RU2678321C2 - Прозрачная вычислительная конструкция - Google Patents

Прозрачная вычислительная конструкция Download PDF

Info

Publication number
RU2678321C2
RU2678321C2 RU2016112132A RU2016112132A RU2678321C2 RU 2678321 C2 RU2678321 C2 RU 2678321C2 RU 2016112132 A RU2016112132 A RU 2016112132A RU 2016112132 A RU2016112132 A RU 2016112132A RU 2678321 C2 RU2678321 C2 RU 2678321C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
light receiving
optically
light emitting
optically transmitting
receiving device
Prior art date
Application number
RU2016112132A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2016112132A (ru
Inventor
Фредерик Александр ГИЙАННЕФ
Марселлинус Петрус Каролус Михал КРЕЙН
Original Assignee
Филипс Лайтинг Холдинг Б.В.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Филипс Лайтинг Холдинг Б.В. filed Critical Филипс Лайтинг Холдинг Б.В.
Publication of RU2016112132A publication Critical patent/RU2016112132A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2678321C2 publication Critical patent/RU2678321C2/ru

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/80—Optical aspects relating to the use of optical transmission for specific applications, not provided for in groups H04B10/03 - H04B10/70, e.g. optical power feeding or optical transmission through water
    • H04B10/801—Optical aspects relating to the use of optical transmission for specific applications, not provided for in groups H04B10/03 - H04B10/70, e.g. optical power feeding or optical transmission through water using optical interconnects, e.g. light coupled isolators, circuit board interconnections
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J1/00—Photometry, e.g. photographic exposure meter
    • G01J1/02—Details
    • G01J1/0271—Housings; Attachments or accessories for photometers
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J1/00—Photometry, e.g. photographic exposure meter
    • G01J1/02—Details
    • G01J1/04—Optical or mechanical part supplementary adjustable parts
    • G01J1/0407—Optical elements not provided otherwise, e.g. manifolds, windows, holograms, gratings
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
    • G02B6/43—Arrangements comprising a plurality of opto-electronic elements and associated optical interconnections
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L25/00—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof
    • H01L25/16—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof the devices being of types provided for in two or more different main groups of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. forming hybrid circuits
    • H01L25/165—Containers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L25/00—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof
    • H01L25/16—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof the devices being of types provided for in two or more different main groups of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. forming hybrid circuits
    • H01L25/167—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof the devices being of types provided for in two or more different main groups of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. forming hybrid circuits comprising optoelectronic devices, e.g. LED, photodiodes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/0248—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by their semiconductor bodies
    • H01L31/0256—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by their semiconductor bodies characterised by the material
    • H01L31/0264—Inorganic materials
    • H01L31/032—Inorganic materials including, apart from doping materials or other impurities, only compounds not provided for in groups H01L31/0272 - H01L31/0312
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/08—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof in which radiation controls flow of current through the device, e.g. photoresistors
    • H01L31/10—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof in which radiation controls flow of current through the device, e.g. photoresistors characterised by potential barriers, e.g. phototransistors
    • H01L31/101—Devices sensitive to infrared, visible or ultraviolet radiation
    • H01L31/112—Devices sensitive to infrared, visible or ultraviolet radiation characterised by field-effect operation, e.g. junction field-effect phototransistor
    • H01L31/113—Devices sensitive to infrared, visible or ultraviolet radiation characterised by field-effect operation, e.g. junction field-effect phototransistor being of the conductor-insulator-semiconductor type, e.g. metal-insulator-semiconductor field-effect transistor
    • H01L31/1136—Devices sensitive to infrared, visible or ultraviolet radiation characterised by field-effect operation, e.g. junction field-effect phototransistor being of the conductor-insulator-semiconductor type, e.g. metal-insulator-semiconductor field-effect transistor the device being a metal-insulator-semiconductor field-effect transistor
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00—Printed circuits
    • H05K1/02—Details
    • H05K1/0274—Optical details, e.g. printed circuits comprising integral optical means
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00—Printed circuits
    • H05K1/02—Details
    • H05K1/14—Structural association of two or more printed circuits
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/0001—Technical content checked by a classifier
    • H01L2924/0002—Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00—Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/10—Details of components or other objects attached to or integrated in a printed circuit board
    • H05K2201/10007—Types of components
    • H05K2201/10106—Light emitting diode [LED]
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00—Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/10—Details of components or other objects attached to or integrated in a printed circuit board
    • H05K2201/10007—Types of components
    • H05K2201/10121—Optical component, e.g. opto-electronic component
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00—Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/10—Details of components or other objects attached to or integrated in a printed circuit board
    • H05K2201/10007—Types of components
    • H05K2201/10151—Sensor

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Optical Communication System (AREA)
  • Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
  • Optical Integrated Circuits (AREA)
  • Photo Coupler, Interrupter, Optical-To-Optical Conversion Devices (AREA)

Abstract

Изобретение относится к технике связи и может использоваться в системах оптической связи. Технический результат состоит в повышении пропускной способности каналов связи. Для этого устройство передачи и приема содержит пропускающие оптический сигнал электрические компоненты и оптически пропускающие вычислительные конструкции, такие как платы или оболочки. Компоненты электронного устройства связываются посредством оптических сигналов, которые свободно распространяются внутри электронного устройства. То есть, оптические сигналы не направлены и могут перемещаться или не перемещаться через оптически пропускающие конструкции и компоненты. Компоненты скомпонованы в одной плоскости или в трехмерной схеме и все же связываются посредством световых сигналов. 2 н. и 12 з.п. ф-лы, 4 ил.

