啟用ehf的顯示系統(tǒng)的制作方法
【專利說(shuō)明】啟用EHF的顯不系統(tǒng)
[0001]對(duì)相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
[0002]本專利申請(qǐng)要求以下美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)的優(yōu)先權(quán):于2012年8月10日交的N0.61/681，792 ;于 2012 年 12 月 17 日提交的 N0.61/738，297 ;于 2013 年 3 月 15 日提交的N0.61/799，510 ;以及于2013年3月15日提交的N0.61/799，593。本專利申請(qǐng)是以下美國(guó)專利申請(qǐng)的部分繼續(xù):于2013年8月9日提交的N0.13/963，199 ;于2013年2月6日提交的N0.13/760，089 ;于2013年2月26日提交的N0.13/776，727 ;以及于2013年3月22日提交的N0.13/848，735。以上提到的每個(gè)公開(kāi)物的全部?jī)?nèi)容都通過(guò)引用被結(jié)合于此。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]本專利說(shuō)明書(shū)涉及顯示系統(tǒng)。更具體而言，本專利說(shuō)明書(shū)涉及使用非接觸數(shù)據(jù)傳輸電路的顯不系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0004]常規(guī)的顯示器通常需要硬連線連接來(lái)顯示數(shù)據(jù)。這對(duì)于以完全未壓縮的分辨率顯示數(shù)據(jù)的高分辨率顯示器更是如此。硬連線連接的例子包括HDM1、DisplayPort、DVI和MHL。這種硬連線連接會(huì)強(qiáng)加若干設(shè)計(jì)約束或者會(huì)遭受物理磨損和撕裂。例如，把一個(gè)設(shè)備(例如，機(jī)頂盒或計(jì)算設(shè)備)連接到另一設(shè)備(例如，顯示器)的連接器的機(jī)械和物理限制會(huì)限制兩個(gè)設(shè)備之間的連接速度。作為另一個(gè)例子，連接器的形狀因子會(huì)規(guī)定設(shè)備(例如，顯示器)的設(shè)計(jì)。作為具體的例子，連接器的維度對(duì)于電子設(shè)備外罩的尺寸會(huì)是限制因素。作為還有另一個(gè)例子，對(duì)于膝上型設(shè)備，機(jī)械鉸鏈會(huì)在從處理板到顯示器路由信號(hào)時(shí)帶來(lái)問(wèn)題。問(wèn)題會(huì)在信號(hào)完整性、帶寬和機(jī)械耐久性方面表現(xiàn)出來(lái)。而且，使用可旋轉(zhuǎn)顯示器和/或可拆卸顯示器的設(shè)備會(huì)遭受與膝上型設(shè)備所經(jīng)歷的相同問(wèn)題中的一些。
[0005]因而，需要消除常規(guī)顯示器連接器的問(wèn)題的顯示系統(tǒng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]提供了使用非接觸連接器用于發(fā)送數(shù)據(jù)的顯示系統(tǒng)。非接觸連接器是構(gòu)成電磁通信鏈路的電磁連接器。電磁通信鏈路可以在相同設(shè)備的不同位置中或者在兩個(gè)不同設(shè)備之間建立。在任一種方法中，收發(fā)器都可被用來(lái)把電信號(hào)轉(zhuǎn)換成電磁(electromagnetic,EM)信號(hào)。一個(gè)收發(fā)器可以把電信號(hào)轉(zhuǎn)換成由另一收發(fā)器接收的EM信號(hào)，該另一收發(fā)器把EM信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。這兩個(gè)收發(fā)器可以構(gòu)成點(diǎn)到點(diǎn)的非接觸通信鏈路，在本文中有時(shí)候被稱為耦合對(duì)(coupled-pair)，該非接觸通信鏈路不需要物理有線連接來(lái)將數(shù)據(jù)從一個(gè)位置發(fā)送到另一個(gè)位置。收發(fā)器可以是極高頻(extremely high frequency, EHF)收發(fā)器。
