TWI502235B - 具有平面對準和固定之光學收發器介面 - Google Patents

Description

具有平面對準和固定之光學收發器介面

本發明之實施例大致有關於光學互連，且尤其關於具有對準特徵之光學互連透鏡。

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現今電腦平台架構設計涵蓋許多不同介面以將一個裝置連接至另一個裝置。介面提供計算裝置及周邊裝置的輸入/輸出(I/O)，並可使用各種協定及標準來提供I/O。不同介面亦可使用不同的硬體結構來提供介面。例如，現今的電腦系統通常包括具有相應連結介面之多個埠，如藉由在連接裝置的電纜端部之實體連接器及插頭所實現。常見的連接器類型包括具有若干關聯之USB插頭介面的通用序列匯流排(USB)子系統、DisplayPort、MiniDisplayPort(MDP)、高解析度多媒體介面(HDMI)、Firewire(如IEEE 1394中提出)、或其他連接器類 型。

互連上之更高的通量一般被視為可取。雖已知光學信號具有高頻寬資料傳輸，實現光學信號互連會對計算裝置之小形式因子及插拔環境帶來挑戰。另外，有關於與現有裝置之形式因子或向後兼容性的問題可能會減少在現有架構中使用光學信號的能力。此外，光學信號可能會因重複使用所導致之連接器鬆動而降級。因此，光學信號傳輸可能會藉由連接器及相應之介面埠的正常使用而降級，減少介面之有效性。

【發明內容及實施方式】

如在此所述，光學連接器裝配包括光學透鏡連接器及跳線連接器。光學透鏡連接器一般包括用於被動連結對準之平面對準特徵。因此，對準特徵具有大致平面的表面以與跳線連接器接介。跳線連接器具有配接(mating)平面對準表面，其配合至光學透鏡連接器的平面表面旁。對準特徵被動地對準跳線連接器之光纖與光學透鏡連接器之光學透鏡。當連接器接介在一起時，對準特徵限制連接器相關於彼此之橫向及垂直運動，其有助於保持光學透鏡與光纖對準。在一實施例中，閂扣使跳線連接器保持至光學透鏡連接器，強化並固定互連。

在一實施例中，對準特徵可稱為光學透鏡連接器之臂部，自透鏡本體延伸。在一實施例中，對準特徵可稱為軌引導件特徵。於下之說明主要將對準臂部或軌引導件敘述 為光學透鏡連接器之部分。然而，可令兩個連接器的臂部及配接空間之定向輕易反向。因此，在一實施例中，對準臂部為跳線連接器之一部分，且光學透鏡連接器包括配接表面及空間。

第1A至1F圖繪示具有含有平面介面表面之光學透鏡連接器和光纖跳線連接器及閂扣的插頭裝配之一實施例的區塊圖。每一個圖繪示成強調光學透鏡連接器與光纖跳線連接器之間的互連之某些態樣。連續來看，第1A至1F圖繪示將兩個連接器互連成單一裝配的程序。第1A至1F圖的元件在圖中一貫予以標號。在每一個圖中並未藉由元件符號識別所有所示的特徵。在未於所述的圖中識別所述的特徵之處，應理解為所述的圖之部分顯示一圖之相應特徵，在該圖中藉由元件符號特別識別出該特徵。

參照第1A圖，印刷電路板裝配(PCBA)110為具有跡線、接點、潛在的貫通孔、電路構件、及已安裝的結構之PCB，如此技藝中已知。PCBA 110包括安裝於其上之積體電路(I/C)130。I/C 130為履行有關於信號及信號處理之邏輯操作的處理器。尤其，I/C 130履行有關於在電性接點及光纖之間交換的信號之處理。透過接點外殼120中之電性接點交換(接收及/或傳送)電性信號。透過纖維160交換(接收及/或傳送)光學信號。

透鏡本體140包括光學透鏡(參照第1B圖於下顯示及討論)。從纖維160通過相應的光學透鏡交換光學信號，並被轉換成由I/C 130處理之電性信號。對於在接點外 殼120接收到的電性信號，I/C 130處理該些電性信號並發送信號至光學信號轉換器，其通過透鏡本體140輸出光學信號到纖維160。相反地，對於透過纖維160接收到的光學信號，透鏡本體140將光學信號聚集在將光轉換成電性信號之接收器上。通過接點外殼120之電性接點轉而處理並傳送該些電性信號。

應可了解到處理可意指對信號之任何種類的邏輯操作。尤其，光學及電性信號之間的信號之時序及格式、封包化、或通訊標準之其他元素會有差異。許多電性信號包括信號匯流排，其中可平行傳送多個位元，而光學信號通常為序列式。即使在序列電性通訊的情況中，封包或元件型通訊包一般在光學及電性信號之間會有所不同。因此，I/C 130藉由將一個協定或通訊標準的信號映射至相應於不同協定或通訊標準者來轉換信號。

應可了解到支援不同通訊標準可能需要不同的處理。在一實施例中，I/C 130係針對一個特別的電性標準(如MDP、USB)。通訊標準相應於接點外殼120中之接點的接腳分佈(pinout)。在一實施例中，I/C 130為可放置在多種不同連接器類型之PCBA上的可重複使用構件。因此，可針對不同的連接器類型編程I/C 130。I/C 130可為任何類型之現場可編程閘陣列(FPGA)、微控制器、微處理器、或其他處理邏輯裝置。

