KR20060122483A - Camera link transmitting/receiving apparatus using optical fiber cable - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 종래 기술에 따른 코퍼 케이블을 이용한 데이터 전송 시스템을 나타내는 블록도1 is a block diagram showing a data transmission system using a copper cable according to the prior art
도 2는 본 발명에 따른 광 케이블을 이용한 카메라 링크 송수신 장치를 나타내는 블록도2 is a block diagram showing an apparatus for transmitting and receiving a camera link using an optical cable according to the present invention.
도 3은 도 2의 송신 장치 구성을 나타내는 블록도3 is a block diagram showing the configuration of the transmission apparatus of FIG.
도 4는 도 2의 수신 장치 구성을 나타내는 블록도4 is a block diagram showing a configuration of a receiving device of FIG.
도 5는 본 발명의 카메라 링크 송수신 장치에서 다중 출력의 수신 장치 구성을 나타낸 블록도5 is a block diagram showing a configuration of a multiple output receiver in a camera link transceiver according to the present invention.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
100 : 송신장치100: transmitting device
110: 커넥터 120: 신호 변환부110: connector 120: signal conversion unit
130: DC 밸런스부 140: 병/직렬 변환부130: DC balance unit 140: bottle / serial converter
150: 발광부 160: 광 모듈150: light emitting unit 160: optical module
200: 수신장치200: receiver
210: 광 모듈 220: 수광부210: optical module 220: light receiving unit
230: 병/직렬 변환부 240: DC 밸런스부230: bottle / serial conversion unit 240: DC balance unit
250: 신호 변환부 260: 커넥터250: signal conversion unit 260: connector
본 발명은 카메라 링크 송수신 장치에 관한 것으로, 특히 카메라와 신호처리 장치간의 데이터 전송에 있어 고속의 장거리 전송을 구현할 수 있는 광 케이블을 이용한 카메라 링크 송수신 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a camera link transmission and reception apparatus, and more particularly, to a camera link transmission and reception apparatus using an optical cable capable of high speed long distance transmission in data transmission between a camera and a signal processing apparatus.
일반적으로, 라인 스캔 카메라(line scan camera)는 영역 스캔 카메라와는 달리, 이미지 센서인 CCD(charge coupled device)의 배열이 한 줄로 되어 있어 일정 주기마다 한 라인의 영상 데이터를 출력한다.In general, a line scan camera, unlike an area scan camera, has an array of charge coupled devices (CCDs), which are image sensors, in a single line, and outputs one line of image data every certain period.
따라서, 라인 스캔 카메라를 이용하면 높은 해상도의 영상을 비교적 빠른 시간에 한 라인씩 연속적으로 얻을 수 있다.Therefore, by using a line scan camera, a high resolution image can be continuously obtained line by line in a relatively fast time.
이러한 특징으로 인해 유리, 필름, 직물 원단, 철강 등의 생산 공정에서 제품을 검사하는 검사 장비로서 널리 사용되고 있다.Due to this feature, it is widely used as an inspection equipment for inspecting products in production processes such as glass, film, textile fabrics, and steel.
도 1에 도시한 바와 같이, 종래의 라인 스캔 카메라(10)는 프레임 그래버(frame grabber)(20)와 연결 구성되는데, 상기 카메라(10)와 프레임 그래버(20)는 '3M' 또는 'InterConn'과 같은 코퍼 케이블(copper cable)(30)을 통해 연결된다.As shown in FIG. 1, a conventional
이때, 상기 카메라(10)와 프레임 그래버(20)는 카메라 링크 표준(camera link standard)에 따른 인터페이스를 통해 데이터 송수신을 수행한다.In this case, the
이러한 구성에 의하면, 상기 라인 스캔 카메라(10)는 코퍼 케이블(30)을 통해 촬영 영상의 이미지 데이터를 프레임 그래버(20)로 전송한다.According to this configuration, the
이때, 상기 프레임 그래버(20)는 라인 스캔 카메라(10)에서 전송한 이미지 데이터를 받아 처리하는 프로세싱 보드(processing board)로서, 일반 PC 환경에서 사용할 수 있도록 PCI 버스를 통해 메인 시스템과 연결된다.In this case, the
종래의 카메라 링크 송수신은, 통상 26가닥의 코퍼 케이블(30)을 전송 매체로 하여 라인 스캔 카메라(10)와 프레임 그래버(20) 간의 데이터 전송이 이루어진다.In conventional camera link transmission and reception, data transmission is performed between the
그러나, 코퍼 케이블을 이용한 종래의 카메라 링크 송수신 방식은 빠른 데이터 전송속도를 요구할수록 전송거리가 짧아지게 된다. 즉, 코퍼 케이블의 경우 케이블 길이가 길어지면 데이터의 장거리 전송이 어려워진다.However, in the conventional camera link transmission / reception method using a copper cable, the transmission distance becomes shorter as a faster data transmission rate is required. That is, in the case of a copper cable, a longer cable length makes it difficult to transmit data over long distances.
