(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＩＥＥＥ１３９４ｂに基づき、伝送バスを用いて制御部と撮像部との間でデータを送受信するデータ伝送方法であって、
露光開始のトリガ信号、または露光開始と露光終了のトリガ信号を生成するステップと、
前記制御部の接栓の空きピンから前記トリガ信号を出力するステップと、
前記撮像部の接栓の空きピンから前記トリガ信号を入力するステップと、
前記入力されたトリガ信号に基づいて撮像部の露光を制御するステップと、
を備えることを特徴とするデータ伝送方法。
【請求項２】
前記撮像部は、他の撮像部と伝送バスを介して接続する他の接栓をさらに備え、
入力された前記トリガ信号は、前記撮像部の他の接栓の空きピンから伝送バスを介して前記他の撮像部へ伝送されるステップを備えることを特徴とする請求項１に記載のデータ伝送方法。
【請求項３】
ＩＥＥＥ１３９４ｂに基づき、伝送バスを用いて制御部と撮像部との間でデータを送受信するデータ伝送システムであって、
前記制御部は、露光開始のトリガ信号、または露光開始と露光終了のトリガ信号を生成する手段と、接栓とを備え、前記接栓の空きピンから前記トリガ信号を出力し、
前記撮像部は、映像取得手段と、接栓とを備え、前記接栓の空きピンから入力された前記トリガ信号により露光を制御することを特徴とするデータ伝送システム。
【請求項４】
前記撮像部は、他の撮像部と伝送バスを介して接続する他の接栓をさらに備え、
入力された前記トリガ信号は、前記撮像部の他の接栓の空きピンから伝送バスを介して前記他の撮像部へ伝送されることを特徴とする請求項３に記載のデータ伝送システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像部と制御部間を映像伝送に関するもので、特に制御部から撮像部にトリガ信号を伝送するためのインターフェースに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
検査装置等の映像伝送システムは、被検査物が移動している場合、撮像部の露光を制御して、ぶれの少ない画像を得るようにしている。このぶれの少ない画像を得るため、トリガ信号と呼ばれる制御信号で撮像部の露光を制御している。このトリガ信号は高速で伝送する必要があるため、映像データおよび制御信号等を伝送するケーブルとは別のケーブルで伝送していた。（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
従来技術について図６を用いて説明する。図６はＩＥＥＥ（The Institute of Electrical and Electronics Engineers, Inc.／米国電気電子学会）１３９４ｂ規格を用いた従来の映像伝送システム構成を示すブロック図である。
【０００４】
図６において、２００１−１〜Ｎ（Ｎは自然数）は図示していない被検査物を撮像する撮像部である。２００３は撮像部２００１−１〜Ｎを制御し、撮像部２００１−１〜Ｎから出力される映像データをＩＥＥＥ１３９４ｂ用の高速デジタル伝送バスを介して受信する。２００２−１〜Ｎは撮像部２００１−１〜Ｎおよび制御部２００３を接続するＩＥＥＥ１３９４ｂ用のケーブルである。制御部２００３の２３１１は他の機器とＩＥＥＥ１３９４ｂ用の高速デジタル伝送バスで接続するための接栓である。
【０００５】
