JP2005354209A - High-speed photographing system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、破壊、爆発、燃焼などの高速の現象を撮影するために用いられる高速撮影ビデオカメラと、そのための照明を含むシステムに関する。 The present invention relates to a high-speed video camera used for shooting high-speed phenomena such as destruction, explosion, and combustion, and a system including illumination therefor.
例えば爆発、破壊、燃焼、衝突、放電などの高速の現象を短時間だけ連続的に撮影するための高速撮影装置(高速ビデオカメラ)が従来より開発されている(例えば非特許文献1、2など)。こうした高速撮影装置では、最高で100万枚/秒程度のきわめて高速度の撮影が可能となっている。
このような高速撮影では露光不足が問題となる。例えば、100万コマ/秒の撮影速度では、通常のビデオカメラ(30コマ/秒)と比較すると、1コマ当たりの露光量は約1/3000となる。そのため、従来はハロゲンランプ、メタルハライドランプなどの強力な連続発光の光源や、短時間だけ強力な光量が得られるフラッシュランプ、或いは撮影周期に同期したパルスレーザー光源が用いられていた。 In such high-speed shooting, insufficient exposure is a problem. For example, at a shooting speed of 1 million frames / second, the exposure amount per frame is about 1/3000 compared to a normal video camera (30 frames / second). Therefore, conventionally, a strong continuous light source such as a halogen lamp or a metal halide lamp, a flash lamp capable of obtaining a strong light amount for a short time, or a pulsed laser light source synchronized with an imaging cycle has been used.
しかし、ハロゲンランプやメタルハライドランプの光は赤外線成分を多く含む上、強力なものを使用するために発光量も大きいことから、撮影対象物を加熱してしまう。場合によってはこれにより撮影対象物を変質させたり損傷を与え、計測結果に影響を及ぼす可能性がある。また、フラッシュランプでは発光時間に制限がある(通常、約1msec)ため、比較的長時間の撮影には対応することができない。さらに、発光後のチャージのために時間が必要であり、繰り返し発光の周期を速くすることができないという問題もある。 However, the light from the halogen lamp and the metal halide lamp contains a large amount of infrared components, and because it uses a powerful light source, it emits a large amount of light. In some cases, this may alter or damage the object to be photographed and may affect the measurement results. In addition, since the flash lamp has a limited light emission time (usually about 1 msec), it cannot handle shooting for a relatively long time. Furthermore, there is a problem that time is required for charging after light emission, and the cycle of repeated light emission cannot be accelerated.
レーザー光源の場合にはこれらの問題はないが、装置が非常に高価、大型であり、取り扱いも煩雑である。 In the case of a laser light source, these problems do not occur, but the apparatus is very expensive and large, and handling is complicated.
本発明が解決しようとする課題は、比較的安価でありながら、撮影対象物に影響を与えることなく、撮影に必要な露光量を確保することのできる高速撮影システムを提供することである。 The problem to be solved by the present invention is to provide a high-speed photographing system that can secure an exposure amount necessary for photographing without affecting a photographing object while being relatively inexpensive.
上記課題を解決するために成された本発明に係る高速撮影システムは、
a)撮影に同期した同期信号を出力可能な高速度ビデオカメラと、
b)前記同期信号によりON及びOFFが可能なLEDを用いた光源と、
を備えることを特徴とする。
The high-speed imaging system according to the present invention made to solve the above problems is
a) A high-speed video camera that can output a sync signal synchronized with the shooting,
b) a light source using LEDs that can be turned on and off by the synchronization signal;
It is characterized by providing.
また、本発明に係る高速撮影システムの別の態様のものは、
a)各撮影フレームの露光タイミングに同期した同期信号を出力可能な高速度ビデオカメラと、
b)前記同期信号によりON及びOFFが可能なLEDを用いた光源と、
を備えることを特徴とする。
Another aspect of the high-speed imaging system according to the present invention is as follows:
a) a high-speed video camera capable of outputting a synchronization signal synchronized with the exposure timing of each shooting frame;
b) a light source using an LED that can be turned on and off by the synchronization signal;
It is characterized by providing.
本発明に係る高速撮影システムでは、高速度ビデオカメラが出力する同期信号に基づき、LEDを用いた光源が撮影に同期して撮影対象に光を照射する。LEDはハロゲンランプ、メタルハライドランプに比べて赤外線成分が少なく、同一光量を照射しても、撮影対象物の発熱量が少ない。また、入力に対する応答性も良いため、100万コマ/秒という高速撮影にも十分追従してON/OFFを切り替えることができ、これによっても撮影対象物の発熱量を低減することができる。なお、もちろん、LEDを用いた光源は上記レーザー光源よりは遙かに安価に製造することができる。 In the high-speed shooting system according to the present invention, a light source using an LED irradiates light to a shooting target in synchronization with shooting based on a synchronization signal output from a high-speed video camera. LEDs have less infrared components than halogen lamps and metal halide lamps, and even when the same amount of light is irradiated, the amount of heat generated by the object being photographed is small. In addition, since the response to input is good, it is possible to switch ON / OFF sufficiently following high-speed shooting of 1 million frames / second, and it is also possible to reduce the heat generation amount of the shooting target. Of course, a light source using an LED can be manufactured at a much lower cost than the laser light source.
