CN104570234A - 光耦合透镜 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种光耦合透镜，包括耦合本体及两个插脚。耦合本体包括平行相背的前面及背面、自前面朝背面凹陷的第一光学面、与第一光学面垂直的第二光学面、相对第一及第二光学面倾斜的反射面、分别位于第一及第二光学面上的多个第一及第二会聚部。插脚垂直前面延伸。第一会聚部位于两个插脚之间并与第二会聚部一一对应。各插脚均包括呈圆柱体形的本体部、自本体部的端面延伸的凸台部及缓冲部。凸台部呈碗状结构并包括远离本体部的顶面，沿端面到顶面的方向凸台部的直径逐渐减小。缓冲部设置在顶面上以缓冲成形光耦合透镜时产生的集中在顶面处的瓦斯气。

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使用光纤耦合连接器。一般地，光纤耦合连接器包括光耦合透镜、收容部及多个光纤。该光耦合透镜上设置有两个插脚及位于该两个插脚之间的多个光学会聚部。该收容部上设置有与该两个插脚对应的两个插孔。该多个光纤收容在该收容部内。使用时，该两个插脚插接在对应的插孔内以使该收容部与该光耦合透镜连接，并使该多个光纤与该多个光学会聚部一一对准。传统的插脚通常被设计成一个端面为平面的圆柱体结构，插接时，该圆柱体的侧面贴着插孔的内壁而插入该插孔内。
为了使多个光纤与多个光学会聚部之间的对准度能够在预定的偏差范围内，该插脚的形状及尺寸必须设计在预定的偏差范围内。然而，在射出成形该光耦合透镜时，物料注射进入模具的过程中会产生被称为瓦斯气的废气，这些瓦斯气集中在即将成形的插脚的端面处，导致成型后的插脚发生不规则变形，例如成形后的插脚的侧面发生了膨胀或收缩，如此便无法与对应的插孔配合而顺利地插入对应的插孔内，最终影响光纤与光学会聚部之间的对准度。由此可见，具有传统插脚的光耦合透镜的制造良率较低。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种制造良率较高的光耦合透镜。
一种光耦合透镜，包括耦合本体及两个插脚。该耦合本体包括前面、与该前面平行相背的背面、自该前面朝该背面凹陷的第一光学面、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、位于该第一光学面上的多个第一会聚部及位于该第二光学面上的多个第二会聚部。该插脚垂直该前面延伸。该多个第一会聚部位于该两个插脚之间并通过该反射面的转折后与该多个第二会聚部一一对应。每个插脚均包括呈圆柱体形的本体部、自该本体部的端面延伸的凸台部及缓冲部。该凸台部呈碗状结构并包括远离该本体部的顶面，沿该端面到该顶面的方向该凸台部的直径逐渐减小。该缓冲部设置在该顶面上以用于缓冲成形该光耦合透镜时产生的集中在该顶面处的瓦斯气。
相较于现有技术，本发明的光耦合透镜通过缓冲部对瓦斯气的冲击及破坏起到了缓冲作用，避免了成型后的插脚发生不规则变形，从而提升了光耦合透镜的制造良率。
附图说明
图1是本发明第一实施方式提供的光耦合透镜的立体示意图。
图2是图1中的光耦合透镜沿II-II线的剖面示意图。
图3是本发明第二实施方式提供的光耦合透镜的立体示意图。
图4是图3中的光耦合透镜沿IV-IV线的剖面示意图。
主要元件符号说明
光耦合透镜 100、200
耦合本体 10
上表面 12
上表面凹槽 120
反射面 122
第一侧壁 124
第二侧壁 126
下表面 14
下表面凹槽 140
第二光学面 142
前面 16
前面凹槽 160
第一光学面 162
背面 17
第一会聚部 18
第二会聚部 19
插脚 20、30
本体部 22、32
端面 220、320
凸台部 24、34
顶面 240、340
缓冲部 26、36
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，为本发明第一实施方式提供的光耦合透镜100。该光耦合透镜100包括一个耦合本体10以及两个插脚20。
该耦合本体10大致呈长方体结构，其包括一个上表面12、一个下表面14、一个前面16、一个背面17、多个第一会聚部18及多个第二会聚部19。该上表面12与该下表面14位于该耦合本体10相背的两侧，且该上表面12与该下表面14平行。该前面16与该背面17位于该耦合本体10相背的两侧，且该前面16与该背面17平行。该前面16垂直连接该上表面12及该下表面14。该背面17垂直连接该上表面12及该下表面14。
请结合图2，该上表面12开设有一个条状的上表面凹槽120。该上表面凹槽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位于该上表面凹槽120的底部。该第一侧壁124与该上表面12垂直连接，该第二侧壁126与该上表面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。
该下表面14开设有一个长方形的下表面凹槽140。该下表面凹槽140包括一个第二光学面142。该第二光学面142位于该下表面凹槽140的底部且与该下表面14平行。本实施方式中，该第二光学面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相对该第二光学面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包括一个第一光学面162。该第一光学面162位于该前面凹槽160的底部且与该前面16平行。即，该第一光学面162自该前面16朝该背面17的方向凹陷。本实施方式中，该第一光学面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相对该第一光学面162倾斜45度。
