KR100878993B1 - 유연성 액티브 신호 케이블 - Google Patents

유연성 액티브 신호 케이블 Download PDF

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마르쿠스 리에스테르
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Abstract

유연성 액티브 신호 케이블(100,200)은 유연성 인쇄 회로 기판(105), 2개의 전기 접속자들(110), 적어도 2개의 금속 도체들(115), 적어도 하나의 유연성 광 도파관(120), 광 전송기(125) 및 광 수신기(130)를 포함한다. 몇몇 실시예들에서, 유연성 액티브 신호 케이블은 0.5 미터보다 더 길지 않고, 초당 25 메가비트들 이상의 데이터 전송 속도를 지원하면서, 실온에서 낮은 실패의 확률을 가지고 5밀리미터 직경의 맨드릴로부터 10,000번 감기거나 풀릴 수 있다.
유연성 액티브 신호 케이블, 유연성 인쇄 회로 기판, 전기 접속자, 금속 도체, 광 전송기

Description

유연성 액티브 신호 케이블 {Flexible active signal cable}
본 발명은 유연성 신호 케이블들에 관한 것으로, 특히 힌지들(hinges)을 통한 라우팅과 같은 응용들에 적합한 유연성 케이블들에 관한 것이다.
휴대형 또는 모바일 장치에서는, 높은 데이터 처리량과 하나 이상의 DC 전원들(DC power sources)을 공급하는 것이 서로에 대해 움직이는 2개의 구성요소들 사이에서 종종 요구된다. 예를 들면, "클램 쉘(clam shell)" 휴대폰 또는 전형적인 랩탑 컴퓨터(laptop computer)에서, 디스플레이들은 베이스밴드 프로세서(baseband processor)와 분리되어 있고, 상기 2개는 힌지 장치 부분을 통과하는 플렉스 케이블(즉, 하나 이상의 유연성 인쇄 회로 기판들(flexible printed circuit substrates)의 층으로 만들어진 케이블)을 통하여 전형적으로 접속된다. 최근에는, 디스플레이들은 더 높은 해상도, 더 나은 컬러를 제공하고 이들은 힌지 영역을 통해 전송량을 증가시키는 더 많은 기능들을 제공한다. 플렉스 케이블들(flex cables)이 증가된 처리량을 수용하도록 다층 구조를 채택해야 했기 때문에 전자기 간섭(electromagnetic interference) 및 기계적 파손(breakdown)과 같은 문제들이 증가한다.
높은 데이터 처리량은 전자기 간섭을 감소시키는 광섬유(optical fiber)를 사용함으로써 달성될 수 있다. 데이터 전송을 위한 광섬유 및 DC 또는 AC 파워 전송을 위한 금속 도체들(metallic conductors)을 제공하는 케이블들이 기술되었다. 기술된 가장 전형적인 장치들(arrangements)은 동축 케이블들의 조합들이다. 또 다른 장치는 미국 공보 200201365A1에 기술되고, 다수의 광섬유들 및 병렬 배치로 성형된 다수의 단선 혹은 연선형 금속 도체들(stranded metallic conductor)을 포함하는 리본 케이블(ribbon cable)로 특성화될 수 있다. 이 동축 케이블 및 리본 케이블의 장치는 높은 데이터 처리량을 제공하지만, 단위 길이당 그들의 비용은 통상적으로 매우 높고 광 및 전기 도체들의 종단(termination)은 값이 비싸다.
본 발명은 예로서 설명되고 첨부하는 도면들로 제한되지 않으며, 도면에서 같은 참조번호들은 유사 요소들을 나타낸다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 몇몇 실시예들에 따른, 유연성 액티브 신호 케이블들을 보여주는 평면도.
도 3은 본 발명의 몇몇 실시예들에 따른, 광 도파관(optical waveguide)에 유연성 액티브 신호 케이블의 폭 부분을 보여주는 횡단면도.
