ラインスキャンカメラ
取扱説明書
型式 TL-5150UCL

ＴＡＫＥＸ

竹中センサーグループ

竹 中 シ ス テ ム 機 器 株 式 会 社
竹中システム機器株式会社URL

http://www.takex-system.co.jp/

改版履歴(Revisions)
版

作成年月日

改版記事

RevDateChanges0.0

2007/07/27

新規発行

0.1

2008/07/18

露光制御 チャート説明 一部修正

0.2

2008/09/10

8.カメラ内部の設定変更や微調整 追記

0.3

2008/11/12

②修正

0.4

2008/12/02

7-1 ビデオ信号の ODD、EVEN 調整修正

0.5

2008/12/17

RS232C 通信 Command Protocol 表追記

0.6

2009/04/09

RS232C 通信 ②一部変更

0.7

2009/05/20

RS232C 通信 Command Protocol 表 露光時間 修正

0.8

2009/07/10

RS232C 通信 Command Protocol 表 項目№17～19 修正

0.9

2010/05/076-1.電源入力 図 追加
Ⅲ.露光制御 チャート表記 SYNC_OUT→Line_Valid 変更
外形図 更新1.00

2012/10/18

電源コネクタ誤記訂正

1.01

2015/10/19

F マウントを変更（外形図変更）

備考

目

次

1. 概要··························· １

2.特長·························· １

3.主な用途·························· １

4.ＣＣＤ撮像素子について·························· ２

5.カメラ仕様·························· ３6.カメラ入出力·························· ３6-1電源入力··························· ３6-2

カメラリンク入出力··························· ４

7.カメラ内部の設定変更や微調整 ································· ５
7-1

ビデオ信号の EVEN 微調整

7-2

カメラゲインの変更

巻末添付
I.

タイミングチャートII.

ＲＳ２３２Ｃ通信プロトコル

III.

露光制御設定IV.

ハイパーターミナル設定説明書

V.

外形寸法図························· ６

1. 概要TL-5150UCL は、CCD リニアイメージセンサを使用しているカメラです。



ビデオ信号は、ベースコンフィギュレーション(Base Configuration)のカメラリンク出力です。



キャプチャーボードからのコマンド(RS232C)によりゲイン、8/10 ビット切替、オフセット等が容易に変更できます。



データレート 40MHz の CCD ラインセンサーです。

2. 特長


画素数 5150 画素の高分解の検査が可能です。

DC12V の単一電源で動作します。

独自の回路設計と機構設計により、小型軽量を実現しました。

簡易露光制御機能付き（使用可能スキャンレート 3.2 以下）

3. 主な用途


画像検査など画像処理装置に最適です。



外観検査装置や各種寸法測定などの計測装置の入力機器に適しています。



シート物体表面検査装置の入力機器として使用出来ます。



その他高画質のパターン検査装置の入力機器として使用出来ます。

1

4. ＣＣＤ撮像素子について
１画素７μｍスクエアピクセル、有効画素数 5150 画素の高感度、高速ＣＣＤを搭載しています。
１列に並んだフォトダイオードの前半を№１，№２のアナログシフトレジスタで、ODD/EVEN 各々出力しています。
各シフトレジスタは 20MHz で動作しています。

TL-5150UCLﾃﾞﾊﾞｲｽ図
出力バッファ

CCDアナログシフトレジスタ

OS1
PORT A

シフ トゲート

出力バッファ

CCDアナログシフトレジスタ

OS2PORT B 受光感度波長
分光 感 度 特 性 （ 標 準 特 性 ）1 .00. 8

相対感度0 .60.40.2

400

5 00

70060 0波長（ｎｍ）

2800

90 0

1 000

D9 4

D9 3

D9 2

D7 6

D7 5S5 1

S5 1

S5 1

フォトダイオード

S5 1

S3S2S1

D7 4

D7 3

D2 7

D2 6

D2 5シフトゲー ト5. カメラ仕様

画素数
画素サイズ
受光素子長
ビデオレート
スキャンレート(scan/sec)
ライン転送パルス入力
ビデオ出力（デジタル出力）感度 （Ｖ/lx．sec）
飽和露光量（lx．sec）
出力不均一性
電源容量
動作温度範囲動作湿度範囲
保存温度範囲重量
外形寸法
レンズマウント5150
7μ m×7μ m
36.05mm
40MHz
MAX

