ラインスキャンカメラ
取扱説明書

型式

ＴＡＫＥＸ

TLC-16K5FCL
TL-16K5FCL

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/

TLｘ-16K5ＦCL User Manual改版履歴(Revisions)
版
Rev

作成年月日
Date

改版記事
Changes

1.00

2023-01-06

初版

1.01

2024-03-29

誤記訂正

1.02

2024-05-23

訂正

2024-06-24

誤記訂正

備考

V1.05

TLｘ-16K5ＦCL User Manual

目 次
1 CMOS ラインスキャンカメラ .................................................................................................................................... 1
1-1 概要 ......................................................................................................................................................................... 1
1-2 特徴、性能 ............................................................................................................................................................ 1
1-3 カメラ内部構成.................................................................................................................................................... 1
1-4 カメラ性能仕様.................................................................................................................................................... 2
1-5 受光感度波長 ..................................................................................................................................................... 3
2 ハードウェア入出力 .................................................................................................................................................... 4
2-１ カメラ入出力コネクタ ....................................................................................................................................... 4
2-2 カメラ電源コネクタ ............................................................................................................................................. 52-3 電源表示灯 .......................................................................................................................................................... 5
2-4 カメラリンクコネクタ ........................................................................................................................................... 5
2-5 周辺機器・接続図 .............................................................................................................................................. 7
3 ソフトウェア＆コントロール ....................................................................................................................................... 8
3-1 初期設定 ............................................................................................................................................................... 8
3-2 カメラコントロールについて ............................................................................................................................ 9
3-3 カメラ初期状態（電源立ち上げ時） .......................................................................................................... 10
3-4 カメラの撮像動作と露光時間..................................................................................................................... 11
4 デジタル出力データ ................................................................................................................................................. 14
4-1 アナログ・デジタルデータ処理部 .............................................................................................................. 14
4-2 ゲインコントロール.......................................................................................................................................... 15
4-3 FFC 機能設定 .................................................................................................................................................. 16
4-4 設定値のセーブとロード............................................................................................................................... 20
4-5 テストパターンの出力.................................................................................................................................... 21
4-6 デジタル出力タイミング ................................................................................................................................ 225 通信コマンド一覧 ...................................................................................................................................................... 28
6 その他注意事項 ....................................................................................................................................................... 32
7 外形図........................................................................................................................................................................... 33

TLｘ-16K5ＦCL User Manual

1 CMOS ラインスキャンカメラ
1-1 概要・本ラインスキャンカメラは、ＣＭＯＳタイプのラインスキャンカメラです。

1-2 特徴、性能
TLC-16K5FCL,TL-16K5FCL は、１６３８４画素のＣＭＯＳイメージセンサ素子を用いたラインスキャンカメラで以下のような特徴を持っています。
（１) 画素数１６３８４画素で高分解の検査が可能です。
（２) 画素サイズ 5.0μm × 5.0μm で高精細の画像が得られます。
（３) データレート
TL-16K5FCL ：680MHｚ（85MHz ｘ 8TAP）
TLC-16K5FCL：510MHz（85MHz ｘ 6TAP）の高速動作。
（４) 複数のカメラリンクコンフィギュレーション、及び、クロックに対応しており、キャプチャーボードに合わせることができます。
（５) 通信にてゲイン、オフセットの調整が容易です。
（６) グローバルシャッター機能及び FFC 機能搭載しています。
（７) DC12V 単一電源動作。低消費電力。
（８) 独自の回路設計、機構設計にて最大限に小型、軽量にしています。

1-3 カメラ内部構成
画素サイズ 5.0μm × 5.0μm、有効画素数 16384 画素の高感度、高速 CMOS を搭載しています。
次頁にカメラブロック図を記載しましたので参照して下さい。

●カメラブロック図
OptC:Link
OpticalMojuleOpticalMojule

Uart

I/O
FPGA
CPU

ADC&SRAM

ADC&SRAM2k x 8ADC&SRAM

CMOS IMAGER

1

ADC&SRAMTLｘ-16K5ＦCL User Manual●撮像素子画素位置
カラー撮像素子

白黒撮像素子16384ｘ5μm

16384ｘ5μm
5μm
5μm
5μm
5μm
5μm

青
緑

赤

2番

（デュアルライン，ＴＤＩモード使用時）

1番（通常使用）

5μm
5μm

1-4 カメラ性能仕様
型式
撮

像

画
画
受
飽

素

子

素
素
光
和

数

サ
素
露

イ
子
光

ズ
長
量

TLC-16K5FCL
TL-16K5FCL
撮 像 素 子 仕 様
RGB3Linemono2Line
CMOS Image sensor
CMOS Image sensor
16384 x 3Line
16384 x 2Line
ライン間隔 5μm
5.0μm×5.0μm
81.92㎜40ke-（typical）
カ メ ラ 仕 様

ビ
デ
オ
出
力
（ デ ジ タ ル 出 力 ）8 bit Medium Configuration

8 bit Full Configuration

Medium 510MHz (85MHz x 6TAP)
Full 680MHz (85MHz x 8TAP)
Full 480MHz (60MHz ｘ 8TAP)ト Medium 360MHz (60MHz ｘ 6TAP)
Full 320MHz (40MHz ｘ 8TAP)
Medium 240MHz (40MHz ｘ 6TAP)ス キャンレート(scan/sec)
10.3kHz38.8kHzライ ン 転 送 パ ルス 入力
97.1μsec(Min)25.8μsec(Min)
アナログゲイン 0.7倍 ～ 1.0倍ゲ
イン
デジタルゲイン １～ 3.9倍 0.015ステップ+12V ±0.5V（0.8A以下）
電源
容量+10～+40℃
動 作 温 度 範 囲
動 作 湿 度 範 囲
85% MAX
保 存 温 度 範 囲-10℃～+65℃
デ

－

タ

レ

レ
フ

ン ズ マ ウラ ン ジ バ

ー

ン ト
ッ ク

コ

ネ

ク

タ

重
外

形

寸

量
法

メ カ ニ カ ル 仕 様
M 95、P=1.0mm
12㎜
12V電源 HR10A-7R-6Pヒロセ電機
カメラリンク MDR ｘ 2
700g以下102(W)×130(H)×37(D)突起部除く

2

TLｘ-16K5ＦCL User Manual

1-5 受光感度波長3TLｘ-16K5ＦCL User Manual

2 ハードウェア入出力
2-１ カメラ入出力コネクタ
A． 本ラインスキャンカメラはカメラリンク（Base/Medium/Full）仕様ですので１本 or ２本のカメラリンクでフレームグラバー（Framegrabber）に接続します。
B． 12V 電源入力に６Pin ヒロセ製コネクタを使用しています。
C． 12V が供給されると電源表示灯（緑 LED）が点灯します。
C. 電源表示灯

カメラ背面

緑：通常時

B. DC 12V 電源コネクタ（HR 10A-7R-6P）

A. CameraLinkBase コネクタ 26pin MDR
A. CameraLinkFull コネクタ 26pin MDR

カメラ前面

Pixel #1
Pixel #16384

トリポットアタッチメント

4TLｘ-16K5ＦCL User Manual

2-2 カメラ電源コネクタ
ピン番号
1
2
3

信号名
＋１２Ｖ
＋１２Ｖ
＋１２Ｖ

ピン番号
4
5
6

信号名
ＧＮＤ
ＧＮＤ
ＧＮＤ

１

６

２

５
３

４

＊電源接続コネクタ（HR 10A-7R-6P ヒロセ電機）（カメラ外側より見たピン配置）（注）カメラに各ケーブルを接続する時は，必ずカメラ電源，接続機器の電源を OFF にしてください。
カメラに通電したままの状態でケーブルの脱着を行うと故障の原因となります。
（注）当社の別売品カメラ電源以外の電源を使用する場合は，下記定格のものをご使用下さい。
ご使用の際には必ず電源とカメラ接続ピンの対応を事前にご確認下さい。
・電源電圧：ＤＣ１２Ｖ±0.5V
・電流容量：１A 以上（推奨）（電源投入時は１．２Ａ以上の過渡電流が流れる事が有りますのでご考慮下さい）
・リップル電圧：５０mVp-p 以下（推奨値）（注）起動時に撮像素子の温度管理、撮像素子が出力する画像データの位相調整などを行います。
そのため、起動（LED が緑点灯）まで 5 分程度かかる場合がありますが、異常ではありません。
（注）電源投入から 5 分経過しても起動しない場合、または、正常な映像が出力されない場合は、一度電源をoff して 30 秒以上放置してから、再度電源を on してください。

2-3 電源表示灯
起動時
緑

正常起動

オレンジ 起動処理中
起動時データ不整合。再起動してください。

赤busyコマンドに'128'を返信します。

動作中
緑

通常動作中
FFC補正動作中、FFCデータのSAVE/LOAD動作中

赤busyコマンドの返信は、通信コマンド表を参照してください。

2-4 カメラリンクコネクタ
TLC-16K5FCL は、Camera Link 方式の Medium / Base Configuration に
TL-16K5FCL は Camera Link 方式の Full / Medium / Base Configuration に適合してデータを出力します。
2-4-1 カメラリンクコネクタアサイメント
カメラリンク 26Pin コネクタ
13

