25/08/08I gcás íomháithe tionsclaíocha agus eolaíochta, bíonn dúshlán leanúnach ann rudaí atá ag gluaiseacht go tapa a ghabháil faoi dhálaí solais ísle. Sin an áit a dtagann ceamaraí Comhtháthaithe Moille Ama (TDI) isteach. Comhcheanglaíonn teicneolaíocht TDI sioncrónú gluaisne agus ilnochtadh chun íogaireacht agus soiléireacht íomhá eisceachtúil a sheachadadh, go háirithe i dtimpeallachtaí ardluais.
Cad is Ceamara TDI ann?
Is ceamara scanadh líne speisialaithe í ceamara TDI a ghabhann íomhánna de rudaí atá ag gluaiseacht. Murab ionann agus ceamaraí scanadh limistéir caighdeánacha a nochtann fráma iomlán ag an am céanna, aistríonn ceamaraí TDI lucht ó shraith amháin picteilíní go dtí an chéad cheann eile i sioncrónú le gluaiseacht an réada. Bailíonn gach sraith picteilíní solas de réir mar a ghluaiseann an t-ábhar, rud a mhéadaíonn am nochta go héifeachtach agus a fheabhsaíonn neart an chomhartha gan doiléire gluaisne a thabhairt isteach.
Cuireann an comhtháthú muirir seo borradh mór faoin gcóimheas comhartha-go-torann (SNR), rud a fhágann go bhfuil ceamaraí TDI oiriúnach d'fheidhmchláir ardluais nó ísealsholais.
Conas a Oibríonn Ceamara TDI?
Léirítear oibriú ceamara TDI i bhFíor 1.
Fíor 1: Oibriú braiteoirí Comhtháthaithe Moille Ama (TDI)
NÓTA: Bogann ceamaraí TDI luchtanna a fuarthas trasna il-'chéimeanna' i sioncrónacht le hábhar íomháithe atá ag gluaiseacht. Tugann gach céim deis bhreise a bheith nochtaithe don solas. Léirithe le 'T' geal ag bogadh trasna ceamara, le deighleog 5 cholún faoi 5 chéim de braiteoir TDI. Tucsen Dhyana 9KTDI le gluaiseacht luchta hibrideach de stíl CCD ach léamh comhthreomhar de stíl CMOS.
Is ceamaraí scanadh líne iad ceamaraí TDI go héifeachtach, agus idirdhealú tábhachtach amháin ann: in ionad sraith amháin picteilíní a fhaigheann sonraí agus ceamaraí á scanadh trasna ábhair íomháithe, bíonn il-sraitheanna, ar a dtugtar 'céimeanna', ag ceamaraí TDI, suas le 256 de ghnáth.
Mar sin féin, ní chruthaíonn na sraitheanna seo íomhá dhéthoiseach cosúil le ceamara scanadh limistéir. Ina áit sin, de réir mar a ghluaiseann ábhar íomháithe scanta trasna braiteoir an cheamara, bogann na fótaileictreoin braite laistigh de gach picteilín ar aghaidh go dtí an chéad tsraith eile i sioncrón le gluaiseacht an ábhair íomháithe, gan iad a léamh amach fós. Tugann gach sraith bhreise deis bhreise ansin an t-ábhar íomháithe a nochtadh don solas. Ní théann slisne íomhá ar aghaidh chuig an ailtireacht léite amach le haghaidh tomhais ach amháin nuair a shroicheann slisne íomhá an tsraith dheireanach picteilíní den braiteoir.
Dá bhrí sin, in ainneoin go ndéantar tomhais iolracha ar fud chéimeanna an cheamara, ní thugtar isteach ach cás amháin de thorann léite an cheamara. Coinníonn ceamara TDI 256 céim an sampla i radharc 256 uair níos faide, agus dá bhrí sin tá am nochta 256 uair níos faide aici ná an ceamara scanadh líne coibhéiseach. Bheadh doiléire gluaisne mhór mar thoradh ar am nochta coibhéiseach le ceamara scanadh limistéir, rud a fhágfadh an íomhá gan úsáid.
