CN102722003A - 光电连接器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及光电连接器。本发明公开了一种装置，包括：第一壳体、第一光纤连接器、第二光纤连接器、第一接触销、第二接触销、第三接触销和第四接触销；第二壳体、第三光纤连接器、第四光纤连接器、第五接触销、第六接触销、第七接触销和第八接触销；附装到第一光纤连接器和第三光纤连接器上的第一光纤；附装到第二光纤连接器和第四光纤连接器上的第二光纤；附装到第一接触销和第五接触销上的第一导体；附装到第二接触销和第六接触销上的第二导体；附装到第三接触销和第七接触销上的第三导体；附装到第四接触销和第八接触销上的第四导体。

Description

光电连接器

该申请是国际申请日为2006年09月08日、国家申请号为200680041755.X、发明名称为“光电连接器”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种光电连接器。本发明更具体地涉及一种具有扩大光束的能力和阴阳同体型接口（hermaphroditic interface）的光电连接器。

背景技术

扩束连接器在本领域是公知的。典型地，扩束连接器包括安装在壳体内的球透镜。在光传播的一个方向上，光退出光纤而进入球透镜。当光束退出球透镜时，光束的横截面被扩大几倍。然后扩大的光束可以与另一个扩束连接器联接。在这样的情况下，扩大的光束进入球透镜，在其中它最终离开球透镜并聚焦在一个特定的位置。然后聚焦的光进入光纤。

扩束技术的使用允许两个连接器之间存在一定的不重合，并且它在某种程度上也容许例如灰尘或沙子的碎屑的侵入。当碎屑在两个球透镜之间沉积时，碎屑阻止光信号的部分光功率到达第二球透镜。但是，光信号被成功地传递，尽管以减少的光功率水平。如果使用非扩束连接器，碎屑将很可能完全阻止光信号的传递。在美国专利号5247595中公开了一种扩束连接器。美国专利号5247595通过引用而结合在此。

光电连接器在本领域是公知的。光电连接器提供电信号和光信号的传递。标准ANSI/SMPTE 304M-1998（其中，SMPTE代表电影和电视工程师学会）描述了在使用对接（非扩束）技术的广播工业中使用的光电单模连接器方案的连接器接口和性能要求。

阴阳同体型连接器在本领域是公知的。阴阳同体型连接器减轻了库存压力，并提供了简单的现场联接，因为两个连接器的端部总是配合的。美国专利号6234683公开了一种光纤阴阳同体型连接器。在美国专利号6234683中公开的光信号的光传递当连接器与另一个连接器配合的时候通过对接的方式发生。美国专利号6234683通过引用而结合在此。

期望提供一种结合不同类型连接器的有利特征的连接器。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有光和电连接特征的装置。

本发明的另一个目的是提供一种阴阳同体型的装置，这样，该装置可以附装到另一个装置，由此使光和电信号能够传递。

本发明的另一个目的是提供一种使用扩束技术的装置，这样，当两个装置相互连接时，它们使光信号能够在严酷的环境中传递。

本发明的另一个目的是提供一种在现场中容易端接的装置。

本发明的另一个目的是提供一种能够用作临时接插线（patchcord）的装置。

本发明的另一个目的是提供一种可安装到隔板（bulkhead）上的装置。

在本发明的一种形式中，该装置是光电连接器，其包括壳体、插入物、第一套圈、第二套圈、第一球透镜、第二球透镜、第一接触销、第二接触销、第一接触座、第二接触座、定位销和定位座。壳体具有第一键和第二键。插入物安装在壳体内。第一套圈安装在插入物内。第二套圈安装在插入物内。第一球透镜安装在插入物内，第一球透镜与第一套圈光连通。第二球透镜安装在插入物内，第二球透镜与第二套圈光连通。第一接触销安装在插入物内。第二接触销安装在插入物内。第一接触座安装在插入物内。第二接触座安装在插入物内。定位销安装在插入物内。定位座形成在插入物内。第一键、第二键、第一球透镜、第二球透镜、第一接触销、第一接触座、第二接触销、第二接触座、定位销和定位座与另一装置的第一键、第二键、第一球透镜、第二球透镜、第一接触销、第一接触座、第二接触销、第二接触座、定位销和定位座是阴阳同体型的。

在本发明的另一种形式中，该装置是现场可安装的光电连接器，其包括壳体、插入物、第一光纤连接器、第二光纤连接器、第一接触销、第二接触销、第三接触销、第四接触销和盖。第一光纤连接器安装在插入物内。第二光纤连接器安装在插入物内。第一接触销安装在插入物内。第二接触销安装在插入物内。第三接触销安装在插入物内。第四接触销安装在插入物内。盖附装到壳体，并且该盖具有键。

