KR20160001267A

KR20160001267A - 커넥터 플러그 및 커넥터 소켓

Info

Publication number: KR20160001267A
Application number: KR1020140079485A
Authority: KR
Inventors: 이진; 이경재
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2014-06-27
Filing date: 2014-06-27
Publication date: 2016-01-06
Also published as: US9515434B2; US20150380884A1; WO2015199506A1

Abstract

커넥터 플러그를 개시한다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 커넥터 플러그는, 상기 커넥터 플러그의 제1 열(row)에 배치되고 데이터 신호를 송수신하는 제1 핀 세트와, 상기 커넥터 플러그의 제2 열(row)에 배치되고 데이터 신호를 송수신하는 제2 핀 세트를 포함하고, 상기 제1 핀 세트의 각 핀과 상기 제2 핀 세트 각각은 같은 종류의 핀들이 좌우 대칭으로 배치된다.

Description

커넥터 플러그 및 커넥터 소켓{CONNECTOR PLUG AND CONNECTOR SOCKET}

본 발명은 커넥터에 관한 것으로, 좀더 상세하게는 고속으로 AV데이터를 송수신할 수 있는 커넥터 구조에 대한 것이다.

오늘날 디바이스들 사이에 물리적인 연결을 위한 다양한 커넥터가 제안되고 있다. 예를 들어, HDMI(High Definition Multimedia Interface), DVI(Digital Video/Visual Interface), MHL(Mobile High-Defintion Link)와 같은 유선 인터페이스를 위한 커넥터 설계가 제안되었다. 고선명 멀티미디어 인터페이스(HDMI : High Definition Multimedia Interface)는 비압축 방식의 디지털 비디오/오디오 인터페이스 규격의 하나이다. MHL(Mobile High-Defintion Link)은 HDMI와 유사한 인터페이스 규격으로 모바일 기기와 TV를 연결하는 고속 유선 인터페이스 규격이다. DVI 는 비디오 이미지를 디지털화하여 송수신하는 유선 인터페이스 규격이다. 이러한 규격을 따르는 커넥터는 스마트폰, 셋탑박스, DVD 재생기 등의 멀티미디어 소스와 AV기기, 모니터, 디지털 텔레비전 등의 싱크 장치들 사이에서 고용량 데이터를 빠른 속도로 송수신할 수 있다.

커넥터는 커넥터 플러그(connector plug)를 통해 데이터를 송수신하고 이와 연결된 커넥터 소켓(connector socket = connector receptacle)을 통해 상기 데이터를 송수신한다. 커넥터 플러그와 커넥터 소켓은 물리적으로 결합해야 하므로 커넥터 플러그는 복수의 핀들을 포함하고 커넥터 소켓은 대응되는 복수의 핀 홀을 갖는다. 커넥터 플러그와 커넥터 소켓이 결합되는 경우, 커넥터 플러그의 핀은 대응되는 위치의 커넥터 소켓의 핀홀에 삽입된다.

그런데, 종래의 커넥터는 커넥터의 위 방향 또는 아래 방향과 같이 결합 방향이 정해져 있어서 사용자가 상기 방향에 맞추어 커넥터를 결합해야 하는 불편이 있었다. 예를 들어, 1-10까지 순차로 배열된 핀을 갖는 커넥터 플러그와 대응되는 커넥터 소켓을 결합하는 경우, 커넥터 플러그의 1번 핀은 반드시 커넥터 소켓의 1번 핀 홀에 삽입해야만 했다. 따라서, 커넥터의 결합 방향이 고정되어 있으므로 사용에 불편이 있었다.

한편, 기존의 HDMI 커넥터는 AV(Audio/Video)데이터 송수신을 위한 +핀, -핀, 그라운드 핀으로 구성된 하나의 차동 페어 핀 세트(Differential Pair Pin Set)가 6Gbps의 송수신 속도를 갖도록 설계된다. 이러한 기존의 HDMI 커넥터는 3개의 고속 데이터 송수신 페어를 갖으므로 주로 60Hz의 풀HD(1080p)를 송수신하는데 적합하고 최대 4K-2D 영상 데이터를 송수신하는 것만이 가능하였다. 그러나, 최근 영상 기술의 발달로 4K-3D 영상, 8K-2D, 8K-3D 영상 등을 지원할 수 있는 새로운 커넥터 구조가 요청되고 있다.

따라서, 사용자 편의성을 좀 더 고려하면서 고용량 데이터를 효율적으로 송수신할 수 있는 커넥터 구조가 요청된다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은, 사용자 편의성이 높고 고용량 데이터를 효율적으로 송수신할 수 있는 커넥터 구조를 제공하기 위함이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 커넥터 플러그는, 상기 커넥터 플러그의 제1 열(row)에 배치되고 데이터 신호를 송수신하는 제1 핀 세트와, 상기 커넥터 플러그의 제2 열(row)에 배치되고 데이터 신호를 송수신하는 제2 핀 세트를 포함하고, 상기 제1 핀 세트의 각 핀과 상기 제2 핀 세트 각각은 같은 종류의 핀들이 좌우 대칭으로 배치된다.

이때, 상기 제1 핀 세트 및 상기 제2 핀 세트 각각은, 파워 신호를 송수신하기 위한 제1 핀과, 제어 신호를 송수신하기 위한 제2 핀과, AV(AUDIO/VIDEO) 데이터 신호를 송수신하기 위한 복수의 차동 페어 핀 세트(Differential Pair Pin Set)를 포함할 수 있다.

