JP6949860B2 - Ｈｄｍｉ光ケーブルおよびｈｄｍｉ光変換装置 - Google Patents

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Description

本発明は、ＨＤＭＩ（登録商標）コネクタおよびそのインターフェースを搭載したケーブル、そのコネクタ内部の構造と性能に係り、特にＨＤＭＩ光ケーブルのコネクタ内部に機器接続検知機能を搭載して、安定した信号伝送を可能な状態とするための構造に関するものである。
ＨＤＭＩ送信機器とＨＤＭＩ受信機器とを接続するＨＤＭＩケーブルは、映像信号及びクロック信号を伝送するＴＭＤＳ映像伝送線と、ＨＤＭＩ受信機器のＥＤＩＤ情報をＨＤＭＩ送信機器に伝送するＤＤＣ信号線と、ＨＤＭＩ送信機器からＨＤＭＩ受信機器に＋５Ｖの電力を供給する電力供給線と、ＨＤＭＩ送信機器に対するＨＤＭＩ受信機器の接続検知（いわゆるホット・プラグ検知）に用いられるＨＰＤ信号線とを含む。
ＨＰＤ信号線は、典型的には、ＨＤＭＩ送信機器に接続されたＨＤＭＩ受信機器側で、抵抗を介して電力供給線に接続される。これにより、所定の電圧がＨＰＤ信号線に印加され、このＨＰＤ信号線の電圧に基づき、ＨＤＭＩ受信機器の接続がＨＤＭＩ送信機器によって検知される。この種のホット・プラグ検知では、ＨＤＭＩ受信機器がオン状態であるか否かにかかわらず、ＨＤＭＩ受信機器の接続が検知される。
ＴＭＤＳ映像伝送線は、オン状態のＨＤＭＩ受信機器側で＋３．３Ｖにプルアップされる終端条件を前提にして、ＨＤＭＩ送信機器側での電流のオンオフ制御に応じた電圧変化に基づいて映像信号等を伝送する。ＨＤＭＩ受信機器がオフ状態であってＴＭＤＳ映像伝送線がプルアップされていない場合に、ＴＭＤＳ映像伝送線の電圧が適切に変化しない。このため、ＨＤＭＩ送信機器は、ＴＭＤＳ映像伝送線の電圧変化を監視し、ＴＭＤＳ映像伝送線の電圧が適切に変化しない場合に、例えば映像信号等の送出を停止する。換言すれば、ＴＭＤＳ映像伝送線は、ＨＤＭＩ受信機器の稼動状態（オン状態又はオフ状態）の検知を含めてＨＤＭＩ受信機器の機器接続検知に使用されていると言える。
このＴＭＤＳ映像伝送線が、電線に替えて光ファイバー線によって構成された、ＨＤＭＩ光ケーブルも知られている（例えば特許文献１参照）。
日本国特開２０１５−１６７３９６号公報
従来のＨＤＭＩ光ケーブルは、機器接続検知に使用されるＴＭＤＳ映像信号伝送用の電線が光ファイバー線に置き換えられている為、電気信号を物理的に送受信することが出来ない構造になっている。その為、ＨＤＭＩ送信機器は、ＨＤＭＩ受信機器へ映像信号を送信する為のＴＭＤＳ映像信号伝送用の電線を使用して、ＨＤＭＩ受信機器が受信可能かどうかを正確に検知することが出来ないという欠点があった。
解決しようとする問題点は、ＨＤＭＩ送信機器はＨＤＭＩ規格に則り、信号送信前にＨＤＭＩ受信機器が受信可能かどうかを検知する必要があり、その検知方法は、ＨＤＭＩ送信機器がＨＤＭＩ受信機器へ映像信号を送信する為のＴＭＤＳ映像信号伝送用の電線を利用する仕組みが一般的であるが、従来のＨＤＭＩ光ケーブルは、その検知に使用するＴＭＤＳ映像信号伝送用の電線が光ファイバー線に置き換えられている為、電気信号の送受信が行えず検知が出来ない構造になっている。その為、ＨＤＭＩ出力端子を持つＨＤＭＩ送信機器は、ＨＤＭＩ端子搭載の受信機器が稼動可能であるか正確に判断することが出来ず、機器内で制御不能な状態になり、正常な信号伝送と映像表示が出来ない状態となることがある。その為、映像が映らない、乱れるという現象が発生する。
