CN103926660A - 光耦合透镜 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种光耦合透镜，其包括第一光学面、与第一光学面垂直的第二光学面、相对第一光学面及第二光学面均倾斜的反射面、多个第一会聚透镜、多个第二会聚透镜、多个第三会聚透镜及多个第四会聚透镜。第一会聚透镜与第二会聚透镜相互间隔地设置在第一光学面上并与反射面相对应。第三会聚透镜及第四会聚透镜相互间隔地设置在第二光学面上并与反射面相对应。第一会聚透镜与第三会聚透镜一一对应，第二会聚透镜与第四会聚透镜一一对应。反射面用于将由第一会聚透镜进入的光线反射至对应的第三会聚透镜及将由第四会聚透镜进入的光线反射至对应的第二会聚透镜。

Description

光耦合透镜

技术领域

本发明涉及通用串行总线(Universal Serial Bus, USB)领域，尤其涉及一种光耦合透镜。

背景技术

目前，利用光信号传输数据逐渐应用至个人计算机的USB领域，而具体的形式体现为光纤耦合连接器的使用。光纤耦合连接器通常包括发光模块、收光模块以及光纤。该发光模块与该光纤进行光学耦合，该收光模块与该光纤进行光学耦合。然而，因为安装与使用等等的局限性，该发光模块及该收光模块的光耦合方向与对应的光纤的光耦合方向往往处在相互垂直的两个平面内，如此在该发光模块与对应的光纤进行光学耦合时或者对应的光纤与该收光模块进行光学耦合时需要将光线的传输路径改变90度。因此，如何能将光线的传输路径改变90度以使该发光模块与对应的光纤能进行光学耦合及使对应的光纤与该收光模块进行光学耦合成为技术人员亟需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种能将光线的传输路径改变90度的光耦合透镜。

一种光耦合透镜，其包括第一光学面、与该第一光学面垂直的第二光学面、相对该第一光学面及该第二光学面均倾斜的反射面、多个第一会聚透镜、多个第二会聚透镜、多个第三会聚透镜以及多个第四会聚透镜。该多个第一会聚透镜与该多个第二会聚透镜相互间隔地设置于该第一光学面上并与该反射面相对应。该多个第三会聚透镜及该多个第四会聚透镜相互间隔地设置于该第二光学面上并与该反射面相对应。该多个第一会聚透镜与该多个第三会聚透镜一一对应，该多个第二会聚透镜与该多个第四会聚透镜一一对应。该反射面用于将由该多个第一会聚透镜进入的光线反射至对应的第三会聚透镜及将由该多个第四会聚透镜进入的光线反射至对应的第二会聚透镜。

相较于现有技术，该光耦合透镜将经该第一会聚透镜进入的光线通过该反射面改变90度进入对应的第三会聚透镜，或者将经该第四会聚透镜进入的光线通过该反射面改变90度进入对应的第二会聚透镜，即实现了将光线的传输路径改变90度。

附图说明

图1是本发明实施方式提供的光耦合透镜的立体示意图。

图2是图1中的光耦合透镜的另一视角的立体示意图。

图3是图1中的光耦合透镜沿III-III线的剖面示意图。

主要元件符号说明

光耦合透镜	100
		本体部	10
顶面	12
		顶面凹槽	120
反射面	122
		第一侧壁	124
第二侧壁	126
		底面	14
底面凹槽	140
		第一光学面	142
前面	16
		前面凹槽	160
第二光学面	162
		背面	18
定位柱	20
		支撑部	30
第一会聚透镜	40
		第二会聚透镜	50
第三会聚透镜	60
		第四会聚透镜	70

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。

具体实施方式

下面结合附图将对本发明实施方式作进一步的详细说明。

请参阅图1及图2，为本发明实施方式提供的光耦合透镜100。该光耦合透镜100包括一个本体部10、两个定位柱20、一个支撑部30、四个第一会聚透镜40、四个第二会聚透镜50、四个第三会聚透镜60以及四个第四会聚透镜70。