또한, 상기 복수의 차동 페어 핀 세트 각각은, + 신호 핀, - 신호 핀, 및 그라운드 핀을 포함할 수 있다.

또한, 상기 + 신호 핀, 상기 - 신호 핀, 및 상기 그라운드 핀은 순차적으로 배열될 수 있다.

또한, 상기 제1 핀 세트 및 상기 제2 핀 세트 각각은, USB 규격을 따르는 핀을 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 제2 핀은, 제어 신호, 인증 신호, 결합 방향 판단 신호 중 적어도 하나를 송수신할 수 있다.

또한, 상기 복수의 차동 페어 핀 세트 각각은, 고속 데이터 송수신을 위한 8개의 차동 페어 핀 세트를 포함할 수 있다.

또한, 상기 커넥터 플러그는, 상기 제1 핀 세트의 양 단 및 상기 제2 핀 세트의 양 단이 서로 어긋나도록 배치될 수 있다.

또한, 상기 커넥터 플러그의 상기 제1 열에 배치된 상기 + 신호 핀 및 상기 - 신호 핀 사이에 상기 커넥터 플러그의 상기 제2 열의 상기 그라운드 핀이 위치할 수 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 커넥터 소켓은, 상기 커넥터 소켓의 제1 열(row)에 배치되어 데이터 신호를 송수신하는 제1 핀 홀 세트와, 상기 커넥터 소켓의 제2 열(row)에 배치되어 데이터 신호를 송수신하는 제2 핀 홀 세트를 포함하고, 상기 제1 핀 홀 세트의 각 핀 홀과 상기 제2 핀 홀 세트 각각은 같은 종류의 핀 홀들이 좌우 대칭으로 배치된다.

이때, 상기 제1 핀 홀 세트 및 상기 제2 핀 홀 세트 각각은, 파워 신호를 송수신하기 위한 제1 핀 홀과, 제어 신호를 송수신하기 위한 제2 핀 홀과, AV(AUDIO/VIDEO) 데이터 신호를 송수신하기 위한 복수의 차동 페어 핀 홀 세트(Differential Pair Pin Set)를 포함할 수 있다.

또한, 상기 복수의 차동 페어 핀 홀 세트 각각은, + 신호 핀 홀, - 신호 핀 홀, 및 그라운드 핀 홀을 포함할 수 있다.

또한, 상기 + 신호 핀 홀, 상기 - 신호 핀 홀, 및 상기 그라운드 핀 홀은 순차적으로 배열될 수 있다.

또한, 상기 제1 핀 홀 세트 및 상기 제2 핀 홀 세트 각각은, USB 규격을 따르는 핀 홀을 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 제2 핀 홀은, 제어 신호, 인증 신호, 결합 방향 판단 신호 중 적어도 하나를 송수신할 수 있다.

또한, 상기 복수의 차동 페어 핀 홀 세트 각각은, 고속 데이터 송수신을 위한 8개의 차동 페어 핀 홀 세트를 포함할 수 있다.

또한, 상기 커넥터 소켓은, 상기 제1 핀 홀 세트의 양 단 및 상기 제2 핀 홀 세트의 양 단이 서로 어긋나도록 배치될 수 있다.

또한, 상기 커넥터 소켓의 상기 제1 열에 배치된 상기 + 신호 핀 홀 및 상기 - 신호 핀 홀 사이에 상기 커넥터 소켓의 상기 제2 열의 상기 그라운드 핀 홀이 위치할 수 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시 예에 따른 커넥터 플러그는, 제1 열 핀 세트와, 제2 열 핀 세트를 포함하고, 상기 제1 열 핀 세트는, 제1 그라운드 신호를 송수신하는 제1 VBUS GND 핀과, 제1 제어 신호 송수신을 위한 제1 eCBUS 핀과, 제1 eCBUS GND 핀과, 제1 AV 데이터 또는 제2 AV 데이터를 고속으로 송수신하기 위한 Data1/0 +핀과, Data1/0 -핀과, Data1/0 그라운드 핀과, USB 규격에 따라 데이터 신호를 송수신하는 USB#0 D+핀과, USB#0 D-핀과, USB #0 그라운드 핀과, 제3 AV 데이터 또는 제4 AV 데이터를 고속으로 송수신하기 위한 Data2/3 +핀과, Data2/3 -핀과, Data2/3 그라운드 핀과, 제5 AV 데이터 또는 제6 AV 데이터를 고속으로 송수신하기 위한 Data4/5 +핀과, Data4/5 -핀과, Data4/5 그라운드 핀과, 제2 전원의 파워 신호를 송수신하는 제2 VBUS 핀;를 포함하고, 상기 제2 열 핀 세트는, 상기 제1 전원의 파워 신호를 송수신하는 제1 VBUS 핀과, 상기 제6 AV 데이터 또는 상기 제5 AV 데이터를 고속으로 송수신하기 위한 Data5/4 그라운드 핀과, Data5/4 -핀과, Data5/4 +핀과, 상기 제4 AV 데이터 또는 상기 제3 AV 데이터를 고속으로 송수신하기 위한 Data3/2 그라운드 핀과, Data3/2 -핀과, Data3/2 +핀과, USB 규격에 따라 데이터 신호를 송수신하는 USB #1 그라운드 핀과, USB #1 D-핀과, USB #1 D+핀과, 상기 제2 AV 데이터 또는 상기 제1 AV 데이터를 고속으로 송수신하기 위한 Data0/1 그라운드 핀과, Data0/1 -핀과, Data0/1 +핀과, 제2 제어 신호의 그라운드 신호 송수신을 위한 제2 eCBUS GND 핀과, 상기 제2 제어 신호를 송수신하기 위한 제2 eCBUS 핀과, 상기 제2 전원의 그라운드 신호를 송수신하는 제2 VBUS GND 핀를 포함한다.

