TW201606375A - 光電轉換模組 - Google Patents

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TW201606375A TW103126884A TW103126884A TW201606375A TW 201606375 A TW201606375 A TW 201606375A TW 103126884 A TW103126884 A TW 103126884A TW 103126884 A TW103126884 A TW 103126884A TW 201606375 A TW201606375 A TW 201606375A
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Abstract

一種光電轉換模組，其包括光耦合透鏡組、電路板、光接收器及至少兩個光發射器，光耦合透鏡組與電路板相對設置，光耦合透鏡包括輸入部和輸出部，輸入部包括一光入射面、一與光入射面相對的第一反射面，光接收器與第一反射面相對應，光接收器用於接收光信號並將其轉化為電信號，輸出部包括下表面、至少兩個反射面以及至少兩個與反射面一一對應的出射面，至少兩個反射面均與下表面相對應，每個反射面對應一光發射器，每個光發射器用於將電信號轉換為光信號，光信號依次經下表面、輸出部的反射面、出射面射出該光耦合透鏡組。

Description

光電轉換模組
本發明涉及一種光電轉換模組。
在訊號處理領域，利用光取代電作為訊號傳輸媒介可以提升訊號傳輸的頻寬，但電訊號相較於光訊號更易處理，故通過印刷電路板（PCB板）和光耦合透鏡結合形成一光電轉換模組。但一般的裝置都是一個電路板對應一個光耦合透鏡，僅具有一個訊號處理端和輸出端，由於輸出端過少，在實際產品中，無法滿足工作的需要。
有鑑於此，有必要提供一種可解決上述問題的的光電轉換模組。
一種光電轉換模組，其包括一光耦合透鏡組、一電路板、一光接收器及至少兩個光發射器，所述光耦合透鏡組與所述電路板相對設置，所述光接收器及光發射器設置於電路板上，所述光耦合透鏡包括輸入部和輸出部，所述輸入部包括一光入射面、一與光入射面相對的第一反射面，所述光接收器與所述第一反射面相對應，所述光接收器用於接收自所述光入射面入射並經所述第一反射面反射的第一光信號並將所述第一光信號轉化為電信號，所述電信號傳遞給所述至少兩個光發射器，所述輸出部包括下表面、至少兩個反射面以及至少兩個與所述反射面一一對應的出射面，所述至少兩個反射面均與所述下表面相對應，每個所述反射面對應一光發射器，每個所述光發射器用於將所述電信號轉換為第二光信號，所述第二光信號依次經下表面、所述輸出部的反射面、出射面射出該光耦合透鏡組。
與先前技術相比，本發明實施例提供一包括光耦合透鏡組、一電路板、一光接收器及至少兩個光發射器的光電轉換模組，其中，該光耦合透鏡組包括輸入部和輸出部，所述輸入部對應一個光接收器，所述輸出部包括下表面、至少兩個反射面以及至少兩個與所述反射面一一對應的出射面，所述至少兩個反射面均與所述下表面相對應，每個所述反射面對應一光發射器，光信號通過反射面傳輸至對應的出射面射出，藉此所述光電轉換模組可以達到一機多用的目的，大大提高了產品的工作效率。
圖1係本發明實施例中光耦合透鏡組的立體圖。
圖2係圖1中光耦合透鏡組的另一視角的立體圖。
圖3係圖1中光耦合透鏡組的俯視圖。
圖4係具有圖1中光耦合透鏡的光電轉換模組結構示意圖。
圖5係圖1中光電轉換模組的分解示意圖。
圖6係圖4中光電轉換模組VI-VI方向的剖視圖。
圖7係圖4中光電轉換模組VII-VII方向的剖視圖。
請參閱圖1~3，本發明實施例提供一種光耦合透鏡組20，所述光耦合透鏡組20包括一輸出部22及一輸入部24。本實施例中，所述輸出部22與輸入部24為一體成型。所述輸出部22及輸入部24的材質為透光材料製成。
