TWI536061B - 光纖連接器 - Google Patents

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Description

光纖連接器
本發明涉及光纖通訊領域，具體之，涉及一種光纖連接器元件及組裝方法。
已有之一種光纖連接器包括一電路板、一鐳射二極體(laser diode,LD)、一光電二極體(photo diode,PD)及一外殼。LD、PD及外殼設置在電路板上。外殼覆蓋LD及PD。外殼設置有分別與LD及PD對準之透鏡，以使LD及PD可通過透鏡發射或接收鐳射。安裝外殼時，一般通過真空吸取或夾持方式將外殼暫時固定在電路板上方，同時通過一光偵測裝置來偵測LD及PD通過透鏡之光功率是否達到設計要求，當通過透鏡之光功率達到設計要求時，表示透鏡已經分別與LD及PD對準，隨後，通過點膠將外殼固定在電路板。然而，此種方法通常需要將外殼反復移動才能最終確定外殼之位置，效率低下。
有鑒於此，有必要提供一種可有效提高組裝效率之光纖連接器及組裝方法。
一種光纖連接器，包括一個電路板、至少一發光元件、至少一光感測元件及一個外殼。所述電路板包括一個安裝面。所述至少一發光元件及至少一光感測元件及所述外殼設置在所述安裝面上。 所述安裝面上形成有一電路板定位結構。所述外殼形成至少兩個分別與至少一發光元件及至少一光感測元件對應之第一透鏡。所述外殼還形成一個與所述電路板定位結構匹配之外殼定位結構。所述電路板定位結構與所述外殼定位結構配合將所述外殼固定在所述電路板上以使每個所述發光元件及每個所述光感測元件對準一個所述第一透鏡。
一種組裝方法，用於組裝多個光纖連接器，每個光纖連接器包括一個電路板及一個與所述電路板分離之外殼，所述電路板之一個安裝面上設置有至少一發光元件及至少一光感測元件；所述外殼形成至少兩個分別與至少一發光元件及至少一個光感測元件對應之第一透鏡及一個外殼定位結構；所述裝組方法包括：提供一個所述電路板及一個所述外殼；提供一個模板及一個提取工具，所述模板形成有與所述外殼定位結構對應配合之模板定位結構且所述模板與所述外殼通過所述模板定位結構及所述外殼定位結構相組合；所述提取工具用於將所述外殼懸於所述電路板上方並用於移動所述外殼；提供一個光偵測裝置，偵測所述發光元件及光感測元件通過第一透鏡之光功率，當通過所述第一透鏡之光功率達到一設定要求時，所述提取工具固定所述外殼；將所述模板與所述外殼分離後組合至所述電路板之安裝面並保持所述模板定位結構與所述外殼定位結構之位置對應，根據所述模板定位結構在所述電路板之位置在所述電路板上加工出一個與所述外殼定位結構對應配合之電路板定位結構； 獲取所述電路板定位結構在所述電路板上之位置資料，根據所述位置資料在所述多個光纖連接器之其他電路板相應之位置上加工出相應之電路板定位結構；及利用所述電路板定位結構與所述外殼定位結構將所述外殼定位於所述安裝面上以使每個所述發光元件及每個所述光感測元件對準一個所述第一透鏡。
本發明之光纖連接器，通過採用所述電路板定位結構及所述外殼定位結構可以快速地將所述外殼固定在所述電路板上以使每個所述發光元件及每個所述光感測元件對準一個所述第一透鏡，提高組裝效率。另外，本發明之組裝方法，僅需要對一個光纖連接器通過光偵測器進行定位，獲取所述電路板定位結構在所述電路板上之位置資料，直接對其他連接器之電路板加工相應之電路板定位結構後直接與相應之外殼組裝，提高了組裝效率，且定位準確。
100‧‧‧光纖連接器
10‧‧‧電路板
101‧‧‧安裝面
1011‧‧‧電路板定位結構
20‧‧‧外殼
21‧‧‧主體部
211‧‧‧頂面
212‧‧‧底面
2121‧‧‧凹槽
2122‧‧‧內表面
2123‧‧‧凸台
2124‧‧‧外殼定位結構
