CN109155871A - 影像输出系统、影像输出装置和连接线缆 - Google Patents

影像输出系统、影像输出装置和连接线缆 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种影像输出装置，其具有可实现更好的数据输出的接口。本发明采用一种影像输出系统，其包括：具有输入端子的影像显示装置；具有输入输出端子的信息设备；具有输入输出端子的影像输出装置；将所述影像显示装置的输入端子与所述影像输出装置的输入输出端子连接的第一线缆；和将所述信息设备的输入输出端子与所述影像输出装置的输入输出端子连接的第二线缆，所述影像显示装置的输入端子具有输入端子部，所述输入端子部经末端电阻与内置的末端电源连接，所述信息设备的输入输出端子和所述影像输出装置的输入输出端子各自具有经电容器进行输出的输出端子部，所述影像输出装置的输入输出端子具有检测其是否通过第一线缆连接在所述影像显示装置的输入端子上的功能，以及检测其是否通过第二线缆连接在所述信息设备的输入输出端子上的功能，并具有如下功能：在检测到所述影像输出装置的输入输出端子通过所述第一线缆连接在所述影像显示装置的输入端子上的情况下，从所述影像输出装置的输出端子部抽取直流电流，在检测到所述影像输出装置的输入输出端子通过所述第二线缆连接在所述信息设备的输入输出端子上的情况下，将所述影像输出装置的输出端子部保持为高直流电阻的状态。

Description

影像输出系统、影像输出装置和连接线缆
技术领域
本发明涉及影像输出系统、影像输出装置和连接线缆。
背景技术
作为能够将STB(Set Top Box，机顶盒)、BD(Blu-Ray(注册商标)Disc，蓝光光盘)播放机/录像机等影像/声音输出设备输出的高质量的数字影像信号/声音信号传输到电视接收机、监视器装置等的接口，已知HDMI(High Definition Multimedia Interface：注册商标，高清晰多媒体接口)。HDMI能够通过一根线缆传输影像信号、声音信号、控制信号等，易于使用，被广泛用于家庭用AV设备。
HDMI标准自2002年12月第一版发布后经过反复修订，实现了功能的增强和数据传输速度的提升，提高了便利性。下述专利文献1记载了一种使HDMI的数据线和时钟线实现双向传输，来进一步提高便利性的技术。
另一方面，作为用于在计算机等信息设备上连接外围设备的接口，已知USB(Universal Serial Bus，通用串行总线)接口。该USB标准也自1996年1月第一版发布后经过反复修订，实现了最大数据传输速度的提高和供电能力的增强。另外，随着端子的小型化的发展，USB接口也能够搭载到智能手机、平板终端等信息家电设备上。在智能手机、平板终端等信息家电设备上，能够经由该USB端子进行各种数据的收发和充电等。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2013-102453号公报
发明内容
发明要解决的技术问题
智能手机、平板终端等信息家电设备通常具有数字摄像功能和视频播放功能，而在大屏幕的例如电视接收机上确认使用上述数字摄像功能拍摄的图像数据和使用视频播放功能播放的视频数据的需求也较为普通。但是，通常的家庭用AV设备虽然搭载有HDMI端子但大多情况下未搭载USB端子。而对于已经搭载了USB端子的上述智能手机、平板终端等信息家电设备来说，进一步搭载HDMI端子无论是从机身上的设置面积(体积)考虑还是从成本上考虑都不能说是理想的。即，最理想的是，在上述的信息家电设备上搭载一种能够利用单个端子兼容多个接口标准的端子。
本发明的目的在于提供一种信息输出装置，其具有可实现更好的数据输出的接口。
解决问题的技术手段
为解决上述问题，可采用下述技术方案。
举一例如下。本发明采用一种影像输出系统，其包括：具有输入端子的影像显示装置；具有输入输出端子的信息设备；具有输入输出端子的影像输出装置；将所述影像显示装置的输入端子与所述影像输出装置的输入输出端子连接的第一线缆；和将所述信息设备的输入输出端子与所述影像输出装置的输入输出端子连接的第二线缆，所述影像显示装置的输入端子具有输入端子部，所述输入端子部经末端电阻与内置的末端电源连接，所述信息设备的输入输出端子和所述影像输出装置的输入输出端子各自具有经电容器进行输出的输出端子部，所述影像输出装置的输入输出端子具有检测其是否通过第一线缆连接在所述影像显示装置的输入端子上的功能，以及检测其是否通过第二线缆连接在所述信息设备的输入输出端子上的功能，并具有如下功能：在检测到所述影像输出装置的输入输出端子通过所述第一线缆连接在所述影像显示装置的输入端子上的情况下，从所述影像输出装置的输出端子部抽取直流电流，在检测到所述影像输出装置的输入输出端子通过所述第二线缆连接在所述信息设备的输入输出端子上的情况下，将所述影像输出装置的输出端子部保持为高直流电阻的状态。
发明效果
采用本发明的技术能够提供一种信息输出装置，其具有可实现更好的数据输出的接口。
附图说明
图1是实施例1的系统结构图。
图2是说明实施例1的HDMI A型连接器(type A connector)的引脚(pin)排列的图。
图3是说明利用实施例1的HDMI线缆进行的设备间连接的图。
图4是说明利用实施例1的HDMI线缆进行的设备间连接的图。
图5是说明实施例1的USB C型连接器(type C connector)的引脚排列的图。
图6是说明利用实施例1的USB线缆进行的设备间连接的图。
图7是说明利用实施例1的USB线缆进行的设备间连接的图。
图8是说明利用实施例1的USB-HDMI转换线缆进行的设备间连接的连接映射(高速传输部)的图。
图9是说明利用实施例1的USB-HDMI转换线缆进行的设备间连接的图。
图10是说明利用实施例1的USB-HDMI转换线缆进行的设备间连接的图。
图11是说明实施例1的输出电路的恒流电路部的图。
图12是说明实施例1的输出电路的图。