図６は、制御部２００３と撮像部２００１−１〜Ｎをデイジーチェーン（daisy chain）接続と呼ばれる複数の機器を数珠繋ぎにつないでいく配線を示している。配線内容は、制御部２００３の接栓２３０１と撮像部２００１−１の接栓２０１１−１をケーブル２００２−１で接続し、撮像部２００１−１の接栓２０１２−１と撮像部２００１−２の接栓２０１１−２をケーブル２−２で接続し、撮像部２００１−２の接栓２０１２−２と撮像部２００１−Ｎの接栓２０１１−Ｎをケーブル２００２−Ｎで接続する。撮像部２００１−１の露光時間を制御するトリガ信号は、制御部２００３の接栓２３２１−１から出力し、ケーブル２４０２−１を介して撮像部２００１−１の接栓２０１３−１に入力する。撮像部２００１−２の露光時間を制御するトリガ信号は、制御部２００３の接栓２３２１−２から出力し、ケーブル２４０２−２を介して撮像部２００１−２の接栓２０１３−２に入力する。撮像部２００１−Ｎの露光時間を制御するトリガ信号は、制御部２００３の接栓２３２１−Ｎから出力し、ケーブル２４０２−Ｎを介して撮像部２００１−Ｎの接栓２０１３−Ｎに入力する。なお、撮像部２００１−Ｎの接栓２０１２−Ｎは、撮像部を更に接続する場合に用いられる。
【０００６】
このように１台の制御部からＮ台の撮像部にトリガ信号を伝送する場合は、映像データを伝送するＩＥＥＥ１３９４ｂ用ケーブルとは別にＮ本のケーブルが必要である。
【特許文献１】特開２００５−１０９７７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
前述の従来技術では、撮像部の露光を制御するトリガ信号を所定のタイミングで入力する必要があるため、トリガ信号をシリアル映像データおよび制御信号等を伝送する高速デジタル伝送バス用ケーブルとは別のケーブルで高速伝送していた。
【０００８】
高速デジタル伝送バスは、所定間隔で信号を伝送しているため、トリガ信号を高速デジタル伝送バスで制御部から撮像部に伝送すると遅延して、トリガ信号を所定のタイミングで撮像部に入力できなくなる。このため、トリガ信号は高速デジタル伝送バス用ケーブルとは別のケーブルで高速伝送していた。
【０００９】
本発明の目的は、機器間を１本のケーブルで接続することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の映像伝送方法は、複数の撮像部から１つの制御部へ伝送バスを用いて映像データを伝送する映像伝送方法において、制御部に露光開始のトリガ信号、または露光開始と露光終了のトリガ信号を生成するステップと、トリガ信号を伝送バス上の映像データとは異なる形式の信号で出力するステップと、トリガ信号で撮像部の露光を制御するステップとを有することを特徴とする。
【００１１】
また、上記の映像伝送方法は、撮像部にさらにトリガ信号を他の撮像部に出力するステップとを有することを特徴とする。
【００１２】
さらに、本発明の映像伝送システムは、複数の撮像部から１つの制御部へ伝送バスを用いて映像データを送受信する映像伝送システムにおいて、制御部に露光開始のトリガ信号、または露光開始と露光終了のトリガ信号を生成する手段と、トリガ信号を伝送バス上の映像データとは異なる形式の信号で出力する手段と、入力したトリガ信号で撮像部の露光を制御する手段とを有することを特徴とする。
【００１３】
さらにまた、上記の映像伝送システムは、映像伝送システムにおいて、撮像部はさらにトリガ信号を他の撮像部に出力する手段とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、高速デジタル伝送バスを用いてシリアル映像データや制御データを伝送するための接栓で未使用端子を線材で接続し、この端子でトリガ信号を高速伝送することにより、機器間を１本のケーブルで接続することができる。
【００１５】
また、本発明は機器間を１本のケーブルで接続することにより、トリガ信号もデイジーチェーン（daisy chain）接続と呼ばれる複数の機器間で、数珠繋ぎにつないでいくことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明による映像伝送システムの実施形態について図１を用いて説明する。
