無線扁平光連接器的制造方法
【專利摘要】本發明涉及無線扁平光連接器。本文提供一種系統，其包括在第一電子設備與第二電子設備之間的通信鏈路。該通信鏈路包括布置在第一電子設備中的第一扁平連接器和布置在第二電子設備中的第二扁平連接器。所述扁平連接器中的每一個包括耦合至光纖電纜的透鏡。通過從第一扁平連接器到第二扁平連接器的通信鏈路跨越第一扁平連接器與第二扁平連接器之間的空隙來傳輸數據。
【專利說明】無線扁平光連接器
【技術領域】
[0001]本技術總體上涉及一種用于電子設備的連接器。更具體地，本技術涉及一種用于電子設備的光學、無線連接器的方法及裝置。
【背景技術】
[0002]目前電子設備包括多種連接器。這些連接器實現電子設備連接至其它電子設備，如平板電腦、蜂窩電話、智能電話、便攜式電腦、存儲設備、存儲卡讀取器、擴展塢、充電器、照相機等等。例如，移動電子設備可耦合(couple)至基座或擴展塢以增強該移動電子設備的功能性。這些連接器典型地包括連線和公-母(male-to-female)連接件以連接電子設備。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0003]圖1是具有無線扁平連接器的電子設備的示例的圖示。
[0004]圖2是使用無線扁平連接器的通信鏈路的示例的方塊圖。
[0005]圖3是通過無線扁平連接器傳輸數據的方法的示例的過程流程圖。
[0006]本公開及附圖通篇使用相同的附圖標記來引用同樣的部件和特征。100系列中的附圖標記指代最初在圖1中發現的特征；200系列中的附圖標記指代最初在圖2中發現的特征，并且依此類推。
【具體實施方式】
[0007]很多電子設備使用有線的公-母連接件與其它電子設備連接。公-母連接件典型地包括電纜，其端部包括公連接器或母連接器。公-母連接件的示例尤其包括通用串行總線(USB)連接件、eSATA連接件以及HDMI連接件。在運輸期間這些連接器由于凸起和開口而容易受到物理損壞。例如，在運輸期間凸起可被破壞或部分損壞。此外，開口容易受到水以及除了指定的配合連接器之外的物體的插入所帶來的損壞。本技術的實施例提供一種不包括任何開口或凸起的扁平連接器。扁平連接器可布置為與相應的連接器鄰近，而不是插入其中。以這種方式，可避免公-母連接件的易損性。
[0008]在扁平連接器中，建立了無線連接，其中數據跨過存在于彼此相鄰布置的連接器之間的空隙而傳輸。用于傳輸數據的無線方案的示例為藍牙。然而，藍牙連接受到協議以及可通過藍牙連接傳輸的數據量的限制。無線方案的另一個示例為云計算。然而，存放在云中的數據易于遭受不良的安全性和隱私侵犯，這是因為這些數據不再處于用戶的控制下。此夕卜，使用網絡連接來訪問云。如果用戶不能使用網絡連接，則用戶無法訪問該數據。無線方案的另一個示例為電子設備之間的局部無線連接的建立。然而，為了建立局部無線連接，發射器/接收器被包含在每個電子設備中，從而增加了電子設備的架構復雜度。電子設備在功率和資源使用方面遭受增加的成本。然而，通過使用光連接器，大量的數據可在電子設備之間傳輸，而不會明顯增加電子設備的架構復雜度或導致過高水平的功率和資源使用。只要連接之間存在視線，光連接就可以運作。
[0009]因此，電子設備可包括由扁平連接器形成的一個或多個通信鏈路。在一些實施例中，扁平連接器可以與電子設備的機殼的外表面齊平或接近齊平。例如，每個扁平連接器可包括透鏡和耦合至透鏡的光纖電纜(fiber optic cable)。該扁平連接器可靠近另一扁平連接器布置，以實現數據跨過扁平連接器之間的空隙的傳輸。將連接器稱之為“扁平”意味著其不具備用于將連接器彼此直接物理附接的緊固部件。換句話說，不存在如在互補的公和母連接器中的促進連接器自身的物理附接的凹口或凸起。扁平連接器可彼此非常接近地定位，并且在其間存在小空隙。不是由作為連接器自身的一部分的緊固部件來固定就位，扁平連接器的對準可通過其在由鏈路通信耦合的設備上的放置來促進。在一些實施例中，所耦合的設備可具有附接機構，例如像鉸鏈。用于物理耦合設備的附接機構在已知的相對位置處將設備保持在一起并且還促進扁平連接器的適當對準。相比于僅僅使用光纖電纜，透鏡在連接器的對準中提供更大的靈活性。