图13是说明实施例1的USB-HDMI转换线缆的连接检测处理的图。
图14是说明利用实施例2的USB-HDMI转换线缆进行的设备间连接的图。
图15是说明实施例2的工作模式的切换处理的流程图。
图16是说明利用实施例2的USB-HDMI转换线缆进行的设备间连接的图。
具体实施方式
下面使用附图对本发明实施方式之示例进行说明。
(实施例1)
图1是表示包括本实施例的影像输出装置的影像传输系统之一例的系统结构图。本实施例的影像传输系统包括影像显示装置100、PC(Personal Computer，个人计算机)200、影像播放设备300、便携信息终端400、连接线缆500h、连接线缆500u和连接线缆500c。也可以不连接PC200和影像播放设备300。连接线缆500h、500u、500c可以根据要连接的设备的组合来适当选择。便携信息终端400相当于本实施例的影像输出装置。
影像显示装置100是具有一个以上的HDMI端子的监视器装置。能够经连接线缆500h输入从影像播放设备300输出的数字影像/声音数据来进行显示。或者，能够经连接线缆500c输入从便携信息终端400输出的数字影像/声音数据来进行显示。上述的经连接线缆500h输入的数字影像/声音数据和经连接线缆500c输入的数字影像/声音数据可以是实施了压缩处理的数字数据，也可以是加密后的数字数据。并且可以是实施了压缩处理和加密之两者的数字数据，也可以是两者都没有实施的数字数据。此外，并不限定于数字化的影像信号和声音信号的数据，也可以从HDMI端子输入其他数字数据。
影像显示装置100具有根据从HDMI端子输入的数字数据的规格，来适当进行与压缩处理对应的解压处理、与加密处理对应的解密(decrypt)处理或者其他数字信号处理的功能。另外，影像显示装置100也可以具有显示数字广播节目的数字电视功能或其他功能，其中，数字广播节目是经省略图示的天线接收数字广播电波，并对接收到的数字广播电波进行解调而获得比特流序列，再对该比特流序列实施解码(decode)处理而再现得到的。
PC200是通用计算机设备，其搭载有一个以上的USB端子，通过连接线缆500u等与便携信息终端400等信息家电设备或其他外围设备连接来收发各种数据。PC200还与监视器装置等显示设备(可以是影像显示装置100)、键盘等输入设备、鼠标等指点设备连接。不过，这些设备省略图示。
影像播放设备300例如为BD播放机，能够读取记录在光盘等中的比特流序列，并在实施了规定的处理后输出。影像播放设备300输出的数字影像/声音数据可以经连接线缆500h输入到影像显示装置100。影像播放设备300也可以是能够在HDD(Hard Disc Drive，硬盘驱动器)等记录介质中记录比特流序列的BD播放机或HDD录像机，其中比特流序列是经省略图示的天线接收数字广播电波，并对接收到的数字广播电波进行解调而得到的。该情况下，可以从HDD等记录介质中读取比特流序列并对其实施规定的处理，将得到的数字影像/声音数据经连接线缆500h输出到影像显示装置100。影像播放设备300也可以是光盘驱动器或不具有记录功能的STB等。其中，影像播放设备300的用于输出数字影像/声音数据的端子是HDMI。
便携信息终端400是具有通话功能和因特网连接功能、数字摄像功能、视频播放功能等的以智能手机为代表的信息设备。也可以是平板终端、数字摄像机等能够输出影像信号的数字设备。也可以是PC等信息设备。便携信息终端400使用因特网连接功能获取各种数据并使用数字摄像功能拍摄图像数据，并且能够与经连接线缆500u连接的PC200进行这些数据的收发。另外，能够经连接线缆500c，将使用数字摄像功能拍摄的图像和使用视频播放功能播放的视频的数字影像/声音数据等输出到影像显示装置100。其中，便携信息终端400的用于输出数字影像/声音数据的端子是USB。
连接线缆500h是能够将HDMI端子彼此连接的HDMI线缆。本实施例中，连接线缆500h的两端均为HDMI A型连接器。即，本实施例中，影像显示装置100的HDMI端子和影像播放设备300的HDMI端子均为A型连接器。不过，HDMI端子的形状在连接线缆500h、影像显示装置100、影像播放设备300中均不限定于A型。连接线缆500u是能够将USB端子彼此连接的USB线缆。本实施例中，连接线缆500u的两端均为USB C型连接器。即，本实施例中，PC200的USB端子和便携信息终端400的USB端子均为C型连接器。不过，USB端子的形状在连接线缆500u的PC200侧和在PC200中不限于C型。连接线缆500c是能够将USB端子与HDMI端子连接的USB-HDMI转换线缆。本实施例中，连接线缆500c的一端是HDMI A型连接器，另一端是USB C型连接器。
在经连接线缆500h将影像播放设备300与影像显示装置100连接的情况下，或者经连接线缆500c将便携信息终端400与影像显示装置100连接的情况下，有时将影像播放设备300和便携信息终端400称为源端设备(source device)，将影像显示装置称为接收设备(sink device)。而在经连接线缆500u将便携信息终端400与PC200连接的情况下，有时将一者称为主机(host)方设备，将另一者称为设备(device)方设备。
图2是表示HDMI A型连接器的引脚排列的图。省略图中各信号线的详细说明等。图3是表示经连接线缆500h将影像播放设备300(源端设备)与影像显示装置100(接收设备)连接时的设备间连接的图。
