JPS63114377A - 電荷転送撮像装置の駆動方法 - Google Patents
電荷転送撮像装置の駆動方法Info
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- JPS63114377A JPS63114377A JP61259156A JP25915686A JPS63114377A JP S63114377 A JPS63114377 A JP S63114377A JP 61259156 A JP61259156 A JP 61259156A JP 25915686 A JP25915686 A JP 25915686A JP S63114377 A JPS63114377 A JP S63114377A
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- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 14
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims description 17
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 11
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 2
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 abstract description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 1
- 238000005468 ion implantation Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000037303 wrinkles Effects 0.000 description 1
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)
本発明は電荷転送撮像装置、特にインターライン転送型
電荷転送撮像装置の駆動方法に関する。
電荷転送撮像装置の駆動方法に関する。
(従来の技術)
第4図は、インターライン転送型電荷転送撮像装置の構
成の一例(特願昭55−51271および特願昭55−
130517 )であり、光電変換素子(以後フォトダ
イオードと記す)41とトランスファゲートSET域4
2、垂直シフトレジスタ43、水平シフトレジスタ44
、電荷検出部45を備えている。
成の一例(特願昭55−51271および特願昭55−
130517 )であり、光電変換素子(以後フォトダ
イオードと記す)41とトランスファゲートSET域4
2、垂直シフトレジスタ43、水平シフトレジスタ44
、電荷検出部45を備えている。
標準テレビジョン方式に適合した2対1インタ一レース
動作によるフィールド蓄積駆動の例を第5図に示す(公
告昭60−46594)。同図の例では、フォトダイオ
ード2個に対して一段が構成されている4相駆動の垂直
シフトレジスタを仮定し、また、トランスファゲート電
極は垂直転送電極Φw1およびΦ9.が兼ねているもの
とする。同図(a)。
動作によるフィールド蓄積駆動の例を第5図に示す(公
告昭60−46594)。同図の例では、フォトダイオ
ード2個に対して一段が構成されている4相駆動の垂直
シフトレジスタを仮定し、また、トランスファゲート電
極は垂直転送電極Φw1およびΦ9.が兼ねているもの
とする。同図(a)。
(b)は垂直ブランキング期間中にΦv1〜Φ、4に印
加されるパルス波形、(c)、(d)は前記パルスによ
る素子の駆動を示す模式図であり、←a)、(c)が第
1フイールド、(b)、(d)が第2フイールドに対応
している。第1フイールドでは、ΦVl+ Φ、4が■
1、Φ0.ΦV、が■、の状態のとき期間■でΦ9.を
■8状態にすることによってトランスファゲート領域を
オン状態とし、フォトダイオード51.53に蓄積され
た信号電荷を対応する垂直シフトレジスタに読み出す0
次に、期間■で前記信号電荷を3段垂直転送しΦ1M
+Φ、3下に蓄積する。その後、期間■でΦ9.を■。
加されるパルス波形、(c)、(d)は前記パルスによ
る素子の駆動を示す模式図であり、←a)、(c)が第
1フイールド、(b)、(d)が第2フイールドに対応
している。第1フイールドでは、ΦVl+ Φ、4が■
1、Φ0.ΦV、が■、の状態のとき期間■でΦ9.を
■8状態にすることによってトランスファゲート領域を
オン状態とし、フォトダイオード51.53に蓄積され
た信号電荷を対応する垂直シフトレジスタに読み出す0
次に、期間■で前記信号電荷を3段垂直転送しΦ1M
+Φ、3下に蓄積する。その後、期間■でΦ9.を■。