ＨＤＭＩ受信機器側のコネクタ内部に稼動信号検知センサーを搭載し、稼動信号検知センサーをＴＭＤＳ映像伝送線に接続する。稼動信号検知センサーで検知したＨＤＭＩ受信機器の稼動信号をＨＤＭＩ送信機器側のコネクタに伝送する為の専用の電線をケーブルに配置し、ＨＤＭＩ送信機機器側のコネクタ内部には、稼動信号検知センサーからの信号を受信する電子回路スイッチの機能を有した電圧コンバーターを搭載し、電圧コンバーターの出力をＴＭＤＳ映像伝送線に接続する。電力供給線から供給される電力の一部を電圧コンバーターで電圧変換し、稼動信号検知センサーからの信号に基づいて電圧コンバーターの出力を制御し、ＴＭＤＳ映像伝送線を通じてＨＤＭＩ受信側機器の稼動状態をＨＤＭＩ送信側機器へ伝達する。以上の構成を備えるＨＤＭＩ光ケーブルおよびＨＤＭＩ光変換装置を提供する。
本発明によれば、従来のＨＤＭＩ光ケーブルと同じ使い勝手でありながら、ＨＤＭＩ端子を搭載する送信機器、受信機器の組み合わせによる不具合現象も発生せず、安定した信号伝送が可能となり、安定して映像を映し出すことが可能な状態にすることが出来る。
本発明の実施形態を説明するための、ＨＤＭＩ光ケーブルの一例の図である。 図１のＨＤＭＩ光ケーブルの送信機器側コネクタの内部構造を示した図である。 図１のＨＤＭＩ光ケーブルの受信機器側コネクタの内部構造を示した図である。 図１のＨＤＭＩ光ケーブルのブロック図である。
図１〜図３に示すＨＤＭＩ光ケーブルは、ＨＤＭＩ送信機器に接続される送信機器側コネクタ１と、ＨＤＭＩ受信機器に接続される受信機器側コネクタ３と、コネクタ１とコネクタ３とを繋いでいるケーブル２とを一体に備える。ケーブル２には、ＲＧＢ映像信号及びクロック信号をＨＤＭＩ送信機器からＨＤＭＩ受信機器に伝送するための光ファイバー線７と、＋５Ｖの電力をＨＤＭＩ送信機器からＨＤＭＩ受信機器に供給するための電力供給線９と、ＨＤＭＩ受信機器の接続検知信号をＨＤＭＩ送信機器に伝送するための検知信号伝送専用線６とが含まれている。電力供給線９及び検知信号伝送専用線６は、銅線等の電線である。
図２に示すように、光ファイバー線７の一端は、送信機器側コネクタ１の内部で光トランスミッター１０に接続されており、光トランスミッター１０とコネクタ１の端子との間はＴＭＤＳ映像伝送線８によって接続されている。また、図３に示すように、光ファイバー線７の他端は、受信機器側コネクタ３の内部で光レシーバ１１に接続されており、光レシーバ１１とコネクタ３の端子との間はＴＭＤＳ映像伝送線８によって接続されている。ＴＭＤＳ映像伝送線８は、銅線等の電線である。ＴＭＤＳ映像伝送線８は、通常、Ｒ映像信号レーン、Ｇ映像信号レーン、Ｂ映像信号レーン及びクロック信号レーンのレーン毎に、＋側と−側とのペアで設けられる。
ＨＤＭＩ送信機器から出力される映像信号及びクロック信号としての電気信号は、送信機器側コネクタ１内部のＴＭＤＳ映像伝送線８を介して光トランスミッター１０に入力され、光トランスミッター１０によって電気信号から光信号に変換され、光ファイバー線７を介して、受信機器側コネクタ３内部の光レシーバ１１に伝送される。そして、光レシーバ１１に入力された映像信号及びクロック信号は、光レシーバ１１によって光信号から電気信号に変換され、コネクタ３内部のＴＭＤＳ映像伝送線８を介してＨＤＭＩ受信機器に入力される。
上記のとおり、受信機器側コネクタ３が接続されているＨＤＭＩ受信機器がオフ状態である場合に、コネクタ３内部のＴＭＤＳ映像伝送線８の電圧は不安定であるが、ＨＤＭＩ受信機器がオン状態では、コネクタ３内部のＴＭＤＳ映像伝送線８は＋３．３Ｖにプルアップされる。しかし、光ファイバー線７は、プルアップに伴うコネクタ３内部のＴＭＤＳ映像伝送線８の電圧変化を送信機器側コネクタ１内部のＴＭＤＳ映像伝送線８に伝送できない。本ＨＤＭＩ光ケーブルは、プルアップに伴うコネクタ３内部のＴＭＤＳ映像伝送線８の電圧変化を、検知信号伝送専用線６を用いてコネクタ１内部のＴＭＤＳ映像伝送線８に伝送する。
