KR100976665B1 - 광도파로를 이용한 ｕｓｂ 드라이버장치, ｕｓｂ 외부장치,이를 포함하는 ｕｓｂ 시스템 및 ｕｓｂ 연결장치 - Google Patents

광도파로를 이용한 ｕｓｂ 드라이버장치, ｕｓｂ 외부장치,이를 포함하는 ｕｓｂ 시스템 및 ｕｓｂ 연결장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 광도파로를 이용한 USB 드라이버장치, USB 외부장치, 이를 포함하는 USB 시스템 및 USB 연결장치에 관한 것으로, USB 단자가 구비된 외부 기기와 상호 데이터를 교환하기 위한 호스트 컴퓨터의 USB 드라이버장치에 있어서, 상기 외부 기기의 USB 단자와 접속되며, 상기 USB 단자와 상호 광신호에 의한 데이터를 교환하기 위한 광 USB 포트와 상기 광 USB 포트를 통하여 데이터를 입/출력하기 위한 USB 인터페이스부와 상기 광 USB 포트 및 USB 인터페이스부 사이에 연결되며 광신호와 전기신호를 상호 변환하기 위한 광전변환부를 포함하되, 상기 광 USB 포트 및 광전변환부는 광도파로를 통해 서로 연결되어 상호 데이터가 광신호를 통하여 전송됨으로써 USB 시스템의 데이터 전송 속도를 고속으로 할 수 있는 효과가 있다.
Figure R1020080035344
USB, 광 USB, USB 외부장치, 광연결, 광링크, 광도파로, 광 PCB, 광 인쇄회로기판

Description

광도파로를 이용한 ＵＳＢ 드라이버장치, ＵＳＢ 외부장치, 이를 포함하는 ＵＳＢ 시스템 및 ＵＳＢ 연결장치{USB DRIVER APPARATUS, USB EXTERNAL APPARATUS, USB SYSTEM HAVING THE SAME AND USB CONNECT APPARATUS USING LIGHT GUIDE}
본 발명은 광도파로를 이용한 USB 드라이버장치, USB 외부장치, 이를 포함하는 USB 시스템 및 USB 연결장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 USB 드라이버장치 및 USB 외부장치 사이의 데이터를 광도파로를 통하여 전송함으로써 고속의 데이터 전송을 할 수 있는 USB 드라이버장치, USB 외부장치, 이를 포함하는 USB 시스템 및 USB 연결장치에 관한 것이다.
일반적으로, 컴퓨터의 마이크로프로세서 유닛(Microprocessor Unit; MPU)은 수 GHz의 빠른 속도를 가지나, MPU 주위의 전기적 배선에서 데이터 전송 속도가 이에 미치지 못하여 전체 시스템의 데이터 처리속도가 느려지는 문제가 있다.
특히, 컴퓨터와 주변 기기 사이의 데이터 처리 용량이 급증하는데 비해 기존 의 전기배선으로는 전송속도를 높이는데 한계가 있어 전기배선에서 전송속도 문제가 심각해지고 있다.
이러한 문제를 해결하기 위하여, 종래의 전기배선에 의한 데이터의 전송이 아닌 광도파로를 이용하여 데이터를 광신호로 전송하는 광연결이 제안되고 있는데, 컴퓨터에서 주변기기 간 연결에 광범위하게 사용되는 USB 시스템은 신호 전송 배선이 두 개 뿐이므로, 광도파로로 대체하기 용이하다.
도 1은 종래의 전기배선에 의해 데이터를 전송하는 USB 시스템을 설명하기 위한 평면도이다.
도 1과 같이 종래의 USB 시스템은 예컨대, 호스트 컴퓨터의 마더보드(M) 상에 I/O 소자(110) 및 USB 포트(120)를 포함하는 USB 드라이버장치(100)와 USB 단자(130), USB 인터페이스 I/C 회로(140) 및 메모리 칩(150)을 포함하는 USB 외부장치(160)(예컨대, USB 메모리)로 이루어진다.
USB 드라이버장치(100)의 I/O 소자(110) 및 USB 포트(120)간은 송신과 수신이 분리된 두 개의 신호전송 전기배선(170)으로 연결되어 있다. 일반적으로 I/O 소자(110)에는 USB 드라이버 기능을 갖는 회로(180)가 포함되며, I/O 소자(110)는 예컨대, 브릿지 칩셋(Bridge chip-set)에 포함되거나 주위에 집적된다.
