マシンビジョン向け光I/F:Opt-C:Link

高速転送・長距離伝送・耐ノイズ性・省配線!Opt-C:Link



マシンビジョン分野の標準インターフェース「CameraLink」の弱点だった伝送距離の制限やノイズの影響を受ける環境での所用の難しさを解消する新しいインターフェースの提案です。カメラと入力ボードを光ファイバでつなぐインターフェース:Opt-C:Link(オプト・シー・リンク)。高解像度・高速カメラのデータの長距離伝送(150m)を可能にします。転送速度も6.25Gbps×2chの通信速度に対応。ノイズに強く、画像データと制御信号も同じ光通信で実現でき省配線にも貢献します。

Opt-C:Linkの概要

接続図

Opt-C:Linkは、光を媒体としたインターフェースです。Opt-C:Linkの転送プロトコルは、GiGA CHANNEL技術をベースに、画像転送に特化した独自のプロトコルを採用しています。設計者は、FPGAに実装可能なOpt-C:LinkのIPを使用することができ、転送プロトコルを意識する必要はありません。入力ボードの他に既存のカメラリンクから変換するユニットも用意されています。

カメラと入力ボードの接続図を右に示します。入力ボードからカメラへの通信方向をアップリンク、カメラから入力ボードへの通信方向をダウンリンクと呼びます。通信速度は6.25Gbpsとなり、広帯域の画像データを扱う場合はDUAL構成(2チャンネルを使用して、ひとつの画像を転送する接続形態)で転送することも可能です。なお、アップリンクとダウンリンクの通信速度は同じ速度で使用します。画像データ、トリガ、シリアル通信は全てパケット化され光回線を通してカメラとグラバー間でやり取りが行われます。

特長

Opt-C:Linkは、2012 年にアバールデータが独自に開発した光カメラインタフェースの仕様です。高速光伝送路を物理層とし、その上位層にオリジナルプロトコルを実装してOpt-C:Linkを実現しています。光の通信速度については1チャンネル当たり6.25Gbpsとなっており今後の製品展開に向け8.5Gbps、10Gbps、12.5Gbps についても実装評価を終えています。プロトコルは画像を取り込む事に特化したシンプルな構造。パケット化によるオーバーヘッドを最小限となるよう設計されています。実機測定でも理論帯域に対して95%以上のパフォーマンスが出ることが実証されています。

◎ シンプルな設計思想

画像取り込みに特化しパケット自体の構造も必要最低限の実装としています。産業用、組込み用のプロトコルであるため、リンクアップまでのシーケンスもシンプルです。


◎ パケットのカスタマイズ

オリジナルで作成されたプロトコルのためカスタマイズも柔軟に対応可能です。ユーザパケットを使用してユーザ固有のパケットを作ることができ画像以外のデータをOpt-C:Linkを経由してやり取りする事ができます。


◎ 高画素、高帯域カメラ用ソリューション

Camera Linkを超える高速カメラを用いた画像処理に対して、Opt-C:Linkでは分散処理や取り込みフレーム選択といった画像処理を考慮した仕組みや機能を実現しています。


◎ フィールドでの採用実績

2012 年のリリース以来、既に多数のシステムに採用されています。長距離伝送、高速化、処理時間の短縮などさまざまなメリットがありますが、オリジナルパケットを生かしたユーザシステムに最適化したOpt-C:Linkを提供できる点も大きな特徴です。


◎ Camera Linkの回路資産を容易に流用

光通信、高速トランシーバ、パケット化などを意識することなく既存のCamera Linkの回路資産を容易に流用することが出来ます。


◎ IPとして提供

IPとしての提供も可能なOpt-C:Linkは、高速トランシーバを内蔵しているFPGAであれば実装が可能です。既にALTERA、XILINX、Latticeといった主要FPGAメーカへの実装実績があり、ユーザが使い慣れたFPGAメーカのデバイスへOpt-C:Linkを実装する

カメラとグラバーボードの通信ブロック図

通信速度

6.25Gbps/6.25Gbps_DUALによる光通信でBaseからFull/Deca相当以上の転送が可能です。

カメラリンク
コンフィグ
光通信速度
[Gbps]
OPTCL_IF仕様 カメラリンク
クロック[MHz] バス幅[bit] 転送レート[MB/s] クロック[MHz] バス幅[bit] 転送レート[MB/s]
Base/Medium 6.25Gbps 156.25 32 625 85 48 510
Full/Deca 6.25Gbps DUAL 156.25 64 1250 85 80 850

Opt-C:Link:光ケーブル

コネクタ形状 LC コネクタ LC コネクタ
ファイバ種別 Multi Mode Fiber Single Mode Fiber
レーザー波長 850nm 1310nm
クラッド径 125um 125um 125um
コア径 50um 62.5um 9.2um
4.0Gbpsケーブル長 150m 以下 70m以下 注)上記仕様の光ケーブルと光モジュールに変更することでケーブル長キロオーダーにも対応可能 ※1
6.25Gbpsケーブル長(OM3) 150m 以下
6.25Gbpsケーブル長(OM2) 50m 以下

注)光ケーブルの延長距離は転送レートとケーブル仕様により異なります。

※1:詳しくは営業までお問い合わせください。

構成例

Opt-C:LinkボードAPX-3800とOpt-C:LinkI/Fカメラの接続構成





I/F変換モジュールAOC-162を使ったAPX-3800とCamera Link I/Fカメラの接続構成





主な製品

 

APX-3800:

6.25Gbps×2chを搭載したOpt-c:Link画像入力ボード。

AOC-162:

CameraLink→Opt-C:Link変換ユニット

ASB-1300opt/ASB-1300T6:

Opt-C:Linkに対応した画像処理プラットフォーム。mini-ITXサイズのコンパクトなボード上にCameraLink I/F×2chとOpt-C:LinkI/F×2chを搭載した製品。

対応カメラ

Opt-C:Link I/Fに対応したカメラがCIS社/センテック社より発売されています。

詳しくこちらのページを参照ください。

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