Dhyana 401DおよびFL20-BWカメラのトリガー設定

Dhyana 401DとFL20-BWは、フォトカプラ絶縁回路を介したトリガー方式を採用しています。これは、カメラの精密な電子回路を外部からの電気的サージや干渉から隔離するために広く用いられている業界標準です。フォトカプラ絶縁トリガー回路の要件は、他のカメラで使用されているTTL規格の要件とは若干異なります。

オプトカプラ自体は、発光ダイオード（LED）と感光性トランジスタ（スイッチのように機能する）からなる固体素子です。カメラがトリガー信号を出力したい場合、LEDから感光性トランジスタに微量の光が送られ、電流が流れます。しかし、この2つの回路は完全に絶縁されているため、カメラは外部機器からの電気的干渉から保護されます。同様に、入力トリガーによってオプトカプラが作動し、信号がカメラに送られます。

例オプトカプラ絶縁トリガー回路のトリガー設定。点線の青い枠は、カメラ外部の機器を示しています。「TRIGGER OUT」と記された線は、カメラのトリガー出力ピンです。トリガー出力ピンが複数ある場合は、この回路全体を繰り返します。電圧源VCC2と抵抗R3は、ユーザーが追加する必要があります。

TTLトリガーでは、カメラのトリガー出力端子からトリガーケーブルに送られる電圧を直接制御し、例えば外部機器に5Vの高信号を送ることができますが、フォトカプラ絶縁回路はスイッチのように動作し、回路が完成するかどうかだけを制御します。この回路の電圧は、外部抵抗器を通して設定（プルアップ）する必要があります。最後に、回路を完成させるには、トリガー回路をグランドに接続する必要があります。カメラには、下記のピン配置図に示されている「トリガーグランド」ピンがあり、これを電気的グランドに接続する必要があります。

上の図に示すように、電圧源VCC2と抵抗R3を追加する必要があります。推奨電圧は、外部機器の接続トリガーが要求する電圧に応じて5V～24Vですが、ほとんどの機器では5Vです。抵抗R3は回路を流れる電流を決定するもので、推奨抵抗値は1kΩです。

トリガー出力の設定

カメラがトリガー信号を出力しようとすると、フォトカプラ回路が閉じられ電流が流れ、外部デバイスが電圧の変化を検出します。

複数のトリガー出力ピンを使用する場合は、それぞれに独自の電源と抵抗を備えた別々の回路が必要になることに注意してください。

要約すると、必要なものは以下のとおりです。

1. 使用しているカメラのトリガー出力ピンを、外部機器のトリガー入力ポートに接続します。

2. また、図に示すように、トリガー出力ピンラインに並列に抵抗R3を接続し、それに直列に電圧源VCC2を接続する必要があります。

3. VCC2の値は、デバイスに必要なトリガー入力電圧に設定する必要があります。通常は5Vですが、カメラは5V～24Vの範囲をサポートしています。

4. R3の値は1kΩが推奨されます。

5. カメラのトリガーグランドピンはグランドに接続する必要があります。

6. この回路は、使用するトリガー出力ピンごとに繰り返す必要があります。

7. これで回路の準備は完了です！

トリガーの設定

トリガー入力の設定はトリガー出力の設定と全く同じで、カメラのトリガー入力端子を外部機器の出力と電源に接続し、グランドピンをグランドに接続します。外部プルアップ抵抗からの入力電圧が5V～24Vの範囲内であることを確認してください。

トリガーケーブルとピン配置図

以下に、FL20BW（左）とDhyana 401D（右）のピン配置図を示します。これらのカメラは、各ピンに簡単にアクセスできるように、ヒロセ製のブレークアウトケーブルを使用しています。その下に、各ピンの機能一覧表を示します。これは両方のカメラで共通です。

FL20BW（左）とDhyana 401D（右）のトリガーピン配置図。ピン番号を正しく識別するために、USBコネクタと電源コネクタの位置を確認し、カメラの向きが正しいことを確認してください。

ヒロセコネクタのピン	ピン名	説明
1	TRI_IN	カメラの撮影タイミングを制御するためのトリガー入力信号
2	TRI_GND TRI	アースピン。トリガーを動作させるには、このピンを電気的なアースに接続する必要があります。
3	NC	接続されていません – 機能しません
4	TRI_OUT0	トリガー出力 - 露光開始信号
5	TRI_OUT1	トリガー出力 – 読み出し終了信号
6	NC	接続されていません – 機能しません

