CN1397817A - 光传输装置 - Google Patents

Abstract

一种光传输装置，包括：连接器壳体，其具有插入孔，用于发射光信号的光学插头通过该插入孔插入，该壳体用于可拆卸地支撑光学插头；光学元件，包括至少一个光发射元件或光接收元件，并布置在壳体中支撑的光学插头尖端附近，以向光学插头传送光信号和从光学插头接收光信号；以及用于驱动光学元件的驱动电路部分，其中，驱动电路部分沿着光学插头布置在比光学元件更靠近插入孔的位置处。

Description

光传输装置

                    技术领域

本发明涉及一种光传输装置。更具体地说，涉及一种用于发射和接收光电信号的插头-插座型光/电传输装置。

                    背景技术

如图8所示，日本未审查的专利公开No.2000-347074公开了一种用于光/电传输装置中的光电转换模块。

参照图8，光电转换模块100包括壳体101、光接收元件103、光发射元件104、其上安装用于发射的驱动电路和用于接收的电路的电路板107、以及用于将电路板107上安装的电路与外部电路电连接的连接引脚108。

此外，光电转换模块100包括线圈管固定器105，线圈管固定器105具有整体形成的接收线圈管固定器105b和发射线圈管固定器105c。接收线圈管固定器105b作用为固定光学插头的发射线圈管固定器，光学插头通过光学插头插座101b和101c插入预定位置中，以用于与光发射元件组件光学连接。发射线圈管固定器105c作用为固定光学插头的接收线圈管固定器，该光学插头通过光学插头插座101b和101c插入预定位置中，以用于与光接收元件组件光学连接。

图9是示出在ATM和IEEE1394.b标准下制造的传统光/电传输装置模块的平面图，而图10是其前视图。

参照图9和图10，模块200包括用于可拆卸地固定光学插头201的固定器202。在固定器202中，发射连接器和接收连接器一体形成，而光发射元件203和光接收元件204为模压封装。

固定器202放置在电路板207上，在其上安装有用于驱动光发射元件的集成电路部分205和用于光接收元件的放大集成电路部分206。此外，固定器202具有连接端子208，用于将电路板207上安装的电路与外部电路电连接。

日本未审查专利公开Hei11-(1999)-345987描述了安装用于光连接的发射/接收模块的方法，该模块包括通过其插入光纤的开口、携带被插入的光纤的光接收元件和光发射元件，以及连接到各元件上的第一、第二和第三基片。

根据上述传统光电转换模块100(图8)和200(图9)，驱动电路布置在光接收元件和光发射元件的背面。

因此，在模块100的电路板107之上或模块200中集成电路部分205和206之上产生大量无用的空间。结果，壳体或电路部分基本上占据了装置中大量的空间。

另一方面，如果用于光发射元件的电驱动电路和用于光接收元件的电路一体形成，电磁耦合噪声趋于从光发射元件及其驱动电路到光接收元件及其电路产生，反之亦然。

根据日本未审查专利公开Hei 11(1999)-345987公开的用于光学连接的发射/接收模块，基片连接端子从光接收元件和光发射元件的后侧向后延伸，即，在与关于光接收元件和光发射元件的开口相对的方向上延伸。此外，发射/接收电路板通过基片连接端子进一步向后布置。因此，沿着光纤插入方向，模块具有相当大的长度。

                    发明内容

鉴于上述问题，已经实现了本发明，以提供一种尺寸减小的光传输装置。

根据本发明，提供了一种光传输装置，其包括：连接器壳体，其具有一个插入孔，用于发射光信号的光学插头插入其中，并且连接器壳体可拆卸地支撑该光学插头；包括至少一个光发射元件或光接收元件的光学元件，其靠近壳体内支撑的光学插头的尖端布置，以向光学插头及向光学插头传送和接收光信号；以及用于驱动光学元件的驱动电路部分，其中，驱动电路部分沿着光学插头布置在比光学元件更靠近插入孔的位置处。

