JPH04365276A - 旋回撮像装置 - Google Patents

旋回撮像装置

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Publication number
JPH04365276A
JPH04365276A JP3141916A JP14191691A JPH04365276A JP H04365276 A JPH04365276 A JP H04365276A JP 3141916 A JP3141916 A JP 3141916A JP 14191691 A JP14191691 A JP 14191691A JP H04365276 A JPH04365276 A JP H04365276A
Authority
JP
Japan
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output
elevation angle
cosine
converter
pulse
Prior art date
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Pending
Application number
JP3141916A
Other languages
English (en)
Inventor
Kunio Ookawa
大川 訓生
Hiroshi Otsuka
博 大塚
Hiroshi Higuchi
博 樋口
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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Publication of JPH04365276A publication Critical patent/JPH04365276A/ja
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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】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明はCCD撮像素子を用い
て回転しながら周囲を撮像する旋回撮像装置の、仰角及
び回転角速度の変化に起因して生じる画像劣化の防止に
関するものである。
【0002】
【従来の技術】図4は従来の旋回撮像装置の一実施例を
示す構成図である。図中、1は回転テーブル、2はCC
D撮像素子、3は光学系、4は仰角設定手段、5は仰角
コントローラ、6は直流電圧源、7はV−F変換器、8
はPLL回路、9はスリップリング、10はタイミング
ジェネレータ、11はドライバ、12はアンプ、13、
14はスリップリングである。ここでは一例として、仰
角設定手段4にミラーを用い、CCD撮像素子2、光学
系3、仰角設定手段4と共に、タイミングジェネレータ
10、ドライバ11、アンプ12を回転テーブル1上に
搭載して回転する場合を示した。次に図5はCCD撮像
素子2の構造を示す模式図であり、説明の簡素化のため
、4×4画素のものを示した。図中、15、16、17
、18は光検出器、19、20、21、22は垂直CC
D、23、24、25、26は水平CCD、27は電荷
ー電圧変換アンプである。また、Pv、Phはそれぞれ
垂直CCD、水平CCDの画素ピッチである。なお、C
CD撮像素子2、光学系3、仰角設定手段4は、回転テ
ーブル1の回転に伴う被撮像物体の像がCCD撮像素子
2上を垂直CCD19、20、21、22の順に移動す
るように配置されているものとする。
【0003】次に動作について説明する。まず回転テー
ブル1を水平面内で回転角速度ωで回転し、次に仰角設
定手段4を用いて水平面に対する仰角αを設定する。な
お、水平面より下方を撮像する時には仰角αの値は負で
あるとする。この時、CCD撮像素子2、光学系3、仰
角設定手段4も回転テーブル1と共に回転角速度ωで回
転し、被撮像物体の像はCCD撮像素子2上を垂直CC
D19、20、21、22の並ぶ方向に1画素当り”数
1”に示す時間をかけて移動する。ここで、fは光学系
3の焦点距離である。
【0004】
【数1】
【0005】一方、V−F変換器7は直流電圧源6の出
力する直流電圧に比例した周波数のパルスを生成してP
LL回路8に伝達する。PLL回路8は入力パルスのM
倍(ただしMは整数)の周波数のパルスを生成し、スリ
