兼容hdmi和mhl輸入的轉接裝置及頭戴顯示設備的製作方法
2023-10-20 10:33:07 2
兼容hdmi和mhl輸入的轉接裝置及頭戴顯示設備的製作方法
【專利摘要】本發明提供一種兼容HDMI和MHL輸入的轉接裝置及頭戴顯示設備，屬於信號轉接【技術領域】，包括：HDMI輸入接口，用於輸入HDMI信號；HDMI轉MHL晶片，連接所述HDMI輸入接口，用於將從HDMI輸入接口接收到的HDMI信號轉換為MHL信號；HDMI到MHL輸出接口，連接HDMI轉MHL晶片，用於將HDMI轉換後的MHL信號輸出；MHL輸入接口，連接所述HDMI到MHL輸出接口，用於接收MHL信號並傳輸；MHL電纜，連接所述MHL輸入接口，用於傳輸MHL信號。本發明結構簡單，電纜配置合理，通過利用HDMI轉MHL晶片，能夠將HDMI信號轉換為MHL信號，並通過MHL電纜傳輸至頭戴顯示設備的主板處，不僅能夠做到兼容HDMI信號和MHL信號的輸入，而且由於MHL電纜能夠更加節省空間，相比於HDMI電纜減輕重量，在整體上降低頭戴顯示設備的重量。
【專利說明】兼容HDMI和MHL輸入的轉接裝置及頭戴顯示設備
【技術領域】
[0001] 本發明屬於信號轉接【技術領域】，尤其涉及用於頭戴顯示設備的一種兼容HDMI和 MHL輸入的轉接裝置及一種頭戴顯示設備。
【背景技術】
[0002] HDMI，即高清晰度多媒體接口（英文：High Definition Multimedia Interface)是 一種數位化視頻/音頻接口技術，是適合影像傳輸的專用型數位化接口，其可同時傳送音 頻和影像信號，最高數據傳輸速度為5Gbps。同時無需在信號傳送前進行數/模或者模/數 轉換。MHL，即移動終端高清影音接口（英文：Mobile High-Definition Link)，是一種連接 可攜式消費電子裝置的影音標準接口，它運用了現有的Micro USB接口，因其高速信號傳輸 方法的傳輸pin腳少，較HDMI更節省電纜空間，可減輕電纜重量，因此越來越被消費電子設 備所接受，目前為頭戴顯示設備採用的主流傳輸方式，但由於目前來講，HDMI的使用場所及 應用範圍更廣，如果頭戴顯示設備僅僅採用MHL的輸入方式，會很大程度上降低頭戴顯示 設備的兼容性，不利於設備的推廣，但若採用僅僅HDMI信號輸入方式，則會大大增加頭戴 顯示設備中電纜的佔用空間和重量，不利於消費者的使用體驗，因此需要一種兼容HDMI和 MHL輸入的轉接裝置。
[0003] 如圖1所示為現有技術的兼容HDMI和MHL輸入的轉接裝置的一種實施方案示意 圖，圖中箭頭所示方向即為該技術方案中信號的走向，包括:MHL緩衝器，所述MHL緩衝器包 括兩個輸入端，分別用以輸入HDMI信號及MHL信號，所述MHL緩衝器還包括一個輸出端，所 述MHL緩衝器的其中一個輸入端連接MHL輸入接口，所述MHL緩衝器與所述MHL輸入接口 之間連接有檢測電路（Detect Circuit)，用於檢測MHL接口是否有MHL信號輸入，所述MHL 緩衝器的第二輸入接口連接有HDMI轉MHL晶片，所述HDMI轉MHL晶片還連接有HDMI輸入 接口。
[0004] 圖1所示的轉接裝置的工作原理是：當外界輸入信號為MHL信號時，檢測電路能夠 檢測到MHL信號輸入，MHL緩衝器接通第一輸入接口，將MHL信號經由MHL緩衝器以及MHL 電纜傳送至頭戴顯示設備的主板處，完成MHL信號的傳輸；
[0005] 當外界輸入信號為HDMI信號時，檢測電路MHL輸入接口沒有信號輸入，MHL緩衝 器打開第二輸入接口，HDMI信號經HDMI輸入接口傳輸至HDMI轉MHL晶片，HMDI轉MHL芯 片將輸入的HDMI信號轉換成為MHL信號，完成轉換後的MHL信號從HDMI轉MHL晶片傳輸 到MHL緩衝器，然後經由MHL電纜送達頭戴顯示設備的主板處，完成HDMI信號的轉換及傳 輸。
