JPS63224484A - 二次元ccd撮像素子の駆動方法 - Google Patents
二次元ccd撮像素子の駆動方法Info
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- JPS63224484A JPS63224484A JP62058036A JP5803687A JPS63224484A JP S63224484 A JPS63224484 A JP S63224484A JP 62058036 A JP62058036 A JP 62058036A JP 5803687 A JP5803687 A JP 5803687A JP S63224484 A JPS63224484 A JP S63224484A
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- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims description 15
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 claims description 5
- 230000002542 deteriorative effect Effects 0.000 abstract 1
- 238000001444 catalytic combustion detection Methods 0.000 description 59
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 101100166427 Arabidopsis thaliana CCD4 gene Proteins 0.000 description 1
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Landscapes
- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
- 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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は二次元C0D(電荷結合素子)撮像素子の駆動
方法に関する。
方法に関する。
二次元CCD撮像素子は集積回路技術を基盤として開発
が急速である。現在、二次元COD撮像素子は多画素化
、高密度化される傾向にあるが、多画素化、高留度化す
ると水平方向ビ、チの縮小化に伴い水平CCDを構成す
る転送電極が微小になシ過ぎるようになる。これを避け
るため水平CCDを2個設ける構成がある。
が急速である。現在、二次元COD撮像素子は多画素化
、高密度化される傾向にあるが、多画素化、高留度化す
ると水平方向ビ、チの縮小化に伴い水平CCDを構成す
る転送電極が微小になシ過ぎるようになる。これを避け
るため水平CCDを2個設ける構成がある。
第2図はこのような二次元CCD撮像素子の構成の一例
を示す構成図である。二次元CCD撮像素子1の複数個
のフォトダイオードなどの受光素子2で光電変換され蓄
積された信号電荷はトランスファゲート電極3を介して
垂直CCD4に転送され、次いで垂直走査方向に順次転
送される。同図において、二次元CCD撮像素子1は二
つの水平CCD(CCDa)6 、(CCDb)71r
:有し、図中破線で示すように、第n番目の垂直CCD
4からの信号電荷は水平〇CD6で、同様に第n+1番
目の垂直CCD4からの信号電荷は水平C0D7でそれ
ぞれ二つの出力回路9,10へ転送される。垂直c C
D 4から二つの水平C0D6.7への信号電荷の振り
分けは垂直CCD最終電極φVL5と転送ゲート電極φ
T8で行なう。
を示す構成図である。二次元CCD撮像素子1の複数個
のフォトダイオードなどの受光素子2で光電変換され蓄
積された信号電荷はトランスファゲート電極3を介して
垂直CCD4に転送され、次いで垂直走査方向に順次転
送される。同図において、二次元CCD撮像素子1は二
つの水平CCD(CCDa)6 、(CCDb)71r
:有し、図中破線で示すように、第n番目の垂直CCD
4からの信号電荷は水平〇CD6で、同様に第n+1番
目の垂直CCD4からの信号電荷は水平C0D7でそれ
ぞれ二つの出力回路9,10へ転送される。垂直c C
D 4から二つの水平C0D6.7への信号電荷の振り
分けは垂直CCD最終電極φVL5と転送ゲート電極φ
T8で行なう。
第3図および第4図は信号電荷の振シ分けを説明するも
