KR101725051B1 - 슬라이딩 결합되는 부품들로 구성된 광 송수신장치 - Google Patents

Abstract

광 송수신장치는, 광통신용 광의 수발신 경로를 제공하는 광섬유가 고정되는 광섬유 가이드, 기판 상에 설치되어 칩에 대해 데이터 통신을 하며 광섬유에 대해 광을 수발광하는 광소자, 및 다중렌즈블록이 일체로 형성되고 광섬유 가이드가 슬라이딩 방식에 의해 삽입 결합되어 정렬되는 가이드홀더를 구비한다. 광 송수신장치를 구성하는 부품의 개수가 줄어들고 부품의 결합구조가 단순하며 결합에 의해 정밀한 정렬이 이루어지게 된다.

Description

슬라이딩 결합되는 부품들로 구성된 광 송수신장치 {Optical transiver comprised of components assembled by sliding}

본 발명은 광 송수신장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 광소자, 광섬유, 다중렌즈 등을 구비한 광 송수신장치에 관한 것이다.

광통신에 사용되는 광 송수신장치는, 기판 상에 실장되어 광 통신을 할 데이터를 송수신하는 칩, 칩으로부터의 데이터를 발광하고 수광된 빛을 칩으로 데이터로서 전송하는 광소자, 외부와의 광 송수신 경로를 제공하여 광소자에 대한 광 통신을 구현하는 광섬유, 송수신되는 광을 광소자와 광섬유 사이에서 집광하여 전달하는 다중렌즈를 구비한 다중렌즈블록을 구비하고 있다. 또한, 광 송수신장치는 광섬유가 고정되는 광섬유 가이드, 다중렌즈블록이 고정되는 홀더 등의 부품을 구비하고 있다.

이러한 광 송수신장치는 위와 같은 다수의 부품을 구비하고 있으므로, 이들을 상호 결합시키고 또한 기판 상에 고정시키는 작업이 필요하다. 광 송수신장치는 광 통신을 위해서 각 부품들의 위치가 정밀하게 정렬되어야 하므로, 부품의 개수가 증가하고 결합시키는 공정이 증가할수록 정밀한 위치 정렬이 어렵게 된다. 따라서, 가급적 부품의 갯수를 줄이거나 부품간의 결합이 단순한 삽입 또는 슬라이딩 결합 등의 방식으로 구성함으로써 실질적으로 결합 구조의 개수가 줄어들도록 하는 것이 매우 중요하다.

한국특허 제1176950호(부품의 수동 정렬을 구현하는 광 송수신 장치 및 부품의 수동 정렬방법) 본 선행기술에 개시된 표시장치는 광 송수신장치에서의 각종 부품의 결합 방식이 개시되어 있음.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 광 송수신장치를 구성하는 부품들의 개수를 줄이고 결합 구조를 단순화하고 결합에 의해 정밀한 정렬이 자연스럽게 이루어지도록 하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 광 송수신장치는, 광통신용 광의 수발신 경로를 제공하는 광섬유가 고정되는 광섬유 가이드; 기판 상에 설치되어 칩에 대해 데이터 통신을 하며, 상기 광섬유에 대해 광을 수발광하는 광소자; 및 다중렌즈블록이 일체로 형성되며, 상기 광섬유 가이드가 슬라이딩 방식에 의해 삽입 결합되어 정렬되고, 상기 다중렌즈블록이 상기 광소자에 대해 정렬되도록 상기 기판 상에 고정되는 가이드홀더;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 광섬유 가이드는 상기 다중렌즈블록에 접근되는 방향으로 상기 가이드 홀더에 슬라이딩 결합되며, 상기 가이드홀더에는 상기 광섬유 가이드와 상기 다중렌즈블록 간의 결합 상태에서의 거리를 정렬하기 위한 걸림부가 마련되어 있다.

상기 광섬유 가이드는 측면에 슬라이딩 이동을 가이드하기 위한 가이드돌기가 형성되며, 상기 가이드홀더는 상기 가이드돌기가 상방에서 하방으로 이동하도록 안내하는 제1가이드홈, 및 제1가이드홈에 인입된 상기 가이드돌기가 측방으로 이동하도록 안내하는 제2가이드홈을 구비한다.

