TW202248694A - 光電訊號轉換傳輸裝置 - Google Patents

Abstract

本專利揭露一種光電訊號轉換傳輸裝置，包括有相互對接結合之光電訊號模組及光纖接頭；該光電訊號模組之光電訊號處理機板設有單一或複數轉接板，由轉接板之第一對接面分別設有複數發光元件及複數收光元件及訊號放大器，可令光電訊號處理機板、複數發光/收光元件及訊號放大器，由複數第一、二打線接合電性連接而形成導通；光纖接頭所設複數光纖其末端與複數發光/收光元件相互軸向對準；如此，透過複數發光/收光元件及訊號放大器相同設於轉接板之第一對接面並相鄰光電訊號處理機板，有效縮減訊號放大器與複數發光/收光元件及光電訊號處理機板之間的物理結構(打線接合)距離，達到減少信號衰減與提升訊號傳輸效益及達到整體結構微型化效益。

Description

光電訊號轉換傳輸裝置

本發明有關一種光電訊號轉換傳輸裝置，特別是指將複數發光元件及複數收光元件及至少一訊號放大器相同設於轉接板之同一平面(如：轉接板之第一對接面)，轉接板設置於光電訊號處理機板，且轉接板之第一對接面以縱向形式位於光電訊號處理機板上，使複數發光元件及複數收光元件及至少一訊號放大器更能貼近於光電訊號處理機板，藉以有效縮減訊號放大器與複數發光元件及複數收光元件及光電訊號處理機板之間物理結構(打線接合)距離，達到減少物理性信號衰減，進而提升整體訊號傳輸效益及達到整體結構微型化效益。

按，已發展許久的光纖通訊，是指利用光與光纖傳遞資訊的一種方式；因此，光纖通訊是屬於有線通訊的一種，而光纖通訊系統對於電信工業則產生了革命性的作用，同時也在數位時代中，扮演著非常重要角色，其主要原因在於：光纖通訊具有傳輸容量大、保密性…等多優點。

查，中華民國公告號I521248號之發明專利、美國發明專利證號9,680,573號及美國發明證號9,989,719號，揭露一種光學收發器，(均為申請人之前專利)其中連接座與電路主板連接，電路子板利用打線接合方 式連接電路主板，轉接板位於光纖接頭與電路子板之間，光電元件分別耦接於轉接板面向光纖接頭的一面上，放大器電連接電路子板並以打線接合方式與光電元件連接。

惟，上述習知(即申請人之前專利)光學收發器乃存在諸多缺失，其說明如下：

1、習知光學收發器之放大器主要電連接位於電路主板，而光電元件主要電連接位於轉接板，導致放大器與光電元件分別位於不同物體而呈現分隔之狀態；依此狀態下，勢必相對增加放大器與光電元件間之打線接合長度；然而打線接合長度越長相對就會增加物理性訊號衰減，致而降低整體光學收發器訊號品質。

2、習知光學收發器之放大器主要電連接位於電路子板，而電路子板再利用打線接合方式連接電路主板，依此方式勢必增加放大器與電路主板間之打線接合或傳導路徑，相對就會增加物理性訊號衰減，致而降低整體光學收發器訊號品質。

3、習知光學收發器之放大器主要設計暨安裝於電路主板，導致電路主板必須相對增加其面積才能供予多個放大器設置，如此必然會造成光學收發器其整體體積相對地過於龐大。

因此，如何提供一種可有效縮減訊號放大器與複數發光元件及電路主板之間打線接合或傳導路徑的距離，達到減少物理性信號的衰減，提升整體訊號傳輸效益，即為本發明所欲解決之主要課題。

為了解決上述習知技術的問題與缺陷，本發明揭露一種光電訊號轉換傳輸裝置，包括有相互對接結合之光電訊號模組及光纖接頭；所述光電訊號模組其包括有一光電訊號處理機板、一轉接板、複數發光元件及複數收光元件及至少一訊號放大器，光電訊號處理機板，其一端具有第一端及其另一端具有第二端，由第一端用以與一外部預設之多媒體裝置電性連接；轉接板結合於光電訊號處理機板並相鄰第二端，且轉接板其面向第二端之側邊設有第一對接面；複數發光元件及複數收光元件設置於轉接板之第一對接面；至少一訊號放大器設置於轉接板之第一對接面並相鄰光電訊號處理機板，令複數發光元件及複數收光元件與訊號放大器位於同一平面，且訊號放大器電性連接有複數第一打線接合及複數第二打線接合，複數第一打線接合用以與複數發光元件及複數收光元件電性連接，複數第二打線接合用以與光電訊號處理機板電性連接；所述光纖接頭與光電訊號模組相互對接結合，光纖接頭其面向第一對接面之側邊設有第二對接面，且光纖接頭設有複數光纖，複數光纖其一端的末端分別露出位於第二對接面，令露出位於第二對接面的複數光纖其末端與複數發光元件及複數收光元件相互軸向對準。

