TWI463744B - 光纖耦合連接器及其公端與母端 - Google Patents

Description

光纖耦合連接器及其公端與母端

本發明涉及通用串列匯流排(Universal Serial Bus,USB)領域，尤其涉及一種光纖耦合連接器的公端、母端及具有該公端及母端的光纖耦合連接器。

目前，利用光訊號傳輸資料逐漸應用至個人電腦的USB領域，而具體的形式體現為使用光纖耦合連接器。一般光纖耦合連接器通常包括公端與母端。使用時，將公端插入母端，藉由母端的光學透鏡與公端的光學透鏡對準，即可進行公端與母端之間的光訊號傳輸。

然而，光纖耦合連接器的公端通常為開放式結構，即在未使用時，公端的光學透鏡處於暴露狀態。因此，公端的光學透鏡容易沾附灰塵，造成光訊號能量的損耗，降低光傳輸效率，進而影響光纖耦合連接器的正常使用，甚至造成光訊號的中斷，使得傳輸的資料丟失從而降低光訊號傳輸的穩定性。

有鑒於此，有必要提供一種光纖耦合連接器的公端、母端及具有該公端及母端的光纖耦合連接器，其能夠防止灰塵沾附於光纖耦合連接器的公端上，以保證光纖傳輸的效率及穩定性。

一種光纖耦合連接器，其包括公端及與該公端耦合的母端。該公端包括絕緣基板、公端透鏡及防塵部。該絕緣基板包括承靠面、與承靠面相對的連接面及與承靠面、連接面相連的公端傳輸面，該公端傳輸面與該母端相對。該公端透鏡裝設於該絕緣基板上靠近該母端的一側。該防塵部包括連接臂及擋板。該連接臂的一端固定於該連接面上，另一端與擋板彈性連接。該擋板間隔地遮蓋該公端透鏡並能彈性彎折。該母端包括絕緣載板、母端透鏡及兩個撥動件。該絕緣載板包括與該公端傳輸面相對的母端傳輸面。該母端透鏡裝設於該母端傳輸面上且與該公端透鏡對應。該兩個撥動件間隔地凸設於該母端傳輸面上。當該公端與該母端結合時，該撥動件推開該擋板以使該擋板位於該公端透鏡與該母端透鏡之間的傳輸光路之外。

一種光纖耦合連接器的公端，其用於與光纖耦合連接器的母端耦合。該光學耦合連接器的母端包括母端透鏡。該光纖耦合連接器的公端包括公端透鏡、絕緣基板及防塵部。該絕緣基板包括與光纖耦合連接器的母端相對的公端傳輸面。該公端透鏡裝設於該公端傳輸面上且與該母端透鏡相對。該防塵部包括連接臂及擋板。該連接臂的一端固定於該絕緣基板上，另一端與該擋板彈性連接。該擋板遮蓋該公端透鏡且與該公端透鏡相間隔。當該光纖耦合連接器的公端與該光纖耦合連接器的母端結合時，該擋板能繞著該擋板與該連接臂的連接處朝接近該公端傳輸面的方向旋轉至與該連接臂完全貼合以使該擋板位於該公端透鏡與該母端透鏡之間的傳輸光路之外。

一種光纖耦合連接器的母端，其用於與光纖耦合連接器的公端耦 合。該光學耦合連接器的公端包括公端透鏡及遮蓋該公端透鏡的防塵部。該光纖耦合連接器的母端包括母端傳輸面、位於該母端傳輸面上的母端透鏡及兩個撥動件。該兩個撥動件間隔地凸設於該母端傳輸面上。當該光纖耦合連接器的公端與該光纖耦合連接器的母端結合時，該撥動件推開該防塵部以使該防塵部位於該公端透鏡與該母端透鏡之間的傳輸光路之外。

與先前技術相比，本發明的光纖耦合連接器的公端利用防塵部的擋板遮蓋住公端透鏡，以防止灰塵污染公端透鏡而影響光傳輸效率及傳輸穩定性。公端與母端結合時，該母端的撥動件推開該擋板以使該擋板位於該公端透鏡與該母端透鏡之間的傳輸光路之外，因而在資料傳輸時，該擋板不會成為傳輸障礙。