【００１７】
図１は本発明の一実施例のＩＥＥＥ（The Institute of Electrical and Electronics Engineers, Inc.／米国電気電子学会）１３９４ｂ規格を用いた映像伝送システム構成を
示すブロック図である。
【００１８】
本発明の一実施例の映像伝送システムは撮像部１−１とケーブル２−１と制御部３で構成している。撮像部１−１と制御部３は１本のケーブル（ケーブル２−１）で接続している。
【００１９】
図１において、１−１は図示していない被検査物を撮像する撮像部である。３は撮像部１−１を制御し、撮像部１−１から出力される映像データをＩＥＥＥ１３９４ｂ用の高速デジタル伝送バスを介して受信する。２−１は撮像部１−１および制御部３を接続するＩＥＥＥ１３９４ｂ用のケーブルである。制御部３の３１１は他の機器とＩＥＥＥ１３９４ｂ用の高速デジタル伝送バスで接続するための接栓である。
【００２０】
１０１は図示していない入射光を結像するためのレンズ部、１０２はレンズ部１０１で結像した光を光電変換する撮像素子、１０３は撮像素子１０２から出力された映像信号を所定のレベルに増幅することや輪郭強調等の処理を施す映像処理部、１０４と３０２は撮像部１−１と制御部３の間をＩＥＥＥ１３９４ｂ規格でシリアル映像データおよび制御信号等の送受信するためのＩ／Ｆ（Interface）回路部、１１−１，１２−１，３０１，３１１はＩＥＥＥ１３９４ｂ用の接栓、１０５は撮像素子１０２を駆動するための駆動回路部、１０６は撮像部１−１を制御するためのＣＰＵ（Central Processing Unit）（ＣＰＵ１０６から撮像部１−１の各部への接続線は省略している）、１０７は接栓１１−１から入力された電源を撮像部１−１で使用する電圧に変換する電源部（電源部１０７から撮像部１−１の各部への供給線は省略している）、１０８は接栓１１−１から入力されたトリガ信号を駆動回路部１０５に入力可能な信号に変換するバッファ部である。
【００２１】
３０３はＩ／Ｆ回路部３０２から出力されるシリアル映像データを所定の映像形式に変換して出力する映像出力部であり、３０４は映像出力部３０３から出力される映像信号を出力する接栓である。３０５は制御部３を制御するためのＣＰＵ（ＣＰＵ３０５から制御部３の各部への接続線は省略している）であり、３０６は図示していない外部機器と通信を行うための接栓である。接栓３０６は、例えばＬＡＮ（Local Area Network）接栓である。３０８は外部から電源を入力するための接栓であり、３０７は制御部３および撮像部１−１で使用する電源に変換する電源部（電源部３０７から制御部３の各部への供給線は省略している）である。３０９は撮像素子１０２の露光を制御するためのトリガ信号を発生するトリガ信号発生部であり、３１０は外部機器から露光制御信号を入力するための接栓である。
【００２２】
次に本発明の一実施例の動作について図１を用いて説明する。
【００２３】
ＩＥＥＥ１３９４ｂ規格の接栓は７番ピンが空ピン（Not Connection）となっている。本発明は空ピンとなっている７番ピンをトリガ信号の伝送に使用することにある。空ピンをトリガ信号の伝送に使用することにより、機器間を１本のケーブルで接続することができる。
【００２４】
