JPS59107203A - 二次元固体撮像素子を用いたスタ−センサにおける信号処理回路 - Google Patents
二次元固体撮像素子を用いたスタ−センサにおける信号処理回路Info
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- JPS59107203A JPS59107203A JP57217248A JP21724882A JPS59107203A JP S59107203 A JPS59107203 A JP S59107203A JP 57217248 A JP57217248 A JP 57217248A JP 21724882 A JP21724882 A JP 21724882A JP S59107203 A JPS59107203 A JP S59107203A
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S3/00—Direction-finders for determining the direction from which infrasonic, sonic, ultrasonic, or electromagnetic waves, or particle emission, not having a directional significance, are being received
- G01S3/78—Direction-finders for determining the direction from which infrasonic, sonic, ultrasonic, or electromagnetic waves, or particle emission, not having a directional significance, are being received using electromagnetic waves other than radio waves
- G01S3/782—Systems for determining direction or deviation from predetermined direction
- G01S3/783—Systems for determining direction or deviation from predetermined direction using amplitude comparison of signals derived from static detectors or detector systems
- G01S3/784—Systems for determining direction or deviation from predetermined direction using amplitude comparison of signals derived from static detectors or detector systems using a mosaic of detectors
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- G—PHYSICS
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- G01S3/782—Systems for determining direction or deviation from predetermined direction
- G01S3/785—Systems for determining direction or deviation from predetermined direction using adjustment of orientation of directivity characteristics of a detector or detector system to give a desired condition of signal derived from that detector or detector system
- G01S3/786—Systems for determining direction or deviation from predetermined direction using adjustment of orientation of directivity characteristics of a detector or detector system to give a desired condition of signal derived from that detector or detector system the desired condition being maintained automatically
- G01S3/7867—Star trackers
