12） ベローズ拡大光学装置（Bellows Optics）モデルAN-BLOP1　（2008.03.19）

　標準的なベローズアタッチメントを計測カメラに取り付けて、操作性、堅牢性を保つようにカメラプレートを装備させた装置です。

ベローズアタッチメントを装着した拡大撮影では、カメラとレンズをしっかりと固定させ、任意にスライドさせて拡大撮影する必要があります。

　本システムでは、ベローズアタッチメントに加え以下のパーツを用意しています。

1.　メインレンズ　　---　Nikkorレンズ（焦点距離の長いレンズの方が作動距離が長い。拡大率は焦点距離の短いレンズの方が有利）

2.　ベローズアタッチメント　　---　蛇腹式光学系伸張装置、及び計測カメラへの取付ステー

　　　　　　　　（接写リングよりもレンズを長く繰り出せるので拡大率が上がる。）

3.　カメラプレート　　---　計測カメラと望遠レンズをサポートするプレート。

4.　接写リングセット　　---　ベローズの伸張に加えてレンズをより繰り出すことが可能。

5.　ラボジャッキ　　---　カメラと光学系を高さ方向に微動調整するもの。

6.　光学レール　　---　カメラと光学系を被写体に近づけるもの。

7.　レールキャリア　　---　カメラと光学系を載せて光学レール上をスライドさせるもの。

8.　三脚取付プレート　---　装置を大型三脚に取り付けるプレート（1/4-20UNC、3/8-16UNCのカメラネジ装備）

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7） マイクロシュリーレン光学装置（Micro Schlieren Lens Optics）モデルAN-MS0524　（2007.04.109）　-　光学関連製品　

　本装置は、シュリーレン光学系を使って微小物体を拡大してシュリーレン撮影するための光学装置です。

本装置を用いると、4mm程度の被写体をカメラの撮像素子上いっぱいに拡大してシュリーレン撮影を行うことができます。

本装置の応用としては、キャビテーションの微細構造の解明、火炎核の生成過程、細流管の流れの可視化、乱流のミクロ構造の解明などがあります。

本装置は、別途シュリーレン装置が必要です。シュリーレン撮影には以下の構成品が必要です。

　

　　1.　点光源（シュリーレン光源）（精度のよい点光源が望ましい。）

　　2.　第1コリメータレンズ（口径100mm以上のもの。凸型、凹型問わず。）

　　3.　被写体（φ4〜φ8mm程度）

　　4.　架台（シュリーレン光学装置の光軸を合わせるもの）

　　5.　計測カメラ（電子シャッタカメラ、デジタルカメラ、高速度カメラ、など）

　

本装置は、右の写真に示すように以下の構成品で成り立っています。

　

　　6.　第2コリメータレンズ（有効口径φ28mm）

　　7.　ナイフエッジ（4種類のナイフエッジ、微調整機構付）

　　8.　マスターレンズ（中遠レンズ）

　　9.　微調整架台（Z、X、Y、回転、傾斜機構）

　　10.　カメラ取り付けプレート（カメラネジ付）

　　11.　レンズフィルタ（NDフィルタ、PLフィルタ）（オプション）

　

従って、お手持ちにシュリーレン光学装置があれば、それと組み合わせてお使いいただけます。

　

　

【仕様】

　　・レンズ先端から被写体までの距離：　50mm

　　・撮影倍率：　2倍〜4倍　（オプションで8倍まで可能）

　　・被写体サイズ：　4mm x 4mm 〜 8mm x 8mm

　　　　　　　　　　　（16mm x 16mmCCD撮像素子カメラ使用時）

　　　　　　　　　　　2.2mm x 1.65mm 〜　4.4mm ｘ 3.3mm

　　　　　　　　　　　（2/3型CCD撮像素子カメラ使用時）

　　・想定分解能：　10um 〜 20um

　　・光軸高さ：　200mm　〜　280mm

　　・X軸・Y軸微調整機構：粗ストローク +/-50mm、微動ストローク +/-3mm

　　・回転（水平方向）機構：粗調整360°、微調整 +/-5°

　　・傾斜機構：　α角、β角　+/-2°

　　・ナイフエッジ：3軸微動機構付　ピンホールφ1、φ2、φ3、開口5x8

　　・レンズマウント：　ニコンFマウント、及びCマウント

　　・架台取り付け：　カメラネジ（1/4"-20UNC、3/8"-16UNC）、及び 4-M4キャップボルト用ザグリ穴（50x50）

　

　　　概略価格：　￥980,000

　

　

　

　

　

　　

　

　

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8） 8ch信号アッティネータ　（2007.04.10）　-　電子機器関連製品　

　アナログ信号を1/4に減ずる信号処理ボックスです。

アナログ信号をDAQ（データ集録装置）に入れる時、多くのDAQは±10Vまでの信号しか受け付けません。シーケンシャル装置（組立ロボットなどの制御信号）などは+24V信号を使っていることがあり、こうした信号をそのままDAQに入れると装置を壊してしまうおそれがあります。12Vバッテリーや、24Vバッテリを使った電気機器の電圧モニタリングをDAQで行う際にも、電圧を減ずる装置が必要です。

本装置は、10V以上の出力を持つ電気信号を約1/4.34に減じてDAQに出力するためのものです。入力及び出力が8チャンネルありますので、多くのDAQに接続することができます。

　

　

　

　

　

【仕様】

　　・入力チャンネル：　8チャンネル

　　・入力コネクタ：　BNC

　　・許容入力電圧：　43V（これは、DAQの許容入力電圧が10Vにより規定）

　　・入力インピーダンス：　4.3kΩ

　　　　　　　　　　　　　　外部からの信号は、例えば24Vの時、24V/4.3kΩ = 5.6mA の電流を消費します。

　　・出力チャンネル：　8チャンネル

　　・出力コネクタ：　BNC

　　・出力インピーダンス：　1kΩ

　　・寸法：　100W x 40H x （170+24）D　（mm）

　　・電源：　必要なし

　　・ケーブル：　BNCケーブル（オプション）

　