在本发明的另一种形式中，该装置是光电接插线，其包括第一壳体、第一插入物、第一套圈、第二套圈、第一球透镜、第二球透镜、第一接触销、第二接触销、第一接触座、第二接触座、定位销、定位座、第二壳体、第二插入物、第一光纤连接器、第二光纤连接器、第三接触销、第四接触销、第五接触销、第六接触销、盖、第一光纤、第二光纤、第一导体、第二导体、第三导体、第四导体。第一壳体具有第一键和第二键。第一插入物安装在第一壳体内。第一套圈安装在第一插入物内。第二套圈安装在第一插入物内。第一球透镜安装在第一插入物内，第一球透镜与第一套圈光连通。第二球透镜安装在第二插入物内，第二球透镜与第二套圈光连通。第一接触销安装在第一插入物内。第二接触销安装在第一插入物内。第一接触座安装在第一插入物内。第二接触座安装在第一插入物内。定位销安装在第一插入物内。定位销座形成在插入物内。第一键、第二键、第一球透镜、第二球透镜、第一接触销、第一接触座、第二接触销、第二接触座、定位销和定位座与另一装置的第一键、第二键、第一球透镜、第二球透镜、第一接触销、第一接触座、第二接触销、第二接触座、定位销和定位座是阴阳同体型的。第二插入物安装在第二壳体内。第一光纤连接器安装在第二插入物内。第二光纤连接器安装在第二插入物内。第三接触销安装在第二插入物内。第四接触销安装在第二插入物内。第五接触销安装在第二插入物内。第六接触销安装在第二插入物内。盖附装到第二壳体上，该盖具有第三键。第一光纤附装到第一套圈和第一光纤连接器上，这样第一套圈与第一光纤连接器光连通。第二光纤附装到第二套圈和第二光纤连接器上，这样第二套圈与第二光纤连接器光连通。第一导体附装到第一接触销和第三接触销上，这样第一接触销与第三接触销电连通。第二导体附装到第一接触座和第四接触销上，这样第一接触座与第四接触销电连通。第三导体附装到第二接触销和第五接触销上，这样第二接触销与第五接触销电连通。第四导体附装到第二接触座和第六接触销上，这样第二接触座与第六接触销电连通。

在本发明的另一种形式中，该装置是在每一端具有相似连接器的光电接插线，该装置包括第一壳体、第一插入物、第一光纤连接器、第二光纤连接器、第一接触销、第二接触销、第三接触销、第四接触销、第一盖、第二壳体、第二插入物、第三光纤连接器、第四光纤连接器、第五接触销、第六接触销、第七接触销、第八接触销、第二盖、第一光纤、第二光纤、第一导体、第二导体、第三导体和第四导体。第一壳体安装在第一插入物内。第一光纤连接器安装在第一插入物内。第二光纤连接器安装在第一插入物内。第一接触销安装在第一插入物内。第二接触销安装在第一插入物内。第三接触销安装在第一插入物内。第四接触销安装在第一插入物内。第一盖附装到第一壳体上，第一盖具有第一键。第二插入物安装在第二壳体内。第三光纤连接器安装在第二插入物内。第四光纤连接器安装在插入物内。第五接触销安装在第二插入物内。第六接触销安装在第二插入物内。第七接触销安装在第二插入物内。第八接触销安装在第二插入物内。第二盖附装到第二壳体上，第二盖具有第二键。第一光纤附装到第一光纤连接器和第三光纤连接器上，这样第一光纤连接器与第三光纤连接器光连通。第二光纤附装到第二光纤连接器和第四光纤连接器上，这样第二光纤连接器与第四光纤连接器光连通。第一导体附装到第一接触销和第五接触销上，这样第一接触销与第五接触销电连通。第二导体附装到第二接触销和第六接触销上，这样第二接触销与第六接触销电连通。第三导体附装到第三接触销和第七接触销上，这样第三接触销与第七接触销电连通。第四导体附装到第四接触销和第八接触销上，这样第四接触销与第八接触销电连通。

这样，本发明实现上面提出的目的。本发明提供了一种装置，该装置在一个实施例中是一种光电连接器，在第二个实施例中是一种现场可修复的光电连接器，在第三个实施例中是一种具有两个几何形状不同的连接器的光电接插线，在第四个实施例中是一种具有两个相同的连接器的光电连接器。