USB 외부 장치(160)는 전기배선(170)의 끝이 USB 단자(130)에 노출되어 있으며, USB 단자(130)는 USB 포트(120)에 삽입되어 전기적으로 연결된다.
한편, 도 2는 종래의 광연결이 적용된 USB 시스템을 설명하기 위한 평면도로써, 도 2에서와 같은 USB 시스템에 광연결을 적용한 종래의 특허로는 한국등록특허 제364251호(발명의 명칭: 유니버셜 시리얼 버스 커넥팅장치) 및 한국등록특허 제405023호(발명의 명칭: 유니버셜 직렬 버스용 광통신 인터페이스 모듈) 등이 있다.
한국등록특허 제364251호에서는 예컨대, 호스트 컴퓨터의 USB 드라이버장치(200)와 USB 외부장치(280) 예컨대, USB 메모리 등의 사이를 광송수신 모듈과 광섬유와 같은 광도파로를 이용하여 연결하는 기술에 대해 설명하고 있는데, 전기신호를 광신호로 변환시키거나 광신호를 전기신호로 변환을 시키는 광전변환부(210 및 210')를 포함하는 서로 다른 두 개의 광송수신 모듈(220 및 220') 사이에 데이터를 송신 및 수신하는 두 개의 광섬유(230)로 연결되어 있고, 이들 광송수신 모듈(220 및 220')과 광섬유(230)는 상기 컴퓨터의 USB 포트(240)와 상기 주변기기의 USB 단자(250) 사이에 설치된다.
이 장치에서의 USB 드라이버장치(200) 및 USB 외부장치(280)는 종래 기술인 도 1에서와 같은 전기적 배선에 의한 전송방식이 사용되기 때문에, 컴퓨터의 마더보드(M)에 연결되는 USB 포트(240)에서는 기존의 전기적 접속의 포트가 그대로 사용된다.
컴퓨터 마더보드(M)의 USB 포트(105)에 장착되는 제1 광송수신 모듈(220)의 USB 단자(260)는 전기적 배선(270)이 노출되어 있다. 상기 주변기기 즉, USB 외부장치(280)가 장착되는 제2 광송수신 모듈(220')의 USB 포트(290)와 이 USB 포트(290)에 USB 외부장치(280)의 USB 단자(250)에도 각각 전기배선(270')으로 연결된다.
또한, 한국등록특허 제405023호는 광송신 모듈 내에 광결합기와 광분배기를 사용해서, 두 모듈 사이에 한 개의 광섬유만으로 양방향 광전송을 달성한 구조이다. 이 장치 역시, 컴퓨터 마더보드에 연결되는 USB 포트에서는 기존의 전기적 접속의 포트가 그대로 사용된다.
이와 같이 기존의 전기적 접속의 USB 포트와 USB 단자를 그대로 사용하면, 컴퓨터 보드에서 브릿지 칩셋과 USB 포트 사이가 전기배선으로 남게 되어 전기배선에서 오는 속도한계와 높은 소비전력 문제가 여전히 남게 된다.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로써, 본 발명의 목적은 USB 드라이버장치에 포함된 USB 포트 및 제1 USB 인터페이스부와 USB 외부장치에 포함된 USB 단자 및 제2 USB 인터페이스부 사이의 데이터 전송을 광도파로를 이용한 광신호를 통하여 전송하고, USB 드라이버장치 및 USB 외부장치 사이의 데이터를 광도파로를 이용한 광신호를 통해 전송함으로써 고속으로 데이터를 전송할 수 있는 광도파로를 이용한 USB 드라이버장치, USB 외부장치 및 이를 포함한 USB 시스템을 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 서로 다른 두 개의 USB 드라이버장치를 광도파로를 통하여 연결함으로써 광신호에 의한 고속의 데이터 전송을 할 수 있는 광도파로를 이용한 USB 연결장치를 제공하는데 있다.