Description

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к электронным устройствам. В частности, настоящее изобретение относится к связи в электронных устройствах.
Уровень техники
В современных электронных устройствах большое количество электронных компонентов электрически соединены для связи друг с другом. В некоторых применениях дискретные компоненты установлены на печатной плате (PCB), которая содержит требуемые проводящие каналы для взаимосвязи компонентов. Для более сложных применений, где требуется большее количество компонентов, используются интегральные схемы, где компоненты выполнены на полупроводниковой подложке, и где связь между компонентами происходит в различных металлических слоях, скомпонованных на подложке.
С увеличивающейся сложностью как интегральных схем, так и схем, содержащих дискретные компоненты, скомпонованные на PCB, следуют проблемы, связанные со связью между компонентами. В интегральной схеме, содержащей миллионы компонентов, все больше и больше проводящих слоев должны использоваться для достижения требуемых каналов связи между различными компонентами. Добавление металлических слоев в интегральных схемах приводит как к более сложному процессу изготовления, так и к проблемам, связанным с отводом тепла от компонентов. Подобным образом при увеличивающемся количестве дискретных компонентов на PCB соединительные каналы становятся более сложными, тогда как площадь PCB может быть ограничена, что может, в свою очередь, приводить к ограничениям функциональности схемы.
Вместе с увеличивающейся сложностью взаимосвязей происходит уменьшение в размере проводящих каналов, поэтому важно минимизировать площадь, занимаемую электрическими соединениями. Однако при уменьшении размера электрических соединений сопротивление увеличивается, что, в свою очередь, приводит к большей выработке тепла и, тем самым, к потерям мощности в схеме.
Более того, требования к характеристикам, таким как скорость обработки и потребление мощности электронных устройств, разрабатываемых сегодня, увеличиваются, и в то же время все более и более важно уменьшать размер схемы для использования в различных портативных устройствах. Для соответствия более высоким требованиям количество компонентов в электронных устройствах в связи с этим увеличивается, что означает, что количество возможных и требуемых соединений и контактов в устройстве быстро увеличивается и, таким образом, также общая сложность схемы.
Соответственно, желательно найти новые подходы в отношении сложности и недостатков, которые происходят со связью между компонентами электронных схем, имеющих все увеличивающуюся сложность.
Сущность изобретения
Общей задачей настоящего изобретения является обеспечение электронного устройства, обеспеченного более гибкой связью между компонентами устройства.
В связи с этим согласно первому аспекту изобретения обеспечено оптически пропускающее светоизлучающее устройство; и оптически пропускающее светопринимающее устройство; скомпонованные так, что оптический сигнал, передаваемый от указанного оптически пропускающего светоизлучающего устройства, распространяется не направленно от указанного оптически пропускающего светоизлучающего устройства, принимается указанным светопринимающим устройством, причем часть указанного оптического сигнала передается через указанное оптически пропускающее светопринимающее устройство.
Электронное устройство согласно изобретению представляет собой устройство, в котором требуется связь между различными компонентами.
Оптически пропускающий компонент представляет собой компонент, который может обеспечивать, по меньшей мере, достаточное прохождение оптического сигнала через материал компонента так, чтобы оптический сигнал мог точно приниматься светопринимающим устройством. Оптически пропускающий компонент может быть прозрачным, полупрозрачным, светопрозрачным или их комбинациями. Светоизлучающее устройство и светопринимающее устройство связываются посредством ненаправленного распространения оптических сигналов. Другими словами, оптические сигналы не направляются от одного устройства к другому устройству, а излучаются светоизлучающим устройством и могут распространяться свободно сквозь и оптически пропускающие материалы и воздух.
Настоящее изобретение основано на реализации того, что, используя компоненты, изготовленные из оптически пропускающих материалов, светоизлучающие устройства, скомпонованные в устройстве, могут передавать оптические сигналы в нескольких направлениях, что обеспечивает связь более чем с одним другим светопринимающим устройством. В таком устройстве компоненты, скомпонованные в нем, могут связываться через оптические сигналы, которым не будут препятствовать оптически пропускающие компоненты устройства. Изобретение обеспечивает гибкость при проектировании конструкции и схемы электронного устройства, которая не зависит от местоположения компонентов внутри устройства. Таким образом, количество электронных соединений между компонентами устройства, выполненных посредством физических соединений, таких как провода, может быть уменьшено или даже исключено. Связь посредством ненаправленных оптических сигналов дополнительно исключает необходимость в направлении оптических сигналов через, например, оптическое волокно, таким образом, уменьшая сложность электронного устройства. Исключая или уменьшая необходимость в физических соединениях между компонентами, количество соединений может быть увеличено и, таким образом, скорость обработки устройства может быть увеличена c уменьшенной сложностью относительно количества взаимосвязей. Таким образом, оптическая связь может заменять традиционную связь через шину данных, что обеспечивает увеличенную скорость связи.
