TW201423187A - 光電轉換裝置 - Google Patents

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Abstract

一種光電轉換裝置，其包括電路板、第一及第二發光模組、第一及第二收光模組以及光耦合透鏡。收發光模組相互間隔地固設於電路板上。光耦合透鏡包括與發光模組及收光模組相對的光入射面、與光入射面傾斜相連的第一反射面、第二至第三反射面及第一至第四會聚透鏡。會聚透鏡相互間隔地設置於光入射面上。第二與第三反射面傾斜相連。第二發光模組發出之光訊號依次經過第三會聚透鏡、第二反射面、第三反射面、第四會聚透鏡後以一預定強度值被第二收光模組接收，以使第一發光模組與第一會聚透鏡對準，使第一收光模組與第二會聚透鏡對準。

Description

光電轉換裝置
本發明涉及一種光電轉換裝置。
光電轉換裝置通常包括電路板、發光模組、收光模組以及光耦合透鏡。該發光模組與該收光模組設置於該電路板上。該光耦合透鏡包括兩個會聚透鏡，該兩個會聚透鏡分別與該發光模組及該收光模組對準，以對該發光模組發射的光線及從外界傳向該收光模組的光線進行會聚。其中，該兩個會聚透鏡與該發光模組及該收光模組的對準精度決定著光電轉換裝置的光訊號傳輸效率。因此，設計一種使會聚透鏡與發光模組之間及會聚透鏡與收光模組之間具有高對準精度的光電轉換裝置成為技術人員亟需解決的問題。
有鑒於此，有必要提供一種光電轉換裝置，其能使會聚透鏡與發光模組之間及會聚透鏡與收光模組之間具有高對準精度，從而保證光訊號的傳輸效率。
一種光電轉換裝置，其包括電路板、第一發光模組、第一收光模組、第二發光模組、第二收光模組以及光耦合透鏡。該第一發光模組、該第一收光模組、該第二發光模組及該第二收光模組相互間隔地固設於該電路板上。該光耦合透鏡包括與該第一發光模組、該第一收光模組、該第二發光模組及該第二收光模組相對的光入射面、與該光入射面傾斜相連的第一反射面、第一會聚透鏡、第二會聚透鏡、第三會聚透鏡、第四會聚透鏡、第二反射面及第三反射面。該第一會聚透鏡、第二會聚透鏡、第三會聚透鏡及該第四會聚透鏡相互間隔地設置於該光入射面上。該第一會聚透鏡與該第一反射面及該第一發光模組對應。該第二會聚透鏡與該第一反射面及該第一收光模組對應。該第三會聚透鏡與該第二反射面及該第二發光模組對應。該第四會聚透鏡與該第三反射面及該第二收光模組對應。該第二反射面與該第三反射面傾斜相連。該第二發光模組發出之光訊號依次經過該第三會聚透鏡、該第二反射面、該第三反射面、該第四會聚透鏡後以一預定強度值被該第二收光模組接收，以使該第一發光模組與該第一會聚透鏡對準，及使該第一收光模組與該第二會聚透鏡對準。
相較於先前技術，該光電轉換裝置於組裝時激發該第二發光模組使其發出光訊號並檢測該光訊號依次經過該第三會聚透鏡、該第二反射面、該第三反射面、該第四會聚透鏡後被該第二收光模組接收到的光訊號的強度達到一預定值以使該第一發光模組與該第一會聚透鏡之間具有高對準精度，及使該第一收光模組與該第二會聚透鏡之間具有高對準精度，從而保證光訊號的傳輸效率。
下面結合附圖將對本發明實施方式作進一步的詳細說明。
請參閱圖1，為本發明實施方式提供的光電轉換裝置100。該光電轉換裝置100包括一個電路板10、一個第一發光模組20、一個第一收光模組30、一個第二發光模組40、一個第二收光模組50以及一個光耦合透鏡60。
該電路板10包括一個底面12及一個頂面14。該底面12及該頂面14位於該電路板10的相背兩側，且該底面12與該頂面14平行。
