CN109425942B - 光通讯模组 - Google Patents

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Abstract

本发明为一种光通讯模组，其包含一可透光透镜元件、一可透光光纤固定件、至少一光纤及一电路板。透镜元件形成一透镜结构体，透镜结构体顶面与底面分别形成一开口及一入光面，且入光面设有至少一准直透镜，透镜结构体的相对侧分别形成一反射斜面及出光面，准直透镜位于反射斜面垂直视角正投影的范围内，光纤固定件配置于透镜元件朝出光面的一侧，且光纤固定件一面形成有一点胶槽，光纤固定件设有至少一聚焦透镜，聚焦透镜对应于出光面水平视角的正投影范围内，且光纤贯穿过透镜元件的点胶槽，透镜元件的点胶槽内填充设有一固定胶，藉以将光纤固定于透镜元件，而光纤一端对准于聚焦透镜位置。

Description

光通讯模组
技术领域
本发明属于光通讯模组技术领域，特别指一种具有有效提升组装公差容忍度的光通讯模组。
背景技术
一般已知的光通讯模组例如中国已核准专利案第103885140号“芯片阵列与并行光纤被动耦合的光组件及其组装方法”，请参阅图7所示，其在一芯片载体50设有一光电芯片阵列500，且芯片载体50上设有一透镜本体51及一固定座52，而透镜本体51内设有一反射面510，且透镜本体51相对于反射面510的垂直面形成一第一透镜阵列面511，透镜本体51相对于反射面510的水平面形成一第二透镜阵列面512，且固定座52相对于第一透镜阵列面511位置设有一多路并行光纤520，利用透镜本体51的反射面510将由经第二透镜阵列面512的光源平行化，再经由第一透镜阵列面511聚焦后进入多路并行光纤520。
当透镜本体51与固定座52在组装时如果两者间第一透镜阵列511与多路并行光纤520没有完全对齐，将使光源无法完全进入多路并行光纤520，而降低光通讯模组的效能，即便两者有对齐，但因光源由第一透镜阵列511进入多路并行光纤520时，两者间会因经过空气而产生部分光源散射，因而降低光通讯模组的效能。
发明内容
本发明的目的是提供一种光通讯模组，其能改善前述现有光通讯模组在实际使用上，仍有因组装误差过大而影响光通讯模组的效能，且为能改善电路板上设置光侦测元件受到限制的不足。
本发明的主要目的是提供一种光通讯模组，其用以提高光通讯模组效能，且同时增加电路板上光电元件的设置弹性。
为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：
本发明所运用的技术手段是在于提供一种光通讯模组，其包含一可透光透镜元件、一可透光光纤固定件、至少一光纤及一电路板。透镜元件一面凹设有一凹槽，且透镜元件在该凹槽的一侧形成一透镜结构体，透镜结构体的一面形成一顶面，透镜结构体在远离顶面的一面形成一入光面，入光面异于顶面的一面设有至少一准直透镜，且透镜结构体的一侧面形成一反射斜面，准直透镜位于反射斜面垂直视角正投影的范围内，而透镜结构体在反射斜面的相对侧形成一出光面，光纤固定件配置于透镜元件朝出光面的一侧，且光纤固定件一面形成有一点胶槽，光纤固定件朝透镜元件的一面形成有至少一聚焦透镜，聚焦透镜对应于出光面水平视角的正投影范围内，且光纤贯穿过透镜元件的点胶槽，透镜元件的点胶槽内填充设有一固定胶，藉以将光纤固定于透镜元件，而光纤一端对准于聚焦透镜位置。
在本发明一实施例中，上述的光通讯模组，其中透镜元件的透镜结构体为一凹槽。
在本发明一实施例中，上述的光通讯模组，其中透镜元件的反射斜面形成有一主反射面与一副反射面。
在本发明一实施例中，上述的光通讯模组，其中光纤固定件的点胶槽内靠近该透镜元件的一面形成有一光纤停止面，光纤固定件在远离透镜元件一面形成有至少一光纤通槽，光纤贯穿该光纤通槽至点胶槽内，且光纤的一端抵贴于光纤停止面。
在本发明一实施例中，上述的光通讯模组，其中固定胶的折射率范围介于1.45至1.65。
在本发明一实施例中，上述的光通讯模组，更包含有一电路板，且透镜元件固设于电路板。
在本发明一实施例中，上述的光通讯模组，其中电路板设有至少一光电元件阵列，且光电元件阵列位于透镜元件的反射斜面垂直方向的正投影位置范围内。
在本发明一实施例中，上述的光通讯模组，其中光电元件阵列为至少一发光元件、至少一光侦测元件或两者组合。
在本发明一实施例中，上述的光通讯模组，其中透镜结构体的入光面与主反射面间形成有一夹角θA，该夹角θA介于45°～54°，入光面与副反射面间形成有一夹角θC，该夹角θC介于67.5°～81°，入光面与出光面形成有一夹角θB，夹角θB可介于45°～90°。
在本发明一实施例中，上述的光通讯模组，其中光电元件阵列为至少一发光元件及至少一光侦测元件，且发光元件位于透镜元件的主反射面垂直方向的正投影位置范围内，而光侦测元件位于透镜元件的副反射面垂直方向的正投影位置范围内。
