專利名稱:基于光纖的usb3.0傳輸裝置和基于光纖的usb3.0相機的制作方法
技術領域:
本實用新型涉及一種傳輸裝置和一種相機,特別涉及一種基于光纖的USB3.0傳輸裝置和基于光纖的USB3.0相機。
背景技術:
USB3.0最大傳輸速率可達5.0Gb/s,因其高速率的傳輸而被廣泛使用,但在實際應用中對電纜長度卻有限制。在USB3.0規(guī)范中,雖然沒有明確指定USB3.0電纜的長度,但是在實際應用時,考慮到電纜材質和信號質量等的影響,電纜長度一般不超過3米。因此USB3.0傳輸裝置的長度成為USB3.0傳輸技術應用的一個瓶頸。光纖傳輸較電纜傳輸有衰減小、頻帶寬、抗干擾性強、安全性能高、體積小、重量輕等優(yōu)點。利用光纖傳輸在長距離傳輸上具有的優(yōu)勢,克服傳統(tǒng)USB3.0電纜傳輸距離的限制,可實現(xiàn)USB3.0數(shù)據(jù)信號的遠距離傳輸。
實用新型內(nèi)容為解決現(xiàn)有USB3.0數(shù)據(jù)信號傳輸距離短的技術問題,本實用新型公開了一種基于光纖的USB3.0傳輸裝置和一種基于光纖的USB3.0相機,利用光纖傳輸?shù)牡退p、長距離、抗干擾等特性,以光纖替代部分USB3.0電纜,可使USB3.0總線的傳輸距離達到3米以上?!N基于光纖的USB3.0傳輸裝置,包括USB3.0設備端接口、設備端光電轉換裝置、光纖、主機端光電轉換裝置和USB3.0主機端接口,所述USB3.0設備端接口與所述USB3.0主機端接口之間用所述設備端光電轉換裝置、所述光纖和所述主機端光電轉換裝置依次連接。進一步,所述USB3.0設備端接口和所述USB3.0主機端接口,支持USB3.0規(guī)范中的 “SuperSpeed” 部分,即在 USB3.0 中增加的 StdA_SSTX+、StdA_SSTX_、StdA_SSRX+ 和StdA_SSRX-四條線路,支持 “SuperSpeed Bus” 信號,不支持 USB2.0、USB1.1 和 USB1.0 總
線信號。進一步,所述USB3.0設備端接口是USB3.0B型接口、USB3.0Power-B型接口、USB3.0Micro-B 型接口 或 USB3.0Micro-AB 型接口,所述 USB3.0 主機端接口 型號是 USB3.0A型接口 或 USB3.0Micro-A 型接口。進一步,所述設備端光電轉換裝置與主機端光電轉換裝置可以是同類型的產(chǎn)品裝置或電路,也可以 是不同類型的產(chǎn)品裝置或電路。進一步,所述USB3.0設備端接口連接USB3.0設備,所述USB3.0主機端接口連接USB3.0 主機。進一步,所述光纖長度大于等于3米?!N基于光纖的USB3.0相機,包括USB3.0圖像米集部分、光纖、主機端光電轉換裝置和USB3.0主機端接口,其中,所述USB3.0圖像采集部分包括圖像傳感器、控制電路和數(shù)據(jù)處理電路、USB3.0設備邏輯接口、設備端光電轉換裝置,所述USB3.0圖像采集部分的接口是光纖接口,相機采集到的圖像數(shù)據(jù)信號通過光纖傳輸?shù)経SB3.0主機端。進一步,所述USB3.0設備邏輯接口和所述USB3.0主機端接口,支持USB3.0規(guī)范中的 “SuperSpeed” 部分,即在 USB3.0 中增加的 StdA_SSTX+、StdA_SSTX_、StdA_SSRX+ 和StdA_SSRX-四條線路,支持 “SuperSpeed Bus” 信號,不支持 USB2.0、USB1.1 和 USB1.0 總線信號。進一步,所述USB3.0主機端接口型號是USB3.0A型接口或USB3.0Micro-A型接□。進一步,所述光纖長度大于等于3米。本實用新型中,USB3.0接口信號線中的SSTX和SSRX兩組差分信號對,通過光電轉換裝置轉換成適合光纖傳輸?shù)墓庑盘枴F渲?,光電轉換裝置可實現(xiàn)電纜與光纖連接,其傳輸方向是雙向的。經(jīng)過光纖傳輸?shù)墓庑盘枺?jīng)過光電轉換裝置,還原成USB3.0總線信號。利用光纖傳輸技術,可將USB3.0數(shù)據(jù)信號的傳輸距離提高到3米以上。