상기와 같은 본 발명의 다양한 실시 예에 따르면, 본 발명은 사용자 편의성이 높고 고용량 데이터를 효율적으로 송수신할 수 있는 커넥터 구조를 제공한다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 커넥터 플러그의 외관 구성을 도시한 도면,
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 커넥터 소켓의 외관 구성을 도시한 도면,
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 커넥터 플러그의 정면도,
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 커넥터 소켓의 정면도,
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 커넥터 플러그의 핀 배치를 나타낸 도면, 그리고,
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 커넥터 소켓의 핀 홀 배치를 도시한 도면이다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 다양한 실시 예를 설명한다.

본 발명의 다양한 실시 예에 따른 커넥터 구조는 다양한 고속 유선 인터페이스를 지원하도록 구현될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 커넥터 구조는 MHL 인터페이스, HDMI 인터페이스, DiiVA 인터페이스, DVI 인터페이스 중 적어도 하나를 지원하도록 구현될 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 커넥터 플러그(100)의 외관 구성을 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 커넥터 소켓(200)의 외관 구성을 도시한 도면이다.

도 1의 (a)는 본 발명의 일 실시 예에 따른 커넥터 플러그의 배면이 드러난 사시도이고, 도 1의 (b)는 상기 커넥터 플러그의 정면이 드러난 사시도이다.

도 1에 도시된 것처럼 커넥터 플러그(100)는 디바이스 사이에 신호를 송수신하기 위한 복수의 핀(130)이 형성된 기판(110)과 상기 기판(110)을 수용하는 하우징(120)을 포함한다.

기판(110)은 복수의 핀(130)을 기 설정된 간격으로 이격시켜 고정시키고 커넥터 플러그(100)가 커넥터 소켓(200)에 삽입되는 경우 접합 부위를 단단히 고정시키는 역할을 한다. 복수의 핀(130)은 커넥터 소켓(200)과 연결되는 경우 커넥터 소켓(200)의 핀 홀로 신호를 전달하는 부분으로 접속부분은 금도금, 은도금, 주석도금, 니켈 도금 중 어느 하나로 이루어질 수 있다.

하우징(120)은 기판(110)과 복수의 핀(130)을 수용하며, 커넥터 소켓(200)에 수용되어 결합되는 경우 커넥터 소켓(200)의 하우징에 상기 커넥터 플러그(100)의 하우징(120)을 단단히 고정시키기 위한 돌출부(121)를 갖는다. 돌출부(121)는 커넥터 소켓의 하우징의 고정 바(221)를 밀어올리고, 고정 바(221)가 탄성으로 제자리로 돌아오게 됨으로써 고정 바(221) 안쪽으로 상기 돌출부(121)를 가두는 방식으로 커넥터 플러그(100)가 빠져나가지 못하도록 고정할 수 있다(도 2 참조). 다만, 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 하우징(120)은 상기 기구적 구조에 한정되는 것은 아니고, 커넥터 소켓과 커넥터 플러그(100)를 고정 결합시킬 수 있는 다양한 구조를 갖을 수 있다. 또한, 본 발명의 다른 실시 예에 따르면, 하우징(120)은 커넥터 소켓에 고정 결합되기 위한 별도의 구조를 갖지 않을 수도 있다. 이 경우, 기판(110) 및 복수의 핀(130)들 또는 복수의 핀들(130)만을 이용하여 커넥터 플러그(100)와 커넥터 소켓(200)의 결합이 이루어진다.

도 2를 참조하면, 커넥터 소켓(200)는 디바이스 사이에 신호를 송수신하기 위한 복수의 핀 홀(미도시)과 상기 핀 홀을 수용하는 하우징(220)을 포함한다.

핀 홀(미도시)는 커넥터 플러그(100)의 복수의 핀이 각각 삽입될 수 있도록 함입되어 홀을 이룬다. 그리고, 복수의 핀(130)과 접촉되는 복수의 핀 홀 부분은 금도금, 은도금, 주석도금, 니켈 도금 중 어느 하나로 이루어질 수 있다.

하우징(220)은 내부에 복수의 핀 홀을 수용하며 커넥터 플러그(100)를 수용하여 결합할 수 있도록 내부가 함입 형성된다. 커넥터 플러그(100)는 상기 함입 공간에 삽입되고 복수의 핀(130)이 핀 홀에 삽입된다. 또한, 하우징(220)은 커넥터 플러그(100)의 하우징(120)을 고정결합할 수 있는 수단을 구비할 수 있는데 일 예로 도 2에 도시된 고정 바(221)를 포함할 수 있다. 고정 바(221)는 하우징(220)의 표면에 관통 형성되거나 하우징 (220) 내부에 돌출 형성되는데, 이로 인해 하우징(220)의 입구가 커넥터 플러그(100)가 삽입되는 것을 방해하도록 좁아지게 된다. 커넥터 플러그(100)가 삽입되는 경우 고정 바(221)는 커넥터 플러그(100)의 하우징의 돌출부(121)의 진행을 방해한다. 이때, 삽입하는 방향으로 좀 더 힘을 가하면, 고정 바(221)는 하우징(220) 내벽에 밀착되거나 하우징(220) 외부로 돌출되도록 움직임으로써, 커넥터 플러그(100)의 돌출부(121)가 하우징(220) 내부로 진입할 수 있도록 공간을 내준다. 그러나, 돌출부(121)가 고정 바(221)의 끝단을 지나게 되면 고정 바(221)는 탄성에 의해 원래 위치로 복귀하고 결국 돌출부(121)를 하우징(221) 내부에 가두게 된다. 결과적으로 커넥터 플러그(100)를 하우징(221) 내부에 고정시킨다.

