CN106557120B - 光学连接的铰链 - Google Patents

Abstract

本发明涉及光学连接的铰链。一个实施方式提供了一种装置，该装置包括：发送器；以及铰链，该铰链包括接收器；该接收器光学耦接至发送器并且接收来自发送器的数据。描述并且要求保护了其它方面。

Description

光学连接的铰链

技术领域

本发明涉及信息处理的技术领域，并且具体地涉及光学连接的铰链。

背景技术

电子设备(在本文中也被统称为信息处理设备或者简单地被称为设备)如膝上型计算机等经常形成为蛤壳式设备，其中，两个部分经由铰链连接。其它电子设备以类似的方式连接或者另外具有移动部分，例如所谓的“翻盖”手机、混合设备如LENOVO YOGA计算设备等。

对于这样的设备而言，用于连接两个部分并且提供转动或相对运动的一个或多个铰链(或用任何其它名称的被考虑并描述为包括在如本文中使用的术语铰链中的(一个或多个)连接)在许多情况下也充当接线穿过其中的导线管。例如，在蛤壳式膝上型计算机中，铰链用于将接线从设备的基座部分供给至显示器部分，例如用于显示器屏幕的视频数据。取决于设备的性质，接线可以是复杂的并且处理用于各种类型的数据传输的双向业务和信号。

发明内容

总之，一个方面提供了一种装置，该装置包括：发送器；以及铰链，该铰链包括：接收器；该接收器光学耦接至发送器并且接收来自发送器的数据。

另一方面提供了一种设备，该设备包括：处理器；存储器，其操作地耦接至处理器；发送器，其操作地耦接至处理器；基座壳体部分，其包围处理器和存储器；单独的壳体部分；以及一个或多个铰链，所述一个或多个铰链使基座壳体部分与单独的壳体部分物理地耦接；并且所述一个或多个铰链包括：接收器；该接收器光学耦接至发送器并且接收来自发送器的数据；存储器存储有指令，所述指令能够由处理器执行以：经由发送器将数据传送至接收器。

又一方面提供了一种设备，该设备包括：处理器；存储器，其操作地耦接至处理器；发送器，其操作地耦接至处理器；基座壳体部分，其包围处理器和存储器；单独的壳体部分；以及两个铰链，所述两个铰链使基座壳体部分与单独的壳体部分物理地耦接；并且每个铰链包括：接收器；该接收器光学耦接至发送器并且接收来自发送器的数据；存储器存储有指令，所述指令能够由处理器执行以：经由发送器将数据传送至接收器。

前述是概要，并且因此可以包含细节的简化、概括和省略；因此，本领域的技术人员将理解的是，该概要仅是说明性的并且不意在以任何方式进行限制。

为了更好地理解实施方式连同实施方式的其它的以及进一步的特征和优点，参照以下的结合附图的描述。将在所附权利要求中指出本发明的范围。

附图说明

图1示出了信息处理设备线路的示例。

图2示出了光学耦接的铰链的示例透视图。

图3示出了光学耦接的铰链的示例的平面图。

具体实施方式

将容易地理解的是，可以用除了所描述的示例实施方式以外的多种不同的配置来布置和设计如在本文附图中概括地描述并示出的实施方式的部件。因此，以下如在附图中所示的、示例实施方式的更详细的描述不意在限制所要求保护的实施方式的范围，而仅代表示例实施方式。

贯穿本说明书的对“一个(one)实施方式”或“实施方式”(等)的引用意味着结合实施方式所描述的特定特征、结构或特性包括在至少一个实施方式中。因此，在贯穿本说明书的各处所出现的短语“在一个实施方式中”或“在实施方式中”等未必都指同一实施方式。

此外，在一个或多个实施方式中，所描述的特征、结构或特性可以以任何适当的方式进行组合。在下面的描述中，提供了许多具体的细节以给出对实施方式的透彻理解。然而，相关领域的技术人员将认识到，可以在没有一个或多个具体细节的情况下实施各种实施方式，或者可以使用其它的方法、部件、材料等来实施各种实施方式。在其它实例中，不再详细地示出或描述公知的结构、材料或操作以避免混淆。

制造例如针对膝上型计算机或具有操作地耦接的移动部分的其它电子设备的(一个或多个)铰链是困难的，因为经常必须将大量数目的线从下部单元或基座单元路由至单独的单元例如顶部单元，其中，在铰链内部对线进行路由。这些线由于挠曲运动和摩擦倾向于随着时间磨损并且损坏，从而引起短路。复杂中空的铰链稍微更好些，但强度较弱并且/或者由于对材料的强度要求增加而导致成本会更高。