주로 사용되고 있는 40㎒ 구동 주파수의 카메라는 이미지 데이터를 대략 10m 가량 전송이 가능하며, 향후 주력이 될 80㎒ 구동 주파수의 고속 카메라 또한 전송 거리가 5m에 불과하다.The 40MHz driving frequency camera, which is mainly used, can transmit about 10m of image data, and the high speed camera of 80MHz driving frequency, which will be the main force in the future, has a transmission distance of only 5m.
현재 새로이 개발되는 각종 검사 장비들은 검사 대상물의 크기가 커짐에 따라 장비 자체의 크기도 대형화될 뿐 아니라, 대상물을 감지하는 카메라와 카메라의 이미지 데이터를 처리하는 시스템(즉, 프레임 그래버)간의 설치 거리가 점점 멀어지고 있다.Currently, various newly developed inspection equipment not only increases the size of the equipment itself as the size of the inspection object increases, but also the installation distance between the camera that detects the object and the system that processes the image data of the camera (that is, the frame grabber) It is getting farther away.
즉, 종래의 코퍼 케이블을 적용한 검사장비들은 이미지 데이터의 전송 거리 상에 있어 많은 제한을 가지고 있다.That is, the inspection equipment using the conventional copper cable has a lot of limitations in the transmission distance of the image data.
또한, 코퍼 케이블의 경우, 케이블간의 유도 작용에 의한 전자기 방해(Electro Magnetic Interference : EMI) 현상이 발생되어 주변 시스템에 전기적 영향을 미칠 수 있으며, 외부의 노이즈가 케이블을 통해 이동하는 데이터의 변질을 초래할 수 있다.In addition, in the case of copper cables, electromagnetic interference (EMI) due to the induction between cables may occur, which may have an electrical effect on the peripheral system, and external noise may cause deterioration of data moving through the cable. Can be.
이를 해결하기 위해, 케이블 외부에 실드를 추가하더라도 장비에서 발생하는 각종 노이즈로부터 완벽한 차단이 불가능하며, 전송거리가 길어지고 구동 주파수가 올라가면서 노이즈로 인한 전송 데이터의 변질이 심각한 문제로 대두되고 있다.In order to solve this problem, even if the shield is added to the outside of the cable, it is impossible to completely block the various noises generated from the equipment, and as the transmission distance increases and the driving frequency increases, the deterioration of the transmission data due to the noise is emerging as a serious problem.
특히, LCD 및 PDP 표면 검사 장비의 경우 송수신되는 이미지 데이터의 변질이 제품 자체의 품질을 결정하고, 검사 공정에서 노이즈로 인한 데이터 에러는 엄청난 손실을 초래할 수 있기 때문에 전송 라인 상의 데이터 변질 방지는 매우 중요한 문제이다.Especially in the case of LCD and PDP surface inspection equipment, the prevention of data alteration on the transmission line is very important because the deterioration of the image data transmitted and received determines the quality of the product itself, and data errors due to noise in the inspection process can cause enormous loss. It is a problem.
그리고, 종래의 검사장비는 전체적인 이미지 처리 능력을 올리기 위한 방법으로 카메라의 이미지 정보를 여러 대의 시스템에 적용하여 처리하게 되는데, 종래의 경우 카메라의 출력을 여러 대의 시스템으로 분배하는 별도의 분배기를 사용해야만 가능하였다.In addition, the conventional inspection equipment is to apply the image information of the camera to a number of systems as a way to increase the overall image processing capacity, in the conventional case must use a separate distributor to distribute the output of the camera to several systems It was possible.
따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 본 발명의 목적은 광섬유 케이블을 이용하여 기존의 코퍼 케이블로는 불가능한 고속의 장거리 전송을 지원하는 카메라 링크 송수신 장치를 제공하는데 있다.Therefore, the present invention has been made to solve the above problems, an object of the present invention is to provide a camera link transmitting and receiving device that supports high-speed long-distance transmission that is impossible with the existing copper cable using an optical fiber cable.
