JPH06105317A - マルチ標準方式観測カメラと該カメラを使用する監視システム - Google Patents

マルチ標準方式観測カメラと該カメラを使用する監視システム

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JPH06105317A
JPH06105317A JP5142169A JP14216993A JPH06105317A JP H06105317 A JPH06105317 A JP H06105317A JP 5142169 A JP5142169 A JP 5142169A JP 14216993 A JP14216993 A JP 14216993A JP H06105317 A JPH06105317 A JP H06105317A
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detector
charge
standard
storage device
integration
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Application number
JP5142169A
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English (en)
Inventor
Jean-Pierre Fouilloy
ジヤン・ピエール・フヨイ
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Thales SA
Original Assignee
Thomson CSF SA
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Publication date
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    • H04N25/71—Charge-coupled device [CCD] sensors; Charge-transfer registers specially adapted for CCD sensors
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 主要なテレビジョン標準に対応可能なマルチ
標準カメラを提供する。 【構成】 互いに位置合せされた及び／又は互いにずら
された２つの列に配置された感光要素を含む検出器と、
この検出器と同一の平面内に置かれたクロックシーケン
サとが取り付けられた、マルチ標準方式観測カメラを提
供する。このクロックシーケンサは、ディスプレーモニ
タのテレビジョン標準に適合したビテオ信号を出力する
ように、ＣＣＤ読取り回路の中へのセンサからの電荷の
転送を制御するために使用される。このクロックシーケ
ンサは、電荷が積分される周期と電荷が読取り回路に転
送される時点とを決定するプログラム可能な計数リソー
スを含み、これらの計数リソースが、複数の標準を規定
するために必要とされるデータを含む記憶装置への結線
によってプログラムされる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、特に赤外領域内での画
像収集に使用され、具体的には、ディスプレイモニタで
使用される標準に従って画像を形成するために、ディス
プレイモニタにビデオ信号を出力することが意図されて
いる観測カメラに関する。
【０００２】本発明は、複数のテレビジョン標準に出力
ビデオ信号を適合させることが可能なマルチ標準方式観
測カメラ（multi-standard observation camera ）を提
供する。
【０００３】具体的には、しかし非限定的に、本発明は
サーマルカメラ（thermal camera）に応用され、パノラ
マ形又はセクタ形の監視システムに使用される。
【０００４】
【従来の技術】被観測光景から受け取られた光束をビデ
オ信号に変換するために、従来、サーマルカメラは、低
温維持装置内に配置された検出器を含む。該検出器は、
主として多数のセンサ要素から構成される。これらのセ
ンサ要素は、特定の赤外スペクトル帯域を感知し、これ
らのセンサ要素に与えられる照度に比例した量の電荷を
出力することが可能である。この電荷出力は、処理及び
多重化回路に伝送される。このような回路内での電荷の
転送は、ディスプレイモニタで使用される標準に従うビ
デオ信号を形成するように調整されたクロックシーケン
サによって発生させられるパルスによってトリガされ
る。
【０００５】これらのセンサ要素は、カメラによって出
力されるビデオ信号から形成され且つモニタ上に表示さ
れる最終画像の水平方向に沿って配置される。
【０００６】一般的に、これらのセンサ要素は、同一の
水平方向に対して平行な複数の列の形に配置され、検出
器は、光景画像を投射し且つ検出器上に投射された光景
画像を垂直方向に走査する光学機械システムと組み合わ
されて使用される。この場合に、検出器が、モニタ上に
表示される画像と同一の線（line）又はフレームパター
ン（frame pattern ）を使用して光景を解析する。線の
幾何学的配置は表示の標準によって定められる。
【０００７】複数の列の形のセンサ要素の構成は、次の
ような複数の目的を満たすように意図される。
【０００８】− 所与の検出器長さ（例えば6.33mm）内
に適切な数のセンサを備えること、 − 信号標本化周波数に関するシャノンの標本化定理に
従うこと（このことは、検出ゾーンが重なり合わなけれ
ばならないということを意味する）、 − 個々の検出ゾーンから生成され且つ連続的に観測さ
れる光景の同一の画像点に対応する信号を、当業者に公
知の方法を使用して遅延を伴って累算することによっ
て、検出器の感度を増大させること。
【０００９】従来、次のような２つのタイプの列配置が
夫々使用される。
【００１０】− 上記の標本化定理に従うために、１つ
のセンサの大きさの半分だけ列が水平方向に互いにずら
される。この場合、出力信号が、輝度情報の部分的重複
を伴う垂直走査と同期して、処理回路内で再同期化され
る。
【００１１】− 感度を改善するために、各列は、水平
方向にずらすことなく数回反復される。垂直走査によっ
てもたらされる、同一の垂直線上に位置し且つ同一の画
像点に対応する、対応したセンサからの信号が、その垂
直走査と同期して、「時間遅延と積分（Time Delay and
Integration）」（略称ＴＤＩ）と呼ばれる当業者に公
知の方法を使用して、処理回路内で累算される。
【００１２】課せられた問題は、高品質画像を得るため
の、且つ、複数のテレビジョン標準に適合するための、
上記の標本化と感度との要件を同時に満たす画像収集シ
ステムを提供することである。
【００１３】しかし、上記の２つの第１の要件（標本化
と感度）は、比較的多数の列の使用を必要とするが、一
方、第３の要件（複数のテレビジョン標準への適合性）
は、電荷転送の瞬間が、各々の列毎に独立的に起動させ
られ、各々の標準毎に異なっているということ意味し、
このことは、対応する数のクロック信号を発生させるこ
とを必要とする。こうしたクロック信号は、低温維持装