将信号多路传输到一条线中并未克服挠曲问题。从底部到顶部的无线电信号发送存在问题，例如单元之间的信道交叠和电磁场(EMF)干扰。直接接触联轴器起到作用，但仅在某些位置中。通过空气进行信号发送也存在问题，例如，发射器上的灰尘会产生干扰并且通过空气进行信号发送经常被证明难以保持发射器与接收器之间的适当的对准，特别是在某些形状因素下。

因此，实施方式使用(例如附接至基座部分的)高速光发送器和对应的(例如附接至单独的部分或盖部分的)光接收器。可以将从一个部分被传送至另一部分的数据多路传输到光链路中。发送器和接收器可以例如通过很小的空气间隙(例如为几毫米的量级)分隔开，并且与外界光学隔绝。这些部件可以彼此对准，例如沿铰链的中心轴彼此对准，以使得当铰链转动时，就光学或功能对准而言这些部件相对于彼此不移动。在实施方式中，例如在第二铰链中或在同一铰链的另一侧上存在相反的方向的第二组发送器和接收器，以将数据例如从单独的部分或盖部分传送回至基座部分。如本文所用的术语发送器和接收器可以分别包括发送器部件和接收器部件，但还可以包括形成一个或多个“发送器”单元和“接收器”单元的另外的部件，例如光导、(一条或更多条)光纤等。

通过参照附图将最佳地理解所示出的示例实施方式。下面的描述仅意在通过示例的方式，并且简单示出了某些示例实施方式。

虽然在信息处理设备中可以使用各种其它电路、线路或部件，但是图1描绘了信息处理设备电路、线路或部件的示例的框图。图1中所描绘的示例可以对应于计算系统，例如由北卡罗来纳州莫里斯维尔的联想(美国)公司销售的THINKPAD系列的个人计算机或其它设备。根据本文的描述明显的是，实施方式可以包括图1中所示的示例的特征中的仅一些特征或其它特征。

图1的示例包括所谓的芯片组110(芯片组，一组一起工作的集成电路或芯片)，芯片组110具有可以取决于制造商(例如INTEL、AMD、ARM等)而变化的架构。INTEL是英特尔公司在美国和其它国家的注册商标。AMD是超微半导体有限公司在美国和其它国家的注册商标。ARM是安谋股份有限公司在美国和其它国家的未注册商标。芯片组110的架构包括核和存储器控制组120以及I/O控制器集线器150，I/O控制器集线器150经由直接管理接口(DMI)142或链路控制器144来交换信息(例如数据、信号、命令等)。在图1中，DMI 142是芯片到芯片的接口(有时被称为是“北桥”与“南桥”之间的链路)。核和存储器控制组120包括经由前端总线(FSB)124交换信息的存储器控制器集线器126和一个或多个处理器122(例如单核或多核)；注意，组120的部件可以被集成到代替传统的“北桥”式架构的芯片中。如本领域公知的，一个或多个处理器122包括内部运算单元、寄存器、高速缓存存储器、总线、I/O端口等。

在图1中，存储器控制器集线器126与存储器140对接(例如为可以被称为“系统存储器”或“存储器”的一类RAM提供支持)。存储器控制器集线器126还包括用于显示设备192(例如CRT、平板、触摸屏等)的低压差分信号(LVDS)接口132。块138包括可以经由LVDS接口132来支持的一些技术(例如串行数字视频、HDMI/DVI、显示端口)。存储器控制器集线器126还包括可以支持独立显卡136的PCI-快速接口(PCI-E)134。

在图1中，I/O控制器集线器150包括SATA接口151(例如用于HDD、SDD等180)、PCI-E接口152(例如用于无线连接182)、USB接口153(例如用于设备184如数字转换器、键盘、鼠标、摄像头、电话、麦克风、存储器、其它连接设备等)、网络接口154(例如LAN)、GPIO接口155、LPC接口170(用于ASIC 171、TPM 172、超级I/O 173、固件集线器174、BIOS支持175以及各种类型的存储器176如ROM 177、闪存178和NVRAM 179)、电力管理接口161、时钟发生器接口162、音频接口163(例如用于扬声器194)、TCO接口164、系统管理总线接口165以及SPI闪存166(其可以包括BIOS 168和启动代码190)。I/O控制器集线器150可以包括千兆以太网支持。