당업자들은 도면들 상의 요소들은 단순성(simplicity) 및 명확성(clarity)을 위해 도시된 것이며 부득이 일정한 비율로 그려진 것이 아님을 이해할 수 있을 것이다. 예를 들면, 도면들 상의 일부의 요소들의 치수들(dimensions)은 본 발명의 실시예들의 이해를 향상시키는 것을 돕기 위해 다른 요소들에 대해 과장될 수 있다.
본 발명에 따른 특별한 유연성 케이블을 상세하게 설명하기에 앞서, 첫째로 본 발명은 주로 유연성 케이블들과 관련된 방법 단계들(method steps) 및 장치 요소들(apparatus components)의 조합들(combinations)로 이루어져 있음을 알아야만 한다. 따라서, 장치 요소들 및 방법 단계들은 본원에서 상세한 설명의 이익을 가지는 당업자들이 용이하게 알 수 있는 세부 사항들을 가진 개시내용(disclosure)을 모호하지 않게 하기 위하여 본 발명의 이해와 관계있는 이 특별한 세부 사항들만을 보여주도록 도면들상의 통상적인 기호들(conventional symbols)을 적절한 곳에 나타내었다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 몇몇 실시예들에 따른 유연성 액티브 신호 케이블(100)의 평면도이다. 유연성 액티브 신호 케이블(100)은 2개의 전기 절연층들(insulating layers)을 가진 유연성 인쇄 회로 기판(flexible printed circuit substrate)(105), 2개의 전기 접속자들(electrical connectors)(110), 2개의 금속 도체들(metal conductors)(115), 2개의 유연성 광 도파관들(flexible optical waveguides)(120), 2개의 광 전송기들(optical transmitters)(125) 및 2개의 광 수신기들(optical receivers)(130)을 포함한다. 용어 "액티브(active)"는 각각의 유연성 액티브 신호 케이블(100) 안에 적어도 2개의 액티브 장치들(광 전송기(125) 및 광 수신기(130))이 있기 때문에 유연성 액티브 신호 케이블(100)의 설명에 포함된다. 이 후, 유연성 액티브 신호 케이블(100)은 유연성 신호 케이블(100)로서 보다 간단하게 언급될 것이다. 2개의 전기 접속자들(110)의 각각은 유연성 인쇄 회로 기판(105)의 두 단부들(ends) 중 하나의 단부에 위치되어 있다. 본 발명에 따르면, 다른 실시예들은 더 복잡한 양상들(topographies)을 포함할 수 있지만, 3개의 전기 절연층들 및 브랜치들(branches) 없이 일 단부 근처에서 또 다른 단부 근처로 연장하는 모든 유연성 광 도파관들(flexible optical waveguides)보다는 일반적으로 더 복잡하지 않을 수 있다. 예를 들면, 유연성 인쇄 회로 기판은 대안으로 유연성 인쇄 회로 기판에 하나의 부가된 브랜치를 가지는 실시예를 위해 3개의 접속자들을 가질 수 있다. 유연성 인쇄 회로 기판(105)은 전통적인 폴리이미드(polyimide) 또는 폴리에스테르 재료들(polyester materials)로 구성될 수 있다. 몇몇의 실시예들에서, 유연성 인쇄 회로 기판은 오직 하나의 절연층만을 가지고 있을 수 있다.
2개의 금속의 도체들(115)의 각각은 2개의 전기 접속자들(110) 중 하나 이상의 종단들(예를 들면, 핀들(pins) 또는 소켓들(sockets))로 각각의 단부에 전기적으로 접속되어 있다. 도 1을 참조하여 도시된 2개의 금속 도체들은 그라운드(ground) 및 전원을 하나의 전기 접속자에서 다른 전기 접속자로 전달하고, 광 전송기(들)(125) 및/또는 광 수신기(들)(130)에 접속될 수 있다. 다른 실시예들에서, 2개 이상의 금속 도체들이 존재할 수 있지만, 20개 이상은 넘을 수 없음을 숙고해야 한다. 하나의 부가적인 금속 도체는 광 전송기들(125) 및 광 수신기들(130)에 전원 접속의 양상을 만드는 것이 바람직할 수 있다. 또는, 부가적인 금속 도체들은 다른 값들을 가지는 다수의 전압 소스들을 운반하는 것이 바람직할 수 있다.