Согласно одному варианту осуществления изобретения электронное устройство может дополнительно содержать второе оптически пропускающее светопринимающее устройство, в котором указанный оптический сигнал передается через указанное второе оптически пропускающее светопринимающее устройство. Тем самым, множество светопринимающих устройств может быть скомпоновано практически в любом местоположении внутри электронного устройства, не препятствуя оптическому сигналу в достижении каждого или любого из светопринимающих устройств. Таким образом, светопринимающие устройства, оптически пропускающие настолько, чтобы оптический сигнал мог, по меньшей мере, частично проходить через материал светопринимающего устройства. Оптический сигнал может в связи с этим достигать второго оптически пропускающего устройства независимо от местоположения светопринимающих устройств, что обеспечивает увеличенное количество доступных компоновок светопринимающих устройств.
В одном варианте осуществления изобретения электронное устройство может дополнительно содержать оптически пропускающую подложку, содержащую оптически пропускающее светопринимающее устройство, причем оптический сигнал распространяется не направленно внутри подложки. Компоновка интегрированного оптически пропускающего светопринимающего устройства на оптически пропускающей подложке обеспечивает распространение оптического сигнала без блокирования подложкой. Оптически пропускающая подложка дополнительно обеспечивает уменьшение требуемого количества электрических соединений между устройствами внутри подложки. Более того, она обеспечивает прием оптических сигналов светопринимающими устройствами из увеличенного количества направлений, так как оптический сигнал может проходить через подложку.
Более того, оптически пропускающее светопринимающее устройство предпочтительно может быть выполнено с возможностью приема оптических сигналов, достигающих светопринимающего устройства со всех направлений, т.е. приемник может быть полностью изготовлен из оптически пропускающих материалов.
Согласно одному варианту осуществления изобретения светоизлучающее устройство может быть оптически пропускающим и выполненным с возможностью излучения оптических сигналов во всех направлениях. Таким образом, оно обеспечивает связь между множеством светоизлучающих и светопринимающих устройств, которые все оптически пропускающие, скомпонованные в любом месте внутри электронного устройства для связи. Например, оптический сигнал может проходить сквозь материал оптически пропускающего светоизлучающего устройства, что обеспечивает дополнительные возможности схем светоизлучающих устройств внутри электронного устройства.
Согласно одному варианту осуществления изобретения электронное устройство может дополнительно содержать оптически пропускающую монтажную плату (105, 201-203), причем указанное светопринимающее устройство скомпоновано на указанной оптически пропускающей монтажной плате, и при этом указанный оптический сигнал передается через указанную оптически пропускающую монтажную плату.
Тем самым, задействована связь через монтажную плату, используя оптические сигналы, и, таким образом, улучшены возможности связи. Более того, возможен визуально более привлекательный внешний вид для пользователя, так как может быть возможным получение практически прозрачного внешнего вида всего или по меньшей мере частей электронного устройства.
Согласно одному варианту осуществления изобретения светоизлучающее устройство может быть скомпоновано на второй оптически пропускающей монтажной плате. Таким образом, обеспечена высокоскоростная беспроводная связь между монтажными платами или между различными устройствами, смежными друг с другом.
Согласно одному варианту осуществления изобретения каждое из множества электронных устройств может быть скомпоновано в соответственной оптически пропускающей оболочке, причем электронные устройства дополнительно скомпонованы смежно друг к другу в оптически пропускающем корпусе. Оптически пропускающая оболочка предпочтительно представляет собой сферическую оболочку. Множество электронных устройств могут быть скомпонованы отдельно друг от друга, на расстоянии.
Согласно одному варианту осуществления изобретения светопринимающее устройство предпочтительно может быть твердотельным фототранзистором или фотодиодом. Светоизлучающее устройство предпочтительно может быть твердотельным устройством освещения, в котором свет генерируется посредством рекомбинации электронов и дырок. Такое светоизлучающее устройство предпочтительно может быть светоизлучающим диодом. Оптически пропускающее светопринимающее устройство предпочтительно изготавливается из оксида индия, галлия и цинка. Однако оптически пропускающее светопринимающее устройство может быть изготовлено из любого другого пригодного материала. Более того, оптически пропускающие монтажные платы могут быть изготовлены из пластика или стекла. Дополнительно оптический сигнал может быть световым сигналом, содержащим длину волны в любом подходящем интервале длин волн, таких как, например, микроволновые, инфракрасные, видимые, ультрафиолетовые и т.д.
