JP5829548B2 - アクティブケーブルおよびアクティブケーブルシステム - Google Patents

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Description

本発明は、アクティブケーブルおよびアクティブケーブルシステムに関する。
PoCL(Power over CameraLink)が知られている。
PoCLでは、グラバボードとカメラとがケーブルを介して接続された状態で、グラバボードのセーフパワー(SafePower)機能により、接続されたカメラのタイプを自動的に判定し、その判定結果に応じて、接続されたカメラに対して適切な電源供給(給電)処理を行う。
PoCLでは、グラバボードからカメラに対して電源供給が行われる場合には、当該カメラに電源アダプタを接続して外部の電源を供給する必要が無いという利点がある。
図9および図10は、背景技術に係るPoCLの概要を説明するためのシステムの構成例を示す機能ブロック図である。
図9は、グラバボード1002とPoCLに対応したカメラ(PoCL対応カメラ)1003とがケーブルであるメタル線1001を介して接続されるシステムを示す。
メタル線1001は、カメラ1003と接続されるコネクタ部(カメラ側コネクタ部)1011と、グラバボード1002と接続されるコネクタ部(グラバ側コネクタ部)1012と、これらのコネクタ部1011、1012の間を接続するケーブル部1013と、から構成される。
ケーブル部1013は複数の配線を有する。図9には、配線として、電源供給に使用される1ピン(Pin)の線および26ピンの線と、クロック供給に使用される線を示してあり、他の配線は省略してある。
PoCL対応カメラ1003は、10kΩの抵抗値を有する抵抗1031と57μFの容量値を有するコンデンサ1032から構成される回路である被状態検出部を備える。被状態検出部の回路は、抵抗1031の一端とコンデンサ1032の一端とを並列に接続して、それぞれの他端を接地して、構成される。
グラバボード1002は、セーフパワー機能の処理を実行するセーフパワー機能部(電源供給制御部)1021を備える。
グラバボード1002のセーフパワー機能部1021とPoCL対応カメラ1003の被状態検出部は、メタル線1001の電源供給に使用される1ピンの線および26ピンの線を介して接続される。
グラバボード1002のセーフパワー機能部1021は、接続されたカメラに対して電源供給に使用される1ピンの線および26ピンの線を介して微弱な電流を流すことにより、当該カメラが被状態検出部(特に、10kΩの抵抗)を備えるか否かを判定する。
図9の例では、PoCL対応カメラ1003がグラバボード1002に接続される。このため、グラバボード1002のセーフパワー機能部1021は、接続されたカメラに被状態検出部が有ることを検出し、接続されたカメラが被状態検出部を備えると判定する。この判定結果に応じて、グラバボード1002のセーフパワー機能部1021は、接続されたカメラがPoCL対応カメラ1003であることを認識し、当該PoCL対応カメラ1003に対して電源供給を行う。
図10は、グラバボード1002とPoCLに対応していないカメラ(PoCL非対応カメラ)1103とがケーブルであるメタル線1001を介して接続されるシステムを示す。
図10の例では、図9の例と比べて、図9に示されるPoCL対応カメラ1003の代わりに、PoCL非対応カメラ1103がメタル線1001のカメラ側コネクタ部1011に接続される点が異なる。
PoCL非対応カメラ1103は、被状態検出部を備えない。また、PoCL非対応カメラ1103には、外部の電源が供給される。カメラ側コネクタ部1011の1ピンおよび26ピンは、PoCL非対応カメラ1103の電源グランドまたはフレームグランドと接続される。
図10の例では、PoCL非対応カメラ1103がグラバボード1002に接続される。このため、グラバボード1002のセーフパワー機能部1021は、接続されたカメラに被状態検出部が無いことを検出し、接続されたカメラが被状態検出部を備えないと判定する。この判定結果に応じて、グラバボード1002のセーフパワー機能部1021は、接続されたカメラがPoCL非対応カメラ1103であることを認識し、当該PoCL非対応カメラ1103に対しては電源供給を行わない。
なお、図9および図10に示されるケーブル1001は、外部からの電源の供給を受けて動作する回路を備えないケーブル(パッシブケーブル)であり、ケーブル1001自体に電源を供給する必要は無い。
特開2009−49473号公報
しかしながら、従来のPoCLでは、グラバボードとカメラとをアクティブケーブルを介して接続することが前提とされていないため、この場合、カメラがPoCL非対応カメラであると、グラバボードは電源供給の動作を行わない。このため、この場合には、アクティブケーブルが動作を行うことができず、当該アクティブケーブルに外部の電源を供給する必要があるという問題があった。
ここで、アクティブケーブルとは、外部からの電源の供給を受けて動作する回路を備えるケーブルのことである。
なお、背景技術の一例として、特許文献1に記載された技術では、電源装置と所定のコネクタとの接続の有無に応じて電力伝送経路の接続状態を切り替える回路(例えば、特許文献1の請求項3など参照。)、制御装置が所定のコネクタに接続されたことに応じて電力伝送経路を遮断する回路(例えば、特許文献1の請求項4など参照。)、が開示されている。しかし、特許文献1に記載された技術では、例えば、カメラがPoCLに対応するか否かについては全く考慮されておらず、以下で説明する本願発明とは相違するものである。
そこで本発明は、上記問題に鑑みて為されたものであり、電源供給を効果的に実現することを可能とするアクティブケーブルおよびアクティブケーブルシステムを提供することを課題とする。
上記の課題を解決するために、本発明の一態様であるアクティブケーブルは、第1の装置の側と第2の装置の側とを接続するアクティブケーブルであって、前記第1の装置が電源を供給するか否かを決めるために検出する対象となる回路と、前記第1の装置の側の電源の入力端子と前記第2の装置の側の電源の出力端子とを接続する第1の接続状態と、前記第1の装置の側の電源の入力端子と前記回路とを接続する第2の接続状態と、を切り替えるスイッチ部と、を備えることを特徴とする。
本発明の一態様であるアクティブケーブルは、前記第1の装置の側のコネクタ部と、前記第2の装置の側のコネクタ部と、これらのコネクタ部を接続するケーブル部と、から構成され、前記ケーブル部は、少なくとも、前記第1の装置の側から前記第2の装置の側へ電源を供給するための線と、前記第2の装置の側から前記第1の装置の側へ信号を伝送するための線と、を有し、前記第2の装置の側のコネクタ部に、前記回路と前記スイッチ部とを備える、ことを特徴とする。
本発明の一態様であるアクティブケーブルは、前記第1の装置は、PoCLのセーフパワー機能を有する電源供給制御部を備える画像処理装置であり、前記第2の装置は、PoCLに対応した画像取得装置またはPoCLに対応していない画像取得装置である、ことを特徴とする。
本発明の一態様であるアクティブケーブルは、前記スイッチ部により切り替えられる前記第2の接続状態において前記第2の装置の側の電源の出力端子を一定の電位点に接続する回路部を備える、ことを特徴とする。
上記の課題を解決するために、本発明の一態様であるアクティブケーブルシステムは、第1の装置と、第2の装置と、アクティブケーブルと、を備え、前記第1の装置の側と前記第2の装置の側とを前記アクティブケーブルにより接続し、前記第1の装置は、前記第1の装置の電源の出力端子にあらかじめ定められた回路が接続されているか否かを判定して、当該電源の出力端子に当該回路が接続されていると判定した場合には当該電源の出力端子に電源を供給する電源供給制御部を備え、前記アクティブケーブルは、前記第1の装置が電源を供給するか否かを決めるために検出する対象となる前記回路に対応する回路と、前記第1の装置の側の電源の入力端子と前記第2の装置の側の電源の出力端子とを接続する第1の接続状態と、前記第1の装置の側の電源の入力端子と前記回路に対応する回路とを接続する第2の接続状態と、を切り替えるスイッチ部と、を備える、ことを特徴とする。
本発明によれば、アクティブケーブルに対する電源供給を効果的に実現することを可能とすることができる。
