1,000万コマ／秒の超高速撮影と従来機比約6倍の光感度を実現した高速度ビデオカメラ「Hyper Vision HPV-X2」を発売【島津製作所】

2015年7月16日

島津製作所は、光感度を従来機の約6倍に向上させ、最高1,000万コマ／秒での超高速な撮影が可能な高速度ビデオカメラ「Hyper Vision HPV-X2」を7月16日に発売します。

高速度ビデオカメラ「Hyper Vision HPV-X2」は、従来機で達成した世界最高クラス（2015年7月16日現在、当社調べ）の1,000万コマ／秒という最高撮影速度を引き継ぎながら、新しいCMOSイメージセンサの搭載によって、光感度を従来機の約6倍に高めた製品です。光感度の向上により、顕微鏡下のような暗い撮影条件でも鮮明な画像を得ることができます。また、本装置2台を同期させて撮影する機能も搭載したことで、2方向からの同時観察を可能にしました。市販のDIC^※ソフトウェアを用いてデータ解析を行うことで、被写体の3次元的な変形も観測できます。

本製品によって、薬剤を封入した微細カプセルとがん細胞が相互に作用する様子や、自動車のインジェクタの燃料噴射過程、インクジェットプリンタのインク吐出過程など、これまで光感度不足で困難であった様々な超高速現象の観察が可能となります。

※ DIC ： Digital Image Correlation（デジタル画像相関法）
強度試験のように試料の変形をともなう試験において、変形の様子を撮影し画像解析することで試料の変位分布の時間的変化を解析する手法。特に、2台のビデオカメラで撮影したステレオ画像を用いて試料の3次元的な変位分布を解析する手法を3D-DICと呼ぶ。

【開発の背景】
先端材料や先端機器の高速動力学の研究を始め、プラズマや放電など超高速現象の研究分野では、画像を用いた観察や解析が不可欠です。当社は、2003年から、撮影速度が100万コマ／秒を超える高速度ビデオカメラを販売しており、2012年に発売した「Hyper Vision HPV-X」は、世界最高クラスの1,000万コマ／秒の最高撮影速度を実現し、超高速現象の研究に寄与してきました。

近年の医療分野や産業分野では、マイクロバブル、インクジェット、インジェクションなど、視野範囲にして10μmから10mm程度の微小な領域で起こる超高速現象に関する研究が増加しています。高速度ビデオカメラで微小領域を撮影する場合、顕微鏡など高倍率な光学系と組み合わせて使用するため、イメージセンサに入射するわずかな光を捉えられる高い光感度が必要とされていました。
また、炭素繊維強化プラスチックといった材料の強度試験や高速衝撃試験においては、2台の高速度ビデオカメラでステレオ撮影を行い、材料の破壊時や高速衝撃時の変形挙動の3次元的な解析が行われています。

高速度ビデオカメラ「Hyper Vision HPV-X2」には、東北大学工学研究科・須川成利教授と共同で開発した新しいCMOSイメージセンサ「FTCMOS2」を搭載しています。撮影速度や記録コマ数、画素数などの基本性能はそのままに、従来機の約6倍の光感度を実現しました。また、本製品2台を同期させて同じタイミングで撮影する機能も新たに搭載しました。航空・宇宙機器や自動車、産業機器等の研究開発を始め、医療分野の基礎研究など、より幅広い応用分野でお使いいただけます。

【新製品の特長】
1．従来機の約6倍となる光感度を実現
東北大学・須川教授と共同開発した新型イメージセンサ「FTCMOS2」の搭載により、最高撮影速度が100万コマ／秒以上かつQVGA（320×240ピクセル）以上の実用的な記録解像度を有する高速度ビデオカメラ製品の中では世界最高クラスとなるISO16000の光感度を実現しました。これは従来機の約6倍の光感度であり、同じ光学条件では従来機よりも明るく鮮明な画像を得ることができます。

2． 2台の装置の撮影タイミングを同期させる同期撮影機能を搭載
「Hyper Vision HPV-X2」2台を接続することで、2台の撮影タイミングを正確に同期させて撮影を実行できます。この機能により、被写体の変化を2方向から同時に観察できます。また、市販の画像解析ソフトウェアを使用して被写体の変化を3次元的に解析することも可能になります。

3．世界最高クラスとなる1,000万コマ／秒の撮影速度と256枚の記録コマ数
本製品は、従来機同様、記録コマ数が多いHP（Half Pixel）モードと解像度が高いFP（Full Pixel）モードの2種の撮影モードを選択できます。HPモードは最高1,000万コマ／秒の撮影速度を有しており、記録コマ数は256枚、解像度は5万画素です。FPモードは最高500万コマ／秒の撮影速度を有し、記録コマ数は128枚、解像度は10万画素です。HPモードにおける最高1,000万コマ／秒の撮影速度と256枚の記録コマ数はそれぞれ世界最高クラスです。

【新製品の仕様】