22‧‧‧第一透鏡
23‧‧‧第二透鏡
30‧‧‧發光元件
40‧‧‧光感測元件
50‧‧‧反射元件
60‧‧‧模板
601‧‧‧透光孔
602‧‧‧模板定位結構
70‧‧‧提取工具
80‧‧‧光偵測裝置
圖1係本發明較佳實施方式提供之光纖連接器之分解示意圖。
圖2係圖1所示之光纖連接器組合後之俯視圖。
圖3係圖2所示之光纖連接器沿剖線III-III之剖視圖。
圖4係圖2所示之光纖連接器沿剖線IV-IV之剖視圖。
圖5係本發明較佳實施方式提供之組裝方法之原理示意圖。
下面將結合附圖對本發明作一具體介紹。
請參閱圖1及圖2，本發明實施方式提供之一種光纖連接器100，包括一個電路板10、一個外殼20、至少一個發光元件30及至少一個光感測元件40。
所述電路板10包括一個安裝面101。所述至少一個發光元件30及至少一個光感測元件40設置在所述安裝面101並與所述電路板10電性連接。所述至少一個發光元件30與所述至少一個光感測元件40位於同一直線上。本實施方式中，所述發光元件30數量為兩個，所述光感測元件40之數量對應於所述發光元件30之數量也為兩個。每個發光元件30為鐳射二極體(laser diode,LD)用於發射光信號。每個光感測元件40光電二極體(photo diode,PD)用於接收光信號。所述安裝面101上形成有一個電路板定位結構1011。本實施方式中，所述電路板定位結構1011為一個環繞所述至少一個發光元件30及所述至少一個光感測元件40之封閉形定位凹槽。所述定位凹槽之橫截面為矩形。
所述外殼20由透明塑膠製成並包括一個主體部21、至少兩個第一透鏡22及至少兩個第二透鏡23。所述主體部21包括一個頂面211、一個與所述頂面211相背之底面212及一個垂直連接所述頂面211及所述底面212之側面213。
請同時參閱圖3及圖4，所述底面212之大致中心位置處開設有一個方形之凹槽2121，所述凹槽2121包括一個與所述底面212平行之內表面2122。所述內表面2122上凸起形成一個矩形之凸台2123。所述第一透鏡22自所述凸台2123上向所述底面212突起形成。本實施方式中，所述至少兩個第一透鏡22之數量為四個且所述四個第一透鏡22均勻分佈於一條直線上。所述底面212上沿所述底 面212之邊緣形成一個環繞所述凹槽2121之外殼定位結構2124。本實施方式中，所述外殼定位結構2124為突出所述底面形成之定位凸條。所述凸條之形狀與所述定位凹槽之形狀對應，且所述定位凸條之橫截面之形狀也對應於所述定位凹槽之橫截面之形狀。所述定位凸條用於與所述定位凹槽配合。本實施方式中，所述外殼定位結構2124與所述電路板定位結構1011配合時，每個發光元件30及每個光感測元件40對準相應一個第一透鏡22。具體之，其中兩個第一透鏡22對準兩個發光元件30，另兩個第一透鏡22對準兩個光感測元件40。
所述至少兩個第二透鏡23自所述側面213突起形成。本實施方式中，所述第二透鏡23之數量為四個且所述四個第二透鏡23均勻分佈於一條直線上，每個第二透鏡23之光軸與對應一個第一透鏡22之光軸正交。
所述光纖連接器100還包括至少兩個設置於所述主體部21內之反射元件50。本實施方式中，所述反射元件50之數量為四個，每個反射元件50設置在一個第一透鏡22及一個第二透鏡23之間之光路上，每個反射元件50用於將光信號從對應一個第一透鏡22反射至對應一個第二透鏡23或者將光信號從對應一個第二透鏡23反射至對應一個第一透鏡22。
組裝時，所述外殼定位結構2124與所述電路板定位結構1011相配合，即所述定位凸條收容於所述定位凹槽內，如此，將所述外殼20固定在所述電路板10上。為了將所述外殼20更加穩固之設置在所述電路板上，所述電路板定位結構1011與所述外殼定位結構2124之間還可以進一步進行點膠。使用時，所述發光元件30發出 之光依次經其中兩個第一透鏡22、其中兩個反射元件50及其中兩個第二透鏡23後傳輸出去；由另外兩個第二透鏡23進入之光經對應另外兩個反射元件50反射後穿過另外兩個第一透鏡22後投射至所述光感測元件40。
