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インターフェース

目次

どれだけ高性能なハイスピードカメラを導入しても、それに適したインターフェースを用意できなければ、ハイスピードカメラの性能やメリットを最大化することは困難です。このページでは、ハイスピードカメラのインターフェースについてまとめました。

インターフェース(デジタルインターフェース:DIF)とは?

ハイスピードカメラのインターフェースとは、カメラをパソコンなどと接続してデジタルデータを転送するために用いる機械です。

産業分野のデジタルカメラの専用規格として開発されたインターフェースには「CameraLink」や「CoaXPress」といった規格があり、その他にも色々なインターフェースが提供されています。

インターフェースは製品ごとに伝送速度(データ転送量)やケーブル長などの違いがあるため、自社の環境やニーズに合致した規格を選ばなければなりません。

代表的なインターフェースの種類

CameraLink

CameraLinkは産業用カメラのインターフェースとして代表的な規格であり、CameraLinkの登場によってデジタルカメラとパソコンなどをつなぐケーブルや端子形状などが標準化されました。

多くのパソコンへ標準搭載されている汎用インターフェースではなく、導入には周辺機器などをそろえなければなりませんが、高速伝送に対応しており6.8Gbpsのデータ転送も実現しています。

反面、ケーブル長に制限があるといったデメリットもあります。

CoaXPress

CoaXPressは長さ100mのケーブルにも対応しているインターフェース規格です。カメラを設置する場所と、パソコンなどの機器との距離が物理的に遠い場合、どうしても長居ケーブルに対応したインターフェースを採用する必要がありますが、CoaXPressはそのような環境で力を発揮します。

CoaXPressはCameraLinkと並んで産業用カメラの代表的なインターフェース規格であり、2010年12月に日本インダストリアルイメージング協会(JIIA)によって策定された国産規格であることも特徴です。

ギガビットイーサネット(GigE)

ギガビットイーサネット(GigE)は、1996年からIEEEの802.3に関連して標準作業が進められてきたインターフェースであり、イーサネット転送帯域である10Mbps、100Mbpsを拡張する目的で開発されました。

1000Mbpsの通信レートを前提として、半二重・全二重通信及び802.3イーサネットフレームの活用、10BASE-T及び100BASE-Tなど、様々な点に関して標準化が進められてきた規格です。

専用ケーブルを使えば100mまでの延長なども可能です。

USB2.0

USB1.1のハイグレードとして、2000年4月から登場した規格です。最大480Mbpsの転送帯域を有しており、汎用モデルとして様々なパソコン関連機器で普及しているインターフェースでもあります。

理論値としては最大127台の機器を接続でき、プラグ&プレイやホットプラグインといった面にも対応可能です。

パソコンやカメラを含めて幅広い機器やアプリケーションで導入されており、関連商品も多岐にわたります。

USB3.0

USB3.0は2008年に誕生したUSB2.0の上位モデルであり、最大データ転送速度はUSB2.0の10倍である5Gbpsとされています。

汎用的なインターフェースとして様々なパソコンや関連機器に導入されており、世界中のメーカーから製品が販売されていることもコストパフォーマンスを比較検討する上で有効です。

特にカメラ側で撮影制御などを行うような場合、USB3.0関連規格を採用されやすい蛍光があります。

導入環境にあったインターフェースを選ぼう

仮に理論値やカタログスペックとしてどれほど優れているインターフェースや周辺機器であっても、実際に利用する環境や使用方法に適合していなければその性能を最大限に発揮することはできません。

例えばカメラとパソコンとの間が物理的に離れている場合や、繰り返される屈伸などケーブルにかかる負荷が大きいと想定されるような場合、それぞれの条件に応じて適切なインターフェースと、それに対応しているカメラを選択しなければなりません。

さまざまなハイスピード
カメラを
扱っている会社一覧

THREE SELECTION
       
【業務用】
利用用途別に選ぶ
おすすめのハイスピードカメラ3選を比較

溶接・レーザー接合
・金属積層など
材料接合分野

ナックイメージテクノロジー

おすすめの製品一例

強発光を伴う材料接合プロセスも
鮮明に記録する
MEMRECAM GO

ナックイメージテクノロジー
引用元:ナックイメージテクノロジー公式HP
(https://www.nacinc.jp/analysis/high-speed-camera/memrecam-go/)
撮影速度 220,000fps
感度 モノクロISO 100,000
カラーISO 20,000
筐体サイズ 128×128×135mm、約2.9kg
  • アーク・レーザーなど強発光を伴う材料接合現象でも白飛びや黒つぶれを抑制。アーク光の明暗境界、溶滴移行、溶融池の流動・凝固過程など、接合品質に直結する現象を鮮明に捉える
  • ケーブルレス仕様により狭小な接合装置内や生産ラインにも柔軟に設置可能。さらにワイヤレスリモート機能で安全距離を保ったまま撮影・制御でき、材料接合の検証・条件出しを効率化

電子部品・精密機器・医療機器など
実装・組立分野

ディテクト

おすすめの製品一例

組立工程の微細な動作を
正確に捉える
HAS-D71

ディテクト
引用元:ディテクト公式HP
(https://www.ditect.co.jp/products/camera/has_d71.html)
撮影速度 最大120,000fps
解像度 最短3μs
シャッタースピード 640×480(VGA)
  • 最大120,000fpsと3μsの撮影で、部品の吸着や締結時のズレやタイミング誤差を正確に検出し、組立精度と装置調整の再現性を高める
  • 高感度設計により照明が限られた装置内部でも安定撮影が可能。実装や組立の検証を効率化し、調整時間と試行回数を削減する

航空宇宙・高速飛行・爆発など
研究分野

ノビテック

おすすめの製品一例

ナノ秒スケールの現象も記録可能
Phantom TMX 7510

ノビテック
引用元:ノビテック公式HP
(https://www.nobby-tech.co.jp/measure/highspeed/TMX7510_6410.html)
撮影速度 1,750,000fps
センサー 裏面照射型
(BSI CMOS)
解像度 1,280,×800ピクセル
  • 米国を拠点に航空宇宙分野をリードするメーカー「Phantom」の正規代理店。堅牢かつ耐衝撃性設計で過酷な現場環境でも撮影可能
  • 最大1,750,000コマ/秒の超高速撮影で、μs(マイクロ)〜ns(ナノ)秒単位の衝突・爆発・粒子の瞬間挙動を捉え、従来困難だった可視化を可能