該第一發光模組20、該第一收光模組30、該第二發光模組40及該第二收光模組50相互間隔地固設於該頂面14上並與該電路板10電性連接。該第一發光模組20、該第二發光模組40、該第一收光模組30及該第二收光模組50依次排列成一條直線。本實施方式中，該第一發光模組20及該第二發光模組40可為垂直共振面雷射二極體，其用於將電訊號轉換為光訊號並向外發出光線。該第一收光模組30及該第二收光模組50用於接收外部的光信號並將該光信號轉換為電信號。該第一發光模組20、該第二發光模組40、該第一收光模組30及該第二收光模組50依次排列成一條直線係指該第一發光模組20、該第二發光模組40、該第一收光模組30及該第二收光模組50的中心位於同一直線上，且該第二發光模組40及該第二收光模組50位於該第一發光模組20與該第一收光模組30之間。
請結合圖2及圖3，該光耦合透鏡60包括一個本體部61、一個第一會聚透鏡62、一個第二會聚透鏡63、一個第三會聚透鏡64、一個第四會聚透鏡65、一個第五會聚透鏡66、一個第六會聚透鏡67、一個對準部68以及兩個支撐部69。
該本體部61為直三稜柱結構且包括一個光入射面612、一個第一反射面614以及一個光出射面616。該光入射面612與該頂面14平行。該光入射面612與該光出射面616垂直。該第一反射面614傾斜地連接該光入射面612及該光出射面616。本實施方式中，該第一反射面614與該光入射面612之間的夾角為45度，該第一反射面614與該光出射面616之間的夾角為45度。該第一反射面614上開設有一個凹槽610，該凹槽610包括一個底部611，該底部611與該光入射面612及該頂面14均平行。
該第一會聚透鏡62、該第三會聚透鏡64、該第四會聚透鏡65及該第二會聚透鏡63相互間隔地形成於該光入射面612上並與該第一發光模組20、該第二發光模組40、該第二收光模組50及該第一收光模組30分別對應。該第五會聚透鏡66及該第六會聚透鏡67相互間隔地形成於該光出射面616上。
該對準部68位於該凹槽610內且包括一個第二反射面682及一個第三反射面684。該第二反射面682及該第三反射面684均自該凹槽610的底部611傾斜延伸。具體地，該第二反射面682與該底部611之間的夾角為45度，該第三反射面684與該底部611之間的夾角為45度，該第二反射面682與該第三反射面684之間的夾角為90度。
該兩個支撐部69相互間隔地從該光入射面612上垂直延伸，且該第一會聚透鏡62、該第三會聚透鏡64、該第四會聚透鏡65及該第二會聚透鏡63位於該兩個支撐部69之間。
本實施方式中，該本體部61與該第一會聚透鏡62、該第二會聚透鏡63、該第三會聚透鏡64、該第四會聚透鏡65、該第五會聚透鏡66及該第六會聚透鏡67為一體成形結構，該本體部61與該對準部68及該兩個支撐部69為分體成形結構。可以理解，該本體部61與該第一會聚透鏡62、該第二會聚透鏡63、該第三會聚透鏡64、該第四會聚透鏡65、該第五會聚透鏡66及該第六會聚透鏡67還可為分體成形結構，該本體部61與該對準部68及該兩個支撐部69還可為一體成形結構。
