TWI582477B - 光學纜線模組及其製造方法 - Google Patents

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Description

光學纜線模組及其製造方法
本發明關於一種纜線模組,特別是關於一種使用光纖來傳送訊號的光學纜線模組,其纜線可具有光學色彩辨識度。
目前,對於運算裝置的需求持續上升,甚至對於運算裝置達到較高性能的需求亦在提升中。然而,傳統的電性I/O(輸入/輸出)訊號傳遞並無不預期會與對於性能增加的需求,特別是對於未來高性能運算的期待齊步並進。現今,I/O訊號是通過電路板自處理器來回地電性傳送並向外輸送至周邊裝置。電性訊號必需經過焊料接頭、纜線及其他電性導體。因此,電性I/O訊號速率會受電性連接器的電性特性所限制。
雖然在運算裝置中對於光學式的連接傳輸使用有持續增加,但目前用於光學訊號傳遞所用的構件需要特別的加工,故增加系統製造的成本及複雜性。而且,目前的光學纜線仍需再進行改進,以符合使用者的需求,例如外觀上需求。
本發明之主要目的在於提供一種光學纜線模組,包含一連接器及一光學纜線;該連接器包括一光電單元,該光電單元用以產生至少一光訊號,其中該光訊號的波長介於380奈米及980奈米之間;該光學纜線連 接於該連接器,用於傳輸該光訊號,其中該光學纜線包括至少一光纖芯及一包覆層,該光纖芯包覆於該包覆層內,該包覆層包括至少一透光部,用以允許由該光纖芯所外洩的部分該光訊號由該透光部發出至外界。
在本發明的一實施例中,該光學纜線更包括一電力供應線,該光纖芯及該電力供應線包覆於該包覆層內,該電力供應線用於傳輸電力。
在本發明的一實施例中,該透光部的內表面至少接觸於該光纖芯及該電力供應線,而該透光部的外表面接觸於外界,使得該電力供應線所反射的光線可經由該透光部射出至外界。
在本發明的一實施例中,該電力供應線是由具高反射率的金屬材料製成。
在本發明的一實施例中,該電力供應線的材料可為銀或含銀的合金、也可為鋁或含鋁的合金。
在本發明的一實施例中,該光纖纜線為多條光纖芯,該多條光纖芯的其中至少一條是用於傳輸可見光的訊號,而該電力供應線至少是緊鄰於該用於傳輸可見光訊號的光纖芯,以便反射該光纖芯所外洩的可見光。
在本發明的一實施例中,該電力供應線的末端連接於該連接器的一基板上的電極,該電力供應線包括至少一末端分支,該基板包括至少一虛設電極,該電力供應線的該末端分支對應連接於該基板的虛設電極上。
在本發明的一實施例中,至少一該光訊號的波長介於380奈米與980奈米之間,該包覆層包括至少一透光部,用於允許由該光纖芯所外 洩的部分該光訊號由該透光部發出至外界。
在本發明的一實施例中,該至少一光訊號的波長位於可見光範圍。
在本發明的一實施例中,該至少一光訊號包括多個光訊號,該多個光訊號的至少一者的波長位於可見光範圍。
在本發明的一實施例中,該至少一光纖芯包括多條光纖芯,以分別對應於該多個光訊號。
在本發明的一實施例中,該包覆層的整個部分為該透光部。
在本發明的一實施例中,該包覆層更包括不透光部,該不透光部位於該透光部之間或一側。
在本發明的一實施例中,該透光部的可撓曲性大於該不透光部的可撓曲性。
在本發明的一實施例中,可通過不同材料或不同直徑的選擇來達成具有不同可撓曲性的透光部及不透光部。
在本發明的一實施例中,該透光部與該光纖芯的包層之間的折射率差異小於該不透光部與該包層之間的折射率差異。
在本發明的一實施例中,該包覆層更包括至少一反射部,該反射部形成於該透光部的內部或其一側表面上。
在本發明的一實施例中,該反射部的材料可為具高反射率的金屬,其嵌設於透光部內,而形成該反射部。
在本發明的一實施例中,該透光部具有相對的內表面及外表面,其中該內表面至少接觸於光纖芯,而該外表面接觸於外界,使得光纖 芯所外洩的光線可經由透光部的內、外表面射出至外界。
在本發明的一實施例中,該不透光部的材料可相同或不同於透光部,該透光部及該不透光部可配置成各種形狀或方式。
在本發明的一實施例中,該透光部及該不透光部可交錯且分段地配置于包覆層上。
在本發明的一實施例中,該不透光部的截面形狀可呈U形,而該透光部可嵌埋於不透光部中。
