(57)【要約】【課題】  イメージセンサ内のＣＴ方向における位置によらず、すべての画素について鮮鋭な画像が得られるようにする。【解決手段】  焦点面上のＡＴ方向に延びた基準線からより遠くに配置されたイメージセンサほど画素のサイズが小さく、撮像装置が、地表面のうちの、直下方向よりもＣＴ方向の一方に離れた部分を撮像する状態にあり、撮像装置のポインティング角が予め定められた値よりも大きいとき、基準線に対し、撮像されている部分が位置する側に対応する側に位置し、かつ基準線から離れた位置に配置されているイメージセンサにおいて、基準線からより遠くに位置する画素ほど当該画素で発生された電荷に対する時間遅延積分の段数が多くなるように制御される。【選択図】        図１０
2022003726.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のＴＤＩ方式のイメージセンサを備え、地表面に対してＡＴ方向に移動しながら撮像を行なう撮像装置であって、
前記複数のイメージセンサは、前記撮像装置の焦点面上において、ＣＴ方向の互いに異なる位置に配置され、
前記イメージセンサの各々は、複数の画素列を成すように配置された複数の画素を含み、各画素で光電変換により電荷を発生し、発生された電荷を前記移動の速度に合わせて垂直転送することで時間遅延積分する転送電極を備えた画素アレイと、時間遅延積分された電荷を水平転送する水平転送部と有し、
前記焦点面上の前記ＡＴ方向に延びた基準線からより遠くに配置されたイメージセンサほど前記画素のサイズが小さく、
前記撮像装置が、地表面のうちの、直下方向よりも前記ＣＴ方向の一方に離れた部分を撮像する状態にあり、前記撮像装置のポインティング角が予め定められた値よりも大きいとき、
前記複数のイメージセンサのうちの、前記基準線に対し、前記撮像されている部分が位置する側に対応する側に位置し、かつ前記基準線から離れた位置に配置されているイメージセンサにおいて、前記基準線からより遠くに位置する画素ほど当該画素で発生された電荷に対する前記時間遅延積分の段数が多くなるように制御される
撮像装置。
【請求項２】
前記基準線は、前記焦点面の前記ＣＴ方向の中心を含む直線である
請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記複数のイメージセンサのうちの、前記基準線から離れた位置に配置されているイメージセンサの各々は、各々前記画素アレイの一部から成り、各々１以上の連続する画素列から成る２以上の分割領域を有し、
前記分割領域相互間で、前記時間遅延積分の段数が互いに異なる
請求項１又は２に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記複数のイメージセンサのうちの、前記基準線から離れた位置に配置されているイメージセンサの各々の前記水平転送部における積分段数が、水平転送期間中に変更可能であり、
前記撮像装置が、地表面のうちの、前記直下方向よりも前記ＣＴ方向の一方に離れた部分を撮像する状態にあり、前記ポインティング角が予め定められた値よりも大きいとき、
前記複数のイメージセンサのうちの、前記基準線に対し、前記撮像されている部分が位置する側に対応する側に位置し、かつ前記基準線から離れた位置に配置されているイメージセンサにおいて、前記基準線からより遠くに位置する画素ほど当該画素で発生された電荷に対する前記水平転送部における積分の段数が多くなるように制御される
請求項１から３のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記水平転送部で水平転送された電荷を読み出すために用いられるリセットパルスの発生間隔を変えることで前記積分段数が変えられる
請求項４に記載の撮像装置。
【請求項６】
ＣＴ方向に隣り合う一対のイメージセンサのうちの、前記基準線に近い側のイメージセンサの画素サイズは、前記基準線から遠い側のイメージセンサの画素サイズの整数倍であり、当該整数が２以上である
請求項１から５のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項７】
前記複数のイメージセンサのうちのＣＴ方向に隣り合う一対のイメージセンサは、それらの画素アレイがＡＴ方向に重なり合うように配置されており、
前記画素アレイの重なり量は前記一対のイメージセンサのうちのいずれかの水平画素ピッチの整数倍である
請求項１から６のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項８】
前記重なり量は前記一対のイメージセンサのうちの前記基準線に近い側のイメージセンサの水平画素ピッチの整数倍である
請求項７に記載の撮像装置。
【請求項９】
前記複数のイメージセンサのうちの、ＣＴ方向に隣り合う一対のイメージセンサ相互間のＡＴ方向のずれは、前記一対のイメージセンサのうちのいずれかの垂直画素ピッチの整数倍である
請求項１から８のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項１０】
前記ずれは、前記一対のイメージセンサのうちの前記基準線に近い側のイメージセンサの垂直画素ピッチの整数倍である
請求項９に記載の撮像装置。
【請求項１１】
前記複数のイメージセンサは、前記焦点面上でスタガ配置されている
請求項１から１０のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項１２】
前記複数のイメージセンサは、前記焦点面上でＶ字型に又は逆Ｖ字型に配置されている
請求項１から１０のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項１３】
前記複数のイメージセンサは、前記基準線を含み前記ＣＴ方向に垂直な基準面を中心に鏡面対称に配置されている
請求項１１又は１２に記載の撮像装置。
【請求項１４】
前記複数のイメージセンサは、前記焦点面上に、前記焦点面を前記地表面の側から見たとき、左上から右下に延びた直線、又は右上から左下に延びた直線に沿って配置されている
請求項１から１０のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項１５】
前記ポインティング角に応じて前記イメージセンサにおける画像の読み出しの方法を決定する積分段数制御部をさらに有する
請求項１から１４のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項１６】
前記画像の読み出しの方法の決定が、時間遅延積分の段数の決定及び前記水平転送部における積分段数の決定の少なくとも一方を含む
請求項１５に記載の撮像装置。
【請求項１７】
前記ポインティング角の変更が遠隔操作で供給される制御信号に応じて行われる
請求項１５又は１６に記載の撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、撮像装置に関する。本開示は特に、リモートセンシング等の分野で用いるのに適したイメージセンサを備える撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
人工衛星等の飛翔体に搭載されて上空から地表面を撮像することを目的としたＴＤＩ（Ｔｉｍｅ  Ｄｅｌａｙ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）−ＣＣＤ方式のイメージセンサが開発されている。
また、複数の上記のイメージセンサを、その各々の水平転送の方向がＣＴ（Ｃｒｏｓｓ  Ｔｒａｃｋ）方向に一致し、垂直転送の方向をＡＴ（Ａｌｏｎｇ  Ｔｒａｃｋ）方向に一致するように配置した撮像装置も知られている。
【０００３】
そのような撮像装置をＣＴ方向に傾けて斜め下方を撮像を行う場合、各画素の受光方向の傾き角が大きいほど、当該画素で撮像される範囲（受光範囲乃至撮像範囲）が大きく、画像の鮮鋭度が劣化すると言う問題がある。
特許文献１には、出力周期をイメージセンサ毎に別個に設定可能とし、受光範囲が広いほど（即ち、ＣＴ方向の、より外側に位置しているイメージセンサほど）出力周期を長くすることが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−０２４１６７公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に示した撮像装置では、同じイメージセンサ内で、ＣＴ方向のある位置の画素については鮮鋭度を高くすることができても、他の位置にある画素については鮮鋭度の高い画像が得られない場合があると言う問題がある。
【０００６】
本開示の目的は以上の問題点を解決し、イメージセンサ内のＣＴ方向における位置によらず、すべての画素について鮮鋭な画像を得ることができる撮像装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示による撮像装置は、
複数のＴＤＩ方式のイメージセンサを備え、地表面に対してＡＴ方向に移動しながら撮像を行なう撮像装置であって、
前記複数のイメージセンサは、前記撮像装置の焦点面上において、ＣＴ方向の互いに異なる位置に配置され、
前記イメージセンサの各々は、複数の画素列を成すように配置された複数の画素を含み、各画素で光電変換により電荷を発生し、発生された電荷を前記移動の速度に合わせて垂直転送することで時間遅延積分する転送電極を備えた画素アレイと、時間遅延積分された電荷を水平転送する水平転送部と有し、
前記焦点面上の前記ＡＴ方向に延びた基準線からより遠くに配置されたイメージセンサほど前記画素のサイズが小さく、
前記撮像装置が、地表面のうちの、直下方向よりも前記ＣＴ方向の一方に離れた部分を撮像する状態にあり、前記撮像装置のポインティング角が予め定められた値よりも大きいとき、
前記複数のイメージセンサのうちの、前記基準線に対し、前記撮像されている部分が位置する側に対応する側に位置し、かつ前記基準線から離れた位置に配置されているイメージセンサにおいて、前記基準線からより遠くに位置する画素ほど当該画素で発生された電荷に対する前記時間遅延積分の段数が多くなるように制御される。
【発明の効果】
【０００８】
本開示によれば、イメージセンサ内のＣＴ方向における位置によらず、すべての画素について鮮鋭な画像を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施の形態１に係る撮像装置を、地上局とともに示す機能ブロック図である。
【図２】図１の焦点面検出器の構成例を示す配置図である。
【図３】図２に示される複数のイメージセンサの各々の構成例を示す概略図である。
【図４】（ａ）及び（ｂ）は、図１及び図２に示した撮像装置が地表面の撮像を行なう場合の、画素の受光方向と、当該画素により撮像される地表面上の範囲（撮像範囲）との関係を示す図である。
【図５】（ａ）は、図１及び図２に示した撮像装置が直下方向を撮像する様子を示す概略図であり、（ｂ）は、図５（ａ）の状態における、イメージセンサと、地表面上の撮像範囲との対応関係の概略を示す図である。
【図６】（ａ）は、図１及び図２に示した撮像装置が斜め下方を撮像する様子を示す概略図であり、（ｂ）は、図６（ａ）の状態における、イメージセンサと、地表面上の撮像範囲との対応関係の概略を示す図である。
【図７】撮像装置が直下方向を撮像しているときの、中央に位置するイメージセンサの、それぞれ異なる位置の画素と、対応する撮像範囲との関係を示す概略図である。
【図８】撮像装置が左斜め下方を撮像しているときの、左端に位置するイメージセンサの、それぞれ異なる位置の画素と、対応する撮像範囲との関係を示す概略図である。
【図９】（ａ）〜（ｃ）は、イメージセンサの画素サイズを示す図である。
【図１０】図２の左側に位置するイメージセンサの一例における画素アレイ、垂直転送部、及びＴＤＩ段数設定回路を示す図である。
【図１１】図１０のＴＤＩ段数設定回路の構成例を示す図である。
【図１２】図２の右側に位置するイメージセンサの一例におけるの画素アレイ、垂直転送部、及びＴＤＩ段数設定回路を示す図である。
【図１３】図１２のＴＤＩ段数設定回路の構成例を示す図である。
【図１４】図２の左側に位置するイメージセンサの他の例における画素アレイ、垂直転送部、及びＴＤＩ段数設定回路を示す図である。
【図１５】図２の右側に位置するイメージセンサの他の例における画素アレイ、垂直転送部、及びＴＤＩ段数設定回路を示す図である。