Cathain is Féidir TDI a Úsáid?
Is réiteach den scoth iad ceamaraí TDI d'aon fheidhmchlár íomháithe ina bhfuil an t-ábhar íomháithe ag gluaiseacht i gcoibhneas leis an gceamara, ar choinníoll go bhfuil an ghluaiseacht aonfhoirmeach ar fud radharc an cheamara.
Dá bhrí sin, áirítear ar fheidhmchláir íomháithe TDI, ar thaobh amháin, na feidhmeanna go léir a bhaineann le scanadh líne ina gcruthaítear íomhánna 2-thoiseacha, agus luasanna níos airde, íogaireacht ísealsholais i bhfad níos fearr, cáilíocht íomhá níos fearr, nó an trí cinn ag an am céanna á dtabhairt. Ar an láimh eile, tá go leor teicnící íomháithe ann a úsáideann ceamaraí scanadh limistéir inar féidir ceamaraí TDI a úsáid.
I gcás TDI sCMOS ard-íogaireachta, is féidir íomháú 'tíliú agus fuáil' i micreascópacht fhluaraiseachta bhitheolaíoch a dhéanamh trí scanadh gan stad den stáitse in ionad tílithe. Nó is féidir gach TDI a bheith oiriúnach d'fheidhmchláir chigireachta. Feidhmchlár tábhachtach eile do TDI is ea sreabhchítiméadracht íomháithe, áit a bhfaightear íomhánna fluaraiseachta de chealla agus iad ag dul thar cheamara agus iad ag sreabhadh trí chainéal micrishreabhach.
Buntáistí agus Míbhuntáistí sCMOS TDI
Buntáistí
● Is féidir íomhánna 2-thoiseacha de mhéid treallach a ghabháil ag luas ard agus ábhar íomháithe á scanadh.
● Is féidir le céimeanna iomadúla TDI, torann íseal, agus QE ard íogaireacht i bhfad níos airde a bheith mar thoradh air ná ceamaraí scanadh líne.
● Is féidir luasanna léitheoireachta an-ard a bhaint amach, mar shampla, suas le 510,000Hz (línte in aghaidh an tsoicind), le haghaidh íomhá 9,072 picteilín ar leithead.
●Ní gá ach go mbeadh an soilsiú aon-toiseach agus ní gá aon cheartúcháin réimse comhréidh ná ceartúcháin eile a dhéanamh sa dara toise (scanáilte). Ina theannta sin, is féidir le hamanna nochta níos faide i gcomparáid le scanadh líne an caochadh de bharr foinsí solais AC a 'réidhiú'.
● Is féidir íomhánna gluaisteacha a fháil gan doiléire gluaisne agus le luas agus íogaireacht ard.
●Is féidir scanadh limistéir mhóra a bheith i bhfad níos tapúla ná ceamaraí scanadh limistéir.
● Le bogearraí chun cinn nó socruithe spreagtha, is féidir le mód 'cosúil le scanadh limistéir' forbhreathnú scanadh limistéir a sholáthar le haghaidh fócas agus ailíniú.
Míbhuntáistí
● Torann níos airde fós ná ceamaraí sCMOS traidisiúnta, rud a chiallaíonn nach féidir feidhmchláir solais thar a bheith íseal a úsáid.
● Éilíonn sé socruithe speisialaithe le spreagadh chun gluaiseacht an ábhair íomháithe a shioncrónú le scanadh an cheamara, rialú an-bhreá ar luas gluaiseachta, nó tuar cruinn ar luas chun sioncrónú a chumasú.