附图说明

通过结合附图参照下面的详细说明，将容易获得对于本发明及其所带来的许多优点的更完整的认识，并对这些形成更好的理解，附图中：

图1是光电连接器的侧视图；

图2是示出接口元件的图1中的连接器的部分端视图；

图3是示出壳体的键的几何形状的图2中的连接器的部分端视图；

图4是示出接口元件的布置的图2中的连接器的部分端视图；

图5是图1的连接器以及可安装到隔板的连接器的侧剖视图，以示出定位销和定位座；

图6是图1中的连接器以及可安装到隔板的连接器的侧剖视图，以示出辅助电接触销和辅助电接触座；

图7是图1中的连接器以及可安装到隔板的连接器的侧剖视图，以示出低压接触销和低压接触座；

图8是图1中的连接器以及可安装到隔板的连接器的侧剖视图，以示出两个光纤连接器；

图9是用在现场中以临时修复扩束光电连接器的、不具有扩束能力的光电连接器的透视图；

图10是图9中的光电连接器的部分分解透视图；

图11是光电接插线的透视图，其中线的一端具有扩束连接器，另一端具有非扩束连接器；

图12是可安装到隔板的光电连接器的透视图；以及

图13是光电接插线的透视图，其中，线的每一端都具有相同的非扩束连接器。

具体实施方式

现在参照附图，其中在所有这些视图中相同的附图标记表示相同或相应的部分，更具体地参照图1-13，其中示出本发明的多个实施例。

图1是本发明第一实施例的光电连接器或装置10的侧视图。光电连接器10包括壳体12、外壳14、应变消除套16和缆线17。壳体12包括第一键18和第二键20。第一键18包括螺纹部3，第二键20包括螺纹部5。缆线17包括两根光纤和四个电导体。

图2是图1中的装置10的部分端视图。如图2所示，装置10还包括插入物40。插入物40容纳有定位销22、定位销座24、第一光纤连接器26、第二光纤连接器28、辅助电接触座30、辅助电接触销32、低压接触座33和低压接触销34。第一光纤连接器26和第二光纤连接器28传递和/或接收光信号。低压接触座33和低压接触销34传导用于传递信息信号的电流。辅助电接触座30和辅助电接触销32传导用于功率部件的电流。与第一光纤连接器26和第二光纤连接器28联接的光纤可以是多模或单模光纤。

图2还公开了壳体12的第一键18和第二键20的更多的特征。第一键18具有一个端部17和另一个端部19。第二键20具有一个端部21和另一个端部23。还限定了位于定位销22和定位销座24的中心点上的线100。线101被限定为以直角与线100相交并以相等的距离位于定位销22和定位销座24之间。线100和线101的交点被限定为点102。定位销22和定位销座24位于线100上并位于直径大约为10毫米、中心在点102处的节圆上。

图3是图2中的装置10的部分端视图，其示出壳体12的第一键18和第二键20的几何形状。第二键20的一个端部21与第一键18的一个端部19分开基本上等于75度的弧长A。第二键20的另一端部23与第一键18的另一端部17分开基本上等于106度的弧长B。第一键18的端部17和第二键20的端部21基本上沿着或平行于线101排列。

图4是示出接口元件的布置的图2中的装置10的部分端视图。第一光纤连接器26与线101分开基本上等于30度的弧长C。第二光纤连接器28与线101分开基本上等于30度的弧长D。第一光纤连接器26和第二光纤连接器28位于直径大约为10毫米、中心在点102处的节圆上。低压接触销34与线100分开基本上等于10度的弧长H。低压接触销座33与线100分开基本上等于10度的弧长E。低压接触销34和低压接触销座33位于直径为4.2毫米、中心在点102处的节圆上。辅助电接触座30与线100分开基本上等于55度的弧长G。辅助电接触销32与线100分开基本上等于55度的弧长F。辅助电接触销32和辅助电接触销座30位于直径为10毫米、中心在点102处的节圆上。

图5是连接器10和具有连接器10的阴阳同体型特征的可安装到隔板的连接器的部分侧剖视图。该剖视图显示了定位销24和定位销座23。壳体12安装在外壳14内。插入物40安装在壳体12内。定位销22安装在插入物40内。定位销座24形成在插入物内。可安装到隔板的连接器包括外壳14’、壳体12’、插入物40’、定位销22’、定位销座24’。定位销座24’与定位销22互补，定位销22’与定位销座24互补。定位销22可以通过已知的方法，例如压紧、过盈或摩擦配合、或者使用粘合、包覆成型、卡环或其它的紧固方法安装在插入物40内。同样地，插入物40通过本领域技术人员已知的部件或方法安装在壳体12内。为了使连接器10在现场中更可靠，在插入物40和壳体12之间以及外壳14上都设有O型环。同时，在插入物40内的定位销座24处和定位销22下方设有塞子，以便防止外部环境的物质进入连接器10内。