유연성 광 도파관들(120)은 유연성 인쇄 회로 기판(105)에 부착된다. 몇몇 실시예들에서, 유연성 광 도파관들(120)은 유연성 인쇄 회로 기판에 부착된 광섬유를 각각 포함하고, 광섬유는 폴리머(polymer) 또는 유리(glass)를 포함할 수 있다. 다른 실시예들에서, 유연성 광 도파관들(120) 중 적어도 하나는 기판 위에 석판 인쇄로(lithographically) 제조된 폴리머 도파관을 포함하거나, 또는 절연층 혹은 유연성 인쇄 회로 기판(105)의 절연층의 일 부분을 포함한다. 또 다른 실시예들에서, 유연성 광 도파관들(120) 중 적어도 하나는 기판 위에, 또는 유연성 인쇄 회로 기판(105)의 한 층 혹은 층의 부분으로서 엠보싱 된(embossed) 폴리머 도파관을 포함한다. 도파관들(120)은 다른 재료들 및 다른 방법들로 제조될 수 있고, 여전히 본 발명의 사상을 반영한다. 본 발명에 대한 설명의 목적으로, 층으로서의, 층의 부분으로서의, 혹은 층위의 유연성 광 도파관들(120)이 기판 내에 있는 것으로서 또는 기판의 일부인 것으로서 설명될 수 있을지라도, 유연성 광 도파관(120)은 "기판과 함께(with the substrate)" 구성된 것이라고 불리워질 것이고, 유연성의 광 도파관들(120)은 기판에 "부착된(affixed to)" 것이라고 불리워질 것이다. 2개의 광 전송기들(125)의 각각은 유연성 광 도파관들(120) 중 하나의 일 단부와 광학적으로 결합되어 있고, 전기 접속자들(110) 중 하나와 전기적으로 결합되어 있는데, 그것은 전기 접속자(110)의 단자(terminal)에 결합되어 있다는 것을 의미한다. 바람직하게, 상기 결합은 전기 접속자(110)의 단자로부터 광 전송기(125)의 입력으로 직접 접속이다. 각각의 광 전송기(125)는 전기 입력 신호를 광 전송기(125)로부터 2개의 유연성 광 도파관들(120) 중 하나에 결합되는 변조된 광 신호(modulated light signal)로 변환하는 트랜듀서(transducer)이다. 전기 입력 신호는 짝을 이루는 전기 접속자(도 1 에 도시하지 않음)로부터 전기 접속자(110)에 접속된다. 광 전송기(125)는 발광 다이오드(LED), 레이저 다이오드(laser diode) 혹은 수직 공동 면발광 레이저(vertical cavity surface emitting laser;VCSEL) 장치가 될 수 있는, 전기-광학 트랜듀서(electrical to optical transducer)이다.
