利用透鏡隔離的光學(xué)數(shù)據(jù)傳輸?shù)闹谱鞣椒?br>【專利說明】利用透鏡隔離的光學(xué)數(shù)據(jù)傳輸
[0001]相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
[0002]本專利合作條約專利申請(qǐng)要求2014年3月19日提交的并且名稱為“Optical DataTransfer Utilizing Lens Isolat1n”的美國非臨時(shí)性專利申請(qǐng)14/219，559的優(yōu)先權(quán)，其內(nèi)容全文以引用方式并入本文中。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]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(xué)數(shù)據(jù)傳輸。
【背景技術(shù)】
[0004]電子設(shè)備頻繁地向和/或從其他電子設(shè)備傳輸數(shù)據(jù)。例如，諸如平板電腦或智能電話的移動(dòng)計(jì)算設(shè)備可以與臺(tái)式計(jì)算機(jī)、膝上型計(jì)算機(jī)、塢站和/或其他電子設(shè)備通信，以實(shí)現(xiàn)同步移動(dòng)計(jì)算設(shè)備上的數(shù)據(jù)和/或另一電子設(shè)備上數(shù)據(jù)的目的。為了實(shí)現(xiàn)此類通信，電子設(shè)備常常包括可用于此類通信的一個(gè)或多個(gè)連接機(jī)制。
[0005]例如，電子設(shè)備可包括可以接觸另一電子設(shè)備的一個(gè)或多個(gè)觸點(diǎn)的一個(gè)或多個(gè)觸點(diǎn)。此類觸點(diǎn)可以由金屬制成。可以利用觸點(diǎn)之間的連接在電子設(shè)備之間傳輸和/或接收數(shù)據(jù)。
[0006]然而，這樣的配置通常需要使金屬觸點(diǎn)暴露于外部環(huán)境。這樣的暴露(諸如暴露于外部環(huán)境中的濕氣)可能導(dǎo)致觸點(diǎn)隨時(shí)間推移而被腐蝕。這種腐蝕可能會(huì)對(duì)電子設(shè)備的美觀造成不利影響。此外，這種腐蝕還可能會(huì)改變觸點(diǎn)的電阻，從而削弱觸點(diǎn)的功能。
[0007]在電子設(shè)備是可穿戴設(shè)備，諸如電子手表或眼鏡時(shí)，和/或在電子設(shè)備頻繁接觸皮膚或其他身體部位時(shí)，這一問題可能會(huì)加劇。暴露于皮膚或其他身體部位可能導(dǎo)致電子設(shè)備暴露于皮脂、汗液、油酸、其他身體化學(xué)物質(zhì)和/或用戶日常使用的其他化學(xué)品。這種暴露對(duì)觸點(diǎn)的腐蝕性甚至比外部環(huán)境的濕氣和/或其他條件更大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本公開公開了利用透鏡隔離進(jìn)行光學(xué)數(shù)據(jù)傳輸?shù)南到y(tǒng)和方法。第一電子設(shè)備可以與第二電子設(shè)備進(jìn)行光學(xué)通信。設(shè)備中的每一個(gè)設(shè)備可以包括一個(gè)或多個(gè)光發(fā)射器、一個(gè)或多個(gè)光接收器，以及一個(gè)或多個(gè)透鏡，其中透鏡中的每一個(gè)透鏡可以包括彼此光學(xué)隔離的至少第一光路和第二光路。在第一電子設(shè)備向第二電子設(shè)備傳輸數(shù)據(jù)時(shí)，第一電子設(shè)備的光發(fā)射器可以經(jīng)由第一電子設(shè)備和第二電子設(shè)備的透鏡的第一光路向第二電子設(shè)備的光接收器發(fā)射。類似地，在第一電子設(shè)備從第二電子設(shè)備接收數(shù)據(jù)時(shí)，第一電子設(shè)備的光接收器可以經(jīng)由第一電子設(shè)備和第二電子設(shè)備的透鏡的第二光路從第二電子設(shè)備的光發(fā)射器接收。由于傳輸和接收是隔離的，因此可以同時(shí)執(zhí)行傳輸和接收，并且這樣提高了通過在單一時(shí)間進(jìn)行接收或傳輸?shù)南到y(tǒng)的數(shù)據(jù)吞吐量。
