TWM544147U - 雙顯示畫面同步輸出之擴充基座 - Google Patents

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TWM544147U
TWM544147U TW105218991U TW105218991U TWM544147U TW M544147 U TWM544147 U TW M544147U TW 105218991 U TW105218991 U TW 105218991U TW 105218991 U TW105218991 U TW 105218991U TW M544147 U TWM544147 U TW M544147U
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Tung-Hua Kuo
Chia-Hung Wang
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Wieson Technologies Co Ltd
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    • H01R27/02—Coupling parts adapted for co-operation with two or more dissimilar counterparts for simultaneous co-operation with two or more dissimilar counterparts
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Description

雙顯示畫面同步輸出之擴充基座
本創作係提供一種雙顯示畫面同步輸出之擴充基座，尤指座體內部為安裝有電氣模組，並由電路板上之控制系統提供四個通道訊號及USB電力輸送，可將類比與數位訊號同步延伸畫面給二台顯示裝置，且USB訊號擴充分給多台外部設備進行充電和資料傳輸。
按，現今電子科技以日新月異的速度成長，使得電腦型態為由桌上型電腦發展成體積較小與攜帶方便的筆記型電腦，並普遍存在社會上各個角落，並朝向運算能力強、速度快，以及螢幕影像畫面更加細膩和省電等方向邁進，而不論是家庭、個人工作室，或者是公司、企業體，皆會使用電腦、筆記型電腦等電子裝置進行連接網際網路、多媒體影音、視聽娛樂及文書處理等功能，並隨著電腦相關設備開放架構之下和軟硬體的標準化，加上功能不斷的擴充與升級，廠商亦開發出可適用於各專業領域的工業電腦，以因應執行各項高效能的運作與要求。
再者，電腦、筆記型電腦、工業電腦之伺服器內部，除了以主機板之中央處理器與記憶體作為資訊處理中樞外，各種的周邊設備(如螢幕、喇叭、數據機、印表機、外接硬碟等)，也是電腦、筆記型電腦等電子裝置的畫面顯示、資料傳輸及指令控制的重點，並利用主機板上之 插槽來加裝各種型式的介面卡，使周邊設備能夠透過介面卡和電子裝置間進行傳輸資料及作為擴充用途使用，但因時下的電子裝置都要求體積小、質量輕且便於攜帶，在一些機構零組件的尺寸條件限制下，使得電子裝置的體積仍有一定的限度，因此常需配備外接擴充基座(Docking Station)連接各種的螢幕、電腦周邊、環繞音響喇叭、光纖網路或其他的周邊設備，以便於擴充及因應管理與控制的需求。
當電子裝置欲透過擴充基座與其他周邊設備連接時，即需要所謂的周邊設備介面，而一般市面上的周邊設備介面最為普遍且廣為大眾所使用，仍以通用序列匯流排(USB)作為主流，並利用USB支援熱插拔之功能隨插即用，且使用上更為簡便，由於現今USB3.0連接器已充分運用在各式外接的周邊設備上，並於面對其他高速介面的挑戰，便有廠商推出USB3.1 Type-C介面規格，主要在尺寸上比現有連接器更小、支援更高的電源充電及供電能力，且傳輸速度可高達10Gbps，使用上支援正反面可插，更可擴大適用於如智慧型手機、平板電腦等輕薄型之電子裝置上，因此格外受到市場上的期待。