【図１６】（ａ）及び（ｂ）は、撮像装置のイメージセンサにおいて、水平方向の積分を行なわない場合の、水平転送及び読み出しの処理のために用いられる信号を示す波形図であり、（ｃ）及び（ｄ）は、撮像装置のイメージセンサにおいて、水平方向の積分を、積分段数を変えながら行う場合の、水平転送及び読み出しの処理のために用いられる信号を示す波形図である。
【図１７】（ａ）及び（ｂ）は、撮像装置のイメージセンサにおいて、水平方向の積分を、積分段数を一定に維持しながら行う場合の、水平転送及び読み出しの処理のために用いられる信号を示す波形図である。
【図１８】（ａ）は、水平転送部の一部及び読み出し回路の概略を示す図、（ｂ）は、水平方向の積分を行なわない場合における、水平転送部におけるポテンシャル井戸の状態の遷移と電荷の転送を示す図、（ｃ）は、水平方向の積分を行なわない場合に、転送電極に印加される転送クロック及び読み出し回路に印加されるリセットパルスを示す波形図である。
【図１９】（ａ）は、水平転送部の一部及び読み出し回路の概略を示す図、（ｂ）は、水平方向の積分を行なう場合における、水平転送部におけるポテンシャル井戸の状態の遷移と電荷の転送を示す図、（ｃ）は、水平方向の積分を行なう場合に、転送電極に印加される転送クロック及び読み出し回路に印加されるリセットパルスを示す波形図である。
【図２０】図２に示される複数のイメージセンサの位置関係を示す図である。
【図２１】実施の形態２に係る撮像装置で用いられる焦点面検出器の構成例を示す配置図である。
【図２２】図２１に示される複数のイメージセンサの位置関係を示す図である。
【図２３】実施の形態３に係る撮像装置で用いられる焦点面検出器の構成例を示す配置図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
実施の形態１．
図１は実施の形態１に係る撮像装置を、地上局とともに示す機能ブロック図である。図１の撮像装置１００は飛翔体、例えば人工衛星に搭載され、地表面を被写体として撮像を行う。
地上局２００は、撮像装置１００に対し、撮像装置１００を遠隔操作するための各種の制御信号を送信するとともに、撮像装置１００から、撮像で得られた撮像データ、及び撮像装置１００の状態を示す各種の状態信号を受信する。
【００１１】
図示の撮像装置１００は、光学系１１０と、焦点面検出器１２０と、積分段数制御部１３０と、姿勢検知部１４０と、送受信処理部１５０と、姿勢制御部１６０とを備える。
【００１２】
焦点面検出器１２０は、図２に示されるように、焦点面１２２上に配置された複数のＴＤＩ方式のイメージセンサ１Ｃ、２Ｌ、２Ｒ、３Ｌ、及び３Ｒを含む。イメージセンサ１Ｃ、２Ｌ、２Ｒ、３Ｌ、及び３Ｒの各々は画素アレイ３０を有する。
イメージセンサ１Ｃ、２Ｌ、２Ｒ、３Ｌ、及び３Ｒの各々は、例えば、ＣＣＤイメージセンサであっても良く、ＣＭＯＳイメージセンサであっても良い。以下では各イメージセンサがＣＣＤイメージセンサであるものとして説明する。また、以下では、イメージセンサを単に「センサ」ということがある。
【００１３】
図２は、焦点面１２２を地表面の側から見た図であり、図２で、ＡＴ方向は下から上に向かう方向であり、ＣＴ方向は左から右へ向かう方向である。ＡＴ方向は、地表面に対する飛翔体の相対的移動方向であり、走査方向とも呼ばれる。
【００１４】
光学系１１０は、入射された光を焦点面１２２に結像する。光学系１１０は、例えばレンズ、ミラー等の光学要素からなる望遠鏡を含む。
【００１５】
積分段数制御部１３０は、撮像画像の読み出しの方法、具体的には、焦点面検出器１２０のセンサにおけるＴＤＩ段数及び水平転送における積分段数を決定し、決定に基づく制御を行なう。
姿勢検知部１４０は、撮像装置１００の姿勢を検知する。ここでいう姿勢は、撮像方向、即ち撮像装置１００のポインティング角を意味する。
【００１６】
送受信処理部１５０は、地上局２００から送信された姿勢制御信号を姿勢制御部１６０に伝える。
姿勢制御部１６０は、送受信処理部１５０で受信された姿勢制御信号と、姿勢検知部１４０で検知された姿勢を示す情報とに基づいて、撮像装置１００の姿勢を制御する。姿勢の制御は撮像方向、即ち撮像装置１００のポインティング角の制御を含む。
【００１７】
焦点面検出器１２０での撮像で得られた撮像データは、送受信処理部１５０により地上局２００に送信される。
姿勢検知部１４０で検知された姿勢を示す情報も、送受信処理部１５０により地上局２００へ送信される。
【００１８】
姿勢制御部１６０は、姿勢検知部１４０で検知された姿勢を示す情報を積分段数制御部１３０に伝達する。
【００１９】
積分段数制御部１３０は、姿勢制御部１６０より伝達された撮像装置１００の姿勢を示す情報に基づいて、焦点面検出器１２０を構成する複数のセンサにおけるＴＤＩ段数及び水平転送における積分段数を制御する。制御のため、積分段数制御部１３０は、ＴＤＩ段数を指定する制御信号及び積分段数を指定する制御信号を出力する。
【００２０】
複数のセンサのうちの１以上のセンサにおいては、水平転送における積分が、画素アレイ３０内の画素の位置によって異なる段数で行われるように制御される。
また、後述のようにセンサのうちの１以上のセンサにおいては、画素アレイ３０が複数の領域に分割されており、該分割領域ごとに独立に設定された段数でＴＤＩが行われるように制御される。
【００２１】
センサ２Ｌ、２Ｒ、３Ｌ、及び３Ｒの各々は、例えば、図３に示されるように、画素アレイ３０のほか、複数の垂直転送部４０と、水平転送部５０と、読み出し回路６０と、ＴＤＩ段数設定回路７０と、駆動信号発生回路８０とを備えている。
【００２２】
画素アレイ３０は、格子状に、従って、複数の画素列を成すように配置された複数の画素Ｐｐを含む。
【００２３】
複数の垂直転送部４０は、画素アレイ３０の画素で発生された信号電荷を時間遅延積分して垂直方向に、かつ図面で下方に転送する。
垂直転送部４０は、画素アレイ３０内に構成されており、画素アレイ３０の一部と見ることもできる。複数の垂直転送部４０により、ＴＤＩ実行部が構成されている。
【００２４】
水平転送部５０は、垂直転送部４０で垂直方向に転送された信号電荷を水平方向に転送する。水平転送部５０は水平ＣＣＤで構成されている。
読み出し回路６０は、水平転送部５０で転送された信号電荷を読み出して出力する。
【００２５】
ＴＤＩ段数設定回路７０は、積分段数制御部１３０からの、ＴＤＩ段数を指定する制御信号に基づいて、ＴＤＩ段数を設定する。
【００２６】
駆動信号発生回路８０は、積分段数制御部１３０からの、積分段数を指定する制御信号に基づいて、水平転送クロック、及びリセットパルスを発生する。
【００２７】
後述のように、センサ１Ｃは、ＴＤＩ段数が固定され、水平転送における積分を行なわない。センサ１Ｃは、図３に示されるのと同じ構成であって、ＴＤＩ段数を固定し、水平転送における積分段数を１に固定したものであっても良い。
ここで、ＴＤＩ段数及び水平方向転送における積分段数に関し、「固定」とは、撮像装置１００の姿勢に応じて変更されることがないという意味であり、他の要因により変更されることはあり得る。
【００２８】
センサ１Ｃ、２Ｌ、２Ｒ、３Ｌ、及び３Ｒの各々は、垂直転送の方向がＡＴ方向に一致し（但し、向きは逆であり）、水平転送の方向がＣＴ方向に一致するように配置されている。
【００２９】
センサ１Ｃ、２Ｌ、２Ｒ、３Ｌ、及び３Ｒは、焦点面１２２上において、ＣＴ方向の異なる位置に配置されている。
例えば、センサ１Ｃは、焦点面１２２上の、ＣＴ方向の中央部に配置され、センサ２Ｌ及び２Ｒは、ＣＴ方向の中央部から少し離れた位置に配置され、センサ３Ｌ及び３Ｒは、ＣＴ方向の中央部からより遠くに離れた位置に配置されている。
【００３０】
具体的には、センサ１Ｃは、その画素アレイ３０の水平方向の中心が、焦点面１２２の基準線１２３上に位置するように配置され、センサ２Ｌ及び２Ｒは、それらの画素アレイ３０の水平方向の中心から上記の基準線１２３までの距離が互いに等しくなるように配置され、センサ３Ｌ及び３Ｒは、それらの画素アレイ３０の水平方向の中心から上記の基準線１２３までの距離が互いに等しくなるように配置されている。
【００３１】
基準線１２３は、例えば焦点面１２２のＣＴ方向の中心を通り、ＡＴ方向に延在する。
従って、センサ３Ｌ、２Ｌ、１Ｃ、２Ｒ、及び３Ｒは、基準線１２３を含み、ＣＴ方向に垂直な面（基準面）を中心として鏡面対称に配置されていると言える。
【００３２】
図１に示した撮像装置１００が地表面を撮像するとき、焦点面検出器１２０に搭載される複数のセンサ３Ｌ、２Ｌ、１Ｃ、２Ｒ、及び３Ｒの撮像データを、ＣＴ方向における画素の位置の順に連結して一連の撮像データを生成する。この連結においては、センサ３Ｌから出力された撮像データの次にセンサ２Ｌから出力された撮像データを配置し、センサ２Ｌから出力された撮像データの次にセンサ１Ｃから出力されたデータを配置し、センサ１Ｃから出力された撮像データの次にセンサ２Ｒから出力された撮像データを配置し、センサ２Ｒから出力された撮像データの次にセンサ３Ｒから出力された撮像データを配置する。即ち、センサ３Ｌ、２Ｌ、１Ｃ、２Ｒ、及び３Ｒから出力された撮像データを、センサ３Ｌ、２Ｌ、１Ｃ、２Ｒ、及び３ＲのＣＴ方向における位置の順に連結する。
【００３３】
センサ３Ｌ、２Ｌ、１Ｃ、２Ｒ、及び３ＲをＡＴ方向における同じ位置に配置して、ＣＴ方向に直線に沿って配置すると、センサ相互間に隙間が生じ、該隙間では撮像データの欠落が生じる。そこで、センサ３Ｌ、２Ｌ、１Ｃ、２Ｒ、及び３ＲをＡＴ方向にずらし、ＣＴ方向における端部が重なり合うように配置して、撮像データの欠落が生じないようにしている。
【００３４】
そのような配置の一例が図２に示されるスタガ配置である。
図２に示される例では、センサ１Ｃ、３Ｌ、及び３ＲがＡＴ方向の同じ位置にあって、ＣＴ方向に延びた直線上に配置され（整列しており）、センサ２Ｌ及び２ＲがＡＴ方向の同じ位置にあって、ＣＴ方向に延びた直線上に配置され（互いに整列しており）、センサ１Ｃ、３Ｌ、及び３Ｒと、センサ２Ｌ及び２Ｒとは、ＡＴ方向の位置が異なり、ＣＴ方向には重なり合わない。
【００３５】
また、センサ３Ｌ及び２Ｌ、特にそれらの画素アレイ３０は、ＣＴ方向の端部が、ＡＴ方向に重なり、センサ２Ｌ及び１Ｃ、特にそれらの画素アレイ３０は、ＣＴ方向の端部が、ＡＴ方向に重なり、センサ３Ｒ及び２Ｒ、特にそれらの画素アレイ３０は、ＣＴ方向の端部が、ＡＴ方向に重なり、センサ２Ｒ及び１Ｃ、特にそれらの画素アレイ３０は、ＣＴ方向の端部が、ＡＴ方向に重なる。
「ＡＴ方向に重なる」とは、ＡＴ方向に見たとき、一方が他方に隠されることを意味する。
【００３６】
なお、図２に示した例では、焦点面検出器１２０が５個のセンサを含むが、焦点面検出器１２０を構成するセンサの数は５以外であっても良い。
【００３７】
以下、センサ３Ｌ、２Ｌ、１Ｃ、２Ｒ、及び３Ｒの画素のサイズが互いに等しい場合について、各画素により撮像される地表面上の範囲（撮像範囲）が、ポインティング角によってどのように変わるかを説明し、それによる問題を説明する。
ここで各画素のポインティング角は、撮像装置１００の直下方向に対する、当該画素の受光方向の成す角を意味する。各画素の受光方向は、当該画素によって撮像される地表面上の範囲（撮像範囲）の中心の方向である。
【００３８】
図４（ａ）及び（ｂ）は、図１及び図２に示した撮像装置１００が地表面２１０の撮像を行なう場合の、特定の画素の受光方向ＤＬと、当該画素により撮像される地表面上の範囲（撮像範囲）との関係を示す。図４（ａ）は撮像装置１００が直下方向を撮像している状態を示し、図４（ｂ）は撮像装置１００が斜め下方を撮像している状態を示す。
【００３９】
図４（ａ）に示した状態では、センサ１Ｃの画素アレイ３０の水平方向の中央に位置する画素の受光方向ＤＬは、鉛直方向（直下方向）ＶＬであり、その場合、撮像範囲Ｇ−１Ｃｐは比較的小さい。センサ１Ｃの画素アレイ３０の水平方向の中央に位置する画素に限らず、ポインティング角が小さい画素の撮像範囲は比較的小さい。
【００４０】
図４（ｂ）に示した状態では、センサ３Ｌの画素アレイ３０の左端（水平方向の、中央から最も遠い位置）の画素の受光方向ＤＬは、鉛直方向（直下方向）ＶＬに対して傾いている。図示の例では、ＣＴ方向に傾いており、直下の部分よりも、図で左に離れた位置が撮像されている。その場合、上記の画素の撮像範囲Ｇ−３Ｌｐは、図４（ａ）に示される撮像範囲Ｇ−１Ｃｐに比べて大きくなっており、撮像範囲のＣＴ方向の寸法も、ＡＴ方向の寸法も大きくなっている。
センサ３Ｌの画素アレイ３０の左端の画素に限らず、ポインティング角が大きい画素の撮像範囲は、比較的大きい。
【００４１】