　　　金額：　￥90,000.-

　

　

　

　

　

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9）X線CCDカメラ　（2007.04.10）　-　精密機器関連製品　

　X線画像を撮影する高感度カメラです。

高感度カメラの前面にX線シンチレータを配置し、これをリレー光学系によってCCD撮像素子に導きます。

　

　

　

　

　

　X線CCDカメラシステムのシステム図を上に示します。これは以下のコンポーネントで構成されています。

　

　　1.　高感度CCDカメラ　-　X線画像が微弱なので高感度カメラを使います。電子冷却による電子シャッタ式CCDカメラ

　　　　　　　　　　　　　　であるため、100usの短時間露光から10分程度の長時間露光が可能です。

　　2.　X線シンチレータ　-　X線を可視光に変換するプレートです。ヨウ化セシウム（CsI）で作られファイバープレート処理されています。

　　3.　縮小光学系　-　50mmx50mmのシンチレータ上にできたX線可視像をCCD撮像面に投影させる光学系（レンズ）です。

　　　　　　　　　　　　離れた位置からフォーカス調整できるリモートフォーカス機能がついています。

　　　　　　　　　　　　X線が強くてシンチレータで変換できなかった光線がCCD面を直撃する危険がある場合は、

　　　　　　　　　　　　可視光をプリズムで90°曲げるオプションもあります。　　　　　　　　　　　

　　4.　キャピラリプレート　-　入射するX線光束を整えたいときに、シンチレータの前部に密着設置します。

　　5.　可視光ピントグラス　-　カメラと3の縮小光学系レンズを可視光でフォーカス調整を行うときに用いるピントグラスです。

　　　　　　　　　　　　　　　　シンチレータとキャピラリプレートは、ホルダで一体化になっていて、可視光ピントグラスを

　　　　　　　　　　　　　　　　使う場合は、ホルダ毎交換して使います。

　　6.　カメラ位置調整機構　-　X線光束にカメラが合うように微調整する機構です。

　　7.　制御パソコン　-　カメラを操作しX線画像を取り込むものです。

　　8.　画像処理ソフト　-　得られたX線画像の濃淡を画像処理するためのものです。

　

　

【仕様】

■　高感度CCDカメラ

　・モデル：　カナダQ-Imaging社　Rolera-XR

　　　　　　　高感度冷却型CCD カメラ。画素が大きくて電子冷却をしているために

　　　　　　　感度が高くて画質が良い。

　・ CCD 画素サイズ：　13.7um　x　13.7um

　・ 画素数：　696画素x520画素

　・ 撮像素子サイズ：　9.5mm　x　7.1mm

　・ ゲイン：　感度アップ機能（x1〜x45）、画質は若干悪くなるが感度が45倍までアップ。

　・ 出力階調：　12ビット（4096階調）

　・ 冷却方式：　電子冷却

　・ 操作：　制御パソコン上でリアルタイム画像がモニタされ、それを見ながら

　　　　　　マウスにより画像キャプチャ。

　　　　　　キャプチャした画像は、12ビットもしくは8ビットTIFF にてパソコンに保存。

　

　　　　　　カメラは、上記のカメラより2桁以上感度の良いRolera-MGi

　　　　　　があります。

　　　　　　このカメラは、素子にEMCCD素子を使っているため、高画質を維持して

　　　　　　イメージインテンシファイアに迫る高感度を実現しています。

　・画素数：　512画素 x512画素

　・ピクセルサイズ：　16um x 16um

　・飽和電荷容量：　240,000 e-

　・ダークカレント：　0.5 e-/pixel/s

　・冷却：　ペルチェによる3段冷却　-25℃

　・出力階調：　14ビット（16,384階調）

　

■　X線シンチレータ

　・モデル：　浜松FOS（ファイバーオプティクスシンチレータ）J6677

　　　　　　　蛍光X線を可視光に変換するプレート。ホルダー付き

　・蛍光材料：　CsI（沃化セシウム）

　・エネルギー感度：　15keV〜65keV

　　　　　　　　　　（7keV〜30keVについては、アモルファスカーボンプレートのCsIをお奨めします）

　・ サイズ：　50mmx50mm

　・ 厚さ：　3mm

　・ 出力面：　ファイバーオプティクス処理（X線吸収層付）

　

■　 縮小光学系

　　X線シンチレータで得られる変換可視光像をCCD素子面に結像するための光学レンズ。

　　シンチレータ50mmx50mmを、カメラの撮像素子9.5mmx7.1mmに適応するように、

　　縮小倍率 M=1/7.2、M=1/4.8を満足できる光学系。

　　また、この光学系は、リモート制御でピント調整が可能。

　　簡便を計るために、およそのフォーカス調整を可視光で行うことも可能。

　

■　キャピラリープレート

　・モデル：　浜松J5022-19

　　　　　　　シンチレータに入射する蛍光X線を誘導し平行放射光のみをシンチレータに入れるもの。

　　　　　　　X線シンチレータに密着して使用。必要に応じて取り外し可能。

　　　　　　　低いX線エネルギー応用に有効。

　・ 外形：　60x60

　・ 厚さ：　1.0mm

　・ キャピラリー穴径：　φ20um

　

■　可視光ピントグラス

　　カメラと縮小光学系が、所定の倍率とフォーカスが満足しているかを

　　可視光で事前に確認するためのもの。

　　X 線シンチレータの出力面と同一面にレティクルを持つピントグラスを配して調整を行う。

　　調整後、X線シンチレータに交換して実際の蛍光X線撮影を行う。

　