[0010]圖1是具有無線扁平連接器的電子設備的示例的圖示。第一電子設備100實質上可以是任意類型的電子設備，包括，例如且不限于，蜂窩電話，如智能手機，個人數字助理(PDA)，無線耳機，計算機，膝上型計算機，平板電腦，電視機，視頻播放器或接收器，游戲機和類似物。第二電子設備102實質上還可是任意類型的電子設備。例如，第一電子設備100可以是平板電腦且第二電子設備102可以是基座或擴展塢。在另一個示例中，第一電子設備100可以是蛤殼式膝上型計算機的監視器且第二電子設備102可以是蛤殼式膝上型計算機的基座。在另外的示例中，第一電子設備100可以是無線耳機且第二電子設備102可以是充電站。
[0011]在一個示例中，第二電子設備102相比于第一電子設備100可包括附加的功能并且第一電子設備100可耦合至第二電子設備102以便可以獲得增加的功能。例如，第二電子設備102尤其可包括鍵盤104，I/O設備連接件106，如USB連接件，以及存儲設備108等。存儲設備108可配置為隨機存取存儲器，只讀存儲器，閃存，EEPR0M，可移除存儲器(如SD卡或USB記憶棒)，或上述的任意組合。存儲設備104可包括存儲可由CPU執行的計算機可讀指令的非臨時介質。
[0012]第一電子設備100可包括對準針(alignment pin) 110和功率針(power pin) 112ο第二電子設備102可包括對準針114和功率針116。當第一電子設備100和第二電子設備102耦合時，對準針可確保第一電子設備100正確地與第二電子設備102對準以進行數據傳輸。此外，當第一電子設備100和第二電子設備102耦合時，功率針112可與功率針116耦合以交換功率。在一個示例中，功率針112和116可以是磁彈簧針(pogo pin)，每個針可承載高達5安培的電流并且磁體被用于將兩個接口保持在一起并且還可以用作交變高速I/O信號。在另外的示例中，對準針110和114和/或功率針112和116可保持與第二電子設備102親合的第一電子設備100，直到用戶將第一電子設備100從第二電子設備102斷開。每個針可與電子設備100和102的表面齊平，可從電子設備100和102的表面延伸，或者可縮回到電子設備100和102的表面內。盡管此處針被描述為提供功率和對準，但是應當理解任何將第一設備100和第二設備102對準的方法，以及任何交換功率的方法都可應用在此處。
[0013]可使用扁平連接器118和120在第一電子設備100和第二電子設備102之間建立通信鏈路。扁平連接器118和120在此處稱作發射連接器118和接收連接器120。發射連接器118包括散射透鏡，其使來自光纖電纜的光散射并且可用于將數據傳輸至相應的接收連接器。接收連接器包括聚焦透鏡，其將接收到的光匯聚到其附接的光纖電纜。每個發射連接器118及其相應的接收連接器120其同在第一電子設備100和第二電子設備102之間構成通信鏈路。可包括任意適合數量的鏈路。每個連接器對可配置為在特定的方向上傳輸數據。如圖1所示，電子設備100和102之間存在兩條通信鏈路，一條鏈路從第一電子設備100向第二電子設備102傳輸數據，并且一條鏈路從第二電子設備102向第一電子設備100傳輸數據。然而，任意組合鏈路和方向都是可能的。
