CN110346877A - 光连接器 - Google Patents

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Abstract

一种光连接器包括包含容纳部的壳体、包含透镜部并组装到容纳部的透镜体、以及光转换模块。所述光转换模块包括光元件，所述光元件设置在当所述光转换模块与所述透镜体组合时，面向透镜部的位置，并与所述透镜部一起组装到所述容纳部。

Description

光连接器
发明领域
本发明涉及一种光连接器。
背景技术
已知一种用于光通信领域的光连接器，其包括壳体、防护壳、发射/接收集成透镜、发光侧光纤收发器(FOT)和受光侧FOT(例如，见专利文献1：JP-A-2014-222256)。
[专利文献1]JP-A-2014-222256
根据相关技术，在光连接器中，由于透镜和诸如发光侧FOT和受光侧FOT等光转换模块之间的距离比透镜和壳体中的套圈之间的距离短，光传输尤其受到在光转换模块与透镜之间发生的松动或位移的很大影响。因此，要求高精度定位光转换模块和透镜且不松动。
发明内容
一个或多个实施例提供了一种光连接器，其光传输性能优良且能高精度定位光转换模块和透镜而不松动。
在方面(1)中，一个或多个实施例提供了一种光连接器，包括：壳体，包括容纳部；透镜体，包括透镜部并组装到所述容纳部；和光转换模块。所述光转换模块包括光元件，所述光元件设置在当所述光转换模块与所述透镜体组合时，面向透镜部分的位置，并与所述透镜体一起组装到所述容纳部。在定位孔的内周表面或定位突起的外周表面上沿着周边方向以相等间隔形成三个或多个肋。
在方面(2)中，透镜体包括作为透镜部的发光侧透镜部和受光侧透镜部。所述光转换模块包括作为光元件的发光元件和受光元件。
在方面(3)中，定位突起具有锥形部，该锥形部从锥形部的前端附近朝向前端逐渐缩窄。所述锥形部引导定位孔。
根据方面(1)，当透镜体和光转换模块组合且定位突起嵌合到定位孔中时，在定位孔的内周表面或定位突起的外周表面上沿着周边方向以相等间隔形成三个或多个肋与定位突起的外周表面或定位孔的内周表面接触。因此，尤其是要求高精度定位的透镜体和光转换模块可以高精度定位且无松动，可以抑制透镜部和光转换模块之间的光损耗，并提供光传输性能优良的高性能光连接器。
根据方面(2)，发光侧透镜部、发光元件，以及受光侧透镜部、受光元件由于设置在发光侧透镜部、发光元件，以及受光侧透镜部、受光元件之间的定位机构可以良好平衡的方式高精度定位。
根据方面(3)，多个定位机构可进一步提高透镜体与光转换模块之间的定位精度。此外，还可以抑制透镜体与光转换模块之间的相对旋转位移。
根据一个或多个实施例，可以提供光传输性能优良的光连接器，其中在光转换模块和透镜体高精度定位且无松动。
如上文所述，简要描述了本发明。此外，当通过参考附图阅读下面将描述的用于实现本发明的方式时，将更加清楚本发明的细节。
附图说明
图1是根据本实施例的光连接器和配对侧光连接器的透视图。
图2是配对侧光连接器的透视图。
图3是根据本实施例的光连接器的分解透视图。
图4A和图4B是解释光连接器的视图。图4A是从后侧看到的光连接器的透视图。图4B是从后侧看到的壳体和防护壳的透视图。
图5A和图5B是解释壳体的光模块容纳部的视图。图5A是从后侧看到的安装有透镜体的光转换模块和壳体的透视图。图5B是从后侧看到的壳体、透镜体和光转换模块的透视图。
图6是从后侧看到的透镜体和光转换模块在组装状态下的透视图。
图7A和图7B是解释透镜体和光转换模块的视图。图7A是从后侧看到的透视图。图7B是从前侧看到的透视图。
