JPH0822091B2 - 撮像装置の試験方法および試験装置 - Google Patents
撮像装置の試験方法および試験装置Info
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- JPH0822091B2 JPH0822091B2 JP1254245A JP25424589A JPH0822091B2 JP H0822091 B2 JPH0822091 B2 JP H0822091B2 JP 1254245 A JP1254245 A JP 1254245A JP 25424589 A JP25424589 A JP 25424589A JP H0822091 B2 JPH0822091 B2 JP H0822091B2
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- 238000012360 testing method Methods 0.000 title claims description 16
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- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 9
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Landscapes
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
- Testing, Inspecting, Measuring Of Stereoscopic Televisions And Televisions (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はスピン方式人工衛星の姿勢制御用センサとし
て用いられる時間遅延積分（Time Delay Integration:T
DI）方式を採用しているスタートラッカ等の星の撮像装
置の評価試験を行なうための試験方法および試験装置に
関する。
て用いられる時間遅延積分（Time Delay Integration:T
DI）方式を採用しているスタートラッカ等の星の撮像装
置の評価試験を行なうための試験方法および試験装置に
関する。
従来この種の評価試験は、星の撮像装置を人工衛星の
スピン速度と同一速度で回転させるスピンテーブルに取
付け、そのスピンテーブルの近くに撮像装置の光軸に対
するアライメントをとり、星像を模擬した連続固定点灯
のスターシミュレータを設置して、その星像データを取
得していた。
スピン速度と同一速度で回転させるスピンテーブルに取
付け、そのスピンテーブルの近くに撮像装置の光軸に対
するアライメントをとり、星像を模擬した連続固定点灯
のスターシミュレータを設置して、その星像データを取
得していた。
上述した従来のスピンテーブル方式での評価試験では
被試験体である星の撮像装置が連続で回転しているた
め、スターシミュレータの星像データがうまくとれなか
った場合、スターシミュレータの星像データを取得中の
撮像装置の内部のどこに問題があるのかの調査を、オシ
ロスコープ等の測定器類を用いて行なうことができず、
不具合原因を効率よく発見できなかった。
被試験体である星の撮像装置が連続で回転しているた
め、スターシミュレータの星像データがうまくとれなか
った場合、スターシミュレータの星像データを取得中の
撮像装置の内部のどこに問題があるのかの調査を、オシ
ロスコープ等の測定器類を用いて行なうことができず、
不具合原因を効率よく発見できなかった。
本発明による、時間遅延積分撮像方式を採用している
CCD撮像素子を用いたスピン型人工衛星の姿勢制御に用
いる、非スピンテーブル型の星の撮像装置試験方法にお
いては、前記星に対応する光点を人工衛星のスピン速度
に同期して点滅しながら移動させ、星の撮像装置は固定
した状態で前記移動する光点を前記CCD撮像素子にて受
光し、それを電荷に変換し、前記電荷は前記CCD撮像素
子内のＶ方向シフトレジスタに移送し、前記光点の移動
期間中に受光して得られた前記の全電荷を前記人工衛星
のスピン速度に同期して移動する前記光点と同期して前
記Ｖ方向シフトレジスタ上を転送して積分することによ
り、星像データを得ている。
CCD撮像素子を用いたスピン型人工衛星の姿勢制御に用
いる、非スピンテーブル型の星の撮像装置試験方法にお
いては、前記星に対応する光点を人工衛星のスピン速度
に同期して点滅しながら移動させ、星の撮像装置は固定