のである。第3図は垂直CCD4から二つの水平C0D
6.7への電荷9云送部の構成図、第4図はその動作を
示す波形図でちる。両口において、時刻t、で垂@CC
D4の転送電極φV4 まで転送されてきた信号電荷
は時刻t2 で垂直CCD最終電極φVL5を介して
時刻t、で水平CCD 6の転送電極φH8,φH,の
双方に転送される。
のである。第3図は垂直CCD4から二つの水平C0D
6.7への電荷9云送部の構成図、第4図はその動作を
示す波形図でちる。両口において、時刻t、で垂@CC
D4の転送電極φV4 まで転送されてきた信号電荷
は時刻t2 で垂直CCD最終電極φVL5を介して
時刻t、で水平CCD 6の転送電極φH8,φH,の
双方に転送される。
第n番目の垂直CCD4からの信号電荷は時刻ts〜時
刻t、の間、水平CCD6のφH6でとどまる。
刻t、の間、水平CCD6のφH6でとどまる。
第n+1番目の垂直CCD4からの信号電荷は時つの水
平CCD6,7が同時に水平転送を行なって”−信号電
荷を出力する。
平CCD6,7が同時に水平転送を行なって”−信号電
荷を出力する。
上述した従来の技術において、多画素化、面密度化は画
素数の増加に加え一般に走置線数も増加させ、なおかつ
フレーム数は一定であるため水平走査周波数が高く、こ
れに伴い水平走査期間や水平プランキング期間が短くな
る。
素数の増加に加え一般に走置線数も増加させ、なおかつ
フレーム数は一定であるため水平走査周波数が高く、こ
れに伴い水平走査期間や水平プランキング期間が短くな
る。
従って、第4図で示されるように、垂直C0D4から二
つの水平C0D5.7への信号電荷の振シ分けを水平プ
ランキング期間で順次行わせるような駆動方法によれば
、必然的に垂直転送クロックφV、〜φV4のパルス幅
が短くな)、垂直転送が十分に行なわれず、転送効率お
よび転送電荷輩が劣化する。
つの水平C0D5.7への信号電荷の振シ分けを水平プ
ランキング期間で順次行わせるような駆動方法によれば
、必然的に垂直転送クロックφV、〜φV4のパルス幅
が短くな)、垂直転送が十分に行なわれず、転送効率お
よび転送電荷輩が劣化する。
本発明は入射光を受けて光電変換する複数個の受光素子
と前記受光素子で光′は変換され蓄積された被写体から
の入射光に対応した信号電荷を一定周期ごとに読み出し
て垂直走査方向に順次転送する複数個の垂直電荷結合素
子とから成る撮像部と、この撮像部から垂直転送されて
くる信号電荷を水平走査方向に順次転送する水平転送部
と、この水平転送部から転送されてくる信号電荷を受け
電圧信号にfPする出力部と、前記撮像部と前記水平転
送部とを接続する垂直電荷結合素子′Rk終電極電極備
える二次元CCD撮像素子を駆動する方法において、前
記垂直電荷結合素子から順次垂直転送されてくる信号電
荷を受け取るために水平転送クロックの停止している水
平プランキング期間に前記最終電極が保持した一本前の
水平走査線に相当する信号電荷を前記水平転送部へ転送
し、次に前記垂直電荷結合素子から順次垂直転送されて
くる前記一本前の水平走査線の次の走査線の信号電荷を
前記最終電極に転送し次の水平プランキング期間まで前
記最終電極で保持して遅延し、前記次の水平プランキン
グ期間でこの保持された信号電荷を前記水平転送部へ転
送するように前記最終電極を駆動する構成である。
と前記受光素子で光′は変換され蓄積された被写体から
の入射光に対応した信号電荷を一定周期ごとに読み出し
て垂直走査方向に順次転送する複数個の垂直電荷結合素
子とから成る撮像部と、この撮像部から垂直転送されて
くる信号電荷を水平走査方向に順次転送する水平転送部
と、この水平転送部から転送されてくる信号電荷を受け
電圧信号にfPする出力部と、前記撮像部と前記水平転
送部とを接続する垂直電荷結合素子′Rk終電極電極備
える二次元CCD撮像素子を駆動する方法において、前
記垂直電荷結合素子から順次垂直転送されてくる信号電
荷を受け取るために水平転送クロックの停止している水
平プランキング期間に前記最終電極が保持した一本前の
水平走査線に相当する信号電荷を前記水平転送部へ転送
し、次に前記垂直電荷結合素子から順次垂直転送されて
くる前記一本前の水平走査線の次の走査線の信号電荷を
前記最終電極に転送し次の水平プランキング期間まで前
記最終電極で保持して遅延し、前記次の水平プランキン
グ期間でこの保持された信号電荷を前記水平転送部へ転
送するように前記最終電極を駆動する構成である。
本発明は上述した従来の問題点を解決するために、撮像
部から順次垂直転送されてきた信号電荷を撮像部と水平
転送部とを接続する垂直COD最終電極で保持すること
によって次の水平プランキング(B L K )期間ま