상기 제1가이드홈에는 상기 가이드 홀더에 상기 광섬유 가이드가 결합된 상태에서 수지가 충진된다.

상기 가이드홀더는 상기 기판에 접촉되는 바닥면의 적어도 일 부위에 접착제 도포용 홈이 형성되어 있다.

상기 다중렌즈블록의 상면에는 상기 다중렌즈블록에 인입된 광을 반사시키는 반사부가 마련될 수 있다.

상기 반사부는 별도의 반사부재 또는 반사필름으로 구성되어 상기 다중렌즈블록에 접착되거나 반사도료로 구성되어 상기 다중렌즈블록에 도포된다.

상기 기판 상에는 상기 칩의 측면을 둘러싸는 봉지가이드가 부착되며, 상기 봉지가이드 내에는 상기 칩을 밀봉하는 봉지재가 충진된다.

본 발명에 따르면, 광 송수신장치를 구성하는 부품의 개수가 줄어들고 부품의 결합구조가 단순하며 결합에 의해 정밀한 정렬이 이루어지게 된다.

도 1 은 본 발명에 따른 광 송수신장치의 분해사시도.
도 2 는 도 1 의 칩 부분의 확대도.
도 3 은 도 1 광섬유 가이드을 도시한 도면.
도 4 는 도 1 의 부분 결합 상태를 도시한 도면.
도 5 는 도 4 의 결합 상태를 일부 절취한 도면.
도 6 은 가이드홀더의 밑면을 도시한 도면.
도 7 은 가이드홀더만을 도시한 사시도.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 구체적으로 설명한다.

도 1 은 본 발명에 따른 광 송수신장치의 분해사시이다. 광 송수신장치는, 기판(80), 칩(10), 광소자(15), 다중렌즈블록(30), 광섬유 가이드(50), 광섬유(60), 및 가이드홀더(30)를 포함하여 구성된다.

칩(10)은 광소자와 데이터 통신을 하는 소자로서 기판(80) 상에 설치된다. 광소자(15)는 광섬유(60)에 대해 광을 수발광하는 소자로서, 칩(10)에 인접된 위치의 기판(80) 상에 설치된다. 도 2 에 도시된 바와 같이, 칩(10)은 와이어(12)에 의해 광소자(15)와 연결되며, 기판(80) 상에는 칩(10)의 측면을 둘러싸는 봉지가이드(90)가 부착된다. 봉지가이드(90) 내에는 칩을 밀봉하는 봉지재가 충진되며, 이에 따라 칩(10) 및 와이어(12)가 밀봉되어 외부 이물질이나 충격으로부터 보호된다.

광섬유(60)는 광통신용 광의 수발신 경로를 제공한다. 광섬유(60)는 광섬유 가이드(50)에 결합되어 고정된다. 도 3 에 도시된 바와 같이, 광섬유(60)는 광섬유 가이드(50)의 후방에 삽입 결합되며, 광섬유 가이드(50)의 상면에는 광섬유(60)가 노출되는 충진공(58)이 형성되어 이 충진공(58)을 통해 에폭시 수지 등이 충진됨으로써 광섬유(60)가 광섬유 가이드(50)에 견고하게 부착된 상태가 유지된다.

다중렌즈블록(20)은 광소자(15)와 광섬유(60) 간의 광의 집광을 위한 다중렌즈를 구비하고 있다. 다중렌즈블록(20)은 가이드홀더(30)와 일체로 형성된다. 다중렌즈블록(20)은 광을 집광하여 안내하는 기능을 하므로 가이드홀더(30)와 다중렌즈블록(20)을 일체로 형성하기 위해서는 가이드홀더(30) 전체가 투명 재질로 제조되는 것이 바람직하다. 본 발명에서는 다중렌즈블록(20)이 가이드홀더(30)와 일체로 형성되므로 부품의 개수 자체가 줄어들게 되고, 또한 다중렌즈블록(20)을 별도의 부재로 제작할 때에 비해 다중렌즈블록(20)을 가이드홀더(30) 내에 결합시 위치를 정밀하게 정렬해야 하는 별도의 결합 공정이 불필요하다.