■　制御パソコン

　　CCDカメラを遠隔にて操作し画像を取得するためのもの。

　　得られた画像を解析しレポートを作成するのにも使用。

　・ モデル：　Dell　Inspiron　ノートパソコン

　・ OS：　Windows XP　Professional

　・ ディスプレーサイズ：　14.1型、1280画素x800画素

　・ CPU:　Intel CoreDuo 1.6GHz

　・ ハードディスク容量：　80GB

　・ RAM：　1024MB

　

■　画像解析ソフト　　Roper Scientific社 Image Pro Plus

　　科学分野の画像処理で一番よく使われている汎用画像処理ソフトウェア。

　　12ビットTIFFを呼び出すことができ、4096階調の画像処理が可能。

　　エッジエンハンス、微分処理を始め、位置計測、角度計測などが可能。

　　　　　　　　　　　　　　　

　　価格：　￥5,500,000〜（カメラ Rolera-XR 使用時）

　

　

　

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15）画像分光装置　モデルAN-IMC-SD　（2009.04.16）　-　精密機器関連製品

　

　本装置は、自発光対象物から発する特定の波長のみを取り出して、画像分布を得る装置です｡

一般的に、希望する波長を選択して、画像を取得する簡単な方法は、カメラレンズの前にバンドパスフィルターを装着する方法があります｡しかし、バンドパスフィルタは、透過する波長巾が10数nm程度と広く、裾部（10%程度の透過率の部位）では、20nm程度にわたって透過してしまいます｡プラズマ発光現象では、強烈な光が対象物から放射されるので、バンドパスフィルタを使った選択透過では、希望する波長よりもバックグランドノイズ（白色光）を多く透過してしまい、求めたい光がその光に埋もれてしまうという問題がおきます｡量子発光は、線巾の狭い発光であるので、2nm以下の波長透過が求められます｡

　分光器は、性能上、波長分解能が極めて高く、1nm以下の波長巾で放射光を検出する性能を持っています｡

　本装置は、分光器の持つ波長分解能に注目して、バンドパスフィルタを使った撮影よりも精度の高い分光画像を得ることができます｡

　　本装置は、上の構成図に示すように、以下の部品で構成されています｡

	【構成品】 ・　分光器　-　分解能の良い波長選別を行う｡ ・　対物レンズ　-　対象物をとらえるレンズ｡ 拡大撮影（10mm程度の対象物の撮影）が可能｡ ・　集光光学部　-　対物レンズで得られた像を分光器に送る光学装置｡ ・　画像撮影部（カメラ本体は含まず）　-　分光器で波長選別された光学像を記録｡ カメラレンズ、カメラ台座、ステージを含む｡ ・　定盤　-　上記装置を設置する定盤。アルミハニカム定盤｡ ・　移動架台　-　アルミ定盤を乗せる移動架台｡ アルミフレームとキャスター、レベリングボルト付｡
		分光器については、以下のサイトを参照下さい｡ ・光と光の記録　-　光編 光の回折 光の分光 - 回折格子の原理 分光器の基本配置 　　ツェルニー・ターナー（Czerny-Turner）式分光器 　　バンドパスフィルターについては、以下のサイトを参照下さい｡ ・光と光の記録　-　光編 干渉フィルター

　

【本システムの特徴】

・　波長分解能：　0.4nm　←　波長のセパレーションが良い｡

・　画像として対象物を記録できる｡

・　任意の波長を選択できる｡　-　標準で、400nm〜700nm｡　設定波長精度は0.05nm

　　（オプションで、900nmまでの近赤外｡250nm〜400nmの紫外域に対応可能｡）

【仕様】

■　分光器

・ モデル：　米国Acton社製　モデルSP-2357

・ 焦点距離：　f300mm

・ 口径比：　F4

・ 分光器のタイプ：　非球面鏡を用いた

　　　　　　　　　　チェルニー・ターナー式

・ 回折格子：　2400本/mm　ホログラフィックタイプ

　　　　　　　　（可視光領域）

　　　　　　　他の回折格子も利用可能。

・ 逆線分散：　0.8nm/mm

・回折格子ステッピング単位：　0.0025nm

・ スリット：　10um〜3mm（手動により設定）

・回折格子の設定再現性：　+/-0.05nm

・ 波長設定：　WindowXPパソコン上で操作。

　　　　　　　操作ソフトウェア「SpectraPro」より設定。

　　　　　　　装置とPCの接続は、RS232C、

　　　　　　　もしくはUSBケーブルにより行う｡

　

■　対物レンズ

・　レンズタイプ：　ニコンFマウント｡　

　　標準で、Nikkor 80mm 〜 200mm F2.8 を装備｡

・　推奨作動距離：　レンズ先端より　300ｍｍ〜2,000mm

・　推奨被写体大きさ：　100ｍｍ〜10mm

・　透過波長：　400nm〜900nm

・　その他のレンズについても対応可能｡

　　　但し、顕微鏡レンズや広角レンズを使った使用については、

　　　十分なシステム設計が必要｡

　

■　計測カメラ（オプション）　-　ユーザのものを使用、もしくは、別途打ち合わせ｡

・　ラマンなどの微弱光応用の場合は、EMCCDなどの超高感度カメラや、

　　イメージインテンシファイア内蔵のICCDを推奨する｡

　　プラズマ発光撮影の場合は、適切な高速度カメラを選ぶことにより、

　　4,000コマ/秒での撮影が可能｡

・　適用カメラ：　カメラの光軸が、80mm以下のものが望ましい｡

　

【応用例】

　・　レーザ励起蛍光撮影　-　内燃機関の燃焼。OH基の画像検出

　・　プラズマ発光現象撮影　　-　カミナリの発光メカニズム、アーク溶接時の金属蒸気とパージガスの挙動、プラズマ発電の放電ガスの挙動

　・　ラマン分光撮影　-　化学反応

　