[0007]—個(gè)或多個(gè)收發(fā)器耦合對(duì)可以結(jié)合到鉸鏈中或者緊密接近鉸鏈，其中鉸鏈?zhǔn)沟秒娮釉O(shè)備的兩個(gè)外殼相對(duì)于彼此移動(dòng)。例如，在一種實(shí)施例中，系統(tǒng)可以包括第一外殼和第二外殼，其中第一外殼包括顯不器和第一極高頻(EHF)收發(fā)器,而第二外殼包括第二 EHF收發(fā)器。第一和第二外殼可以通過(guò)至少一個(gè)鉸鏈可移動(dòng)地耦合到一起，其中第一外殼可以根據(jù)預(yù)定的運(yùn)動(dòng)范圍相對(duì)于第二外殼移動(dòng)。緊密接近稱合(close proximity coupling,“CPC”)可以在第一和第二 EHF收發(fā)器之間存在，以啟用第一和第二外殼之間的非接觸數(shù)據(jù)傳送，而不考慮第一外殼相對(duì)于第二外殼的位置。
[0008]在另一實(shí)施例中，極高頻(EHF)波導(dǎo)鉸鏈可以結(jié)合至少一個(gè)收發(fā)器耦合對(duì)以及波導(dǎo)。特別地，鉸鏈可以包括具有第一波導(dǎo)構(gòu)件和第一 EHF收發(fā)器的第一鉸鏈構(gòu)件，其中第一波導(dǎo)構(gòu)件至少部分地包圍(encompass)第一EHF收發(fā)器，以及具有第二波導(dǎo)構(gòu)件和第二EHF收發(fā)器的第二鉸鏈構(gòu)件，其中第二波導(dǎo)構(gòu)件至少部分地包圍第二 EHF收發(fā)器。第一和第二鉸鏈構(gòu)件可以經(jīng)第一和第二波導(dǎo)構(gòu)件耦合到一起并且緊密接近耦合可以在第一和第二 EHF收發(fā)器之間存在，以啟用第一和第二鉸鏈構(gòu)件之間的非接觸數(shù)據(jù)傳送，而不考慮第一鉸鏈構(gòu)件相對(duì)于第二鉸鏈構(gòu)件的位置。第一和第二波導(dǎo)構(gòu)件幫助保持緊密接近耦合。特別地，波導(dǎo)構(gòu)件還可以促進(jìn)在每個(gè)耦合對(duì)之間形成的電磁鏈路的介電耦合。
[0009]根據(jù)各種實(shí)施例的顯示系統(tǒng)可以包括自包含的、高度便攜式的啟用EHF的顯示裝置，該顯示裝置可操作來(lái)經(jīng)在啟用EHF的顯示裝置和“活動(dòng)表面(active surface) ”之間存在的緊密接近耦合從活動(dòng)表面接收數(shù)據(jù)，并且處理數(shù)據(jù)，以供在啟用EHF的顯示器上呈現(xiàn)。啟用EHF的顯示裝置可以是包括顯示器、顯示器控制器和EHF收發(fā)器的相對(duì)簡(jiǎn)單的設(shè)備，并且可選地可以包括諸如觸摸傳感器的輸入電路?；顒?dòng)表面可以是可經(jīng)EHF收發(fā)器向啟用EHF的顯示裝置提供數(shù)據(jù)的裝置，其中數(shù)據(jù)包括顯示數(shù)據(jù)。此外，活動(dòng)表面可以具有有限的輸入能力，并且可以缺少顯示器。在一些實(shí)施例中，啟用EHF的顯示裝置可以充當(dāng)?shù)讲痪哂杏脩艚涌诘脑O(shè)備-活動(dòng)表面-的用戶接口。實(shí)質(zhì)上，它對(duì)由活動(dòng)表面包含和生成的內(nèi)容充當(dāng)網(wǎng)關(guān)或窗口，而無(wú)需自己獨(dú)立生成和呈現(xiàn)這種內(nèi)容所必需的電路或資源。
[0010]由活動(dòng)表面提供的內(nèi)容可以依賴于任何合適數(shù)量的因素而變。例如，不同的活動(dòng)表面可以提供不同的內(nèi)容。作為另一個(gè)例子，在相同活動(dòng)表面上所使用的不同的啟用EHF的顯示設(shè)備可以基于不同的訪問(wèn)特權(quán)而呈現(xiàn)不同的數(shù)據(jù)。作為具體的例子，可以為第一用戶呈現(xiàn)第一級(jí)數(shù)據(jù)，而可以為第二用戶呈現(xiàn)第二級(jí)數(shù)據(jù)。
[0011]啟用EHF的顯示器可以充當(dāng)用于使用戶能夠訪問(wèn)存儲(chǔ)在活動(dòng)表面裝置中的內(nèi)容的接入點(diǎn)，用于向活動(dòng)表面裝置認(rèn)證啟用EHF的顯示器的用戶，或者用于進(jìn)行擔(dān)保交易(secured transact1n)。在一些實(shí)施例中，啟用EHF的顯示器可被用于雙因子認(rèn)證。包含在啟用EHF的顯示裝置中的輸入電路可以，例如，處理PIN碼、指紋、面部識(shí)別或者視網(wǎng)膜識(shí)另U，作為認(rèn)證因子。