26

信号名
ＣＣ１
ＣＣ２
ＣＣ３
ＣＣ４

1

14

5

接続
ＥＸ．ＳＹＮＣ
Ｓｐａｒｅ
Ｓｐａｒｅ
Ｓｐａｒｅ

TLｘ-16K5ＦCL User Manual
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
2
Ｘ０－
15
Ｘ０＋
3
Ｘ１－
16
Ｘ１＋
4
Ｘ２－
17
Ｘ２＋
5
Ｘｃｌｋ－
18
Ｘｃｌｋ＋
6
Ｘ３－
19
Ｘ３＋
7
Ser ＴＣ＋
20
Ser ＴＣ－
8
Ser ＴＦＧ－21
Ser ＴＦＧ＋
9
ＣＣ１－
22
ＣＣ１＋
10
ＣＣ２＋
23
ＣＣ２－
11
ＣＣ３－
24
ＣＣ３＋
12
ＣＣ４＋
25
ＣＣ４－
13
シールド
26
シールド

Medium and Full 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
2
Ｙ０－
15
Ｙ０＋
3
Ｙ１－
16
Ｙ１＋
4
Ｙ２－
17
Ｙ２＋
5
Ｙｃｌｋ－
18
Ｙｃｌｋ＋
6
Ｙ３－
19
Ｙ３＋
7
１００Ω
20
terminated
8
Ｚ０－
21
Ｚ０＋
9
Ｚ１－
22
Ｚ１＋
10
Ｚ２－
23
Ｚ２＋
11
Ｚclk－
24
Ｚclk＋
12
Ｚ３－
25
Ｚ３＋
13
シールド
26
シールド

※データをロスなしで送信することができるケーブルの長さはデータ転送速度およびケーブルの質に依存します。
本カメラは 3M 社製カメラリンクケーブル 5ｍを使用し動作テストしています。

2-4-2 カメラリンク規格 Bit アサイメント
Full Configuration
Port/bitPort A0
Port A1
Port A2
Port A3
Port A4
Port A5Port A6
Port A7
Port B0
Port B1
Port B2
Port B3
Port B4
Port B5
Port B6
Port B7

8bit
A0
A1
A2
A3
A4
A5
A6
A7
B0
B1
B2
B3
B4
B5
B6
B7

Base コネクタ
Port/bitPort C0Port C1
Port C2Port C3
Port C4Port C5Port C6Port C7

Medium and Full コネクタ
Port/bit 8bit
Port/bitPort F0F0Port H0
Port F1F1Port H1
Port F2F2Port H2
Port F3F3Port H3
Port F4F4Port H4
Port F5F5Port H5Port F6F6Port H6Port F7F7Port H7Port G0
G0
Port G1
G1
Port G2
G2Port G3
G3Port G4
G4Port G5G5Port G6
G6Port G7
G7

8bit
C0
C1
C2
C3
C4
C5
C6
C7

Port/bitPort D0
Port D1
Port D2
Port D3
Port D4Port D5Port D6
Port D7Port E0
Port E1
Port E2
Port E3
Port E4
Port E5Port E6
Port E7

8bit
D0
D1
D2
D3
D4
D5
D6
D7
E0
E1
E2
E3
E4
E5
E6
E7

8bit
nc
nc
nc
nc
nc
nc
nc
nc

Port/bitPort A0
Port A1
Port A2
Port A3
Port A4
Port A5Port A6
Port A7
Port B0
Port B1
Port B2
Port B3
Port B4
Port B5
Port B6
Port B7

Base コネクタ
10bit
Port/bit
A0
Port C0
A1
Port C1A2
Port C2A3
Port C3A4Port C4A5Port C5A6Port C6
A7
Port C7
A8
A9
nc
nc
B8
B9
nc
nc

Base Configuration
Port/bitPort A0
Port A1
Port A2
Port A3
Port A4
Port A5Port A6
Port A7
Port B0
Port B1
Port B2
Port B3
Port B4
Port B5
Port B6
Port B7

8bit
A0
A1
A2
A3
A4
A5
A6
A7
B0
B1
B2
B3
B4
B5
B6
B7

Base コネクタ
Port/bitPort C0Port C1
Port C2Port C3
Port C4Port C5Port C6Port C7

6

10bit
B0
B1
B2
B3
B4
B5
B6
B7

8bit
H0
H1
H2
H3
H4
H5
H6
H7

TLｘ-16K5ＦCL User Manual

2-5 周辺機器・接続図

電源（AD-50)電源ケーブル 最長10ｍ（ 6PS-××)

Camera Link
P owerFull Configuration

カメラ背面

Frame Grabber
Ba se

Base

Ful l

Full

※
カメラリンクケーブル※Full Configuration カメラリンクケーブル
3M：14B26 – SZLB - *00 - 0LC
沖電線 ：CL - H - MM - **0(*はケーブル長を示します。)

7

TLｘ-16K5ＦCL User Manual

3 ソフトウェア＆コントロール
3-1 初期設定
3-1-1 設定前の注意事項
本カメラは必ず FFC 機能を使用して下さい。
（レンズ及び素子等による波形ムラをフラットに調整する機能です。）
以降の設定はすべてハイパーターミナルを使用した通信コマンドにて説明をしています。

3-1-2 初期設定手順※以降“check”このように太字で記載している文字は通信コマンドを表します。また文中の“<CR>”はキャリッジリターンを表します。
●周辺機器との接続・シリアル通信の確認

レンズ、照明、フレームグラバー、etc.

ハイパーターミナルを立ち上げ“check<CR>”コマンドを送信し“ok”の返信を受けるか確認する。
●PC 接続確認

TL-Tool を使用する場合は“check”ボタンを押す。

１．シリアル通信の確認
２．デジタルデータの確認
・デジタルデータの確認 （詳細 P16）
●カメラ動作設定 （詳細 P9）
１．カメラ動作モードの選択。

sync=2<CR> 内部同期モード

testp=1<CR> テストパターンの出力※※詳細については「テストパターン」項目を参照して・外部同期（sync=1）ください。

・内部同期（sync=2）
２．露光モードの設定
・ライン露光（expc=0）

・PGＡゲイン値の変更

・固定露光（expc =1）

again=N <CR> 1.0 倍固定。

・パルス幅露光（expc =2）・ADC ゲイン値の変更※内部同期（sync=2）の場合、ライン露

logrl=N <CR> 0.7 倍～1.0 倍の調整が可能

光（expc=0）を選択してください。

・デジタルゲイン値の変更（X=1～3）
ｃｈXgain1=N<CR> 1 倍～3.9 倍の調整が可能●ゲイン値の設定 （詳細 P11）
・暗レベル補正

１．ADC ゲインの調整（logrl=N）

固定パターンノイズの補正、オフセットの調整を行います。

●FFC 補正 （詳細 P12）
補正前の確認：ｃｈXgain1=0 に設定。

・明レベル補正

１．暗レベルの補正

出力不均一性の、レンズシェーディング、輝度ムラの２．明レベルの補正補正を行います。
※工場出荷テスト時の値が初期値として保存されています。

●保存 （詳細 P15）

リア LED 赤：補正中 緑：補正終了

１． FFC 補正の保存（shd_epsv）
２．カメラ動作の保存（Save）

8

TLｘ-16K5ＦCL User Manual

3-2 カメラコントロールについて
TAKEX 製ラインスキャンカメラはカメラリンク経由のシリアル通信により各動作のコントロールをすることが可能です。・カメラの動作設定 ・ゲイン値の調整 ・FFC 補正の実行 ・テストパターンの出力 これらはシリアル通信を介し行います。シリアル通信インターフェースは ASCII に基づいたプロトコルを使用します。
通信プロトコル
Baud rate
Data Length
Start Bit
Stop Bit
ParityXon / Xoff Control:9600bps
:8bit
:1bit
:1bit
:None
:None

コマンドフォーマット
<CR>……キャリッジリターン
以下は通信コマンドマニュアル内で使用。
N……値を示す任意の数字。
X……出力ライン（R=1,G=2,B=3 or 1,2）を示す。
[Notes]・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 のみです。
<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が必要です。（カーソル移動による訂正は無効）
カメラシリアル出力
OK
NG
NE……カメラのコマンド入力が有効となった場合。
……存在しないコマンドを入力した場合……コマンドは正しいが入力パラメータの設定範囲が超えている場合[例]
User input：Id?
Camera output ：0
User input：sync=1
Camera output ：OK<CR>

カメラ ID を参照する。（コマンド末尾の"?"は省略可）<CR> 外部同期に設定する。

9

TLｘ-16K5ＦCL User Manual

3-3 カメラ初期状態（電源立ち上げ時）
3-3-1 購入時の設定
カメラは電源立ち上げ時以下のモードに設定されています。
・Base Configuretion：Base 3TAP（ｓcan_dir=8) (TLC-16K5FCL)・Base Configuretion：Base 2TAP（ｓcan_dir=1)(TL-16K5ＦCL)
・出力クロック：80MHｚ(speed=4) ， ・出力ビット：8bit(bit=8)
・内部同期（ｓync=2)・ライン露光露光（expc= 0）
・FFC 補正 ON（shade= 1）※１
・PGA ゲイン（again=0）
・ADC ゲイン（logrl=96）
・デジタルゲイン（chXgain1=0）（X=1～3）※１、FFC 補正のパラメータは工場出荷テスト時のパラメータが保存されています。
暗レベルの補正値は外部同期 again=0,logrl=96 の状態でオフセット（shd_to=3）が３階調に設定されています。明レベルの補正値は出荷調整用のレンズを使用し、波形中央部 170 階調に合わせ
目標階調（shd_tg=180）で 180 階調に調整されたゲイン値が保存されています。
Waveform after shading