다만, 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 하우징(220)은 상기 기구적 구조에 한정되는 것은 아니고, 커넥터 소켓(200)과 커넥터 플러그(100)를 고정 결합시킬 수 있는 다양한 구조를 갖을 수 있다. 또한, 본 발명의 다른 실시 예에 따르면, 하우징(220)은 별도로 커넥터 소켓에 고정 결합되기 위한 구조를 갖지 않을 수도 있다. 이 경우, 기판(110) 및 복수의 핀(130)들 또는 복수의 핀들(130)만을 이용하여 커넥터 플러그(100)와 커넥터 소켓(200)의 결합이 이루어진다.

도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 커넥터 플러그의 정면도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 커넥터 소켓의 정면도이다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 커넥터 구조는 각 AV 데이터 핀이 20Gbps의 송수신 속도를 갖을 수 있고 최대 240Hz의 8K-3D 영상 데이터를 송수신할 수 있도록 설계될 수 있다.

이 경우 커넥터 플러그(100)는 높이는 3.95cm, 폭은 15.4cm로 구현할 수 있다. 커넥터 소켓(200)은 높이 4.05cm, 하우징 내부 폭 15.5cm로 구현할 수 있다. 또한, 전원 공급을 위한 VBUS 핀 폭이 0.8±0.03mm로 형성될 수 있다. 또한, 전원 외 신호 핀의 폭이 0.3±0.03mm로 형성될 수 있다. 각 핀들 사이의 거리는 0.6mm로 설계될 수 있다.

또한, 임피던스가 100옴일 때, 삽입 로스(insertion loss)는 -1.5dB < 10GHz이고, 크로스토크(Crosstalk)는 -30dB이하가 되도록 구현 가능하다.

도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 커넥터 플러그(100)의 핀 배치를 나타낸 도면이다.

도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 커넥터 플러그(100)는, 2열로 구성된 핀 세트를 갖는다. 즉, 상기 커넥터 플러그(100)는, 커넥터 플러그(100)의 제1 열(row)에 배치되고 데이터 신호를 송수신하는 제1 핀 세트(1번~16번 핀)와, 상기 커넥터 플러그(100)의 제2 열(row)에 배치되고 데이터 신호를 송수신하는 제2 핀 세트(17번~32번 핀)를 포함한다.

제1 열의 제1 핀 세트는 1번부터 16번까지 순서대로 VBUS 핀, Data 4 그라운드(GND) 핀, Data4 - 핀, Data4 + 핀, Data2 그라운드 핀, Data2 - 핀, Data2 + 핀, USB 그라운드 핀, USB D - 핀, USB D + 핀, Data1 그라운드 핀, Data1 - 핀, Data1 + 핀, eCBUS#0 그라운드 핀, eCBUS#0 / ID 핀, VBUS 그라운드 핀이 배치될 수 있다.

제2 열의 제2 핀 세트는 17번부터 32번까지 순서대로 VBUS 그라운드 핀, eCBUS#1 / ID 핀, eCBUS#1 그라운드 핀, Data0 + 핀, Data0 - 핀, Data 0 그라운드(GND) 핀, 3 개의 reserved 핀, Data3 + 핀, Data3 - 핀, Data3 그라운드(GND) 핀, Data5 + 핀, Data5 - 핀, Data5 그라운드(GND) 핀, VBUS 핀이 배치될 수 있다.

VBUS 핀은 커넥터 소켓에 파워 신호를 송수신하는 핀이고, VBUS GND 핀은 VBUS의 그라운드 신호를 송수신하는 핀이다.

eCBUS / ID 핀은 양방향 신호를 전달하는 핀으로 클락 신호와 일반적인 데이터 신호를 동시에 전달할 수 있다. 또한, eCBUS / ID핀은 제어 신호, 커넥터 플러그(100)의 디바이스 인증(Identification) 신호, 결합 방향 판단 신호 중 적어도 하나를 송수신하는데 사용될 수 있다.

이처럼 본 발명의 일 실시 예에 따른 커넥터 플러그(100)는 복수의 기능 각각에 대한 핀을 별도로 구비하지 않고 하나의 핀으로 여러 기능을 수행하므로 커넥터 플러그(100)의 크기를 최소화할 수 있고 송수신 효율성을 높일 수 있다.