7.45KHz134.2 μ sec
Base Configuration
2×8/10 bit
500.23
標準 3% 飽和出力の50%時（素子上）＋12V ±0.5V (400mA)
0 ～ +40℃ （但し、結露しない事）
85% ＭＡＸ－10℃ ～ ＋65℃
360g 以下
64(W)×64(H)×80.3(D)
ニコン Fマウント（標準）アサヒ Kマウント （オプション）

6. カメラ入出力
コネクタパネル
カメラリンクコネクタ

電源供給コネクタ

電源 LED
6-1

電源入力

カメラ電源コネクタ ピンアウト
ピン番号
123

信号名
＋１２Ｖ＋１２Ｖ＋１２Ｖ

ピン番号
456

信号名
ＧＮＤ
ＧＮＤ
ＧＮＤ

１６２５３４＊電源コネクタ（HR10A-7R-6P ヒロセ電機）（カメラ外側より見たピン配置）

36-2

カメラリンク入出力

カメラコネクタピンアウト
13

12614

適合ケーブル ３Ｍ製＜例＞

１４Ｂ２６－ＳＺＬＢ－×００－０ＬＣ（ ×ｍ）※１４Ｂ２６－ＳＺ３Ｂ－×００－０４Ｃ（ ×ｍ）※高屈曲性ケーブル

Base Configuration コネクタ
ピン番号
信号名
ピン番号
信号名
1
シールド
14
シールド
2Ｘ０－
15Ｘ０＋
3Ｘ１－
16
Ｘ１＋
4Ｘ２－
17Ｘ２＋
5Ｘclk－
18
Ｘclk＋
6Ｘ３－
19
Ｘ３＋
7
ＳerＴＣ＋
20
ＳerＴＣ－
8
ＳerＴＦＧ－
21
ＳerＴＦＧ＋
9
ＣＣ１－
22
ＣＣ１＋
10
ＣＣ２＋
23
ＣＣ２－
11ＣＣ３－
24
ＣＣ３＋
12
ＣＣ４＋
25
ＣＣ４－
13
シールド
26
シールド

Camera Control Configration
信号名
接続
ＣＣ１ ＥＸＳＹＮＣ
ＣＣ２ ＳpareＣＣ３ Ｓpare
ＣＣ４ Ｓpare

Base Configuration の Bit アサイメント
8 Bit：

Port/bitPort A0
Port A1
Port A2
Port A3Port A4
Port A5Port A6
Port A7
Port B0
Port B1
Port B2
Port B310 Bit：

Baseコネクタ
8-bit x 4 Port/bitA0
Port B4A1
Port B5A2
Port B6A3Port B7A4Port C0A5
Port C1A6
Port C2A7Port C3B0
Port C4B1
Port C5
B2Port C6B3Port C7Baseコネクタ
Port/bit 10-bit x 4 Port/bit 10-bit x 4
Port A0
A0
Port B4B8Port A1
A1
Port B5B9Port A2
A2
Port B6nc
Port A3A3
Port B7nc
Port A4A4Port C0B0Port A5A5Port C1B1
Port A6A6Port C2B2Port A7
A7Port C3B3Port B0
A8Port C4
B4Port B1
A9Port C5B5Port B2nc
Port C6B6Port B3nc
Port C7B78-bit x 4
B4B5
B6
B74

7. カメラ内部の設定変更や微調整
ビデオ信号の ODD、EVEN 微調整とゲインの変更を行う必要が生じた場合は、カメラのカバーをはずして行うことができます。

7-1．ビデオ信号の ODD、EVEN 微調整
ビデオ信号の ODD、EVEN 調整は出荷時に行っていますので、通常は行う必要がありません。しかし、アプリケーションによって微調整を必要とする時は、下図に従って行って下さい。