[0014]如上所述，連接器118和120中的每一個可包括透鏡。每個透鏡可被包括在支架(holder)內以形成透鏡組件。每個透鏡可以是任意合適的尺寸和形狀。透鏡的尺寸和形狀可由制造商來決定。當第一電子設備100通過鏈路耦合至第二電子設備102時，光信號可在連接器118和120之間跨過空隙傳送，以便在第一電子設備100與第二電子設備102之間傳輸數據。空隙的寬度可在0.5mm-6mm的范圍內，如2_-4_。在一個示例中，空隙的寬度可大于4_。透鏡可以是無源透鏡，其中透鏡不能被移動或聚焦。
[0015]在一個示例中，第一電子設備100可以是移動設備，如平板，并且第二電子設備102可以是基座或擴展塢。第一電子設備100可通過透鏡118和120耦合至第二電子設備102。在另一個示例中，第一電子設備100可以是移動設備，如平板，或顯示設備，如膝上型電腦屏幕，并且第二電子設備102可以是基座。透鏡118和120可被包含在以蛤殼設計將第一電子設備100和第二電子設備102耦合的鉸鏈中。
[0016]應當理解，圖1的圖示并不意在表明電子設備100和102在每種情況下都將包括圖1中所示出的全部部件。此外，任意數量的附加部件可包括在電子設備100和102內，這取決于【具體實施方式】的細節。
[0017]圖2是使用無線扁平連接器的通信鏈路的示例的方塊圖。如圖2所示，通信鏈路包括具有散射透鏡210的發射連接器212和具有聚焦透鏡214的接收連接器216。數據在一個方向上從第一設備100的發射連接器212向第二設備102的接收連接器214流過鏈路。盡管示出了單個通信鏈路，但第一電子設備100和第二電子設備102可包括任意數量的通信鏈路，包括從第二電子設備102向第一電子設備100傳輸數據的通信鏈路。
[0018]每個發射連接器212可親合至娃串行器(serializer silicon) 202以及電光轉換器206。承載數據的多路電信號200可進入硅串行器202。硅串行器202將多路電信號200轉換為單個電信號。該單個電信號通過電纜204傳輸至電光(ETO)轉換器。ETO轉換器將電信號轉換為光信號，其中數據被嵌入光中。光信號通過光纖電纜208傳輸至散射透鏡210。散射透鏡210可保持在支架212內以形成透鏡組件。光纖電纜208可耦合至散射透鏡210。例如，光纖電纜208可插入到散射透鏡210的開口中并且被保持在該開口內，如通過使用粘合劑。
[0019]在到達散射透鏡210之后，光信號可跨過空隙214被傳輸至第二設備102的聚焦透鏡214。聚焦透鏡214和支架216可在一起構成透鏡組件。接收到的信號可通過光纖電纜218從聚焦透鏡214被傳輸至光電(OTE)轉換器220。OTE轉換器220能將光信號轉換為電信號。電信號可被傳輸至娃并行器(de-serializer silicon) 222。娃并行器222能將該電信號轉換為多路電信號。
[0020]第一設備100的連接器可包括硅串行器202，ETO轉換器206，光纖電纜208，透鏡210，以及透鏡支架212。在另一個示例中，連接器可包括ETO轉換器206，光纖電纜208，透鏡210，以及透鏡支架212。在其它示例中，連接器可包括光纖電纜208，透鏡210，以及透鏡支架212。類似地，第二設備102的連接器可包括透鏡214，透鏡支架216，光纖電纜218以及，可選地，OTE轉換器220和硅并行器222。例如，一路或多路電信號可在進入連接器之前或之后被轉換為單路信號。類似地，電信號可在進入連接器之前或之后被轉換為光信號。
[0021]盡管此處所示的數據通過連接器從第一設備100行進至第二設備102，但是應當理解，數據也可通過通信鏈路從第二設備102行進至第一設備100，該通信鏈路包括第二設備102上的發射連接器以及第一設備100上的接收連接器。此外，第一設備100和第二設備102中的每一個可包括硅串行器202，硅并行器222，和ETO轉換器206，以及OTE轉換器220。