以下上記の点についてより詳しく述べる。
図５（ａ）及び図６（ａ）は、図１及び図２に示した撮像装置１００が地表面２１０を撮像する様子を概略的に示し、図５（ｂ）及び図６（ｂ）は、撮像の際の、センサ３Ｌ、２Ｌ、１Ｃ、２Ｒ、及び３Ｒと、地表面２１０上の撮像範囲Ｇ−３Ｌ、Ｇ−２Ｌ、Ｇ−１Ｃ、Ｇ−２Ｒ、及びＧ−３Ｒとの対応関係の概略を示す。
【００４２】
図５（ｂ）及び図６（ｂ）に示される例では、地表面２１０上の、これらの図において、より左側の部分が、図２において、より左側に位置するセンサで撮像されるものとしている。
なお、実際には、撮像光学系の構成によっては、地表面２１０の左側の部分が、焦点面１２２で左側に位置するとは限らない。ここでは、焦点面１２２上の「左」は、地表面２１０の左の部分の画像が形成される側を意味するものとする。言い換えると、焦点面１２２上の「左側」は、地表面２１０の左の部分に対応する側を意味する。
【００４３】
図５（ｂ）及び図６（ｂ）では、センサ３Ｌ、２Ｌ、１Ｃ、２Ｒ、及び３Ｒは、それらの画素アレイ３０のＣＴ方向の寸法が互いに等しく、それらの画素アレイ３０のＣＴ方向の端部が互いに重なり合っていないものとしている。
【００４４】
図５（ａ）は、撮像装置１００が地表面２１０のうちの直下方向を撮像する様子、即ち直下の点２１１を中心とする部分（直下の部分）２１２を撮像する様子を示す。
図５（ｂ）は、図５（ａ）の状態における、センサ３Ｌ、２Ｌ、１Ｃ、２Ｒ、及び３Ｒと、地表面２１０上の撮像範囲Ｇ−３Ｌ、Ｇ−２Ｌ、Ｇ−１Ｃ、Ｇ−２Ｒ、及びＧ−３Ｒとの対応関係の概略を示す。
図５（ｂ）で、撮像範囲Ｇ−３Ｌ、Ｇ−２Ｌ、Ｇ−１Ｃ、Ｇ−２Ｒ、及びＧ−３ＲのＣＴ方向の寸法相互間には、大きな差がなく、これらは互いに等しいと見ることができる。
【００４５】
図６（ａ）は、撮像装置１００が地表面２１０のうちの左斜め下方を撮像する様子、即ち左斜め下方の部分２１４を撮像する様子を示す。左斜め下方の部分２１４は、直下の点２１１から左の方向に離れた点２１３を中心とする領域である。ここで、「左」というのは、図６（ａ）上での方向を示す。従って、「左」は、図２で左側に位置するセンサ３Ｌ及び２Ｌが位置する側(に対応する側）を意味する。
また、以下では、ＣＴ方向にのみ傾いており、ＡＴ方向には傾いていない場合を想定する。従って、ポインティング角は、ＣＴ方向における傾きを示す。
【００４６】
図６（ａ）には、撮像装置１００のポインティング角が符号θ１で示されている。撮像装置１００のポインティング角は、撮像装置１００の中心に位置する画素、即ち基準線１２３上の画素のポインティング角に等しい。
【００４７】
図６（ｂ）は、図６（ａ）の状態における、センサ３Ｌ、２Ｌ、１Ｃ、２Ｒ、及び３Ｒと、地表面２１０上の撮像範囲Ｇ−３Ｌ、Ｇ−２Ｌ、Ｇ−１Ｃ、Ｇ−２Ｒ、及びＧ−３Ｒとの対応関係の概略を示す。
図６（ｂ）で、撮像範囲Ｇ−３Ｌ、Ｇ−２Ｌ、Ｇ−１Ｃ、Ｇ−２Ｒ、及びＧ−３ＲのＣＴ方向の寸法のうち、撮像範囲Ｇ−３Ｌの寸法が最も大きく、撮像範囲Ｇ−３Ｒの寸法が最も小さい。そして、撮像範囲Ｇ−３Ｌ、Ｇ−２Ｌ、Ｇ−１Ｃ、Ｇ−２Ｒ、及びＧ−３Ｒのうち、左に位置するものほど、そのＣＴ方向の寸法が大きい。但し、撮像範囲Ｇ−１Ｃ、Ｇ−２Ｒ、及びＧ−３Ｒの寸法相互間の差は小さく、これらは互いに等しいと見ることができる。
【００４８】
上記のように、ここでは、センサ３Ｌ、２Ｌ、１Ｃ、２Ｒ、及び３Ｒ相互間で画素のサイズが同じであることを想定している。その場合、センサ３Ｌ、２Ｌ、１Ｃ、２Ｒ、及び３Ｒの各々の各画素の撮像範囲は、当該センサの撮像範囲と同じ傾向を持つ。
例えば、図５（ａ）のように直下を撮像している状態では、センサ３Ｌ、２Ｌ、１Ｃ、２Ｒ、及び３Ｒの各画素の撮像範囲は互いに等しい。
【００４９】
図７は、図５（ａ）のように直下を撮像している状態における、センサ１Ｃの左端に位置する画素Ｐ−１ＣＬ、センサ１Ｃの中央に位置する画素Ｐ−１ＣＣ、及びセンサ１Ｃの右端に位置する画素Ｐ−１ＣＲと、それぞれに対応する撮像範囲のＣＴ方向寸法Ｇ−１ＣＬ、Ｇ−１ＣＣ、Ｇ−１ＣＲを示す。寸法Ｇ−１ＣＬ、Ｇ−１ＣＣ、及びＧ−１ＣＲ相互間には大きな差がない。例えば、寸法Ｇ−１ＣＬ、Ｇ−１ＣＣ、Ｇ−１ＣＲは略１０ｍである。センサ３Ｌ、２Ｌ、２Ｒ、及び３Ｒの各画素の撮像範囲も、センサ１Ｃの各画素の撮像範囲に対して大きな差がない。
【００５０】
図６（ａ）のように左斜め下方を撮像している状態では、センサ３Ｌ及び２Ｌの各画素の撮像範囲が、センサ１Ｃの各画素の撮像範囲よりも広く、センサ３Ｒ及び２Ｒの各画素の撮像範囲は、センサ１Ｃの各画素の撮像範囲に対して大きな差がない。さらにセンサ３Ｌの各画素の撮像範囲は、センサ２Ｌの各画素の撮像範囲よりも広い。
【００５１】
図８は、図６（ａ）のように左斜め下方を撮像している状態における、センサ３Ｌの左端に位置する画素Ｐ−３ＬＬ、センサ３Ｌの中央に位置する画素Ｐ−３ＬＣ、及びセンサ３Ｌの右端に位置する画素Ｐ−３ＬＲと、それぞれに対応する撮像範囲のＣＴ方向寸法Ｇ−３ＬＬ、Ｇ−３ＬＣ、及びＧ−３ＬＲを示す。寸法Ｇ−３ＬＬ、Ｇ−３ＬＣ、及びＧ−３ＬＲのうちで、Ｇ−３ＬＲが最も小さく、Ｇ−３ＬＣは、Ｇ−３ＬＲより大きく、Ｇ−３ＬＬは、Ｇ−３ＬＣより大きい。即ち、焦点面１２２の中央側に位置する画素ほど、撮像範囲が狭く、外側に位置する画素ほど撮像範囲が広い。ここで「焦点面１２２の中央側」とは基準線１２３により近い側を意味し、「外側」とは基準線１２３からより遠い側を意味する。
【００５２】
画素間の撮像範囲の差は、撮像装置１００のポインティング角が大きいほど、大きくなる。
センサ３Ｌの各画素に対応する撮像範囲は、当該画素のポインティング角が大きいほど大きい。
センサ２Ｌの各画素の撮像範囲についてもセンサ３Ｌと同様の傾向がある。但し、その程度は比較的小さい。
【００５３】
以上のように、図５（ａ）及び（ｂ）に示される状態では、図７を参照して説明したように、センサ３Ｌ、２Ｌ、１Ｃ、２Ｒ、及び３Ｒ相互間に各画素に対応する撮像範囲相互間に大きな差がなく、等しいと見ることができる。
【００５４】
一方、図６（ａ）及び（ｂ）に示される状態では、図８を参照して説明したように、センサ３Ｌ及び２Ｌの各画素に対応する撮像範囲は、センサ１Ｃの各画素に対応する撮像範囲に対して大きな差がある。センサ１Ｃの各画素に対応する撮像範囲に対するセンサ３Ｌの各画素に対応する撮像範囲の差は、上記のセンサ１Ｃの各画素に対応する撮像範囲に対するセンサ２Ｌの各画素に対応する撮像範囲の差よりも大きい。一方、センサ２Ｒ及び３Ｒの各画素に対応する撮像範囲とセンサ１Ｃの各画素に対応する撮像範囲とには大きな差がなく、等しいと見ることができる。
【００５５】
図６（ａ）及び（ｂ）の状態についての認識から、図６（ａ）及び（ｂ）の状態とは逆に右斜め下方を撮像する状態に関しては以下のことが言える。
センサ３Ｒ及び２Ｒの各画素に対応する撮像範囲は、センサ１Ｃの各画素に対応する撮像範囲に対して大きな差がある。センサ１Ｃの各画素に対応する撮像範囲に対するセンサ３Ｒの各画素に対応する撮像範囲の差は、上記のセンサ１Ｃの各画素に対応する撮像範囲に対するセンサ２Ｒの各画素に対応する撮像範囲の差よりも大きい。一方、センサ２Ｌ及び３Ｌの各画素に対応する撮像範囲とセンサ１Ｃの各画素に対応する撮像範囲とには大きな差がなく、等しいと見ることができる。
【００５６】
以上、各画素に対応する撮像範囲のＣＴ方向の寸法について述べたが、各画素に対応する撮像範囲のＡＴ方向の寸法についても同様の傾向がある。
【００５７】
各画素に対応する撮像範囲が広いと、画像の鮮鋭度が劣化するという問題がある。これは、例えば特許文献１で第６図を参照して説明されているように、ＡＴ方向の撮像範囲に、ノイズとなるエリアが含まれるためである。
【００５８】
以上、センサ間で画素サイズが同じである場合の問題を説明した。そのような問題の解決のため、本実施の形態では、センサのうちの、より外側に位置するセンサの、ＡＴ方向及びＣＴ方向の画素サイズをより小さくしておく。具体的にはセンサ１Ｃの画素サイズに比べて、センサ２Ｌ及び２Ｒの画素サイズをより小さくしておく。また、センサ２Ｌ及び２Ｒの画素サイズに比べて、センサ３Ｌ及び３Ｒの画素サイズをより小さくしておく。
ここで、「画素サイズ」は、水平方向の画素サイズ（寸法）を意味することもあり、垂直方向の画素サイズ（寸法）を意味することもある。
【００５９】
例えば、図９（ｂ）に示される、センサ２Ｌ及び２Ｒの各画素のＡＴ方向の画素サイズＨ２を、図９（ａ）に示されるセンサ１ＣのＡＴ方向の画素サイズＨ１の整数分の１とし、図９（ｂ）に示されるセンサ２Ｌ及び２Ｒの各画素のＣＴ方向の画素サイズＷ２を、図９（ａ）に示されるセンサ１ＣのＣＴ方向の画素サイズＷ１の整数分の１とする。整数はここでは２以上の整数であり、例えば２である。
【００６０】
また、図９（ｃ）に示される、センサ３Ｌ及び３Ｒの各画素のＡＴ方向の画素サイズＨ３を、図９（ｂ）に示されるセンサ２Ｌ及び２ＲのＡＴ方向の画素サイズＨ２の整数分の１とし、図９（ｃ）に示されるセンサ３Ｌ及び３Ｒの各画素のＣＴ方向の画素サイズＷ３を、図９（ｂ）に示されるセンサ２Ｌ及び２ＲのＣＴ方向の画素サイズＷ２の整数分の１とする。整数はここでは２以上の整数であり、例えば２である。
【００６１】
逆に言えば、センサ１Ｃの画素サイズＨ１、Ｗ１を、センサ２Ｌ及び２Ｒの画素サイズＨ２、Ｗ２の整数倍とし、センサ２Ｌ及び２Ｒの画素サイズＨ２、Ｗ２を、センサ３Ｌ及び３Ｒの画素サイズＨ３、Ｗ３の整数倍とする。整数は２以上であるのが望ましい。
【００６２】
一般化して言えば、ＣＴ方向に隣り合う一対のセンサのうちの、焦点面１２２上の、ＣＴ方向の中央側に配置されたセンサ（基準線１２３に近い側のセンサ）の画素サイズを、ＣＴ方向外側（基準線１２３から遠い側）のセンサの画素サイズの整数倍とする。整数は２以上であるのが望ましい。
整数倍とすることで、ＣＴ方向に配列された複数のセンサから出力される撮像データを連結して撮像データを生成する処理が容易となる。
【００６３】
上記のように、各画素のサイズを変えるとともに、本実施の形態では、後述のように、撮像する方向に応じて、ＴＤＩ段数及び水平転送における積分段数を制御する。
即ち、センサ３Ｌ、２Ｌ、２Ｒ、及び３ＲにおけるＴＤＩ段数及び水平積分段数は、ＴＤＩ及び水平積分の結果得られる各信号電荷に対応する画素アレイ３０中の面積が、センサ１Ｃの一つの画素の面積に近くなるように制御される。
【００６４】
そのため、センサ３Ｌ、２Ｌ、２Ｒ、及び３Ｒの各々の画素アレイ内において、その位置によって、ＴＤＩ段数及び水平積分段数が異なるように構成されている。
以下その点を図１０〜図１５、図１６（ａ）〜（ｄ）、並びに図１７（ａ）及び（ｂ）を参照して説明する。
【００６５】
図１０は、図１及び図２に示したセンサのうちの、基準線１２３よりも左方に配置されるセンサ２Ｌの一例における画素アレイ３０、垂直転送部４０、及びＴＤＩ段数設定回路７０を示す。
【００６６】
画素アレイ３０は、複数の、例えば第１乃至第４の分割領域３０−１〜３０−４に分割されている。分割領域３０−１〜３０−４には、画素アレイ３０の外側に位置するものから順に番号が振られている。
分割領域３０−１〜３０−４の各々は、複数の、例えば４個の画素列から成る。
図示の例では、垂直転送部４０が、４相駆動ＣＣＤで構成されている。
【００６７】
複数組の、例えば第１乃至第４組の金属配線７０−１〜７０−４は、画素アレイ３０内において、垂直方向に延在し、その一方の端部（上端）がＴＤＩ段数設定回路７０に接続されている。
第１乃至第４組の金属配線７０−１〜７０−４の各々は、複数の、例えば第１乃至第４の金属配線７１〜７４を含む。
【００６８】
第１組の金属配線７０−１は、第１の分割領域３０−１内において垂直方向に延在する金属配線７１〜７４を含む。第２組の金属配線７０−２は、第２の分割領域３０−２内において垂直方向に延在する金属配線７１〜７４を含む。第３組の金属配線７０−３は、第３の分割領域３０−３内において垂直方向に延在する金属配線７１〜７４を含む。第４組の金属配線７０−４は、第４の分割領域３０−４内において垂直方向に延在する金属配線７１〜７４を含む。
【００６９】
また、複数組の、例えば第１乃至第４組の垂直転送電極８０−１〜８０−４が画素アレイ３０内を水平方向に延在するように設けられている。第１乃至第４組の垂直転送電極８０−１〜８０−４の各々は４つの垂直転送電極８１〜８４を含む。
【００７０】
第１組の垂直転送電極８０−１は、第１組の金属配線７０−１にスルーホール７５を介して接続され、第１の分割領域３０−１と第２の分割領域３０−２との境界部分で切断されている。