で遅延し、次の水平BLK期間でこの保持された信号電
荷を水平転送部へ転送するように駆動する構成としたも
のである。
部から順次垂直転送されてきた信号電荷を撮像部と水平
転送部とを接続する垂直COD最終電極で保持すること
によって次の水平プランキング(B L K )期間ま
で遅延し、次の水平BLK期間でこの保持された信号電
荷を水平転送部へ転送するように駆動する構成としたも
のである。
このような駆動方法によれば、撮像部の垂直CODの垂
直転送と垂直COD最終電極から水平CODへの電荷転
送とを独立して行なうことが可能となり、促米の問題点
が解決される。
直転送と垂直COD最終電極から水平CODへの電荷転
送とを独立して行なうことが可能となり、促米の問題点
が解決される。
矢に、本発明について図面を参照して詳純に説明する。
第1図は本発明の二次元CCD撮像素子の駆動方法の一
実施例を示す。同図は水平BLK期間における垂直CC
Dと垂直CCD最終電極と転送ゲート電極と水平COD
の動作に必要な駆動パルスを示す波形図であり、おのお
のφv1〜φv4は垂直CCDに印加されるパルス、φ
VLは垂直CCD最終電極に印加されるパルス、φH1
,φH1は水平CCDに印加されるパルス、φTは転送
ゲート電極に印加されるパルスの波形を示す。なお、本
発明における二次元CCJI像素子の構成は第2図にお
いて述べた二次元CCD撮像素子と同一である。
実施例を示す。同図は水平BLK期間における垂直CC
Dと垂直CCD最終電極と転送ゲート電極と水平COD
の動作に必要な駆動パルスを示す波形図であり、おのお
のφv1〜φv4は垂直CCDに印加されるパルス、φ
VLは垂直CCD最終電極に印加されるパルス、φH1
,φH1は水平CCDに印加されるパルス、φTは転送
ゲート電極に印加されるパルスの波形を示す。なお、本
発明における二次元CCJI像素子の構成は第2図にお
いて述べた二次元CCD撮像素子と同一である。
第1図および@2図を用いて本発明の動作について説明
すん前述した通り、二次元CCD撮像素子1の複数個の
受光素子2で光電変換され蓄積された被写体からの入射
光に対応した信号電荷は一定周期(フィールドまたはフ
レーム)ごとにトランスファゲート電極3を介して垂直
CCD4に読み出され、次いで垂直走査方向に順次転送
されてくる。垂直転送されてきた信号電荷は波形図に実
線の矢印で示すように時刻t1で垂直CCD4の転送電
極φv4まで転送され蓄積される。次に信号電荷は第n
番目と第n+1番目の垂直CCD4の信号電荷の双方共
に時力j i、rで垂直CCD4の転送電極φv4から
垂直CCD最終電極φVL5 に転送される。垂直C
CD最終電極φVL5はこの信号電荷を時刻1./から
時刻ts (次の水平BI、に期間)までの期間保持し
て遅延する。垂直CCD最終電極φVLsはこの信号電
荷を保持して遅延するように時刻t、から時刻t3まで
次の水平走査の期間電荷を蓄積する動作状態となるよう
に駆動される。時刻t!′から時刻ts(次の水平BL
K期間)までの時間保持して遅延された信号電荷は、第
1図に一点鎖線の矢印で示すように、次の水平BLK期
間の時刻t3で垂直COD最終電極φVL5から水平C
CD6の転送電極φH1,φH!の双方に転送される。
すん前述した通り、二次元CCD撮像素子1の複数個の
受光素子2で光電変換され蓄積された被写体からの入射
光に対応した信号電荷は一定周期(フィールドまたはフ
レーム)ごとにトランスファゲート電極3を介して垂直
CCD4に読み出され、次いで垂直走査方向に順次転送
されてくる。垂直転送されてきた信号電荷は波形図に実
線の矢印で示すように時刻t1で垂直CCD4の転送電
極φv4まで転送され蓄積される。次に信号電荷は第n
番目と第n+1番目の垂直CCD4の信号電荷の双方共
に時力j i、rで垂直CCD4の転送電極φv4から
垂直CCD最終電極φVL5 に転送される。垂直C
CD最終電極φVL5はこの信号電荷を時刻1./から
時刻ts (次の水平BI、に期間)までの期間保持し
て遅延する。垂直CCD最終電極φVLsはこの信号電
荷を保持して遅延するように時刻t、から時刻t3まで
次の水平走査の期間電荷を蓄積する動作状態となるよう
に駆動される。時刻t!′から時刻ts(次の水平BL
K期間)までの時間保持して遅延された信号電荷は、第
1図に一点鎖線の矢印で示すように、次の水平BLK期
間の時刻t3で垂直COD最終電極φVL5から水平C
CD6の転送電極φH1,φH!の双方に転送される。
時刻t3で垂直CCD最終電極φVLsから水平CCD
6の転送電極φH1゜φH1の双方に電荷が転送された
後、垂直CCD最終電極φVLsは次の走査線の信号電