[0006] 該技術方案能夠實現兼容HDMI信號和MHL信號輸入，在一定程度上減輕了電纜的 體積和重量，而導致其體積和所佔空間比較大，很大程度上不利於消費者的使用體驗。
[0007] 因此需要一種信號兼容轉接裝置，以避免上述缺陷。
【發明內容】
[0008] 針對上述不足，本發明的目的在於提供一種兼容HDMI和MHL輸入的轉接裝置及一 種頭戴顯示設備，能夠兼容MHL和HDMI信號輸入的同時，省略MHL緩衝器的使用，降低生產 成本。
[0009] 為解決上述技術問題，本發明一種兼容HDMI信號和MHL信號輸入的轉接裝置，包 括：
[0010] HDMI輸入接口，用於輸入HDMI信號；
[0011] HDMI轉MHL晶片，連接所述HDMI輸入接口，用於將從HDMI輸入接口接收到的HDMI 信號轉換為MHL信號；
[0012] HDMI到MHL輸出接口，連接HDMI轉MHL晶片，用於將HDM信號I轉換成的MHL信 號輸出；
[0013] MHL輸入接口，連接所述HDMI到MHL輸出接口，用於接收MHL信號並傳輸；
[0014] 進一步的，所述HDMI輸入接口上連接有檢測電路，用以檢測HDMI信號是否接入；
[0015] 進一步的，所述HDMI輸入接口採用標準接口或自定義接口方式中的一種，不僅能 夠滿足HDMI信號的採集輸入，還可以針對性定義適用於不同的工作場所；
[0016] 進一步的，所述MHL輸入接口採用標準接口或者自定義接口方式中的一種，不僅 能夠滿足MHL信號的採集輸入，還可以針對性定義，從而適用於不同的工作場所；
[0017] 所述HDMI到MHL輸出接口與MHL輸入接口，採用相配合的可撥插式結構。
[0018] 本發明的兼容HDMI和MHL輸入的轉接裝置通過利用HDMI轉MHL晶片，能夠將HDMI 信號轉換為MHL信號，並通過HDMI到MHL輸出接口將該MHL信號直接輸入到MHL輸入接 口，然後通過MHL電纜傳輸至外部顯示設備，不僅能夠做到兼容HDMI信號和MHL信號的輸 入，而且省略了 MHL緩衝器，節省了 PCB面積，降低了生產成本，結構更簡潔，電纜配置更合 理，適用場所和應用範圍更加廣泛；而且本發明的轉接裝置所要求的PCB面積較小，不需要 佔用較多的空間和體積；此外，本發明的轉接裝置沒有額外增加 HDMI電纜，重量輕，便於攜 帶。
[0019] 本發明的其它特徵和優點將在隨後的說明書中闡述，並且，部分地從說明書中變 得顯而易見，或者通過實施本申請而了解。本發明的目的和其他優點可通過在所寫的說明 書、權利要求書、以及附圖中所特別指出的結構來實現和獲得。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0020] 圖1為現有技術的兼容HDMI和MHL輸入的轉接裝置結構示意圖；
[0021] 圖2為本發明具體實施例的兼容HDMI和MHL輸入的轉接裝置結構示意圖；
[0022] 圖3為本發明具體實施例的工作流程圖；
[0023] 圖4為常規19pin腳HDMI接頭示意圖；
[0024] 圖5為常見19Pin腳HDMI接頭靜電保護電路圖；
[0025] 圖6a為本發明具體實施例的HDMI輸入接口電路圖；
[0026] 圖6b為本發明具體實施例的HDMI輸入接口電路圖；
[0027] 圖7為本發明具體實施例HDMI轉MHL晶片電路圖；
[0028] 圖8a為本發明具體實施例HDMI轉MHL晶片與HDMI接頭之間的電壓切換電路圖；
[0029] 圖8b為本發明具體實施例HDMI轉MHL晶片與HDMI接頭之間的電壓切換電路圖；
[0030] 圖8c為本發明具體實施例HDMI轉MHL晶片與HDMI接頭之間的電壓切換電路圖；