전술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 제1 측면은, USB 단자가 구비된 외부 기기와 상호 데이터를 교환하기 위한 호스트 컴퓨터의 USB 드라이버장치에 있어서, 상기 외부 기기의 USB 단자와 접속되며, 상기 USB 단자와 상호 광신호에 의 한 데이터를 교환하기 위한 광 USB 포트; 상기 광 USB 포트를 통하여 데이터를 입/출력하기 위한 USB 인터페이스부; 및 상기 광 USB 포트 및 USB 인터페이스부 사이에 연결되며 광신호와 전기신호를 상호 변환하기 위한 광전변환부를 포함하되, 상기 광 USB 포트 및 광전변환부는 광도파로를 통해 서로 연결되어 상호 데이터가 광신호를 통하여 전송되는 것을 특징으로 하는 USB 드라이버장치를 제공하는 것이다.
여기서, 상기 광도파로는 광섬유 또는 폴리머 광도파로 필름으로 이루어지는 것이 바람직하다.
바람직하게는, 상기 광도파로는 인쇄회로기판에 내장되거나 인쇄회로기판 상에 적층될 수 있다.
본 발명의 제2 측면은, USB 포트가 구비된 단말기의 USB 드라이버장치와 상호 데이터를 교환하기 위한 USB 외부장치에 있어서, 상기 단말기의 USB 포트와 접속되며, 상기 USB 포트와 상호 광신호에 의한 데이터를 교환하기 위한 광 USB 단자; 상기 광 USB 단자를 통하여 데이터를 입/출력하기 위한 USB 인터페이스부; 및상기 광 USB 단자 및 USB 인터페이스부 사이에 연결되며 광신호와 전기신호를 상호 변환하기 위한 광전변환부를 포함하되, 상기 광 USB 단자 및 광전변환부는 광도파로를 통해 서로 연결되어 상호 데이터가 광신호를 통하여 전송되는 것을 특징으로 하는 USB 외부장치를 제공하는 것이다.
여기서, 상기 광도파로는 광섬유 또는 폴리머 광도파로 필름으로 이루어지는 것이 바람직하다.
바람직하게는, 상기 광도파로는 인쇄회로기판에 내장되거나 인쇄회로기판 상 에 적층될 수 있다.
바람직하게는, 상기 USB 외부장치는 USB 메모리일 수 있다.
본 발명의 제3 측면은, 광 USB 포트가 구비된 호스트 컴퓨터의 USB 드라이버장치 및, 상기 광 USB 포트와 접속되는 광 USB 단자를 통하여 상기 호스트 컴퓨터와 상호 데이터를 교환하는 USB 외부장치로 이루어진 USB 시스템에 있어서, 상기 USB 드라이버장치는, 상기 광 USB 포트를 통하여 데이터를 입/출력하기 위한 제1 USB 인터페이스부 및 상기 광 USB 포트와 제1 USB 인터페이스부 사이에 연결되어 광신호 및 전기신호를 상호 변환하기 위한 제1 광전변환부를 포함하되, 상기 광 USB 포트 및 제1 광전변환부는 광도파로를 통해 서로 연결되어 상호 데이터가 광신호를 통하여 전송되고, 상기 USB 외부장치는, 상기 광 USB 단자를 통하여 데이터를 입/출력하기 위한 제2 USB 인터페이스부 및 상기 광 USB 단자와 제2 USB 인터페이스부 사이에 연결되어 광신호 및 전기신호를 상호 변환하기 위한 제2 광전변환부를 포함하되, 상기 광 USB 단자 및 제2 광전변환부는 광도파로를 통해 서로 연결되어 상호 데이터가 광신호를 통하여 전송되며, 상기 USB 드라이버장치 및 USB 외부장치는 상기 광 USB 포트 및 광 USB 단자의 접속을 통하여 상호 데이터를 교환하되, 상기 USB 드라이버장치 및 USB 외부장치 내부에 광도파로가 각각 구비되어 상호 광신호에 의한 데이터를 교환하는 것을 특징으로 하는 USB 시스템을 제공하는 것이다.
여기서, 상기 광도파로는 광섬유 또는 폴리머 광도파로 필름으로 이루어질 수 있다.
바람직하게는, 상기 광도파로는 인쇄회로기판에 내장되거나 인쇄회로기판 상 에 적층될 수 있다.