[0022]應當理解，圖2的方塊圖并非意在表明無線扁平連接器在每種情況下都包括圖2中所示出的全部部件。此外，任意數量的附加部件可被包括在無線扁平連接器內，這取決于【具體實施方式】的細節。
[0023]圖3是通過無線扁平連接器傳輸數據的方法的示例的流程圖。在方塊302，包括嵌入在光中的數據的光信號可被接收在第一設備的連接器內。光信號可以是從電信號的轉換物。在光信號被接收在連接器中之前，電信號可轉換為光信號。在另一個示例中，電信號可在連接器內被轉換為光信號。連接器可以是無線扁平連接器。
[0024]在方塊304，光信號可通過光纖電纜被傳輸至第一設備的連接器的透鏡。透鏡可以是散射透鏡。支架可被設計為用于將透鏡保持在連接器內。透鏡和支架一起形成透鏡組件。在一個示例中，透鏡組件可包括多個透鏡，例如兩個透鏡。光纖電纜可耦合至透鏡。例如，光纖電纜可插入至透鏡的開口中并使用粘合劑固定。
[0025]在方塊306，光信號可跨過空隙被傳輸至第二設備的連接器的透鏡。空隙的寬度可在0.5mm-6英寸的范圍內，如2mm-4mm。第二設備可以是任意電子設備，例如擴展塢，充電器等。
[0026]應當理解，圖3的過程流程圖并非意在表明方法300在每種情況下都包括圖3中所示出的全部組件。此外，任意數量的附加組件可包括在方法300內，這取決于【具體實施方式】的細節。
[0027]示例I
[0028]此處描述了一種系統。該系統包括第一電子設備與第二電子設備之間的通信鏈路。該通信鏈路包括布置在第一電子設備中并且包括耦合至第一光纖電纜的第一透鏡的第一扁平連接器。該通信鏈路還包括布置在第二電子設備中并且包括耦合至第二光纖電纜的第二透鏡的第二扁平連接器。可通過從第一扁平連接器到第二扁平連接器的通信鏈路、跨越第一扁平連接器與第二扁平連接器之間的空隙來傳輸數據。
[0029]第一電子設備可以是包括顯示器的罩蓋(Iid)并且第二電子設備可以是包括鍵盤的基座。罩蓋與基座可以是可分離的并且可以通過鉸鏈耦合在一起，并且當罩蓋和基座耦合在一起時，第一扁平連接器和第二扁平連接器可彼此靠近地定位。該系統可包括對準針，用以將第一扁平連接器與第二扁平連接器彼此靠近地定位。第一透鏡可以是散射透鏡并且第二透鏡可以是聚焦透鏡。該系統可包括第二通信鏈路，其包含罩蓋中的第三扁平連接器和基座中的第四扁平連接器。數據可以通過與第一通信鏈路相比相反方向的第二通信鏈路進行傳輸。第一電子設備和第二電子設備可包括將電信號轉換為光信號用于跨過鏈路進行傳輸的電路。第一電子設備可以是膝上型計算機并且第二電子設備可以是擴展塢。第一透鏡可與第一電子設備的外殼齊平并且第二透鏡可與第二電子設備的外殼齊平。
[0030]示例2
[0031]此處描述了一種方法。該方法包括在第一電子設備內將電信號轉換為光信號并且通過光纜將光信號傳輸至布置在第一電子設備內的第一透鏡。該方法還可以包括在布置在第二電子設備內的第二透鏡處接收光信號。該方法還包括在第二電子設備內將光信號轉換為另一電信號。
[0032]第一透鏡可以是散射透鏡并且第二透鏡可以是聚焦透鏡。該方法可包括通過光纜將第二光信號傳輸至布置在第二電子設備中的散射透鏡以及在布置在第一電子設備中的聚焦透鏡處接收第二光信號。第一透鏡可與第一電子設備的外殼齊平并且第二透鏡可與第二電子設備的外殼齊平。第一電子設備可包括顯不器并且第二電子設備可包括鍵盤。
[0033]示例3
[0034]此處描述了一種電子設備。該電子設備可包括被配置為向另一設備傳輸數據的扁平連接器，該扁平連接器包括耦合至散射透鏡的光纖電纜，其中電子設備通過跨越空隙發送光信號來傳輸數據。
