JPH01198183A - イメージセンサー - Google Patents
イメージセンサーInfo
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- JPH01198183A JPH01198183A JP63022386A JP2238688A JPH01198183A JP H01198183 A JPH01198183 A JP H01198183A JP 63022386 A JP63022386 A JP 63022386A JP 2238688 A JP2238688 A JP 2238688A JP H01198183 A JPH01198183 A JP H01198183A
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- 206010047571 Visual impairment Diseases 0.000 abstract description 10
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 abstract description 10
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- FBOUIAKEJMZPQG-AWNIVKPZSA-N (1E)-1-(2,4-dichlorophenyl)-4,4-dimethyl-2-(1,2,4-triazol-1-yl)pent-1-en-3-ol Chemical compound C1=NC=NN1/C(C(O)C(C)(C)C)=C/C1=CC=C(Cl)C=C1Cl FBOUIAKEJMZPQG-AWNIVKPZSA-N 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
- Facsimile Heads (AREA)
- Facsimile Scanning Arrangements (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】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、ファクシミリやイメージスキャナーに用い
るラインイメージセンサ−や、VTR等に用いるエリア
イメージセンサ−に関する。
るラインイメージセンサ−や、VTR等に用いるエリア
イメージセンサ−に関する。
この発明は、ホトトランジスタを電荷蓄積読み出しで用
いるイメージセンサ−において、ホトトランジスタのベ
ースに電極を設け、出力後にベー。
いるイメージセンサ−において、ホトトランジスタのベ
ースに電極を設け、出力後にベー。
スミ極を通してベース電位を一定値にリセットすること
により、イメージセンサ−の残像現象を改善するもので
ある。
により、イメージセンサ−の残像現象を改善するもので
ある。
また、エミッタまたはベースのリセット電位を、信号線
のリセット電位よりもコレクタ電位に近くすることによ
り、露光量に対する出力の直線性を改善するものである
。
のリセット電位よりもコレクタ電位に近くすることによ
り、露光量に対する出力の直線性を改善するものである
。
イメージセンサ−には、光電変換素子として主にホトダ
イオードまたはホトトランジスタが用いられる。ホトト
ランジスタは、ホトダイオードに比べて感度が大きいと
いう特徴があるが、出力のばらつきと残像が大きく、露
光量に対する出力の直線性が悪いという欠点がある。第
2図は従来の、ホトトランジスタを電荷蓄積読み出しで
用いるイメージセンサ−の−例を示す回路図で、npn
型のホトトランジスタlのコレクタは一定電位VDD
(>O)である、ホトトランジスタ1のエミッタ番よ′
、信号線6につながる画素選択スイッチ4とエミッタリ
セットスイッチ7に接続されている。
イオードまたはホトトランジスタが用いられる。ホトト
ランジスタは、ホトダイオードに比べて感度が大きいと
いう特徴があるが、出力のばらつきと残像が大きく、露
光量に対する出力の直線性が悪いという欠点がある。第
2図は従来の、ホトトランジスタを電荷蓄積読み出しで
用いるイメージセンサ−の−例を示す回路図で、npn
型のホトトランジスタlのコレクタは一定電位VDD
(>O)である、ホトトランジスタ1のエミッタ番よ′
、信号線6につながる画素選択スイッチ4とエミッタリ
セットスイッチ7に接続されている。
信号線6は信号線リセットスイッチ5に接続されている
。
。
次に動作を説明する。あるビットの画素選択スイッチ4
がオフして出力が終わると、信号線リセットスイッチ5
がオンし信号vA6がGNDにリセットされる。その後
、信号線リセットスイッチ5がオフしてから、次のビッ
トの画素選択スイッチ4がオンして出力される。一方、
前のビットのエミッタリセットスイッチ7がオンし、そ
のビットのホトトランジスタ1のエミッタ電位がGND
にリセットされる。エミッタリセットスイッチ7がオフ
すると、光電荷の蓄積が始まる。光電荷の蓄積は、ホト
トランジスタ1のコレクタ接合の空乏層幅が減少するこ
とによってなされ、エミッタ電位は増加していく0次に
そのビットの画素選択スイッチ4がオンすると、ホトト
