25/08/08Di wênekêşiya pîşesazî û zanistî de, girtina tiştên ku bi lez û bez di bin şert û mercên ronahiya kêm de dibe sedema dijwariyek domdar. Li vir e ku kamerayên Entegrasyona Derengiya Demê (TDI) destwerdanê dikin. Teknolojiya TDI senkronîzasyona tevgerê û gelek ekspozîsyonên cihêreng li hev dicivîne da ku hesasiyet û zelaliya wêneyê ya bêhempa peyda bike, nemaze di hawîrdorên leza bilind de.
Kamera TDI çi ye?
Kamerayeke TDI kamerayeke skankirina xêzan a taybet e ku wêneyên tiştên ku diçin û tên digire. Berevajî kamerayên skankirina deverê yên standard ku tevahiya çarçoveyê di carekê de nîşan didin, kamerayên TDI barkê ji rêzeke pîkselan ber bi rêzeke din ve diguhezînin li gorî tevgera tiştî. Her rêzeke pîkselan dema ku mijar diçe ronahiyê kom dike, bi bandor dema skankirinê zêde dike û hêza sînyalê bêyî ku şêlûbûna tevgerê çêbike zêde dike.
Ev entegrasyona barkirinê rêjeya sînyal-deng (SNR) bi awayekî berbiçav zêde dike, û kamerayên TDI ji bo sepanên leza bilind an jî ronahiya kêm îdeal dike.
Kamerayek TDI çawa dixebite?
Karê kamerayek TDI di Şekil 1 de tê nîşandan.
Wêne 1: Xebata sensorên Entegrasyona Derengiya Demê (TDI)
NOT: Kamerayên TDI barkêşên bidestxistî bi hevrêzî bi mijarek wênekêşiyê ya tevgerbar re di gelek 'qonaxan' de diguhezînin. Her qonaxek şansek zêde peyda dike ku meriv bi ronahiyê re rû bi rû bimîne. Bi rêya 'T'yek geş ku li ser kamerayekê digere, bi beşek 5-stûn bi 5-qonaxî ya sensorek TDI ve tê xuyang kirin. Tucsen Dhyana 9KTDI bi tevgera barkêşê ya bi şêwaza CCD ya hîbrîd lê xwendina paralel a bi şêwaza CMOS.
Kamerayên TDI bi bandor kamerayên skankirina xêzan in, bi cudahiyek girîng: li şûna rêzek pîkselan ku daneyan digirin dema ku kamera li ser mijarek wênekêşiyê têne skankirin, kamerayên TDI gelek rêz hene, ku wekî 'qonax' têne zanîn, bi gelemperî heya 256.
Lêbelê, ev rêz wêneyek 2-alî mîna kamerayek skankirina deverê çênakin. Di şûna wê de, dema ku mijarek wênekêşiya skankirî li ser sensora kamerayê digere, fotoelektronên ku di nav her pîkselê de hatine tespîtkirin, bêyî ku hîn werin xwendin, ber bi rêza din ve diçin û bi tevgera mijara wênekêşiyê re hevdeng dibin. Her rêzek din jî derfetek din peyda dike ku mijara wênekêşiyê bi ronahiyê re were eşkerekirin. Tenê gava ku perçeyek wêneyê digihîje rêza dawîn a pîkselên sensorê, ew rêz ji bo pîvandinê ji mîmariya xwendinê re derbas dibe.
Ji ber vê yekê, tevî ku gelek pîvandin li seranserê qonaxên kamerayê pêk tên jî, tenê yek mînakek ji dengê xwendina kamerayê tê destnîşan kirin. Kamerayek TDI ya 256-qonaxî nimûneyê 256 caran dirêjtir di çavan de dihêle, û ji ber vê yekê dema ekspozasyonê ya wê 256 caran dirêjtir e ji kameraya skankirina xêzê ya wekhev. Demek ekspozasyonê ya wekhev bi kamerayek skankirina deverê dê bibe sedema şepirzebûna tevgerê ya zêde, ku wêneyê bêkêr dike.
Kengê TDI dikare were bikar anîn?
Kamerayên TDI ji bo her serlêdana wênekêşiyê çareseriyek pir baş in ku tê de mijara wênekêşiyê li gorî kamerayê di tevgerê de ye, bi şertê ku tevger li seranserê dîtina kamerayê yekreng be.
Ji ber vê yekê, sepanên wênekirina TDI, ji aliyekî ve, hemî wan skankirina xêzan vedihewîne ku tê de wêneyên 2-alî têne çêkirin, di heman demê de leza mezintir, hesasiyeta kêm-ronahî pir çêtir, kalîteya wêneyê çêtir, an her sêyan di heman demê de tîne. Ji aliyê din ve, gelek teknîkên wênekirinê hene ku kamerayên skankirina deverê bikar tînin ku kamerayên TDI dikarin li wir werin bikar anîn.