본 발명의 다른 목적은 데이터를 빠른 속도로 장거리로 전송하면서 EMI(Electro Magnetic Interference), RFI(Radio Frequency Interference)로 인한 데이터 변질을 근본적으로 해결하여 전송 신호의 특성(quality)을 높여 효율적인 데이터 처리가 가능하도록 하는데 있다.Another object of the present invention is to efficiently solve data degradation caused by Electro Magnetic Interference (EMI) and Radio Frequency Interference (RFI) while transmitting the data over a long distance at a high speed, thereby improving the quality of the transmission signal and efficiently processing the data. To make it possible.
본 발명의 또 다른 목적은 별도의 분배기 없이 카메라의 이미지 정보를 여러 대의 시스템에 동시에 공급하여 분산 처리할 수 있도록 하는데 있다.Still another object of the present invention is to provide image processing of a camera to a plurality of systems at the same time without a separate distributor to be distributedly processed.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 검사 대상물의 이미지를 감지하는 카메라와, 카메라에서 감지한 이미지를 처리하는 시스템간의 데이터 전송을 수행하는 송수신 장치에 있어서, 상기 카메라에서 감지된 이미지 데이터를 입력받아 광 케이블을 통해 전송 가능한 광 신호 형태로 변환하는 송신장치; 그리고, 광 케이블을 통해 송신장치와 연결되어, 상기 송신장치에서 전송된 광 신호를 수신한 후 상기 시스템에서 처리 가능한 전기적인 이미지 데이터로 변환하여 출력하는 수신장치로 구성된 광 케이블을 이용한 카메라 링크 송수신 장치를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a transmitting and receiving device for performing a data transmission between the camera for detecting the image of the inspection object and the system for processing the image detected by the camera, the image data detected by the camera A transmitter for receiving the input and converting the optical signal into a form of an optical signal that can be transmitted through an optical cable; In addition, the camera link transmitting and receiving apparatus using an optical cable, which is connected to a transmitting apparatus through an optical cable, receives an optical signal transmitted from the transmitting apparatus and converts the image into electrical image data that can be processed by the system. To provide.
여기서, 상기 송신장치는 상기 카메라에서 카메라 링크(camera link) 규격에 따라 출력한 이미지 데이터를 광 케이블을 통해 전송 가능한 신호 형태로 변환하는 신호 변환부와, 상기 신호 변환부에서 변환된 신호를 스크램블(Scramble)을 통해 부호화하는 DC 밸런스부와, 상기 DC 밸런스부에서 출력되는 신호를 직렬 형태의 신호로 변환하는 병/직렬 변환부와, 상기 병/직렬 변환부에서 변환된 직렬 형태의 신호를 광 신호로 변환하여 발광부와, 상기 발광부에서 변환된 광 신호를 송신 가능하도록 광 케이블에 연결되는 광 모듈로 구성되는 것을 특징으로 한다.Here, the transmission device is a signal conversion unit for converting the image data output from the camera according to the camera link (camera link) standard in the form of a signal that can be transmitted through an optical cable, and the signal converted by the signal conversion unit scrambled ( A DC balance unit for encoding through a Scramble, a parallel / serial converter for converting a signal output from the DC balance unit into a serial signal, and a serial signal converted by the parallel / serial converter And an optical module connected to an optical cable so as to transmit a light signal converted by the light emitting unit and the light signal converted by the light emitting unit.
이때, 상기 발광부는 VCSEL(vertical cavity surface emitting laser)를 이용하는 것이 바람직하다.In this case, the light emitting unit preferably uses a vertical cavity surface emitting laser (VCSEL).
