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■ORCA-Flash4.0 LT デジタルCMOSカメラ C11440-42U (浜松ホトニクス株式会社)


製品外観


【概 要】

ORCA-Flash4.0 LTは、低ノイズ、高量子効率など、インターラインCCDを圧倒する高感度カメラとしてのパフォーマンスはそのままに、マルチチャンネルイメージングに必要な「W-VIEWモード」機能や「マルチチャンネル同期出力」を標準装備した科学計測用のデジタルCMOSカメラです。


【W-VIEWモード搭載】

近年、弊社製のW-VIEW GEMINI イメージスプリッティング光学系を使用した2波長画像を同時測定する実験手法が注目されています。理由として、多波長での同時イメージングのニーズの高まりに加え、以下のようなW-VIEW GEMINI イメージスプリッティング光学系の性能向上も大きく影響しています。
① 最新のCMOSカメラのセンササイズに光学性能が対応しているため、広視野での2波長同時イメージングが可能
② 光の透過率が向上したため、より低照度での実験に対応
③ 多彩な蛍光プローブに対応するため、市販のダイクロイックミラー、蛍光フィルタを使用可能
④ 色収差補正機構が付いている上、簡単な設置と調整で研究者の手間が軽減
ORCA-Flash4.0 LTでは、オプションのイメージスプリッティング光学系 W-VIEW GEMINIと組み合わせ、より簡便な2波長同時イメージングを可能にする独自の機能「W-VIEW モード」を搭載しました。




【W-VIEWモード機能】

W-VIEW機能①
独立した露光時間の設定
2波長の蛍光強度を最適化したFRET測定が可能です。

センサ上部と下部で独立した露光時間の設定が可能です。イメージスプリッティング光学系を用いた時の各チャンネルの光量バランスをカメラの露光時間でチャンネル毎に調整できます。そのため、蛍光タンパクごとの発現量が大きく異なるような場合でも、ND フィルタの入れ替えやレーザパワーの調整だけでなく、カメラの露光時間の調整で微妙な明るさのバランスを揃えることが可能です。

W-VIEW機能②
独立したサブアレイの設定
高速 / 長時間記録(データ量削減)を実現しました。

センサ上部と下部に別々のサブアレイ領域を設定し、その領域のみの画像取得ができます。画像取得領域を関心領域に限定することで以下のメリットが期待できます。
① 読み出し速度の向上
② 画像のデータ容量を削減
③ 記録時間の延長
④ ハイスペックなPC が不要
この機能は「独立した露光時間の設定機能」と組み合わせることができるほかイメージスプリッティング光学系を使わない単一波長のイメージングの場合でも、同じメリットが期待できます。

W-VIEW機能③
独立した読み出し方向の設定(特許出願中)
2波長蛍光のライトシート顕微鏡に対応します。

シート状の光を試料に照射して画像をスキャンする場合、カメラの読み出しタイミング・方向とシート状の光の照射タイミング・方向を一致させることで、試料からの余計な散乱の影響を受けにくい高S/Nの画像を取得することが可能になることや、試料の褪色や光毒性を低減できます。
マルチチャンネルイメージング
マルチチャンネル同期出力(特許出願中)

プログラマブルタイミング出力をカメラのタイミングアウトコネクタ1、2、3から順に出力することが可能です。この機能を使うことで、例えば、特別なソフトウエア無しでもカメラの露光タイミングと同期した最大3色までの励起光や、シャッタの切り替えによるマルチチャンネル画像の取得が可能です。


【特 長】

インターラインCCDを圧倒する機能と性能
高い量子効率
ORCA-Flash4.0 LTに搭載している科学計測用CMOSセンサは、インターラインCCDや第1世代sCMOSを上回る高い量子効率を有します。露光時間の短縮や長時間観察などのアプリケーションに最適です。

広い撮像視野
ORCA-Flash4.0 LTは、インターラインCCD(ICX285)に比べて約3倍の観察視野を持ち、一度に広い視野での観察/測定ができます。作業の効率化やスループットの向上に貢献します。