在一實施例中，透鏡本體140包括全內反射(TIR)表面144。熟悉光學技藝者應可了解當光學信號通過透鏡 的一面且在光學信號的傳播方向中之一相鄰表面為傾斜時，光將會至少部分被反射。當相鄰表面的觀點夠陡時，將會有全內反射，意指無來自光學的光線會穿過相鄰表面，且會在材料(透鏡表面為其之一部分)的本體中被完全反射。如此技藝中可理解，觀點之陡度取決於製成透鏡本體之材料、在相鄰表面之另一側上的材料(例如，空氣對鄰接或製造在相鄰表面外部上的某些其他材料)、及光學信號之頻率。

TIR 144反射或重定向穿過透鏡下朝PCBA 110之頂表面的光學信號(將第1A圖中所指之暴露表面視為PCB的「頂」表面)。如熟悉此技藝者可理解，設置在PCBA 110的頂表面上之光學耦合機制接收光並回應於光學信號而產生電性信號。如上述般由I/C 130處理電性信號。針對傳送到纖維160之信號，回應於由I/C 130所產生的電性信號而產生光，並由TIR 144加以反射，並穿過光學透鏡至纖維160。

透鏡本體140包括對準臂142，其可以若干不同方式加以敘述。敘述對準臂142的一種方式為作為往外延伸之透鏡本體140的部件或部分。敘述對準臂142的另一種方式為附接至並自透鏡本體140延伸離開的部分。在一實施例中，對準臂特徵可包括在跳線連接器上，而非光學透鏡連接器上，且下列討論將會相反。

對準臂142從透鏡本體140包括光學透鏡之一部分延伸離開。每一個對準臂包括與透鏡本體140的一表面共面 的至少一個表面。在一實施例中，每一個對準臂具有大致矩形的剖面。應了解到可實現角落之圓滑或斜邊而不改變對準特徵之原理。在一實施例中，有彼此垂直相異設置的對準臂，比如使一個臂與透鏡本體140的頂表面共面，並使另一個對準臂與透鏡本體140的本體表面共面。

在所示的一實施例中，可有兩個「側邊」對準臂，及一個「舌部」對準臂。側邊對準臂與透鏡本體140共享一頂表面或與透鏡本體140的頂表面共面。舌部對準表面與透鏡本體140共享一底表面或與透鏡本體140的底表面共面。側邊對準臂各具有一側表面，其與透鏡本體140之一相對側壁共面或共享一表面。因此，可有沿著與透鏡本體140之左及右邊相同的平面往回延伸之左及右邊對準臂。舌部對準臂不延伸出去到透鏡本體140之兩側壁之任一者，而圍繞透鏡本體140之中心延伸出去，具有與透鏡本體之底表面共面的一表面，並具有不如透鏡本體140一般高的高度。另外，與透鏡本體140的頂表面共面之側邊對準臂並不一路往下延伸至透鏡本體140的底表面。

跳線連接器150包括配接或相應的對準結構156，其與對準臂142機械性接介或配合在一起。如上所述，亦可相反該結構，使得跳線連接器150可包括從連接器的本體延伸離開之對準臂，而透鏡本體140則會具有相應的對準結構。對準結構156於下參照第1C圖將更詳細被稱為空間。對準結構156接收對準臂142並配合於對準臂142旁或與其鄰接。應可了解到對準臂142及對準結構156在超 過一個表面上接介。因此，每一個對準臂142在至少兩個表面上與配接的對準結構156接介。然而，不像柱體及孔，對準臂142並非在所有側上被相應的對準結構156所圍繞。因此，每一個對準臂142的至少一個表面不與配接的對準結構156之一表面接介。

跳線連接器150包括止表面152，其與透鏡本體140之光學透鏡結構的一透鏡表面(見第1B圖)接介。該透鏡表面在TIR表面144旁。止表面152包括一或更多個貫孔154，各針對跳線連接器150之每一個光纖160。在一實施例中，每一個纖維160包括傳送光學信號之波導以及覆蓋波導的護套，且護套被剝掉以暴露出波導的一部分，其經乾淨剪切並插入貫孔154中。止表面152允許每一個纖維(在止表面152內部)止於在關聯的貫孔154正後方的表面。在一實施例中，止表面152設置成接近包括光學透鏡之透鏡本體140的面或表面而不碰觸其，且纖維(經由貫孔154)藉由對準結構156及對準臂142與光學透鏡對準。在一實施例中，止表面152鄰接包括光學透鏡之透鏡本體140的面或表面，且纖維(經由貫孔154)藉由對準結構156及對準臂142與光學透鏡對準。

如上所討論，對準特徵(臂及空間結構)在至少兩側上接介，但非圍繞突出結構(對準臂)之整個周長。在一實施例中，對準可被視為軌引導件特徵，其中對準臂為與軌引導件空間接介之軌。

在一實施例中，閂扣170滑蓋在跳線連接器150及透 鏡本體140上方以固定這兩個連接器構件之間的介面。在一實施例中，閂扣170為板金閂扣。閂扣提供額外的機械支撐以達成光學耦合之優異的控制。在一實施例中，閂扣170被敘述為將兩個連接器鎖在一起。因此，在一實施例中，被動對準結構及連接器鎖定之結合提供光學接介之對準和穩定性。

參考第1B圖，從不同的觀點顯示該裝配。該圖識別PCBA 110及接點外殼120。再次，透鏡本體140係設置在PCBA 110上在I/C 130(在第1B圖上未以符號識別)附近。對準臂142自透鏡本體140的一部分突出或延伸，並提供與跳線連接器150之接介。