価格：　￥5,200,000〜（この中に、計測カメラは含まれず｡）

　

　

15-1）2画像分光装置　モデルAN-IMC-DD　（2009.04.16）　-　精密機器関連製品

　　上で述べた画像分光装置を2段にした装置です。対物レンズを通して入射する対象物からの光束を、ビームスプリッタを使って2方向に分け、同一現象を2つの波長によて、同時撮影できます｡

自発光現象の解明を行う場合、2つの波長を同時に計測することが重要なことがあります。本装置は、そうした目的のために開発しました｡

本装置は、実験スペースをできるだけ少なくなるように二段重ねの方式とし、対物レンズも一つにしました。対物レンズを一つとして二分岐光学系を採用したのは、像のパララックスをなくしたかったことと、取り扱い勝手をよくしたかったためです｡

　

　

　

　

　

					二分岐光学部： 　対物レンズ（左ズームレンズ）から入射した発光体からの光束は、この部位で2手に分かれます｡ 　ビームスプリッタは、ゴーストの出ないペリクルミラーを採用しています｡ 　二手に分かれた光束は、リレーレンズによって、それぞれの分光器に導かれます｡
	装置全体図： 　右図に、装置全体図を示します｡ 　装置のベースは、アルミハニカム構造の定盤を使い、二段式の上部光学プレートは、t15mmのアルミ板を使っています｡ 　二階建て構造の二階部分は、8本のアルミポールを使って支えています｡ 　分光器が上下2段に配置され、二分岐光学系で分かれた光束を取り入れて、波長分光を行います｡

　価格：　￥8,500,000〜（計測カメラは含まず｡）

　

　

　

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16）2画面同時撮影装置　モデルAN-TIOF　（2009.06.04）　-　精密機器関連製品

　本装置は、1台の計測カメラで、同一対象物を2画面に分けて撮影するものです｡

　

■　装置開発の目的

　本装置は、1台のカメラで分光画像を撮りたいという目的のために開発しました｡

　従来、火炎温度や、プラズマ発光現象を計測する場合は、2台のカメラを使って同時撮影するか、カラーカメラを使って色情報を取り出す方法が一般的でした｡しかし、この方法、つまり2台のカメラを使った計測では、コストがかかるという問題があったり、設置スペースや、操作コンピュータの台数、トリガ信号の取り回しなどの取り扱いが煩わしいという問題がありました｡また、カラーカメラでは、波長の選択に自由度がなく、赤外や近紫外領域での撮影ができないという問題がありました｡

　本装置は、昨今の計測用デジタルカメラの画素数が向上してきたことに着目して、画面を2画面に分けても、十分に解析が可能であるという判断に基づいて、上記の問題を解消する目的で開発されました。

　

■　装置の特徴と構造

　1台のカメラを使うことにより、カメラの操作性の煩わしさから開放され、なおかつ、計測用（白黒）デジタルカメラの持つ高い濃度情報性と、広い波長感度性能によって、幅広い2波長を選択して同時時間での画像撮影が可能となりました｡

　本装置の外観と構造を以下の図に示します｡対物レンズで取り込んだ像は、ダイクロイックミラー部で2つに分かれます｡2つに分かれた光学像は、それぞれのリレーレンズと希望するバンドパスフィルターを経て別々の像を造ります｡これらの2波長の像は、プリズムを介して一つのフレーム内に収まるように像位置を調整してあります｡この二つに並んだ2波長画像を、プライマリーリレーレンズを介して、最終的に計測カメラに導いて撮影されます｡

　

■　イメージサイズ

　本装置で得られる画像サイズは、右上の図にありますように、フルサイズ（36mm x 24mm）のカメラまで使えるようにしてあります｡　しかし、多くの計測カメラは、このような大きな撮像素子を持っておらず、多くのものは、12um画素サイズで1280x1024画素が一般的です｡この場合、撮像素子は、15.36mm x 12.29mmとなります｡ここで、心配されるのが光軸の中心位置、つまり、2画面の中心間距離です｡

　フルサイズの撮像素子の場合、この素子を2つに分けて2画面を撮影するとすると、2画面の中心間距離は18mmとなります｡しかし、先に述べた15.36mm x 12.29mmの撮像素子では、7.68mmとなります。

　従って、使用する計測カメラに応じて本光学装置の中心間距離を調節しなければなりません｡この作業は、実際のところやっかいです｡頻繁に取り替えることは得策ではありません｡この場合には、装置内部の光学部品の調整を行わず、プライマリーリレーレンズのカメラ側のレンズを交換することにより、撮影倍率を変えて中心間距離を変化させ対応させることが簡単だと考えます｡

　

■　適用波長

　対物レンズから入射する光は、ダイクロイックミラーで2つに分かれます｡ダイクロイックミラーは、波長を効率よく反射、透過させるので、波長のロスが少ない特徴を持っています｡しかし、ダイクロイックミラーは、希望する光の波長が近接する（例えば、410nmと450nmのような）場合は、分離ができないので、ハーフミラー（50:50ビームスプリッタ）を使います｡ハーフミラーは、光量がそれぞれ50％になって分岐されるので、希望する波長成分も半分になってしまうデメリットがあります｡

　ダイクロイックミラーで2分岐された光は、それぞれのリレーレンズ内に配置されたバンドパスフィルタにて波長選択が行われます｡バンドパスフィルターは、φ25.4mm口径の光学ガラス板のものを使いますので、必要に応じて取り替えが簡単にできるようになっています｡

　バンドパスフィルターの適用波長は、360nm〜950nmで、希望する波長と波長幅を選ぶことができます｡　

　