255
180

Waveform before shading
Amplified per pixel

Tg

170

To

3
0

3-3-2 カメラ電源投入時の設定確認
電源投入時、シリアル通信を使用し cfg コマンドを実行する事によってカメラの設定状態を確認する
ことができます。下図は Tera Term を使用して得たカメラ内部設定リストです。
ｃfg<CR>

カメラ内部設定が出力されます。
下図のようにカメラ内部設定のリストが出力されます。
カメラのコマンドに対して設定パラメータが表示されます。

10

TLｘ-16K5ＦCL User Manual

3-4 カメラの撮像動作と露光時間
3-4-1 カメラ動作モード（カメラリンク出力設定）
カメラの出力モード Full / Medium / Base の切り替え、および、出力クロックの切り替えが可能です。
TLC-16K5FCL（カラー）scan_dir=N<CR>

カメラリンク コンフィギュレーションの切り替えを行います。

9

Camera Link
Configuration
Medium 6TAP

8

Base 3TAPN

TL-16K5FCL（白黒）scan_dir=N<CR>

カメラリンク コンフィギュレーションの切り替えを行います。

5

Camera Link
Configuration
Full 8TAP

3

Medium 4TAP

1

Base 2TAPN

TLC-16K5FCL／TL-16K5FCL 共通
speed=N <CR>
カメラリンク出力クロックの切り替えを行います。
N5

周波数85.0 MHz480.0 MHz3
2

71.6 MHz59.1 MHz1

50.4 MHz0

40.0 MHz

3-4-2 カメラ動作モード（同期設定）
カメラの撮像動作は 2 種類の切り替えが可能です。
・外部の Sync 信号をカメラに入力することによって撮像を開始するモード（外部同期 Ext Sync)があります。
信号が入力されない場合、カメラは出力を停止します。
・カメラ内部で同期信号を生成し撮像するモード（内部同期 Int Sync）
ｓync=N<CR>

カメラ SYNC 入力設定をします。
N=１：外部同期 (Ext Sync)
N=２：内部同期 （Int Sync）

・内部同期（Int Sync）の周期は、通信コマンドで行います。
cyct=N1、cyclt=N2 or cyctw=Nw or cyctn=Nn
内部周期 ＝ (cyct の値 x 256 +cyclt の値+ 1) x 0.025
単位：μsec＝ (cyctw の値＋１) x 0.025
単位：μsec＝ cyctn の値÷ 1000
単位：μsec※どのコマンドを使用してもカメラの内部の同じレジスタを使用しますので、最後に送信したコマンドが有効になります。
11

TLｘ-16K5ＦCL User Manual
・内部周期設定の最小値。
TLC-16K5FCL（カラー）
クロック
(MHz)

コマンド
ｃｙｃｔ , cyclt
cyctw
cyctn
ｃｙｃｔ , cyclt
cyctw
cyctn
ｃｙｃｔ , cyclt
cyctw
cyctn
ｃｙｃｔ , cyclt
cyctw
cyctn
ｃｙｃｔ , cyclt
cyctw
cyctn
ｃｙｃｔ , cyclt
cyctw
cyctn

85.0

80.0

71.6

59.1

50.4

40.0

Medium 6TAP
スキャン
レート
(kHz)
15 , 203,860
10.3
96,525
16 , 4
4,100
9.7
102,525
17 , 230
4,582
8.7
114,575
21 , 170
5,546
7.2
138,675
25 , 110
6,510
6.1
162,775
32 , 48,196
4.8
204,925
設定値

Base 3TAP
スキャン
レート
(kHz)
30 , 35
7,715
5.1
192,900
32 , 48,196
4.8
204,925
35 , 200
9,160
4.3
229,025
43 , 80
11,0883.6
277,225
50 , 215
13,015
3
325,400
64 , 4
16,388
2.4
409,725
設定値

TL-16K5FCL（白黒）
クロック
(MHz)

85.0

80.0

71.6

59.1

50.4

40.0

コマンド
ｃｙｃｔ , cyclt
cyctw
cyctn
ｃｙｃｔ , cyclt
cyctw
cyctn
ｃｙｃｔ , cyclt
cyctw
cyctn
ｃｙｃｔ , cyclt
cyctw
cyctn
ｃｙｃｔ , cyclt
cyctw
cyctn
ｃｙｃｔ , cyclt
cyctw
cyctn

Full 8TAP
スキャン
設定値
レート
(kHz)
4
, 7
1,031
38.8
25,800
4
, 7
1,031
38.8
25,800
4
, 125
34.8
1,149
28,750
5
, 110
1,390
28.8
34,775
6
, 95
1,631
24.5
40,800
8
, 4
2,052
19.5
51,325

Medium 4TAP
スキャン
設定値
レート
(kHz)
7
, 140
1,932
20.6
48,325
8
, 4
2,052
19.4
51,325
8
, 245
2,293
17.4
57,35010 , 215
2,775
14.4
69,40012 , 185
3,257
12.2
81,45016 , 4
4,100
9.7
102,525

Base 2TAP
スキャン
設定値
レート
(kHz)
15 , 203,860
10.4
96,525
16 , 4
4,100
9.8
102,525
17 , 230
4,582
8.7
114,575
21 , 170
5,546
7.2
138,675
25 , 110
6,510
6.1
162,775
32 , 48,196
4.9
204,925

3-4-3 露光モード設定
露光モードは３種類の切り替えが可能です。
・ライン露光モード：SYNC 信号の立ち上がりで露光を開始し、次の SYNC 信号まで、露光する。
・一定露光モード： SYNC 入力の立ち上がりで露光を開始し、カメラ内部で生成された時間露光する。
・パルス幅露光モード： SYNC 信号が有効レベルの間、露光する。
これらはご使用の環境によって選択することが可能です。
expc= N<CR>

カメラの露光制御の状態を設定します。
N=０：ライン露光
N=１：一定露光
N=２：パルス幅露光

・一定露光（expc=1, sync=1or2）時の露光時間の設定は、通信コマンドで行います。
expt=N1、explt=N2 or exptw=Nw or exptn=Nn
露光時間 ＝ (expt の値 x 256 +explt の値+ 1) x 0.025
単位：μsec＝ (exptw の値＋１) x 0.025
単位：μsec＝ exptn の値÷ 1000
単位：μsec※どのコマンドを使用してもカメラの内部の同じレジスタを使用しますので、最後に送信したコマンドが有効になります。
※露光時間の設定パラメータは、内部同期（ｓync=2）と外部同期(sync=1)で共用しています。
12

TLｘ-16K5ＦCL User Manual※露光時間を一定以上に長くすると、カメラの周期も長くなります。周期に影響のない最長の露
光時間の設定値は、
TLC-16K5FCL： exptw の値 = cyctw の値＋１- 288
露光時間＝周期 – 8.7μ秒
TL-16K5FCL ： exptw の値 = cyctw の値＋１- 288
露光時間＝周期 – 8.7μ秒
・内部同期＆ライン露光（sync=2、expc=0）時の露光時間
・TLC-16K5FCL
露光時間 ＝ (cyct の値 x 256 + cyclt の値+ 1 - 288) x 0.025＝ (cyctw の値＋１-345) x 0.025＝ (cyctn の値– 8.7) ÷ 1000

単位：μsec
単位：μsec
単位：μsec

・TL-16K5FCL
露光時間 ＝ (ｃｙｃt の値 x 256 + ｃｙｃlt の値+ 1- 288) x 0.025 単位：μsec＝ (cyctw の値＋１- 345) x 0.025
単位：μsec＝ (cyctn の値– 8.7) ÷ 1000
単位：μsec※どのコマンドを使用してもカメラの内部の同じレジスタを使用しますので、最後に送信したコマンドが有効になります。
カメラ動作モードと露光モードの関係
カメラ動作

コマンド

expt(explt)設定

cyct(cyclt)設定

su n c = 1 e xpc = 0

外部同期（SYNC）

ライン露光

無効

無効

syn c = 1 e xpc = 1

外部同期（SYNC）

一定露光

有効

無効

syn c = 1 e xpc = 2

外部同期（SYNC）

パルス幅露光無効無効

syn c = 2 e xpc = 0

内部同期（カメラ）

ライン露光

無効

有効

syn c = 2 e xpc = 1

内部同期（カメラ）

一定露光
---

有効

有効

syn c = 2 e xpc = 2---※内部同期＆一定露光（sync=2、expc=1）の場合、露光時間設定が優先されます。設定された周期内に露光時間が収まらない場合は、設定された周期の整数倍で動作します。
3-4-4 カラーギャップ補正の設定(TLC-16K5FCL)
水平分解能と搬送方向の分解能が一致した撮像環境、かつ、遅延設定でＲＧＢラインの映像出力タイミ
ングを一致させることで、カラーギャップを補正することができます。
[基本設定]
rgb_on=1 ， rgb_ldelay=2 ， rgb_ld2=4
3-4-5 ＴＤＩ（２ライン）モード設定(TL-16K5FCL)
水平分解能と搬送方向の分解能が一致した撮像環境、かつ、遅延設定で 2 つのラインの映像出力タイ
ミングを一致させることを前提に、ＴＤＩモードを使用することで感度を 2 倍にすることができます。出力画
素数は 16384 画素のまま変わりません。
[基本設定]
tdi=1 ， ldelay_on=1 ， ldelay=1
上下にブレた映像になる場合は、ldelay_dir=0 or 1 を変更してください。

