23/01/27В камерах Dhyana 401D и FL20-BW используется схема синхронизации с оптопарой, которая широко используется в промышленности для изоляции точной электроники камеры от любых внешних электрических скачков и помех. Требования к схемам синхронизации с оптопарой несколько отличаются от требований стандарта TTL, используемого в других камерах.
Сама оптопара представляет собой твердотельный компонент, состоящий из светодиода (LED) и фоточувствительного транзистора, который действует как переключатель. Когда камера выдает сигнал запуска, светодиод посылает небольшой импульс света на светочувствительный транзистор, который затем пропускает через себя ток. При этом обе цепи остаются полностью изолированными друг от друга, что означает, что камера защищена от любых электрических помех со стороны внешнего устройства. Аналогично, входные триггеры активируют оптопары для передачи сигналов в камеру.
ПримерНастройка запуска для схем запуска с оптопарной развязкой. Пунктирная синяя рамка показывает оборудование, внешнее по отношению к камере. Линия с надписью «TRIGGER OUT» — это вывод Trigger Out камеры. Вся эта схема повторяется в случае нескольких выводов Trigger Out. Источник напряжения VCC2 и резистор R3 добавляются пользователем.
В отличие от триггеров TTL, где выходной разъем триггера камеры может напрямую управлять напряжением, передаваемым по кабелю триггера, например, передавая сигнал высокого уровня 5 В на внешнее устройство, схемы с оптопарной развязкой действуют скорее как переключатель, просто управляя замыканием цепи. Напряжение в этой цепи должно быть установлено (также известно как «подтянуто») извне через резистор. Наконец, для создания замкнутой цепи триггерная схема должна быть подключена к заземлению — у камеры есть контакт «заземление триггера», показанный в разделе «Схемы расположения выводов» ниже, который должен быть подключен к электрическому заземлению.
Как показано на схеме выше, необходимо добавить источник напряжения VCC2 и резистор R3. Рекомендуемое напряжение составляет 5–24 В, в зависимости от напряжения, ожидаемого триггером, подключенным к внешнему устройству, хотя для большинства устройств это может быть 5 В. Резистор R3 определяет ток, протекающий в цепи, и рекомендуемое сопротивление составляет 1 кОм.
Настройка триггерного выхода
Когда камера хочет выдать сигнал триггера, цепь оптопары замыкается, и ток может течь, а внешнее устройство регистрирует изменение напряжения.
Обратите внимание, что для использования нескольких выходных контактов триггера вам понадобятся отдельные схемы с собственным источником напряжения и резистором.
Подводя итог, вам необходимо:
1. Выходной контакт триггера камеры, которую вы используете, необходимо подключить к входному порту триггера внешнего устройства.
2. Параллельно выводу Trigger Out необходимо также подключить резистор R3, а последовательно с ним — источник напряжения VCC2, как показано на схеме.
3. Значение VCC2 следует установить на требуемое напряжение срабатывания вашего устройства, обычно 5 В, хотя камера поддерживает диапазон 5–24 В.
4. Рекомендуемое значение R3 — 1 кОм.
5. Контакт заземления триггера камеры должен быть подключен к заземлению.
6. Эту схему следует повторить для каждого используемого триггерного выхода.
7. Теперь ваша трасса готова к запуску!
Настройка триггерного входа
Настройка входа Trigger In идентична настройке выхода Trigger Out: подключите вход Trigger In камеры к выходу внешнего устройства и источнику напряжения, а контакт заземления — к заземлению. Убедитесь, что входное напряжение внешнего подтягивающего резистора находится в диапазоне 5–24 В.
Схемы расположения выводов и триггерного кабеля
Ниже приведены схемы расположения контактов для FL20BW (слева) и Dhyana 401D (справа). Эти камеры используют кабель Hirose для лёгкого доступа к каждому контакту. Ниже представлена таблица функций каждого контакта, которая одинакова для обеих камер.
Схемы расположения контактов триггера для FL20BW (слева) и Dhyana 401D (справа). Обратите внимание на расположение разъёмов USB и питания, чтобы убедиться, что камера правильно ориентирована для определения номеров контактов.
| Штифт на разъеме Hirose | Имя пин-кода | Объяснение |
| 1 | ТРИ_ИН | Сигнал Trigger In для управления временем захвата камеры |
| 2 | TRI_GND ТРИ | Заземляющий контакт. Для работы триггеров он должен быть подключен к электрическому заземлению. |
| 3 | NC | Не подключено – нет функции |
| 4 | TRI_OUT0 | Trigger Out — сигналы начала экспозиции |
| 5 | TRI_OUT1 | Trigger Out – сигналы окончания считывания |
| 6 | NC | Не подключено – нет функции |
Убедитесь, что ваша схема запуска настроена так, как описано в разделе «Введение в настройку запуска…» выше, включая источник напряжения, резистор и заземляющий кабель, подключенный к электрическому заземлению, и вы должны быть готовы настроить нужные режимы запуска в программном обеспечении.
Режимы и настройки триггера
Когда камера работает в режиме «Аппаратного триггера», получение кадров будет инициироваться сигналами на кабеле Trigger In.
В вашем программном пакете есть несколько настроек, которые можно оптимизировать и выбрать для вашего приложения. На снимке экрана ниже показано, как эти настройки выглядят в программе Mosaic от Tucsen.
Настройка аппаратного триггера
Для FL20BW и Dhyana 401D работают только режимы «Выкл.» и «Стандартный».