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- 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】
本発明は、信号処理回路に関し、特に、二次元に配列さ
れた複数個の光電変換素子とクロック転送電極とを有す
る二次元固体撮像素子（以下ＣＯＤという）を星に対す
る検出器としたスターセンサにおけるＣＣＤ出力信号の
処理回路に関する。
れた複数個の光電変換素子とクロック転送電極とを有す
る二次元固体撮像素子（以下ＣＯＤという）を星に対す
る検出器としたスターセンサにおけるＣＣＤ出力信号の
処理回路に関する。
一般的に、ＣＯＤは第１図の構成図及び第２図の動作波
形図によシ説明される。即ち、ＣＣＤは入力光をその光
量に応じた電荷に変換して蓄積する光電変換部１と、そ
の蓄積した信号電荷をトランスファ信号１ｉｒａによっ
て垂直転送レジスタ２に転送するトランスファ電極４と
、その電荷を転送信号ｙｊＶｚ及びｙ５ Ｖｉにより水
平転送レジスタ３まで転送する垂直転送レジスタ２と、
水平転送レジスタ３から転送信号９６Ｈ１，ｙＪＨｚに
より順次出力ゲート５に送り出されてくる信号電荷を電
圧信号に変換してＣＯＤから出力する検出部６とから構
成される。この検出部６ではあらかじめリセット信号ｌ
ｘによって電圧ｖＤＲに印加された拡散領域７に前記の
出力ゲート５かも電荷信号が読出されると、出力増幅器
８は、それを検知増幅してＣＣＤからＰ・配Ｍ信号とし
て出力する（第２図ｖＯＵＴ）。
形図によシ説明される。即ち、ＣＣＤは入力光をその光
量に応じた電荷に変換して蓄積する光電変換部１と、そ
の蓄積した信号電荷をトランスファ信号１ｉｒａによっ
て垂直転送レジスタ２に転送するトランスファ電極４と
、その電荷を転送信号ｙｊＶｚ及びｙ５ Ｖｉにより水
平転送レジスタ３まで転送する垂直転送レジスタ２と、
水平転送レジスタ３から転送信号９６Ｈ１，ｙＪＨｚに
より順次出力ゲート５に送り出されてくる信号電荷を電
圧信号に変換してＣＯＤから出力する検出部６とから構
成される。この検出部６ではあらかじめリセット信号ｌ
ｘによって電圧ｖＤＲに印加された拡散領域７に前記の
出力ゲート５かも電荷信号が読出されると、出力増幅器
８は、それを検知増幅してＣＣＤからＰ・配Ｍ信号とし
て出力する（第２図ｖＯＵＴ）。
このＣＯＤをスターセンサの検出器として使用する場合
に、ＣＣＤ出力信号ｖＯＵＴの処理は、従来、第３図に
示されるような回路構成により行なわれてきた。即ち、
ＣＣＤＩＩからの出力信号を信号増１隔回路１２で増幅
し、サンプルホールド回路１３を介して得たその保持電
圧を別に設定された基準電圧１５とコンパレータ１４に
て比較する。この基準電圧１５は星の等級に相当してお
り、その設定された等級以上の星が検知されたときに、
コンパレータ１４が作動し、その時点での座標を星座Ｉ
ｌ！発生回路１７から読出すと共に、検知された星のレ
ベルをＡ／Ｄ変換回路１８でＡ／Ｄ変換する。これらの
データ（星の光軸に対する座標及び等級）は多重回路１
９を介して出力される。
に、ＣＣＤ出力信号ｖＯＵＴの処理は、従来、第３図に
示されるような回路構成により行なわれてきた。即ち、
ＣＣＤＩＩからの出力信号を信号増１隔回路１２で増幅
し、サンプルホールド回路１３を介して得たその保持電
圧を別に設定された基準電圧１５とコンパレータ１４に
て比較する。この基準電圧１５は星の等級に相当してお
り、その設定された等級以上の星が検知されたときに、
コンパレータ１４が作動し、その時点での座標を星座Ｉ
ｌ！発生回路１７から読出すと共に、検知された星のレ
ベルをＡ／Ｄ変換回路１８でＡ／Ｄ変換する。これらの
データ（星の光軸に対する座標及び等級）は多重回路１
９を介して出力される。
しかしながら、この回路では、ＣＣＤ１１からのＰＡＭ
信号を歪みなく増幅する必要があシ、増幅器等に非常に
高帯域な特性を有する必要がある。又、Ａ／Ｄ変換回路
１８以降のデータ処理回路においては、高速度の性能が
要求される。特に、星の像が第５図に示される様に、数
画素にまたがった場合などには、その画素毎に上記の処
理を行なう必要がある。
信号を歪みなく増幅する必要があシ、増幅器等に非常に
高帯域な特性を有する必要がある。又、Ａ／Ｄ変換回路
１８以降のデータ処理回路においては、高速度の性能が
要求される。特に、星の像が第５図に示される様に、数
画素にまたがった場合などには、その画素毎に上記の処
理を行なう必要がある。
これらの要求性能は、スターセンサが、例えば、人工衛
星などに搭載されることを考慮した場合には、消費電力
、発熱あるいはデータメモリ容量の増大、又はオンボー
ドコンピュータの必要性などの問題があった。
星などに搭載されることを考慮した場合には、消費電力
、発熱あるいはデータメモリ容量の増大、又はオンボー
ドコンピュータの必要性などの問題があった。
本発明は従来の技術の上記実情に鑑みてなされたもので
あシ、従って本発明の目的は、これらの問題点を解決し
、ＣＣＤ出力信号の処理を複雑化する事なく構成したス
ターセンサの新規なＣＣＤ信号処理回路を提供する事に
ある。
あシ、従って本発明の目的は、これらの問題点を解決し
