JPH05167936A - 固体撮像装置 - Google Patents
固体撮像装置Info
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- JPH05167936A JPH05167936A JP3330652A JP33065291A JPH05167936A JP H05167936 A JPH05167936 A JP H05167936A JP 3330652 A JP3330652 A JP 3330652A JP 33065291 A JP33065291 A JP 33065291A JP H05167936 A JPH05167936 A JP H05167936A
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- JP
- Japan
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- image signal
- solid
- controlled
- image pickup
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- 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
- H04N25/71—Charge-coupled device [CCD] sensors; Charge-transfer registers specially adapted for CCD sensors
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
- H04N23/70—Circuitry for compensating brightness variation in the scene
- H04N23/72—Combination of two or more compensation controls
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
- H04N23/60—Control of cameras or camera modules
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
- H04N23/70—Circuitry for compensating brightness variation in the scene
- H04N23/75—Circuitry for compensating brightness variation in the scene by influencing optical camera components
-
- 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
- H04N25/71—Charge-coupled device [CCD] sensors; Charge-transfer registers specially adapted for CCD sensors
- H04N25/75—Circuitry for providing, modifying or processing image signals from the pixel array
Abstract
(57)【要約】
【目的】光の回折による小絞りボケを回避しながら、換
言すれば画質の劣化を回避しながら画像信号のレベルを
所定レベルに制御できるようにする。 【構成】CCDなどの固体撮像素子14を使用した固体
撮像装置10において、固体撮像素子14より出力され
た画像信号のレベルが所定値を越えたとき駆動モータ1
8が駆動されてアイリス13の調整が行なわれると共
に、固体撮像素子14の電圧変換部24に設けられた可
変容量ダイオード36容量を画像信号の振幅レベルに応
じて制御することによって電圧変換部24の電圧変換効
率が制御されて画像信号のレベルが一定となるように制
御される。
言すれば画質の劣化を回避しながら画像信号のレベルを
所定レベルに制御できるようにする。 【構成】CCDなどの固体撮像素子14を使用した固体
撮像装置10において、固体撮像素子14より出力され
た画像信号のレベルが所定値を越えたとき駆動モータ1
8が駆動されてアイリス13の調整が行なわれると共
に、固体撮像素子14の電圧変換部24に設けられた可
変容量ダイオード36容量を画像信号の振幅レベルに応
じて制御することによって電圧変換部24の電圧変換効
率が制御されて画像信号のレベルが一定となるように制
御される。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、CCDなどの固体撮
像素子を使用した固体撮像装置、特に固体撮像素子自体
をゲイン調整手段として使用するようにした固体撮像装
置に関する。
像素子を使用した固体撮像装置、特に固体撮像素子自体
をゲイン調整手段として使用するようにした固体撮像装
置に関する。
【0002】
【従来の技術】CCDなどの固体撮像素子を使用した固
体撮像装置は一般に図3のように構成されている。図3
において、10は固体撮像装置であり、被写体11は光
学系12、アイリス系13を経てCCDなどの固体撮像
素子14に結像されて光学像が電気信号(画像信号)に
変換される。
体撮像装置は一般に図3のように構成されている。図3
において、10は固体撮像装置であり、被写体11は光