即，由于驱动电路部分布置在比光学元件更靠近插入孔的位置处，因此连接器壳体的长度得以减小。此外，由于驱动电路部分沿着光学插头布置，即，驱动电路部分靠近壳体中支撑的光学插头并平行于后者布置，壳体的宽度得以减小。

由于长度和宽度被如此地减小，光传输装置的尺寸得以减小。

本发明的这些和其他目的将从以下给出的详细描述中更容易地理解。然而，应理解的是详细描述和特定的示例虽然表示了本发明优选实施例，但只是以说明的方式给出，这是由于本发明精髓和范围内的各种变化和修改对于本领域技术人员可以从在此的详细描述中容易地理解到。

                    附图说明

图1是示出根据本发明实施例1的光/电传输装置的前视图；

图2是示出从插头插入孔方向观察到的图1的光/电传输装置的侧视图；

图3是示出用于图1的光发射元件的驱动电路板的前视图；

图4是示出用于图1的光接收元件的信号处理电路板的前视图；

图5是示出根据本发明实施例2的光/电传输装置的示意性前视图；

图6是用于根据本发明的光/电传输装置的光学插头的前视图；

图7是示出图6的光学插头的前剖面图；

图8是示出根据现有技术的光传输装置的示例的透视图；

图9是示出根据现有技术的光传输装置的示例的前视图；以及

图10是图9的光传输装置的侧视图。

                  具体实施方式

根据本发明的光传输装置可以用于电子设备中，如数字电视机、数字BS调谐器、CS调谐器、DVD播放器、超级音频CD(SACD)播放器、个人计算机、个人计算机的外围设备、蜂窝电话和PDA中。

根据本发明的光学元件包括光发射元件或光接收元件或二者。

如果在壳体中只设置光发射元件作为光学元件，其连接到用于光发射元件的驱动电路板上，该电路板作用为驱动电路部分，以构成专用于发射的单向光传输装置。如果在壳体中只设置了光接收元件作为光学元件，其连接到用于光接收元件的信号处理电路板上，该电路板作用为驱动电路部分，以构成专用于接收的单向光传输装置。此外，如果在壳体中设置了光发射元件和光接收元件二者，他们分别连接到相应的电路板上，以构成能够发射和接收的双向光传输装置。

根据本发明的用于信号传输的光学插头的示例包括用于接收由光发射元件的光发射而产生的光信号的光学插头，用于向光接收元件发射光信号的光学插头，以及用于双向发射和接收光信号的光学插头。这些插头中的每一个在其近端与光纤连接。

根据本发明，在驱动电路部分包括一个或两个上述电路板的各种情况下，驱动电路部分与光学插头平行布置，以减小其相对于壳体的突出区域。因此，使壳体中的无用空间最小化，这就减小了壳体的宽度。

如果驱动电路部分由用于光接收元件的信号处理电路板和用于光发射元件的驱动电路板二者构成，在一组光发射元件和驱动电路板与一组光接收元件和信号处理电路板之间不易导致电磁耦合噪声。因此，可以实现令人满意的光信号传输，而不会减小发射和接收灵敏度，且不需设置复杂的结构。

用于光接收元件的信号处理电路板和用于光发射元件的驱动电路板彼此相对地布置在壳体中支撑的光学插头的两侧上，以使光学插头处于二者之间。因此，使壳体中电路板的突出区域最小化，并减小了壳体的宽度。

由于在电路板之间提供了较大的间距，因此可以电磁屏蔽电路板。此外，壳体中的空间被有效地用于容纳光信号传输用的最少的可能用到的器件，而不需通过插入屏蔽板等建立复杂的结构。因此，该装置尺寸减小，并且实现了较高的S/N比。

用于光接收元件的信号处理电路板和用于光发射元件的驱动电路板在后表面上分别具有接地层，并且接地层彼此相对，以使光学插头处于它们之间。因此，电路板之间的电磁屏蔽得以进一步加强，这使得装置可以尺寸减小，并且具有较高的S/N比，而不需建立复杂的结构。