Выключенный: В этом режиме камера игнорирует внешние сигналы и работает на полной скорости по внутреннему таймеру.
Стандартный: В этом режиме для каждого кадра, снимаемого камерой, требуется внешний сигнал запуска. Настройки «Экспозиция» и «Граница» определяют характер и поведение этого сигнала и процесса съёмки.
Настройка экспозиции
Длительность экспозиции камеры может контролироваться программно или внешним оборудованием, изменяя длительность сигнала срабатывания. Экспозиция имеет два режима настройки:
Рассчитано по времени:Экспозиция камеры устанавливается программным обеспечением.
Диаграмма, демонстрирующая поведение синхронизации в режиме синхронизации по времени с использованием режима синхронизации по нарастающему фронту. Начало каждой экспозиции синхронизировано с нарастающим фронтом внешнего импульса синхронизации, а время экспозиции задаётся программно. Жёлтые фигуры представляют экспозицию камеры. 0H, 1H, 2H… представляют каждую горизонтальную строку камеры с задержкой между строками, обусловленной скользящим затвором КМОП-камеры.
Ширина: Длительность высокого сигнала (в режиме нарастающего фронта) или низкого сигнала (в режиме спада фронта) используется для определения длительности экспозиции камеры. Этот режим также иногда называют триггером уровня (Level) или выдержки (Bulb).
Диаграмма, демонстрирующая поведение режима синхронизации по ширине и по переднему фронту. Начало каждой экспозиции синхронизировано с передним фронтом внешнего триггерного импульса, а время экспозиции определяется длительностью высокого сигнала.
Установка кромки
Для этой настройки существует два варианта в зависимости от конфигурации вашего оборудования:
Подъем: захват камерой сигнала запускается нарастающим фронтом сигнала от низкого к высокому.
Падение:Захват камерой происходит по заднему фронту сигнала от высокого к низкому.
Настройка задержки
Можно добавить задержку между моментом получения сигнала срабатывания и началом экспозиции камеры. Задержку можно задать в диапазоне от 0 до 10 с, значение по умолчанию — 0 с.
Примечание о времени срабатывания триггера: убедитесь, что триггеры не пропущены
В каждом режиме интервал между срабатываниями (задаваемый суммой длительностей высокого и низкого сигналов) должен быть достаточно большим, чтобы камера снова была готова к съёмке. В противном случае, сигналы, отправленные до того, как камера снова будет готова к съёмке, будут игнорироваться.
Время, необходимое камере для подготовки к приему сигнала, немного отличается для FL-20BW и Dhyana 401D.
FL- 20BW: Минимальная задержка между срабатываниями определяется временем экспозиции.плюсвремя считывания кадра. То есть, по окончании экспозиции кадр должен быть считан, прежде чем будет получен новый сигнал запуска.
Дхьяна 401D: Минимальная задержка между срабатываниями определяется либо временем экспозиции, либо временем считывания кадра, в зависимости от того, какое из этих значений больше. То есть, получение следующего кадра и считывание предыдущего могут перекрываться во времени, то есть сигнал может быть получен до окончания считывания предыдущего кадра.
Временная диаграмма, показывающая минимальный интервал между срабатываниями FL20-BW в (1) режиме экспозиции по ширине и (2) режиме экспозиции по времени с запуском по нарастающему фронту. В (1) длительность сигнала низкого уровня должна быть равна или превышать время считывания камеры. В (2) длительность сигнала высокого уровня плюс длительность сигнала низкого уровня (т.е. время повторения/период сигнала) должна быть больше времени экспозиции плюс времени считывания.
Режимы и настройки триггерного выхода
После настройки схемы триггера, как указано выше в разделе «Настройка выхода триггера», вы готовы настроить камеру для отправки сигналов триггера в соответствии с вашими требованиями.
Выходные порты триггера
Камера оснащена двумя портами Trigger Out, Port1 и Port2, каждый из которых имеет свой собственный контакт Trigger Out (TRIG.OUT0 и TRIG.OUT1 соответственно). Каждый из них может работать независимо и подключаться к разным внешним устройствам.
Trigger Out Kind
Диаграмма, демонстрирующая влияние различных настроек «Trigger Out: Kind» (Выход триггера: Вид), в данном случае для Edge: Rising. Триггер «Exposure Start» переходит в высокий уровень, когда начинается экспонирование первой строки. Триггер «Readout End» переходит в высокий уровень, когда заканчивается считывание последней строки.
Существует два варианта того, какую фазу работы камеры должен отображать выходной сигнал триггера:
Начало экспозицииподаёт сигнал запуска (от низкого уровня к высокому в случае триггеров «по переднему фронту») в момент начала экспозиции первой строки кадра. Длительность сигнала запуска определяется настройкой «Ширина».
Конец считыванияУказывает, когда камера завершает считывание последней строки. Длительность сигнала триггера определяется настройкой «Ширина».
Триггерный край
Это определяет полярность триггера:
Подъём:Нарастающий фронт (от низкого до высокого напряжения) используется для индикации событий
Падение:Задний фронт (от высокого до низкого напряжения) используется для индикации событий
Задерживать
В время срабатывания триггера можно добавить настраиваемую задержку, которая задержит все сигналы событий Trigger Out на указанное время от 0 до 10 с. По умолчанию задержка равна 0 с.
Ширина триггера
Это определяет длительность сигнала триггера, используемого для индикации событий. Длительность по умолчанию составляет 5 мс, но её можно настроить в диапазоне от 1 мкс до 10 с.