トリガ信号発生部３０９は図示していない外部機器から接栓３１０に入力される露光制御信号に従って露光開始のトリガ信号、または露光開始と露光終了のトリガ信号を出力する。トリガ信号発生部３０９は接栓３１０から入力される信号の有無に関係なく所定の間隔でトリガ信号を出力することも可能である。トリガ信号発生部３０９から出力されたトリガ信号は接栓３０１の７番ピンからを介して接栓１１−１の７番ピンに入力される。撮像部１−１の接栓１１−１の７番ピンに入力されたトリガ信号はバッファ部１０８で駆動回路部１０５に入力可能な信号に変換され、駆動回路部１０５に入力される。駆動回路部１０５は入力されたトリガ信号に従って撮像素子１０２の露光開始と露光終了の制御信号を生成して撮像素子１０２に出力する。撮像素子１０２は駆動回路部１０５から出力された露光開始と露光終了の制御信号に従って、レンズ部１０１で結像された入射光を光電変換して映像処理部１０３に映像信号を出力する。映像処理部１０３はＣＰＵ１０６から出力される制御信号に従って映像信号にレベル増幅や輪郭強調等の処理を施し、Ｉ／Ｆ回路部１０４に出力する。Ｉ／Ｆ回路部１０４は入力された映像信号をＩＥＥＥ１３９４ｂ規格のシリアル映像データに変換して、接栓１１−１に出力する。接栓１１−１から出力されたシリアル映像データはケーブル２−１、接栓３０１を介してＩ／Ｆ回路部３０２に入力される。Ｉ／Ｆ回路部３０２は入力されたシリアル映像データを別の映像データに変換して映像出力部３０３に出力する。映像出力部３０３は入力された別の映像データを所定の映像形式に変換して接栓３０４から出力する。
【００２５】
ＣＰＵ３０５は図示していない外部機器と接栓３０８を介して通信およびＩ／Ｆ回路部３０２と映像出力部３０３の制御を行う。
【００２６】
電源部３０７は接栓３０８を介して入力した電圧から制御部３および撮像部１−１で使用する電圧に変換して出力する。電源部３０７は例えば＋１２Ｖと０Ｖを出力する。電源部３０７から出力された＋１２Ｖは接栓３０１の８番ピン（ＶＰ）からケーブル２−１、接栓１１−１の８番ピン（ＶＰ）を介して電源部１０７に入力される。電源部３０７から出力された０Ｖは接栓３０１の６番ピン（ＶＧ）からケーブル２−１、接栓１１−１の６番ピン（ＶＧ）を介して電源部１０７に入力される。電源部１０７は入力された電圧から撮像部１−１で使用する電圧、例えば＋５Ｖに変換して出力する。
【００２７】
次に、ＩＥＥＥ１３９４ｂの伝送について説明する。
【００２８】
撮像部１−１から制御部３に伝送する映像データと、制御部３から撮像部１−１に伝送する制御データを、接栓１１−１と接栓３０１の５番ピン（ＴＰＡ−）と６番ピン（ＴＰＡ＋）、３番ピン（ＴＰＢ−）と４番ピン（ＴＰＢ＋）で構成する信号線によりシリアル信号を差動で双方向に伝送する。ＴＰＡ−とＴＰＡ＋の差動信号はＴＰＡ(Ｒ)でシールドされ、ＴＰＢ−とＴＰＢ＋の差動信号はＴＰＢ(Ｒ)でシールドされる。ＴＰＡ(Ｒ)は接栓１１−１と接栓３０１の５番ピンに接続する。ＴＰＢ(Ｒ) は接栓１１−１と接栓３０１
の９番ピンに接続する。
【００２９】
次に、本発明の他の一実施例の映像伝送システムについて図２を用いて説明する。図２は本発明の他の一実施例の映像伝送システム構成を示すブロック図である。
【００３０】
図２において、１−１〜Ｎ（Ｎは自然数）は撮像部であり、２−１〜Ｎは撮像部１−１〜Ｎおよび制御部３を接続するケーブルである。
【００３１】
図２は、制御部３と撮像部１−１〜Ｎをデイジーチェーン（daisy chain）接続と呼ば
れる複数の機器を数珠繋ぎにつないでいく配線の一実施例を示している。配線内容は、制御部３の接栓３０１と撮像部１−１の接栓１１−１をケーブル２−１で接続し、撮像部１−１の接栓１２−１と撮像部１−２の接栓１１−２をケーブル２−２で接続し、撮像部１−２の接栓１２−２と撮像部１−Ｎの接栓１１−Ｎをケーブル２−Ｎで接続と、このように１台の制御部とＮ台の撮像部が接続することができる。
【００３２】
なお、撮像部１−Ｎの接栓１２−Ｎは、撮像部を更に接続する場合に用いられる。
【００３３】