本発明の一実施形態に係るアクティブケーブルシステムの構成例を示す機能ブロック図である。 アクティブ光ケーブルのカメラ側コネクタ部の他の構成例を示す機能ブロック図である。 アクティブ光ケーブルの概略的な外観の一例を示す図である。 ケーブルを介してPoCLの給電を行うグラバおよびPoCLの受電を行うPoCL対応カメラの構成例を示す機能ブロック図である。 PoCLの給電の制御におけるデータフローダイヤグラムの一例を示す図である。 本発明の一実施形態に係るアクティブケーブルの具体的な一例である電気光複合ケーブルの構成例を示す機能ブロック図である。 本発明の他の一実施形態に係るアクティブケーブルシステムの構成例を示す機能ブロック図である。 本発明の他の一実施形態に係るアクティブケーブルの具体的な一例である電気ケーブルの構成例を示す機能ブロック図である。 背景技術に係るPoCLの概要を説明するためのシステムの構成例を示す機能ブロック図である。 背景技術に係るPoCLの概要を説明するためのシステムの構成例を示す機能ブロック図である。
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
本発明の実施形態において、アクティブケーブルとは、外部(例えば、グラバなど)からの電源の供給を受けて動作する回路(例えば、P/S(Parallel to Serial)変換、S/P(Serial to Parallel)変換、E/O(Electrical to Optical)変換、O/E(Optical to Electrical)変換などの回路のうちの1つ以上)を備えるケーブルのことである。
図1は、本発明の一実施形態に係るアクティブケーブルシステムの構成例を示す機能ブロック図である。
本実施形態に係るアクティブケーブルシステムは、アクティブケーブルの一例であるアクティブ光ケーブル(AOC:Active Optical Cable)1と、PoCLに対応したグラバのボードであるグラバボード2と、カメラ3と、を備える。
ここで、グラバボード2は、画像(映像)に関する処理を行う画像処理装置の一例である。また、カメラ3は、画像を取得する画像取得装置の一例である。
グラバボード2は、図9および図10に示されるグラバボード1002と同様なものであり、PoCLの給電を制御する機能(セーフパワー機能)を有するセーフパワー機能部(電源供給制御部)41を備える。グラバボード2は、例えば、コンピュータに備えられる。グラバボード2は、専用のボードであってもよく、汎用のボード(専用ではないボード)であってもよい。
カメラ3は、図9に示されるPoCL対応カメラ1003と同様なもの、または、図10に示されるPoCL非対応カメラ1103と同様なもの、である。カメラ3は、例えば、デジタルカメラである。
本実施形態では、アクティブ光ケーブル1は、光カメラリンクケーブルとして使用される。
アクティブ光ケーブル1は、カメラ3と接続されるコネクタ部(カメラ側コネクタ部)11と、グラバボード2と接続されるコネクタ部(グラバ側コネクタ部)12と、これらのコネクタ部11、12の間を接続するケーブル部13と、を備える。
ケーブル部13は複数の配線を有する。図1には、配線として、電源供給(例えば、直流電圧+12Vの供給)に使用される線(例えば、1ピンの線および26ピンの線)を表す電源供給線14と、画像データの伝送に使用される線を表す画像データ伝送線15を示してあり、他の配線は省略してある。本実施形態では、画像データ伝送線15は光回線(例えば、光ファイバ)であり、電源供給線14はメタルケーブル(メタル線)である。
カメラ側コネクタ部11は、P/S変換部21と、E/O変換部22と、DC/DC(Direct Current/Direct Current)変換部23と、スイッチ部24と、10kΩの抵抗値を有する抵抗25と、57μFの容量値を有するコンデンサ26と、を備える。カメラ側コネクタ部11は、これらの回路21〜26を、例えば、当該カメラ側コネクタ部11を構成する基板に備える。
グラバ側コネクタ部12は、O/E変換部31と、S/P変換部32と、DC/DC変換部33と、を備える。グラバ側コネクタ部12は、これらの回路31〜33を、例えば、当該グラバ側コネクタ部12を構成する基板に備える。
本実施形態では、アクティブ光ケーブル1と、グラバボード2と、カメラ3は、それぞれ別体として構成されている。そして、ユーザが手動で、アクティブ光ケーブル1のカメラ側コネクタ部11とカメラ3のコネクタ部とを接続し、アクティブ光ケーブル1のグラバ側コネクタ部12とグラバボード2のコネクタ部とを接続することで、アクティブ光ケーブル1を介してグラバボード2とカメラ3とが接続される。
本実施形態に係るアクティブ光ケーブル1について詳しく説明する。
カメラ側コネクタ部11について説明する。
カメラ側コネクタ部11が有する画像データの入力端子と、カメラ3が有する画像データの出力端子と、が接続される。これらの端子は、複数のパラレルな端子である。
カメラ3は、撮像して得られた画像のデータ(画像データ)をパラレル信号として画像データの出力端子から出力する。このパラレル信号は、カメラ側コネクタ部11が有する画像データの入力端子に入力され、P/S変換部21に入力される。
P/S変換部21は、入力されるカメラ3からのパラレル信号をシリアル信号へ変換して、当該シリアル信号をE/O変換部22に出力する。このパラレル信号およびこのシリアル信号は電気信号である。
E/O変換部22は、P/S変換部21から入力されるシリアル信号を電気信号から光信号へ変換して、当該光信号を画像データ伝送線15に出力する。画像データ伝送線15は、E/O変換部22から出力される光信号を伝送する。
DC/DC変換部23は、グラバボード2のセーフパワー機能部41により電源供給が行われる場合に、電源供給線14を介してグラバボード2からの電源供給を受け、この受けた電源を所定の電圧値(例えば、+3.3V)にDC/DC変換してP/S変換部21およびE/O変換部22に供給する。この場合には、P/S変換部21およびE/O変換部22は、電源供給を受けて、動作する。
一方、DC/DC変換部23は、グラバボード2のセーフパワー機能部41により電源供給が行われない場合には、P/S変換部21およびE/O変換部22に対する電源供給を行わない。この場合には、P/S変換部21およびE/O変換部22は、電源供給を受けず、動作しない。
カメラ側コネクタ部11が有する電源供給の出力端子と、カメラ3が有する電源受給の入力端子と、が接続される。
スイッチ部24は、電源供給線14とカメラ側コネクタ部11が有する電源供給の出力端子とを接続する第1の接続状態と、電源供給線14と被状態検出部の回路とを接続する第2の接続状態と、を切り替える機能を有する。なお、第1の接続状態では、電源供給線14と被状態検出部の回路とは接続されず、また、第2の接続状態では、電源供給線14とカメラ側コネクタ部11が有する電源供給の出力端子とは接続されない。本実施形態では、スイッチ部24は、二者択一のスイッチから構成される。
被状態検出部は、抵抗25とコンデンサ26から構成される回路である。
具体的には、被状態検出部の回路は、抵抗25の一端とコンデンサ26の一端とを接続して、それぞれの他端を接地して、構成される。また、抵抗25の一端とコンデンサ26の一端とを接続した点を、スイッチ部24と接続される場合における当該スイッチ部24との接続点とする。
本実施形態では、カメラ側コネクタ部11の被状態検出部の回路として、図9に示されるPoCL対応カメラ1003が備える被状態検出部の回路と同じ回路を用いている。
グラバ側コネクタ部12について説明する。
カメラ側コネクタ部11のE/O変換部22から出力されて画像データ伝送線15を介して伝送される光信号がO/E変換部31に入力される。
O/E変換部31は、画像データ伝送線15から入力される光信号を電気信号であるシリアル信号へ変換して、当該シリアル信号をS/P変換部32に出力する。
グラバ側コネクタ部12が有する画像データの出力端子と、グラバボード2が有する画像データの入力端子と、が接続される。これらの端子は、複数のパラレルな端子である。
S/P変換部32は、O/E変換部31から入力されるシリアル信号をパラレル信号へ変換して、当該パラレル信号をグラバ側コネクタ部12が有する画像データの出力端子に出力する。このパラレル信号は電気信号である。