系统在通电时可以被配置成执行如在SPI闪存166中存储的、用于BIOS 168的启动代码190，并且此后，在一个或多个和(例如存储在系统存储器140中的)应用软件和操作系统的控制下处理数据。操作系统可以被存储在多种位置中的任何位置处，并且例如根据BIOS 168的指令来访问。如本文中所描述的，设备可以包括比在图1的系统中所示的特征元件更少或者更多的特征元件。

通常可以在个人电子设备中使用如例如图1中所概述的信息处理设备线路。特别地，可以在以下设备中实现实施方式：该设备具有例如图1中所概述的线路并且包括通过一个或多个铰链耦接的两个或更多个移动部件。

参照图2，显示出光学耦接的铰链的示例。在图2中所示的示例中，铰链由两部分(通常以210和220表示)组成；然而，将很明显的是，铰链可以采用单个部分的形式。此外，铰链部分210、220可以形成为独立部分，例如分别附接至设备的基座部分和设备的显示器部分的独立部分。然而，铰链部分210、220可以与设备的上部和下部形成为一体，例如作为设备的基座部分和显示器部分的子部。

图2的示例示出了发射器230和接收器或传感器240，发射器230和接收器或传感器240在铰链中对准，例如通过很小的空气间隙分隔开。发射器230和接收器240可以例如沿铰链销250的轴对准，使得当设备的显示器部分或上部(例如通常以220表示)和下部或基座部分(例如通常以210表示)转动时发射器230和接收器240不偏离光学对准。取决于发射器230和接收器240中的每个如何被安装或固定至相应的铰链部分或设备部分210、220，发射器230和/或接收器240可以随着相应的铰链部分210、220转动，或者可以不随着相应的铰链部分210、220转动。

因此，以260表示的壳体接线可以引入到铰链销250(或取决于铰链配置的性质的类似部件)中，以使得壳体接线在发射器230处终止。也就是说，壳体接线260不需要穿过间隙(例如空气间隙)并且不需要延伸到再次以220概括地表示的单独部分例如显示器部分。这减轻了当部分210和220绕彼此转动(或者以其它方式运动)时壳体接线260经受的任何摩擦或弯曲。如本领域的普通技术人员将理解的，壳体接线可以承载来自系统处理器的数据信号并且操作地耦接至发射器230如发光二极管(LED)，以使得数据可以被发送至接收器(例如LED检测器)，并且进而被发送至上部或显示器部分。对于本领域的普通技术人员而言很明显的是，第二发射器和第二接收器可以被布置在例如同一铰链或不同铰链(例如第二铰链)中，以使得可以实现双向通信，例如可以实现从上部或显示器部分220到下部或基座部分210的数据传输。

转至图3，如图所示，顶部320和下部310经由通过空气间隙380分隔开的发射器330和接收器或传感器340而操作地连接。此处，壳体接线360和顶部接线370通过由例如经由空气间隙380光学通信的发射器330和接收器340所提供的通信链路而操作地连接。因此，如图所示，铰链销350和插入区域可以用于包围发射器330和接收器340，例如以与外部或环境光隔开。将理解的是，这遮蔽了发射器330和接收器340，以使能够进行光通信(例如使用可见光波长或其它波长的光信号)。此外，如可以理解的，这样的铰链可以绕沿铰链销350延伸的转动轴转动。发射器330和接收器340的布置确保这些部件在顶部320和底部310相对于彼此运动时彼此保持对准。

此外，根据对图1和图2的回顾又可以理解的是，接线不需要在上部与下部之间物理地延伸。相反地，接线可以在发射器和接收器中终止，以使得上部和下部在没有有线连接的情况下相对于数据通信彼此仍保持操作地耦接。

给出本公开内容是为了说明和描述的目的，而非意在是穷举或进行限制。对于本领域的普通技术人员而言，许多修改和变化将是明显的。选择并描述示例实施方式是为了说明原理和实际应用，并且使本领域的其它普通技术人员能够理解本公开内容，本公开内容针对与预期的特定使用相称的、具有多种修改的多种实施方式。

因此，虽然本文参考附图已经描述了说明性的示例实施方式，但要理解的是，这种描述不是限制性的，并且在不偏离本公开内容的范围或精神的情况下，本领域技术人员可以作出各种其它变化和修改。

如本文所用的那样，除非另有明确指示，否则单数“一个(a)”和“一个(an)”可以被解释为包括复数“一个或多个”。

Claims (15)