ップリング9を介してタイミングジェネレータ10に伝
達する。タイミングジェネレータ10はPLL回路8か
ら出力されるパルスを基に複数の駆動パルスを生成し、
ドライバ11に伝達し、CCD撮像素子2を駆動する。 ここで直流電圧源6の出力電圧をVdc、V−F変換器
7の電圧から周波数への変換係数をVFgとし、垂直C
CD19、20、21、22を駆動するパルスの周期は
PLL回路8が出力するパルスの周期のN倍であるとす
ると、垂直CCD19、20、21、22は”数2”に
示す周期で電荷転送を行う。
【0006】
【数2】
【0007】次に、像の移動周期T−IMAGEと垂直
CCDの電荷転送周期T−CCDが等しくなるようにV
dcの値を設定し、像の移動により光検出器15、16
、17、18において発生する電荷を垂直CCD19、
20、21、22の順に次々と加算しながら転送する。 これはTDI(Time  Delay  and  
Integration)動作と呼ばれる。上記のよう
にして最終的に水平CCD23、24、25、26に転
送された電荷を順次電荷ー電圧変換アンプ27へ転送し
て電圧に変換した後、アンプ12で増幅し、スリップリ
ング13を介して取り出して所望の画像表示を行う。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】従来の旋回撮像装置は
上記のように構成されているため、撮像中に仰角αや回
転角速度ωが変化すると像の移動周期が垂直CCDの電
荷転送周期と一致しなくなり、像ぼけが生じるという難
点があった。
【0009】この発明は上記のような難点を解決するた
めになされたもので、仰角αや回転角速度ωが撮像中に
変化するの場合にも垂直CCDの電荷転送周期が像の移
動周期と一致し、像ぼけが生じることなく分解能の高い
画像が得られる旋回撮像装置を得ることを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】この発明に係わる旋回撮
像装置は、仰角αの余弦を算出する余弦算出器と、直流
電圧源の出力と余弦算出器の出力とを掛け合わせる掛算
器とを備えたものである。
【0011】また、別の実施例に係わる旋回撮像装置は
、仰角αの余弦を算出する余弦算出器と、回転テーブル
に付属したタコジェネレータと、上記余弦算出器の出力
とタコジェネレータの出力とを掛けあわせる掛算器とを
備えたものである。
【0012】またさらに別の実施例に係わる旋回撮像装
置は、仰角αの余弦を算出する余弦算出器と、回転テー
ブルに付属したロータリエンコーダと、ロータリエンコ
ーダの出力するパルスの周波数を電圧に変換するF−V
変換器と、上記F−V変換器の出力と上記余弦算出器の
出力とを掛けあわせる掛算器とを備えたものである。
【0013】
【作用】この発明に係わる旋回撮像装置は、余弦算出器
が仰角αの余弦を算出して出力し、掛算器が上記余弦算
出器の出力と直流電圧源の出力とを掛けあわせてV−F
変換器に入力し、V−F変換器が掛算器の出力に比例し
た周波数のパルスを生成する。上記V−F変換器の出力
パルスを基に駆動クロックを生成し、CCD撮像素子を
仰角αの余弦に比例して周波数で駆動する。
【0014】また、別の実施例に係わる旋回撮像装置は
、タコジェネレータが回転テーブルの回転角速度ωに比
例した電圧を出力し、余弦算出器が仰角αの余弦を算出
して出力する。掛算器は上記余弦算出器の出力とタコジ
ェネレータの出力とを掛けあわせてV−F変換器に入力
し、V−F変換器は仰角αの余弦と回転角速度ωに比例
した周波数のパルスを生成する。
【0015】またさらに別の実施例に係わる旋回撮像装
置は、ロータリエンコーダが回転テーブルの回転角速度
ωに比例した周波数のパルスを生成し、F−V変換器が
ロータリエンコーダの出力するパルスの出力するパルス
の周波数を電圧に変換し、掛算器に伝達する。掛算器は
F−V変換器の出力と余弦算出器の出力とを掛けあわせ
てV−F変換器に入力し、V−F変換器は仰角αの余弦
と回転角速度ωに比例した周波数のパルスを生成する。 上記V−F変換器の出力パルスを基に駆動クロックを生
成し、CCD撮像素子を仰角αの余弦と回転角速度ωに
比例した周波数で駆動する。このため、撮像中に仰角α
や回転角速度ωが変化しても垂直CCDの電荷転送周期
は常に像の移動周期と一致する。
【0016】
【実施例】
実施例1.図1はこの発明による旋回撮像装置の一実施
例を示す構成図であり、図中、1〜14は従来の実施例
と同じものである。28は余弦算出器、29は掛算器で