、ＣＣＤ出力信号の処理を複雑化する事なく構成したス
ターセンサの新規なＣＣＤ信号処理回路を提供する事に
ある。
上記目的を達成する為に、本発明に係る信号処理回路は
、二次元固体撮儂素子を検出器とするスターセンサにお
いて、検出器出力であるＰＡｉｌｉ信号を波形成形する
フィルタ回路と、該フィルタ回路の出力信号を入力とす
るピークレベル検出兼レベル保持回路とを具備して構成
され、前記ピークレベル検出兼レベル保持回路の出力を
基準電圧と比較することにより前記検出器の光軸に対す
る星の座標及びその等級を高精度に抽出することを特徴
としている。
、二次元固体撮儂素子を検出器とするスターセンサにお
いて、検出器出力であるＰＡｉｌｉ信号を波形成形する
フィルタ回路と、該フィルタ回路の出力信号を入力とす
るピークレベル検出兼レベル保持回路とを具備して構成
され、前記ピークレベル検出兼レベル保持回路の出力を
基準電圧と比較することにより前記検出器の光軸に対す
る星の座標及びその等級を高精度に抽出することを特徴
としている。
以下本発明をその好ましい一実施例について図面により
詳細に説明する。
詳細に説明する。
第４図は本発明の一実施例を示すブロック構成図、第５
図はその動作波形例を示す図である。図中、参照番号１
１はＣＯＤ、 １２はＣＣＤ信号増幅回路、１４はコン
パレータ、１５は基準電圧、１６はＣＯＤ駆動回路、１
７は星データの座標発生回路、１８はＡ／Ｄ変換回路、
１９はデータ多重回路、２１は低域濾波回路、２２はピ
ーク検出及びホールド回路、２０はオンボードデータ処
理回路をそれぞれ示す。
図はその動作波形例を示す図である。図中、参照番号１
１はＣＯＤ、 １２はＣＣＤ信号増幅回路、１４はコン
パレータ、１５は基準電圧、１６はＣＯＤ駆動回路、１
７は星データの座標発生回路、１８はＡ／Ｄ変換回路、
１９はデータ多重回路、２１は低域濾波回路、２２はピ
ーク検出及びホールド回路、２０はオンボードデータ処
理回路をそれぞれ示す。
ＣＣＤＩＩからの信号（第５図（ａ））は、低域濾波回
路２１で第５図（ｂ）に示す信号成分を抽出された後に
信号増幅回路１２で増幅される。次に、その増幅された
信号はピーク検出及びホールド回路２２に入力され亀そ
の波形がピークに達した時点でコンノくレータ１４を動
作させ、同時にピークレベルはホールド状態になる（第
５図（Ｃ） ） 、コンパレータ１４ではあらかじめ基
準として設定された電圧（星の等級−例えば６等星）と
、星の検出レベルとが比較され、その信号レベルが、例
えば６等星以上であれば・コンパレータ１４からデータ
取得信号が出力される。このデータ取得信号は、ＣＯＤ
駆動回路１６からのタイミングクロックから星座標を発
生させる座標発生回路１７に入力され、それにより、星
座標発生回路１７からその時点での（即ちＣＯＤ出力の
ピークレベルでの）座標が出力されると共に、Ａ／Ｄ変
換回路１８を動作させ、先にホールドされていた星のレ
ベルをＡ／Ｄ変換する。このようにして得られた座標デ
ータ及び星の等級データは、多重回路１９を経て、オン
ボードデータ処理回路２０に出力される。
路２１で第５図（ｂ）に示す信号成分を抽出された後に
信号増幅回路１２で増幅される。次に、その増幅された
信号はピーク検出及びホールド回路２２に入力され亀そ
の波形がピークに達した時点でコンノくレータ１４を動
作させ、同時にピークレベルはホールド状態になる（第
５図（Ｃ） ） 、コンパレータ１４ではあらかじめ基
準として設定された電圧（星の等級−例えば６等星）と
、星の検出レベルとが比較され、その信号レベルが、例
えば６等星以上であれば・コンパレータ１４からデータ
取得信号が出力される。このデータ取得信号は、ＣＯＤ
駆動回路１６からのタイミングクロックから星座標を発
生させる座標発生回路１７に入力され、それにより、星
座標発生回路１７からその時点での（即ちＣＯＤ出力の
ピークレベルでの）座標が出力されると共に、Ａ／Ｄ変
換回路１８を動作させ、先にホールドされていた星のレ
ベルをＡ／Ｄ変換する。このようにして得られた座標デ
ータ及び星の等級データは、多重回路１９を経て、オン
ボードデータ処理回路２０に出力される。
以上本発明の構成及び作用をその良好な一実施例につい
て説明したが、それは単なる例示的なものであり、ここ
で説明された実施例によってのみ本願発明が限定される
ものではなく、その範囲から逸脱することなく種々の変
形、変更を含むことは勿論である。
て説明したが、それは単なる例示的なものであり、ここ
で説明された実施例によってのみ本願発明が限定される
ものではなく、その範囲から逸脱することなく種々の変
形、変更を含むことは勿論である。
以上の説明であきらかなように、本発明によれば、従来
性なわれていた高速度信号処理を必要とせず、又、増幅
器等についても高帯域の特性を必要としないので、衛星
搭載などを考慮した場合に問題となっていた消費電力、
発熱などの低減が可能となった。又、星の座標の胱出し
についても、従来性なってきたように一つの星に対して
複数の画素データがある場合に、各々の座標データを抽
