JP3087731B2 - Imaging device with variable imaging light quantity - Google Patents

Imaging device with variable imaging light quantity

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JP3087731B2
JP3087731B2 JP10243237A JP24323798A JP3087731B2 JP 3087731 B2 JP3087731 B2 JP 3087731B2 JP 10243237 A JP10243237 A JP 10243237A JP 24323798 A JP24323798 A JP 24323798A JP 3087731 B2 JP3087731 B2 JP 3087731B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は人工衛星等に搭載さ
れ地球を含む天体表面等を撮像する撮像装置に関し、特
に人工衛星の進行方向を走査方向とする走査周期を分割
し、各分割区間ごとに部分的な地表画素を撮像する撮像
装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image pickup apparatus mounted on an artificial satellite or the like for imaging the surface of a celestial body or the like including the earth. The present invention relates to an imaging device for imaging a partial ground surface pixel.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に人工衛星等に搭載され、天体表面
等を撮像する撮像装置は小型化、軽量化、画素間配列精
度の高精度化を図る等の目的で、一次元CCDなどライ
ン状の多素子センサを使用して電子走査を行う方式を採
用するものが多くなってきている。一次元CCDは光電
変換部、電荷転送用レジスタなどから構成される。光電
変換部はシリコンフォトダイオードであり、シリコンフ
ォトダイオードを5000以上連ねた構造を有する一次
元CCDも一般的になっている。
2. Description of the Related Art In general, an image pickup device mounted on an artificial satellite or the like and for picking up an image of the surface of a celestial body or the like has a linear shape such as a one-dimensional CCD for the purpose of miniaturization, weight reduction, and high accuracy of pixel-to-pixel arrangement. Many adopt a method of performing electronic scanning using a multi-element sensor. The one-dimensional CCD includes a photoelectric conversion unit, a charge transfer register, and the like. The photoelectric conversion unit is a silicon photodiode, and a one-dimensional CCD having a structure in which 5000 or more silicon photodiodes are connected is also common.

【0003】図6に従来の撮像装置による撮像概念図を
示す。2は光学系、11は人工衛星、12は瞬時視野、
12aは瞬時視野12を走査方向に2等分した2等分瞬
時視野、13は地表画素である。ここでは、走査開始時
点の直下から走査終了時点の直下までを1つの地表画素
と考えるのが適当であり、2個の瞬時視野12と2個の
2等分瞬時視野12aとでL[m]×L[m]の地表画
素13を構成している。地球表面の撮像を行う撮像装置
において、瞬時視野12が、L[m]×L[m]の正方
形の地表画素13を人工衛星11の進行方向である走査
方向にN分割(Nは正の整数)した横長の形の一次元C
CDを用いた場合、従来の撮像装置では図6に示される
ように1走査周期の開始から終了までのT[sec]の
時間で入射光を取り込み撮像を行っている。ここに走査
周期T[sec]は地表画素13の一辺の長さL[m]
を、瞬時視野12の地表速度V[m/sec]で走査す
るのに要する時間で、T[sec]=L[m]/V[m
/sec]となる。
FIG. 6 shows a conceptual diagram of imaging by a conventional imaging device. 2 is an optical system, 11 is an artificial satellite, 12 is an instantaneous field of view,
Reference numeral 12a denotes a bisecting instantaneous visual field obtained by bisecting the instantaneous visual field 12 in the scanning direction, and 13 denotes a ground surface pixel. Here, it is appropriate to consider one ground pixel from immediately below the scanning start point to immediately below the scanning end point, and L [m] in the two instantaneous visual fields 12 and the two equally-divided instantaneous visual fields 12a. × L [m] of the ground surface pixels 13. In an imaging apparatus for imaging the earth's surface, an instantaneous visual field 12 divides a square ground surface pixel 13 of L [m] × L [m] into N parts in a scanning direction which is a traveling direction of the artificial satellite 11 (N is a positive integer). ) One-dimensional C in a horizontally long shape
In the case of using a CD, a conventional imaging device captures incident light and captures an image at a time T [sec] from the start to the end of one scanning cycle as shown in FIG. Here, the scanning cycle T [sec] is the length L [m] of one side of the ground pixel 13
Is the time required to scan at the ground surface velocity V [m / sec] of the instantaneous visual field 12, and T [sec] = L [m] / V [m
/ Sec].