바람직하게는, 상기 광 USB 포트 및 광 USB 단자는 상기 광도파로의 상호 광정렬을 위하여 각각의 광도파로에 대응되는 가이드핀 및 가이드홀이 구비되어, 상기 가이드핀 및 가이드홀의 결합을 통하여 상기 광도파로가 상호 광접속될 수 있다.
바람직하게는, 상기 가이드핀 및 가이드홀은 전도성을 갖는 물질로 형성되며, 상기 가이드핀 및 가이드홀의 결합을 통하여 상기 USB 드라이버장치 및 USB 외부장치 각각에 전력이 공급될 수 있다.
본 발명의 제4 측면은, 광 USB 포트가 구비된 서로 다른 적어도 두 개의 USB 드라이버장치를 서로 연결하기 위한 USB 연결장치에 있어서, 상기 광 USB 포트와 각각 결합되며 내부에 광도파로가 구비된 적어도 두 개의 광 USB 단자; 및 상기 광 USB 단자를 서로 연결하기 위한 광도파로 케이블을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 USB 연결장치를 제공하는 것이다.
여기서, 상기 광 USB 포트 및 광 USB 단자는 상기 광도파로의 상호 광정렬을 위하여 각각의 광도파로에 대응되는 가이드핀 및 가이드홀이 구비되어, 상기 가이드핀 및 가이드홀의 결합을 통하여 상기 광도파로가 상호 광접속되는 것이 바람직하다.
바람직하게는, 상기 가이드핀 및 가이드홀은 전도성을 갖는 물질로 형성되며, 상기 가이드핀 및 가이드홀의 결합을 통하여 상기 USB 드라이버장치 및 USB 외부장치 각각에 전력이 공급될 수 있다.
바람직하게는, 상기 광도파로는 광섬유 또는 폴리머 광도파로 필름으로 이루어질 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명의 광도파로를 이용한 USB 드라이버장치, USB 외부장치, 이를 포함하는 USB 시스템 및 USB 연결장치에 따르면, USB 드라이버장치에 포함된 USB 포트 및 제1 USB 인터페이스부와 USB 외부장치에 포함된 USB 단자 및 제2 USB 인터페이스부 사이의 데이터 전송을 광도파로를 이용한 광신호를 통하여 전송하고, USB 드라이버장치 및 USB 외부장치 사이의 데이터를 광도파로를 이용한 광신호를 통해 전송함으로써 고속으로 데이터를 전송할 수 있는 이점이 있다.
또한, 본 발명에 따르면 서로 다른 두 개의 USB 드라이버장치를 광도파로를 통하여 연결함으로써 광신호에 의한 고속의 데이터 전송을 할 수 있는 이점이 있다.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다. 그러나, 다음에 예시하는 본 발명의 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 다음에 상술하는 실시예에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 실시예는 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위하여 제공되어지는 것이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 USB 드라이버장치 및 USB 외부장치를 포함하는 USB 시스템을 설명하기 위한 평면도로서, USB 외부장치에 대한 일 예로써 USB 메모리를 적용하여 설명하였지만 이에 국한되지는 않는다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 적용된 광 USB 포트 및 광 USB 단자에 형성된 가이드핀 및 가이드홀을 설명하기 위한 사시도이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 USB 드라이버장치 및 USB 외부장치를 포함하는 USB 시스템은, 크게 USB 드라이버장치(300) 및 USB 외부장치(350)를 포함하여 이루어진다.
도 3에서와 같이, USB 드라이버장치(300)는 호스트 컴퓨터 예컨대, 컴퓨터 기기 등의 마더보드(M) 상에 형성된 I/O 소자(310), 제1 USB 인터페이스부(320), 제1 광전변환부(330) 및 광 USB 포트(340)를 포함하여 이루어진다. 이때, 호스트 컴퓨터는 상기 컴퓨터 기기에 국한되지는 않으며, 컴퓨터 기기 이외에도 멀티미디어 기기 또는 컴퓨터 주변기기 등 본 발명의 일 실시예에 따른 USB 드라이버장치(300)가 적용될 수 있는 모든 기기가 포함될 수 있다.
I/O 소자(310)는 광 USB 포트(340)를 통하여 데이터를 입/출력하기 위한 제1 USB 인터페이스부(320)를 포함하여 형성되며, 예컨대, USB 드라이버 기능을 가지는 브릿지 칩셋 또는 마이크로프로세서 등에 포함되어 형성되는 것도 가능하다.