Ji bo TDI-ya sCMOS-a hesasiyeta bilind, wênekirina 'tile and dirûn' di mîkroskopiya fluoresansa biyolojîk de dikare bi karanîna skankirina bênavber a qonaxê li şûna tilekirinê were kirin. An jî hemî TDI dikarin ji bo sepanên vekolînê baş bin. Serlêdanek din a girîng ji bo TDI sîtometriya herikîna wênekirinê ye, ku wêneyên fluoresansa hucreyan dema ku ew di kanalek mîkrofluîdîk re derbas dibin têne bidestxistin.
Erênî û Neyînîyên sCMOS TDI
Erênî
● Dema ku li ser mijarek wênekêşiyê dixwîne, dikare wêneyên 2-alî yên bi mezinahiya kêfî bi leza bilind bigire.
● Qonaxên TDI yên pirjimar, dengê kêm, û QE ya bilind dikarin bibin sedema hesasiyetek pir bilindtir ji kamerayên şopandina xêzan.
● Leza xwendinê ya pir bilind dikare were bidestxistin, bo nimûne, heta 510,000Hz (xetên di saniyeyê de), ji bo wêneyek bi firehiya 9,072 pîkselan.
●Ronahîkirin tenê pêdivî ye ku yek-alî be û dibe ku di pîvana duyemîn (skenkirî) de hewceyî rastkirinên zeviya-düz an yên din nebe. Wekî din, demên dirêjtir ên ekspozasyonê li gorî skenkirina xêzê dikarin lerizîna ji ber çavkaniyên ronahiya AC 'nerm' bikin.
● Wêneyên tevgerbar bêyî şêlûbûna tevgerê û bi leza bilind û hesasiyet dikarin werin girtin.
●Skenkirina deverên mezin dikare ji kamerayên skenkirina deverê pir zûtir be.
● Bi nermalava pêşketî an jî sazkirinên tetikandinê, moda 'wek şopandina deverê' dikare ji bo fokus û hevrêzkirinê nihêrînek giştî ya şopandina deverê peyda bike.
Neyînî
● Deng hîn jî ji kamerayên sCMOS yên kevneşopî bilindtir e, ev tê vê wateyê ku sepanên ronahiya pir kêm ji destê wan tê.
● Ji bo senkronîzekirina tevgera mijara wêneyê bi şopandina kamerayê re, sazkirinên pispor ên bi tetikandina pêşkeftî hewce dike, kontrolek pir baş li ser leza tevgerê, an pêşbîniya rast a leza ji bo çalakkirina senkronîzasyonê.
● Wekî teknolojiyeke nû, niha ji bo pêkanîna hardware û nermalavê çareseriyên hindik hene.
sCMOS TDI ya ku dikare ronahiya kêm bikar bîne
Her çend TDI wekî teknîkek wênekirinê ji wênekirina dîjîtal kevintir e, û demek dirêj berê di performansê de ji skankirina xêzan derbas bûbe jî, tenê di çend salên dawî de kamerayên TDI hesasiyeta pêwîst ji bo gihîştina sepanên ronahiya kêm bi dest xistine ku bi gelemperî hesasiyeta asta zanistî hewce dike.kamerayên sCMOS.
'sCMOS TDI' tevgera barkêşan a bi şêweya CCD-ê li seranserê sensorê bi xwendina bi şêweya sCMOS-ê re, bi sensorên bi ronîkirina paşve, re dike yek. Kamerayên TDI yên berê yên li ser bingeha CCD-ê an jî bi tevahî li ser bingeha CMOS-ê* xwendinek pir hêdîtir, jimara pîkselên piçûktir, qonaxên kêmtir, û dengê xwendinê di navbera 30e- û >100e- de hebûn. Berevajî vê, sCMOS TDI yên wekî TucsenKamera sCMOS ya Dhyana 9KTDIDengê xwendinê ya 7.2e- pêşkêş dike, digel karîgeriya kuantumê ya bilindtir bi rêya ronîkirina paşîn, ku karanîna TDI di sepanên asta ronahiyê ya pir kêmtir de ji ya ku berê mimkun bû dihêle.
Di gelek serîlêdanan de, demên dirêjtir ên ekspozasyonê yên ku ji hêla pêvajoya TDI ve têne çalak kirin dikarin zêdebûna dengê xwendinê li gorî kamerayên şopandina deverê yên sCMOS-a bi kalîte bilind bi dengê xwendinê yê nêzîkî 1e- ji telafîkirina wê zêdetir bikin.