本發明之光纖連接器100，由於所述外殼定位結構2124與所述電路板定位結構1011配合時，每個第一透鏡22對準一個發光元件30或一個光感測元件40。如此，可以方便快捷並精確之將所述外殼20組裝所電路板10上。
在其他實施方式中，所述電路板定位結構1011可以是定位凸條，對應之所述外殼定位結構2124則是定位凹槽。
在其他實施方式中，所述定位凸條也可以是不封閉之，對應之，所述定位凹槽也可以是不封閉之。
在其他實施方式中，所述外殼定位結構2124有多個定位凸條，對應之，所述電路板定位結構1011也有多個定位凹槽，只要滿足每個定位凸條與對應一個定位凹槽配合時，每個第一透鏡22對準一個發光元件30或一個光感測元件40即可。
請參閱圖5，為本發明提供之組裝方法之原理示意圖，所述組裝方法用於組裝多個所述光纖連接器100，每個光纖連接器100包括一個電路板10及一個與所述電路板10分離之外殼20，所述電路板之一個安裝面101上設置至少一發光元件30及至少一個光感測元件40；所述外殼20形成至少兩個分別與至少一發光元件30及至少一個光感測元件對應之第一透鏡及一個外殼定位結構，所述組裝方法包括以下步驟：
步驟1：提供一個所述電路板10及一外殼20；
步驟2：提供一平板狀之與所述外殼20組合之模板60及一提取工具70。所述模板60之厚度對應於所述定位凸條之高度且開設有貫穿所述模板60兩個相背表面之一個透光孔601及一個模板定位結構602。本實施方式中，所述模板定位結構602為環形封閉之凹槽。所述模板60所述外殼20通過所述模板定位結構602及所述外殼定位結構2124相組合，即所述定位凸條收容於對應之凹槽內。所述提取工具70將所述外殼20懸於所電路板上方並移動所述外殼20。所述提取工具70為一真空吸取工具，其吸附於所述主體部21之頂面211。在其他實施方式中，所述提取工具70也可以是一個夾持裝置。所述模板60為透光材料時，也可以不開設所述透光孔601。
步驟3：提供一個光偵測裝置80，所述光偵測裝置80用於偵測所述發光元件30及光感測元件40通過第一透鏡之光功率。當通過所述第一透鏡22之光功率達到一設定要求時，所述提取工具70停止移動所述外殼20並固定所述外殼20。
步驟4：將所述模板60與所述外殼20分離後組合至所述電路板10之安裝面101組合並保持所述模板定位結構602與所述外殼定位結構2124之位置對應(即所述外殼定位結構2124在所述模板60上之投影完落入所述模板定位結構602內)，根據所述模板定位結構602之形狀在電路板10之安裝面101上加工出形狀與外殼定位結構2124對應配合之電路板定位結構1011。
步驟5：獲取所述電路板定位結構1011在所述電路板10上之位置資料，根據所述位置資料在其他光纖連接器100之電路板10之安 裝面101上加工出相應之電路板定位結構1011。本步驟中，可以通過精密量測工具獲取所述電路板定位結構1011在所述電路板10上之位置資料。
步驟6：利用所述電路板定位結構1011與所述外殼定位結構2124將所述外殼20定位於所述安裝面101上以使每個所述發光元件30及每個所述光感測元件40對準一個所述第一透鏡22。
在其他實施方式中，所述外殼定位結構2124為定位凹槽時，對應之，所述模板定位結構602則為凸條。
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，以上所述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‧‧‧電路板