图3中，“TMDS(Transition Minimized Differential Signaling，最小化传输差分信号)D2”、“TMDS D1”，“TMDS D0”和“TMDS CLK”之各信号线是能够进行高比特率数据传输的4组高速传输通道。高速传输通道“TMDS D2”中，使用“TMDS D2 Shield(Pin：2)”来屏蔽“TMDS D2+(Pin：1)”与“TMDS D2-(Pin：3)”这一对信号。其他高速传输通道也是同样的结构。该4组高速传输通道可以是3组数据传输通道和1组基准时钟传输通道，也可以是4组数据传输通道且其中至少1组实施了时钟叠加处理。另外，“DDC(Display Data Channel，显示数据通道)”、“HPD(Hot Plug Detect，热插拔检测)”、“CEC(Consumer ElectronicsControl，消费电子控制)”、“Utility(实用线)”之各信号线用于设备间的各种控制信号的收发等。
在影像播放设备300中，由HDMI控制部301、TMDS编码器310和发送处理部320构成HDMI发送部。HDMI发送部可以是一个半导体元件，包括HDMI控制部301、TMDS编码器310和发送处理部320。也可以使发送处理部320的一部分包含在半导体元件中，其他部分配置在半导体元件的外部。也可以由影像播放设备300的主控制部(省略图示)来处理HDMI控制部301的部分或全部功能。
同样，在影像显示装置100中，由HDMI控制部101、EDID(Extended DisplayIdentification Data，扩展显示标识数据)存储部102、TMDS解码器110和接收处理部120构成HDMI接收部。HDMI接收部可以是一个半导体元件，包括HDMI控制部101、EDID存储部102、TMDS解码器110和接收处理部120。也可以使接收处理部120的一部分包含在半导体元件中，其他部分配置在半导体元件的外部。也可以由影像显示装置100的主控制部(省略图示)来处理HDMI控制部101的部分或全部功能。EDID存储部102也可以是半导体元件之外另设的ROM(Read Only Memory，只读存储器)。
图4是表示HDMI发送部和HDMI接收部的详细结构的图，特别详细记载了发送处理部320和接收处理部120。不过，只记载了涉及图3的高速传输通道“TMDS D2”的部分，关于其他高速传输通道和控制信号线则省略记载。
图4中，驱动器电路321基于TMDS编码器310的输出信号控制晶体管322和323。晶体管322和323被控制成在一方为ON的情况下另一方为OFF。在晶体管322和323的状态为“ON-OFF”的情况下，恒流电路324产生的电流在信号线500h1上流动，在末端电阻122的两端产生电位差，而信号线500h2上没有电流流动，故末端电阻123两端的电位差为“0”。另一方面，在晶体管322和323的状态为“OFF-ON”的情况下，末端电阻122两端的电位差变为“0”，而末端电阻123的两端会产生电位差。接收器电路121检测因这样的动作产生的末端电阻122和123的电位差，来在影像播放设备300与影像显示装置100之间进行差分传输。
其中，信号线500h1对应于“TMDS D2+(Pin：1)”，信号线500h2对应于“TMDS D2-(Pin：3)”，信号线500h3对应于“TMDS D2 Shield(Pin：2)”。
图5是表示USB C型连接器的引脚排列的图。特别是，图5的(A)是插座方(设备方)的引脚排列，图5的(B)是插头方(线缆方)的引脚排列。省略图中各信号线的详细说明等。图6是经连接线缆500u将便携信息终端400(设备方设备)与PC200(主机方设备)连接时的设备间连接。
图6中，“SSTX1”、“SSRX1”，“SSTX2”和“SSRX2”之各信号线是能够进行高比特率数据传输的4组高速传输通道。高速传输通道“SSTX1”由“TX1+(Pin：A2)”和“TX1-(Pin：A3)”这一对信号构成。其他高速传输通道也是同样的结构。高速传输通道“SSTX1”和“SSTX2”是从便携信息终端400向PC200进行数据的高速传输的通道，高速传输通道“SSRX1”和“SSRX2”是从PC200向便携信息终端400进行数据的高速传输的通道。即，从便携信息终端400看来，“SSTX1”和“SSTX2”是高速传输发送通道，“SSRX1”和“SSRX2”是高速传输接收通道。另外，“USB2.0”、“SBU(Side Band Use)1/2”、“CC/VCONN”等各信号线用于设备间的各种控制信号的收发等。
在便携信息终端400中，由USB控制部410和收发处理部420构成USB处理部(设备方)。USB处理部(设备方)可以是一个半导体元件，包括USB控制部410和收发处理部420。也可以使收发处理部420的一部分包含在半导体元件中，其他部分配置在半导体元件的外部。也可以由便携信息终端400的主控制部(省略图示)来处理USB控制部410的部分或全部功能。
同样，在PC200中，由USB控制部210和收发处理部220构成USB处理部(主机方)。USB处理部(主机方)可以是一个半导体元件，包括USB控制部210和收发处理部220。也可以使收发处理部220的一部分包含在半导体元件中，其他部分配置在半导体元件的外部。也可以由PC200的主控制部(省略图示)来处理USB控制部210的部分或全部功能。
USB处理部(设备方)和USB处理部(主机方)可以为相同结构。并且，也可以将便携信息终端400作为USB的主机方设备，将PC200作为USB的设备方设备。
图7是表示USB处理部(设备方)和USB处理部(主机方)的详细结构的图，特别详细记载了收发处理部420和收发处理部220。不过，只记载了涉及图6的高速传输通道“SSTX1”和“SSRX1”的部分，关于其他高速传输通道和控制信号线则省略记载。
图7中，驱动器电路421将USB控制部410的输出信号转换为差分信号，经信号线500u1和信号线500u2传输到接收器电路224。接收器电路224检测因驱动器电路421的驱动而产生的信号线500u1与信号线500u2之间的电位差。另一方面，接收器电路424经信号线500u3和信号线500u4接收由USB控制部210的输出信号转换而得的差分信号。如图7所示，高速传输通道“SSTX1”和“SSRX1”由电容器422和423、电容器222和223的AC耦合构成。