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】人工衛星に搭載して地
表面の撮像を行う撮像装置の設計においては小型化、軽
量化および高信頼性化のため光学系の絞りは一般的に固
定である。このため、光学系のFナンバは入射光量の少
ない場合にもS/Nが確保され、入射光量の多い場合に
は一次元CCDの入力が飽和しないようトレードオフを
行って決める必要があった。本発明によればこのトレー
ドオフを減らすという課題を解決することが出来る。
In the design of an image pickup apparatus mounted on an artificial satellite for picking up an image of the earth's surface, the aperture of the optical system is generally fixed for miniaturization, weight reduction and high reliability. . For this reason, the F / No. Of the optical system needs to be determined by performing a trade-off so that the input / output of the one-dimensional CCD does not saturate when the incident light amount is large, while the S / N is secured even when the incident light amount is small. According to the present invention, the problem of reducing this trade-off can be solved.

【0005】また、一次元CCDを用いた撮像では一次
元CCDと撮像対象表面とを相対的に動かして走査する
必要があり、このため走査方向のMTF(Modula
tion Transfer Function)が、
走査方向に垂直な方向に比べて劣化するので、改善する
ことが課題であった。本発明によれば、撮像対象からの
入射光量が十分多い場合でもこれらの課題を解決するこ
とが出来る。
Further, in imaging using a one-dimensional CCD, it is necessary to perform scanning by moving the one-dimensional CCD and the surface of the object to be imaged relatively. Therefore, an MTF (Modula) in the scanning direction is required.
Tion Transfer Function)
Since it deteriorates compared to the direction perpendicular to the scanning direction, it is a problem to improve it. According to the present invention, these problems can be solved even when the amount of incident light from the imaging target is sufficiently large.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】前述の課題を解決するた
めに、請求項1の発明は、一次元光検出器素子アレーの
瞬時視野が地表画素を人工衛星の進行方向にN(Nは正
の整数)分割した横長の形の場合、前記進行方向を走査
方向とする走査周期を前記地表画素の分割数と同じく
分割し、各N分割区間ごとに部分的な前記地表画素を撮
像するように前記一次元光検出器素子アレーの動作タイ
ミングを制御し、前記地表画素からの入射光量が多い場
合には撮像する時間を走査する時間より短くして前記走
査方向のMTF(Modulation Transf
er Function)の劣化を改善する。
In order to solve the above-mentioned problem, according to the first aspect of the present invention, the instantaneous field of view of the one-dimensional photodetector element array is such that the ground surface pixels are N (N is positive) in the traveling direction of the satellite. In the case of the divided horizontally long form, the scanning cycle in which the traveling direction is the scanning direction is set to N , the same as the division number of the ground pixel.
Divided, it controls the operation timing of the one-dimensional light detector element array to image partial the ground pixels in each N divided intervals, the amount of incident light from the surface pixels is large situ
In this case, make the scanning time shorter than the scanning time.
MTF (Modulation Transf)
that to improve the deterioration of er Function).

【0007】[0007]

【0008】また、請求項の発明は、走査開始信号と
撮像データ読み出しクロックと制御信号を供給するタイ
ミング制御回路と、前記走査開始信号と前記撮像データ
読み出しクロックとを受け取る前記一次元光検出器素子
アレーと、前記一次元光検出器素子アレーと前記地表画
素との間に設けた光学系と、前記撮像データ読み出しク
ロックに従って送出される撮像データを取り込み、前記
制御信号を受け取るサンプルホールド回路と、前記制御
信号を受け取り前記サンプルホールド回路からの前記撮
像データを取り込んでA/D変換するA/D変換器と、
前記制御信号を受け取り、前記走査周期内でN分割され
各N分割区間ごとに部分的な前記地表画素を撮像したN
個のA/D変換された前記撮像データを加算した後に地
上に伝送するためのフォーマットに編集するフォーマッ
タとで構成している。
[0008] The invention of claim 2 is the scanning start signal and the imaging data read clock and timing control circuit supplies a control signal, the one-dimensional photodetector to receive said scan start signal and the imaging data read clock An element array, the one-dimensional photodetector element array, and the ground image
An optical system provided between the element takes the imaging data transmitted in accordance with the imaging data read clock, and a sample-and-hold circuit for receiving the control signal, the imaging data from receiving the sample and hold circuit the control signal An A / D converter for capturing and A / D converting;
The control signal is received, and N is divided within the scanning cycle, and N is obtained by partially capturing the ground pixels in each of the N divided sections.
And a formatter for adding the A / D-converted image data to a format for transmission to the ground.