Дополнительные признаки и преимущества настоящего изобретения станут очевидными при изучении приложенной формулы изобретения и следующего далее описания. Специалист в области техники примет во внимание, что различные признаки настоящего изобретения могут быть объединены для создания вариантов осуществления, отличных от тех, что описаны далее, без отклонения от объема охраны настоящего изобретения.
Краткое описание чертежей
Эти и другие аспекты настоящего изобретения будут описаны далее подробно со ссылкой на прилагаемые чертежи, показывающие примерные варианты осуществления изобретения, на которых:
Фиг. 1 иллюстрирует электронное устройство согласно варианту осуществления изобретения, содержащее одну монтажную плату;
Фиг. 2 иллюстрирует электронное устройство согласно варианту осуществления изобретения, содержащее несколько монтажных плат;
Фиг. 3 иллюстрирует электронное устройство согласно варианту осуществления изобретения; и
Фиг. 4 иллюстрирует разобранный вид электронного устройства согласно варианту осуществления изобретения.
Описание примерных вариантов осуществления настоящего изобретения
В следующем далее описании настоящее изобретение описывается со ссылкой на примерные применения. Однако следует отметить, что это никоим образом не ограничивает объем охраны изобретения, которое равно применимо в других применениях, таких как осветительные устройства, светодиодные лампы, кодированные осветительные устройства, мобильные телефоны, часы, индикаторы на лобовом стекле, телевизионные приемники, дисплеи и игры.
Фиг. 1 иллюстрирует примерный вариант осуществления электронного устройства 101 в соответствии с изобретением в виде компьютерной шины 101. Фиг. 1 показывает монтажную плату 105, блок 104 обработки, множество светоизлучающих устройств 102 и множество оптически пропускающих светопринимающих устройств 103. Светопринимающие устройства 103 являются оптически пропускающими и скомпонованы на монтажной плате 105, которая также оптически пропускающая. Светоизлучающие устройства 102 также скомпонованы на монтажной плате 105. Светоизлучающие устройства 102 связываются со светопринимающими устройствами 103 посредством оптических сигналов, которые могут приниматься по меньшей мере одним из светопринимающих устройств 103. В проиллюстрированном варианте осуществления на Фиг. 1 оптический сигнал может распространяться не направленно от светоизлучающих устройств 102 на по меньшей мере одно из светопринимающих устройств 103 и может распространяться через и/или внутри оптически пропускающего компонента, в этом случае, оптически пропускающей монтажной платы 105. Светоизлучающие устройства 102 предпочтительно представляют собой светоизлучающие диоды, и светопринимающие устройства 103 предпочтительно представляют собой фотодиоды или фототранзисторы. Светоизлучающие устройства 102 могут в некоторых вариантах осуществления быть оптически пропускающими.
Фиг. 2 иллюстрирует примерный вариант осуществления изобретения, где несколько монтажных плат 201-203 уложены одна над другой в корпусе 204. Каждая из монтажных плат 201-203 содержит соответственное светоизлучающее устройство 205-207 и светопринимающее устройство 208-210. Монтажные платы 201-203 и светопринимающие устройства 208-210 являются оптически пропускающими. Как проиллюстрировано на Фиг. 2, оптический сигнал 212, излучаемый светоизлучающим устройством 205, скомпонованном на нижней плате 201, может распространяться не направленно через оптически пропускающую плату 202 и через оптически пропускающее светопринимающее устройство 210, чтобы быть принятым светопринимающим устройством 208, скомпонованным на монтажной плате 203. Оптический сигнал 212, излучаемый светоизлучающим устройством 205, излучается во всех направлениях. Оптический сигнал 212 в связи с этим также достигает светопринимающего устройства 209, скомпонованного на плате 201. Таким образом, связь обеспечивается более чем в одном направлении, то есть светопринимающие устройства, скомпонованные на той же плате 201, что и светоизлучающее устройство 205, или светопринимающие устройства, скомпонованные на платах, скомпонованных, например, выше или ниже платы 201 светоизлучающего устройства 205, могут принимать излучаемый оптический сигнал 212. Светоизлучающие устройства 205-207 могут быть оптически пропускающими. В таком случае оптический сигнал 212, излучаемый светоизлучающим устройством 205, излучается во всех направлениях. На Фиг. 2 каждое из светоизлучающих устройств 205-207 и светопринимающих устройств 208-210 может быть соединено с соответственными интегральными схемами, обеспечивая беспроводную связь между интегральными схемами, скомпонованными на различных монтажных платах 201-203.
На Фиг. 2 альтернативный вариант осуществления электронного устройства 200 может содержать светоизлучающее устройство 214, скомпонованное снаружи корпуса 204. В этом варианте осуществления корпус 204 является оптически пропускающим. Внешнее светоизлучающее устройство 214 может излучать оптический сигнал 216, который принимается по меньшей мере одним из оптически пропускающих светопринимающих устройств 208-210, скомпонованных на соответственной оптически пропускающей монтажной плате 201-203. Оптический сигнал распространяется не направленно от внешнего светоизлучающего устройства 214 на по меньшей мере одно из светопринимающих устройств 208-210. Функция передачи данных обеспечивается вариантом осуществления, имеющим внешнее светоизлучающее устройство 214, передающее оптический сигнал 216 на несколько светопринимающих устройств 208-210.