組裝該光電轉換裝置100時，該光耦合透鏡60藉由黏膠膠合於該頂面14上。具體地，首先將該光耦合透鏡60承載於該頂面14上並使該第一會聚透鏡62、該第三會聚透鏡64、該第四會聚透鏡65及該第二會聚透鏡63與該第一發光模組20、該第二發光模組40、該第一收光模組30及該第二收光模組50大致對準，此時，該兩個支撐部69與該頂面14抵觸；接著，工作人員一邊移動該光耦合透鏡60一邊激發該第二發光模組40使其發出光訊號並檢測該第二收光模組50接收到的光訊號的強度直至該第二收光模組50接收到的光訊號強度為一預定值才停止移動該光耦合透鏡60。此時，該第二發光模組40與該第三會聚透鏡64完全對準，該第二收光模組50與該第四會聚透鏡65完全對準，該第一發光模組20與該第一會聚透鏡62完全對準，該第一收光模組30與該第二會聚透鏡63完全對準。最後，於兩個支撐部69的四周進行點膠以將該光耦合透鏡60膠合於該頂面14上。
其中，該對準部68的光路傳輸如下：該第二發光模組40發出的光訊號由該第三會聚透鏡64轉換為平行光訊號後被該第二反射面682反射至該第三反射面684，再被該第三反射面684反射至該第四會聚透鏡65，最後由該第四會聚透鏡65會聚至該第二收光模組50。
請參閱圖4，工作時，該電路板10給該第一發光模組20通電，該第一發光模組20將電訊號轉換成光訊號並向外發出光線。該第一發光模組20發出的光訊號先經該第一會聚透鏡62進入該本體部61並以平行光訊號的形態被該第一反射面614反射至該第五會聚透鏡66，再被該第五會聚透鏡66會聚至外部光纖(圖未示)。相應地，外部光線經該第六會聚透鏡67進入該本體部61並被該第一反射面614反射至該第二會聚透鏡63，再被該第二會聚透鏡63會聚至該第一收光模組30。該第一收光模組30將光訊號轉換為電訊號以傳輸至後端進行處理。
本實施方式的光電轉換裝置100於電路板10上設置一個第二發光模組40及一個第二收光模組50，於光耦合透鏡60上設置一個第二反射面682、一個第三反射面684、一個第三會聚透鏡64及一個第四會聚透鏡65，並於組裝時激發該第二發光模組40使其發出光訊號並檢測該光訊號依次經過該第三會聚透鏡64、該第二反射面682、該第三反射面684、該第四會聚透鏡65後以一預定強度值被該第二收光模組50接收以使該第一發光模組20與該第一會聚透鏡62之間具有高對準精度，及使該第一收光模組30與該第二會聚透鏡63之間具有高對準精度，從而保證光訊號的傳輸效率。
綜上所述，本發明確已符合發明專利之要件，遂依法提出專利申請。惟，以上該者僅為本發明之較佳實施方式，自不能以此限制本案之申請專利範圍。舉凡熟悉本案技藝之人士援依本發明之精神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下申請專利範圍內。
100．．．光電轉換裝置
10．．．電路板
12．．．底面
14．．．頂面
20．．．第一發光模組
30．．．第一收光模組
40．．．第二發光模組
50．．．第二收光模組
60．．．光耦合透鏡
61．．．本體部
610．．．凹槽
611．．．底部
612．．．光入射面
614．．．第一反射面
616．．．光出射面
62．．．第一會聚透鏡
63．．．第二會聚透鏡
64．．．第三會聚透鏡
65．．．第四會聚透鏡
66．．．第五會聚透鏡
67．．．第六會聚透鏡
68．．．對準部
682．．．第二反射面
684．．．第三反射面
69．．．支撐部
圖1係本發明實施方式提供的光電轉換裝置的立體示意圖。
圖2係圖1中的光電轉換裝置的另一視角的立體示意圖。
圖3係圖1中的光電轉換裝置沿III-III線的剖面示意圖。
圖4係圖2中的光電轉換裝置沿IV-IV線的剖面示意圖。
100．．．光電轉換裝置
10．．．電路板
20．．．第一發光模組
30．．．第一收光模組
40．．．第二發光模組
50．．．第二收光模組
611．．．底部
62．．．第一會聚透鏡
63．．．第二會聚透鏡
64．．．第三會聚透鏡