本发明的有益效果是：本发明光通讯模组，其能改善前述现有光通讯模组在实际使用上，仍有因组装误差过大而影响光通讯模组的效能，且为能改善电路板上设置光侦测元件受到限制的不足，可以提高光通讯模组效能，且同时增加电路板上光电元件的设置弹性。
附图说明
图1为本发明与电路板的元件立体分解示意图。
图2为本发明的仰视立体组合图。
图3为本发明的仰视立体分解图。
图4为本发明的部份立体组合剖视示意图。
图5为本发明透镜元件的部份剖视放大示意图。
图6为相异于图4视角的部份立体组合剖视示意图。
图7为已知透镜模组的侧视示意图。
附图标号：10：透镜元件；100：凹槽；11：顶面；12：透镜结构体；121：入光面；122：反射斜面；1221：主反射面；1222：副反射面；123：出光面；124：准直透镜；125：收光透镜；20：光纤固定件；21：点胶槽；22：光纤停止面；23：聚焦透镜；24：光纤通槽；30：电路板；31：光电元件阵列；311：收发光元件；312：光侦测元件；40：光纤；θA：入光面与主反射面夹角；θB：入光面与出光面夹角；θC：入光面与副反射面夹角。
具体实施方式
请参考图1至图4所示，本发明的光通讯模组，其包含一可透光的透镜元件10、一可透光的光纤固定件20、一电路板30及至少一光纤40。
请同时参阅图5所示，透镜元件10一面凹有一凹槽100，且透镜元件10在凹槽100的一侧形成一透镜结构体12，且透镜结构体12的一面形成一顶面11，透镜结构体12在远离顶面11的一面形成一入光面121，入光面121异于顶面11的一面设有复数准直透镜124及复数收光透镜125，且透镜结构体12的一侧面形成一反射斜面122，反射斜面122形成有一主反射面1221及一副反射面1222，主反射面1221可形成于副反射面1222上方，也可形成于副反射面1222下方，如本实施例中所示主反射面1221设置于副反射面1222上方，且复数准直透镜124分别位于反射斜面122的主反射面垂直视角正投影的范围内，复数收光透镜125分别位于反射斜面122的副反射面1222垂直视角正投影的范围内，其中入光面121与主反射面1221间形成有一夹角θA，夹角θA可介于45°～54°，入光面121与副反射面间形成有一夹角θC，夹角θC可介于67.5°～81°，透镜结构体12于反射斜面122的相对侧形成一出光面123，入光面121与出光面123形成有一夹角θB，夹角θB可介于45°～90°。
请同时参阅图6所示，光纤固定件配置于透镜元件朝透镜结构体12的一侧，且光纤固定件20一面形成有一点胶槽21，光纤固定件在点胶槽21朝向透镜元件10的一面形成一光纤停止面22，光纤固定件20朝透镜元件10的一面形成有至少一聚焦透镜23，聚焦透镜23对应于出光面123水平视角的正投影范围内，且用以将出光面123射出的光源聚焦于光纤40，光纤固定件20在远离透镜元件10一面形成有至少一光纤通槽24，如图面所示光纤通槽24设有复数个，以供复数光纤贯穿各光纤通槽24至点胶槽内，且复数光纤的一端抵贴于光纤停止面22，而通过一固定胶(图中未示)将复数光纤粘合固定于点胶槽。
透镜元件及光纤固定件设置电路板，且电路板30的一面设有复数个光电元件阵列31，光电元件阵列31可以是复数收发光元件311、复数光侦测元件312或由两者组合而成，在本实施例中，光电元件阵列31为由复数发光元件311及复数光侦测元件312组合而成，且复数发光元件位于透镜元件的主反射面垂直方向的正投影位置范围内，而复数光侦测元件位于透镜元件的副反射面垂直方向的正投影位置范围内。
请参考图1至图4所示，当组合透镜元件10及光纤固定件20时，预先将各光纤40一端经由光纤通槽24插入光纤固定件20内，且各光纤的一端抵贴于光纤停止面22，并在点胶槽21填入固定胶(图中未示)，用以固定光纤，再进一步组合透镜组10与电路板30。
值得一提的是固定胶具有特定折射率，可以降低光纤40与光纤停止面22间因透镜、光纤及空气三者折射率的不同所造成光能量消耗，固定胶的折射率范围介于1.45至1.65，同时光源经过准直透镜124后形成一平行光源，经由主反射斜面1221折射经由聚焦透镜23聚焦后进入光纤40，因进入聚焦透镜23的光源为平行光源，可有效提升光学系统组装公差的容忍度，可增加聚焦透镜23与光纤40组装公差容许量达到0.08mm，且发光元件311的光源经由准直透镜124平行化后进入透镜结构体12，经由主反射面1221折射后由出光面123出光，部分入射光源经出光面123反射后由副反射面1222反射至收光透镜125聚焦后照射于光侦测元件312上。
本发明已通过上述的实施例及变化例而描述，本发明的所有实施例及变化例仅为例示性，基于本发明实质精神及范围，而包含上述特征的光通讯模组的各种变化均为本发明所涵盖。