1. 一种光学连接的铰链装置，包括：

发送器；以及

绕旋转轴旋转的铰链，其包括：

与所述旋转轴对齐的铰链销；和

沿所述铰链销的旋转轴线对齐的接收器；

其中，所述接收器光学耦接至所述发送器并且接收来自所述发送器的数据；所述铰链销和插入区域用于包围所述发送器和所述接收器，以使所述发送器和所述接收器与外部或环境光隔开；所述发送器和所述接收器通过空气间隙分隔开，所述发送器和所述接收器关于所述铰链的转动轴基本上对准;

所述铰链包括两个部分，所述发送器被布置在第一铰链部分中，且所述接收器被布置在第二铰链部分中；所述发送器与所述接收器，在所述铰链转动时，沿所述旋转轴线光学对准。

2.根据权利要求1所述的铰链装置，其中，所述发送器和所述接收器经由光传输而操作地通信。

3.根据权利要求1所述的铰链装置，其中，所述发送器包括发光二极管。

4.根据权利要求1所述的铰链装置，其中，所述发送器和所述接收器被遮蔽可见光。

5.根据权利要求1所述的铰链装置，进一步包括壳体，其中，所述铰链附接至所述壳体。

6.根据权利要求5所述的铰链装置，其中，所述壳体包括两个壳体部分，其中，所述发送器被布置在所述两个壳体部分中的一个中。

7.根据权利要求1所述的铰链装置，其中，所述铰链与设备壳体和显示器部分形成为一体。

8.一种电子设备，包括：

处理器；

存储器，其操作地耦接至所述处理器；

发送器，其操作地耦接至所述处理器；

基座壳体部分，其包围所述处理器和所述存储器；

单独的壳体部分；以及

一个或多个绕旋转轴旋转的铰链，其使所述基座壳体部分与所述单独的壳体部分物理地耦接；并且

所述一个或多个铰链包括：

与所述旋转轴对齐的铰链销；和

沿所述铰链销的旋转轴线对齐的接收器；

其中，

所述接收器光学耦接至所述发送器并且接收来自所述发送器的数据；

所述存储器存储有指令，所述指令能够由所述处理器执行以：

经由所述发送器将数据传送至所述接收器；

所述铰链销和插入区域用于包围所述发送器和所述接收器，以使所述发送器和所述接收器与外部或环境光隔开；所述发送器和所述接收器通过空气间隙分隔开，所述发送器和所述接收器关于所述铰链的转动轴基本上对准；

所述铰链包括两个部分，所述发送器被布置在第一铰链部分中，且所述接收器被布置在第二铰链部分中；所述发送器与所述接收器，在所述铰链转动时，沿所述旋转轴线光学对准。

9. 根据权利要求8所述的电子设备，其中，

所述第一铰链部分形成在所述基座壳体部分和所述单独的壳体部分中的一个中；并且

所述第二铰链部分形成在所述基座壳体部分和所述单独的壳体部分中的另一个中。

10.根据权利要求8所述的电子设备，其中，所述第一铰链部分和所述第二铰链部分在所述基座壳体部分和所述单独的壳体部分中的一个或多个中形成为一体。

11.根据权利要求8所述的电子设备，其中，所述单独的壳体部分包括显示器。

12.根据权利要求8所述的电子设备，其中，所述发送器和所述接收器经由光传输而操作地通信。

13.根据权利要求8所述的电子设备，其中，所述发送器包括发光二极管。

14.根据权利要求8所述的电子设备，其中，所述发送器和所述接收器被遮蔽可见光。

15.一种电子设备，包括：

处理器；

存储器，其操作地耦接至所述处理器；

发送器，其操作地耦接至所述处理器；

基座壳体部分，其包围所述处理器和所述存储器；

单独的壳体部分；以及

两个绕旋转轴旋转的铰链，其使所述基座壳体部分与所述单独的壳体部分物理地耦接；并且

每个铰链包括：

与所述旋转轴对齐的铰链销；和

沿所述铰链销的旋转轴线对齐的接收器；

其中，

所述接收器光学耦接至所述发送器并且接收来自所述发送器的数据；

所述存储器存储有指令，所述指令能够由所述处理器执行以：

经由所述发送器将数据传送至所述接收器；

所述铰链销和插入区域用于包围所述发送器和所述接收器，以使所述发送器和所述接收器与外部或环境光隔开；所述发送器和所述接收器通过空气间隙分隔开，所述发送器和所述接收器关于所述铰链的转动轴基本上对准;

所述铰链包括两个部分，所述发送器被布置在第一铰链部分中，且所述接收器被布置在第二铰链部分中；所述发送器与所述接收器，在所述铰链转动时，沿所述旋转轴线光学对准。

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