13

TLｘ-16K5ＦCL User Manual

4 デジタル出力データ
4-1 アナログ・デジタルデータ処理部
下図は、TLC-16K5FCL，TL-16K5FCL のアナログおよびデジタル処理の簡易ブロックダイヤグラムです。
アナログ処理部では CMOS センサーの A/D 変換器のゲイン機能（logrl=N）で 0.7～1.0 倍の利得を得ることが可能です。
デジタル処理部はデジタルゲイン・オフセットの他に固定パターンノイズの補正（FPN）、出力不均一性の補正（PRNU）を含んでいます。これらの設定はすべてカメラ内部で計算され画素毎に実行されます。また暗レベルの目標設定値及び明レベルの目標設定値はユーザ設定することが可能です。

カメラ出力信号フローチャート

アナログデータ

アナログオフセット
固定

デジタルデータ

アナログゲイン“again=N”

FPN calibration

PRNU calibration

OffsetShading calibration

デジタルゲイン“chXgain1=N”
X=1～3

FFC calibration“logrl=N”※ “Command Name”“shade=1”

Analog Processing

Digital Processing
FFC：Flat field correction

FPN：Fixed pattern noise

PRNU ：Photo-Response Non-Uniformity

4-1-1 FFC 補正ブロック図
通信コマンド Shade=1 の状態で電源を起動するとカメラは EEPROM から暗・明レベルの補正値をロードします。補正動作はスキャン毎に各画素に実行されます。補正値の取得方法については 4-3 FFC 補正
設定の項目をご参照ください。
EEPROM
暗レベル補正値

・・・・

明レベル補正値

・・・・

CMOS イメージセンサーデータ
・・・・

・・・・
電源投入時ロード－暗レベル補正・・・・
×デジタルゲイン
デジタル出力・・・・
×明レベル補正

・・・・

・・・・
カメラ内部

14

TLｘ-16K5ＦCL User Manual

4-2 ゲインコントロール
4-2-1 ADC ゲインコントロール
A/D 変換器のゲイン機能（logrl=N）によってデジタル信号化の前に利得を得ることが可能です。
logrl=N

<CR>

logrl

倍率

0

0.7

16

0.8

32

0.8

48

0.8

0.8

64

0.9

0.7

80

0.9

0.6

96

1.0

0.5

ADC ゲインを設定します。
初期値 = ９６
N: ０ ～ ９６
設定値とＡＤＣゲインの関係は以下のグラフとなります。

1.1
1.0
0.9

0.4
0

16

32

48

64

80

96

縦軸 ： 倍率 （logrl=96 を１倍としています）
横軸 ： 設定値 Ｎ※ゲインが不足する、または、映像出力が飽和しない場合はデジタルゲインをご使用ください。
※ゲインの変更後は、ＦＦＣ機能を再度行うことを推奨します。

4-2-2 アナログゲインコントロール
again= N<CR>

カメラのアナログゲインを設定します。
初期値 = ０（1.0 倍） N: ０ ： 1.0 倍 （固定）

※ゲインが不足する場合は、デジタルゲインをご検討ください。

4-2-3 デジタルゲインコントロール
chXgain1=N コマンドにてデジタルゲインの変更が可能です。
<CR>
カメラのデジタルゲインを設定します。
ゲイン値 =１＋0.0156×N
初期値 = ０（1 倍） N: ０ ～ ２５５ X: 1 ～ ３
例：出力をデジタルゲインで 1.25 倍にする。ch1～ｃｈ3 に全て同じパラメータを入力
してください。
TLC-16K5FCL
TL-16K5FCL
赤ライン
1 番ラインｃh1gain1=16<CR>
緑ライン
2 番ラインｃh2gain1=16<CR>
青ライン--ｃh3gain1=16<CR>chXgain1=N※デジタルゲインの最大倍率は、4.98 倍です。
※デジタルゲインと FFC 明レベル補正は同じデジタルゲインを使用します。トータルでの最大倍率は 16 倍です。

15

TLｘ-16K5ＦCL User Manual
4-2-4 ホワイトバランス(TLC-16K5FCL に適用)
デジタルゲインを使用して、ホワイトバランスを取ることができます。
RGB の各映像レベルを比較して、一番高い出力レベルに揃えます。

pwb_set<CR>

レンズのピントをぼかし無地の白紙を撮像してください。 RGB 各ラインがハレーションを起こしていないか確認してください。 照明は明るさの変動の無い光源をお使いください。
実行後は、ｃh1gain1、ｃh2gain1、ｃh3gain1 の値が変化します。もとに戻す場合は、個別に 0 を設定してください。
被写体が白い場合、通常は緑のレベルが高く、青のレベルが低くなります。周辺減光が大きい場合、一番明るい中央付近の緑と一番暗い左右端の青のレベル差が大きくなりすぎてＦＦＣ補正では調整しきれないことがあります。
この様なときは、ＦＦＣ補正の前にホワイトバランスを使用して各色のレベルを揃えることで、ＦＦＣ補正を正しく機能させることができます。

4-3 FFC 機能設定
4-3-1 FFC 機能設定手順
レンズ及び素子等に依る波形ムラをフラットに調整する機能です。（本カメラは必ずＦＦＣ機能を使用して下さい。） ※ＦＦＣ補正は電源投入後３０分間以上エージングを行ってから実施してください。

Waveform after shading

255

Waveform before shading

Light level (ｓhd-ｔg) 設定 ８bit
Tg

Amplified per pixelTo

Dark level (ｓhd-to) 設定 ８bit

0

注意： FFC 補正手順は必ず「明レベル内部ゲイン値のクリア」「暗レベル補正」「明レベル補正」の順に行ってください。また明レベル補正を再度行う場合でも暗レベル補正値が入力されていることが条件となります。
FFC 補正の補正係数の算出はカメラ内部で複数の画像を必要とします。従って補正の実行は撮像状態で行ってください。外部同期モードの場合はカメラに SYNC 信号を入れる必要が有ります。

4-3-2 補正前の処理、明レベル内部ゲイン値のクリア
カメラ内部に残っているシェーディングゲイン値を“リセット”します。
※暗レベル補正、明レベル補正中、デジタルゲインは 1 倍で動作します。そのためデジタルゲインを設定していると、補正動作を開始すると同時に映像レベルが変化します。
補正動作そのものには影響ありません。補正動作終了後、元のデジタルゲインに戻ります。
shade= 1
shd_clg<CR><CR>

FFC 機能を“ＯＮ”します。
明レベル（各画素の内部ゲイン）のリセット※1

16

TLｘ-16K5ＦCL User Manual

4-3-3 暗レベル補正
暗レベルは光のない状態で補正を行います。またビデオ出力のオフセットも決定されるため、最初に必ず行う操作になります。設定された目標階調にカメラが補正します。
<CR>

shd_to= N

暗レベルの目標階調（暗）を設定します。
初期値 = 3
N: 0 ～ 31

レンズにキャップをします。
<CR>
暗レベルの補正を開始します。
shade=6
コマンド受付後“OK”を出力します。
補正実行中は、電源表示灯が赤点灯し、終了後は緑点灯に戻ります。
ｂusy
0
4

<CR>

ｂusy コマンドを入力する事で補正状態の確認が可能です。
待機中
shade=6 実行中

255

255

3

3
0

0
遮光時レベル(shade=0)

遮光時レベル(shade=1)

4-3-4 明レベル補正
明レベル補正は各画素に同じ光量を与えた場合に水平な出力を得るために各画素にゲインをかけます。
明レベル補正はビデオ出力を水平にするための目標の値を設定し実行します。したがって各画素に補正ゲイン値を掛けるため目標階調は補正前に比べ高い値にセットしなければなりません。
レンズキャップを外して頂き、ビデオレベルの目標階調（shd_tg=N）を設定します。撮像サンプルは均一な白色板を選び、目標値に対し現在のビデオレベルピークを 70％調整してから実行することを推奨します。
（注意：異物が視野に入っていない状態で行って下さい。）
例：画素のピーク波形 130 階調の時、目標（shd_tg=180）.
<CR>
明レベルの目標階調（明）を設定します。
初期値= 180
N= 32 ～ 255(但し、明レベルは FFC“OFF”時（暗 FFC 時）のレベルより高く設定して下さい。)
shd_tg= N

レンズキャップを外します。
<CR>

明レベルの補正を開始し各画素にゲイン値が掛かりフラットなビデオ出力が得られます。
コマンド受付後“OK”を出力します。
補正実行中は、電源表示灯が赤点灯し、終了後は緑点灯に戻ります。
shade= 5

ｂusy
0
8

<CR>

ｂusy コマンドを入力する事で補正状態の確認が可能です。
待機中
shade=5 実行中※明レベル補正の最大倍率は、3.99 倍です。
※デジタルゲインと FFC 明レベル補正は同じデジタルゲインを使用します。トータルでの最大倍率は 16 倍です。

17

TLｘ-16K5ＦCL User Manual

255

255

150

150

115

0

0

入光時レベル(shade=0)

