TWI483020B - Fiber optic plug and fiber optic connection components - Google Patents
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Description
本發明係關於一種安裝在光纖端部之插頭及包含該插頭之光纖連接元件,尤其是關於用在將光纖安裝在插座之插頭及包含該插頭之光纖連接元件。
作為習知安裝在光纖端部之插頭,已知例如專利文獻1記載之插頭。此種插頭500,如圖16所示,係將光纖501從設在插頭500之側面之凹部D500插入,藉由使樹脂流入凹部D500,將光纖501固定在插頭500。
然而,在插頭500,樹脂流入凹部D500時,有可能捲入空氣而在光纖501之端部附近、亦即光纖501之端面與插頭500之間殘留有氣泡。從而導致,使用插頭500之光傳送模組,可能在光纖501與插頭500之界面附近產生光學損耗。
專利文獻1:日本國際公開2012/105354號
因此,本發明之目的在於提供一種抑制氣泡殘留在光纖之端面與插頭之間之光纖用插頭及包含該插頭之光纖連接元件。
本發明一形態之光纖用插頭,係供由芯線及覆蓋該芯線之被覆材構成之光纖之端部插入,其特徵在於:
具有第1面及第2面;供該光纖插入之插入口係設在該第1面;供透明樹脂注入之第1凹部係設在該第2面;進一步地,該第1凹部係設在該被覆材被剝離且該芯線露出之該光纖之末端部分應位於之部分。
本發明一形態之光纖連接元件,具備:該光纖用插頭;光纖;以及透明樹脂;該透明樹脂係注入該第1凹部且減輕光在該光纖之界面附近之折射作用之匹配劑。
本發明一形態之光纖用插頭及包含該插頭之光纖連接元件中,供光纖插入之插入口係設在該插頭之第1面,在該插頭之第2面設有第1凹部。亦即,第1凹部係設在與設有光纖之插入口之面不同之面。再者,第1凹部係設在光纖之端面附近。根據上述,藉由與供光纖插入之插入口分開設置之第1凹部,夾入於光纖之端面與插頭之間之氣泡不會妨礙光纖,可容易往插頭外拔出。其結果,根據本發明一形態之光纖用插頭及包含該插頭之光纖連接元件,可抑制氣泡殘留在光纖之端面與插頭之間。
根據本發明一形態之光纖用插頭及包含該插頭之光纖連接元件,可抑制氣泡殘留在光纖之端面與插頭之間。
A1,A2‧‧‧開口部(第2凹部)
d1,d3‧‧‧凹部之深度
d2‧‧‧光纖之插入深度
D3,D4‧‧‧凹部(第1凹部)
H7,H8‧‧‧插入口
S8,S12‧‧‧第1面
S20,S24‧‧‧內周面(第2面)
40‧‧‧插頭
42b,46b‧‧‧突起部
60‧‧‧光纖
70‧‧‧光纖連接元件
圖1係具備一實施形態之光纖連接元件之光傳送模組之外觀立體圖。
圖2係插座之分解立體圖。
圖3係從插座移除金屬罩及定位構件之外觀立體圖。
圖4係從插座移除金屬罩之狀態之外觀立體圖。
圖5係定位構件之外觀立體圖。
圖6係從z軸方向之負方向側俯視定位構件之圖。
圖7係在圖5記載之定位構件之C-C或D-D剖面追加構裝基板及插頭之圖。
圖8係金屬罩之外觀立體圖。
圖9係一實施形態之光纖連接元件之外觀立體圖。
圖10係從z軸方向之負方向側俯視一實施形態之插頭之圖。
圖11係插座之製程之圖。
圖12係包含設有保護部之插頭之光纖連接元件之外觀立體圖。
圖13係從z軸方向之正方向側俯視包含設有保護部之插頭之光纖連接元件之圖。
圖14係包含設有排列構件及保護部之插頭之光纖連接元件之外觀立體圖。
圖15係從z軸方向之正方向側俯視包含設有排列構件及保護部之插頭之光纖連接元件之圖。
圖16係與專利文獻1記載之插頭同種之插頭之剖面圖。
以下,說明具備一實施形態之光纖連接元件之光傳送模組及
其製造方法。
(光傳送模組之構成,參照圖1~圖3)
以下,參照圖式說明具備一實施形態之光纖連接元件之光傳送模組之構成。此外,將光傳送模組10之上下方向定義成z軸方向,將從z軸方向俯視時沿著光傳送模組10之長邊之方向定義成x軸方向。再者,將沿著光傳送模組10之短邊之方向定義成y軸方向。x軸、y軸及z軸彼此正交。
光傳送模組10,如圖1所示,具備插座20及光纖連接元件70。
插座20,如圖2所示,具備金屬罩30、受光元件陣列50、發光元件陣列100、定位構件200、構裝基板22、密封樹脂24及驅動電路26。
構裝基板22,如圖3所示,從z軸方向俯視時,呈矩形狀。又,在構裝基板22之z軸方向之負方向側之面(以下,稱為下面)設有將光傳送模組10構裝在電路基板時與電路基板之焊墊接觸之表面構裝用電極E1(圖3中未圖示)。