所述輸入部24為一多棱柱體。所述輸入部24包括一個底面242、一光入射面244、一頂面241及一個與所述光入射面244相對的第一反射面248。所述底面242上設有第二透鏡246。所述頂面241與所述底面242平行。所述光入射面244垂直連接於所述底面242與頂面241之間。所述光入射面244上設置有一第一透鏡243。所述輸入部24用於接收光信號，光信號自所述光入射面244的所述第一透鏡243進入光耦合透鏡組20，經所述第一反射面248的反射至所述第二透鏡246並射出，即所述第二透鏡246位於自第一透鏡243發出的光信號被第一反射面248反射後的光路上。優選地，所述第一反射面248與所述光入射面244及與所述頂面241的夾角均為45度。
所述輸出部22包括至少兩個出射面、至少兩個與所述出射面一一對應的反射面。本實施例中，所述輸出部22大致為長方體狀。所述輸出部22包括首尾相連的第一側面221、第二側面222、第三側面223及第四側面224，以及相對且平行設置的上表面225及下表面226。自所述第四側面224垂直延伸出所述輸入部22，且所述第一反射面248與所述第四側面224及所述頂面241傾斜地連接。所述下表面226設有第三透鏡264、第五透鏡274及第七透鏡284，所述第三透鏡264、第五透鏡274及第七透鏡284依次排列。第一側面221上設有一第四透鏡266，所述第二側面222上設置有第六透鏡276，及第三側面223設置有第八透鏡。所述出射面為所述第一側面221、第二側面222及第三側面223。
所述輸出部22自所述上表面225向內形成一凹槽23，所述凹槽23在所述上表面225上的開口為長方形。所述凹槽23包括有第一側壁231、第二側壁232、第三側壁233、第四側壁234、第五側壁235、第二反射面268、第三反射面278及第四反射面288。所述第二反射面268、第三反射面278及第四反射面288構成所述輸出部22的反射面。所述第一側壁231、第二側壁232、第三側壁233、第二反射面268、第三反射面278及第四反射面288均自所述上表面225向所述凹槽23底部延伸。所述第三側壁233與所述第二側面222及第四側面平行，所述第一側壁231及所述第二側壁232共面且均與所述第三側壁233相對且平行。所述第二反射面268與所述第四反射面288分別設於所述凹槽23的兩端，所述第三反射面278位於所述第二反射面268與所述第四反射面288之間，即位於所述凹槽23的中段，所述第二反射面268、第三反射面278及第四反射面288均為長方形。所述第二反射面268與所述第一側面221相對應，且相對所述第一側面221傾斜，所述第二反射面268垂直連接所述第一側壁231與所述第三側壁233。所述第三反射面278與所述第二側面222相對應，且相對所述第三側面223傾斜，所述第三反射面278垂直連接所述第一側壁231與所述第二側壁232。所述第四反射面288與第三側面相對應，且相對所述第三側面223傾斜，所述第四反射面288垂直連接所述第二側壁232與第三側壁233。優選的，本實施例中，所述第二反射面268相對所述第一側面221傾斜且傾斜角度為45度，所述第三反射面278相對所述第二側面222傾斜且傾斜角度為45度，所述第四反射面288相對所述第三側面223傾斜且傾斜角度為45度。
可以理解，在本實施例中,所述底面242與所述下表面226共面。所述輸入部24的第二透鏡246位於所述第一反射面248在所述下表面226的投影範圍內，優選地，所述所述第二透鏡246位於所述第一反射面248在所述下表面226的投影的中心位置。在其他實施例中，所述入射面244也可以與所述第一反射面248相接，而不設置所述頂面241。