ある。ここでは一例として余弦算出器28、掛算器29
としてアナログ演算器を用いる場合について説明する。
【0017】次にこの発明による旋回撮像装置の動作に
ついて説明する。まず回転テーブル1を水平面内で回転
角速度ωで回転し、次に仰角設定手段4を用いて水平面
に対する仰角αを設定する。その状態で垂直CCD19
、20、21、22の電荷転送周期T−CCDが像の移
動周期T−IMAGEに等しくなるように、直流電圧源
6の出力電圧Vdcを設定する。撮像中、仰角コントロ
ーラ5は仰角αに比例した電圧を出力し、余弦算出器2
8は仰角αの余弦に比例した電圧を出力する。掛算器2
9は余弦算出器28の出力と直流電圧源6の出力とを掛
けあわせ、V−F変換器7に伝達する。この結果、V−
F変換器7は仰角αの余弦に比例する周波数のパルスを
出力する。PLL回路8、タイミングジェネレータ10
、ドライバ11の動作は従来の装置と同じであり、垂直
CCD19、20、21、22は”数3”に示す周期で
電荷転送を行う。
【0018】
【数3】
【0019】垂直CCD19、20、21、22の電荷
転送周期が仰角αの余弦に比例するため、撮像中に仰角
αが変化しても垂直CCD19、20、21、22の電
荷転送周期T−CCDを像の移動周期T−IMAGEに
一致させて撮像を行う事ができる。
【0020】実施例2.図2は別の実施例による旋回撮
像装置の一実施例を示す構成図であり、図中、1〜5及
び7〜14は従来の実施例と同じものである。又、28
、29は実施例1と同じものである。30は回転テーブ
ル1に備えたタコジェネレータである。なお、PLL回
路8の周波数倍率Mは、一例として、仰角αが零の時に
垂直CCD19、20、21、22の電荷転送周期T−
CCDと像の移動周期T−IMAGEとが等しくなるよ
うに設定されている。
【0021】次に動作について説明する。まず回転テー
ブル1を水平面内で角速度ωで回転する。次に仰角設定
手段4を用いて水平面に対する仰角αを設定する。余弦
算出器28は仰角αに比例した電圧を出力し、一方、タ
コジェネレータ30は回転テーブル1の回転角速度ωに
比例した電圧を出力する。掛算器29は余弦算出器28
の出力とタコジェネレータ30の出力とを掛け合わせ、
V−F変換器7に伝達する。この結果、V−F変換器7
は仰角αの余弦と回転角速度ωに比例する周波数のパル
スを生成する。PLL回路8、タイミングジェネレータ
10、ドライバ11の動作は従来の装置と同じであり、
垂直CCD19、20、21、22は”数4”に示す周
期で電荷転送を行う。
【0022】
【数4】
【0023】垂直CCD19、20、21、22の電荷
転送周期が仰角αの余弦と回転角速度ωに比例するため
、撮像中に仰角αや回転角速度ωが変化しても垂直CC
D19、20、21、22の電荷転送周期T−CCDを
像の移動周期T−IMAGEに一致させて撮像を行う事
ができる。
【0024】実施例3.図3はさらに別の実施例による
旋回撮像装置の一実施例を示す構成図であり、図中、1
〜5及び7〜14は従来の実施例と同じものである。 又、28、29は実施例1と同じものである。31は回
転テーブル1に備えたロータリエンコーダ、32はF−
V変換器である。図において、ロータリエンコーダ31
が回転テーブル1の回転角速度ωに比例した周波数のパ
ルスを生成し、F−V変換器32が上記パルスを回転角
速度ωに比例した電圧に変換する。掛算器29はF−V
変換器32の出力と余弦算出回路28の出力とを掛け合
わせ、V−F変換器7に伝達する。後の動作は実施例1
と同じであり、F−V変換器32の周波数から電圧への
変換系数をFVgとすると、垂直CCD19、20、2
1、22は”数5”に示す周期で電荷転送を行う。
【0025】
【数5】
【0026】垂直CCD19、20、21、22の電荷
転送周期が仰角αの余弦と回転角速度ωに比例するため
、撮像中に仰角αや回転角速度ωが変化しても垂直CC
D19、20、21、22の電荷転送周期T−CCDを
像の移動周期T−IMAGEに一致させて撮像を行う事
ができる。
【0027】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、垂直
CCDの電荷転送周期が仰角αの余弦に比例して変化す
るようにしたので、仰角αが撮像中に変化した場合にも
垂直CCDの電荷転送周期が像の移動周期と一致し、像
ぼけが生じることなく分解能の高い画像が得られる旋回
撮像装置が得られる効果がある。また、別の発明によれ