在構裝基板22之z軸方向之正方向側之面(以下,稱為上面),在位於x軸方向之負方向側之邊L1與位於y軸方向之負方向側之邊L2構成之角之附近設有設在構裝基板22內之接地導體之一部分露出之接地導體露出部E2。接地導體露出部E2,從z軸方向之正方向側俯視時,呈以x軸方向為長邊之長方形狀。
再者,在構裝基板22之上面,在位於x軸方向之負方向側之邊L1與位於y軸方向之正方向側之邊L3構成之角之附近設有設在構裝
基板22內之接地導體之一部分露出之接地導體露出部E3。接地導體露出部E3,從z軸方向之正方向側俯視時,呈以x軸方向為長邊之長方形狀。
受光元件陣列50及發光元件陣列100係設在構裝基板22之上面之x軸方向之正方向側之部分。受光元件陣列50為包含將光訊號轉換成電氣訊號之複數個光二極體之元件。發光元件陣列100為包含將電氣訊號轉換成光訊號之複數個二極體之元件。
又,驅動電路26,在構裝基板22表面之x軸方向之正方向側之部分,設在較受光元件陣列50及發光元件陣列100更靠x軸方向之正方向側。驅動電路26為用以驅動受光元件陣列50及發光元件陣列100之半導體電路元件。
又,驅動電路26,如圖3所示,從z軸方向俯視時,呈具有與y軸方向平行之長邊之矩形狀。驅動電路26與受光元件陣列50係透過引線U藉由引線接合連接。又,驅動電路26與發光元件陣列100係透過引線U藉由引線接合連接。藉此,來自驅動電路26之電氣訊號透過引線U傳送至發光元件陣列100,來自受光元件陣列50之電氣訊號透過引線U傳送至驅動電路26。又,驅動電路26與構裝基板22係透過引線U藉由引線接合連接。
密封樹脂24,如圖3所示,具備密封部24a及腳部24b~24e,由環氧樹脂等透明樹脂構成。密封部24a呈大致長方體狀,設在構裝基板22上面之x軸方向之正方向側之部分。此外,密封部24a覆蓋受光元件陣列50、發光元件陣列100及驅動電路26。
腳部24b,24c以從x軸方向之負方向側往正方向側依序排列
之方式相隔間隔設置。腳部24b,24c為從密封部24a之y軸方向之負方向側之面朝向構裝基板22之邊L2突出之長方體狀之構件。又,在腳部24b與腳部24c之間設有後述金屬罩30之凸部C3嵌入之空間H1。
腳部24d,24e以從x軸方向之負方向側往正方向側依序排列之方式相隔間隔設置。腳部24d,24e為從密封部24a之y軸方向之正方向側之面朝向構裝基板22之邊L3突出之長方體狀之構件。又,在腳部24d與腳部24e之間設有後述金屬罩30之凸部C6嵌入之空間H2。
(定位構件之構成,參照圖4~圖7)
接著,參照圖式說明定位構件200。
定位構件200,如圖4所示,以覆蓋構裝基板22上面及密封樹脂24之大致整體之方式橫跨設在構裝基板22及密封樹脂24。又,定位構件200具備發光元件用之定位構件220與受光元件用之定位構件240。定位構件220,240係以從y軸方向之負方向側朝向正方向側依序排列之方式設置。此外,定位構件200係藉由例如環氧系或耐隆系之樹脂構成。
發光元件用之定位構件220,從z軸方向俯視時,呈矩形狀。再者,定位構件220,如圖5所示,具備插頭導引部222與光耦合部224。
插頭導引部222構成定位構件220之x軸方向之負方向側之部分。又,插頭導引部222,如圖6所示,為從z軸方向俯視時呈矩形狀之板狀構件。再者,插頭導引部222之x軸方向之正方向側之端面S1,如圖7所示,與密封樹脂24之x軸方向之負方向側之面對向。亦即,插頭導引部222在構裝基板22上位於較密封樹脂24靠x軸方向之負方向側。
又,在插頭導引部222之上面之y軸方向之大致中央,如圖
5所示,用以導引後述插頭40之槽G1與x軸大致平行地設置。此外,在插頭導引部222,將較槽G1靠y軸方向之負方向側之部分稱為平坦部F1,將較槽G1靠y軸方向之正方向側之部分稱為平坦部F2。槽G1在z軸方向離構裝基板22之高度h1,如圖7所示,較密封樹脂24之z軸方向之高度h2低。
光耦合部224,如圖5所示,構成定位構件220之x軸方向之正方向側之部分,載置於密封樹脂24上。
再者,光耦合部224具有本體226及抵接部228。本體226呈長方體狀。抵接部228從本體226之x軸方向之負方向側之端面S2沿著插頭導引部222之平坦部F1突出至平坦部F1之x軸方向之大致中央。藉此,光耦合部224從z軸方向俯視時呈L字型。此外,將抵接部228之x軸方向之負方向側之端面稱為端面S3。又,在光耦合部224設有凹部D1及凸透鏡230。
