JP2011507192A - 電気コネクタ、ケーブルおよびこれを使用する装置 - Google Patents

Abstract

回路基板コネクタなどの電気コネクタは、分割マルチコネクタ要素を収容しているハウジングを有する。前記電気コネクタは、回路基板などの基板に電気的に接続するように適合されている。前記分割マルチコネクタ要素は、隣接する接触子の第２の群または部分集合から物理的に分離されている電気接触子の第１の群または部分集合を含む分割電気接触子構成を有する。前記第１の電気接触子群と前記第２の電気接触子群とはそれぞれ、下段接触子と上段接触子を有する。前記第２の電気接触子群は、前記第１の電気接触子群と同一であるが鏡像の構成を有する。

Description

（関連同時係属出願）
本願は、同日出願の同時係属出願「分割マルチコネクタ要素差動バスコネクタを使用する電子デバイス」（案件番号００１００．０７．００６３、発明者ジェームズ ハンキス他、本願の譲受人所有、その内容を参照によりここに援用）、ならびに同日出願の同時係属出願「分割マルチコネクタ要素差動バスコネクタを使用するフレーム再使用を備えるディスプレイシステム」（案件番号００１００．０７．００６２、発明者ジェームズ ハンキス他、本願の譲受人所有、その内容を参照によりここに援用）に関連している。

本開示は、一般に、電気コネクタおよびケーブルシステムに関し、より詳細には、高速データ通信を容易にする電気コネクタおよびケーブルシステムに関する。

ラップトップ、デスクトップ、携帯電話やその他のデバイスなどの電子デバイスは、グラフィックデータおよび／またはビデオ情報、ビデオ表示データを１台以上のディスプレイに供給するために、グラフィックプロセッサ（例えば、ホストＣＰＵと同じダイに配置されたグラフィックコア、マザーボードに結合されるかまたはプラグインカードに配置された別個のチップ、メモリブリッジ回路と一体化されたグラフィックコア、あるいは他の任意の適切な構成）などの１つ以上のグラフィック処理回路を使用することがある。

グラフィックプロセッサとＣＰＵまたは他の任意のデバイス間に、グラフィックおよび／またはビデオ情報用に必要な高いデータ速度および通信パフォーマンスを提供する通信インタフェース設計の１つのタイプとして、ＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓ（登録商標）インタフェースが知られている。これは、例えば、各方向に２．５ＭＢ／秒（Ｇｅｎ１）または５．０／秒（Ｇｅｎ２）を提供する、２組の差動ワイヤ対から構成されるシリアル通信チャンネルである通信リンクである。これらの「レーン」の最大で３２本が、２倍、４倍、８倍、１６倍、３２倍の構成に結合され、独立して制御されるシリアルリンクの並列インタフェースを形成している。しかし、他のどのような適切な通信リンクが使用されてもよい。描画コマンドからグラフィック情報を生成したりビデオを適切に生成する必要があるマルチメディアアプリケーションの要件が一層シビアになっていることから、グラフィック処理回路網とシステムに対する要求が次第に厳しくなっている。これに対処するには、発熱量の高い大型の一体型グラフィック処理回路が必要となり、デスクトップ、ラップトップまたは他のデバイスに、ファンと関連するダクトなどの能動的冷却システムや受動的冷却システムなどの冷却システムが必要となることがある。電子デバイスが放散可能な熱量には限界がある。

並列グラフィック処理操作によって、より高速なグラフィック処理を可能にするか、外部グラフィックスデバイスを使用して複数のディスプレイに出力を供給するために、ラップトップ、デスクトップまたはモバイルデバイスとは別のデバイスに、外部グラフィック処理を提供することが提案されている。しかし、デバイスの小型化が進んでいるため、消費者の適切な支持を得て、速度とコスト上の適切な利点を実現する、コネクタおよびケーブルを含む接続を設計することが一層求められている。例えば、特定のビデオゲームは、コスト、集積回路のサイズ、熱放散、モバイルデバイスまたは非モバイルデバイスで利用可能なその他の要因を考慮に入れると実現できない高帯域幅のグラフィック処理を要求しうる。

電気コネクタ側からみると、長年、各業界において、デバイス間でビデオフレーム情報および／またはグラフィック情報を伝達するために必要な、数ギガバイト等の必要な帯域幅を提供するコネクタを設計する試みがなされてきた。１つの提案として、例えばＰＣＩ−ｅ（登録商標）用の１６レーン構成を使用する外部ケーブルおよび回路基板コネクタの提供が挙げられる。この提案では、プリント回路基板のフットプリントが約４０．３ｍｍ×２６．４ｍｍとなり、コネクタハウジングの奥行きプロファイルが、シェルの奥行きとコネクタのハウジングを含め、４０．３ｍｍ×１１．９ｍｍとなる。しかし、このような大型のコネクタは、広い空間を占有し、重量の大きなサーバなどの大型の装置にのみ適していた。一般消費者向けには、このような大型のコネクタは大き過ぎ、高額過ぎる。グラフィックおよびビデオ情報に必要な帯域幅を提供する複数本の通信レーンを収容するための適切なコネクタが長年求められてきた。