惟該擴充基座上所擴充延伸的連接器通常只有USB、網路連接器(RJ45)、高解析度多媒體介面(HDMI)或視訊圖像陣列(VGA)擇一，並於筆記型電腦上雖然大多具備有VGA與HDMI二種介面規格，但並不提供同時外接二台螢幕或投影機的功能，僅能選擇其中一種介面規格連接，如果除了要外接一台螢幕或投影機外，還要再外接另一台螢幕或投影機，便需要額外購買一個USB外接顯示卡的裝置，並造成攜帶上相當不便且成本高昂，而電腦或筆記型電腦等使用時，亦無 法同時供應電源給其他筆記型電腦、智慧型手機、平板電腦等電子裝置，並不具備雙向充電和資料傳輸，也不支援智慧型手機或平板電腦等進行延伸畫面顯示之功能，整體擴充使用功能便會受到侷限，即為從事於此行業者所亟欲研究改善之關鍵所在。
故，新型創作人有鑑於上述習用之問題與缺失，乃搜集相關資料經由多方的評估及考量，並利用從事於此行業之多年研發經驗不斷的試作與修改，始設計出此種可將電子裝置顯示畫面同步延伸給二台顯示裝置並具備對外部設備雙向充電和資料傳輸功能之雙顯示畫面同步輸出之擴充基座新型誕生。
本創作之主要目的乃在於座體內部為安裝有電氣模組所具之電路板，並於電路板上之控制系統透過其電路與接點組電性連接有與電子裝置(如電腦、筆記型電腦或智慧型手機等)連接之USB-C介面規格傳輸線，而控制系統包括有主控單元，以及影像訊號處理與USB訊號處理單元分別電性連接有影像輸出介面及連接器模組，當主控單元執行USB Type-C來源模式控制，並提供電路四個通道(如Tx0、Rx0、Tx1、Rx1)之訊號及USB電力輸送時，使視訊標準介面訊號(PD)可通過電路二個通道(Tx0、Rx0)傳輸至影像訊號處理單元轉換成類比訊號(如VGA)與數位訊號(如HDMI或DVI)而同步延伸顯示畫面給二台顯示裝置(如螢幕、投影機等)，且USB訊號(如USB3.0 Signal、USB3.1 Signal)通過另外二個通道(Tx1、Rx1)傳輸至USB訊號處理單元作擴充分配 給連接器模組，以提供給多台外部設備(如筆記型電腦、平板電腦、智慧型手機等)進行雙向充電和資料傳輸之功能，且電氣模組集成到單一電路板上亦可簡化電路設計及模組化，以減少佔用的體積，使擴充基座使用更為方便且易於攜帶，也可滿足充電和顯示的需求。
本創作之次要目的乃在於電氣模組之影像輸出介面為設有用以將該類比與數位訊號同步輸出至二台連接的顯示裝置進行畫面顯示之類比訊號輸出埠及數位訊號輸出埠，並由USB訊號處理單元電性連接有用以將該USB訊號分別輸出至多台連接的外部設備進行雙向充電和資料傳輸之連接器模組，且連接器模組包括有USB Type-C連接器及USB連接器，便可藉由USB Type-C連接器透過電路電性連接於傳輸線，具備支援USB電力輸送傳輸規格而容許傳輸線提供功率(如60W)和資料傳輸之功能，更具實用性與適用性之效果。
本創作之另一目的乃在於電氣模組之控制系統為由USB訊號處理單元電性連接有網路訊號轉換單元，並由網路訊號轉換單元電性連接有連接器模組用以與另一台連接的外部設備(如寬頻數據機)連接之網路連接器(如RJ45連接器)，便可藉由網路訊號轉換單元將該USB訊號轉換成網路訊號(如LAN Signal)傳輸至網路連接器，以提供另一台外部設備進行資料傳輸之功能。
1‧‧‧座體
10‧‧‧容置空間
11‧‧‧底座
12‧‧‧上蓋
13‧‧‧前蓋體
14‧‧‧後蓋體
15‧‧‧穿槽
16‧‧‧槽孔
2‧‧‧電氣模組
21‧‧‧電路板
211‧‧‧接點組
212‧‧‧電路
2121‧‧‧第一通道
2122‧‧‧第二通道
2123‧‧‧第三通道
2124‧‧‧第四通道
22‧‧‧控制系統
221‧‧‧主控單元
222‧‧‧影像訊號處理單元
223‧‧‧USB訊號處理單元
224‧‧‧網路訊號轉換單元
23‧‧‧傳輸線
231‧‧‧導線組
232‧‧‧USB Type-C接頭
24‧‧‧影像輸出介面
241‧‧‧類比訊號輸出埠
242‧‧‧數位訊號輸出埠
25‧‧‧連接器模組
251‧‧‧USB Type-C連接器
252‧‧‧USB連接器
253‧‧‧網路連接器
3‧‧‧電子裝置
4‧‧‧顯示裝置
41‧‧‧影像傳輸線
411‧‧‧連接埠
5‧‧‧外部設備
51‧‧‧USB傳輸線
511‧‧‧USB接頭
52‧‧‧網路傳輸線
521‧‧‧RJ45接頭
第一圖 係為本創作較佳實施例之立體外觀圖。
第二圖 係為本創作較佳實施例之立體分解圖。
第三圖 係為本創作較佳實施例另一視角之立體分解圖。
