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CN206710940U - 双显示画面同步输出的扩充基座 - Google Patents

双显示画面同步输出的扩充基座 Download PDF

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CN206710940U CN201720109354.9U CN201720109354U CN206710940U CN 206710940 U CN206710940 U CN 206710940U CN 201720109354 U CN201720109354 U CN 201720109354U CN 206710940 U CN206710940 U CN 206710940U
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郭东桦
王嘉鸿
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Abstract

本实用新型公开了一种双显示画面同步输出的扩充基座，其于座体内部安装有电气模块中的电路板，电路板上的控制系统通过电路与接点组电性连接有与电子装置连接的USB‑C接口规格传输线，且控制系统包括有主控单元，影像信号处理与USB信号处理单元分别电性连接有影像输出接口及连接器模块，便可通过主控单元对USB Type‑C的来源模式进行控制，并提供四个信道的信号及USB电力输送，使视讯标准接口信号可通过两个信道传输至影像信号处理单元并转换成模拟信号与数字信号，以同步延伸画面至两台显示设备，且USB信号通过另外两个信道传输至USB信号处理单元，以扩充分配给连接器模块，进而供多台外部设备进行双向充电和数据传输。

Description

双显示画面同步输出的扩充基座
技术领域
本实用新型涉及一种双显示画面同步输出的扩充基座，尤指座体内部安装有电气模块，并由电路板上的控制系统提供四个信道信号及USB电力输送，可将模拟信号与数字信号同步延伸画面给两台显示设备，且USB信号扩充分给多台外部设备进行充电和数据传输。
背景技术
现今电子科技以日新月异的速度成长，使得计算机型态为由桌面计算机发展成体积较小与携带方便的笔记本电脑，并普遍存在社会上各个角落，并朝向运算能力强、速度快，以及屏幕影像画面更加细腻和省电等方向迈进，不论是家庭、个人工作室，还是公司、企业体，皆会使用计算机、笔记本电脑等电子装置进行连接因特网、多媒体影音、视听娱乐及字处理等功能，并随着计算机相关设备开放架构的下和软硬件的标准化，加上功能不断的扩充与升级，厂商亦开发出可适用于各专业领域的工业计算机，以满足执行各项高效能的工作与要求。
另外，计算机、笔记本电脑、工业计算机的服务器内部，除了以主板的中央处理器与内存作为信息处理中枢外，各种的接口设备(如屏幕、喇叭、调制解调器、打印机、外接硬盘等)，也是计算机、笔记本电脑等电子装置的画面显示、数据传输及指令控制的重点，并利用主板上的插槽来加装各种型式的适配卡，使接口设备能够通过适配卡和电子装置间进行传输数据及作为扩充用途使用，但因目前的电子装置都要求体积小、质量轻且便于携带，在一些机构零组件的尺寸条件限制下，使得电子装置的体积仍有一定的限度，因此常需配备外接扩充基座(Docking Station)连接各种的屏幕、计算机周边、环绕音响喇叭、光纤网络或其他的接口设备，以便于扩充及因应管理与控制的需求。
当电子装置欲通过扩充基座与其他接口设备连接时，即需要所谓的接口设备接口，而一般市面上的接口设备接口最为普遍且广为大众所使用，仍以通用串行总线(USB)作为主流，并利用USB支持热插入的功能即插即用，且使用上更为简便，由于现今USB3.0连接器已充分运用在各式外接的接口设备上，并于面对其他高速接口的挑战，便有厂商推出USB3.1 Type-C接口规格，主要在尺寸上比现有连接器更小、支持更高的电源充电及供电能力，且传输速度可高达10Gbps，使用上支持正反面可插，更可扩大适用于如智能手机、平板计算机等轻薄型的电子装置上，因此格外受到市场上的期待。
但是，该扩充基座上所扩充延伸的连接器通常只有USB、网络连接器(RJ45)、高分辨率多媒体接口(HDMI)或视讯图像阵列(VGA)，并于笔记本电脑上虽然大多具备有VGA与HDMI两种接口规格，但并不提供同时外接两台屏幕或投影机的功能，仅能选择其中一种接口规格连接，如果除了要外接一台屏幕或投影机外，还要再外接另一台屏幕或投影机，便需要额外购买一个USB外接显示适配器的装置，并造成携带上相当不便且成本高昂，而计算机或笔记本电脑等使用时，亦无法同时供应电力给其他笔记本电脑、智能手机、平板计算机等电子装置，并不具备双向充电和数据传输，也不支持智能手机或平板计算机等进行延伸画面显示的功能，整体扩充使用功能便会受到局限，即为从事于此行业者所亟欲研究改善的关键。
实用新型内容
本案发明人有鉴于上述现有技术存在的问题，乃搜集相关数据经由多方的评估及考虑，并利用从事于此行业的多年研发经验不断的试作与修改，始设计出此种可将电子装置显示画面同步延伸给两台显示设备并具备对外部设备双向充电和数据传输功能的双显示画面同步输出的扩充基座。