제1 USB 인터페이스부(320)는 USB 드라이버 기능을 갖는 회로로써, 광 USB 포트(340)를 통해 후술하는 USB 외부장치(350)로부터 데이터를 입력받거나 USB 외부장치(350)로 데이터를 출력하기 위한 기능을 수행하게 된다.
제1 광전변환부(330)는 광 USB 포트(340) 및 제1 USB 인터페이스부(320) 사이에 연결되어 광신호와 전기신호를 상호 변환하는 기능을 수행한다. 즉, 광 USB 포트(340)로부터 전송되는 데이터가 광신호에서 전기신호로 변환되도록 하여 제1 USB 인터페이스부(320)로 입력되도록 하며, 다시, 제1 USB 인터페이스부(320)로부터 출력되는 데이터가 전기신호에서 광신호로 변환되도록 하여 광 USB 포트(340)로 전송되도록 한다.
이러한 제1 광전변환부(330)는 예컨대, 광송수신 광소자(335) 및 광송수신 회로(336)를 포함하게 되는데, 광송수신 광소자(335)는 포토 디텍터 즉, 광송신 레이저 다이오드 또는 광수신 포토 다이오드 등이 구비되어 광신호 및 전기신호가 상호 변환되도록 하며, 광송수신 회로(336)는 상기 레이저 다이오드를 동작시키기 위한 광송신 IC 또는 상기 포토 다이오드를 동작시키기 위한 광수신 IC 등이 사용되어 광송수신 광소자(335)의 광-전변환을 제어하게 된다.
광 USB 포트(340)는 내부에 광도파로(L)가 구비되어 데이터가 광신호에 의해 전송될 수 있으며, 광도파로(L)의 말단부가 호스트 컴퓨터의 외부로 노출되도록 형성됨에 따라, USB 외부장치(350)와 광접속되어 즉, USB 외부장치(350)의 광 USB 단자(360)와 결합되어 상호 광신호에 의한 데이터를 교환할 수 있는 구조로써 예컨대, 광섬유 케이블 등에 사용되는 구조로써, 조립식으로 탈/장착이 가능한 광 커넥터의 형태를 갖게 된다.
또한, 도 4에서와 같이 광 USB 포트(340)는 각각의 광도파로(L)에 대응되도록 가이드핀(410)이 형성되어 USB 외부장치(350)의 광 USB 단자(360)에 형성된 가 이드홀(420)과 상호 결합되도록 하여, 광 USB 포트(340) 및 광 USB 단자(360) 각각에 형성된 광도파로(L)가 서로 정렬되도록 할 수 있다. 이때, 광 USB 포트(340)에는 가이드핀(410)이 아닌 가이드홀(420)이 형성될 수도 있으며, 이러한 경우, 광 USB 단자(360)에는 가이드핀(410)이 형성되어 상호 결합되는 것이 가능하다.
이때, 광 USB 포트(340)는 제1 광전변환부(330)와 광도파로(L)를 통해 서로 연결되는데, 이러한 연결구조를 통하여 광신호에 의한 데이터를 상호 전송할 수 있게 된다.
여기서, 광도파로(L)는 예컨대, 광섬유 또는 폴리머 광도파로 필름을 이용하여 형성될 수 있는데, 이러한 광도파로(L)는 예컨대, 마더보드(M)의 인쇄회로기판(Printed Circuit board; PCB) 상에 적층되는 구조가 사용될 수 있다. 즉, 광섬유 또는 폴리머 광도파로 필름이 PCB의 내부에 내장되거나 필름의 형태로써 PCB의 표면에 부착되는 구조로 형성될 수 있다. 이때, 기판은 PCB 이외에도 폴리머 기판 또는 반도체 기판 등이 사용될 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 USB 외부장치(350) 예컨대, USB 메모리는 광 USB 단자(360), 제2 광전변환부(370), 제2 USB 인터페이스부(380) 및 메모리 칩(390)을 포함하여 이루어진다.