した状態で前記移動する光点を前記CCD撮像素子にて受
光し、それを電荷に変換し、前記電荷は前記CCD撮像素
子内のＶ方向シフトレジスタに移送し、前記光点の移動
期間中に受光して得られた前記の全電荷を前記人工衛星
のスピン速度に同期して移動する前記光点と同期して前
記Ｖ方向シフトレジスタ上を転送して積分することによ
り、星像データを得ている。
次に本発明について図面を参照して説明する。
まず第２図の時間遅延積分の説明図によって、本発明
による試験方法ならびに試験装置の被試験体である星の
撮像装置に用いられる時間遅延積分撮像方式の説明を行
なう。従来のビデオカメラ等に用いられている撮像方式
であるインタレース方式では、あたかも1/30秒のシャッ
タで連続して画像をとるような動きとなるため露光時間
は1/30秒相当となり２等星等の暗い星の撮像は困難であ
る。そのために露光時間を延ばそうとすると今度は人工
衛星がスピンしているため像がブレてしまい、結果とし
て２等星等の暗い星の像をブレなくとるのは不可能であ
る。そこでスピン衛星用スタートラッカとして感度よ
く、従ってスタートラッカとして設計の自由度を大きく
することのできる時間積分撮像方式が採用される。
による試験方法ならびに試験装置の被試験体である星の
撮像装置に用いられる時間遅延積分撮像方式の説明を行
なう。従来のビデオカメラ等に用いられている撮像方式
であるインタレース方式では、あたかも1/30秒のシャッ
タで連続して画像をとるような動きとなるため露光時間
は1/30秒相当となり２等星等の暗い星の撮像は困難であ
る。そのために露光時間を延ばそうとすると今度は人工
衛星がスピンしているため像がブレてしまい、結果とし
て２等星等の暗い星の像をブレなくとるのは不可能であ
る。そこでスピン衛星用スタートラッカとして感度よ
く、従ってスタートラッカとして設計の自由度を大きく
することのできる時間積分撮像方式が採用される。
第２図において、21はCCD（電荷結合デバイス）撮像
素子であり、フォトセル部22とシフトレジスタ部23を含
む。いまCCD撮像素子21上を星像24が予め定められた人
工衛星のスピン速度に応じて移動していく。この星像24
の移動速度に同期して、星像24の光入力によりCCD撮像
素子21のフォトセル部１上のフォトセル25にチャージさ
れた電荷25aを、Ｖ方向シフトレジスタ26に移し、かつ
星像24の移動方向に転送する。以下同様に星像24の移動
に伴ない隣のフォトセル27にチャージされた電荷27a
を、Ｖ方向シフトレジスタ28に移してやると、このＶ方
向シフトレジスタ28には電荷25aと電荷27aが足し合され
る。以下同じように星像24の移動とＶ方向シフトレジス
タ28の移動を同期するように、移動積分クロック信号を
スピン速度の情報から発生させ、この移動積分クロック
信号に同期したCCD駆動信号をCCD撮像素子21に供給する
ことにより、CCD撮像素子21の一端から反対側の端まで
星像が移動するまでの全電荷をＶ方向シフトレジスタ28
に積分してチャージできるため、感度が上り、かつブレ
のない点状の星像データが取得できる。
素子であり、フォトセル部22とシフトレジスタ部23を含
む。いまCCD撮像素子21上を星像24が予め定められた人
工衛星のスピン速度に応じて移動していく。この星像24
の移動速度に同期して、星像24の光入力によりCCD撮像
素子21のフォトセル部１上のフォトセル25にチャージさ
れた電荷25aを、Ｖ方向シフトレジスタ26に移し、かつ
星像24の移動方向に転送する。以下同様に星像24の移動
に伴ない隣のフォトセル27にチャージされた電荷27a
を、Ｖ方向シフトレジスタ28に移してやると、このＶ方
向シフトレジスタ28には電荷25aと電荷27aが足し合され
る。以下同じように星像24の移動とＶ方向シフトレジス
タ28の移動を同期するように、移動積分クロック信号を
スピン速度の情報から発生させ、この移動積分クロック
信号に同期したCCD駆動信号をCCD撮像素子21に供給する
ことにより、CCD撮像素子21の一端から反対側の端まで
星像が移動するまでの全電荷をＶ方向シフトレジスタ28
に積分してチャージできるため、感度が上り、かつブレ
のない点状の星像データが取得できる。
第１図は本発明による撮像装置の試験装置とその試験
系統図である。CCDドライバ部１は予め定められた人工
衛星のスピン速度に同期した移動積分クロック信号を発
生し、この信号に同期したCCD駆動信号をケーブル８に
よって撮像装置３に供給する。４は人工衛星からみた星
像を模擬する光学シミュレータである。光学シミュレー
タ４にはスクリーン面５上に精密な寸法で直線状に穴を