置の外側に配置された「周辺電子装置（proximity elec
tronics ）」によって発生され、従って、列の数に比例
した、低温維持装置の外部へ向かう接続の数は、非常に
多く、その結果として、接続容量と熱漏出とに関する大
きな障害をもたらす。
【００１４】従って、現在まで、互いにずらされた又は
互いに位置合せされた副次列（sub-row ）の形のセンサ
の配置は、ただ１つの標準にしか適合できず、唯一の種
類の列の配置にしか適合できない。従来、１つの標準に
対する適合性は、当該のテレビジョン標準における画像
線又はフレーム線の間の距離の整数約数に列の間の距離
を調整することによって確保される。この場合には、接
続の問題を軽減するためには、限定された数の列を有す
る１種類のセンサ配置だけを使用することが可能であ
る。
【００１５】例えば、SOFRADIR社は、 288×４のセンサ
から構成されるセンサストリップ（sensor strip）を既
に開発している。このセンサストリップは、テレビジョ
ン標準が水平方向には量的に規定されていないが故に、
水平走査装置と組み合わせて使用される。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題と課題を解決するための
手段】上記の接続の困難な問題をもたらすことなしに、
高品質画像を提供し且つ主要テレビジョン標準に適合す
ることが可能なカメラを提供するために、低温維持装置
内に配置された計数回路を使用して、センサからの電荷
の積分と転送を制御する様々なパルスを時間管理するこ
とが提案される。これらの計数回路は、選択された標準
の特徴に適合するように、外部からプログラムされるこ
とが可能であり、更に、全ての電荷転送の制御を容易に
するように、センサの副次列の配置に適合するよう互い
に組み合わせることが可能である。
【００１７】更に特に、本発明は、マルチ標準方式観測
カメラを提供する。このマルチ標準方式観測カメラは、
− 特定のスペクトル帯に亙って感光性があり、且つ、
所与のタイプの構造を形成するように長さに亙って同じ
水平方向の列に配置されたセンサから成る、特定の長さ
の検出器と、 − 画像の幅が前記検出器の長さに概ね等しい被観測光
景画像を、検出器平面に一致する焦点面の上に投射し、
且つ前記検出器上の前記画像を垂直方向に走査するため
の投射及び走査光学機械システムと、 − 前記検出器とその検出器に接続された読取り回路と
を収容する低温維持装置とを含み、前記読取り回路が、
センサによって受けられる照度に比例して出力され、更
に垂直走査と同期されたクロックシーケンサの制御の下
で転送され多重化される電荷を使用して、線周波数によ
って又はディジタルＴＶの場合には表示画像の標本化周
波数特性によって規定される特定のテレビジョン標準に
従って、ディスプレイモニタにビデオ信号を出力し、前
記クロックシーケンサが、前記低温維持装置内に配置さ
れ、前記読取回路内における電荷積分の周期と積分後の
電荷転送瞬間と電荷多重化瞬間とを決定するための時間
計数リソースを含み、これらの時間計数リソースが、前
記低温維持装置の外部の記憶装置によって予め設定さ
れ、この記憶装置が、積分周期と、電荷転送瞬間と電荷
多重化瞬間とを、前記記憶装置内で予め選択された複数
の標準から選択された１つのテレビジョン標準に関する
線周波数と同期化させるための命令を含み、前記テレビ
ジョン標準がディスプレイモニタの標準に一致する。
【００１８】本発明によるカメラは、同じ１つの検出器
を使用して複数のテレビジョン標準に適合することが可
能である。更に、この検出器のセンサの副次列の間の距
離は、テレビジョン走査線の間の距離には依存しない。
従って、検出器と周辺電子装置との間の接続が単純化さ
れることが可能であるように、列の間の距離を技術的制
約だけに適合させれば良い。
【００１９】実施例の１つでは、プログラム可能な計数
リソースは、電荷転送瞬間を決定するための他のカウン
タに結合された、積分周期を決定するクロックサイクル
カウンタを含み、このサイクルは標本化周波数から計算
され、これらのカウンタはモニタの線周波数と同期して
起動される。
【００２０】別の実施例では、その計数リソースは、
「先入れ先出し方式」即ちＦＩＦＯ記憶装置としても知
られる累算用記憶装置によって構成される。本発明によ
って、計数リソースは、操作者によって選択される標準
に適合するように、例えばカメラが起動させられる度
に、あらゆる瞬間においてプログラム命令を受けること
が可能である。
【００２１】本発明によるカメラは、セクタ形又はパノ
ラマ形の監視システムに有利に使用される。
【００２２】本発明の他の利点と特徴とは、添付図面を
参照しながら以下の説明を理解することによって、明確
になるであろう。
【００２３】
【実施例】一般的に、サーマルカメラは、検出器の感応
帯域に対応する８〜12μｍスペクトル帯域又は３〜５μ
ｍスペクトル帯域のいずれかで動作する。この検出器
は、垂直走査のための検出器ストリップ構造を有する。
このようなカメラの構造の一例が、図１に概略的に示さ
れている。この図では、カメラは、基本的に、光の伝播
方向を見て、必要とされる観察視野にその拡大率が適合
した無限焦点インレット光学系１と、垂直走査鏡２と、
集束光学系３と、冷却された低温維持チャンバ５内に閉
じ込められた感光ストリップ４とを有する。低温維持チ
ャンバ５は、当該帯域における赤外放射に対して透過性
である窓６によって閉じられる。検出器の視野は、低温
維持装置の内側に位置する、「冷スクリーン（cold scr
een ）」としても知られている冷絞り（cold diaphrag
m）６′によって制限される。
【００２４】無限焦点インレット光学系１は、被観測光
景からの光ビームを無限遠に集束させる。その後で、そ
の光ビームは、鏡２によって反射され、更に、感光スト
リップ４の平面上に被観測光景画像Ｉを形成するよう
に、集束光学系３によって感光ストリップ４上に投射さ
れる。冷スクリーン６′は、構造によってもたらされる
寄生光束を除去するために、集束光学系３の出口ひとみ
に一致させることが可能である。
【００２５】垂直走査用の検出器は、水平方向に長く形
成されるので、「検出器ストリップ」と呼ばれる。従来
的には、複数の列に配置された多数のセンサ要素かまた
は光電セルか光伝導セルを含み、これらの列の全長がそ
のストリップの長さを規定する。例えば、８〜12μｍス
ペクトル帯域用のセンサは、シリコン基板上にハイブリ
ッド技術によって取り付けられた25×25μｍの大きさの
ＨｇＣｄＴｅ（水銀−カドミウム−テルル）フォトダイ
オードであることが可能である。
【００２６】鏡２のような関連の垂直走査鏡が水平軸線
ＡＡ′の周りに振動する時に、集束系３によって形成さ
れた高さｈの画像が、ストリップ４上において、方向Ｄ
Ｖに沿って垂直方向に移動しながら線毎に解析される。
図１の平面に垂直である方向ＤＨに形成されるその画像
の幅は、検出器４の長さＬである。
【００２７】被観測光景を線毎に再現するビデオ信号を
発生させるために、特定の時間間隔に亙って各々のセン
サ要素によって受けられた照度に比例して、センサ要素
によって出力される電荷は、これらの電荷の積分と移動
と多重化を行うシフト読取りレジスタを含む読取り回路