状態にし、フォトダイオード52.54に蓄積された信
号電荷を読み出し、それぞれ51.53の信号電荷と混
合され、前記混合電荷を第1フイールドの単位画素57
.58の信号として順次出力する。また、第2フイール
ドでは、期間■でフォトダイオード52に蓄積されてい
れている信号電荷を読み出し、期間■で3段垂直転送す
る。次に期間■でフォトダイオード53に蓄積されてい
る信号電荷を読み出し、前記信号電荷と混合し、第2フ
イールドの単位画素59の信号として順次出力する。以
上のようにして2対1のインターレース動作によるフィ
ールド蓄積駆動が実現できる。
号電荷を読み出し、それぞれ51.53の信号電荷と混
合され、前記混合電荷を第1フイールドの単位画素57
.58の信号として順次出力する。また、第2フイール
ドでは、期間■でフォトダイオード52に蓄積されてい
れている信号電荷を読み出し、期間■で3段垂直転送す
る。次に期間■でフォトダイオード53に蓄積されてい
る信号電荷を読み出し、前記信号電荷と混合し、第2フ
イールドの単位画素59の信号として順次出力する。以
上のようにして2対1のインターレース動作によるフィ
ールド蓄積駆動が実現できる。
(発明が解決しようとする問題点)
第5図の例では、フォトダイオード2個に対応して垂直
シフトレジスタ1段の転送電極が構成されているために
、すべてのフォトダイオードに蓄積されている信号電荷
を同時に垂直シフトレジスタに読み出して、各フォトダ
イオードを単位画素とする信号を順次出力することは不
可能である。
シフトレジスタ1段の転送電極が構成されているために
、すべてのフォトダイオードに蓄積されている信号電荷
を同時に垂直シフトレジスタに読み出して、各フォトダ
イオードを単位画素とする信号を順次出力することは不
可能である。
すなわち、第5図に示した構成、駆動方法では、ノンイ
ンターレース動作による高品質な画像を得ることは不可
能である。
ンターレース動作による高品質な画像を得ることは不可
能である。
また、第2図は第5図と同様に4相駆動の垂直シフトレ
ジスタを備えた電荷転送撮像装置の構成を示す模式図で
、21〜23はフォトダイオード、24はトランスファ
ゲート領域、25は垂直シフトレジスタを示す。同図で
は、フォトダイオード21〜23それぞれ1個に対応し
て垂直レジスタの転送電極Φ、l〜Φv4が1段構成さ
れている。また、ΦV、がトランスファゲート電極を兼
ねている。そのため、各フォトダイオードに蓄積された
信号電荷をすべて同時に垂直シフトレジスタに読み出し
て、各フォトダイオードを単位画素とする信号を順次出
力するノンインターレース動作による駆動が可能である
。しかし、フォトダイオードから読み出された信号はす
べて同時に垂直シフトレジスタを転送されるために、第
5図に示したように垂直シフトレジスタ内で垂直方向に
隣接する2個のフォトダイオードの信号を混合して単位
画素の信号として出力するインターレース動作の駆動は
不可能である。
ジスタを備えた電荷転送撮像装置の構成を示す模式図で
、21〜23はフォトダイオード、24はトランスファ
ゲート領域、25は垂直シフトレジスタを示す。同図で
は、フォトダイオード21〜23それぞれ1個に対応し
て垂直レジスタの転送電極Φ、l〜Φv4が1段構成さ
れている。また、ΦV、がトランスファゲート電極を兼
ねている。そのため、各フォトダイオードに蓄積された
信号電荷をすべて同時に垂直シフトレジスタに読み出し
て、各フォトダイオードを単位画素とする信号を順次出
力するノンインターレース動作による駆動が可能である
。しかし、フォトダイオードから読み出された信号はす
べて同時に垂直シフトレジスタを転送されるために、第
5図に示したように垂直シフトレジスタ内で垂直方向に
隣接する2個のフォトダイオードの信号を混合して単位
画素の信号として出力するインターレース動作の駆動は
不可能である。
本発明の目的は、このような従来の欠点を除去した新し
い電荷転送撮像装置の駆動方法を提供することにある。
い電荷転送撮像装置の駆動方法を提供することにある。
(問題点を解決するための手段)
本発明によれば、半導体基板上に二次元的に配列された
複数の光電変換素子と、前記各光電変換素子に対応して
一段の転送電極が形成された垂直シフトレジスタと、前
記光電変換素子の信号電荷を対応する前記垂直シフトレ
ジスタに転送するトランスファゲート領域と、前記垂直
シフトレジスタ列の並列転送電荷を順次読み出す水平シ
フトレジスタとを少なくとも備えた電荷転送撮像装置の
駆動方法であって、第1のフィールドでは、垂直方向に
隣接する2つの光電変換素子の信号電荷を水平シフトレ
ジスタ内で混合した後に、前記混合電荷を単位画素信号
電荷として順次転送出力し、第2のフィールドでは第1
のフィールドとは異なる組合わせで垂直方向に隣接する
2つの光電変換素子の信号電荷を水平シフトレジスタ内
で混合し、単位画素信号電荷として順次出力する電荷転