■　適用カメラ

　本装置に使えるカメラは、以下の通りです｡

　　・カメラマウント：　Fマウント、もしくはCマウント

　　・撮像素子感度：　350nm〜950nm

　　・受光濃度：　8ビット〜16ビット

　　・素子サイズ：　1インチサイズ以上（10mmx10mm 〜 36mmx24mm）が望ましい｡

　　・画素数：　1280 x 1024画素数以上が望ましい｡

　　・カメラ光軸高さ：　カメラ底面から80mm以下のものが望ましい｡

　

■　適用レンズ

　　・ニコンFマウントレンズ

　　・焦点距離：　f50mm以上の長いものが望ましい｡　　ただし、3kg以上の重量を持つレンズについては別途検討を要す｡

　　・口径比：　F2.0以上F5.6以下のものが望ましい｡

　

　

価格：　1,850,000円（計測カメラは含みません。対物レンズは別途お見積もりとなります。）

　

　

　

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17）トリガ信号変換Box　モデルAN-TSC-01　（2009.09.22）　-　電子機器関連製品

　

　本装置は、外部からのトリガ信号を計測カメラに適応するように信号変換を施して出力するものです｡

信号入力は、オープンコレクタ信号と呼ばれる無電圧の接点信号を使います。これをTTLレベルの5V立ち上がり信号に変換して出力します。

号出力と同時に出力モニタ用のLEDライトが発光しますので、信号が出力されたかどうかを確認することができます。

また、このLEDライトを計測カメラで直接撮影することにより、トリガ信号でカメラが正常に撮影しているかどうかを確認することができます。

カメラが正常に動作していれば、このLEDを写し込んだ画像のフレーム番号「0」にLEDの発光が撮影されます。

　

【仕様】

・　入力信号：

　　　　オープンコレクタ信号（無電圧トランジスタ信号）、リレーA接点、

　　　　デジタル素子（インバータ出力）、ペンダントスイッチON信号

　　　　（注意：本装置の入力信号コネクタ部からは5Vの電圧が印加されてい

　　　　　ます。この印加電圧をショートさせることにより本装置はトリガ信号

　　　　　を認識します。従って、本装置のトリガ入力に結線される相方の装置

　　　　　のオープンコレクタ出力は、5V以上の耐圧と10ｍAの電流が流せる仕

　　　　　様のものでなければなりません。）

・　出力信号：TTLレベル立ち上がり信号（0V→5V）

・　出力信号巾：　入力信号巾に同じ。

・　トリガ出力モニタLED：

　　　　出力電圧と同一タイミングで発光。

　　　　入力信号の確認用。

　　　　高輝度LEDのため、計測カメラで撮影してトリガ信号タイミングのチェックが可能。

・　遅延時間：　1 us（= 1/1,000,000秒）以下

・　信号入力/出力コネクタ：　BNCコネクタ

・　電源：　AC100V、50/60Hz、約0.5A

　

　価格：　120,000円（AC電源3ｍ、BNCケーブル　3ｍｘ2本付）　

　

　

　

　

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18）　2ch信号変換Box　モデルAN-DSC-01　（2009.09.22）　-　電子機器関連製品　

　

　本装置は、電気信号変換装置です。

本装置は、2chの信号入力部があり、外部からTTLレベル立ち上がり信号をもらって信号を変換し出力します。

変換された出力信号の一つは、ストロボ発光や計測カメラのトリガ信号として使うものであり、もう一つは、50V、10Aまでの大電力用装置のトリガ出力ができるものです。

2つのトリガ出力は、ともに無電圧のトランジスタ接点出力です。これをオープンコレクタ出力といいます。

　一般的に、デジタル信号を扱う機器のオープンコレクタ出力は、20Vまでの電圧で50ｍA程度の電流しか流せないものが多いので、これを点火玉（爆薬の一種）のような電力を必要とする対象物に使うと、素子が壊れてしまいます。本装置はパワートランジスタを使っているので、大きな電力のスイッチングを行うことができます。信号の遅れは入力信号から数マイクロ秒以内です。

　

【仕様】

　・　入力信号：　TTLレベル立ち上がり信号（0V→5V）

　・　入力信号チャンネル：　2ch　（それぞれ独立）

　・　出力信号　Ch1：　オープンコレクタ出力

　・　Ch1の許容入力電圧と電流：　20V max. 20mA max.

　・　出力信号　Ch2：　オープンコレクタ出力

　・　Ch2の許容入力電圧と電流：　50V max. 10A max.

　・　信号の遅れ：　約2 us

　・　信号入出力コネクタ：　BNCコネクタ

　・　電源：　不要

価格：　100,000円（BNCケーブル　2ｍｘ2本 + T-BNCコネクタ + 3ｍｘ2本付）

　

　

　

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19）レーザセンサー　モデルAN-LS650-01　（2009.09.22）　-　電子機器関連製品　

　

　本装置は、半導体レーザを用いたトリガ装置です。対象物の移動によってセンサーであるレーザ光が遮断されたり透過します。これをフォトダイオードで検知しトリガ信号を発生し、計測カメラにトリガ信号として出力するものです。

　

　

【仕様】

　・　センサーヘッド：　半導体レーザ　波長650nm（赤色）、出力 3mW

　・　検出距離：　30mm 〜 1,000mm

　・　ビームスポット：　約1.5mmφ

　・　応答時間：　80 us 〜 4ms（検出距離が近いほど応答時間が速い｡検出距離1,000mmでの応答時間は4ms）

　・　検出モード：　遮断モード、もしくは、入光モードのいずれかを設定可能。

　・　出力信号：　オープンコレクタ出力（許容電圧30V max.、許容電流100ｍA max.）

　・　出力信号コネクタ：　BNCコネクタ

　・　仕様周囲照度：　室内白熱電灯下10,000ルクス以内、屋外太陽光下 20,000ルクス以下

　・　使用温度：　-10°C 〜 +55°C（結露なきこと）

　・　電源：　AC100V±10％、50/60Hz、0.5A

　