学系12、アイリス系13を経てCCDなどの固体撮像
素子14に結像されて光学像が電気信号(画像信号)に
変換される。
【0003】図4はCCD14の構成例を示し、本例で
はフレームインターライントランスファ方式のCCDを
使用した場合であって、フレーム蓄積部20と水平転送
部21とで構成される。
はフレームインターライントランスファ方式のCCDを
使用した場合であって、フレーム蓄積部20と水平転送
部21とで構成される。
【0004】蓄積部20は二次元的に配列された複数の
画素22と各画素列に対応して形成された垂直転送部
(垂直シフトレジスタ)23を有し、1ラインずつ水平
転送部21で蓄積電荷が転送され、これが電圧変換部2
4によって信号(電圧)に変換される。電圧に変換され
た画像信号は水平出力アンプ25を介して端子26に出
力される。CCD14から得られる画像信号は信号処理
系15に供給されて例えばNTSCの映像信号(コンポ
ジット信号)となって出力される。
画素22と各画素列に対応して形成された垂直転送部
(垂直シフトレジスタ)23を有し、1ラインずつ水平
転送部21で蓄積電荷が転送され、これが電圧変換部2
4によって信号(電圧)に変換される。電圧に変換され
た画像信号は水平出力アンプ25を介して端子26に出
力される。CCD14から得られる画像信号は信号処理
系15に供給されて例えばNTSCの映像信号(コンポ
ジット信号)となって出力される。
【0005】画像信号の一部はさらに検波回路16に供
給されて画像信号の振幅レベルが検出され、その検出出
力がモータドライバ17に供給されてアイリス駆動モー
タ18が制御されて、画像信号のレベルが所定レベルと
なるようにアイリス制御が行なわれる。
給されて画像信号の振幅レベルが検出され、その検出出
力がモータドライバ17に供給されてアイリス駆動モー
タ18が制御されて、画像信号のレベルが所定レベルと
なるようにアイリス制御が行なわれる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】このように従来の固体
撮像装置10においては、画像信号のレベル調整のため
の露光制御手段としてアイリス制御が一般的であるが、
特に明るい被写体11を撮像したようなときにはレンズ
12の開口が最小開口となるまでそのアイリス13が制
御されることになる。
撮像装置10においては、画像信号のレベル調整のため
の露光制御手段としてアイリス制御が一般的であるが、
特に明るい被写体11を撮像したようなときにはレンズ
12の開口が最小開口となるまでそのアイリス13が制
御されることになる。
【0007】ところが、このように最小開口までアイリ
ス13を制御すると、アイリス部分での光の回折による
小絞りボケが発生し、画質劣化の原因となっている。小
絞りボケが発生しないように最小開口を調整してしまう
と、今度は十分なアイリス制御ができないために画像信
号を必要レベルまで絞り込めなくなってしまう。
ス13を制御すると、アイリス部分での光の回折による
小絞りボケが発生し、画質劣化の原因となっている。小
絞りボケが発生しないように最小開口を調整してしまう
と、今度は十分なアイリス制御ができないために画像信
号を必要レベルまで絞り込めなくなってしまう。
【0008】そこで、この発明はこのような従来の課題
を解決したものであって、光の回折による小絞りボケの
発生を回避しながら、画像信号の振幅レベルを規定値内
に制御できるようにした固体撮像装置を提案するもので
ある。
を解決したものであって、光の回折による小絞りボケの
発生を回避しながら、画像信号の振幅レベルを規定値内
に制御できるようにした固体撮像装置を提案するもので
ある。
【0009】
【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
め、この発明においては、CCDなどの固体撮像素子を
使用した固体撮像装置において、上記固体撮像素子より
出力された画像信号のレベルが基準値を越えたとき上記
固体撮像素子の電圧変換部の変換効率、若しくはこの変
換効率と共にアイリスが制御されて上記画像信号のレベ
ルが一定となるように制御されるようにしたことを特徴
とするものである。
め、この発明においては、CCDなどの固体撮像素子を
使用した固体撮像装置において、上記固体撮像素子より
出力された画像信号のレベルが基準値を越えたとき上記
固体撮像素子の電圧変換部の変換効率、若しくはこの変
換効率と共にアイリスが制御されて上記画像信号のレベ
ルが一定となるように制御されるようにしたことを特徴
とするものである。
【0010】
【作用】図1は固体撮像素子14の電圧変換効率を制御
すると共にアイリスの制御も行なうようにした例であっ
て、CCD14より出力された画像信号が検波回路16
で検波されることによって画像信号の振幅レベルが検出
される。
すると共にアイリスの制御も行なうようにした例であっ
て、CCD14より出力された画像信号が検波回路16
で検波されることによって画像信号の振幅レベルが検出
される。
【0011】この検出出力は比較器30で基準レベルV
REFと比較される。基準レベルVREFは光の回折に
よる小絞りボケが発生しないアイリス13の最小開口に
対応した振幅レベルに相当する電圧値である。検出出力
が基準レベルVREFより大きいときには駆動モータ1
8が制御されてアイリス13の絞りが小絞りとなるよう
に制御される。
REFと比較される。基準レベルVREFは光の回折に
よる小絞りボケが発生しないアイリス13の最小開口に
対応した振幅レベルに相当する電圧値である。検出出力