圖1是本實用新型基于光纖的USB3.0傳輸裝置原理框圖。圖2是部件①設備端光電轉換裝置示意圖。圖3是部件③主機端光電轉換裝置示意圖。圖4是本實用新型基于光纖的USB3.0傳輸裝置的系統(tǒng)框圖。
圖5是部件④USB3.0設備端接口示意圖。圖6是部件⑤USB3.0主機端接口示意圖。圖7是本實用新型基于光纖的USB3.0相機的系統(tǒng)框圖。圖8是部件⑦控制電路和數(shù)據(jù)處理電路示意圖。圖9是部件⑧USB3.0設備邏輯接口示意圖。
具體實施方式
圖1是本實用新型基于光纖的USB3.0傳輸裝置原理框圖,由三個部件組成,分別用①、②、③序號加以標注。部件①是設備端光電轉換裝置,作用是USB3.0總線信號與光纖中光信號之間的轉換,圖2對部件①的內(nèi)部結構做出了示意說明。來自設備端的USB3.0總線信號中的差分信號對分為兩組,分別是StdA_SSTX+、StdA_SSTX-發(fā)送信號的差分信號對和StdA_SSRX+、StdA_SSRX-接收信號的差分信號對。將發(fā)送信號的差分信號對StdA_SSTX+、StdA_SSTX-引入“光發(fā)射電路”,進行必要的信號處理后,驅動“電-光”轉換元件,實現(xiàn)電信號到光信號的轉換。另外光纖上的光信號接入部件①后,差分信號對引入“光接收電路”。通過“光-電”轉換元件,將光信號轉換成電信號,再經(jīng)過必要的信號處理電路,還原成USB3.0總線上的StdA_SSRX+、StdA_SSRX-差分信號對。部件②是光通信的光纖。利用光信號在光纖中傳輸具備的低功耗特性,在無中繼的前提下,光纖的傳輸距離遠遠大于普通的通信電纜。經(jīng)實驗證明,部件②的傳輸距離可以達到3米以上。[0028]部件③是主機端光電轉換裝置,作用是光纖中光信號與USB3.0總線信號之間的轉換。圖3對部件③的內(nèi)部結構做出了示意說明,光纖中光信號接入部件③后,差分信號對引入“光接收電路”,經(jīng)過“光-電”轉換元件,將光信號轉換成電信號,經(jīng)過必要的信號處理后,還原成USB3.0總線上的StdA_SSRX+、StdA_SSRX_差分信號對。另外USB3.0總線信號中發(fā)送信號對StdA_SSTX+、StdA_SSTX-引入“光發(fā)射電路”,進行必要的信號處理后,驅動“電-光”轉換元件,實現(xiàn)電信號到光信號的轉換。圖4是本實用新型基于光纖的USB3.0傳輸裝置的系統(tǒng)框圖。由五個部件組成,分別用①、②、③、④、⑤序號加以標注。圖4中部件④連接USB3.0設備,部件⑤連接USB3.0主機。圖4中部件①、②、③功能同圖1中相應部件的功能。部件④是USB3.0設備端接口,連接到USB3.0設備上,圖5對部件④的內(nèi)部結構做出了示意說明。部件⑤是USB3.0主機端接口,連接到USB3.0主機上,圖6對部件⑤的內(nèi)部結構做出了示意說明。部件④及部件⑤引腳描述如表I。
權利要求1.一種基于光纖的USB3.0傳輸裝置,其特征在于:包括USB3.0設備端接口、設備端光電轉換裝置、光纖、主機端光電轉換裝置和USB3.0主機端接口,所述USB3.0設備端接口與所述USB3.0主機端接口之間用所述設備端光電轉換裝置、所述光纖和所述主機端光電轉換裝置依次連接。