ＤｉｓｐｌａｙＰｏｒｔ（登録商標）コネクタ等の他のコネクタは、例えば２レーンのみに限定されており、フットプリントは小さいものの、ＰＣＩ−ｅ（登録商標）のケーブル仕様の特徴に対応できず、性能が限られている。例えば、１６レーンのＰＣＩ−ｅ（登録商標）接続に対応できる提案は、フットプリントおよびプロファイルが更に大きく、例えば、１６レーン（ＶＨＤＣＩ）を収容するために、合計１３６ピンのスタックコネクタなどを使用する。フットプリントのサイズとプロファイルが、フットプリントが、例えば、４２ミリメートル×１９ミリメートルを超え、コネクタが占めるＰＣＩ−ｅ（登録商標）ボードプロファイルについて４２×１２ミリメートルを超えることがある。この場合も、このようなコネクタは、モバイルデバイスまたはラップトップデバイスのサイズに対してあまりにも大き過ぎるか、あるいは、このような大型コネクタを収容するために、ＰＣボードまたはデバイスのハウジングの面積を過度に占有しうる。また、このようなコネクタは、ラップトップデバイスで使用するには重く扱いにくい大型のケーブル接続を使用する。また、著しくコスト高になりうる。また、マザーボードの空間は貴重であり、このような大型のコネクタは実際的でない。

また、電子デバイスの観点からみると、別のデバイスに外部のグラフィック処理能力を提供することが知られている。例えば、ドッキングステーションが知られており、このドッキングステーションは、例えば当該ドッキングステーションに接続されたラップトップコンピュータのＣＰＵと通信する１本のレーンを含むＰＣＩ−ｅ（登録商標）インターフェースコネクタを使用する。ドッキングステーションは、自身のＡＣコネクタを備え、ドッキングステーションに外部ディスプレイを直接接続できるようにする追加のディスプレイコネクタポートを有する。例えば、液晶ディスプレイと、一体型グラフィック処理コアまたはカードの形の内部グラフィック処理回路網とを備えるラップトップは、ラップトップのＣＰＵを使用して、このシングルレーンＰＣＩ−ｅ（登録商標）Ｅｘｐｒｅｓｓを介して、ドッキングステーションの外部グラフィックプロセッサに、描画コマンドを送信する。しかし、シングルレーンの通信機能しか提供されないため、このような構成は低速過ぎ、通常は、ローエンドのグラフィックプロセッサを使用する。

また、グラフィック処理回路網を使用して、デスクトップ、ラップトップ、または他のデバイスのグラフィック処理能力を向上させる他の外部電子回路ユニットも知られており、この構成は、例えば、マルチレーンＰＣＩ−ｅ（登録商標）コネクタを介したグラフィック通信の信号強度を上げる信号リピータを使用する。しかし、このコネクタは、ピン間隔が広い大型のピンコネクタであり、１６レーンが使用される場合には、約１４０本のピンを含むコネクタとなる。コネクタのサイズのほか、マザーボードに必要なレイアウトの要件も大き過ぎる。この結果、実際のデバイスは通常、例えば、多くの制御ピンを含むシングルレーン（約１８ピンのコネクタ）コネクタを使用する。このため、メーカーは、マルチレーンＰＣＩ−ｅ（登録商標）通信に対応したいと表明しているものの、メーカーによる実際的なアプリケーションは、通常シングルレーン構成になってしまう。このように、最適なサイズのコネクタを最適に設計し、製造できないことが、長年にわたる問題となっていた。

ＰＣＩ−ｅ（登録商標）グラフィックカードがノートブックコンピュータで使用可能となる他の外部のデバイスもある。この場合も、通常、シングルレーンのＰＣＩ−ｅ（登録商標）コネクタを使用する。このようなデバイスは、ゲームの現在の１秒あたりのフレームレート、クロック速度および冷却ファン速度などの情報を示す表示パネルを有し、これらを、例えば機能ノブによって、あるいはソフトウェアによって所望の値に調整することができる。また、内部のグラフィックカードを見えるようにし、空気を流通させるために、例えばリアパネルまたはサイドパネルにグリルが設けられうる。外部のグラフィック処理能力の性能を上げるために、例えば操作ノブを回すことにより、内蔵グラフィックスカードをリアルタイムでオーバークロックにすることができる。しかし、上記のように、ＣＰＵと、グラフィックカードを有するラップトップおよび外部電子デバイスの間の通信リンクは、通常、１本のＰＣＩ−ｅ（登録商標）レーンしか持たないため、グラフィックカードが機能を制限されてしまう。

