영상강화 카메라(II_Cameara) in PIV System

1. 영상강화 카메라

영상강화 카메라(High-Speed Gated Image Intensifier)는 고속현상의 촬영에 필연적인 미약광 현상의 영상화를 위하여 개발된 제품이다. 영상강화 카메라는 헤드와 고압파워공급기가 연결된 컨트롤러로 구성이 되어 있다. 헤드부의 CCD 카메라는 쉽게 접속하여 고속셔터카메라를 구성하고 고속현상의 정지상을 임의의 타이밍으로 포착하는 것이 가능하다. 종래의 고속셔터카메라는 고속셔터에 의해 필연적으로 입사광량이 감소하기 때문에 강력한 발광물체의 촬영 이외에는 조명의 문제로 영상을 획득하는 것이 곤란했다. 이에 영상강화 카메라는 이미지 증폭기능 및 고속셔터기능을 갖는 영상강화기를 사용함으로서 다양한 고속현상의 고감도, 고속시간분해 영상계측이 가능하게 되었다. 또한 AGC(Auto Gain Control) 및 과대입사광 보호기능을 가지고 있어서 사용이 편리하다.　

2. 영상강화 카메라의 특징

(1) 100ns 정도의 고속 게이트 기능을 가지고 있다.
(2) Pulse Generator를 동기시키므으로서 고속유동장의 계측이 가능하다.
(3) 컨트롤러에서 간단하게 게인을 조작할 수 있다.
(3) 근접접근 촬영을 함으로 고감도의 영상을 얻을 수 있고 영상의 왜곡을 없앨 수 있다.
(4) 다양한 악세서리를 이용함으로 적용분야를 확장시킬 수 있다.

3. 영상강화 카메라 사용시의 주의점

(1) 사용전의 주의점
   (가) 90∼250Volts의 AC전원을 이용한다.
   (나) 컨트롤러 후면의 퓨즈를 교환하기 전에는 반드시 전원을 off한 상태에서 교환한다.
   (다) 0°∼40°의 온도와 습도 70% 이하에서 작동한다.
(2) 사용중의 주의점
   (가) 컨트롤러 후면의 HIGH-POWERSIGNAL multi-pin connector에는 최고 80000Volts 높은 전압이 흐르므로 전원이 연결된 상태에서 연결하거나 분리시키지 않는다.
   (나) 과도한 광량이 흡입되지 않도록 한다. 만일 과도한 광량이 흡입되어 Over Light Lamp에 지시등이 들어오면 전원을 내리고 게인을 낮춘다.

전면판 각종 스위치의 기능

영상강화 카메라의 전면(Front Panel)도

1. POWER switch
2. OVER LIGHT PROTECTOR indicator lamp
3. GAIN ADJUST dial
4. MODE selector switch
5. GATE WIDTH MONITOR OUTPUT connector
6. Gate signal INPUT connector

영상강화 카메라의 Controller(전면부)

1. 전원 스위치
전원스위치는 영상강화 카메라의 작동에 필요한 전원을 제어한다. 스위치가 윗방향일 때 전원이 공급되며, 아래방향을 향햘 때 전원이 차단된다. 컨트롤러가 켜져 있을 때 표시등에 녹색불이 들어온다.

주의
Controller 뒷면의 HIGH POWER SIGNAL multi-pin connector와 카메라 헤드가 연결되기 전에 전원을 공급해서는 안된다.
위의 경우 connector에 전기적이 손상을 입힐 수 있고, 오작동을 일으킬 우려가 있다.

2. OVER LIGHT PROTECTOR indicator lamp
이 램프는 과도한 광량이 흡입되면 불이 들어온다. 이때는 반드시 전원을 꺼야하며 즉시 입사광을 줄이거나 영상강화 카메라의 gain을 낮추어야 한다. 그리고 다시 전원을 공급했을 때 약 5초간 램프에 적색불이 들어와 있으며, 그 시간동안 카메라는 작동을 하지 않는다.
과도한 입사량일 때 램프에 불이 들어오는 것은 영상강화 카메라 controller의 파손을 막아주고 사용수명을 연장시키기 위해서이다.

3. GAIN ADJUST dial
이것은 카메라 헤드부분에서 Image Intensifier의 게인을 제어하는데 사용된다. 다이얼을 시계방향으로 회전시키면 gain이 증가하고, 반시계 방향일 때는 gain이 감소한다.

4. MODE selector switch
Image Intensifier는 크게 gate mode와 normal mode로 나누어 지는데, 어느 기능을 사용할 것인지를 이 스위치를 통해 결정한다.
스위치가 윗방향일 때 gate mode가 되며 이 경우 INPUT connector를 통해 들어오는 Pulse Generator에 의해 펄스폭과 간격이 결정된다.
스위치가 아랫방향일 때는 normal mode가 되며 이 경우는 일반 CCD 카메라와 동일한 작동을 한다. 컨트롤러의 게인을 조절하면 일반 CCD 카메라에서 발생할 수 있는 조명부족으로 인한 문제를 해결할 수 있다.

5. GATE WIDTH MONITOR OUTPUT connector
이 BNC connector는 gate mode 일 때 image intensifier의 기능을 제어하는데 사용된다. 출력은 image intensifier가 gate되어 있을 때에만 사용이 가능하다.

6. Gate signal INPUT connector
이 BNC connector는 gate signal pulse를 입력받는다. GATE INPUT connector에서 입력저항은 50Ω이므로 좀더 정확한 pulse 신호를 이용하기 위해서는 Pulse Generator를 사용하는 것이 좋다.

기타