2개의 광 수신기들(130)의 각각은 유연성 광 도파관들(120) 중 하나의 일 단부에 광학적으로 결합되어 있고 전기 접속자들(110) 중 하나와 전기적으로 결합되어 있는 데, 그것은 전기 접속자(110)의 단자에 결합되어 있다는 것을 의미한다. 바람직하게, 상기 결합은 전기 접속자(110)의 단자로부터 광 전송기(125)의 출력으로의 직접 접속이다. 각각의 광 수신기(130)는 도파관들(120) 중 하나로부터 광 수신기(130)에 결합된 변조된 광 입력 신호를 짝을 이루는 전기 접속자(도 1에 도시하지 않음)에 전기 접속자(110)에 의하여 연결된 전기 신호로 변환하는 트랜듀서(transducer)이다. 광 수신기는 포토다이오드(photodiode) 혹은 포토트랜지스터(phototransistor)가 될 수 있는 광-전기 트랜듀서(optical to electrical transducer)이다. 현재 광 전송기(125) 및 광 수신기(130)의 비용 효과적인 세트는 LED 및 포토다이오드 혹은 포토트랜지스터를 이용하는 것이고 650 나노미터(nm)에서 850 nm 범위의 광을 이용하여 동작하는 것이다. 이 비용 효과적인 전송기/수신기 구성요소 세트를 이용하면, 데이터 신호는 하나의 접속자(110)의 도체에서 광 전송기(125)를 통하여, 광 도파관을 통하여 광 수신기(130)에 전달되고, 그리고 나서 직렬 데이터 신호(series data signal)로서 다른 접속자(110)의 도체에 완전히 전달된다. 이 실시예에서 광 신호에 대한 변조는 광 전송기(125) 및 광 수신기(130)에 의한 간단한 변환을 허용하는 100% 진폭 변조일 수 있다. 그러나 다른 실시예들에서는, 광 변조는 더욱 복잡해질 수 있다.
각각의 광 전송기(125) 및 광 수신기(130)의 액티브 표면들(active surfaces)은 유연성 인쇄 회로 기판(125)의 표면과 관련하여 임의의 적절한 방향에 있을 수 있는데, 평행 혹은 수직 방향이 일반적이다.
도 1에 도시된 실시예에서, 광 수신기들(130) 및 광 전송기들(125)은 물리적으로 전기 접속자들(110)의 하우징(housing)내에 위치되어 있다. 대안으로, 그것들은 전기 접속자(110) 외부에서 유연성 인쇄 회로 기판(105)에 위치될 수 있다.
도 1에 도시된 실시예에서, 2개의 유연성 광 도파관들(120) 및 관련된 광 전송기들(125) 및 수신기들(130)이 있다. 몇몇 실시예들에서, 단지 1개의 광 도파관(120), 1개의 광 전송기(125) 및 1개의 광 수신기(130)가 존재할 수 있다. 이것은 대량의 데이터 처리가 한 방향으로 이루어질 때 유리할 수 있다. 몇몇 금속 도체들은 제한된 양의 데이터를 다른 방향으로 나를 수 있다.
도 2에는, 본 발명의 몇몇 실시예들에 따른 유연성 액티브 신호 케이블(200)의 평면도가 도시된다. 유연성 액티브 신호 케이블(200)은 유연성 액티브 신호 케이블(100)과 같은 구성요소를 포함하나, 부가적으로 2개의 직렬-병렬 변환기들(serial-to-parallel converters)(240, 250), 2개의 병렬-직렬 변환기들(parallel-to-serial converters)(235, 255) 및 병렬 신호들은 전달하는 금속 도체들(metal conductors)(245, 260)을 더 포함한다. 도 2에 도시된 실시예들에서, 2개의 직렬-병렬 변환기들(serial-to-parallel converters)(240, 250), 2개의 병렬-직렬 변환기들(parallel-to-serial converters)(235, 255) 및 부가적인 금속 도체들(metal conductors)(245, 260)이 접속자들(110) 바깥쪽에 도시되어 있지만, 몇몇 실시예들에서는, 그것들은 물리적으로 접속자들(110)의 하우징 내에 위치될 수 있다. 