CN101652690A - 光学模块及设置有光学模块的线缆单元 - Google Patents

光学模块及设置有光学模块的线缆单元 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种光学模块及设置有光学模块的线缆单元。通过简化光学连接，可以显著提高操作效率并且可以获得小型化的构造。光学模块(20)具有：电气连接器(21)，其与器件连接；光学元件单元(23)，其与电气连接器电连接并且设置有光学元件(24)，该光学元件将电信号和光信号进行转换以便发射光或接收光；光学插芯(25)，其具有多个光纤插孔(32)以保持插入多个光纤插孔(32)中的光纤，从而允许光纤与光学元件(24)光学连接；以及光缆入口(30)，其引入设置有光纤的光缆的端部。带有光学模块的线缆单元(1)具有：光缆(4)，其包括多根光纤(12)；以及光学模块(20)，其设置在光缆(4)的两个端部。

Description

光学模块及设置有光学模块的线缆单元
技术领域
本发明涉及光学模块和设置有光学模块的线缆单元，该光学模块和该线缆单元用于将信号例如从个人计算机发送到显示装置。
背景技术
公开的日本专利申请No.2007-25272披露了一种光学DVI线缆系统(在该申请中称为“设置有光学模块的线缆系统”)，该光学DVI线缆系统用于将数字信号例如从个人计算机发送到显示装置。在该光学DVI线缆系统中，多个信号(例如R、G和B信号)在位于线缆的端部的DVI连接器中从电信号转换成光信号。
专利文献1：公开的日本专利申请No.2007-25272
发明内容
要解决的技术问题
本发明的目的在于提供一种光学模块和设置有光学模块的线缆单元，该光学模块和该线缆单元可以通过简化光学元件与光纤的光学连接来提高操作效率并且实现小型化。
技术方案
为了实现上述目的，提供一种光学模块，该光学模块包括：(1)电气连接器，其与器件连接；(2)光学元件单元，其与所述电气连接器电连接并且设置有光学元件，所述光学元件将电信号和光信号彼此进行转换以便发射光或接收光；(3)光学插芯，其具有多个光纤插孔以保持插入所述多个光纤插孔中的光纤，以便允许光纤与所述光学元件光学连接；以及(4)光缆入口，其引入设置有光纤的光缆的端部。
优选在所述光缆入口和所述光学插芯之间设置有富余长度收纳部，所述收纳部收纳捆扎在一起的富余长度的光纤。优选在所述光缆入口和所述光学插芯之间具有高度差。优选设置有子板，所述子板用于安装所述光学元件单元和所述光学插芯。
根据本发明的另一个方面，提供一种设置有光学模块的线缆单元，该线缆单元包括：光缆，其具有多根光纤；以及光学模块，其设置在所述光缆的两个端部。所述光学模块包括：(1)电气连接器，其与器件连接；(2)光学元件单元，其与所述电气连接器电连接并且设置有光学元件，所述光学元件将电信号和光信号彼此进行转换以便发射光或接收光；(3)光学插芯，其具有多个光纤插孔以保持插入所述多个光纤插孔中的光纤，从而允许光纤与所述光学元件光学连接；以及(4)光缆入口，其引入光缆的端部。在本发明的设置有光学模块的线缆单元中，所述多根光纤被捆扎并被收纳在所述光缆入口和所述光学插芯之间。
附图说明
图1是示出根据本发明第一示例性实施例的放置在连接器外壳中的光学模块的主视图；
图2是图1所示光学模块的侧视图；
图3是示出根据本发明第二示例性实施例的放置在连接器外壳中的光学模块的主视图；
图4是图3所示光学模块的侧视图；
图5是示出根据本发明第三示例性实施例的放置在连接器外壳中的光学模块的主视图；
图6是图5所示光学模块的侧视图；
图7是示出根据本发明第四示例性实施例的放置在连接器外壳中的光学模块的主视图；以及
图8是图7所示光学模块的侧视图。
对附图标记的说明
1、40、50、60：具有光学模块的线缆单元
4：光缆    12：光纤
20、41、51、61：光学模块    21：电气连接器
23：光学元件单元    24：光学元件
25：光学插芯(光学连接部分)    30：凹口(光缆入口)
32：光纤插孔    42：富余长度收纳部
52、62：子板
具体实施方式
下面，参照附图对本发明的实施例进行说明。附图的用途是用于描述而并非意在限制本发明的范围。为了避免重复的说明，在附图中相同的附图标记表示相同的部分。附图中的尺寸比例并不总是精确的。
第一实施例
图1是示出根据本发明第一示例性实施例的放置在连接器外壳2中的光学模块20的主视图。图2是图1所示光学模块20的侧视图。光学模块20与外部电源线缆3、光缆4以及具有相同构造的其他光学模块(未示出)组合而构成具有光学模块的线缆单元1。光信号可以以这样的方式从个人计算机发送到显示装置：位于具有光学模块的线缆单元1的一个端部的光学模块20与个人计算机连接，并且位于线缆单元1的另一个端部的光学模块与监视器或其他显示装置连接。
例如，连接器外壳2可以具有沿着竖直方向分为两半的树脂构造。母板保持器5位于连接器外壳2的中心，电气连接器安装件6形成在保持器5的前侧，并且外部电源线缆安装件7和光缆安装件8形成在保持器5的后侧。光缆4的末端部10用垫圈11固定在连接器外壳2上。用于插入螺钉的一对螺钉插孔9(未示出)形成在连接器外壳2的两侧。
光学模块20设置有电气连接器21、母板22、具有多个光学元件24的光学元件单元23以及光学插芯(光学连接部分)25。电气连接器21将I/O端子26设置在相同数目的端子腔(未示出)内部，并且电气连接器21固定在连接器外壳2的电气连接器安装件6上。电气连接器21与个人计算机、显示装置等连接。