其中，信号线500u1对应于“TX1+(Pin：A2)”，信号线500u2对应于“TX1-(Pin：A3)”，信号线500u3对应于“RX1+(Pin：B11)”，信号线500u4对应于“RX1-(Pin：B10)”。
图8是表示连接线缆500c的内部连接的图。如上所述，连接线缆500c是能够将具有USB端子的设备与具有HDMI端子的设备连接的USB-HDMI转换线缆，一端由图5的(B)所示的引脚排列的USB C型连接器构成，另一端由图2所示的引脚排列的HDMI A型连接器构成。
连接线缆500c的HDMI端子侧的信号线“TMDS D2+(Pin：1)”、“TMDS D2-(Pin：3)”和“TMDS D2 Shield(Pin：2)”分别与USB端子侧的信号线“RX1+(Pin：B11)”、“RX1-(Pin：B10)”和“GND(Pin：B12)”连接，作为1组高速传输通道使用。采用同样的连接，在连接线缆500c中使用共计4组高速传输通道。除此以外的各控制信号线也可以适当连接，但在本实施例中省略例示和详细说明。
图9是表示经连接线缆500c将便携信息终端400(源端设备)与影像显示装置100(接收设备)连接时的设备间连接。图9中，便携信息终端400不是作为USB的设备方设备，而是作为HDMI的源端设备工作。即，图9的USB控制部410具有与图3所示的HDMI控制部301和TMDS编码器310同等的功能。并且，高速传输发送通道“SSTX1”和“SSTX2”作为高速传输通道“TMDS D1”和“TMDS CLK”工作，高速传输接收通道“SSRX1”和“SSRX2”作为高速传输通道“TMDS D2”和“TMDS D0”工作。这些高速传输通道均从便携信息终端400侧向影像显示装置100侧进行数据传输。即，高速传输接收通道“SSRX1”和“SSRX2”在作为HDMI的源端设备工作时，数据的传输方向会发生反转。
其中，连接线缆500c的高速传输通道的各信号线的连接，以及便携信息终端400作为HDMI的源端设备工作时HDMI的各高速传输通道分配给USB的高速传输通道的哪一个之组合，并不限定于上述例子，也可以为不同的组合。不过，根据USB标准，在输出端子(TX侧)插入有电容器，所以优选将DC平衡比较好的HDMI的高速传输通道“TMDS D1”和“TMDS CLK”如上所述分配给USB的高速传输发送通道“SSTX1”和“SSTX2”，将DC平衡比较差的“TMDS D2”和“TMDS D0”分配给不需要插入电容器的USB的高速传输接收通道“SSRX1”和“SSRX2”。
在便携信息终端400中，由USB控制部410和收发处理部430构成USB/HDMI处理部。USB/HDMI处理部可以是一个半导体元件，包括USB控制部410和收发处理部430。也可以使收发处理部430的一部分包含在半导体元件中，其他部分配置在半导体元件的外部。也可以由便携信息终端400的主控制部(省略图示)来处理USB控制部410的部分或全部功能。影像显示装置100侧的结构与图3同样，故省略说明。
其中，将便携信息终端400作为HDMI的源端设备工作的情况，即，USB/HDMI处理部作为HDMI发送部工作的情况称为“HDMI工作模式”。将便携信息终端400作为USB的设备方设备工作的情况，即，USB/HDMI处理部作为USB处理部(设备方)工作的情况称为“USB工作模式”。
图10的(A)是表示USB/HDMI处理部和影像显示装置100的HDMI接收部的详细结构的图，特别详细记载了收发处理部430和接收处理部120。不过，只记载了涉及图9的高速传输通道“TMDS D1(SSTX1)”的部分，关于其他高速传输通道和控制信号线则省略记载。
在图10的(A)所示的USB/HDMI处理部的结构中，与图7所示的USB处理部(设备方)的结构相比，在驱动器电路431与电容器434和435之间插入了电阻432和433，还在电容器434和435的输出端子侧与GND之间串联地插入了开关436和437以及恒流电路438和439。电阻432和433取考虑了与末端电阻121和122实现阻抗匹配的值。本实施例中，末端电阻121和122以及电阻432和433均为50Ω。
可以在检测到影像显示装置100(即，HDMI的接收设备)经连接线缆500c连接到便携信息终端400上的情况下，将开关436和437控制成“ON”(接通)。或者，可以在检测到便携信息终端400上连接了连接线缆500c(即，USB-HDMI转换线缆)的情况下，将开关436和437控制成“ON”。或者，可以在便携信息终端400的用户通过操作菜单等选择了“HDMI工作模式”的情况下，将开关436和437控制成“ON”。
该情况下，电源(影像显示装置100的AVcc)与GND之间通过末端电阻121、开关436和恒流电路438连接，基于恒流电路438的控制，补偿信号线500c1的DC电平。同样，电源与GND之间通过末端电阻122、开关437和恒流电路439连接，基于恒流电路439的控制，补偿信号线500c2的DC电平。本实施例中，末端电阻121和122为50Ω，恒流电路438和439为5mA。即，在该状态下，信号线500c1和500c2的DC电平被补偿为3.05V(＝3.3V-5mA×50Ω)。该状态下，驱动器电路431输出的差分信号经信号线500c1和信号线500c2以满足HDMI(TMDS)的输入标准的电压被输入到接收器电路123。
HDMI设备之间的连接如图4所示，10mA的恒流电路324在差分的2端子之间切换，所以流经各端子的平均电流大致为其一半的5mA。因此，图10所示的恒流电路438和439的恒流值为5mA。