【0009】さらに、請求項の発明は、査開始信号
と撮像データ読み出しクロックと制御信号を供給するタ
イミング制御回路と、前記走査開始信号と前記撮像デー
タ読み出しクロックとを受け取る前記一次元光検出器素
子アレーと、前記一次元光検出器素子アレーと前記地表
画素との間に設けた光学系と、前記撮像データ読み出し
クロックに従って送出される撮像データを取り込み、前
記制御信号を受け取り、前記走査周期内でN分割され各
N分割区間ごとに部分的な前記地表画素を撮像したN個
のA/D変換された前記撮像データを加算するサンプル
ホールド回路と、前記制御信号を受け取り前記サンプル
ホールド回路からの前記撮像データを取り込んでA/D
変換するA/D変換器と、前記制御信号を受け取り、前
記撮像データを地上に伝送するためのフォーマットに編
集するフォーマッタとで構成している。
Furthermore, the invention of claim 3, run査start signal
Voyeur image data read clock and control supply to filter <br/> timing control circuit control signal, and the one-dimensional photodetector element array to receive said scan start signal and the imaging data read clock, the one-dimensional Photodetector element array and the ground surface
An optical science system provided between the pixel, the imaging data read clock captures an imaging data that is sent according to receiving said control signal, is divided into N by the scanning cycle partial each N divided section A sample-and-hold circuit for adding the N A / D-converted image data obtained by imaging the ground pixels, receiving the control signal, taking in the image data from the sample-and-hold circuit, and performing A / D conversion
It comprises an A / D converter for conversion, and a formatter for receiving the control signal and editing the imaging data into a format for transmission to the ground.

【0010】さらに、請求項の発明は、前記一次元光
検出器素子アレーは一次元CCDとしている。
Further, in the invention according to claim 4 , the one-dimensional photodetector element array is a one-dimensional CCD.

【0011】[0011]

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】本発明は、人工衛星等に搭載され
る一次元光検出器素子アレーを備える撮像装置の改良に
関するものである。なお、地球表面に関して説明する
が、他の惑星および月等の天体表面に適用できることは
言うまでもない。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention relates to an improvement in an imaging apparatus provided with a one-dimensional photodetector element array mounted on an artificial satellite or the like. Although the surface of the earth will be described, it is needless to say that the invention can be applied to the surface of other celestial bodies such as the planet and the moon.

【0013】本発明では、1走査周期をN(Nは正の整
数)分割し、各分割した区間で入射光を取り込んで撮像
を行う時間を地上からのコマンドで制御することによ
り、1走査周期で一次元光検出器素子アレーが受ける入
射光量を可変することが出来る。
In the present invention, one scanning period is divided into N (N is a positive integer), and the time for taking in the incident light and taking an image in each divided section is controlled by a command from the ground. Thus, the amount of incident light received by the one-dimensional photodetector element array can be varied.

【0014】これにより撮像対象表面からの入射光量の
ダイナミックレンジが大きくなるとともに、撮像時間が
走査周期に等しい従来の撮像装置では、走査方向のMT
F(Modulation Transfer Fun
ction)が、走査方向に垂直な方向のMTFに比べ
て劣化していたが、本発明の撮像装置では、撮像対象の
入射光量が多い場合は、撮像時間を走査周期より短くす
ることによりMTFの劣化を改善することが出来る。
As a result, the dynamic range of the amount of incident light from the surface of the object to be imaged becomes large, and in the conventional image pickup apparatus in which the image pickup time is equal to the scanning period, the MT in the scanning direction is
F (Modulation Transfer Fun
ction) is degraded compared to the MTF in the direction perpendicular to the scanning direction. However, in the imaging apparatus of the present invention, when the amount of incident light on the imaging target is large, the imaging time is made shorter than the scanning cycle to reduce the MTF. Deterioration can be improved.