图6是连接器10和具有连接器10的阴阳同体型特征的可安装到隔板的连接器的部分侧剖视图。该剖视图显示了辅助电接触销座30和辅助电接触销32。辅助电接触销座30安装在座保持器44内。座保持器44安装在插入物40内。辅助电接触销32安装在销保持器42内。销保持器42安装在插入物40内。隔板具有与辅助电接触销座30互补的辅助电接触销32’、以及与辅助电接触销座32互补的辅助电接触销30’。通过本领域技术人员已知的部件和方法完成辅助电接触销32在销保持器42内、辅助电接触销座30在座保持器44内、销保持器42在插入物40内以及座保持器44在插入物40内的安装。辅助电接触销座30和辅助电接触销32由导电材料制成。导电的第一导体与辅助电接触销座30电联接。导电的第二导体与辅助电接触销32电联接。

图7是连接器10和具有连接器10的阴阳同体型特征的可安装到隔板的连接器的部分侧剖视图。该剖视图显示了低压接触销座33和低压接触销34。低压接触销座33安装在座保持器35内。座保持器35安装在插入物40内。低压接触销34安装在销保持器37内。销保持器37安装在插入物40内。隔板连接器具有与低压接触销34互补的低压接触销座33’、和与低压接触销座33互补的低压接触销34’。通过本领域技术人员已知的部件和方法完成低压接触销34在销保持器37内、辅助电接触销座33在座保持器35内、销保持器37在插入物40内和座保持器35在插入物40内的安装。导电的第三导体与低压接触销座33电联接。导电的第四导体与低压接触销34电联接。

图8是连接器10和具有连接器10的阴阳同体型特征的可安装到隔板的连接器的部分侧剖视图。该剖视图显示了第一光学连接器26和第二光学连接器28。第一光学连接器26包括套圈52、套圈保持器54、球透镜50和透明盖56。第二光学连接器28包括套圈、套圈保持器、球透镜和透明盖。隔板连接器包括与第一光学连接器26互补的光学连接器28’、和与第二光学连接器28互补的另一个光学连接器26’。套圈54安装在套圈保持器54内。套圈保持器54安装在插入物40内。球透镜50安装在插入物40内。透明盖56安装在插入物40内。第二光学连接器28相似地进行构造。一根光纤在第一光学连接器26的套圈52中端接，另一根光纤在第二光学连接器28的套圈中端接。这样，球透镜50与套圈52光连通，并因此球透镜50与光纤光连通。依次地，透明盖56与球透镜50光连通。第二光学连接器28的元件相似地相互联接。通过本领域技术人员已知的部件和方法完成套圈52在套圈保持器54内、第一光学连接器26的套圈保持器54、球透镜50、透明盖56在插入物40内或上、以及第二光学连接器28的套圈保持器、球透镜和透明盖在插入物40内或上的安装。套圈52可以使其与球透镜50最近的端部相对于套圈52的纵向方向成一个角度形成，以便减少背反射。

外壳14、壳体12、插入物40、套圈54、套圈保持器54、低压接触销34、销保持器37、低压接触销座33、座保持器35、辅助电接触销32、销保持器42、辅助电接触销座30、座保持器44和定位销22由适当的工程材料制成。典型地、壳体12由金属材料制成，插入物40由例如ARCAP的金属材料制成。由于插入物40由金属材料制成，因此销保持器37、座保持器35、销保持器42和座保持器44由绝缘材料制成。但是，如果插入物40由绝缘材料制成，那么销保持器37、座保持器35、销保持器42和座保持器44可以从组件中去除。

本发明的第二实施例在图9和10中示出。图9是不具有扩束能力的光电连接器60的透视图。连接器60包括壳体62、盖63、盖63内的键65。与图1中示出的连接器10相似的扩束连接器的现场修复很难进行。所以，假设与图1中示出的连接器10相似的连接器发生故障，那么缆线17可以被切割以便露出两根光纤和四个导体。

图10是图9中的连接器60的部分分解视图。公开了缆线17、端接元件32、66、68以及插入物64。缆线17包括第一光纤110、第二光纤111、第一导体112、第二导体113、第三导体114、第四导体115。缆线17穿过壳体62。然后，第一光纤110在第一光学连接器66中端接，第二光纤111在第二光学连接器68中端接，第一导体112在第一接触销32中端接，剩余的三个导体113、114、115在相应的剩余的三个接触销中端接。第一光学连接器66和第二光学连接器68符合LC标准。接着，接触销32、第一光学连接器66和第二光学连接器68安装在插入物64内。然后，盖63被加入到组件中，这样，完成的装置如图9中所示。插入物64由绝缘材料制成。然后装置60可以连接到将在下面进行描述的临时接插线。