如先前參考第1A圖所討論，透鏡本體140包括一透鏡表面，顯示為透鏡表面146，其包括一或更多個光學透鏡148於表面上。透鏡表面146在TIR表面144旁，且穿過光學透鏡148的來自纖維160之光學信號自TIR表面144反射。同樣地，當跳線連接器150與透鏡本體140(光學透鏡連接器)接介時，通過光學透鏡148被TIR表面144重定向之信號會被導向纖維160。

從第1B圖中的觀點來看，可了解到閂扣170之下部分176如何在纖維160下方配合於跳線連接器150之背表面的底部。參考第1C圖，顯示閂扣170為被設置成使下部分176在纖維下方抵著跳線連接器150。將會把閂扣臂172往下帶至固定表面174以將閂扣170保持就位。當閂扣170固定就位時，其將跳線連接器150保持至PCBA 110上的光學透鏡連接器。光學透鏡連接器被理解為包括透鏡本體，及包括透鏡之表面，還有對準特徵(所示之臂，或在一替代實施例中，空間)。

亦顯示間隙112，其在透鏡連接器之對準臂之一下方。間隙112繪示出對準臂142具有比透鏡本體140更小的高度。藉由跳線連接器150上的空間158至少部分填補間隙112。亦顯示有針對另一個側邊對準臂及透鏡連接器之舌部對準臂的空間158。

參考第1D圖，該圖顯示設置在跳線連接器150後方於纖維160下方之閂扣170的另一個觀點。再次，閂扣臂172固定於透鏡本體140之固定表面174。在一實施例中，透鏡本體140係膠黏或環氧樹脂化於PCBA 110上，其為或包括比如FR4之基板。透鏡本體140可透過另一種方式固定至PCBA 110，例如機械性連接器、閂扣、焊料、或其他機制。在一實施例中，纖維160係膠黏至跳線連接器150。在一替代實施例中，可透過其他方式將纖維160固定至跳線連接器150，比如以配合於跳線連接器150之本體上之固定蓋件。

欲將跳線連接器150接合至透鏡本體140，跳線連接器150穿過閂扣170，如在第1D圖中所見。茲參考第1E圖，電纜裝配102包括跳線連接器150，其滑蓋於透鏡本體140的對準臂142之上。由跳線連接器150的結構，且尤其藉由跳線連接器之對準特徵，實質上填補間隙112。在跳線連接器150朝透鏡本體140的光學表面移動的同時 ，透鏡本體140之對準臂履行光學透鏡148及相應纖維160之間的光學對準。

介面182繪示出對準臂與相應對準空間(其也可分別稱為軌及軌引導件)之間的介面。介面184繪示出光纖與光學透鏡之間的介面。應可了解到在一實施例中，跳線連接器150之止表面鄰接透鏡本體140之透鏡表面。在一實施例中，跳線連接器150之止表面與透鏡本體140之透鏡表面之間會有間隙(如所示)。在這兩種情況的任一種中，跳線連接器150之止表面可被視為鄰近透鏡本體140之透鏡表面或在其旁邊。間隙有無將取決於所設計之焦點。對準臂之端部表面在所設計的焦點止住跳線連接器。

參考第1F圖，電纜裝配104與電纜裝配102相同，其中閂扣170經由閂扣臂172與透鏡本體140接合。因此，閂扣170將跳線連接器150固定至透鏡本體140，並固定介面182及介面184。「固定」這些介面係指接介特徵之鎖定，其於是將連接器構件保持在一起，並確保在電纜裝配104的整個使用過程中維持由連接器上之對準特徵所提供之對準。

第2圖為具有光學構件以與電性接點外殼接介之主動插頭裝配的一實施例之區塊圖。裝配200可稱為主動光纜(AOC)裝配。裝配繪示出具有外殼及防護件之第1F圖的電纜裝配104之一實施例。

詳言之，連接器外殼210環繞並封住電纜裝配，包括電纜裝配之介面連接器及主動元件。防護件220覆蓋接點 外殼，其提供電性接點230。電性接點230為透過其與連接至裝配200之裝置交換電性信號的機構。纖維240為藉由其傳遞通過電纜之信號作為光學信號的機構。

因此，電纜可經由電性信號與裝置接介，並經由光學信號傳送信號至另一個裝置。電纜之另一端可為原生光的、或原生電的。針對在另一端之原生光纜介面，可以光學形式單純地將光學信號傳送至另一個連接器或另一個裝置或自另一個連接器或另一個裝置傳送。針對在纖維240之另一端的電性原生介面，會有類似的主動光纜以將光學信號轉換成電性信號以透過電性接點傳送。

如上述，藉由裝配200，在插頭頭部(裝配200)內會有主動元件，比如雷射二極體、光二極體、及控制I/C。控制I/C係指第1A至IF圖之I/C 130。雷射二極體及光二極體可用來轉換信號於光學及電性之間(亦即，雷射二極體從電性信號產生光學信號，且光二極體從光學信號產生電性信號)。欲從AOC裝配200的一側傳達光至另一側，使用透鏡本體(例如，先前的透鏡本體140)來在傳送側聚焦來自雷射二極體的光於跳線連接器(例如，先前之連接器150)中的纖維上(例如，先前的纖維160)，並在接收側聚焦來自纖維的光於光二極體上。在一實施例中，使用閂扣(例如，先前的閂扣170)來將透鏡本體與跳線連接器保持在一起以維持良好的光學耦合。