図４も参照して、受信機器側コネクタ３には、稼動信号検知センサー５が設けられている。稼動信号検知センサー５は、コネクタ３内部のＴＭＤＳ映像伝送線８に接続されており、このＴＭＤＳ映像伝送線８の電圧を検知する。稼動信号検知センサー５は、例えばマイクロコントローラである。検知信号伝送専用線６の一端は稼動信号検知センサー５に接続されている。
一方、送信機器側コネクタ１には、電圧コンバーター４が設けられている。この電圧コンバーター４は、コネクタ１の内部で＋５Ｖの電力供給線９に接続されており、電力供給線９から供給される＋５Ｖの電力から＋３．３Ｖの出力を生成する。また、電圧コンバーター４は、外部から入力される制御信号に基づいてオンオフの制御が可能な電子回路スイッチとしての機能を有し、その制御端子には、検知信号伝送専用線６の他端が接続されており、稼動信号検知センサー５が出力する制御信号が入力される。そして、電圧コンバーター４の＋３．３Ｖの出力は、抵抗１２を介して、コネクタ１内部のＴＭＤＳ映像伝送線８に接続されている。
稼動信号検知センサー５は、受信機器側コネクタ３内部のＴＭＤＳ映像伝送線８の電圧の不安定を検知して制御信号を出力するものとし、電圧コンバーター４は、制御信号が入力されることによって＋３．３Ｖの出力を停止するものとして、受信機器側コネクタ３が接続されているＨＤＭＩ受信機器がオフ状態である場合に、コネクタ３内部のＴＭＤＳ映像伝送線８の電圧は不安定であり、稼動信号検知センサー５は、このＴＭＤＳ映像伝送線８の電圧の不安定を検知して制御信号を出力する。稼動信号検知センサー５が出力する制御信号は、検知信号伝送専用線６を介して、電圧コンバーター４に入力され、制御信号が入力された電圧コンバーター４は、＋３．３Ｖの出力を停止する。電圧コンバーター４の＋３．３Ｖの出力が停止されることにより、送信機器側コネクタ１内部のＴＭＤＳ映像伝送線８の電圧もまた不安定となる。
一方、受信機器側コネクタ３が接続されているＨＤＭＩ受信機器がオン状態では、コネクタ３内部のＴＭＤＳ映像伝送線８は＋３．３Ｖにプルアップされており、稼動信号検知センサー５から電圧コンバーター４に対する制御信号の供給が停止され、電圧コンバーター４から＋３．３Ｖが出力される。これにより、送信機器側コネクタ１内部のＴＭＤＳ映像伝送線８もまた＋３．３Ｖにプルアップされる。
こうして、稼動信号検知センサー５、検知信号伝送専用線６及び電圧コンバーター４によって、接続されたＨＤＭＩ受信機器の稼動状態（オン状態又はオフ状態）がＨＤＭＩ送信機器に伝達される。これにより、従来のＨＤＭＩ光ケーブルと同じ使い勝手でありながら、ＨＤＭＩ受信機器の稼動状態の検知を含めてＨＤＭＩ受信機器の接続検知を行うことでき、ＨＤＭＩ送信機器とＨＤＭＩ受信機器との組み合わせによる不具合現象の発生を防止して、安定した信号伝送が可能となり、安定して映像を映し出すことが可能な状態にすることが出来る。
なお、稼動信号検知センサー５は、受信機器側コネクタ３内部のＴＭＤＳ映像伝送線８のプルアップを検知して制御信号を出力し、電圧コンバーター４は、制御信号が入力されることによって＋３．３Ｖを出力するように構成することもできる。
ここまで、送信機器側コネクタ１とケーブル２と受信機器側コネクタ３とが一体のＨＤＭＩ光ケーブルを例にして本発明を説明したが、本発明は、コネクタ１と、ケーブル２と、コネクタ３とが別体に構成されるＨＤＭＩ光変換装置として提供することもできる。