このパラレル信号は、グラバ側コネクタ部12が有する画像データの出力端子から出力されて、グラバボード2が有する画像データの入力端子に入力される。そして、このパラレル信号に対応する画像データがグラバボード2により取得されて処理される。
グラバ側コネクタ部12が有する電源受給の入力端子と、グラバボード2が有する電源供給の出力端子と、が接続される。
グラバボード2のセーフパワー機能部41により電源供給が行われる場合には、グラバボード2が有する電源供給の出力端子から、グラバ側コネクタ部12が有する電源受給の入力端子に対して、電源供給が行われる。この場合には、この電源が、グラバ側コネクタ部12のDC/DC変換部33と電源供給線14に供給され、当該電源供給線14を介してカメラ側コネクタ部11のDC/DC変換部23に供給される。
一方、グラバボード2のセーフパワー機能部41により電源供給が行われない場合には、グラバ側コネクタ部12のDC/DC変換部33、電源供給線14、カメラ側コネクタ部11のDC/DC変換部23には電源が供給されない。
DC/DC変換部33は、グラバボード2のセーフパワー機能部41により電源供給が行われる場合に、グラバボード2からの電源供給を受け、この受けた電源を所定の電圧値(例えば、+3.3V)にDC/DC変換してO/E変換部31およびS/P変換部32に供給する。この場合には、O/E変換部31およびS/P変換部32は、電源供給を受けて、動作する。
一方、DC/DC変換部33は、グラバボード2のセーフパワー機能部41により電源供給が行われない場合には、O/E変換部31およびS/P変換部32に対する電源供給を行わない。この場合には、O/E変換部31およびS/P変換部32は、電源供給を受けず、動作しない。
本実施形態に係るアクティブケーブルシステムにおける電源供給について詳しく説明する。
本実施形態に係るアクティブケーブルシステムでは、カメラ3としてPoCL対応カメラまたはPoCL非対応カメラが用いられ、アクティブ光ケーブル1のカメラ側コネクタ部11のスイッチ部24が第1の接続状態または第2の接続状態にある、という点で、4つの状態を取り得る。
これら4つの状態を(状態1)〜(状態4)として説明する。本実施形態では、(状態1)および(状態2)を使用する状態とし、(状態3)および(状態4)を予備の状態とする。
(状態1:使用する状態)カメラ3としてPoCL対応カメラが用いられ、アクティブ光ケーブル1のカメラ側コネクタ部11のスイッチ部24が第1の接続状態にある状態を説明する。
この状態では、電源供給線14とカメラ側コネクタ部11が有する電源供給の出力端子とが接続されることで、当該電源供給線14とカメラ3が有する電源受給の入力端子とが接続される。PoCL対応カメラは、被状態検出部を備える。
グラバボード2のセーフパワー機能部41は、グラバボード2が有する電源供給の出力端子からその接続先に対して微弱な電流を流すことにより、当該接続先が被状態検出部(特に、10kΩの抵抗)を備えるか否かを判定する。
この状態では、この接続先にPoCL対応カメラであるカメラ3が存在する。このため、グラバボード2のセーフパワー機能部41は、接続先に存在するカメラ3に被状態検出部が有ることを検出し、接続先が被状態検出部を備えると判定する。この判定結果に応じて、グラバボード2のセーフパワー機能部41は、接続先に対して電源供給を行う。これにより、グラバボード2からの電源が、PoCL対応カメラであるカメラ3に供給され、また、アクティブ光ケーブル1のグラバ側コネクタ部12のDC/DC変換部33およびカメラ側コネクタ部11のDC/DC変換部23に供給される。
(状態2:使用する状態)カメラ3としてPoCL非対応カメラが用いられ、アクティブ光ケーブル1のカメラ側コネクタ部11のスイッチ部24が第2の接続状態にある状態を説明する。
この状態では、電源供給線14と被状態検出部の回路とが接続される。また、電源供給線14とカメラ側コネクタ部11が有する電源供給の出力端子とは接続されないため、当該電源供給線14とカメラ3が有する電源受給の入力端子とは接続されない。PoCL非対応カメラには、外部の電源が供給される。
グラバボード2のセーフパワー機能部41は、グラバボード2が有する電源供給の出力端子からその接続先に対して微弱な電流を流すことにより、当該接続先が被状態検出部(特に、10kΩの抵抗)を備えるか否かを判定する。
この状態では、この接続先にアクティブ光ケーブル1のカメラ側コネクタ部11の被状態検出部が存在する。このため、グラバボード2のセーフパワー機能部41は、接続先に存在するカメラ側コネクタ部11に被状態検出部が有ることを検出し、接続先が被状態検出部を備えると判定する。この判定結果に応じて、グラバボード2のセーフパワー機能部41は、接続先に対して電源供給を行う。これにより、グラバボード2からの電源が、アクティブ光ケーブル1のグラバ側コネクタ部12のDC/DC変換部33およびカメラ側コネクタ部11のDC/DC変換部23に供給される。
(状態3:予備の状態)カメラ3としてPoCL対応カメラが用いられ、アクティブ光ケーブル1のカメラ側コネクタ部11のスイッチ部24が第2の接続状態にある状態を説明する。
この状態では、グラバボード2のセーフパワー機能部41により、グラバボード2からの電源が、アクティブ光ケーブル1のグラバ側コネクタ部12のDC/DC変換部33およびカメラ側コネクタ部11のDC/DC変換部23に供給されるが、PoCL対応カメラであるカメラ3には電源が供給されない。
このため、本実施形態では、この状態を通常は使用しない予備の状態とする。なお、この状態にしても、PoCL対応カメラであるカメラ3に電源が供給されなくてもよいときには支障はないため、この状態にされるときがあってもよい。
(状態4:予備の状態)カメラ3としてPoCL非対応カメラが用いられ、アクティブ光ケーブル1のカメラ側コネクタ部11のスイッチ部24が第1の接続状態にある状態を説明する。
この状態では、グラバボード2のセーフパワー機能部41により、グラバボード2からの電源が、PoCL非対応カメラであるカメラ3に供給されないが、アクティブ光ケーブル1のグラバ側コネクタ部12のDC/DC変換部33およびカメラ側コネクタ部11のDC/DC変換部23にも供給されない。
このため、本実施形態では、この状態を通常は使用しない予備の状態とする。なお、この状態にしても、アクティブ光ケーブル1のグラバ側コネクタ部12のDC/DC変換部33およびカメラ側コネクタ部11のDC/DC変換部23に電源が供給されなくてもよいときには支障はないため、この状態にされるときがあってもよい。
ここで、スイッチ部24は、一例として、ユーザの手動で指または工具などにより接続状態(本実施形態では、第1の接続状態、第2の接続状態)を切り替えることが可能なスイッチを用いて構成される。このようなスイッチとしては、例えば、スライドスイッチなどを用いることができる。このようなスイッチは、例えば、アクティブ光ケーブル1のカメラ側コネクタ部11を構成する筐体の内側に備えられ、または、当該筐体の外側に備えられてもよい。
また、スイッチ部24は、他の例として、ケーブル部13に含まれる制御のための線(制御線)を使用して、グラバボード2から制御のための信号をスイッチ部24に送信することで、当該スイッチ部24の接続状態(本実施形態では、第1の接続状態、第2の接続状態)を電気的に切り替えることが可能な構成を用いることもできる。この場合、スイッチ部24の切り替えの制御は、例えば、ユーザにより行われる操作に応じてグラバボード2が行ってもよく、または、あらかじめ設定されたプログラムに従ってグラバボード2が自動的に行ってもよい。
次に、アクティブ光ケーブル1のカメラ側コネクタ部11のスイッチ部24について他の構成例を示す。
図2は、アクティブ光ケーブルのカメラ側コネクタ部の他の構成例を示す機能ブロック図である。
他の構成例に係るカメラ側コネクタ部101は、P/S変換部111と、E/O変換部112と、DC/DC変換部113と、2極相投スイッチ部114と、10kΩの抵抗値を有する抵抗115と、57μFの容量値を有するコンデンサ116と、を備える。他の構成例に係るカメラ側コネクタ部101の構成は、図1に示されるカメラ側コネクタ部11の構成と比べて、スイッチ部(図1ではスイッチ部24、図2では2極相投スイッチ部114)に関する構成部分を他のものにした点で異なっている。
他の構成例に係るカメラ側コネクタ部101について、図1に示されるカメラ側コネクタ部11とは異なる点を説明する。