图8A和图8B是解释用于定位透镜体和光转换模块的定位机构的视图。图8A是要组装到光转换模块上的透镜体的一侧的平面图。图8B是要组装到透镜体上的光转换模块的一侧的平面图。
图9A和图9B是解释用于定位透镜体和光转换模块的定位机构的视图。图9A是要组装到光转换模块上的透镜体的一侧的放大平面图。图9B是要组装到透镜体的光转换模块的一侧的放大平面图。
图10A和图10B是解释用于定位透镜体和光转换模块的定位机构的视图。图10A是透镜体和光转换模块组合之前的截面图。图10B是透镜体和光转换模块组合之后的截面图。
图11是沿图10B中A-A线的截面图。
具体实施方式
下面，将参照附图描述根据本发明的实施例。
图1是根据本实施例的光连接器和配对侧光连接器的透视图。
如图1所示，根据本实施例的光连接器10是插座型光连接器，其上嵌合有作为插头式连接器的配对侧光连接器1。光连接器10安装在电路板11上，且配对侧光连接器1嵌合在光连接器10的嵌合凹部12中。
图2是配对侧光连接器的透视图。
如图2所示，配对侧光连接器1包括连接到光纤2的端部的壳体3。壳体3的前端是嵌合部4，且嵌合部4嵌合在光连接器10的嵌合凹部12中。因此，光连接器10和配对侧光连接器1的光纤2能够进行光通信。
图3是根据本实施例的光连接器的分解透视图。
如图3所示，光连接器10包括壳体20、防护壳30、透镜体40和作为光转换模块的光纤收发器(FOT)60。
壳体20是由合成树脂模制的盒形构件。壳体20在前端侧形成有配对光连接器1的嵌合部4所嵌合的嵌合凹部12。壳体20内设置有套圈(未示出)，并且嵌合在嵌合凹部12中的配对侧光连接器1的光纤2的末端部分嵌合在套圈中。壳体20在后端侧包括光模块容纳部(容纳部)21，并且透镜体40和FOT60组装在光模块容纳部21中。此外，防护壳30从顶部嵌合并安装在壳体20上。多个突起部(未示出)形成于壳体20的下部上。突起部嵌合在电路板11内形成的孔中，以便光连接器10在被安装到电路板11上时被定位。
图4A和图4B是解释光连接器的视图。图4A是从后侧看到的光连接器的透视图。图4B是从后侧看到的壳体和防护壳的透视图。
如图4A和图4B所示，防护壳30形成为盒形并包括顶板部31、形成于顶板部31两侧的侧板部32、以及形成于顶板部31的后侧的后板部33。防护壳30通过冲压导电金属板等而形成盒形。防护壳30安装到壳体20以覆盖和防护壳体20的上部、两侧部和后部。侧板部32上形成了多个腿部32a，并且腿部32a被插入并焊接到电路板11的通孔(未示出)中。因此，光连接器10固定在电路板11上。此外，后板部33包括向内突出的板弹簧部33a。板弹簧部33a按压容纳在挤压壳体20的光模块容纳部21中的FOT60的后表面。因此，容纳在壳体20的光模块容纳部21中的透镜体40和FOT60凭借板弹簧部33a的推力被维持在处于壳体20中的状态。
图5A和图5B是解释壳体的光模块容纳部的视图。图5A是从后侧看到的光转换模块和安装有透镜体的壳体的透视图。图5B是从后侧看到的壳体、透镜体和光转换模块的透视图。
如图5A和图5B所示，透镜体40和FOT60组装在壳体20的后端侧上的光模块容纳部21中。光模块容纳部21形成为凹槽状，其中嵌合有透镜体40和FOT60。光模块容纳部21包括上壁部23、底壁部24及一对侧壁部25。此外，光模块容纳部21的凹部的底部是接触面26，并且两个透镜插入孔27形成于接触面26上。
图6是从后面看到的透镜体和光转换模块在组装状态下的透视图。
如图6所示，透镜体40和FOT60相互组合以被定位。透镜体40和FOT60以相互组合的状态组装到壳体20的光模块容纳部21上。因此，FOT60相对于壳体20被定位。