【0015】本発明の実施の形態について図を参照しな
がら説明する。
An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

【0016】図1は本発明による撮像を示す概念図であ
る。ここではN=3とし、走査周期を3分割している。
2は光学系、11は人工衛星、12は瞬時視野、13は
地表画素である。ここでは、3個の瞬時視野12でL
[m]×L[m]の地表画素13を構成している。地球
表面の撮像を行う撮像装置において、地表での瞬時視野
12が、L[m]×L[m]の正方形の地表画素13を
人工衛星11の進行方向である走査方向に3分の1に分
割した横長の形をした一次元CCD1のような一次元光
検出器素子アレーを用いた場合、従来の撮像装置のよう
に1走査周期の開始から終了までのT[sec]の時間
で入射光を取り込んで撮像を行うことはしないで、撮像
区間であるQ[sec]の時間で撮像しており、その他
の時間は撮像していない。ここに走査周期T[sec]
は地表画素13の一辺の長さL[m]を、瞬時視野12
の地表速度V[m/sec]で走査するのに要する時間
で、T[sec]=L[m]/V[m/sec]とな
る。
FIG. 1 is a conceptual diagram showing an image pickup according to the present invention. Here, N = 3, and the scanning cycle is divided into three.
2 is an optical system, 11 is an artificial satellite, 12 is an instantaneous field of view, and 13 is a ground pixel. Here, L in three instantaneous visual fields 12
It constitutes [m] × L [m] ground pixels 13. In an imaging apparatus for imaging the earth's surface, the instantaneous field of view 12 on the earth's surface reduces the square ground surface pixel 13 of L [m] × L [m] to one third in the scanning direction which is the traveling direction of the artificial satellite 11. When a one-dimensional photodetector element array such as a horizontally-divided one-dimensional CCD 1 is used, incident light is emitted for a time T [sec] from the start to the end of one scanning cycle as in a conventional imaging device. Is not taken and imaging is performed, but imaging is performed during the time of Q [sec], which is the imaging section, and imaging is not performed at other times. Here, the scanning cycle T [sec]
Represents the length L [m] of one side of the ground pixel 13 in the instantaneous visual field 12
T [sec] = L [m] / V [m / sec], which is the time required for scanning at the ground speed V [m / sec].

【0017】図2は本発明の実施の形態を示すブロック
図である。一次元光検出器素子アレーとして一次元CC
D1を用いている。受光素子は一次元に配列された多数
の一次元CCD1で、その一次元配列方向は人工衛星1
1の進行方向に直交する方向である。一次元CCD1と
撮像対象表面10との間には、撮像対象表面10を一次
元CCD1に結像させるための光学系2が配置される。
光学系2は一定の視野を有し、その視野内の入射光9を
一次元CCD1に集光し、光像を一次元CCD1に結
ぶ。一次元CCD1は、タイミング制御回路3から走査
開始信号4a、4bと、撮像データ読み出しクロック5
を受ける構成になっている。
FIG. 2 is a block diagram showing an embodiment of the present invention. One-dimensional CC as one-dimensional photodetector element array
D1 is used. The light receiving element is a large number of one-dimensional CCDs 1 arranged one-dimensionally.
1 is a direction orthogonal to the traveling direction. An optical system 2 for forming an image of the imaging target surface 10 on the one-dimensional CCD 1 is arranged between the one-dimensional CCD 1 and the imaging target surface 10.
The optical system 2 has a fixed visual field, condenses the incident light 9 in the visual field on the one-dimensional CCD 1, and forms a light image on the one-dimensional CCD 1. The one-dimensional CCD 1 receives scanning start signals 4 a and 4 b from the timing control circuit 3 and an imaging data read clock 5.
Configuration.