ＶＩＤＥＯ ＳｉｇｎａｌのＥＶＥＮの微調整

ＶＲ１：ｐｉｘｅｌ Ｎｏ.２～５１５０（ＥＶＥＮ）
ＧＡＩＮ微調整用ボリューム

5

7-2．カメラゲインの変更
出荷時カメラゲインは「４倍」に設定しています。
ゲインはカメラ内蔵のゲインスイッチにて、出荷時の２倍まで上げる事ができます。
ノイズの少ない高品質の画像を必要とする場合はゲイン「１」で、画質を犠牲にしてでも、高感度を必要とする場合は「８倍」を選びます。程度に応じて２～６倍を選択して下さい。

OFFON

←→Ｓ

Ｗ

1ＮＯ．

ＮＯ．

ＮＯ．

１２３ＯＦＦ

ＯＦＦ

ＯＦＦ

１倍

ＯＮ

ＯＦＦ

ＯＦＦ

２倍

ＯＦＦ

ＯＮ

ＯＦＦ

３倍

ＯＮ

ＯＮ

ＯＦＦ

４倍

ＯＦＦ

ＯＦＦ

ＯＮ

５倍

ＯＮ

ＯＦＦ

ＯＮ

６倍

ＯＦＦ

ＯＮ

ＯＮ

７倍

ＯＮ

ＯＮ

ＯＮ

８倍

ＧＡＩＮ

2345
6
782A

S H8ゲインスイッチ

ＳＷ ＮＯ．８ ： ＯＮ時 ＥＸＴ ＳＹＮＣ 動作
ＯＦＦ時 自動ＥＸＴ ＳＹＮＣ 動作（ＥＸＴ ＳＹＮＣ周期が１mｓｅｃ以下時 自動的に
ＩＮＴ ＳＹＮＣ 動作になります。
）

6Ⅰ.TL‑5150UCLTiming Chart

STROBE(20MHz)EX SYNC In(CC1 IN)

390nsec
LINE VALID

35 clock
PIXEL DATAPORT A(OS1)

PIXEL DATAPORT B(OS2)

13CLOCK

24CLOCK

Optical Black Output
Dummy Signal(74pixels)

11CLOCK

37CLOCK

1 Line Output Period(2668 CLOCK)Ⅱ.Camera Link 仕様

RS232C通信プロトコル

ＲＳ２３２Ｃ通信における動作①

出力ビット選択（８／１０ビット切替）②

ＳＹＮＣ切替ＡＵＴＯ動作

EXT.SYNC が入力されなかったら自動的に内部SYNC に切り換わります。

ＥＸＴ．ＳＹＮＣ

EXT.SYNC 動作のみです。

Ｉ
ｎｔｅｒｎａｌ ｓｙｎｃ

内部 SYNC 動作のみです。
※SYNC周期は下記の式にて決定されます。
sync=2expt=nSYNC周期=最低周期＋n×a
a：TL-5150UCLの場合

12.8 μsecの場合

10.24μsec

TL-1024UCL
TL-2048UCL
TL-4096UCL
TL-7400UCL
TL-7400RCL
TL-7450UCL③ 露光制御切替（タイムチャート別紙参照）
ライン周期露光

周期間露光を行う。
露光時間固定設定された時間露光を行う。

パルス幅露光

EXT.SYNC 幅間露光

④ ゲイン切替
ゲインポジション選択

１，２，３，各チャンネルゲインポジション選択

ODD/EVEN 調整を行う。

⑤ オフセット調整
各チャンネル (ODD/EVEN) のオフセット調整を行う。

ⅰ８倍

【通信設定】Baund Rate

: 9600bps

Data Length: 8bitStart Bit

: 1bitStop Bit: 1bitParity: Non

Xon/Xoff Control: Non【通信概要】
１．参照
カメラの状態を参照する。

例： id?<CR>

カメラIDを参照する。

２．設定
カメラの状態を設定する。

例： sync=1<CR>SYNC切替状態を外部固定に設定する。

【語句説明】[]... 省略可能。

<CR>... キャリッジリターン。

N... 値を示す任意の数字。

A... ゲインポジションを表す任意の数字。

X... チャンネルを表す任意の数字。

ゲインポジション... カメラのゲイン段階切替のどの段階であるかを示す。

チャンネル... CCD出力４本それぞれのゲイン制御デバイスを特定する。

EEPROM... カメラに搭載されているEEPROMを指す。

【注意事項】
・コマンド名は小文字。大文字は無効。
・入力文字は全て半角。全角は無効。
・空欄は無効。
・改行コードはCR(0x0D)で示されているが、LF(0x0A)、CR＋LFも使用可能。
ただし返値の改行コードは常にCRのみとなる。
＜ハイパーターミナル使用時＞
・入力ミスをした場合再度入力必要。（カーソル移動による訂正は無効）ⅱ

