JPS6027870A - スタ−センサにおけるデ−タ処理装置 - Google Patents

スタ−センサにおけるデ−タ処理装置

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JPS6027870A
JPS6027870A JP58136123A JP13612383A JPS6027870A JP S6027870 A JPS6027870 A JP S6027870A JP 58136123 A JP58136123 A JP 58136123A JP 13612383 A JP13612383 A JP 13612383A JP S6027870 A JPS6027870 A JP S6027870A
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    • 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

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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は二次元固体撮像素子（以下、ＣＣＤ　＝Ｃｈａ
ｒｉ１４　Ｃｏｕｐｌｅｄ　Ｄｅｖｉｃｅ　）と呼称す
る）の検出器を用いた、光学系を有するスターセンサに
おけるＣＣＯ出力信号のデータ処理装置に関するもので
ある。
従来の一般的なスターセンサの構成例を第１図に示し説
明すると、このスターセンサは一般的に、星の像を集光
する光学系１と、この光学系１の出力を検出する検出器
２およびこの検出器２の出力を所要の演算処理するデー
タ処理回路３によって構成されている。
そして、この第１図に示す検出器２であるＣＯＤについ
ては、第２図に示す構成図および第３図に示す動作波形
図で表わされる。このＣＣＤは、入力光をその光量に応
じた電荷に変換蓄積する光電変換部４と、との光電変換
部４によって得られた信号電荷をトランスファ信号φ、
。により垂直転送レジスタ５に転送するトランスファ電
極６と、このトランスファ電極６の蓄積電荷を転送りロ
ックφ、ｆ１．φＶ！により水平転送レジスタ７へ転送
し、その水平転送レジスタ７から転送りロックφ、、。
φ□により出力ゲート８に出力される信号電荷を２− 電圧信号に変換し出力する出力増幅部９から構成されて
いる。なお、この第２図において、φＢはリセット信号
を示し、Ｖ□、ＶＤは電圧、Ｖｅｕｔは出力電圧を示す
。
そして、出力増幅部９は拡散領域１０と出力増幅器１１
によって構成され、この出力増幅部９では第３図（ｊ）
　、　（ｈ）Ｋ示されるように、リセット信号φ虱によ
シ、電圧ＶＤ１１に印加された拡散領域１０（第２図参
照）に出力ゲート８（第２図参照）から信号電荷が読み
出されると、出力増幅部９（第２図参照）の出力増幅器
１１（第２図参照）はそれを検出増幅し、ＣＣＤからＰ
ＡＭ信号として出力する（出力電圧Ｖ。ｕｔ参照）。
なお、この第３図において、（ａ）はトランスファ信号
φ丁Ｇを示したものであり、（ｂ）　、　（、）は転送
りロックφｖ１．φ９２、（ｄ）　、　（ｅ）は（ｂ）
、（ｃ）に示す転送りロックφｖｌ、φｖ２を拡大して
示したもの、（ｆ）　、　（ｇ）は転送りロックφＨＩ
Ｉφ、ｈ（ｈ）　、　（１）は（ｆ）　、　（ｇ）に示
す転送りロックφ組、φＩｌｌを拡大して示したもの、
（ｊ）はリセット信号φ虱、（ｋ）は出力電圧Ｖ。ｕｔ
を示したものである。
第４図は従来のこの種のスターセンサにおけるデータ処
理装置の一例を示すブロック図である。
この第４図において、１２はＣＣＤ、１３ａこのＣＣＤ
１２の出力を増幅する増幅回路、１４はこの増幅回路１
３の出力をサンプリングしてホールドするサンプルホー
ルド回路、１５はこのサンプルホールド回路１４の出力
と基準電圧発生回路１６の出力とを比較するコンパレー
タ、１７はＣＣＤ１２を駆動するＣＯＤ駆動回路、１８
はこのＣＣＤ駆動回路１７の出力とコンパレータ１５の
出力を入力としＣＣＤ駆動回路１Ｔから・のクロック信
号を計数し画素の位置情報を出力するクロックカウンタ
回路、１Ｂはサンプルホールド回路１４の出力を入力と
しコンパレータ１５の出力によって制御されるＡ／Ｄ変
換回路、２０はこのＡ／Ｄ変換回路１９の出力とクロッ
クカウンタ回路１８の出力を入力して多重する多重回路
、２１はこの多重回路２０の出力側に接続されたオンボ
ードデータ処理回路である。