【構成】

　・　赤色半導体レーザヘッド

　・　電源及び処理装置（本体）

　・　AC電源ケーブル（3ｍ長）、BNCケーブル（3ｍ x 2本）

　

価格：　170,000円（AC電源ケーブル、BNCケーブル 3ｍｘ2本付）

　

　

　

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20）フォノセンサー（音センサー）　モデルAN-PnS-01　（2009.10.02）　-　電子機器関連製品

　

　本装置は、音をトリガ信号に変換する装置です。風船の破裂する音を検知したり、爆発物（銃砲や発破）の破裂音を検出して、カメラ及びストロボにトリガ信号を出力します。また、マイクロホンを物体に直接取り付けることにより物体中を伝わる音響（アコースティックエミッション）を検出することができます。

　本装置は、音検出に小型マイクロホンを使用し、マイクロホンで拾った音情報を増幅装置で信号増幅してTTLレベルの5V立ち上がり信号と立ち下がり信号を同時出力するものです。

　

　　

　

【仕様】

・小型マイクロホン：　小型コンデンサマイクロホン

・周波数応答：　100Hz 〜 10,000Hz

・マイクロホン部寸法：

　　　約 20mm(W) x 19mm(H) x 29mm(D)

・マイクロホンケーブル長さ：　約1.7ｍ、ワンタッチ

　　　コネクタにより本体部（電源部）と着脱可能。

・感度調整：　ボリュームノブにより可能

・感度：　1ｍ離れた位置で柏手の音に応答。

　　　　　金属音（金属と金属を叩く音）に良好に応答。

　　　　　人の声は大きな声でも応答はしない。

　　　　　風には比較的感度良好。数m/秒の風圧で検知。

・出力：　TTLレベル（0V→5V）の立ち上がり、

　　　　　及び立ちさがり

・出力コネクタ：　BNCコネクタ

・トリガチェックボタン：　カメラへのトリガ信号

　　　　　チェック。

・トリガ出力確認ランプ：　高輝度赤色LEDにより

　　　　　トリガ出力を確認可能。

・寸法：

　　　　約132mm(W) x 50mm(H) x 190mm(D)　

　　　　突起物含まず。　約500ｇ

・電源：　AC100V+/-10％、1Ａ以下

　

【構成】

・　小型マイクロホン

・　マイクロホンケーブル

・　本体部（ACケーブル付）

・　BNCトリガケーブル（2ｍ X 2本）

　

　

　上図は、音センサーの代表的なセットアップ図です。このレイアウトでは、小型マイクロホンを音源に向けてセットしています。センサー電源部にあるトリガ出力部をカメラのトリガ入力部にBNCケーブルで接続します。音は、光と比べて桁違いに伝播速度が遅いので、音をトリガ信号として使う場合にはこの遅れを十分に加味する必要があります。

　例えば、上の図でマイクロホンを音源部から50cm離してセットすると、音が発してマイクに到達するまでに、1.47msかかります。マイクを音源部のすぐ近くに置いたり対象物に直接取り付ければ音の伝播速度を無視できるようになります。逆に音源とマイクロホンの距離によってトリガ遅延が設定できますので、音が出た後の現象を撮影したい場合にはマイクロホンの位置を変えることにより任意の時間でのトリガ信号を得ることができます。

　

　

価格：　185,000円（小型マイクロホン、BNCケーブル 2ｍｘ2本付）

　

　　

　

　

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21）分圧トリガーケーブル　モデルAN-DivC-01　（2009.10.14）　-　電子機器関連製品

　

　本装置は、カメラトリガとしてTTLレベルの信号が用意できず、バッテリなどの大電圧、大容量の電源を使用する際に用いるトリガーケーブルです。

　本ケーブルは、自動車部品の実験などでバッテリからの電圧を直接トリガ信号として使う合や、12Vラインの制御盤からの信号をトリガ信号として使用する場合に有効です。また、研究室などでバッテリを使ってトリガ信号を作りたいときに利用できます。

　バッテリなどの容量の大きい電源を直接カメラトリガ部に入れると、間違いなくカメラのトリガ入力部の素子が破損します。それがたとえ5Vのバッテリであっても直接カメラトリガに入れると、電流が制御されていないために数マイクロ秒から数百マイクロ秒にわたる数十ボルトの接触ノイズが発生し、これがカメラの入力素子の耐電圧を超えて破壊させてしまうのです。

　本装置は、9V〜12Vの電源をワニ口クリップから入れると、出力は4.5V〜4.9VDCに分圧されて出力されます。ケーブルには入力に対して200Ωの抵抗が入っているので、バッテリを接続すると60mAの電気を流すことになります｡比較的インピーダンスが低いので、接触したときに発生するオーバーシュート（数十ボルト）電圧の発生を防ぐことができます。また、出力部は定電圧素子が入っているので、瞬間的でも4.9V以上の電圧になることはありません。出力部は100Ωの抵抗間で電圧を出していますので、カメラトリガ部へ安定した電圧と電流を供給することができます。

　本装置では、短時間（1Hz程度で10ミリ秒程度のパルス入力信号）であるならば24V程度の入力電圧でも4.9Vの出力電圧を出すことができます。しかし、24VDCが連続してケーブルに入りますと、ケーブルに使用している抵抗が発熱して損傷してしまうので使用に耐えません。この場合は、使用している抵抗と定電圧素子を電力の高いものにしなければなりません。そうした意味から、本装置では入力電圧を9VDC〜12VDCとしています。

　24VDCあるいはそれ以上の入力電圧でご利用になりたい場合はご連絡下さい。

　

【仕様】

・　入力電圧：　9VDC〜 12VDC

・　入力インピーダンス：　200Ω

・　出力電圧：　4.5V〜4.9V（入力電圧が9Vの時4.5V、入力電圧が10V以上の時4.9V）

・　出力インピーダンス：　100Ω

・　ケーブル長さ：　1.5ｍ

・　端末処理：　カメラ側　BNC、入力側　ワニ口クリップ

　