ランジスタ1の内部で瞬間的な電荷の移動が起こり、コ
レクタ接合幅は広がり、エミッタ接合は順バイアスされ
る。
がオフして出力が終わると、信号線リセットスイッチ5
がオンし信号vA6がGNDにリセットされる。その後
、信号線リセットスイッチ5がオフしてから、次のビッ
トの画素選択スイッチ4がオンして出力される。一方、
前のビットのエミッタリセットスイッチ7がオンし、そ
のビットのホトトランジスタ1のエミッタ電位がGND
にリセットされる。エミッタリセットスイッチ7がオフ
すると、光電荷の蓄積が始まる。光電荷の蓄積は、ホト
トランジスタ1のコレクタ接合の空乏層幅が減少するこ
とによってなされ、エミッタ電位は増加していく0次に
そのビットの画素選択スイッチ4がオンすると、ホトト
ランジスタ1の内部で瞬間的な電荷の移動が起こり、コ
レクタ接合幅は広がり、エミッタ接合は順バイアスされ
る。
すなわち、蓄積された光電荷はベース領域の過剰キャリ
アとなる。そして、ホトトランジスタlは、トランジス
タ動作し、ベース領域の過剰キャリ、アの順芳向電流利
得倍の電荷が信号線6に流れ出や。
アとなる。そして、ホトトランジスタlは、トランジス
タ動作し、ベース領域の過剰キャリ、アの順芳向電流利
得倍の電荷が信号線6に流れ出や。
上記の従来のイメージセンサ−においては、次のような
問題がある。出力時間(画素選択スィッチ4オン時間)
は短いのでベース領域の過剰キャリアは、完全にはなく
ならず、画素選択スィッチ4オフ時のベース電位は、出
力値が大きいほど高い0次のエミッタリセット時(エミ
ッタリセットスイッチ7がオンしている間)においても
エミッタ電位は比較的短時間でGNDになるが、ベース
電位はなかなか下がらない、これは、ベースが浮いてい
るためである。この結果、次回の蓄積が始まる時(エミ
ッタリセットスイッチ7をオフする瞬間)のベース電位
は、前回の出力値が大きいほど高い、ベース電位が高い
ということは、出力する能力がまだ残っているというこ
とtあり、たとえ次回の蓄積時に光があたらなくても次
回に出力がでてしまう。これが残像現象である。また数
周期にわたって光があた゛らなかった時には、リセット
(エミッタリセットスイッチ7オン)が繰り返されるた
びにベース電位は下がり、次に光があたった時、出力が
出にくくなる。これは、出力時にエミッタ接合が順バイ
アスされる際、光電荷の一部が、エミッタ接合とコレク
タ接合の電荷の移動に使われるからである。従って、第
3図に示すように、露光量が小さい時、出力の線形性が
悪いという問題点がある。
問題がある。出力時間(画素選択スィッチ4オン時間)
は短いのでベース領域の過剰キャリアは、完全にはなく
ならず、画素選択スィッチ4オフ時のベース電位は、出
力値が大きいほど高い0次のエミッタリセット時(エミ
ッタリセットスイッチ7がオンしている間)においても
エミッタ電位は比較的短時間でGNDになるが、ベース
電位はなかなか下がらない、これは、ベースが浮いてい
るためである。この結果、次回の蓄積が始まる時(エミ
ッタリセットスイッチ7をオフする瞬間)のベース電位
は、前回の出力値が大きいほど高い、ベース電位が高い
ということは、出力する能力がまだ残っているというこ
とtあり、たとえ次回の蓄積時に光があたらなくても次
回に出力がでてしまう。これが残像現象である。また数
周期にわたって光があた゛らなかった時には、リセット
(エミッタリセットスイッチ7オン)が繰り返されるた
びにベース電位は下がり、次に光があたった時、出力が
出にくくなる。これは、出力時にエミッタ接合が順バイ
アスされる際、光電荷の一部が、エミッタ接合とコレク
タ接合の電荷の移動に使われるからである。従って、第
3図に示すように、露光量が小さい時、出力の線形性が
悪いという問題点がある。
以上のように従来めホトトランジスタを用いるイメージ
センサ−には、出力値にそのビットの前回の出力値が影
響するという欠点と、露光量が小さい時、出力の線形性
が悪いという欠点があった。
センサ−には、出力値にそのビットの前回の出力値が影
響するという欠点と、露光量が小さい時、出力の線形性
が悪いという欠点があった。
そこで、この発明は従来のこのような欠点を解決し、残
像現象が少なく、露光量に対する出力の直線性が良いイ
メージセンサ−を得ることを目的としている。
像現象が少なく、露光量に対する出力の直線性が良いイ
メージセンサ−を得ることを目的としている。
上記問題点を解決するために、この発明は、ホトトラン
ジスタを電荷蓄積読み出しで用いるイメージセンサ−に
おいて、ホトトランジスタのベースに電極を設け、出力
後にベース電極を通してベース電位を一定値にリセット
することにより、残像現象を改善するものである。また
、エミッタまたはベースの1ノセット電位を、信号線の
リセット電位よりもコレクタ電位に近くすることにより
紹光量に対する出力の直線性を改善するものである。
ジスタを電荷蓄積読み出しで用いるイメージセンサ−に
おいて、ホトトランジスタのベースに電極を設け、出力
後にベース電極を通してベース電位を一定値にリセット
することにより、残像現象を改善するものである。また
、エミッタまたはベースの1ノセット電位を、信号線の
リセット電位よりもコレクタ電位に近くすることにより
紹光量に対する出力の直線性を改善するものである。