【例外説明】* コマンド入力ミス、存在しないコマンドを入力した際はＮＧが返される。
例： 入力ミス（ゲインポジション番号を指定していない）
ch1gain=96
入力
ＮＧ

出力

例： 存在しないコマンドを入力
chake入力

ＮＧ出力* 数値入力ミスの際はＮＥが返される。
例： 入力ミス（値が設定範囲を超えている）
gainpos=96入力
ＮＥ

出力

例： 入力ミス（値が設定範囲を超えている）
ch1gain1=2000
入力
ＮＥ

出力

* ctrl設定が０(DIP-SW設定)の際に無効となるコマンドを入力した際はＮＣが返される。
例：
ch1gain=96(ctrl=0の時)
入力
ＮＣ

出力

* コマンド入力時のタイムアウトは１５秒とし、その際にＴＯが返される。
例： 入力途中で放置した場合
gainpo入力(改行入力無し)

ＴＯ

出力* 設定値を得る際、コマンド末尾の"?"は省略可。
例：
id

入力

0

出力ⅲ

5150&7450UCLｼﾘｰｽﾞ【Command Protocol】(PC->Camera)
CommandNo. Name
FormatArgument

Return value

Explanantion

OK

通信テスト用コマンド。

0:Dip Switch
1:Com

DIPｽｲｯﾁ/通信設定値有効状態参照。

通信
1 Check
カメラ設定方法

check<CR>

Non

2 Ctrl参照

ctrl[?]<CR>

3 Ctrl設定
Dip Sw
4 参照
ID(ﾕｰｻﾞｰ用）

ctrl=N<CR>

Non
N=0:Dip Sw
N=1:Com

dipsw<CR>

Non

0〜255

5 ID参照id[?]<CR>Non

ID(default:0)

6 ID設定出力ﾋﾞｯﾄ

id=N<CR>

N:0〜255

OK

7 出力bit参照

bit[?]<CR>

8 出力bit設定
SYNC切替

bit=N<CR>

Non
N:8=8bit
N=10:10bit

9 Sync参照

10 Sync設定
露光制御
露光制御
11 参照

sync[?]<CR>

sync=N<CR>

expc[?]<CR>

露光制御
12 設定
expc=N<CR>
露光時間
露光時間
13 参照
expt[?]<CR>
露光時間
14 設定
expt=N<CR>
ゲイン
Gain Position
15 参照
gainpos[?]<CR>
Gain Position
16 設定
gainpos=A<CR>chXgainA
17 参照
chXgainA[?]<CR>

Non
0:Auto1:Ext Sync
2:Internal sync

Non
0:ﾗｲﾝ周期
1:露光時間固定
2:ﾊﾟﾙｽ露光OK

8:8bit(default)
10:10bit
OK
0:Auto1:Ext Sync
2:Internal syncOK
0:ﾗｲﾝ周期
1:露光時間固定
2:ﾊﾟﾙｽ露光OK

DIPｽｲｯﾁ/通信設定値有効状態設定。
ｶﾒﾗのDIPｽｲｯﾁ状態を参照する。
DIPｽｲｯﾁ状態を10進法で返す。
ｶﾒﾗのIDを参照する。
複数ｶﾒﾗ管理用。ﾕｰｻﾞｰ専用。
ｶﾒﾗのIDを設定する。
複数ｶﾒﾗ管理用。ﾕｰｻﾞｰ専用。
ｶﾒﾗの出力bit数を参照する。
ｶﾒﾗの出力bit数を設定する。
*ctrl=1の時のみ設定可能
ｶﾒﾗのSYNC切替状態を参照する。
*ctrl=1の時のみ有効な値
ｶﾒﾗのSYNC切替状態を設定する。
*ctrl=1の時のみ設定可能