したがって、例えば、自身のＣＰＵまたはＣＰＵの組を使用し、必要に応じて自身のグラフィック処理能力も使用するポータブルデバイスまたは非ポータブルデバイスとの外部グラフィック処理および／または外部グラフィックプロセッサの相互接続を提供する、改良されたコネクタおよび／またはケーブルおよび／または電子デバイスが求められている。

概略説明すると、回路基板コネクタなどの電気コネクタ（「分割マルチコネクタ要素差動バスコネクタ」とも称する）は、分割マルチコネクタ要素を収容しているハウジングを有する。前記電気コネクタは、回路基板などの基板に電気的に接続するように適合されている。前記分割マルチコネクタ要素は、隣接する接触子の第２の群または部分集合から物理的に分離されている電気接触子の第１の群または部分集合を含む分割電気接触子構成を有する。前記第１の電気接触子群と前記第２の電気接触子群とはそれぞれ、下段接触子と上段接触子を有する。前記第２の電気接触子群は、前記第１の電気接触子群と同一であるが（例えば、縦軸に対して）鏡像の構成を有する。

一例では、前記電気コネクタのハウジングは、約１２ｍｍ×５３ｍｍの基板フットプリントと約５３ｍｍ×６ｍｍのプロファイルとを与えるようにサイズが定められており、１６レーン差動バスに構成された１２４本のピンを含む。前記１６レーンは、２つの８レーンピンの群に分けられている。また、一例では、前記第１の電気接触子群と前記第２の電気接触子群とは端部グラウンド接触子を有し、各端部グラウンド接触子は、他の群の別の端部グラウンド接触子に隣接して配置されており、前記コネクタハウジングの実質的に中央に設けられる。また、一例では、前記上段接触子は表面実装ピンであり、前記下段接触子は、前記基板を通過するスルーホールピンである。

また、上記の電気コネクタを使用しており、前記電気コネクタに結合され、前記第１の電気接触子群と前記第２の電気接触子群とに結合された前記電子回路基板に搭載された電子回路網を有する電子回路基板を有する電気デバイスも開示される。前記電子回路網は、前記コネクタの中央部分の両側において、複数の差動データ対信号を供給し、前記第１の接触子群の中央部分において差動クロック信号も供給する。前記第１の上段接触子は、前記差動データ対信号に関連する制御信号を供給するために使用される。

前記第２の接触子群は、前記第２の下段接触子に、隣接するピンに供給される複数の差動データ信号が含まれ、これらが差動グラウンドによって分離されるように結合されている。前記電気コネクタと嵌合する（はめ合わされる）同一のエンドコネクタを有するケーブルも開示される。一例では、前記ケーブル集合は一端に１６レーンコネクタ、他端に８レーンコネクタを有し、前記１６レーンコネクタで、前記第２の電気接触子群とは嵌合せず前記第１の電気接触子群のみと嵌合するように適合されており、これにより、８レーンユニットを接続するために、１６レーンボードコネクタを使用することができる。

開示のコネクタまたはケーブルまたは電子デバイスの多くの利点の１つは、ＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓ（登録商標）互換のバスまたはインタフェースなどのマルチレーン差動シグナリングバスを介して、高速通信を提供する小型コネクタを提供することにある。また、接触子群と電子回路網とが、１つの接触子群を介して必要なデータクロック信号を供給するため、８レーンコネクタを、８レーンケーブルシステムを介して１６ピンボードコネクタに適切に接続することができる。

本開示に記載の一例による電気コネクタの一例を示す斜視図。 図１のコネクタの断面図。 図１のコネクタに使用される上段接触子および下段接触子の一例を示す図。 本開示に記載の一例による、図１のコネクタによって提供される信号構成を示す図。 本開示に記載の一例による、図１のコネクタによって提供される信号構成を示す図。 本開示に記載の一例による、図１のコネクタと相手側ケーブルコネクタの一例を示す斜視図。 記載の一開示による電子デバイスにおいて、図１の電気コネクタまたは図６のケーブルコネクタによって供給される信号を示す図。 記載の一開示による電子デバイスにおいて、図１の電気コネクタまたは図６のケーブルコネクタによって供給される信号を示す図。 記載の一開示による電子デバイスにおいて、図１の電気コネクタまたは図６のケーブルコネクタによって供給される信号を示す図。 記載の一開示による電子デバイスにおいて、図１の電気コネクタまたは図６のケーブルコネクタによって供給される信号を示す図。 記載の一開示による電子デバイスにおいて、図１の電気コネクタまたは図６のケーブルコネクタによって供給される信号を示す図。 記載の一開示による電子デバイスにおいて、図１の電気コネクタまたは図６のケーブルコネクタによって供給される信号を示す図。 記載の一開示による電子デバイスにおいて、図１の電気コネクタまたは図６のケーブルコネクタによって供給される信号を示す図。 記載の一開示による電子デバイスにおいて、図１の電気コネクタまたは図６のケーブルコネクタによって供給される信号を示す図。 記載の一開示による電子デバイスにおいて、図１の電気コネクタまたは図６のケーブルコネクタによって供給される信号を示す図。 記載の一開示による電子デバイスにおいて、図１の電気コネクタまたは図６のケーブルコネクタによって供給される信号を示す図。 記載の一開示による電子デバイスにおいて、図１の電気コネクタまたは図６のケーブルコネクタによって供給される信号を示す図。 記載の一開示による電子デバイスにおいて、図１の電気コネクタまたは図６のケーブルコネクタによって供給される信号を示す図。 記載の一開示による電子デバイスにおいて、図１の電気コネクタまたは図６のケーブルコネクタによって供給される信号を示す図。 記載の一開示による電子デバイスにおいて、図１の電気コネクタまたは図６のケーブルコネクタによって供給される信号を示す図。 記載の一開示による電子デバイスにおいて、図１の電気コネクタまたは図６のケーブルコネクタによって供給される信号を示す図。 記載の一開示による電子デバイスにおいて、図１の電気コネクタまたは図６のケーブルコネクタによって供給される信号を示す図。 記載の一開示による電子デバイスにおいて、図１の電気コネクタまたは図６のケーブルコネクタによって供給される信号を示す図。 記載の一開示による電子デバイスにおいて、図１の電気コネクタまたは図６のケーブルコネクタによって供給される信号を示す図。 本開示に記載の一例による、図１のボードコネクタを使用するシステムを示す図。