荷を時刻t、Iで垂直CCD4の転送電極φv4から受
け取るために、時刻t、I より前の時刻t!で電荷を
蓄積する動作状態となるように、駆動される。
6の転送電極φH1゜φH1の双方に電荷が転送された
後、垂直CCD最終電極φVLsは次の走査線の信号電
荷を時刻t、Iで垂直CCD4の転送電極φv4から受
け取るために、時刻t、I より前の時刻t!で電荷を
蓄積する動作状態となるように、駆動される。
次に、二つの水平C0D(CCDa)6.(CCDb)
7へこの信号電荷を振り分ける。この信号電荷の振υ分
けは、まず時刻t、で二つの水平C0D6゜7に転送さ
れてきた信号電荷のうち第n番目の垂直CCD4からの
信号電荷は時刻t、〜時刻t、の間、水平CCD6の転
送電極φH!でとどめられ、一方第n+1番目の垂直C
0D4からの信号電荷は時刻t4 で水平CCD6の転
送電極φH1から転送ゲート電極φT8に転送され、次
いでこの転送ゲートを極φT8を介して時刻t、で水平
CCD7の転送電極φH7に転送されて信号電荷が振9
分けられる。この信号電荷の振り分けは従来と同様であ
る。二つの水平CCD6.7に転送されて振9分けられ
た信号電荷は水平CCD6,7共に転送電極φH2に保
持される。この後、水平転送を行ない、出力回路9,1
0を経由して時系列映像信号として出力される。
7へこの信号電荷を振り分ける。この信号電荷の振υ分
けは、まず時刻t、で二つの水平C0D6゜7に転送さ
れてきた信号電荷のうち第n番目の垂直CCD4からの
信号電荷は時刻t、〜時刻t、の間、水平CCD6の転
送電極φH!でとどめられ、一方第n+1番目の垂直C
0D4からの信号電荷は時刻t4 で水平CCD6の転
送電極φH1から転送ゲート電極φT8に転送され、次
いでこの転送ゲートを極φT8を介して時刻t、で水平
CCD7の転送電極φH7に転送されて信号電荷が振9
分けられる。この信号電荷の振り分けは従来と同様であ
る。二つの水平CCD6.7に転送されて振9分けられ
た信号電荷は水平CCD6,7共に転送電極φH2に保
持される。この後、水平転送を行ない、出力回路9,1
0を経由して時系列映像信号として出力される。
以上の説明から明らかなように、撮像部と水平転送部と
を接続する垂直CCD最終電極が垂直CODから順次垂
直転送されてきた信号電荷を次の水平BLK期間まで保
持して遅延する動作を行なう状態に駆動することによシ
、垂直CCDから水平CCDへの信号電荷の転送を水平
BLK期間の初期に行なうことが可能であり、かつ垂直
CODの垂直転送を垂直CCD最終電極から水平COD
への転送とは独立して行なわれるから垂直転送り口、り
φ■1〜φv4のパルス幅を十分長くできる。
を接続する垂直CCD最終電極が垂直CODから順次垂
直転送されてきた信号電荷を次の水平BLK期間まで保
持して遅延する動作を行なう状態に駆動することによシ
、垂直CCDから水平CCDへの信号電荷の転送を水平
BLK期間の初期に行なうことが可能であり、かつ垂直
CODの垂直転送を垂直CCD最終電極から水平COD
への転送とは独立して行なわれるから垂直転送り口、り
φ■1〜φv4のパルス幅を十分長くできる。
なお、以上の説明では、二次元COD撮r#を素子が二
つの水平CODを有する構成について述べたが、水平C
CDが一つあるいは三つ以上の複数の場合についても全
く同様の駆動方法で垂直転送クロックφv0〜φ■、の
パルス幅を十分長くできることは詳細な説明から明らか
である。この場合の二次元CCD撮像素子の構成および
駆動パルス波形は当業者には容易に推考できるから詳細
な説明は省略する。
つの水平CODを有する構成について述べたが、水平C
CDが一つあるいは三つ以上の複数の場合についても全
く同様の駆動方法で垂直転送クロックφv0〜φ■、の
パルス幅を十分長くできることは詳細な説明から明らか
である。この場合の二次元CCD撮像素子の構成および
駆動パルス波形は当業者には容易に推考できるから詳細
な説明は省略する。
以上述べたとおり、本発明によれば、転送効率の劣化が
無く、かつ転送電荷量が十分にとれる動作条件で二次元
CCD撮像素子を駆動することができる。この結果、多
画素化および高密度化に伴う駆動の問題が無く、容易に
高い解像度を持つ二次元CCD撮像素子を用いた二次元
CCD撮像装置が実現できる。
無く、かつ転送電荷量が十分にとれる動作条件で二次元
CCD撮像素子を駆動することができる。この結果、多
画素化および高密度化に伴う駆動の問題が無く、容易に
高い解像度を持つ二次元CCD撮像素子を用いた二次元
CCD撮像装置が実現できる。
第1図は本発明の二次元CCD撮像素子の駆動方法の一
実施例を示す駆動パルス波形図、第2図は従来の二次元