母板22固定在连接器外壳2的母板保持器5上，并且多个电气元件27(例如LSI、IC和调节器)安装在母板的正面和背面上。母板22具有多个I/O端子28和多个I/O端子29，I/O端子28与电气连接器21的多个I/O端子26电连接，I/O端子29用于将电力从外部电源线缆3供给到电气元件27以及发送来自光学元件24的电信号。母板22具有矩形的凹口30，该凹口用作光缆入口并且设置在固定于光缆安装件8上的光缆4的末端部11周围。
光学元件单元23安装在叠式连接器31上并且具有多个光学元件24，光学元件24可以是比较廉价的受光及发光元件，例如长波表面发射激光器(VC SEL)或PD阵列。多个光学元件24在其输出侧与电气连接器21的I/O端子26电连接。
光学插芯25以与光学元件单元23相同的方式安装在叠式连接器31上并且更接近于光缆4。光学插芯25具有多个光纤插孔32。从光缆4的末端部10伸出并从母板22的凹口30引入的多根光纤12插入多个光纤插孔32中。光学插芯25构造成使多根光纤12与多个光学元件24连接。光学元件24将从光纤12发送的光信号转换成电信号。转换成的电信号在经过多个I/O端子29之后被电气元件27放大并且被发送到I/O端子28。
叠式连接器31具有高度L1。从而光纤被弯曲，由于弯曲使得不会施加过大的力。
在光学模块20和具有光学模块的线缆单元1中，光纤12不需要一次与一个光学元件24光学连接，并且可以通过在单个工序中使用多个连接来简化光纤12的光学连接，从而保证操作效率的显著提高。另外，由于可以使光学模块20更小，所以可以以低成本获得用于将数字信号从个人计算机发送到显示装置的具有光学模块的线缆单元1。
第二实施例
图3是示出根据本发明第二示例性实施例的放置在连接器外壳中的光学模块41的主视图。图4是图3所示光学模块41的侧视图。在光学模块41中，光学插芯25和光学元件单元23在不使用叠式连接器的情况下安装在母板22上。此外，用于收纳光纤12的被捆扎在一起的富余长度部分13的富余长度收纳部42设置在光学插芯25和光缆4的末端部10之间。
从末端部10伸出的光纤12以不会降低光学波导特性的方式缠绕在母板22上，然后被引入到光学插芯25中。这样缠绕的光纤12通过多个捆扎部分43捆扎并支撑在母板22上。光学插芯25设置在母板22的端部，并且光学插芯25后方的母板22被拆除。从而获得了可以在光纤安装操作过程中容易地插入光纤12的构造。
在根据第二实施例的光学模块41和具有光学模块的线缆单元40中，光纤12的富余长度被捆扎在一起并收纳在光学插芯25和光缆4的末端部10之间的富余长度收纳部42中，并且防止了过大的力施加在光学插芯25上。由于已经拆除了光学插芯25后方的母板22，所以可以容易地插入光纤12并且可以改善光纤安装作业。
第三实施例
图5是示出根据本发明第三示例性实施例的放置在连接器外壳中的光学模块51的主视图。图6是图5所示光学模块51的侧视图。在光学模块51中，光学插芯25和光学元件单元23安装在子板52上，子板52与母板22分离并且比母板22充分小。此外，子板52悬挂并安装在一对散热板53上，散热板53设置在安装在母板22的中心的电气元件27的两个侧部上。光学插芯25安装在位于散热板53上方的子板52上，从而在母板22上方升高了高度尺寸L2。因此，从末端部10伸出的光纤12在弯曲的情况下被引入到光学插芯25中。
在根据第三实施例的光学模块51和具有光学模块的线缆单元50中，通过在光学插芯25和光缆4的末端部10之间设置高度差防止了过大的力施加在光学插芯25上。此外，在根据第三实施例的光学模块51和具有光学模块的线缆单元50中，光学插芯25和光学元件单元23一起安装在子板52上，从而可以将光学插芯25和光学元件单元23作为单个部件来处理。因此，可以简化组装步骤，可以减少管理这些部件所需的工时，并且可以提高制造性能。
第四实施例
图7是示出根据本发明第四示例性实施例的放置在连接器外壳中的光学模块61的主视图。图8是图7所示光学模块61的侧视图。在光学模块61中，光学插芯25和光学元件单元23安装在子板62上，子板62与母板22分离并且比母板22充分小。此外，用于柔性印刷电路(FPC)的连接器端子63设置在子板62上。
子板62借助于FPC 56(例如，可以是由铜制成的片状部件)安装在母板22上，从而在母板22上升高了高度尺寸L3。因此，从末端部10伸出的光纤12在弯曲的情况下被引入到光学插芯25中。用于FPC 65的连接器66与用于发送电信号的FPC连接器端子63连接。
在根据第四实施例的光学模块61和具有光学模块的线缆单元60中，通过在光学插芯25和光缆4的末端部10之间设置高度差防止了过大的力施加在光学插芯25上。此外，光学插芯25和光学元件单元23一起安装在子板62上，从而可以将光学插芯25和光学元件单元23作为单个部件来处理。因此，可以简化组装步骤，可以减少管理这些部件所需的工时，并且可以提高制造性能。此外，通过使用FPC 65来发送信号，可以显著减小高度尺寸并且可以实现尺寸的进一步缩减。
根据本发明的光学模块和设置有光学模块的线缆单元不限于上述实施例，并且可以进行适当的变型和改进。例如，光纤的数目不受任何方式的限制，并且优选使用任意多根光纤。
本申请基于2007年11月29日提交的日本专利申请(No.2007-308259)，该日本专利申请在此通过引用的方式并入本文。
工业实用性
在根据本发明的光学模块和设置有光学模块的线缆单元中，可以通过简化光纤的光学连接以便允许在单个工序中使用多个连接来显著提高操作效率，从而使得能够提供可以实现小型化的光学模块和设置有光学模块的线缆单元。