価格：　15,000円

　

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22）バッテリシステム　モデルAN-BS12-01　（2010.02.19）　-　電子機器関連製品

　本装置は、DCで駆動する計測カメラのために開発したDCバッテリシステムです。

屋外で使用することを考慮しています。また、カメラの電源を切ることなく、バッテリを取り替えたり、カメラの標準AC/DC電源を使うことができます。

　本システムは、以下の構成品となります。

　

【構成品】

　1.　バッテリ

ニッケル・水素バッテリを使用します。容量は8Ahです。

使用時間は、計測カメラの消費電力によって異なりますが、

10Wクラスのカメラで5時間から8時間程度です。

バッテリの充電状況は、付属のバッテリチェッカを利用します。

バッテリ電圧が12V以下になったら速やかに充電します。

　2.　バッテリケーブル

バッテリと計測カメラを接続するケーブルです。本ケーブルは、計測カメラに標準で付属しているAC/DC電源も使用することができ、カメラの電源を落とすことなくバッテリとAC/DC電源を使用することができます。従って、バッテリが消耗して交換時期に来たら別の電源を使用することができます。

　3.　予備用バッテリ

バッテリが消耗して来たときに交換するためのバッテリです。2ヶのバッテリで運用することにより、より長時間のカメラ使用が可能になります。

　4.　バックアップ用バッテリケーブル

予備バッテリを2.バッテリケーブルに接続するためのものです。

計測カメラ用のAC/DC電源接続のジャックに接続して使います。

　5.　バッテリチャージャ

バッテリを充電するためのチャージャです。AC100V電源からバッテリに充電のためのDC電源を供給します。

バッテリチャージャには、充電中と充電完了表示ランプがついています。また、6.バッテリチェッカでも充電状況が確認できます。

　6.　バッテリチェッカ

バッテリにはバッテリの電圧を測定できる出力がありますので、ここにバッテリチェッカを接続してバッテリ電圧を随意チェックできます。

バッテリが100％充電されていると、14VDCを示します。12VDCになると10％程度の容量になるので、速やかに充電をする必要があります。

また、バッテリ充電中の電圧もこのバッテリチェッカで確認できます。バッテリチェッカは、簡単に取り外しできますので、2ヶのバッテリの充電状況の確認に使用できます。

　7.　収納ケース

上記のシステムを1式収納するソフトバッグです（下写真参照）。撥水加工が施されています。

価格：　270,000円 （24VDCバッテリについてはお問い合わせ下さい。）
	7. バッテリシステム収納バッグ

　

　

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23）UV（紫外）レンズ　モデルUV50/1.8F　（2010.7.27）　-　レンズ関連製品

　本装置は、紫外領域の画像を取得するための紫外線カメラレンズです。

紫外線を撮影するためのカメラレンズは市販品では品数が限られていて、計測用に使うにはイメージサイズが小さかったり、暗いレンズであったりと十分なものがありませんでした。

　本製品は、レンズ材質に合成石英を用いていて、200nmから1,000nmまでの波長を透過する性能を持っています。しかし、色収差は考慮されていません。従って、本製品を可視光用として使うと色収差が顕著に現れます。本レンズにはバンドパスフィルタを併用することをお勧めします。本製品は、画像分光装置用の紫外レンズとして開発しました。本製品は限られた波長範囲で比較的小さい物体（10mm〜300mm程度）を撮影するのに適しています。

　本レンズは、Fマウントレンズですので計測カメラ（紫外領域に感度を持ったカメラ）に取り付けて使用することができます。計測カメラのレンズマウントがCマウントである場合には、F-Cマウントアダプタを使用します。本レンズは焦点調節ができる構造になっていて、無限大から400mmまでの対象物を撮影することができます。

このレンズで、60mm〜200mm程度の物体を撮影することができます。より小さい物体を撮影する場合には、接写リングを組み合わせることにより10mm程度のものまで撮影できます。

　本レンズには絞り機構はついておらず、口径比F1.8で固定です。UVレンズとしては明るいレンズです。

　本レンズは、前面にレンズフィルタネジ（M52、P0.75）が切ってありますので、これを使ってバンドパスフィルタを装着することができます。

　

　紫外レンズは、このほか要求に応じて設計、製造を行います。

　よりグレードの高いものとして、外径はほぼ同じで紫外から可視・赤外領域まで色収差をよく補正したトリプレット型UVレンズ（UV45/2.0TRF）があります。このレンズは、高価ですが画像周辺部まで良好な収差補正が加えられ、ワイドバンドの波長に対しても色収差が補正されています。レンズの明るさもF2.0と明るいので、グレードの高い目的にはお勧めです。

トリプレット型UVレンズ（モデル UV45/2.0TRF）の値段は、￥480,000です。

　

【仕様 - UV50/1.8F】

・　レンズ焦点距離：　f50mm

・　口径比：　F1.8

・　撮影距離：　0.4m〜無限大

・　透過波長：　200nm〜1,000nm

・　レンズ材質：　合成石英

・　レンズマウント：　F-マウント

・　レンズフィルタ：　M52、P0.75

・　寸法：　約φ59 x 38W

・　重量：　約400ｇ

　

価格：　180,000円

UVカメラレンズカタログ（PDFファイル）

　　

　

　

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●　システム設計及び製作　：　映像計測システムの設計、製作