凹部D1係設在光耦合部224之y軸方向之正方向側之邊L4附近。又,凹部D1,從z軸方向俯視時,與發光元件陣列100重疊。再者,凹部D1,從x軸方向俯視時,與連接於後述插頭40之光纖60之光軸重疊。此外,光纖60之光軸與x軸平行。又,凹部D1從z軸方向俯視時呈矩形狀。再者,凹部D1,如圖7所示,從y軸方向俯視時呈V字型。
凹部D1之x軸方向之負方向側之內周面為全反射面R1。全反射面R1與y軸平行,從y軸方向之負方向側俯視時相對於z軸逆時針傾斜45。。又,定位構件200之折射率充分地大於空氣。是以,從發光元件陣列100往z軸方向之正方向側射出之雷射束B1,射入光耦合部224,藉由
全反射面R1往x軸方向之負方向側全反射,透過插頭40往光纖60行進。此時,若從y軸方向俯視雷射束B1之光跡,則從發光元件陣列100射出之雷射束B1之光軸與全反射面R1之夾角為45°,朝向光纖60之雷射束B1之光軸與全反射面R1之夾角為45°。亦即,全反射面R1與光纖60之光軸構成之角度與全反射面R1與發光元件陣列100構成之角度相等。
凸透鏡230,如圖6及圖7所示,設在光耦合部224之下面。又,凸透鏡230,從z軸方向俯視時與發光元件陣列100重疊。藉此,凸透鏡230與發光元件陣列100對向,位於雷射束B1之光路上。又,凸透鏡230,從與z軸正交之方向俯視時,呈朝向z軸之負方向側突出之半圓狀。是以,從發光元件陣列100射出之雷射束B1藉由凸透鏡230聚光或準直,射向全反射面R1。
受光元件用之定位構件240,從z軸方向俯視時,呈矩形狀。再者,定位構件240,如圖5所示,具備插頭導引部242與光耦合部244。
插頭導引部242構成定位構件240之x軸方向之負方向側之部分。又,插頭導引部242,如圖6所示,為從z軸方向俯視時呈矩形狀之板狀構件。再者,插頭導引部242之x軸方向之正方向側之端面S4,如圖7所示,與密封樹脂24之x軸方向之負方向側之面對向。亦即,插頭導引部242在構裝基板22上位於較密封樹脂24靠x軸方向之負方向側。
又,在插頭導引部242之上面之y軸方向之大致中央,如圖5所示,用以導引後述插頭40之槽G2與x軸大致平行地設置。此外,在插頭導引部242,將較槽G2靠y軸方向之負方向側之部分稱為平坦部F3,將較槽G2靠y軸方向之正方向側之部分稱為平坦部F4。槽G2在z軸方向離
構裝基板22之高度h3,如圖7所示,較密封樹脂24之z軸方向之高度h2低。
光耦合部244,如圖5所示,構成定位構件240之x軸方向之正方向側之部分,載置於密封樹脂24上。
再者,光耦合部244具有本體246及抵接部248。本體246呈長方體狀。抵接部248從本體246之x軸方向之負方向側之端面S5沿著插頭導引部242之平坦部F4突出至平坦部F4之x軸方向之大致中央。藉此,光耦合部244從z軸方向俯視時呈L字型。此外,將抵接部248之x軸方向之負方向側之端面稱為端面S6。又,在光耦合部244設有凹部D2及凸透鏡250。
凹部D2係設在光耦合部244之y軸方向之負方向側之邊L5附近。又,凹部D2,從z軸方向俯視時,與受光元件陣列50重疊。再者,凹部D2,從x軸方向俯視時,與連接於後述插頭40之光纖60之光軸重疊。此外,光纖60之光軸與x軸平行。又,凹部D2從z軸方向俯視時呈矩形狀。再者,凹部D2,如圖7所示,從y軸方向俯視時呈V字型。
凹部D2之x軸方向之負方向側之內周面為全反射面R2。全反射面R2與y軸平行,從y軸方向之負方向側俯視時相對於z軸逆時針傾斜45。。又,定位構件200之折射率充分地大於空氣。是以,從光纖60往x軸方向之正方向側射出之雷射束B2,射入光耦合部244,藉由全反射面R2往z軸方向之負方向側全反射,透過密封樹脂24往受光元件陣列50行進。此時,若從y軸方向俯視雷射束B2之光跡,則從光纖60射出之雷射束B2之光軸與全反射面R2之夾角為45°,朝向受光元件陣列50之雷射束
B2之光軸與全反射面R2之夾角為45°。亦即,全反射面R2與光纖60之光軸構成之角度與全反射面R2與受光元件陣列50構成之角度相等。
凸透鏡250,如圖6及圖7所示,設在光耦合部244之下面。又,凸透鏡250,從z軸方向俯視時與受光元件陣列50重疊。藉此,凸透鏡250與受光元件陣列50對向,位於雷射束B2之光路上。又,凸透鏡250,從與z軸正交之方向俯視時,呈朝向z軸之負方向側突出之半圓狀。是以,從光纖60射出之雷射束B2被全反射面R2反射後,藉由凸透鏡250聚光或準直,射向受光元件陣列50。