该多个第一会聚部18位于该第一光学面162上并排列成一条第一直线。该多个第一会聚部18与该反射面122相对。该多个第二会聚部19位于该第二光学面142上并排列成一条第一直线。该多个第二会聚部19与该反射面122相对并与该多个第一会聚部18一一对应。该第一直线与该第二直线平行。
该两个插脚20垂直该前面16朝远离该背面17的方向延伸并分别位于该前面凹槽160相对的两侧。即，该前面凹槽160位于该两个插脚20之间。本实施方式中，该两个插脚20的中心均位于该第一直线。每个插脚20均包括一个本体部22、一个凸台部24以及一个缓冲部26。该本体部22呈圆柱体形。该凸台部24自该本体部22的端面220延伸，该凸台部24呈碗状结构并包括一个远离该端面220的顶面240。沿该端面220到该顶面240的方向，该凸台部24的直径逐渐减小。该缓冲部26为垂直该顶面240的圆柱体结构，其用于缓冲成形该光耦合透镜100时产生的集中在该顶面240处的瓦斯气。
工作时，发光模块(图未示)发出的光线经对应的第二会聚部19后转换为平行光束进入该耦合本体10内部，并被该反射面122反射改变90至对应的第一会聚部18内，最后被该对应的第一会聚部18会聚并进入对应的光纤(图未示)内。相应地，来自光纤(图未示)的光线经该第一会聚部18后以平行光束的形态进入该耦合本体10内，再被该反射面122反射改变90度至对应的第二会聚部19，最后被该对应的第二会聚部19会聚至对应的收光模块(图未示)中。
在射出成形该光耦合透镜100时，物料注射进入模具的过程中产生的瓦斯气集中在即将成形的插脚20的顶面240处，由于该缓冲部26的存在，该缓冲部26对瓦斯气的冲击及破坏起到了缓冲作用，避免了成型后的插脚20发生不规则变形，即，成形后的插脚20的侧面没有膨胀或收缩，仍然为规则的圆柱体的外侧面。由此保证与对应插孔配合而顺利地插入对应的插孔内，最终保证了光纤与光学会聚部之间的对准度。由此，具有本实施防中的插脚20的光耦合透镜100的制造良率较高。
请一并参阅图3及图4，为本发明第二实施方式提供的光耦合透镜200。本实施方式中的光耦合透镜200与第一实施方式中的光耦合透镜100基本相同，不同之处在于该光耦合透镜200中的插脚30与第一实施方式中的光耦合透镜100中的插脚20的结构不同。具体为：每个插脚30均包括一个本体部32、一个凸台部34以及一个缓冲部36。该本体部32呈圆柱体形。该凸台部34自该本体部32的端面320延伸，该凸台部34呈碗状结构并包括一个远离该端面320的顶面340。沿该端面320到该顶面340的方向，该凸台部34的直径逐渐减小。该缓冲部36为自该顶面340朝该端面320凹陷的圆柱体形凹槽，其用于缓冲成形该光耦合透镜200时产生的集中在该顶面340处的瓦斯气。
第二实施方式中的光耦合透镜200具备的有益效果与第一实施方式中的光耦合透镜100具备的有益效果相同，在此不再赘述。
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 (8)

1.一种光耦合透镜，包括耦合本体及两个插脚，该耦合本体包括前面、与该前面平行相背的背面、自该前面朝该背面凹陷的第一光学面、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、位于该第一光学面上的多个第一会聚部及位于该第二光学面上的多个第二会聚部，该插脚垂直该前面延伸，该多个第一会聚部位于该两个插脚之间并通过该反射面的转折后与该多个第二会聚部一一对应，其特征在于，每个插脚均包括呈圆柱体形的本体部、自该本体部的端面延伸的凸台部及缓冲部，该凸台部呈碗状结构并包括远离该本体部的顶面，沿该端面到该顶面的方向该凸台部的直径逐渐减小，该缓冲部设置在该顶面上以用于缓冲成形该光耦合透镜时产生的集中在该顶面处的瓦斯气。
2.如权利要求1所述的光耦合透镜，其特征在于，该缓冲部为垂直该顶面的圆柱体结构。
3.如权利要求1所述的光耦合透镜，其特征在于，该缓冲部为自该顶面朝该端面凹陷的圆柱体形凹槽。
4.如权利要求2或3所述的光耦合透镜，其特征在于，该耦合本体还包括上表面及与该上表面平行相背的下表面，该上表面开设有上表面凹槽，该上表面凹槽的底部为该反射面，该下表面开设有下表面凹槽，该下表面凹槽的底部为该第二光学面。
5.如权利要求4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。
6.如权利要求4所述的光耦合透镜，其特征在于，该上表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，该第一侧壁与该上表面垂直连接，该第二侧壁与该上表面垂直连接，该反射面与该第一侧壁及该第二侧壁均倾斜连接。
7.如权利要求1所述的光耦合透镜，其特征在于，该多个第一会聚部排列成一条第一直线，该多个第二会聚部排列成一条第二直线，该第一直线平行于该第二直线。
8.如权利要求1所述的光耦合透镜，其特征在于，该耦合本体与该两个插脚为一体成型结构。
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