65．．．第四會聚透鏡
68．．．對準部
682．．．第二反射面
684．．．第三反射面
69．．．支撐部

Claims (10)

  1. 一種光電轉換裝置，其包括電路板、第一發光模組、第一收光模組以及光耦合透鏡，該第一發光模組及該第一收光模組相互間隔地固設於該電路板上，該光耦合透鏡包括與該第一發光模組及該第一收光模組相對的光入射面、與該光入射面傾斜相連的第一反射面、相互間隔地形成於該光入射面上的第一會聚透鏡及第二會聚透鏡，該第一會聚透鏡與該第一反射面及該第一發光模組對應，該第二會聚透鏡與該第一反射面及該第一收光模組對應，其中，該光電轉換裝置還包括相互間隔地固設於該電路板上的第二發光模組及第二收光模組，該光耦合透鏡還包括第二反射面、第三反射面、第三會聚透鏡及第四會聚透鏡，該第二反射面與該第三反射面相連，該第三會聚透鏡及該第四會聚透鏡相互間隔地設置於該光入射面，該第三會聚透鏡與該第二反射面及該第二發光模組對應，該第四會聚透鏡與該第三反射面及該第二收光模組對應，該第二發光模組發出之光訊號依次經過該第三會聚透鏡、該第二反射面、該第三反射面、該第四會聚透鏡後以一預定強度值被該第二收光模組接收，以使該第一發光模組與該第一會聚透鏡對準，及使該第一收光模組與該第二會聚透鏡對準。
  2. 如請求項1所述之光電轉換裝置，其中，該光耦合透鏡包括本體部、對準部以及兩個支撐部，該本體部包括該光入射面、該第一反射面及一個光出射面，該光入射面與該光出射面垂直，該第一反射面傾斜地連接該光入射面及該光出射面，該第一反射面開設有凹槽，該對準部位於該凹槽內且包括該第二反射面及該第三反射面，該第二反射面及該第三反射面均自該凹槽的底部傾斜延伸，該兩個支撐部相互間隔地從該光入射面上垂直延伸。
  3. 如請求項2所述之光電轉換裝置，其中，該第一反射面與該光入射面之間的夾角為45度，該第一反射面與該光出射面之間的夾角為45度。
  4. 如請求項2所述之光電轉換裝置，其中，該凹槽的底部平行於該光入射面，該第二反射面與該凹槽的底部之間的夾角為45度，該第三反射面與該凹槽的底部之間的夾角為45度，該第二反射面與該第三反射面之間的夾角為90度。
  5. 如請求項4所述之光電轉換裝置，其中，該電路板包括平行相背的底面及頂面，該第一發光模組、該第一收光模組、該第二發光模組及該第二收光模組均相互間隔地固設於該頂面上，該光入射面平行於該頂面。
  6. 如請求項5所述之光電轉換裝置，其中，該第一發光模組、該第二發光模組、該第一收光模組及該第二收光模組排列成一條直線並位於該兩個支撐部之間。
  7. 如請求項5所述之光電轉換裝置，其中，該光耦合透鏡還包括一個第五會聚透鏡及一個第六會聚透鏡，該第五會聚透鏡及該第六會聚透鏡相互間隔地設置於該光出射面上，該第一發光模組發出的光訊號經該第一會聚透鏡後進入該本體部並被該第一反射面反射至該第五會聚透鏡，外部光線經該第六會聚透鏡進入該本體部並被該第一反射面反射至該第二會聚透鏡後出射至該第一收光模組。
  8. 如請求項5所述之光電轉換裝置，其中，該光耦合透鏡藉由膠合方式固設於該頂面上。
  9. 如請求項1所述之光電轉換裝置，其中，該第一發光模組、該第二發光模組、該第一收光模組及該第二收光模組均與該電路板電性連接。
  10. 如請求項7所述之光電轉換裝置，其中，該第一會聚透鏡、該第二會聚透鏡、該第三會聚透鏡、該第四會聚透鏡、該第五會聚透鏡及該第六會聚透鏡均為凸透鏡。
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