本实用新型的主要目的在于座体内部安装有电气模块中的电路板，电路板上的控制系统通过其电路与接点组电性连接有与电子装置(如计算机、笔记本电脑或智能手机等)连接的USB-C接口规格传输线，控制系统包括主控单元，影像信号处理单元与USB信号处理单元分别电性连接有影像输出接口及连接器模块，当主控单元对USB Type-C的来源模式进行控制并提供电路四个信道(如Tx0、Rx0、Tx1、Rx1)的信号及USB电力输送时，使视讯标准接口信号(PD)可通过电路的两个信道(Tx0、Rx0)传输至影像信号处理单元并将其转换成模拟信号(如VGA)与数字信号(如HDMI或DVI)，以同步延伸显示画面给两台显示设备(如屏幕、投影机等)，且USB信号(如USB3.0 Signal、USB3.1 Signal)通过另外两个通道(Tx1、Rx1)传输至USB信号处理单元，以扩充分配给连接器模块，以供多台外部设备(如笔记本电脑、平板计算机、智能型手机等)进行双向充电和数据传输，且电气模块集成到单一电路板上亦可简化电路设计及实现模块化，以减少占用的体积，使扩充基座使用更方便且易于携带，也可满足充电和显示的需求。
本实用新型的次要目的在于电气模块的影像输出接口设有用以将该模拟信号与数字信号同步输出至两台连接的显示设备进行画面显示的模拟信号输出端口及数字信号输出端口，并由USB信号处理单元电性连接有用以将该USB信号分别输出至多台连接的外部设备进行双向充电和数据传输的连接器模块，且连接器模块包括USB Type-C连接器及USB连接器，便可通过USB Type-C连接器通过电路电性连接于传输线，具备支持USB电力输送传输规格而容许传输线提供功率(如60W)和数据传输的功能，更具实用性与适用性的效果。
本实用新型的另一目的在于电气模块的控制系统由USB信号处理单元电性连接有网络信号转换单元，并由网络信号转换单元电性连接有连接器模块用以与另一台连接的外部设备(如宽带调制解调器)连接的网络连接器(如RJ45连接器)，便可通过网络信号转换单元将该USB信号转换成网络信号(如LAN Signal)传输至网络连接器，以供另一台外部设备进行数据传输。
附图说明
图1为本实用新型较佳实施例的立体外观图；
图2为本实用新型较佳实施例的立体分解图；
图3为本实用新型较佳实施例另一视角的立体分解图；
图4为本实用新型电气模块的方块图；
图5为本实用新型另一较佳实施例使用前的示意图；
图6为本实用新型另一较佳实施例使用时的示意图。
附图标记说明：1-座体；10-容置空间；11-底座；12-上盖；13-前盖体；14-后盖体；15-穿槽；16-槽孔；2-电气模块；21-电路板；211-接点组；212-电路；2121-第一通道；2122-第二通道；2123-第三通道；2124-第四通道；22-控制系统；221-主控单元；222-影像信号处理单元；223-USB信号处理单元；224-网络信号转换单元；23-传输线；231-导线组；232-USBType-C接头；24-影像输出接口；241-模拟信号输出端口；242-数字信号输出端口；25-连接器模块；251-USB Type-C连接器；252-USB连接器；253-网络连接器；3-电子装置；4-显示设备；41-影像传输线；411-端口；5-外部设备；51-USB传输线；511-USB接头；52-网络传输线；521-RJ45接头。
具体实施方式
为达成上述目的及功效，本实用新型所采用的技术手段及其构造，兹绘图就本实用新型的较佳实施例详加说明其构造与功能如下。
如图1、图2、图3、图4、图5、图6所示，分别为本实用新型较佳实施例的立体外观图、立体分解图、另一视角的立体分解图、电气模块的方块图、另一较佳实施例使用前的示意图及使用时的示意图，由图中可清楚看出，本实用新型提供的双显示画面同步输出的扩充基座包括有座体1及电气模块2，其中：
该座体1包括有底座11及结合于底座11上形成一中空外壳的上盖12，并于底座11与上盖12内部具有可供电气模块2安装的容置空间10，且容置空间10两侧开口处分别结合有相对的前盖体13及后盖体14，再于底座11与上盖12相接面处及前盖体13、后盖体14表面上设有穿槽15及不同形状的多个槽孔16。
该电气模块2包括具有接点组211及电路212的电路板21，并于电路板21上设有控制系统22，且控制系统22通过电路212与接点组211电性连接有传输线23一端处的导线组231，再于导线组232的另一端处设有穿出穿槽15而延伸至座体1外部的USB Type-C接头232，控制系统22包括有可支持USB Type-C(又称USB-C)接口规格的主控单元221，并由主控单元221分别电性连接有用以接收视讯标准接口信号(DisplayPort Signal，简称DPSignal)并将其转换成模拟信号(Analog Signal，如VGA(Video Graphics Array，为D-Sub标准型式接头)与数字信号(Digital Signal，如高分辨率多媒体接口(High DefinitionMultimedia Interface，简称HDMI)或数字视频接口(Digital Visual Interface，简称DVI))同步输出的影像信号处理单元222，以及可将USB信号(如USB3.0 Signal)转换成一对多USB信号(如USB3.0 Signal、USB3.1 Signal等)输出的USB信号处理单元223，且USB信号处理单元223电性连接有可将USB信号(如USB3.0 Signal)转换成网络信号(LAN Signal，如千兆以太网络(Gigabit Ethernet))输出的网络信号转换单元224。