직렬-병렬 및 병렬-직렬 변환기들의 사용은 예를 들면, 전기 신호들이 오직 금속 도체들만을 가진 다층 유연성 케이블을 사용하여 병렬 신호들로서 전달되는 상황하에서 유용할 수 있지만, 수 개의 층들을 가진 기판 때문에 신뢰성 문제들(reliability problems)이 발생하거나 혹은 전자기 간섭 문제들(electromagnetic interference problems)이 발생한다. 이들 실시예들에서, 병렬 전기 신호들은 전기 접속자들(110)의 종단들(terminations)에 의하여 수신될 수 있고, 도체들(245, 260)의 그룹들 안의 도체들에 의하여 병렬-직렬 변환기들(235, 255)로 전달되고, 여기서 이들은 직렬 전기 신호를 변조된 광 신호로 변환하는 광 전송기들(125)의 각각에 결합되는 직렬 전기 신호로 변환된다. 광 신호들은 도체들(245, 260)의 그룹들 안의 도체들에 의해 전기 접속자들(110)의 종단들에 연결되어 있는, 직렬 전기 신호들을 병렬 전기 신호들로 변환하는 직렬-병렬 변환기들(240, 250)에 결합되는 광 수신기들(130)에 의하여 수신될 수 있고, 직렬 전기 신호들로 변환된다. 몇몇 실시예들에서, 직렬-병렬 변환기(240, 250)는 광 수신기(130)와 함께 하나의 패키지로 통합될 수 있다는 것과 병렬-직렬 변환기(235, 255)는 광 전송기(125)와 함께 하나의 패키지로 통합될 수 있다는 것을 알 수 있을 것이다. 100% 진폭 변조보다 훨씬 복잡한 광 변조는 몇몇 직렬-병렬 변환 실시예들에 사용될 수 있다.
도 3에서는, 본 발명에 따른 몇몇 실시예들에 따른 유연성 액티브 신호 케이블(100) 및 광 도파관(120)의 폭의 작은 부분에 대한 횡단면도가 도시된다. 광 도파관들(120) 중 하나는 오버레이 재료(overlay material)(315)에 의한 유연성 인쇄 회로 기판(105)의 폭의 작은 부분(305)의 표면에 부착된다. 이 예의 도파관은 약 500 마이크론 직경의 원형 단면 플라스틱 도파관을 포함한다. 오버레이 재료는 폴리에스테르 혹은 폴리카보네이트 시트(polycarbonate sheet) 혹은 열가소성 재료(thermoplastic material)를 포함할 수 있다. 이러한 아이템들(items)의 조합은 높은 유연성 위에 기계적으로 신뢰성 있는 신호 케이블을 제공한다. 예를 들면, 직경 200 마이크론 내지 900 마이크론의 범위의 다른 도파관들이 사용될 수 있다.
본 발명에 따른 유연성 신호 케이블의 하나의 요약은 그것이 전형적으로 단지 3개의 절연층을 포함하는 인쇄 회로 기판 위에, 0.5 미터 이하로 분리된 2개의 전기 접속자들, 2개의 전기 접속자들로 필수적으로 뻗은 적어도 하나의 광 도파관, 및 2개의 트랜듀서들(transducers)을 포함하는 것이다. 2개의 트랜듀서들 중 하나는 유연성 액티브 신호 케이블의 2개의 단부 각각에 있고, 적어도 하나의 광 도파관의 하나의 단부에 2개의 전기 접속자들 중 하나를 결합한다. 유연성 액티브 신호 케이블은 100 ppm(parts per million)이하의 실패율로, 케이블이 사용될 수 있는 응용에 적절하게 관련된 테스트 온도에서 5 밀리미터 직경의 맨드릴(mandrel)에 10,000번 감기고(wrapped) 풀릴 수(unwrapped) 있을 것이고, 여기서 적어도 1개의 광 도파관들 중 하나는 2개의 전기 접속자들 중의 하나에 수신된 전기 신호들로부터 변환된 적어도 초당 25 메가비트(Mps)의 데이터 처리량을 가진 광 신호를 전송한다. 몇몇 실시예들에서, 예를 들면 실외의 사용을 위해 의도된 실시예들에서, 테스트 온도는 섭씨 0도일 수 있다. 엄격하게 실내 사용을 위해 의도된 실시예들에 있어서, 예를 들면 주 AC 공급장치(main AC supply)에 의하여 전력이 공급된 프린터에 있어서, 테스트 온도는 더 높을 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 유연성 신호 케이블(100,200)은 아주 다수의 금속 도체들을 사용하여 힌지 영역들(hinged regions)을 통하여 데이터 신호들을 운반하도록 설계된 유연성 케이블들에 대한 고도로 신뢰성이 있고 게다가 경제적인 대안이다. 