本發明之技術特徵在於，利用複數發光元件及複數收光元件及至少一訊號放大器相同設於轉接板之同一平面(如：轉接板之第一對接面)，轉接板再設置於光電訊號處理機板，且轉接板之第一對接面以縱向形式位於光電訊號處理機板上，使得複數發光元件及複數收光元件及至少一訊號放大器更能貼近光電訊號處理機板，藉以有效縮減訊號放大器與複數發光元件及光電訊號處理機板間之打線接合距離，達到減少物理性信號的 衰減，提升整體訊號傳輸效益及達到整體結構微型化效益。

1:光電訊號模組

11:光電訊號處理機板

111:第一端

112:第二端

12:轉接板

121:第一對接面

122:頂面

13:發光及收光元件

14:訊號放大器

2:光纖接頭

21:第二對接面

22:光纖

3:第一打線接合

4:第二打線接合

5:定位座

50:開口

51:第三對接面

52:凹部

6:第一定位部

7:第二定位部

8:電性連接部

81:傳輸路徑

第一圖：係本發明光電訊號轉換傳輸裝置第一實施例示意圖。

第二圖：係本發明光電訊號轉換傳輸裝置第二實施例示意圖。

第三圖：係本發明光電訊號轉換傳輸裝置第三實施例示意圖。

第四圖：係本發明光電訊號轉換傳輸裝置第四實施例示意圖。

第五圖：係本發明光電訊號轉換傳輸裝置第四實施例側面剖面圖。

為使 貴審查員方便簡捷瞭解本發明之其他特徵內容與優點及其所達成之功效能夠更為顯現，茲將本發明配合附圖，詳細敘述本發明之特徵以及優點，以下之各實施例係進一步詳細說明本發明之觀點，但非以任何觀點限制本發明之範疇。

請配合參閱第一圖所示，本發明係揭露一光電訊號轉換傳輸裝置之第一實施例，包括有一光電訊號模組1及一光纖接頭2。

所述光電訊號模組1其包括有一光電訊號處理機板11、一 轉接板12、複數發光及收光元件13及至少一訊號放大器14；所述光電訊號處理機板11用以作為光/電訊號的轉換處理，光電訊號處理機板11其一端具有第一端111及其另一端具有第二端112，於第一端111可利用金屬印刷方式設有複數訊號連接埠，並於第二端112可利用金屬印刷方式設有複數訊號傳輸埠，光電訊號處理機板11由第一端111所設複數訊號連接埠用以與一外部預設多媒體裝置之訊號插槽電性連接。

所述轉接板12結合於光電訊號處理機板11並相鄰於第二端112，轉接板12其面向第二端112之側邊設有第一對接面121及其頂部設有頂面122，第一對接面121以縱向形式位於光電訊號處理機板11上，並於第一對接面121可利用金屬印刷方式預設有複數個間隔設置之導電接點。所述轉接板12其材質可以是塑膠、陶瓷或矽之其中一種。

所述複數發光及收光元件13設置於轉接板12之第一對接面121，即每一個複數發光及收光元件13可與第一對接面121所設之其中一個導電接點形成電性連接；所述發光及收光元件13可以是雷射二極體(Laser Diode；簡稱：LD)；所述發光及收光元件13可以是發光二極體(Light-Emitting Diode；簡稱：LED)；所述發光及收光元件13可以是光偵測二極體(PIN photodiode；簡稱：PD)。

所述訊號放大器14設置於轉接板12之第一對接面121並相鄰光電訊號處理機板11與複數發光及收光元件13，例如：訊號放大器14設置於第一對接面121，形成以縱向方式相對位於光電訊號 處理機板11與複數發光及收光元件13之間，令複數發光及收光元件13與訊號放大器14位於轉接板12同一平面，且訊號放大器14分別與光電訊號處理機板11及複數發光及收光元件13電性連接；例如：訊號放大器14電性連接有複數第一打線接合3及複數第二打線接合4，由複數第一打線接合3用以與複數發光及收光元件13電性連接，由複數第二打線接合4用以與光電訊號處理機板11所預設之複數訊號傳輸埠電性連接，令光電訊號處理機板11、訊號放大器14、複數發光及收光元件13能形成電氣導通。所述第一打線接合3能電性連接於轉接板12之導電接點，達到第一打線接合3與發光及收光元件13形成電性連接；所述訊號放大器14可以是驅動晶片，例如：雷射二極體(LD)驅動晶片、發光二極體(LED)驅動晶片或轉阻放大器(transimpedance amplifier；簡稱：TIA)。