Фиг. 3 иллюстрирует другой вариант осуществления электронного устройства 300 согласно изобретению, где множество оптически пропускающих сферических конструкций 302 скомпоновано в прозрачном корпусе 301. Каждая из сферических конструкций 302 содержит светоизлучающее устройство 303, оптически пропускающее светопринимающее устройство 304, оптически пропускающий блок 305 обработки и оптически пропускающую батарею 306. Конструкция 302 может быть изготовлена из оптически пропускающего пластика. Оптически пропускающие сферические конструкции 302 могут быть произвольно скомпонованы в контейнере 301, все же обеспечивая ненаправленное распространение оптического сигнала от светоизлучающего устройства на светопринимающее устройство, скомпонованные в различных сферических конструкциях. Например, как показано на Фиг. 3, оптический сигнал 309, излучаемый светоизлучающим устройством, скомпонованным в сферической конструкции 310, принимается светопринимающим устройством, скомпонованным в удаленной сферической конструкции 311. Световой сигнал излучается во всех направлениях, свет может в связи с этим также достигать других светопринимающих устройств, скомпонованных в других сферических конструкциях, например, светопринимающее устройство, скомпонованное в удаленной сферической конструкции 312. Светоизлучающее устройство 303 может быть оптически пропускающим в некоторых вариантах осуществления. Более того, сферические конструкции 302 могут в принципе иметь любую форму, например, эллипсоидную, кубическую или произвольную форму. Вариант осуществления, проиллюстрированный на Фиг. 3, может использоваться, например, для интеллектуальных кодированных осветительных устройств или для применений высокопроизводительной параллельной вычислительной обработки.
На Фиг. 3 альтернативный вариант осуществления может содержать светоизлучающее устройство 314, скомпонованное снаружи прозрачного корпуса 301. Внешнее светоизлучающее устройство 314 может излучать оптический сигнал 316, который принимается по меньшей мере одним оптически пропускающим светопринимающим устройством, скомпонованным, например, в оптически пропускающей сфере 313. Оптический сигнал распространяется не направленно от внешнего светоизлучающего устройства 314 на светопринимающее устройство сферической конструкции 313 или любое из других светопринимающих устройств, скомпонованных в любой из оптически пропускающих сфер 302. Вариант осуществления на Фиг. 3 может использоваться в функции передачи данных при наличии внешнего светоизлучающего устройства 314, связывающегося с несколькими светопринимающими устройствами.
Фиг. 4 иллюстрирует примерный вариант осуществления электронного устройства 400 согласно изобретению в виде интегральной схемы 400. Интегральная схема содержит несколько слоев 402-404 из оптически пропускающего материала, причем каждый слой содержит соответственные светоизлучающие устройства 405-410 и оптически пропускающие светопринимающие устройства 413-418. Корпус 420 заключает интегральную схему 400. Связь внутри интегральной схемы 400 обеспечивается передачей оптического сигнала 422, например, от светоизлучающего устройства 406 в слое 402 на светопринимающее устройство 417 в слое 404. На Фиг. 4 оптический сигнал 422, излучаемый светоизлучающим устройством 406, распространяется ненаправленно через оптически пропускающие компоненты в виде оптически пропускающего слоя 403 и оптически пропускающее светопринимающее устройство 416, чтобы быть принятым светопринимающим устройством 417, скомпонованным в слое 404. В некоторых вариантах осуществления корпус 420 и подложка 424 являются оптически пропускающими, что обеспечивает прием оптических сигналов 426, излучаемых внешним светоизлучающим устройством, светопринимающим устройством 413 (или любым из других светопринимающих устройств 413-418) интегральной схемы 400. Дополнительно изменения раскрытых вариантов осуществления могут быть понятны и выполнены специалистом при осуществлении заявленного изобретения из изучения чертежей, раскрытия и приложенной формулы изобретения. Например, оптически пропускающий компонент может быть любым из светопринимающих устройств, светоизлучающих устройств, монтажных плат, подложек и т.д., через которые оптический сигнал может распространяться.
В пунктах формулы изобретения слово «содержащий» не исключает другие элементы или этапы, а единственное число не исключает множественное число. Сам по себе тот факт, что определенные меры перечислены во взаимно различных зависимых пунктах формулы изобретения, не указывает на то, что комбинация этих мер не может использоваться для достижения преимущества.
Подводя итоги, обеспечено электронное устройство 101, 200, 300, 400, содержащее оптически пропускающие электрические компоненты 102, 103, 205-210, 303, 304, 405-410, 413-418 и оптически пропускающие вычислительные конструкции, такие как платы 105, 201-203 или оболочки 302, 311-313. Компоненты электронного устройства связываются через оптические сигналы 212, 214, 309, 314, 422, 428, которые свободно распространяются внутри электронного устройства. То есть оптические сигналы не направлены и могут перемещаться или не перемещаться через оптически пропускающие конструкции и компоненты. Это обеспечивает увеличенные каналы связи и уменьшенное количество физических соединений между различными частями электронного устройства. Компоненты могут быть скомпонованы в одной плоскости или на трехмерной схеме и все же связываются посредством световых сигналов. Изобретение обеспечивает адаптивную схему электронного устройства, которая является легко конструируемой.