图7A和图7B是解释透镜体和光转换模块的视图。图7A是从后侧看到的透视图。图7B是从前侧看到的透视图。
如图7A和图7B所述，透镜体40包括在平面图中形成为矩形的基板部43，并且基板部43上形成发光侧透镜部41和受光侧透镜部42。发光侧透镜部41和受光侧透镜部42并排设置。透镜体40由具有光引导性能的透明树脂整体构成，以便发光侧透镜部41和受光侧透镜部42被整体设置为从基板部43的前表面向前突出。发光侧透镜部41的FOT60侧是入射面41a，而受光侧透镜部42的FOT60侧是出射面42a。透镜体40在基板部43的两侧形成接合突起45和锁定爪46。接合突起45设置在锁定爪46的两侧。
FOT60在平面图中形成为矩形，发光侧FOT61和受光侧FOT62并排设置在FOT60的前表面上。发光侧FOT61包括发光元件61a，例如发光二极管(LED)、垂直腔面发射激光器(VCSEL)等，以及受光侧FOT62包括受光元件62a，例如光电二极管(PD)等。FOT60由合成树脂整体构成，以便发光侧FOT61和受光侧FOT62整体设置。在FOT60的下部设置有多个引线框65。引线框65包括末端部向FOT60的后侧弯曲的连接部65a。连接部65a设置并焊接在电路板11的焊盘上以便电连接到电路板11的预定电路上。凹部66形成于FOT60的两侧，并且在凹部66中设置锁定件67并从其中突出。
FOT60组装到透镜体40的具有入射面41a和出射面42a的后表面一侧。此时，透镜体40的配合突起45与FOT60的凹部66相配合，并且透镜体40的锁定爪46与FOT60的锁定件67锁定。因此，FOT60组装到透镜体40上，并且在FOT60中的发光侧FOT61的发光元件61a和受光侧FOT62的受光元件62a被分别设置到面向透镜体40中的发光侧透镜部41的入射面41a和受光侧透镜部42的出射面42a的位置上。
透镜体40和FOT60的组件嵌合在壳体20的光模块容纳部21中，并且在被定位到预定位置的状态下被容纳。结果，透镜体40的发光侧透镜部41和受光侧透镜部42被插入到壳体20的透镜插入孔27中，且透镜体40的前表面与接触面26接触。因此，透镜体40的发光侧透镜部41和受光侧透镜部42以被定位到壳体20内的套圈上的状态被容纳在透镜插入孔27中。
此外，当防护壳30安装到壳体20上时，FOT60被形成于防护壳30的后板部33上的板弹簧部33a压下。因此，透镜体40和FOT60维持被保持在壳体20的光模块容纳部21中的状态。
在光连接器10中，通过FOT60的发光侧FOT61从电信号转换并产生的光信号从入射面41a入射到透镜体40的发光侧透镜部41上并且被引导到与嵌合凹部12配合的配对侧光连接器1的一个光纤2上。另外，从配对侧光连接器1的另一光纤2入射到受光侧透镜部42上的光信号从透镜体40的受光侧透镜部42的出射面42a出射，由FOT60的受光侧FOT62接收，并转换成电信号。
顺便一提，在光连接器10中，FOT 60的发光侧FOT 61和受光侧FOT 62与透镜体40的发光侧透镜部41和受光侧透镜部42之间的距离比壳体20中的套圈与透镜体40中的发光侧透镜部41和受光侧透镜42之间的距离短。因此，光传输尤其受到在透镜体40与FOT60之间发生的松动或位移的很大影响。
因此，根据本实施例的光连接器10包括定位机构，其高精度定位透镜体40和FOT60且无松动。
接下来，描述光连接器10中设置的定位机构。
