JP2008228041A - 信号伝送装置及び送信モジュール - Google Patents

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Abstract

【課題】送信モジュールの電源にACアダプタを用いない構成にした信号伝送装置及び送信モジュールを提供する。
【解決手段】ホストコンピュータ1には、ホストコンピュータ1からの画像情報に基づいてDVI信号を生成するDVI信号処理カード30と、PCIバスから電源供給を受けると共に、DVI信号処理カード30からのDVI信号を光信号に変換して出力する送信モジュール20とが2つのPCIスロット12に装着されている。送信モジュール20は、PCIバスからの電源により動作する。送信モジュール20には、光ファイバ3及び電気ケーブル4を介して受信モジュール6が接続されている。
【選択図】図1

Description

本発明は、信号伝送装置及び送信モジュールに関する。
ホストコンピュータと画像表示装置へDVI(Digital Visual Interface)信号をホストコンピュータから伝送する場合、DVI信号を光信号に変換して伝送することにより、伝送損失を生じることなく、長距離を伝送することができる。
DVIは、業界団体であるDDWG(Digital Display Working Group)が策定したものであり、TMDS(Transmission Minimized Differential signaling)と呼ばれる規格により、1ビット当たり最高1.65Gbpsの高速伝送が可能になっている。
例えば、パーソナルコンピュータに画像信号ケーブル(メタルケーブル)を介して送信モジュールを接続し、この送信モジュールでDVI信号を光信号に変換し、変換した光信号を光ファイバを介して画像表示装置側の受信モジュールへ伝送し、受信モジュールで変換したDVIの電気信号を画像信号ケーブルにより画像表示装置へ伝送する信号伝送装置が知られている(特許文献1参照)。
ところで、DVIにおいては、制御信号にDC+5Vが出力されているが、上記DDWGの規格では、+5Vの容量の上限が50mAになっている。これに対し、光信号と電気信号との変換を行う送信モジュール及び受信モジュールは、数100mAの電流を必要とするため、DVIの電源ラインを用いて送・受信のモジュールを駆動することはできない。
そこで、特許文献1の送信モジュールでは、送信モジュールと受信モジュールのそれぞれに個別にACアダプタを接続し、光信号と電気信号の変換に必要な十分な電流量を供給できるようにしている。
特開2005−51730号公報
本発明の目的は、送信モジュールの電源にACアダプタを用いない構成にした信号伝送装置及び送信モジュールを提供することにある。
本発明の一態様は、上記目的を達成するため、以下の信号伝送装置及び送信モジュールを提供する。
[1]ホストコンピュータのバスから電源供給を受けると共に、前記ホストコンピュータから画像情報を含む電気信号が入力され、少なくとも前記画像情報を光信号として送信する送信モジュールと、光伝送媒体を介して前記送信モジュールから送信された前記光信号を含む信号を受信し、この受信信号を電気信号にして出力する受信モジュールと、を備えたことを特徴とする信号伝送装置。
[2]前記受信モジュールは、電気ケーブルを介して前記送信モジュールから電源供給を受けることを特徴とする前記[1]に記載の信号伝送装置。
[3]ホストコンピュータ内に設置されると共に前記ホストコンピュータのバスから電源供給を受ける電源供給用基板と、前記電源供給用基板から電源供給を受けると共に前記ホストコンピュータからの画像情報を含む電気信号が入力され、少なくとも前記画像情報を光信号として送信する送信モジュールと、光伝送媒体を介して前記送信モジュールから送信された前記光信号を含む信号を受信し、この受信信号を電気信号にして出力する受信モジュールと、を備えたことを特徴とする信号伝送装置。
[4]前記送信モジュールは、前記ホストコンピュータ内に設置されていることを特徴とする前記[1]または[3]に記載の信号伝送装置。
[5]複数の発光素子を備えた光コネクタと、ホストコンピュータからの画像情報に基づいて前記複数の発光素子を駆動する電気−光変換回路素子と、前記ホストコンピュータの電源ラインを含むバスに接続されたスロットに装着されると共に、前記光コネクタ及び前記電気−光変換回路素子を搭載した基板とを備えたことを特徴とする送信モジュール。
[6]前記基板は、前記ホストコンピュータからの画像情報をDVI(Digital Visual Interface)信号に変換して前記電気−光変換回路素子へ出力するビデオ/DVI回路素子を搭載していることを特徴とする前記[5]に記載の送信モジュール。