第２組の垂直転送電極８０−２は、第２組の金属配線７０−２にスルーホール７５を介して接続され、第２の分割領域３０−２と第３の分割領域３０−３との境界部分で切断されている。
【００７１】
第３組の垂直転送電極８０−３は、第３組の金属配線７０−３にスルーホール７５を介して接続され、第３の分割領域３０−３と第４の分割領域３０−４との境界部分で切断されている。
第４組の垂直転送電極８０−４は、第４組の金属配線７０−４にスルーホール７５を介して接続されている。
【００７２】
なお、第１組の垂直転送電極８０−１のうち、第２乃至第４の分割領域３０−２〜３０−４内で延在する部分は使用されていないので省略しても良い。同様に、第２組の垂直転送電極８０−２のうち、第３及び第４の分割領域３０−３及び３０−４内で延在する部分は使用されていないので省略しても良い。同様に、第３組の垂直転送電極８０−３のうち、第４の分割領域３０−４内で延在する部分は使用されていないので省略しても良い。
【００７３】
第１組の垂直転送電極８０−１には、ＴＤＩ段数設定回路７０から出力される垂直転送クロックφＶ１〜φＶ４が第１組の金属配線７０−１を介して印加される。
第２組の垂直転送電極８０−２には、ＴＤＩ段数設定回路７０から出力される垂直転送クロックφＶ１〜φＶ４が第２組の金属配線７０−２を介して印加される。
第３組の垂直転送電極８０−３には、ＴＤＩ段数設定回路７０から出力される垂直転送クロックφＶ１〜φＶ４が第３組の金属配線７０−３を介して印加される。
第４組の垂直転送電極８０−４には、ＴＤＩ段数設定回路７０から出力される垂直転送クロックφＶ１〜φＶ４が第４組の金属配線７０−４を介して印加される。
【００７４】
第１の分割領域３０−１内では、第１乃至第４組の垂直転送電極８０−１〜８０−４により、４段までのＴＤＩが可能である。第２の分割領域３０−２内では、第２乃至第４組の垂直転送電極８０−２〜８０−４により、３段までのＴＤＩが可能である。第３の分割領域３０−３内では、第３及び第４組の垂直転送電極８０−３及び８０−４により、２段までのＴＤＩが可能である。第４の分割領域３０−４内では、第４組の垂直転送電極８０−４による垂直転送、即ち「１段の」ＴＤＩしかできない。
【００７５】
垂直転送部４０の転送速度を衛星の進行に伴う被写体像の移動速度と一致させることでＴＤＩ（時間遅延積分）動作が実現できる。
【００７６】
このように、画素アレイ３０内で、左の方ほど（つまり基準線１２３から離れた部分ほど）、ＴＤＩ段数の最大値がより多くなるように構成されている。
【００７７】
ＴＤＩ段数設定回路７０は、第１乃至第４組の金属配線７０−１〜７０−４の全部に又は一部にのみ、垂直転送クロックφＶ１〜φＶ４を出力することが可能である。第１乃至第４組の金属配線７０−１〜７０−４のうちのいずれに垂直転送クロックφＶ１〜φＶ４を出力するかは、積分段数制御部１３０からの制御信号Ｓｖに応じて決められる。第１乃至第４組の金属配線７０−１〜７０−４のうちのいずれに垂直転送クロックφＶ１〜φＶ４を出力するかによって、画素アレイ３０の各部分でのＴＤＩ段数を制御することができる。
【００７８】
ＴＤＩ段数設定回路７０から第１乃至第４組の金属配線７０−１〜７０−４の全部に垂直転送クロックφＶ１〜φＶ４が出力される状態では、第１の分割領域３０−１内では４段のＴＤＩが行われ、第２の分割領域３０−２内では３段のＴＤＩが行われ、第３の分割領域３０−３内では２段のＴＤＩが行われ、第４の分割領域３０−４内では１段のＴＤＩが行われる。
【００７９】
ＴＤＩ段数設定回路７０から第２乃至第４組の金属配線７０−２〜７０−４に垂直転送クロックφＶ１〜φＶ４が出力され、第１組の金属配線７０−１には垂直転送クロックφＶ１〜φＶ４が出力されない状態では、第１及び第２の分割領域３０−１及び３０−２内では、３段のＴＤＩが行われ、第３の分割領域３０−３内では２段のＴＤＩが行われ、第４の分割領域３０−４内では１段のＴＤＩが行われる。
【００８０】
ＴＤＩ段数設定回路７０から第３及び第４組の金属配線７０−３及び７０−４に垂直転送クロックφＶ１〜φＶ４が出力され、第１及び第２組の金属配線７０−１及び７０−２には垂直転送クロックφＶ１〜φＶ４が出力されない状態では、第１乃至第３の分割領域３０−１〜３０−３内では、２段のＴＤＩが行われ、第４の分割領域３０−４内では１段のＴＤＩが行われる。
【００８１】
ＴＤＩ段数設定回路７０から第４組の金属配線７０−４に垂直転送クロックφＶ１〜φＶ４が出力され、第１乃至第３組の金属配線７０−１〜７０−３には垂直転送クロックφＶ１〜φＶ４が出力されない状態では、第１乃至第４の分割領域３０−１〜３０−４のすべてにおいて、１段のＴＤＩが行われる。
【００８２】
以下、上記のように、第１乃至第４組の金属配線７０−１〜７０−４のうちのいずれに垂直転送クロックφＶ１〜φＶ４を出力するかを変えるための制御、言い換えると、第１乃至第４組の金属配線７０−１〜７０−４のうちの、垂直転送クロックφＶ１〜φＶ４を出力する金属配線を選択する機能を備え、それにより画素アレイ３０の各部分でのＴＤＩ段数を変えることができるＴＤＩ段数設定回路７０の構成例を図１１を参照して説明する。
【００８３】
図１１に示されるＴＤＩ段数設定回路７０は、シフトレジスタ７６と、選択回路７７とを含む。選択回路７７は第１乃至第１６の選択スイッチＦ１〜Ｆ１６を含む。第１乃至第４の選択スイッチＦ１〜Ｆ４は、第１組の金属配線７０−１の金属配線７１〜７４に対応して設けられており、第５乃至第８の選択スイッチＦ５〜Ｆ８は、第２組の金属配線７０−２の金属配線７１〜７４に対応して設けられており、第９乃至第１２の選択スイッチＦ９〜Ｆ１２は、第３組の金属配線７０−３の金属配線７１〜７４に対応して設けられており、第１３乃至第１６の選択スイッチＦ１３〜Ｆ１６は、第４組の金属配線７０−４の金属配線７１〜７４に対応して設けられている。
【００８４】
制御信号Ｓｖはクロックパルスで構成されており、受信されたクロックパルスはシフトレジスタ７６に入力される。シフトレジスタ７６は受信したクロックパルスの数Ｑに応じて、選択スイッチＦ１〜Ｆ１６のうち、図１１で右端から数えて１番目からＱ番目の選択スイッチにＨｉｇｈの信号を供給し、それ以外の選択スイッチにＬｏｗの信号を供給する。
例えばクロックパルスの数が８であれば、選択スイッチＦ９〜Ｆ１６にＨｉｇｈの信号が供給され、選択スイッチＦ１〜Ｆ８にＬｏｗの信号が供給される。
【００８５】
選択スイッチＦ１〜Ｆ１６は垂直転送クロックφＶ１〜φＶ４に対するゲート回路（図１１には示されていない）としての役割を持つものであり、各々Ｈｉｇｈの信号が供給されているときは、垂直転送クロックを通過させ、対応する金属配線に垂直転送クロックを出力させる。各選択スイッチは例えばＮＭＯＳトランジスタで構成され、ゲート電極にシフトレジスタ７６からのＨｉｇｈ又はＬｏｗの信号が供給される。図１１では、垂直転送クロックが出力可能な状態であることをＯＮで示し、垂直転送クロックが出力可能でない状態をＯＦＦで示す。
【００８６】
図１１に例示するように、選択スイッチＦ９〜Ｆ１６にＨｉｇｈの信号が供給されている状態では、選択スイッチＦ９〜Ｆ１２から第３組の金属配線７０−３の金属配線７１〜７４に垂直転送クロックφＶ１〜φＶ４がそれぞれ出力され、選択スイッチＦ１３〜Ｆ１６から第４組の金属配線７０−４の金属配線７１〜７４に垂直転送クロックφＶ１〜φＶ４がそれぞれ出力される。
【００８７】
以上のように動作するシフトレジスタ７６と選択回路７７との組み合わせにより、垂直転送クロックφＶ１〜φＶ４を出力する金属配線を選択し、それにより画素アレイ３０の各部分でのＴＤＩ段数を変えることができる。
このような機能を利用することで、例えば、撮像装置１００のポインティング角の増加に伴って、画素アレイ３０のうちの、撮像に用いられる部分のＴＤＩ段数を増やすことができる。即ち、撮像装置１００のポインティング角に応じて、ＴＤＩ段数を変えることができる。
【００８８】
例えば、直下方向を撮像するときは、積分段数制御部１３０から制御信号Ｓｖとして４個のパルスを供給し、図１１の選択スイッチＦ１３〜Ｆ１６にのみＨｉｇｈの信号を供給するようにし、これにより、第１乃至第４の分割領域３０−１〜３０−４のすべてにおいて、１段のＴＤＩを行なうこととする。一方、左斜め下方を撮像するときは、、撮像装置１００のポインティング角が増加するに従って、制御信号Ｓｖとしてパルスの数を増やしていく。それにより、第１乃至第３の分割領域３０−１〜３０−３におけるＴＤＩ段数を次第に増やしていく。
【００８９】
なお、上記の例では分割領域の各々が４個の画素列から成るが、各分割領域を構成する画素列の数は４に限定されない。
【００９０】
センサ３Ｌも同様に構成されている。但し、センサ３Ｌでは、センサ２Ｌに比べて、画素サイズがより小さく、ＴＤＩ段数がより多い。分割領域の数は、センサ２Ｌと同じであっても良く、より多くても良い。
【００９１】
図１２は、図１及び図２に示したセンサのうちの、基準線１２３よりも右方に配置されるセンサ２Ｒの一例における画素アレイ３０、垂直転送部４０、及びＴＤＩ段数設定回路７０を示す。
図１２に示される構成は、図１０に示される構成と同様であるが、左と右とが逆になっている。
【００９２】
画素アレイ３０は、複数の、例えば第１乃至第４の分割領域３０−１〜３０−４に分割されている。分割領域３０−１〜３０−４には、画素アレイ３０の外側に位置するものから順に番号が振られている。
分割領域３０−１〜３０−４の各々は、複数の、例えば４個の画素列から成る。
図示の例では、垂直転送部が、４相駆動ＣＣＤで構成されている。
【００９３】
複数組の、例えば第１乃至第４組の金属配線７０−１〜７０−４は、画素アレイ３０内において、垂直方向に延在し、その一方の端部（上端）がＴＤＩ段数設定回路７０に接続されている。
第１乃至第４組の金属配線７０−１〜７０−４の各々は、複数の、例えば第１乃至第４の金属配線７１〜７４を含む。
【００９４】
第１組の金属配線７０−１は、第１の分割領域３０−１内において垂直方向に延在する金属配線７１〜７４を含む。第２組の金属配線７０−２は、第２の分割領域３０−２内において垂直方向に延在する金属配線７１〜７４を含む。第３組の金属配線７０−３は、第３の分割領域３０−３内において垂直方向に延在する金属配線７１〜７４を含む。第４組の金属配線７０−４は、第４の分割領域３０−４内において垂直方向に延在する金属配線７１〜７４を含む。
【００９５】
また、複数組の、例えば第１乃至第４組の垂直転送電極８０−１〜８０−４が画素アレイ３０内を水平方向に延在するように設けられている。第１乃至第４組の垂直転送電極８０−１〜８０−４の各々は４つの垂直転送電極８１〜８４を含む。
【００９６】
第１組の垂直転送電極８０−１は、第１組の金属配線７０−１にスルーホール７５を介して接続され、第１の分割領域３０−１と第２の分割領域３０−２との境界部分で切断されている。
第２組の垂直転送電極８０−２は、第２組の金属配線７０−２にスルーホール７５を介して接続され、第２の分割領域３０−２と第３の分割領域３０−３との境界部分で切断されている。
【００９７】
第３組の垂直転送電極８０−３は、第３組の金属配線７０−３にスルーホール７５を介して接続され、第３の分割領域３０−３と第４の分割領域３０−４との境界部分で切断されている。
第４組の垂直転送電極８０−４は、第４組の金属配線７０−４にスルーホール７５を介して接続されている。
【００９８】
なお、第１組の垂直転送電極８０−１のうち、第２乃至第４の分割領域３０−２〜３０−４内で延在する部分は使用されていないので省略しても良い。同様に、第２組の垂直転送電極８０−２のうち、第３及び第４の分割領域３０−３及び３０−４内で延在する部分は使用されていないので省略しても良い。同様に、第３組の垂直転送電極８０−３のうち、第４の分割領域３０−４内で延在する部分は使用されていないので省略しても良い。
【００９９】
第１組の垂直転送電極８０−１には、ＴＤＩ段数設定回路７０から出力される垂直転送クロックφＶ１〜φＶ４が第１組の金属配線７０−１を介して印加される。第２組の垂直転送電極８０−２には、ＴＤＩ段数設定回路７０から出力される垂直転送クロックφＶ１〜φＶ４が第２組の金属配線７０−２を介して印加される。第３組の垂直転送電極８０−３には、ＴＤＩ段数設定回路７０から出力される垂直転送クロックφＶ１〜φＶ４が第３組の金属配線７０−３を介して印加される。第４組の垂直転送電極８０−４には、ＴＤＩ段数設定回路７０から出力される垂直転送クロックφＶ１〜φＶ４が第４組の金属配線７０−４を介して印加される。