【0018】一次元CCD1の中の図示しない光電変換
部で撮像されたデータは、走査開始信号4a、4bを受
けるごとに一次元CCD1の中の図示しない電荷転送用
レジスタに移される。前記電荷転送用レジスタに移され
たデータは、撮像データ読み出しクロック5に従ってサ
ンプルホールド回路6に撮像データ1aとして出力され
る。サンプルホールド回路6はタイミング制御回路3か
らの制御信号3aにより撮像データ6aを出力する。A
/D変換器7はタイミング制御回路3からの制御信号3
bにより、撮像データ6aをA/D変換して撮像データ
7aを出力する。1走査周期内で3分割して撮像された
3個のA/D変換された撮像データ7aはタイミング制
御回路3からの制御信号3cによりフォーマッタ8にお
いて加算された後、地上に伝送するためのフォーマット
に編集されて撮像データ8aとして出力される。
Data picked up by a photoelectric conversion unit (not shown) in the one-dimensional CCD 1 is transferred to a charge transfer register (not shown) in the one-dimensional CCD 1 every time the scanning start signals 4a and 4b are received. The data transferred to the charge transfer register is output to the sample and hold circuit 6 as image data 1a according to the image data read clock 5. The sample hold circuit 6 outputs the imaging data 6a according to the control signal 3a from the timing control circuit 3. A
The / D converter 7 controls the control signal 3 from the timing control circuit 3
b, A / D conversion is performed on the imaging data 6a to output imaging data 7a. A format for transmitting to the ground after the three A / D-converted imaging data 7a obtained by dividing the image into three within one scanning period and being added in the formatter 8 by the control signal 3c from the timing control circuit 3 And is output as the imaging data 8a.

【0019】図3はN=3とした本発明の実施の形態に
おける動作の説明図であり、図4は走査開始信号であ
る。一次元CCD1には図4に示される走査開始信号4
a、4bが供給される。すなわち、走査周期T[se
c]の3分の1ごとに走査開始信号4aが供給されるの
に加えて、Q[sec]後にもう一つの走査開始信号4
bが供給される。撮像は3分の1に分割された撮像区間
−1〜3のQ[sec]の時間で行われ、読み捨て区間
の(T/3)−Q[sec]の時間のデータは読み捨て
られる。タイミング制御回路3からサンプルホールド回
路6、A/D変換器7、フォーマッタ8への制御信号3
a、3b、3cが読み捨て区間ではオフとなり、読み捨
て区間のデータは地上へ伝送されない。このような撮像
を行ったときの撮像対象の各点での撮像時間は、撮像区
間−1〜3においては図3に示されるように最大がQ
[sec]の台形状になる。
FIG. 3 is an explanatory diagram of the operation in the embodiment of the present invention where N = 3, and FIG. 4 is a scanning start signal. A scanning start signal 4 shown in FIG.
a and 4b are supplied. That is, the scanning cycle T [se
c], the scan start signal 4a is supplied every one-third, and after Q [sec], another scan start signal 4a is supplied.
b is supplied. The imaging is performed in the time of Q [sec] of the imaging sections -1 to 3 divided into one third, and the data of the time of (T / 3)-Q [sec] in the discarding section is discarded. Control signal 3 from timing control circuit 3 to sample and hold circuit 6, A / D converter 7, and formatter 8
a, 3b, and 3c are turned off in the discarded section, and data in the discarded section is not transmitted to the ground. As shown in FIG. 3, the maximum imaging time at each point of the imaging target when performing such imaging is Q as shown in FIG.
[Sec] trapezoidal shape.

【0020】図5にN=3とした撮像対象各点での撮像
時間を示す。撮像時間14は従来の撮像装置で撮像した
場合の撮像対象各点での撮像時間であり、撮像時間15
は本発明による撮像装置で撮影した場合の撮像対象各点
での撮像時間を示す。また、撮像時間16は走査方向に
垂直な方向の撮像対象各点の撮像時間で、従来の撮像装
置でも本発明の撮像装置でも常に一定値の時間Rであ
る。ただし、Rは0≦R≦Q[sec]である。
FIG. 5 shows the imaging time at each point of the imaging object where N = 3. The imaging time 14 is the imaging time at each point of the imaging target when the image is captured by the conventional imaging device.
Indicates the imaging time at each point of the imaging target when the image is captured by the imaging device according to the present invention. The imaging time 16 is an imaging time of each point of the imaging target in a direction perpendicular to the scanning direction, and is always a constant time R in the conventional imaging apparatus and the imaging apparatus of the present invention. Here, R is 0 ≦ R ≦ Q [sec].