그러나, 유연성 신호 케이블(100,200)의 데이터 처리량은 전형적으로 초당 1 기가비트(Gbps) 이하이고 많은 예에서 여기에서 설명한 현재 이용가능한 비용 효과적인 유형들의 재료들 및 구성요소들을 사용했을 때 광 도파관 당 약 75 Mbps 이다. (이 데이터 전송 속도들은 현재 청구된 발명 내에 있는 새로운 비용 효과적인 재료들 및 프로세스들의 이용으로 시간이 지남에 따라 증가할 수 있을 것이다.) 이러한 데이터 처리량들은 10-40 Gbps와 같은, 장거리 섬유 광 케이블들(long haul fiber optic cables)을 사용하는 현재의 전송 속도들보다 실질적으로 더 적다. 단지 그것들이 설치될 때까지 전형적으로 구부러져 있는(flexed) 이러한 장거리 케이블들(long haul cables)과 달리, 본 발명에 대한 몇몇 실시예들에 관한 유연성 신호 케이블(100)은 테스트 온도에서 100ppm 보다 적은 기계적인 고장의 확률을 가진 5 밀리미터 직경의 맨드릴(mandrel)에 10,000번 감기고(wrapped) 풀릴 수(unwrapped) 있을 것이다. 몇몇 실시예들에서, 적어도 하나의 유연성 광 도파관 및 2개의 전기 도체들 중 가장 긴 것은 0.5 미터를 넘을 수 없고, 적어도 1개의 유연성 광 도파관 중 하나의 손실과 적어도 하나의 유연성 광 도파관과 거기에 결합된 광 전송기 및 수신기 사이의 결합 손실들(coupling losses)을 포함하는 각각의 광 경로(optical path)의 총 광 손실(total optical loss)은 650-850 나노미터에서 5에서 35 db 사이이다. 몇몇 실시예들에서, 총 광 손실은 650-850 나노미터에서 10 db보다 더 크고 40 db보다 작고, 몇몇 실시예들에서는, 650-850 나노미터에서 20 db보다 크고 50 db보다 작다. 이러한 유형들의 손실들은 초당 100 메가비트(Mbps)까지 최대 지원 전송 속도들(maximum supported data rates)에 비례하고, 몇몇 예들에서는 여기에서 설명된 구성들(configurations), 변조, 및 재료들을 사용한 광 도파관당 1 Gbps까지 최대 지원 전송 속도들에 비례한다.
여기에서 설명된 유연성 액티브 신호 케이블들(100, 200)은 휴대 전화들, 프린터들 및 휴대용 음악 플레이어들에서 랩 컴퓨터들에 이르는 다른 소비자 제품들(consumer products)과 같은 다양한 전자 장치들; 통신 라디오들 및 통신 제어 시스템들과 같은 군용 제품들; 및 공장 로봇들, 전자 장비(electronic equipment)의 몇몇 유형들 및 종류들로 명명되는 상업적 장비(commercial equipment)가 포함될 수 있다. 여기에서 설명된 유연성 액티브 신호 케이블들(100,200)은 이상적으로 그러한 전자 장치들의 힌지 영역들(hinged regions)을 통하여 데이터 신호들을 운반하는데 적합하거나 유연성 액티브 신호 케이블의 전기 접속자들 중 하나와 짝을 이루거나 트랜듀서를 통해 광 도파관에 입력 신호들을 결합하는 전자 장치 안의 소스 커넥터(source connector)로부터 프린트 헤드(print head)와 같은 움직이는 "헤드(head)"에 적합하다. 입력 신호들은 유연성 액티브 신호 케이블의 전기 접속자들 중의 다른 것과 짝을 이루고, 또 다른 트랜듀서에 의해 광 도파관에 결합된 전기 장치 내의 싱크 커넥터(sink connector)에 25 Mbps(그러나 전형적으로는 단지 1 Gbps임)를 초과하는 데이터 처리량을 이용하여 입력 신호들에 의해 운반된 정보를 운반하는 광 신호로 변환된다. 많은 광 통신 케이블들과 비교하여 비교적 낮은 데이터 처리량 비율들(data throughput rates) 및 케이블 상의 트랜듀서들을 사용함으로써, 단부들에 오직 전기 종단들을 가진 매우 경제적이고 높은 유연성 케이블이 달성되었다.