2極相投スイッチ部114は、2つのスイッチ121、122を備える。2極相投スイッチ部114では、2つのスイッチ121、122の両方が同時に切り替えられる。
ここでは、2極相投スイッチ部114における2つのスイッチ121、122が取り得る2つの接続状態を、第2−1の接続状態、第2−2の接続状態と称して説明する。
一方のスイッチ121は、第2−1の接続状態では、カメラ側コネクタ部101が有する電源供給の出力端子と他方のスイッチ122とを接続するように切り替えられ、また、第2−2の接続状態では、カメラ側コネクタ部101が有する電源供給の出力端子と接地点とを接続するように切り替えられる。
他方のスイッチ122は、第2−1の接続状態では、グラバボード側の電源供給線と一方のスイッチ121とを接続するように切り替えられ、また、第2−2の接続状態では、グラバボード側の電源供給線と被状態検出部(抵抗115およびコンデンサ116)とを接続するように切り替えられる。
これにより、他の構成例に係るカメラ側コネクタ部101では、2極相投スイッチ部114が第2−1の接続状態にあるときには、図1に示されるカメラ側コネクタ部11のスイッチ部24が第1の接続状態にあるときと同様な状態が実現され、また、2極相投スイッチ部114が第2−2の接続状態にあるときには、図1に示されるカメラ側コネクタ部11のスイッチ部24が第2の接続状態にあるときと同様な状態が実現される。但し、他の構成例に係るカメラ側コネクタ部101では、2極相投スイッチ部114が第2−2の接続状態にあるときには、カメラ側コネクタ部101が有する電源供給の出力端子と接地点とが接続される。
このように、カメラ側コネクタ部101が有する電源供給の出力端子を開放せずに一定の電位点(例えば、本実施形態のように、接地点)に接続することにより、カメラ3としてPoCL非対応カメラが用いられた場合に、カメラ3の電源グランドまたはフレームグランドが一定の電位点に接続される。このため、カメラ3がより安定して動作することが期待される。
ここで、一定の電位点の電位としては、接地以外に、任意の電位が用いられてもよい。
なお、他の構成例に係るカメラ側コネクタ部101における2極相投スイッチ部114についても、例えば、図1に示されるスイッチ部24と同様に、ユーザの手動で接続状態が切り替えられてもよく、または、グラバボードにより電気的に接続状態が切り替えられてもよい。
以上のように、本実施形態に係るアクティブケーブルシステムでは、アクティブ光ケーブル1のカメラ側コネクタ部11に、PoCLの電源供給線14をカメラ3の側に直結する(スルーする)状態と、PoCLの電源供給線14をグラバボード2に対して給電を許可する回路(被状態検出部の回路)に接続する状態と、を二者択一で切り替えることが可能なスイッチ部24を備える。
具体的には、本実施形態に係るアクティブ光ケーブル1では、カメラ3としてPoCL対応カメラを用いる場合には、スイッチ部24の接続先をカメラ3の側に切り替えた状態を使用する。この場合、グラバボード2が、PoCL対応カメラが備える被状態検出部を検出することで、PoCLの給電を開始する。
一方、本実施形態に係るアクティブ光ケーブル1では、カメラ3としてPoCL非対応カメラを用いる場合には、スイッチ部24の接続先をカメラ側コネクタ部11の被状態検出部の側に切り替えた状態を使用する。この場合、グラバボード2が、アクティブ光ケーブル1のカメラ側コネクタ部11が備える被状態検出部を検出することで、PoCLの給電を開始する。
このように、本実施形態に係るアクティブケーブルシステムでは、カメラ3のタイプ(PoCL対応/PoCL非対応)に合わせて、いずれのタイプについても、PoCLの給電を適切に行うことが可能である。
ここで、従来では、PoCL非対応カメラを用いる場合には、グラバボードからは一切給電しないため、アクティブ光ケーブルには、別途、外部からの給電が必要であった。
これに対して、本実施形態に係るアクティブケーブルシステムでは、アクティブ光ケーブル1のカメラ側コネクタ部11の被状態検出部によりグラバボード2に対してPoCLの給電の許可を与えることができるため、グラバボード2からアクティブ光ケーブル1に給電することができ、アクティブ光ケーブル1はPoCLでの動作を行うことができる。
また、本実施形態のようにアクティブ光ケーブルによりグラバボードに対してPoCLの給電の許可を与えることを考えると、仮に、アクティブ光ケーブルのカメラ側コネクタ部に被状態検出部を備える構成を採用するだけでは、誤ってPoCL非対応カメラに給電してしまい、当該PoCL非対応カメラの電源グランドに短絡してしまう恐れが考えられる。そして、これを防ぐためには、PoCL非対応カメラへの給電線を外部で切断する必要がある。
これに対して、本実施形態に係るアクティブケーブルシステムでは、アクティブ光ケーブル1のカメラ側コネクタ部11にスイッチ部24を備えており、PoCL非対応カメラにグラバボード2から給電してしまう事故が発生し得ない。つまり、アクティブ光ケーブル1のカメラ側コネクタ部11のスイッチ部24により電源供給線14と被状態検出部とを接続した状態では、電源供給線14とPoCL非対応カメラとの接続が物理的に切断されるため、PoCL非対応カメラへの給電を回避して、PoCL非対応カメラの破損を回避することができる。
図3を参照して、アクティブ光ケーブル1の外観の例を説明する。
図3は、アクティブ光ケーブル201(図1に示されるアクティブ光ケーブル1に相当するもの)の概略的な外観の一例を示す図である。
この例に係るアクティブ光ケーブル201は、カメラ側コネクタ部211(図1に示されるカメラ側コネクタ部11に相当するもの)と、グラバ側コネクタ部212(図1に示されるグラバ側コネクタ部12に相当するもの)と、1本のベース(Base)ケーブルから構成されるケーブル部213(図1に示されるケーブル部13に相当するもの)から構成される。
カメラ側コネクタ部211は、カメラ203(図1に示されるカメラ3に相当するもの)と接続される。
グラバ側コネクタ部212は、グラバボード202(図1に示されるグラバボード2に相当するもの)と接続される。
ケーブル部213は、1本のベースケーブルの中に、画像データ伝送線(図1に示される画像データ伝送線15に相当するもの)や電源供給線(図1に示される電源供給線14に相当するもの)など、様々な線を有する。
図4および図5を参照して、PoCLの給電の例について説明する。
図4は、ケーブル301を介してPoCLの給電を行うグラバ302(図1に示されるグラバボード2のグラバに相当するもの)およびPoCLの受電を行うPoCL対応カメラ303(図1に示されるカメラ3として用いられるPoCL対応カメラに相当するもの)の構成例を示す機能ブロック図である。
ここで、図4および図5の説明では、グラバ302およびカメラ303の動作の例を説明するため、ケーブル301は、アクティブ光ケーブルであってもよく、または、他のものであってもよい。
PoCLのセーフパワー機能を有するフレームグラバ(図4および図5の説明において、グラバと言う)302は、+12Vの電圧源、LPF(Low Pass Filter)311、360mJのOCP(Over Current Protection)312、開閉式のスイッチ313を接続し、当該開閉式のスイッチ313と1ピンの線を接続するとともに、当該開閉式のスイッチ313と26ピンの線を接続した構成部を備える。
また、グラバ302は、接地のためのグランド(GND)、開閉式のスイッチ314を接続し、当該開閉式のスイッチ314と1ピンの線を接続するとともに、当該開閉式のスイッチ314と26ピンの線を接続した構成部を備える。
また、グラバ302は、52μAの電流源、開閉式のスイッチ315を接続し、当該開閉式のスイッチ315と1ピンの線を接続するとともに、当該開閉式のスイッチ315と26ピンの線を接続した構成部を備える。
また、グラバ302は、セーフパワーの制御ロジックを実現する機能を有するセーフパワー制御ロジック部(電源供給制御部)317を備える。セーフパワー制御ロジック部317は、各スイッチ313〜315の開閉状態を制御する機能を有する。
また、グラバ部302は、セーフパワー制御ロジック部317、増幅器316を接続し、当該増幅器316と1ピンの線を接続するとともに、当該増幅器316と26ピンの線を接続した構成部を備える。
また、グラバ部302は、セーフパワー制御ロジック部317とクロックの線(XCLKの線)を接続した構成部を備える。