100、300‧‧‧光纖耦合連接器

10、30‧‧‧公端

12‧‧‧手持部

14‧‧‧插入部

140‧‧‧第一腔體

142‧‧‧承載壁

144‧‧‧遮蓋壁

146‧‧‧第一側壁

148‧‧‧第二側壁

16‧‧‧絕緣基板

162‧‧‧承靠面

164‧‧‧連接面

165‧‧‧凹槽

166、366‧‧‧公端傳輸面

167‧‧‧第一收容孔

168‧‧‧定位柱

169、369‧‧‧凹槽的底面

17、37‧‧‧公端透鏡

18、38‧‧‧防塵部

182、382‧‧‧連接臂

182a‧‧‧連接臂的短邊

182b‧‧‧連接臂的長邊

183‧‧‧定位孔

184、384‧‧‧擋板

184a、384a‧‧‧擋板的短邊

184b‧‧‧擋板的長邊

187‧‧‧缺口

20‧‧‧母端

22‧‧‧罩體

220‧‧‧第二腔體

222‧‧‧底部

224‧‧‧頂部

226‧‧‧第三側壁

228‧‧‧第四側壁

24‧‧‧絕緣載板

240‧‧‧本體

242‧‧‧突出部

244‧‧‧母端傳輸面

246‧‧‧第二收容孔

26‧‧‧母端透鏡

28‧‧‧撥動件

282‧‧‧卡合面

284‧‧‧抵觸面

39‧‧‧收容空間

392‧‧‧收容空間的底部

394‧‧‧收容空間的側壁

396‧‧‧收容空間的頂面

圖1係本發明第一實施方式的光纖耦合連接器的立體示意圖。

圖2係圖1中的光纖耦合連接器的立體分解圖。

圖3係圖1中的光纖耦合連接器的公端的部分分解示意圖。

圖4係圖1中的光纖耦合連接器的母端的立體示意圖。

圖5係圖4中的光纖耦合連接器的母端的絕緣載板的立體示意圖。

圖6係圖1中的光纖耦合連接器的公端與光纖耦合連接器的母端在第一耦合狀態下的剖面示意圖。

圖7係圖1中的光纖耦合連接器的公端與光纖耦合連接器的母端在第二耦合狀態下的剖面示意圖。

圖8係本發明第二實施方式的光纖耦合連接器的分解示意圖。

圖9係圖8中的光纖耦合連接器的公端的部分分解示意圖。

圖10係圖8中的光纖耦合連接器的公端的部分立體示意圖。

圖11係圖8中的光纖耦合連接器的公端與光纖耦合連接器的母端耦合的剖面示意圖。

下面將結合附圖，對本發明作進一步的詳細說明。

請參閱圖1，本發明第一實施方式的光纖耦合連接器100包括一個公端10及一個母端20。其中，母端20設於電腦主機、印表機、照相機等電子設備，公端10呈可攜式，用於與母端20耦合，將資料登錄或輸出至前述設備。

請參閱圖2及圖3，公端10包括一個手持部12、一個插入部14、一個絕緣基板16、四個公端透鏡17以及一個防塵部18。

手持部12用於供使用者握持以方便將公端10插入母端20。

插入部14部分收容於手持部12。插入部14為截面係矩形的中空的筒狀體，其包括一個承載壁142、一個與承載壁142相對的遮蓋壁144、一個第一側壁146、以及一個與第一側壁146相對的第二側壁148。第一側壁146及第二側壁148垂直承載壁142延伸，遮蓋壁144分別連接第一側壁146及第二側壁148。承載壁142、遮蓋壁144、第一側壁146及第二側壁148圍成一個第一腔體140。

絕緣基板16收容於第一腔體140內，絕緣基板16包括一個承靠面162、一個連接面164、一個公端傳輸面166、以及一個定位柱168。承靠面162承載於承載壁142上。連接面164與承靠面162相對， 連接面164位於中間的位置開設有一個長條形的凹槽165。公端傳輸面166分別與承靠面162及連接面164連接且與母端20相對，公端傳輸面166上開設有四個第一收容孔167。定位柱168垂直凹槽165的底面169延伸。