請求項1の信号伝送装置によれば、送信モジュールの電源にACアダプタを用いない構成にすることができる。
請求項2の信号伝送装置によれば、受信モジュールに対し、ACアダプタによる電源供給を不要にすることができる。
請求項3の信号伝送装置によれば、送信モジュールをLowprofileタイプにした場合でも、ACアダプタを用いずに送信モジュールに電源を供給することができる。
請求項4の信号伝送装置によれば、送信モジュールの設置スペースを外部に確保せずに済ますことができる。
請求項5の送信モジュールによれば、電源にACアダプタを用いない構成にすることができる。
請求項6の送信モジュールによれば、画像情報をDVI信号に変換する回路を別途設けずに済ますことができる。また、ホストコンピュータ内のスロットの利用数を増やすことができる。
[第1の実施の形態]
(画像表示システムの構成)
図1は、本発明の第1の実施の形態に係る信号伝送装置を適用した画像表示システムを示す斜視図である。なお、同図におけるホストコンピュータは、側板を外した状態で示している。
画像表示システム100は、ホストコンピュータ1と、ホストコンピュータ1からの画像・音声データに基づいて画像表示及び音声出力を行う画像表示装置2と、例えば、数十メートルの長さを有する光伝送媒体としての光ファイバ3及び電気ケーブル4を介して送信モジュール20に接続されると共に、電気ケーブル5を介して画像表示装置2に接続された受信モジュール6とを備えて構成されている。
ホストコンピュータ1は、マザーボード(motherboard)13、AC100VからDCの+3.3V、+5V、+12V等を得る電源ユニット14、DVDドライブ15、本体11内を冷却するシステムファン16等が上記本体11に内蔵されている。更に、本体11の前面には正面パネル7が取り付けられており、この正面パネル7には、電源SW(スイッチ)17、LED(発光ダイオード)ランプ18等が設けられている。
マザーボード13は、図示しないCPU、メモリ、CPUファン19等を備えて構成されていると共に、PCIバス(Peripheral Component Interconnect bus)に接続された複数のPCIスロット(PCI slot)12を備え、その内の2つには送信モジュール20とDVI信号処理カード30が装着されている。
画像表示装置2は、例えば、表示ユニットにDVI対応のLCD2aが用いられており、更に、このLCD2aを駆動する表示制御回路、音声増幅回路、スピーカ、及び電源回路(いずれも図示せず)を備えて構成されている。
受信モジュール6は、光ファイバ3を接続するための光ファイバコネクタ3b、電気ケーブル4,5を接続するための電気コネクタ4b,5a、及び光ファイバ3からの光信号を電気信号に変換する光−電気(O/E)変換器(図示せず)を備えて構成されており、電源は図示しないACアダプタから供給される。
(送信モジュールの構成)
図2は、送信モジュールの構成を示す斜視図である。送信モジュール20は、PCIスロット12に挿入される接続端子21を備えた基板22と、基板22の一端に取り付けられたマウントブラケット23と、マウントブラケット23に取り付けられたDVI信号用のDVIコネクタ24と、光信号用の光コネクタ25及び制御信号用の電気コネクタ26と、図示しない各種電子部品、電源回路等と共に基板22に実装されている電気−光(E/O)変換回路素子(以下、「E/O回路素子」という。)27と、を備えて構成されている。
送信モジュール20は、PCIバスに含まれる電源ラインから、DCの+5V、+3.3VがPCIスロット12及び接続端子21を介して供給されている。
マウントブラケット23は、例えば、マザーボードの統一規格であるATX規格に合わせた形状を有する取付金具であり、ホストコンピュータ1の背面パネルに取り付けられる。
光コネクタ25は、E/O回路素子27によって駆動される複数の発光素子、例えば、複数の半導体レーザをコネクタ部に所定間隔に設けて構成されている。
E/O回路素子27は、DVIコネクタ24から入力された映像データにより光コネクタ25の複数の半導体レーザを駆動して光信号を生成するLSIである。
(DVI信号処理カード30の構成)
図3は、DVI信号処理カードの構成及び送信モジュールとの接続を示す斜視図である。ホストコンピュータ1には、送信モジュール20と、この送信モジュール20に隣接させたDVI信号処理カード30とが2つのPCIスロット12に挿入されている。
DVI信号処理カード30は、DVI信号出力コネクタ33を備えたグラフィックカードであり、市販品を利用することができる。従って、画像表示装置2に限らず、DVI仕様の画像表示装置をDVI信号出力コネクタ33に接続すれば、画像を表示することができる。
