に示した実施例と同一又は対応する部材には
同一符号を付し、その説明を省略する。この実施例にお
いては、チャネル２のアンプ９-2には利得調整用のボリ
ウムは設けず、その代わりチャネル２には利得調整回路
21が設けられている。そして更に各チャネル１，２には
アンプ９-1，９-2により増幅された出力信号のテスト信
号部の基準レベルを検出するテスト信号レベル検出回路
22-1，22-2が設けられ、これらの検出回路のレベル検出
信号は比較器23に入力され、比較器23の出力により利得
調整回路21が制御されるように構成されている。
に示した回路構成図に基づいて説明する。なお図３にお
いて、図１に示した実施例と同一又は対応する部材には
同一符号を付し、その説明を省略する。この実施例にお
いては、チャネル２のアンプ９-2には利得調整用のボリ
ウムは設けず、その代わりチャネル２には利得調整回路
21が設けられている。そして更に各チャネル１，２には
アンプ９-1，９-2により増幅された出力信号のテスト信
号部の基準レベルを検出するテスト信号レベル検出回路
22-1，22-2が設けられ、これらの検出回路のレベル検出
信号は比較器23に入力され、比較器23の出力により利得
調整回路21が制御されるように構成されている。
【００１５】次にこの実施例の動作について説明する。
撮像動作を開始すると、固体撮像素子１から映像信号が
チャネル１及び２の各出力ライン２-1，２-2にそれぞれ
出力される。この際、図１に示した実施例と同様に、映
像信号の固定パターンノイズの発生しないブランキング
期間にのみテスト信号が全チャネルの出力ライン２-1，
２-2に対して付加される。固体撮像素子１からの映像信
号とテスト信号の合成信号は、プリアンプ３-1，３-2に
より電流から電圧に変換され、次段のアンプ９-1，９-2
に送られる。チャネル１の信号はボリウム10-1により利
得調整されたアンプ９-1により増幅され、アンプ９-1の
出力信号はチャネル切換スイッチ11に送られる一方、テ
スト信号レベル検出回路22-1によりテスト信号部の基準
レベルが検出され、比較器23に送られる。
撮像動作を開始すると、固体撮像素子１から映像信号が
チャネル１及び２の各出力ライン２-1，２-2にそれぞれ
出力される。この際、図１に示した実施例と同様に、映
像信号の固定パターンノイズの発生しないブランキング
期間にのみテスト信号が全チャネルの出力ライン２-1，
２-2に対して付加される。固体撮像素子１からの映像信
号とテスト信号の合成信号は、プリアンプ３-1，３-2に
より電流から電圧に変換され、次段のアンプ９-1，９-2
に送られる。チャネル１の信号はボリウム10-1により利
得調整されたアンプ９-1により増幅され、アンプ９-1の
出力信号はチャネル切換スイッチ11に送られる一方、テ
スト信号レベル検出回路22-1によりテスト信号部の基準
レベルが検出され、比較器23に送られる。
【００１６】一方、チャネル２のプリアンプ出力は、ア
ンプ９-2により増幅され、利得調整回路21によりチャネ
ル１の信号レベルと同一レベルに制御され、チャネル切
換スイッチ11に送られる一方、テスト信号レベル検出回
路22-2により、テスト信号部の基準レベルが検出され、
比較器23に送られる。比較器23ではレベル検出回路22-1
の検出レベルに対するレベル検出回路22-2の検出レベル
を比較し、チャネル１の検出レベルと同一になるよう
に、利得調整回路21の利得制御を行う。すなわち、ボリ
ウム10-1で決定されるチャネル１のテスト信号出力レベ
ルが基準レベルとなり、他チャネルのテスト信号出力レ
ベルがチャネル１と同じになるように動作する。なお、
アンプ９-1の利得調整用のボリウム10-1は固定抵抗を用
いてもよい。
ンプ９-2により増幅され、利得調整回路21によりチャネ
ル１の信号レベルと同一レベルに制御され、チャネル切
換スイッチ11に送られる一方、テスト信号レベル検出回
路22-2により、テスト信号部の基準レベルが検出され、
比較器23に送られる。比較器23ではレベル検出回路22-1
の検出レベルに対するレベル検出回路22-2の検出レベル
を比較し、チャネル１の検出レベルと同一になるよう
に、利得調整回路21の利得制御を行う。すなわち、ボリ
ウム10-1で決定されるチャネル１のテスト信号出力レベ
ルが基準レベルとなり、他チャネルのテスト信号出力レ
ベルがチャネル１と同じになるように動作する。なお、
アンプ９-1の利得調整用のボリウム10-1は固定抵抗を用
いてもよい。
【００１７】
【発明の効果】以上実施例に基づいて説明したように、
請求項１記載の発明によれば、固定パターンノイズの発
生しないブランキング期間に付加したテスト信号により
信号処理回路の利得を調整するようにしているので、容
易に各出力ラインの信号出力レベルを高精度で均一にす
ることができ、縦キズの発生を防止することができる。
請求項１記載の発明によれば、固定パターンノイズの発
生しないブランキング期間に付加したテスト信号により
信号処理回路の利得を調整するようにしているので、容