● Mar theicneolaíocht nua, níl mórán réiteach ann faoi láthair le haghaidh cur i bhfeidhm crua-earraí agus bogearraí.
sCMOS TDI atá in ann solas íseal a choinneáil
Cé gur tháinig TDI mar theicníc íomháithe roimh íomháú digiteach, agus gur sháraigh sé scanadh líne i bhfad ó thaobh feidhmíochta de, níor bhain ceamaraí TDI an íogaireacht amach a bhí riachtanach chun na feidhmchláir íseal-sholais a bhaint amach a mbeadh íogaireacht ghrád eolaíochta ag teastáil uathu de ghnáth.ceamaraí sCMOS.
Comhcheanglaíonn 'sCMOS TDI' gluaiseacht luchtanna trasna an braiteora i stíl CCD le léamh amach i stíl sCMOS, agus braiteoirí cúl-shoilsithe ar fáil. Bhí léamh amach i bhfad níos moille, comhaireamh picteilíní níos lú, níos lú céimeanna, agus torann léite idir 30e- agus >100e- ag ceamaraí TDI sCMOS amhail an Tucsen roimhe seo.Ceamara sCMOS Dhyana 9KTDIcuireann sé torann léitheoireachta de 7.2e- ar fáil, in éineacht le héifeachtúlacht chandamach níos airde trí chúl-shoilsiú, rud a chuireann ar chumas TDI a úsáid in iarratais leibhéal solais i bhfad níos ísle ná mar a bhí indéanta roimhe seo.
I go leor feidhmchlár, is féidir leis na hamanna nochta níos faide a chuireann an próiseas TDI ar chumas an méadú ar thorann léitheoireachta a chúiteamh go mór i gcomparáid le ceamaraí scanadh limistéir sCMOS ardchaighdeáin a bhfuil torann léitheoireachta gar do 1e- acu.
Feidhmeanna Coitianta Ceamaraí TDI
Faightear ceamaraí TDI i go leor tionscal ina bhfuil cruinneas agus luas chomh ríthábhachtach céanna:
● Cigireacht ar sceallóga leathsheoltóra
● Tástáil taispeántais painéil chomhréidh (FPD)
● Cigireacht gréasáin (páipéar, scannán, scragall, teicstílí)
● Scanadh X-gha i ndiagnóisic leighis nó i scagadh bagáiste
● Scanadh sleamhnán agus pláta il-tobair i bpaiteolaíocht dhigiteach
● Íomháú hiperspeictreach i mbraith chianda nó talmhaíocht
● Cigireacht PCB agus leictreonaice i línte SMT
Baineann na feidhmchláir seo leas as an gcodarsnacht, an luas agus an soiléireacht fheabhsaithe a sholáthraíonn íomháú TDI faoi shrianta an tsaoil réadaigh.
Sampla: Scanadh Sleamhnán agus Pláta Il-Thobair
Mar a luadh, is feidhmchlár amháin a bhfuil gealladh suntasach ann do cheamaraí sCMOS TDI ná feidhmchláir fuála, lena n-áirítear scanadh sleamhnán nó pláta il-tobair. Braitheann scanadh samplaí móra micreascópachta fluaraiseacha nó réimse geal le ceamaraí achar 2-thoiseacha ar ghreille íomhánna a fhuáil atá déanta as gluaiseachtaí iomadúla stáitse micreascóip XY. Éilíonn gach íomhá go stopfaidh an stáitse, go socróidh sí síos, agus ansin go n-atosóidh sí, mar aon le haon mhoill ar an gcomhla rollta. Ar an láimh eile, is féidir le TDI íomhánna a fháil agus an stáitse ag gluaiseacht. Ansin déantar an íomhá ó líon beag 'stiallacha' fada, agus gach ceann acu ag clúdach leithead iomlán an tsampla. D’fhéadfadh sé seo luasanna fála agus tréchur sonraí i bhfad níos airde a bheith mar thoradh air i ngach feidhmchlár fuála, ag brath ar choinníollacha íomháithe.