ＨＤＭＩ端子を搭載したＤＶＤ（登録商標）プレーヤー、Ｂｌｕ−ｒａｙ（登録商標）プレーヤー、ファイルプレーヤーなどの送信機器やモニタおよびプロジェクタや映像送出器が多数利用される、放送設備、商業施設、公共施設、ホームシアター等、様々な映像を映し出す機器、設置工事と配信サービスに係る産業で利用される。
以上本発明の実施形態を詳述したがこれはあくまで一例示であり、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲において種々変更を加えた態様で実施可能である。本出願は、２０１６年１０月２０日出願の日本特許出願（特願２０１６−２１８４３３）に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。
１ 送信機器側コネクタ
２ ケーブル
３ 受信機器側コネクタ
４ 接続検知機能を有した電子回路スイッチおよび電圧コンバーター
５ 稼動信号検知センサー
６ 検知信号伝送専用線
７ 光ファイバー線
８ ＴＭＤＳ映像伝送線
９ 電力供給線
１０ 光トランスミッター
１１ 光レシーバ
１２ 抵抗

Claims (2)

  1. ＨＤＭＩ送信機器に接続される送信機器側コネクタと、ＨＤＭＩ受信機器に接続される受信機器側コネクタと、前記送信機器側コネクタと前記受信機器側コネクタとを繋ぐケーブルとを一体に備え、前記ケーブルに含む光ファイバー線によって映像信号を伝送するＨＤＭＩ光ケーブルであって、
    前記受信機器側コネクタは、前記光ファイバー線が伝送する光信号を電気信号に変換する光レシーバと、前記光レシーバが出力する映像信号としての電気信号をＨＤＭＩ受信機器に伝送する受信機器側映像伝送線と、前記受信機器側映像伝送線の電圧状態を検知して検知信号を出力する検知センサーと、を有し
    前記ケーブルは、前記検知センサーが出力する検知信号を伝送する専用の電線を有し、 前記送信機器側コネクタは、前記光ファイバー線が伝送する光信号を生成する光トランスミッターと、ＨＤＭＩ送信機器が出力する映像信号としての電気信号を前記光トランスミッターに伝送する送信機器側映像伝送線と、前記電線が伝送する前記検知信号が入力され、入力された前記検知信号に基づき、前記送信機器側映像伝送線の電圧状態を変更する電圧コンバーターと、を有する、
    ＨＤＭＩ光ケーブル。
  2. ＨＤＭＩ送信機器に接続される送信機器側コネクタと、ＨＤＭＩ受信機器に接続される受信機器側コネクタと、前記送信機器側コネクタと前記受信機器側コネクタとを繋ぐケーブルとを別体に備え、前記ケーブルに含む光ファイバー線によって映像信号を伝送するＨＤＭＩ光変換装置であって、
    前記受信機器側コネクタは、前記光ファイバー線が伝送する光信号を電気信号に変換する光レシーバと、前記光レシーバが出力する映像信号としての電気信号をＨＤＭＩ受信機器に伝送する受信機器側映像伝送線と、前記受信機器側映像伝送線の電圧状態を検知して検知信号を出力する検知センサーと、を有し
    前記ケーブルは、前記検知センサーが出力する検知信号を伝送する専用の電線を有し、 前記送信機器側コネクタは、前記光ファイバー線が伝送する光信号を生成する光トランスミッターと、ＨＤＭＩ送信機器が出力する映像信号としての電気信号を前記光トランスミッターに伝送する送信機器側映像伝送線と、前記電線が伝送する前記検知信号が入力され、入力された前記検知信号に基づき、前記送信機器側映像伝送線の電圧状態を変更する電圧コンバーターと、を有する、
    ＨＤＭＩ光変換装置。
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