Serlêdanên Hevpar ên Kamerayên TDI
Kamerayên TDI di gelek pîşesaziyan de têne dîtin ku rastbûn û leza wan bi heman rengî girîng in:
● Teftîşa wafera nîvconductor
● Testa dîmendera panela dûz (FPD)
● Vekolîna tevnê (kaxez, fîlm, folî, tekstîl)
● Skankirina tîrêjên X di teşhîsa bijîşkî an jî kontrolkirina bagajan de
● Skankirina slayt û plakaya pir-qulî di patolojiya dîjîtal de
● Wênekirina hîperspektral di dûrbînê an çandiniyê de
● Kontrola PCB û elektronîkê di xetên SMT de
Ev serîlêdan ji berevajî, leza û zelaliya zêdebûyî ya ku wênekêşiya TDI di bin sînorkirinên cîhana rastîn de peyda dike sûd werdigirin.
Mînak: Skenkirina Slayt û Plaqeya Pir-Qul
Wekî ku hate gotin, yek ji sepanên bi sozek girîng ji bo kamerayên sCMOS TDI sepanên dirûtinê ne, di nav de skankirina slayt an plakaya pir-qulikî. Skankirina nimûneyên mîkroskopiya floresan an zeviya geş ên mezin bi kamerayên qada 2-alî ve girêdayî ye bi dirûtina toreke wêneyan ku ji tevgerên pirjimar ên qonaxa mîkroskopa XY pêk tên. Her wêne hewce dike ku qonax raweste, rûne, û dûv re ji nû ve dest pê bike, digel her derengketina perdeya gerok. Ji hêla din ve, TDI dikare wêneyan bigire dema ku qonax di tevgerê de ye. Dûv re wêne ji hejmarek piçûk ji 'şîrîtên' dirêj tê çêkirin, ku her yek tevahiya firehiya nimûneyê vedihewîne. Ev dikare potansiyel bibe sedema leza bidestxistina daneyan û rêjeya daneyan di hemî sepanên dirûtinê de, li gorî şert û mercên wênekirinê.
Leza ku qonax dikare pê biçe bi awayekî berevajî bi dema tevahî ya kişandina wêneyê ya kameraya TDI re ye, ji ber vê yekê demên kurt ên kişandinê (1-20ms) di leza kişandina wêneyê de li gorî kamerayên şopandina deverê başbûna herî mezin pêşkêş dikin, ku ev jî dikare bibe sedema rêzek mezinahî an jî kêmbûnek mezintir di dema tevahî ya kişandinê de. Ji bo demên kişandinê yên dirêjtir (mînak > 100ms), şopandina deverê bi gelemperî dikare avantajek demê biparêze.
Nimûneyek wêneyek mîkroskopiya flûoresansê ya pir mezin (2 Gigapixel) ku di tenê deh saniyan de hatiye çêkirin di Wêne 2 de tê nîşandan. Tê payîn ku wêneyek wekhev ku bi kamerayek şopandina deverekê hatiye çêkirin heta çend hûrdeman bidome.
Wêne 2: Wêneyê 2 Gigapixel di 10 saniyan de bi rêya skankirin û dirûtina TDI hatiye çêkirin.
NOT: Wêneyê mezinkirina 10x bi karanîna xalên qelema ronîker a Tucsen Dhyana 9kTDI ku bi mîkroskopiya fluoresansê hatine dîtin, hatiye kişandin. Di 10 saniyan de bi karanîna dema ekspozyonê ya 3.6 ms hatiye kişandin. Pîvanên wêneyê: 30mm x 17mm, 58,000 x 34,160 pîksel.
Senkronîzekirina TDI
Senkronîzekirina kamerayek TDI bi mijara wênekêşanê re (heta çend ji sedî) pir girîng e - nelihevhatina lezê dê bibe sedema bandora 'tevlihevbûna tevgerê'. Ev senkronîzekirin dikare bi du awayan were kirin:
PêşbînîkerLeza kamerayê li gorî zanîna leza tevgera nimûneyê, optîkê (mezinbûnê), û mezinahiya pîkselê kamerayê li gorî leza tevgerê tê mîheng kirin. An jî ceribandin û xeletî.
ÇalakkirîGelek qonaxên mîkroskopê, gantry û alavên din ên ji bo veguhestina mijarên wênekirinê dikarin kodkeran dihewînin ku ji bo mesafeyek tevgerê ya diyarkirî pulsasyonek tetikê dişînin kamerayê. Ev dihêle ku qonax/gantry û kamera bêyî ku leza tevgerê li ber çavan bigirin, di senkronîze de bimînin.