雖於上參照所示之特定實施例，接下來為更一般性的討論而不特別參照圖式。應可了解到所述之扁平或平面表 面比孔及接腳的傳統使用更有益處。柱體或接腳之製造及/或加工會導致不合意之變異，因為難以維持大小及位置的公差。另外，圓形組件會引進遞減的困難性，這則引進必須予以維持之另一個公差因次。相反地，所述的實施例使用扁平表面。藉由這種表面，僅需應付尺寸公差，而非尺寸、位置、及可能地遞減。因此，可排除潛在多個公差因次。

如此所用，聚焦線(line of focus)及傳播方向係指光學信號在被傳送時一般傳播的方向。聚焦線可指依據透鏡之焦點會延伸通過並從透鏡的兩個方向出去之一條假想線。例如，通過纖維之光學信號的一傳播方向為沿著纖維的長度往下，並與纖維之剖面圓形呈正交。參照光學透鏡之傳播方向係指光一般如何穿過透鏡。參照一透鏡，傳播方向也可稱為聚焦線，係指藉由透鏡對光學信號之聚焦。聚焦線一般與其上設置光學透鏡的透鏡表面呈正交。

應可了解到對準臂限制跳線連接器相關於光學連接器之垂直及水平移動。因此，考慮光學連接器有相應於背離安裝有該光學連接器之PCB的表面(頂部)及面朝PCB之表面(底部)的頂及底表面，垂直移動的限制係指限制跳線連接器之一平面相關於光學連接器之一平面(由頂及底表面所形成之該些平面)傾斜。考慮光學連接器具有相應於與PCB實質上呈正交或直角或垂直的表面之側表面，水平移動的限制係指在藉由頂及底表面所形成之平面內限制跳線連接器之角旋轉。

如上所述，在一實施例中，對準臂被視為形成透鏡本體之表面的部分。在另一個實施例中，它們可被視為與透鏡本體之表面分離但仍與透鏡本體之一或更多個表面共面的部份。對準臂可具有與透鏡本體共享之側表面，或與透鏡本體之側表面共面。在一實施例中，對準臂各具有與透鏡本體之相對側共面的一表面，且這兩者皆具有與透鏡本體之底表面共面的表面(例如，鄰接PCB)。在這樣的一實施例中，可包括舌部對準特徵，其在一表面上與透鏡本體的頂表面共面。無論哪種組態，在一實施例中，透鏡連接器包括面朝上及朝下的對準臂(例如，分別為在其頂表面與透鏡本體之頂表面之間有間隙的一個對準臂，及在其底表面與透鏡本體之底表面之間有間隙的一個對準臂)。

於上相關於透鏡本體參照光學透鏡。應可了解到可以任何適當的材料建構透鏡，材料可包括塑膠、玻璃、矽、或可加以塑形並提供光學聚焦的其他材料。透鏡本體可包括多種材料，其中至少一個光學表面為可定向或重定向光傳播的適當材料。

目前，塑膠透鏡為常見的選擇，因其提供成本、製造、及耐用性上的便利性。在一實施例中，光學透鏡設計成支援擴展束光學接介。在擴展束的方式中，光學透鏡擴展並準直傳輸信號，並聚焦接收到的信號。如熟悉此技藝者可了解，準直係指使光信號的光子在接收時更平行。

AOC裝配可與插頭或插座(插入插頭至其中)一起使用。插頭或插座可同樣用於連接周邊裝置(其可為先前 討論過的任何相同類型之裝置)與主機裝置。插頭可直接建造於周邊裝置中(有或無線)，或可經由獨立電纜互連至另一個裝置。獨立電纜包括可包括上述之AOC裝配的插頭及/或插座。

在此關於配接一個連接器與另一者之討論係指提供機械及通訊式連結。一個連接器與另一者之配接亦提供通訊連結。經由外殼與對準特徵而發生連接器之配接，並通常包括電性接點之接觸及/或纖維光學信號傳輸元件的對準。

在此所述的各種裝配可各稱為「子裝配」。裝配與子裝配之間可劃分出技術區別。例如，裝配可指「完成的」產品，或製造物品之完成的系統或子系統，而子裝配可指待與其他構件或另一個子裝配結合以完成一裝配的構件結合。然而，子裝配在此未與「裝配」做區分，並且不同術語的使用僅為了方便說明。對於裝配之參照可指否則可被視為子裝配者，且這兩者都指構件之整合或結合。

可使用之電性協定或標準可包括通用序列匯流排(USB)(標準或迷你)、高解析度多媒體介面(HDMI)、DisplayPort(包括MiniDisplayPort(MDP))。應可了解到各個不同的標準可包括電性接點裝配之不同組態或接腳分佈。另外，接點外殼之大小、形狀、及組態取決於標準，包括相應連接器之配接的公差。因此，連接器之佈局針對各種不同標準可能不用。如熟悉此技藝者可了解到，光學介面需要視線(line-of-sight)連結以使光學信號 傳送器與接收器接介(比如透鏡與纖維，或兩個透鏡)。