Claims (6)

1.一种光学模块，包括：
电气连接器，其构造为与器件连接；
光学元件单元，其与所述电气连接器电连接并且设置有光学元件，所述光学元件将电信号和光信号彼此进行转换以便发射光或接收光；
光学插芯，其具有多个光纤插孔以保持插入所述多个光纤插孔中的光纤，从而允许光纤与所述光学元件光学连接；以及
光缆入口，其引入设置有光纤的光缆的端部。
2.根据权利要求1所述的光学模块，还包括：
富余长度收纳部，其位于所述光缆入口和所述光学插芯之间，用于收纳捆扎在一起的富余长度的光纤。
3.根据权利要求1所述的光学模块，还包括所述光缆入口和所述光学插芯之间的高度差。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的光学模块，还包括：
子板，其用于安装所述光学元件单元和所述光学插芯。
5.一种设置有光学模块的线缆单元，包括：
光缆，其具有多根光纤；以及
光学模块，其设置在所述光缆的两个端部，
所述光学模块具有：
电气连接器，其构造为与器件连接；
光学元件单元，其与所述电气连接器电连接并且设置有光学元件，所述光学元件将电信号和光信号彼此进行转换以便发射光或接收光；
光学插芯，其具有多个光纤插孔以保持插入所述多个光纤插孔中的光纤，从而允许光纤与所述光学元件光学连接；以及
光缆入口，其引入光缆的端部。
6.根据权利要求5所述的设置有光学模块的线缆单元，其中，
所述多根光纤被捆扎并被收纳在所述光缆入口和所述光学插芯之间。
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