(金屬罩之構成,參照圖1及圖8)
接著,參照圖式說明金屬罩30。
金屬罩30係一片金屬板(例如,SUS301)折曲成字型而製作。又,金屬罩30,如圖1所示,從z軸方向之正方向側以及y軸方向之正方向側及y軸方向之負方向側覆蓋定位構件200。此外,在插座20之x軸方向之負方向側形成有後述插頭40插入之開口部A3。
金屬罩30,如圖8所示,包含頂板部32及側板部34,36。頂板部32與相對於z軸正交之面平行,呈矩形狀。側板部34,係金屬罩30從頂板部32之y軸方向之負方向側之長邊L6往z軸方向之負方向側折曲而形成。側板部36,係金屬罩30從頂板部32之y軸方向之正方向側之長邊L7往z軸方向之負方向側折曲而形成。
在頂板部32之x軸方向之負方向側之部分設有用以將插頭40固定在插座20之卡合部32a,32b。卡合部32a,32b從y軸方向之負方向側朝向正方向側依序排列設置。
卡合部32a,32b係藉由在頂板部32切入字型缺口而形成。具體而言,卡合部32a,32b係藉由在頂板部32切入往x軸方向之正方向側開口之字型缺口且使字型缺口所包圍之部分往z軸方向之負方向側凹陷彎曲而形成。藉此,卡合部32a,32b,從y軸方向俯視時,呈往z軸方向之負方向側突出之V字型之形狀。
又,在頂板部32之x軸方向之負方向側之短邊L8設有用以將插頭40固定在插座20之卡合部32c,32d。卡合部32c,32d係從頂板部32往x軸方向之負方向側突出之金屬片。卡合部32c,32d,在卡合部32c,32d之x軸方向之大致中央之位置,往z軸方向之負方向側凹陷彎曲。藉此,卡合部32c,32d,從y軸方向俯視時,呈往z軸方向之負方向側突出之V字型之形狀。
在側板部34之z軸方向之負方向側之長邊L9,朝向z軸方向之負方向側突出之凸部C1~C3從x軸方向之負方向側朝向正方向側依序排列設置。凸部C1~C3分別藉由接著劑與構裝基板22固定。此外,凸部C1與構裝基板22之接地導體露出部E2連接。又,凸部C3嵌入設在密封樹脂24之腳部24b與腳部24c之間之空間H1。藉此,金屬罩30相對於構裝基板22定位。
在側板部36之z軸方向之負方向側之長邊L10,朝向z軸方向之負方向側突出之凸部C4~C6從x軸方向之負方向側朝向正方向側依序排列設置。凸部C4~C6分別藉由接著劑與構裝基板22固定。此外,凸部C4與構裝基板22之接地導體露出部E3連接。又,凸部C6嵌入設在密封樹脂24之腳部24d與腳部24e之間之空間H2。藉此,金屬罩30相對於構
裝基板22定位。
(光纖連接元件之構成,參照圖7、圖9、圖10)
以下,參照圖式說明一實施形態之光纖連接元件70。光纖連接元件70具備光纖60、插頭40(光纖用插頭)及透明樹脂。
光纖60由芯線及覆蓋該芯線之被覆材構成,該芯線由芯部及包覆部構成。芯部由玻璃材構成,包覆部由玻璃材或在玻璃材被覆有氟系樹脂之構成所構成。再者,該被覆材由聚乙烯等樹脂構成。
在插頭40,如圖9所示,光纖60之端部插入。又,插頭40有送訊側插頭42及收訊側插頭46,雙方皆由環氧系或耐隆系樹脂等構成。
送訊側插頭42係用於將光纖60固定在定位構件220。又,送訊側插頭42具備光纖插入部42a及凸起部42b。
光纖插入部42a構成送訊側插頭42之y軸方向之正方向側之部分,呈往x軸方向延伸之長方體狀。又,光纖插入部42a之z軸方向之厚度較y軸方向之厚度薄。在光纖插入部42a之x軸方向之負方向側之部分設有開口部A1(第2凹部)。開口部A1注入用以固定光纖60之樹脂。又,光纖60插入送訊側插頭42時,光纖60之被覆部分位於開口部A1。
開口部A1係藉由切開位於光纖插入部42a上面之面S7及x軸方向之負方向側之端面S8而形成。又,在開口部A1之x軸方向之正方向側之內周面S20(第1面)設有用以將插入之光纖60之芯線導至送訊側插頭42前端之插入口H7。此外,插入口H7與光纖60之條數對應,本實施形態中為二個。
再者,在光纖插入部42a之面S7(第2面)之x軸方向之正方
向側之部分設有用以注入匹配劑之凹部D3(第1凹部)。匹配劑係與空氣相較具有更接近光纖之折射率之折射率之透明樹脂,使光纖60與送訊側插頭42之間之折射率匹配,減輕光之反射之透明樹脂。光纖60插入送訊側插頭42時,該光纖60之芯線露出之末端部分位於凹部D3。又,凹部D3從光纖插入部42a之面S7朝向z軸方向之負方向側凹陷。亦即,從凹部D3之底部朝向開口部之開口方向為z軸方向。又,如圖7所示,凹部D3在開口方向之深度d1較光纖60之插入深度d2淺。