第3圖為其中可使用主動光纜裝配之系統的一實施例之區塊圖。系統300包括裝置310，其可包括任何若干裝置，包括桌上型或膝上型電腦、小筆電、平板電腦裝置、或其他這種裝置。除了電腦裝置，應可了解到許多其他類型的電子裝置可合併在此所述之一或更多類型的連接器，且在此所述之實施例也可同樣應用於這種電子裝置中。其他這種電子裝置的範例可包括手持裝置、智慧型手機、媒體裝置、多媒體裝置、記憶體裝置、相機、錄音器、I/O裝置、連網裝置、遊戲裝置、遊戲機、或可能包括這樣的連接器之任何其他電子裝置。

裝置310包括處理器(proc)312，其代表處理電性及/或光學信號I/O信號之任何類型的處理構件。處理器312為抽象的概念，且應可了解到可使用單一處理裝置，包括多核心裝置，或可使用多個分別的裝置。處理器312可包括或為微處理器、可編程邏輯裝置或陣列、微控制器、信號處理器、或某些組合。

裝置310包括埠320，其與插頭332接介。插頭332為連接器插頭，其允許周邊裝置330(其可為前述任何相同類型的裝置)與裝置310互連。插頭332可直接建造於周邊裝置330中(有或無線)，或可經由獨立電纜互連至周邊裝置330。在一實施例中，插頭332支援經由光學介面、電性介面、或兩者之通訊。

插頭332與裝置310之埠320配接。如在此所使用， 配接一個連接器與另一者係指提供機械性連結。一個連接器與另一者之配接通常也提供通訊連結。埠320包括外殼322，其提供機械性連結機制。在一實施例中，埠320包括電性及光學介面組件。在一實施例中，埠320僅支援電性介面。

在其中於裝置310中支援光學接介的一實施例中，裝置310包括光學路徑324。光學路徑324代表一或更多個構件，其可包括在處理器312與埠320之間傳達光學信號之處理及/或終止構件。傳達信號可包括產生並轉換至光學，或接收並轉換至電性，如於下更詳細說明。在其中於裝置310中支援來自埠320之電性接介的一實施例中，裝置310包括電性路徑326。電性路徑326代表在處理器312與埠320之間傳達電性信號的一或更多個構件。

應可了解到雖光學路徑324的一部分可包括電性構件(尤其用於轉換至處理器312用之電性或自電性轉換)，光學路徑324傳達在裝置310接收或從裝置310發送之信號作為光學信號。相反地，電性路徑326傳達在裝置310接收或從裝置310發送之信號作為電性信號。因此，光學路徑324提供通訊路徑給埠320作為光學介面，且電性路徑326提供通訊路徑給埠320作為電性介面。

埠320、外殼322、及光學及電性路徑(分別為324及326)支援上述之連接器實施例。在一實施例中，插頭332包括主動光學連接器(AOC)裝配，比如上述般。如上所述，AOC裝配包括在包括光學透鏡之光學連接器與 包括光纖之跳線連接器之間的介面。連接器之間的接介係以扁平表面互連及對準特徵所達成。在一實施例中，閂扣增進連接器之間的機械性連結。

在一實施例中，裝置310僅在埠320支援電性接介。因此，插頭332可將具有電性接觸之電性接介轉換成將在電纜334上傳送之光學信號。周邊裝置330可接著轉換於光學及電性之間以在電纜334上接收及傳送信號。

第4圖為其中可使用扁平表面介面連接器之行動裝置的一實施例之區塊圖。計算裝置400代表行動計算裝置，比如計算平板電腦、行動電話或智慧型手機、無線致能之電子閱讀器、或其他無線行動裝置。應可了解到一般性地顯示某些構件，且這種裝置的所有構件並未顯示在裝置400中。

裝置400包括處理器410，其履行裝置400之主要處理操作。處理器410可包括一或更多個實體裝置，比如微處理器、應用處理器、微控制器、可編程邏輯裝置、或其他處理機構。由處理器410履行之處理操作包括其上執行應用及/或裝置功能之操作平台或操作系統的執行。處理操作包括關於與人類使用者或與其他裝置之輸入/輸出(I/O)的操作、關於電源管理之操作、及/或關於連接裝置400至另一個裝置之操作。處理操作還可包括關於音頻I/O及/或顯示I/O的操作。

在一實施例中，裝置400包括音頻子系統420，其代表與提供音頻功能至計算裝置關聯之硬體(例如，音頻硬 體及音頻電路)及軟體(例如，驅動程式、編解碼器)構件。音頻功能可包括揚聲器及/或耳機輸出，還有麥克風輸入。用於這種功能的裝置可整合到裝置400中，或連接至裝置400。在一實施例中，使用者藉由提供由處理器410接收並處理的音頻命令來與裝置400互動。

顯示子系統430代表與提供視覺及/或觸覺顯示給使用者以與計算裝置互動之硬體(例如，顯示裝置)及軟體(例如，驅動程式)構件。顯示子系統430包括顯示介面432，其包括用來提供顯示給使用者之特定螢幕或硬體裝置。在一實施例中，顯示介面432包括自處理器410分離之邏輯以履行關於顯示之至少一些處理。在一實施例中，顯示子系統430包括提供輸出及輸入兩者給使用者之觸碰螢幕裝置。

I/O控制器440代表關於與使用者互動之硬體裝置及軟體構件。I/O控制器440可操作以管理為音頻子系統420及/或顯示子系統430之一部分的硬體。另外，I/O控制器440繪示連接至裝置400的額外裝置之連結點，使用者可透過這些額外裝置與系統互動。例如，可附接至裝置400的裝置可包括麥克風裝置、揚聲器或立體聲系統、視頻系統或其他顯示裝置、鍵盤或小鍵盤裝置、或與特定應用一起使用之其他I/O裝置，比如讀卡器或其他裝置。