複数の機器間の接続は、デイジーチェーン接続の他にツリー接続も可能であるが、これらに限定されない。
【００３４】
次にケーブルの接続の一実施例について図３を用いて説明する。図３は本発明の一実施例である映像伝送するためのケーブル２−Ｎ（Ｎは自然数）の結線を説明するための図である。
【００３５】
図３において、２７と２８はＩＥＥＥ１３９４ｂ規格の接栓であり、２１は接栓２７と接栓２８を接続するシールド付ケーブルである。シールド付ケーブル２１のシールドは接栓２７と接栓２８のシェルに接続している。ケーブル２１の中身は、２２と２３はシールド付ツイストペア線であり、２４，２５，２６は線材である。シールド付ツイストペア線２２の１本は接栓２７の３番ピンと接栓２８の１番ピンに接続し、他の１本は接栓２７の４番ピンと接栓２８の２番ピンに接続し、シールドは接栓２７の５番ピンと接栓２８の９番ピンに接続している。シールド付ツイストペア線２３の１本は接栓２７の１番ピンと接栓２８の３番ピンに接続し、他の１本は接栓２７の２番ピンと接栓２８の４番ピンに接続し、シールドは接栓２７の９番ピンと接栓２８の５番ピンに接続している。線材２４は接栓２７の８番ピンと接栓２８の８番ピンに接続している。線材２５は接栓２７の７番ピンと接栓２８の７番ピンに接続している。線材２６は接栓２７の６番ピンと接栓２８の６番ピンに接続している。
【００３６】
さらに本発明の他の一実施例の映像伝送システムの動作について、図１、図４、図５を用いて説明する。図４は本発明の他の一実施例の動作を説明するためのシステム図であり、図５は本発明の他の一実施例の動作を説明するためのタイミングチャートである。
【００３７】
図４において、４２−１〜Ｎは被測定物であり、４１は被測定物４２−１〜Ｎを移動させるためのベルトコンベヤであり、４３は赤外光４４を発光する発光器であり、４５は赤外光４４を受光する受光器であり、４６は受光器４５と制御部３の接栓３１０とを接続するケーブルである。
【００３８】
被測定物４２−２がベルトコンベヤ４１で移動し、赤外光４４を遮ると、受光器４５は赤外光４４が遮断されたことを示す信号をケーブル４６を介して制御部３の接栓３１０に出力する。受光器４５から出力する信号波形を図５の（ａ）に示す。図１のトリガ信号発生部３０９は受光器４５から出力する信号が接栓３１０から入力されると予め設定しておいた設定値に従って、例えば露光開始と露光終了のトリガ信号を出力する。トリガ信号発生部３０９から出力する信号波形を図５の（ｂ）に示す。トリガ信号発生部３０９から出力されたトリガ信号（ｂ）は接栓３０１の７番ピンからを介して接栓１１−１の７番ピンに入力される。撮像部１−１の接栓１１−１の７番ピンに入力されたトリガ信号はバッファ部１０８に入力すると共に接栓１２−１の７番ピンから出力する。バッファ部１０８に入力されたトリガ信号はバッファ部１０８で駆動回路部１０５に入力可能な信号に変換され、駆動回路部１０５に入力される。駆動回路部１０５は入力されたトリガ信号に従って撮像素子１０２の露光開始と露光終了の制御信号を生成して撮像素子１０２に出力する。撮像素子１０２は駆動回路部１０５から出力された図５の（ｃ）に示す露光期間に従って、レンズ部１０１で結像された入射光を光電変換して映像処理部１０３に映像信号を出力する。映像処理部１０３はＣＰＵ１０６から出力される制御信号に従って映像信号にレベル増幅や輪郭強調等の処理を施し、Ｉ／Ｆ回路部１０４に出力する。接栓１２−１の７番ピンから出力されたトリガ信号は撮像部１−２の接栓１１−２の図示していない７番ピンに入力する。撮像部１−２は入力されたトリガ信号に従い露光して映像データをＩＥＥＥ１３９４ｂ用高速デジタル伝送バスで出力する。撮像部１−２の接栓１１−２の図示していない７番ピンに入力されたトリガ信号は接栓１２−２の図示していない７番ピンから出力し、撮像部１−Ｎの接栓１１−Ｎの図示していない７番ピンに入力する。撮像部１−Ｎは入力されたトリガ信号に従い露光して映像データをＩＥＥＥ１３９４ｂ用高速デジタル伝送バスで出力する。