本實施例中，光信號自所述下表面226的所述第三透鏡264進入光耦合透鏡組20，經所述第二反射面268的反射進入所述第一側面221的第四透鏡266並射出，即所述第四透鏡266位於自第三透鏡264發出的光信號被第二反射面268反射後的光路上，所述第二反射面268、第三透鏡264及第四透鏡266共同形成一第一輸出端26。光信號自所述下表面226的所述第五透鏡274進入光耦合透鏡組20，經所述第三反射面278的反射進入所述第二側面222的第六透鏡276並射出，即所述第六透鏡276位於自第五透鏡274發出的光信號被第三反射面278反射後的光路上，所述第三反射面278、第五透鏡274及第六透鏡276共同形成一第二輸出端27。光信號自所述下表面226的所述第七透鏡284進入光耦合透鏡組20，經所述第四反射面288的反射進入所述第三側面223的第八透鏡286並射出，即所述第八透鏡286位於自第七透鏡284發出的光信號被第四反射面288反射後的光路上，所述第四反射面288、第七透鏡284及第八透鏡286共同形成一第三輸出端28。所述第一輸出端26和所述第三輸出端28設置於所述第二輸出端27相對兩側。
可以理解，所述第一輸出端26、第二輸出端27及第三輸出端28用於匯出光信號。
可以理解，本實施例中，所述第一反射面248、第二反射面268、第三反射面278及第四反射面288上均塗有反射介質以反射光線。
請參閱圖4~5，一光電轉換模組100，其包括電路板10、上述光耦合透鏡組20、光接收器30及至少兩個光發射器40。
所述電路板10包括第一表面12，所述第一表面12與所述光耦合透鏡組20的下表面226相對。所述光接收器30和多個光發射器40均設置於所述電路板10的第一表面12上。所述電路板10包括一控制單元16，所述控制單元16包含有晶片，且所述控制單元16分別與所述光接收器30和光發射器20電性連接。所述控制單元16用於將光接收器30接收之電信號進行處理，再將所述電信號傳輸至光發射器20。
請參閱圖6，所述光接收器30用於接收光信號並將其轉換為電信號。本實施例中，所述光接收器30與所述第二透鏡246相對準，用以接收來自所述輸入部第二透鏡246射出的第一光信號並將所述第一光信號轉換為電信號。
請參閱圖7，所述光發射器40用於將電信號轉換為第二光信號並向外發出光線。所述至少兩個光發射器40固設於所述電路板10上且與所述下表面226相對應。本實施例中，提供三個光發射器40，每個所述光發射器40分別對應於所述第一輸出端26的第三透鏡264、所述第二輸出端27的第五透鏡274及所述第三輸出端28的第七透鏡284。所述光發射器40用以將光接收器30發出的電信號轉化為第二光信號並向外發出光線，使光線經第三透鏡264射入第二反射面268、經第五透鏡274射入第三反射面278以及經第七透鏡284射入第四反射面288，即每個所述光發射器40對應一個反射面。本實施方式中，該光發射器40為垂直共振面鐳射二極體。
請參閱圖5，本實施例中還提供多個光纖50，所述光纖50用於傳輸光信號。本實施例中，提供四個光纖50，每個所述光纖50分別與所述第一透鏡224、第四透鏡266、第六透鏡276及第八透鏡286中的一個相對準，且所述第一透鏡224對應的光纖50為光輸入端，用於將第一光信號傳輸至光電轉換模組100，而所述第四透鏡266、第六透鏡276及第八透鏡286所對應的光纖50為光輸出端，用於將第二光信號傳導出去。
可以理解，本實施例還可以將光耦合透鏡組20固設於所述電路板10上。