如先前所提及，I/O控制器440可與音頻子系統420及/或顯示子系統430互動。例如，通過麥克風或其他音頻裝置的輸入可提供裝置400之一或更多個應用或功能的 輸入或命令。另外，可提供音頻輸入來取代或增添於顯示輸出。在另一個範例中，如果顯示子系統包括觸碰螢幕，則顯示裝置亦充當輸入裝置，其可被I/O控制器440至少部分地管理。裝置400上也可有額外的按鈕或開關來提供由I/O控制器440所管理之I/O功能。

在一實施例中，I/O控制器440管理比如加速度計、相機、感光器、或其他環境感測器、或可包括於裝置400中之其他硬體的裝置。輸入可為直接使用者互動的一部分，還有提供環境輸入到系統以影響其之操作(比如過濾雜訊、調整顯示器以供亮度檢測、為相機施加閃光、或其他特徵)。

在一實施例中，裝置400包括電力管理450，其管理電池電力使用、電池充電、及關於省電操作的特徵。記憶體子系統460包括用於儲存資訊於裝置400中之記憶體裝置。記憶體可包括非依電性(如果中斷到記憶體裝置之電力，狀態不會改變)及/或依電性(如果中斷到記憶體裝置之電力，狀態不定)記憶體裝置。記憶體460可儲存應用資料、使用者資料、音樂、相片、文件、或其他資料，還有關於裝置400之應用及功能的執行之系統資料(無論長期或暫時的)。

連接性470包括硬體裝置(例如，無線及/或有線連結及通訊硬體)及軟體構件(例如，驅動程式、協定堆疊)以使裝置400得以與外部裝置通訊。裝置可為分開的裝置，比如其他計算裝置、無線存取點或基地台，還有周邊 裝置，比如耳機、印表機、或其他裝置。

連接性470可包括多種不同類型的連接性。概括來說，以胞狀連接性472及無線連接性474繪示裝置400。胞狀連接性472一般指由無線載波所提供之胞狀網路連接性，比如經由全球行動通訊系統(GSM)或變異或衍生、碼分多重存取(CDMA)或變異或衍生、時分多工(TDM)或變異或衍生、或其他胞狀服務標準所提供。無線連接性474係指並非胞狀之無線連接性，且可包括個人區域網路(比如藍芽)、區域網路(比如WiFi)、及/或廣域網路(比如WiMax)，或其他通訊。

周邊裝置連結480包括硬體介面及連接器，還有軟體構件(例如，驅動程式、協定堆疊)以做出周邊裝置連結。應可了解到裝置400可為至其他計算裝置的周邊裝置(「至」482)，也可具有連接至其之周邊裝置(「自」484)。裝置400常常有「對接(docking)」連接器以連接到其他計算裝置，以用來比如管理(例如，下載及/或上傳、改變、同步化)裝置400上的內容。另外，對接連接器可讓裝置400連接到某些周邊裝置，其允許裝置400控制輸出到例如視聽或其他系統的內容。

除了專有對接連接器或其他專有連結硬體，裝置400可經由常見或標準為基之連接器來做出周邊裝置連結480。常見的類型包括通用序列匯流排(USB)連接器(其可包括任何若干不同的硬體介面)、包括MiniDisplayPort(MDP)之DisplayPort、高解析度多媒體介面(HDMI) 、Firewire、或其他類型。

在一實施例中，經由光學互連建立一或更多個周邊裝置連結。當使用光學互連時，可使用光學插頭及插座。在一實施例中，如上所述，連接器可具有扁平表面及對準臂以被動地對準光學互連。閂扣可進一步支援互連。

在如此所述之各種操作或功能的範圍內，可將它們敘述或界定成軟體碼、指令、組態、及/或資料。內容可為直接可執行(「物件」或「可執行」形式)、來源碼、或不同的碼(「差量(delta)」或「修補程序(patch)」碼)。可經由具有內容儲存於其上之製品，或經由操作通訊介面以經由通訊介面發送資料之方法，來提供在此所述之實施例的軟體內容。機器可讀取儲存媒體可令機器履行所述之功能或操作，並包括以機器(例如，計算裝置、電子系統、等等)可存取的形式儲存資訊之任何機制，比如可記錄及/或不可記錄式媒體(例如，唯讀記憶體(ROM))、隨機存取記憶體(RAM)、磁碟儲存媒體、光學儲存媒體、快閃記憶體裝置、等等。通訊介面包括接介至任何硬接線、無線、光學、等等之媒體以與另一個裝置通訊的任何機制，比如記憶體匯流排介面、處理器匯流排介面、網際網路連結、碟控制器、等等。可藉由提供組態參數及/或發送信號以置備通訊介面來提供敘述軟體內容之資料信號而組態通訊介面。可經由發送到通訊介面的一或更多個命令或信號來存取通訊介面。

在此所述之各種構件可為用於履行所述之操作或功能 的機構。在此所述的每一個構件包括軟體、硬體、或這些的組合。可將構件實現為軟體模組、硬體模組、專用硬體(例如，特定應用硬體、特定應用積體電路(ASIC)、數位信號處理器(DSP)、等等)、嵌入式控制器、硬接線電路、等等。