あけたマスク６が取付けてあり、マスク６の裏側に発光
ダイオード（図示せず。）が取付いている。このスクリ
ーン面５に焦点を合せた平行光レンズ７を通して発光ダ
イオードの光は平行光となって撮像装置３へ入力され
る。発光ダイオードの光はケーブル８を介して供給され
るCCDドライバ部１からの発光ダイオード点滅制御信号
によって点滅する。
系統図である。CCDドライバ部１は予め定められた人工
衛星のスピン速度に同期した移動積分クロック信号を発
生し、この信号に同期したCCD駆動信号をケーブル８に
よって撮像装置３に供給する。４は人工衛星からみた星
像を模擬する光学シミュレータである。光学シミュレー
タ４にはスクリーン面５上に精密な寸法で直線状に穴を
あけたマスク６が取付けてあり、マスク６の裏側に発光
ダイオード（図示せず。）が取付いている。このスクリ
ーン面５に焦点を合せた平行光レンズ７を通して発光ダ
イオードの光は平行光となって撮像装置３へ入力され
る。発光ダイオードの光はケーブル８を介して供給され
るCCDドライバ部１からの発光ダイオード点滅制御信号
によって点滅する。
第３図は光学シミュレータ４のスクリーン面５上のマ
スク６にあけられた穴によって生ずる光点31〜35と、CC
D撮像素子21上のフォトセル部22へのその投影によって
生じる星像の位置31b〜35bの関係図である。
スク６にあけられた穴によって生ずる光点31〜35と、CC
D撮像素子21上のフォトセル部22へのその投影によって
生じる星像の位置31b〜35bの関係図である。
いま仮にマスク６上に直線状に５個の穴をあけ光点31
〜35とし、マスク６の裏側にそれぞれ対応する発光ダイ
オード31a〜35aを取付けるとする。又スクリーン面５の
横方向の寸法を50mmとする。一方、CCD撮像素子21のＶ
方向のフォトセル数が500あったとし、かつCCD撮像素子
21のＶ方向の寸法が5mmとする。それぞれの発光ダイオ
ード31a〜35aの光が平行光レンズ７および撮像装置３の
レンズ系（図示せず。）を通ってCCD撮像素子21上へ像
を結んだ点（星像の位置）をそれぞれ左より31b〜35bと
する。いまマスク６の右端を基点36とし、0mmから始ま
るとすると光点31は基点36から5mmの点、光点32は光点3
1から10mmの点というように10mm間隔で光点35までマス
ク６に精密に穴をあけて発光ダイオード31a〜35aを取付
ける。
〜35とし、マスク６の裏側にそれぞれ対応する発光ダイ
オード31a〜35aを取付けるとする。又スクリーン面５の
横方向の寸法を50mmとする。一方、CCD撮像素子21のＶ
方向のフォトセル数が500あったとし、かつCCD撮像素子
21のＶ方向の寸法が5mmとする。それぞれの発光ダイオ
ード31a〜35aの光が平行光レンズ７および撮像装置３の
レンズ系（図示せず。）を通ってCCD撮像素子21上へ像
を結んだ点（星像の位置）をそれぞれ左より31b〜35bと
する。いまマスク６の右端を基点36とし、0mmから始ま
るとすると光点31は基点36から5mmの点、光点32は光点3
1から10mmの点というように10mm間隔で光点35までマス
ク６に精密に穴をあけて発光ダイオード31a〜35aを取付
ける。
一方CCD撮像素子21の左端のフォトセルを37としこの
フォトセルNo.をフォトセルNo.1とし、右端のフォトセ
ル29をフォトセルNo.500とする。いま光学シミュレータ
４のスクリーン面５とCCD撮像素子21の面を正対するよ
うにアライメントをとる。この結果、発光ダイオード31
aの点灯による星像は31b上に結像し、このポイントはフ
ォトセルNo.50となる。以下同様に発光ダイオード32aの
点灯で星像の位置32b上のフォトセルNo.150に、発光ダ
イオード35aの点灯で星像の位置35b上のフォトセルNo.4
50にそれぞれ電荷がたまることになる。
フォトセルNo.をフォトセルNo.1とし、右端のフォトセ
ル29をフォトセルNo.500とする。いま光学シミュレータ
４のスクリーン面５とCCD撮像素子21の面を正対するよ
うにアライメントをとる。この結果、発光ダイオード31
aの点灯による星像は31b上に結像し、このポイントはフ
ォトセルNo.50となる。以下同様に発光ダイオード32aの
点灯で星像の位置32b上のフォトセルNo.150に、発光ダ
イオード35aの点灯で星像の位置35b上のフォトセルNo.4
50にそれぞれ電荷がたまることになる。
第４図は移動積分クロック信号図である。41が１番
目、42が２番目、43が50番目、以下同様に47が450番目
のクロックとする。CCDドライバ部１は移動積分クロッ
ク信号の50番目のクロックである43のタイミング“H"レ