所述四個公端透鏡17分別收容於所述四個第一收容孔167內且相對公端傳輸面166暴露出來並與母端20相對。

防塵部18收容於第一腔體140內，防塵部18包括一個連接臂182及一個擋板184。連接臂182為大致呈條形的長方體結構，其包括兩相對的短邊182a及兩相對的長邊182b。連接臂182的一端開設有一個定位孔183，定位柱168穿過定位孔183進行定位後，連接臂182藉由膠合方式固定於凹槽165的底面169。擋板184為大致呈條形的長方體結構，其包括兩相對的短邊184a及兩相對的長邊184b。擋板184在長度方向上的兩端分別開設有缺口187，缺口187位於遠離連接臂182的一側。擋板184的一個長邊184b與連接臂182的一個短邊182a彈性連接。擋板184遮蓋公端傳輸面166且與公端傳輸面166相間隔，且擋板184與公端傳輸面166之間的距離c(圖6示)大於擋板184的短邊184a的長度d(圖6示)。

此外，公端10還包括兩個第一傳輸光纖(圖未示)及兩個第一接收光纖(圖未示)，兩個第一傳輸光纖及兩個第一接收光纖埋設於絕緣基板16內並分別與所述四個公端透鏡17耦合。

請一併參閱圖4及圖5，母端20包括一個中空罩體22、一個絕緣載板24、四個母端透鏡26以及兩個撥動件28。

罩體22為呈長方體的框體，其設於電腦主機、印表機、照相機等 電子設備內，或者為設於電腦主機、印表機、照相機等電子設備的一部分。罩體22包括一個底部222、一個與底部222相對的頂部224、一個第三側壁226及與第三側壁226相對的第四側壁228，第三側壁226及第四側壁228均垂直連接底部222及頂部224。底部222、頂部224、第三側壁226及第四側壁228圍成一個第二腔體220。

絕緣載板24收容於第二腔體220內，絕緣載板24包括一個本體240及一個突出部242。本體240包括一個與公端傳輸面166相對的母端傳輸面244，母端傳輸面244上開設有四個與第一收容孔167相對應的第二收容孔246。突出部242垂直母端傳輸面244朝接近公端傳輸面166的方向延伸。

所述四個母端透鏡26分別收容於所述四個第二收容孔246內且相對母端傳輸面244暴露出來並與所述四個母端透鏡26相對。

所述兩個撥動件28間隔地凸設於母端傳輸面244上，所述兩個撥動件28間隔設置於所述四個第二收容孔246的兩側且位於底部222與突出部242之間。所述兩個撥動件28分別與所述兩個缺口187相對應。每個撥動件28包括一個與公端傳輸面166相對的卡合面282及一個與卡合面282連接的抵觸面284。沿公端10插入母端20的方向，每個撥動件28的截面為梯形，卡合面282對應截面梯形的上底，抵觸面284對應截面梯形的一腰，且截面梯形的上底較下底短。公端10插入母端20時，卡合面282能夠穿過缺口187且使抵觸面284抵靠於擋板184上。

此外，母端20還包括兩個第二傳輸光纖(圖未示)及兩個第二接收光纖(圖未示)，兩個第二傳輸光纖及兩個第二接收光纖埋設於絕 緣載板24內並分別與所述四個母端透鏡26耦合。

請一併參閱圖3至圖6，當公端10插入母端20時，插入部14收容於第二腔體220內，承載壁142、遮蓋壁144、第一側壁146及第二側壁148分別與底部222、頂部224、第三側壁226及第四側壁228對應。絕緣基板16位於底部222與突出部242之間，突出部242位於絕緣基板16與遮蓋壁144之間。卡合面282穿過缺口187且使抵觸面284抵靠於擋板184上。請參閱圖7，進一步向母端20內推動公端10時，抵觸面284迫使擋板184繞著擋板184與連接臂182的連接處朝接近公端傳輸面166的方向旋轉，最終使擋板184完全貼合於連接臂182，從而使擋板184位於公端透鏡17與母端透鏡26之間的傳輸光路之外。此時，每根第二接收光纖藉由母端透鏡26和公端透鏡17耦合於每根第一傳輸光纖，每根第二傳輸光纖藉由母端透鏡26和公端透鏡17耦合於每根第一接收光纖。

如此設置，以電腦主機與照相機之間的資料傳輸為例，光學訊號可自照相機，沿第一傳輸光纖傳輸至公端透鏡17，經公端透鏡17擴展，然後經母端透鏡26準直後沿第二接收光纖傳輸至電腦主機，與此同時，光學訊號自電腦主機沿第二傳輸光纖傳輸至母端透鏡26，經母端透鏡26擴展，然後經公端透鏡17準直後沿第一接收光纖傳輸至照相機。