易に各出力ラインの信号出力レベルを高精度で均一にす
ることができ、縦キズの発生を防止することができる。
【００１８】また請求項２記載の発明によれば、各出力
ラインのレベル検出信号に基づいて利得制御回路が制御
されるので、単一の出力ラインの利得設定により、全ラ
インのレベル調整が行われる。また撮像動作中に各出力
ラインのテスト信号レベルを検出するようにしているの
で、温度ドリフト等の経時変化に対する追従性が得られ
る。
ラインのレベル検出信号に基づいて利得制御回路が制御
されるので、単一の出力ラインの利得設定により、全ラ
インのレベル調整が行われる。また撮像動作中に各出力
ラインのテスト信号レベルを検出するようにしているの
で、温度ドリフト等の経時変化に対する追従性が得られ
る。
【図１】請求項１記載の発明に係る利得調整方式の実施
例を説明するための回路構成図である。
例を説明するための回路構成図である。
【図２】図１に示した実施例における各チャネルのテス
ト信号を付加した出力信号波形を示す図である。
ト信号を付加した出力信号波形を示す図である。
【図３】請求項２記載の発明の実施例を説明するための
回路構成図である。
回路構成図である。
【図４】従来の固体撮像素子の多線読み出し方式を説明
するための回路構成図である。
するための回路構成図である。
【図５】図４に示した従来の多線読み出し方式のチャネ
ル切換部における信号波形を示す図である。
ル切換部における信号波形を示す図である。
１ 固体撮像素子 ２-1，２-2 出力ライン ３-1，３-2 プリアンプ ４-1，４-2 ダイオード ６ テストＯＮ／ＯＦＦ切換スイッチ ９-1，９-2 アンプ 10-1，10-2 アンプ利得調整用ボリウム 11 チャネル切換スイッチ 21 利得調整回路 22-1，22-2 テスト信号レベル検出回路 23 比較器
Claims (2)
- 【請求項１】 多線読み出し電流出力タイプの固体撮像
素子の信号処理回路の利得調整方式において、固体撮像
素子の固定パターンノイズの発生しない映像信号のブラ
ンキング期間に各出力ラインの信号処理回路の入力段に
テスト信号を送出する手段を設け、信号処理回路で処理
されたテスト信号のレベルが同一になるように信号処理
回路の利得を調整することを特徴とする利得調整方式。 - 【請求項２】 多線読み出し電流出力タイプの固体撮像
素子の信号処理回路の利得調整方式において、固体撮像
素子の固定パターンノイズの発生しない映像信号のブラ
ンキング期間に各出力ラインの信号処理回路の入力段に
テスト信号を送出する手段と、信号処理回路で処理され
たテスト信号のレベルを検出する各出力ラインに設けら
れたテスト信号レベル検出手段と、該レベル検出手段で
検出されたテスト信号のレベルに基づき利得を制御する
１つの出力ラインを除いた各出力ラインに設けられた利
得制御回路とを備え、単一の出力ラインのレベル調整に
より全出力ラインのレベルを均一に調整できるようにし
た利得調整方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3301256A JP2977055B2 (ja) | 1991-10-22 | 1991-10-22 | 信号処理回路の利得調整方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3301256A JP2977055B2 (ja) | 1991-10-22 | 1991-10-22 | 信号処理回路の利得調整方式 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05115044A JPH05115044A (ja) | 1993-05-07 |
| JP2977055B2 true JP2977055B2 (ja) | 1999-11-10 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3301256A Expired - Fee Related JP2977055B2 (ja) | 1991-10-22 | 1991-10-22 | 信号処理回路の利得調整方式 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2977055B2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009278236A (ja) * | 2008-05-13 | 2009-11-26 | Panasonic Corp | 固体撮像装置 |
-
1991
- 1991-10-22 JP JP3301256A patent/JP2977055B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05115044A (ja) | 1993-05-07 |
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