그리고, 상기 수신장치는 상기 송신장치에서 전송한 광 신호를 수신 가능하도록 광 케이블에 연결되는 광 모듈과, 상기 광 모듈을 통해 상기 송신장치에서 전송한 광 신호를 수신하고, 상기 수신된 광 신호를 전기적인 신호로 출력하는 수광부와, 상기 수광부를 통해 입력되는 신호를 병렬 형태의 신호로 변환하는 병/직렬 변환부와, 상기 병/직렬 변환부에서 변환된 병렬 형태의 신호를 디-스크램블(de-scramble)을 통해 복원하는 DC 밸런스부와, 상기 DC 밸런스부를 통해 복원된 신호를 카메라 링크 규격에 따라 시스템에서 처리 가능한 이미지 데이터로 변환하는 신호 변환부로 구성되는 것을 특징으로 한다.The receiving device receives an optical module connected to an optical cable to receive an optical signal transmitted from the transmitting device, an optical signal transmitted from the transmitting device through the optical module, and receives the received optical signal. De-scrambled (de-scrambled) a light receiving unit for outputting an electrical signal, a parallel / serial conversion unit for converting a signal input through the light receiving unit into a parallel signal, and a parallel signal converted by the parallel / serial conversion unit and a signal converter for converting the signal restored through the DC balance unit into image data that can be processed by the system according to a camera link standard.
이때, 상기 수광부는 포토 다이오드(photo diode)를 이용하는 것이 바람직하다.In this case, the light receiving unit preferably uses a photo diode.
또한, 본 발명은 검사 대상물의 이미지를 감지하는 카메라와, 카메라에서 감지한 이미지를 분산 처리하는 다수 시스템간의 데이터 전송을 수행하는 송수신 장치에 있어서, 상기 카메라에서 감지된 이미지 데이터를 입력받아 광 케이블을 통해 전송 가능한 광 신호 형태로 변환하는 송신장치; 그리고, 상기 송신장치와 광 케이블을 통해 연결됨과 아울러 다수의 시스템과 병렬 연결되어, 상기 송신장치에서 전송된 광 신호를 수신한 후 상기 시스템에서 처리 가능한 전기적인 이미지 데이터로 변환하고 상기 변환된 이미지 데이터를 상기 시스템의 수만큼 복사한 후 출력하는 수신장치로 구성된 광 케이블을 이용한 카메라 링크 송수신장치를 제공한다.In addition, the present invention provides a transmission and reception device for performing a data transmission between a camera for sensing the image of the inspection object and a plurality of systems for processing the image sensed by the camera, receiving the image data detected by the camera to receive an optical cable Transmitter for converting the optical signal form that can be transmitted through; In addition, the transmission device and the optical cable are connected and connected in parallel with a plurality of systems, the optical signal transmitted from the transmission device is received, converted into electrical image data that can be processed in the system, and the converted image data. It provides a camera link transceiver using an optical cable consisting of a receiver for copying and outputting as many as the number of the system.
여기서, 상기 수신장치는 상기 송신장치에서 전송한 광 신호를 수신 가능하도록 광 케이블에 연결되는 광 모듈과, 상기 광 모듈을 통해 상기 송신장치에서 전송한 광 신호를 수신하고, 상기 수신된 광 신호를 전기적인 신호로 출력하는 수광부와, 상기 수광부를 통해 입력되는 신호를 병렬 형태의 신호로 변환하는 병/직렬 변환부와, 상기 병/직렬 변환부에서 변환된 병렬 형태의 신호를 디-스크램블(de-scramble)을 통해 복원하고 상기 복원된 신호를 시스템 수만큼 복사하여 동시에 다중 출력하는 DC 밸런스부와, 상기 시스템에 대하여 일대 일로 구성되어 상기 DC 밸런스부에서 출력된 신호를 카메라 링크 규격에 따라 시스템에서 처리 가능한 이미지 데이터로 변환하는 신호 변환부로 구성되는 것을 특징으로 한다.Here, the receiving apparatus receives an optical module connected to an optical cable to receive the optical signal transmitted from the transmitting apparatus, an optical signal transmitted from the transmitting apparatus through the optical module, and receives the received optical signal. De-scrambled (de-scrambled) a light receiving unit for outputting an electrical signal, a parallel / serial conversion unit for converting a signal input through the light receiving unit into a parallel signal, and a parallel signal converted by the parallel / serial conversion unit and a DC balancer for restoring multiple signals at the same time by restoring the restored signals by the number of systems, and outputting the signals output from the DC balancer to the system according to the camera link standard. And a signal converting unit converting the image data into processable images.
본 발명의 다른 목적, 특성 및 이점들은 첨부한 도면을 참조한 실시 예들의 상세한 설명을 통해 명백해질 것이다.Other objects, features and advantages of the present invention will become apparent from the following detailed description of embodiments taken in conjunction with the accompanying drawings.