가이드홀더(30)는 광섬유 가이드(50)가 슬라이딩 방식에 의해 삽입 결합되어 정렬되는 부재이다. 광섬유 가이드(50)의 측면에는 광섬유 가이드(50)의 슬라이딩 이동을 가이드하기 위한 제1 및 제2가이드돌기(51, 53)가 형성되어 있고, 가이드홀더(50)에는 제1 내지 제3가이드홈(31, 32, 33)이 형성되어 있다. 제1가이드홈(31)은 가이드홀더(30)의 상방으로부터 하방으로 제1가이드돌기(51)를 안내하도록 형성되어 있고, 제2가이드홈(32)은 제1가이드홈(31)의 하부로부터 측방 내측으로 연장되어 제1가이드홈(31)에 인입된 제1가이드돌기(51)가 측방으로 이동하도록 안내한다. 제3가이드홈(33)은 제1가이드홈(31)의 하방으로부터 측방 외측으로 연장되어 제2가이드돌기(52)가 측방으로 이동하도록 안내한다.

이와 같은 구성에 의하여, 광섬유 가이드(50)를 가이드홀더(50)의 상부에 위치시킨 후 하방으로 슬라이딩 이동시킴에 따라 제1가이드돌기(51)가 제1가이드홈(31)을 따라 하방으로 안내되어 광섬유 가이드(50)가 가이드홀더(30)에 안착되고, 그 후 광섬유 가이드(50)를 측방 내측으로(다중렌즈블록(20)에 접근되는 방향으로) 슬라이딩 이동시키면 제1가이드돌기(51)가 제2가이드홈(32)을 따라 안내됨과 동시에 제2가이드돌기(53)가 제3가이드홈(33)을 따라 안내되어, 광섬유 가이드(50)와 가이드홀더(50)가 상호 결합된다.

이때, 가이드홀더(50)의 제2가이드홈(32)의 단부는 제1가이드돌기(51)의 선단부(56)가 걸리는 걸림부(36)로서 기능하며, 이에 의하여 광섬유 가이드(50)의 이동 위치가 제한된다. 이러한 걸림부(36)에 의하여, 도 5 에 도시된 바와 같이 다중렌즈블록(20)과 광섬유(60) 간의 이격 거리(d)가 사전에 설정된 일정한 거리로 유지되어 다중렌즈블록(20)과 광섬유(60)간의 위치가 정밀하게 정렬된다.

이와 같이 광섬유 가이드(50)가 가이드홀더(30)에 결합된 후, 가이드홀더(30)가 기판(80) 상에 장착된다. 이와는 달리, 가이드홀더(30)가 기판(80) 상에 먼저 장착된 후에 광섬유 가이드(50)가 가이드홀더(30)에 결합되도록 조립 순서를 바꿀 수도 있다.

기판(80) 상에는 가이드홀더(30)의 장착 위치를 표시하는 정렬마크(84)가 있고, 가이드홀더(30)를 이 정렬마크(84)를 기준으로 장착함으로써 가이드홀더(30)의 위치가 결정된다. 보다 정밀한 정렬을 위해서 또는 별도의 정렬 작업을 불필요하게 하기 위해서, 정렬마크(84) 대신 기판(80)에 결합공을 형성하고 가이드홀더(30)에는 이 결합공에 결합되는 결합돌기를 형성하여 상호 끼워 결합되는 방식으로 위치 정렬되도록 할 수도 있다. 이와 같이 가이드홀더(30)가 기판(80) 상에 위치 정렬됨에 따라, 가이드홀더(30)와 일체로 형성되어 있는 다중렌즈블록(20)이 기판(80) 상의 광소자(15)에 대해 위치 정렬된다.

한편, 결합이 완료된 후, 제1가이드홈(31) 내에는 수지가 충진된다. 충진된 수지는 가이드홀더(30)와 광섬유가이드(50)를 견고하게 결합시키는 접착제의 역할을 하게 된다.

도 6 은 가이드홀더의 밑면을 도시한 도면이고, 도 7 은 가이드홀더만을 도시한 사시도이다.

