专利名称：插头插孔型传送装置及插头插孔型光/电兼容传送装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种插头插孔型(plug-jack type)光/电兼容传送装置，用于在数字音频设备，(如，CD(致密盘)，MD(小型盘)，或DAT(数字音频磁带))或其它设备之间传送数据，该其它设备可传送表示音频/视频信息、控制信息、字母或字符、检测参数值、图像信息或类似信息的数字信号。
日本专利申请公开第6-140106号公开了一种插头插孔型光/电兼容传送装置，该装置能传送三种信号，即数字电信号、模拟电信号、和音频接口的光信号。另外，日本专利申请公开第58-111008号、日本实用新型申请公开第62-193208号、日本实用新型申请公开第63-128506号、日本国家实用新型专利公开第2-31735号、日本国家实用新型专利公开第3-13989号都各公开了一种插头。
但是，上述公开都没有公开这样一种传送装置，该传送装置既能接受传统插头也能接受用于连接非传统数字接口的插头，并能够通过这种插头交换传统数据和非传统数字数据。
本发明的一种插头插孔型传送装置包括至少七个电气接续端子(electricterminal)，用来连接小型单头电插头到传送装置并与小型单头电插头交换电信号壳体，用来包容并支撑至少七个电气接续端子并接受小型单头电插头；开关机构，当小型单头电插头插入壳体时，能够在至少七个电气接续端子的第四电气接续端子和第六电气接续端子之间形成电连接，其中小型单头电插头分类至少七个区，距离插头顶端电极最远的区相应于第一区，并当小型单头电插头插入壳体时，第一电气接续端子接触第一区；第二电气接续端子接触第七区；第三电气接续端子接触第五区；第四电气接续端子接触第三区；第五电气接续端子接触第三区；第七电气接续端子接触第一区，第一、第四和第五电气接续端子通过相应的电阻接到电源，而第六和第七电气接续端子接地。
本发明的一种插头插孔型光/电兼容传送装置，包括至少七个电气接续端子，用来连接小型单头电插头和光纤插头之一到传送装置并与该一个插头交换电信号；光半导体，用来与一个插头接口并与该一个插头交换光信号；壳体，用来包容并支撑至少七个电气接续端子和光半导体以及插头；开关机构，当该一个插头插入壳体时，在至少七个电气接续端子的第四电气接续端子和第六电气接续端子之间形成电连接，其中小型单头电插头分为至少七个区，距离插头顶端电极最远的区相应于第一区，并当连接传送装置的插头插入壳体时，第一电气接续端子接触第一区；第二电气接续端子接触第七区；第三电气接续端子接触第五区；第四电气接续端子接触第三区；第五电气接续端子接触第三区；第七电气接续端子接触第一区，第一、第四和第五电气接续端子通过相应的电阻接到电源，而第六和第七电气接续端子接地。
在本发明的一个实施例中，小型单头电插头是以下几种插头之一传送模拟电信号的插头、传送数字电信号的插头、和传送IEEE 1394电信号的插头。
在本发明的一个实施例中，小型单头电插头是以下几种插头之一传送模拟电信号的插头、传送数字电信号的插头、和传送IEEE 1394电信号的插头，并且其中光纤插头是传送音频接口光信号的插头。
在本发明的另一实施例中，小型单头电插头对应七位数字码，七位数字码的第一到第七位分别代表第一到第七区，小型单头电插头的插头顶端电极和导电区设为“1”，小型单头电插头的绝缘区设为“0”，这样，用于传送模拟电信号的小型单头电插头对应于(1010111)，用于传送数字电信号的小型单头电插头对应(1010100)，用于传送非传统数字电信号的小型单头电插头对应(1010001)。
在本发明的另一实施例中，该一个插头对应七位数字码，七位数字码的第一到第七位分别代表第一到第七区，该一个插头的插头顶端电极和导电区设为“1”，该一个插头的绝缘区设为“0”，这个插头，当设为传送模拟电信号时对应(1010111)；当设为传送数字电信号时对应(1010100)；当设为传送音频接口光信号时对应(1000000)；而且当传送非传统电信号时对应(1010001)。
在本发明的又一实施例中，第一到第六区是环状的。
在本发明的又一实施例中，光纤插头的形状与小型单头电插头的形状基本上一样。