本発明は、添付の図面を参照しつつ以下に記載する説明を読めば、より容易に理解できるであろう。図面において、同じの参照符号は同じ要素を参照している。

図１，２を参照すると、プリント回路基板等の回路基板に結合されうる電気コネクタ１００の一例を示し、このコネクタは、基板載置または位置決めピン１０２と、シェルまたはハウジング接続ポスト１０４とを有する。位置決めピン１０２とハウジング接続ポスト１０４は、回路基板に穿孔されたスルーホールを貫通するように構成され、基板への電気コネクタの取り付けを容易にする。電気コネクタ１００は、例えば別個の接触子ピンの部分集合を介して回路基板に電気的に結合するように適合された、分割マルチコネクタ要素１０８を含むハウジング１０６を有する。分割マルチコネクタ要素１０８は、隣接する接触子の第２の群または部分集合１１２から物理的に分離または分断されている電気接触子の第１の群または部分集合１１０を含む分割電気接触子ピン構成を有する。

図３も参照すると、第１の電気接触子群１１０は、下段接触子１１４と上段接触子１１６とを有する。同様に、第２の別の電気接触子群１１２は、第１の電気接触子群と同一であるが鏡像の構成を有し、このため、同一であるが鏡像の対応する下段接触子１１８と上段接触子１２０とを有する。この例では、第１の電気接触子群１１０は、ＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓ（登録商標）トランシーバ回路に結合されたときに、完全な８レーンＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓ（登録商標）通信インタフェースを形成するが、このようなトランシーバ回路は当業界で公知である。下段接触子１１４，１１８は、別の部分集合であり、この例ではスルーホールピンである。これらは電子デバイスにおいて結合され、差動受信器またはトランシーバとの接続（例えば図７〜１４参照）を有し、このような接続を提供する。上段接触子ピン群１１６，１２０は、回路基板の表面に載置する表面実装ピンであり、電子回路に結合されて差動送信信号を供給する。この例では、小型のプロファイルと比較的廉価なコネクタ設計で１６レーンＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓ（登録商標）互換の接続を得ることができる。別の接触子群のそれぞれが、個々に８レーンの差動シグナリングに基づく通信を提供するように接続され、これにより１６レーンの通信バスが得られる。

図１に戻ると、当業界で公知のように、ハウジング１０６は、絶縁プラスチックまたは任意の適切なコンポジット材料など、どのような適切な材料から作製されてもよい。また、電気接触子は、適切なめっき（ニッケル下地付金めっき）を施した銅合金、あるいは他の任意の適切な材料と適宜の表面処理など、どのような適切な材料から作製されてもよい。第１の群の下段接触子１１４は、別の下段ピンの組として作製され、コネクタ１００の部分集合として機能する。下段接触子１１８は、同一の鏡像の部分集合であり、下段接触子１１４から分離されている。同様に、上段接触子１１６，１２０は、それぞれ、互いに同一で鏡像の別個の集合として構成されている。この例では、合計４組のピンが使用され、上側接触子と下側接触子の２つの組が設けられている。他の利点のなかでも、下側接触子と上側接触子を別個の部分集合に分けることにより、１６レーンまたは８レーンのＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓ（登録商標）タイプのバスに必要な信号を供給するために必要なピン数を減らすことができる。ほかの利点は、当業者には明らかであろう。