入光時レベル(shade=1)

save することによって上記ｓhade=6、ｓhade=5 コマンドで算出された各画素の補正係数は、不揮発性メモリに保存され、電源 off あとも有効に使用できるようになります。
<CR>
ＦＦＣ補正値が保存されます。
shd_epsv<CR>
ＥＥＰＲＯＭにシステム設定（ＦＦＣ補正値以外）を保存します。
save
注意：不揮発性メモリは、書き換え回数に制限がありますので、ソフトウェア等によるループ処理を行わない様に注意してください。
＜補足＞
again= N や logrl=N でカメラのゲインを変更された場合は再度上記暗レベル補正・明レベル補正を必ず行って下さい。

4-3-5 明レベル補正、暗レベル補正のマスク設定
明レベル補正(shade=5)、暗レベル補正(shade=6)、を実行するときに、補正値を変更しないラインを設定する事ができます。ラインごとに目標レベル（shd_tg、shd_to）を変更することができます。
shd_mask=N
shd_mask=0

<CR>
<CR>

FFC 補正値を変更しないラインを指定する。
赤、緑、青ラインの補正値を変更する(TLC-16K5FCL)
１番、２番ラインの補正値を変更する(TL-16K5FCL)

TLC-16K5CL
bit
ライン
N
(dec) [2] [1] [0] 青 緑 赤
7
1
1
1
☓ ☓ ☓
6
1
1
0
☓ ☓ ○
5
1
0
1
☓ ○ ☓
4
1
0
0
☓ ○ ○
3
0
1
1
○ ☓ ☓
2
0
1
0
○ ☓ ○
1
0
0
1
○ ○ ☓
0
0
0
0
○ ○ ○ 初期値
※変更しないライン＝☓、変更するライン＝○TL-16K5CLbitN(dec) [1] [0]
3
1
1
2
1
0
1
0
1
0
0
0

ライン
1
0
☓ ☓
☓ ○
○ ☓
○ ○

初期値

使用例（赤ライン，１番ラインを明レベル 160 に揃える）。
レンズにキャップをします。
shade=6<CR>

shd_mask=6
shd_mask=2
shd_tg=160

<CR>
<CR>
<CR>

暗レベルの補正を開始します。
全ラインの暗レベル補正値を決定。
緑、青ラインにマスク設定 (TLC-16K5FCL)
２番ラインにマスク設定 (TL-16K5FCL)
明レベルの目標階調（明）を設定します。

レンズキャップを外します。
shade= 5<CR>

赤ラインの明レベルの補正(TLC-16K5FCL)
18

TLｘ-16K5ＦCL User Manual
１番ラインの明レベルの補正(TL-16K5FCL)を開始します。
赤ライン、１番ラインの補正を決定。
実行後のヒストグラムとラインプロット例(TLC-16K5FCL)。

4-3-6 FFC 補正の補正係数の確認
以下の設定を行うとカメラリンク経由のビデオ出力として各ピクセルのデータが出力されます。
●FFC 補正 シェーディングゲイン値の確認<CR>
シェーディングゲイン設定を選択します。（明レベル係数）
shd_go=1<CR>
FFC 補正データ出力状態。
shade=2
shd_ul=N<CR>
上位 bit 下位 bit の切替え N: 0(上位 8bit) or 1(下位 4bit).
ゲイン値がビデオ出力として得られます。
●FFC 補正 ＯＦＦＳＥＴ値の確認<CR>
シェーディングオフセット設定を選択します。（暗レベル係数）
shd_go=2<CR>
FFC 補正データ出力。
shade=2<CR>
上位 bit 下位 bit の切替え N: 0(上位 8bit) or 1(下位 4bit).
shd_ul=N
オフセット値がビデオ出力として得られます。
※補正係数の確認モード shade=2 の状態では、shade=6 や shade=5 は正常に動作しません。
shade=1 または shade=0 を入力して shade=2 を解除してから行ってください。

19

TLｘ-16K5ＦCL User Manual

4-4 設定値のセーブとロード
次の２種類のコマンドを使用して、EEPROM（不揮発性メモリ）へユーザー設定を保存ことができます。
現在のカメラ動作にかかわるセッティング・パラメータはすべて save コマンドを使用します。
また FFC 補正で得られた各画素の補正係は shd_epsv コマンドを使用します。
これらのコマンド実行後、カメラ電源投入時、カメラはユーザー設定で自動的に起動します。

4-4-1 ＦＦＣ補正係数を保存<CR>

shd_epsv

ＦＦＣ補正値が EEPROM のバンクナンバーN(shd_bank=N)のエリアへ保存されます。

“OK”が表示されたら EPROM に保存完了となります。

4-4-2 ＦＦＣ補正係数を読出し<CR>

shd_epld

ＦＦＣ補正値をバンクナンバーN(shd_bank=N)のエリアからロードします。

注意：電源投入時の FFC 補正は shd_epld が実行されます。

4-4-3 ＦＦＣ補正係数を読出しバンクの指定<CR>

shd_bank=N

ＦＦＣ補正値を保存する／読み込むエリアを設定します。
N：１～6
EEPROM

EEPROM
shd_bank=1

バンクエリア 1

・・・・

・・・・

バンクエリア 1

shd_bank=6

バンクナンバーのデータがロードされます。

shd_bank=1

バンクエリア 6

バンクエリア 6

shd_bank=6

ＦＦＣ実行エリア
ＦＦＣ実行エリア
Shd_epｓｖ

Shd_epld
FFC 補正セーブとロード

電源投入時

4-4-3 システムの保存
shade= 1
save

<CR>
<CR>

ＦＦＣ機能を“ON”します。
ＥＥＰＲＯＭにシステム設定（ＦＦＣ補正値以外）を保存します。

“OK”が表示されたら保存完了となります。
注意：save、shd_ epsv コマンド実行中は、カメラの電源を落とさないでください。正常にデータが保存されない、
また故障の原因になります。
注意：不揮発性メモリは、書き換え回数に制限がありますので、ソフトウェア等によるループ処理を行わない様に注意してください。
20

TLｘ-16K5ＦCL User Manual

4-5 テストパターンの出力
画像キャプチャーボードに接続する際，テストパターン表示機能を用いる事によりカメラの出力タイミングや信号接続内容がキャプチャーボード側と正しくマッチしているかどうかを確認することができます。
テストパターン機能をＯＮとすると撮像素子からの映像出力の代わりに下記に示す様な画像が出力されます。
※外部同期（Ext Sync）で使用する場合は、外部の Sync 信号をカメラに入力する必要があります。
※TL-16K5FCL で TDI=1(ON)の場合、出力前に 2 ラインの加算が行われるため、０階調から２階調ずつ上がり最大階調に達すると 0 階調に戻るパターンになります。

4-5-1 テストパターン１
０階調から１画素単位で 1 階調ずつ上がります。最大階調に達すると 0 階調に戻ります。
これを繰り返します。
<- テストパターン１を出力する。
testp=1 <CR>

4-5-2 テストパターン 2
０階調から１ライン単位で 1 階調ずつ上がります。最大階調に達すると 0 階調に戻ります。
これを繰り返します。
<- テストパターン 2 を出力する。
testp=2 <CR>21

TLｘ-16K5ＦCL User Manual

4-6 デジタル出力タイミング
・ＴＬＣ－１６Ｋ５ＦCＬ
最短周期表
Medium 6TAP
最短周期
cyctw
(μ秒)
3,860
96.5
4,100
102.5
4,582
114.5
5,546
138.6
6,510
162.7
8,196
204.9

クロック
(MHz)
85.0
80.0
71.6
59.1
50.4
40.0

●内 部同期(sync=2)
ラ イン露光(expc=0)

Base 3TAP
最短周期
cyctw
(μ秒)
7,715
192.9
8,196
204.9
9,160
229.0
11,088277.2
13,015325.4
16,388409.7

Int Sync Time ＝ (cyctw + 1) x 0.02 5
最短 周期 ＝ 最短 周期表 参照
露光 時間 ＝ (cyctw + 1 - 345) x 0.25

I NT .S T -1

I N T. ST - 2

IN T .S T- 3

単位： μsec
単位： μsec
単位： μsec
I NT . ST -4

I N T. S T- 5

In t .s yn c T i me

Int.Sync(内部信号)

7 . 6u s ec
1 .0 u se c

露光時 間

露光 時間

露 光時 間

露光 時間

露光時間
1 4 .5 us e cLine Valid
ST -1 DA T A

ST - 2 DA T A

Pixel Data

●内 部同期(sync=2)
固 定露光(expc=1)

Int.SyncのUpエッ ジから 下式の 時間露 光しま す。
固定 露光時 間＝(exptw + 1) x 0.025
単位 ：μsec
最短 露光時 間＝89.7
単位： μsec
Int.Sync Time＝(cyctw + 1) x 0.025
単 位：μsec
固定 露光に おけるInt.Syncの最短 周期は最 短周期 表を参 照して くださ い。

I NT .S T -1

I N T. ST - 2

IN T .S T- 3

I NT . ST -4

I N T. S T- 5

In t .s yn c T i me

Int.Sync(内部信号)
1 .0 u se c

露光時 間

露光 時間

露光 時間

露光 時間

露光時間
1 4 .5 us e cLine Valid
ST -1 DA T A

Pixel Data

※ 露光時 間が優 先され ます
露光時 間がど 周期時 間内に 収まら ない場 合、
周期時 間はInt.Sync Timeの ２倍、 ３倍・ ・と長 くなり ます。
※ カラー ギャッ プ補正 による 遅延は 含まれ ていま せん。