【０１００】
第１の分割領域３０−１内では、第１乃至第４組の垂直転送電極８０−１〜８０−４により、４段までのＴＤＩが可能である。第２の分割領域３０−２内では、第２乃至第４組の垂直転送電極８０−２〜８０−４により、３段までのＴＤＩが可能である。第３の分割領域３０−３内では、第３及び第４組の垂直転送電極８０−３及び８０−４により、２段までのＴＤＩが可能である。第４の分割領域３０−４内では、第４組の垂直転送電極８０−４による垂直転送、即ち「１段の」ＴＤＩしかできない。
【０１０１】
垂直転送部４０の転送速度を衛星の進行に伴う被写体像の移動速度と一致させることでＴＤＩ（時間遅延積分）動作が実現できる。
【０１０２】
このように、画素アレイ３０内で、右の方ほど（つまり基準線１２３から離れた部分ほど）、ＴＤＩ段数の最大値がより多くなるように構成されている。
【０１０３】
ＴＤＩ段数設定回路７０は、第１乃至第４組の金属配線７０−１〜７０−４の全部に又は一部にのみ、垂直転送クロックφＶ１〜φＶ４を出力することが可能である。第１乃至第４組の金属配線７０−１〜７０−４のうちのいずれに垂直転送クロックφＶ１〜φＶ４を出力するかは、積分段数制御部１３０からの制御信号Ｓｖに応じて決められる。第１乃至第４組の金属配線７０−１〜７０−４のうちのいずれに垂直転送クロックφＶ１〜φＶ４を出力するかによって、画素アレイ３０の各部分でのＴＤＩ段数を制御することができる。
【０１０４】
ＴＤＩ段数設定回路７０から第１乃至第４組の金属配線７０−１〜７０−４の全部に垂直転送クロックφＶ１〜φＶ４が出力される状態では、第１の分割領域３０−１内では４段のＴＤＩが行われ、第２の分割領域３０−２内では３段のＴＤＩが行われ、第３の分割領域３０−３内では２段のＴＤＩが行われ、第４の分割領域３０−４内では１段のＴＤＩが行われる。
【０１０５】
ＴＤＩ段数設定回路７０から第２乃至第４組の金属配線７０−２〜７０−４に垂直転送クロックφＶ１〜φＶ４が出力され、第１組の金属配線７０−１には垂直転送クロックφＶ１〜φＶ４が出力されない状態では、第１及び第２の分割領域３０−１及び３０−２内では、３段のＴＤＩが行われ、第３の分割領域３０−３内では２段のＴＤＩが行われ、第４の分割領域３０−４内では１段のＴＤＩが行われる。
【０１０６】
ＴＤＩ段数設定回路７０から第３及び第４組の金属配線７０−３及び７０−４に垂直転送クロックφＶ１〜φＶ４が出力され、第１及び第２組の金属配線７０−１及び７０−２には垂直転送クロックφＶ１〜φＶ４が出力されない状態では、第１乃至第３の分割領域３０−１〜３０−３内では、２段のＴＤＩが行われ、第４の分割領域３０−４内では１段のＴＤＩが行われる。
【０１０７】
ＴＤＩ段数設定回路７０から第４組の金属配線７０−４に垂直転送クロックφＶ１〜φＶ４が出力され、第１乃至第３組の金属配線７０−１〜７０−３には垂直転送クロックφＶ１〜φＶ４が出力されない状態では、第１乃至第４の分割領域３０−１〜３０−４のすべてにおいて、１段のＴＤＩが行われる。
【０１０８】
以下、上記のように、第１乃至第４組の金属配線７０−１〜７０−４のうちのいずれに垂直転送クロックφＶ１〜φＶ４を出力するかを変えるための制御、言い換えると、第１乃至第４組の金属配線７０−１〜７０−４のうちの、垂直転送クロックφＶ１〜φＶ４を出力する金属配線を選択する機能を備え、それにより画素アレイ３０の各部分でのＴＤＩ段数を変えることができるＴＤＩ段数設定回路７０の構成例を図１３を参照して説明する。
【０１０９】
図１３に示されるＴＤＩ段数設定回路７０は、シフトレジスタ７６と、選択回路７７とを含む。選択回路７７は第１乃至第１６の選択スイッチＦ１〜Ｆ１６を含む。第１乃至第４の選択スイッチＦ１〜Ｆ４は、第１組の金属配線７０−１の金属配線７１〜７４に対応して設けられており、第５乃至第８の選択スイッチＦ５〜Ｆ８は、第２組の金属配線７０−２の金属配線７１〜７４に対応して設けられており、第９乃至第１２の選択スイッチＦ９〜Ｆ１２は、第３組の金属配線７０−３の金属配線７１〜７４に対応して設けられており、第１３乃至第１６の選択スイッチＦ１３〜Ｆ１６は、第４組の金属配線７０−４の金属配線７１〜７４に対応して設けられている。
【０１１０】
制御信号Ｓｖはクロックパルスで構成されており、受信されたクロックパルスはシフトレジスタ７６に入力される。シフトレジスタ７６は受信したクロックパルスの数Ｑに応じて、選択スイッチＦ１〜Ｆ１６のうち、図１３で左端から数えて１番目からＱ番目の選択スイッチにＨｉｇｈの信号を供給し、それ以外の選択スイッチにＬｏｗの信号を供給する。
例えばクロックパルスの数が８であれば、選択スイッチＦ９〜Ｆ１６にＨｉｇｈの信号が供給され、選択スイッチＦ１〜Ｆ８にＬｏｗの信号が供給される。
【０１１１】
選択スイッチＦ１〜Ｆ１６は垂直転送クロックφＶ１〜φＶ４（図１３には示されていない）に対するゲート回路としての役割を持つものであり、各々Ｈｉｇｈの信号が供給されているときは、垂直転送クロックを通過させ、対応する金属配線に垂直転送クロックを出力させる。各選択スイッチは例えばＮＭＯＳトランジスタで構成され、ゲート電極にシフトレジスタ７６からのＨｉｇｈ又はＬｏｗの信号が供給される。図１３では、垂直転送クロックが出力可能な状態であることをＯＮで示し、垂直転送クロックが出力可能でない状態をＯＦＦで示す。
【０１１２】
図１３に例示するように、選択スイッチＦ９〜Ｆ１６にＨｉｇｈの信号が供給されている状態では、選択スイッチＦ９〜Ｆ１２から第３組の金属配線７０−３の金属配線７１〜７４に垂直転送クロックφＶ１〜φＶ４がそれぞれ出力され、選択スイッチＦ１３〜Ｆ１６から第４組の金属配線７０−４の金属配線７１〜７４に垂直転送クロックφＶ１〜φＶ４がそれぞれ出力される。
【０１１３】
以上のように動作するシフトレジスタ７６と選択回路７７との組み合わせにより、垂直転送クロックφＶ１〜φＶ４を出力する金属配線を選択し、それにより画素アレイ３０の各部分でのＴＤＩ段数を変えることができる。
このような機能を利用することで、例えば、撮像装置１００のポインティング角の増加に伴って、画素アレイ３０のうちの、撮像に用いられる部分のＴＤＩ段数を増やすことができる。即ち、撮像装置１００のポインティング角に応じて、ＴＤＩ段数を変えることができる。
【０１１４】
例えば、直下方向を撮像するときは、積分段数制御部１３０から制御信号Ｓｖとして４個のパルスを供給し、図１３の選択スイッチＦ１３〜Ｆ１６にのみＨｉｇｈの信号を供給するようにし、これにより、第１乃至第４の分割領域３０−１〜３０−４のすべてにおいて、１段のＴＤＩを行なうこととする。一方、右斜め下方を撮像するときは、、撮像装置１００のポインティング角が増加するに従って、制御信号Ｓｖとしてパルスの数を増やしていく。それにより、第１乃至第３の分割領域３０−１〜３０−３におけるＴＤＩ段数を次第に増やしていく。
【０１１５】
なお、上記の例では分割領域の各々が４個の画素列から成るが、各分割領域を構成する画素列の数は４に限定されない。
【０１１６】
センサ３Ｒも同様に構成されている。但し、センサ３Ｒでは、センサ２Ｒに比べて、画素サイズがより小さく、ＴＤＩ段数がより多い。分割領域の数は、センサ２Ｒと同じであっても良く、より多くても良い。
【０１１７】
図１４は、センサ２Ｌの他の例における画素アレイ３０、垂直転送部４０、及びＴＤＩ段数設定回路７０を示す。図１４の構成は、図１０の構成の代わりに用い得るものであり、図１０の構成と概して同じである。但し、画素アレイの各画素列を構成する画素の数がより多く、これに伴い、より多くの組の垂直転送電極が設けられている。
以下、図１４の構成の、図１０の構成に対する差異を中心として説明する。
【０１１８】
Ｎ組の、即ち第１乃至第Ｎ組の垂直転送電極８０−１〜８０−Ｎが画素アレイ３０内を水平方向に延在するように設けられている。第１乃至第Ｎ組の垂直転送電極８０−１〜８０−Ｎの各々は４つの垂直転送電極８１〜８４を含む。Ｎは、画素列の数よりも多い整数である。図示の例では、画素列の数が４であるので、Ｎは４よりも多い。
【０１１９】
図１０の場合と同様に、第１乃至第３組の垂直転送電極８０−１〜８０−３は、第１乃至第３組の金属配線７０−１〜７０−３に接続されている。第１組の垂直転送電極８０−１は、第１の分割領域３０−１と第２の分割領域３０−２との境界部分で切断されている。第２組の垂直転送電極８０−２は、第２の分割領域３０−２と第３の分割領域３０−３との境界部分で切断されている。第３組の垂直転送電極８０−３は、第３の分割領域３０−３と第４の分割領域３０−４との境界部分で切断されている。
【０１２０】
第４乃至第Ｎ組の垂直転送電極８０−４〜８０−Ｎは、第４組の金属配線７０−４にスルーホール７５を介して接続されている。
【０１２１】
図１０の場合と同様に、第１組の垂直転送電極８０−１には、ＴＤＩ段数設定回路７０から出力される垂直転送クロックφＶ１〜φＶ４が第１組の金属配線７０−１を介して印加され、第２組の垂直転送電極８０−２には、ＴＤＩ段数設定回路７０から出力される垂直転送クロックφＶ１〜φＶ４が第２組の金属配線７０−２を介して印加され、第３組の垂直転送電極８０−３には、ＴＤＩ段数設定回路７０から出力される垂直転送クロックφＶ１〜φＶ４が第３組の金属配線７０−３を介して印加される。
【０１２２】
第４乃至第Ｎ組の垂直転送電極８０−４〜８０−Ｎには、ＴＤＩ段数設定回路７０から出力される垂直転送クロックφＶ１〜φＶ４が第４組の金属配線７０−４を介して印加される。
【０１２３】
第１の分割領域３０−１内では、第１乃至第Ｎ組の垂直転送電極８０−１〜８０−Ｎにより、Ｎ段までのＴＤＩが可能である。第２の分割領域３０−２内では、第２乃至第Ｎ組の垂直転送電極８０−２〜８０−Ｎにより、Ｎ−１段までのＴＤＩが可能である。第３の分割領域３０−３内では、第３乃至第Ｎ組の垂直転送電極８０−３〜８０−Ｎにより、Ｎ−２段までのＴＤＩが可能である。第４の分割領域３０−４内では、第４乃至第Ｎ組の垂直転送電極８０−４〜８０−ＮによりＮ−３段までのＴＤＩが可能である。
【０１２４】
図１０の例と同様に、垂直転送部４０の転送速度を衛星の進行に伴う被写体像の移動速度と一致させることでＴＤＩ（時間遅延積分）動作が実現できる。
【０１２５】
このように、図１４の例でも、画素アレイ３０内で、左の方ほど（つまり基準線１２３から離れた部分ほど）、ＴＤＩ段数の最大値がより多くなるように構成されている。
また、図１０の構成よりもより多くの段数でのＴＤＩが可能である。
【０１２６】
図１４の構成では、各画素列のうちのＴＤＩに用いる垂直転送電極の組の数を変更することで、ＴＤＩ段数を変えることができる。例えば、直下方向を撮像するときは、図１４に示される第１乃至第Ｎ組の垂直転送電極８０−１〜８０−Ｎのうちの下の方に位置するもの、例えば、第Ｎ組の垂直転送電極８０−Ｎでのみ垂直転送を行ない、左斜め下方を撮像するときは、撮像装置１００のポインティング角が増加するに従って、垂直転送を行なう垂直転送電極の組を上の方に増やしていく。このようにすることで、撮像装置１００のポインティング角の増加に伴って、各画素列でのＴＤＩ段数を増やすことができる。即ち、撮像装置１００のポインティング角に応じて、ＴＤＩ段数を変えることができる。
なお、第４乃至第Ｎ組の垂直転送電極８０−４〜８０−Ｎの一部でのみ垂直転送を行なうには、各組の垂直転送電極に対して個々に垂直転送クロックφＶ１〜φＶ４を供給し得るように構成すれば良い。この点については、詳しい説明を省略する。
【０１２７】
なお、上記の例では分割領域の各々が４個の画素列から成るが、図１０の例でも述べたように、各分割領域を構成する画素列の数は４に限定されない。
【０１２８】
センサ２Ｌが図１４に示されるように構成される場合、センサ３Ｌも同様に構成されていても良い。但し、センサ３Ｌでは、センサ２Ｌに比べて、画素サイズがより小さく、ＴＤＩ段数がより多い。分割領域の数は、センサ２Ｌと同じであっても良く、より多くても良い。
【０１２９】
図１５は、センサ２Ｒの他の例における画素アレイ３０、垂直転送部４０、及びＴＤＩ段数設定回路７０を示す。図１５の構成は、図１２の構成の代わりに用い得るものであり、図１２の構成と概して同じである。但し、画素アレイの各画素列を構成する画素の数がより多く、これに伴い、より多くの組の垂直転送電極が設けられている。
以下、図１５の構成の、図１２の構成に対する差異を中心として説明する。
なお、図１２の構成について述べたのと同様に、図１５に示される構成は、図１４に示される構成と同様であるが、左と右とが逆になっている。
【０１３０】