본 발명에 따른 광 케이블을 이용한 카메라 링크 송수신 장치의 바람직한 실시 예에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.A preferred embodiment of a camera link transmitting and receiving apparatus using an optical cable according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 2는 본 발명에 따른 광 케이블을 이용한 카메라 링크 송수신 장치를 나타낸 개념도이다. 그리고, 도 3은 본 발명의 송신장치 구성을 나타낸 블록도이고, 도 4는 본 발명의 수신장치 구성을 나타낸 블록도이다.2 is a conceptual diagram illustrating a camera link transmitting and receiving apparatus using an optical cable according to the present invention. 3 is a block diagram showing the structure of a transmitter according to the present invention, and FIG. 4 is a block diagram showing the structure of a receiver according to the present invention.
본 발명에 따른 카메라 링크 송수신 장치는, 카메라(10)와 시스템(20)간의 데이터 전송매체로 전자기적 노이즈로 인한 데이터 변질 우려가 없는 광 케이블(300)을 이용하는데 특징이 있다.The camera link transmitting and receiving device according to the present invention is characterized in that the
그리고, 광 케이블(300)을 이용한 양방향의 광통신을 구현하기 위해; 카메라 (10) 측에 연결되어 카메라(10)의 이미지 데이터를 광 신호로 변환 후 전송하거나 시스템(20)에서 전송한 광 신호 형태의 카메라 제어신호를 수신하는 송신장치(100)와, 시스템(20) 측에 연결되어 카메라(10)의 전반 동작을 제어하기 위한 제어신호를 광 신호로 변환 후 전송하거나 송신장치(100)에서 전송된 광 신호 형태의 이미지 데이터를 수신하는 수신장치(200)를 제공한다.And, to implement the two-way optical communication using the
여기서, 상기 송신장치(100)는; 도 3에 도시한 바와 같이, 카메라(10)와 연결되어 카메라(10)에서 카메라 링크 규격에 따라 출력한 이미지 데이터를 입력받는 커넥터(110)와, 상기 커넥터(110)를 통해 입력된 이미지 데이터를 광 케이블(300)을 통해 전송 가능한 신호 형태로 변환하는 신호 변환부(120)와, 상기 신호 변환부(120)에서 변환된 신호를 스크램블(Scramble)을 통해 부호화하는 DC 밸런스부(130)와, 상기 DC 밸런스부(130)에서 출력되는 신호를 직렬 형태의 신호로 변환하는 병/직렬 변환부(140)와, 상기 병/직렬 변환부(140)에서 변환된 직렬 형태의 신호를 광 신호로 변환하여 발광부(150)와, 상기 발광부(150)에서 변환된 광 신호를 송신 가능하도록 광 케이블(300)에 연결되는 광 모듈(160)로 구성된다.Here, the
그리고, 상기 송신장치(100)는 시스템(20)에서 전송한 각종 신호를 수신하기 위한 수광부(170)를 더 포함하여 구성되고, 상기 수광부(170)를 통해 수신된 신호는 신호 송신 프로세스와는 역으로 처리하게 된다.The
한편, 상기 수신장치(200)는; 도 4에 도시한 바와 같이, 상기 송신장치(100)에서 전송한 광 신호를 수신 가능하도록 광 케이블(300)에 연결되는 광 모듈(210)과, 상기 광 모듈(210)을 통해 송신장치(100)에서 전송한 광 신호를 수신하고, 상 기 수신된 광 신호를 전기적인 신호로 출력하는 수광부(220)와, 상기 수광부(220)를 통해 입력되는 신호를 병렬 형태의 신호로 변환하는 병/직렬 변환부(230)와, 상기 병/직렬 변환부(230)에서 변환된 병렬 형태의 신호를 디-스크램블(de-scramble)을 통해 복원하는 DC 밸런스부(240)와, 상기 DC 밸런스부(240)를 통해 복원된 신호를 카메라 링크 규격에 따라 시스템(20)에서 처리 가능한 이미지 데이터로 변환하는 신호 변환부(250)와, 시스템(20)과 연결되어 상기 신호 변환부(250)에서 변환된 이미지 데이터를 시스템(20)으로 출력하는 커넥터(260)로 구성된다.On the other hand, the
그리고, 상기 수신장치(200)는 시스템(20)에서 카메라(10)로 전송하고자 하는 각종 제어신호를 송신하기 위한 발광부(270)를 더 포함하여 구성되고, 상기 발광부(270)를 통해 송신하고자 하는 신호는 신호 수신 프로세스와는 역으로 처리하게 된다.In addition, the receiving
이때, 본 발명의 송신장치(100)와 수신장치(200)에 적용하는 발광부(150, 270)는 통상 레이저 다이오드(laser diode)를 이용하나, 장거리 통신을 위해서는 다이오드 면에서 빛을 방출하는 VCSEL(vertical cavity surface emitting laser)를 이용하는 것이 바람직하다.At this time, the
또한, 상기 수광부(170, 220)는 광 케이블(300)을 통해 송신장치(100)로부터 전송되는 광 신호를 입력으로 하여 광 신호에 상응하는 전기적 신호를 출력하는 광 리미팅 앰프(limiting amplifier) 수신기에 해당하며, 포토 다이오드(photo diode)로 구성되는 것이 바람직하다.In addition, the
이와 같이 구성된 본 발명에 따른 카메라 링크 송수신장치의 동작을 도 3과 도 4를 통해 상세히 설명하면 다음과 같다.The operation of the camera link transceiver according to the present invention configured as described above will be described in detail with reference to FIGS. 3 and 4 as follows.