[0009]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(jìn)行光學(xué)隔離。在一些情況下，透鏡中的一個(gè)透鏡的各部分可以包括獨(dú)立窗口，并且第一光路和第二光路可以對(duì)應(yīng)于不同的部分，并且從而對(duì)應(yīng)于不同的獨(dú)立窗口。例如，可以由不同材料構(gòu)造不同的部分，諸如，由鋯和/或不透明鋯構(gòu)造的一個(gè)部分，以及由藍(lán)寶石和/或藍(lán)寶石玻璃構(gòu)造的另一個(gè)部分?？梢酝ㄟ^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(gè)實(shí)例，不同的部分可以由一個(gè)或多個(gè)分離元件分開。這種分離元件可能會(huì)妨礙光從一個(gè)部分傳播到另一個(gè)部分的能力，并且可以包括銅焊環(huán)、硅、金屬、粘合劑和/或其他此類材料。
[0010]在其他情況下，可以通過透鏡幾何形狀和/或光發(fā)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(shè)計(jì)成使得第一光路和第二光路光學(xué)隔離，并且不會(huì)彼此干擾。作為另一個(gè)實(shí)例，電子設(shè)備中的一個(gè)電子設(shè)備的光發(fā)射器和光接收器可以均以相對(duì)的四十五度角指向該設(shè)備的透鏡。由于此類相對(duì)的角度，在每組發(fā)射器和接收器之間行進(jìn)的光可以不通過透鏡傳播從而不與其他組之間行進(jìn)的光形成干擾。
[0011]在各種具體實(shí)施中，一種用于光學(xué)數(shù)據(jù)傳輸?shù)南到y(tǒng)可以包括第一電子設(shè)備，該第一電子設(shè)備具有至少一個(gè)第一設(shè)備光發(fā)射器、至少一個(gè)第一設(shè)備光接收器以及至少一個(gè)第一設(shè)備透鏡，第一設(shè)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(xué)數(shù)據(jù)路徑光學(xué)隔離；以及第二電子設(shè)備，該第二電子設(shè)備具有至少一個(gè)第二設(shè)備透鏡。至少一個(gè)第一設(shè)備光發(fā)射器可以利用至少第一光路來發(fā)射，并且至少一個(gè)第一設(shè)備光接收器可以利用至少第二光路來接收。
[0012]在一些具體實(shí)施中，電子設(shè)備包括至少一個(gè)光發(fā)射器；至少一個(gè)光接收器；以及至少一個(gè)透鏡，至少一個(gè)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(xué)數(shù)據(jù)路徑光學(xué)隔離。至少一個(gè)光發(fā)射器可以利用至少第一光路向附加電子設(shè)備發(fā)射，并且至少一個(gè)光接收器可以利用至少第二光路從附加電子設(shè)備接收。
[0013]在一種或多種具體實(shí)施中，一種利用透鏡隔離進(jìn)行光學(xué)數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆椒ò?構(gòu)造具有第一光路和第二光路的至少一個(gè)透鏡，其中第一光路與第二光路光學(xué)隔離；將至少一個(gè)透鏡耦接到第一電子設(shè)備；以及配置第一電子設(shè)備以進(jìn)行如下操作中的至少一項(xiàng):利用至少一個(gè)光發(fā)射器經(jīng)由第一光路向第二電子設(shè)備發(fā)射；或利用至少一個(gè)光接收器經(jīng)由第二光路從第二電子設(shè)備接收。
[0014]應(yīng)當(dāng)理解，前述的一般描述和接下來的【具體實(shí)施方式】兩者均是為了舉例和說明的目的并且未必限制本公開。并入并構(gòu)成本說明書的一部分的附圖示出了本公開的主題。同時(shí)，說明書和附圖用來解釋本公開的原理。
【附圖說明】
[0015]圖1A是示出了利用透鏡隔離進(jìn)行光學(xué)數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊环N實(shí)例系統(tǒng)的框圖。
[0016]圖1B不出了第一電子設(shè)備從第二電子設(shè)備接收時(shí)圖1A的系統(tǒng)。
[0017]圖1C不出了第一電子設(shè)備向第二電子設(shè)備傳輸時(shí)圖1A的系統(tǒng)。
[0018]圖2是示出了利用透鏡隔離進(jìn)行光學(xué)數(shù)據(jù)傳輸?shù)牧磉x實(shí)例系統(tǒng)的框圖。
[0019]圖3是示出了利用透鏡隔離進(jìn)行光學(xué)數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊环N方法的流程圖。這種方法可通過圖1A-圖1C或圖2的系統(tǒng)來執(zhí)行。