ｶﾒﾗの露光制御状態を参照する。
*ctrl=1の時のみ有効な値
ｶﾒﾗの露光制御状態を設定する。
*ctrl=1の時のみ設定可能
ｶﾒﾗの露光時間固定時の期間を参照する。
*ctrl=1の時のみ有効な値
ｶﾒﾗの露光時間固定時の期間を設定する。
*ctrl=1の時のみ設定可能

Non0〜127:露光時間

N=0〜127:露光時間

OKNon

1〜8:gain position

A=1〜8:gain position
X=1〜2:ch
A=1〜8:gain position
X=1〜2:ch
A=1〜8:gain position
N=0〜255:gain levelOK

0〜31:offset level

chXoffset=N<CR>

X=1〜2:ch
X=1〜2:ch
N=0〜31:offset levelOK

各ﾁｬﾝﾈﾙのｵﾌｾｯﾄ値を設定する。
*ctrl=1の時のみ設定可能

21 Savesave<CR>

NonOKEEPROMに設定を保存する。

22 Loadシステム

load<CR>

Non

OK

EEPROMから設定を読込む。

23 Version

ver<CR>

Non

Version

ｶﾒﾗのﾏｲｺﾝ制御ﾌﾟﾛｸﾞﾗﾑﾊﾞｰｼﾞｮﾝ参照。

24 Revision

rev<CR>

Non

Revision

EPGAのﾊﾞｰｼﾞｮﾝ参照。

25 Initialize

init<CR>

Non

OK

工場出荷設定を読み込む。

26 config

cfg<CR>

Non(ﾃﾞｰﾀ出力）

ｶﾒﾗの現在の全設定ﾃﾞｰﾀを参照する。

chXgainA
18 設定
オフセット
chXoffset
19 参照
chXoffset
20 設定
ＥＥＰＲＯＭ

chXgainA=N<CR>

chXoffset[?]<CR>

0〜255:gain level

OKⅳ

ｶﾒﾗのｹﾞｲﾝﾎﾟｼﾞｼｮﾝを参照する。
*ctrl=1の時のみ有効な値
ｶﾒﾗのｹﾞｲﾝﾎﾟｼﾞｼｮﾝを設定する。
*ctrl=1の時のみ設定可能
各ﾁｬﾝﾈﾙの各ｹﾞｲﾝﾎﾟｼﾞｼｮﾝごとにｹﾞｲﾝ値を参照する。
各ﾁｬﾝﾈﾙの各ｹﾞｲﾝﾎﾟｼﾞｼｮﾝごとにｹﾞｲﾝ値を設定する。
*ctrl=1の時のみ設定可能
各ﾁｬﾝﾈﾙのｵﾌｾｯﾄ値を参照する。

Ⅲ.UCL‑露光制御(TL‑5150UCL,TL‑5150UCL‑CO)

ライン周期露光(expc=0)
EXT.SYNC(CC1)の周 期間露 光を行 う。

ST‑1

ST‑2

ST‑3

ST‑4

EXT.SYNC IN

露光時間

露光時間

ST OUT‑1

ST OUT‑2露光時間
ST OUT‑3

ST OUT‑4

Line Valid
ST‑0 DATA

ST‑1 DATA

ST‑2 DATA

ST‑3 DATAPIXEL DATA

一定露光(expc=1、 expt=N)
EXT.SYNC(CC1)の立ち 上がり 、下式 の期 間露光 します 。
露光 時間 =135+12.75× N (μ sec)
最低 露光 時間 =135μ sec★ 一定露 光に おける EXT.SYNCの最低 周期は 、 268.4μ secになっ ていま すので 注意し てくだ さい 。
最低 周期 =135μ sec+DATA 出力 時間 （133.4μ sec）

ST‑1

ST‑2

ST‑3EXT.SYNC IN

露光時間

露光時間
ST OUT‑1露光時間
ST OUT‑2Line Valid
ST‑1 DATA出力時 間

ST‑2 DATA出力時 間

PIXEL DATA

パルス幅露光(expc=2)
EXT.SYNC(CC1)のパル ス幅 (H)期 間露光 しま す。
最 低露光 時間 =135μ sec★パル ス幅露 光にお ける EXT.SYNCの 最低 周期は 、 268.4μ secに なって います ので 注意し てくだ さい。
最 低周期 =135μ sec+DATA 出 力時間 （ 133.4μ sec）