在凹部D3之x軸方向之負方向側之內周面設有插入口H7。插入口H7與開口部A1之x軸方向之正方向側之內周面S20連接。是以,光纖60之芯線通過插入口H7從開口部A1到達凹部D3。到達凹部D3之光纖60之芯線之端面位於極為接近凹部D3之x軸方向之正方向側之內周面S9之處。此外,藉由注入開口部A1及凹部D3之透明樹脂所構成之匹配劑、例如環氧系樹脂,光纖60固定於送訊側插頭42。此外,光纖60之芯線之端面未與內周面S9相接。其原因在於,設置吸收因溫度變動等產生之光纖60之伸縮之間隙,又,防止樹脂之白濁化或形狀變形導致之樹脂之透射率降低。
此處,使注入開口部A1及凹部D3之材料分別為不同材料亦可。例如,在凹部D3,如上述注入由透明樹脂構成之匹配劑,在開口部A1可注入用以強固地固定光纖60之樹脂、亦即不考量折射率等之有色樹脂。
在光纖插入部42a之x軸方向之正方向側之端面S10,如圖10所示,設有凸透鏡44。凸透鏡44,從與x軸方向正交之方向俯視時,呈
往x軸方向之正方向側突出之半圓狀。藉此,從發光元件陣列100射出且被全反射面R1反射之雷射束B1藉由凸透鏡44聚光或準直。
又,凸透鏡44,從x軸方向俯視時,與光纖60之光軸重疊。是以,被凸透鏡44聚光或準直之雷射束B1通過光纖插入部42a之樹脂。此外,雷射束B1傳送至光纖60之芯線之芯部。
在光纖插入部42a之面S7,如圖9所示,設有與金屬罩30之卡合部32a卡合之突起N1。突起N1在x軸方向設在開口部A1與凹部D3之間,往y軸方向延伸。又,突起N1,從y軸方向俯視時,呈往z軸方向之正方向側突出之三角形狀。
在光纖插入部42a之下面,如圖9及圖10所示,設有凸部C7。凸部C7與定位構件220之插頭導引部222之槽G1對應。凸部C7從端面S8朝向端面S10與x軸平行設置。
突起部42b,如圖9及圖10所示,從光纖插入部42a之x軸方向之負方向側之端部附近往y軸方向之負方向側突出。藉此,送訊側插頭42呈L字型。此外,突起部42b在送訊側插頭42之插拔作業時作用為把持部。又,在突起部42b之大致中央設有從z軸方向俯視時大致矩形狀之拔出孔。
此外,送訊側插頭42與插座20之連接作業係藉由使凸部C7沿著槽G1往x軸方向之正方向側壓入而進行。此時,突起部42b之x軸方向之正方向側之端面S11抵接於圖5所示之定位構件220之抵接部228之端面S3。此時,凸透鏡44未與本體226之端面S2相接,設有約5μm之間隙。其原因在於,防止因相接在凸透鏡44或本體226之端面S2產生傷痕
或污損而產生透射率降低。
又,送訊側插頭42與插座20連接時,金屬罩30之卡合部32a與突起N1卡合,且卡合部32c與送訊側插頭42之面S7與端面S8構成之角卡合,藉此送訊側插頭42固定於插座20。
收訊側插頭46係用於將光纖60固定在定位構件240。又,收訊側插頭46,如圖9所示,具備光纖插入部46a及凸起部46b。
光纖插入部46a構成收訊側插頭46之y軸方向之負方向側之部分,呈往x軸方向延伸之長方體狀。又,光纖插入部46a之z軸方向之厚度較y軸方向之厚度薄。在光纖插入部46a之x軸方向之負方向側之部分設有開口部A2(第2凹部)。開口部A2注入用以固定光纖60之樹脂。又,光纖60插入收訊側插頭46時,光纖60之被覆部分位於開口部A2。
開口部A2係藉由切開位於光纖插入部46a上面之面S12及x軸方向之負方向側之端面S13而形成。又,在開口部A2之x軸方向之正方向側之內周面S22(第1面)設有用以將插入之光纖60之芯線導至收訊側插頭46前端之插入口H8。此外,插入口H8與光纖60之條數對應,本實施形態中為二個。
再者,在光纖插入部46a之面S12(第2面)之x軸方向之正方向側之部分設有用以注入匹配劑之凹部D4(第1凹部)。光纖60插入收訊側插頭46時,該光纖60之芯線露出之末端部分位於凹部D4。又,凹部D4從光纖插入部46a之面S12朝向z軸方向之負方向側凹陷。亦即,從凹部D4之底部朝向開口部之開口方向為z軸方向。又,如圖7所示,凹部D4在開口方向之深度d3較光纖60之插入深度d2淺。
在凹部D4之x軸方向之負方向側之內周面設有插入口H8。插入口H8與開口部A2之x軸方向之正方向側之內周面S22連接。是以,光纖60之芯線通過插入口H8從開口部A2到達凹部D4。到達凹部D4之光纖60之芯線之端面位於極為接近凹部D4之x軸方向之正方向側之內周面S14之處。此外,藉由注入開口部A2及凹部D4之透明樹脂所構成之匹配劑、例如環氧系樹脂,光纖60固定於收訊側插頭46。此外,光纖60之芯線之端面未與內周面S14相接。