22

ST - 2 DA T A

TLｘ-16K5ＦCL User Manual●外 部同期(sync=1)
ラ イン露光(expc=0)

Ext Sync In(SYNC_SRC:CC1)の周 期時間 露光し ます。
露光 時間 ＝ 周期 時間 - 8.7
単位： μsec
ライ ン露光 におけ るExt.Syncの最 短周期は 最短周 期表を 参照し てくだ さい。

E XT .S T -1

E X T. ST - 2

EX T .S T- 3

E XT . ST -4

E X T. S T- 5

Ext.Sync In(SYNC_SRC:CC1)
7. 6 us e c
露光 時間

1 .0 u se c

露 光時間

露光 時間

露光 時間

露光時間
14 . 5u s ec

Line Valid
ST -1 DA T A

ST - 2 DA T A

Pixel Data

●外 部同期(sync=1)
固 定露光(expc=1)

Ext Sync In(SYNC_SRC:CC1)の有 効エッ ジから 下式の 時間露 光しま す。
固定 露光時 間 ＝ (exptw + 1) x 0.025
単位： μsec
最短 露光時 間 ＝ 89.8
単位：μ sec
固定 露光に おけるExt.Sync の最 短周期 は最短 周期表 を参照 してく ださい 。

E xt .S T -1

E x t. ST - 2

Ex t .S T- 3

E xt . ST -4

E x t. S T- 5

Ext.Sync In(SYNC_SRC:CC1)
1 .0 u se c

露 光時間

露 光時 間

露光 時間

露 光時間

露光時間
1 4 .5 us e cLine Valid
ST -1 DA T A

ST - 2 DA T A

Pixel Data

●外 部同期(sync=1)
パ ルス幅露 光(expc=2)

Ext Sync In(SYNC_SRC:CC1)のパ ルス幅 時間露 光しま す。
最低 露光時 間 ＝ 89.8
単位：μ sec
パル ス幅露 光にお けるExt.Syncの 最短周期 は最短 周期表 を参照 してく ださい 。

Ex t .S T- 1

Ext.Sync In(SYNC_SRC:CC1)
1 .0 u se c

E xt . ST -2

E x t. S T- 3

Ex t .S T -4

E xt . ST - 5

1. 0 us e c
露光時 間

露 光時 間

露光 時間

露 光時 間

露光時間
1 4 .5 us e cLine Valid
ST -1 DA T A

ST - 2 DA T A

Pixel Data

※Ext_Sync_IN(SYNC_SRC:CC1)は 、Ｈレ ベルお よびＬ レベル を3.2μ秒以 上の時 間維持 してく ださい 。
※カラ ーギャ ップ補 正によ る遅延 は含ま れてい ません 。

23

TLｘ-16K5ＦCL User Manual
・ＴＬ－１６Ｋ５ＦCＬ
最短周期表
Full 8TAP
最短周期
cyctw
(μ秒)
1,031
25.8
1,031
25.8
1,149
28.7
1,390
34.7
1,631
40.8
2,052
51.3

クロック
(MHz)
85.0
80.0
71.6
59.1
50.4
40.0

●内 部同期(sync=2)
ラ イン露光(expc=0)

Medium 4TAP
最短周期
cyctw
(μ秒)
1,932
48.3
2,052
51.3
2,293
57.3
2,775
69.4
3,257
81.4
4,100
102.5

Base 2TAP
最短周期
cyctw
(μ秒)
3,860
96.5
4,100
102.5
4,582
114.5
5,546
138.6
6,510
162.7
8,196
204.9

Int Sync Time ＝ (cyctw + 1) x 0.025
最短 周期 ＝ 最短 周期表
露光 時間 ＝ (cyctw + 1 - 345) x 0.025

I NT .S T -1

I N T. ST - 2

IN T .S T- 3

単位： μsec
単位： μsec
単 位：μsec
I NT . ST -4

I N T. S T- 5

In t .s yn c T i me

Int.Sync(内部信号)

7 . 6u s ec
1 .0 u se c

露光時 間

露光 時間

露 光時 間

露光 時間

露光時間
1 4 .5 us e cLine Valid
ST -1 DA T A

ST - 2 DA T A

Pixel Data

●内 部同期(sync=2)
固 定露光(expc=1)

Int.SyncのUpエッ ジから 下式の 時間露 光しま す。
固定 露光時 間＝(exptw + 1) x 0.025
単位 ：μsec
最短 露光時 間＝17.1
単位： μsec
Int.Sync Time＝(cyctw + 1) x 0.025
単 位：μsec
固定 露光に おけるInt.Syncの最短 周期は最 短周期 表を参 照して くださ い。

I NT .S T -1

I N T. ST - 2

IN T .S T- 3

I NT . ST -4

I N T. S T- 5

In t .s yn c T i me

Int.Sync(内部信号)
1 .0 u se c

露光時 間

露光 時間

露光 時間

露光 時間

露光時間
1 4 .5 us e cLine Valid
ST -1 DA T A

Pixel Data

※ 露光時 間が優 先され ます
露光時 間がど 周期時 間内に 収まら ない場 合、
周期時 間はInt.Sync Timeの ２倍、 ３倍・ ・と長 くなり ます。

24

ST - 2 DA T A

TLｘ-16K5ＦCL User Manual●外 部同期(sync=1)
ラ イン露光(expc=0)

Ext Sync In(SYNC_SRC:CC1)の周 期時間 露光し ます。
露光 時間 ＝ 周期 時間 - 8.7
単位： μsec
ライ ン露光 におけ るExt.Syncの最 短周期は 最短周 期表を 参照し てくだ さい。

E XT .S T -1

E X T. ST - 2

EX T .S T- 3

E XT . ST -4

E X T. S T- 5

Ext.Sync In(SYNC_SRC:CC1)
7. 6 us e c
露光 時間

1 .0 u se c

露 光時間

露光 時間

露光 時間

露光時間
14 . 5u s ec

Line Valid
ST -1 DA T A

ST - 2 DA T A

Pixel Data

●外 部同期(sync=1)
固 定露光(expc=1)

Ext Sync In(SYNC_SRC:CC1)の有 効エッ ジから 下式の 時間露 光しま す。
固定 露光時 間 ＝ (exptw + 1) x 0.025
単位： μsec
最短 露光時 間 ＝ 17.1
単位：μ sec
固定 露光に おけるExt.Sync の最 短周期 は最短 周期表 を参照 してく ださい 。

E xt .S T -1

E x t. ST - 2

Ex t .S T- 3

E xt . ST -4

E x t. S T- 5

Ext.Sync In(SYNC_SRC:CC1)
1 .0 u se c

露 光時間

露 光時 間

露光 時間

露 光時間

露光時間
1 4 .5 us e cLine Valid
ST -1 DA T A

ST - 2 DA T A

Pixel Data

●外 部同期(sync=1)
パ ルス幅露 光(expc=2)

Ext Sync In(SYNC_SRC:CC1)のパ ルス幅 時間露 光しま す。
最低 露光時 間 ＝ 17.1
単位：μ sec
パル ス幅露 光にお けるExt.Syncの 最短周期 は最短 周期表 を参照 してく ださい 。

Ex t .S T- 1

Ext.Sync In(SYNC_SRC:CC1)
1 .0 u se c

E xt . ST -2

E x t. S T- 3

Ex t .S T -4

E xt . ST - 5

1. 0 us e c
露光時 間

露 光時 間

露光 時間

露 光時 間

露光時間
1 4 .5 us e cLine Valid
ST -1 DA T A

ST - 2 DA T A

Pixel Data

※Ext_Sync_IN(SYNC_SRC:CC1)は 、Ｈレ ベルお よびＬ レベル を3.2μ秒以 上の時 間維持 してく ださい 。
※カラ ーギャ ップ補 正によ る遅延 は含ま れてい ません 。

25

TAP4
赤

TAP5
緑

TAP6
青
3
5

3
5

( 6)
2
3

2
3

2
3

1

16382 16382 16382
16383 16383 16383
16384 16384 16384

1

1

( 6)

16380 16380 16380 16379 16379 16379
16382 16382 16382 16381 16381 16381
16384 16384 16384 16383 16383 16383

3
5

青

4
6

TAP3

1

青

4
6

緑

1

TAP3

2

赤

TAP2

1

赤
緑

4
6

TAP1

2

TAP1
TAP2

2

TLｘ-16K5ＦCL User Manual
・ＴＬＣ－１６Ｋ５ＦCＬ
Camera Link Timing Chart●Ｂａ ｓｅ ３Ｔ ａｐ
1 63 84

FVAL

LVAL

DATA

●Ｍｅ ｄｉｕ ｍ ６Ｔａｐ

8 19 2

FVAL

LVAL

DATA

26

7
15
23

TAP5

5

13
21

TAP6

6

14
22

TAP1

TAP2

TAP3

TAP4
( 3)

TAP8
3
7
11

2
6
10

1
5
9

16376 16375 16374 16373
16380 16379 16378 16377
16384 16383 16382 16381

8
12

4

TAP4

1
9
17

TAP2
TAP3

2
10
18

TAP1

3
11
19

1
3
5

16380 16379
16382 16381
16384 16383

2
4
6

TAP2

4

TAP1

12
20

( 3)

16368 16367 16366 16365 16364 16363 16362 16361
16376 16375 16374 16373 16372 16371 16370 16369
16384 16383 16382 16381 16380 16379 16378 16377