内で処理される。電荷結合素子（CCD ）又はＣＭＯＳの
タイプのこのような回路が、ビデオ信号を増幅して出力
するために、出力レジスタに接続される。
【００２８】上記の標本化要件と感度要件とを満たすた
めに、検出器ストリップ内のセンサは複数の列に配置さ
れ、この配置が前記検出器の構造を決定する。このよう
な構造の場合には、各列毎に電荷を積分し転送し多重化
するために、様々なクロック命令が生成されなければな
らない。
【００２９】図２は、そうした命令の生成を可能にす
る、本発明によるカメラの様々なハードウェア構成要素
の構成を示す。さまざまなクロック命令が、集束光学系
３の焦点面に合致する検出器平面20内で、シーケンサ22
によって生成され、このシーケンサ22は、検出器読取り
回路24に一体化される時間計数リソースを含み、この時
間計数リソースは、外部記憶装置25によって出力された
選択されたテレビジョン標準に対応する線同期信号と標
本化周波数信号とによって、低温維持装置の外部から予
め設定されることが可能である。低温維持装置の内側で
クロック命令信号を生成することは、信号中の電気雑音
を低減させ、従って、制御の信頼性を向上させる。
【００３０】周辺電子装置26は、記憶装置25とその記憶
装置25の選択制御装置27とを含む。スイッチ（図示され
ていない）を介して遠隔起動される制御装置27は、特定
の構造を有する検出器のための読取り回路によって決定
される電荷積分周期と電荷転送瞬間と電荷多重化瞬間と
を、望ましいディスプレイ標準に適合させる。センサ要
素の列が、下記の２つの主要なタイプの構成のいずれに
基づいて構成されるかに係わらずに、且つ、列の間のず
れによる従来の標本化方法（「オフセット構成」と呼ば
れる）と、列の間のずれなしの反復によるＴＤＩモード
（「位置合せ構成」と呼ばれる）のいずれを使用するか
に係わらずに、本発明による装置は、この適合性を保証
する。
【００３１】これらの構成では、上記の理由から多数の
センサ列を使用することが好ましく、各々の列が、積分
周期と、読取りレジスターの各キャパシタ間の電荷転送
瞬間とを、各列に固有に有するので、そのタイミングを
調整するために非常に多数のクロック信号が必要とされ
る。更に、検出器が、本発明の目標であるマルチ標準方
式用に設計されている時には、このクロック信号の数
は、更に使用可能な標準の数で乗じられなければならな
い。低温維持装置の外部からクロック信号全てを送り込
まなければならない時には、このような多数のクロック
信号の管理は不可能であるが、本発明は、こうした多数
の信号が低温維持装置内で管理されることを可能にす
る。
【００３２】制御装置27によって選択される標準（例え
ば、下記で説明される４つの標準の１つ）の線同期と標
本化周波数とに関するプリセット命令は、例えばカメラ
が起動される毎に、記憶装置25からの適当な導線28を通
して、これらの命令に従ってプログラムされる計数リソ
ースに伝送される。電荷の積分周期と中間蓄積周期と
が、サイクル数の形で標本化周波数によって決定され、
一方、積分の瞬間と転送の瞬間とが線同期によって決定
される。第１の組の計数リソース231 は、積分命令パル
スを出力し、電荷積分周期に適合するように調整された
第２の組の計数リソース232 は、各々の電荷積分周期の
終わりに、転送命令パルスを出力する。
【００３３】本発明によるカメラの実施例の１つは、後
述の構造を有する検出器を含む。この検出器は感光部分
と処理部分とで構成される。この感光部分は、互いにず
らされた２つのグループ（又はブロック）の形に配置さ
れたセンサ列を含み、これらのグループ（又はブロッ
ク）の各々が、256 つのセンサから構成された互いに位
置合せされたセンサ列を３つ含み、従って、２つの主た
る構成のタイプを組み合わせたものである。一方、前記
処理部分は、特に、時間計数リソースに結合された電荷
積分キャパシタと中間蓄積キャパシタとを含む。これら
の時間計数リソースは、一方では、電荷積分キャパシタ
と中間蓄積キャパシタとの数量に適合し、他方では、プ
ログラム命令（後に詳述する。）に応じて積分周期と転
送瞬間を調整することによって、選択されたテレビジョ
ン標準に適合する。
【００３４】ハイブリッド技術においては、Ｃｄ−Ｈｇ
−Ｔｅのような材料で作られる感光センサが、例えばマ
イクロはんだ線かインジウムビーズから作られた電荷転
送導線によって、電荷積分ウェル（well）又はキャパシ
タと中間蓄積ウェル又はキャパシタと多重化回路とを含
むシリコン基板上に、ハイブリッド技術によって形成さ
れる。モノリシック技術においては、センサと積分ウェ
ル又はキャパシタと中間蓄積ウェル又はキャパシタと多
重化回路が、同じ１つの基板の中に集積化される。この
場合には、キャパシタ又は蓄積ウェルが、読取りレジス
タの段を形成し、一方のウェルから他方のウェルへの電
荷の転送によって信号を読み取られる。
【００３５】図３は、実施例の１つにおける、センサと
これらのセンサに組み合わされた積分キャパシタと蓄積
キャパシタとの配置を概略的に示す。この配置は、図を
分かり易くするために、部分的に示されており、特に、
センサ列の第１のセンサの蓄積キャパシタだけが示され
ている。
【００３６】これらのセンサは、センサ列の水平方向
に、１つのセンサの長さに等しい距離だけ互いにずらさ
れた２つのブロックＡ、Ｂを形成する。各々のブロック
は、各々に256 つのセンサから構成された、互いに位置
合せされたセンサ列を３つ含む。各々の寸法が25μｍ×
25μｍであるこれらのセンサが、25μｍだけ互いにずら
された３つのセンサの512 つの垂直列を形成し、このこ
とは、検出器の長さを12.8mmにし、従って、その検出器
上に投射される画像の長さも12.8mmでなければならな
い。
【００３７】同じ１つのブロック内の互いに位置合せさ
れた列の間の距離ｄ２は、62.5μｍであり、互いにずら
されたブロック間のずれの距離ｄ１は、 175μｍであ
る。
【００３８】各々のブロックの中では、電荷の蓄積と転
送が、検出器上の画像の線毎の走査と同期して、前述さ
れたように、同じ１つの列のセンサからの電荷の累算と
共に、ＴＤＩモードで行われる。電荷は、中間キャパシ
タの中で累算される。図３では、センサ列の第１のセン
サの各々、即ち、ブロックＡに関してはＣａ、Ｃｂ又は
Ｃｃと、ブロックＢに関してはＣｄ、Ｃｅ又はＣｆが、
電荷積分キャパシタに、即ち、Ｃｉａ、Ｃｉｂ、Ｃｉ
ｃ、Ｃｉｄ、Ｃｉｅ、Ｃｉｆ各々に接続される。電荷積
分キャパシタＣｉａ〜Ｃｉｆの各々が２つの連続した中
間キャパシタＣ′ｉａ、Ｃ″ｉａに結合され、即ち、
Ｃ′iaとＣ″iaが各々にＣiaに接続され、Ｃ′ibとＣ″
ibが各々にＣibに接続され、Ｃ′icがＣicに接続され、
……、Ｃ′ifがＣifに接続される。これらの中間キャパ
シタの働きと数は後述される。
【００３９】センサによって出力される電荷は、積分キ
ャパシタの中に蓄積され、その後で、連続的に中間キャ
パシタの中に転送される。最後の中間キャパシタの出力
では、センサからの電荷が、同じ列の中の直ぐ上位に位
置したセンサのための中間キャパシタの中に蓄積された
センサ電荷に加えられ、これらのセンサは、ＴＤＩ原理
に従って同一の光束を受け取っている。従って、図３で
は、キャパシタＣ″iaはキャパシタＣ′ibに接続され、