该本体部10大致呈长方体结构，其包括一个顶面12、一个底面14、一个前面16以及一个背面18。该顶面12与该底面14位于该本体部10相背的两侧，且该顶面12与该底面14平行。该前面16与该背面18位于该本体部10相背的两侧，且该前面16与该背面18平行。该前面16垂直连接该顶面12及该底面14，该背面18垂直连接该顶面12及该底面14。

请一并参阅图2及图3，该顶面12开设有一个条状的顶面凹槽120。该顶面凹槽120包括一个反射面122、一个第一侧壁124及一个第二侧壁126。该反射面122位于该顶面凹槽120的底部。该第一侧壁124与该顶面12垂直连接，该第二侧壁126与该顶面12垂直连接，该第一侧壁124与该第二侧壁126平行相对。该反射面122与该第一侧壁124及该第二侧壁126均倾斜连接。

该底面14开设有一个长方形的底面凹槽140。该底面凹槽140包括一个第一光学面142。该第一光学面142位于该底面凹槽140的底部且与该底面14平行。本实施方式中，该第一光学面142的延长面与该反射面122的延长面的夹角为45度。即，该反射面122相对该第一光学面142倾斜45度。

该前面16开设有一个长方形的前面凹槽160。该前面凹槽160包括一个第二光学面162。该第二光学面162位于该前面凹槽160的底部且与该前面16平行。本实施方式中，该第二光学面162的延长面与该反射面122的延长面的夹角为45度。即，该反射面122相对该第二光学面162倾斜45度。

该两个定位柱20垂直该前面16并朝远离该前面凹槽160的方向延伸。该前面凹槽160位于该两个定位柱20之间。该定位柱20用以在将该光耦合透镜100与光纤(图未示)对准时定位用。

该支撑部30为环状结构。该支撑部30垂直该底面14并朝远离该底面凹槽140的方向延伸。该支撑部30环绕该底面凹槽140。该支撑部30用以在安装该光耦合透镜100至电路板(图未示)时与该电路板直接接触并被胶合于该电路板上。

该四个第一会聚透镜40位于该第一光学面142上并与该反射面122相对。该四个第二会聚透镜50位于该第一光学面142上并与该反射面122相对。该四个第一会聚透镜40相互间隔地排列成一条第一直线。该四个第二会聚透镜50相互间隔地排列成一条第三直线。该四个第一会聚透镜40排列成的第一直线平行于该四个第二会聚透镜50排列成的第三直线。使用时，该四个第一会聚透镜40用于与四个发光模块(图未示)一一对准以用于接收来自对应的发光模块的光线，该四个第二会聚透镜50用于与四个收光模块(图未示)一一对准以使从该四个第二会聚透镜50出射的光线进入对应的收光模块中。

该四个第三会聚透镜60位于该第二光学面162上并与该反射面122相对。该四个第四会聚透镜70位于该第二光学面162上并与该反射面122相对。该四个第三会聚透镜60相互间隔地排列成一条第二直线并与该四个第一会聚透镜40一一对应。该四个第四会聚透镜70相互间隔地排列成一条第四直线并与该四个第二会聚透镜50一一对应。该四个第四会聚透镜70排列成的第二直线平行于该四个第三会聚透镜60排列成的第四直线。使用时，该四个第三会聚透镜60及该四个第四会聚透镜70均与外部光纤(图未示)一一对准。本实施方式中，该四个第一会聚透镜40、该四个第二会聚透镜50、该四个第三会聚透镜60及该四个第四会聚透镜70均为凸透镜。

本实施方式中，该光耦合透镜100由射出成型方式一体成型制得，即，该本体部10、该两个定位柱20、该支撑部30、该四个第一会聚透镜40、该四个第二会聚透镜50、该四个第三会聚透镜60以及该四个第四会聚透镜70均为一体的结构。