ST‑1

ST‑2

ST‑3EXT.SYNC IN

露光時間

露光時間
ST OUT‑1露光時間
ST OUT‑2Line ValidST‑1 DATA出力時間
PIXEL DATA

ST‑2 DATA出力時間

Ⅳ.ハイパーターミナル設定説明書

【ハイパーターミナルの設定】(Microsoft Windows2000の場合)
１）
２）「スタート」→「プログラム」→「アクセサリ」→「通信」→「ハイパーターミナル」を選択。
下図画面が出る。次の画面が出るまで待機。

３）

下図画面が出る。 名前 に任意の名前を入力。（例：GMA̲RS232C）「OK」をクリック。

４）

下図画面が出る。 接続方法 で「COM?」を選択。
（COM?の?はパソコンの設定によって異なる）「OK」をクリック。

p.1

５）

下図画面が出る。下図のように選択。（9600,8,なし,1,なし）「OK」をクリック。
【通信設定】
Baud Rate
Data Length
Start Bit
Stop Bit
ParityXon/Xoff Control

６）

下図画面が出る。

p.2：9600bps
：8bit
：1bit
：1bit：Non：Non７）「ファイル」→「プロパティ」を選択。

８）

下図画面が出る。「設定」タグを選択。

p.3

９）

下図画面が出る。「ASCII設定」をクリック。

１０）

下図画面が出る。下図のように選択。（あり,あり,0,0,あり,なし,なし）「OK」
をクリック。

１１）

９）の画面に戻るので「OK」をクリック。

p.4

１２）

設定終了。
カメラの接続を確認し、白画面の箇所に「check」を入力後ENTER。
「OK」が表示されたら通信成功。

１３）

上記画面を閉じた後、また同じ設定でハイパーターミナルを立ち上げる場合「スタート」→「プログラム」→「アクセサリ」→「通信」→「ハイパーターミナル」→「（＊１）」を選択。
＊１・・・３）で入力した名前p.5

変 更 ＲＥＶＩＳＩＯＮＳ

１２

８０．３
６３．５
２－Ｍ２．６深さ６（４面）

１０

２．４

Ｃａｍｅｒａ Ｌｉｎｋ

１８φ５９

φ６３．８

１０６３．５素子

ＰＯＷＥＲＭＯＤＥＬＴＬ－７４５０ＵＣＬ

ＳＥＲ．ＮＯ．

８

ＭＡＤＥ ＩＮ ＪＡＰＡＮＦ－Ｍｏｕｎｔ
７．６（３６）３０６Ｆ．Ｂ：４６．５（ｍａｘ）
１２６１／４－２０ＵＮＣ 深８４５．４１８２－Ｍ６ 深８４－Ｍ２．６
３１．３

１７．５

１７．５

第三角法
３ＲＤ ＡＮＧＬＥ
ＰＲＯＪＥＣＴＩＯＮ

尺 度

１／１

承 認 ＡＰＰＲＯＶＥ 検 図

Ｍ．Ｋ
ＴＡＫＥＸ

ＳＣＡＬＥ

ＣＨＥＣＫ

Ｎ．Ｙ

単 位

ＵＮＩＴ

ｍｍ
製 図 ＤＲＡＷＩＮＧ

Ｔ．Ｔ

日 付

ＤＡＴＥ

２０１５／３／２３
設計

ＤＥＳＩＧＮＳ．Ｔ

ＴＡＫＥＮＡＫＡ ＳＹＳＴＥＭ ＣＯ．，ＬＴＤ．

名 称ＴＩＴＬＥ

ＴＬ－７４５０ＵＣＬ／７４００ＵＣＬ／５１５０ＵＣＬ
２０４８ＵＣＬ／１０２４ＵＣＬ
ＤＩＭＥＮＳＩＯＮＳ

図面番号 ＤＲＡＷ．Ｎｏ．

３ＭＧ－０００－７００