Ｎ組の、即ち第１乃至第Ｎ組の垂直転送電極８０−１〜８０−Ｎが画素アレイ３０内を水平方向に延在するように設けられている。第１乃至第Ｎ組の垂直転送電極８０−１〜８０−Ｎの各々は４つの垂直転送電極８１〜８４を含む。Ｎは、画素列の数よりも多い整数である。図示の例では、画素列の数が４であるので、Ｎは４よりも多い。
【０１３１】
図１２の場合と同様に、第１乃至第３組の垂直転送電極８０−１〜８０−３は、第１乃至第３組の金属配線７０−１〜７０−３に接続されている。第１組の垂直転送電極８０−１は、第１の分割領域３０−１と第２の分割領域３０−２との境界部分で切断されている。第２組の垂直転送電極８０−２は、第２の分割領域３０−２と第３の分割領域３０−３との境界部分で切断されている。第３組の垂直転送電極８０−３は、第３の分割領域３０−３と第４の分割領域３０−４との境界部分で切断されている。
【０１３２】
第４乃至第Ｎ組の垂直転送電極８０−４〜８０−Ｎは、第４組の金属配線７０−４にスルーホール７５を介して接続されている。
【０１３３】
図１２の場合と同様に、第１組の垂直転送電極８０−１には、ＴＤＩ段数設定回路７０から出力される垂直転送クロックφＶ１〜φＶ４が第１組の金属配線７０−１を介して印加され、第２組の垂直転送電極８０−２には、ＴＤＩ段数設定回路７０から出力される垂直転送クロックφＶ１〜φＶ４が第２組の金属配線７０−２を介して印加され、第３組の垂直転送電極８０−３には、ＴＤＩ段数設定回路７０から出力される垂直転送クロックφＶ１〜φＶ４が第３組の金属配線７０−３を介して印加される。
【０１３４】
第４乃至第Ｎ組の垂直転送電極８０−４〜８０−Ｎには、ＴＤＩ段数設定回路７０から出力される垂直転送クロックφＶ１〜φＶ４が第４組の金属配線７０−４を介して印加される。
【０１３５】
第１の分割領域３０−１内では、第１乃至第Ｎ組の垂直転送電極８０−１〜８０−Ｎにより、Ｎ段までのＴＤＩが可能である。第２の分割領域３０−２内では、第２乃至第Ｎ組の垂直転送電極８０−２〜８０−Ｎにより、Ｎ−１段までのＴＤＩが可能である。第３の分割領域３０−３内では、第３乃至第Ｎ組の垂直転送電極８０−３〜８０−Ｎにより、Ｎ−２段までのＴＤＩが可能である。第４の分割領域３０−４内では、第４乃至第Ｎ組の垂直転送電極８０−４〜８０−Ｎにより、Ｎ−３段までのＴＤＩが可能である。
【０１３６】
図１２の例と同様に、垂直転送部４０の転送速度を衛星の進行に伴う被写体像の移動速度と一致させることでＴＤＩ（時間遅延積分）動作が実現できる。
【０１３７】
このように、図１５の例でも、画素アレイ３０内で、右の方ほど（つまり基準線１２３から離れた部分ほど）、ＴＤＩ段数の最大値がより多くなるように構成されている。
また、図１２の構成よりもより多くの段数でのＴＤＩが可能である。
【０１３８】
図１５の構成では、各画素列のうちのＴＤＩに用いる垂直転送電極の組の数を変更することで、ＴＤＩ段数を変えることができる。例えば、直下方向を撮像するときは、図１５に示される第１乃至第Ｎ組の垂直転送電極８０−１〜８０−Ｎのうちの下の方に位置するもの、例えば、第Ｎ組の垂直転送電極８０−Ｎでのみ垂直転送を行ない、右斜め下方を撮像するときは、撮像装置１００のポインティング角が増加するに従って、垂直転送を行なう垂直転送電極の組を上の方に増やしていく。このようにすることで、撮像装置１００のポインティング角の増加に伴って、各画素列でのＴＤＩ段数を増やすことができる。即ち、撮像装置１００のポインティング角に応じて、ＴＤＩ段数を変えることができる。
なお、第４乃至第Ｎ組の垂直転送電極８０−４〜８０−Ｎの一部でのみ垂直転送を行なうには、各組の垂直転送電極に対して個々に垂直転送クロックφＶ１〜φＶ４を供給し得るように構成すれば良い。この点については、詳しい説明を省略する。
【０１３９】
なお、上記の例では分割領域の各々が４個の画素列から成るが、図１２の例でも述べたように、各分割領域を構成する画素列の数は４に限定されない。
【０１４０】
センサ２Ｒが図１５に示されるように構成される場合、センサ３Ｒも同様に構成されていても良い。但し、センサ３Ｒでは、センサ２Ｒに比べて、画素サイズがより小さく、ＴＤＩ段数がより多い。分割領域の数は、センサ２Ｒと同じであっても良く、より多くても良い。
【０１４１】
図１６（ａ）〜（ｄ）並びに図１７（ａ）及び（ｂ）は、センサにおいて、水平転送及び読み出しの処理のために用いられる信号を示す。
【０１４２】
図１６（ａ）及び（ｂ）は、撮像装置１００が直下方向を撮像するときの、センサ１Ｃにおける水平転送のための転送クロックφＨ及び読み出しのためのリセットパルスφＲを示す。
【０１４３】
水平転送部５０における電荷の水平転送は、図１６（ａ）の転送クロックφＨによって行われる。即ち水平転送部５０内のそれぞれの段に保持されている信号電荷が、転送クロックφＨが１度発生される度に水平転送部５０内を１段、図３で右方向に転送される。
【０１４４】
水平転送部５０の終端（図３で右端）まで転送された電荷は読み出し回路６０によって読み出される。読み出し回路６０は、後述の如くＦＤ（Ｆｌｏａｔｉｎｇ  Ｄｉｆｆｕｓｉｏｎ）アンプを含み、リセットパルスφＲによってリセットされる。リセットパルスφＲの発生間隔（一つのリセットパルスが発生されてから次のリセットパルスが発生されるまでの期間）によって、水平方向の積分段数を制御することができる。
【０１４５】
図１６（ｂ）に示される例では、リセットパルスφＲの発生間隔は転送クロックφＨの発生周期と同じである。従って、信号電荷は水平方向には積分されることなく、それぞれの画素列から水平転送部５０に転送された信号電荷が、順に読み出される。
【０１４６】
図１６（ｃ）及び（ｄ）は、撮像装置１００が左斜め下方向を撮像するときの、センサ３Ｌにおける水平転送のための転送クロックφＨ及び読み出しのためのリセットパルスφＲを示す。
【０１４７】
水平転送部５０における電荷の水平転送は、図１６（ｃ）の転送クロックφＨによって行われる。即ち水平転送部５０内のそれぞれの段に保持されている信号電荷が、転送クロックφＨが１度発生される度に水平転送部５０内を１段、図３で右方向に転送される。
【０１４８】
センサ３Ｌの画素がセンサ１Ｃの画素よりも小さいことに対応して、水平転送クロックの周期が、図１６（ａ）の水平転送クロックよりも短い。例えば、センサ３Ｌの画素のサイズは、センサ１Ｃの画素のサイズの１／４であり、図１６（ｃ）の水平転送クロックφＨの周期は、図１６（ａ）の水平転送クロックφＨの周期の１／４である。
【０１４９】
読み出し回路６０に印加されるリセットパルスφＲの発生間隔は、水平転送クロックφＨの発生周期より長く、かつ水平転送期間中に一定ではなく、変化する。
具体的には、水平転送期間のうちの、最後に近づくほど（即ち、画素アレイ３０のうちのより左側の部分で発生した信号電荷が読み出されるときほど）リセットパルスφＲの発生間隔がより長くされている。
これは撮像装置１００によって左斜め下方の撮像を行う場合、センサ３Ｌ内の左方に位置する画素ほど撮像範囲が大きくなることを考慮したためである。
【０１５０】
図１６（ｃ）及び（ｄ）に示される例では、水平転送期間の最初の区間（第１の区間）Ｔａでは、４画素転送された時点で、リセットパルスφＲが発生する。これにより４画素分の積分が行われた後、信号画素として読み出される。
次の区間（第２の区間）Ｔｂでは、５画素転送された時点で、リセットパルスφＲが発生する。これにより５画素分の積分が行われた後、信号画素として読み出される。
【０１５１】
次の区間（第３の区間）Ｔｃでは、６画素転送された時点で、リセットパルスφＲが発生する。これにより６画素分の積分が行われた後、信号画素として読み出される。
次の区間（第４の区間）Ｔｄでは、７画素転送された時点で、リセットパルスφＲが発生する。これにより７画素分の積分が行われた後、信号画素として読み出される。
次の区間（第５の区間）Ｔｅでは、８画素転送された時点で、リセットパルスφＲが発生する。これにより８画素分の積分が行われた後、信号画素として読み出される。
【０１５２】
以下同様に、水平転送期間中における時間の経過とともに、リセットパルスφＲの発生間隔が次第に長くなる。
従って、センサ３Ｌの左端により近い画素の信号電荷が読み出されている期間ほど、より広い面積の部分で発生された電荷を表す信号が出力される。
【０１５３】
画素の位置に応じて積分段数を変える処理は、画素の位置によって対応する撮像範囲が変わること、即ち、画素のサイズに対する撮像範囲の比が変わることを考慮したものである。即ち、画素のサイズに対する撮像範囲の比が大きくなるほど、積分段数を増やし、読み出し回路６０から出力される個々の信号が、画素アレイ３０内の、より広い面積の部分で発生された電荷（当該部分内の画素で発生された電荷の総和）を表すものとなるようにしている。
この処理において、水平転送における積分段数は、画素のサイズに対する撮像範囲の比が一定の値に近くなるように制御される。
【０１５４】
以上、水平転送における積分段数について述べたが、ＴＤＩ段数についても同様に、画素のサイズに対する撮像範囲の比が一定に近くなるように制御が行われる。
【０１５５】
なお、上記の例では、第１の区間Ｔａ、第２の区間Ｔｂ、第３の区間Ｔｃ、第４の区間Ｔｄ、第５の区間Ｔｅがそれぞれ転送クロックの４周期、５周期、６周期、７周期、８周期の長さを有するが、それらを、それぞれ転送クロックの４周期、５周期、６周期、７周期、８周期の整数倍（Ｍ倍：Ｍは２以上の整数）とするとともに、リセットパルスφＲの発生間隔は転送クロックの周期の４倍、５倍、６倍、７倍、８倍のままとし、同じ積分段数での積分で得られた信号がＭ回出力されるようにしても良い。
【０１５６】
撮像装置１００が左斜め下方向を撮像するときの、センサ２Ｌにおける水平転送及び読み出しの動作は、センサ３Ｌの動作と類似する。
但し、センサ２Ｌの画素サイズはセンサ３Ｌの画素サイズより大きいので、センサ２Ｌにおける水平転送クロックφＨの周期は、センサ３Ｌにおける水平転送クロックφＨの周期よりも長い。また、センサ２Ｌにおける水平転送クロックφＨの周期に対するリセットパルスφＲの発生間隔の倍率は、センサ３Ｌの場合よりも小さい。
例えば、センサ２Ｌの画素サイズはセンサ３Ｌの画素サイズの２倍であり、センサ２Ｌにおける水平転送クロックφＨの周期は、センサ３Ｌにおける水平転送クロックφＨの周期の２倍であり、センサ２Ｌにおける水平転送クロックφＨの周期に対するリセットパルスφＲの発生間隔の倍率は、センサ３Ｌの場合の１／２である。
【０１５７】
図１７（ａ）及び（ｂ）は、撮像装置１００が左斜め下方向又は直下を撮像するときの、センサ３Ｒにおける水平転送のための転送クロックφＨ及び読み出しのためのリセットパルスφＲを示す。
【０１５８】
水平転送部５０における電荷の水平転送は、図１６（ｃ）と同様の図１７（ａ）の転送クロックφＨによって行われる。即ち水平転送部５０内のそれぞれの段に保持されている信号電荷（それぞれの画素列から、水平転送部５０に転送された信号電荷）が、転送クロックφＨが１度発生される度に水平転送部５０内を１段、図３で右方向に転送される。
【０１５９】
センサ３Ｒの画素がセンサ１Ｃの画素よりも小さいことに対応して、水平転送クロックの周期が、図１６（ａ）の水平転送クロックよりも短い。例えば、センサ３Ｒの画素のサイズは、センサ１Ｃの画素のサイズの１／４であり、図１７（ａ）の水平転送クロックφＨの周期は、図１６（ａ）の水平転送クロックφＨの１／４である。
【０１６０】
読み出し回路６０に印加されるリセットパルスφＲの発生間隔は、水平転送クロックφＨの発生周期より長く、かつ水平転送期間中に一定であり、変化しない。このようにするのは撮像装置１００によって左斜め下方の撮像を行う場合、センサ３Ｒ内では、画素間での撮像範囲の差が小さいためである。
リセットパルスφＲの発生間隔は例えば、転送クロックφＨの周期の４倍に固定されている。これは、センサ３Ｒの画素サイズがセンサ１Ｃの画素サイズの１／４であるので、４段の積分を行なうことで、センサ１Ｃの画素と同じ（又はセンサ１Ｃの画素に近い）撮像範囲についての信号を出力するためである。
【０１６１】
撮像装置１００が左斜め下方向又は直下を撮像するときの、センサ２Ｒにおける水平転送及び読み出しの動作は、センサ３Ｒの動作と類似する。
但し、センサ２Ｒの画素サイズはセンサ３Ｒの画素サイズより大きいので、センサ２Ｒにおける水平転送クロックφＨの周期は、センサ３Ｒにおける水平転送クロックφＨの周期よりも長い。また、センサ２Ｒにおける水平転送クロックφＨの周期に対するリセットパルスφＲの発生間隔の倍率は、センサ３Ｒの場合よりも小さい。
