25/07/29Биолюминесценцийн өндөр дамжуулалттай дүрслэл, үйлдвэрлэлийн өндөр хурдны бага гэрлийг илрүүлэх салбарт дүрслэлийн хурд ба мэдрэмжийн оновчтой тэнцвэрт байдалд хүрэх нь технологийн дэвшлийг хязгаарлаж буй гол бэрхшээл байсаар ирсэн. Уламжлалт шугаман эсвэл талбайн массив дүрслэлийн шийдлүүд нь ихэвчлэн хэцүү тохироотой тулгардаг тул илрүүлэх үр ашиг болон системийн гүйцэтгэлийг хадгалахад бэрхшээлтэй байдаг. Үүний үр дүнд аж үйлдвэрийн шинэчлэлт ихээхэн хязгаарлагдмал болсон.
Арын гэрэлтүүлэгтэй TDI-sCMOS технологийг нэвтрүүлснээр эдгээр хязгаарлалтыг шийдэж эхэлж байна. Энэхүү шинэлэг технологи нь гэрэл багатай нөхцөлд өндөр хурдны дүрслэлийн физик хязгаарлалтыг шийдвэрлэхээс гадна амьдралын шинжлэх ухаанаас гадна хагас дамжуулагчийн хяналт, нарийн үйлдвэрлэл зэрэг дэвшилтэт үйлдвэрлэлийн салбарт хэрэглээгээ өргөжүүлдэг. Эдгээр бүтээн байгуулалтыг хийснээр TDI-sCMOS нь орчин үеийн үйлдвэрлэлийн дүрслэлийн хэрэглээнд улам бүр хамааралтай болж байна.
Энэ нийтлэлд TDI дүрслэлийн үндсэн зарчмуудыг тодорхойлж, түүний хувьслыг ажиглаж, үйлдвэрлэлийн систем дэх өсөн нэмэгдэж буй үүргийг авч үзэх болно.
TDI-ийн зарчмуудыг ойлгох нь: Динамик дүрслэлийн нээлт
Time Delay Integration (TDI) нь шугаман скан хийх зарчимд суурилсан зураг авах технологи бөгөөд хоёр чухал техникийн шинж чанарыг санал болгодог.
Синхрон динамик олж авах
"Зогс-зохих-хөдөлгөөн" горимоор ажилладаг уламжлалт камеруудаас ялгаатай нь TDI мэдрэгч нь хөдөлгөөнтэй байх үед дүрсийг тасралтгүй ил гаргадаг. Дээж нь харах талбарт шилжих үед TDI мэдрэгч нь пикселийн баганын хөдөлгөөнийг объектын хурдтай синхрончилдог. Энэхүү синхрончлол нь нэг объектын цаг хугацааны явцад тасралтгүй өртөх, динамик цэнэгийн хуримтлал үүсгэх боломжийг олгож, өндөр хурдтай ч гэсэн үр дүнтэй дүрслэл хийх боломжийг олгодог.
TDI дүрслэлийн үзүүлэн: Зохицуулсан дээжийн хөдөлгөөн ба цэнэгийн интеграци
Домэйн хуримтлалыг цэнэглэ
Пикселийн багана бүр нь ирж буй гэрлийг цахилгаан цэнэг болгон хувиргадаг бөгөөд дараа нь дээж авах уншлагын олон үе шатанд боловсруулагддаг. Энэхүү тасралтгүй хуримтлуулах үйл явц нь сул дохиог N-ийн хүчин зүйлээр үр дүнтэй сайжруулж, N нь интеграцийн түвшний тоог илэрхийлж, хязгаарлагдмал гэрэлтүүлгийн нөхцөлд дохио-дуу чимээний харьцааг (SNR) сайжруулдаг.
Төрөл бүрийн TDI үе шатууд дахь зургийн чанарын зураглал
TDI технологийн хувьсал: CCD-ээс арын гэрэлтүүлэгтэй sCMOS хүртэл
TDI мэдрэгчийг анх CCD эсвэл урд талын гэрэлтүүлэгтэй CMOS платформ дээр суурилуулсан боловч хурдан, бага гэрэлтэй дүрслэлд ашиглах үед хоёр архитектурт хязгаарлалт байсан.
TDI-CCD
Арын гэрэлтүүлэгтэй TDI-CCD мэдрэгч нь квант үр ашгийг (QE) 90% -д хүргэх боломжтой. Гэсэн хэдий ч тэдгээрийн цуваа унших архитектур нь дүрсний хурдыг хязгаарладаг - шугамын давтамж нь ихэвчлэн 100 кГц-ээс бага байдаг ба 2К нягтралтай мэдрэгчүүд 50 кГц орчим ажилладаг.