キャパシタＣ″ibはキャパシタＣ′icに接続され、キャ
パシタＣ″idはキャパシタＣ′ieに接続され、キャパシ
タＣ″ieはキャパシタＣ′ifに接続される。
【００４０】ＴＤＩモードで働く同じ１つのブロック内
の各列は、後述されるような１つだけの「マスタ列（ma
ster row）」と同等である。こうして形成された２つの
互いにずらされたマスタ列が、後述されるように、ビデ
オシーケンスを得るために遅延線によってセンサ出力信
号を同期化することにある「ずれ」モードによって動作
する。同様に、図３に示される実施例において、同じ１
つのセンサ列から得られる信号が、ブロック毎の電荷転
送レジスタ（ブロックＡに関してはレジスタＴＣＡ、ブ
ロックＢに関してはレジスタＴＣＢ）に伝送された後
に、遅延線によって同期化される。このために、レジス
タＴＣＡ、ＴＣＢの出力は、遅延線（ＴＣＡの場合には
61）を経由して、マルチプレクサ60に接続される。マル
チプレクサとレジスタＴＣＡ、ＴＣＢの出力とが、その
スイッチング速度が標本化周波数によって調整されるイ
ンバータ62によって制御される。インバータ62は、標本
化周波数に等しい周波数に回路ＴＣＡ、ＴＣＢの出力が
交互に同期化されることを可能にする。マルチプレクサ
60は、後処理回路63による増幅とフィルタリングの後
に、出力信号Ｓを出力する。
【００４１】この検出器を時間管理するためには、何よ
りもまず第１に、積分周期とキャパシタ内への電荷転送
との時間シーケンスを規定することが必要であり、この
シーケンスは、計数リソースによって制御され、選択さ
れた標準の特性に適合させなければならない。
【００４２】センサ列内の第１のセンサに限定された図
３の実施例では、これらの命令は参合符号Ｋ１〜Ｋ18で
示される。時間周期の算出を容易にするためには、２つ
のタイプの命令、即ち、命令Ｋ１、Ｋ４、Ｋ７、Ｋ10、
Ｋ13、Ｋ16である、積分キャパシタＣia〜Ｃif内におい
てセンサＣａ〜Ｃｆの電荷積分時間を制御する命令と、
各々に命令Ｋ２、Ｋ３、Ｋ５、Ｋ６、Ｋ８、Ｋ９、Ｋ1
1、Ｋ12、Ｋ14、Ｋ15、Ｋ17で示される、中間キャパシ
タＣiaとＣ′ia、Ｃ′iaとＣ″ia、ＣibとＣ′ib、Ｃ′
ibとＣ″ib、ＣicとＣ′ic、Ｃ′icとＣ″ic、Ｃidと
Ｃ′id、Ｃ′idとＣ″id、ＣieとＣ′ie、Ｃ′ieとＣ″
ie、ＣifとＣ′ifの間での転送の瞬間を調整する命令と
を、区別することが重要である。特定の命令が、ＴＤＩ
原理に従って電荷を累算するための同時転送を管理しな
ければならない。前述された転送時点に加えて、Ｃ″ia
とＣ′ib、Ｃ″ibとＣ′ic、Ｃ″idとＣ′ie、Ｃ′ieと
Ｃ′ifの間の転送時点をも同等に且つ別々に制御する命
令Ｋ５、Ｋ８、Ｋ14、Ｋ17が、これに該当する。
【００４３】最後に、特定の命令が、転送レジスタＴＣ
Ａ、ＴＣＢへ向けての中間キャパシタからの転送の瞬間
を制御し、即ち、Ｃ′icとＴＣＡの間では命令Ｋ９が制
御し、Ｃ′ifとＴＣＢの間では命令Ｋ18が制御する。
【００４４】この実施例では、当然のことながら、命令
Ｋ１〜Ｋ18は、検出器の256 つの列に関する転送を制御
するために、256 回反復される。
【００４５】選択されたテレビジョン標準への適合は、
256 回反復される様々な命令Ｋ１〜Ｋ１８に積分時間と
電荷転送瞬間を従わせる。例えば、タイミング図４ａ、
４ｂは、走査線数625 のＣＣＩＲ標準と走査線数525 の
走査線のＵＳ標準の各々に関する時間値を示す。
【００４６】これらの標準の何方の場合にも、タイミン
グ図中の命令信号の高レベルに相当する約60μｓに等し
い周期に亙って、命令Ｋ１、Ｋ４、Ｋ７、Ｋ10、Ｋ13、
Ｋ16は電荷を効果的に積分し、この周期は、低レベルで
示される４μｓのリセットによって区分される。相互接
続された中間キャパシタの間の電荷転送は、他の命令Ｋ
２、Ｋ３、Ｋ５、Ｋ６、Ｋ８、Ｋ９、Ｋ11、Ｋ12、Ｋ1
4、Ｋ15、Ｋ17、Ｋ18によって、ＣＣＩＲ標準の場合に
は64μｓの周期で、ＵＳ標準の場合には63.49 μｓの周
期で、制御される。例えば、図４ａ、４ｂ上の矢印付き
の線Ｌ、Ｌ′は、センサＣａから送られる電荷の連続的
移動を示す。これらの線は、一方では、キャパシタ
Ｃia、Ｃ′ia、Ｃ″ia、Ｃ′ib、Ｃ″ib、Ｃ′icの各々
の中での蓄積時間を示す連続的なレベルによって、他方
では、一方のキャパシタから他方のキャパシタへの電荷
転送の瞬間に相当する下降端によって構成される。Ｋ
４、Ｋ７、Ｋ10、Ｋ16によって起動される積分キャパシ
タ内での電荷積分の開始の瞬間は、対応するタイミング
図の間の比較によって明らかであるように、これらの２
つの標準の間で互いにずれている。このずれは、２つの
標準で使用される異なった走査速度によってもたらされ
る。これらの速度の値は、詳細に後述される。
【００４７】必要とされる中間キャパシタの数と、従っ
て中間命令の数と、図４ａ、４ｂに示されるような各セ
ンサの個々の電荷蓄積周期の間の時間的ずれの値と、遅
延線61によってもたらされるブロックＡとブロックＢの
間の遅延の値は、同じ１つのブロックに関する計算に関
しては、互いに位置合せされたセンサ列を有する検出器
の場合と同様に、及び、ブロック間の遅延の計算に関し
ては、互いにずらされた列を有する検出器の場合と同様
に、標準の特徴に応じて計算されなければならない。こ
の計算は、下記においてその根拠を説明される。
【００４８】例えば、前述の２つの標準、即ち、走査線
数625 のＣＣＩＲ標準と走査線数525 のＵＳ標準の場合
における、画像の基本的特徴（画像高さ、走査線間の距
離、ＴＶ線周期）の結果としての、中間キャパシタ数
と、センサ間の時間的ずれの値と、ブロック間の遅延の
値が、下記の表１に要約されている。
【００４９】
【表１】
【００５０】本発明のマルチ標準方式カメラの検出器で
使用される命令（例えば上記の実施例の命令Ｋ１〜Ｋ1
8）による、センサとキャパシタと遅延線とに伝送され
る、積分と転送の開始の瞬間は、計数リソースを含むシ
ーケンサによって検出器平面内で発生される。
【００５１】実施例の１つでは、この計数リソースは、
対応する第１の積分キャパシタに対する命令を発生させ
るための、選択されたテレビジョン標準の特徴（即ち、
標本化周波数と線同期）に適合するように予め設定可能
な第１の組の計数器を含む。第１の組の計数器の出力
は、積分キャパシタ内で電荷が積分される周期に適合す
るように調整可能な第２の組の計数器に接続される。
【００５２】この時間周期は、標本化周波数の値に基づ
くクロックサイクルの数として計数される。
【００５３】例えば、図５は、図３に示された検出器の
２つの第１のセンサ列に命令Ｋ１〜Ｋ18を供給するため
に８ＭＨｚのクロックを使用する、プログラム可能な計
数器と調整可能な計数器とから成る基本構造を示す。検
出器全体を管理するためには、当然のことながら、この
基本構造が 256回反復させなければならない。この基本
構造は、６つの他の調整可能な計数器ＣＲ１〜ＣＲ６の
入力の各々にその出力が接続された６つの第１段のプロ
グラム可能な計数器ＣＰ１〜ＣＰ６を含む。外部記憶装
置（図５には図示されていない）から与えられ且つ選択
された標準の特徴に対応した計数器調整命令が、バスラ