此處,使注入開口部A2及凹部D4之材料分別為不同材料亦可。例如,在凹部D4,如上述注入由透明樹脂構成之匹配劑,在開口部A2可注入用以強固地固定光纖60之樹脂、亦即不考量折射率等之有色樹脂。
在光纖插入部46a之x軸方向之正方向側之端面S15,如圖10所示,設有凸透鏡48。凸透鏡48,從與x軸方向正交之方向俯視時,呈往x軸方向之正方向側突出之半圓狀。
又,凸透鏡48,從x軸方向俯視時,與光纖60之光軸重疊。是以,從光纖60射出之雷射束B2被凸透鏡48聚光或準直,往全反射面R2行進。此外,雷射束B2被全反射面R2反射,傳送至受光元件陣列50。
在光纖插入部46a之面S12,如圖9所示,設有與金屬罩30之卡合部32b卡合之突起N2。突起N2在x軸方向設在開口部A2與凹部D4之間,往y軸方向延伸。又,突起N2,從y軸方向俯視時,呈往z軸方向之正方向側突出之三角形狀。
在光纖插入部46a之下面,如圖9及圖10所示,設有凸部
C8。凸部C8與定位構件240之插頭導引部242之槽G2對應。凸部C8從端面S13朝向端面S15與x軸平行設置。
突起部46b,如圖9及圖10所示,從光纖插入部46a之x軸方向之負方向側之端部往y軸方向之正方向側突出。藉此,收訊側插頭46呈L字型。此外,突起部46b在收訊側插頭46之插拔作業時作用為把持部。又,在突起部46b之大致中央設有從z軸方向俯視時大致矩形狀之拔出孔。
此外,收訊側插頭46與插座20之連接作業係藉由使凸部C8沿著槽G2往x軸方向之正方向側壓入而進行。此時,突起部46b之x軸方向之正方向側之端面S16抵接於圖5所示之定位構件240之抵接部248之端面S6。此時,凸透鏡48未與本體246之端面S5相接,設有約5μm之間隙。其原因在於,防止因相接在凸透鏡48或本體246之端面S5產生傷痕或污損而產生透射率降低。
又,收訊側插頭46與插座20連接時,金屬罩30之卡合部32b與突起N2卡合,且卡合部32d與收訊側插頭46之面S12與端面S13構成之角卡合,藉此收訊側插頭46固定於插座20。
在以上述方式構成之光傳送模組10,如圖7所示,從發光元件陣列100往z軸方向之正方向側射出之雷射束B1通過密封樹脂24及定位構件220。再者,雷射束B1被全反射面R1往x軸方向之負方向側反射,通過插頭40並往光纖60之芯部傳送。是以,定位構件220具有使光纖60之芯部與發光元件陣列100光學耦合之功能。
又,在光傳送模組10,從光纖60往x軸方向之正方向側射出之雷射束B2通過定位構件240。再者,雷射束B2被全反射面R2往z軸
方向之負方向側反射,通過密封樹脂24並往受光元件陣列50傳送。是以,定位構件240具有使光纖60之芯部與受光元件陣列50光學耦合之功能。
(製造方法)
以下,以插座20、插頭40與光纖60之連接方法及光傳送模組10之組裝之順序說明光傳送模組10之製造方法。
(插座之製造方法,參照圖11)
參照圖式說明插座20之製造方法。
首先,在構裝基板22之集合體即母基板122(本圖式中未圖示)之上面塗布焊料。更具體而言,在載置有金屬光罩之母基板122上使用刮漿板按壓糊狀焊料。接著,從母基板122移除金屬光罩,藉此將焊料印刷至母基板122。
接著,將電容器載置於母基板122之焊料上。之後,對母基板122進行加熱,焊接電容器。
焊接電容器後,在母基板122上之既定位置塗布Ag糊。在塗布之Ag上載置驅動電路26、受光元件陣列50及發光元件陣列100,進行晶粒接合。再者,使用Au引線藉由引線接合將驅動電路26與受光元件陣列50加以連接,再者,藉由引線接合將驅動電路26與發光元件陣列100加以連接。再者,藉由引線接合將驅動電路26與母基板122加以連接。
之後,對電容器、驅動電路26、受光元件陣列50及發光元件陣列100進行樹脂鑄模。再者,使用切刀將母基板122裁切,藉此獲得複數個構裝基板22。
接著,將定位構件220載置於構裝基板22及密封樹脂24
上。更具體而言,在密封樹脂24a上面之x軸方向之負方向側之區域塗布UV硬化型之接著劑。塗布接著劑後,如圖11所示,以位置辨識用攝影機V1確認發光元件陣列100之發光部之中心T100之位置。