ば、垂直CCDの電荷転送周期が仰角αの余弦と回転角
速度ωとに比例して変化するようにしたので、仰角αや
回転角速度ωが撮像中に変化した場合にも垂直CCDの
電荷転送周期が像の移動周期と一致し、像ぼけが生じる
ことのない旋回撮像装置が得られる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明による旋回撮像装置の一実施例の構成
を示す図である。
【図2】別の発明による旋回撮像装置の一実施例の構成
を示す図である。
【図3】さらに別の発明による旋回撮像装置の一実施例
の構成を示す図である。
【図4】従来の旋回撮像装置の一実施例の構成を示す図
である。
【図5】CCD撮像素子におけるTDI動作の一実施例
を説明する図である。
【符号の説明】
1  回転テーブル 2  CCD撮像素子 3  光学系 4  仰角設定手段 5  仰角コントローラ 6  直流電圧源 7  V−F変換器 8  PLL回路 10  タイミングジェネレータ 11  ドライバ 28  余弦算出器 29  掛算器 30  タコジェネレータ 31  ロータリエンコーダ 32  F−V変換器

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  回転テーブル上に搭載されたCCD撮
    像素子と光学系と仰角設定手段と、上記仰角設定手段を
    制御する仰角コントローラと、仰角の余弦を算出する余
    弦算出器と、直流電圧源と、上記余弦算出器の出力と上
    記直流電圧源の出力とを掛け合わせる掛算器と、上記掛
    算器の出力に比例した周波数のパルスを生成するV−F
    変換器と、上記V−F変換器の出力パルスの整数倍の周
    波数のパルスを生成するPLL回路と、上記PLL回路
    が出力するパルスを基に上記CCD撮像素子の駆動クロ
    ックを生成するタイミングジェネレータと、上記CCD
    撮像素子を駆動するドライバとを備えたことを特徴とす
    る旋回撮像装置。
  2. 【請求項2】  回転テーブル上に搭載されたCCD撮
    像素子と光学系と仰角設定手段と、上記仰角設定手段を
    制御する仰角コントローラと、仰角の余弦を算出する余
    弦算出器と、上記回転テーブルに備えたタコジェネレー
    タと、上記余弦算出器の出力と上記タコジェネレータの
    出力とを掛け合わせる掛算器と、上記掛算器の出力に比
    例した周波数のパルスを生成するV−F変換器と、上記
    V−F変換器の出力パルスの整数倍の周波数のパルスを
    生成するPLL回路と、上記PLL回路が出力するパル
    スを基に上記CCD撮像素子の駆動クロックを生成する
    タイミングジェネレータと、上記CCD撮像素子を駆動
    するドライバとを備えたことを特徴とする旋回撮像装置
  3. 【請求項3】  回転テーブル上に搭載されたCCD撮
    像素子と光学系と仰角設定手段と、上記仰角設定手段を
    制御する仰角コントローラと、仰角の余弦を算出する余
    弦算出器と、上記回転テーブルに備えたロータリエンコ
    ーダと、上記ロータリエンコーダの出力パルスの周波数
    に比例した電圧を出力するF−V変換器と、上記余弦算
    出器の出力と上記F−V変換器の出力とを掛け合わせる
    掛算器と、上記掛算器の出力に比例した周波数のパルス
    を生成するV−F変換器と、上記V−F変換器の出力パ
    ルスの整数倍の周波数のパルスを生成するPLL回路と
    、上記PLL回路が出力するパルスを基に上記CCD撮
    像素子の駆動クロックを生成するタイミングジェネレー
    タと、上記CCD撮像素子を駆動するドライバとを備え
    たことを特徴とする旋回撮像装置。
JP3141916A 1991-06-13 1991-06-13 旋回撮像装置 Pending JPH04365276A (ja)

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JP (1) JPH04365276A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102865883A (zh) * 2012-06-26 2013-01-09 北京航空航天大学 一种多源干扰对tdiccd成像质量影响分析测试系统

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