CCD撮像素子の一例を示す構成図、第3図および第4
図は撮像部から水平転送部への信号電荷の振り分は部分
の電荷転送部の構成および従来の動作を説明する駆動波
形を示す図である。 φV、〜φv4・・・・・・垂直CCDに印加されるパ
ル(夢シ′ ス、φvL垂直CCD最終電極に印加されるパルス、φ
HI、φH2・・・・・・水平CCDに印加されるパル
ス、φT・・・・・・転送ゲート電極に印加されるパル
ス。 湾1図 どpvイ 84図
実施例を示す駆動パルス波形図、第2図は従来の二次元
CCD撮像素子の一例を示す構成図、第3図および第4
図は撮像部から水平転送部への信号電荷の振り分は部分
の電荷転送部の構成および従来の動作を説明する駆動波
形を示す図である。 φV、〜φv4・・・・・・垂直CCDに印加されるパ
ル(夢シ′ ス、φvL垂直CCD最終電極に印加されるパルス、φ
HI、φH2・・・・・・水平CCDに印加されるパル
ス、φT・・・・・・転送ゲート電極に印加されるパル
ス。 湾1図 どpvイ 84図
Claims (1)
- 入射光を受けて光電変換する複数個の受光素子と前記受
光素子で光電変換され蓄積された被写体からの入射光に
対応した信号電荷を一定周期ごとに読み出して垂直走査
方向に順次転送する複数個の垂直電荷結合素子とから成
る撮像部と、この撮像部から垂直転送されてきた信号電
荷を水平走査方向に順次転送する水平転送部と、この水
平転送部から転送されてくる信号電荷を受け電圧信号に
変換する出力部と前記撮像部と前記水平転送部とを接続
する垂直電荷結合素子最終電極とを備える二次元CCD
撮像素子を駆動する方法において、前記垂直電荷結合素
子から順次垂直転送されてくる信号電荷を受け取るため
に水平転送クロックの停止している水平プランキング期
間に前記最終電極が保持した一本前の水平走査線に相当
する信号電荷を前記水平転送部へ転送し、次に前記垂直
電荷結合素子から順次垂直転送されてくる前記一本前の
水平走査線の次の走査線の信号電荷を前記最終電極に転
送し次の水平プランキング期間まで前記最終電極で保持
して遅延し、前記次の水平プランキング期間にこの保持
された信号電荷を前記水平転送部へ転送するように前記
最終電極を駆動することを特徴とする二次元CCD撮像
素子の駆動方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62058036A JPH0773348B2 (ja) | 1987-03-13 | 1987-03-13 | 二次元ccd撮像素子の駆動方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62058036A JPH0773348B2 (ja) | 1987-03-13 | 1987-03-13 | 二次元ccd撮像素子の駆動方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63224484A true JPS63224484A (ja) | 1988-09-19 |
JPH0773348B2 JPH0773348B2 (ja) | 1995-08-02 |
Family
ID=13072706
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP62058036A Expired - Lifetime JPH0773348B2 (ja) | 1987-03-13 | 1987-03-13 | 二次元ccd撮像素子の駆動方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0773348B2 (ja) |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6153766A (ja) * | 1984-08-24 | 1986-03-17 | Hitachi Ltd | インタ−ライン型電荷転送撮像素子 |
-
1987
- 1987-03-13 JP JP62058036A patent/JPH0773348B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6153766A (ja) * | 1984-08-24 | 1986-03-17 | Hitachi Ltd | インタ−ライン型電荷転送撮像素子 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0773348B2 (ja) | 1995-08-02 |
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