樹脂材料試験片の引張試験時、試験片が破断する状況を観察するために本発明に係る高速撮影システムを利用した例を図1及び図2により説明する。引張試験機11には、それを制御するための制御部12が接続されている。制御部12は、その信号出力端子から、試験時の各種時点(例えば引っ張り開始時、所定変位到達時、所定荷重到達時等)で相当の信号を出力できるようになっている。撮影システムは、高速度ビデオカメラ13と、LEDを光源に用いたLED照明14、及びそれを制御する照明コントローラ15から成る。LED照明14は大出力LEDを使用したものであり、十数μ秒以下の応答速度を有する。高速度ビデオカメラ13から照明コントローラ15へは、1回の撮影の開始及び終了時点に同期した撮影タイミング信号と、撮影中の各フレームの露光開始時点に同期した露光タイミング信号が送信される。一方、引張試験機11の制御部12からは、前記信号が高速度ビデオカメラ13に出力される。
An example in which the high-speed imaging system according to the present invention is used for observing the state in which the test piece breaks during the tensile test of the resin material test piece will be described with reference to FIGS. The
このシステムを用いて行われる、樹脂材料試験片の引張試験における試験片の破断時の状況を撮影するための手順を次に説明する。まず、上下チャックの間に試験片16をセットし、操作者が制御部12の試験開始ボタンを押す。制御部12は、引張試験機11の上部クロスヘッド11aを所定の速度で上方に移動させることにより試験片16を引っ張る。クロスヘッド11aの変位が予め定められた値に達した時点で、制御部12は所定変位到達信号を高速度ビデオカメラ13に送信する。この信号を受けたビデオカメラ13は、撮影を開始する。同時に、撮影開始タイミング信号を照明コントローラ15に送信し、その後、各フレーム毎に露光タイミング信号を照明コントローラ15に送信し続ける(図2(a))。高速度ビデオカメラ13は、予め定められた撮影時間tmが経過した時点で撮影を終了し、撮影終了タイミング信号を照明コントローラ15に送信する。
Next, a procedure for photographing the situation at the time of fracture of the test piece in the tensile test of the resin material test piece performed using this system will be described. First, the
照明コントローラ15は、撮影開始タイミング信号を受信した時点でLED照明14への電源供給を開始する。これによりLEDが点灯し、予めセットされた通り、試験片16の略中央を大光量で照明する。このとき、照明にハロゲンランプ等の連続光源を使用すると、樹脂等の試験片の場合、温度上昇を生じて引張試験の結果に影響を与えるが、本実施例のようなLED照明14を使用することにより、そのような外的影響を最小限に止めることができる。
The
前記の通り、LEDの応答速度が十分に高いため、一般的にはLED照明14は図2(b)に示すように間欠照明を行うことが望ましい。この場合は、照明コントローラ15は、試験機11の制御部12から送信されてくる露光タイミング信号(図2(a))に応じてLED照明14に間欠的に電力を供給する。間欠照明の場合、連続点灯の場合と比較すると、より大きな電流を流して発光輝度を上げることが可能となる。
As described above, since the LED response speed is sufficiently high, it is generally desirable for the
高速度ビデオカメラ13の撮影速度が速くなり、1フレーム当たりの露光時間teがLEDの応答速度に近くなってきた場合は、図2(c)に示すように、連続的に照明を行うようにしてもよい。
When the shooting speed of the high-
11…試験機
11a…上部クロスヘッド
12…制御部
13…高速度ビデオカメラ
14…LED照明
15…照明コントローラ
16…試験片
DESCRIPTION OF
Claims (2)
b)前記同期信号によりON及びOFFが可能なLEDを用いた光源と、
を備えることを特徴とする高速撮影システム。 a) A high-speed video camera that can output a sync signal synchronized with the shooting,
b) a light source using an LED that can be turned on and off by the synchronization signal;
A high-speed imaging system comprising:
b)前記同期信号によりON及びOFFが可能なLEDを用いた光源と、
を備えることを特徴とする高速撮影システム。
a) a high-speed video camera capable of outputting a synchronization signal synchronized with the exposure timing of each shooting frame;
b) a light source using LEDs that can be turned on and off by the synchronization signal;
A high-speed imaging system comprising:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004170316A JP2005354209A (en) | 2004-06-08 | 2004-06-08 | High-speed photographing system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2004170316A JP2005354209A (en) | 2004-06-08 | 2004-06-08 | High-speed photographing system |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2005354209A true JP2005354209A (en) | 2005-12-22 |
Family
ID=35588319
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2004170316A Pending JP2005354209A (en) | 2004-06-08 | 2004-06-08 | High-speed photographing system |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2005354209A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100809286B1 (en) | 2006-12-09 | 2008-03-07 | 이구 | Video signal processing device of security camera |
KR100968543B1 (en) | 2008-05-08 | 2010-07-08 | 웹게이트 주식회사 | Camera Using Infrared Emitting Diode and Method for Controlling Infrared Emitting Diode |
US11231352B2 (en) * | 2019-03-26 | 2022-01-25 | Shimadzu Corporation | Impact testing machine |
-
2004
- 2004-06-08 JP JP2004170316A patent/JP2005354209A/en active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR100968543B1 (en) | 2008-05-08 | 2010-07-08 | 웹게이트 주식회사 | Camera Using Infrared Emitting Diode and Method for Controlling Infrared Emitting Diode |
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