在本实施例中，控制系统22的主控单元221输入端为通过电路212电性连接于传输线23(Type-C Cable)，用以提供USB Type-C来源模式控制(Type-C Mode Control)，并于电路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)，且传输线23信号分配为A1～A12(如GND、TX1+、TX1-、VBUS、CC、D+、D-、SUB1、VBUS、RX2-、RX2+、GND)及B1～B12(如GND、TX2+、TX2-、VBUS、VCONN、NC、NC、SUB2、VBUS、RX1-、RX1+、GND)，影像信号处理单元222为通过电路212的第一信道2121(如Tx0)与第二通道2122(如Rx0)分别电性连接于导线组232的TX1+、TX1-、RX1-、RX1+，并将USB信号处理单元223通过第三通道2123(如Tx1)与第四通道2124(如Rx1)分别电性连接于导线组232的TX2+、TX2-、RX2-、RX2+，便可通过传输线23接收影像信号与USB信号。
另外，控制系统22的影像信号处理单元222电性连接有影像输出接口24外露于座体1相对应的槽孔16处的模拟信号输出端口241(如VGA连接器)及数字信号输出端口242(如HDMI或DVI连接器)，USB信号处理单元223电性连接有连接器模块25外露于座体1相对应的槽孔16处的USB Type-C连接器251及USB连接器252(如USB3.0、Mini USB或Micro-USB连接器)，且USB Type-C连接器251通过电路212电性连接于传输线23的导线组232，以具备支持USB电力输送(Power Delivery，简称PD)传输规格而容许传输线23提供功率(如60W)和数据传输的功能；另，控制系统22的网络信号转换单元224电性连接有连接器模块25外露于座体1相对应的槽孔16处的网络连接器253(如RJ45连接器)。
当本实用新型于使用时，先将电气模块2的传输线23通过USB Type-C接头232插接于电子装置3(如计算机、笔记本电脑或智能手机等)USB-C接口规格的插座内，并由电子装置3通过传输线23及电路板21的电路212来提供控制系统22四个信道(Tx0、Rx0、Tx1、Rx1)的信号，以及USB电力输送提供60W功率和数据传输的功能，且两台外接显示设备4(如屏幕、投影机等)的影像传输线41以端口411分别对接于影像输出接口24的模拟信号输出端口241与数字信号输出端口242，当控制系统22的主控单元221依照程序指令执行USB Type-C来源模式的控制时，可将电子装置3端输出的视讯标准接口(DP)信号通过电路212的第一信道2121(Tx0)与第二通道2122(Rx0)传输至影像信号处理单元222，并由影像信号处理单元222将该视讯标准接口信号转换成模拟信号(如VGA)与数字信号(如HDMI或DVI)，再由影像输出接口24的模拟信号输出端口241与数字信号输出端口242通过影像传输线41同步输出至两台显示设备4进行画面显示，亦可依电子装置3的设定将显示设备4画面变更成同步或延伸显示模式，且电气模块2集成到单一电路板21上可简化电路设计及模块化，以减少占用的体积，使扩充基座使用更为方便且易于携带，也可满足充电和显示的需求。
在本实施例中，使用者亦可将多台外部设备5(如笔记本电脑、平板计算机、智能型手机等)的USB传输线51以USB接头511分别插接于连接器模块25的USB Type-C连接器251及USB连接器252，并由另一台外部设备5(如宽带调制解调器、机顶盒、多媒体服务平台等)的网络传输线52以RJ45接头521插接于连接器模块25的网络连接器253，当控制系统22的主控单元221执行USB Type-C来源模式的控制时，可将电子装置3端的电源通过电路212的USB电力输送(PD)直接传输至连接器模块25的USB Type-C连接器251，以及USB信号可通过电路212的第三信道2123(Tx1)与第四通道2124(Rx1)传输至USB信号处理单元223，并由USB信号处理单元223将该USB信号(如USB3.0 Signal)转换成一对多USB信号(如USB3.0 Signal、USB3.1 Signal等)作扩充分配分别传输至USB Type-C连接器251、USB连接器252及网络信号转换单元224，且网络信号转换单元224将该USB信号转换成网络信号(如LAN Signal)传输至网络连接器253，便可通过连接器模块25实现多台外部设备5进行双向充电和数据传输的功能，更具实用性与适用性的效果。
本实用新型主要在座体1内部安装有电气模块2中的电路板21，电路板21上的控制系统22通过电路212与接点组211电性连接有USB-C接口规格的传输线23，控制系统22包括主控单元221，影像信号处理单元222与USB信号处理单元223分别电性连接有影像输出接口24及连接器模块25，当主控单元221对USB Type-C的来源模式进行控制并提供电路212四个信道(如Tx0、Rx0、Tx1、Rx1)的信号及USB电力输送(PD)时，使视讯标准接口(DP)信号可通过两个信道(如Tx0、Rx0)传输至影像信号处理单元222并将其转换成模拟信号(如VGA)与数字信号(如HDMI或DVI)同步输出至两台显示设备4进行延伸画面显示，且USB信号通过另外两个信道(如Tx1、Rx1)传输至USB信号处理单元223，以扩充分配给连接器模块25，以供多台外部设备5进行双向充电和数据传输。
上述详细说明为针对本实用新型一种较佳的可行实施例说明而已，该实施例并非用以限定本实用新型的保护范围，凡其他未脱离本实用新型所揭示的技艺精神下所完成的均等变化与修饰变更，均应包含于本实用新型所涵盖的保护范围内。