먼저, 검사대상물을 감지하는 카메라(10)와, 카메라(10)에서 출력된 이미지데이터를 처리하는 프레임 그래버(frame grabber)를 포함한 시스템(20)은 카메라 링크 표준에 따라 데이터 송/수신을 수행한다.First, the
통상, 카메라 링크 규격은 카메라(10)와 시스템(20)의 정보를 서로 주고받을 수 있도록 별도의 RS-232 라인(SerTC(serial to camera), SerTFG(serial to frame grabber))과, 카메라(10)로 시스템(20)의 제어명령을 전달하기 위한 4개의 제어라인(CC1~CC4)(camera commands)과, 카메라(10)의 이미지 데이터를 시스템(20)으로 전달하기 위한 신호라인(7-bit serialized LVDS signals)이 규정되어 있다In general, a camera link standard may include a separate RS-232 line (serial to camera (SerTC), serial to frame grabber (SerTFG)), and a
즉, 본 발명은 도시한 바와 같이 송신장치(100)와 수신장치(200)간의 양방향 광전송이 가능하도록 카메라 링크 표준에 따른 RS-232 라인과, 제어라인 및 신호라인으로 구성된다.That is, the present invention is composed of an RS-232 line, a control line and a signal line according to the camera link standard to enable bidirectional optical transmission between the
그리고, 상기 카메라(10)와 시스템(20) 간의 송수신 데이터는 카메라 링크 표준에 따라 LVDS(low voltage differential signal) 신호 형태를 가진다.In addition, the data transmitted and received between the
이하, 카메라(10)와 시스템(20)간의 이미지 데이터 전송과정을 상세히 설명한다.Hereinafter, a process of transmitting image data between the
먼저, 카메라(10)는 시스템(20)으로 전송하고자 하는 이미지 데이터를 기본적으로 LVDS 디지털 신호 형태로 변환하여 출력한다.First, the
이때, 상기 카메라(10)에서 출력된 LVDS 신호는 커넥터(110)를 거쳐 송신장치(100)로 입력되게 된다.In this case, the LVDS signal output from the
이렇게 입력된 LVDS 신호는 DC 밸런스 기능을 구현하기에 적합한 형태인 TTL/LVTTL 신호로 변환하여 출력한다.The LVDS signal thus input is converted into a TTL / LVTTL signal suitable for implementing a DC balance function and output.