また、この例に示すように、表面実装ピン間の間隔は例えば０．７ｍｍ、表面実装ピンの幅は、例えば０．２６ｍｍであるが、どのような適切な間隔と幅が使用されてもよい。例えば、スルーホールピンは、間隔は０．７ｍｍであり、（図４，５に示すように）段違いに構成されうる（may be offset）。また、スルーホールピンの幅は例えば、０．７４ｍｍなどである。しかし、必要に応じてどのような適切な寸法が使用されてもよい。

１６レーンＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓ（登録商標）互換の構成の場合、ハウジングが、例えば、奥行きが１２．２ｍｍ、幅が５３．２５ｍｍ、あるいは他のどのような適切な寸法を有するように、ハウジング１０６は、約１２ｍｍ×５３ｍｍの基板のフットプリントを与えるようにサイズが定められている。例えば、奥行きと幅が、必要に応じて数ミリメートル増減してもよい。また、この例では、第１の電気接触子群と第２の電気接触子群の両方の下段接触子と上段接触子は、１６レーンＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓ（登録商標）インタフェース（例えば、２つの８レーン差動バスリンク）用に構成された１２４ピンを含む。

図に示すコネクタ１００は、ボードコネクタ１００と嵌合する（はめ合わされる）ケーブルコネクタと摩擦係合する１つ以上の摩擦タブ１１６を備えうる。また、対応する相手側ケーブルコネクタから延びる突起を受け容れる開口１１８，１２０などの他の公知のコネクタ係合特徴も使用されうる。

図２に戻ると、コネクタ１００は、絶縁カバー２０２、グラウンド接触子、ならびに当業界で公知の手法を使用して相手側ケーブルコネクタと摩擦係合する摩擦ロック２０８，２０６を、ハウジングの一部として有する。また、公知の手法を使用して、コネクタ内でピンを適切な位置に支えるための支承構造２１０も使用される。また、コネクタ１００は、中央支承構造２１２を有し、この上に上段表面実装ピン１１６が支承され、この下には下側接触子１１４も支承される。中央支承構造２１２は、電気接触子を支承し、使用時に相手側コネクタを受け容れ、相手側コネクタの接触子が上側接触子１１４および下側接触子１１６と位置合わせされて、電気的接触が形成される。

図４，５は、プリント回路基板の一部を示し、「基板レイアウト」と呼ばれ、基板に設けられている回路表面実装接触子４００とスルーホール４０２とを示す。下段接触子１１４，１１８は、スルーホール４０２に結合され、コネクタ１００を介して、プリント回路基板上の１つ以上の電気回路に電気的接触と信号通信とを供給する。電気回路からのトレースまたはピンがパッド４００に結合され、コネクタ１００を介して通信信号に電気的に結合されうる。この図は、コネクタ１００の下段接触子のピン出力と、コネクタ１００の個々の接触子に対応する４０６，４０８で示す電子信号とを示す。

この例では、接触子群が、符号４１０で示す上側の８レーンと、符号４１２で示す下側の８レーンとを形成している。グラフィックプロセッサコア、ＣＰＵ、ノースブリッジ、サウスブリッジ等のブリッジ回路または他の任意の適切なブリッジ回路、あるいは他の任意の適切な電子回路に一体化されたＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓ（登録商標）１６レーンインタフェース回路などの電子回路網４１４が、コネクタ１００を介して４０６，４０８で示す信号を送受信する。電子回路網１４は、電子回路基板に存在し、第１の電気接触子群と第２の電気接触子群とに結合される（図には下側接触子のみが図示されている）。電子回路網４１４は、第１の接触子群１１０の中央部分において符号４１６，４１８で示す差動クロック信号を供給する。また、電子回路網は、中央部分の両側において、集合的に４２０で示す複数の差動データ対信号も供給する。差動信号４２０間に、対応する差動グラウンド信号４２４が供給される。上側接触子１１６（不図示）は、差動データ対信号４２０に関連する制御信号を供給する。この例では、他方の接触子群１１２には、差動クロック信号４１６，４１８が含まれない。この電子回路網は、第１の接触子群１１０を介して８レーンバスを駆動するために、必要なＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓ（登録商標）タイプの制御信号、クロック信号および電力のすべてを供給する。図に示す信号を供給することによって１６レーンに対応することができる。このために、第２の接触子群１１２が使用される。

また、図に示すように、第１の電気接触子群１１０と第２の電気接触子群１１２とは、符号４２６，４２８で示す隣接するグラウンド接触子によって分離されている。第２の接触子群１１２は、第２の下段接触子に、隣接するピンに供給される複数の差動データ信号４３０が含まれ、これらが対応する差動グラウンド信号４３２によって分離され、符号４３４で示す第２の下段接触子の外側のピン部分に電力が供給されるように結合されている。同様に、電力信号４３６として示す、第１の接触子群１１４に対応するコネクタの外側部分にも電力が供給される。当業界で公知のように、この例では、電子回路網４１４は、ＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓ（登録商標）準拠の差動マルチレーンバストランシーバを備える。しかし、どのような適切な回路網がコネクタ１００に適宜に結合されてもよい。また、図に示すように、第１の接触子群１１０と第２の接触子群１１２には、それぞれ、互いに隣り合っており、ハウジングの実質的に中央に設けられた端部グラウンド接触子４２６，４２８も含まれる。