2.如權利要求1所述的基于光纖的USB3.0傳輸裝置,其特征在于:所述USB3.0設備端接口和所述USB3.0主機端接口,支持USB3.0規(guī)范中的“SuperSpeed”部分,即在USB3.0中增加的 StdA_SSTX+、StdA_SSTX-、StdA_SSRX+和 StdA_SSRX_ 四條線路,支持 “SuperSpeedBus”信號,不支持USB2.0、USB1.1和USB1.0總線信號。
3.如權利要求1所述的基于光纖的USB3.0傳輸裝置,其特征在于:所述USB3.0設備端接口是 USB3.0B 型接口、USB3.0Power-B 型接口、USB3.0Micro-B 型接口 或 USB3.0Micro-AB型接口,所述USB3.0主機端接口型號是USB3.0A型接口或USB3.0Micro-A型接口。
4.如權利要求1-3中任一項所述的基于光纖的USB3.0傳輸裝置,其特征在于:所述設備端光電轉換裝置與主機端光電轉換裝置可以是同類型的產(chǎn)品裝置或電路,也可以是不同類型的產(chǎn)品裝置或電路。
5.如權利要求1-3中任一項所述的基于光纖的USB3.0傳輸裝置,其特征在于:所述USB3.0設備端接口連接USB3.0設備,所述USB3.0主機端接口連接USB3.0主機。
6.如權利要求1-3中任一項所述的基于光纖的USB3.0傳輸裝置,其特征在于:所述光纖長度大于等于3米。
7.一種基于光纖的USB3.0相機,其特征在于:包括USB3.0圖像采集部分、光纖、主機端光電轉換裝置和USB3.0主機端接口,其中,所述USB3.0圖像采集部分包括圖像傳感器、控制電路和數(shù)據(jù)處理電路、USB3.0設備邏輯接口、設備端光電轉換裝置,所述USB3.0圖像采集部分的接口是光纖接口,相機采集到的圖像數(shù)據(jù)信號通過光纖傳輸?shù)経SB3.0主機端。
8.如權利要求7所述的基于光纖的USB3.0相機,其特征在于:所述USB3.0設備邏輯接口和所述USB3.0主機端接口,支持USB3.0規(guī)范中的“SuperSpeed”部分,即在USB3.0中增加的 StdA_SSTX+、StdA_SSTX-、StdA_SSRX+和 StdA_SSRX_ 四條線路,支持 “SuperSpeedBus”信號,不支持USB2.0、USB1.1和USB1.0總線信號。
9.如權利要求7或8所述的基于光纖的USB3.0相機,其特征在于:所述USB3.0主機端接口型號是USB3.0A型接口或USB3.0Micro-A型接口。
10.如權利要求7或8所述的基于光纖的USB3.0相機,其特征在于:所述光纖長度大于等于3米。
專利摘要本實用新型公開了一種基于光纖的USB3.0傳輸裝置和一種基于光纖的USB3.0相機?;诠饫w的USB3.0傳輸裝置,包括USB3.0設備端接口、設備端光電轉換裝置、光纖、主機端光電轉換裝置和USB3.0主機端接口,USB3.0設備端接口與所述USB3.0主機端接口之間用設備端光電轉換裝置、光纖和主機端光電轉換裝置依次連接?;诠饫w的USB3.0相機,包括USB3.0圖像采集部分、光纖、主機端光電轉換裝置和USB3.0主機端接口,USB3.0圖像采集部分的接口是光纖接口,相機采集到的圖像數(shù)據(jù)信號通過光纖傳輸?shù)経SB3.0主機端。本實用新型利用光纖傳輸?shù)牡退p、長距離、抗干擾等特性,以光纖替代部分USB3.0電纜,使USB3.0總線的傳輸距離達到3米以上。
文檔編號H04B10/69GK203151503SQ20132012011
公開日2013年8月21日 申請日期2013年3月18日 優(yōu)先權日2013年3月18日
發(fā)明者殷開爽, 李玉燕 申請人:北京天隼圖像技術有限公司