在本发明的又一实施例中，光半导体是光电二极管。
在本发明的又一实施例中，光半导体是光电晶体管。
这样，这里描述的本发明具备了产生这种优点的可能，既提供一种插头插孔型光/电兼容传送装置，该装置能接受用于传统音频接口的插头又能接受用于非传统数字接口的插头，并能与传统音频接口和/或非传统数字接口交换数据。
在阅读和理解了下面的结合附图的详细说明后，本领域的技术人员能够清楚本发明的上述以及其它优点，附图中，
图1是表示本发明的插头插孔型光/电兼容传送装置的电气接续端子1到7的示意图；图2是表示图1中所示的电气接续端子1到7的连接的电路图；图3A显示了根据本发明可以采用的各种插头；图3B的表格表示是图3A中所示的每种插头的输入/输出规范；图4的表格表示图3A中所示的各同类型的插头和电气接续端子4、5及1的关系；图5是本发明的传送装置200的平面图；图6是图5中的传送装置200的侧示图；图7是图5中的传送装置200沿A-A线的剖面图；图8A是本发明中的光发射部分16的前视图；图8B是图8A中的光发射部分的侧视图；图9表示本发明中的插头插孔型光/电兼容传送装置用在IEEE 1394兼容设备的一个示例；图10表示本发明中的插头插孔型光/电兼容传送装置用于连接两个IEEE1394兼容设备例如两个工作站的另一示例；和图11表示是本发明中的插头插孔型光/电兼容传送装置用于连接IEEE1394兼容设备和数字音频设备(IEEE兼容型或其它)的又一示例。
以下，将结合附图1-11以示例方式描述本发明的插头插孔型光/电兼容传送装置。
图1是表示本发明中的插头插孔型光/电兼容传送装置100的电气接续端子1、2、3、4、5、6和7的示意图。
如图1所示，传送装置100的电气接续端子1到7连接到所插入的插头8。可以根据传送装置100的电气接续端子1到7的电位来识别所插入的插头8的类型。
在图1所示的插头8上，白区代表金属部分(即，导电环区)，阴影线区代表树脂部分(即，绝缘环区)。
图2是电气接续端子1到7的连接的电路图。标号12表示插头(未示出)可以插入的设备的侧视图。插头的接口部分201、202和203分别对应电气接续端子1到3，插头的接口部分205、206和207分别对应电气接续端子5到7，电气接续端子1到7的相对位置如图2所示。传送装置100包括连接电气接续端子1到7的确定部分210，用于确定传送装置100中插头的类型。
本发明所指的插头类型至少包括传送模拟电信号的插头；传送数字电信号的插头；传送数字光信号的插头(传送音频接口光信号的插头)；和传送非传统数字电信号的插头。
这里，非传统数字电信号包括例如IEEE 1394电信号(后面说明)。
传送模拟电信号的插头、传送数字电信号的插头、和传送IEEE 1394电信号的插头都归类为小型单头电插头。传送数字光信号的插头(传送音频接口光信号的插头)归类为光纤插头。
图3A是上述类型的插头的示意图。图3B是表示图3A中的每种插头的输入/输出规范的表格。
下面，用七位数字码的方式来说明各种类型的插头和它们的导电区及绝缘区之间的关系。
如图3A所示，每个插头都被分为七级区域R1、R2、R3、R4、R5、R6和R7，构成插头顶端的电极(后面称为“插头顶端电极”)对应第七区R7，而离插头顶端电极R7最远的区对应第一区R1，而第二到第六区R2到R6排在之间。
根据本发明，每个插头的每个区域都有对应的比特值与其相联系。具体地说，第一到第七位比特对应代表插头的第一到第七区。插头顶端电气接续端子R7和插头的任何导电区都有比特值“1”，而插头的任何绝缘区都有比特值“0”。这样，传送模拟电信号的插头可以表示为代码(1010111)；传送数字电信号的插头可以表示为代码(1010100)；传送音频接口光信号的插头可以表示为代码(1000000)；传送IEEE-1394电信号的插头可以表示为代码(1010001)。这样，在讨论中每个代码的每个比特代表插头的对应区。
当插头插在传送装置100里面，第一电气接续端子1接触插头的第一区R1；第二电气接续端子2接触插头的第七区R7；第三电气接续端子3接触插头的第五区R5；第四电气接续端子4接触插头的第三区R3；第五电气接续端子5接触插头的第三区R3；第七电气接续端子7接触插头的第一区R1。