本发明的第三实施例在图11中示出。图11是在一端具有扩束连接器10并在另一端具有非扩束连接器70的光电接插线120的透视图。连接器10与图1中描述的相同。连接器70包括第一电接触座75、第二电接触座76、第三电接触座77、第四电接触座75、第一光纤座73和第二光纤座74。盖71包括键72。连接器70与图9中示出的连接器60互补。这样，一旦缆线与现场安装的连接器60端接，就使用接插线120来将其连接器70附装到连接器60。现在，扩束连接器10可以用于连接到其它的装置，直到图10中的缆线17适当地端接。位于与连接器70最近的接口处的两个光学连接器通过一定长度的相应光纤连接到与连接器10联接的两个光学连接器。同样地，与连接器70联接的四个导电构件通过一定长度的相应导体连接到与连接器10联接的四个导电构件。

本发明的第四实施例在图12中示出。图12是可安装到隔板的光电连接器80的透视图。如图所示，装置80的一个端部包括如图1中所示的连接器10的接口几何形状，即包括壳体12和插入物，装置80在其另一端处包括壳体73和图11中的盖71的接口几何形状。附装到壳体73的是用于安装到隔板上的隔板盘82。位于与壳体12最近的接口处的两个光学连接器通过短的长度的相应光纤连接到与盖71联接的两个光学连接器。同样地，与壳体12联接的四个导电构件通过短的长度的相应导体连接到与盖71联接的四个导电构件。这样，装置80的一个端部12具有扩束能力，装置80的另一端部71不具有扩束能力。

本发明的第五实施例在图13中示出。图13是接插线140的透视图。如图所示，装置140包括缆线17，装置140在一端处包括符合图11中提出的设计的连接器70，并且装置140的另一端也包括一个连接器70。位于与第一连接器70最近的接口处的两个光学连接器通过一定长度的相应光纤连接到与第二连接器70联接的两个光学连接器。同样地，与第一连接器70联接的四个导电构件通过一定长度的相应导体连接到与第二连接器70联接的四个导电构件。装置140可以用作对现场中具有发生故障的连接器10的不同缆线的中流临时接插线。

这样，扩束连接器的接口几何形状提供了两个光学访问位置（26，28）、两个电信号访问位置（33，34）和两个电功率访问位置（30，32）。扩束连接器的性能满足在ANSI/SMPTE 304M-1998中提出的性能需要。因此，扩束连接器对在ANSI/SMPTE 302M-1998中规定的对接（非扩束）连接器提供了扩束替代方案。

显然，根据前面的教导可以得到本发明的多种改进和变化。因此应当理解在所附的权利要求的范围内，本发明可以以除文中详细描述的以外的其它方式实现。

Claims (2)

1.一种装置，包括：

第一壳体；

安装在第一壳体内的第一插入物；

安装在第一插入物内的第一光纤连接器；

安装在第一插入物内的第二光纤连接器；

安装在第一插入物内的第一接触销；

安装在第一插入物内的第二接触销；

安装在第一插入物内的第三接触销；

安装在第一插入物内的第四接触销；

附装到第一壳体的第一盖，第一盖具有第一键；

第二壳体；

安装在第二壳体内的第二插入物；

安装在第二插入物内的第三光纤连接器；

安装在第二插入物内的第四光纤连接器；

安装在第二插入物内的第五接触销；

安装在第二插入物内的第六接触销；

安装在第二插入物内的第七接触销；

安装在第二插入物内的第八接触销；

附装到第二壳体的第二盖，第二盖具有第二键；

附装到第一光纤连接器和第三光纤连接器上的第一光纤，这样第一光纤连接器与第三光纤连接器光连通；

附装到第二光纤连接器和第四光纤连接器上的第二光纤，这样第二光纤连接器与第四光纤连接器光连通；

附装到第一接触销和第五接触销上的第一导体，这样第一接触销与第五接触销电连通；

附装到第二接触销和第六接触销上的第二导体，这样第二接触销与第六接触销电连通；

附装到第三接触销和第七接触销上的第三导体，这样第三接触销与第七接触销电连通；

附装到第四接触销和第八接触销上的第四导体，这样第四接触销与第八接触销电连通。

2.按照权利要求1所述的装置，其中，第一盖是凸盖，第二盖是凸盖。

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