광 USB 단자(360)는 내부에 광도파로(L)가 구비되어 데이터가 광신호에 의해 전송될 수 있으며, 광도파로(L)의 말단부가 외부로 노출되도록 함에 따라, 전술한 호스트 컴퓨터의 USB 드라이버장치(300)와 광접속되어 즉, USB 드라이버장치(300)의 광 USB 포트(340)와 결합되어 상호 광신호에 의한 데이터를 교환할 수 있는 구 조로써 예컨대, 광섬유 케이블 등에 사용되는, 조립식으로 탈/장착이 가능한 광 커넥터 형태를 갖게된다.
또한, 도 4에서와 같이 광 USB 단자는 각각의 광도파로에 대응되도록 가이드홀(420)이 형성되어 USB 드라이버장치(300)의 광 USB 포트(340)에 형성된 가이드핀(410)과 상호 결합되도록 하여, 광 USB 단자(360) 및 광 USB 포트(340) 각각에 형성된 광도파로(L)가 서로 정렬될 수 있도록 한다. 이때, 광 USB 단자(360)에는 가이드홀(420)이 아닌 가이드핀(410)이 형성될 수도 있으며, 이러한 경우, 광 USB 포트(340)에는 가이드홀(420)이 형성되어 상호 결합되는 것이 가능하다.
제2 광전변환부(370)는 광 USB 단자(360) 및 제2 USB 인터페이스부(380) 사이에 연결되어 광신호와 전기신호를 상호 변환하는 기능을 수행한다. 즉, 광 USB 단자(360)로부터 전송되는 데이터가 광신호에서 전기신호로 변환되도록 하여 제2 USB 인터페이스부(380)로 입력되게 하며, 다시, 제2 USB 인터페이스부(380)로부터 출력되는 데이터가 전기신호에서 광신호로 변환되도록 하여 광 USB 단자(360)로 전송되도록 한다.
이러한 제2 광전변환부(370)는 예컨대, 광송수신 광소자(375) 및 광송수신 회로(376)를 포함하게 되는데, 광송수신 광소자(375)는 포토 디텍터 즉, 광송신 레이저 다이오드 또는 광수신 포토 다이오드 등이 구비되어 광신호 및 전기신호가 상호 변환되도록 하며, 광송수신 회로(376)는 상기 레이저 다이오드를 동작시키기 위한 광송신 IC 또는 상기 포토 다이오드를 동작시키기 위한 광수신 IC 등이 사용되어 광송수신 광소자(375)의 광-전변환을 제어하게 된다.
이때, 제2 광전변환부(370) 및 광 USB 단자(360)는 광도파로(L)를 통해 서로 연결되는데, 이러한 연결을 통하여 광신호에 의한 데이터를 상호 전송할 수 있게 된다.
제2 USB 인터페이스부(380)는 광 USB 단자(360)를 통해 USB 드라이버장치(300)로부터 데이터를 입력받거나 USB 드라이버장치(300)로 데이터를 출력하기 위한 기능을 수행한다.
마지막으로, 메모리 칩(390)은 데이터를 저장하는 기능을 수행하게 되는데, 호스트 컴퓨터의 USB 드라이버장치(300)로부터 전송된 데이터가 저장되거나, 호스트 컴퓨터로 전송하기 위한 데이터를 저장하게 된다.
한편, 광도파로(L)는 예컨대, 광섬유 또는 폴리머 광도파로 필름을 이용하여 형성할 수 있는데, 이러한 광도파로(L)는 예컨대, USB 외부장치(350) 내부에 형성된 PCB 상에 적층시킨 구조를 사용할 수 있다. 즉, 광섬유 또는 폴리머 광도파로 필름을 PCB의 내부에 내장하거나 필름의 형태로써 PCB의 표면에 부착하는 구조로 형성할 수 있다. 이때, 기판은 PCB 이외에도 폴리머 기판 또는 반도체 기판 등이 사용될 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 USB 드라이버장치 및 USB 외부장치를 포함하는 USB 시스템은 호스트 컴퓨터 예컨대, 컴퓨터 기기 등의 USB 드라이버장치 내부에서 광 USB 외부장치까지 데이터를 광도파로를 통해 전송함으로써 배선에서의 전송속도를 약 5Gb/s 이상의 고속으로 할 수 있으며, 신호 전송에 요구되는 소비전력을 낮출 수 있는 장점이 있다.