上記の、ように構成されたイメージセンサ−においては
、各1ビツトの出力後にベース電極を通して直接ベース
電位を一定値にリセットすることにより、常に一定の初
期状態から次回の蓄積を始めることができる。従って、
出力値に前回の出力値が影響せず、残像現象が改善され
る。
、各1ビツトの出力後にベース電極を通して直接ベース
電位を一定値にリセットすることにより、常に一定の初
期状態から次回の蓄積を始めることができる。従って、
出力値に前回の出力値が影響せず、残像現象が改善され
る。
また、エミッタまたはベースのリセット電位が、信号線
のリセット電位よりもコレクタ電位に近いと、ホトトラ
ンジスタは、ある一定の光量が蓄積された状態と等価で
°ある。その状態から蓄積が始まるので、露光量に対す
る出力値は、露光量が低い範囲でも直線に近くなる。
のリセット電位よりもコレクタ電位に近いと、ホトトラ
ンジスタは、ある一定の光量が蓄積された状態と等価で
°ある。その状態から蓄積が始まるので、露光量に対す
る出力値は、露光量が低い範囲でも直線に近くなる。
以下に、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。
第1図は、ホトトランジスタを電荷蓄積読み出しで用い
るイメージセンサ−の−例を示す回路図で、npn型の
ホトトランジスタ1のコレクタは一定電位VDD (>
O)である、ホトトランジスタ1のエミッタは、信号線
・6につながる画素選択スイッチ4とエミッタリセット
スイッチ3に接続されている。ホトトランジスタlのベ
ースには電極が設けられベースリセットスイッチ2に接
続されている。エミッタリセットスイッチ3とベースリ
セットスイッチ2のもう一方の端子は、リセット線8に
つながっている。リセット線8は、一定電位VRになっ
ており、この電位VRはイメージセンサ−内部で発生さ
せてもよいし、外部から与えてもよい、信号線6は信号
線リセットスイッチ5に接続されている。
るイメージセンサ−の−例を示す回路図で、npn型の
ホトトランジスタ1のコレクタは一定電位VDD (>
O)である、ホトトランジスタ1のエミッタは、信号線
・6につながる画素選択スイッチ4とエミッタリセット
スイッチ3に接続されている。ホトトランジスタlのベ
ースには電極が設けられベースリセットスイッチ2に接
続されている。エミッタリセットスイッチ3とベースリ
セットスイッチ2のもう一方の端子は、リセット線8に
つながっている。リセット線8は、一定電位VRになっ
ており、この電位VRはイメージセンサ−内部で発生さ
せてもよいし、外部から与えてもよい、信号線6は信号
線リセットスイッチ5に接続されている。
あるビットの画素選択スイッチ4がオフして出力が終わ
ると、信号線リセットスイッチ5がオンし信号&i16
がGNDにリセットされる。その後、信号線リセットス
イッチ5がオフしてから、次のビットの画素選択スイッ
チ4がオンして出力される。一方、前のビットのベース
リセットスイッチ2とエミッタリセットスイッチ3がオ
ンして、そのビットのホトトランジスタ1のエミッタ電
位とベース電位がリセット電位VRにリセットされる。
ると、信号線リセットスイッチ5がオンし信号&i16
がGNDにリセットされる。その後、信号線リセットス
イッチ5がオフしてから、次のビットの画素選択スイッ
チ4がオンして出力される。一方、前のビットのベース
リセットスイッチ2とエミッタリセットスイッチ3がオ
ンして、そのビットのホトトランジスタ1のエミッタ電
位とベース電位がリセット電位VRにリセットされる。
ベース内の過剰キャリアは、ベース電極を通じて直接流
れるので、ベース電位は十分短い時間でVRになる。エ
ミッタリセットスイッチ3がオフする瞬間、エミッタ電
位とベース電位は、前回の出力値に拠らず常にVRであ
り、これを初期条件として次回の蓄積が始まる。従って
、出力値にそのビットの前回の出力値が影響することは
なく、残像を少なくすることができる。また、第4図に
示すように、VRの値を変えると、出力の露光量依存性
を変えることができる。VRが信号線6のリセット電位
(G N D)と等しいとき、第4図の出力曲線aのよ
うに、露光量がある程度大きくならないと出力されない
。これは蓄積が始まる時、ベース・エミッタ間電圧がO
であり、出力時にエミッタ接合が順バイアスされる際、
光電荷の一部がエミッタ接合とコレクタ接合の電荷の移
動に使われるからである。VRが信号線6のリセット電
位(GND)からコレクタ電位VDDに近づいていくと
、出力曲線は第4図のa、b、cの順に変わる。これは
、VRが信号線6のリセット電位(GND)よりもコレ
クタ電位VDDに近いということは、ホトトランジスタ
がある一定の光量が蓄積された状態と等価であるからで
ある。出力曲線すは、出力が露光量がOの時から立ち上
がる場合である。出力曲線Cは、オフセットがあるが、
線形性が良い、このようにベースとエミッタのリセット
電位を、信号線のリセット電位よりもコレクタ電位に近
くすると、露光量に対する出力の直線性が良くなる。
れるので、ベース電位は十分短い時間でVRになる。エ
ミッタリセットスイッチ3がオフする瞬間、エミッタ電
位とベース電位は、前回の出力値に拠らず常にVRであ
り、これを初期条件として次回の蓄積が始まる。従って