例えば、センサ２Ｒの画素サイズはセンサ３Ｒの画素サイズの２倍であり、センサ２Ｒにおける水平転送クロックφＨの周期は、センサ３Ｒにおける水平転送クロックφＨの周期の２倍であり、センサ２Ｒにおける水平転送クロックφＨの周期に対するリセットパルスφＲの発生間隔の倍率は、センサ３Ｒの場合の１／２である。
【０１６２】
撮像装置１００が右斜め下方向を撮像するときの、センサ３Ｒ及び２Ｒにおける水平転送及び読み出しの動作は、撮像装置１００が左斜め下方向を撮像するときの、センサ３Ｌ及び２Ｌの動作と類似する。但し、上記の説明のうち、「左」と「右」とを入れ替える必要がある。
また、図１６（ｄ）及び図１７（ｂ）に示される、リセットパルスφＲの発生間隔については、時間の経過とともに発生間隔を次第に長くする代わりに、次第に短くする必要がある。
【０１６３】
左斜め下方を撮像しているか否かは、撮像装置１００の撮像方向が左側に傾いており、ポインティング角（の絶対値）が予め定められた値よりも大きいか否かに基づいて判断される。
右斜め下方を撮像しているか否かは、撮像装置１００の撮像方向が右側に傾いており、ポインティング角（の絶対値）が予め定められた値よりも大きいか否かに基づいて判断される。
以上より、水平方向の積分段数は、撮像装置１００のポインティング角に基づいて定められると言える。
【０１６４】
積分段数はまた、センサから読み出される信号が、当該センサの画素アレイ３０内のどの位置で発生した電荷を表すものであるかに応じて変更される。具体的には、図６（ａ）及び（ｂ）に示されるように、左斜め下方を撮像する場合には、より左の方の撮像に用いられるセンサ内において、地表上のより左の方の撮像範囲に対応する画素で発生した電荷を表す信号が出力される際の積分段数がより多くされる。
【０１６５】
一般化して言えば、撮像装置１００が、地表面のうちの、直下方向よりもＣＴ方向の一方に離れた部分を撮像する状態にあり、撮像装置１００のポインティング角が予め定められた値よりも大きいとき、複数のセンサのうちの、基準線１２３に対し、撮像されている部分が位置する側に対応する側に位置し、かつ基準線１２３から離れた位置に配置されているセンサにおいて、基準線１２３からより遠くに位置する画素ほど当該画素で発生された電荷に対する水平転送部における積分の段数が多くなるように制御される。
このような処理を可能にするため、複数のセンサのうちの、基準線１２３から離れた位置に配置されているセンサの各々の水平転送部５０における積分段数が、水平転送期間中に変更可能であるように撮像装置１００が構成されている。
【０１６６】
以下、水平転送部５０及び読み出し回路６０の動作を図１８（ａ）〜（ｃ）及び図１９（ａ）〜（ｃ）を参照して説明する。
【０１６７】
図１８（ａ）及び図１９（ａ）は水平転送部５０の一部及び読み出し回路６０の概略を示す。読み出し回路６０は、ＦＤ（Ｆｌｏａｔｉｎｇ  Ｄｉｆｆｕｓｉｏｎ）部６２及びＦＤアンプ６４を含む。
【０１６８】
図１８（ｂ）及び（ｃ）、並びに図１９（ｂ）及び（ｃ）は、水平転送部５０及び読み出し回路６０の動作を示す図である。
そのうち、図１８（ｂ）及び図１９（ｂ）は、ポテンシャル井戸の状態の遷移と電荷転送を示し、図１８（ｃ）及び図１９（ｃ）は、転送電極に印加される転送クロックφＨ１，φＨ２及び読み出し回路６０に印加されるリセットパルスφＲを示す。
ここで水平転送部５０における転送は２相駆動方式で行われるものとして説明する。
その場合、図１８（ｃ）及び図１９（ｃ）に示すように、論理状態が逆の一対の転送クロックφＨ１及びφＨ２が用いられる。φＨ１，φＨ２のうち、φＨ１が図１６（ａ）のφＨに相当する。
【０１６９】
まず、積分を行なわない場合の動作について、図１８（ｂ）及び（ｃ）を参照して説明する。
始めに時刻ｔ１でリセットパルスφＲによりＦＤ部６２の電位を基準状態にリセットする。
次に時刻ｔ２で、水平転送部の終端、即ち、図１８（ａ）で、ＦＤ部６２の左隣のポテンシャル井戸まで電荷が転送されてくる。
次に時刻ｔ３で電荷がＦＤ部６２に転送される。
このとき、ＦＤ部６２の電位差がＦＤアンプ６４にて検知され、検知された電位差を示す信号が出力される。
ｔ４以降はｔ１〜ｔ３動作の繰り返しとなる。
【０１７０】
次に、積分を行う場合の動作について、図１９（ｂ）及び（ｃ）を参照して説明する。
ここでは、図１９（ｂ）及び（ｃ）に示されるように、積分段数が３であるものとしている。
【０１７１】
始めに時刻ｔ１でリセットパルスφＲによりＦＤ部６２の電位を基準状態にリセットする。
次に時刻ｔ２で、水平転送部の終端、即ち、図１９（ａ）で、ＦＤ部６２の左隣のポテンシャル井戸まで電荷が転送されてくる。
次に時刻ｔ３で電荷がＦＤ部６２に転送される。
このとき、ＦＤアンプ６４での電位差検出を行わないため、リセットパルスφＲでのリセット動作を行わない。
【０１７２】
次に時刻ｔ４で、水平転送部の終端、即ち、図１９（ａ）で、ＦＤ部６２の左隣のポテンシャル井戸に次の電荷が転送されてくる。
さらに時刻ｔ５で電荷がＦＤ部６２に転送される。
このときもＦＤアンプ６４での電位差検出を行わないため、リセットパルスφＲでのリセット動作を行わない。
【０１７３】
次に時刻ｔ６でＦＤ部６２の左隣のポテンシャル井戸に次の電荷が転送されてくる。
さらに時刻ｔ７で電荷がＦＤ部６２に転送される。
このとき、ＦＤ部６２のポテンシャル井戸には水平転送部５０で３段分の電荷が蓄積する。
このとき、ＦＤ部６２の電位差がＦＤアンプ６４にて検知され、検知された電位差を示す信号が出力される。
出力される信号は、水平方向に３段の積分をした結果を示すものとなる。
時刻ｔ８以降はｔ１〜ｔ７動作の繰り返しとなる。
【０１７４】
以上、図１９（ｂ）及び（ｃ）に示すように、水平方向の積分段数が３である場合について説明した。
しかしながら、積分段数は３に限らず、２であっても良く４以上であっても良い。
また、図１６（ｄ）及び図１７（ｂ）を参照して説明したようにポインティング角及びセンサ内の画素の位置（読出される電荷が発生した画素の位置）によって異なるものとしても良い。
【０１７５】
以上、撮像装置１００のポインティング角に基づいて水平転送における積分段数を制御する方法について述べた。
上記のように、ポインティング角に基づいて、ＴＤＩ段数を制御することも可能である。例えば、撮像装置１００が直下方向を撮像しているか、左斜め下方を撮像しているか、右斜め下方を撮像しているかに応じて、センサ３Ｌ、２Ｌ、２Ｒ及び３Ｒの各々内の各分割領域におけるＴＤＩ段数を変えることとしても良い。
その場合の制御は、ＴＤＩ段数設定回路７０で行い得る。
【０１７６】
次に焦点面検出器１２０を構成する、複数のセンサのＣＴ方向の位置関係及びＡＴ方向の位置関係について説明する。
図２に示すように複数のセンサがスタガ配置されている場合、隣り合うセンサは、ＣＴ方向にもＡＴ方向にも整列していない。
【０１７７】
図２０は、図２に示されるセンサのうちのセンサ３Ｌ、２Ｌ、及び１Ｃの位置関係を示す。
上記のように、ＣＴ方向の異なる位置に配置された複数のセンサの撮像データは、ＣＴ方向における画素の位置の順に連結され、それにより一連の撮像データに生成される。
このとき、ＣＴ方向に隣り合うセンサの、互いに近接する端部では、地表面の同じ部分の画像が、異なるサイズの画素で撮像される。
また、撮像データの欠落を生じさせないために、隣り合うセンサは、近接する端部がＡＴ方向に重なり合うように配置されている。
【０１７８】
このような場合、上記の連結の処理を簡単にするためには、隣り合う一対のセンサの、互いに近接する端部の重なり量（Ｕ１２又はＵ２３）が、上記一対のセンサのうちの一方の画素ピッチ（水平方向の画素ピッチ）の整数倍であるのが望ましく、上記の一対のセンサのうちの、焦点面１２２上の、中央側（基準線１２３に近い側）に位置するセンサの水平画素ピッチの整数倍にするのが特に望ましい。
ここでは、水平方向の画素ピッチは水平方向の画素サイズに等しいとみなし、水平方向の画素サイズと同じ符号で表す。
【０１７９】
具体的には、図２及び図２０に示されるように、センサ２Ｌはその上端がセンサ１Ｃ（センサ２Ｌよりも、焦点面１２２上の中央側に位置し、センサ２Ｌに隣接するセンサ）の下端よりも下に位置し、センサ２Ｌの画素アレイ３０の右端がセンサ１Ｃの画素アレイ３０の左端よりも右側に（中央側）に位置し、その結果、端部が互いに重なりあっている。
重なり量Ｕ１２は、センサ２Ｌ及び１Ｃのいずれかの水平画素ピッチＷ２又はＷ１の整数倍であるのが望ましく、センサ１Ｃ（中央側に位置するセンサ）の水平画素ピッチＷ１の整数倍であるのが一層望ましい。
【０１８０】
同様に、センサ３Ｌはその下端がセンサ２Ｌ（センサ３Ｌよりも中央側に位置し、センサ３Ｌに隣接するセンサ）の上端よりも上に位置し、センサ３Ｌの画素アレイ３０の右端がセンサ２Ｌの画素アレイ３０の左端よりも右側に（中央側）に位置し、その結果、端部が互いに重なりあっている。
重なり量Ｕ２３は、センサ３Ｌ及び２Ｌのいずれかの水平画素ピッチＷ３又はＷ２の整数倍であるのが望ましく、センサ２Ｌ（中央側に位置するセンサ）の水平画素ピッチＷ２の整数倍であるのが一層望ましい。
【０１８１】
ＡＴ方向の重なりに関し、センサ１Ｃとセンサ２Ｒとの位置関係には、センサ１Ｃとセンサ２Ｌとの位置関係と同様のことが当てはまり、センサ２Ｒとセンサ３Ｒとの位置関係には、センサ２Ｌとセンサ３Ｌとの位置関係と同様のことが当てはまる。
但し、上記の説明のうち、「左」と「右」とを入れ替える必要がある。
【０１８２】
さらに、スタガ配置においては、ＣＴ方向に隣り合うセンサはＡＴ方向にずらして配置されている。
そのため、飛翔体が地表面に対して移動する場合、隣り合うセンサが地表面上のＣＴ方向の同じ位置を撮像する時刻相互間には、隣り合うセンサのＡＴ方向の位置に対応する時間差がある。
【０１８３】
隣り合うセンサの撮像データを連結する際に、この時間差を考慮した補正処理を容易にするために、隣り合う一対のセンサのＡＴ方向のずれが、いずれかのセンサの垂直画素ピッチ（垂直方向の画素ピッチ）の整数倍であるのが望ましく、ＣＴ方向の外側（基準線１２３に近い側）に位置するセンサの垂直画素ピッチ（垂直方向の画素ピッチ）の整数倍であるのが一層望ましい。
ここでは、垂直方向の画素ピッチは垂直方向の画素サイズに等しいとみなし、垂直方向の画素サイズと同じ符号で表す。
【０１８４】
ここで、隣り合う一対のセンサ間のＡＴ方向のずれとは、一方のセンサの画素アレイ３０の最も下に位置する行から他方のセンサの画素アレイ３０の最も下に位置する行までの距離を意味する。
【０１８５】
具体的には、センサ２Ｌとセンサ１ＣとのＡＴ方向のずれＳ１２は、センサ２Ｌ及び１Ｃのいずれかの垂直画素ピッチＨ２又はＨ１の整数倍であるのが望ましく、センサ１Ｃ（中央側に位置するセンサ）の垂直画素ピッチＨ１の整数倍であるのが一層望ましい。
同様に、センサ３Ｌとセンサ２ＬとのＡＴ方向のずれＳ２３は、センサ３Ｌ及び２Ｌのいずれかの垂直画素ピッチＨ３又はＨ２の整数倍であるのが望ましく、センサ２Ｌ（中央側に位置するセンサ）の垂直画素ピッチＨ２の整数倍であるのが一層望ましい。
【０１８６】
ＡＴ方向のずれに関し、センサ２Ｒとセンサ１Ｃとの位置関係には、センサ２Ｌとセンサ１Ｃとの位置関係と同様のことが当てはまり、センサ３Ｒとセンサ２Ｒとの位置関係には、センサ３Ｌとセンサ２Ｌとの位置関係と同様のことが当てはまる。
【０１８７】
実施の形態１によれば、センサ内のＣＴ方向における位置によらず、すべての画素について鮮鋭な画像を得ることができる。
また、センサがスタガ配置されているので、焦点面検出器のＡＴ方向のサイズを比較的小さくすることができる。
【０１８８】
実施の形態２．
図２１は、実施の形態２の撮像装置１００で用いられる焦点面検出器の構成例を示す配置図である。図示の焦点面検出器１２０ｂは、図２の焦点面検出器１２０と概して同じであるが、センサ３Ｌ、２Ｌ、１Ｃ、２Ｒ、及び３Ｒの配置が異なる。
【０１８９】
具体的には、図２の焦点面検出器１２０では、センサ３Ｌ、２Ｌ、１Ｃ、２Ｒ、及び３Ｒが焦点面１２２上にスタガ配置されているが、図２１の焦点面検出器１２０ｂでは、焦点面１２２上で、センサ３Ｌ、２Ｌ、１Ｃ、２Ｒ、及び３Ｒが左上から右下へと延びた直線（斜めの直線）に沿って配置されている。より具体的には、センサ１Ｃは、その画素アレイ３０の水平方向の中心が基準線１２３上に位置するように配置され、該センサ１Ｃを中心として、上記の斜めの直線に沿って左右に２個ずつ配置されている。
【０１９０】
なお、図２１でも、ＡＴ方向は下から上へ向かう方向であり、ＣＴ方向は左から右へ向かう方向である。