インの一部である導線ＬＲを通して計数器に供給され
る。線同期パルス信号と計数周波数を決定するクロック
信号とが、同じバスラインに属する導線ＬＳ、ＬＨを経
由して、計数器ＣＰ１〜ＣＰ６に入力される。第２の組
の計数器ＣＲ１〜ＣＲ６は、選択された標準の電荷積分
周期を積分するために、導線ＬＲ、ＬＦに接続される。
計数器ＣＰ１〜ＣＰ６によるクロックサイクルの計数
は、走査速度に応じて、ＬＳによって供給される線同期
パルスによって制御され、一方、計数器ＣＲ１〜ＣＲ６
によるクロックサイクルの計数は、計数器ＣＰ１〜ＣＰ
６によって出力されるパルスによって起動される。
【００５４】例えば、走査線数625 のＣＣＩＲ標準と走
査線数525 のＵＳ標準の各々に対して、１マイクロセカ
ンド当たり８つ（即ち、８ＭＨｚクロック）又は8.064
つのサンプルを与えるような標本化クロック周波数に関
する、命令Ｋ１〜Ｋ18を生成するために各計数器によっ
て計数され且つ計数調整導線ＬＲによって制御されるク
ロックサイクル数が、図５上で命令に向き合って配置さ
れた表に示されている。この場合、電荷積分瞬間と電荷
転送瞬間は、図４ａ、４ｂのタイミング図に示されてい
る通りである。
【００５５】計数器ＣＰ１〜ＣＰ６は、その出力におい
て、積分命令Ｋ１、Ｋ４、Ｋ７、Ｋ10、Ｋ13、Ｋ16を送
り出す。
【００５６】計数器ＣＲ１〜ＣＲ６の各々は、転送命令
Ｋ３とＫ２、Ｋ６とＫ５、Ｋ９とＫ８、Ｋ12とＫ11、Ｋ
15とＫ14、Ｋ18とＫ17を各々に出力する２つの出力を有
する。命令Ｋ２、Ｋ５、Ｋ８、Ｋ11、Ｋ14、Ｋ17は、そ
の次に上位の行の第１の中間キャパシタ内の電荷に対し
て第２の中間キャパシタ内の電荷が累積される瞬間に一
致して、積分キャパシタから第１の中間キャパシタへの
電荷の転送を起動する。当然のことながら、こうした瞬
間の一致は、各ブロックの第１の列のセンサの電荷には
当てはまらない。命令Ｋ３、Ｋ６、Ｋ９、Ｋ12、Ｋ15、
Ｋ18は、第１の中間キャパシタから第２の中間キャパシ
タへの電荷の転送を起動する。
【００５７】転送命令の周期は、線周期、即ち、US標準
の場合には63.49 μｍであり、ＣＣＩＲ標準の場合には
64μｍであり、積分の周期は、走査線数625 のＣＣＩＲ
標準と走査線数525 のＵＳ標準とに従って60μｓと59.5
1 μｓに予め設定される。第１の中間キャパシタと第２
の中間キャパシタの間の電荷の転送の瞬間は、蓄積ウェ
ルからの電荷を排出するのに要する時間間隔だけ時間的
にずらされ、この排出の時間間隔は、従来においては、
４μｓであり、即ち、標本化周波数が８ＭＨｚである場
合には、32つのクロックサイクルである。この時間ずれ
は、各々の調整可能な計数器内に一体化された遅延線の
使用によって、計数器ＣＲ１〜ＣＲ６の出力に付与され
る。上記の２つの参照標準に関する中間キャパシタ内の
蓄積周期の間の４つのサイクル分の差は、0.51μｓの線
周期の差、従って、0.51μｓの積分周期の差から生じ
る。
【００５８】別の実施例では、プログラム可能な計数リ
ソースは、累算用記憶装置又は先入れ先出し（FIFO）記
憶装置から成る。ＦＩＦＯ記憶装置は、標準に適合する
ように調整され、積分命令を積分キャパシタに出力す
る。その出力は、中間キャパシタへの転送の命令を生成
する２次ＦＩＦＯ記憶装置に接続される。
【００５９】図６は、調整可能な時間計数器として使用
されるこのＦＩＦＯ記憶装置の実施例を示す。積分キャ
パシタにおける積分の開始は、６つの第１の組のＦＩＦ
Ｏ記憶装置Ｆ１〜Ｆ６によって制御され、これらの第１
の組のＦＩＦＯ記憶装置は、カメラの起動時に、選択さ
れた標準に応じてロードされる。通常の作動時には、こ
れらのＦＩＦＯ記憶装置を巡る循環シフトループを形成
するために、入力スイッチが位置２に合わせられる。
【００６０】６つのＦＩＦＯは、命令Ｋ１、Ｋ４、Ｋ
７、Ｋ10、Ｋ13、Ｋ16の各々によって制御される積分キ
ャパシタ内において電荷の積分を開始させるためのパル
スを出力する。
【００６１】記憶装置Ｆ１〜Ｆ６の各々は、ｉが１〜６
の値をとる場合に、記憶装置Ｆｉの出力に接続された、
並列に取り付けられた４つの２次ＦＩＦＯ記憶装置Ｆi1
〜Ｆi4のグループの中にも、そのパルスを送り込む。４
つの２次記憶装置のグループ６つが、スイッチＱ１〜Ｑ
６によって選択可能な４つの周期を決定し、これらの周
期は、外部制御装置によって選択される標準に関する積
分キャパシタにおける積分周期に一致する。２次ＦＩＦ
Ｏ記憶装置によって計数される周期は、命令Ｋ３、Ｋ
６、Ｋ９、Ｋ12、Ｋ15、Ｋ18によって起動される第１の
中間キャパシタから第２の中間キャパシタへの電荷の転
送時間である。積分の終了と第１の中間キャパシタへ向
かっての電荷の転送とをマーキングするためのパルスを
各スイッチＱ１〜Ｑ６の出力に送るために、第２の組の
ＦＩＦＯ記憶装置Ｆ′１〜Ｆ′６が、積分キャパシタの
電荷の排除時間に相当する約32個のクロックサイクルに
よって起動される。これらの転送は、命令Ｋ２、Ｋ５、
Ｋ８、Ｋ11、Ｋ14、Ｋ17と連携して調整される。
【００６２】検出器が、上記において説明された従来技
術で公知の２つのタイプの構成の一方に従って構成され
たセンサから成る時にも、本発明が同様に適用される。
これらの場合の各々において、積分周期と電荷転送瞬間
の計算は、その検出器の構成の特徴と個々のテレビジョ
ン標準とに基づいて、下記に説明する。
【００６３】図７には、「ずれ構成」が示され、１つの
直線ストリップのＮ個のセンサ要素が、後続の列に比べ
てＤだけ水平方向にずらされたｎ個の列ＳＲ１、ＳＲ
２、ＳＲ３、……、ＳＲｎに配置され、これらの列の第
１のセンサが参照符号Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、……、Ｃｎで
夫々示される。このｎは、図６では４に制限されている
が、その値は、より大きくすることも可能である。各々
の行は、Ｎ／ｎ個のセンサから成る。副次列の水平方向
ＤＨに沿ったずれＤは、シャノンの標本化定理を満たす
ように、この方向に沿ったセンサ長さの1/2 に等しい。
この場合には、信号の標本化周波数は、センサ要素の間
隔によって決まる空間遮断周波数の２倍に等しい。
【００６４】ずれＤの値と列の数ｎは、方向ＤＨに沿っ
た同じ列のセンサの間の距離ｐｓの値を決定し、このｐ
ｓはＤとｎの積に等しい。ＤＨに垂直な垂直方向ＤＶに
沿った列の間の距離である別のパラメタｄ1 が、互いに
ずらされた列の形のセンサ構成を特徴付ける。同じ１つ
の行ＳＲｉ（ｉは１〜ｎの値をとる）内のセンサは、そ
の関連した電荷転送レジスタＣＴｉの入力に接続され
る。これらの転送レジスタＣＴｉは、遅延線ＬＲ１〜Ｌ
Ｒｎ-1（図示された実施例ではＬＲ１〜ＬＲ３）を経由
してマルチプレクサＭに接続される。これらの遅延線
は、転送レジスタＣＴ１〜ＣＴ３からの出力に夫々接続
され、レジスタＣＴ４からの出力は遅延されない。
【００６５】集束光学系によって形成された画像を線毎
に検出器上に再生するために、各々の副次列ＳＲｉの各
々のセンサ要素によって生成される電荷が、対応する列
ＳＲｉに関連付けられた転送レジスタＣＴｉに送られる
前に、テレビジョン標準に適合した蓄積周期の間、積分
キャパシタの中に蓄積され、その後で、中間キャパシタ