光学信号包括传导部分和光学插头插入壳体中时用于使传导部分接地的接地端子。因此，驱动电路部分和光学元件电磁屏蔽，这使得装置尺寸得以减小，并具有较高的S/N比，而不需通过插入屏蔽板等建立复杂的结构。

根据本发明，光传输装置还包括电连接端子，以与用于发射电信号的电插头连接，电插头插入光学插头的位置中。

电连接端子通过连接到用于发射电信号电插头近端或用于发射光、电信号的光/电插头的近端的电信号传输电缆传送和接收电信号。

由于提供了上述电连接端子，光和电信号传输通过利用单个壳体进行，而不会浪费壳体中的空间。这就消除了专用于电插头的另一个壳体的需要，并使得装置尺寸减小。

如果光传输装置包括一个或多个如上所述的电连接端子，而至少一个电连接端子包括用于光插头和电插头二者的接地端子，不需要专用于光学插头的上述接地端子。这就简化了壳体中的结构，并有效地利用壳体中的空间。

光传输装置还包括插入的光学插头和光学元件之间的光发散/会聚元件。因此，发射和接收以高效进行，并使装置尺寸减小。

实施例：

以下，本发明通过参照附图的实施例加以描述。然而，本发明不限于此。

实施例1

图1是示出根据本发明的光传输装置的内侧的平面图。

参照图1，光/电双向传输装置10包括具有插入孔12的连接器壳体1，插头11可以穿过该插入孔12插入，连接器壳体1还具有用于与通过插入孔12的插头11配合并固定该插头的固定部分20，传输装置10还包括壳体1中布置的用于光传输的其它器件，如光学元件4。

插头11可以是用于发射光信号的光学插头，用于发射电信号的电插头，或用于发射光信号和电信号二者的光/电插头。插头的近端与光纤缆或电信号传输电缆连接。

固定部分20由局部为L形并布置成一个圆圈的弹性板制成，并压住通过插入孔12插入的插头11的颈部11a的附近，以防止插头11沿着轴向和与插头轴正交的方向移动。

固定在固定部分20中的插头11的尖端通过棱镜13(光发散/会聚元件)的介入而与光学元件4相对，光学元件包括光发射元件14和光接收元件15。

光发射元件14和光接收元件15二者为模压封装元件，并且其光发射表面和光接收表面面对棱镜13。

光发射元件14连接到用于光发射元件的驱动电路板16上，而光接收元件15连接到用于光接收元件的信号处理电路板18上。

在固定部分20的附近，多个连接端子23布置成与插入的插头11接触，例如，连接端子23可以为电信号的输入端子、输出端子和接地端子。

图2是从插入孔12的方向看到的光/电传输装置10的侧视图。

参照图2，由附图标记21标示的器件为驱动电路板16和信号处理电路板18的输入/输出端子、电源端子和接地端子。由附图标记22标示的器件为用于电插头的电信号输入端子、电信号输出端子和接地端子。

驱动电路板16和信号处理电路板18分别布置在光学元件4和插入孔12之间，以分别驱动光发射元件14和光接收元件15。

驱动电路板16和信号处理电路板18分别包括矩形基片30和40，以及基片上安装的驱动电路31和41。电路板16和18为平面的，并且具有在壳体1宽度方向(图1和2中的横向)上的高度。

电路板16和18彼此平行布置，以使插头11通过它们之间的插入孔12插入壳体1中。电路板16和18支撑在壳体1中，以便他们的后表面彼此相对，且在它们之间具有最小间距，而不接触插头11。

具体地说，电路板16和18平行于固定部分20布置，从而基片30和40的长边基本平行于插头11的轴，而短边平行于壳体1的高度方向。

棱镜13和光学元件4比基片30和40短边的后侧(图1所示的电路板30和40的下端)更靠近插入孔12。

由于电路板16和18布置得比光学元件4更靠近插入孔12，连接器壳体1的长度得以减小，此外，电路板16和18布置在壳体1中支撑的光学插头11的两侧，使得他们的后表面彼此相对。因此，使电路板16和18在壳体1中的突出区域最小，并因此减小了壳体1的宽度。因此，可以实现壳体1的尺寸减小。