高画質
ORCA-Flash4.0 LTは、高い量子効率と低いノイズ特性を併せ持っているため、高S/Nで高画質な画像の取得を可能にしました。

高速性
インターラインCCDに比べて、約2倍の高い読み出し速度(全画素読み出し時)を実現しました。高時間分解能での測定を必要とするCa2+濃度測定などのアプリケーションに最適です。



【用 途】

多彩なアプリケーション
多次元イメージング
カメラに使用しているセンサが大きいため、一度に広い視野の画像を取得することができます。その結果、多波長イメージングで視野全体の画像スキャンをする場合、より少ない撮像回数とステージの移動で効率よく画像を構築することができます。

3Dイメージング



【システム構成図】




【仕 様】

型名 C11440-42U
量子効率 70 %以上 (600 nm時)
撮像素子 科学計測用CMOSセンサ
有効画素数 2048 (H)×2048 (V)
画素サイズ 6.5 μm×6.5 μm
有効素子サイズ 13.312 mm×13.312 mm
飽和電荷量 30 000 electrons (typ.)
読み出し速度 30 フレーム/秒 (全画素読み出し)
60 フレーム/秒 (2048×1024 *2
7696 フレーム/秒 (2048×8 *2
読み出しノイズ 0.9 electrons (median) (typ.), 1.5 electrons (rms) (typ.)
冷却温度 +10 ℃ (周囲温度 +25 ℃)
暗電流 0.6 electrons/pixel/s (typ.)
ダイナミックレンジ 33 000:1 (typ.) *1
サブアレイ読み出し 可能
ビニング読み出し 2×2, 4×4 *3
外部トリガモード エッジトリガ、グローバルリセットエッジトリガ
レベルトリガ、グローバルリセットレベルトリガ
読み出し同期、スタートトリガ
入力コネクタ SMA
トリガ遅延機能 0 to 10 s (10 μs ステップ)
トリガ出力 プログラマブルタイミング出力×3系統
グローバル露光タイミング出力
トリガレディ出力
マルチチャンネル同期出力
出力コネクタ SMA
インターフェース USB 3.0
コネクタ仕様 USB 3.0 Micro-B
A/Dコンバータ 16 bit*2
レンズマウント Cマウント / Fマウント *4
電源 AC100 V〜AC240 V, 50 Hz/60 Hz
消費電力 約 75 VA
動作周囲温度 0 ℃ to 40 ℃
保存周囲温度 -10 ℃ to +50 ℃
動作周囲湿度 70 %以下 (ただし結露しないこと)
① 飽和電荷量÷読み出しノイズ(median時)の計算結果です。
② 設定可能エリアは、画面中央部を中心とした上下対象の2箇所です。
③ カメラ内でデジタル処理(デジタルビニング)しています。
④ Fマウント対応の製品型名は、C11440-42U01になります。
読み出しモード
・ノーマル読み出しモード: 1×1
・ビニング読み出しモード: デジタルビニング 2×2/4×4
・サブアレイ読み出しモード: 垂直8画素ステップ、水平512画素ステップで設定可能
W-VIEWモード
・ビニング読み出しモード: デジタルビニング 2×2/4×4
・サブアレイ読み出しモード: 垂直4画素ステップ、水平512画素ステップで設定可能(上下独立垂直位置設定可)
・フォワード読み出し、バックワード読み出し(上下独立設定可)

● 露光時間

内部同期モード * 3 ms〜10 s
1 ms〜10 s (高速ローリングモード)
内部同期モード / サブアレイモード時 129.99 μs〜10 s
40 μs〜10 s (高速ローリングモード)
外部トリガモード 3 ms〜10 s
1 ms〜10 s (高速ローリングモード)
* 内部同期モードでの最小露光時間は、サブアレイのサイズと位置により変わります。

● 露光時間 (W-VIEWモード上下独立設定)

内部同期モード時 3 ms〜6 s (3 ms未満は上下同一露光時間)
1 ms〜2 s :高速ローリングモード (3 ms未満は上下同一露光時間)
内部同期サブアレイ時 129.99 μs〜6 s (3 ms未満は上下同一露光時間)
40 μs〜2 s:高速ローリングモード (1 ms未満は上下同一露光時間)
外部トリガ時 3 ms〜6 s
1 ms〜2 s :高速ローリングモード


【分光感度特性】




【外形寸法図】




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