Claims (18)

1. Электронное устройство (101, 200, 300, 400) для передачи и приема оптических сигналов, содержащее:
оптически пропускающее светоизлучающее устройство (102, 205-207, 303, 405-410);
оптически пропускающее светопринимающее устройство (103, 208-210, 304, 413-418), отличающееся тем, что
упомянутое электронное устройство скомпоновано так, что оптический сигнал (212, 216, 309, 316, 422, 428), передаваемый от упомянутого светоизлучающего устройства, распространяется ненаправленно от упомянутого светоизлучающего устройства, принимается упомянутым светопринимающим устройством,
причем часть упомянутого оптического сигнала (212, 216, 309, 316, 422, 428) передается через упомянутое оптически пропускающее светопринимающее устройство.
2. Устройство по п. 1, дополнительно содержащее второе оптически пропускающее светопринимающее устройство (103, 208-210, 304, 413-418), причем упомянутый оптический сигнал передается через упомянутое второе оптически пропускающее светопринимающее устройство.
3. Устройство по п. 1, дополнительно содержащее оптически пропускающую подложку (105, 201-203, 402-404), содержащую упомянутое оптически пропускающее светопринимающее устройство, причем упомянутый оптический сигнал распространяется ненаправленно внутри упомянутой подложки.
4. Устройство по п. 1, дополнительно содержащее оптически пропускающую подложку (105, 201-203, 402-404), и при этом упомянутое светоизлучающее устройство и упомянутое светопринимающее устройство образованы в упомянутой оптически пропускающей подложке так, что упомянутый оптический сигнал распространяется ненаправленно внутри упомянутой подложки.
5. Устройство по п. 1, в котором упомянутое оптически пропускающее светопринимающее устройство выполнено с возможностью приема оптических сигналов, достигающих упомянутого светопринимающего устройства со всех направлений.
6. Устройство по п. 1, в котором упомянутое светоизлучающее устройство является оптически пропускающим и выполнено с возможностью излучения оптических сигналов во всех направлениях.
7. Устройство по п. 1, дополнительно скомпонованное и выполненное так, что упомянутое светоизлучающее устройство (214, 314, 428) скомпоновано отдельно и на расстоянии от упомянутого светопринимающего устройства.
8. Устройство (101, 200) по п. 1, дополнительно содержащее оптически пропускающую монтажную плату (105, 201-203), причем упомянутое оптически пропускающее светопринимающее устройство скомпоновано на упомянутой оптически пропускающей монтажной плате, и при этом упомянутый оптический сигнал передается через упомянутую оптически пропускающую монтажную плату.
9. Устройство по п. 8, в котором упомянутое светоизлучающее устройство скомпоновано на второй оптически пропускающей монтажной плате.
10. Устройство по любому из предыдущих пунктов, в котором упомянутое оптически пропускающее светопринимающее устройство изготовлено из оксида индия, галлия и цинка.
11. Устройство по п. 1, в котором упомянутое светоизлучающее устройство представляет собой твердотельное светоизлучающее устройство.
12. Устройство по п. 1, в котором упомянутое светопринимающее устройство представляет собой твердотельный фототранзистор или фотодиод.
13. Вычислительная конструкция для передачи и приема оптических сигналов, содержащая множество электронных устройств по п. 1, каждое из которых скомпоновано в соответственной оптически пропускающей оболочке (302, 311-313), причем упомянутое множество электронных устройств дополнительно скомпоновано смежно друг с другом в оптически пропускающем корпусе (301).
14. Вычислительная конструкция по п. 13, в которой упомянутая оптически пропускающая оболочка является сферической.
RU2016112132A 2013-09-02 2014-08-28 Прозрачная вычислительная конструкция RU2678321C2 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP13182578 2013-09-02
EP13182578.8 2013-09-02
PCT/EP2014/068203 WO2015028528A1 (en) 2013-09-02 2014-08-28 Transparent computer structure