图3是示出图1的驱动电路板16的剖面图。在驱动电路板16中，用于驱动光发射元件的集成电路31安装到基片30的表面上，而接地层33形成在后表面上。

图4是示出图1的信号处理电路板18的剖面图。在信号处理电路板18中，用于光接收元件的放大集成电路41安装到基片40的表面上，而接地层43形成在后表面上。

由于形成了接地层33和43，电路板16和18的电磁隔离得以增强，而可以获得较高的S/N比。然而，在本发明中，电路板16和18分离，因此，即是在不形成接地层33和43的情况下，也可以实现电磁屏蔽。

根据本实施例，电路板16和18布置在光学插头11的两侧上，使得他们的后表面彼此相对。然而，有可能将电路板16和18布置成他们的前表面彼此相对，或电路板16或18的前表面与电路板18或16的后表面相对。

实施例2

图5示出根据本发明实施例2的光/电传输装置50的内侧。

光/电传输装置50与根据实施例1的光/电传输装置10不同之处在于它包括用于电信号的接地端子64，该接地端子64连接到插入的光学插头的传导部分上，因此，在此省略了与光/电传输装置10相同的器件的解释。

图6和7示出插入光/电传输装置50中以传送和接收光、电信号的光学插头的示例。图6和图7分别示出光学插头的外观和剖面图。

光学插头51包括金属或导电树脂制成的传导部分71和围绕其外表面的合成树脂制成的绝缘部分72。传导部分71形成在插头的特定位置中(图6和7中近端的一部分)，以便在光学插头51插入光/电传输装置50并连接到电信号传输端子23上时不会发生错误。绝缘部分72占据光学插头外表面的不同于传导部分71的其他部分，连接到光纤缆上的光纤73通过光学插头51的中心设置。

当光学插头51插入到光/电传输装置50中时，用于电信号的接地端子64和光学插头51的传导部分71形成接触，然后，传导部分71成为与接地端子相同的电势，由此建立电磁屏蔽。

于是，电磁耦合噪声不易于从驱动电路板16到信号处理电路板18产生，且反之亦然，因此可以容易地进行光信号通过光/电传输装置的传输，而不会减弱发射和接收的灵敏度。

由于用于电信号的接地端子64连接到传导部分71上以使其接地，电路板16和18被电磁屏蔽。因此，装置尺寸减小，并且获得较高的S/N比，而不需通过插入屏蔽板等构成复杂的结构。

根据实施例1和2，该装置包括具有光发射元件14和驱动电路板16的光发射元件组件，和具有光接收元件15和信号处理电路板18的光接收元件组件，以便相对于光学插头11或51单向或双向发射和接收光信号。然而，该装置可以包括光发射元件组件或光接收元件组件，以便该装置作用为专用于相对光学插头11或51单向发射或接收光信号的装置。

根据实施例1和2，光发射元件14和光接收元件15分别由布置在光学插头11或51两侧上的电路板16和18驱动，然而，电路板16和18可以用单独一个电路板替代，以布置在光学插头11或51一侧上。在这种情况下，单个电路板沿着光学插头11或51布置，而不接触光学插头11或51，从而其相对于壳体1的突出区域得以减小，由此，壳体1的宽度可以减小。

如实施例1和2中所述，驱动电路部分分成驱动电路板16和信号处理电路板18。因此，电磁耦合噪声不易在一组光发射元件14和驱动电路板16与一组光接收元件15和信号处理电路板18之间产生。从而，可以实现令人满意的光信号传输，而不会减弱发射和接收的灵敏度，并不用构成复杂的结构。

驱动电路板16和信号处理电路板18布置在由固定部分20支撑的光学插头11或51的两侧，以使光学插头11或51处于他们中间。于是，在电路板16和18之间提供了较大的间距，并实现了电路板16和18的电磁屏蔽，而不需增大装置以及浪费壳体1中的空间。因此，装置可以尺寸减小，并且可以获得较高的S/N比，而不需通过插入屏蔽板等建立复杂的结构。