Data + 핀, Data - 핀, Data GND 핀은 AV(AUDIO/VIDEO) 데이터 신호를 송수신하기 위한 차동 페어 핀 세트(Differential Pair Pin Set)이다. 차동 페어 핀 세트는 변화 최소화 차분 신호(TMDS) 형태로 AV 데이터를 송수신한다. 변화 최소화 차분 신호는 영상 데이터 구간(period), 데이터 섬 구간, 제어 구간으로 영상, 음성, 부가 데이터를 송수신한다. 영상 데이터 구간에서는 동영상 라인의 화소 정보를 송수신하고, 데이터 섬 구간에서는 음성 정보와 일련의 조각으로 이루어진 부가 정보를 송수신한다. 데이터 섬 구간은 수평 귀선 기간이나 수직 귀선 기간 때 발생한다. 제어 구간은 영상 데이터 구간과 데이터 섬 구간 사이에서 발생한다.

Data + 핀, Data - 핀, Data GND 핀은 Data0부터 Data5까지 총 여섯 개의 변화 최소화 차분 신호를 송수신하는 것이 가능하다. 각각의 차분 신호 페어는 20Gbps의 송수신 속도를 갖을 수 있고 최대 240Hz의 8K-3D 영상 데이터를 송수신하는 것이 가능해진다.

Data + 핀, Data - 핀, Data GND 핀은 모두 양방향 신호 송수신이 가능하지만, 일반적인 AV 데이터 송수신 시 단방향 송수신이 이루어진다.

또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 커넥터 플러그(100)는 상기 Data + 핀, 상기 Data - 핀, 및 상기 그라운드 핀 세트가 순차적으로 배열되는 특징을 갖는다. 이처럼 순차적으로 핀이 배치됨으로써, 커넥터 플러그(100)의 크기를 소형화할 수 있고, 인접 핀의 데이터 간섭을 최소화할 수 있다.

USB 그라운드 핀, USB D - 핀, USB D + 핀은, USB 규격을 따르는 데이터를 송수신하기 위한 핀이다. 이처럼 본 발명에 따른 커넥터 플러그(100)은 USB 핀을 포함하므로, 별도로 USB 커넥터를 구비하지 않고 USB 데이터와 AV 데이터를 하나의 커넥터를 통해 송수신하는 것이 가능하다.

또한, 도 5에 도시된 것처럼 상기 커넥터 플러그(100)의 제1 열의 제1 핀 세트의 양 단 및 제2 열의 제2 핀 세트의 양 단은 서로 어긋나도록 배치될 수 있다. 이때, 상기 커넥터 플러그(100)의 제1 열에 배치된 + 신호 핀과 - 신호 핀 사이에 커넥터 플러그(100)의 제2 열의 그라운드 핀이 위치하도록 배치될 수 있다. 이처럼 제2 열의 그라운드 핀이 제1 열의 Data + 핀과 Data - 핀 사이에 배치되는 경우 신호 매칭 특성이 좋아져 신호 대 잡음비에 강한 특성을 갖는다. 또한, 커넥터 제조 공정이 상대적으로 간단해지며, PCB 보드에 실장시 배선에 유리한 장점이 있다.

또한, 제1 열의 제1 핀 세트의 각 핀과 제2 열의 제2 핀 세트의 각 핀은 같은 종류의 핀들이 좌우 대칭으로 배치된다. 예를 들어, 제1 열의 16번 핀인 VBUS 그라운드 핀과 좌우 대칭되는 제2 열의 17번 핀 위치에 VBUS 그라운드 핀이 위치한다. 그리고, 제1 열의 1번 핀인 VBUS 핀과 좌우 대칭되는 제2 열의 32번 핀 위치에 VBUS 핀이 위치한다. 유사하게 제1 열의 15,14번 핀인 eCBUS#0 / ID 핀과 eCBUS#0 그라운드 핀과 좌우 대칭되는 제2 열의 18, 19번 핀 위치에 eCBUS#1 / ID 핀과 eCBUS#1 그라운드 핀이 위치한다. AV 데이터를 송수신하는 핀의 경우도 제1 열의 13, 12, 11번 핀인 Data1 + 핀, Data1 - 핀, Data1 그라운드 핀과 좌우 대칭되는 제2 열의 20, 21, 22번 핀 위치에 Data0 + 핀, Data0 - 핀, Data0 그라운드 핀이 위치한다.

다만, USB 핀의 경우 도 5에 도시된 것처럼 제2 열의 23, 24, 25번 핀 위치는 리저브 영역으로 남겨둘 수 있다. 제2 열의 23, 24, 25번 핀을 리저브 영역으로 남겨두는 경우, 한 쌍의 USB 신호만을 송수신한다. USB 신호는 양방향으로 송수신된다.

도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 커넥터 소켓의 핀 홀 배치를 도시한 도면이다.

도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 커넥터 소켓(200)는, 2열로 구성된 핀 홀 세트를 갖는다. 즉, 상기 커넥터 소켓(200)는, 커넥터 소켓(100)의 제1 열(row)에 배치되고 데이터 신호를 송수신하는 제1 핀 홀 세트(1번~16번 핀)와, 상기 커넥터 소켓(200)의 제2 열(row)에 배치되고 데이터 신호를 송수신하는 제2 핀 세트(17번~32번 핀)를 포함한다.

제1 열의 제1 핀 홀 세트는 1번부터 16번까지 순서대로 VBUS 핀 홀, Data 4/5 그라운드(GND) 핀, Data4/5 - 핀 홀, Data4/5 + 핀 홀, Data2/3 그라운드 핀 홀, Data2/3 - 핀 홀, Data2/3 + 핀 홀, USB#0 그라운드 핀 홀, USB#0 D - 핀 홀, USB#0 D + 핀 홀, Data1/0 그라운드 핀 홀, Data1/0 - 핀 홀, Data1/0 + 핀 홀, eCBUS#0 그라운드 핀 홀, eCBUS#0 / ID 핀 홀, VBUS 그라운드 핀 홀이 배치될 수 있다.