除了在此所述者，可對所揭露之本發明的實施例及實作做出各種修改而不背離其之範圍。因此，在此之繪圖及範例應做例示性而非限制性的解釋。僅應參考隨後之申請專利範圍來衡量本發明之範圍。

102‧‧‧電纜裝配

104‧‧‧電纜裝配

110‧‧‧印刷電路板裝配

112‧‧‧間隙

120‧‧‧接點外殼

130‧‧‧積體電路

140‧‧‧透鏡本體

160‧‧‧纖維

142‧‧‧對準臂

144‧‧‧全內反射表面

146‧‧‧透鏡表面

148‧‧‧光學透鏡

150‧‧‧跳線連接器

152‧‧‧止表面

154‧‧‧貫孔

156‧‧‧對準結構

158‧‧‧空間

170‧‧‧閂扣

172‧‧‧閂扣臂

174‧‧‧固定表面

176‧‧‧下部分

182‧‧‧介面

184‧‧‧介面

200‧‧‧裝配

210‧‧‧連接器外殼

220‧‧‧防護件

230‧‧‧電性接點

240‧‧‧纖維

300‧‧‧系統

310‧‧‧裝置

312‧‧‧處理器

320‧‧‧埠

322‧‧‧外殼

324‧‧‧光學路徑

326‧‧‧電性路徑

330‧‧‧周邊裝置

332‧‧‧插頭

334‧‧‧電纜

400‧‧‧裝置

410‧‧‧處理器

420‧‧‧音頻子系統

430‧‧‧顯示子系統

432‧‧‧顯示介面

440‧‧‧I/O控制器

450‧‧‧電力管理

460‧‧‧記憶體子系統

470‧‧‧連接性

472‧‧‧胞狀連接性

474‧‧‧無線連接性

480‧‧‧周邊裝置連結

下列說明包括圖的討論，該些圖具有以本發明之實施例的實作之範例方式提供之插圖。應以例示性而非限制性方式了解這些圖。如在此所用，對於一或更多個「實施例」之參照應理解為述包括在本發明之至少一個實作中的一特定特徵、結構、或特性。因此，出現在本文中的比如「在一實施例中」或「在一替代實施例中」之詞語敘述本發明之各種實施例及實作，且未必都指示相同的實施例。然而，它們也未必為互斥。

第1A至1F圖繪示具有含有平面介面表面之光學透鏡連接器和光纖跳線連接器及閂扣的插頭裝配之一實施例的區塊圖。

第2圖為具有光學構件以與電性接點外殼接介之主動插頭裝配的一實施例之區塊圖。

第3圖為其中可使用主動光纜裝配之系統的一實施例之區塊圖。

第4圖為其中可使用扁平表面介面連接器之行動裝置的一實施例之區塊圖。

於上為某些細節及實作的說明，包括圖式之說明，其可描繪上述之一些或全部的實施例，還有討論在此所呈現的具發明性概念之其他潛在的實施例或實作。於上提供本發明之實施例的概觀，且其後接著有參考圖之更詳細的說明。

110‧‧‧印刷電路板裝配

120‧‧‧接點外殼

140‧‧‧透鏡本體

142‧‧‧對準臂

146‧‧‧透鏡表面

148‧‧‧光學透鏡

150‧‧‧跳線連接器

160‧‧‧纖維

170‧‧‧閂扣

176‧‧‧下部分

Claims (16)