另外，在图10中，恒流电路438和439的一端在便携信息终端400(源端设备)侧接地，但与图4的结构同样地，也可以不在便携信息终端400侧进行接地，而是经信号线500c3仅在影像显示装置100(接收设备)侧进行接地。此外，在图10的(A)的结构的情况下，一定的回流电流会在信号线500c3中流动，由于信号线500c3所具有的串联电阻成分，在便携信息终端400侧的GND与影像显示装置100侧的GND之间会产生DC电位差。因此也可以采用这样的结构，即，在便携信息终端400侧的恒流电路438和439与信号线500c3之间插入电容器(省略图示)，截断DC电位差，并使高频成分经信号线500u3返回影像显示装置100侧。
其中，信号线500c1对应于“TMDS D1+(Pin：4)/TX1+(Pin：A2)”，信号线500c2对应于“TMDS D1-(Pin：6)/TX1-(Pin：A3)”，信号线500c3对应于“TMDS D1Shield(Pin：5)/GND(Pin：A1)”。
图10的(B)是表示包括USB/HDMI处理部的便携信息终端400与PC200(USB的主机方设备)连接而作为USB的设备方设备工作时的USB/HDMI处理部和PC200的USB处理部(主机方)的详细结构的图，特别详细记载了收发处理部430和收发处理部220。不过，只记载了涉及图9的高速传输通道“TMDS D1(SSTX1)”的部分，关于其他高速传输通道和控制信号线则省略记载。
在使便携信息终端400的USB/HDMI处理部作为USB处理部(设备方)工作的情况即“USB工作模式”的情况下，只要将开关436和437控制成“OFF”(断开)即可。该情况下，USB/HDMI处理部能够进行与图7所示的USB处理部(设备方)同样的动作。
另外，如图11所示，图10的开关436和437以及恒流电路438和439能够替换为电阻441、晶体管442、443、444和开关445。该情况下，各个恒流电路的电流限制侧能够共用电阻441和晶体管442，开关436和437的功能能够共用开关445实现。不过，在图11的电路结构中，需要使开关445的控制逻辑与开关436和437的控制逻辑相反。即，在检测到影像显示装置100经连接线缆500c连接到便携信息终端400上的情况下，将开关445控制成“OFF”。或者，在检测到便携信息终端400上连接了连接线缆500c的情况下，将开关445控制成“OFF”。或者，在便携信息终端400的用户通过操作菜单等选择了“HDMI工作模式”的情况下，将开关445控制成“OFF”。
另外，也可以不采用开关445而是对电阻441的电源供给进行控制。即，可以进行这样的控制，即，代替将开关445控制成“OFF”而是对电阻441进行电源供给，代替将开关445控制成“ON”而是切断对电阻441的电源供给(使之接地)。
图12的(A)是表示便携信息终端400的USB/HDMI处理部的与图10不同的电路结构的图。
图12的(A)所示的USB/HDMI处理部的结构与图10所示的USB/HDMI处理部的结构相比，不同点在于，在电容器454和455的输出端子侧与GND之间串联地插入了电阻456和457以及开关458和459。与开关436和437同样地，可以在检测到影像显示装置100(即，HDMI的接收设备)经连接线缆500c连接到便携信息终端400上的情况下，将开关458和459控制成“ON”。或者，可以在检测到便携信息终端400上连接了线缆500c(即，USB-HDMI转换线缆)的情况下，将开关458和459控制成“ON”。或者，可以在便携信息终端400的用户通过操作菜单等选择了“HDMI工作模式”的情况下，将开关458和459控制成“ON”。
该情况下，电源(影像显示装置100的AVcc)与GND之间通过末端电阻121、电阻456和开关458连接，利用末端电阻121和电阻456的分压处理，补偿信号线500c1的DC电平。同样，电源与GND之间通过末端电阻122、电阻457和开关459连接，利用末端电阻122和电阻457的分压处理，补偿信号线500c2的DC电平。本实施例中，末端电阻121和122为50Ω，电阻456和457为610Ω。即，在该状态下，信号线500c1和500c2的DC电平被补偿为3.05V(＝3.3V×610Ω÷(610Ω+50Ω))。
电阻452和453取考虑了与末端电阻121和122实现阻抗匹配的值。本实施例中，考虑到电阻456和457为610Ω，电阻432和433取54Ω。
采用该电路结构，驱动器电路451输出的差分信号经信号线500c1和信号线500c2以满足HDMI(TMDS)的输入标准的电压被输入到接收器电路123。而在将开关458和459控制为“OFF”的情况下，USB/HDMI处理部能够进行与图7所示的USB处理部(设备方)同样的动作。
图12的(B)是表示便携信息终端400的USB/HDMI处理部的与图10不同的电路结构之另一例的图。图12的(B)所示的USB/HDMI处理部的结构与图10所示的USB/HDMI处理部的结构相比，不同点在于，在电容器464和465的输出端子侧与GND之间串联地插入了电阻466和467、电感器468和469以及开关46A和46B。
图12的(C)是表示便携信息终端400的USB/HDMI处理部的与图10不同的电路结构之另一例的图。图12的(C)所示的USB/HDMI处理部的结构与图10所示的USB/HDMI处理部的结构相比，不同点在于，在电容器474和475的输出端子侧与GND之间串联地插入了电感器476和477、恒压电路478和479以及开关47A和47B。
采用其中任一电路结构均能够补偿信号线500c1和500c2的DC电平，因此，驱动器电路461(或驱动器电路471)输出的差分信号经信号线500c1和信号线500c2以满足HDMI(TMDS)的输入标准的电压被输入到接收器电路123。而在将开关46A和46B(或开关47A和47B)控制为“OFF”的情况下，USB/HDMI处理部能够进行与图7所示的USB处理部(设备方)同样的动作。