제2 열의 제2 핀 세트는 17번부터 32번까지 순서대로 VBUS 그라운드 핀 홀, eCBUS#1 / ID 핀 홀, eCBUS#1 그라운드 핀 홀, Data0/1 + 핀 홀, Data0/1 - 핀 홀, Data 0/1 그라운드(GND) 핀 홀, USB#1 D + 핀 홀, USB#1 D - 핀 홀, USB#1 그라운드 핀 홀, Data3/2 + 핀 홀, Data3/2 - 핀 홀, Data3/2 그라운드(GND) 핀 홀, Data5/4 + 핀 홀, Data5/4 - 핀 홀, Data5/4 그라운드(GND) 핀 홀, VBUS 핀 홀이 배치될 수 있다.

VBUS 핀 홀은 커넥터 플러그(100)와 파워 신호를 송수신하는 핀 홀이고, VBUS GND 핀 홀은 VBUS의 그라운드 신호와 관련된 핀 홀이다.

eCBUS / ID 핀 홀은 양방향 신호를 전달하는 핀으로 클락 신호와 일반적인 데이터 신호를 동시에 전달받을 수 있다. 또한, eCBUS / ID핀 홀은 제어 신호, 커넥터 플러그(100)의 디바이스 인증(Identification) 신호, 결합 방향 판단 신호 중 적어도 하나를 송수신하는데 사용될 수 있다.

이처럼 본 발명의 일 실시 예에 따른 커넥터 플러그(100)는 복수의 기능 각각에 대한 핀을 구비하지 않고 하나의 핀으로 여러 기능을 수행하므로 커넥터 소켓(200)의 크기를 최소화할 수 있고 송수신 효율성을 높일 수 있다.

Data + 핀 홀, Data - 핀 홀, Data GND 핀 홀은 AV(AUDIO/VIDEO) 데이터 신호를 송수신하기 위한 차동 페어 핀 홀 세트(Differential Pair Pin hole Set)이다. 차동 페어 핀 홀 세트는 변화 최소화 차분 신호(TMDS) 형태로 AV 데이터를 송수신한다. 변화 최소화 차분 신호는 영상 데이터 구간(period), 데이터 섬 구간, 제어 구간으로 영상, 음성, 부가 데이터를 송수신한다. 영상 데이터 구간에서는 동영상 라인의 화소 정보를 송수신하고, 데이터 섬 구간에서는 음성 정보와 일련의 조각으로 이루어진 부가 정보를 송수신한다. 데이터 섬 구간은 수평 귀선 기간이나 수직 귀선 기간 때 발생한다. 제어 구간은 영상 데이터 구간과 데이터 섬 구간 사이에서 발생한다.

Data + 핀 홀, Data - 핀 홀, Data GND 핀 홀은 Data0부터 Data5까지 총 여섯 개의 변화 최소화 차분 신호를 송수신하는 것이 가능하다. 각각의 차분 신호 페어는 20Gbps의 송수신 속도를 갖을 수 있고 최대 240Hz의 8K-3D 영상 데이터를 송수신하는 것이 가능해진다.

Data + 핀 홀, Data - 핀 홀, Data GND 핀 홀은 모두 양방향 신호 송수신이 가능하지만, 일반적인 AV 데이터 송수신 시 단방향 송수신이 이루어진다.

또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 커넥터 플러그(100)는 상기 Data + 핀 홀, 상기 Data - 핀 홀, 및 상기 그라운드 핀 홀 세트가 순차적으로 배열되는 특징을 갖는다. 이처럼 순차적으로 핀 홀이 배치됨으로써, 커넥터 소켓(100)의 크기를 소형화할 수 있고, 인접 핀 홀의 데이터 간섭을 최소화할 수 있다.

USB 그라운드 핀 홀, USB D - 핀 홀, USB D + 핀 홀은, USB 규격을 따르는 데이터를 송수신하기 위한 핀 홀이다. 이처럼 본 발명에 따른 커넥터 소켓(200)은 USB 핀 홀을 포함하므로, 별도로 USB 커넥터를 구비하지 않고 USB 데이터와 AV 데이터를 하나의 커넥터를 통해 송수신하는 것이 가능하다.

또한, 도 6에 도시된 것처럼 상기 커넥터 소켓(200)의 제1 열의 제1 핀 홀 세트의 양 단 및 제2 열의 제2 핀 홀 세트의 양 단은 서로 어긋나도록 배치될 수 있다. 이때, 상기 커넥터 소켓(200)의 제1 열에 배치된 + 신호 핀 홀과 - 신호 핀 홀 사이에 커넥터 소켓(200)의 제2 열의 그라운드 핀 홀이 위치하도록 배치될 수 있다. 이처럼 제2 열의 그라운드 핀 홀이 제1 열의 Data + 핀 홀과 Data - 핀 홀 사이에 배치되는 경우 신호 매칭 특성이 좋아져 신호 대 잡음비에 강한 특성을 갖는다. 또한, 커넥터 제조 공정이 상대적으로 간단해지며, PCB 보드에 실장시 배선에 유리한 장점이 있다.