Claims (7)

1.一种光通讯模组，其特征在于，它包括：
一可透光的透镜元件，该透镜元件一面凹设有一凹槽，且该透镜元件在该凹槽的一侧形成一透镜结构体，该透镜结构体的一面形成一顶面，该透镜结构体在远离该顶面的一面形成一入光面，该入光面异于该顶面的一面设有至少一准直透镜及复数收光透镜，且该透镜结构体的一侧面形成一反射斜面，该反射斜面形成有相邻的一主反射面与一副反射面；该准直透镜位于该反射斜面的主反射面垂直视角正投影的范围内，该收光透镜位于该反射斜面的副反射面垂直视角正投影的范围内；而该透镜结构体在该反射斜面的相对侧形成一斜面的出光面；所述透镜结构体的入光面与所述主反射面间形成有一夹角θA，该夹角θA介于45°～54°，所述入光面与所述副反射面间形成有一夹角θC，该夹角θC介于67.5°～81°，该入光面与该出光面形成有一夹角θB，该夹角θB介于45°～90°；
一可透光的光纤固定件，该光纤固定件配置于该透镜元件朝该出光面的一侧，且该光纤固定件一面形成有一点胶槽，该光纤固定件朝该透镜元件的一面形成有至少一聚焦透镜，该聚焦透镜对应于该出光面水平视角的正投影范围内；以及
至少一光纤，该光纤贯穿过该透镜元件的该点胶槽，且该透镜元件的该点胶槽内填充设有一固定胶，以将该光纤固定于该透镜元件，而该光纤一端对准于该聚焦透镜位置。
2.如权利要求1所述的光通讯模组，其特征在于，所述光纤固定件的点胶槽内靠近所述透镜元件的一面形成有一光纤停止面，该光纤固定件在远离所述透镜元件一面形成有至少一光纤通槽，所述光纤贯穿所述光纤通槽至所述点胶槽内，且该光纤的一端抵贴于所述光纤停止面。
3.如权利要求1所述的光通讯模组，其特征在于，所述固定胶的折射率范围介于1.45至1.65。
4.如权利要求1所述的光通讯模组，其特征在于，更包含有一电路板，且所述透镜元件固设于所述电路板。
5.如权利要求4所述的光通讯模组，其特征在于，所述电路板设有至少一光电元件阵列，且该光电元件阵列位于所述透镜元件的反射斜面垂直方向的正投影位置范围内。
6.如权利要求5所述的光通讯模组，其特征在于，所述光电元件阵列为至少一发光元件、至少一光侦测元件或两者组合。
7.如权利要求5所述的光通讯模组，其特征在于，所述光电元件阵列为至少一发光元件及至少一光侦测元件，且所述发光元件位于所述透镜元件的主反射面垂直方向的正投影位置范围内，而所述光侦测元件位于该透镜元件的副反射面垂直方向的正投影位置范围内。
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