また、第１の電気接触子群と第２の電気接触子群には、ケーブルの両端が適切にコネクタに挿入されているかどうかを判定するために、接触子段の外端に設けられた検知接触子も含まれる。また、コネクタは、接続されている両システム間において電力シーケンスおよび他の機能を制御するために、検知接触子と併用されうる電力制御ピンも備える。

図６は、コネクタ１００と嵌り合うように構成されたケーブルエンドコネクタ５００を有するケーブルの一例を示す。ケーブル５０２は、他端にもエンドコネクタ５００と同じエンドコネクタ（不図示）を有し、コネクタエンド５００は、分割マルチコネクタ要素１０８と嵌合するように適合されている。このため、ケーブルエンドコネクタ５００は、コネクタ１００の中央部分２１２を介して接触子と係合するオス部分５０４を有する。当業界で公知のように、エンドコネクタは、必要な構造特性、遮蔽特性および接地特性を提供するために、プラスチック、金属を含むどのような適切な材料から適宜作製されてもよい。オス部分５０４は、ボードコネクタ１００の摩擦タブ１１６と摩擦係合するように適合されている。ケーブル５０２は、それぞれが８レーン群を形成している２組のワイヤから構成されうる。しかし、どのような適切な構成が使用されてもよい。

図７〜１４は、一方のデバイス内のコネクタ１００を介する電気回路網４１４と、ケーブルコネクタ５０２を介して接続される他方の別のデバイス内の対応する電気回路網とによって供給される電気信号を示す図である。このため、ラップトップコンピュータまたは他の任意の適切なデバイス等のホストデバイス（「ホスト側」と呼ぶ）が、コネクタ１００を介して下りデバイスにケーブル経由で接続され、下りデバイスもコネクタ１００を備える。このように、高速データ通信能力を備えた簡略なコネクタ／ケーブルの組み合わせが適切に提供される。図に示すように、コネクタ１００は、図に示すようにピンに信号を供給するために電子回路網に動作可能に結合されている。参照点として、図４，５の信号を示す部分が、矢印６００によって図７〜１４にも重複して示されている。上段接触子１１６，１２０は、符号６０２で示す部分によって示される。図に示すように、下段接触子１１４，１１８は、主として、例えばグラフィックプロセッサ（下りデバイス）の差動送信器とホストデバイスの差動受信器間に結合され、コネクタ１００の上段１１６，１２０は、下りデバイス内のグラフィックプロセッサの受信器とホストデバイスの差動送信器間に結合される。

ホストデバイスにおいては、符号６０４で示す対応する下段１１４，１１８が図のように設けられる。例えば、信号６０６として示すホスト側デバイスの上段１１６，１２０は、適切な電子回路網によって供給される。この例では、上に記載した回路網が、この例では１６レーンの情報を供給するＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓ（登録商標）準拠のインタフェース回路網を備える。この例で使用される総ピン数は１２４ピンである。このように、この例は、１６レーン−１６レーン間接続用の信号とピン出力とを示す。

図１５〜１８は、１６レーンサイズのコネクタに代えて８レーンサイズのコネクタを使用する、８レーン−８レーン接続用の信号とピン出力の構成を示す。しかし、１６レーンコネクタの第１のコネクタ群１１０に供給されるものと同じ信号が、８ピンコネクタの同じピンにも供給される。このため、１００に示すコネクタと同じような設計の８レーンコネクタが使用されうるが、使用するピン数が半分であり、このため、約１２ｍｍ×３２ｍｍのフットプリントと約３２ｍｍ×６ｍｍのプロファイルを与えるようにサイズを定められたハウジングを有し、下側接触子と上段接触子に構成された合計６８本のピンを有する点が異なる。このように、図１５〜１８は、８レーンケーブル７０６を介して下りデバイスコネクタ７０４に接続されているホスト側コネクタ７０２を示す。

図１９〜２４は、ホストデバイスなどの第１のデバイスが、符号７０２で示す信号を有する８レーンコネクタとケーブルとを使用し、このケーブルの他端が、６００，６０２で示すピン出力と信号を有するコネクタ１００を備えるピン出力と信号を使用する、更に別の構成を示す。このように、８レーン−１６レーンコネクタ構成を使用することができ、この場合、１６レーンコネクタのうちの８レーンのみが、実際に回路網に結合されている。このように、既存の１６のレーンコネクタも、必要に応じて８レーンコネクタを使用するデバイスに容易に結合することができる。