また、グラバ部302は、接地のためのグランド(GND)と13ピンの線を接続するとともに、当該グランド(GND)と14ピンの線を接続した構成部を備える。
PoCL対応カメラ303は、+12V側の線(1ピンの線および26ピンの線)とカメラ電源回路321を接続した構成部を備える。
PoCL対応カメラ303は、グランド側の線(13ピンの線および14ピンの線)とカメラ電源回路321を接続した構成部を備える。
PoCL対応カメラ303は、+12V側の線(1ピンの線および26ピンの線)とグランド側の線(13ピンの線および14ピンの線)との間に、10kΩの抵抗値を有する抵抗(Rs)323、57μFの容量値を有するコンデンサ(Cs)324を備える。この抵抗323とこのコンデンサ324とから、PoCLの被状態検出部が構成される。
PoCL対応カメラ303は、カメラクロック部322とクロックの線(XCLKの線)を接続した構成部を備える。
図5は、PoCLの給電の制御におけるデータフローダイヤグラムの一例を示す図である。
図5は、グラバ302のセーフパワー機能により行われるPoCLの給電の動作におけるグラバ302の状態S1〜S7を示す。
図4および図5を参照して、グラバ302のセーフパワー機能により行われるPoCLの給電の動作の例を示す。
まず、グラバ302は、イニシャルの状態にある(状態S1)。この状態は、PoCLに関してグランド接地の状態(給電を行わない状態)である。この状態では、スイッチ313、スイッチ314およびスイッチ315が開いた状態にある。
次に、グラバ302では、セーフパワー制御ロジック部317が、スイッチ315を閉じた状態とし、52μAの微弱な電流を1ピンの線および26ピンの線に流して送ることで、被状態検出部の10kΩの抵抗323による電圧値0.52Vが増幅器316を介して得られるか否かを判定するセンスモードの状態となる(状態S2)。この状態では、スイッチ313およびスイッチ314が開いた状態にあり、スイッチ315が閉じた状態にある。
初期モードであるセンスモードの状態は、グラバ302のセーフパワー制御ロジック部317が、接続先がPoCLに対応しているか否かを把握していない状態である。
前記したセンスモードにおける判定の結果(状態S2における判定の結果)、グラバ302では、セーフパワー制御ロジック部317が、電圧値0.52Vが得られたことを判定した場合(被状態検出部が接続されていることを検出した場合)には、PoCLに対応する状態へ移行する(状態S3)。この状態は、PoCLに関して給電を行う状態である。具体的には、グラバ302では、セーフパワー制御ロジック部317が、スイッチ314を開いて、スイッチ313を閉じた状態とし、+12Vの電源を1ピンの線および26ピンの線を介してPoCL対応カメラ303に供給する。この状態では、スイッチ314およびスイッチ315が開いた状態にあり、スイッチ313が閉じた状態にある。
PoCL対応カメラ303は、グラバ302からPoCLの給電(この例では、+12Vの電源)を受けると、カメラクロック部322からクロック信号を出力する。
グラバ302では、セーフパワー制御ロジック部317が、所定の期間(例えば、状態S3へ移行してから3秒(s))以内に、PoCL対応カメラ303からのクロック信号に対応する電圧信号を受信しなった場合には、初期モードであるセンスモードの状態へ移行する(状態S2)。
一方、グラバ302では、セーフパワー制御ロジック部317が、所定の期間(例えば、状態S3へ移行してから3秒(s))以内に、PoCL対応カメラ303からのクロック信号に対応する電圧信号を受信した場合には、クロックを認識した状態へ移行する(状態S4)。さらに、グラバ302では、セーフパワー制御ロジック部317が、電圧値+12Vが増幅器316を介して得られることを認識すると、電源の電圧も正常であることを認識した状態へ移行する(状態S5)。これらの状態(状態S4、状態S5)は、PoCLに関して給電を行う状態である。
状態S4および状態S5において、グラバ302では、セーフパワー制御ロジック部317が、所定の期間(例えば、100ms)以上、PoCL対応カメラ303からのクロック信号に対応する電圧信号の受信が欠落した場合には、初期モードであるセンスモードの状態へ移行する(状態S2)。
また、状態S4および状態S5において、グラバ302では、セーフパワー制御ロジック部317が、所定の期間(例えば、20ms)以上、増幅器316を介して得られる電圧値+12Vの電圧が降下(ドロップ)した場合には、初期モードであるセンスモードの状態へ移行する(状態S2)。
次に、PoCL対応カメラ303ではなくPoCL非対応カメラが用いられる場合について説明する。
前記したセンスモードにおける判定の結果(状態S2における判定の結果)、グラバ302では、セーフパワー制御ロジック部317が、電圧値0.52Vが得られなかったことを判定した場合には、PoCLに対応しない状態(非PoCLの状態)へ移行する(状態S6)。この状態では、スイッチ313およびスイッチ315が開いた状態にあり、スイッチ314が閉じた状態にある。
PoCL非対応カメラは、外部の電源から給電を受けると、カメラクロック部(図4に示されるカメラクロック部322に対応するもの)からクロック信号を出力する。
グラバ302では、セーフパワー制御ロジック部317が、所定の期間(例えば、状態S6へ移行してから3秒(s))以内に、PoCL非対応カメラからのクロック信号に対応する電圧信号を受信しなった場合には、初期モードであるセンスモードの状態へ移行する(状態S2)。
一方、グラバ302では、セーフパワー制御ロジック部317が、所定の期間(例えば、状態S6へ移行してから3秒(s))以内に、PoCL非対応カメラからのクロック信号に対応する電圧信号を受信した場合には、クロックを認識した状態へ移行する(状態S7)。
状態S7において、グラバ302では、セーフパワー制御ロジック部317が、所定の期間(例えば、1s)以上、PoCL非対応カメラからのクロック信号に対応する電圧信号の受信が欠落した場合には、初期モードであるセンスモードの状態へ移行する(状態S2)。
図6は、図1に示される一実施形態に係るアクティブケーブルの具体的な一例である電気光複合ケーブルの構成例を示す機能ブロック図である。
本実施形態に係る電気光複合ケーブルは、従来のカメラリンクケーブル内にある配線の数を減らすことによるケーブルの細径化、および高速な画像データの光化による長距離化(耐ノイズ化)を目的としたものである。
本実施形態に係る電気光複合ケーブルは、カメラと接続されるコネクタ部(カメラ側コネクタ部)501と、グラバボードと接続されるコネクタ部(グラバ側コネクタ部)502と、これらのコネクタ部501、502の間を接続するケーブル部503と、を備える。
ケーブル部503は、複数の配線を有し、具体的には、シールド線551、552と、マルチモード光ファイバ553と、差動線554〜560を有する。
カメラ側コネクタ部501は、LVDS(Low Voltage Differential Signaling)シリアライザ511と、制御用MCU(Micro Control Unit)512と、レーザ駆動部であるVCSEL(Vertical Cavity Surface Emitting LASER)駆動IC(Integrated Circuit)513と、レーザ部であるVCSEL514と、DC/DC変換器515と、コンデンサ516、517と、スイッチ部518と、10kΩの抵抗値を有する抵抗519と、57μFの容量値を有するコンデンサ520と、を備える。
グラバ側コネクタ部502は、受光部531と、電流電圧変換部532と、制御用MCU533と、LVDSデシリアライザ534と、DC/DC変換器535と、コンデンサ536、537と、を備える。
ここで、本実施形態に係る電気光複合ケーブルのカメラ側コネクタ部501における、LVDSシリアライザ511、VCSEL駆動IC513およびVCSEL514、DC/DC変換器515、スイッチ部518、抵抗519、コンデンサ520は、それぞれ、図1に示されるアクティブ光ケーブル1のカメラ側コネクタ部11における、P/S変換部21、E/O変換部22、DC/DC変換部23、スイッチ部24、抵抗25、コンデンサ26に対応する。