TAP7

8
16
24

TLｘ-16K5ＦCL User Manual
・ＴＬ－１６Ｋ５ＦＣＬ
Camera Link Timing Chart●Ｂａ ｓｅ ２Ｔ ａｐ
1 63 84

FVAL

LVAL

DATA

●Ｍｅ ｄｉｕ ｍ ４Ｔａｐ

( 3)
40 96

FVAL

LVAL

DATA

●Ｆｕ ｌｌ ８Ｔ ａｐ

2 04 8

FVAL

LVAL

DATA

27

TLｘ-16K5ＦCL User Manual

5 通信コマンド一覧
TAKEX 製ラインスキャンカメラはカメラリンク経由のシリアル通信により各動作のコントロールをすることが可能です。・カメラの動作設定 ・ゲイン値の調整 ・FFC 補正の実行 ・テストパターンの出力 これらはシリアル通信を介し行います。シリアル通信インターフェースは ASCII に基づいたプロトコルを使用します。
機能名称

コ マ ンドsync=N<CR>

送信パラ メ ー タ
N=0：無効
N=1：外部同期（Ext Sync）
N=2：内部同期（Int Sync）

カメ ラ 返信パラ メ ー タ 備考OK
外部同期(Ext Sync）と内部同期（Int Sync）の切替えを行います。初期値 N=2
N=1：外部同期（Ext Sync）で使用する場合、
sync_srcで指定する入力ポートに信号を入力

sync[?]<CR>
expc=N<CR>

None
N=0：ライン露光
N=1:一定露光
N=2: パルス幅露光

N=1-2
OK

する必要があります。
N=0:ライン露光の露光時間はSync信号の間隔で決まります。
N=1:一定露光の露光時間はexptの設定値

expc[?]<CR>
exptn=N<CR>

None
N=0,***-1638400

0～2
OK

で決まります。
一定露光時間 = ｅｘｐｔｎ （単位：ｎsec）※N=0は、動作周期内で最長の露光時間に設定します。

exptn[?]<CR>

None

N=***-1638400

exptw=N<CR>

N=0,***-65535

OK※12-13ページを参照してください。
このパラメータはexpc=1の時有効となります。
一定露光時間 = (exptw + 1) * 0.025 （単位：μsec）※N=0は、動作周期内で最長の露光時間に設定します。

exptw[?]<CR>

None

N=***-65535

expt=N<CR>
explt=N<CR>

N=0-255：Exposure timeOK

expt[?]<CR>
explt[?]<CR>
cyctn=N<CR>

None

N=0-255

N=0,***-1638400

OK

cyctn[?]<CR>

None

N=***-1638400

cyctw=N<CR>

N=0,***-65535

OK

カメラ動作モード設定

露光モード設定

一定露光時間の設定(nS単位)

一定露光時間の設定(word単位）

カメラ動作コントロール

一定露光時間の設定(byte単位)

動作周期の設定(nS単位)

動作周期の設定(word単位)

動作周期の設定(byte単位)※12-13ページを参照してください。
このパラメータはexpc=1の時有効となります。
一定露光時間 = (expt *256 + explt +1) * 0.025
単位：μsec
このパラメータはexpc=1の時有効となります。
動作周期 = cyctｎ （単位：ｎsec）※N=0は、動作設定の最小値に設定します。

このパラメータはsync=2の時有効となります。
動作周期 = (cyctw + 1) * 0.025
単位：μsec※N=0は、動作設定の最小値に設定します。

cyctw[?]<CR>

None

cyct=N<CR>

N=0-255：cyclic time

cyclt=N<CR>
cyct[?]<CR>
cyclt[?]<CR>
again=N<CR>

N=***-65535
このパラメータはsync=2の時有効となります。
このパラメータはsync=2の時有効となります。

None

N=0-255

N：0

OK

動作周期時間=(cyct*256 + cyclt +1)*0.025
単位：μsec
アナログゲインの設定 （初期値 N=0）0に固定されています。

アナログゲインagain[?]<CR>
logrl=N<CR>

None
N：0-96

N=0
OK

ADCゲインの設定 （初期値 N=96）

logrl[?]<CR>
offset=N<CR>

None
N：0-255

N=0-96
OK

暗レベルを調整します。（初期値＝調整値）

offset[?]<CR>

None

N=0-255

中央値＝128。小さくするとレベルが下がり、大きくするとレベルが上がります。

reversex=N<CR>

N:0-1

OK

reversex[?]<CR>
testp=N<CR>

None
N：0-2

N=0-1
OK

ADCゲインの設定
暗レベルの設定（オフセット）
水平反転出力水平反転出力の設定
N=0:通常出力 （初期値）
N=1:逆順出力
テストパターンの設定
0：OFF （初期値）
1：test pattern 1
2：test pattern 2

テストパターンの設定
testp[?]<CR>

None

N=0-2

※一定露光の設定 nsec word byte 単位はカメラ内部で共通のレジスタを使用しています。
※動作周期の設定 nsec word byte 単位はカメラ内部で共通のレジスタを使用しています。

28

TLｘ-16K5ＦCL User Manual
機能名称
出力ビット

コ マンド
bit<CR>

送信パラ メ ー タ
N=8 or 10 or 12

カメ ラ 返信パラ メ ー タ 備考
OK
出力ビット数の設定 （初期値 N=8）bit[?]<CR>
speed=N<CR>

None
N=0-5

N=8 or 10 or 12

出力クロック

0 : Camera Link clock=40MHz
1 : Camera Link clock=50MHz
2 : Camera Link clock=59MHz
3 : Camera Link clock=71MHz
4 : Camera Link clock=80MHz
5 : Camera Link clock=85MHz

カメラ動作コントロール２

出力モード

N=0-5
N=8,9 (TLC)

Camera Link Configurationの設定

N=1,3,5 (TL)

1 : Base 2TAP (TL)
3 : Medium 4TAP (TL)
5 : Full 8TAP (TL)
8 : Base 3TAP (TLC)
9 : Medium 6TAP (TLC)

scan_dir[?]<CR>
Sync信号入力Port

sync_src=N<CR>

N=8,9 (TLC)
N=1,3,5 (TL)
OK

N=0: CC1
N=1: CC2
N=2: CC3
N=3: CC4
None
N=0:立ち上がりエッジ
N=1:立ち下がりエッジ
N=2:両エッジ

N=0-3

Sync入力Portの切り替え
初期値 N=0

Sync信号エッジ

sync_src[?]<CR>
sync_act=N<CR>

Sync間引きsync_act[?]<CR>
sync_div=N<CR>

None
N=0-15

N=0-2
OKSync信号に対して間引き動作します。（初期値 N=0）

Sync発行

sync_div[?]<CR>
sync_onNone
None

N=0-15OK

N=0:間引きなし、N=1:1/2回、N=2:1/3回。。
コマンドでSync信号を発行します

Check

id=N<CR>
id[?]<CR>
check<CR>

N：0～255
None
None

OK
ID(Default：0)
OK

カメラのIDを保存することができます。
複数のカメラを使用する場合に使用します。
シリアル通信確認用コマンド

Savesave<CR>

None

OK

設定値をEEPROMにセーブします。

Loadload<CR>

None

OK

設定値をEEPROMからロードします。

カメラのバージョン情報

ver<CR>

None

Version

CPUのバージョン情報です。

カメラの型式情報

model<CR>

None

Model

カメラの型式情報です。

FPGAのバージョン情報

rev<CR>

None

Revision

FPGAのバージョン情報です。

出荷状態への復帰

init<CR>

None

OK

カメラの状態レポート

cfg<CR>

None(Data output)

工場出荷時に戻します。（FFC補正は反映されません）
初期化Pageを読み出す。
カメラ内部設定を得ることができます。

通信コマンド一覧

list[?]<CR>

None(Data output)

有効な通信コマンド名を得ることができます。

カメラIDの設定*１

カメラシステムコントロール

speed[?]<CR>
scan_dir=N<CR>

Sync信号の動作エッジを設定します。（初期値 N=0）29

TLｘ-16K5ＦCL User Manual
機能名称
FFC補正動作コマンド

FFC補正動作マスク

FFC補正値の選択

コ マンド
shade=N<CR>

ＦＦＣ補正コントロール

明レベル補正カメ ラ 返信パラ メ ー タ 備考
OK
Shade control mode
value reference/setting

2:Data out
5:Auto shade for gain

(Note.4)
0:FFC補正が無効になります。

6:Auto shade for offset
7:ON(offset only)

1:FFC補正が有効になります。
2:FFC補正で得た係数をビデオ出力します。
5:明レベル補正値の更新
6:暗レベル補正値の更新
7:ON (offset only)

shade[?]<CR>

None

N=0-1,7

shd_mask=N<CR>

N=0-7(TLC-16K5CL)
N=0-3(TL-16K5CL)