Tá an luas ag a bhféadann an stáitse bogadh i gcomhréir inbhéartach le ham nochta iomlán an cheamara TDI, mar sin is iad amanna nochta gearra (1-20ms) a chuireann an feabhas is mó ar fáil i luas íomháithe i gcomparáid le ceamaraí scanadh limistéir, rud a d’fhéadfadh laghdú ord méide nó níos mó a bheith mar thoradh air sin ar an am fála iomlán. Le haghaidh amanna nochta níos faide (m.sh. > 100ms), is gnách go mbíonn buntáiste ama ag scanadh limistéir.
Taispeántar sampla d’íomhá micreascópachta fluaraiseachta an-mhór (2 Gigapixel) a cruthaíodh i gceann deich soicind amháin i bhFíor 2. D’fhéadfaí a bheith ag súil go dtógfadh íomhá choibhéiseach a cruthaíodh le ceamara scanadh limistéir suas le roinnt nóiméad.
Fíor 2: Íomhá 2 gigapixel a cruthaíodh i 10 soicind trí scanadh agus fuáil TDI
NÓTA: Íomhá formhéadaithe 10x a fuarthas ag baint úsáide as an Tucsen Dhyana 9kTDI de phoncanna peann aibhsitheora a breathnaíodh le micreascópacht fluaraiseachta. Fuarthas i 10 soicind ag baint úsáide as am nochta 3.6 ms. Toisí na híomhá: 30mm x 17mm, 58,000 x 34,160 picteilín.
TDI á shioncrónú
Tá sé riachtanach go sioncrónófar ceamara TDI leis an ábhar íomháithe (laistigh de chúpla faoin gcéad) – beidh éifeacht 'doiléire gluaisne' mar thoradh ar neamhréir luais. Is féidir an sioncrónú seo a dhéanamh ar dhá bhealach:
RéamhinsintSocraítear luas an cheamara chun luas an ghluaisne a mheaitseáil bunaithe ar eolas ar luas gluaiseachta an tsampla, optaic (formhéadú), agus méid picteilín an cheamara. Nó triail agus earráid.
SpreagthaIs féidir le go leor stáitsí micreascóip, droichid agus trealamh eile chun ábhair íomháithe a bhogadh ionchódóirí a chur san áireamh a sheolann cuisle spreagtha chuig an gceamara ar feadh achar gluaiseachta ar leith. Fágann sé seo go bhfanann an stáitse/droichid agus an ceamara sioncrónaithe beag beann ar luas gluaiseachta.
Ceamaraí TDI vs. Ceamaraí Scanadh Líne agus Scanadh Limistéir
Seo mar a dhéantar comparáid idir TDI agus teicneolaíochtaí íomháithe coitianta eile:
| Gné | Ceamara TDI | Ceamara Scanadh Líne | Ceamara Scanadh Limistéir |
| Íogaireacht | An-Ard | Meánach | Íseal go Meánach |
| Cáilíocht Íomhá (gluaiseacht) | Sármhaith | Maith | Doiléir ag luasanna arda |
| Riachtanais Soilsiúcháin | Íseal | Meánach | Ard |
| Comhoiriúnacht Gluaiseachta | Sármhaith (más sioncrónaithe) | Maith | Bocht |
| Is Fearr Do | Ardluais, solas íseal | Réada ag gluaiseacht go tapa | Radharcanna statach nó mall |
Is é TDI an rogha shoiléir nuair a bhíonn an radharc ag bogadh go tapa agus leibhéil solais teoranta. Laghdaíonn scanadh líne an íogaireacht, ach is fearr scanadh limistéir le haghaidh socruithe simplí nó seasta.
Ag Roghnú an Cheamara TDI Ceart
Agus ceamara TDI á roghnú agat, smaoinigh ar na nithe seo a leanas:
● Líon na gcéimeanna TDI: Méadaíonn níos mó céimeanna an tsain-rith (SNR), ach méadaíonn siad costas agus castacht freisin.