根据前述的插头代码表示法以及每个插头的各区R1到R7和电气接续端子1到3和5到7之间的关系，可以用类似的编码方案类似地代表电气接续端子1到7。也就是说，电气接续端子2对应代码(1000000)；电气接续端子3对应代码(0010000)；电气接续端子5对应代码(0000100)；电气接续端子6对应代码(0000100)；电气接续端子7对应代码(0000001)；电气接续端子1对应代码(0000001)。
电气接续端子2、3、5和7可以排列在上排，而电气接续端子6、4和1可以排列在下排，如图1所示。然而，各电气接续端子1到7的安排并不限于这种排列。
在图1的例子里，电气接续端子5、4和1通过相应的电阻连接电源Vref，而电气接续端子7和6连接到GND，即接地。电气接续端子6和电气接续端子4通过开关机构S连接或断开，在插头8插入时开关S闭合相关联的电路。也就是说，电气接续端子6和电气接续端子4的电连接在没有插头8插入时是打开的，当插头8插入时是闭合的。
图4的表格是各种类型的可插入的插头和电气接续端子4、5及1之间的关系。在图4中，“H”代表高电平，“L”代表低电平。
下面，用一种典型的情况说明如何确定电气接续端子4、5和1的电平，此时传送IEEE 1394电信号的插头(对应上述的代码“1010001”)插入传送装置100。
由于插头8的插入，电气接续端子4通过开关机构S与电气接续端子6电连接。这样，电气接续端子4通过接地的电气接续端子6接地。结果，电气接续端子4的电平保持在“L”电平，而不管IEEE 1394电信号的对应区是导电的还是绝缘的。
电气接续端子5连接传送IEEE 1394电信号的插头的绝缘区。由于电气接续端子5通过电阻连接电源Vref，电气接续端子5保持在“H”电平。
电气接续端子1连接传送IEEE 1394电信号的插头的导电区。尽管电气接续端子1通过电阻连接电源Vref，但电气接续端子1通过传送IEEE 1394电信号的插头的导电区和电气接续端子7而接地。结果，电气接续端子1保持在“L”电平。
确定部分210包括图4所示的表，可以根据来自电气接续端子4、5和1的信号来确定是否插入了插头，以及任何插入插头的类型。
例如，如果电气接续端子4、5和1的电平都是“L”，则确定部分210确定插入的插头是传送模拟电信号的插头。
如上所述，如果电气接续端子4、5和1的电平分别是“L”、“ L”和“H”，则确定部分210确定插入的插头是传送数字电信号的插头。
如果电气接续端子4、5和1的电平分别是“L”、“H”和“H”，则确定部分210确定插入的插头是传送数字光信号的插头。
如果电气接续端子4、5和1的电平分别是“L”、“H”和“L”，则确定部分210确定插入的插头是传送IEEE 1394电信号的插头。
如果电气接续端子4、5和1的电平都是“H”，则确定部分210确定没有插入插头。
下面，结合例如下述的常用插头来说明依照本示例的传送装置100能够在不影响信号传送的情况下确定插入插头的类型的原理传送模拟电信号的插头(对应代码“1010111”)、传送数字电信号的插头(对应代码“1010100”)、传送音频接口光信号的插头(对应代码“1000000”)。
传送模拟电信号的插头(对应代码“1010111”)的距离插头顶端电极R7最远的R1区是接地的导电区。当这种传送模拟电信号的插头插入传送装置100时，插头的第一导电区R1连接到接地的电气接续端子7。这样，传送装置100的插入并不会在电性能上影响插头确定或信号传送。
传送数字电信号的插头(对应代码“1010100”)的距离插头顶端电极R7最远的R1区是绝缘区。当这种传送数字电信号的插头插入传送装置100时，插头的第一绝缘区R1并不会在电性能上对传送装置100有任何影响。
传送音频接口光信号的插头(对应代码“1000000”)的距离插头顶端电极R7最远的R1区是绝缘区。当这种传送音频接口光信号的插头插入传送装置100时，插头的第一绝缘区R1并不会在电性能上对传送装置100有任何影响。
尽管前述的本发明的实施例说明了七个电气接续端子的安排，但是本发明也可以同样地应用七个以上的电气接续端子。
图5到8是根据本发明的插头插孔型光/电兼容传送装置200的一种典型结构。