앞의 명세서에서, 본 발명 및 그것의 이익들(benefits) 및 이점들(advantages)은 특정 실시예들과 관련하여 설명 되었다. 그러나, 당업자는 아래의 청구항들에 기재된 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 다양한 변경들(modifications) 및 변화들(changes)이 행해질 수 있음을 이해한다. 따라서, 명세서 및 도면들은 제한된 의미라기 보다는 예시하는 것으로 간주되고, 그러한 모든 변경들은 본 발명의 범위 안에 포함되도록 의도된다. 이익들, 이점들, 문제들에 대한 해결책들, 및 어떤 이득, 이점, 혹은 보다 현저하게 되거나 일어나는 해결책을 가져올 수 있는 어떤 요소(들)은 어떤 혹은 모든 청구항들의 중대한(critical), 필수의(required), 혹은 본질적인(essential) 특징들(features) 또는 요소들(elements)로서 해석되지 않는다.
여기에서 사용된 것과 같이, 용어 "포함하다(comprise)", "포함하는(comprising)", 또는 그것의 임의의 다른 변형들은 요소들의 목록을 포함하는 프로세스(process), 방법(method), 물품(article), 또는 장치(apparatus)가 그러한 요소들을 포함할 뿐 아니라, 명확하게 열거되지 않은 혹은 그러한 프로세스, 방법, 물건, 또는 장치에 고유하지 않은 다른 요소들을 포함하도록, 즉 비배타적인 포함을 포함하도록 의도된다. 여기에서 사용된 용어 "다른(another)"은 적어도 2개 또는 그 이상으로서 정의된다. 여기에서 사용된 용어 "구비하는(including)" 및/또는 "가진(having)"은 포함하는(comprising)으로 정의된다. 전자-광 기술(electro-optical technology)과 관련하여 여기에서 사용된 용어 "결합된(coupled)"은 비록 반드시 직접적으로 그리고 반드시 기계적으로는 아니라 할지라도, 접속된(connected)으로 정의된다.

Claims (10)

  1. 유연성 액티브 신호 케이블(flexible active signal cable)에 있어서,
    유연성 인쇄 회로 기판(flexible printed circuit substrate);
    상기 유연성 인쇄 회로 기판의 2개의 단부들 중 하나의 근처에 각각 위치한 2개의 전기 접속자들(electrical connectors);
    상기 2개의 전기 접속자들 중 하나로 각각의 단부에 접속된 적어도 2개의 금속 도체들(metal conductors);
    상기 유연성 인쇄 회로 기판에 부착된 적어도 하나의 유연성 광 도파관(flexible optical waveguide);
    상기 적어도 하나의 유연성 광 도파관 중 적어도 하나의 도파관의 2개의 단부들 중 하나에 광학적으로 결합되고, 상기 2개의 전기 접속자들 중 하나에 전기적으로 결합된 광 전송기(optical transmitter); 및
    상기 적어도 하나의 유연성 광 도파관 중 적어도 하나의 도파관의 상기 2개의 단부들 중 다른 하나에 광학적으로 결합되고, 상기 전기 접속자들 중 다른 하나에 전기적으로 결합되는 광 수신기(optical receiver)를 포함하는, 유연성 액티브 신호 케이블.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 유연성 인쇄 회로 기판은 3개 이하의 전기 절연층들(insulating layers)을 가진, 유연성 액티브 신호 케이블.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 광 전송기 및 수신기는 각각 상기 2개의 전기 접속자들에 전기적으로 접속되는, 유연성 액티브 신호 케이블.