가이드홀더(30)는 기판(80)에 접촉되는 바닥면의 적어도 일 부위에 접착제 도포용 홈(37)이 형성되어 있다. 홈(37)은 도 6 과 같이 바닥면을 앰보싱 형태로 제작함으로써 형성될 수 있다. 척(chuck)을 이용하여 가이드홀더(30)를 기판(80)의 판면에 접촉시켜 고정한 상태에서 가이드홀더(30)와 기판(80) 사이의 접촉 지점에 에폭시를 도포하면 에폭시가 홈(37)을 따라 인입되어 기판(80)과 가이드홀더(30)의 바닥면 사이를 접착시키게 된다. 이와 같은 방식에 의하면 가이드홀더(30)가 척에 의해 정밀하게 위치가 정렬된 상태에서 가이드홀더(30)와 기판(80)이 접착되므로, 예컨대 볼트 체결 방식에 의한 정렬에 비해 보다 정밀한 위치 정렬이 가능하게 된다. 또한, 기판(80)과 가이드홀더(30) 사이에 접착제의 사전 도포에 의한 두께 변화로 인한 정렬 품질의 저하가 발생하지 않는다.

한편, 도 7 에 도시된 바와 같이, 다중렌즈블록(20)의 상면에는 부착되어 다중렌즈블록(20)에 인입된 광소자(15)로부터의 광을 광섬유(60) 측으로 반사시키는 반사부(27)가 추가로 부착된다. 반사부(27)는 별도의 반사부재 또는 반사필름으로 구성되어 다중렌즈블록(20)에 접착되거나 반사도료로 구성되어 다중렌즈블록에 도포될 수 있다.

이와 같은 본 발명에 따르면, 부품의 개수가 줄어들고 부품들이 슬라이딩 결합되어 위치 정렬되므로, 조립이 간단하고 정밀한 정렬 작업이 불필요하게 된다. 따라서, 작업성과 광통신 성능이 개선된다.

Claims (8)

1. 삭제
2. 삭제
3. 광통신용 광의 수발신 경로를 제공하는 광섬유가 고정되는 광섬유 가이드;
   기판 상에 설치되어 칩에 대해 데이터 통신을 하며, 상기 광섬유에 대해 광을 수발광하는 광소자; 및
   다중렌즈블록이 일체로 형성되며, 상기 광섬유 가이드가 슬라이딩 방식에 의해 삽입 결합되어 정렬되고, 상기 다중렌즈블록이 상기 광소자에 대해 정렬되도록 상기 기판 상에 고정되는 가이드홀더;
   를 포함하며,
   상기 광섬유 가이드는 상기 다중렌즈블록에 접근되는 방향으로 상기 가이드 홀더에 슬라이딩 결합되며,
   상기 가이드홀더에는 상기 광섬유 가이드와 상기 다중렌즈블록 간의 결합 상태에서의 거리를 정렬하기 위한 걸림부가 마련되어 있고,
   상기 광섬유 가이드는 측면에 슬라이딩 이동을 가이드하기 위한 가이드돌기가 형성되며,
   상기 가이드홀더는 상기 가이드돌기가 상방에서 하방으로 이동하도록 안내하는 제1가이드홈, 및 제1가이드홈에 인입된 상기 가이드돌기가 측방으로 이동하도록 안내하는 제2가이드홈을 구비하는 것을 특징으로 하는 광 송수신장치.
   
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 제1가이드홈에는 상기 가이드 홀더에 상기 광섬유 가이드가 결합된 상태에서 수지가 충진되는 것을 특징으로 하는 광 송수신장치.
   
5. 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,
   상기 가이드홀더는 상기 기판에 접촉되는 바닥면의 적어도 일 부위에 접착제 도포용 홈이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 광 송수신장치.
   
6. 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,
   상기 다중렌즈블록의 상면에 부착되어 상기 다중렌즈블록에 인입된 광을 반사시키는 반사부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광 송수신장치.
   
7. 제 6 항에 있어서,
   상기 반사부는 별도의 반사부재 또는 반사필름으로 구성되어 상기 다중렌즈블록에 접착되거나 반사도료로 구성되어 상기 다중렌즈블록에 도포되는 것을 특징으로 하는 광 송수신장치.
   
8. 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,
   상기 기판 상에는 상기 칩의 측면을 둘러싸는 봉지가이드가 부착되며,
   상기 봉지가이드 내에는 상기 칩을 밀봉하는 봉지재가 충진되는 것을 특징으로 하는 광 송수신장치.

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