图5和6分别是表示传送装置200的平面图和侧视图。传送装置200包括壳体10；用来穿过插头的插孔12；外连接器11、13、14、15和17。外连接器11也是壳体的一部分。
图7是图5的传送装置200沿A-A线的剖面图。
传送装置200包括图1所示的电气接续端子1到7，以及作为光发射部分或光接收部分的光半导体16。在下面的讨论中针对光半导体16是光发射部分的情况进行说明。
外连接器11连接电气接续端子2；外连接器13连接电气接续端子3；外连接器15连接电气接续端子5或6；外连接器17连接电气接续端子1或7；外连接器14连接光发射部分16。光发射部分16通过插入在壳体10里的插头插孔12的光插头来连接光缆(没有显示)以交换音频光信号。光半导体可以是光电二极管、光电晶体管等。
下面，结合附图8A和8B详细说明光发射部分16。
附图8A和8B分别是显示光发射部分16的前视图和侧视图。
光发射部分16包括装在引线框架17上的半导体光发射芯片18、设有用于驱动半导体光发射芯片18的驱动电路和其它元件的集成电路芯片19、和用于会聚从半导体光发射芯片18发射出的光(表示将要传送的信息)的透镜20。
光发射部分16可如下制造。半导体光发射芯片18和集成电路芯片19焊接在引线框架17上。然后，半导体光发射芯片18和集成电路芯片19的管脚适当地与引线框架17电连接(通过引线结合法，等)，全部组合都密封在透明树脂里，除了透镜20露出透明树脂的表面。这样，光透出透镜20射入光纤(没有显示)。
尽管光发射部分如上所述，光半导体16也可以做成光接收部分，能够通过修改光发射部分而实现，，既采用半导体光敏芯片代替半导体光发射芯片18，采用设有放大电路的集成电路芯片代替集成电路芯片19。
图9表示两个IEEE 1394兼容设备，例如一台个人电脑300和数字摄录一体机(cam coder)301之间的相互连接。数字摄录一体机301包括IEEE 1394兼容连接器(通常被称为DV终端)，因此可以用图示的转换电缆连接到本发明的插头插孔型光/电兼容传送装置200。
如图9,IEEE 1394兼容设备300包括LINK(链接)部分，PHY(物理)电光部分，DA(数/模)接口，小插孔光发送器，小插孔光接收器(用作传送装置)200，和其它必要的元件。IEEE 1394兼容连接器电缆302包括两个小插头，STP/UTP线缆(包括4根线)，和DV插头。其它IEEE 1394兼容设备301包括常用STP/UTP连接器和其它必要元件。
图10表示两个IEEE 1394兼容设备例如工作站400和401之间的相互连接。应该意识到，由于有关噪声的限制和类似情况，采用电连接只能达到相对较短的距离。另一方面，本发明的插头插孔型光/电兼容传送装置200能够采用光连接从而在较长的距离传送数据。
图11表示IEEE 1394兼容个人电脑500和数字音频设备503(IEEE 1394兼容或其它)之间的相互连接。由于IEEE 1394传送速率较快，例如100Mbps，超过了传统数字音频接口的速率，本发明比如通过这种连接而使传送高质量的音乐信息成为可能。另一方面，使用传统数字光缆作为图11所示的线缆502，可通过在个人电脑500的硬件里的DA接口来将具有传统插头插孔型光/电兼容传送装置的数字音频设备连接到个人电脑500。这种能力由本发明的插头插孔型光/电兼容传送装置200的较低兼容性去兼容这种传统插头插孔型光/电兼容传送装置而达到。
因此，本发明的插头插孔型传送装置既接受传统插头又接受非传统的数字接口，以便能够通过这种插头交换数据。
同样地，本发明的插头插孔型光/电兼容传送装置既接受传统插头又接受非传统数字接口，以便能够通过这种插头交换数据。
很明显，本领域的技术人员能在不脱离本发明的范围和精神下进行各种其它的修改。因此，所附权利要求的范围并不局限限于前面的叙述，而是权利要求有更宽的解释。
权利要求