、出力値にそのビットの前回の出力値が影響することは
なく、残像を少なくすることができる。また、第4図に
示すように、VRの値を変えると、出力の露光量依存性
を変えることができる。VRが信号線6のリセット電位
(G N D)と等しいとき、第4図の出力曲線aのよ
うに、露光量がある程度大きくならないと出力されない
。これは蓄積が始まる時、ベース・エミッタ間電圧がO
であり、出力時にエミッタ接合が順バイアスされる際、
光電荷の一部がエミッタ接合とコレクタ接合の電荷の移
動に使われるからである。VRが信号線6のリセット電
位(GND)からコレクタ電位VDDに近づいていくと
、出力曲線は第4図のa、b、cの順に変わる。これは
、VRが信号線6のリセット電位(GND)よりもコレ
クタ電位VDDに近いということは、ホトトランジスタ
がある一定の光量が蓄積された状態と等価であるからで
ある。出力曲線すは、出力が露光量がOの時から立ち上
がる場合である。出力曲線Cは、オフセットがあるが、
線形性が良い、このようにベースとエミッタのリセット
電位を、信号線のリセット電位よりもコレクタ電位に近
くすると、露光量に対する出力の直線性が良くなる。
以上の説明において、信号線6のリセット電位はGND
でなくてもよい。また、ベースとエミッタのリセット電
位は異なっていてもよい。この場合、ベースまたはエミ
ッタのリセット電位を、信号線6のリセット電位よりも
コレクタ電位VDDに近くすれば、露光量に対する出力
の直線性が良くなる。
でなくてもよい。また、ベースとエミッタのリセット電
位は異なっていてもよい。この場合、ベースまたはエミ
ッタのリセット電位を、信号線6のリセット電位よりも
コレクタ電位VDDに近くすれば、露光量に対する出力
の直線性が良くなる。
また、各スイッチのタイミングは、クロックを人力しシ
フトレジスター等でつ(ればよい、また、エミッタリセ
ットスイッチ3は無くてもよく、この場合、エミッタの
リセットは、信号線のリセットと同時に行えばよい、さ
らに抵抗読み出しの場合は、信号線リセットスイッチ5
は無くてもよい。
フトレジスター等でつ(ればよい、また、エミッタリセ
ットスイッチ3は無くてもよく、この場合、エミッタの
リセットは、信号線のリセットと同時に行えばよい、さ
らに抵抗読み出しの場合は、信号線リセットスイッチ5
は無くてもよい。
この発明は、以上説明したように、ホトトランジスタを
電荷蓄積読み出しで用いるイメージセンサ−において、
ホトトランジスタのベースに電極を設け、出力後に前記
ベース電極を通してベース電位を一定値にリセットする
という簡単な構造で、残像現象を改善するものである。
電荷蓄積読み出しで用いるイメージセンサ−において、
ホトトランジスタのベースに電極を設け、出力後に前記
ベース電極を通してベース電位を一定値にリセットする
という簡単な構造で、残像現象を改善するものである。
また、エミッタまたはベースのリセット電位を、信号線
のリセット電位よりもコレクタ電位に近くすることによ
り、露光量に対する出力の直線性を改善するものである
。
のリセット電位よりもコレクタ電位に近くすることによ
り、露光量に対する出力の直線性を改善するものである
。
第1図は、この発明の一実施例にかかるイメージセンサ
−の回路図、第2図は、従来のイメージセンサ−の回路
図である。第3図は、従来のイメージセンサ−の露光量
と出力の特性図、第4図は、この発明の一実施例にかか
るイメージセンサ−の露光量と出力の特性図である。 1・・・ホトトランジスタ 2・・・ベースリセットスイッチ 3・・・エミッタリセットスイッチ 4・・・画素選択スイッチ 5・・・信号線リセットスイッチ 6・・・信号線゛ 7・・・エミッタリセットスイッチ 8・・・リセット線 A、 B、 C・・・出力曲線 以 玉出願
人 セイコー電子工業株式会社
−の回路図、第2図は、従来のイメージセンサ−の回路
図である。第3図は、従来のイメージセンサ−の露光量
と出力の特性図、第4図は、この発明の一実施例にかか
るイメージセンサ−の露光量と出力の特性図である。 1・・・ホトトランジスタ 2・・・ベースリセットスイッチ 3・・・エミッタリセットスイッチ 4・・・画素選択スイッチ 5・・・信号線リセットスイッチ 6・・・信号線゛ 7・・・エミッタリセットスイッチ 8・・・リセット線 A、 B、 C・・・出力曲線 以 玉出願
人 セイコー電子工業株式会社
Claims (2)
- (1)ホトトランジスタを電荷蓄積読み出しで用いるイ
メージセンサーにおいて、前記ホトトランジスタのベー
スに電極を設け、出力後に前記ベース電極を通してベー
ス電位を一定値にリセットすることを特徴とするイメー
ジセンサー。 - (2)エミッタまたはベースのリセット電位が、信号線
のリセット電位よりもコレクタ電位に近いことを特徴と
する特許請求の範囲第1項記載のイメージセンサー。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63022386A JP2990435B2 (ja) | 1988-02-02 | 1988-02-02 | イメージセンサー |