Урд талын гэрэлтүүлэгтэй TDI-CMOS
Урд талын гэрэлтүүлэгтэй TDI-CMOS мэдрэгч нь илүү хурдан унших хурдыг санал болгодог бөгөөд 8К нарийвчлалтай шугамын давтамж 400 кГц хүртэл байдаг. Гэсэн хэдий ч бүтцийн хүчин зүйлүүд нь тэдний QE-ийг хязгаарладаг, ялангуяа богино долгионы мужид ихэвчлэн 60% -иас бага байдаг.
2020 онд Tucsen's худалдаанд гарснаар мэдэгдэхүйц дэвшил гарсанDhyana 9KTDI sCMOS камер, арын гэрэлтүүлэгтэй TDI-sCMOS камер. Энэ нь өндөр мэдрэгчийг өндөр хурдны TDI гүйцэтгэлтэй хослуулах томоохон үсрэлтийг харуулж байна:
-
Квантын үр ашиг: 82% оргил QE— ердийн урд талын гэрэлтүүлэгтэй TDI-CMOS мэдрэгчээс ойролцоогоор 40%-иар өндөр бөгөөд энэ нь гэрэл багатай зураг авахад тохиромжтой.
-
Шугамын хурд: 9К нягтралтай 510 кГц, секундэд 4.59 гигапикселийн өгөгдөл дамжуулах чадвартай.
Энэ технологийг анх удаа өндөр хурдтай флюресцент сканнерд ашигласан бөгөөд камер нь системийн оновчтой нөхцөлд 10.1 секундын дотор 30 мм × 17 мм хэмжээтэй флюресцент дээжийн 2 гигапикселийн зургийг авч, ердийн талбайн сканнерын системээс дүрсний хурд болон нарийвчлалын мэдэгдэхүйц өсөлтийг харуулсан.
Зураг: Zaber MVR моторт тайзтай Dhyana 9KTDI
Зорилго: 10X Авах хугацаа: 10.1с өртөх хугацаа: 3.6мс
Зургийн хэмжээ: 30мм x 17мм 58,000 x 34,160 пиксел
TDI технологийн гол давуу талууд
Өндөр мэдрэмжтэй
TDI мэдрэгч нь олон удаагийн өртөлтийн үед дохиог хуримтлуулж, бага гэрлийн гүйцэтгэлийг сайжруулдаг. Арын гэрэлтүүлэгтэй TDI-sCMOS мэдрэгчийн тусламжтайгаар 80%-иас дээш квантын үр ашигт хүрэх боломжтой бөгөөд энэ нь флюресценцийн дүрслэл, харанхуй талбайн шалгалт зэрэг хүнд хэцүү ажлуудыг дэмждэг.
Өндөр хурдны гүйцэтгэл
TDI мэдрэгчүүд нь хурдан хөдөлж буй объектуудыг маш сайн тод дүрслэн авах өндөр хүчин чадалтай дүрслэлд зориулагдсан. Пикселийн уншилтыг объектын хөдөлгөөнтэй синхрончилсноор TDI хөдөлгөөн бүдгэрүүлэхийг бараг арилгаж, конвейер дээр суурилсан шалгалт, бодит цагийн сканнер болон бусад өндөр хурдтай хувилбаруудыг дэмждэг.
Сайжруулсан дохио ба дуу чимээний харьцаа (SNR)
TDI мэдрэгч нь олон үе шатанд дохиог нэгтгэснээр биологийн дээж дэх гэрэл цайруулах эрсдлийг бууруулж, эмзэг материал дахь дулааны даралтыг бууруулж, гэрэлтүүлэг багатай өндөр чанартай зураг гаргаж чадна.
Орчны хөндлөнгийн нөлөөнд өртөмтгий байдлыг бууруулсан
Талбайн сканнерийн системээс ялгаатай нь TDI мэдрэгчүүд нь синхрончлогдсон шугаман нөлөөллөөс болж орчны гэрэл эсвэл тусгалд бага өртдөг тул үйлдвэрлэлийн нарийн төвөгтэй орчинд илүү бат бөх байдаг.
Хэрэглээний жишээ: Өргөст цаасны үзлэг
Хагас дамжуулагчийн салбарт талбайн сканнерийн sCMOS камерыг хурд, мэдрэмжийн улмаас бага гэрлийг илрүүлэхэд ашигладаг байсан. Гэсэн хэдий ч эдгээр системүүд нь сул талуудтай байж болно:
-
Хязгаарлагдмал харах талбар: Олон фрэймүүдийг хооронд нь оёх шаардлагатай бөгөөд ингэснээр цаг хугацаа шаардсан процессууд үүсдэг.
-
Удаан скан хийх: Скан хийх бүр нь дараагийн зургийг авахын өмнө үе шат тогтохыг хүлээх шаардлагатай.