1．一种插头插孔型传送装置，包括至少七个电气接续端子，用来连接小型单头电插头到所述传送装置，并与所述小型单头电插头交换电信号；壳体，用来包容并支撑所述至少七个电气接续端子并接受所述小型单头电插头；开关机构，用于当所述小型单头电插头插入所述壳体时，在所述至少七个电气接续端子的第四电气接续端子和第六电气接续端子之间形成电连接，其中所述小型单头电插头分为至少七个区，距离插头顶端电极最远的区相应于第一区，和当所述小型单头电插头插入所述壳体时，第一电气接续端子接触所述第一区；第二电气接续端子接触第七区；第三电气接续端子接触第五区；第四电气接续端子接触第三区；第五电气接续端子接触所述第三区；第七电气接续端子接触所述第一区，所述第一、第四和第五电气接续端子通过相应的电阻接到电源，而所述第六和第七电气接续端子接地。
2．一种插头插孔型光/电兼容传送装置，包括至少七个电气接续端子，用来将小型单头电插头和光纤插头之一连接到所述传送装置，并与所述一个插头交换电信号；光半导体，用来与所述一个插头相接口，并与所述一个插头交换光信号；壳体，用来包容并支撑所述至少七个电气接续端子和光半导体以及插头；开关机构，用于当所述插头插入所述壳体时，在所述至少七个电气接续端子的第四电气接续端子和第六电气接续端子之间形成电连接，其中所述小型单头电插头分为至少七个区，距离插头顶端电极最远的区相当于第一区，和当连接所述传送装置的所述一个插头插入所述壳体时，第一电气接续端子接触所述第一区；第二电气接续端子接触第七区；第三电气接续端子接触第五区；所述第四电气接续端子接触第三区；第五电气接续端子接触所述第三区；第七电气接续端子接触所述第一区，所述第一、第四和第五电气接续端子通过相应的电阻接到电源，而所述第六和第七电气接续端子接地。
3．根据权利要求1所述的插头插孔型传送装置，其中所述小型单头电插头是如下几种插头之一传送模拟电信号的插头、传送数字电信号的插头、和传送IEEE 1394电信号的插头。
4．根据权利要求2所述的插头插孔型光/电传送装置，其中所述小型单头电插头是如下几种插头之一传送模拟电信号的插头、传送数字电信号的插头、和传送IEEE 1394电信号的插头，和其中所述光纤插头是传送音频接口的光信号的插头。
5．根据权利要求1所述的插头插孔型传送装置，其中所述小型单头电插头对应七位数字码，所述七位数字码的所述第一到第七位分别代表第一到第七区，所述小型单头电插头的插头顶端电极和导电区设为“1”，所述小型单头电插头的绝缘区设为“0”，从而，传送模拟电信号的小型单头电插头对应于(1010111)，传送数字电信号的小型单头电插头对应于(1010100)，传送非传统数字电信号的小型单头电插头对应于(1010001)。
6．根据权利要求2所述的插头插孔型光/电传送装置，其中所述一个插头对应七位数字码，七位数字码的第一到第七位分别代表所述第一到第七区，所述一个插头的插头顶端电极和导电区设为“1”，所述一个插头的绝缘区设为“0”，当所述一个插头设为传送模拟电信号时对应于(1010111)，当所述一个插头设为传送数字电信号时对应于(1010100)，当所述一个插头设为传送音频接口光信号时对应(1000000)；而且当所述一个插头传送非传统电信号时对应于(1010001)。
7．根据权利要求1所述的插头插孔型传送装置，其中所述第一到第六区是环状的。
8．根据权利要求2所述的插头插孔型光/电传送装置，其中所述第一到第六区是环状的。
9．根据权利要求2所述的插头插孔型光/电传送装置，其中所述光纤插头的形状基本上与所述小型单头电插头的形状一样。
10．根据权利要求2所述的插头插孔型光/电传送装置，其中所述光半导体是光电二极管。
11．根据权利要求2所述的插头插孔型光/电传送装置，其中所述光半导体是光电晶体管。
全文摘要
一种插头插孔型传送装置,包括:至少七个电气接续端子,连接小型单头电插头到传送装置并与之交换电信号;壳体,包容并支撑至少七个端子并接受插头;开关机构,当小型单头电插头插入壳体时,在至少七个端子的第四端子和第六端子之间形成电连接,其中小型单头电插头分为至少七个区,当小型单头电插头插入壳体时,第一、二、三、四、五、七端子分别接触第一、七、五、三、三区和一区,第一、四和五端子接到电源,第六和七端子接地。
文档编号G02B6/42GK1215237SQ9812459
公开日1999年4月28日 申请日期1998年10月16日 优先权日1997年10月16日
发明者名仓和人, 沟口隆敏, 幸秀树, 石原武尚 申请人:夏普公司