このDVI信号処理カード30は、PCIスロット12に挿入される接続端子34を備えた基板31と、基板31の一端に取り付けられたマウントブラケット32と、マウントブラケット32に取り付けられたDVI信号出力コネクタ33と、図示しないメモリ等と共に基板31に実装されたビデオ/DVI回路素子35とを備えて構成されている。
ビデオ/DVI回路素子35は、例えば、GPU(グラフィック・プロセッシング・ユニット)を備えたグラフィック処理用のLSIである。
DVI信号処理カード30のDVI信号出力コネクタ33と送信モジュール20のDVIコネクタ24とは、DVIメタルケーブル9aによって相互接続されたプラグ9A,9Bにより電気的に接続されている。
また、送信モジュール20の光コネクタ25には、光ファイバ3の光ファイバコネクタ3aが接続され、電気コネクタ26には電気ケーブル4の電気コネクタ4aが接続されている。
(画像表示システムの動作)
次に、画像表示システム100の動作について説明する。
まず、ユーザは、送信モジュール20及びDVI信号処理カード30を装着済みのホストコンピュータ1を用意すると共に、画像表示装置2及び受信モジュール6を用意する。
次に、図3に示すように、ユーザは、DVI信号出力コネクタ33とDVIコネクタ24をプラグ9A,9B及びDVIメタルケーブル9aにより接続する。更に、光コネクタ25に光ファイバ3の光ファイバコネクタ3aを接続すると共に電気コネクタ26に電気ケーブル4の電気コネクタ4aを接続する。
次に、光ファイバ3の他端を光ファイバコネクタ3bにより接続受信モジュール6にすると共に、電気ケーブル4の他端を電気コネクタ4bにより受信モジュール6に接続する。また、画像表示装置2と受信モジュール6を電気ケーブル5で接続する。更に、図示しないACアダプタの本体をAC100Vに接続すると共に、ACアダプタの本体から引き出されているDCコードの先端に設けられたDC出力プラグを受信モジュール6の図示しないソケットに接続する。
以上のようにして準備ができた後、ユーザは、ホストコンピュータ1及び画像表示装置2の電源をオンにする。そして、ホストコンピュータ1により、専用のソフトウェアを立ち上げてDVI信号処理カード30を動作させ、ビデオ/DVI回路素子35により表示したい画像・音声データに対するDVI信号(TMDS data0±〜TMDS data2±、クロック信号TMDS clok±)を生成し、これをDVI信号出力コネクタ33に出力させる。
DVI信号出力コネクタ33に出力されたDVI信号は、プラグ9A、DVIメタルケーブル9a、プラグ9B及びDVIコネクタ24を介して送信モジュール20に取り込まれる。送信モジュール20は、RGBのDVI信号に基づいて基板22に実装されているE/O回路素子27を動作させることにより、光コネクタ25の半導体レーザを駆動して光信号に変換し、その光信号を光ファイバコネクタ3aへ出力する。
また、電気コネクタ26には、電気信号(5V power、DDC clock、DDC data、HPD(Hot Plug Detect)等からなるディスプレイ制御信号)が出力される。ここで、5V power及びHPDは、ホストコンピュータ1と画像表示装置2との接続確認用の信号である。
E/O回路素子27から光ファイバコネクタ3aに入光した光信号は、光ファイバ3及び光ファイバコネクタ3bを介して受信モジュール6に伝送されると共に、ディスプレイ制御信号が電気コネクタ4a、電気ケーブル4及び電気コネクタ4bを介して受信モジュール6に伝送される。
受信モジュール6は、送信モジュール20からの光信号を受信モジュール6に内蔵の光−電気変換器により電気信号に変換し、電気ケーブル5へ出力する。一方、電気ケーブル4を介して受信モジュール6に伝送されたディスプレイ制御信号は、そのまま電気ケーブル5へ出力される。
画像表示装置2は、画像信号及びディスプレイ制御信号に基づいて画像処理を行うことによりLCD2aに画像を表示する共に、音声信号を増幅してスピーカから音声を出力する。
[第2の実施の形態]
(画像表示システムの構成)
図4は、本発明の第2の実施の形態に係る送信モジュールとその周辺構成を示す斜視図である。
本実施の形態は、第1の実施の形態において、送信モジュール20が標準規格であったのに対し、Lowprofile規格の本体11に対応できるように、Lowprofile規格の送信モジュール40を用いる構成にしたものであり、その他の構成は第1の実施の形態と同様である。
Lowprofile規格においては、基板の幅が標準規格の106.7mmに対して64.4mmと狭いため、図2に示した送信モジュール20のように、マウントブラケット23にDVIコネクタ24と光コネクタ25の2つを設置することはできない。
そこで、本実施の形態では、図3に示したDVI信号処理カード30を、Lowprofile規格のDVI信号処理カード50と電源供給用基板として機能するDVI信号入力カード60の2枚に分割している。