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2016112132A RU2016112132A (ru) 2017-10-09
RU2678321C2 true RU2678321C2 (ru) 2019-01-28

Family

ID=49080773

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016112132A RU2678321C2 (ru) 2013-09-02 2014-08-28 Прозрачная вычислительная конструкция

Country Status (6)

Country Link
US (1) US10142034B2 (ru)
EP (1) EP3042461A1 (ru)
JP (1) JP5992652B1 (ru)
CN (1) CN105556878B (ru)
RU (1) RU2678321C2 (ru)
WO (1) WO2015028528A1 (ru)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004095105A1 (en) * 2003-04-21 2004-11-04 Canon Kabushiki Kaisha Optoelectronic circuit board with optical waveguide and optical backplane
WO2010038529A1 (ja) * 2008-10-01 2010-04-08 シャープ株式会社 照明装置、表示装置、及びテレビ受信装置
WO2010050276A1 (ja) * 2008-10-31 2010-05-06 シャープ株式会社 照明装置、表示装置、及びテレビ受信装置
WO2013072326A1 (en) * 2011-11-15 2013-05-23 Nestec S.A. Optical readable code support and capsule for preparing a beverage having such code support providing an enhanced readable optical signal

Family Cites Families (40)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US586483A (en) 1897-07-13 gauhe
SE8004278L (sv) 1980-06-09 1981-12-10 Asea Ab Fiberoptiskt metdon
JPS5867093A (ja) * 1981-10-19 1983-04-21 株式会社東芝 印刷回路基板検査方法及びその装置
US5063531A (en) 1988-08-26 1991-11-05 Nec Corporation Optical neural net trainable in rapid time
US5008833A (en) 1988-11-18 1991-04-16 California Institute Of Technology Parallel optoelectronic neural network processors
JPH04177515A (ja) * 1990-11-09 1992-06-24 Nippon Sheet Glass Co Ltd 光接続装置
JP3172949B2 (ja) * 1991-03-20 2001-06-04 富士通株式会社 光信号伝送装置
JPH05152608A (ja) * 1991-06-29 1993-06-18 Toshiba Corp 光素子および光バス、およびこれらを用いた光学式プロセツサ間結合網
FR2681710A1 (fr) 1991-09-20 1993-03-26 Thomson Csf Calculateur neuronal.
JPH05252113A (ja) * 1992-03-06 1993-09-28 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> パス切換方式
US5251099A (en) 1992-08-14 1993-10-05 Hughes Aircraft Company High density electronics package having stacked circuit boards
US5753928A (en) * 1993-09-30 1998-05-19 Siemens Components, Inc. Monolithic optical emitter-detector
CA2197916C (en) * 1994-09-03 2002-12-10 Fritz Gfeller Optical transmitter and transceiver module for wireless data transmission
IT1276221B1 (it) 1995-10-12 1997-10-27 Univ Roma Rete neurale cellulare optoelettronica progammabile otticamente
JP3786227B2 (ja) * 1997-02-19 2006-06-14 シチズン電子株式会社 赤外線データ通信モジュール及びその製造方法
US6670599B2 (en) 2000-03-27 2003-12-30 Aegis Semiconductor, Inc. Semitransparent optical detector on a flexible substrate and method of making
JP3829594B2 (ja) * 2000-06-30 2006-10-04 セイコーエプソン株式会社 素子実装方法と光伝送装置
US20020130817A1 (en) 2001-03-16 2002-09-19 Forster Ian J. Communicating with stackable objects using an antenna array
US6991381B2 (en) * 2001-04-18 2006-01-31 Infineon Technologies Ag Emission module for an optical signal transmission
DE10127017B4 (de) 2001-06-01 2007-11-29 Forschungszentrum Jülich GmbH Photosensor für ein Durchlichtverfahren zur Detektion des Intensitätsprofils einer optisch stehenden Welle
US6754646B1 (en) 2001-09-25 2004-06-22 Ruibo Wang Optical pulse-coupled artificial neurons
WO2003035824A1 (en) 2001-10-25 2003-05-01 Bar-Ilan University Interactive transparent individual cells biochip processor
KR100480909B1 (ko) 2001-12-29 2005-04-07 주식회사 하이닉스반도체 적층 칩 패키지의 제조 방법
JP3913175B2 (ja) 2003-01-06 2007-05-09 キヤノン株式会社 光回路装置における情報伝達方法
US6903378B2 (en) 2003-06-26 2005-06-07 Eastman Kodak Company Stacked OLED display having improved efficiency
ATE534080T1 (de) 2003-09-04 2011-12-15 Koninkl Philips Electronics Nv Speicher zugreiffendes baum-artiges datenverarbeitungssystem
US20050146270A1 (en) 2003-12-29 2005-07-07 Ying-Ming Ho Stacked light emitting diode
JP4642527B2 (ja) 2004-04-12 2011-03-02 キヤノン株式会社 積層型３次元フォトニック結晶及び発光素子及び画像表示装置
US7309144B2 (en) 2004-09-21 2007-12-18 Avago Technologies Ecbu Ip (Singapore) Pte Ltd Stacked light source
US7276858B2 (en) 2005-10-28 2007-10-02 Fiber Optic Designs, Inc. Decorative lighting string with stacked rectification
DE112005003825A5 (de) 2005-12-19 2008-11-20 Siemens Aktiengesellschaft Anordnung zur Signalübertragung
US7364338B2 (en) 2006-03-29 2008-04-29 Tpo Displays Corp. Systems for providing backlight module with stacked light source
CN101563794B (zh) 2006-12-18 2012-05-30 皇家飞利浦电子股份有限公司 包括透明衬底上的led的照明设备
US8009992B2 (en) * 2007-06-11 2011-08-30 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Optical interconnect
US8014681B1 (en) 2007-11-27 2011-09-06 National Semiconductor Corporation Device with optically transparent housing for conducting light signals and methods of manufacture and use
JP5709389B2 (ja) 2009-03-20 2015-04-30 株式会社半導体エネルギー研究所 オキサジアゾール誘導体、発光素子、発光装置及び電子機器
US8207752B2 (en) 2010-01-11 2012-06-26 Kannan Raj Fault-tolerant multi-chip module
EP2386890A1 (en) 2010-05-12 2011-11-16 Imec Transparent photonic integrated circuit
US8547036B2 (en) 2011-11-20 2013-10-01 Available For Licensing Solid state light system with broadband optical communication capability
EP3042344A1 (en) * 2013-09-02 2016-07-13 Philips Lighting Holding B.V. Artificial neuron