図２５は、ホストデバイス（例えばラップトップ、デスクトップコンピュータまたは他の任意の適切なデバイス）などの第１のデバイス９０２と、コネクタ１００を含むプリント回路基板などの基板９０８に動作可能に搭載された電子回路網４１４を備える電子回路を使用するデバイスなどの第２のデバイス９０４とを使用するシステム９００の一例を示す図である。電子回路網４１４は、例えば、グラフィックプロセッサまたは他のどのような適切な回路網でもよく、この例では、本明細書に記載のケーブルおよびコネクタ構造を介してホストデバイス９０２と通信するために、ＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓ（登録商標）準拠のトランシーバ回路網を備える。デバイス９０４は、例えば、電子回路網を冷却するための空気流を供給する空気通路９１０として機能しうる格子を有するハウジングを備え、当業界で公知のように、空気流によって冷却を行うために適切に制御されているが、ファン９１３などの能動的冷却機構も備えうる。基板９０８は、全ての電子回路網に適切な電力を供給し、コンセントからプラグ９１４を介して交流電圧（ＡＣ）を受け取ることができる電源回路９１２を備えうる。ホストデバイスは、公知のように、１つ以上の中央処理装置９２０と１つ以上のグラフィックプロセッサ９２２のほかに、適切なメモリ、当業界で公知のようにオペレーティングシステムソフトウェアと他の任意の適切なコンポーネント、ソフトウェア、ファームウェアを備える。このように、この例では、デバイス９０４は、消費者に配慮し、比較的低コストで、高データ速度のビデオ、音声およびグラフィック処理に要求されるデータ速度を提供する適切なコネクタ配置によって、デバイス外部のグラフィック処理を拡張するために、コネクタ１００および配線５０２を介して供給される差動信号によって、ＣＰＵ９２０および／またはＧＰＵ９２２から描画コマンドを受け取りうる。

上で説明したように、電子回路網４１４は、適宜、１つ以上のグラフィックプロセッサコア、１つ以上のＣＰＵまたは他の任意の適切な回路網などのグラフィック処理回路網を備えうる。図に示すように、電子回路網がグラフィック処理回路網を備える場合には、当業界で公知のように、グラフィック処理回路網によって、１つ以上の適切なバス９３２を介して１つ以上のフレームバッファ９３０にアクセス可能である。また、別の実施形態では、１枚の回路基板９０８が使用される場合、電子回路網４１４は、複数のグラフィックプロセッサ９３２，９３４などの複数のグラフィック処理回路網を備えうる。複数のグラフィック処理回路網は、適切なバス９３６を介して動作可能に結合され、例えばＰＣＩブリッジまたは他の任意の適切なバスブリッジ回路などのバスブリッジ回路９３８を介して、分割マルチコネクタ要素差動バスコネクタ１００に接続されうる。当業界で公知のように、バスブリッジ回路は、コネクタ１００との間で情報を供給し、コネクタ１００と、グラフィックプロセッサ９３２，９３６のそれぞれとの間で通信経路を切り替える。このように、この例では、複数のグラフィックプロセッサが、例えば、ホストデバイス９０２または他の適切なデバイスに、並列または交番のグラフィック処理操作を提供することができる。

上記の本発明の詳細な説明および例は、限定するものでなく、例示および説明のために提示したものである。例えば、ボードコネクタが、接地を与えるために、第１の複数の突起ピンを有して構成され、下側接触子と上側接触子の間に配置された第１のグラウンドプレートと、第１のグラウンドプレートと同一の形状およびサイズを有し、第２の複数の突起ピンを有して構成され、対応する下側接触子と上側接触子の間に配置された第２の別個のグラウンドプレートとを有してもよい。このため、本発明は、上記に開示し、ここにクレームする基本的な基礎をなす原理の趣旨ならびに範囲に含まれるすべての変更、変形物または均等物をカバーすることが考察される。

Claims (20)