第四圖 係為本創作電氣模組之方塊圖。
第五圖 係為本創作另一較佳實施例使用前之示意圖。
第六圖 係為本創作另一較佳實施例使用時之示意圖。
為達成上述目的及功效，本創作所採用之技術手段及其構造，茲繪圖就本創作之較佳實施例詳加說明其構造與功能如下，俾利完全瞭解。
請參閱第一、二、三、四、五、六圖所示，係分別為本創作較佳實施例之立體外觀圖、立體分解圖、另一視角之立體分解圖、電氣模組之方塊圖、另一較佳實施例使用前之示意圖及使用時之示意圖，由圖中可清楚看出，本創作之雙顯示畫面同步輸出之擴充基座為包括有座體1及電氣模組2，其中：該座體1為包括有底座11及結合於底座11上形成一中空外殼之上蓋12，並於底座11與上蓋12內部具有可供電氣模組2安裝之容置空間10，且容置空間10二側開口處分別結合有相對之前蓋體13及後蓋體14，再於底座11與上蓋12相接面處及前蓋體13、後蓋體14表面上設有穿槽15及不同形狀之複數槽孔16。
該電氣模組2為包括有具接點組211及電路212之電路板21，並於電路板21上設有控制系統22，且控制系統22透過電路212與接點組211電性連接有傳輸線23一端處之導線組231，再於導線組232之另端處設有穿出穿槽15而延伸至座體1外部之US B Type-C接頭232，而控制系統22為包括有可支援USB Type-C(又稱USB-C)介面規格之主控單元221，並由主控單元221分別電性連接有用以接收視訊標準介面訊號(Display Port Signal，簡稱DP Signal)轉換成類比(Analog Signal，如VGA(Video Graphics Array，係D-Sub標準型式接頭)與數位訊號(Digital Signal，如高解析度多媒體介面(High Definition Multimedia Interface，簡稱HDMI)或數位視訊介面(Digital Visual Interfave，簡稱DVI))同步輸出之影像訊號處理單元222，以及可將USB訊號(如USB3.0 Signal)轉換成一對多USB訊號(如USB3.0 Signal、USB3.1 Signal等)輸出之USB訊號處理單元223，且USB訊號處理單元223電性連接有可將USB訊號(如USB3.0 Signal)轉換成網路訊號(LAN Signal，如千兆乙太網路(Gigabit Ethernet))輸出之網路訊號轉換單元224。
在本實施例中，控制系統22之主控單元221輸入端為透過電路212電性連接於傳輸線23(Type-C Cable)，用以提供USB Type-C來源模式控制(Type-C Mode Control)，並於電路212包括有第一通道2121(如Tx0)、第二通道2122(如Rx0)、第三通道2123(如Tx1) 及第四通道2124(如Rx1)，且傳輸線23訊號分配為A1~A12(如GND、TX1+、TX1-、Vbus、CC、D+、D-、SBU1、Vbus、RX2-、RX2+、GND)及B1~B12(如GND、TX2+、TX2-、Vbus、VCONN、NC、NC、SBU2、Vbus、RX1-、RX1+、GND)，而影像訊號處理單元222為透過電路212之第一通道2121(如Tx0)與第二通道2122(如Rx0)分別電性連接於導線組231之TX1+、TX1-、RX1-、RX1+，並將USB訊號處理單元223為透過第三通道2123(如Tx1)與第四通道2124(如Rx1)分別電性連接於導線組231之TX2+、TX2-、RX2-、RX2+，便可藉由傳輸線23進行接收影像訊號與USB訊號。
再者，控制系統22之影像訊號處理單元222為電性連接有影像輸出介面24外露於座體1相對應的槽孔16處之類比訊號輸出埠241(如VGA連接器)及數位訊號輸出埠242(如HDMI或DVI連接器)，並由USB訊號處理單元223電性連接有連接器模組25外露於座體1相對應的槽孔16處之USB Type-C連接器251及USB連接器252(如USB3.0、Mini USB或Micro-USB連接器)，且USB Type-C連接器251為透過電路212電性連接於傳輸線23之導線組231，以具備支援USB電力輸送(Power Delivery，簡稱PD)傳輸規格而容許傳輸線23提供功率(如60W)和資料傳輸之功能；另，控制系統22之網路訊號轉換單元224為電性連接有連接器模組25外露於座體1 相對應的槽孔16處之網路連接器253(如RJ45連接器)。