[0012]在一些實(shí)施例中，啟用EHF的顯示裝置可以只在它放得緊密接近活動(dòng)表面時(shí)才可操作。因此，當(dāng)它不接近活動(dòng)表面時(shí)，EHF顯示裝置可以是不起作用的惰性設(shè)備。但是，當(dāng)EHF顯示裝置放在活動(dòng)表面上時(shí)，可以建立使活動(dòng)表面能向顯示裝置提供數(shù)據(jù)的緊密接近耦合。然后，EHF顯示裝置可以顯示信息。在一些實(shí)施例中，EHF顯示裝置可以簡(jiǎn)單地充當(dāng)源自活動(dòng)表面的內(nèi)容的顯示器。在其它實(shí)施例中，EHF顯示裝置可以使用戶能夠通過(guò)處理輸入命令(例如，觸摸屏輸入、指紋識(shí)別等等)并把那些輸入提供給活動(dòng)表面來(lái)與源自活動(dòng)表面的內(nèi)容交互。
[0013]對(duì)本文所討論的實(shí)施例的本質(zhì)和優(yōu)點(diǎn)的進(jìn)一步理解可以參考本說(shuō)明書(shū)的剩余部分和附圖來(lái)獲得。
【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1A示出了根據(jù)一些實(shí)施例的電子設(shè)備的說(shuō)明性示意圖；
[0015]圖1B示出了根據(jù)一些實(shí)施例的另一電子設(shè)備的說(shuō)明性示意圖；
[0016]圖2A-2C示出了根據(jù)一些實(shí)施例的使用不同鉸鏈的幾種不同電子設(shè)備；
[0017]圖2D示出了根據(jù)一些實(shí)施例的平板電腦的說(shuō)明性視圖；
[0018]圖2E-2G示出了根據(jù)一些實(shí)施例的與插接站(docking stat1n)接口的平板電腦的幾個(gè)說(shuō)明性視圖；
[0019]圖2H示出了根據(jù)一些實(shí)施例的鉸鏈的一部分的說(shuō)明性頂視圖；
[0020]圖21示出了根據(jù)各種實(shí)施例的具有幾個(gè)介電耦合構(gòu)件的另一鉸鏈的一部分的說(shuō)明性頂視圖；
[0021 ] 圖3A示出了根據(jù)一些實(shí)施例的說(shuō)明性鉸鏈；
[0022]圖3B-3D示出了根據(jù)一些實(shí)施例的鉸鏈的說(shuō)明性橫截面圖；
[0023]圖4A示出了根據(jù)一些實(shí)施例的帶波導(dǎo)的說(shuō)明性鉸鏈；
[0024]圖4B-4D示出了根據(jù)一些實(shí)施例的帶波導(dǎo)的鉸鏈的說(shuō)明性橫截面圖；
[0025]圖4E-4H示出了根據(jù)一些實(shí)施例的處于不同配置的設(shè)備的不同視圖；
[0026]圖41示出了根據(jù)各種實(shí)施例的包括介電耦合構(gòu)件的鉸鏈的說(shuō)明性橫截面圖；
[0027]圖5示出了根據(jù)一些實(shí)施例的說(shuō)明性EHF波導(dǎo)鉸鏈；
[0028]圖6示出了根據(jù)一些實(shí)施例的說(shuō)明性EHF波導(dǎo)鉸鏈；
[0029]圖7示出了根據(jù)一些實(shí)施例的圖6的EHF波導(dǎo)鉸鏈的一部分的詳細(xì)說(shuō)明性視圖；
[0030]圖8A-8C示出了根據(jù)一些實(shí)施例的利用EHF波導(dǎo)鉸鏈的設(shè)備的不同視圖；
[0031 ] 圖9示出了根據(jù)一些實(shí)施例的EHF波導(dǎo)鉸鏈的部分分解透視圖；
[0032]圖1OA和1B示出了根據(jù)一些實(shí)施例的不同的凸形(male)和凹形(female)鉸鏈的說(shuō)明性頂視圖，其中EHF收發(fā)器相對(duì)于中心軸安裝在多個(gè)位置中；
[0033]圖11示出了根據(jù)一些實(shí)施例的使用自懸浮鉸鏈(self-levitating hinge)的膝上型裝置的說(shuō)明性橫截面圖，其中自懸浮鉸鏈?zhǔn)褂肊HF收發(fā)器來(lái)經(jīng)緊密接近耦合發(fā)送數(shù)據(jù)；
[0034]圖12示出了根據(jù)一些實(shí)施例的包括非接觸顯示裝置和活動(dòng)表面裝置的說(shuō)明性系統(tǒng)；
[0035]圖13A和13B示出了根據(jù)一些實(shí)施例的在非接觸顯示裝置上呈現(xiàn)的內(nèi)容的不同說(shuō)明性視圖 '及
[0036]圖14A和14B示出了根據(jù)一些實(shí)施例的放在活動(dòng)表面裝置上的非接觸顯示裝置的說(shuō)明性橫截面圖。
【具體實(shí)施方式】