ベルの間のみ発光ダイオード31aを点灯させる。これに
より第３図の星像の位置31bのフォトセルNo.50に電荷が
チャージされる。次にクロック43のタイミングで“H"レ
ベルの間のみ発光ダイオード32aを点灯させる。これに
より第３図の星像の位置32bのフォトセルNo.150に電荷
がチャージされるが、このとき発光ダイオード31aの点
灯によりチャージされていた電荷はフォトセルNo.150の
下のＶ方向シフトレジスタ６のところまで転送されてき
ており、発光ダイオード32aの点灯が終了するとＶ方向
レジスタ部６にそのチャージ分が加えられ、発光ダイオ
ード31aの点灯によるチャージ分と加算される。以下同
様にしてチャージの加算が繰返され最終的には501番目
のクロックのタイミングでＨ方向のシフトレジスタ（図
示せず。）へ電荷が押し出されケーブル９を通って画像
データ処理部10に星像24が表示される。
目、42が２番目、43が50番目、以下同様に47が450番目
のクロックとする。CCDドライバ部１は移動積分クロッ
ク信号の50番目のクロックである43のタイミング“H"レ
ベルの間のみ発光ダイオード31aを点灯させる。これに
より第３図の星像の位置31bのフォトセルNo.50に電荷が
チャージされる。次にクロック43のタイミングで“H"レ
ベルの間のみ発光ダイオード32aを点灯させる。これに
より第３図の星像の位置32bのフォトセルNo.150に電荷
がチャージされるが、このとき発光ダイオード31aの点
灯によりチャージされていた電荷はフォトセルNo.150の
下のＶ方向シフトレジスタ６のところまで転送されてき
ており、発光ダイオード32aの点灯が終了するとＶ方向
レジスタ部６にそのチャージ分が加えられ、発光ダイオ
ード31aの点灯によるチャージ分と加算される。以下同
様にしてチャージの加算が繰返され最終的には501番目
のクロックのタイミングでＨ方向のシフトレジスタ（図
示せず。）へ電荷が押し出されケーブル９を通って画像
データ処理部10に星像24が表示される。
以上説明したように本発明は人工衛星の姿勢制御に用
いられる星の撮像装置の評価試験において、星像の方を
移動点滅させ電荷を積分して加算していく方式をとるた
め、第１図に示すすべての試験装置および被試験物をス
ピンテーブルを用いて回転させる必要がなくなる。従っ
て被試験体である星の撮像装置の内部の信号を容易にオ
シロスコープ等の測定器を使ってモニタすることが可能
である。また星像データは電気的に制御されるため繰返
し照射することが容易であるので、繰返しての内部動作
の確認が可能となり、正常動作をしない場合の不具合原
因の調査等が容易、且つ効率的になる利点がある。
いられる星の撮像装置の評価試験において、星像の方を
移動点滅させ電荷を積分して加算していく方式をとるた
め、第１図に示すすべての試験装置および被試験物をス
ピンテーブルを用いて回転させる必要がなくなる。従っ
て被試験体である星の撮像装置の内部の信号を容易にオ
シロスコープ等の測定器を使ってモニタすることが可能
である。また星像データは電気的に制御されるため繰返
し照射することが容易であるので、繰返しての内部動作
の確認が可能となり、正常動作をしない場合の不具合原
因の調査等が容易、且つ効率的になる利点がある。
第１図は本発明による撮像装置の試験装置および試験系
統図、第２図は時間遅延積分の説明図、第３図は光学シ
ミュレータのスクリーン上のマスクの穴（光点）とCCD
撮像素子上への光点の投影の関係図、第４図は移動積分
クロック信号図である。 １…CCDドライバ部、2,8,9…ケーブル、３…撮像装置、
４…光学シミュレータ、５…スクリーン面、６…マス
ク、７…平行光レンズ、10…画像データ処理部、21…CC
D撮像素子、22…フォトセル部、23…シフトレジスタ
部、24…星像、25,27…フォトセル、25a,27a…電荷、2
6,28…Ｖ方向シフトレジスタ、31〜35…光点（マスクの
穴の位置）、31a〜35b…発光ダイオード、31b〜35b…星
像の位置、36…基点、37…左端のフォトセル、38…右端
のフォトセル、41〜47…移動積分クロック上の何番目か
を示すタイミング。
統図、第２図は時間遅延積分の説明図、第３図は光学シ
ミュレータのスクリーン上のマスクの穴（光点）とCCD
撮像素子上への光点の投影の関係図、第４図は移動積分
クロック信号図である。 １…CCDドライバ部、2,8,9…ケーブル、３…撮像装置、
４…光学シミュレータ、５…スクリーン面、６…マス
ク、７…平行光レンズ、10…画像データ処理部、21…CC
D撮像素子、22…フォトセル部、23…シフトレジスタ