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004095105A1 (en) * 2003-04-21 2004-11-04 Canon Kabushiki Kaisha Optoelectronic circuit board with optical waveguide and optical backplane
WO2010038529A1 (ja) * 2008-10-01 2010-04-08 シャープ株式会社 照明装置、表示装置、及びテレビ受信装置
WO2010050276A1 (ja) * 2008-10-31 2010-05-06 シャープ株式会社 照明装置、表示装置、及びテレビ受信装置
WO2013072326A1 (en) * 2011-11-15 2013-05-23 Nestec S.A. Optical readable code support and capsule for preparing a beverage having such code support providing an enhanced readable optical signal

Also Published As

Publication number Publication date
JP2016536824A (ja) 2016-11-24
RU2016112132A (ru) 2017-10-09
CN105556878B (zh) 2019-09-24
WO2015028528A1 (en) 2015-03-05
US20160218814A1 (en) 2016-07-28
JP5992652B1 (ja) 2016-09-14
CN105556878A (zh) 2016-05-04
EP3042461A1 (en) 2016-07-13
US10142034B2 (en) 2018-11-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8285087B2 (en) Optical interconnection system using optical printed circuit board having one-unit optical waveguide integrated therein
CN104040397B (zh) 用于光电引擎的组合底部填充挡墙和电互连结构
JP2008529043A (ja) 拡散及びレーザにより光電結合された集積回路信号線
RU2678321C2 (ru) Прозрачная вычислительная конструкция
EP3042344A1 (en) Artificial neuron
TW201506706A (zh) 觸控模組及便攜式電子裝置
WO2022127726A1 (zh) 传感器封装结构及电子设备
CN213751041U (zh) 一种电子设备
JP2011239034A (ja) 固体撮像装置及びカメラユニット
CN113225913B (zh) 用于5g无线通信基站的pcb板排布方法
US20130308896A1 (en) Optical adapter and optical signal transmission device including same
KR101419503B1 (ko) 전자기기의 외부기기와의 인터페이싱을 위한 광모듈 일체형 능동 광전 커넥터 유니트
EP3117437B1 (en) Optically transmissive information storage unit
CN220653905U (zh) 显示装置及电子设备
KR101419502B1 (ko) 전자기기의 외부기기와의 인터페이싱을 위한 마이크로폼 팩터 광전모듈
CN212675850U (zh) Micro LED显示面板和电子设备
KR101095122B1 (ko) 레이져 네비게이션 모듈
CN109860161B (zh) 显示组件、显示组件的制备方法及显示装置
KR101134978B1 (ko) Ｌｃｄ 패널용 기판과 메인 기판 사이의 접속 구조물 및 이를 포함하는 휴대용 기기
KR20240067196A (ko) 커넥터를 포함하는 전자 장치
KR20240038533A (ko) 인터포저를 포함하는 전자 장치
CN116884317A (zh) 显示装置及电子设备
US20100316329A1 (en) Optical element package and substrate comprising the same
US8905652B2 (en) Circuit board assembly having optical connectors for signal transmission
JP2006139094A (ja) 光モジュール、光通信装置、電子機器

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20200829