-
Оёдлын эд өлгийн зүйлс: Зургийн цоорхой ба зөрчил нь сканнерын чанарт нөлөөлдөг.
TDI дүрслэл нь дараах сорилтуудыг шийдвэрлэхэд тусалдаг:
-
Тасралтгүй сканнердах: TDI нь хүрээний оёдолгүйгээр том хэмжээтэй, тасралтгүй сканнердах боломжийг олгодог.
-
Илүү хурдан олж авах: Шугамын өндөр хурд (1 МГц хүртэл) нь зураг авалтын хоорондох саатлыг арилгадаг.
-
Сайжруулсан зургийн жигд байдал: TDI-ийн шугаман скан хийх арга нь хэтийн төлөвийн гажуудлыг багасгаж, бүх сканнерын геометрийн нарийвчлалыг баталгаажуулдаг.
TDI VS талбайн сканнер
Дүрслэл: TDI нь илүү тасралтгүй, жигд олж авах үйл явцыг идэвхжүүлдэг
Tucsen-ийн Gemini 8KTDI sCMOS камер нь хэт ягаан туяаг гүн гүнзгий шалгахад үр дүнтэй болсон. Tucsen-ийн дотоод туршилтын дагуу камер нь 266 нм-д 63.9% QE-д хүрч, чипний температурын тогтвортой байдлыг 0°C-д удаан хугацаагаар хадгалдаг нь хэт ягаан туяанд мэдрэмтгий хэрэглээнд чухал ач холбогдолтой юм.
Өргөтгөсөн хэрэглээ: Мэргэшсэн дүрслэлээс системийн интеграцчлал хүртэл
TDI нь зөвхөн niche програмууд эсвэл жишиг тестээр хязгаарлагдахаа больсон. Аж үйлдвэрийн системд практик интеграцчлалд анхаарлаа хандуулсан.
Tucsen-ийн Gemini TDI цуврал нь хоёр төрлийн шийдлийг санал болгодог.
1. Тэргүүлэгч загварууд: Урд талын хавтанцар шалгах, хэт ягаан туяаны гэмтэл илрүүлэх зэрэг дэвшилтэт хэрэглээнд зориулагдсан. Эдгээр загварууд нь өндөр мэдрэмж, тогтвортой байдал, дамжуулах чадварыг чухалчилдаг.
2. Компакт хувилбарууд: Бага оврын, агаар хөргөлттэй, бага чадалтай - суулгагдсан системд илүү тохиромжтой. Эдгээр загварууд нь CXP (CoaXPress) өндөр хурдны интерфэйсийг хялбаршуулсан интеграцид багтаасан болно.
Амьдралын шинжлэх ухаан дахь өндөр хүчин чадалтай дүрслэлээс эхлээд нарийн хагас дамжуулагчийн үзлэг хүртэл арын гэрэлтүүлэгтэй TDI-sCMOS нь дүрслэлийн ажлын урсгалыг сайжруулахад улам чухал үүрэг гүйцэтгэж байна.
Түгээмэл асуултууд
А1: TDI хэрхэн ажилладаг вэ?
TDI нь пикселийн эгнээ хоорондын цэнэгийн дамжуулалтыг объектын хөдөлгөөнтэй синхрончилдог. Объект хөдөлж байх үед мөр бүр өөр нэг өртөлтийг хуримтлуулж, ялангуяа гэрэл багатай, өндөр хурдтай програмуудад мэдрэмжийг нэмэгдүүлдэг.
Q2: TDI технологийг хаана ашиглаж болох вэ?
TDI нь хагас дамжуулагчийн үзлэг, флюресценцийн сканнер, ПХБ-ийн шалгалт болон хөдөлгөөн бүдгэрч, гэрэлтүүлэг багатай байдаг өндөр нарийвчлалтай, өндөр хурдны дүрслэлийн бусад хэрэглээнд тохиромжтой.
Асуулт 3: Үйлдвэрлэлийн зориулалттай TDI камер сонгохдоо юуг анхаарах ёстой вэ?
TDI камерыг сонгохдоо шугамын хурд, квантын үр ашиг, нарийвчлал, спектрийн хариу үйлдэл (ялангуяа хэт ягаан туяа эсвэл NIR хэрэглээнд), дулааны тогтвортой байдал зэрэг чухал хүчин зүйлүүд орно.
Шугамын ханшийг хэрхэн тооцоолох талаар дэлгэрэнгүй тайлбарыг манай нийтлэлээс үзнэ үү.
TDI цуврал – Камерын шугамын давтамжийг хэрхэн тооцоолох
Tucsen Photonics Co., Ltd. Бүх эрх хуулиар хамгаалагдсан. Иш татахдаа эх сурвалжийг хүлээн зөвшөөрнө үү:www.tucsen.com