1011‧‧‧電路板定位結構
211‧‧‧頂面
212‧‧‧底面
2121‧‧‧凹槽
2124‧‧‧外殼定位結構
22‧‧‧第一透鏡
30‧‧‧發光元件
40‧‧‧光感測元件

Claims (9)

  1. 一種光纖連接器，包括一個電路板、至少一發光元件、至少一光感測元件及一個外殼，所述電路板包括一個安裝面；所述至少一發光元件及至少一光感測元件及所述外殼設置在所述安裝面上；所述安裝面上形成有一電路板定位結構，所述電路板定位結構為環繞所述至少一個發光元件及所述至少一個光感測元件之封閉形之定位凹槽；所述外殼包括主體部，所述主體部形成至少兩個分別與至少一發光元件及光感測元件對應之第一透鏡；所述外殼還形成一個與所述電路板定位結構匹配之外殼定位結構；所述電路板定位結構與所述外殼定位結構配合將所述外殼固定在所述電路板上以使每個所述發光元件及每個所述光感測元件對準一個所述第一透鏡，所述光纖連接器還包括與第一透鏡對應之第二透鏡及至少兩個設置於所述主體部內之反射元件，所述反射元件設置在所述第一透鏡及第二透鏡之間之光路上，用於反射所述第一透鏡或第二透鏡的光信號至所述第二透鏡或第一透鏡，每個第二透鏡之光軸與對應之第一透鏡之光軸正交。
  2. 如請求項1所述之光纖連接器，其中，所述定位凹槽之橫截面為矩形。
  3. 如請求項1所述之光纖連接器，其中，所述主體部包括一個底面，所述外殼定位結構為一個沿所述底面邊緣突起延伸形成之封閉形之定位凸條。
  4. 如請求項3所述之光纖連接器，其中，所述定位凸條之橫截面之形狀對應於所述凹槽之橫截面之形狀。
  5. 如請求項3所述之光纖連接器，其中，所述底面還開設有一個凹槽，所述凹槽包括一個平行於所述底面之內表面，所述內表面上突起形成一個方形凸台，所述至少兩個第一透鏡自所述凸台向所述底面延伸形成。
  6. 如請求項3所述之光纖連接器，其中，所述主體部還包括一個與所述底面垂直連接之側面，所述第二透鏡設置於所述側面。
  7. 一種組裝方法，用於組裝多個光纖連接器，每個光纖連接器包括一個電路板及一個與電路板分離之外殼，所述電路板之一個安裝面上設置至少一發光元件及至少一個光感測元件；所述外殼形成至少兩個分別與至少一發光元件及光感測元件對應之第一透鏡及一個外殼定位結構；所述裝組方法包括：提供一個所述電路板及一個所述外殼；提供一個模板及一個提取工具，所述模板形成有與所述外殼定位結構對應配合之模板定位結構且所述模板與所述外殼通過所述模板定位結構及所述外殼定位結構相組合；所述提取工具用於將所述外殼懸於所述電路板上方並用於移動所述外殼；提供一個光偵測裝置，偵測所述發光元件及光感測元件通過第一透鏡之光功率，當通過所述第一透鏡之光功率達到一設定要求時，所述提取工具固定所述外殼；將所述模板與所述外殼分離後組合至所述電路板之安裝面並保持所述模板定位結構與所述外殼定位結構之位置對應，根據所述模板定位結構在所述電路板之位置在所述電路板上加工出一個與所述外殼定位結構對應之電路板定位結構；獲取所述電路板定位結構在所述電路板上之位置資料，根據所述位置資料在所述多個光纖連接器之其他電路板相應之位置上加工出相應之電路板定位結構；及利用所述電路板定位結構與所述外殼定位結構將所述外殼定位於所述安裝面上以使每個所述發光元件及每個所述光感測元件對準一個所述第一透鏡。
  8. 如請求項7所述之組裝方法，其中，所述外殼包括一個主體部，所述主體部包括一個底面，所述外殼定位結構為一個沿所述底面邊緣突起延伸形成之封閉形之定位凸條。
  9. 如請求項8所述之組裝方法，其中，所述模板定位結構為環形封閉之凹槽。
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