★　土質模型の経年荷重による変位量を画像より計測

　　　　　　　　---　300mm x 400mm の土質モデルにφ1mmのターゲット球を埋め込み、遠心載荷装置により

　　　　　　　　　　50G程度の重力加速度を加え土質モデルの相似変型を促す。得られた画像よりターゲットマ

　　　　　　　　　　ークの移動量を計測し、変位を求める。

　　　　　　　　　【構成】高精細CCDカメラ、ストロボ光源、フレームグラバー、ターゲット自動読み取りソフトウェア

★　ストロボフラッシュを用いた現象衝突時点の発光装置

　　　　　　　　---　現象のインパクトの瞬間を、市販のストロボを使い、ストロボ発光によって高速度カメラ画像

　　　　　　　　　　に写し込む装置。タイム『0』の記録として利用。

　　　　　　　　　【構成】ストロボフラッシュ。BNCトリガ変換ケーブル、ストロボ取り付けステー。

★　シュリーレン光学系の設計・製作　→　参考：　シュリーレン撮影法

　　　　　　　　---　流れの可視化用のシュリーレンシステムの構築。

　　　　　　　　　【構成】凹面鏡型、凸レンズ型シュリーレン光学系。微動架台。レーザ光源。

★　火炎温度の画像計測システム

　　　　　　　　---　ディーゼルエンジン燃焼などの、すすの輻射光を黒体輻射に見立て、高速で遷移する燃焼発光

　　　　　　　　　　を高速度カラーカメラを用いて撮影し、その画像から火炎温度分布を求める装置。

　　　　　　　　　【構成】ハロゲン型標準光源。放射温度計。高速度カラーデジタルカメラ、二色法ソフトウェア。

★　CWレーザのパルス発光装置

　　　　　　　　---　ヘリウムネオンレーザ、アルゴンイオンレーザ、固体グリーンレーザを高速度カメラのシャッタ

　　　　　　　　　　と同期してストロボ発光する装置。

　　　　　　　　　　【構成】連続発光レーザ、AOM素子、微動ステージ、光ファイバ出力装置。

★　光ファイバによる分光装置

　　　　　---　分光装置の入射部に光ファイバを取り付け、被写体からの放射光を光ファイバで導き分光分析を行う装置。

　　　　　　　【構成】分光器、光ファイバ、光ファイバー先端光学系。

★　動画像ファイルからの現象変位量、速度、角度、角速度測定処理

　　---　高速度カメラなどで撮影された一連の画像は、時間情報を持っている。

　　　　動画像のターゲットマークをカーソルで抽出し、マークの移動量から変位量、

　　　　速度、角度を求めるソフトウェア。

　　　　【構成】動画像ファイル（AVIファイル、TIFFファイル）、動画像解析ソフトウェア。

★　顕微鏡を用いた高速度撮影装置

　　　　　　　　---　血流、Caイオンの伝達、液晶の挙動、インクジェットプリンタ、マイクロマシンの挙動などの観察に

　高速度カメラが使われることがある。この撮影法では顕微鏡に高速度カメラを装着して高速撮影を行う。

　【構成】顕微鏡、高速度カメラ、光増幅光学装置（I.I.）、レーザ光源。

★　X線撮影システム

　　---　X線カメラの設計。

　　

　

●　映像計測システム設計及び請け負い業務　：　

☆　構造物落下試験における高速度カメラを用いた撮影、及び計測

　　　　　　　　---　構造物の落下試験では、構造物の安全性、変形の検証、被衝撃物の変型の検証が行われる。

　　　　　　　　　　高速度カメラは現象の視認が主目的であるが、必要に応じて画像から変位、速度、角度、

　　　　　　　　　　角速度、軌跡などが求められる。変形がテーマの中心であるため、対象物に歪ゲージな

　　　　　　　　　　どのセンサーが取り付けられてセンサーデータが同時に収録される。

　　　　　　　　　　【構成】高速度カメラ、計測用レンズ、カメラ設置架台、照明装置、

　　　　　　　　　　　カメラ操作・画像計測用パソコン、画像解析ソフトウェア、センサーデータ収録装置。

☆　飛翔体計測における高速度カメラを用いた撮影、及び計測

　　　　　　　　---　飛翔体計測では、飛翔体の飛翔姿勢と飛翔経路、飛翔中の作動部の動作検証が行われる。

　　　　　　　　　　高速度カメラは現象の視認が主目的であるが、必要に応じて画像から飛翔体の空間位置、

　　　　　　　　　　速度、ヨーイング、ローリング、ピッチングなどの角度、角速度が求められる。対象物

　　　　　　　　　　は遠方にあるのでカメラレンズは望遠レンズが用いられる。飛翔体は高速で移動するの

　　　　　　　　　　でカメラでスムーズに追いかけられるようにカメラ設置架台は剛性がありスムーズに動

　　　　　　　　　　くものが使われる。必要に応じて、カメラの3軸架台にエンコーダを取り付けてカメラ

　　　　　　　　　　の撮影方向を記録する手法も取られる。

　　　　　　　　　　【構成】高速度カメラ、計測用レンズ（望遠レンズ）、飛翔体追跡架台、レーザレンジ測定装置、

　　　　　　　　　　　カメラ操作・画像計測用パソコン、画像解析ソフトウェア、センサーデータ収録装置。

☆　顕微鏡を用いた高倍率高速度撮影、及び計測　

☆　高温加工現象における高速度カメラを用いた撮影、及び計測

☆　自動車安全試験における高速度カメラを用いた撮影、及び計測

☆　内燃機関燃焼実験における高速度カメラを用いた撮影、及び計測

☆　流れの可視化における高速度カメラを用いた撮影、及び計測

　

　

　

　

　

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■　関連リンク

　

●　AnfoWorld　-　私の主ホームページです。

●　高速度カメラ 撮影の実際　-　実際の高速度カメラを使って撮影を行うやり方を紹介しています。

●　関連会社　-　高速度カメラに関する関連する会社、および画像計測を使った研究をされている研究機関の一覧です。　

　

　

　

　

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　　　　　　　　　　　　　　　　　　　AnfoWorld に行きます。