Kamerayên TDI li hember Kamerayên Skenkirina Xetê û Kamerayên Skenkirina Deverî
Li vir e ku TDI çawa bi teknolojiyên wênekêşiyê yên populer ên din re tê berawirdkirin:
| Taybetî | Kamera TDI | Kamera Skenkirina Xetê | Kamera Skenkirina Herêmê |
| Hisê nazik | Gelek Bilind | Medya | Nizm ber bi Navîn |
| Kalîteya Wêneyê (tevger) | Pirrbidilî | Baş | Di leza bilind de nezelal |
| Pêdiviyên Ronahîkirinê | Nizm | Medya | Bilind |
| Lihevhatina Tevgerê | Pir baş (eger senkronîze be) | Baş | Belengaz |
| Baştirîn Ji Bo | Leza bilind, ronahiya kêm | Tiştên ku bi lez diçin | Dîmenên statîk an hêdî |
Dema ku dîmen bi lez dimeşe û asta ronahiyê bi sînor e, TDI hilbijartina eşkere ye. Skenkirina xêzan di hesasiyetê de gavek ber bi jêr ve ye, lê skenkirina deverê ji bo sazkirinên sade an sabît çêtir e.
Hilbijartina Kamera TDI ya Rast
Dema ku hûn kamerayek TDI hildibijêrin, jêrîn bifikirin:
● Hejmara qonaxên TDI: Zêdetir qonaxan SNR zêde dike, lê di heman demê de lêçûn û tevliheviyê jî zêde dike.
● Cureyê sensorê: sCMOS ji ber leza xwe û dengê xwe yê kêm tê tercîhkirin; CCD dibe ku hîn jî ji bo hin pergalên kevn guncaw be.
● Navrû: Lihevhatina bi pergala xwe re misoger bikin—Camera Link, CoaXPress, û 10GigE vebijarkên hevpar in, 100G CoF û 40G CoF wekî trendên nû derketine holê.
● Bersiva spektral: Li gorî hewcedariyên serîlêdanê, di navbera monokrom, rengîn, an jî nêzîkî-înfrared (NIR) de hilbijêrin.
● Vebijarkên senkronîzasyonê: Ji bo hevrêzkirina tevgerê ya çêtir li taybetmendiyên wekî têketinên kodker an piştgiriya tetikê ya derveyî bigerin.
Eger serlêdana we nimûneyên biyolojîkî yên hesas, vekolîna bilez, an jîngehên bi ronahiya kêm ve girêdayî be, sCMOS TDI bi îhtîmaleke mezin guncaw e.
Xelasî
Kamerayên TDI di teknolojiya wênekirinê de, bi taybetî dema ku li ser sensorên sCMOS hatine çêkirin, pêşveçûnek bihêz temsîl dikin. Bi hevberkirina senkronîzasyona tevgerê bi entegrasyona pir-xêzan re, ew ji bo dîmenên dînamîk û kêm-ronahî hesasiyet û zelaliyek bêhempa pêşkêş dikin.
Çi hûn waferan kontrol bikin, slaytan bişopînin, an jî kontrolên bilez bikin, fêmkirina ka TDI çawa dixebite dikare ji we re bibe alîkar ku hûn çareseriya çêtirîn hilbijêrin.kamerayên zanistîji bo pirsgirêkên wênekêşiya we.
Pirsên Pir tên Pirsîn
Ma kamerayên TDI dikarin di moda şopandina deverê de bixebitin?
Kamerayên TDI dikarin wêneyên (pir zirav) 2-alî di moda 'mîna şopandina deverekê' de biafirînin, ku bi rêya hîleya demjimêrkirina sensorê pêk tê. Ev dikare ji bo karên wekî fokus û hevrêzkirinê bikêr be.
Ji bo destpêkirina 'eşkerekirina skankirina deverê', pêşî sensor bi pêşvebirina TDI bi qasî qonaxên kamerayê, bi leztirîn awayî, û dûv re rawestandinê tê 'paqijkirin'. Ev an bi rêya kontrola nermalavê, an jî bi çalakkirina hardware tê bidestxistin, û bi awayekî îdeal di tariyê de tê kirin. Mînakî, kamerayek 256-qonaxî divê bi kêmanî 256 rêzan bixwîne, dûv re raweste. Ev 256 rêzên daneyan têne avêtin.
Dema ku kamera neyê çalakkirin an jî xêz neyên xwendin jî, sensor mîna sensorek şopandina deverekê tevdigere ku wêneyek derdixe holê.
Dema ekspozyonê ya xwestî divê bi kamerayê bêkar derbas bibe, berî ku dîsa kamerayê bi kêmanî bi hejmara qonaxên xwe pêşve bibe, her rêza wêneyê ku nû hatî kişandin bixwîne. Careke din, di rewşa îdeal de ev qonaxa 'xwendinê' divê di tariyê de çêbibe.
Ev teknîk dikare were dubarekirin da ku 'pêşdîtinek zindî' an rêze wêneyên skankirina deverê bi kêmtirîn xirabûn û nezelalbûnê ji operasyona TDI peyda bike.
Tucsen Photonics Co., Ltd. Hemû maf parastî ne. Dema îqtibaskirinê, ji kerema xwe çavkaniyê destnîşan bikin:www.tucsen.com