請參閱圖5~7，工作時，輸入端光纖50發光線至光電轉換模組100，光線自設置於所述光入射面244的第一透鏡224射入輸入部22，經第一反射面248反射改變90度至所述第二透鏡246，經第二透鏡246後射入光接收器30，所述光接收器30將第一光信號轉化為電信號，此時，電路板10上的IC控制單元16對電信號進行信號處理，然後，將處理後的電信號發送至至少兩個光發射器40，每個所述光發射器40將處理後的電信號轉化為第二光信號並向外發出光線，每個所述光發射器40發出的光線分別經設置於下表面226的第三透鏡264、第五透鏡274及第七透鏡284聚光，至與每個所述光發射器40相對應的第二反射面269、第三反射面279及第四反射面289反射改變90度，最後分別自對應的第一側面221的第四透鏡266、第二側面222的第六透鏡276及第三側面223的第八透鏡288射出，並射入每個輸出端相對應的光纖50中，進行後續的光信號傳導。
可以理解，本實施例中所述第一透鏡242、第二透鏡246、第三透鏡264、第四透鏡266、第五透鏡274、第六透鏡276、第七透鏡284及第八透鏡286均為凸透鏡。
與先前技術相比，本發明實施例提供一包括光耦合透鏡組20、一電路板10、一光接收器30及至少兩個光發射器40的光電轉換模組100，其中，該光耦合透鏡組20包括輸入部24和輸出部22，所述輸入部24對應一個光接收器30，所述輸出部22包括下表面226、至少兩個反射面以及至少兩個與所述反射面一一對應的出射面，所述至少兩個反射面均與所述下表面226相對應，每個所述反射面對應一光發射器40，光信號通過反射面傳輸至對應的出射面射出，藉此所述光電轉換模組100可以達到一機多用的目的，大大提高了產品的工作效率。
綜上所述，本發明符合發明專利要件，爰依法提出專利申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施例，舉凡熟悉本案技藝之人士，於爰依本發明精神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下之申請專利範圍內。
100‧‧‧光電轉換模組
10‧‧‧電路板
12‧‧‧第一表面
16‧‧‧控制單元
20‧‧‧光耦合透鏡組
22‧‧‧輸出部
221‧‧‧第一側面
222‧‧‧第二側面
223‧‧‧第三側面
224‧‧‧第四側面
225‧‧‧上表面
226‧‧‧下表面
23‧‧‧凹槽
231‧‧‧第一側壁
232‧‧‧第二側壁
233‧‧‧第三側壁
24‧‧‧輸入部
241‧‧‧頂面
242‧‧‧底面
243‧‧‧第一透鏡
244‧‧‧光入射面
246‧‧‧第二透鏡
248‧‧‧第一反射面
26‧‧‧第一輸出端
264‧‧‧第三透鏡
266‧‧‧第四透鏡
268‧‧‧第二反射面
27‧‧‧第二輸出端
274‧‧‧第五透鏡
276‧‧第六透鏡
278‧‧‧第三反射面
28‧‧‧第三輸出端
284‧‧‧第七透鏡
286‧‧‧第八透鏡
288‧‧‧第四反射面
30‧‧‧光接收器
40‧‧‧光發射器
50‧‧‧光纖
100‧‧‧光電轉換模組
10‧‧‧電路板
無
100‧‧‧光電轉換模組
10‧‧‧電路板
12‧‧‧第一表面
16‧‧‧控制單元
22‧‧‧輸出部
221‧‧‧第一側面
222‧‧‧第二側面
223‧‧‧第三側面
224‧‧‧第四側面
225‧‧‧上表面
231‧‧‧第一側壁
232‧‧‧第二側壁
233‧‧‧第三側壁
24‧‧‧輸入部
241‧‧‧頂面
243‧‧‧第一透鏡
244‧‧‧光入射面
246‧‧‧第二透鏡
248‧‧‧第一反射面
26‧‧‧第一輸出端
264‧‧‧第三透鏡
266‧‧‧第四透鏡
268‧‧‧第二反射面
27‧‧‧第二輸出端
274‧‧‧第五透鏡
276‧‧‧第六透鏡
278‧‧‧第三反射面
28‧‧‧第三輸出端
284‧‧‧第七透鏡
286‧‧‧第八透鏡
288‧‧‧第四反射面
50‧‧‧光纖

Claims (10)