送撮像装置の駆動方法が得られる。
複数の光電変換素子と、前記各光電変換素子に対応して
一段の転送電極が形成された垂直シフトレジスタと、前
記光電変換素子の信号電荷を対応する前記垂直シフトレ
ジスタに転送するトランスファゲート領域と、前記垂直
シフトレジスタ列の並列転送電荷を順次読み出す水平シ
フトレジスタとを少なくとも備えた電荷転送撮像装置の
駆動方法であって、第1のフィールドでは、垂直方向に
隣接する2つの光電変換素子の信号電荷を水平シフトレ
ジスタ内で混合した後に、前記混合電荷を単位画素信号
電荷として順次転送出力し、第2のフィールドでは第1
のフィールドとは異なる組合わせで垂直方向に隣接する
2つの光電変換素子の信号電荷を水平シフトレジスタ内
で混合し、単位画素信号電荷として順次出力する電荷転
送撮像装置の駆動方法が得られる。
(作用)
本発明は、各フォトダイオードに対応して1段の垂直転
送電極が構成されている電荷転送撮像装置に適用される
駆動方法であって、垂直方向に隣接する2個のフォトダ
イオードの信号電荷を水平シフトレジスタで混合するこ
とによって標準テレビジョン方式に適合したインターレ
ース動作による駆動方法を実現する。
送電極が構成されている電荷転送撮像装置に適用される
駆動方法であって、垂直方向に隣接する2個のフォトダ
イオードの信号電荷を水平シフトレジスタで混合するこ
とによって標準テレビジョン方式に適合したインターレ
ース動作による駆動方法を実現する。
(実施例)
第3図は電荷転送撮像装置の垂直シフトレジスタと水平
シフトレジスタの接続部を示す平面図で、31は垂直シ
フトレジスタの転送チャネル、32は垂直シフトレジス
タの一転送電極、33は垂直シフトレジスタの最終電極
、34は水平シフトレジスタの転送チャネル、35は水
平シフトレジスタの転送電極、36は例えば、イオン打
込によって形成したバリヤ領域である。第1図は本発明
による電荷転送撮像装置の駆動方法の一実施例を示す図
で、上段は第3図に示した各電極に水平ブランキング期
間に印加されるパルス波形を、下段は第3図A−A’の
一点鎖線に沿った電極の断面および信号電荷転送を模式
的に表わした電位分布である。
シフトレジスタの接続部を示す平面図で、31は垂直シ
フトレジスタの転送チャネル、32は垂直シフトレジス
タの一転送電極、33は垂直シフトレジスタの最終電極
、34は水平シフトレジスタの転送チャネル、35は水
平シフトレジスタの転送電極、36は例えば、イオン打
込によって形成したバリヤ領域である。第1図は本発明
による電荷転送撮像装置の駆動方法の一実施例を示す図
で、上段は第3図に示した各電極に水平ブランキング期
間に印加されるパルス波形を、下段は第3図A−A’の
一点鎖線に沿った電極の断面および信号電荷転送を模式
的に表わした電位分布である。
第1図の実施例では、第2図と同様にフォトダイオード
1個に対応して1段の転送電極が構成されている4相駆
動の垂直シフトレジスタを仮定している。また、第3図
において水平シフトレジスタは2相駆動と仮定する。以
下、第1図〜第3図を用いて本発明を説明する。
1個に対応して1段の転送電極が構成されている4相駆
動の垂直シフトレジスタを仮定している。また、第3図
において水平シフトレジスタは2相駆動と仮定する。以
下、第1図〜第3図を用いて本発明を説明する。
第1図においてΦVLには直流バイアスが加わっている
ものとする。垂直シフトレジスタをΦv4電極32まで
転送されてきた一つのフォトダイオードの信号電荷11
は■の期間にΦv4に印加されるパルスがオンからオフ
になることによってΦVL下のバリヤ電位を越えて水平
シフトレジスタ34のΦ■電極下に転送、蓄積される。
ものとする。垂直シフトレジスタをΦv4電極32まで
転送されてきた一つのフォトダイオードの信号電荷11
は■の期間にΦv4に印加されるパルスがオンからオフ
になることによってΦVL下のバリヤ電位を越えて水平
シフトレジスタ34のΦ■電極下に転送、蓄積される。
さらに、前記フォトダイオードと垂直方向に隣接するフ
ォトダイオ−、ドの信号電荷12が垂直シフトレジスタ
を転送されて、■の期間にΦ9.に印加されるパルスが
オンからオフになることによってΦVL下のバリヤ電位
を越えて水平シフトレジスタ34のΦH1電極下に転送
される。この間Φ。電極下に蓄積されている電荷11は
そのままの位置にとどまっており、前記電荷12と混合
される。その後、この混合電荷を単位画素信号として水
平シフトレジスタ中を通常の駆動により電荷転送される
。このように、垂直方向に隣接する2つのフォトダイオ
ードの信号を混合する際に、例えば、第1フイールドで
は第2図の2つのフォトダイオード21および22の信
号電荷を、第2フイールドでは22および23の信号電
荷をそれぞれ混合して単位画素の信号電荷とすることに
よって、第5図に示した従来例と同様に、標準テレビジ
ョン方式に適合したインクレース動作によるフィールド