● Cineál braiteora: is fearr sCMOS mar gheall ar a luas agus a thorann íseal; d'fhéadfadh CCD a bheith oiriúnach fós do roinnt córas oidhreachta.
● Comhéadan: Cinntigh comhoiriúnacht le do chóras—is roghanna coitianta iad Camera Link, CoaXPress, agus 10GigE, tá 100G CoF agus 40G CoF tagtha chun cinn mar threochtaí nua.
● Freagairt speictreach: Roghnaigh idir monacrómach, dath, nó gar-infridhearg (NIR) bunaithe ar riachtanais an fheidhmchláir.
● Roghanna sioncrónaithe: Cuardaigh gnéithe cosúil le hionchuir ionchódóra nó tacaíocht do spreagthóirí seachtracha le haghaidh ailíniú gluaiseachta níos fearr.
Más rud é go mbaineann d’fheidhmchlár le samplaí bitheolaíocha íogair, cigireacht ardluais, nó timpeallachtaí íseal-sholais, is dócha gurb é sCMOS TDI an rogha cheart.
Conclúid
Is ionann ceamaraí TDI agus éabhlóid chumhachtach i dteicneolaíocht íomháithe, go háirithe nuair a bhíonn siad tógtha ar braiteoirí sCMOS. Trí shioncrónú gluaisne a chomhcheangal le comhtháthú il-líne, cuireann siad íogaireacht agus soiléireacht gan sárú ar fáil do radhairc dhinimiciúla, íseal-sholais.
Cibé an bhfuil tú ag iniúchadh vaiféir, ag scanadh sleamhnán, nó ag déanamh cigireachtaí ardluais, is féidir le tuiscint ar an gcaoi a n-oibríonn TDI cabhrú leat an réiteach is fearr a roghnú i measc...ceamaraí eolaíochtado do dhúshláin íomháithe.
Ceisteanna Coitianta
An féidir le ceamaraí TDI oibriú i mód scanadh ceantair?
Is féidir le ceamaraí TDI íomhánna 2-thoiseacha (an-tanaí) a chruthú i mód 'cosúil le scanadh limistéir', rud a bhaintear amach trí chleas ama braiteora. Is féidir leis seo a bheith ina chuidiú le haghaidh tascanna cosúil le fócas agus ailíniú.
Chun 'nochtadh scanadh limistéir' a thosú, déantar an braiteoir a 'ghlanadh' ar dtús tríd an TDI a chur chun cinn ar a laghad an oiread céimeanna agus atá ag an gceamara, chomh tapa agus is féidir, agus ansin stopadh. Baintear é seo amach trí rialú bogearraí, nó trí spreagadh crua-earraí, agus is fearr é a dhéanamh sa dorchadas. Mar shampla, ba chóir do cheamara 256 céim 256 líne ar a laghad a léamh, agus ansin stopadh. Cailltear na 256 líne sonraí seo.
Cé nach bhfuil an ceamara á spreagadh ná línte á léamh amach, iompraíonn an braiteoir díreach mar a iompraíonn braiteoir scanadh limistéir a nochtann íomhá.
Ba chóir go mbeadh an t-am nochta atá ag teastáil imithe thart agus an ceamara díomhaoin, sula gcuirtear an ceamara ar aghaidh arís ar a laghad de réir a líon céimeanna, ag léamh amach gach líne den íomhá a fuarthas díreach. Arís eile, go hidéalach ba chóir go dtarlódh an chéim 'léamh amach' seo sa dorchadas.
Is féidir an teicníc seo a athdhéanamh chun 'réamhamharc beo' nó seicheamh d'íomhánna scanadh limistéir a sholáthar le saobhadh agus doiléiriú íosta ón oibríocht TDI.
Tucsen Photonics Co., Ltd. Gach ceart ar cosaint. Agus tú ag lua, luaigh an fhoinse le do thoil:www.tucsen.com
