[发明专利]光学数据传输系统和方法

说明书

相关申请的交叉引用

本专利合作条约专利申请要求2014年3月19日提交的并且名称为“Optical Data Transfer Utilizing Lens Isolation”的美国非临时性专利申请14/219,559的优先权，其内容全文以引用方式并入本文中。

技术领域

本公开总体涉及通信，并且更具体地涉及利用透镜隔离的光学数据传输。

背景技术

电子设备频繁地向和/或从其他电子设备传输数据。例如，诸如平板电脑或智能电话的移动计算设备可以与台式计算机、膝上型计算机、坞站和/或其他电子设备通信，以实现同步移动计算设备上的数据和/或另一电子设备上数据的目的。为了实现此类通信，电子设备常常包括可用于此类通信的一个或多个连接机制。

例如，电子设备可包括可以接触另一电子设备的一个或多个触点的一个或多个触点。此类触点可以由金属制成。可以利用触点之间的连接在电子设备之间传输和/或接收数据。

然而，这样的配置通常需要使金属触点暴露于外部环境。这样的暴露(诸如暴露于外部环境中的湿气)可能导致触点随时间推移而被腐蚀。这种腐蚀可能会对电子设备的美观造成不利影响。此外，这种腐蚀还可能会改变触点的电阻，从而削弱触点的功能。

在电子设备是可穿戴设备，诸如电子手表或眼镜时，和/或在电子设备频繁接触皮肤或其他身体部位时，这一问题可能会加剧。暴露于皮肤或其他身体部位可能导致电子设备暴露于皮脂、汗液、油酸、其他身体化学物质和/或用户日常使用的其他化学品。这种暴露对触点的腐蚀性甚至比外部环境的湿气和/或其他条件更大。

发明内容

本公开公开了利用透镜隔离进行光学数据传输的系统和方法。第一电子设备可以与第二电子设备进行光学通信。设备中的每一个设备可以包括一个或多个光发射器、一个或多个光接收器，以及一个或多个透镜，其中透镜中的每一个透镜可以包括彼此光学隔离的至少第一光路和第二光路。在第一电子设备向第二电子设备传输数据时，第一电子设备的光发射器可以经由第一电子设备和第二电子设备的透镜的第一光路向第二电子设备的光接收器发射。类似地，在第一电子设备从第二电子设备接收数据时，第一电子设备的光接收器可以经由第一电子设备和第二电子设备的透镜的第二光路从第二电子设备的光发射器接收。由于传输和接收是隔离的，因此可以同时执行传输和接收，并且这样提高了通过在单一时间进行接收或传输的系统的数据吞吐量。

可以通过各种方式将透镜中的任一透镜的第一光路和第二光路进行光学隔离。在一些情况下，透镜中的一个透镜的各部分可以包括独立窗口，并且第一光路和第二光路可以对应于不同的部分，并且从而对应于不同的独立窗口。例如，可以由不同材料构造不同的部分，诸如，由锆和/或不透明锆构造的一个部分，以及由蓝宝石和/或蓝宝石玻璃构造的另一个部分。可以通过各种方式，诸如利用胶和/或其他粘合剂耦接此类不同的部分。作为另一个实例，不同的部分可以由一个或多个分离元件分开。这种分离元件可能会妨碍光从一个部分传播到另一个部分的能力，并且可以包括铜焊环、硅、金属、粘合剂和/或其他此类材料。

在其他情况下，可以通过透镜几何形状和/或光发射器和/或光接收器的配置隔离第一光路和第二光路。例如，透镜的形状可设计成使得第一光路和第二光路光学隔离，并且不会彼此干扰。作为另一个实例，电子设备中的一个电子设备的光发射器和光接收器可以均以相对的四十五度角指向该设备的透镜。由于此类相对的角度，在每组发射器和接收器之间行进的光可以不通过透镜传播从而不与其他组之间行进的光形成干扰。

在各种具体实施中，一种用于光学数据传输的系统可以包括第一电子设备，该第一电子设备具有至少一个第一设备光发射器、至少一个第一设备光接收器以及至少一个第一设备透镜，第一设备透镜至少包括第一光路和第二光路，其中第一光路与第二光学数据路径光学隔离；以及第二电子设备，该第二电子设备具有至少一个第二设备透镜。至少一个第一设备光发射器可以利用至少第一光路来发射，并且至少一个第一设备光接收器可以利用至少第二光路来接收。

在一些具体实施中，电子设备包括至少一个光发射器；至少一个光接收器；以及至少一个透镜，至少一个透镜至少包括第一光路和第二光路，其中第一光路与第二光学数据路径光学隔离。至少一个光发射器可以利用至少第一光路向附加电子设备发射，并且至少一个光接收器可以利用至少第二光路从附加电子设备接收。