即ち、本実施の形態においては、送信モジュール20と同様の回路構成を有すると共に基板41上に電気コネクタ42を備えた送信モジュール40と、第1の実施の形態におけるDVI信号処理カード30の機能を2つに分けた構成のDVI信号処理カード50及びDVI信号入力カード60との3枚からなる構成にしている。
送信モジュール40は、上記基板41と、光コネクタ25と、基板41の側端に取り付けられたマウントブラケット43とを備えて構成され、マウントブラケット43からは電気コネクタ26が除去されている。
DVI信号処理カード50は、メモリ、各種電子部品、電源回路等、及び図3に示したビデオ/DVI回路素子35(いずれも図示せず)が実装されていると共にPCIスロット12に挿入される接続端子52を備えた基板51と、上記DVI信号出力コネクタ33が取り付けられていると共に基板51の側端に取り付けられたマウントブラケット53とを備えて構成されている。
なお、DVI信号処理カード50は、Lowprofile規格のグラフィクカードを利用することができる。
DVI信号入力カード60は、Lowprofile化のために送信モジュール40に設けることができなくなったDVIコネクタ24及び電気コネクタ26を備えるが、信号処理は行わず、PCIバスから電源を取り込むと共に、DVI信号をDVI信号処理カード50から送信モジュール40へ転送する機能を有している。
このDVI信号入力カード60は、PCIスロット12に挿入される接続端子65を備えた基板61と、上記DVIコネクタ24及び電気コネクタ26と、基板61の接続端子65に対向する端辺に設けられると共に電気コネクタ42に複数本のリード63を介して接続された電気コネクタ62と、DVIコネクタ24及び電気コネクタ26が取り付けられていると共に基板61の側端に取り付けられたマウントブラケット64とを備えて構成されている。
なお、DVI信号出力コネクタ33とDVIコネクタ24とは、プラグ9A、DVIメタルケーブル9a及びプラグ9Bを介して接続され、送信モジュール40の光コネクタ25には光ファイバ3の光ファイバコネクタ3aが接続され、DVI信号入力カード60の電気コネクタ26には電気ケーブル4の電気コネクタ4aが接続される。
(第2の実施の形態の動作)
次に、第2の実施の形態の動作について説明する。
ホストコンピュータ1において、専用のソフトウェアが立ち上がると、DVI信号処理カード50が動作し、表示したい画像・音声データに対するDVI信号が生成され、DVI信号出力コネクタ33にDVI信号が出力される。
DVI信号出力コネクタ33に出力されたDVI信号は、プラグ9A、DVIメタルケーブル9a、プラグ9B及びDVIコネクタ24を介してDVI信号入力カード60に取り込まれる。
DVI信号入力カード60は、DVIコネクタ24からのDVI信号を電気コネクタ62へ出力する。このDVI信号は、電気コネクタ62から出力され、複数本のリード63を介して送信モジュール40の電気コネクタ42から送信モジュール40に取り込まれる。
送信モジュール40は、DVI信号を基板41上に実装されているE/O回路素子27を動作させて光コネクタ25の半導体レーザを駆動し、得られた光信号を光ファイバ3へ出力する。また、電気コネクタ26には、電気信号が出力される。
光コネクタ25に出力された光信号は、光ファイバコネクタ3a及び光ファイバ3を介して図1に示した受信モジュール6に伝送されると共に、電気コネクタ4a、電気ケーブル4及び電気コネクタ4bを介してディスプレイ制御信号が受信モジュール6に伝送される。
[第3の実施の形態]
図5は、本発明の第3の実施の形態に係る送信モジュールを示す斜視図である。
本実施の形態は、第1の実施の形態において、第1の実施の形態に示したDVI信号処理カード30の機能を送信モジュール20に搭載した構成の送信モジュール90を用い、PCIカードが1枚で済むようにしたものであり、その他の構成は第1の実施の形態と同様である。
この送信モジュール90は、第1の実施の形態に示したE/O回路素子27、ビデオ/DVI回路素子35、各種電子部品及び電源回路等を基板22に実装して構成されている。
本実施の形態においては、ホストコンピュータ1内のPCIバスからPCIスロット12を介して送信モジュール90の接続端子21にビデオ・音声信号が入力される。このビデオ・音声信号は、基板22上のビデオ/DVI回路素子35によりDVI信号が生成される。
ビデオ/DVI回路素子35によるDVI信号は、E/O回路素子27による光コネクタ25の半導体レーザの駆動により光信号に変換され、光コネクタ25から出力される。また、第1の実施の形態と同様に、DVIの制御信号が電気コネクタ26を介して受信モジュール6へ伝送される。
[第4の実施の形態]
図6は、本発明の第4の実施の形態に係る画像表示システムを示す斜視図である。