本実施形態に係る電気光複合ケーブルのカメラ側コネクタ部501では、10kΩの抵抗519と57μFのコンデンサ520とからPoCLの被状態検出部が構成される。また、DC/DC変換器515から、LVDSシリアライザ511、制御用MCU512、VCSEL駆動IC513に対して、電源を供給する。また、LVDSシリアライザ511と制御用MCU512との間で制御信号を通信し、制御用MCU512からLVDSシリアライザ511に所定のLOCK信号を送信する。また、制御用MCU512はVCSEL駆動IC513に対して電流制御を行い、VCSEL駆動IC513は制御用MCU512に対してバイアス電流モニタの情報を出力する。また、VCSEL514は、波長850nmの光を出力する。
また、本実施形態に係る電気光複合ケーブルのケーブル部503における、PoCLのシールド線552、マルチモード光ファイバ553は、それぞれ、図1に示されるアクティブ光ケーブル1のケーブル部13における、PoCLの電源供給線14、画像データ伝送線15に対応する。
また、本実施形態に係る電気光複合ケーブルのグラバ側コネクタ部502における、受光部531および電流電圧変換部532、LVDSデシリアライザ534、DC/DC変換器535は、それぞれ、図1に示されるアクティブ光ケーブル1のグラバ側コネクタ部12における、O/E変換部31、S/P変換部32、DC/DC変換部33に対応する。
本実施形態に係る電気光複合ケーブルのグラバ側コネクタ部502では、DC/DC変換器535から、電流電圧変換部532、制御用MCU533、LVDSデシリアライザ534に対して、電源を供給する。LVDSデシリアライザ534と制御用MCU533との間で制御信号を通信し、LVDSデシリアライザ534から制御用MCU533に所定のLOCK信号を送信する。また、電流電圧変換部532から制御用MCU533に対して受信モニタの情報を出力する。また、受光部531は、GaAsのPINフォトダイオード(PIN−PD)を用いて構成される。
本実施形態に係る電気光複合ケーブルにおける回路の接続の形態は、図6に示される通りである。
ここで、図6において、カメラ側コネクタ部501の左端とグラバ側コネクタ部502の右端には、それぞれ、“信号名(1以上のピン番号)”の形式で、26ピンについて信号名とピン番号を示してある。
Xが付されたものは画像(映像)信号を表し、XCLKが付されたものはクロック信号を表し、Serが付されたものはシリアル信号を表し、CCが付されたものは制御信号を表す。
図7は、本発明の他の一実施形態に係るアクティブケーブルシステムの構成例を示す機能ブロック図である。
本実施形態に係るアクティブケーブルシステムは、アクティブケーブルの一例である電気ケーブルから構成されるアクティブケーブル51と、PoCLに対応したグラバのボードであるグラバボード2と、カメラ3と、を備える。
ここで、グラバボード2およびカメラ3は図1に示されるものと同様なものであり、ここでは、詳しい説明を省略し、図1に示されるものと同じ符号を用いて説明する。
本実施形態では、アクティブケーブル51は、カメラリンクケーブルとして使用される。
アクティブケーブル51は、カメラ3と接続されるコネクタ部(カメラ側コネクタ部)61と、グラバボード2と接続されるコネクタ部(グラバ側コネクタ部)62と、これらのコネクタ部61、62の間を接続するケーブル部63と、を備える。
ケーブル部63は複数の配線を有する。図7には、配線として、電源供給(例えば、直流電圧+12Vの供給)に使用される線(例えば、1ピンの線および26ピンの線)を表す電源供給線64と、画像データの伝送に使用される線を表す画像データ伝送線65を示してあり、他の配線は省略してある。本実施形態では、画像データ伝送線65および電源供給線64はメタルケーブル(メタル線)である。
カメラ側コネクタ部61は、P/S変換部71と、DC/DC変換部72と、スイッチ部73と、10kΩの抵抗値を有する抵抗74と、57μFの容量値を有するコンデンサ75と、を備える。カメラ側コネクタ部61は、これらの回路71〜75を、例えば、当該カメラ側コネクタ部61を構成する基板に備える。
グラバ側コネクタ部62は、S/P変換部81と、DC/DC変換部82と、を備える。グラバ側コネクタ部62は、これらの回路81〜82を、例えば、当該グラバ側コネクタ部62を構成する基板に備える。
本実施形態では、アクティブケーブル51と、グラバボード2と、カメラ3は、それぞれ別体として構成されている。そして、ユーザが手動で、アクティブケーブル51のカメラ側コネクタ部61とカメラ3のコネクタ部とを接続し、アクティブケーブル51のグラバ側コネクタ部62とグラバボード2のコネクタ部とを接続することで、アクティブケーブル51を介してグラバボード2とカメラ3とが接続される。
本実施形態に係るアクティブケーブル51について詳しく説明する。
カメラ側コネクタ部61について説明する。
なお、概略的には、本実施形態に係るカメラ側コネクタ部61の構成は、図1に示されるアクティブ光ケーブル1のカメラ側コネクタ部11の構成と比べて、E/O変換部(図1の例では、E/O変換部22)を備えていない点で異なっており、他は同様である。
カメラ側コネクタ部61が有する画像データの入力端子と、カメラ3が有する画像データの出力端子と、が接続される。これらの端子は、複数のパラレルな端子である。
カメラ3は、撮像して得られた画像のデータ(画像データ)をパラレル信号として画像データの出力端子から出力する。このパラレル信号は、カメラ側コネクタ部61が有する画像データの入力端子に入力され、P/S変換部71に入力される。
P/S変換部71は、入力されるカメラ3からのパラレル信号をシリアル信号へ変換して、当該シリアル信号を画像データ伝送線65に出力する。このパラレル信号およびこのシリアル信号は電気信号である。
画像データ伝送線65は、P/S変換部71から出力される電気信号を伝送する。
DC/DC変換部72は、グラバボード2のセーフパワー機能部41により電源供給が行われる場合に、電源供給線64を介してグラバボード2からの電源供給を受け、この受けた電源を所定の電圧値(例えば、+3.3V)にDC/DC変換してP/S変換部71に供給する。この場合には、P/S変換部71は、電源供給を受けて、動作する。
一方、DC/DC変換部72は、グラバボード2のセーフパワー機能部41により電源供給が行われない場合には、P/S変換部71に対する電源供給を行わない。この場合には、P/S変換部71は、電源供給を受けず、動作しない。
カメラ側コネクタ部61が有する電源供給の出力端子と、カメラ3が有する電源受給の入力端子と、が接続される。
スイッチ部73は、電源供給線64とカメラ側コネクタ部61が有する電源供給の出力端子とを接続する第1の接続状態と、電源供給線64と被状態検出部の回路とを接続する第2の接続状態と、を切り替える機能を有する。なお、第1の接続状態では、電源供給線64と被状態検出部の回路とは接続されず、また、第2の接続状態では、電源供給線64とカメラ側コネクタ部61が有する電源供給の出力端子とは接続されない。本実施形態では、スイッチ部73は、二者択一のスイッチから構成される。
被状態検出部は、抵抗74とコンデンサ75から構成される回路である。
具体的には、被状態検出部の回路は、抵抗74の一端とコンデンサ75の一端とを接続して、それぞれの他端を接地して、構成される。また、抵抗74の一端とコンデンサ75の一端とを接続した点を、スイッチ部73と接続される場合における当該スイッチ部73との接続点とする。
本実施形態では、カメラ側コネクタ部61の被状態検出部の回路として、図9に示されるPoCL対応カメラ1003が備える被状態検出部の回路と同じ回路を用いている。
グラバ側コネクタ部62について説明する。
グラバ側コネクタ部62が有する画像データの出力端子と、グラバボード2が有する画像データの入力端子と、が接続される。これらの端子は、複数のパラレルな端子である。
カメラ側コネクタ部61のP/S変換部71から出力されて画像データ伝送線65を介して伝送される電気信号がS/P変換部81に入力される。
S/P変換部81は、画像データ伝送線65から入力される電気信号であるシリアル信号をパラレル信号へ変換して、当該パラレル信号をグラバ側コネクタ部62が有する画像データの出力端子に出力する。このパラレル信号は電気信号である。
このパラレル信号は、グラバ側コネクタ部62が有する画像データの出力端子から出力されて、グラバボード2が有する画像データの入力端子に入力される。そして、このパラレル信号に対応する画像データがグラバボード2により取得されて処理される。