또한, 제1 열의 제1 핀 홀 세트의 각 핀 홀과 제2 열의 제2 핀 홀 세트의 각 핀 홀은 같은 종류의 핀 홀들이 좌우 대칭으로 배치된다. 예를 들어, 제1 열의 16번 핀 홀인 VBUS 그라운드 핀 홀과 좌우 대칭되는 제2 열의 17번 핀 홀 위치에 VBUS 그라운드 핀 홀이 위치한다. 그리고, 제1 열의 1번 핀 홀인 VBUS 핀 홀과 좌우 대칭되는 제2 열의 32번 핀 홀 위치에 VBUS 핀 홀이 위치한다. 유사하게 제1 열의 15,14번 핀 홀인 eCBUS#0 / ID 핀 홀 및 eCBUS#0 그라운드 핀 홀과 좌우 대칭되는 제2 열의 18, 19번 핀 홀 위치에 eCBUS#1 / ID 핀 홀과 eCBUS#1 그라운드 핀 홀이 위치한다. AV 데이터를 송수신하는 핀 홀의 경우도 제1 열의 13, 12, 11번 핀 홀인 Data1/0 + 핀 홀, Data1/0 - 핀 홀, Data1/0 그라운드 핀 홀과 좌우 대칭되는 제2 열의 20, 21, 22번 핀 위치에 Data0/1 + 핀 홀, Data0/1 - 핀 홀, Data0/1 그라운드 핀 홀이 위치한다.

상기 커넥터 플러그(100)는 상기 커넥터 소켓(200)에 도 5 및 6에 도시된 형태로 결합될 수도 있으나, 커넥터 플러그(100)가 180도 회전되어 커넥터 소켓(200)에 결합되는 것도 가능하다. 이 경우 커넥터 플러그(100)의 17번 핀은 커넥터 소켓(200)의 16번 핀 홀에, 커넥터 플러그(100)의 32번 핀은 커넥터 소켓(200)의 1번 핀 홀에, 커넥터 플러그(100)의 1번 핀은 커넥터 소켓(200)의 32번 핀 홀에, 커넥터 플러그(100)의 16번 핀은 커넥터 소켓(200)의 17번 핀 홀에 각각 결합한다.

커넥터 소켓(200)은 커넥터 플러그(100)가 결합하는 경우, 결합 방향에 따른 AV 데이터를 수신한다. 도 5 및 6에 도시된 형태로 결합이 이루어지는 경우, Data1/0 + 핀 홀, Data1/0 - 핀 홀, Data1/0 그라운드 핀 홀은 각각 Data1 + 핀, Data1 - 핀, Data1 그라운드 핀의 데이터를 수신한다. 그러나, 커넥터 플러그(100)가 도 4에 도시된 형태에서 180도 회전하여 커넥터 소켓(200)에 결합되는 경우, Data1/0 + 핀 홀, Data1/0 - 핀 홀, Data1/0 그라운드 핀 홀은 각각 Data0 + 핀, Data0 - 핀, Data0 그라운드 핀의 데이터를 수신한다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안될 것이다.