の中に蓄積される。これらのキャパシタ（図示されてい
ない）は、公知のＣＭＯＳ技術を使用し、一方、ＣＣＤ
技術は蓄積ウェルを必要とする。入力の流れと出力の流
れは、適切な電位差によって制御される。
【００６６】１つの変形例では、電荷を転送レジスタの
中へ転送する代わりに、多重化回路を使用して直接的に
読み取る。
【００６７】読取り周波数又は電荷転送周波数は、１つ
の画像線の最大周期の間に亙って同じ１つの列からの全
電荷が読み取られるかまたは伝送されるような周波数で
ある。標準への適合に必要なこの基本的な規則が、全て
のセンサ構成形態に適用される。
【００６８】多重化と各レジスタＣＴｉへの転送との後
に、信号が、その対応する遅延線ＬＲｉによって遅延さ
れ、この遅延は、同じ１つの画像線に対応する信号全て
が同期化されることを確実にするように選択される。従
って、再同期化された信号が、ビデオ出力信号Ｓを形成
するように最終的にマルチプレクサＭによって多重化さ
れ、増幅器Ａによって増幅される。
【００６９】ディスプレイモニタのテレビジョン標準
は、蓄積キャパシタ内に電荷が蓄積される周期と、遅延
線内における信号遅延の周期とを規定する。これらの周
期と使用標準のタイプの間の関係は、後に詳述する。
【００７０】図８は、Ｎ個のセンサを有する検出器の感
度を増大させることを意図する、別のタイプのセンサ構
成とセンサ信号処理方法を示す。この構成では、１つの
画像線に関するＮ個のセンサが、各列がＮ／ｋ個のセン
サから形成されるｋ個の列ＳＲ′１、ＳＲ′２、……、
ＳＲ′ｋの形に分けられ、この図示された実施例ではｋ
は４であるが、４よりも著しく大きな値にすることもで
きる。その第１のセンサＣ１、Ｃ２、……、Ｃｋだけが
図に参照符号で示される。これらのセンサ列は、反復的
に整列され、距離ｄ２だけ垂直方向に間隔を置かれる。
従って、これらのセンサは、各列がｋ個のセンサを有す
るＮ／ｋ個の垂直列を形成する。
【００７１】検出器感度を増大させるために、従来、同
じ１つの列のセンサが、時間遅延及び積分回路（TDI ）
を介して互いに接続され、この時間遅延及び積分回路
は、各センサによって出力された信号を、遅延を伴って
走査線と同期して出力レジスタＲＳに転送し、それらの
信号を累算する。
【００７２】一般的に信号が線形的に累積され、雑音が
平方的に累積されるということが知られている。従っ
て、この場合には、同じ１つの画像線の信号が係数ｋに
よって増幅されるが、一方、雑音はｋ1/2 を乗じられる
にすぎない。従って、そのＳＮ比即ち感度はｋ1/2 倍に
なる。
【００７３】実際には、列ＳＲ′ｊ（ｊは１〜ｋの値を
とる）の各センサによって出力される電荷は、処理回路
を経由して、積分キャパシタ内に蓄積され、その次に、
中間蓄積キャパシタ内に蓄積される。行ＳＲ′ｊに対応
する中間キャパシタの電荷は、垂直走査と同期して、副
次列ＳＲ′ｊ＋１の同じ１つの列のセンサに対応する中
間キャパシタの電荷に加えられる。それらのキャパシタ
内の蓄積周期は、出力レジスタＲＳに転送される電荷が
累算されるように、この同期に適合するように選択され
る。出力レジスタＲＳは、シフト読取りレジスタ又は多
重化回路であってよい。
【００７４】この出力レジスタは、使用されるテレビジ
ョン標準に適合可能な周波数のビデオ信号を供給しなけ
ればならない。これを可能にするために、積分キャパシ
タ内と中間キャパシタ内とに電荷が蓄積される周期と、
中間キャパシタ数とが、後述の規則に従って計算され
る。キャパシタ内に収容された電荷は、それが別の電荷
を蓄積するために使用されることが可能になる前に転送
されなければならず、従って、線周波数の周期で転送さ
れなければならない。
【００７５】特定の標準に関する積分キャパシタの蓄積
のタイミング図は、上記の２つのタイプのセンサ構成の
両方において同一である。例えば、画像線Ｌ１、Ｌ２、
……、Ｌｐの連続的形成のための、上記の１次センサＣ
１〜Ｃｎ又はＣ１〜Ｃｋの電荷が積分される時間は、ｋ
＝ｎとし且つ次の記号表記を使用する場合に、下記の表
２にまとめられる。Ｔｏは積分開始瞬間であり、ΔＴｉ
は積分周期であり、ｄは列の間の間隔であり（ｄ＝ｄ１
又はｄ２、ｆは２つの画像線の間の距離であり、ｖは画
像解析の垂直方向速度である。
【００７６】
【表２】
【００７７】積分時間が個々のセンサ毎に異なった瞬間
に開始し終了するということを、この表が示しており、
このことは、センサと同じだけの数のクロック命令が必
要であるということを意味する。従って、同じ１つの線
Ｌ１、Ｌ２、……、又はＬｐに関して、センサＣ１、Ｃ
２、……、の電荷が積分キャパシタ内で積分され、セン
サ１つ当たりｄ／ｖの時間的ずれを伴って連続的に積分
キャパシタから放出される。同様に、各々のセンサＣ
１、Ｃ２、……１又はＣｎに関して、連続した画像線Ｌ
１、Ｌ２、……、Ｌｐに対応する積分時間が、線１つ当
たりｆ／ｖの時間的ずれ（この後では「線周期」と呼ば
れる）によって隔てられた瞬間に開始する。
【００７８】例えば、４つの参照標準、即ち、625 本の
走査線（CCIR）の標準と、525 本の走査線（US）の標準
と、875 本の走査線の標準と、別の525 本の走査線の標
準におけるこれらのパラメタの値が、次の表３にまとめ
られている。
【００７９】
【表３】
【００８０】図９ａ〜図９ｄのタイミング図は、これら
の標準の各々における、第１のセンサＣ１〜Ｃ４に関し
て表１で規定された積分周期のタイミングを示し、上記
の２つのタイプの構成のどちらにも適用されることが可
能である。各々のセンサに関する積分周期は、ｆ／ｖだ
け時間的に隔てられており、連続画像線Ｌ１、Ｌ２、Ｌ
３、Ｌ４、Ｌ５、Ｌ６等に対応する。
【００８１】タイミング図９ａ、９ｂは、時間ずれ値ｄ
／ｖ、ｆ／ｖに基づいている。同じ１つの画像線内での
１つのセンサに関する積分周期とその次のセンサに関す
る積分周期の間の時間ずれ（d/v ）と、特定のセンサに
おける線毎の時間ずれ（ｆ／ｖ）は、その表示標準の特
徴の幾つか、即ち、線周波数Ｆｅと、画像周期Ｔ
ｔ （又は、従来の方法を使用して２つのフレームをイ
ンタレースすることによって画像が形成される場合に
は、フレーム周期）と、長さＬの検出器によって形成さ
れる4/3 フォーマット画像の高さｈとから容易に算出さ
れることが可能である（数値例では、Ｌ＝15.36mm 、ｈ
＝11.52mm である。これらは、ストリップ形の互いにず
らされた４×256 のセンサを使用してＴＲＴ社によって
開発された垂直走査カメラの従来的な値である）。従っ
て、これらの特徴から、次のものを直ちに計算すること
が可能である。
【００８２】− ２つの画像線の間の距離ｆ：ｆ＝ｈ／
Ｆe ×Ｆt 。ＦexＴt は、Ｆe ×Ｔt に等しい１つの画
像（又はフレーム）内の線の数である。
【００８３】 − 解析速度 ｖ＝ｈ／Ｔt − 線又は線周期１つ当たりの時間ずれ ｆ／ｖ − センサ１つ当たりの時間ずれ ｄ／ｖ。
【００８４】表４は、タイミング図９ａ〜９ｄによって
示される様々な標準に関する、これらの特徴の数値を示
す。
【００８５】
【表４】
【００８６】各々の積分キャパシタにおける蓄積周期の
終了時に、電荷が中間キャパシタに転送される。中間キ
ャパシタにおける蓄積時間は、これらのキャパシタが画