【0021】次に、入射光量について説明する。撮像対
象から受ける入射光量をE[W/m2 ]とした場合、1
走査周期で受ける入射光量は図5に示される撮像時間か
ら、従来の撮像装置では(1/3)×E×L×L×T
[J]となり、本発明の撮像装置ではE×L×L×Q
[J]となる。このように入射光量は、本発明の撮像装
置では、従来の撮像装置のQ/(T/3)倍になる。す
なわち撮像区間−1〜3の時間Q[sec]を地上から
のコマンドで制御することにより任意の割合で入射光量
を絞ることが出来る。これより、撮像装置に要求される
撮像対象からの入射光量の最小値が与えられたとき、撮
像区間の時間をQ=T/3[sec]に選んで光学系の
Fナンバを決めれば良いことになる。最小値以上の入射
光量の場合は、その入射光量に応じて撮像区間−1〜3
の時間Q[sec]を一次元CCD1が飽和しないT/
3[sec]以下の値に設定すれば良い。
Next, the incident light amount will be described. When the incident light amount received from the imaging target is E [W / m 2 ], 1
The amount of incident light received in the scanning cycle is (1/3) × E × L × L × T in the conventional imaging apparatus based on the imaging time shown in FIG.
[J], and E × L × L × Q in the imaging apparatus of the present invention.
[J]. As described above, the amount of incident light is Q / (T / 3) times larger in the imaging device of the present invention than in the conventional imaging device. That is, the amount of incident light can be reduced at an arbitrary rate by controlling the time Q [sec] of the imaging sections -1 to 3 by a command from the ground. From this, when the minimum value of the amount of incident light from the imaging target required for the imaging apparatus is given, the time of the imaging section may be selected as Q = T / 3 [sec] and the F number of the optical system may be determined. become. When the incident light amount is equal to or more than the minimum value, the imaging sections -1 to -3 are set according to the incident light amount.
T / sec when the one-dimensional CCD 1 does not saturate
It may be set to a value of 3 [sec] or less.

【0022】さらに、図5に示されるように従来の撮像
装置と比較して本発明の撮像装置では撮像区間−1〜3
の時間Q[sec]を短くしていくに従い、走査方向の
広がりは少なくなり、地表画素13の一辺の長さL
[m]に近づく。このため撮像対象表面10からの入射
光量が多い場合、Q[sec]を短くすれば、一次元C
CD1の場合は開口幅で決まる走査方向に垂直な方向の
MTFである0.637に走査方向のMTFを近づける
ことができる。
Further, as shown in FIG. 5, the image pickup section of the present invention is compared with the conventional image pickup apparatus in the image pickup sections -1 to -3.
As the time Q [sec] is shortened, the spread in the scanning direction decreases, and the length L of one side of the ground surface pixel 13 is reduced.
Approach [m]. Therefore, when the amount of incident light from the imaging target surface 10 is large, by shortening Q [sec], the one-dimensional C
In the case of CD1, the MTF in the scanning direction can approach 0.637, which is the MTF in the direction perpendicular to the scanning direction determined by the opening width.

【0023】実施の形態では、1走査周期内で3分割し
て撮像した3個の撮像データをA/D変換した後に加算
しているが、A/D変換前のアナログデータを処理する
サンプルホールド回路6などで加算しても実施の形態と
同様の効果が得られる。また、実施の形態では、N=3
の場合を示しているがN=2やN=4の場合等、Nが正
の整数なら実施の形態と同様の効果が得られる。
In the embodiment, three pieces of image data obtained by dividing the image into three parts in one scanning cycle are A / D converted and then added. However, a sample hold for processing analog data before A / D conversion is performed. The same effect as in the embodiment can be obtained even if the addition is performed by the circuit 6 or the like. In the embodiment, N = 3
However, if N is a positive integer, such as when N = 2 or N = 4, the same effects as in the embodiment can be obtained.