作为像上述图10和图12所示的USB/HDMI处理部那样将AC耦合转换为DC耦合的电路结构的例子，存在将DP(Display Port，显示端口)转换为HDMI的DP++的电路结构。在DP++中，例如利用电阻对DP的AC输出信号提供偏置电压，使其与LVDS(Low VoltageDifferential Signaling，低压差分信号)的DC电平匹配之后，转换成TMDS输出。而本实施例的图12的(A)的电路结构与DP++相比，不同点在于，利用末端电阻(电阻121和122)和下拉电阻(电阻456和457)的分压处理对DC进行补偿，进而利用开关(开关458和459)控制是否进行分压处理等。
影像显示装置100(即，HDMI的接收设备)经连接线缆500c连接到便携信息终端400上这一状况的检测，或者便携信息终端400上连接了连接线缆500c(即，USB-HDMI转换线缆)这一状况的检测，可以像下述示例那样进行。
如图13所示，在连接线缆500c的内部设置HPD控制电路。HPD控制电路插入到USB端子侧“VCONN(Pin：B5)”端子与“CC(Pin：A5)”端子之间。HPD控制电路可以由“VBUS(Pin：A4/A9/B4/B9)”端子供给的电源来驱动。HPD控制电路经“VCONN(Pin：B5)”端子从便携信息终端400输入连接确认信号，响应于该输入，经“CC(Pin：A5)”端子对便携信息终端400输出连接检测信号。便携信息终端400能够通过监视从“CC(Pin：A5)”端子输出的连接检测信号，来检测连接了连接线缆500c。此外，HPD控制电路也可以经“CC(Pin：A5)”端子从便携信息终端400输入连接确认信号，并响应于该输入，经“VCONN(Pin：B5)”端子对便携信息终端400输出连接检测信号。即，在该情况下，便携信息终端400监视从“VCONN(Pin：B5)”端子输出的连接检测信号即可。
另外，HPD控制电路可以由HDMI端子侧的“+5V Power(Pin：18)”端子供给的电源来驱动。采用这样的方式，能够检测到连接了连接线缆500c且经连接线缆500c连接了影像显示装置100(HDMI的接收设备)。也可以采用这样的方式，即，HPD控制电路由“VBUS(Pin：A4/A9/B4/B9)”端子供给的电源来驱动，并且，HPD控制电路根据经“CC(Pin：A5)”端子(或“VCONN(Pin：B5)”端子)从便携信息终端400输入的连接确认信号和从“+5V Power(Pin：18)”端子供给的电源，经“VCONN(Pin：B5)”端子(或“CC(Pin：A5)”端子)对便携信息终端400输出连接检测信号。
如以上说明的那样，在本实施例的便携信息终端400中，能够根据经连接线缆连接的设备是HDMI的接收设备还是USB的主机方设备，来控制USB/HDMI处理部是以“HDMI工作模式”工作还是以“USB工作模式”工作。即，能够实现利用单个端子兼容多个接口标准的、更好的数据输出。
(实施例2)
下面说明本发明的实施例2。在没有特别提及的情况下，本实施例的结构、处理和效果等与实施例1相同。因此，以下主要说明本实施例与实施例1的不同点，对于相同的部分为了避免重复而尽量省略说明。
如实施例1中说明的那样，便携信息终端400的USB/HDMI处理部能够对HDMI的接收设备进行高比特率数据输出，并且与USB的主机方设备之间能够进行高比特率数据输入输出。在对HDMI的接收设备进行高比特率数据输出的情况下，在USB/HDMI处理部的输出端子部和连接线缆500c的高速传输通道中，传输基于HDMI的输入输出标准的+3.3V电源驱动的信号。而在与USB的主机方设备之间进行高比特率数据输入输出的情况下，在USB/HDMI处理部的输入输出端子部和连接线缆500u的高速传输通道中，传输基于USB的输入输出标准的+1.5V电源驱动的信号。
在此，在例如经连接线缆500c将便携信息终端400与影像显示装置100(HDMI的接收设备)连接之后便携信息终端400仍保持“USB工作模式”的情况下，USB/HDMI处理部的输入输出端子部会被施加+3.3V电源驱动的信号(即，超过+1.5V的信号)，这种情况并不理想。因此，本实施例在连接线缆500c的内部准备了保护电路。
在图14中，与便携信息终端400(HDMI的源端设备)的收发处理部430的详细结构和影像显示装置100(HDMI的接收设备)的接收处理部120的详细结构一起，记载了连接线缆500c内部的保护电路的结构。不过，只记载了涉及图9的高速传输通道“TMDS D1(SSTX1)”的部分，关于其他高速传输通道和控制信号线则省略记载。另外，关于连接线缆500c的内部结构，仅记载了构成高速传输通道“TMDS D1(SSTX1)”的信号线中的将HDMI端子侧的“TMDS D1+(Pin：4)”与USB端子侧的“TX1+(Pin：A2)”连接的信号线500c1。为了简化图示，省略了将HDMI端子侧的“TMDS D1-(Pin：6)”与USB端子侧的“TX1-(Pin：A3)”连接的信号线500c2的记载，其具有与信号线500c1同样的结构。
在图14所示的USB/HDMI处理部的结构中，电阻482和483也取考虑了与末端电阻121和122实现阻抗匹配的值。本实施例中，末端电阻121和122以及电阻482和483均为50Ω。
在图14所示的连接线缆500c中，信号线500c1与信号线500c3之间插入有保护电路。保护电路包括串联连接在信号线500c1与信号线500c3之间的电阻511和512，以及与电阻512并联连接在电阻511和电阻512的连接点与信号线500c3之间的开关513。插入在信号线500c1上的电阻514用于实现阻抗匹配。可以控制开关513，使其在便携信息终端400的USB/HDMI处理部以“HDMI工作模式”工作的情况下成为“OFF”。
在便携信息终端400以“HDMI工作模式”工作的情况下，利用电阻121、电阻511和电阻512的分压处理，补偿信号线500c1的DC电平。因此，“HDMI工作模式”下的信号线500c1的DC电平如下。