所述光纖接頭2與光電訊號模組1相互對接結合，光纖接頭2其面向轉接板12之第一對接面121的側邊設有第二對接面21，且光纖接頭2設有複數光纖22，每一條光纖22其一端的末端(即出光/入光面)分別露出位於第二對接面21，令露出位於第二對接面21的複數光纖22其末端與複數發光及收光元件13相互軸向對準。

例如：轉接板12之第一對接面121相對於複數發光及收光元件13的二側分別設有一第一定位部6(如：插孔形式)；光纖接頭2之第二對接面21相對於複數光纖22的二側分別設有一第二定位部7(如：柱狀形式)，使得光纖接頭2與光電訊號模組1相互對接結合時，透過第一定位部6與第二定位部7的定位插接，達到位於第一對接面121 的複數發光及收光元件13能與位於第二對接面21的複數光纖22其末端相互軸向對準。

當光電訊號處理機板11由第一端111所設複數訊號連接埠與外部預設多媒體裝置之訊號插槽電性連接時，多媒體裝置所輸出的電訊號可經由光電訊號處理機板11、訊號放大器14轉換成為光訊號，光訊號經由複數發光及收光元件13射出並傳導至光纖接頭2，再由光纖接頭2之複數光纖22將光訊號進行傳輸。亦可由複數發光及收光元件13接收光纖接頭2之複數光纖22將光訊號進行傳輸之光訊號，經由訊號放大器14、光電訊號處理機板11將多媒體訊號輸出至多媒體螢幕。

是以，本發明之技術特徵在於，利用將複數發光及收光元件13及至少一訊號放大器14相同設於轉接板12之同一平面(如：轉接板12之第一對接面121)，轉接板12再設置於光電訊號處理機板11，且轉接板12之第一對接面121以縱向形式位於光電訊號處理機板11上，使得複數發光及收光元件13、至少一訊號放大器14更能貼近光電訊號處理機板11，再進一步將訊號放大器14相對設置於光電訊號處理機板11與複數發光及收光元件13之間，藉以有效縮減訊號放大器14與複數發光及收光元件13、光電訊號處理機板1間之打線接合距離，達到減少物理性信號的衰減，提升整體訊號傳輸效益。同時，透過將訊號放大器14設置於轉接板12，更可省略傳統訊號放大器14佔用光電訊號處理機板11之空間，如此可有效縮減光電訊號處理機板11的面積，進一步達到縮減整體光電訊號傳輸裝置之體積。

請再配合參閱第二圖所示，本發明係揭露一光電訊號轉換傳 輸裝置之第二實施例，包括有一光電訊號模組1、一光纖接頭2及一定位座5。所述光電訊號模組1、光纖接頭2大致上皆與上述第一實施例所揭露的結構相同；其中，所述定位座5設置於光電訊號處理機板11並相鄰於第二端112，定位座5面向第二端112之側邊設有第三對接面51，並於第三對接面51設有一開口50，所述轉接板12設置於光電訊號處理機板11上並結合設於開口50內，俾令轉接板12與定位座5固定結合；此外，定位座5之第三對接面51相對於開口50的二側分別設有一第一定位部6(如：插孔形式)，使得光纖接頭2與光電訊號模組1相互對接結合時，透過第一定位部6與第二定位部7的定位插接，達到位於第一對接面121的複數發光及收光元件13能與位於第二對接面21的複數光纖22其末端相互軸向對準。