  1. 一種光電轉換模組，其包括一光耦合透鏡組、一電路板、一光接收器及至少兩個光發射器，所述光耦合透鏡組與所述電路板相對設置，所述光接收器及光發射器設置於電路板上，所述光耦合透鏡包括輸入部和輸出部，所述輸入部包括一光入射面、一與光入射面相對的第一反射面，所述光接收器與所述第一反射面相對應，所述光接收器用於接收自所述光入射面入射並經所述第一反射面反射的第一光信號並將所述第一光信號轉化為電信號，所述電信號傳遞給所述至少兩個光發射器，所述輸出部包括下表面、至少兩個反射面以及至少兩個與所述反射面一一對應的出射面，所述至少兩個反射面均與所述下表面相對應，每個所述反射面對應一光發射器，每個所述光發射器用於將所述電信號轉換為第二光信號，所述第二光信號依次經下表面、所述輸出部的反射面、出射面射出該光耦合透鏡組。
  2. 如請求項1所述之光電轉換模組，其中，所述輸入部包括第一透鏡及第二透鏡，所述第一透鏡設置於所述光入射面，所述第二透鏡位於自第一透鏡發出的光信號被第一反射面反射後的光路上。
  3. 如請求項1所述之光電轉換模組，其中，所述光發射器的數目為3個；所述輸出部的反射面包括與所述光發射器一一對應的第二反射面、第三反射面及第四反射面；所述出射面包括與所述第二反射面、第三反射面及第四反射面一一對應的第一側面、第二側面、及第三側面，所述輸出部還具有第四側面和上表面，所述第一側面、第二側面、第三側面、及第四側面首尾相連，所述上表面與所述下表面相對且平行設置。
  4. 如請求項3所述之光電轉換模組，其中，所述輸出部還包括第三透鏡、第四透鏡、第五透鏡、第六透鏡、第七透鏡及第八透鏡，所述第四透鏡設置於所述第一側面，所述第六透鏡設置於所述第二側面，所述第八透鏡設置於所述第三側面，所述第三透鏡、第五透鏡及第七透鏡依次排列的設置於所述下表面。
  5. 如請求項4所述之光電轉換模組，其中，所述第四透鏡位於自第三透鏡發出的光信號被第二反射面反射後的光路上，所述第二反射面、第三透鏡及第四透鏡共同形成一第一輸出端，所述第六透鏡位於自第五透鏡發出的光信號被第三反射面反射後的光路上，所述第三反射面、第五透鏡及第六透鏡共同形成一第二輸出端，所述第八透鏡位於自第七透鏡發出的光信號被第四反射面反射後的光路上，所述第四反射面、第七透鏡及第八透鏡共同形成一第三輸出端。
  6. 如請求項3所述之光電轉換模組，其中，所述輸出部和輸入部為一體成型，所述輸入部自所述輸出部的第四側面垂直延伸出。
  7. 如請求項4所述之光電轉換模組，其中，所述輸出部呈長方體狀，所述輸出部還包括一凹槽，所述凹槽在所述上表面的開口為長方形，且所述凹槽還包括第一側壁、第二側壁及第三側壁，所述第一側壁、第二側壁、第三側壁、第二反射面、第三反射面及第四反射面均自所述上表面向所述凹槽底部延伸，所述第一側壁及所述第二側壁共面且均與所述第三側壁相對且平行，所述第三側壁與所述第二側面及第四側面平行。
  8. 如請求項5所述之光電轉換模組，其中，所述第二反射面與所述第四反射面分別設於所述凹槽的兩端，所述第三反射面位於所述第二反射面與所述第四反射面之間，即位於所述凹槽的中段，所述第二反射面與所述第一側面相對應，且相對所述第一側面傾斜，所述第二反射面垂直連接所述第一側壁與所述第三側壁，所述第三反射面與所述第二側面，且相對所述第二側面傾斜，所述第三反射面垂直連接所述第一側壁與所述第二側壁，所述第四反射面與第三側面相對應，且相對所述第三側面傾斜，所述第四反射面垂直連接所述第二側壁與第三側壁。
  9. 如請求項5所述之光電轉換模組，其中，所述第二反射面與所述第一側面傾斜連接的傾斜角度為45度，所述第三反射面與所述第二側面傾斜連接的角度為45度，所述第四反射面與所述第三側面傾斜連接的角度為45度。
  10. 如請求項9所述之光電轉換模組，其中，所述電路板包括一控制單元，所述控制單元分別與所述光接收器和光發射器電性連接，所述光接收器發出的電信號由所述控制單元處理後發送至光發射器。
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