[0035]該電子設備可包括被配置為從該另一設備接收數據的第二扁平連接器，該第二扁平連接器包括耦合至聚焦透鏡的第二光纖電纜，其中電子設備通過跨越空隙接收光信號來接收數據。散射透鏡可與電子設備的外殼齊平。電子設備可物理耦合至該另一設備，并且該耦合可使得散射透鏡與另一設備的聚焦透鏡對準。該電子設備可包括用于將電信號轉換為光信號的電路。該電子設備可以是具有蛤殼形狀因數的計算設備的可分離部分。該電子設備可以是膝上型計算機。該電子設備可以是擴展塢。
[0036]應當理解，上述示例中具體細節可使用在一個或多個實施例中的任何位置。例如，上述示例設備的所有可選特征還可關于任何其它示例設備和/或本文描述的方法進行實施。此外，盡管本文已經使用了流程圖和/或狀態圖描述了實施例，但是本技術并不限于那些圖表或它們相應的描述。例如，所示流程無需按照所示和所描述的那樣移動通過每一個方塊或狀態或者按照所示和所描述的完全相同的次序進行移動。
[0037]本技術并不限于本文列出的特定細節。事實上，知曉本公開的益處的所屬領域技術人員將理解來自前面描述及附圖的許多其它變型都可落入本技術的范圍之內。因此，接下來的權利要求涵蓋了限定本技術范圍的其任意修改。
[0038]在前面的說明書和權利要求書中，可使用術語“耦合”和“連接”，以及其派生詞。應當理解這些術語并非意在彼此作為同義詞。而是，在特定實施例中，“連接”可用于表示兩個或更多個元件彼此直接物理或電接觸。“耦合”可表示兩個或更多個元件直接物理或電接觸。然而，“耦合”還可表示兩個或更多個元件彼此并不直接接觸，但是彼此仍共同合作或相互作用。
[0039]一些實施例可實施于硬件、固件和軟件中的一種中或其組合中。一些實施例還可實施為存儲在機器可讀介質上的指令，所述指令可由計算平臺讀取并執行來實施本文描述的操作。機器可讀介質可包括用于以機器(例如計算機)可讀的形式存儲或傳輸信息的任意機構。例如，機器可讀介質可包括只讀存儲器(ROM);隨機存取存儲器(RAM);磁盤存儲媒體；光存儲媒體；閃存設備；或電的，光的，聲的或其它傳播形式的信號，例如，載波，紅外信號，數字信號，或發送和/或接收信號的接口等等。
[0040]實施例是一種實施方式或不例。說明書中對“一種實施例”，“一個實施例”，“一些實施例”，“各種實施例”，或“其它實施例”的引用表示與這些實施例結合描述的特定的特征、結構或特性被包括在至少一些實施例中，但不必是本技術所有的實施例。“一種實施例”，“一個實施例”，或“一些實施例”的各種出現不必都指代相同的實施例。來自一個實施例的元素或方面可與其它實施例的元素或方面相結合。
[0041 ] 本文所描述和示出的所有部件、特征、結構、特性等無需全部都被包含在一個或多個特定的實施例中。例如，如果說明書表述“可以”、“可能”、“能”或“能夠”包括部件、特征、結構或特性，那么不要求包括該特定部件、特征、結構、或特性。如果說明書或權利要求提到“一”或“一個”元件，那么并不意味僅具有一個該元件。如果說明書或權利要求提到“一個附加”元件，并不排除存在多于一個該附加元件。
[0042]值得注意的是，盡管參照特定的實施方式描述了一些實施例，但是根據某些實施例，其它的實施方式也是可能的。此外，附圖示出的和/或本文描述的電路元件或其它特征的配置和/或次序不必按照所示和描述的特定方式進行布置。根據某些實施例，許多其它的配置也是可能的。
[0043]在附圖所示的每個系統中，一些情況下的各個元件可具有相同的附圖標記或不同的附圖標記以表示所列的元件不同和/或類似。然而，一個元件可足夠靈活以便具有不同的實施方式并與本文所示或描述的一些或所有的系統協作。附圖所示的各種元件可以相同或不同。所謂的第一元件和所謂的第二元件是任意的。
【權利要求】