請再配合參閱第三圖所示，本發明係揭露一光電訊號轉換傳輸裝置之第三實施例，包括有一光電訊號模組1、一光纖接頭2及一定位座5。所述光電訊號模組1、光纖接頭2大致上皆與上述第一實施例所揭露的結構相同；其中，所述定位座5設置於光電訊號處理機板11並相鄰於第二端112，定位座5面向第二端112之側邊設有第三對接面51，且定位座5於第三對接面51設有一凹部52，而定位座5之第三對接面51與凹部52分別延伸出位於光電訊號處理機板11其第二端112的前端處；所述轉接板12設置於定位座5之凹部52，複數發光及收光元件13相同設置於轉接板12之第一對接面121，而訊號放大器14則設置於轉接板12之頂面122，令訊號放大器14同樣相鄰位於光電訊號處理機板11與複數發光及收光元件13之間，由複數第一打線接 合3能以90度角方式用以與複數發光及收光元件13電性連接，由複數第二打線接合4用以與光電訊號處理機板11所預設之複數訊號傳輸埠電性連接，令光電訊號處理機板11、訊號放大器14及複數發光元件及複數發光及收光元件13相同形成電氣導通。此外，定位座5之第三對接面51相對於凹部52的二側分別設有一第一定位部6(如：插孔形式)，使得光纖接頭2與光電訊號模組1相互對接結合時，透過第一定位部6與第二定位部7的定位插接，達到位於第一對接面121的複數發光元件及複數發光及收光元件13能與位於第二對接面21的複數光纖22其末端相互軸向對準。

請再配合參閱第四、五圖所示，本發明係揭露一光電訊號轉換傳輸裝置之第四實施例，包括有一光電訊號模組1及一光纖接頭2；所述光電訊號模組1、光纖接頭2大致上皆與上述第一實施例所揭露的結構相同；其中，所述轉接板12與光電訊號處理機板11能以一體成形方式構成，例如：光電訊號處理機板11與轉接板12可利用3D列印方式一體成形所構成；又，轉接板12於第一對接面121以列印方式設有至少一電性連接部8，電性連接部8延伸設有複數個傳輸路徑81，傳輸路徑81係隱藏於轉接板12內部並與光電訊號處理機板11形成電性連接，提供訊號放大器14用以電性連接於電性連接部8，即可與光電訊號處理機板11形成電性導通，而訊號放大器14再由第一打線接合3與複數發光及發光及收光元件13電性連接，或者與此同時複數發光及收光元件13亦以第一打線接合3與電性連接部8電性連接，再與訊號放大器14形成電性導通。

綜上所述，本發明之技術特徵主要是利用將複數發光及收光元件13、至少一訊號放大器14同時設於轉接板12，轉接板12再設置於光電訊號處理機板11，使得複數發光及收光元件13與至少一訊號放大器14更能貼近光電訊號處理機板11，再進一步將訊號放大器14相對設置於光電訊號處理機板11與複數發光及收光元件13之間，藉以有效縮減訊號放大器14與複數發光及收光元件13及光電訊號處理機板11之間的打線接合距離，達到減少物理性信號的衰減，提升整體訊號傳輸效益。

1:光電訊號模組

11:光電訊號處理機板

111:第一端

112:第二端

12:轉接板

121:第一對接面

122:頂面

13:發光及收光元件

14:訊號放大器

2:光纖接頭

21:第二對接面

22:光纖

3:第一打線接合

4:第二打線接合

6:第一定位部

7:第二定位部

Claims (11)

1. 一種光電訊號轉換傳輸裝置，包括有：

   一光電訊號模組，其包括有：

   一光電訊號處理機板，其一端具有第一端及其另一端具有第二端，由該第一端用以與一外部預設之多媒體裝置電性連接；

   一轉接板，結合於該光電訊號處理機板並相鄰該第二端，該轉接板其面向該第二端之側邊設有第一對接面；

   複數發光及收光元件，設置於該轉接板之第一對接面；

   至少一訊號放大器，設置於該轉接板之第一對接面並相鄰該光電訊號處理機板，令該等發光及收光元件與該訊號放大器位於同一平面，該訊號放大器電性連接有複數第一打線接合，該等第一打線接合用以與該等發光及收光元件電性連接，且該訊號放大器另與該光電訊號處理機板電性連接；