此外，由于电路板16和18在它们后表面上分别具有接地层33和43，而接地层33和43彼此相对，电路板16和18的电磁屏蔽得以进一步增强。因此，装置尺寸减小，并且可以获得较高的S/N比，而不需建立复杂的结构。

由于该装置包括一个或多个插入壳体1中的要与用于发射电信号的电插头相连接的电连接端子23，光和电信号的传输可以通过利用单个壳体进行，而不需制备专用于电插头的另一个壳体以及浪费壳体1中的空间。因此，装置的尺寸得以减小。

在所插入的光学插头11或51的尖端和包括光发射元件14和光接收元件15的光学元件4之间设置了光发散/会聚元件。因此，光信号可以向具有不发散光路的光学插头发射或从其接收。

上述实施例公开了光/电双向传输装置10和50，每个装置具有光发射元件14和光接收元件15。然而，其中在壳体1中容纳光发射元件14和光接收元件15之一或多对光发射元件14和光接收元件15的光/电传输装置也落于本发明的范围内。

此外，在上述实施例中，棱镜13和光学元件4比基片30和40短边的后侧(图1中电路板16和18的下端)更靠近插入孔12。然而，棱镜13和光学元件4可以布置得比基片30和40短边后侧距插入孔12更远。

根据本发明，驱动电路布置得比光学元件更靠近插入孔，由此，连接器壳体的长度得以减小。此外，由于驱动电路部分布置在壳体中支撑的光学插头附近并与后者平行，壳体的宽度得以减小。因此，光传输装置的尺寸减小。

此外，在一组光发射元件和驱动电路板与一组光接收元件和信号处理电路板之间不易于产生电磁耦合噪声。因此，可以实现令人满意的光信号传输，而不会减弱发射和接收的灵敏度，并不需建立复杂的结构。

Claims (10)

1.一种光传输装置，包括：连接器壳体，其具有插入孔，用于发射光信号的光学插头通过该插入孔插入，该壳体用于可拆卸地支撑光学插头；光学元件，包括至少一个光发射元件或光接收元件，并布置在壳体中支撑的光学插头尖端附近，以向光学插头传送光信号和从光学插头接收光信号；以及用于驱动光学元件的驱动电路部分，其中，

驱动电路部分沿着光学插头布置在比光学元件更靠近插入孔的位置处。

2.如权利要求1所述的光传输装置，其特征在于，驱动电路部分与光学插头平行地布置，以具有较小的相对壳体突出的区域。

3.如权利要求1所述的光传输装置，其特征在于，光学元件包括光发射元件和光接收元件，而驱动电路部分包括用于光接收元件的信号处理电路板和用于光发射元件的驱动电路板。

4.如权利要求3所述的光传输装置，其特征在于，用于光接收元件的信号处理电路板和用于光发射元件的驱动电路板彼此相对地布置在壳体中支撑的光学插头的两侧上，以使光学插头处于二者之间。

5.如权利要求3所述的光传输装置，其特征在于，用于光接收元件的信号处理电路板和用于光发射元件的驱动电路板在后表面上分别具有接地层，并且接地层彼此相对以使得光学插头处于他们之间。

6.如权利要求1所述的光传输装置，其特征在于，光学插头包括传导部分和在光学插头插入壳体中时用于使传导部分接地的接地端子。

7.如权利要求1所述的光传输装置，还包括：电连接端子，其与插入光学插头位置的用于传输电信号的电插头相连接。

8.如权利要求1所述的光传输装置，还包括：一个或多个电连接端子，其与插入光学插头位置的用于传输电信号的电插头相连接，其中，至少一个电连接端子包括用于光学插头和电插头二者的接地端子。

9.如权利要求1所述的光传输装置，其特征在于，光发散/会聚元件设置在所插入的光学插头的尖端和光学元件之间。

10.如权利要求1所述的光传输装置，其特征在于，壳体包括用于与通过插入孔插入的光学插头配合并用于固定后者的固定部分。

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