若將公端10從母端20拔出，抵觸面284施加給擋板184的力會消失，擋板184在自身的彈力作用下繞著擋板184與連接臂182的連接處朝遠離公端傳輸面166的方向旋轉，並重新恢復到遮蓋公端傳輸面166且與公端傳輸面166相間隔的狀態。

本發明第一實施方式的光纖耦合連接器100的公端10利用防塵部 18的擋板184遮蓋住公端透鏡17所在的公端傳輸面166，以防止灰塵污染公端透鏡17而影響光傳輸效率及傳輸穩定性。在將公端10插入母端20時，母端20的撥動件28迫使擋板184繞著擋板184與連接臂182的連接處朝接近公端傳輸面166的方向旋轉，使擋板184位於公端透鏡17與母端透鏡26之間的傳輸光路之外，因而在資料傳輸時，擋板184不會成為傳輸障礙。另外，梯形截面的撥動件28利用卡合面282與缺口187的配合及利用抵觸面284推開擋板184，此種結構的撥動件28較其他結構的撥動件更容易推開擋板184。

可以理解，沿公端10插入母端20的方向，撥動件28的截面並不局限於係梯形，還可以係矩形或者三角形，擋板184也可以不開設缺口187，只要滿足撥動件28的抵觸面直接與擋板184接觸並推開該擋板184以使擋板184位於公端透鏡17與母端透鏡26之間的傳輸光路之外即可。此時，由於擋板184不開設缺口187，其對公端10的防塵效果更佳。

請一併參閱圖8至圖10，本發明第二實施方式的光纖耦合連接器300包括公端30及母端20。本實施方式中的光纖耦合連接器300與第一實施方式中的光纖耦合連接器100的區別在於：公端30的公端傳輸面366上開設一收容空間39，公端透鏡37裝設於收容空間的底部392，擋板384位於收容空間39的開口處且擋板384的兩短邊384a與收容空間39的兩側壁394相接觸，此時，擋板384與連接臂382的連接處靠近凹槽的底面369。擋板384遮蓋收容空間39的底部392且與底部392相間隔，且擋板384與底部392的距離大於擋板384的短邊384a的長度。

請結合圖11，公端30插入母端20時，撥動件28迫使擋板384繞著擋板384與連接臂382的連接處朝接近收容空間39的底部392的方向旋轉，最終使擋板384完全貼合於收容空間39的頂面396上，從而使擋板384位於公端透鏡37與母端透鏡26之間的傳輸光路之外。

本發明第二實施方式的光纖耦合連接器300的公端30利用防塵部38的擋板384遮蓋住公端透鏡37所在的收容空間39的底部392，以防止灰塵污染公端透鏡37而影響光傳輸效率及傳輸穩定性。在將公端30插入母端20時，母端20的撥動件28迫使擋板384繞著擋板384與連接臂382的連接處朝接近公端透鏡37的方向旋轉，使擋板384位於公端透鏡37與母端透鏡26之間的傳輸光路之外。另外，由於擋板384與連接臂382的連接靠近凹槽的底面369，即擋板384的旋轉支點靠近凹槽的底面369，從而使擋板384的旋轉更具穩定性。

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。

10‧‧‧公端

12‧‧‧手持部

14‧‧‧插入部

140‧‧‧第一腔體

142‧‧‧承載壁

144‧‧‧遮蓋壁

146‧‧‧第一側壁

148‧‧‧第二側壁

16‧‧‧絕緣基板

162‧‧‧承靠面

164‧‧‧連接面

165‧‧‧凹槽

166‧‧‧公端傳輸面

167‧‧‧第一收容孔

168‧‧‧定位柱

169‧‧‧凹槽的底面

17‧‧‧公端透鏡

182‧‧‧連接臂

182a‧‧‧連接臂的短邊

182b‧‧‧連接臂的長邊

183‧‧‧定位孔

184‧‧‧擋板

184a‧‧‧擋板的短邊

184b‧‧‧擋板的長邊

187‧‧‧缺口

Claims (12)