1. ハウジングと、
   前記ハウジング内に設けられた分割マルチコネクタ要素とを備え、前記分割マルチコネクタ要素は、
   隣接する第２の電気接触子群から分離された第１の電気接触子群を有する分割電気接触子構成とを有し、前記第１の電気接触子群は、
   下段接触子と上段接触子とを有し、
   前記第２の電気接触子群は、前記第１の電気接触子群と同一かつ鏡像の構成を有し、同一かつ鏡像の対応する下段接触子と上段接触子とを有する、電気コネクタ。
2. 前記ハウジングは約１２ｍｍ×５３ｍｍのフットプリントと約５３ｍｍ×６ｍｍのプロファイルとを与えるようにサイズが定められている、請求項１に記載の電気コネクタ。
3. 前記第１の電気接触子群と前記第２の電気接触子群の両方の前記上段接触子と前記下段接触子とは、２つの８レーン差動バスに構成された１２４本のピンを含む、請求項２に記載の電気コネクタ。
4. 前記第１の接触子群と前記第２の接触子群とはそれぞれ端部グラウンド接触子を有し、前記各端部グラウンド接触子は前記ハウジングの実質的に中央に互いに隣接して設けられる、請求項１に記載の電気コネクタ。
5. 前記第１の電気接触子群と前記第２の電気接触子群とはそれぞれ接触子段の外端に設けられた検知接触子を有する、請求項１に記載の電気コネクタ。
6. 前記上段接触子は表面実装ピンを含み、前記下段接触子はスルーホールピンを含む、請求項３に記載の電気コネクタ。
7. 電子回路基板と、
   電子回路基板に動作可能に結合された電気コネクタとを備え、前記電気コネクタは、
   ハウジングと、
   前記ハウジング内に設けられた分割マルチコネクタ要素とを有し、前記分割マルチコネクタ要素は、
   隣接する第２の接触子群から分離された第１の電気接触子群を有する電気接触子構成とを有し、前記第１の電気接触子群は、
   第１の下段接触子と第２の上段接触子とを有し、
   前記第２の電気接触子群は、前記第１の電気接触子群と同一かつ鏡像の構成を有し、同一かつ鏡像の対応する第２の下段接触子と第２の上段接触子とを有する電気コネクタと、
   前記電子回路基板に配置され、前記第１の下段接触子がその中央部分で差動クロック信号と、前記中央部分の両側において、複数の差動データ対信号とを供給するように結合され、前記第１の上段接触子は前記差動データ対信号に関連する制御信号を供給するように、隣接する第２の接触子群から分離された前記第１の電気接触子群と動作可能に結合された電子回路網とを有する、電子デバイス。
8. 前記第１の電気接触子群と前記第２の電気接触子群とは隣接するグラウンド接触子によって分離されている、請求項７に記載の電子デバイス。
9. 前記第２の接触子群は、前記第２の下段接触子に、隣接するピンに供給される複数の差動データ信号が含まれ、これらが差動グラウンド信号によって分離され、前記第２の下段接触子の外側のピン部分に電力が供給されるように結合されている、請求項８に記載の電子デバイス。
10. 前記電気コネクタの前記ハウジングは約１２ｍｍ×５３ｍｍのフットプリントと約５３ｍｍ×６ｍｍのプロファイルとを与えるようにサイズが定められている、請求項７に記載の電子デバイス。
11. 前記第１の電気接触子群と前記第２の電気接触子群の両方の前記上段接触子と前記下段接触子とは２つの８レーン差動バスに構成された１２４本のピンを含む、請求項１０に記載の電子デバイス。
12. 前記電子回路網は差動マルチレーンバストランシーバを有する、請求項７に記載の電子デバイス。
13. 前記第１の接触子群と前記第２の接触子群とはそれぞれ端部グラウンド接触子を有し、前記各端部グラウンド接触子は前記ハウジングの実質的に中央に互いに隣接して設けられる、請求項７に記載の電子デバイス。
14. 前記第１の電気接触子群と前記第２の電気接触子群とはそれぞれ接触子段の外端に設けられた検知接触子を有する、請求項７に記載の電子デバイス。
15. 前記上段接触子は表面実装ピンを含み、前記下段接触子はスルーホールピンを含み、前記コネクタは、はめ合わせコネクタエンドを有するケーブルと正しく接続が行われると信号を供給するように動作可能なはめ合わせコネクタ存在ピンを更に有する、請求項９に記載の電子デバイス。
16. 第１のエンドコネクタと第２のエンドコネクタとを有するケーブルを有し、各エンドコネクタは同一であり、各エンドコネクタは前記分割マルチコネクタ要素とはめ合わされるように構成されている、請求項７に記載の電子デバイス。
17. 第１のエンドコネクタと第２のエンドコネクタとを有するケーブルを有し、前記第２のエンドコネクタは、前記第２の電気接触子群とははめ合わされず、前記第１の電気接触子群のみとはめ合わされるように構成されている、請求項７に記載の電子デバイス。
18. 電子回路基板と、
    電子回路基板に動作可能に結合された電気コネクタとを有し、前記電気コネクタは、
    第１の下段接触子と第２の上段接触子とを有するハウジングを有する電気コネクタと、
    前記電子回路基板に配置され、前記第１の下段接触子がその中央部分で差動クロック信号と、前記中央部分の一方の側において、複数の差動データ対信号とを供給するように結合され、前記第１の上段接触子は前記差動データ対信号に関連する制御信号を供給するように、前記接触子に動作可能に結合された電子回路網とを有する、電子デバイス。
19. 約１２ｍｍ×３２ｍｍのフットプリントと約３２ｍｍ×６ｍｍのプロファイルを与えるようにサイズを定められており、上段接触子と下段接触子とに構成された６８本のピンを含むハウジングを有する、電気コネクタ。
20. 前記上段接触子は表面実装ピンを含み、前記下段接触子はスルーホールピンを含む、請求項１９に記載の電気コネクタ。

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