[0031] 圖9為本發明具體實施例的HDMI到MHL輸出接口電路圖；
[0032] 圖10為本發明具體實施例的MHL輸入接口電路圖；
[0033] 圖11為本發明具體實施例的MHL插口電路圖。
[0034] 附圖標記：1、HDMI輸入接口，2、HDMI轉MHL晶片，3、HDMI到MHL輸出接口，4、MHL 輸入接口，5、MHL電纜，6、MHL緩衝器
【具體實施方式】
[0035] 為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現 有技術描述中所需要使用的附圖作一簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發 明的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根 據這些附圖獲得其他的附圖。
[0036] 圖2所示為本發明具體實施例的兼容HDMI和MHL輸入的轉接裝置的結構示意圖， 圖中所示箭頭方向即為本實施例中信號的走向。
[0037] 請參考圖2,本實施例提供一種兼容HDMI和MHL輸入的轉接裝置，包括：
[0038] HDMI輸入接口，用於輸入HDMI信號；
[0039] HDMI轉MHL晶片，連接所述HDMI輸入接口，用於將從HDMI輸入接口接收到的HDMI 信號轉換為MHL信號；
[0040] HDMI到MHL輸出接口，連接HDMI轉MHL晶片，用於將HDMI信號轉換成的MHL信號 輸出；
[0041] MHL輸入接口，連接所述HDMI到MHL輸出接口，用於接收MHL信號並傳輸；
[0042] MHL電纜，連接所述MHL輸入接口，用於傳輸MHL信號。
[0043] 其中，所述HDMI輸入接口採用標準接口或自定義接口方式中的一種，不僅能夠滿 足HDMI信號的採集輸入，還可以針對性定義適用於不同的工作場所。所述MHL輸入接口採 用標準接口或者自定義接口方式中的一種，不僅能夠滿足MHL信號的採集輸入，還可以針 對性定義適用於不同的工作場所。所述HDMI到MHL輸出接口與MHL輸入接口可以固定連 接或者可拆卸式的連接，當轉接裝置中還另設一直接接收外界MHL信號輸入的備用MHL輸 入接口（例如MHL Micro USB接口）時，所述HDMI到MHL輸出接口與MHL輸入接口優選為 固定連接；當僅設有一個MHL輸入接口，無備用接口一直接接收外界MHL信號輸入時，所述 HDMI到MHL輸出接口與MHL輸入接口優選的採用相配合的可撥插式結構或者通過傳輸線連 接且傳輸線的至少一端可拆卸式連接；所述HDMI轉MHL晶片採用常規HDM/MHL信號轉換芯 片即可，如SI8240和EP9582B，能夠將輸入的HDMI信號轉換為MHL信號；所述HDMI到MHL 輸出接口能夠將由HDMI轉換成的MHL信號輸送到MHL輸入接口；所述MHL輸入接口上設有 Micro USB接口，能夠直接採集MHL信號。
[0044] 請參照圖4所示的常見19Pin腳HDMI接頭電路圖，能夠插入HDMI輸入接口，與 HDMI輸入接口配合將HDMI信號輸入到本轉接裝置，包括D2+、D2-、D1+、D1-、D0+、D0-、CK+、 CK-、CLK、DATA、+5V、HPD等pin腳，用將HDMI信號輸入到HDMI輸入接口。
[0045] 請參照如圖5常見19Pin腳HDMI接頭靜電保護電路圖，所述HDMI接頭的CLKpin 腳、DATA pin腳和HPD pin腳分別接有ESD管用以防止靜電。