[0037]在以下詳細(xì)描述中，為了解釋的目的，闡述了眾多具體細(xì)節(jié)，以提供對(duì)各種實(shí)施例的透徹理解。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到，這各個(gè)實(shí)施例僅僅是說(shuō)明性的，而不是要以任何方式進(jìn)行限制。其它實(shí)施例將很容易讓得益于本公開(kāi)內(nèi)容的技術(shù)人員想到。
[0038]此外，為了清晰，不是本文所描述的實(shí)施例的所有例行特征都被示出或描述。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將很容易認(rèn)識(shí)到，在任何這種實(shí)際實(shí)施例的開(kāi)發(fā)當(dāng)中，可能需要眾多特定于實(shí)施例的決定來(lái)實(shí)現(xiàn)具體的設(shè)計(jì)目標(biāo)。這些設(shè)計(jì)目標(biāo)將從一種實(shí)施例到另一種實(shí)施例或者從一個(gè)開(kāi)發(fā)人員到另一個(gè)開(kāi)發(fā)人員變化。而且，將認(rèn)識(shí)到，這種開(kāi)發(fā)努力可能是復(fù)雜而耗時(shí)的，但不管怎樣都是得益于本公開(kāi)內(nèi)容的本領(lǐng)域普通技術(shù)人員要經(jīng)歷的例行任務(wù)。
[0039]首字母縮寫(xiě)“EHF”代表極高頻(Extremely High Frequency),并且指30GHz到300GHz(千兆赫茲)范圍內(nèi)電磁(EM)頻譜的一部分。術(shù)語(yǔ)“收發(fā)器”可以指諸如包括發(fā)送器(Tx)和接收器(Rx)使得集成電路可被用來(lái)既發(fā)送又接收信息(數(shù)據(jù))的IC(集成電路)的設(shè)備。一般而言，收發(fā)器可以在半雙工模式(在發(fā)送和接收之間交替)、全雙工模式(同時(shí)發(fā)送和接收)操作，或者被配置為或者發(fā)送器或者接收器。收發(fā)器可以包括用于發(fā)送和接收功能的單獨(dú)集成電路。如在本文所使用的，術(shù)語(yǔ)“非接觸”、“耦合對(duì)”和“緊密接近耦合”指在實(shí)體(諸如設(shè)備)之間實(shí)現(xiàn)電磁(EM)而不是電(有線的、基于接觸的)連接和信號(hào)運(yùn)輸。如在本文所使用的，術(shù)語(yǔ)“非接觸”可以指載波輔助的、介電耦合的系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以具有在零至五厘米范圍內(nèi)的最佳范圍。連接可以通過(guò)一個(gè)設(shè)備與另一設(shè)備的接近來(lái)生效。多個(gè)非接觸的發(fā)送器和接收器可以占用小的空間。與通常向若干個(gè)點(diǎn)廣播的無(wú)線鏈路形成對(duì)比，利用電磁(EM)建立的非接觸鏈路可以是點(diǎn)到點(diǎn)的。
[0040]應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，雖然在本文中在用在啟用EHF的顯示設(shè)備、膝上型計(jì)算機(jī)或平板電腦的語(yǔ)境下進(jìn)一步描述了一個(gè)或多個(gè)EHF頻率實(shí)施例，但是，所給出的教導(dǎo)范圍沒(méi)有這樣的限制。更一般地說(shuō)，EHF頻率實(shí)施例可適用于使用各種設(shè)計(jì)的一個(gè)或多個(gè)鉸鏈的廣泛設(shè)備，包括例如樞轉(zhuǎn)的、可旋轉(zhuǎn)的、可分離的，或者其組合的鉸鏈。另外，應(yīng)當(dāng)理解，雖然諸如用戶等術(shù)語(yǔ)可以在本文所述的一個(gè)或多個(gè)場(chǎng)景的語(yǔ)境下被用來(lái)指與鉸鏈交互的一個(gè)或多個(gè)人，但是這些引用不是要以任何方式被認(rèn)為是針對(duì)執(zhí)行這種動(dòng)作的一個(gè)或多個(gè)人限定所給出的教導(dǎo)的范圍。
[0041]由本文所述的EHF收發(fā)器輸出的RF能量可以低于用于證明或用于發(fā)送標(biāo)識(shí)(ID)碼的FCC需求，在別的情況下，這將打斷數(shù)據(jù)傳送期間的數(shù)據(jù)流。參考通過(guò)引用被結(jié)合于此的47 CFR § 15.255 (在57_64GHz內(nèi)工作)。RF能量輸出可以被控制，使得不需要信標(biāo)。能量輸出可以利用例如金屬和/或塑料屏蔽來(lái)控