또한, 호스트 컴퓨터의 마더보드 상에 광도파로가 적층된 광 PCB를 사용하기 때문에 집적도가 높고 안정성이 높은 보드 구조를 확보할 수 있으며, 광 USB 포트 및 광 USB 외부장치 사이의 광접속에 가이드핀 및 가이드홀을 통한 광 커넥터 구조를 사용함으로써 정밀한 광정렬이 가능하고 조립식으로 착탈이 용이한 구조를 확보할 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시에 따른 USB 드라이버장치 및 USB 외부장치를 포함하는 USB 시스템에서는 USB 드라이버장치(300) 및 USB 외부장치(350) 각각을 동작시키는데 필요한 전력을 기존의 전기배선을 이용한 USB 시스템에서와 같이 두 개의 전력선을 통하여 공급시킬 수 있는데, 이러한 전력선의 구성은 기존의 전력선과 동일하므로, 본 발명의 일 실시예에서는 전력선에 대한 상세한 설명은 생략하도록 한다.
또한, USB 드라이버장치(300)와 USB 외부장치(350) 사이의 두 개의 전력선 연결은 탈/장착 가능한 별도의 전기배선 커넥터로 접속시키거나, 보다 바람직하게는 전술한 도 4에서와 같은 광정렬용의 두 개의 가이드 핀 (410) 및 가이드 홀(420)을 금속 등의 전도성을 갖는 물질로 만들어 가이드 핀(410) 및 가이드홀(420)의 상호 결합을 통하여 전력을 공급할 수도 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 USB 연결장치를 설명하기 위한 평면도이다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 USB 연결장치(500)는 USB 드라이버장치(510)가 포함된 서로 다른 적어도 두 개의 호스트 컴퓨터 예컨대, 컴퓨터 기기 등을 상호 연결하기 위한 장치로써, 적어도 두 개의 광 USB 단자(520)와 광도파로 케이블(530)을 포함하여 이루어진다. 이때, 호스트 컴퓨터는 상기 컴퓨터 기기에 국한되지는 않으며, 컴퓨터 기기 이외에도 멀티미디어 기기 또는 컴퓨터 주변기기 등 다양한 형태의 기기가 포함될 수 있다.
광 USB 단자(520)는 내부에 광도파로(L)가 구비되어 데이터가 광신호에 의해 전송될 수 있도록 하며, 광도파로(L)의 말단부가 외부로 노출되도록 함에 따라, 호스트 컴퓨터의 USB 드라이버장치(510) 각각에 접속되어 즉, USB 드라이버장치(510) 각각의 광 USB 포트(540)에 결합되어 USB 드라이버장치(510) 상호간에 광신호에 의한 데이터가 교환될 수 있도록 하는데, 그 구조로는 예컨대, 광섬유 케이블 등에 사용되는, 조립식으로 탈/장착이 가능한 광 커넥터의 형태를 갖는다.
또한, 도 4에서와 같이 광 USB 단자(520)는 각각의 광도파로(L)에 대응되도록 가이드홀(420)이 형성되어 USB 드라이버장치(510)의 광 USB 포트(540)에 형성된 가이드핀(410)과 결합되도록 하여 광 USB 단자(520) 및 광 USB 포트(540) 각각에 형성된 광도파로(L)가 서로 정렬되도록 할 수 있다. 이때, 광 USB 단자(520)에는 가이드홀(420)이 아닌 가이드핀(410)이 형성될 수도 있으며, 이러한 경우, 광 USB 포트(540)에는 가이드홀(420)이 형성되어 상호 결합되는 것이 가능하다.
광도파로 케이블(530)은 적어도 두 개의 광 USB 단자를 서로 연결하기 위한 광도파로(L)를 포함하여 형성되는데, 이러한 광도파로 케이블(530)을 통하여 서로다른 적어도 두 개의 호스트 컴퓨터는 상호 광신호에 의한 데이터를 전송할 수 있 게 된다.
전술한 본 발명에 따른 광도파로를 이용한 USB 드라이버장치, USB 외부장치, 이를 포함하는 USB 시스템 및 USB 연결장치에 대한 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명에 속한다.
도 1은 종래의 전기배선에 의해 데이터를 전송하는 USB 시스템을 설명하기 위한 평면도이다.