出し、オンボードコンピュータなどのデータ処理回路に
よシ星の中心を算出するといった方法が採られていたが
、本発明によれば、それほど複雑なプログラムを必要と
しない事がわかる。従って、搭載するメモリ容量の低減
がはかれる為に、装置の軽量化といった利点も生ずる。
性なわれていた高速度信号処理を必要とせず、又、増幅
器等についても高帯域の特性を必要としないので、衛星
搭載などを考慮した場合に問題となっていた消費電力、
発熱などの低減が可能となった。又、星の座標の胱出し
についても、従来性なってきたように一つの星に対して
複数の画素データがある場合に、各々の座標データを抽
出し、オンボードコンピュータなどのデータ処理回路に
よシ星の中心を算出するといった方法が採られていたが
、本発明によれば、それほど複雑なプログラムを必要と
しない事がわかる。従って、搭載するメモリ容量の低減
がはかれる為に、装置の軽量化といった利点も生ずる。
第１図は一般的な二次元固体撮像素子（ＣＣＤ）の構成
図、第２図は第１図の各信号の動作波形図、第３図は従
来のスターセンサにおけるＣＣＤ信号処理回路のブ四ツ
ク図、＠４図は本発明の一実施例を示すブロック構成図
、第５図は第４図の信号処理動作の波形例を示す図であ
る。 １・・・光電変換部、２・・・垂直転送レジスタ、３・
１・水平転送レジスタ、４・・Φトランスファ電極、５
・・・出力ゲート、６・・・信号電荷検出部、７・・・
拡散領域、８・・・出力増幅器、１１・・・ＣＣＤ、
１２・・・信号増幅回路、１３・・Ｏサンプルホールド
回路、１４・−・コンパレータ、１５＠−・基準電圧、
１６働・・ＣＣＤ駆動回路、１７・・・星データ座標発
生回路、１８−・・Ａ／Ｄ変換回路、１９・・・データ
多重回路、２０・・・オンボードデータ処理回路、２１
・・・低域濾波回路、２２＠・・ピーク検出及びホール
ド回路特許出願人 日本電気株式会社 代 理 人 弁理士 熊 谷雄太部第１図 φＲＬ」し」−」−ニー 第２図
図、第２図は第１図の各信号の動作波形図、第３図は従
来のスターセンサにおけるＣＣＤ信号処理回路のブ四ツ
ク図、＠４図は本発明の一実施例を示すブロック構成図
、第５図は第４図の信号処理動作の波形例を示す図であ
る。 １・・・光電変換部、２・・・垂直転送レジスタ、３・
１・水平転送レジスタ、４・・Φトランスファ電極、５
・・・出力ゲート、６・・・信号電荷検出部、７・・・
拡散領域、８・・・出力増幅器、１１・・・ＣＣＤ、
１２・・・信号増幅回路、１３・・Ｏサンプルホールド
回路、１４・−・コンパレータ、１５＠−・基準電圧、
１６働・・ＣＣＤ駆動回路、１７・・・星データ座標発
生回路、１８−・・Ａ／Ｄ変換回路、１９・・・データ
多重回路、２０・・・オンボードデータ処理回路、２１
・・・低域濾波回路、２２＠・・ピーク検出及びホール
ド回路特許出願人 日本電気株式会社 代 理 人 弁理士 熊 谷雄太部第１図 φＲＬ」し」−」−ニー 第２図
Claims (1)
- 二次元固体撮像素子を検出器とするスターセンサにおい
て、検出器出力であるＰＡＭ信号を波形成形するフィル
タ回路と、このフィルタ回路の出力信号を入力とするピ
ークレベル検出及びレベル課持回路とを具備し、前記ピ
ークレベル検出及びレベル保持回路の出力を基準電圧と
比較することによシ前記検出器の光軸に対する星の座標
及びその等級を抽出する事を特徴とした二次元固体撮像
素子を用いたスターセンサにおける信号処理回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57217248A JPS59107203A (ja) | 1982-12-10 | 1982-12-10 | 二次元固体撮像素子を用いたスタ−センサにおける信号処理回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57217248A JPS59107203A (ja) | 1982-12-10 | 1982-12-10 | 二次元固体撮像素子を用いたスタ−センサにおける信号処理回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59107203A true JPS59107203A (ja) | 1984-06-21 |
Family
ID=16701165
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57217248A Pending JPS59107203A (ja) | 1982-12-10 | 1982-12-10 | 二次元固体撮像素子を用いたスタ−センサにおける信号処理回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59107203A (ja) |
-
1982
- 1982-12-10 JP JP57217248A patent/JPS59107203A/ja active Pending
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