本実施の形態は、DVI制御信号を送受信する電気ケーブル4内に電源供給用のラインを確保し、この電源ラインを介して、ホストコンピュータ1から送信モジュール20に供給された電源を更に受信モジュール6に供給するようにしたものであり、その他の構成は第1の実施の形態と同様である。
送信モジュール20は、ホストコンピュータ1のPCIバスから電源が供給されると共に、受信モジュール6へ電源を出力するための受信モジュール用電源回路素子29を搭載している。
本実施の形態におけるDVI信号の処理と伝送、及び電気信号の伝送は、第1の実施の形態で説明した通りであるので、ここでは説明を省略する。
[他の実施の形態]
なお、本発明は、上記各実施の形態に限定されず、その要旨を変更しない範囲内で種々な変形が可能である。例えば、各実施の形態間の構成要素の組合せは任意に行うことができる。例えば、第4の実施の形態は、第2,第3の実施の形態の送信モジュール40,90に対して適用することができる。
また、送信モジュール20,40,90の電源は、PCIバスから受けるものとしたが、PCIバス以外のバスからであってもよい。
本発明の第1の実施の形態に係る信号伝送装置を適用した画像表示システムを示す斜視図である。 送信モジュールの構成を示す斜視図である。 図1のDVI信号処理カードの構成及び送信モジュールとの接続を示す斜視図である。 本発明の第2の実施の形態に係る送信モジュールとその周辺構成を示す斜視図である。 本発明の第3の実施の形態に係る送信モジュールを示す斜視図である。 本発明の第4の実施の形態に係る画像表示システムを示す斜視図である。
符号の説明
1 ホストコンピュータ
2 画像表示装置
3 光ファイバ
3a,3b 光ファイバコネクタ
4,5 電気ケーブル
4a,4b,5a 電気コネクタ
6 受信モジュール
7 正面パネル
9A,9B プラグ
9a メタルケーブル
11 本体
12 PCIスロット
13 マザーボード
14 電源ユニット
15 DVDドライブ
16 システムファン
18 LEDランプ
19 CPUファン
20,40,90 送信モジュール
21,34,52 接続端子
22,31,41,51,61 基板
23,32,43,53 マウントブラケット
24 DVI コネクタ
25 光コネクタ
26,42,62 電気コネクタ
27 E/O回路素子(電気−光変換回路素子)
29 受信モジュール用電源回路素子
30,50 DVI信号処理カード
33 DVI信号出力コネクタ
35 ビデオ/DVI回路素子
60 DVI信号入力カード
63 リード
64 マウントブラケット
65 接続端子
100 画像表示システム

Claims (6)

  1. ホストコンピュータのバスから電源供給を受けると共に、前記ホストコンピュータから画像情報を含む電気信号が入力され、少なくとも前記画像情報を光信号として光伝送媒体へ出力する送信モジュールと、
    前記光伝送媒体を介して前記送信モジュールから送信された前記光信号を受信し、この受信信号を電気信号にして出力する受信モジュールと、
    を備えたことを特徴とする信号伝送装置。
  2. 前記受信モジュールは、電気ケーブルを介して前記送信モジュールから電源供給を受けることを特徴とする請求項1に記載の信号伝送装置。
  3. ホストコンピュータ内に設置されると共に前記ホストコンピュータのバスから電源供給を受ける電源供給用基板と、
    前記電源供給用基板から電源供給を受けると共に前記ホストコンピュータからの画像情報を含む電気信号が入力され、少なくとも前記画像情報を光信号として光伝送媒体へ出力する送信モジュールと、
    前記光伝送媒体を介して前記送信モジュールから送信された前記光信号を受信し、この受信信号を電気信号にして出力する受信モジュールと、
    を備えたことを特徴とする信号伝送装置。
  4. 前記送信モジュールは、前記ホストコンピュータ内に設置されていることを特徴とする請求項1または3に記載の信号伝送装置。
  5. 複数の発光素子を備えた光コネクタと、
    ホストコンピュータからの画像情報に基づいて前記複数の発光素子を駆動する電気−光変換回路素子と、
    前記ホストコンピュータの電源ラインを含むバスに接続されたスロットに装着されると共に、前記光コネクタ及び前記電気−光変換回路素子を搭載した基板とを備えたことを特徴とする送信モジュール。
  6. 前記基板は、前記ホストコンピュータからの画像情報をDVI(Digital Visual Interface)信号に変換して前記電気−光変換回路素子へ出力するビデオ/DVI回路素子を搭載していることを特徴とする請求項5に記載の送信モジュール。
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