   一光纖接頭，與該光電訊號模組相互對接結合，該光纖接頭其面向該第一對接面之側邊設有第二對接面，該光纖接頭設有複數光纖，該等光纖其一端的末端分別露出位於該第二對接面，令露出位於該第二對接面的該等光纖其末端與該等發光及收光元件相互軸向對準。
2. 如請求項1所述之光電訊號轉換傳輸裝置，其中該訊號放大器另電性連接有複數第二打線接合，該等第二打線接合用以與該光電訊號處理機板所預設之複數訊號傳輸埠電性連接。
3. 如請求項1所述之光電訊號轉換傳輸裝置，其中該訊號放大器設置於該第一對接面並以縱向方式相對位於該光電訊號處理機板與該等發光及收光元件之間，且該轉接板之第一對接面相對於該等發光及收光元件的二側分別設有一第一定位部，該光纖接頭之第二對接面相對於該等光纖的二 側分別設有一第二定位部，該第一定位部與該第二定位部對應定位插接，令位於該第一對接面的該等發光及收光元件與位於該第二對接面的該等光纖其末端相互軸向對準
4. 如請求項1所述之光電訊號轉換傳輸裝置，其中包括有一定位座，該定位座設置於該光電訊號處理機板並相鄰於該第二端，該定位座面向該第二端之側邊設有一第三對接面，該第三對接面設有一開口，該轉接板設置於該光電訊號處理機板上並結合設於該開口內，令該轉接板與該定位座固定結合，且該定位座之第三對接面相對於該開口的二側分別設有一第一定位部，該光纖接頭之第二對接面相對於該等光纖的二側分別設有一第二定位部，該第一定位部與該第二定位部對應定位插接，令位於該第一對接面的該等發光及收光元件與位於該第二對接面的該等光纖其末端相互軸向對準。
5. 如請求項1所述之光電訊號轉換傳輸裝置，其中該轉接板與該光電訊號處理機板以一體成形方式構成，該轉接板於該第一對接面設有至少一電性連接部，該電性連接部延伸設有複數個傳輸路徑，該傳輸路徑隱藏於該轉接板內部並與該光電訊號處理機板形成電性連接，該訊號放大器用以電性連接於該電性連接部，令該訊號放大器與該光電訊號處理機板形成電性導通。
6. 如請求項5所述之光電訊號轉換傳輸裝置，其中該轉接板之第一對接面相對於該等發光及收光元件的二側分別設有一第一定位部，該光纖接頭之第二對接面相對於該等光纖的二側分別設有一第二定位部，該第一定位部與該第二定位部對應定位插接，令位於該第一對接面的該等發光及收光元件與位於該第二對接面的該等光纖其末端相互軸向對準。
7. 如請求項1所述之光電訊號轉換傳輸裝置，其中該訊號放大器可以是驅動 晶片，該驅動晶片可以是雷射二極體驅動晶片、發光二極體驅動晶片或轉阻放大器之其中一種。
8. 一種光電訊號轉換傳輸裝置，包括有：

   一光電訊號模組，其包括有：

   一光電訊號處理機板，其一端具有第一端及其另一端具有第二端，由該第一端用以與一外部預設之多媒體裝置電性連接；

   一轉接板，其面向該第二端之側邊設有第一對接面及其頂部設有頂面；

   複數發光及收光元件，設置於該轉接板之第一對接面；

   至少一訊號放大器，設置於該轉接板之頂面並相鄰該光電訊號處理機板，令該訊號放大器相鄰位於該光電訊號處理機板與該等發光及收光元件之間，該訊號放大器電性連接有複數第一打線接合及複數第二打線接合，該等第一打線接合用以與該等發光及收光元件電性連接，該等第二打線接合用以與該光電訊號處理機板電性連接；

   一光纖接頭，與該光電訊號模組相互對接結合，該光纖接頭其面向該第一對接面之側邊設有第二對接面，該光纖接頭設有複數光纖，該等光纖其一端的末端分別露出位於該第二對接面，令露出位於該第二對接面的該等光纖其末端與該等發光及收光元件相互軸向對準；

   一定位座，設置於該光電訊號處理機板並相鄰於該第二端，該定位座面向該第二端之側邊設有第三對接面，該定位座於第三對接面設有一凹部，該定位座之第三對接面與凹部分別延伸出位於該光電訊號處理機板其第二端的前端處，該轉接板設置於該凹部。
9. 如請求項8所述之光電訊號轉換傳輸裝置，其中該訊號放大器電性連接有複數第一打線接合，該等第一打線接合以90度角方式與該等發光及收 光元件電性連接，且該訊號放大器電性連接有複數第二打線接合，該等第二打線接合用以與該光電訊號處理機板所預設之複數訊號傳輸埠電性連接。
10. 如請求項8所述之光電訊號轉換傳輸裝置，其中該定位座之第三對接面相對於該凹部的二側分別設有一第一定位部，該光纖接頭之第二對接面相對於該等光纖的二側分別設有一第二定位部，該第一定位部與該第二定位部對應定位插接，令位於該第一對接面的該等發光及收光元件與位於該第二對接面的該等光纖其末端相互軸向對準。
11. 如請求項8所述之光電訊號轉換傳輸裝置，其中該訊號放大器可以是驅動晶片，該驅動晶片可以是雷射二極體驅動晶片、發光二極體驅動晶片或轉阻放大器之其中一種。

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