蓄積駆動方法が実現できる。
ォトダイオ−、ドの信号電荷12が垂直シフトレジスタ
を転送されて、■の期間にΦ9.に印加されるパルスが
オンからオフになることによってΦVL下のバリヤ電位
を越えて水平シフトレジスタ34のΦH1電極下に転送
される。この間Φ。電極下に蓄積されている電荷11は
そのままの位置にとどまっており、前記電荷12と混合
される。その後、この混合電荷を単位画素信号として水
平シフトレジスタ中を通常の駆動により電荷転送される
。このように、垂直方向に隣接する2つのフォトダイオ
ードの信号を混合する際に、例えば、第1フイールドで
は第2図の2つのフォトダイオード21および22の信
号電荷を、第2フイールドでは22および23の信号電
荷をそれぞれ混合して単位画素の信号電荷とすることに
よって、第5図に示した従来例と同様に、標準テレビジ
ョン方式に適合したインクレース動作によるフィールド
蓄積駆動方法が実現できる。
なお、本実施例では4相駆動の垂直シフトレジスタの場
合を示したが、4相駆動以外の垂直レジスタを用いても
同様の動作をさせることができるのは明らかである。
合を示したが、4相駆動以外の垂直レジスタを用いても
同様の動作をさせることができるのは明らかである。
(発明の効果)
以上説明したように、本発明の駆動方法によれば、水平
シフトレジスタ内で垂直方向に隣接する2つのフォトダ
イオードの信号電荷を混合するために、各フォトダイオ
ードに対応して一段の転送電極が構成された電荷転送撮
像装置において、標準テレビジぢン方式に適合した2対
1インタ一レース動作による駆動が実現できる。
シフトレジスタ内で垂直方向に隣接する2つのフォトダ
イオードの信号電荷を混合するために、各フォトダイオ
ードに対応して一段の転送電極が構成された電荷転送撮
像装置において、標準テレビジぢン方式に適合した2対
1インタ一レース動作による駆動が実現できる。
第4図はインターライン転送型電荷転送撮像装置の構成
を示す図、第2図は本発明を説明するための電荷転送撮
像装置の模式図、第3図はTs、荷転送撮像装置の垂直
シフトレジスタと水平シフトレジスタの接続部を示す図
、第1図は本発明による第3図の各電極に印加されるパ
ルス波形ならびに、第3図A−A’に沿った転送電極構
成および信号電荷の転送を模式的に示した電位分布を示
す図、第5図は従来の駆動方法による垂直転送電極に印
加されるパルス波形ならびにインターレース動作を模式
的に示した図である。 図において、11〜13はフォトダイオードに蓄積され
ていた信号電荷、21〜23.41.51〜54はフォ
トダイオード、24.42.55はトランスファゲート
領域、25.43.56は垂直シフトレジスタ、31は
垂直シフトレジスタの転送チャネル、32は垂直シフト
レジスタの転送電極、33は垂直シフトレジスタの最終
電極、34は水平シフトレジスタの転送チャネル、35
は水平シフトレジスタの転送電極、36はバリヤ頭載、
44は水平シフトレジスタ、45は電荷検出部、57.
58は第1フイールドの単位画素、59は第2フイール
ドの単位画素をそれぞれ示す。 代理人 弁理士 本 庄 伸 介 第1rlA・ 21〜23・・−フlトダイ才一ド 24 −−− )ラシス々イード儒0べ25−−−き
、13−−7)+−ジスフ第2図 31 −−− を直シワトレジス1緘矛イキル32
−−− 1!JLシフトL3’スタf良色を極33−1
−−、!シフトL−ジスタ最M杢し34−m−氷キシグ
トしシ゛スタ駒U慕矛〒キル35−−− 水手シ伊トし
ジメタ1艮蓬電梧36−−−バリル傾rべ 第3図 41−−−フォトグイオード 42−)ランスフ1ケ゛−ト乍負幻( 43−f、Lシフトしジスタ 44− 木乎シフトしジスク 45− 電盾硬払部 第4図 (a) (b) 55 ・・−トラ〉スフtゲ−)flu父 59
−$2 々−ル1q岸a、ジ峯ss−を直!−づトνシ
スタ
を示す図、第2図は本発明を説明するための電荷転送撮
像装置の模式図、第3図はTs、荷転送撮像装置の垂直
シフトレジスタと水平シフトレジスタの接続部を示す図
、第1図は本発明による第3図の各電極に印加されるパ
ルス波形ならびに、第3図A−A’に沿った転送電極構
成および信号電荷の転送を模式的に示した電位分布を示
す図、第5図は従来の駆動方法による垂直転送電極に印
加されるパルス波形ならびにインターレース動作を模式
的に示した図である。 図において、11〜13はフォトダイオードに蓄積され
ていた信号電荷、21〜23.41.51〜54はフォ
トダイオード、24.42.55はトランスファゲート
領域、25.43.56は垂直シフトレジスタ、31は
垂直シフトレジスタの転送チャネル、32は垂直シフト
レジスタの転送電極、33は垂直シフトレジスタの最終
電極、34は水平シフトレジスタの転送チャネル、35
は水平シフトレジスタの転送電極、36はバリヤ頭載、
44は水平シフトレジスタ、45は電荷検出部、57.