が基準レベルVREFより大きいときには駆動モータ1
8が制御されてアイリス13の絞りが小絞りとなるよう
に制御される。
【0012】この制御によっても画像信号の振幅レベル
が所定レベル以上であるときには今度はCCD14の電
圧変換部24(図2)における電圧変換効率が低くなる
ように制御回路31の出力によって制御される。したが
って、画像信号は常に所定レベルを保持することにな
る。
が所定レベル以上であるときには今度はCCD14の電
圧変換部24(図2)における電圧変換効率が低くなる
ように制御回路31の出力によって制御される。したが
って、画像信号は常に所定レベルを保持することにな
る。
【0013】
【実施例】続いて、この発明に係る固体撮像装置の一例
をCCDを使用した撮像装置に適用した場合につき、図
面を参照して詳細に説明する。
をCCDを使用した撮像装置に適用した場合につき、図
面を参照して詳細に説明する。
【0014】図1はこの発明の一例を示す系統図であっ
て、CCD14の電圧変換効率と共に絞りを制御して画
像信号が所定レベルとなるように制御するようにした実
施例を示す。
て、CCD14の電圧変換効率と共に絞りを制御して画
像信号が所定レベルとなるように制御するようにした実
施例を示す。
【0015】図3と同一部分には同一の符号を付しその
説明は省略するが、CCD14では光学像が電気信号に
変換され、これが画像信号となって信号処理系15に供
給されてコンポジットの映像信号やR,G,Bの原色信
号などが生成されて出力される。
説明は省略するが、CCD14では光学像が電気信号に
変換され、これが画像信号となって信号処理系15に供
給されてコンポジットの映像信号やR,G,Bの原色信
号などが生成されて出力される。
【0016】画像信号は検波回路16で画像信号の振幅
レベルが検波され、その検波出力が比較器30に供給さ
れて基準源31からの基準レベル(電圧)VREFと比
較される。基準レベルVREFは、アイリス13の開口
を制御したとき光の回折による小絞りボケが発生しない
最小の開口のときに得られる画像信号の振幅レベルに相
当するレベルである。
レベルが検波され、その検波出力が比較器30に供給さ
れて基準源31からの基準レベル(電圧)VREFと比
較される。基準レベルVREFは、アイリス13の開口
を制御したとき光の回折による小絞りボケが発生しない
最小の開口のときに得られる画像信号の振幅レベルに相
当するレベルである。
【0017】比較出力はアイリス13を駆動する駆動モ
ータ18のドライバ17に供給されてアイリス13の開
口制御が行なわれる。アイリス13の開口、つまり絞り
を制御することによって画像信号の振幅レベルが所定レ
ベルまで制御される。
ータ18のドライバ17に供給されてアイリス13の開
口制御が行なわれる。アイリス13の開口、つまり絞り
を制御することによって画像信号の振幅レベルが所定レ
ベルまで制御される。
【0018】比較出力と検出出力はCCD14に対する
制御回路31にも供給される。制御回路31はCCD1
4の電圧変換効率を制御するためのものであって、図2
を参照して説明する。
制御回路31にも供給される。制御回路31はCCD1
4の電圧変換効率を制御するためのものであって、図2
を参照して説明する。
【0019】図2において、21aは図4で説明した水
平転送部21の最終段の部分を示す。この終段転送部2
1aには電圧変換部24が設けられ、終段転送部21a
まで転送された信号電荷(光学像の明るさに対応した電
荷)が電気信号(電圧であって、画像信号と同じ)に変
換される。
平転送部21の最終段の部分を示す。この終段転送部2
1aには電圧変換部24が設けられ、終段転送部21a
まで転送された信号電荷(光学像の明るさに対応した電
荷)が電気信号(電圧であって、画像信号と同じ)に変
換される。
【0020】電圧変換部24は図のようにCCD半導体
基体内に形成された固定容量のコンデンサ35とこれと
直列に接続された可変容量ダイオード36とが信号ライ
ンlに接続され、そして所定の電源VDDと信号ラインl
との間にはリセットスイッチ38が接続されて構成され
る。
基体内に形成された固定容量のコンデンサ35とこれと
直列に接続された可変容量ダイオード36とが信号ライ
ンlに接続され、そして所定の電源VDDと信号ラインl
との間にはリセットスイッチ38が接続されて構成され
る。
【0021】コンデンサ35と可変容量ダイオード36
との接続点pには制御端子37が設けられ、この制御端
子37に上述した制御回路31の制御出力(電圧)が供
給される。制御端子37に印加される制御電圧によって
可変容量ダイオード36の容量が制御され、本例では制
御電圧を大きくすることによって可変容量ダイオード3
6の容量値が大きくなるようになされている。
との接続点pには制御端子37が設けられ、この制御端
子37に上述した制御回路31の制御出力(電圧)が供
給される。制御端子37に印加される制御電圧によって
可変容量ダイオード36の容量が制御され、本例では制
御電圧を大きくすることによって可変容量ダイオード3
6の容量値が大きくなるようになされている。
【0022】制御回路31には検波回路16の検波出力
が供給され、検波出力に比例した制御電圧が出力され
る。また、この制御回路31は比較出力がローレベルに
反転したとき、つまり検波出力が基準レベルVREF以
下になったとき始めて制御動作が行なわれるようになさ
れている。
が供給され、検波出力に比例した制御電圧が出力され
る。また、この制御回路31は比較出力がローレベルに