图8A和图8B是解释用于定位透镜体和光转换模块的定位机构的视图。图8A是要组装到光转换模块上的透镜体的一侧的平面图。图8B是要组装到透镜体上的光转换模块的一侧的平面图。图9A和图9B是解释用于定位透镜体和光转换模块的定位机构的视图。图9A是要组装到光转换模块上的透镜体的一侧的放大平面图。图9B是要组装到透镜体的光转换模块的一侧的放大平面图。图10A和图10B是解释用于定位透镜体和光转换模块的定位机构的视图。图10A是透镜体和光转换模块组合之前的截面图。图10B是透镜体和光转换模块组合之后的截面图。图11是沿图10B中A-A线的截面图。
如图8A至图10B所示，光连接器10包括由在透镜体40上形成的定位突起71和在FOT60中形成的定位孔81构成的定位机构。定位机构设置在发光侧透镜部41、发光元件61a和受光侧透镜部42、受光元件62a之间。
如图8A、图9A和图10A所示，透镜体40在宽度方向上的中心部分包括两个定位突起71。定位突起71形成于透镜体40的后表面侧，即FOT60组装到其上的一侧。定位突起71沿透镜体40的高度方向上间隔设置。定位突起71包括从其前端附近向前端逐渐变窄的锥形部72。
如图8B、图9B和图10A所示，FOT 60在宽度方向上的中心部分包括两个定位孔81。定位孔81形成于FOT 60的前侧，即透镜体40组装到其上的一侧。定位孔81沿FOT60的高度方向上间隔形成。定位孔81包括在其内周表面的三个肋82。肋82沿定位孔81的轴向形成并在定位孔81的周边方向上以相等间隔布置。
定位突起71的外径稍小于定位孔81的内径并且稍大于穿过这三个肋82的前端的圆的直径。包括定位孔81的FOT 60比包括定位突起71的透镜体40更加柔软。
当包括由定位突起71和定位孔81构成的定位机构的透镜体40和FOT 60相互装配时，如图10B所示，透镜体40的定位突起71嵌合到FOT 60的定位孔81中。此时，定位突起71被形成于前端部分的锥形部72顺利地引导并引入定位孔81。
此外，当透镜体40的定位突起71被插入到FOT 60的定位孔81中时，如图11所示，在定位孔81的内周边表面上形成的肋82与定位突起71的外缘表面接触并被推向外扩展，并均匀压缩变形。因此，定位突起71和定位孔81通过压缩变形的肋82彼此对齐且无松动组装。因此，透镜体40和FOT 60在高精度定位且无松动的状态下相互组合。因此，FOT60的发光侧FOT61和受光侧FOT 62相对于透镜体40的发光侧透镜部41和受光侧透镜部42高精度定位，从而实现良好的光的传输。
如上所述，根据本实施例的光连接器10，当透镜体40和FOT 60组合且定位突起71嵌合到定位孔81中时，在定位孔81的内周表面上沿周边方向以间隔形成的三个或三个以上肋82与定位突起71的外周表面接触。因此，特别是要求高精度定位的透镜体40和FOT60可以高精度定位且无松动，可以抑制发光侧透镜部41和发光元件61a之间以及受光侧透镜部42和受光元件62a之间的光损耗，可以提供光传输性能优良的高性能光连接器10。
此外，包括定位突起71和定位孔81的定位机构设置在发光侧透镜部41、发光侧FOT61和受光侧透镜部42、受光侧FOT 62之间。因此，发光侧透镜部41、发光元件61a和受光侧透镜部42、受光元件62a能以良好平衡的方式高精度定位。
此外，由于设置了多个定位机构且每个定位机构包括定位突起71和定位孔81，透镜体40和FOT60之间的定位精度可以通过多个定位机构进一步提高。此外，还可以抑制透镜体40与FOT 60之间的相对旋转位移。
顺便一提，本发明不限于上述实施例，也可能是适当地修改、改进或类似情况。此外，上述实施例中每个组成元件的材料、形状、尺寸、数字、设置位置等都是可选的，不受限制，只要能够实现本发明的目的。