【0024】[0024]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
入射光量は従来の撮像装置のQ/(T/3)倍になる。
すなわち撮像区間の時間Q[sec]を地上からのコマ
ンドで制御することにより任意の割合で入射光量を絞る
ことが出来る。これより、撮像装置に要求される撮像対
象表面からの入射光量の最小値が与えられたとき、撮像
区間の時間をQ=T/3[sec]に選んで光学系のF
ナンバを決めれば良い。最小光量以上の場合は、その入
射光量に応じて撮像区間の時間Q[sec]を検出器が
飽和しないT/3[sec]以下の値に設定すれば良
い。さらに、従来の撮像装置と比較して本発明の撮像装
置では撮像区間の時間Q[sec]を短くするにしたが
って、走査方向の広がりは少なくなり、地表画素の一辺
の長さL[m]に近づく。このため撮像対象表面からの
入射光量が多い場合、Q[sec]を短くすれば、一次
元CCDの開口幅で決まる走査方向に垂直な方向のMT
Fである0.637に、走査方向のMTFを近づけるこ
とができる。
As described above, according to the present invention,
The amount of incident light is Q / (T / 3) times that of the conventional imaging device.
That is, by controlling the time Q [sec] of the imaging section by a command from the ground, the amount of incident light can be reduced at an arbitrary rate. From this, when the minimum value of the amount of incident light from the imaging target surface required for the imaging apparatus is given, the time of the imaging section is selected as Q = T / 3 [sec], and the F of the optical system is selected.
You only need to decide on the number. When the light amount is equal to or more than the minimum light amount, the time Q [sec] of the imaging section may be set to a value equal to or less than T / 3 [sec] at which the detector is not saturated according to the incident light amount. Further, in the imaging apparatus of the present invention, as compared with the conventional imaging apparatus, as the time Q [sec] of the imaging section is shortened, the spread in the scanning direction is reduced, and the length L [m] of one side of the ground pixel is reduced. Get closer. For this reason, when the amount of incident light from the surface of the imaging target is large, if Q [sec] is shortened, the MT in the direction perpendicular to the scanning direction determined by the opening width of the one-dimensional CCD can be obtained.
The MTF in the scanning direction can be made closer to 0.637 which is F.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の撮像を示す概念図である。FIG. 1 is a conceptual diagram illustrating imaging according to the present invention.

【図2】本発明の実施の形態を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing an embodiment of the present invention.

【図3】本発明の実施の形態における動作の説明図であ
る。
FIG. 3 is an explanatory diagram of an operation in the embodiment of the present invention.

【図4】本発明の実施の形態における走査開始信号であ
る。
FIG. 4 is a scanning start signal according to the embodiment of the present invention.

【図5】本発明の実施の形態における走査対象各点での
撮像時間である。
FIG. 5 shows an imaging time at each point to be scanned in the embodiment of the present invention.

【図6】従来の撮像を示す概念図である。FIG. 6 is a conceptual diagram showing conventional imaging.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 一次元CCD 1a 撮像データ 2 光学系 3 タイミング制御回路 3a 制御信号 3b 制御信号 3c 制御信号 4a 走査開始信号 4b 走査開始信号 5 撮像データ読み出しクロック 6 サンプルホールド回路 6a 撮像データ 7 A/D変換器 7a 撮像データ 8 フォーマッタ 8a 撮像データ 9 入射光 10 撮像対象表面 11 人工衛星 12 瞬時視野 12a 2等分瞬時視野 13 地表画素 14 撮像時間 15 撮像時間 16 撮像時間 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 One-dimensional CCD 1a Image data 2 Optical system 3 Timing control circuit 3a Control signal 3b Control signal 3c Control signal 4a Scan start signal 4b Scan start signal 5 Image data read clock 6 Sample hold circuit 6a Image data 7 A / D converter 7a Imaging data 8 formatter 8a imaging data 9 incident light 10 imaging target surface 11 artificial satellite 12 instantaneous visual field 12a bisecting instantaneous visual field 13 ground pixel 14 imaging time 15 imaging time 16 imaging time

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭53−51921(JP,A) 特開 昭63−98286(JP,A) 特開 平3−34787(JP,A) 特開 平4−14968(JP,A) 特開 平4−122178(JP,A) 特開 平4−130877(JP,A) 特開 平6−86182(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H04N 5/30 - 5/335 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of front page (56) References JP-A-53-51921 (JP, A) JP-A-63-98286 (JP, A) JP-A-3-34787 (JP, A) JP-A-4- 14968 (JP, A) JP-A-4-122178 (JP, A) JP-A-4-130877 (JP, A) JP-A-6-86182 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. 7 , DB name) H04N 5/30-5/335