【００３９】
図５の（ｄ）に制御部３の接栓３０１に入力される映像データを示す。接栓３０１に入力された映像データはＩ／Ｆ回路部３０２に入力される。Ｉ／Ｆ回路部３０２は入力されたシリアル映像データを別の映像データに変換して映像出力部３０３に出力する。映像出力部３０３は入力された別の映像データを所定の映像形式に変換して接栓３０４から出力する。
【００４０】
ここで所定の映像形式とは、例えば、ＭＰＥＧやＭｏｔｉｏｎ  ＪＰＥＧであるが、これらに限定されない。
【００４１】
また、本実施例のケーブルは伝送バスの一例であり、これに限定されず、種々の伝送バスが用いられても良い。さらに、本実施例のシリアル映像データは、伝送バス上で伝送される信号の一例であり、これに限定されず、映像データ、トリガ信号以外の制御信号、またはこれらの組み合わせ等、種々の信号が用いられても良い。
【００４２】
上述の映像データは、静止画データでも良いことは言うまでもない。
【００４３】
以上説明したように、図４に示すＮ台の撮像部は、Ｎ方向から被測定物４２−２を１つのトリガ信号で撮像できる。また、Ｎ台の撮像部で撮像した映像データはＩＥＥＥ１３９４ｂ用高速デジタル伝送バスを用いて制御部３にデイジーチェーン接続で伝送することができる。さらに、ＩＥＥＥ１３９４ｂ用高速デジタル伝送バスとトリガ信号を１本のケーブルで伝送することができる。
【００４４】
以上本発明について詳細に説明したが、本発明は、ここに記載されたＩＥＥＥ１３９４ｂ規格を使用した映像伝送システムに限定されるものではなく、上記以外のＵＳＢ（Universal Serial Bus）やその他の映像伝送システムに広く適用することができることは言うまでもない。
【００４５】
上記記載は実施例についてなされたが、本発明はそれに限らず、本発明の精神と、請求の範囲の範囲以内で種々の変更および修正をすることができることは当業者には明らかである。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の一実施例の映像伝送システム構成を示すブロック図。
【図２】本発明の他の一実施例の映像伝送システム構成を示すブロック図。
【図３】本発明の一実施例である映像伝送するためのケーブルの結線を説明するための図。
【図４】本発明の他の一実施例の動作を説明するためのシステム図。
【図５】本発明の他の一実施例の動作を説明するためのタイミングチャート。
【図６】従来の映像伝送システム構成を示すブロック図。
【符号の説明】
【００４７】
１−１〜Ｎ：撮像部、２−１〜Ｎ，４６：ケーブル、３：制御部、１０１：レンズ部、１０２：撮像素子、１０３：映像処理部、１０４，３０２：Ｉ／Ｆ回路部、１０５：駆動回路部、１０６,３０５：ＣＰＵ、１０７，３０７：電源部、１０８：バッファ部、１１−１〜Ｎ，１２−１〜Ｎ，２７、２８、３０１，３１１，３０４，３０６，３０８，３１０：接栓、２１：シールド付ケーブル、２２，２３：シールド付ツイストペア線、２４，２５，２６：線材、３０３：映像出力部、３０９：トリガ信号発生部、４１：ベルトコンベヤ、４２−１〜Ｎ：被測定物、４３：発光器、４４：赤外光、４５：受光器。
【図１】
0004700563.tif 000002
【図２】
0004700563.tif 000003
【図３】
0004700563.tif 000004
【図４】
0004700563.tif 000005
【図５】
0004700563.tif 000006
【図６】
0004700563.tif 000007