AVcc×(电阻511+电阻512)÷(电阻121+电阻511+电阻512)…………(式1)
在便携信息终端400以“USB工作模式”工作的情况下，利用电阻121和电阻511的分压处理，补偿信号线500c1的DC电平。因此，“USB工作模式”的信号线500c1的DC电平如下。
AVcc×(电阻511)÷(电阻121+电阻511)…………………(式2)
在此，USB的端子保护标准为0～1.5V，而HDMI的接收设备的末端电源AVcc被规定为3.3V±5％，末端电阻(电阻121和122)被规定为50Ω±10％，所以根据(式2)，电阻511的上限值为
45(Ω)×1.5(V)÷(3.465(V)-1.5(V))≈34(Ω)。考虑到偏差等可以使用32Ω左右的电阻。
另外，在影像显示装置100(HDMI的接收设备)工作在165MHz以上的情况下，信号线500c1的DC电位需要为“AVcc-400mV”以上、“AVcc-37.5mV”以下，考虑到这一点，根据(式1)，电阻511和电阻512的合计值为
最小值：55(Ω)×(3.465(V)÷0.4(V))-55(Ω)≈421(Ω)
最大值：45(Ω)×(3.135(V)÷0.0375(V))-45(Ω)＝3717(Ω)。
不过，上述AVcc实际上也允许若干误差，并且电阻自身也有误差，所以电阻512的值的设定范围需要为比上述范围窄的范围。
根据上述条件，电阻121/电阻511/电阻512的值分别为50Ω/32Ω/578Ω的情况下的信号线500c1的DC电平，在“HDMI工作模式”下为3.05V，在“USB工作模式”下为1.29V。另外，各种条件下的信号线500c1的DC电平(Vicm1)的计算值的例子如图14下方的表所示。
另外，在图14的结构中，在插入到连接线缆500c中的保护电路(电阻511和512以及开关513)中，省略了图12的(A)的结构中的开关458。连接线缆500c不会被用于将USB设备彼此连接，所以能够通过将线缆插入到连接器来替代开关458的功能。即，在便携信息终端400的USB/HDMI处理部中，能够删除与电阻456和开关458对应的电路部，实现成本降低。
接着，对阻抗匹配进行说明。
在“HDMI工作模式”时，电阻511和电阻512的合计值例如610Ω(＝32Ω+578Ω)与线缆阻抗50Ω(差分100Ω)并联，所以为了与便携信息终端400的输出电阻即电阻482的50Ω实现匹配，电阻514可以取4Ω。另外，因串联电阻514的插入，信号振幅会降低，所以驱动器电路481在“HDMI工作模式”时可以设定得比HDMI标准规定的信号振幅大大约10％。
电阻512越大，“HDMI工作模式”时的阻抗匹配所需的电阻值越小。当电阻512为1800Ω左右时，阻抗的不匹配为3％左右，能够控制在线缆要求的阻抗允许范围±10％之内，不需要采取省去电阻514或增大驱动器电路481的振幅之对策，具有容易实施的效果。
图15表示在经连接线缆500c连接了影像显示装置100(即，HDMI的接收设备)的情况下，便携信息终端400的“USB工作模式”与“HDMI工作模式”之间的工作模式切换处理的动作流程图。其中，本实施例的便携信息终端400在初始状态工作于“USB工作模式”。
在上述状态下，便携信息终端400的USB控制部410持续监视是否在连接端子上连接了设备，并在连接了某个设备时检测出这一情况(S101)。在S101的处理中检测出连接的设备不是HDMI的接收设备的情况下(S102：否)，不进行切换到“HDMI工作模式”的工作模式切换处理。另一方面，在S101的处理中检测出连接的设备是HDMI的接收设备的情况下(S102：是)，USB控制部410对USB/HDMI处理部进行模式变更的指示，以将工作模式切换为“HDMI工作模式”(S103)。接着，USB控制部410监视USB/HDMI处理部的工作模式是否已切换到“HDMI工作模式”(S104)。在切换到“HDMI工作模式”的切换处理尚未完成的情况下(S104：否)，将开关513保持“ON”状态并继续监视。在切换到“HDMI工作模式”的切换处理已完成的情况下(S104：是)，将开关513控制为“OFF”(S105)。之后，可以开始对影像显示装置100(HDMI的接收设备)进行数据输出。
采用上述处理，能够避免在便携信息终端400保持“USB工作模式”的状态下对USB/HDMI处理部的输入输出端子部施加+3.3V电源驱动的信号(即，超过+1.5V的信号)。
在图16中，与便携信息终端400(HDMI的源端设备)的收发处理部430的详细结构和影像显示装置100(HDMI的接收设备)的接收处理部120的详细结构一起，记载了连接线缆500c内部的保护电路的结构。不过，只记载了涉及图9的高速传输通道“TMDS D2(SSRX1)”的部分，关于其他高速传输通道和控制信号线则省略记载。另外，关于连接线缆500c的内部结构，仅记载了构成高速传输通道“TMDS D2(SSRX1)”的信号线中的将HDMI端子侧的“TMDS D2+(Pin：1)”与USB端子侧的“RX1+(Pin：B11)”连接的信号线500c4。为了简化图示，省略了将HDMI端子侧的“TMDS D2-(Pin：3)”与USB端子侧的“RX1-(Pin：B10)”连接的信号线500c5的记载，其具有与信号线500c4同样的结构。其中，信号线500c6是将HDMI端子侧的“TMDS D2Shield(Pin：2)”与USB端子侧的“GND(Pin：B12)”连接的屏蔽线。
接收器电路491是在便携信息终端400以“USB工作模式”工作时有效的电路部，具有与图7的接收器电路424同样的功能。驱动器电路492、晶体管493和494以及恒流电路495是在便携信息终端400以“HDMI工作模式”工作时有效的电路部，具有与图4的驱动器电路321、晶体管322和323以及恒流电路324同样的功能。