グラバ側コネクタ部62が有する電源受給の入力端子と、グラバボード2が有する電源供給の出力端子と、が接続される。
グラバボード2のセーフパワー機能部41により電源供給が行われる場合には、グラバボード2が有する電源供給の出力端子から、グラバ側コネクタ部62が有する電源受給の入力端子に対して、電源供給が行われる。この場合には、この電源が、グラバ側コネクタ部62のDC/DC変換部82と電源供給線64に供給され、当該電源供給線64を介してカメラ側コネクタ部61のDC/DC変換部72に供給される。
一方、グラバボード2のセーフパワー機能部41により電源供給が行われない場合には、グラバ側コネクタ部62のDC/DC変換部82、電源供給線64、カメラ側コネクタ部61のDC/DC変換部72には電源が供給されない。
DC/DC変換部82は、グラバボード2のセーフパワー機能部41により電源供給が行われる場合に、グラバボード2からの電源供給を受け、この受けた電源を所定の電圧値(例えば、+3.3V)にDC/DC変換してS/P変換部81に供給する。この場合には、S/P変換部81は、電源供給を受けて、動作する。
一方、DC/DC変換部82は、グラバボード2のセーフパワー機能部41により電源供給が行われない場合には、S/P変換部81に対する電源供給を行わない。この場合には、S/P変換部81は、電源供給を受けず、動作しない。
本実施形態に係るアクティブケーブルシステムにおける電源供給については、図1に示されるアクティブケーブルシステムにおける電源供給について説明したのと同様である。
すなわち、本実施形態に係るアクティブケーブルシステムでは、カメラ3としてPoCL対応カメラまたはPoCL非対応カメラが用いられ、アクティブケーブル51のカメラ側コネクタ部61のスイッチ部73が第1の接続状態または第2の接続状態にある、という点で、4つの状態を取り得る。
これら4つの状態は、図1に示されるアクティブケーブルシステムにおける電源供給について説明した場合における(状態1)〜(状態4)と同様である。本実施形態では、(状態1)および(状態2)を使用する状態とし、(状態3)および(状態4)を予備の状態とする。
図8は、図7に示される他の一実施形態に係るアクティブケーブルの具体的な一例である電気ケーブルの構成例を示す機能ブロック図である。
本実施形態に係る電気ケーブルは、従来のカメラリンクケーブル内にある配線の数を減らすことによるケーブルの細径化のみを目的としたものである。
本実施形態に係る電気ケーブルは、カメラと接続されるコネクタ部(カメラ側コネクタ部)601と、グラバボードと接続されるコネクタ部(グラバ側コネクタ部)602と、これらのコネクタ部601、602の間を接続するケーブル部603と、を備える。
ケーブル部603は、複数の配線を有し、具体的には、シールド線651、652と、差動線653〜660を有する。
カメラ側コネクタ部601は、LVDSシリアライザ611と、DC/DC変換器612と、スイッチ部613と、10kΩの抵抗値を有する抵抗614と、57μFの容量値を有するコンデンサ615と、を備える。
グラバ側コネクタ部602は、LVDSデシリアライザ621と、DC/DC変換器622と、を備える。
ここで、本実施形態に係る電気ケーブルのカメラ側コネクタ部601における、LVDSシリアライザ611、DC/DC変換器612、スイッチ部613、抵抗614、コンデンサ615は、それぞれ、図7に示されるアクティブケーブル51のカメラ側コネクタ部61における、P/S変換部71、DC/DC変換部72、スイッチ部73、抵抗74、コンデンサ75に対応する。
本実施形態に係る電気ケーブルのカメラ側コネクタ部601では、10kΩの抵抗614と57μFのコンデンサ615とからPoCLの被状態検出部が構成される。また、DC/DC変換器612から、LVDSシリアライザ611に対して、電源を供給する。また、LVDSシリアライザ611は、差動線654を介して、所定のLOCK信号を受信する。
また、本実施形態に係る電気ケーブルのケーブル部603における、PoCLのシールド線652、差動線653は、それぞれ、図7に示されるアクティブケーブル51のケーブル部63における、PoCLの電源供給線64、画像データ伝送線65に対応する。
また、本実施形態に係る電気ケーブルのグラバ側コネクタ部602における、LVDSデシリアライザ621、DC/DC変換器622は、それぞれ、図7に示されるアクティブケーブル51のグラバ側コネクタ部62における、S/P変換部81、DC/DC変換部82に対応する。
本実施形態に係る電気ケーブルのグラバ側コネクタ部602では、DC/DC変換器622から、LVDSデシリアライザ621に対して、電源を供給する。LVDSデシリアライザ621は、差動線654を介して、所定のLOCK信号を送信する。
本実施形態に係る電気ケーブルにおける回路の接続の形態は、図8に示される通りである。
ここで、図8において、カメラ側コネクタ部601の左端とグラバ側コネクタ部602の右端には、それぞれ、“信号名(1以上のピン番号)”の形式で、26ピンについて信号名とピン番号を示してある。
Xが付されたものは画像(映像)信号を表し、XCLKが付されたものはクロック信号を表し、Serが付されたものはシリアル信号を表し、CCが付されたものは制御信号を表す。
[以上の実施形態のまとめ]
ここで、以上の実施形態では、PoCLのセーフパワー機能により検出される被状態検出部の回路として、10kΩの抵抗と57μFのコンデンサとを組み合わせた回路を用いたが、被状態検出部の回路としては、様々な回路が用いられてもよい。具体的には、PoCLのセーフパワー機能により検出する対象とする被状態検出部の回路(例えば、その回路が接続されているときに受信される信号の状態など)をあらかじめ設定しておくことで、PoCLのセーフパワー機能が、その回路が接続されているか否かを判定する。
また、以上の実施形態では、主に、カメラとアクティブケーブルとグラバ(グラバボード)を接続したアクティブケーブルシステムを示したが、アクティブケーブルシステムとしては、様々なものが用いられてもよい。
例えば、カメラの代わりに、ラインスキャナなど、様々な、画像を取得する画像取得装置が用いられてもよい。
また、例えば、グラバの代わりに、様々な、画像に関する処理を行う画像処理装置が用いられてもよい。画像処理装置は、所定の被状態検出部の回路が接続されているか否かを判定して、所定の被状態検出部の回路が接続されていると判定した場合には電源を供給する機能を有する。
アクティブケーブルとしては、様々な構成のものが用いられてもよい。アクティブケーブルとして、例えば、図1ではアクティブ光ケーブル1を例示し、図6ではその具体例である電気光複合ケーブルを例示し、図7では電気ケーブルからなるアクティブケーブル51を例示し、図8ではその具体例である電気ケーブルを例示した。
また、以上の実施形態では、画像取得装置(例えば、カメラ)とアクティブケーブルとをコネクタで直接接続し、画像処理装置(例えば、グラバ)とアクティブケーブルとをコネクタで直接接続する構成を示したが、例えば、画像取得装置とアクティブケーブルとの間に、信号の伝送(通信)を中継する1以上の中継器が備えられる構成が用いられてもよく、同様に、画像処理装置とアクティブケーブルとの間に、信号の伝送(通信)を中継する1以上の中継器が備えられる構成が用いられてもよい。
以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
[以上の実施形態に係る構成例]
<構成例1>
第1の装置(例えば、グラバなど)の側と第2の装置(例えば、カメラなど)の側とを接続するアクティブケーブルであって、前記第1の装置が電源を供給するか否かを決めるために検出する対象となる回路(例えば、抵抗およびコンデンサから構成される回路など)と、前記第1の装置の側の電源の入力端子と前記第2の装置の側の電源の出力端子とを接続する第1の接続状態と、前記第1の装置の側の電源の入力端子と前記回路とを接続する第2の接続状態と、を切り替えるスイッチ部と、を備えることを特徴とするアクティブケーブル、である。
ここで、第1の装置や第2の装置としては、それぞれ、様々な装置が用いられてもよい。
<構成例2>