このように構成された装置において、ＣＣＤＩ　２の出
力信号を増幅回路１３で増幅した後、サンプルホールド
回路１４によシ出力電圧を保持し、このサンプルホール
ド回路１４からの信号出力を基準電圧発生回路１６の出
力で設定された基準レベルにより、コンパレータ１５で
比較する。ここで、この基準電圧発生回路１６は里の等
級に相当しておシ、その設定された等綴具上の信号入力
時にコンパレータ１５が作動するように構成されている
。
そして、このコンパレータ１５の出力によって制御され
るＡ／Ｄ変換回路１９によシサンプルホールド回路１４
からの信号出力であるアナログ信号をディジタル信号に
変換し、その時点での画素の位置情報をＣＣＤ駆動回路
１７から送られてくるクロック信号をクロックカウンタ
回路１８により計数し、画素の位置情報、すなわち、星
の座標（光軸に対する位置）を多重回路２０へ出力する
。そして、この多重回路２０においてはこのクロックカ
ウンタ回路１８からの画素の位置情報とＡ／Ｄ変換回路
１９よりのディジタル信号とを重畳して次段のオンボー
ドデータ処理回路２１に送シ、このオンボードデータ処
理回路２１において所定の演算処理を行う。
しかしながら、このようなデータ処理装置においては、
基準レベル以上の信号をすべてＡ／Ｄ変換し、その後、
各々の画素データ列（例えば後述する第６図（ｂ）のＶ
ｓに相当）から水平方向に対する中心画像位置をオンボ
ードデータ処理回路２１で演算処理して検出を行ってい
た。このため、オンボードデータ処理回路２１のメモリ
量が多くなり、また、回路構成が複雑になシ経済的でな
いという欠点があると共に、インタフェースが複雑化す
るという欠点があった。
また、光学系から一様にバックグランド光（障害光）が
あった場合には、コンパレータ１５の設定レベル如何で
はそれを信号として検出してしまうという欠点があった
。
本発明は以上の点に鑑み、このような問題を解決すると
共にかかる欠点を除去すべく表されたもので、その目的
は水平方向に対する中心画偉位置を出力することができ
ると共に、光学系から入力された一様なバックグランド
光（障害光）に対して星の像の信号が重畳された場合で
もＣＣＤ信号出力の信号の変化量として検出することが
でき、また、そのバックグランドを除去し、星の像信号
に対応するＣＯＤ出力信号の部分を検出することができ
るデータ処理装置を提供することにある。
このような目的を達成するため、本発明はＣＯＤの出力
信号をサンプルホールド回路およびフィルタ回路により
波形処理した後、ゼロクロス検出回路に供給し、その出
力を上記サンプルホールド回路に接続するＡ／Ｄ変換回
路およびクロックカウンタ回路へ供給することにより、
ＣＣＤへ入力する星の座標およびその等級情報を得るよ
うにしたものである。
以下、図面に基づき本発明の実施例を詳細に説明する。
第５図は本発明によるスターセンサにおけるデータ処理
装置の一実施例を示すブロック図で、説明に必要な部分
のみを示す。
この第５図におφて第４図と同一符号のものは相当部分
を示し、２２はサンプルホールド回路１４の出力を入力
とするフィルタ回路で、このフィルタ回路２２は図示し
ない低域ｆ波器および高域ｆ波器からなりサンプルホー
ルド回路１４と共にＣＣＤ１２からの出力信号を波形処
理した後、その出力をゼロクロス検出回路２３に供給す
るように構成されている。２４はゼロクロス検出回路２
３の出力と基準電圧発生回路１６の出力とを比較するコ
ンパレータで、その出力である制御信号をクロックカウ
ンタ回路１８へ送出すると共にＡ／Ｄ変換回路１９に送
出するように構成されている。
つぎにこの第５図に示す実施例の動作を各部の動作波形
を示す第６図を参照して説明する。
まず、第６図（ａ）　Ｖ　Ｉに示すようなＣＣＤ１２か
らの出力信号は増幅回路１３で増幅され、その出力はサ
ンプルホールド回路１４に入り電圧保持される。なお、
第６図（ａ）　Ｖ　＋に示す破線の波形成ＣＤ１２から
の出力信号にはこのような波形もあることを示す。そし
て、このサンプルホールド回路１４からの第６図（ｂ）
　Ｖ　ｓの実線にて示すような出力信号はＡ／Ｄ変換回
路１９に入力すると同時にフィルタ回路２２に入力する
。このフィルタ回路２２ではサンプルホールド回路１４
からのサンプルホールド信号（第６図（ｂ）　Ｖ　ｓの
実線参照）を低域ｆ波器により第６図（ｂ）の破線ｖ３
にボされるように、エンベロープをとり、さらに高域ｒ
波器によシ第６図（ｃ）　Ｖ　ｓに示されるような出力
信号を得る。