【具體實(shí)施方式】
[0020]以下描述包括體現(xiàn)本公開的各種元素的樣本系統(tǒng)、方法和計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品。然而，應(yīng)當(dāng)理解，所描述的公開可以除本文所述的那些形式之外的多種形式來實(shí)施。
[0021]本公開公開了利用透鏡隔離進(jìn)行光學(xué)數(shù)據(jù)傳輸?shù)南到y(tǒng)和方法。第一電子設(shè)備可以與第二電子設(shè)備進(jìn)行光學(xué)通信。設(shè)備中的每一個(gè)設(shè)備可以包括一個(gè)或多個(gè)光發(fā)射器、一個(gè)或多個(gè)光接收器和一個(gè)或多個(gè)透鏡。透鏡中的每一個(gè)透鏡可以包括彼此光學(xué)隔離的至少第一光路和第二光路。在第一電子設(shè)備向第二電子設(shè)備傳輸數(shù)據(jù)時(shí)，第一電子設(shè)備的光發(fā)射器可以經(jīng)由第一電子設(shè)備和第二電子設(shè)備的透鏡的第一光路向第二電子設(shè)備的光接收器發(fā)射。類似地，在第一電子設(shè)備從第二電子設(shè)備接收數(shù)據(jù)時(shí)，第一電子設(shè)備的光接收器可以經(jīng)由第一電子設(shè)備和第二電子設(shè)備的透鏡的第二光路從第二電子設(shè)備的光發(fā)射器接收。由于通過可以對(duì)腐蝕有抵抗力和/或免疫力的透鏡通過光學(xué)方式進(jìn)行通信，因此設(shè)備可以更少受到由于暴露于環(huán)境、身體化學(xué)物質(zhì)和/或其他此類物質(zhì)而導(dǎo)致的問題影響。由于傳輸和接收是隔離的，因此可以同時(shí)執(zhí)行傳輸和接收，并且這樣提高了通過在單一時(shí)間進(jìn)行接收或傳輸?shù)南到y(tǒng)的數(shù)據(jù)吞吐量。
[0022]在各種情況下，第一電子設(shè)備和/或第二電子設(shè)備的光發(fā)射器可以是至少一個(gè)光源。這種光源可以是任何種類的光源，諸如發(fā)光二極管(LED)、和有機(jī)發(fā)光二極管(OLED)、激光器、光發(fā)射器、白熾光源、紅外發(fā)射器和/或其他此類能夠產(chǎn)生光的設(shè)備。類似地，第一電子設(shè)備和/或第二電子設(shè)備的光接收器可以是光探測(cè)器。此類光探測(cè)器可以是任何種類的光探測(cè)器，諸如光電二極管、光接收器、紅外探測(cè)器和/或其他此類能夠探測(cè)光的設(shè)備。
[0023]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(jìn)行光學(xué)隔離。在一些情況下，透鏡中的一個(gè)透鏡的各部分可以包括獨(dú)立窗口，并且第一路徑和第二路徑可以對(duì)應(yīng)于不同的部分，并且從而對(duì)應(yīng)于不同的獨(dú)立窗口。
[0024]例如，可以由不同材料構(gòu)造不同的部分(諸如由鋯和/或不透明鋯構(gòu)造的一個(gè)部分，并且由藍(lán)寶石和/或藍(lán)寶石玻璃構(gòu)造的另一個(gè)部分)?？梢酝ㄟ^各種方式，諸如利用膠和/或其他粘合劑耦接這種不同的部分。
[0025]作為另一個(gè)實(shí)例，不同的部分可以由一個(gè)或多個(gè)分離元件分開。這種分離元件可能會(huì)妨礙光從一個(gè)部分傳播到另一個(gè)部分的能力，并且可以包括銅焊環(huán)、硅、金屬、粘合劑和/或其他此類材料。
[0026]在其他情況下，可以通過透鏡幾何形狀和/或光發(fā)射器和/或光接收器的配置來隔離第一光路和第二光路。例如，透鏡的形狀(諸如包括多個(gè)獨(dú)立的凹凸區(qū)域)可設(shè)計(jì)成使得第一光路和第二光路光學(xué)隔離，并且不會(huì)彼此干擾。
[0027]作為另一個(gè)實(shí)例，電子設(shè)備中的一個(gè)電子設(shè)備的光發(fā)射器和光接收器可以各自以相對(duì)的四十五度角指向該設(shè)備的透鏡(并且對(duì)應(yīng)的光發(fā)射器和光接收器可以相應(yīng)地形成角度)，使得來自發(fā)射器的光以一定角度通過透鏡行進(jìn)到達(dá)另一設(shè)備的透鏡和接收器，并且從另一設(shè)備的透鏡接收的光以相對(duì)的角度通過透鏡行進(jìn)以被接收器接收。由于此類相對(duì)的角度，在每組發(fā)射器和接收器之間行進(jìn)的光可以不通過透鏡傳播從而不與其他組之間行進(jìn)的光形成干擾。
[0028]在各種情況下，