1. 一種光學透鏡連接器，包含：透鏡本體，具有光學透鏡設置於該本體上，透過該光學透鏡交換光學信號，該透鏡本體具有相鄰該光學透鏡之全內反射(TIR)表面以在光學積體電路與該光學透鏡之間耦合該些光學信號；及對準結構，形成該透鏡本體之一表面的至少一部分，至少一個該對準結構具有通過該光學透鏡之光傳播的聚焦線中的一長度，該至少一個該對準結構沿該長度及垂直方向延伸具有第一實質平面表面以及沿該長度及水平方向延伸之第二實質平面表面，該第二實質平面表面與在該第一實質平面表面及該第二實質平面表面上的配接結構機械性接介，該配接結構在將光纖與該光學透鏡接介之跳線連接器上，該些對準結構被動地對準該跳線連接器之該光纖至該光學透鏡，並當該跳線連接器與該光學透鏡連接器接介時限制其之橫向及垂直移動。
2. 如申請專利範圍第1項所述之光學透鏡連接器，其中具有該第一實質平面表面及該第二實質平面表面的該至少一個該對準結構包含實質矩形之剖面。
3. 如申請專利範圍第1項所述之光學透鏡連接器，其中該些對準結構包含：至少一個對準結構，形成該透鏡本體之頂表面及側表面的部分，且其不自該透鏡本體之該頂表面延伸到底表面；及 形成該透鏡本體之底表面的部分之至少一個對準結構，且其不自該透鏡本體之該底表面延伸到該頂表面。
4. 如申請專利範圍第1項所述之光學透鏡連接器，其中該些對準結構包含：兩個對準臂，每一個臂形成該透鏡本體之頂表面的部分，且每一個臂形成該透鏡本體之相對側的一部分；及對準基部，形成該透鏡本體之底表面的一部分，該基部不形成該透鏡本體之該些相對側的任一側的一部分；其中該些對準臂不往下延伸到該透鏡本體之該底表面，且其中該對準基部不往上延伸到該透鏡本體之該頂表面，且其中該兩個臂不延伸跨過該透鏡本體至該個別相對側。
5. 如申請專利範圍第1項所述之光學透鏡連接器，其中該透鏡本體進一步包含：在一表面上之缺口，以接收閂扣來機械性固定該跳線連接器至該光學透鏡連接器。
6. 如申請專利範圍第1項所述之光學透鏡連接器，進一步包含：印刷電路板(PCB)，其上設置該透鏡本體，該TIR表面反射在該光纖與轉換於光學及電性信號之間的光學-電性電路之間的該些光學信號；及電性接點外殼，設置在該PCB上，以電性交換由該光學-電性電路所轉換之信號。
7. 一種光學透鏡連接器，包含： 本體部；光學透鏡，設置在該本體部中，透過該光學透鏡交換光學信號；全內反射(TIR)表面，設置在該本體部中相鄰該光學透鏡，以重定向通過該光學透鏡之該些光學信號；及臂部，從該本體部延伸離開，該臂部具有沿通過該光學透鏡之光傳播的聚焦線中的一長度及垂直方向延伸之第一實質平面表面以及沿該長度及水平方向延伸之第二實質平面表面，該第二實質平面表面與在該第一實質平面表面及該第二實質平面表面上的配接結構機械性接介，該配接結構在將光纖與該光學透鏡接介之跳線連接器上，其中該臂部的至少一表面與該本體部的一表面共面，該臂部經由該臂部與在該跳線連接器上之該配接結構之該機械介面被動地對準該跳線連接器之該光纖至該光學透鏡，並當該跳線連接器與該光學透鏡連接器接介時限制該跳線連接器之移動沿該水平方向及該垂直方向。
8. 如申請專利範圍第7項所述之光學透鏡連接器，其中具有該第一實質平面表面及該第二實質平面表面的該臂部包含實質矩形之剖面。
9. 如申請專利範圍第7項所述之光學透鏡連接器，其中該本體部進一步包含：在一表面上之缺口，以接收閂扣來機械性固定該跳線連接器至該光學透鏡連接器。
10. 如申請專利範圍第7項所述之光學透鏡連接器， 其中該臂部為第一臂部，其中該第一臂部之頂表面與該本體部之頂表面共面，且該第一臂部之側表面與該本體部之第一側表面共面，且進一步包含：第二臂部，從該本體部延伸離開，其中該第二臂部之頂表面與該本體部之該頂表面共面，且該第二臂部之側表面與和該第一側表面不同的該本體部之第二側表面共面。
11. 如申請專利範圍第7項所述之光學透鏡連接器，其中該臂部為第一臂部，其中該第一臂部之頂表面與該本體部之頂表面共面，且該第一臂部之側表面與該本體部之第一側表面共面，且進一步包含：第二臂部，從該本體部延伸離開，其中該第二臂部之底表面與該本體部之底表面共面。
12. 如申請專利範圍第7項所述之光學透鏡連接器，進一步包含：印刷電路板(PCB)，其上設置該本體部，該TIR表面反射在該光纖與在該PCB上之轉換於光學及電性信號之間的光學-電性電路之間的該些光學信號；及電性接點外殼，設置在該PCB上，以電性交換由該光學-電性電路所轉換之信號。
13. 一種光學透鏡裝配裝置，包含：印刷電路板(PCB)，具有電性接點外殼以與配接接觸裝置電性交換信號；跳線連接器，具有光纖以與光學透鏡交換光學信號；光學透鏡連接器，其包括 透鏡本體，具有光學透鏡設置於該本體上，透過該光學透鏡交換光學信號，該透鏡本體具有相鄰該光學透鏡之全內反射(TIR)表面以在光學積體電路與該光學透鏡之間耦合該些光學信號；及對準結構，自該透鏡本體延伸並具有與該透鏡本體共面的表面，至少一個該對準結構具有沿通過該光學透鏡之光傳播的聚焦線中的一長度及垂直方向延伸之第一實質平面的表面以及沿該長度及水平方向延伸之第二實質平面表面，該第二實質平面表面與在該第一實質平面表面及該第二實質平面表面上的配接結構機械性接介，該配接結構在該跳線連接器上，該些對準結構被動地對準該光纖至該光學透鏡，並當該跳線連接器與該光學透鏡連接器接介時限制該跳線連接器之移動沿該水平方向及該垂直方向；及閂扣，機械性固定該光學透鏡連接器至該跳線連接器。
14. 如申請專利範圍第13項所述之光學透鏡裝配裝置，其中具有該第一實質平面表面及該第二實質平面表面的該至少一個該對準結構包含實質矩形之剖面。
15. 如申請專利範圍第13項所述之光學透鏡裝配裝置，其中該些對準結構包含：第一對準臂，其中該第一對準臂之頂表面與該透鏡本體之頂表面共面，且該第一對準臂之側表面與該透鏡本體之第一側表面共面，且進一步包含：第二對準臂，從該透鏡本體延伸離開，其中該第二對 準臂之頂表面與該透鏡本體之該頂表面共面，且該第二對準臂之側表面與和該第一側表面不同的該透鏡本體之第二側表面共面。
16. 如申請專利範圍第13項所述之光學透鏡裝配裝置，其中該對準臂為第一對準臂，其中該第一對準臂之頂表面與該透鏡本體之頂表面共面，且該第一對準臂之側表面與該透鏡本體之第一側表面共面，且進一步包含：第二對準臂，從該透鏡本體延伸離開，其中該第二對準臂之底表面與該透鏡本體之底表面共面。