이때, 상기 신호 변환부(120)는 이미지 데이터인 R, G, B 각각 8비트와, 수평 동기신호(HSYNC), 수직 동기신호(VSYNC), DE(data enable), 클럭(CLK) 각각 1비트로 이루어진 총 28비트의 TTL/LVTTL 신호를 출력한다.In this case, the
이어, 상기 DC 밸런스부(130)는 신호 변환부(120)에서 TTL/LVTTL 신호로 변환된 신호를 스크램블(scramble)을 통해 부호화 혹은 암호화시킨 후 출력한다.Subsequently, the
상기 카메라(10)의 이미지 데이터를 광 신호로 변환하기 위해서는 DC 밸런스 기능이 필수적이다. 상기 DC 밸런스부(130)에서는 각각의 데이터 라인마다 신호 상태를 체크하여 DC 밸런스를 유지할 수 있도록 각 신호 라인을 변형한 후, 수신장치(200)에서 다시 원래 형태의 신호로 복원할 수 있도록 관련 정보를 함께 실어 전송하게 된다.In order to convert the image data of the
이렇게 부호화 혹은 암호화된 TTL/LVTTL 신호는 병렬 데이터 형태로 형성되는데, 이를 상기 병/직렬 변환부(140)에서 직렬 데이터 형태로 변환하여 출력한다.The encoded or encrypted TTL / LVTTL signal is formed in the form of parallel data. The parallel /
본 발명은, 카메라(10)의 이미지 데이터를 장거리 전송함과 아울러 최소의 전송 라인을 이용할 수 있도록 하기 위해 복수의 패러럴(parallel) 데이터를 시리얼 라이즈(serialized)하게 된다.The present invention serializes a plurality of parallel data in order to transmit the image data of the
예를 들어, 상기 병/직렬 변환부(140)는 18:1 시리얼 라이즈 방식을 적용할 수 있다.For example, the bottle /
이와 같이 상기 병/직렬 변환부(140)를 통해 직렬 신호로 변환된 데이터는 발광부(150)를 거쳐 광 케이블(300)을 통해 수신장치(200)로 전송 가능한 광 신호로 변환한다.As such, the data converted into a serial signal through the parallel /
그리고, 상기 발광부(150)에서 변환된 광 신호는 광 모듈(160)을 거쳐 광 케이블(300)을 따라 수신장치(200)로 전송된다.The optical signal converted by the
한편, 상기 수신장치(200)는 광 케이블(300)에 연결된 광 모듈(210)을 통해 송신장치(100)에서 전송한 광 신호를 수신하게 된다. On the other hand, the receiving
이후, 상기 수신장치(200)의 수광부(220)는 광 모듈(210)을 통해 수신된 광 신호를 입력하고, 상기 입력된 광 신호의 세기에 상응하는 전기적인 데이터를 출력한다.Thereafter, the
그리고, 상기 수광부(220)에서 직렬 형태로 출력되는 데이터는 병/직렬 변환부(230)로 전달되어 병렬 형태의 데이터로 변환하게 되며, 상기 송신장치(100)의 병/직렬 변환부(140)와 대응하여 1:18 패러럴 변환 방식을 적용한다.In addition, the data output in the serial form from the
이때, 상기 DC 밸런스부(240)는 병/직렬 변환부(230)에서 병렬로 변환되어 출력되는 데이터를 디 스크램블(de-scramble)을 통해 송신장치(100)에서 송신했던 데이터 형태인 TTL/LVTTL 신호로 복원시킨다.At this time, the
이렇게 상기 DC 밸런스부(240)에서 복원된 TTL/LVTTL 신호는 신호 변환부(250)를 통해 디지털 전송 방식에 따른 LVDS 포맷의 신호로 변환 후 출력된다.The TTL / LVTTL signal restored by the
이어 상기 신호 변환부(250)에서 출력되는 LVDS 신호는 커넥터(260)를 통해 연결된 시스템(20)으로 전송된다.Subsequently, the LVDS signal output from the
이후, 상기 시스템(20)은 광 케이블(300)을 이용한 송/수신 인터페이스를 통 해 카메라(10)로부터 전송된 이미지 데이터를 신호 처리하게 된다.Thereafter, the
한편, 카메라(10)와 시스템(20)간의 RS-232 신호(SerTC, SerTFG) 및 제어신호(CC1~CC4) 송수신은 상기에서 설명한 이미지 데이터의 신호 처리 과정과 동일한 방식으로 이루어지며 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.On the other hand, the transmission and reception of the RS-232 signals (SerTC, SerTFG) and control signals (CC1 ~ CC4) between the
더 나아가, 본 발명은 상기 카메라(10)의 이미지를 처리하는데 있어 단일 시스템으로의 이미지 처리에 한계가 있을 경우 카메라(10)에서 출력되는 데이터 양에 따라 두 대 또는 그 이상의 시스템을 병렬로 연결하여 이미지를 분산 처리하게 된다.Furthermore, in the present invention, when there is a limitation in processing an image of the
이때, 다수의 시스템으로 동일한 이미지를 전달하기 위해 상기 수신장치(200)에서 이미지 데이터를 다중 출력하도록 설계한다.In this case, in order to deliver the same image to multiple systems, the
본 실시예에서 상기 수신장치(200)의 DC 밸런스부(240)는 FPGA(Field Programable Gate Array)를 사용하여 구현하는데, 디 스크램블되어 TTL/LVTTL 형태로 복원된 원신호를 시스템의 수만큼 복사한 후 동일한 이미지 데이터를 다중 출력하도록 설계한다.In the present embodiment, the
다시 말해, 상기 DC 밸런스부(240)는 광 컨버터 기능과 아울러 데이터 분배기 기능을 동시에 수행하게 된다.In other words, the