像線周期の間に最大限度まで満たされなければならない
という規則に従わなければならない。
【００８７】積分キャパシタによって連続的に放出され
る電荷に対応する信号をテレビジョン標準の線周波数に
再同期化するために、中間キャパシタの数と、その中間
キャパシタ内での蓄積時間とが、この標準に適合させな
ければならない。
【００８８】従って、上記の規則と、標準とが、特定の
タイプのセンサ構成における中間段の数を決定する。
【００８９】− ＴＤＩ構成の場合には、中間段ｇの
数、即ち、中間蓄積キャパシタの数は、同一の線におけ
る１つのセンサとその次のセンサとからの電荷が積分さ
れる各々の瞬間の間の時間ずれと、１つの画像線とその
次の画像線の間の時間ずれとの間の、整数に切上げられ
た比率である。
【００９０】 ｇ＝（ｄ２／ｖ）／（ｆ／ｖ）＝ｄ２／ｆ 例えば、上記の標準の場合には、各々のセンサに関し
て、２つ、２つ、３つ、１つの中間キャパシタが必要と
される。タイミング図９ａ上の矢印付き点線は、第１の
線Ｌ１の開始を生じさせるための、センサＣ１〜Ｃ４か
ら電荷の連続的な累算を示す。その水平部分は、中間キ
ャパシタにおける蓄積時間を表し、その垂直部分は、転
送瞬間を示す。
【００９１】− 図７に示されるようなずれ構成の場合
には、Ｎ／ｎのセンサから形成される特定の列からの電
荷が、最初に、関連した処理回路の多重化及び転送回路
によって、特定の列の中のセンサからの電荷の全てが１
つの画像線周期の間に多重化され転送されるような周波
数において、伝送される。
【００９２】例えば、その線周期が64μｓであり、検出
器が、 704個のセンサを含み、長さ6.33mmであり、且つ
列１つ当たり704/4 ＝176 のセンサを与える、前述の検
出器であり、多重化又は転送の周波数が176/64＝2.75Ｍ
Ｈｚであり、多重化又は転送の周期が64/176＝0.36μｓ
である。その後で、信号が、マルチプレクサＭ内で多重
化される前に、前述のように遅延線ＬＲ１〜ＬＲ３内で
遅延させられる。
【００９３】ずれ構成のこの実施例では、必要とされる
中間段の数が各々の遅延線に影響を与える。この中間段
の数は、１つのセンサから別のセンサへの時間ずれであ
る遅延線の遅延時間と、多重化又は転送回路の中への転
送のための転送時間との間の比率に最も近く且つそれよ
り大きな整数である。
【００９４】従って、そのタイミング図が図４ａに示さ
れる走査線数625 のＣＣＩＲ標準に適合する上記の実施
例では、線ＬＲ１〜ＬＲ３における遅延は各々に349.5
μｓ、233 μｓ、116.5 μｓであり、0.36μｓの転送時
間を得るためには、640 ＋320 ＝960 の段が必要とされ
る。
【００９５】ＴＤＩ構成に関して説明された遅延及び多
重化構造に類似した読取り回路の変形例も、ずれ構成の
形の１組のセンサからの電荷を遅延させ多重化させるた
めに使用されることが可能であるということに留意され
たい。
【００９６】そうした構造が図10に示され、この構造
は、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３のような遅延回路を介してＣ１、
Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４のようなセンサ全てに接続された単一
の転送回路CTを含み、これらの遅延回路の各々は、上記
遅延線と同じ遅延をもたらし、即ち、走査線数625 のＣ
ＣＩＲ標準の場合には349.5 μｓ、233 μｓ、116.5 μ
ｓの遅延をもたらす。遅延回路内の段の数は、遅延周期
と線周期の間の比率に最も近い整数であり、この数は特
定のセンサ列に接続された全ての遅延回路において同一
である。例えば、走査線数625 のＣＣＩＲ標準の場合に
は、遅延回路の段の数は、64μｓの線周期の場合に、列
ＳＲ１〜ＳＲ３の各々に関し、６つ、４つ、２つであ
る。
【００９７】互いにずらされた列を有する検出器からの
電荷を遅延させるために使用される読取り回路構造のこ
の最後の実施例と、ＴＤＩ管理構造との間の違いは、中
間キャパシタの数が列毎に変化するということである。
【００９８】本発明は、互いにずらされた列の形の、又
は、互いに位置合せされた（即ち、互いにずらされてい
ない）列の形のセンサに、更に特に４つより多い数の列
数のセンサに適用可能であるだけでなく、更に一般的
に、上記の２つのタイプのセンサ構成各々の利点を得る
ために、これら２つのタイプのセンサ構成の両方の形に
組み合わされたセンサを含む検出器にも適用可能であ
る。
【００９９】実際には、図11ａと図11ｂに各々に示され
る２つのタイプの組み合わせ構成が実現可能である。
【０１００】− 図７に示されるタイプの互いにずらさ
れた列のパターンがｎ回反復される検出器。この場合に
は、互いにずらされた列の間の距離ｄ１は、互いに位置
合せされた列の間の距離ｄ２よりも著しく小さい。
【０１０１】− 図８に示される互いに位置合せされた
パターンがｎ回反復され、各反復毎に列が図７と同様に
ずれる検出器。この場合には、距離ｄ２は距離ｄ１より
も著しく小さい。
【０１０２】これらの両方の組み合わせでは、互いに位
置合せされた列は、前述のようにＴＤＩモードにおいて
時間管理を行うので、「ＴＤＩ回路」と呼ばれる回路を
形成する積分キャパシタと中間蓄積キャパシタを介し
て、互いに接続される。図を分かり易くするために、図
11ａ、11ａは、第１の互いに位置合せされたセンサのた
めのＴＤＩ回路だけを示している。前述のように、必要
とされる標準に対応する積分周期と中間キャパシタ蓄積
周期を使用して電荷がこれらの列から転送される場合に
は、個々の列よりもｋ倍強い信号とｋ1/2 倍強い雑音を
発生させるただ１つの「マスタ列」と見なされることが
可能である。
【０１０３】互いにずらされたｎ個のマスタ列によって
発生された信号は、その後で、ｎ−１本の遅延線に結合
されたｎ個の電荷転送回路へ伝送することによって、又
は、当然のことながら第１のマスタ列のセンサを除くセ
ンサの数と同じ数の遅延線を介して、個々の電荷転送回
路に伝送することによって、互いにずらされたセンサ列
によって出力される電荷を処理するために前述の方法の
１つを使用して処理される。
【図面の簡単な説明】
【図１】サーマル観測カメラの構造を示す概略的な説明
図である。
【図２】本発明による構造における特定のハードウェア
構成要素の配置を示すブロック図である。
【図３】２つの異なったタイプの構成を組み合わせるセ
ンサ構成の実施例を示す説明図である。
【図４】１つのテレビジョン標準及び別のテレビジョン
標準に適した上記の実施例に対応する電荷の積分と転送
の周期と瞬間とを示すタイミング図である。
【図５】プログラム可能な計数器シーケンサの実施例を
示す説明図である。
【図６】ＦＩＦＯ記憶装置シーケンサの実施例を示す説
明図である。
【図７】検出器内のセンサ要素とその関連した処理回路
とに関する従来技術で公知の１つの構成を示す説明図で
ある。
【図８】検出器内のセンサ要素とその関連した処理回路
とに関する従来技術で公知の別の構成を示す説明図であ
る。
【図９】公知の第１から第４のテレビジョン標準におけ
る第１のセンサに関する電荷積分周期のタイミング図で
ある。
【図１０】互いにずらされた副次列の形に構成されたセ