[0046] 請參照圖6a及6b所示的HDMI輸入接口電路圖，HDMI輸入接口包括高清接口的兩 個保護晶片：第一保護晶片和第二保護晶片，所述保護晶片的型號為RCLAMP0524P，所述第 一保護晶片的第1引腳連接HDMI接頭的D2+pin腳，第2引腳連接HDMI接頭的D2-pin腳， 第4引腳連接HMDI接頭的Dl+pin腳，第5引腳連接HDMI接頭的Dl-pin腳；所述第二保護 晶片的第1引腳、第2引腳、第4引腳和第5引腳分別連接HDMI接頭的D0+pin腳、D〇-pin 腳、CK+pin腳和CK-pin腳。所述第一保護晶片和第二保護晶片的第3引腳、第8引腳接地， HDMI信號由HDMI接頭傳輸到高清接口的兩個保護晶片。
[0047] 請參照如圖7所示的HDMI轉MHL晶片電路圖，其中HDMI轉MHL晶片型號是 EP95828_A_1，所述HDMI轉MHL晶片的RXC-引腳、RXC+引腳、RX0-引腳和RX0+引腳分別連 接所述第二保護晶片的第6引腳、第7引腳、第9引腳和第10引腳，所述HDMI轉MHL晶片 的RX1-引腳、RX1+引腳、RX2-引腳和RX2引腳分別連接所述第一保護晶片的第6引腳、第 7引腳、第9引腳和第10引腳；所述HDMI轉MHL晶片的DDC_SCL引腳連接所述HDMI接頭 的DDC_CLK pin腳，所述HDMI轉MHL晶片的DDC_SDA引腳連接所述HDMI接頭的DDC_DATA pin腳，所述HDMI轉MHL晶片的HH)引腳連接所述HDMI接頭的HPD pin腳；所述HDMI轉 MHL晶片與第一保護晶片、第二保護晶片之間還接有濾波電路，優選的所述濾波電路採用連 接電感的形式，用以濾除第一保護晶片、第二保護晶片與HDMI轉MHL晶片之間的噪聲，且電 路相對簡單。
[0048] HDMI轉MHL晶片與HDMI接頭相連引腳之間的電壓切換電路，請參照圖8a、圖8b 及圖8c，HDMI接頭的DDC_CLK Pin腳與HDMI轉MHL晶片的DDC_SCL引腳之間，HDMI接頭的 DDC_DATA Pin腳與HDMI轉MHL晶片的DDC_SDA引腳之間，HDMI接頭的HPD Pin腳與HDMI 轉MHL晶片的HPD引腳之間分別連接有如圖8a、圖8b及圖8c所示的電壓切換電路，用以將 HDMI的工作電壓切換到HDMI轉MHL晶片所需的3. 3V電壓。
[0049] 請參照如圖9所示的HDMI到MHL輸出接口電路圖，包括轉接晶片，其型號為 DLP11RN450UL2,所述轉接晶片的第3引腳、第2引腳分別連接所述HDMI轉MHL晶片的 ΤΧ0-引腳、ΤΧ0+引腳，用以接收自HDMI轉MHL晶片的MHL信號，並將轉換後的MHL信號進 一步輸出。
[0050] 請參照如圖10所示的MHL輸入接口電路圖，包括第三保護晶片，其型號為 RCLAMP052PTCT，所述第三保護晶片的第1引腳、第2引腳分別連接所述轉接晶片的第1引 腳、第4引腳；所述第三保護晶片的第3引腳、第4引腳接地；所述第三保護晶片的第5引 腳、第6引腳連接MHL輸入插口，用以保護處HMDI到MHL輸出接口的MHL信號並輸出MHL 信號。
[0051] 請參照如圖11所示的標準的MHL插口電路圖，其D+pin腳連接所述第三保護晶片 的第6引腳，其D-pin腳連接所述第三保護晶片的第5引腳，用於接收並傳輸MHL信號。
[0052] 圖3所示為本實施的轉接裝置進行MHL信號和HDMI信號傳輸的工作流程圖。請 參考圖3,本實施例的轉接裝置的工作原理是：
[0053] 當外界信號為MHL信號時，即一 MHL接頭接到MHL輸入接口時，MHL接頭將外界MHL 信號直接連接MHL輸入接口，信號經由MHL輸入接口後通過MHL電纜傳輸至顯示設備的主 板處（例如頭戴顯示設備的主板），完成MHL信號的傳送；