Claims (8)

1.一种双显示画面同步输出的扩充基座，包括有座体及安装于座体内部的电气模块，其特征在于：
该电气模块包括具有接点组及电路的电路板，并于电路板上设有控制系统，且控制系统通过电路与接点组电性连接有延伸至座体外部与预设电子装置连接的USB-C接口规格传输线，控制系统包括主控单元，主控单元分别电性连接有用以接收视讯标准接口信号并将其转换成模拟与数字信号同步输出的影像信号处理单元以及用以接收USB信号并将其转换成一对多USB信号以扩充分配输出的USB信号处理单元，且影像信号处理单元电性连接有影像输出接口，影像输出接口设有用以将该模拟与数字信号同步输出至两台连接的预设显示设备以进行画面显示的模拟信号输出端口及数字信号输出端口，且USB信号处理单元电性连接有用以将该USB信号分别输出至多台连接的外部设备以进行双向充电和数据传输的连接器模块。
2.根据权利要求1所述的双显示画面同步输出的扩充基座，其特征在于，该座体上设有供传输线穿出而延伸至座体外部的穿槽以及可供影像输出接口与连接器模块外露的多个槽孔。
3.根据权利要求2所述的双显示画面同步输出的扩充基座，其特征在于，该座体包括有底座及结合于底座上的上盖，并于底座与上盖内部的容置空间两侧开口处分别结合有前盖体及后盖体。
4.根据权利要求1所述的双显示画面同步输出的扩充基座，其特征在于，该电气模块的电路板为由接点组电性连接有传输线一端处的导线组，并于导线组的另一端处设有穿出座体而延伸至外部的USB Type-C接头。
5.根据权利要求1所述的双显示画面同步输出的扩充基座，其特征在 于，该电气模块在电路板上的电路包括有第一信道、第二信道、第三信道及第四信道，并由控制系统的影像信号处理单元通过第一信道与第二信道分别电性连接于传输线，且USB信号处理单元通过第三信道与第四信道分别电性连接于传输线。
6.根据权利要求1所述的双显示画面同步输出的扩充基座，其特征在于，该电气模块在控制系统的连接器模块包括有电性连接于USB信号处理单元的USB Type-C连接器及USB连接器，并由USB Type-C连接器通过电路电性连接于传输线，以具备支持USB电力输送而容许传输线提供功率和数据传输功能。
7.根据权利要求1所述的双显示画面同步输出的扩充基座，其特征在于，该电气模块的控制系统为由USB信号处理单元电性连接有可将USB信号转换成网络信号输出的网络信号转换单元，并由网络信号转换单元电性连接有连接器模块，且连接器模块包括有与另一台连接的外部设备进行网络信号传输的网络连接器。
8.根据权利要求1所述的双显示画面同步输出的扩充基座，其特征在于，该电气模块在影像输出接口的模拟信号输出端口为VGA连接器，数字信号输出端口为HDMI或DVI连接器。
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