EP19890300978 EP0327344A3 (en) | 1988-02-02 | 1989-02-01 | Solid state image sensor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63022386A JP2990435B2 (ja) | 1988-02-02 | 1988-02-02 | イメージセンサー |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01198183A true JPH01198183A (ja) | 1989-08-09 |
JP2990435B2 JP2990435B2 (ja) | 1999-12-13 |
Family
ID=12081219
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP63022386A Expired - Lifetime JP2990435B2 (ja) | 1988-02-02 | 1988-02-02 | イメージセンサー |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP0327344A3 (ja) |
JP (1) | JP2990435B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2587540A2 (en) | 2011-10-31 | 2013-05-01 | Ricoh Company, Ltd. | Method for resetting photoelectric conversion device, and photoelectric conversion device |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04100383A (ja) * | 1990-08-18 | 1992-04-02 | Seiko Instr Inc | 固体撮像素子 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62128678A (ja) * | 1985-11-29 | 1987-06-10 | Canon Inc | 光電変換装置 |
JPS63144666A (ja) * | 1986-12-09 | 1988-06-16 | Canon Inc | 光電変換装置 |
JPS63160271A (ja) * | 1986-12-23 | 1988-07-04 | Hamamatsu Photonics Kk | Sitイメ−ジセンサ |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0644619B2 (ja) * | 1986-07-17 | 1994-06-08 | キヤノン株式会社 | 光電変換装置 |
-
1988
- 1988-02-02 JP JP63022386A patent/JP2990435B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1989
- 1989-02-01 EP EP19890300978 patent/EP0327344A3/en not_active Withdrawn
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62128678A (ja) * | 1985-11-29 | 1987-06-10 | Canon Inc | 光電変換装置 |
JPS63144666A (ja) * | 1986-12-09 | 1988-06-16 | Canon Inc | 光電変換装置 |
JPS63160271A (ja) * | 1986-12-23 | 1988-07-04 | Hamamatsu Photonics Kk | Sitイメ−ジセンサ |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2587540A2 (en) | 2011-10-31 | 2013-05-01 | Ricoh Company, Ltd. | Method for resetting photoelectric conversion device, and photoelectric conversion device |
US9197220B2 (en) | 2011-10-31 | 2015-11-24 | National Institute Of Advanced Industrial Science And Technology | Method for resetting photoelectric conversion device, and photoelectric conversion device |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2990435B2 (ja) | 1999-12-13 |
EP0327344A3 (en) | 1991-11-13 |
EP0327344A2 (en) | 1989-08-09 |
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