OK

shd_mask[?]<CR>
shd_go=N<CR>

None
N=0:OFF

N=0-7
OK

shd_go[?]<CR>

N=1:明レベル補正値を選択
N=2:暗レベル補正値を選択
None

N=0-2

shd_ul=N<CR>

N=0-1

OK

shd_ul[?]<CR>
shd_tg=N<CR>

None
N=32-255

N=0-1
OK

shd_tg[?]<CR>

None

N=32-255

shd_to=N<CR>

N=0-31

OK

shd_to[?]<CR>

None

N=0-31

shd_clg<CR>

None

OK

明レベル補正値をクリアします。

shd_clo<CR>

None

OK

暗レベル補正値をクリアします。
FFC補正値をLoad/Saveするバンクを指定します。

（明レベル/暗レベル）

FFC補正値の選択（上位/下位）

送信パラ メ ー タ
0:OFF
1:ON

shdde=5,6実行時に補正値を変更しないラインを指定できます詳細は本文の説明を参照してください。
FFC補正の指数を出力する場合(shade=2)の補正値の切り替え

FFC補正の指数を出力する場合(shade=2)の上位・下位の切り替え
0:FFC補正指数上位 8bit
1FFC補正指数下位 4bit
明レベル補正のための目標値 （初期値＝180）

目標値の設定暗レベル補正
目標値の設定FFC補正値のクリア（明レベル）
FFC補正値のクリア

暗レベル補正のための目標値 （初期値＝3）（暗レベル）
shd_bank=N<CR>

N:1-6

OK

FFC補正指数のロード

shd_bank[?]<CR>
shd_epld<CR>

None
None

N=1-6
OK

FFC補正指数のロード

shd_epld2<CR>

None

OK

初期値保存用のエリアに
FFC補正指数をロードします。

FFC補正指数のセーブ

shd_epsv<CR>

None

OK

FFC補正指数のセーブ

shd_epsv2<CR>

None

OK

shd_bankで指定したエリアからFFC補正指数をセーブします。
初期値保存用のエリアに

busy[?]<CR>

None

N=0:待機中

FFC補正指数をセーブします。
FFCなど時間の必要な処理を行うときにFFC補正値
保存エリア

N=1:FFCロード中
N=2:FFCセーブ中
N=4:shade=6実行中
N=8:shade=5実行中
N=他：起動時中動作状態の確認

shd_bankで指定したエリアからFFC補正指数をロードします。

動作状態を確認できます。

※明レベルの補正（shade=5）、暗レベルの補正（shade=6）、FFC ロード（shd_epld,shd_epld2）、および、ffc セーブ（shd_epse,shd_epsv2）は、処理に時間がかかります。コマンドが重複すると正常に動作しませんので、
busy コマンドを使用して、先のコマンドの完了を確認してから次のコマンドを入力してください。
※明レベルの補正（shade=5）、暗レベルの補正（shade=6）、複数の映像信号を使用して演算しますので、カメラを撮像状態にする必要があります。
FFC 補正値のクリアは(shd_clg , shd_clo)は、カメラの動作に合わせてクリアしますので、カメラを撮像状態にする必要があります。

30

TLｘ-16K5ＦCL User Manual
機能名称
コ マ ンドカラーギャップ補正の設定rgb_on=N<CR>
rgb_on[?]<CR>

送 信パラ メ ー タ
N=0：OFFカ メ ラ 返信パラ メ ー タ 備考
OK
カラーギャップ補正の設定

N=1：ON
None

0：OFF

N=0:補正off （初期値）
N=1:補正on

1：ON
カラーギャップ補正の方向rgb_dir=N<CR>

N=0：RGB
N=1：BGROK

rgb_dir[?]<CR>

None

0：RGB

rgb_ldelay=N<CR>

N:0-5

1：BGR
OK

カラーギャップ補正の方向
N=0:Ｒラインの遅延=0、G=LDELAY、B=LD2 （初期値）
N=1:Ｂラインの遅延=0、G=LDELAY、R=LD2

カラーギャップ補正値
TLC-16K5FCL用コマンド(LDELAY)
カラーギャップ補正値

rgb_ldelay[?]<CR>
rgb_ld2=N<CR>

None
N:0-5

0-5
OK

カラーギャップ補正値の設定（ＲｏｒＢライン）

rgb_ld2[?]<CR>

None
None

N=0-5

（初期値＝４）
N=遅延ライン数（0-5）

pwb_set=N<CR>

None

OK

(LD2)
ホワイトバランス

カラーギャップ補正値の設定（Gライン）（初期値＝２）
N=遅延ライン数（0-5）

ホワイトバランス
デジタルゲインを使用してRGBのレベルを揃える

赤ライン
デジタルゲイン値の設定

緑ライン
デジタルゲイン値の設定

青ライン
デジタルゲイン値の設定
機能名称
ギャップ補正の設定

ch1gain1=N<CR>

N=0-255： gain levelOK

赤ライン：デジタルゲインの設定（初期値 N=0）
1step=0.016(1/64)

ch1gain1[?]<CR>

None

N=0-255

min=1倍(0) max=4.98倍

ch2gain1=N<CR>

N=0-255： gain levelOK

緑ライン：デジタルゲインの設定（初期値 N=0）
1step=0.016(1/64)
min=1倍(0) max=4.98倍

ch2gain1[?]<CR>

None

N=0-255

ch3gain1=N<CR>

N=0-255： gain levelOK

青ライン：デジタルゲインの設定（初期値 N=0）
1step=0.016(1/64)
min=1倍(0) max=4.98倍

ch3gain1[?]<CR>

None

N=0-255

コ マ ンドldelay_on=N<CR>

送 信パラ メ ー タ
N=0：OFFカ メ ラ 返信パラ メ ー タ 備考
OK
ギャップ補正の設定

ldelay_on[?]<CR>

N=1：ON
None

0：OFF

N=0:補正off （初期値）
N=1:補正on1：ON
ギャップ補正の方向

ldelay_dir=N<CR>

N=0：1-2番ライン
N=1：2-1番ライン

OKldelay_dir[?]<CR>

None

0：1-2番ライン

ldelay=N<CR>

N:0-5

1：2-1番ライン
OK

ギャップ補正の方向
N=0:1番ラインの遅延＝０、2番=LDELAY （初期値）

TL-16K5FCL用コマンド

N=1:2番ラインの遅延＝０、1番=LDELAY

ギャップ補正値(LDELAY)
ＴＤＩ

ldelay[?]<CR>
tdi

None
N:0-1

0-5
OK

ＴＤＩ（２ライン）の設定（白黒タイプに有効）
N=0:ＴＤＩ off （初期値）
N=1:ＴＤＩ on（２ライン）

1番ライン
デジタルゲイン値の設定

2番ライン
デジタルゲイン値の設定
出力ライン

ギャップ補正値の設定（2番ライン）（初期値＝１）
N=遅延ライン数（0-5）

tdi[?]<CR>

None

N=0-1

ch1gain1=N<CR>

N=0-255： gain level

OK

1番ライン：デジタルゲインの設定（初期値 N=0）
1step=0.016(1/64)
min=1倍(0) max=4.98倍

ch1gain1[?]<CR>

None

N=0-255

ch2gain1=N<CR>

N=0-255： gain level

OK

2番ライン：デジタルゲインの設定（初期値 N=0）
1step=0.016(1/64)
min=1倍(0) max=4.98倍

ch2gain1[?]<CR>

None

N=0-255

reversey=N<CR>

N:0-1

OK

出力ラインの設定
N=0:１番ラインを出力 （初期値）

reversey[?]<CR>

None

N=0-1

N=1:２番ラインを出力※ホワイトバランスの設定は、ビデオレベルを使用しますので、カメラを撮像状態にする必要があります。

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TLｘ-16K5ＦCL User Manual

6 その他注意事項●ＣＭＯＳイメージセンサーの保護ガラス上にゴミや埃が付くと、この部分のフォトダイオードは信号が出力されませんので、欠陥画素と同じ症状になります。
●この場合はエアースプレーでゴミや埃を吹き飛ばして下さい。但し、この時エアースプレーから水滴が吹き付けられる事がありますので注意して下さい。
●ラインスキャンカメラは直射日光の当たるような高温場所に保管しないように注意して下さい。
●ラインスキャンカメラに通電状態でカバーを開けたり、カメラリンクコネクタの抜き差しをすると動作不良や故障の原因になりますのでお止め下さい。
●製品を破棄される場合は、専用の産業廃棄物処理業者に処理を委託して下さい。又、製品を使用する
国や地方の法律や条令に従って処理を行って下さい。
●強力なノイズが発生する機器の近く、静電気の強い場所で使用されないようにお願いします。又、アースが完全でない場合はノイズの誘導を受ける場合があり、誤動作の原因にもなりますのでご注意下さい。
●電源投入から 5 分経過しても起動しない場合、または、正常な映像が出力されない場合は、一度電源を off
して 30 秒以上放置してから、再度電源を on してください。
●低温状態でのカメラ起動について。
カメラ起動時に撮像素子が出力するデジタル映像データを正しく取り込むためのトレーニング（データの位相調整）をおこないますが、起動後にカメラ温度が大きく変化するとデジタルデータの位相が変化して映像にノイズが発生することがあります。この場合は、カメラの温度が上昇、安定してから一度電源を off、再度電源を on してください。温度が安定した状態でデジタル映像信号のトレーニングを行いますので、動作中の温度変化が小さくなり正常な映像を出力することができる様になります。
●弊社都合により予告無く仕様を変更する場合があります。

お 願 い●本書の内容の一部または全部を無断転載する事は固くお断りします。
●本書の内容については将来予告無しに変更する事があります。
●本書にないようについては万全を期して作成致しましたが、万一ご不審な点や誤り、●記載漏れなどお気づきの点がありましたらご連絡下さいますようお願いします。

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7 外形図- 以 上 -

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