接著,用以將定位構件220載置於密封樹脂24上之搭載機V2吸附提起定位構件220。接著,在搭載機V2吸附定位構件220之狀態下,以位置辨識用攝影機V3確認定位構件220之凸透鏡230之透鏡中心T230之位置。
從以位置辨識用攝影機V1確認之發光元件陣列100之發光部之中心T100之位置資料及以位置辨識用攝影機V3確認之定位構件220之凸透鏡230之透鏡中心T230之位置資料,算出發光元件陣列100之發光部與凸透鏡230之相對位置。根據算出之結果,決定搭載機V2之移動量。
接著,藉由搭載機V2,使定位構件220移動決定之移動量。藉此,凸透鏡230之透鏡中心T230與發光元件陣列100之光軸一致。
與定位構件220之載置作業並行地,進行將定位構件240載置於構裝基板22及密封樹脂24上之作業。更具體而言,在密封樹脂24a上面之x軸方向之負方向側之區域塗布UV硬化型之接著劑後,如圖11所示,以位置辨識用攝影機V4確認受光元件陣列50之受光部之中心T50之位置。
接著,用以將定位構件240載置於密封樹脂24上之搭載機V5吸附提起定位構件240。接著,在搭載機V5吸附定位構件240之狀態下,以位置辨識用攝影機V6確認定位構件240之凸透鏡250之透鏡中心T250之位置。
從以位置辨識用攝影機V4確認之受光元件陣列50之受光部之中心T50之位置資料及以位置辨識用攝影機V6確認之定位構件240之凸透鏡250之透鏡中心T250之位置資料,算出受光元件陣列50之受光部與凸透鏡250之相對位置。根據算出之結果,決定搭載機V5之移動量。
接著,藉由搭載機V5,使定位構件240移動決定之移動量。藉此,凸透鏡250之透鏡中心T250與受光元件陣列50之光軸一致。
對配置之定位構件220,240照射紫外線。此外,紫外線照射中,定位構件220,240為藉由搭載機V2,V5往構裝基板22及密封樹脂24按壓之狀態。藉此,位於定位構件220,240與密封樹脂24之間之UV型硬化劑硬化時,定位構件220,240不會引起位置偏移,固定在構裝基板22及密封樹脂24。
接著,對載置有定位構件200之構裝基板22安裝金屬罩30。更具體而言,在構裝基板22之上面之密封樹脂24之腳部24b與24c間之空間H1、腳部24d與24e間之空間H2、及金屬罩30之凸部C2,C5接觸之部分塗布環氧系等之熱硬化性接著劑。又,在構裝基板22之接地導體露出部E2,E3塗布Ag等導電性糊。
塗布接著劑及導電性糊後,使金屬罩30之凸部C3嵌合於構裝基板22上之密封樹脂24之腳部24b與腳部24c所夾之部分、亦即空間H1。再者,使凸部C6嵌合於密封樹脂24之腳部24d與腳部24e所夾之部分、亦即空間H2。藉此,決定金屬罩30相對於構裝基板22之位置。又,與金屬罩30之定位同時地,凸部C1~C6與構裝基板22上之接著劑或導電性糊接觸。
使金屬罩30嵌合後,對構裝基板22加熱,使接著劑及導電性糊硬化。藉此,將金屬罩30固定於構裝基板22。此外,藉由將金屬罩30安裝在構裝基板22,金屬罩30之凸部C1,C4與構裝基板22之接地導體露出部E2,E3接觸。藉此,金屬罩30連接於構裝基板22內之接地導體,保持接地電位。藉由以上步驟完成插座20。
(插頭與光纖之連接方法)
首先,將插入插頭40之光纖60切斷成既定長度。
接著,使用光纖用剝除器除去光纖60之前端附近之被覆。除去前端附近之被覆後,為了使光纖60之芯線之劈開面露出,進行劈開。
接著,以光纖60之芯線前端來到極接近插頭40之面S9,S14之處之方式,將光纖60從開口部A1,A2壓入。再者,對圖9所示之插頭40之開口部A1,A2及凹部D3,D4注入用以固定光纖60之環氧樹脂等透明樹脂。接著,藉由使透明樹脂硬化,光纖60固定在插頭40。
(光傳送模組之組裝方法)
將插頭40連接於插座20。插頭40之連接,如上述,係藉由使插頭40之凸部C7,C8沿著定位構件220,240之槽G1,G2從設在金屬罩30與插座20之間之開口部A3朝向x軸方向之正方向側壓入來進行。經由以上製程完成光傳送模組10。
(效果)
在插頭40及光纖連接元件70,光纖60插入之插入口H7,H8係設在插頭42,46之內周面S20,S22,在插頭42,46之面S7,S12設有凹部D3,D4。亦即,凹部D3,D4係設在與設有光纖60之插入口H7,H8之面不同之面。
再者,凹部D3,D4係設在光纖60之端面附近。根據上述,藉由與光纖60插入之插入口H7,H8另外設置之凹部D3,D4,夾入於光纖60之端面與插頭42,46之間之氣泡不會妨礙光纖60,可容易往插頭42,46外拔出。其結果,根據插頭40,可抑制氣泡殘留在光纖60之端面與插頭40之間。