请参阅图3，工作时，发光模块发出的光线经对应的第一会聚透镜40后转换为平行光束进入该光耦合透镜100内部，并被该反射面122反射改变90至对应的第三会聚透镜60内，最后被该对应的第三会聚透镜60会聚并进入对应的光纤内。相应地，来自光纤的光线经该第四会聚透镜70后以平行光束的形态进入该光耦合透镜100内，再被该反射面122反射改变90度至对应的第二会聚透镜50，最后被该对应的第二会聚透镜50会聚至对应的收光模块中。

本实施方式中的光耦合透镜100将外部光线经第一会聚透镜40转化为平行光线后通过反射面122改变90度进入对应的第三会聚透镜60，或者将外部光线经第四会聚透镜70转化为平行光线后通过反射面122改变90度进入对应的第二会聚透镜50，即实现了将光线的传输路径改变90度。另外，该光耦合透镜100利用四个第一会聚透镜40与四个第三会聚透镜60一一对应进行光信号传输，及四个第二会聚透镜50与四个第四会聚透镜70一一对应进行光信号传输，实现了在不增加本体部10的面积的前提下增加了光信号的传输信道，提高了光信号的传输效率。

可以理解的是，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术构思做出其它各种相应的改变与变形，而所有这些改变与变形都应属于本发明权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种光耦合透镜，其包括第一光学面、与该第一光学面垂直的第二光学面以及相对该第一光学面及该第二光学面均倾斜的反射面，其特征在于，该光耦合透镜还包括多个第一会聚透镜、多个第二会聚透镜、多个第三会聚透镜以及多个第四会聚透镜，该多个第一会聚透镜与该多个第二会聚透镜相互间隔地设置于该第一光学面上并与该反射面相对应，该多个第三会聚透镜及该多个第四会聚透镜相互间隔地设置于该第二光学面上并与该反射面相对应，该多个第一会聚透镜与该多个第三会聚透镜一一对应，该多个第二会聚透镜与该多个第四会聚透镜一一对应，该反射面用于将由该多个第一会聚透镜进入的光线反射至对应的第三会聚透镜及将由该多个第四会聚透镜进入的光线反射至对应的第二会聚透镜。

2.如权利要求1所述的光耦合透镜，其特征在于，该多个第一会聚透镜排列成一条第一直线，该多个第三会聚透镜排列成一条第二直线。

3.如权利要求2所述的光耦合透镜，其特征在于，该多个第二会聚透镜排列成一条第三直线，该多个第四会聚透镜排列成一条第四直线。

4.如权利要求3所述的光耦合透镜，其特征在于，该第一直线平行于该第三直线，该第二直线平行于该第四直线。

5.如权利要求3所述的光耦合透镜，其特征在于，该光耦合透镜包括本体部，该本体部包括顶面、与该顶面平行相背的底面、垂直连接该顶面及该底面的前面及与该前面平行相背的背面，该顶面开设有顶面凹槽，该顶面凹槽的底部为该反射面，该底面开设有底面凹槽，该底面凹槽的底部为该第一光学面，该前面开设有前面凹槽，该前面凹槽的底部为该第二光学面。

6.如权利要求5所述的光耦合透镜，其特征在于，该反射面相对该第一光学面倾斜45度，该反射面相对该第二光学面倾斜45度。

7.如权利要求5所述的光耦合透镜，其特征在于，该顶面凹槽包括第一侧壁及与该第一侧壁平行相对的第二侧壁，该第一侧壁与该顶面垂直连接，该第二侧壁与该顶面垂直连接，该反射面与该第一侧壁及该第二侧壁均倾斜连接。

8.如权利要求5所述的光耦合透镜，其特征在于，该光耦合透镜还包括两个定位柱，该两个定位柱垂直该前面延伸，该前面凹槽位于该两个定位柱之间。

9.如权利要求5所述的光耦合透镜，其特征在于，该光耦合透镜还包括环状的支撑部，该支撑部垂直该底面延伸并环绕该底面凹槽。

10.如权利要求1所述的光耦合透镜，其特征在于，该多个第一会聚透镜、该多个第二会聚透镜、该多个第三会聚透镜及该多个第四会聚透镜均为凸透镜。