部、24…星像、25,27…フォトセル、25a,27a…電荷、2
6,28…Ｖ方向シフトレジスタ、31〜35…光点（マスクの
穴の位置）、31a〜35b…発光ダイオード、31b〜35b…星
像の位置、36…基点、37…左端のフォトセル、38…右端
のフォトセル、41〜47…移動積分クロック上の何番目か
を示すタイミング。
Claims (3)
- 【請求項１】時間遅延積分撮像方式を採用しているCCD
撮像素子を用いたスピン型人工衛星の姿勢制御に用いる
星の撮像装置の試験方法において、星に対応する光点は
人工衛星のスピン速度に同期して点滅しながら移動さ
せ、前記撮像装置は固定した状態で前記移動する光点を
前記CCD撮像素子にて受光し、それを電荷に変換し、前
記電荷は前記CCD撮像素子内のＶ方向シフトレジスタに
移送し、前記光点の移動期間中に受光して得られた前記
の全電荷を前記人工衛星のスピン速度に同期して移動す
る前記光点と同期して前記Ｖ方向シフトレジスタ上を転
送して積分し、星像データを得ることを特徴とする撮像
装置試験方法。 - 【請求項２】時間遅延積分撮像方式を採用しているCCD
撮像素子を使用した撮像装置に、予め定められた人工衛
星のスピン速度情報に基づいて発生させた移動積分クロ
ック信号に同期したCCD駆動信号を供給するCCDドライバ
部と、前記CCD駆動信号に同期して強度および像径の規
定された光点が点滅し且つ走査する光を照射する光学シ
ミュレータと、前記撮像装置から出力される星像データ
を入力し表示する画像データ処理部とから構成され、且
つ前記撮像装置と前記光学シミュレータは、前記光学シ
ミュレータから照射される光が前記CCD駆動信号と同期
して前記CCD撮像素子内のフォトセルに受光され、受光
によって得られた電荷が前記CCD撮像素子内のＶ方向レ
ジスタ上に前記CCD駆動信号と同期して積分されるよう
な方向ならびに距離を保って前記CCD撮像素子上を移動
するように、アラインメントが取られることを特徴とす
る撮像装置試験装置。 - 【請求項３】直線状にあけられた多数の小孔をもつスク
リーンと、人工衛星のスピン速度に同期して点滅し且つ
走査されまた前記小孔を通して照射される光源と、前記
光源から照射される光を平行光として外部に出力する平
行光レンズを備えたことを特徴とする光学シミュレー
タ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1254245A JPH0822091B2 (ja) | 1989-09-28 | 1989-09-28 | 撮像装置の試験方法および試験装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1254245A JPH0822091B2 (ja) | 1989-09-28 | 1989-09-28 | 撮像装置の試験方法および試験装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03117095A JPH03117095A (ja) | 1991-05-17 |
| JPH0822091B2 true JPH0822091B2 (ja) | 1996-03-04 |
Family
ID=17262299
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1254245A Expired - Lifetime JPH0822091B2 (ja) | 1989-09-28 | 1989-09-28 | 撮像装置の試験方法および試験装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0822091B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104197961B (zh) * | 2014-09-19 | 2017-02-15 | 北京仿真中心 | 一种基于双焦光学系统的星模拟装置 |
| CN113387105B (zh) * | 2021-06-09 | 2023-03-31 | 意欧斯物流科技(上海)有限公司 | 一种托盘堆垛机立库物流运输的仿真系统 |
-
1989
- 1989-09-28 JP JP1254245A patent/JPH0822091B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03117095A (ja) | 1991-05-17 |
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