【０１９１】
図２２は、図２１に示されるセンサのうちのセンサ３Ｌ、２Ｌ、及び１Ｃの位置関係を示す。
【０１９２】
図２１及び図２２に示されるように、センサ２Ｌはその下端がセンサ１Ｃ（センサ２Ｌよりも中央側に位置し、センサ２Ｌに隣接するセンサ）の上端よりも上に位置し、かつその画素アレイ３０の右端がセンサ１Ｃの画素アレイ３０の左端よりも右側に位置し、その結果端部が互いに重なり合っている。
重なり量Ｕ１２は、センサ２Ｌ及び１Ｃのいずれかの水平画素ピッチＷ２又はＷ１の整数倍であるのが望ましく、センサ１Ｃ（中央側に位置するセンサ）の水平画素ピッチＷ１の整数倍であるのが一層望ましい。
【０１９３】
同様に、センサ３Ｌはその下端がセンサ２Ｌ（センサ３Ｌよりも中央側に位置し、センサ３Ｌに隣接するセンサ）の上端よりも上に位置し、かつその画素アレイ３０の右端がセンサ２Ｌの画素アレイ３０の左端よりも右側に位置し、その結果端部が互いに重なり合っている。
重なり量Ｕ２３は、センサ３Ｌ及び２Ｌのいずれかの水平画素ピッチＷ３又はＷ２の整数倍であるのが望ましく、センサ２Ｌ（中央側に位置するセンサ）の水平画素ピッチＷ２の整数倍であるのが望ましい。
【０１９４】
ＡＴ方向の重なりに関し、センサ１Ｃとセンサ２Ｒとの位置関係には、センサ１Ｃとセンサ２Ｌとの位置関係と同様のことが当てはまり、センサ２Ｒとセンサ３Ｒとの位置関係には、センサ２Ｌとセンサ３Ｌとの位置関係と同様のことが当てはまる。
但し、上記の説明のうち、「左」と「右」とを入れ替え、かつ「上」と「下」とを入れ替える必要がある。
【０１９５】
要するに、実施の形態１と同様に、隣り合う一対のセンサの、互いに近接する端部は重なり合い、その重なり量は、上記一対のセンサのうちの一方の水平画素ピッチであるのが望ましく、中央側に位置するセンサの水平画素ピッチの整数倍であるのが一層望ましい。
【０１９６】
上記のように、複数のセンサの撮像データは、ＣＴ方向に連結されるが、上記の配置とすることにより、上記の連結の処理が簡単となる。
【０１９７】
次にＡＴ方向のずれについて説明する。隣り合うセンサ間のＡＴ方向のずれとは、実施の形態１に関して述べたように、一方のセンサの画素アレイ３０の最も下に位置する行から他方のセンサの画素アレイ３０の最も下に位置する行までの距離を意味する。
【０１９８】
図２２に示されるように、センサ２Ｌとセンサ１ＣとのＡＴ方向のずれＳ１２は、センサ２Ｌ及び１Ｃのいずれかの垂直画素ピッチＨ２又はＨ１の整数倍であるのが望ましく、センサ１Ｃ（中央側に位置するセンサ）の垂直画素ピッチＨ１の整数倍であることが一層望ましい。
同様に、センサ３Ｌとセンサ２ＬとのＡＴ方向のずれＳ２３は、センサ３Ｌ及び２Ｌのいずれかの垂直画素ピッチＨ３又はＨ２の整数倍であるのが望ましく、センサ２Ｌ（中央側に位置するセンサ）の垂直画素ピッチＨ２の整数倍であるのが一層望ましい。
【０１９９】
ＡＴ方向のずれに関し、センサ２Ｒとセンサ１Ｃとの位置関係には、センサ２Ｌとセンサ１Ｃとの位置関係と同様のことが当てはまり、センサ３Ｒとセンサ２Ｒとの位置関係には、センサ３Ｌとセンサ２Ｌとの位置関係と同様のことが当てはまる。
【０２００】
以上要するに、実施の形態１と同様、隣り合うセンサ相互間のＡＴ方向のずれは、隣り合うセンサのいずれかの垂直画素ピッチの整数倍であるのが望ましく、より中央側に位置するセンサの垂直画素ピッチの整数倍であるのが一層望ましい。
【０２０１】
上記の配置とすることにより、センサの撮像データを連結する処理が簡単となり、かつ連結で得られる一連の撮像データの連続性が向上する。
即ち、図２１及び図２２を参照して説明した斜め配置とした場合にも、（実施の形態１と同様に）飛翔体が地表面に対して移動する場合、隣り合うセンサが地表面上のＣＴ方向の同じ位置を撮像する時刻相互間には、隣り合うセンサのＡＴ方向の位置に対応する時間差がある。複数のセンサの撮像データは、ＣＴ方向に連結されるが、上記の配置とすることにより、センサ間での撮像時刻の差に対する補正処理が容易となる。従って連結の処理が簡単となり、連結で得られる一連の撮像データの連続性が向上する。
【０２０２】
上記の例では、５個のセンサが設けられているが、センサの数は５に限定されない。要するに、センサ１Ｃを中央に配置し、左右に同数、斜めの線に沿って配置されていれば良い。
【０２０３】
さらに、上記の例では、複数のセンサが、センサ１Ｃを中心に左上方から右下方へ延びた直線に沿って配置されているが、逆に、右上方から左下方へ延びた直線に沿って配置されていても良い。
【０２０４】
実施の形態２によれば、センサ内のＣＴ方向における位置によらず、すべての画素について鮮鋭な画像を得ることができる。
【０２０５】
実施の形態３．
図２３は、実施の形態３の撮像装置１００で用いられる焦点面検出器の構成例を示す配置図である。図示の焦点面検出器１２０ｃは、図２の焦点面検出器１２０と概して同じであるが、センサ３Ｌ、２Ｌ、１Ｃ、２Ｒ、及び３Ｒの配置が異なる。
【０２０６】
具体的には、図２の焦点面検出器１２０では、センサ３Ｌ、２Ｌ、１Ｃ、２Ｒ、及び３Ｒが焦点面１２２上にスタガ配置されているが、図２３の焦点面検出器１２０ｃでは、焦点面１２２上で、センサ３Ｌ、２Ｌ、１Ｃ、２Ｒ、及び３ＲがＶ字型に配置されている。
【０２０７】
即ち、センサ１Ｃが基準線１２３の位置、即ち、中央部に配置され、センサ２Ｌ及び３Ｌが中央部を通って左上がりの直線に沿って配置され、センサ２Ｒ及び３Ｒが中央部を通る右上がりの直線に沿って配置されている。
【０２０８】
なお、図２３でも、ＡＴ方向は下から上へ向かう方向であり、ＣＴ方向は左から右へ向かう方向である。
【０２０９】
図２３に示されるセンサの位置関係は、実施の形態２に関し、図２２を参照して説明したのと同様である。
【０２１０】
図２３及び図２２に示されるように、センサ２Ｌはその下端がセンサ１Ｃ（センサ２Ｌよりも中央側に位置し、センサ２Ｌに隣接するセンサ）の上端よりも上に位置し、かつその画素アレイ３０の右端がセンサ１Ｃの画素アレイ３０の左端よりも右側に位置し、その結果端部が互いに重なり合っている。
重なり量Ｕ１２は、センサ２Ｌ及び１Ｃのいずれかの水平画素ピッチＷ２又はＷ１の整数倍であるのが望ましく、センサ１Ｃ（中央側に位置するセンサ）の水平画素ピッチＷ１の整数倍であるのが一層望ましい。
【０２１１】
同様に、センサ３Ｌはその下端がセンサ２Ｌ（センサ３Ｌよりも中央側に位置し、センサ３Ｌに隣接するセンサ）の上端よりも上に位置し、かつその画素アレイ３０の右端がセンサ２Ｌの画素アレイ３０の左端よりも右側に位置し、その結果端部が互いに重なり合っている。
重なり量Ｕ２３は、センサ３Ｌ及び２Ｌのいずれかの水平画素ピッチＷ３又はＷ２の整数倍であるのが望ましく、センサ２Ｌ（中央側に位置するセンサ）の水平画素ピッチＷ２の整数倍であるのが一層望ましい。
【０２１２】
ＡＴ方向の重なりに関し、センサ１Ｃとセンサ２Ｒとの位置関係には、センサ１Ｃとセンサ２Ｌとの位置関係と同様のことが当てはまり、センサ２Ｒとセンサ３Ｒとの位置関係には、センサ２Ｌとセンサ３Ｌとの位置関係と同様のことが当てはまる。
但し、上記の説明のうち、「左」と「右」とを入れ替える必要がある。
【０２１３】
要するに、実施の形態１及び２と同様に、隣り合う一対のセンサの、互いに近接する端部は重なり合い、その重なり量は、上記一対のセンサのうちの一方の水平画素ピッチであるのが望ましく、中央側に位置するセンサの水平画素ピッチの整数倍であるのが一層望ましい。
【０２１４】
上記のように、複数のセンサの撮像データは、ＣＴ方向に連結されるが、上記の配置とすることにより、上記の連結の処理が簡単となる。
【０２１５】
次にＡＴ方向のずれについて説明する。隣り合うセンサ間のＡＴ方向のずれとは、実施の形態１に関して述べたように、一方のセンサの画素アレイ３０の最も下に位置する行から他方のセンサの画素アレイ３０の最も下に位置する行までの距離を意味する。
【０２１６】
図２２に示されるように、センサ２Ｌとセンサ１ＣとのＡＴ方向のずれＳ１２は、センサ２Ｌ及び１Ｃのいずれかの垂直画素ピッチＨ２又はＨ１の整数倍であるのが望ましく、センサ１Ｃ（中央側に位置するセンサ）の垂直画素ピッチＨ１の整数倍であるのが一層望ましい。
同様に、センサ３Ｌとセンサ２ＬとのＡＴ方向のずれＳ２３は、センサ３Ｌ及び２Ｌのいずれかの垂直画素ピッチＨ３又はＨ２の整数倍であるのが望ましく、センサ２Ｌ（中央側に位置するセンサ）の垂直画素ピッチＨ２の整数倍であるのが一層望ましい。
【０２１７】
ＡＴ方向のずれに関し、センサ２Ｒとセンサ１Ｃとの位置関係には、センサ２Ｌとセンサ１Ｃとの位置関係と同様のことが当てはまり、センサ３Ｒとセンサ２Ｒとの位置関係には、センサ３Ｌとセンサ２Ｌとの位置関係と同様のことが当てはまる。
【０２１８】
以上要するに、実施の形態１及び２と同様、隣り合う一対のセンサ相互間のＡＴ方向のずれは、上記一対のセンサのうちのいずれかの垂直画素ピッチの整数倍であるのが望ましく、より中央側に位置するセンサの垂直画素ピッチの整数倍であるのが一層望ましい。
【０２１９】
上記の配置とすることにより、センサの撮像データを連結する処理が簡単となり、かつ連結で得られる一連の撮像データの連続性が向上する。
即ち、図２３及び図２２を参照して説明したＶ字型配置とした場合にも、（実施の形態１、２と同様に）飛翔体が地表面に対して移動する場合、隣り合うセンサが地表面上のＣＴ方向の同じ位置を撮像する時刻相互間には、隣り合うセンサのＡＴ方向の位置に対応する時間差がある。複数のセンサの撮像データは、ＣＴ方向に連結されるが、上記の配置とすることにより、センサ間での撮像時刻の差に対する補正処理が容易となる。従って連結の処理が簡単となり、連結で得られる一連の撮像データの連続性が向上する。
【０２２０】
上記の例では、５個のセンサが設けられているが、センサの数は５に限定されない。要するに、センサ１Ｃを中央に配置し、左右に同数、Ｖ字型に配置されていれば良い。
【０２２１】
さらに、上記の例では、複数のセンサが、センサ１Ｃを中心にＶ字型に配置されているが、逆Ｖ字型に配置されていても良い。即ちセンサ１Ｃを中心にして、左下方に延びる直線に沿って配置されたセンサと右下方に延びる直線に沿って配置されたセンサを含む構成であっても良い。
【０２２２】
実施の形態３によれば、センサ内のＣＴ方向における位置によらず、すべての画素について鮮鋭な画像を得ることができる。
【符号の説明】
【０２２３】
Ｐｐ  画素、  １Ｃ，２Ｌ，３Ｌ，２Ｒ，３Ｒ  イメージセンサ、  ３０  画素アレイ、  ４０  垂直転送部、  ５０  水平転送部、  ６０  読み出し回路、  ７０  ＴＤＩ段数設定回路、  ７０−１〜７０−４，７１〜７４  金属配線、  ７５  スルーホール、  ８０  駆動信号発生回路、  ８０−１〜８０−４，８１〜８４  垂直転送電極、  １００  撮像装置、  １１０  光学系、  １２０  焦点面検出器、  １２２  焦点面、  １２３  基準線、  １３０  積分段数制御部、  １４０  姿勢検知部、  １５０  送受信処理部、  １６０  姿勢制御部、  ２００  地上局。
【図１】
2022003726.tif 000003
【図２】
2022003726.tif 000004
【図３】
2022003726.tif 000005
【図４】
2022003726.tif 000006
【図５】
2022003726.tif 000007
【図６】
2022003726.tif 000008
【図７】
2022003726.tif 000009
【図８】
2022003726.tif 000010
【図９】
2022003726.tif 000011
【図１０】
2022003726.tif 000012
【図１１】
2022003726.tif 000013
【図１２】
2022003726.tif 000014
【図１３】
2022003726.tif 000015
【図１４】
2022003726.tif 000016
【図１５】
2022003726.tif 000017
【図１６】
2022003726.tif 000018
【図１７】
2022003726.tif 000019
【図１８】
2022003726.tif 000020
【図１９】
2022003726.tif 000021
【図２０】
2022003726.tif 000022
【図２１】
2022003726.tif 000023
【図２２】
2022003726.tif 000024
【図２３】
2022003726.tif 000025