反転したとき、つまり検波出力が基準レベルVREF以
下になったとき始めて制御動作が行なわれるようになさ
れている。
【0023】そのため、アイリス13が基準レベルVR
EFで規定される最小開口まで絞り込まれたときでなお
画像信号のレベルが大きいようなときには、比較出力が
始めてローレベルに反転するので、このレベル反転によ
って今度は制御回路31が動作を開始し、そのときの検
波出力に対応した制御電圧が生成されてこれが制御端子
37に印加される。
EFで規定される最小開口まで絞り込まれたときでなお
画像信号のレベルが大きいようなときには、比較出力が
始めてローレベルに反転するので、このレベル反転によ
って今度は制御回路31が動作を開始し、そのときの検
波出力に対応した制御電圧が生成されてこれが制御端子
37に印加される。
【0024】信号ラインlの出力電圧をV、コンデンサ
35の容量をCa、可変容量ダイオード36の容量をC
bとすれば、これらと信号電荷Qとの関係は次のように
なる。 Q={Ca・Cb/(Ca+Cb)}V したがって、出力電圧Vを小さくするには容量Cbが大
きくなるように制御すればよい。そのため、検波出力に
対応した制御電圧を制御端子37に印加すれば、それに
応じて容量Cbが大きくなるので、これによって出力電
圧Vを抑えることができ、これは結果として電圧変換部
24の電圧変換効率を検波レベルで制御していることに
他ならない。
35の容量をCa、可変容量ダイオード36の容量をC
bとすれば、これらと信号電荷Qとの関係は次のように
なる。 Q={Ca・Cb/(Ca+Cb)}V したがって、出力電圧Vを小さくするには容量Cbが大
きくなるように制御すればよい。そのため、検波出力に
対応した制御電圧を制御端子37に印加すれば、それに
応じて容量Cbが大きくなるので、これによって出力電
圧Vを抑えることができ、これは結果として電圧変換部
24の電圧変換効率を検波レベルで制御していることに
他ならない。
【0025】このように電圧変換部24の電圧変換効率
を制御することによってCCD14の出力端子26より
出力される画像信号の振幅レベルを制御できるから、出
力される画像信号の振幅を所定レベルに制御可能にな
る。
を制御することによってCCD14の出力端子26より
出力される画像信号の振幅レベルを制御できるから、出
力される画像信号の振幅を所定レベルに制御可能にな
る。
【0026】図1の構成はCCD14の電圧変換効率の
制御と同時にアイリス制御を併用し、そのときアイリス
制御を優先させたが、この条件を外し、何れの制御系が
同時に制御動作を開始するように構成しても構わない。
制御と同時にアイリス制御を併用し、そのときアイリス
制御を優先させたが、この条件を外し、何れの制御系が
同時に制御動作を開始するように構成しても構わない。
【0027】アイリスとの併用制御ではなく、CCD1
4の電圧変換効率制御のみでも所期の目的を達成でき
る。この場合、アイリス13は手動調整となり、手動調
整できる最小開口として上述した回折による小絞りボケ
が発生しない最小開口に設定される。
4の電圧変換効率制御のみでも所期の目的を達成でき
る。この場合、アイリス13は手動調整となり、手動調
整できる最小開口として上述した回折による小絞りボケ
が発生しない最小開口に設定される。
【0028】CCD14はフレームインターライントラ
ンスファ方式の他に、インターライントランスファ方
式、フレームトランスファ方式、その他の転送方式を使
用したCCDを使用することができる。固体撮像素子は
CCDに限られない。
ンスファ方式の他に、インターライントランスファ方
式、フレームトランスファ方式、その他の転送方式を使
用したCCDを使用することができる。固体撮像素子は
CCDに限られない。
【0029】
【発明の効果】以上のように、この発明に係る固体撮像
装置では、固体撮像素子の電圧変換部の変換効率若しく
はこの電圧変換効率と共にアイリス制御することによっ
て、画像信号のレベルを所定値に制御するようにしたも
のである。
装置では、固体撮像素子の電圧変換部の変換効率若しく
はこの電圧変換効率と共にアイリス制御することによっ
て、画像信号のレベルを所定値に制御するようにしたも
のである。
【0030】これによれば、光の回折による小絞りボケ
を回避しながら、換言すれば画質の劣化を回避しながら
画像信号のレベルを所定レベルに制御できる特徴を有す
る。
を回避しながら、換言すれば画質の劣化を回避しながら
画像信号のレベルを所定レベルに制御できる特徴を有す
る。
【図1】この発明に係る固体撮像装置の一例を示す系統
図である。
図である。
【図2】電圧変換部の詳細を示す接続図である。
【図3】従来の固体撮像装置の系統図である。
【図4】CCDの平面構成図である。
10 固体撮像装置 11 被写体 12 光学系 13 アイリス 14 CCD 15 信号処理系 16 検波回路 30 比較器 31 制御回路 35 固定容量のコンデンサ 36 可変容量ダイオード 37 制御端子
Claims (2)
- 【請求項1】 CCDなどの固体撮像素子を使用した固
体撮像装置において、 上記固体撮像素子より出力された画像信号のレベルが基
準値を越えたとき上記固体撮像素子の電圧変換部の変換
効率が制御されて上記画像信号のレベルが一定となるよ
うに制御されるようにしたことを特徴とする固体撮像装
置。 - 【請求項2】 CCDなどの固体撮像素子を使用した固
体撮像装置において、 上記固体撮像素子より出力された画像信号のレベルが所
定値を越えたときアイリス系が制御されてアイリスの調