이를 위해, 도 5에 도시한 바와 같이 도 3과 도4의 동일 구성에서 이미지 분산 처리를 위해 추가하고자 하는 시스템(20')을 수신장치(200)의 DC 밸런스부(240)에 병렬 연결한다.To this end, as shown in FIG. 5, in the same configuration of FIGS. 3 and 4, a
상기 추가된 시스템(20')은 신호 변환부(250')와 커넥터(260')를 일대 일로 포함 구성하여 상기 DC 밸런스부(240)의 출력포트에 연결된다.The added system 20 'includes a signal converter 250' and a connector 260 'in a one-to-one manner, and are connected to the output port of the
이러한 구성에 의하면, 상기 수신장치(200)의 DC 밸런스부(240)는 카메라(10)에서 전송된 이미지 데이터를 복원한 후 상기 복원된 이미지 데이터를 시스템(20, 20') 수만큼 복사하여 동시에 출력한다.According to this configuration, the
이때, 각 시스템(20, 20')은 DC 밸런스부(240)에서 출력된 동일한 이미지 데이터를 전달받아 이미지를 각각 처리하게 된다.In this case, each
따라서, 본 발명은 광 케이블(300)을 전송매체로 하여 카메라(10)와 시스템(20)간의 데이터를 전송하며, 카메라(10)와 시스템(20)간의 데이터 전송이 가능하도록 광 케이블(300)을 이용한 송/수신 인터페이스를 제공한다.Therefore, the present invention transmits data between the
그리고, 수신장치(200) 측 DC 밸런스부(240)에서 데이터 분배 기능을 수행하여 별도의 분배기 없이 이미지 분산 처리 시스템을 구현할 수 있다.In addition, the
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술 사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다.Those skilled in the art will appreciate that various changes and modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
따라서, 본 발명의 기술적 범위는 실시 예에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의하여 정해져야 한다.Therefore, the technical scope of the present invention should not be limited to the contents described in the embodiments, but should be defined by the claims.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명에 따른 광 케이블을 이용한 카메라 링크 송수신 장치는 다음과 같은 효과가 있다.The camera link transmitting and receiving apparatus using the optical cable according to the present invention as described above has the following advantages.
첫째, 카메라와 이미지 데이터를 처리하는 시스템간의 데이터 전송을 광 케이블을 이용한 인터페이스를 통해 구현함으로써 장거리의 데이터 전송이 가능하다. 기존의 코퍼 케이블을 이용한 경우 5 내지 10m 전송 가능하던 것을 광 케이블을 이용함으로써 최대 500m 이상 전송이 가능해 진다.First, data transmission between a camera and a system for processing image data is realized through an interface using an optical cable, thereby enabling long distance data transmission. In the case of using the existing copper cable can be transmitted up to 500m by using an optical cable that can transmit 5 to 10m.
둘째, 광 케이블을 이용함으로써 전자기적인 노이즈로 인한 데이터 변질 문제를 근본적으로 해결하여 전송 선로상의 신호 특성을 보장한다. 즉, 전자기적인 노이즈에 전혀 영향을 받지 않기 때문에 데이터 전송 측면에서의 시스템 신뢰도가 향상될 뿐 아니라 보다 정확한 데이터 처리로 검사 장비의 처리 성능을 향상시킬 수 있다.Second, by using the optical cable to fundamentally solve the data corruption problem caused by electromagnetic noise to ensure the signal characteristics on the transmission line. That is, since it is not affected by electromagnetic noise at all, the system reliability in terms of data transmission is improved, and the processing performance of the inspection equipment can be improved by more accurate data processing.
셋째, 별도의 분배기 없이 이미지 데이터를 다중 출력하여 다수의 시스템을 통해 카메라의 이미지를 분산 처리함으로써 보다 간단한 시스템 구현으로 이미지 처리 능력을 극대화시킬 수 있다.Third, by distributing image data through multiple systems by outputting multiple image data without a separate divider, it is possible to maximize image processing capability by implementing a simpler system.
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