1.一種具有通信鏈路的系統，包括: 在第一電子設備與第二電子設備之間的通信鏈路，所述通信鏈路包括: 布置在第一電子設備中并且包括耦合至第一光纖電纜的第一透鏡的第一扁平連接器；以及 布置在第二電子設備中并且包括耦合至第二光纖電纜的第二透鏡的第二扁平連接器; 其中通過從第一扁平連接器到第二扁平連接器的通信鏈路跨越第一扁平連接器與第二扁平連接器之間的空隙傳輸數據。
2.如權利要求1的系統，其中第一電子設備為包括顯示器的罩蓋并且第二電子設備為包括鍵盤的基座。
3.如權利要求2的系統，其中罩蓋和基座是可分離的并通過鉸鏈耦合在一起，并且.當罩蓋與基座耦合在一起時，第一扁平連接器和第二扁平連接器彼此靠近地定位。
4.如權利要求1，2或3的系統，包括對準針，用于將第一扁平連接器與第二扁平連接器彼此靠近地定位。
5.如權利要求1，2，3或4的系統，其中第一透鏡為散射透鏡并且第二透鏡為聚焦透鏡。
6.如權利要求1，2，3，4或5的系統，包括第二通信鏈路，其包括位于罩蓋中的第三扁平連接器和位于基座中的第四扁平連接器。
7.如權利要求1，2，3，4，5或6的系統，其中通過與第一通信鏈路相比相反方向的第二通信鏈路傳輸數據。
8.如權利要求1，2，3，4，5，6或7的系統，其中第一電子設備和第二電子設備包括將電信號轉換為光信號以用于跨過鏈路進行傳輸的電路。
9.如權利要求1，2，3，4，5，6，7或8的系統，其中第一電子設備為膝上型計算機并且第二電子設備為擴展塢。
10.如權利要求1，2，3，4，5，6，7，8或9的系統，其中第一透鏡與第電子設備的外殼齊平并且第二透鏡與第二電子設備的外殼齊平。
11.一種傳輸信號的方法，包括: 在第一電子設備內將電信號轉換為光信號； 通過光纜將光信號傳輸至布置在第一電子設備中的第一透鏡； 在布置在第二電子設備中的第二透鏡處接收光信號；以及 在第二電子設備內將光信號轉換為另一電信號。
12.如權利要求11的方法，其中第一透鏡為散射透鏡并且第二透鏡為聚焦透鏡。
13.如權利要求11或12的方法，包括: 通過光纜將第二光信號傳輸至布置在第二電子設備中的散射透鏡；以及 在布置在第一電子設備中的聚焦透鏡處接收第二光信號。
14.如權利要求11，12或13的方法，其中第一透鏡與第一電子設備的外殼齊平并且第二透鏡與第二電子設備的外殼齊平。
15.如權利要求11，12，13或14的方法，其中第一電子設備包括顯示器并且第二電子設備包括鍵盤。
16.—種具有連接器的電子設備，包括: 被配置為向另一設備傳輸數據的扁平連接器，所述扁平連接器包括耦合至散射透鏡的光纖電纜，其中所述電子設備通過跨越空隙發送光信號來傳輸數據。
17.如權利要求16的電子設備，包括被配置為從該另一設備接收數據的第二扁平連接器，所述第二扁平連接器包括耦合至聚焦透鏡的第二光纖電纜，其中電子設備通過跨越空隙接收光信號來接收數據。
18.如權利要求16或17的電子設備，其中散射透鏡與電子設備的外殼齊平。
19.如權利要求16，17或18的電子設備，其中所述電子設備物理耦合到該另一設備，并且所述耦合使得散射透鏡與該另一設備的聚焦透鏡對準。
20.如權利要求16，17，18或19的電子設備，包括將電信號轉換為光信號的電路。
21.如權利要求16，17，18，19或20的電子設備，其中所述電子設備是具有蛤殼形狀因數的計算設備的可分離部分。
22.如權利要求16，17，18，19，20或21的電子設備，其中所述電子設備是膝上型計算機。
23.如權利要求16，17，18，19，20，21或22的電子設備，其中所述電子設備是擴展塢。
【文檔編號】G06F13/40GK104516849SQ201410616352
【公開日】2015年4月15日 申請日期:2014年9月19日 優先權日:2013年9月20日
【發明者】D·奎伊特, G·布克哈特, M·阿坦伯格 申請人:英特爾公司