ンサによって発生される電荷のための処理回路の変形例
を示す説明図である。
【図１１】センサ列の構成の組み合わせ例を示す説明図
である。
【符号の説明】 １ 無限焦点インレット光学系 ２ 垂直走査鏡 ３ 集束光学系 ４ 感光ストリップ ５ 低温維持チャンバ ６ 窓 20 検出器平面 22 シーケンサ 24 検出器 25 外部記憶装置 26 周辺電子装置 27 制御装置 231 第１計数器列 232 第２計数器列 Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４、……、Ｃａ、Ｃｂ、Ｃｃ、Ｃ
ｄ、Ｃｅ、Ｃｆ センサ要素 ＣＰ１〜ＣＰ６ プログラム可能計数器 ＣＲ１〜ＣＲ６ 調整可能計数器 Ｆ１〜Ｆ６、Ｆ11〜Ｆ64 ＦＩＦＯ記憶装置 Ｃia〜Ｃif 積分キャパシタ Ｃ′ia〜Ｃ′if、Ｃ″ia〜Ｃ″if 中間キャパシタ

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 所与のスペクトル帯に亙って感光性があ
    り、且つ、所与のタイプの構造を形成するようにその長
    さに沿った水平な列に配置されたセンサ要素を含む所与
    の長さを有する検出器と、 画像の幅が前記検出器の長さに概ね等しい観測された光
    景の画像を、前記検出器の平面に一致する焦点面の上に
    投射し、且つ前記検出器上の前記画像を垂直方向に走査
    するための投射及び走査光学機械システムと、 前記検出器と該検出器に接続された読取り回路とを収容
    する低温維持装置とを含み、 前記読取り回路が、前記センサ要素によって受け取られ
    る照度に比例して出力され且つ垂直走査と同期して作動
    するクロックシーケンサの制御の下で転送されて多重化
    される電荷を使用して特定のテレビジョン標準に従って
    ディスプレイモニタにビデオ信号を出力し、前記標準が
    線周波数によって及びディジタルＴＶの場合には表示画
    像の標本化周波数特性によって規定され、 更に、前記クロックシーケンサが、前記低温維持装置内
    に配置され、前記読取り回路内における電荷積分の周期
    と積分後の電荷転送の瞬間と電荷多重化の瞬間とを決定
    するための時間計数リソースを含み、前記時間計数リソ
    ースが、前記低温維持装置の外部に配置された記憶装置
    によって予め設定され、前記記憶装置が、積分周期と電
    荷転送の瞬間と電荷多重化の瞬間とを、前記記憶装置内
    で予め選択された複数の標準から選択され且つ前記ディ
    スプレイモニタの標準に対応する特定のテレビジョン標
    準の線周波数と同期化させるための命令を含む観測カメ
    ラ。
  2. 【請求項２】 前記計数リソースが、積分キャパシタ内
    での電荷積分が始まる瞬間を決定する第１のプログラム
    可能計数器列を含み、前記プログラム可能計数器の各々
    が調整可能計数器に結合され、前記調整可能計数器が、
    前記積分キャパシタ内で電荷が積分される周期と中間キ
    ャパシタに電荷が転送される瞬間とを決定する第２の計
    数器列を形成し、前記第２の計数器列が、前記第１のプ
    ログラム可能計数器列からの出力によって時間的に制御
    される請求項１に記載の観測カメラ
  3. 【請求項３】 前記計数リソースが、第１のＦＩＦＯ記
    憶装置列を含み、前記第１のＦＩＦＯ記憶装置列の各々
    のＦＩＦＯ記憶装置が２次ＦＩＦＯ記憶装置グループに
    結合され、前記第１のＦＩＦＯ記憶装置列が、前記積分
    キャパシタ内での電荷積分が始まる瞬間を決定し、前記
    ２次ＦＩＦＯ記憶装置グループが第２のＦＩＦＯ記憶装
    置列を形成し、前記２次ＦＩＦＯ記憶装置グループの各
    々の２次ＦＩＦＯ記憶装置が、選択されたディスプレイ
    標準に適合するように前記中間キャパシタ内での積分周
    期を出力するために再ロード可能であり、第２の２次Ｆ
    ＩＦＯ記憶装置列が、前記第１のＦＩＦＯ記憶装置列か
    らの個々の出力によって起動される請求項１に記載の観
    測カメラ。
  4. 【請求項４】 前記検出器の前記センサ要素が、標本化
    条件を満たすように、互いにずらされた複数の列に配置
    される請求項１から３のいずれか一項に記載の観測カメ
    ラ。
  5. 【請求項５】 前記検出器の前記センサ要素が、ＴＤＩ
    モードで動作するように、互いに位置合せされた複数の
    列に配置される請求項１から４のいずれか一項に記載の
    観測カメラ。
  6. 【請求項６】 前記検出器の前記センサ要素が、互いに
    ずらされた２つのブロックに配置され、前記ブロック各
    々の列が互いに位置合せされている請求項１から４のい
    ずれか一項に記載の観測カメラ。
  7. 【請求項７】 前記検出器の前記センサ要素が、互いに
    位置合せされた２つのブロックに配置され、前記ブロッ
    ク各々の列が互いにずらされている請求項１から４のい
    ずれか一項に記載の観測カメラ。
  8. 【請求項８】 マルチ標準方式観測カメラを含む監視シ
    ステムであって、 所与のタイプの構造を形成するようにその長さに沿った
    水平な列に配置されたセンサ要素を含み、所与の長さを
    有し、且つ所与のスペクトル帯に亙って感光性を有する
    検出器と、 画像の幅が前記検出器の長さに概ね等しい観測された光
    景の画像を、前記検出器の平面に一致する焦点面の上に
    投射し、且つ前記検出器上の前記画像を垂直方向に走査
    するための投射及び走査光学機械システムと、 前記検出器とその検出器に接続された読取り回路とを収
    容する低温維持装置を含み、 前記読取り回路が、前記センサ要素によって受け取られ
    る照度に比例して出力され且つ垂直走査と同期して作動
    するクロックシーケンサの制御の下で転送されて多重化
    される電荷を使用して特定のテレビジョン標準に従って
    ディスプレイモニタにビデオ信号を出力し、前記標準
    が、線周波数によって、又は、ディジタルＴＶの場合に
    は表示画像の標本化周波数特徴によって規定され、 更に、前記クロックシーケンサが、前記低温維持装置内
    に配置され、前記読取り回路内における電荷積分の周期
    と積分後の電荷転送の瞬間と電荷多重化の瞬間とを決定
    するための時間計数リソースを含み、前記時間計数リソ
    ースが、前記低温維持装置の外部に配置された記憶装置
    によって予め設定され、前記記憶装置が、積分周期と電
    荷転送の瞬間と電荷多重化の瞬間とを、前記記憶装置内
    で予め選択された複数の標準から選択され且つ前記ディ
    スプレイモニタの標準に対応する特定のテレビジョン標
    準の線周波数と同期化させるための命令を含むことを特
    徴とする監視システム。
JP5142169A 1992-06-16 1993-06-14 マルチ標準方式観測カメラと該カメラを使用する監視システム Pending JPH06105317A (ja)

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