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 一次元光検出器素子アレーの瞬時視野が
地表画素を人工衛星の進行方向にN(Nは正の整数)分
割した横長の形の場合、前記進行方向を走査方向とする
走査周期を前記地表画素の分割数と同じくN分割し、各
N分割区間ごとに部分的な前記地表画素を撮像するよう
に前記一次元光検出器素子アレーの動作タイミングを制
し、前記地表画素からの入射光量が多い場合には撮像
する時間を走査する時間より短くして前記走査方向のM
TF(ModulationTransfer Fun
ction)の劣化を改善することを特徴とする撮像光
量を可変とした撮像装置。
When the instantaneous field of view of a one-dimensional photodetector element array is a horizontally long shape obtained by dividing ground pixels into N (N is a positive integer) in the traveling direction of an artificial satellite, scanning is performed with the traveling direction as a scanning direction. The cycle is divided into N as in the number of divisions of the ground surface pixels, and the operation timing of the one-dimensional photodetector element array is controlled so as to partially image the ground surface pixels in each of the N divided sections, and from the ground surface pixels, Imaging when the incident light amount is large
The scanning time to be shorter than the scanning time,
TF (Modulation Transfer Fun
(Ction), wherein the imaging light quantity is variable.
【請求項2】 走査開始信号と撮像データ読み出しクロ
ックと制御信号を供給するタイミング制御回路と、前記
走査開始信号と前記撮像データ読み出しクロックとを受
け取る前記一次元光検出器素子アレーと、前記一次元光
検出器素子アレーと前記地表画素との間に設けた光学系
と、前記撮像データ読み出しクロックに従って送出され
る撮像データを取り込み、前記制御信号を受け取るサン
プルホールド回路と、前記制御信号を受け取り前記サン
プルホールド回路からの前記撮像データを取り込んでA
/D変換するA/D変換器と、前記制御信号を受け取
り、前記走査周期内でN分割され各N分割区間ごとに部
分的な前記地表画素を撮像したN個のA/D変換された
前記撮像データを加算した後に地上に伝送するためのフ
ォーマットに編集するフォーマッタとで構成することを
特徴とする請求項1記載の撮像光量を可変とした撮像装
置。
Wherein a timing control circuit for supplying a scanning start signal and the image data read clock control signal, and the one-dimensional photodetector element array to receive said scan start signal and the imaging data read clock, the one-dimensional An optical system provided between a photodetector element array and the ground pixel, a sample and hold circuit that captures image data transmitted in accordance with the image data read clock, receives the control signal, and receives the control signal, The image data from the hold circuit is taken in and A
An A / D converter for performing the A / D conversion, and the N A / D converters that receive the control signal and divide the N in the scanning cycle and image the ground pixels partially in each of the N divided sections. 2. The imaging apparatus according to claim 1 , further comprising a formatter that adds the imaging data and edits the format for transmission to the ground.
【請求項3】 査開始信号と撮像データ読み出しクロ
ックと制御信号を供給するタイミング制御回路と、前記
走査開始信号と前記撮像データ読み出しクロックとを受
け取る前記一次元光検出器素子アレーと、前記一次元光
検出器素子アレーと前記地表画素との間に設けた光学系
と、前記撮像データ読み出しクロックに従って送出され
る撮像データを取り込み、前記制御信号を受け取り、前
記走査周期内でN分割され各N分割区間ごとに部分的な
前記地表画素を撮像したN個のA/D変換された前記撮
像データを加算するサンプルホールド回路と、前記制御
信号を受け取り前記サンプルホールド回路からの前記撮
像データを取り込んでA/D変換するA/D変換器と、
前記制御信号を受け取り、前記撮像データを地上に伝送
するためのフォーマットに編集するフォーマッタとで構
成することを特徴とする請求項1記載の撮像光量を可変
とした撮像装置。
3. A run査start signal and an imaging data read clock and control and filter timing control circuit to supply control signals, the one-dimensional photodetector element array to receive said scan start signal and the imaging data read clock When a light science system provided between the surface pixel and the one-dimensional photodetector element array are sent in accordance with the imaging data read clock
That shooting takes in image data, receiving the control signal, adding the N divided N number of A / D conversion is the imaging data is obtained by capturing the partial the ground pixels in each N divided intervals in the scanning period An A / D converter that receives the control signal, takes in the imaging data from the sample / hold circuit, and A / D converts the data.
2. The imaging apparatus according to claim 1 , further comprising a formatter that receives the control signal and edits the imaging data into a format for transmitting the imaging data to the ground.
【請求項4】 前記一次元光検出器素子アレーは一次元
CCDであることを特徴とする請求項1、2、3記載の
撮像光量を可変とした撮像装置。
4. The imaging apparatus as claimed in claim 1, 3 Symbol placement variable imaging light amount of which is characterized in that the one-dimensional photodetector element array is one-dimensional CCD.
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