[0054] 當外界信號為HDMI信號時，即一 HDMI接頭接到HDMI輸入接口時，將HDMI到MHL 輸出接口與MHL輸入接口連接，外界的HDMI信號通過HDMI接頭輸送至HDMI輸入接口，HDMI 輸入接口將HDMI信號傳送到HDMI轉MHL晶片，HDMI轉MHL晶片將該HDMI信號處理轉變 成為MHL信號，然後將完成轉換後的MHL信號傳送到HDMI到MHL輸出接口，HDMI到MHL輸 出接口上的轉接晶片及第三保護晶片將接收到的MHL信號傳送至MHL輸入接口，該MHL信 號經由MHL電纜傳送到顯示設備的主板處，完成HDMI信號的轉換及傳送。
[0055] 本發明結構簡單，電纜配置合理，不僅能夠將MHL信號直接通過MHL電纜傳送到頭 戴顯示設備的主板處，還能夠利用HDMI轉MHL晶片，將HDMI信號轉換為MHL信號，並通過 MHL電纜傳輸至頭戴顯示設備的主板處，做到兼容HDMI信號和MHL信號的輸入，適用場所和 應用範圍更加廣泛，此外由於MHL電纜能夠更加節省佔用空間，減小MHL電纜的體積，而且 所要求的PCB面積較小，不需要佔用較多的空間和體積，且相比於HDMI電纜重量，從而在整 體上降低頭戴顯示設備的重量，提高了消費者的使用體驗，進一步有利於頭戴顯示設備的 推廣。
[0056] 以上所述，僅是本發明的較佳實施例而已，並非是對本發明的限制，任何熟悉本專 業的技術人員可能利用上述揭示的技術內容加以變更或改型為等同變化的等效實施例。但 是，凡是未脫離本發明技術方案內容，依據本發明的技術實質對以上實施例所作的任何簡 單修改、等同變化與改型，仍屬於本發明技術方案的保護範圍。
【權利要求】
1. 一種兼容HDMI和MHL輸入的轉接裝置，其特徵在於，包括： HDMI輸入接口，用於輸入HDMI信號； HDMI轉MHL晶片，連接所述HDMI輸入接口，用於將從HDMI輸入接口接收到的HDMI信 號轉換為MHL信號； HDMI到MHL輸出接口，連接所述HDMI轉MHL晶片，用於將HDMI信號轉換成的MHL信號 輸出； MHL輸入接口，連接所述HDMI到MHL輸出接口，用於接收MHL信號並傳輸； MHL電纜，連接所述MHL輸入接口，用於傳輸MHL信號。
2. 根據權利要求1所述的兼容HDMI和MHL輸入的轉接裝置，其特徵在於：所述HDMI到 MHL輸出接口與MHL輸入接口固定連接或者採用相配合的可撥插式結構。
3. 根據權利要求1所述的兼容HDMI和MHL輸入的轉接裝置，其特徵在於：所述HDMI 轉MHL晶片連接有電壓切換電路，所述電壓切換電路用於將HDMI輸入接口適用的5V電壓 切換為HDMI轉MHL晶片所需的3. 3V電壓。
4. 根據權利要求1所述的兼容HDMI和MHL輸入的轉接裝置，其特徵在於：所述HDMI輸 入接口上設有保護晶片，用以保護並傳輸HDMI信號。
5. 根據權利要求4所述的兼容HDMI和MHL輸入的轉接裝置，其特徵在於：所述HDMI輸 入接口上的保護晶片與HDMI轉MHL晶片之間連接有濾波電路。
6. 根據權利要求5所述的兼容HDMI和MHL輸入的轉接裝置，其特徵在於：所述濾波電 路採用電感的形式濾波。
7. 根據權利要求1所述的兼容HDMI和MHL輸入的轉接裝置，其特徵在於：所述MHL輸 入接口上設有保護晶片，用以保護並傳輸MHL信號。
8. 根據權利要求1所述的兼容HDMI和MHL輸入的轉接裝置，其特徵在於：所述HDMI輸 入接口及MHL輸入接口採用標準接口或自定義接口方式中的一種。
9. 根據權利要求3所述的兼容HDMI和MHL輸入的轉接裝置，其特徵在於：所述MHL輸 入接口還設有Micro USB接口，用以直接輸入MHL信號。
10. -種頭戴顯示設備，其特徵在於，包括權利要求1至9所述的轉接裝置。
【文檔編號】H04N5/765GK104065907SQ201410299581
【公開日】2014年9月24日 申請日期:2014年6月28日 優先權日:2014年6月28日
【發明者】鄧雪冰 申請人:青島歌爾聲學科技有限公司