在图16所示的连接线缆500c中，作为保护电路，在信号线500c4的USB端子侧(便携信息终端400侧)与HDMI端子侧(影像显示装置100侧)之间串联地插入了晶体管521，并在晶体管521的USB端子侧(便携信息终端400侧)与信号线500c6之间连接了电阻522。对晶体管521的栅极部施加基于便携信息终端400供给来的VBUS产生的V1(例如，+1.5V)。对于晶体管521，当源极部(USB端子侧(便携信息终端400侧))的电压超过栅极部的电压时，漏极部-源极部之间会截止，因此利用这样的电路结构，图中A点的电压不会成为超过+1.5V的电压。晶体管521上施加的电压V1不限于+1.5V，可以根据晶体管521的特性，以A点的电压不超过+1.5V的方式设定电压V1。若晶体管521的阈值电压为+0.6V左右，则V1的电压可以为+2.1V左右以下。
采用上述处理，能够避免在便携信息终端400保持“USB工作模式”的状态下对USB/HDMI处理部的输入输出端子部施加+3.3V电源驱动的信号(即，超过+1.5V的信号)。
以上以图16的高速传输通道“TMDS D2(SSRX1)”为例进行了说明，但很明显，连接线缆内的保护电路也能够应用于图10所示的便携信息终端内使用了下拉元件的高速传输通道“TMDS D1(SSTX1)”、“TMDS CLK(SSTX2)”。
如以上说明的那样，在本实施例的便携信息终端400中，能够根据经连接线缆连接的设备是HDMI的接收设备还是USB的主机方设备，来控制USB/HDMI处理部是以“HDMI工作模式”工作还是以“USB工作模式”工作。即，能够实现利用单个端子兼容多个接口标准的、更好的数据输出。
上面利用实施例1～2说明了本发明的实施方式的示例，但实现本发明的技术的结构不限于上述实施例，能够考虑各种变形例。例如，能够将某个实施例的结构的一部分置换为其他实施例的结构，也能够在某个实施例的结构中加入其他实施例的结构。这些全部属于本发明的范围。另外，文中和图中出现的数值和消息、信号线名称等只是一例，即使使用不同的也无损本发明的效果。
此外，关于上述说明和附图中例示的电压值、电阻值等数值，在实际的电路结构中能够在考虑了允许误差的基础上决定，但本实施例中为了简化说明而省略了关于误差的记载。例如，电阻值的数值也仅记载了理论值，实际上采用与上述理论值最接近的实际的电阻值即可。这些数值上的不同均不过是本发明范围内的改变而已。
附图标记说明
100…影像显示装置，101…HDMI控制部，102…EDID存储部，110…TMDS解码器，120…接收处理部，200…PC，210…USB控制部，220…收发处理部，300…影像播放设备，301…HDMI控制部，310…TMDS编码器，320…发送处理部，400…便携信息终端，410…USB控制部，420、430…收发处理部，500h、500u、500c…连接线缆。

Claims (5)

1.一种影像输出系统，其特征在于，包括：
具有输入端子的影像显示装置；
具有输入输出端子的信息设备；
具有输入输出端子的影像输出装置；
将所述影像显示装置的输入端子与所述影像输出装置的输入输出端子连接的第一线缆；和
将所述信息设备的输入输出端子与所述影像输出装置的输入输出端子连接的第二线缆，
所述影像显示装置的输入端子具有输入端子部，所述输入端子部经末端电阻与内置的末端电源连接，
所述信息设备的输入输出端子和所述影像输出装置的输入输出端子各自具有经电容器进行输出的输出端子部，
所述影像输出装置的输入输出端子具有检测其是否通过第一线缆连接在所述影像显示装置的输入端子上的功能，以及检测其是否通过第二线缆连接在所述信息设备的输入输出端子上的功能，
并具有如下功能：
在检测到所述影像输出装置的输入输出端子通过所述第一线缆连接在所述影像显示装置的输入端子上的情况下，从所述影像输出装置的输出端子部抽取直流电流，
在检测到所述影像输出装置的输入输出端子通过所述第二线缆连接在所述信息设备的输入输出端子上的情况下，将所述影像输出装置的输出端子部保持为高直流电阻的状态。
2.如权利要求1所述的影像输出系统，其特征在于：
所述影像显示装置的输入端子为遵循HDMI标准的连接器形状，
所述信息设备的输入输出端子和所述影像输出装置的输入输出端子为遵循USB标准的连接器形状。
3.一种具有输入输出端子的影像输出装置，所述影像输出装置的输入输出端子能够经第一线缆与影像显示装置的输入端子连接，并且能够经第二线缆与信息设备的输入输出端子连接，所述影像输出装置的特征在于：
所述影像输出装置的输入输出端子具有经电容器进行输出的输出端子部，
所述影像输出装置的输入输出端子具有检测其是否通过第一线缆连接在所述影像显示装置的输入端子上的功能，以及检测其是否通过第二线缆连接在所述信息设备的输入输出端子上的功能，
并具有如下功能：
在检测到所述影像输出装置的输入输出端子通过所述第一线缆连接在所述影像显示装置的输入端子上的情况下，从所述影像输出装置的输出端子部抽取直流电流，
在检测到所述影像输出装置的输入输出端子通过所述第二线缆连接在所述信息设备的输入输出端子上的情况下，将所述影像输出装置的输出端子部保持为高直流电阻的状态。
4.如权利要求3所述的影像输出装置，其特征在于：
所述影像显示装置的输入端子为遵循HDMI标准的连接器形状，
所述信息设备的输入输出端子和所述影像输出装置的输入输出端子为遵循USB标准的连接器形状。
5.一种连接线缆，其能够连接具有输入端子部的影像显示装置和具有输出端子部的影像输出装置，其中所述影像显示装置的输入端子部经末端电阻与内置的末端电源连接，所述影像输出装置的输出端子部经电容器进行输出，所述连接线缆的特征在于：
在构成所述连接线缆的信号传输线与接地线之间插入有保护电路，
所述保护电路包括：
串联连接在所述信号传输线与接地线之间的第一电阻和第二电阻；和
开关，其与所述第二电阻并联地连接在所述第一电阻和第二电阻的连接点与接地线之间。
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