[發明專利]光學數據傳輸系統和方法

有效

• 申請號: 201580000230.0
• 申請日: 2015-01-27
• 公開（公告）號: CN105122687B
• 公開（公告）日: 2018-03-02
• 發明（設計）人: A·J·希拉里奧;J·J·休伊;K·M·科勒;J·J·特里茲;J·M·阿維斯
• 申請（專利權）人: 蘋果公司
• 主分類號: H04B10/40
• 分類號: H04B10/40;G02B6/42
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所11038
• 代理人: 邊海梅

相關申請的交叉引用

本專利合作條約專利申請要求2014年3月19日提交的并且名稱為“Optical Data Transfer Utilizing Lens Isolation”的美國非臨時性專利申請14/219,559的優先權，其內容全文以引用方式并入本文中。

技術領域

本公開總體涉及通信，并且更具體地涉及利用透鏡隔離的光學數據傳輸。

背景技術

電子設備頻繁地向和/或從其他電子設備傳輸數據。例如，諸如平板電腦或智能電話的移動計算設備可以與臺式計算機、膝上型計算機、塢站和/或其他電子設備通信，以實現同步移動計算設備上的數據和/或另一電子設備上數據的目的。為了實現此類通信，電子設備常常包括可用于此類通信的一個或多個連接機制。

例如，電子設備可包括可以接觸另一電子設備的一個或多個觸點的一個或多個觸點。此類觸點可以由金屬制成。可以利用觸點之間的連接在電子設備之間傳輸和/或接收數據。

然而，這樣的配置通常需要使金屬觸點暴露于外部環境。這樣的暴露(諸如暴露于外部環境中的濕氣)可能導致觸點隨時間推移而被腐蝕。這種腐蝕可能會對電子設備的美觀造成不利影響。此外，這種腐蝕還可能會改變觸點的電阻，從而削弱觸點的功能。

在電子設備是可穿戴設備，諸如電子手表或眼鏡時，和/或在電子設備頻繁接觸皮膚或其他身體部位時，這一問題可能會加劇。暴露于皮膚或其他身體部位可能導致電子設備暴露于皮脂、汗液、油酸、其他身體化學物質和/或用戶日常使用的其他化學品。這種暴露對觸點的腐蝕性甚至比外部環境的濕氣和/或其他條件更大。

發明內容

本公開公開了利用透鏡隔離進行光學數據傳輸的系統和方法。第一電子設備可以與第二電子設備進行光學通信。設備中的每一個設備可以包括一個或多個光發射器、一個或多個光接收器，以及一個或多個透鏡，其中透鏡中的每一個透鏡可以包括彼此光學隔離的至少第一光路和第二光路。在第一電子設備向第二電子設備傳輸數據時，第一電子設備的光發射器可以經由第一電子設備和第二電子設備的透鏡的第一光路向第二電子設備的光接收器發射。類似地，在第一電子設備從第二電子設備接收數據時，第一電子設備的光接收器可以經由第一電子設備和第二電子設備的透鏡的第二光路從第二電子設備的光發射器接收。由于傳輸和接收是隔離的，因此可以同時執行傳輸和接收，并且這樣提高了通過在單一時間進行接收或傳輸的系統的數據吞吐量。

可以通過各種方式將透鏡中的任一透鏡的第一光路和第二光路進行光學隔離。在一些情況下，透鏡中的一個透鏡的各部分可以包括獨立窗口，并且第一光路和第二光路可以對應于不同的部分，并且從而對應于不同的獨立窗口。例如，可以由不同材料構造不同的部分，諸如，由鋯和/或不透明鋯構造的一個部分，以及由藍寶石和/或藍寶石玻璃構造的另一個部分。可以通過各種方式，諸如利用膠和/或其他粘合劑耦接此類不同的部分。作為另一個實例，不同的部分可以由一個或多個分離元件分開。這種分離元件可能會妨礙光從一個部分傳播到另一個部分的能力，并且可以包括銅焊環、硅、金屬、粘合劑和/或其他此類材料。

在其他情況下，可以通過透鏡幾何形狀和/或光發射器和/或光接收器的配置隔離第一光路和第二光路。例如，透鏡的形狀可設計成使得第一光路和第二光路光學隔離，并且不會彼此干擾。作為另一個實例，電子設備中的一個電子設備的光發射器和光接收器可以均以相對的四十五度角指向該設備的透鏡。由于此類相對的角度，在每組發射器和接收器之間行進的光可以不通過透鏡傳播從而不與其他組之間行進的光形成干擾。

在各種具體實施中，一種用于光學數據傳輸的系統可以包括第一電子設備，該第一電子設備具有至少一個第一設備光發射器、至少一個第一設備光接收器以及至少一個第一設備透鏡，第一設備透鏡至少包括第一光路和第二光路，其中第一光路與第二光學數據路徑光學隔離；以及第二電子設備，該第二電子設備具有至少一個第二設備透鏡。至少一個第一設備光發射器可以利用至少第一光路來發射，并且至少一個第一設備光接收器可以利用至少第二光路來接收。

在一些具體實施中，電子設備包括至少一個光發射器；至少一個光接收器；以及至少一個透鏡，至少一個透鏡至少包括第一光路和第二光路，其中第一光路與第二光學數據路徑光學隔離。至少一個光發射器可以利用至少第一光路向附加電子設備發射，并且至少一個光接收器可以利用至少第二光路從附加電子設備接收。