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 광 전송기에 전기적으로 접속되고 상기 2개의 전기 접속자들 중 하나에 전기적으로 접속된, 적어도 하나의 전기 병렬-직렬 변환기(parallel-to-serial converter)를 더 포함하는, 유연성 액티브 신호 케이블.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 광 수신기에 전기적으로 접속되고 상기 2개의 전기 접속자들 중 하나에 전기적으로 접속된 적어도 하나의 전기 직렬-병렬 변환기(serial-to-parallel converter)를 더 포함하는, 유연성 액티브 신호 케이블.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 유연성 광 도파관 및 상기 적어도 2개의 금속 도체들 중 가장 긴 것은 0.5 미터 이하이고, 상기 적어도 하나의 유연성 광 도파관 중 하나에서의 손실 및 상기 적어도 하나의 유연성 광 도파관과 거기에 결합된 상기 광 전송기 및 수신기 사이의 결합 손실들(coupling losses)을 포함하는 각각의 광 경로(optical path)의 총 광 손실(total optical loss)은 650-850 나노미터 사이에서 5 db보다 더 큰, 유연성 액티브 신호 케이블.
  7. 삭제
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 광 수신기는 포토다이오드(photodiode) 또는 포토트랜지스터(phototransistor)인, 유연성 액티브 신호 케이블.
  9. 전자 장치(electronic device)에 있어서,
    0.5 미터 이하로 분리된 2개의 전기 접속자들이 부착된 유연성 인쇄 회로 기판을 포함하고, 상기 2개의 전기 접속자들에 결합되는 전기 도체들(electrical conductors)을 통하여 동력이 공급될 수 있는 액티브 트랜듀서들(active transducers)을 통해 상기 전기 접속자들에 결합된 적어도 하나의 광 도파관을 더 포함하는 유연성 액티브 신호 케이블로서, 상기 2개의 전기 접속자들, 상기 적어도 하나의 광 도파관, 상기 액티브 트랜듀서들, 및 상기 전기 도체들은 상기 유연성 인쇄 회로 기판에 부착된, 상기 유연성 액티브 신호 케이블; 및
    상기 2개의 전기 접속자들 중 하나와 짝을 이루는 소스 접속자(source connector)로서, 상기 적어도 하나의 광 도파관들 중 하나에 의하여 상기 2개의 전기 접속자들 중 하나에서 상기 전기 접속자들 중 다른 하나로 전송되는 초당 25 메가비트들(Mbps)과 같거나 보다 큰 최대 결합 데이터 처리량(maximum combined data throughput)을 갖는 한 세트의 전기 신호들을 운반하는, 상기 소스 접속자를 포함하는, 전자 장치.
  10. 유연성 액티브 신호 케이블에 있어서,
    유연성 인쇄 회로 기판에 부착된 0.5 미터 이하로 분리된 2개의 전기 접속자들;
    상기 2개의 전기 접속자들을 필수적으로 스패닝(spanning)하는 적어도 하나의 광 도파관;
    상기 적어도 하나의 광 도파관 중 하나의 단부에 상기 2개의 전기 접속자들 중 하나를 결합하는 상기 유연성 액티브 신호 케이블의 2개의 단부들 각각에 있는 트랜듀서(transducer)를 포함하고,
    상기 적어도 하나의 광 도파관들 중 하나는 상기 2개의 전기 접속자들 중 하나에 수신된 전기 신호들로부터 변환된 적어도 초당 25 메가비트들의 데이터 처리량을 가지는 광 신호를 전송하는, 유연성 액티브 신호 케이블.
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