<構成例1>に記載のアクティブケーブルにおいて、当該アクティブケーブルは、前記第1の装置の側のコネクタ部(例えば、グラバ側コネクタ部など)と、前記第2の装置の側のコネクタ部(例えば、カメラ側コネクタ部)と、これらのコネクタ部を接続するケーブル部と、から構成され、前記ケーブル部は、少なくとも、前記第1の装置の側から前記第2の装置の側へ電源を供給するための線(例えば、電源供給線)と、前記第2の装置の側から前記第1の装置の側へ信号を伝送するための線(例えば、画像データ伝送線など)と、を有し、前記第2の装置の側のコネクタ部に、前記回路と前記スイッチ部とを備える、ことを特徴とする。
<構成例3>
<構成例1>または<構成例2>に記載のアクティブケーブルにおいて、前記第1の装置は、PoCLのセーフパワー機能を有する電源供給制御部を備える画像処理装置(例えば、グラバなど)であり、前記第2の装置は、PoCLに対応した画像取得装置(例えば、PoCL対応カメラなど)またはPoCLに対応していない画像取得装置(例えば、PoCL非対応カメラなど)である、ことを特徴とする。
<構成例4>
<構成例1>から<構成例3>のいずれか1つに記載のアクティブケーブルにおいて、前記スイッチ部により切り替えられる前記第2の接続状態において前記第2の装置の側の電源の出力端子を一定の電位点に接続する回路部(例えば、図2に示される2極相投スイッチ部114のスイッチ121により一定の電位点の一例である接地点に接続する回路部)を備える、ことを特徴とする。
<構成例5>
第1の装置と、第2の装置と、アクティブケーブルと、を備え、前記第1の装置の側と前記第2の装置の側とを前記アクティブケーブルにより接続し、前記第1の装置は、前記第1の装置の電源の出力端子にあらかじめ定められた回路(例えば、抵抗およびコンデンサから構成される回路など)が接続されているか否かを判定して、当該電源の出力端子に当該回路が接続されていると判定した場合には当該電源の出力端子に電源を供給する電源供給制御部を備え、前記アクティブケーブルは、前記第1の装置が電源を供給するか否かを決めるために検出する対象となる前記回路に対応する回路(例えば、抵抗およびコンデンサから構成される前記回路と同じ回路など)と、前記第1の装置の側の電源の入力端子と前記第2の装置の側の電源の出力端子とを接続する第1の接続状態と、前記第1の装置の側の電源の入力端子と前記回路に対応する回路とを接続する第2の接続状態と、を切り替えるスイッチ部と、を備える、ことを特徴とするアクティブケーブルシステム、である。
[0Ω抵抗を使用する構成例の説明]
スイッチ部の代わりに0Ω抵抗を使用する構成例を示す。
ここでは、図1に示されるアクティブケーブルシステムにおけるアクティブ光ケーブル1に適用した場合を例として説明する。なお、他のアクティブケーブルに適用することも可能である。
0Ω抵抗を使用する構成例では、図1に示されるアクティブケーブルシステムにおけるアクティブ光ケーブル1のカメラ側コネクタ部11に、スイッチ部24を備えない。そして、このスイッチ部24があった場合に切り替えることが可能である2つの接続状態のうちの1つの接続状態を、0Ω抵抗で経路を接続することで実現する。
具体的には、カメラ側コネクタ部11において、スイッチ部24が無い状態で、電源供給線14とカメラ側コネクタ部11が有する電源供給の出力端子とを、その間に0Ω抵抗を実装することで、接続する第1の接続状態と、電源供給線14と被状態検出部の回路とを、その間に0Ω抵抗を実装することで、接続する第2の接続状態と、のうちのいずれか一方を実現する。なお、第1の接続状態では、電源供給線14と被状態検出部の回路とは接続されず、また、第2の接続状態では、電源供給線14とカメラ側コネクタ部11が有する電源供給の出力端子とは接続されない。
このような0Ω抵抗を使用する構成例では、カメラ側コネクタ部11において、第1の接続状態と第2の接続状態とのうちのいずれか一方が固定的に実現される。そして、これらの接続状態を変更する(切り替える)場合には、そのときに実装されている0Ω抵抗を取り除いて、反対の接続状態となるように0Ω抵抗を実装する。
1、201…アクティブ光ケーブル、2、202、402…グラバボード、3、203、303、403…カメラ、11、61、101、211、411、501、601…カメラ側コネクタ部、12、62、212、412…グラバ側コネクタ部、13、63、213、413、503、603…ケーブル部、14、64…電源供給線、15、65…画像データ伝送線、21、71、111…P/S変換部、22、112…E/O変換部、23、72、82、113…DC/DC変換部、24、73、518、613…スイッチ部、25、74、115、323、519、614…抵抗、26、75、116、324、516、517、520、536、537、615…コンデンサ、31…O/E変換部、32、81…S/P変換部、33…DC/DC変換部、41…セーフパワー機能部、51…アクティブケーブル、114…2極相投スイッチ部、121、122…スイッチ、301…ケーブル、302…グラバ、311…LPF、312…OCP、313〜315…スイッチ、316…増幅器、317…セーフパワー制御ロジック部、321…カメラ電源回路、322…カメラクロック部、S1〜S7…状態、401…26ピンコネクタ付きケーブル、502、602…グラバ側コネクタ部、511、611…LVDSシリアライザ、512、533…制御用MCU、513…VCSEL駆動IC、514…VCSEL、515、535、612、622…DC/DC変換器、531…受光部、532…電流電圧変換部、534、621…LVDSデシリアライザ、551、552、651、652…シールド線、553…マルチモード光ファイバ、554〜560、653〜660…差動線

Claims (5)

  1. 第1の装置の側と第2の装置の側とを接続するアクティブケーブルであって、
    前記第1の装置が電源を供給するか否かを決めるために検出する対象となる回路と、
    前記第1の装置の側の電源の入力端子と前記第2の装置の側の電源の出力端子とを接続する第1の接続状態と、前記第1の装置の側の電源の入力端子と前記回路とを接続する第2の接続状態と、を切り替えるスイッチ部と、
    を備えることを特徴とするアクティブケーブル。
  2. 当該アクティブケーブルは、前記第1の装置の側のコネクタ部と、前記第2の装置の側のコネクタ部と、これらのコネクタ部を接続するケーブル部と、から構成され、
    前記ケーブル部は、少なくとも、前記第1の装置の側から前記第2の装置の側へ電源を供給するための線と、前記第2の装置の側から前記第1の装置の側へ信号を伝送するための線と、を有し、
    前記第2の装置の側のコネクタ部に、前記回路と前記スイッチ部とを備える、
    ことを特徴とする請求項1に記載のアクティブケーブル。
  3. 前記第1の装置は、PoCLのセーフパワー機能を有する電源供給制御部を備える画像処理装置であり、
    前記第2の装置は、PoCLに対応した画像取得装置またはPoCLに対応していない画像取得装置である、
    ことを特徴とする請求項1または請求項2に記載のアクティブケーブル。
  4. 前記スイッチ部により切り替えられる前記第2の接続状態において前記第2の装置の側の電源の出力端子を一定の電位点に接続する回路部を備える、
    ことを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか1項に記載のアクティブケーブル。
  5. 第1の装置と、第2の装置と、アクティブケーブルと、を備え、
    前記第1の装置の側と前記第2の装置の側とを前記アクティブケーブルにより接続し、
    前記第1の装置は、前記第1の装置の電源の出力端子にあらかじめ定められた回路が接続されているか否かを判定して、当該電源の出力端子に当該回路が接続されていると判定した場合には当該電源の出力端子に電源を供給する電源供給制御部を備え、
    前記アクティブケーブルは、前記第1の装置が電源を供給するか否かを決めるために検出する対象となる前記回路に対応する回路と、前記第1の装置の側の電源の入力端子と前記第2の装置の側の電源の出力端子とを接続する第1の接続状態と、前記第1の装置の側の電源の入力端子と前記回路に対応する回路とを接続する第2の接続状態と、を切り替えるスイッチ部と、を備える、
    ことを特徴とするアクティブケーブルシステム。
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