도 2는 종래의 광연결이 적용된 USB 시스템을 설명하기 위한 평면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 USB 드라이버장치 및 USB 외부장치를 포함하는 USB 시스템을 설명하기 위한 평면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 적용된 광 USB 포트 및 광 USB 단자에 형성된 가이드핀 및 가이드홀을 설명하기 위한 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 USB 연결장치를 설명하기 위한 평면도이다.

Claims (16)

  1. 광 USB 단자를 구비한 외부 기기와 광 신호를 교환하기 위한 호스트 컴퓨터의 광 USB 드라이버 장치에 있어서,
    소자의 입출력 데이터를 인터페이스하는 USB 인터페이스부;
    상기 USB 인터페이스부로부터 수신된 전기 신호를 광 신호로 변환하고, 외부로부터 수신되는 광 신호를 전기 신호로 변환하여 상기 USB 인터페이스부로 전송하는 광전 변환부;
    외부 기기의 광 USB 단자와 결합되는 광 USB 포트; 및
    인쇄회로기판에 내장되거나 인쇄회로기판에 적층되는 방식으로 형성되어, 상기 광전 변환부와 상기 광 USB 포트의 사이에서 광 신호를 전송하는 광 도파로를 포함하여,
    호스트 컴퓨터의 광 USB 드라이버 장치 내에서 데이터를 광 신호로 전송하도록 구성된 것을 특징으로 하는 호스트 컴퓨터의 광 USB 드라이버 장치.
  2. 제1 항에 있어서, 상기 광 도파로는
    광섬유 또는 폴리머 광도파로 필름으로 이루어진 것을 특징으로 하는 호스트 컴퓨터의 광 USB 드라이버 장치.
  3. 삭제
  4. 광 USB 포트를 구비한 호스트 컴퓨터와 광 신호를 교환하기 위한 광 USB 외부 장치에 있어서,
    메모리의 입출력 데이터를 인터페이스하는 USB 인터페이스부;
    상기 USB 인터페이스부로부터 수신된 전기 신호를 광 신호로 변환하고, 외부로부터 수신되는 광 신호를 전기 신호로 변환하여 상기 USB 인터페이스부로 전송하는 광전 변환부;
    호스트 컴퓨터의 광 USB 포트와 결합하는 광 USB 단자; 및
    인쇄회로기판에 내장되거나 인쇄회로기판에 적층되는 방식으로 형성되어, 상기 광전 변환부와 상기 광 USB 단자의 사이에서 광 신호를 전송하는 광 도파로를 포함하여,
    광 USB 외부 장치 내에서 데이터를 광 신호로 전송하도록 구성된 것을 특징으로 하는 광 USB 외부 장치.
  5. 제4 항에 있어서, 상기 광 도파로는
    광섬유 또는 폴리머 광도파로 필름으로 이루어진 것을 특징으로 하는 광 USB 외부 장치.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 제1항에 있어서, 상기 광 USB 포트는
    외부 기기의 광 USB 단자와 결합될 때 상기 광 도파로를 정렬하는 가이드 핀 또는 가이드 홀을 포함하는 것을 특징으로 하는 호스트 컴퓨터의 광 USB 드라이버 장치.
  12. 제11항에 있어서, 상기 가이드 핀 또는 상기 가이드 홀은
    전도성 물질로 형성되어, 광 USB 외부 장치로 전력을 전송하는 것을 특징으로 하는 호스트 컴퓨터의 광 USB 드라이버 장치.
  13. 삭제
  14. 제4항에 있어서, 상기 광 USB 단자는
    호스트 컴퓨터의 광 USB 포트와 결합될 때 상기 광 도파로를 정렬하는 가이드 핀 또는 가이드 홀을 포함하는 것을 특징으로 하는 광 USB 외부 장치.
  15. 제14항에 있어서, 상기 가이드 핀 또는 상기 가이드 홀은
    전도성 물질로 형성되어, 호스트 컴퓨터로부터 전력을 수신하는 것을 특징으로 하는 광 USB 외부 장치.
  16. 삭제
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KR20000062142A (ko) * 1999-03-10 2000-10-25 윤종용 광전송을 위한 송수신기를 내장한 커넥터 및 케이블
KR20010096855A (ko) * 2000-04-15 2001-11-08 신현국 유니버셜 시리얼 버스 커넥팅장치

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