又,從凹部D3,D4之底部朝向開口部之開口方向之凹部D3,D4之深度d1,d3較光纖60之插入深度d2淺。是以,凹部D3,D4,與往光纖之延伸方向延伸之凹部D501相較,為淺底之凹部。藉此,夾入於光纖60之端面與插頭40之間之氣泡可更確實地拔出。
再者,凹部D3,D4之開口方向為與z軸方向平行且與光纖60之延伸方向正交之方向。此外,光纖插入部42a之z軸方向之厚度較y軸方向之厚度薄。藉此,從凹部D3,D4之底部至位於插頭上面之凹部D3,D4之開口部之距離,與凹部D3,D4之開口方向為其他方向之情形相較,成為最短。是以,夾入於光纖60之端面與插頭40之間之氣泡可從凹部D3,D4更容易地拔出。
然而,在插頭40,除了設在光纖60之末端部分應位於之部位之凹部D3,D4以外,設有開口部A1,A2(第2凹部)。藉此,在開口A1,A2亦可注入匹配劑或接著劑,因此可將光纖60更強固地固定於插頭40。
又,在凹部D3,D4與開口部A1,A2可分別注入不同材料。藉此,在凹部D3,D4注入折射率優先之材料,在開口部A1,A2注入接著性優先之材料等選擇成為可能。
再者,在插頭40設有突起部42b,46b。突起部42b,46b,在插頭40之插拔作業時,作用為把持部。藉此,由於不會把持光纖60進行插
頭40之插拔,因此不僅不會損傷光纖60,相較於把持光纖60亦可容易地插拔插頭。
(其他實施形態)
本發明之光纖用插頭及光纖連接元件,並不限於上述實施形態,在其要旨範圍內可進行各種變更。
例如,如圖12及圖13所示,使插頭40之凸透鏡44,48周圍攏起設置保護部P1亦可。藉此,可抑制異物從插頭40外部直接接觸凸透鏡44,48,可防止凸透鏡44,48之損傷。
再者,如圖14及圖15所示,光纖連接元件70具備將複數條光纖60加以捆束之排列構件80亦可。藉此,複數條光纖60之延伸方向朝向單方向,因此連接於該複數條光纖60之插頭42,46亦朝向單方向。是以,藉由光纖連接元件70具備排列構件80,插頭40與插座20之連接作業變容易。
如上述,本發明在安裝於光纖端部之插頭及包含該插頭之光纖連接元件有用,尤其是在可抑制氣泡殘留在光纖之端面與插頭之間之點優異。
B1,B2‧‧‧雷射束
D1,D2‧‧‧凹部
d1,d3‧‧‧凹部之深度
d2‧‧‧光纖之插入深度
D3,D4‧‧‧凹部(第1凹部)
R1,R2‧‧‧全反射面
S1,S4‧‧‧端面
S20,S22‧‧‧內周面
22‧‧‧構裝基板
24‧‧‧密封樹脂
26‧‧‧驅動電路
40,42,46‧‧‧插頭
44,48‧‧‧凸透鏡
50‧‧‧受光元件陣列
60‧‧‧光纖
100‧‧‧發光元件陣列
200,220,240‧‧‧定位構件
222,242‧‧‧插頭導引部
224,244‧‧‧光耦合部
230,250‧‧‧凸透鏡
Claims (8)
- 一種光纖用插頭,係供由芯線及覆蓋該芯線之被覆材構成之光纖之端部插入,其特徵在於:具有第1面及第2面;供該光纖插入之插入口係設在該第1面;供透明樹脂注入之第1凹部係設在該第2面;進一步地,該第1凹部係設在該被覆材被剝離且該芯線露出之該光纖之末端部分與該第1凹部之內周面具有間隙地應位於之部分。
- 如申請專利範圍第1項之光纖用插頭,其中,該第1凹部在從該第1凹部之底部朝向該第1凹部之開口部之開口方向的深度較該光纖之插入深度淺。
- 如申請專利範圍第1或2項之光纖用插頭,其中,該光纖在與插入方向正交之方向之厚度較在該插入方向之厚度薄;該開口方向係與該插入方向正交之方向。
- 如申請專利範圍第1或2項之光纖用插頭,其中,該透明樹脂,與空氣相較具有更接近該光纖之折射率的折射率。
- 如申請專利範圍第1或2項之光纖用插頭,其進一步設有供該光纖固定用之樹脂注入之第2凹部;該第2凹部係設在被該光纖之被覆材覆蓋之部分應位於之部分。
- 如申請專利範圍第1或2項之光纖用插頭,其進一步設有往與該光纖之插入方向正交之方向突出之突起部。
- 一種光纖連接元件,具備: 申請專利範圍第1至6項中任一項之光纖用插頭;光纖;以及透明樹脂;該透明樹脂係注入該第1凹部且減輕光在該光纖之界面附近之反射之匹配劑。
- 如申請專利範圍第7項之光纖連接元件,其進一步具備光纖固定用之樹脂;該光纖固定用之樹脂係注入該第2凹部且與該透明樹脂不同之材質。
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