トリガー回路が上記の「トリガー設定の概要…」のセクションに記載されているとおりに設定されていることを確認してください。これには、電圧源、抵抗器、および電気的接地に接続された接地ケーブルが含まれます。そうすれば、ソフトウェアで目的のトリガーモードを設定する準備が整います。

トリガーモードと設定

カメラが「ハードウェアトリガー」モードで動作している場合、フレームの取得はトリガー入力ケーブルからの信号によってトリガーされます。

ソフトウェアパッケージには、アプリケーションに合わせて最適化および選択できる設定がいくつかあります。以下のスクリーンショットは、Tucsen社のMosaicソフトウェアでこれらの設定がどのように表示されるかを示しています。

ハードウェアトリガー設定

FL20BWとDhyana 401Dでは、「オフ」モードと「標準」モードのみが動作します。

オフこのモードでは、カメラは外部トリガーを無視し、内部タイミングに基づいてフルスピードで動作します。

標準このモードでは、カメラで撮影する各フレームごとに外部トリガー信号が必要です。「露出」と「エッジ」の設定によって、この信号の性質と動作、および撮影方法が決定されます。

露出設定

カメラの露光時間は、ソフトウェアまたは外部ハードウェアによるトリガー信号の持続時間によって制御できます。露光には2つの設定があります。

時間制限あり:カメラの露出はソフトウェアによって設定されます。

立ち上がりエッジトリガーモードにおける、タイミングモードのトリガー動作を示す図。各露光の開始は外部トリガーパルスの立ち上がりエッジと同期され、露光時間はソフトウェアで設定されます。黄色の図形はカメラの露光を表します。0H、1H、2H…は各水平カメラ列を表し、CMOSカメラのローリングシャッターにより、列ごとに遅延が生じます。

幅: 立ち上がりエッジモードの場合は高信号、立ち下がりエッジモードの場合は低信号の持続時間によって、カメラの露光時間が決定されます。このモードは、「レベルトリガー」または「バルブトリガー」とも呼ばれます。

幅モードのトリガー動作と立ち上がりエッジトリガーモードを示す図。各露光の開始は外部トリガーパルスの立ち上がりエッジに同期され、露光時間はハイ信号の持続時間によって設定されます。

エッジセッティング

お使いのハードウェア構成に応じて、この設定には2つのオプションがあります。

上昇中カメラによる画像取得は、低レベルから高レベルへの信号の立ち上がりエッジによってトリガーされます。

落下:カメラによる画像取得は、高信号から低信号への立ち下がりエッジによってトリガーされます。

遅延設定

トリガー信号を受信してからカメラが露光を開始するまでの遅延時間を設定できます。この遅延時間は0秒から10秒の間で設定でき、デフォルト値は0秒です。

トリガーのタイミングに関する注意点：トリガーを見逃さないようにしてください

各モードにおいて、トリガー間の時間間隔（高信号と低信号の持続時間の合計）は、カメラが再び画像を取得できる状態になるまで十分に長くなければなりません。そうでない場合、カメラが再び画像を取得できる状態になる前に送信されたトリガーは無視されます。

カメラが信号を受信できる状態になるまでの所要時間は、FL-20BWとDhyana 401Dで若干異なります。

FL- 20BWトリガー間の最小遅延時間は露光時間によって決まります。プラスフレーム読み出し時間。つまり、露光終了後、新しいトリガー信号を受信する前に、フレームを読み出す必要がある。

ディヤーナ401Dトリガー間の最小遅延時間は、露光時間またはフレーム読み出し時間のいずれか長い方によって決まります。つまり、次のフレームの取得と前のフレームの読み出しは時間的に重なる可能性があり、前のフレームの読み出しが完了する前にトリガーを受信できるということです。

FL20-BWのトリガー間の最小間隔を示すタイミング図。（1）幅露光モード、（2）立ち上がりエッジトリガーを使用した時間指定露光モード。（1）では、ロー信号の持続時間はカメラの読み出し時間以上でなければなりません。（2）では、ハイ信号とロー信号の合計時間（つまり、繰り返し時間／信号の周期）は、露光時間と読み出し時間の合計よりも長くなければなりません。