整が行なわれると共に、上記固体撮像素子の電圧変換部
の変換効率が制御されることによって、上記画像信号の
レベルが一定となるように制御されるようにしたことを
特徴とする固体撮像装置。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3330652A JPH05167936A (ja) | 1991-12-13 | 1991-12-13 | 固体撮像装置 |
KR1019920023154A KR930015730A (ko) | 1991-12-13 | 1992-12-03 | 고체촬상장치 |
US07/989,330 US5422669A (en) | 1991-12-13 | 1992-12-11 | Solid state imaging apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3330652A JPH05167936A (ja) | 1991-12-13 | 1991-12-13 | 固体撮像装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05167936A true JPH05167936A (ja) | 1993-07-02 |
Family
ID=18235068
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3330652A Pending JPH05167936A (ja) | 1991-12-13 | 1991-12-13 | 固体撮像装置 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5422669A (ja) |
JP (1) | JPH05167936A (ja) |
KR (1) | KR930015730A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010020084A (ja) * | 2008-07-10 | 2010-01-28 | Tamron Co Ltd | 絞り制御機構および撮像装置 |
JP2011164614A (ja) * | 2010-02-09 | 2011-08-25 | Axis Ab | レンズ装置のキャリブレーション |
Families Citing this family (9)
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---|---|---|---|---|
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KR100574535B1 (ko) * | 1997-11-07 | 2006-04-27 | 마츠시타 덴끼 산교 가부시키가이샤 | 광전변환장치 및 고체촬상소자 |
US6188433B1 (en) | 1999-02-02 | 2001-02-13 | Ball Aerospace & Technologies Corp. | Method and apparatus for enhancing the dynamic range of a CCD sensor |
US7075049B2 (en) * | 2003-06-11 | 2006-07-11 | Micron Technology, Inc. | Dual conversion gain imagers |
US7078746B2 (en) * | 2003-07-15 | 2006-07-18 | Micron Technology, Inc. | Image sensor with floating diffusion gate capacitor |
KR20060005107A (ko) * | 2004-07-12 | 2006-01-17 | 삼성전자주식회사 | 밝은 피사체의 선명도 향상을 위한 아이리스 제어방법 및이를 적용한 촬영장치 |
KR100790586B1 (ko) | 2006-05-25 | 2008-01-02 | (주) 픽셀플러스 | Cmos 이미지 센서 액티브 픽셀 및 그 신호 감지 방법 |
KR100790585B1 (ko) | 2006-05-25 | 2008-01-02 | (주) 픽셀플러스 | Cmos 이미지 센서 픽셀 및 그 신호 감지 방법 |
CN102569429A (zh) * | 2012-02-10 | 2012-07-11 | 上海宏力半导体制造有限公司 | 图像传感器 |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH07114474B2 (ja) * | 1987-01-05 | 1995-12-06 | 株式会社東芝 | 電子スチルカメラ |
JPS6482863A (en) * | 1987-09-25 | 1989-03-28 | Asahi Optical Co Ltd | Exposure controller for electronic still camera |
US5166800A (en) * | 1990-03-26 | 1992-11-24 | Olympus Optical Co., Ltd. | Solid-state imaging device having a widened dynamic range |
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