58は第1フイールドの単位画素、59は第2フイール
ドの単位画素をそれぞれ示す。 代理人 弁理士 本 庄 伸 介 第1rlA・ 21〜23・・−フlトダイ才一ド 24 −−− )ラシス々イード儒0べ25−−−き
、13−−7)+−ジスフ第2図 31 −−− を直シワトレジス1緘矛イキル32
−−− 1!JLシフトL3’スタf良色を極33−1
−−、!シフトL−ジスタ最M杢し34−m−氷キシグ
トしシ゛スタ駒U慕矛〒キル35−−− 水手シ伊トし
ジメタ1艮蓬電梧36−−−バリル傾rべ 第3図 41−−−フォトグイオード 42−)ランスフ1ケ゛−ト乍負幻( 43−f、Lシフトしジスタ 44− 木乎シフトしジスク 45− 電盾硬払部 第4図 (a) (b) 55 ・・−トラ〉スフtゲ−)flu父 59
−$2 々−ル1q岸a、ジ峯ss−を直!−づトνシ
スタ
Claims (1)
- 半導体基板上に二次元的に配列された複数の光電変換素
子と、前記各光電変換素子に対応して一段の転送電極が
形成された垂直シフトレジスタ列と、前記光電変換素子
の信号電荷を対応する前記垂直シフトレジスタに転送す
るトランスファゲート領域と、前記垂直シフトレジスタ
列の並列転送電荷を順次読み出す水平シフトレジスタと
を少なくとも備えた電荷転送撮像装置の駆動方法におい
て:第1のフィールドでは、垂直方向に隣接する2つの
光電変換素子の信号電荷を水平シフトレジスタ内で混合
した後に、前記混合電荷を単位画素信号電荷として順次
転送出力し;第2のフィールドでは、第1のフィールド
とは異なる組合わせで垂直方向に隣接する2つ光電変換
素子の信号電荷を水平シフトレジスタ内で混合し、単位
画素信号電荷として順次出力する電荷転送撮像装置の駆
動方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61259156A JPS63114377A (ja) | 1986-10-30 | 1986-10-30 | 電荷転送撮像装置の駆動方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61259156A JPS63114377A (ja) | 1986-10-30 | 1986-10-30 | 電荷転送撮像装置の駆動方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63114377A true JPS63114377A (ja) | 1988-05-19 |
Family
ID=17330121
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP61259156A Pending JPS63114377A (ja) | 1986-10-30 | 1986-10-30 | 電荷転送撮像装置の駆動方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS63114377A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0239784A (ja) * | 1988-07-29 | 1990-02-08 | Sony Corp | 固体撮像装置 |
JPH03166875A (ja) * | 1989-11-27 | 1991-07-18 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 固体撮像装置の駆動方法 |
JPH04207486A (ja) * | 1990-11-30 | 1992-07-29 | Fuji Photo Film Co Ltd | 固体撮像装置 |
JPH0856312A (ja) * | 1994-08-11 | 1996-02-27 | Nec Corp | 固体撮像素子及びその駆動方法 |
-
1986
- 1986-10-30 JP JP61259156A patent/JPS63114377A/ja active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0239784A (ja) * | 1988-07-29 | 1990-02-08 | Sony Corp | 固体撮像装置 |
JPH03166875A (ja) * | 1989-11-27 | 1991-07-18 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 固体撮像装置の駆動方法 |
JPH04207486A (ja) * | 1990-11-30 | 1992-07-29 | Fuji Photo Film Co Ltd | 固体撮像装置 |
JPH0856312A (ja) * | 1994-08-11 | 1996-02-27 | Nec Corp | 固体撮像素子及びその駆動方法 |
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