1. 一種光纖耦合連接器，其包括公端及與該公端耦合的母端，其中：該公端包括：絕緣基板，該絕緣基板包括承靠面、與承靠面相對的連接面及與承靠面、連接面相連的公端傳輸面，該公端傳輸面與該母端相對；公端透鏡，該公端透鏡裝設於該絕緣基板上靠近該母端的一側；及防塵部，該防塵部包括連接臂及擋板，該連接臂的一端固定於該連接面上，該連接臂的另一端與該擋板彈性連接，該擋板相間隔地遮蓋該公端透鏡並能彈性彎折；該母端包括：絕緣載板，該絕緣載板包括與該公端傳輸面相對的母端傳輸面；母端透鏡，該母端透鏡裝設於該母端傳輸面上且與該公端透鏡對應；及兩個撥動件，該兩個撥動件間隔地凸設於該母端傳輸面上；當該公端與該母端結合時，該兩個撥動件推開該擋板以使該擋板位於該公端透鏡與該母端透鏡之間的傳輸光路之外。
2. 如申請專利範圍第1項所述之光纖耦合連接器，其中，該連接面開設有一凹槽，該凹槽內延伸有定位柱，該連接臂的該端開設有定位孔，該定位柱穿過該定位孔，該連接臂膠合於該凹槽內。
3. 如申請專利範圍第1項所述之光纖耦合連接器，其中，該公端還包括手持部及部分收容於該手持部的插入部，該絕緣基板及該防塵部收容於該插入部內，該插入部為呈矩形的中空筒狀體，該插入部包括承載壁、分別從該承載壁上垂直延伸的相對的第一側壁及第二側壁，該承靠面位於該承載壁上。
4. 如申請專利範圍第3項所述之光纖耦合連接器，其中，該連接臂與該擋板為條形的長方體結構，該連接臂的短邊與該擋板的長邊連接。
5. 如申請專利範圍第4項所述之光纖耦合連接器，其中，該擋板與該公端透鏡的距離大於該擋板的短邊的長度。
6. 如申請專利範圍第5項所述之光纖耦合連接器，其中，沿該公端插入該母端的方向，該撥動件的截面為矩形或三角形。
7. 如申請專利範圍第5項所述之光纖耦合連接器，其中，該撥動件包括與該公端傳輸面相對的卡合面及與該卡合面相連的抵觸面，沿該公端插入該母端的方向，該撥動件的截面為梯形，該卡合面對應該梯形截面的上底，該抵觸面對應該梯形截面的一個腰，且該梯形截面的上底比下底短。
8. 如申請專利範圍第7項所述之光纖耦合連接器，其中，該擋板在長度方向上的兩端分別開設有與該撥動件分別對應的缺口，該公端插入該母端時，該卡合面穿過該缺口且該抵觸面抵靠於該擋板上。
9. 如申請專利範圍第8項所述之光纖耦合連接器，其中，該公端透鏡裝設於該公端傳輸面上，該擋板相對該公端傳輸面突出且該擋板的兩短邊與該第一側壁及該第二側壁相接觸。
10. 如申請專利範圍第8項所述之光纖耦合連接器，其中，該公端傳輸面上開設有收容空間，該公端透鏡裝設於該收容空間的底部，該擋板位於該收容空間的開口處且該擋板的兩短邊與該收容空間的兩側壁相接觸。
11. 一種光纖耦合連接器的公端，其用於與光纖耦合連接器的母端耦合，該光纖耦合連接器的母端包括母端透鏡，該光纖耦合連接器的公端包括絕緣基板及公端透鏡，該絕緣基板包括與光纖耦合連接器的母端相對的公端傳輸面，該公端透鏡裝設於該公端傳輸面上且與該母端透鏡相對，其中，該光纖耦合連接器的公端還包括防塵部，該防塵部包括連接臂及擋板，該連接臂的一端固定於該絕緣基板上，該連接臂的另一端與該擋板 彈性連接，該擋板遮蓋該公端透鏡且與該公端透鏡相間隔，當該光纖耦合連接器的公端與該光纖耦合連接器的母端結合時，該擋板能繞著該擋板與該連接臂的連接處朝接近該公端傳輸面的方向旋轉至與該連接臂完全貼合以使該擋板位於該公端透鏡與該母端透鏡之間的傳輸光路之外。
12. 一種光纖耦合連接器的母端，其用於與光纖耦合連接器的公端耦合，該光學耦合連接器的公端包括公端透鏡及遮蓋該公端透鏡的防塵部，該光纖耦合連接器的母端包括母端傳輸面及位於該母端傳輸面上的母端透鏡，其中，該光纖耦合連接器的母端還包括兩個撥動件，該兩個撥動件間隔地凸設於該母端傳輸面上，當該光纖耦合連接器的公端與該光纖耦合連接器的母端結合時，該撥動件推開該防塵部以使該防塵部位於該公端透鏡與該母端透鏡之間的傳輸光路之外。