100 : 커넥터 플러그 200 : 커넥터 소켓
110 : 기판 120 : 하우징
220 : 하우징

Claims

커넥터 플러그에 있어서,
상기 커넥터 플러그의 제1 열(row)에 배치되고 데이터 신호를 송수신하는 제1 핀 세트; 및
상기 커넥터 플러그의 제2 열(row)에 배치되고 데이터 신호를 송수신하는 제2 핀 세트;를 포함하고,
상기 제1 핀 세트의 각 핀과 상기 제2 핀 세트 각각은 같은 종류의 핀들이 좌우 대칭으로 배치되는, 커넥터 플러그.
제1항에 있어서,
상기 제1 핀 세트 및 상기 제2 핀 세트 각각은,
파워 신호를 송수신하기 위한 제1 핀;
제어 신호를 송수신하기 위한 제2 핀; 및
AV(AUDIO/VIDEO) 데이터 신호를 송수신하기 위한 복수의 차동 페어 핀 세트(Differential Pair Pin Set);를 포함하는 것을 특징으로 하는 커넥터 플러그.
제2항에 있어서,
상기 복수의 차동 페어 핀 세트 각각은,
+ 신호 핀, - 신호 핀, 및 그라운드 핀을 포함하는 것을 특징으로 하는 커넥터 플러그.
제3항에 있어서,
상기 + 신호 핀, 상기 - 신호 핀, 및 상기 그라운드 핀은 순차적으로 배열되는 것을 특징으로 하는 커넥터 플러그.
제2항에 있어서,
상기 제1 핀 세트 및 상기 제2 핀 세트 각각은,
USB 규격을 따르는 핀을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 커넥터 플러그.
제2항에 있어서,
상기 제2 핀은,
제어 신호, 인증 신호, 결합 방향 판단 신호 중 적어도 하나를 송수신하는 것을 특징으로 하는 커넥터 플러그.
제2항에 있어서,
상기 복수의 차동 페어 핀 세트 각각은,
고속 데이터 송수신을 위한 8개의 차동 페어 핀 세트를 포함하는 것을 특징으로 하는 커넥터 플러그.
제1항에 있어서,
상기 커넥터 플러그는,
상기 제1 핀 세트의 양 단 및 상기 제2 핀 세트의 양 단이 서로 어긋나도록 배치되는 것을 특징으로 하는 커넥터 플러그.
제3항에 있어서,
상기 커넥터 플러그의 상기 제1 열에 배치된 상기 + 신호 핀 및 상기 - 신호 핀 사이에 상기 커넥터 플러그의 상기 제2 열의 상기 그라운드 핀이 위치하는 것을 특징으로 하는 커넥터 플러그.
커넥터 소켓(socket)에 있어서,
상기 커넥터 소켓의 제1 열(row)에 배치되어 데이터 신호를 송수신하는 제1 핀 홀 세트; 및
상기 커넥터 소켓의 제2 열(row)에 배치되어 데이터 신호를 송수신하는 제2 핀 홀 세트;를 포함하고,
상기 제1 핀 홀 세트의 각 핀 홀과 상기 제2 핀 홀 세트 각각은 같은 종류의 핀 홀들이 좌우 대칭으로 배치되는, 커넥터 소켓.
제10항에 있어서,
상기 제1 핀 홀 세트 및 상기 제2 핀 홀 세트 각각은,
파워 신호를 송수신하기 위한 제1 핀 홀;
제어 신호를 송수신하기 위한 제2 핀 홀; 및
AV(AUDIO/VIDEO) 데이터 신호를 송수신하기 위한 복수의 차동 페어 핀 홀 세트(Differential Pair Pin Set);를 포함하는 것을 특징으로 하는 커넥터 소켓.
제11항에 있어서,
상기 복수의 차동 페어 핀 홀 세트 각각은,
+ 신호 핀 홀, - 신호 핀 홀, 및 그라운드 핀 홀을 포함하는 것을 특징으로 하는 커넥터 소켓.
제12항에 있어서,
상기 + 신호 핀 홀, 상기 - 신호 핀 홀, 및 상기 그라운드 핀 홀은 순차적으로 배열되는 것을 특징으로 하는 커넥터 소켓.
제11항에 있어서,
상기 제1 핀 홀 세트 및 상기 제2 핀 홀 세트 각각은,
USB 규격을 따르는 핀 홀을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 커넥터 소켓.
제11항에 있어서,
상기 제2 핀 홀은,
제어 신호, 인증 신호, 결합 방향 판단 신호 중 적어도 하나를 송수신하는 것을 특징으로 하는 커넥터 소켓.
제11항에 있어서,
상기 복수의 차동 페어 핀 홀 세트 각각은,
고속 데이터 송수신을 위한 8개의 차동 페어 핀 홀 세트를 포함하는 것을 특징으로 하는 커넥터 소켓.
제10항에 있어서,
상기 커넥터 소켓은,
상기 제1 핀 홀 세트의 양 단 및 상기 제2 핀 홀 세트의 양 단이 서로 어긋나도록 배치되는 것을 특징으로 하는 커넥터 소켓.
제12항에 있어서,
상기 커넥터 소켓의 상기 제1 열에 배치된 상기 + 신호 핀 홀 및 상기 - 신호 핀 홀 사이에 상기 커넥터 소켓의 상기 제2 열의 상기 그라운드 핀 홀이 위치하는 것을 특징으로 하는 커넥터 소켓.
커넥터 플러그에 있어서,
제1 열 핀 세트; 및
제2 열 핀 세트;를 포함하고,
상기 제1 열 핀 세트는,
제1 그라운드 신호를 송수신하는 제1 VBUS GND 핀;
제1 제어 신호 송수신을 위한 제1 eCBUS 핀;
제1 eCBUS GND 핀;
제1 AV 데이터 또는 제2 AV 데이터를 고속으로 송수신하기 위한 Data1/0 +핀;
Data1/0 -핀;
Data1/0 그라운드 핀;
USB 규격에 따라 데이터 신호를 송수신하는 USB#0 D+핀;
USB#0 D-핀;
USB #0 그라운드 핀;
제3 AV 데이터 또는 제4 AV 데이터를 고속으로 송수신하기 위한 Data2/3 +핀;
Data2/3 -핀;
Data2/3 그라운드 핀;
제5 AV 데이터 또는 제6 AV 데이터를 고속으로 송수신하기 위한 Data4/5 +핀;
Data4/5 -핀;
Data4/5 그라운드 핀; 및
제2 전원의 파워 신호를 송수신하는 제2 VBUS 핀;를 포함하고,
상기 제2 열 핀 세트는,
상기 제1 전원의 파워 신호를 송수신하는 제1 VBUS 핀;
상기 제6 AV 데이터 또는 상기 제5 AV 데이터를 고속으로 송수신하기 위한 Data5/4 그라운드 핀;
Data5/4 -핀;
Data5/4 +핀;
상기 제4 AV 데이터 또는 상기 제3 AV 데이터를 고속으로 송수신하기 위한 Data3/2 그라운드 핀;
Data3/2 -핀;
Data3/2 +핀;
USB 규격에 따라 데이터 신호를 송수신하는 USB #1 그라운드 핀;
USB #1 D-핀;
USB #1 D+핀;
상기 제2 AV 데이터 또는 상기 제1 AV 데이터를 고속으로 송수신하기 위한 Data0/1 그라운드 핀;
Data0/1 -핀;
Data0/1 +핀;
제2 제어 신호의 그라운드 신호 송수신을 위한 제2 eCBUS GND 핀;
상기 제2 제어 신호를 송수신하기 위한 제2 eCBUS 핀;및
상기 제2 전원의 그라운드 신호를 송수신하는 제2 VBUS GND 핀;를 포함하는, 커넥터 소켓.