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I/Oタイミング特性(ace、 ace 2、boost)#

このトピックでは、I/Oラインを介して操作した場合のカメラの伝播遅延(「応答時間」)について説明します。

伝播遅延は、アナログI/O信号が変化してからカメラの内部ステータスが変化するまでの時間、またはその逆の時間です。

伝播遅延を把握すると、マイクロ秒領域で精度の高いI/O制御を設定する場合に便利です。

このセクションのすべての例では、Line Inverter機能が無効であることを前提としています。

特性#

  • 光結合I/Oラインの伝播遅延は、一般にGPIOラインの伝播遅延よりも長くなります。
  • 光結合入力ラインの場合、低から高への信号遷移(立ち上がりエッジ)の伝播遅延は、高から低への信号遷移(立ち下がりエッジ)の伝播遅延よりも短くなります。GPIOラインの場合は、反対になります。
  • 出力ラインでは、高から低への信号遷移の伝播遅延は常に短くなります。

入力ラインでの伝播遅延#

入力ライン伝播遅延

出力ラインでの伝播遅延#

出力ライン伝播遅延

I/Oラインの伝播遅延に影響を与える要因#

要因 光結合入力ライン GPIO入力ライン 光結合出力ライン GPIO出力ライン
動作温度
電子部品の生産拡大a
経年変化
外部I/O供給電圧
負荷抵抗
負荷電流

● = 大きな影響、○ = 軽微な影響


  1. 生産拡大により、同一条件で操作された同一バッチのカメラでも、伝播遅延が異なる可能性があります。

推奨事項#

  • 一般的に、応答時間を最短にするには、信号の高速エッジを使用します。高速エッジの伝搬遅延は、光結合I/Oラインでは15μsを超えることはほとんどなく、GPIOラインでは1μsを超えることはほとんどありません。
  • 高速エッジ伝播遅延を最小限に抑えるには、負荷抵抗を大きくします。
  • 低速エッジ伝播遅延を最小限に抑えるには:
    • 3.3~5VDCのI/O供給電圧を使用します。
    • 負荷抵抗を下げて、負荷電流を30mA~40mAにします。
  • 一般的に伝播遅延が短くなると、GPIOラインを使用します。
  • 入出力ラインに電流を流すと、フォトカプラーの経年変化が進みます。安定した伝播遅延を保持するために、電流が流れる回数を最小に維持します。
  • I/Oラインを使用することによる信号エッジ間変位(ジッター)は無視できます。ただし、お使いのトリガー信号によってジッターが大きくなることがあります。ジッターを避けるため、お使いのトリガー信号を急勾配にして、短時間維持します(500ns未満を推奨)。カメラ固有のジッターは、ピークからピークまで100ns未満です。

ace USB 3.0カメラで測定された伝播遅延#

測定された伝播遅延は、同じ生産バッチの2000台のace USB 3.0カメラに基づいています。

情報

次の表の値は、次の動作条件でのみ有効です。

  • ハウジング温度:25°C
  • 負荷抵抗:170Ω
  • I/O供給電圧:5VDC

これらの値に基づいて、異なる動作条件での伝播遅延に関する前提条件を設定しないでください。

入力ライン#

高速エッジ スローエッジ
光結合入力ライン 4.5~7.5μs(= 立ち上がりエッジ) 19~28μs(= 立ち下がりエッジ)
GPIO入力ライン <0.5 μs (= falling edge) <1 μs (= rising edge)

出力ライン#

高速エッジ スローエッジ
光結合出力ライン 3~6μs(= 立ち下がりエッジ) 27~38μs(= 立ち上がりエッジ)
GPIO出力ライン <0.5 μs (= falling edge) <2.5 μs (= rising edge)