この第６図（Ｃ）　Ｖ　３のゼロクロス点が最大出力を
示す画素の後縁になり、ゼロクロス検出回路２３では、
この時点で第６図（ａ）　Ｖ　４に示すような波形ノ制
御信号をコンパレータ２４に送出し、このコンパレータ
２４でそのゼロクロス検出回路２３からの制御信号と基
準電圧発生回路１６よりの設定レベルとを比較して得ら
れた比較出力である制御信号によ）、Ａ／Ｄ変換回路１
日でＡ／Ｄ変換されていたデータおよびＣＯＤ駆動回路
１１からのクロック信号を計数していたクロックカウン
タ回路１８をトリガし、それらのデータ、すなわち、ク
ロックカウンタ回路１Ｂの出力およびＡ／Ｄ変換回路１
９の出力を多重回路２０へ送出する。そして、この多重
回路２０ではそれらのデータを多重し、オンボードデー
タ処理回路２１へ出力し、このオンボードデータ処理回
路２１で所要の演算処理を行う。
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、複雑
な手段を用いることなく、ＣＣＤの出力信号ｔ−サンプ
ルホールド回路および簡単な構成のフィルタ回路によシ
波形処理した後、ゼロクロス検出回路に供給して処理し
、そのゼロクロス検出回路の出力をサンプルホールド回
路に接続のＡ／Ｄ変換回路およびクロックカウンタ回路
へ供給するようにした簡単な構成によって、水平方向の
星の座標決定を行うことができ、また、バックグランド
光が一様にＣＣＤ受光部に入力した場合でもその除去を
行い星の像の出力を検出することができるので、実用上
の効果は極めて犬である。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の説明に供する一般的なスターセンサの
構成例を示す説明図、第２図は本発明の説明に供する一
般的なＣＣＯの構成図、第３図は第２図の動作説明に供
する動作波形図、第４図は従来のＣＯＤを用いたスター
センサにおけるデータ処理装置の一例を示すブロック図
、第５図は本発明によるＣＣＤを用いたスターセンサに
おけるデータ処理装置の一実施例を示すブロック図、第
６図は第５図の動作説明に供する各部の波形を示す動作
波形図である。 １２・−参〇Ｃ０Ｄ（二次元固体撮像素子）、１４・・
−嗜サンプルホールド回路、１Ｂ−・・・クロックカウ
ンタ回路、１９−・−・Ａ／Ｄｆｆｉ換回路、２２・拳
・・フィルタ回路、２３・・・梼ゼロクロス検出回Ｌ　
２４・・・・コンパレータ。 １１− 第１図 第２図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 二次元固体撮像素子を用いたスターセンサにおいて、前
    記二次元固体撮像素子の出力信号をサンプルホールド回
    路とこのサンプルホールド回路の出力を入力とするフィ
    ルタ回路によシ波形処理した後、そのフィルタ回路の出
    力をゼロクロス検出回路に供給して処理し、前記ゼロク
    ロス検出回路からの出力を前記サンプルホールド回路に
    接続のＡ／Ｄ変換回路および前記二次元固体撮像素子を
    駆動する駆動回路からのクロック信号を計数するクロッ
    クカウンタ回路に供給し、前記二次元固体撮像素子へ入
    力する星の像の座標およびその等数情報を得るようにし
    たことを特徴とするスターセンサにおけるデータ処理装
    置。
JP58136123A 1983-07-26 1983-07-26 スタ−センサにおけるデ−タ処理装置 Granted JPS6027870A (ja)

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CA000459597A CA1223070A (en) 1983-07-26 1984-07-25 Star sensor using ccd
EP84108827A EP0135065B1 (en) 1983-07-26 1984-07-25 Star sensor using ccd
DE8484108827T DE3484667D1 (de) 1983-07-26 1984-07-25 Mit einer ladungsgekoppelten vorrichtung arbeitender sterndetektor.
US06/634,076 US4658431A (en) 1983-07-26 1984-07-25 Star sensor using CCD

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