當本創作於使用時，係先將電氣模組2之傳輸線23以USB Type-C接頭232插接於電子裝置3(如電腦、筆記型電腦或智慧型手機等)USB-C介面規格之插座內，並由電子裝置3透過傳輸線23及電路板21之電路212來提供控制系統22四個通道(Tx0、Rx0、Tx1、Rx1)之訊號，以及USB電力輸送提供60W功率和資料傳輸之功能，且二台外接顯示裝置4(如螢幕、投影機等)之影像傳輸線41以連接埠411分別對接於影像輸出介面24之類比訊號輸出埠241與數位訊號輸出埠242，當控制系統22之主控單元221依照程式指令執行USB Type-C來源模式的控制時，可將電子裝置3端輸出的視訊標準介面(DP)訊號通過電路212之第一通道2121(Tx0)與第二通道2122(Rx0)傳輸至影像訊號處理單元222，並由影像訊號處理單元222將該視訊標準介面訊號轉換成類比訊號(如VGA)與數位訊號(如HDMI或DVI)，再由影像輸出介面24之類比訊號輸出埠241與數位訊號輸出埠242通過影像傳輸線41同步輸出至二台顯示裝置4進行畫面顯示，亦可依電子裝置3的設定將顯示裝置4畫面變更成同步或延伸顯示模式，且電氣模組2集成到單一電路板21上可簡化電路設計及模組化，以減少佔用的體積，使擴充基座使用更為方便且易於攜帶，也可滿足充電和顯示的需求。
在本實施例中，使用者亦可將多台外部設備5(如筆記型電腦、平板電腦、智慧型手機等)之USB傳輸線51以USB接頭511分別插接於連接器模組25之USB Type-C連接器251及U SB連接器252，並由另一台外部設備5(如寬頻數據機、機上盒、多媒體服務平台等)之網路傳輸線52以RJ45接頭521插接於連接器模組25之網路連接器253，當控制系統22之主控單元221執行USB Type-C來源模式的控制時，可將電子裝置3端的電源通過電路212之USB電力輸送(PD)直接傳輸至連接器模組25之USB Type-C連接器251，以及USB訊號可通過電路212之第三通道2123(Tx1)與第四通道2124(Rx1)傳輸至USB訊號處理單元223，並由USB訊號處理單元223將該USB訊號(如USB3.0 Signal)轉換成一對多USB訊號(如USB3.0 Signal、USB3.1 Signal等)作擴充分配分別傳輸至USB Type-C連接器251、USB連接器252及網路訊號轉換單元224，且網路訊號轉換單元224將該USB訊號轉換成網路訊號(如LAN Signal)傳輸至網路連接器253，便可通過連接器模組25提供給多台外部設備5進行雙向充電和資料傳輸之功能，更具實用性與適用性之效果。
是以，本創作主要針對座體1內部安裝有電氣模組2之電路板21，並於電路板21上之控制系統22透過電路212與接點組211電性連接有USB-C介面規格之傳輸線23，而控制系統22為包括有主控單元221，以及影像訊號處理單元222與USB訊號處理單元223分別電性連接有影像輸出介面24及連接器模組25，當主控單元221執行USB Type-C來源模式的控制，並提供電路212四個通道(如Tx0、Rx0、Tx1、Rx1)之訊號及USB電力輸 送(PD)時，使視訊標準介面(DP)訊號可通過二個通道(如Tx0、Rx0)傳輸至影像訊號處理單元222轉換成類比訊號(如VGA)與數位訊號(如HDMI或DVI)同步輸出至二台顯示裝置4進行延伸畫面顯示，且USB訊號通過另外二個通道(如Tx1、Rx1)傳輸至USB訊號處理單元223作擴充分配給連接器模組25，以提供給多台外部設備5進行雙向充電和資料傳輸之功能。
上述詳細說明為針對本創作一種較佳之可行實施例說明而已，惟該實施例並非用以限定本創作之申請專利範圍，凡其他未脫離本創作所揭示之技藝精神下所完成之均等變化與修飾變更，均應包含於本創作所涵蓋之專利範圍中。
綜上所述，本創作上述之雙顯示畫面同步輸出之擴充基座為確實能達到其功效及目的，故本創作誠為一實用性優異之創作，實符合新型專利之申請要件，爰依法提出申請，盼 審委早日賜准本案，以保障新型創作人之辛苦創作，倘若 鈞局有任何稽疑，請不吝來函指示，新型創作人定當竭力配合，實感德便。