例如，在上述实施例中，定位突起71设置在透镜体40上且要与定位突起71嵌合的定位孔81设置在FOT 60上。然而，定位孔还可以设置在透镜体40中，要与定位孔嵌合的定位突起也可以设置在FOT 60上。
在上述实施例中，肋82形成于定位孔81的内周边表面上，肋也可以形成于定位突起71的外周表面上。
顺便一提，可以提供包括定位孔81和定位突起71的三个或多个定位机构，也可以提供四个或多个肋82。
这里，分别在下面[1]至[3]中简要总结根据本发明的光连接器实施例的特点。
[1]一种光连接器包括：
壳体(20)，包括容纳部(光模块容纳部21)；
透镜体(40)，包括透镜部(发光侧透镜部41、受光侧透镜部42)并组装到容纳部(光模块容纳部21)；和
光转换模块(FOT60)，
其中，光转换模块(FOT60)包括光元件(发光元件61a、受光元件62a)，所述光元件被设置在当光转换模块与透镜体(40)组合时，面向透镜部(发光侧透镜部41、受光侧透镜部42)的位置上，并与透镜体(40)一起组装到容纳部(光模块容纳部21)上，
其中，透镜体(40)和光转换模块(FOT60)包括具有形成于透镜体(40)和光转换模块(FOT60)中的一个上的定位突起(71)以及形成于透镜体(40)和光转换模块(FOT60)中的另一个上的定位孔(81)，定位突起(71)和定位孔(81)彼此嵌合，和
其中，在定位孔(81)的内周表面或定位突起(71)的外周表面上沿着周边方向以相等间隔形成三个或多个肋(82)。
[2]根据上述[1]所述的光连接器，
其中，透镜体(40)包括作为透镜部的发光侧透镜部(41)和受光侧透镜部(42)，
其中，光转换模块(60)包括作为光元件的发光元件(61a)和受光元件(62a)。
[3]根据上述[1]所述的光连接器，
其中，定位突起(71)具有锥形部(72)，该锥形部从锥形部的前端附近朝向前端逐渐缩窄，和
其中，锥形部引导定位孔(81)。
[4]根据上述[1]或[2]所述的光连接器，
其中，设置多个定位机构。
[参考数字及标记的描述]
10：光连接器
20：壳体
21：光模块容纳部(容纳部)
40：透镜体
41：发光侧透镜部(透镜部)
42：受光侧透镜部(透镜部)
60：FOT(光转换模块)
61a：发光元件(光元件)
62a：受光元件(光元件)
71：定位突起(定位机构)
81：定位孔(定位机构)
82：肋

Claims (4)

1.一种光连接器，包括：
壳体，包括容纳部；
透镜体，包括透镜部并组装到所述容纳部；和
光转换模块，
其中，所述光转换模块包括光元件，所述光元件被设置在当所述光转换模块与所述透镜体组合时，面向所述透镜部的位置上，并与所述透镜体一起组装到所述容纳部，
其中，所述透镜体和所述光转换模块包括具有形成于透镜体和光转换模块中的一个上的定位突起、以及形成于透镜体和光转换模块中的另一个上的定位孔，所述定位突起和所述定位孔彼此嵌合，和
其中，在定位孔的内周表面或定位突起的外周表面上沿着周边方向以相等间隔形成三个或多个肋。
2.根据权利要求1所述的光连接器，
其中，所述透镜体包括作为所述透镜部的发光侧透镜部和受光侧透镜部，
其中，所述光转换模块包括作为所述光元件的发光元件和受光元件。
3.根据权利要求1所述的光连接器，
其中，所述定位突起具有锥形部，所述锥形部从所述锥形部的前端附近朝向所述前端逐渐缩窄，和
其中，所述锥形部引导所述定位孔。
4.根据权利要求1或2所述的光连接器，
其中，设置多个定位机构。
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