1‧‧‧座體
10‧‧‧容置空間
11‧‧‧底座
12‧‧‧上蓋
13‧‧‧前蓋體
14‧‧‧後蓋體
15‧‧‧穿槽
16‧‧‧槽孔
2‧‧‧電氣模組
21‧‧‧電路板
211‧‧‧接點組
22‧‧‧控制系統
23‧‧‧傳輸線
231‧‧‧導線組
232‧‧‧USB Type-C接頭
24‧‧‧影像輸出介面
241‧‧‧類比訊號輸出埠
242‧‧‧數位訊號輸出埠
25‧‧‧連接器模組
251‧‧‧USB Type-C連接器
252‧‧‧USB連接器
253‧‧‧網路連接器

Claims (8)

  1. 一種雙顯示畫面同步輸出之擴充基座，係包括有座體及安裝於座體內部之電氣模組，其中：該電氣模組為包括具接點組及電路之電路板，並於電路板上設有控制系統，且控制系統為透過電路與接點組電性連接有延伸至座體外部與預設電子裝置連接之USB-C介面規格傳輸線，而控制系統為包括主控單元，並由主控單元分別電性連接有用以接收視訊標準介面訊號轉換成類比與數位訊號同步輸出之影像訊號處理單元，以及可將接收的USB訊號轉換成一對多USB訊號作擴充分配輸出之USB訊號處理單元，且影像訊號處理單元電性連接有影像輸出介面，再於影像輸出介面設有用以將該類比與數位訊號同步輸出至二台連接的預設顯示裝置進行畫面顯示之類比訊號輸出埠及數位訊號輸出埠，且USB訊號處理單元電性連接有用以將該USB訊號分別輸出至多台連接的外部設備進行雙向充電和資料傳輸之連接器模組。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之雙顯示畫面同步輸出之擴充基座，其中該座體上為設有可供傳輸線穿出而延伸至座體外部之穿槽，以及可供影像輸出介面與連接器模組外露之複數槽孔。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之雙顯示畫面同步輸出之擴充基座，其中該座體為包括有底座及結合於底座上之上蓋，並於底座與上蓋內部之容置空間二側開口處分別結合有前蓋體及後蓋體。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之雙顯示畫面同步輸出之擴充基座，其中該電氣模組之電路板為由接點組電性連接有傳輸線一端處之導線組， 並於導線組之另端處設有穿出座體而延伸至外部之USB Type-C接頭。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之雙顯示畫面同步輸出之擴充基座，其中該電氣模組在電路板上之電路為包括有第一通道、第二通道、第三通道及第四通道，並由控制系統之影像訊號處理單元透過第一通道與第二通道分別電性連接於傳輸線，且USB訊號處理單元透過第三通道與第四通道分別電性連接於傳輸線。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之雙顯示畫面同步輸出之擴充基座，其中該電氣模組在控制系統之連接器模組為包括有電性連接於USB訊號處理單元之USB Type-C連接器及USB連接器，並由USB Type-C連接器透過電路電性連接於傳輸線，以具備支援USB電力輸送而容許傳輸線提供功率和資料傳輸功能。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之雙顯示畫面同步輸出之擴充基座，其中該電氣模組之控制系統為由USB訊號處理單元電性連接有可將USB訊號轉換成網路訊號輸出之網路訊號轉換單元，並由網路訊號轉換單元電性連接有連接器模組，且連接器模組包括有與另一台連接的外部設備進行網路訊號傳輸之網路連接器。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之雙顯示畫面同步輸出之擴充基座，其中該電氣模組在影像輸出介面之類比訊號輸出埠係VGA連接器，數位訊號輸出埠係HDMI或DVI連接器。
TW105218991U 2016-12-13 2016-12-13 雙顯示畫面同步輸出之擴充基座 TWM544147U (zh)

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