本發明的提供另一種光學纜線模組的製造方法,提供一連接器,該連接器包括一光電單元,該光電單元包括一雷射器或一發光二極體,用以產生至少一光訊號,其中該光訊號的波長介於380奈米及680奈米之間;提供一光學纜線,並連接該光學纜線於該連接器,用於傳輸該光訊號,其中該光學纜線包括至少一光纖芯及一包覆層,該光纖芯包覆於該包覆層內,該包覆層包括至少一透光部,用於允許由該光纖芯所外洩的部分該光訊號由該透光部發出至外界;以及降低該光學纜線的光纖芯與雷射器或發光二極體之間的耦合效率。
在本發明的一實施例中,可稍微偏移光纖芯與耦合器之間的連接位置,以降低光纖的耦合效率。又,在一實施例中,可例如稍微改變全部或部份耦合器的透鏡曲率,以降低光纖的耦合效率。通過降低光纖的耦合效率,可允許特定比例的鐳射能量適當地散佈到光纖纜線的包覆層中並沿著此光纖的方向傳輸一定的距離。因此,該光學纜線模組在連接器的發射(transmitter)端與周邊裝置連接時可以更顯易地呈現出其工作狀態,特別是在昏暗的空間環境下。
在本發明的一實施例中,該光纖芯與雷射器(或發光二極體)之間的耦合效率低於70%。
在本發明的一實施例中,該多條光纖芯的其中一條與該雷射器(或發光二極體)之間的耦合效率低於其他該光纖芯與該雷射器(或發光二極體)之間的耦合效率。
在本發明的一實施例中,該光纖纜線具有多條光纖芯,可採用多重波長來達成特定的混光效果,使得光學纜線模組的光纖纜線可呈現混光效果,以表現光纖纜線的特定傳輸功能。
在本發明的一實施例中,該光纖芯及該電力供應線可排列成蜂巢狀,以強化光纖纜線的結構,並可提升光學纜線的機械強度。
在本發明的一實施例中,該電力供應線的材料可由具高反射率的金屬材料製成,該電力供應線位於光纖纜線的中間位置,該光纖芯可排列於電力供應線周圍,使得該光纖芯所外洩的可見光可被電力供應線所反射,並由該透光部出至外界,以提升光纖纜線的光線可視性及外型美觀性。
相較於現有的光學纜線模組的問題,通過整合本發明的電力供應線於光纖纜線中,光纖纜線可直接地通過此電力供應線來傳輸電力,而不需額外地外接或電力線或電力源。再者,本發明的光學纜線模組可允許使用者清楚地得知其使用狀態,且光學纜線模組的光纖纜線可呈現不同的色彩變化,而提升其外型美觀性,故特別是適用於消費性電子產品。
通過電力供應線的反射效果,光纖纜線所發出的可視色光可更明顯,進而增加光纖纜線的外型美觀性,以及視覺上的位置提示或警示 的效果。此外,通過電力供應線所提供的金屬強度,可增強光纖纜線的結構強度。如此,可進一步縮減光纖纜線的線寬或直徑,並可同時保有一定的機械強度,因此適合於消費性電子產品的應用。
為讓本發明的上述內容能更明顯易懂,下文特舉優選實施例,並配合所附圖式,作詳細說明如下。
100‧‧‧光學纜線模組
110‧‧‧連接器
130‧‧‧光纖纜線
101‧‧‧電子裝置
102‧‧‧匹配埠
103‧‧‧處理器
104‧‧‧罩殼
105‧‧‧周邊裝置
106‧‧‧路徑
120‧‧‧光電單元
111‧‧‧封裝基板
112‧‧‧處理器
113‧‧‧收發器
114‧‧‧耦合器
121‧‧‧雷射器
122‧‧‧平面光/波晶片
123‧‧‧光檢器
124‧‧‧調變器
130、230、330、430‧‧‧光纖纜線
131、231、331、431‧‧‧光纖芯
132、232、332、432‧‧‧包覆層
133、233、333、433‧‧‧透光部
133a‧‧‧內表面
133b‧‧‧外表面
134‧‧‧不透光部
136、236、336、436、536‧‧‧電力供應線
S101‧‧‧步驟
S102‧‧‧步驟
S103‧‧‧步驟
511‧‧‧基板
515‧‧‧電極
516‧‧‧虛設電極
335‧‧‧反射部
537‧‧‧末端分支
第1圖是一光學介面的實施例的方塊圖;第2圖本發明連接器的一實施例的方塊圖;第3圖為本發明光學纜線模組的一實施例的示意圖;第4圖為本發明光纖纜線的一實施例的部分示意圖;第5圖為本發明光纖纜線的一實施例的剖面示意圖;第6圖為本發明光纖纜線的另一實施例的剖面示意圖;第7圖為本發明光學纜線模組的製造方法的流程圖;第8圖為本發明光纖纜線的一實施例的示意圖;第9圖為本發明光纖纜線的一實施例的部分示意圖;第10及11圖為本發明光纖纜線的一實施例的剖面示意圖;第12及13圖為本發明光纖纜線的一實施例的剖面示意圖;及第14圖為本發明電力供應線與基板的一實施例的示意圖。
為了讓本發明之上述及其他目的、特徵、優點能更明顯易懂,下文將特舉本發明較佳實施例,並配合所附圖式,作詳細說明如下。 再者,本發明所提到的方向用語,例如上、下、頂、底、前、後、左、右、內、外、側面、周圍、中央、水平、橫向、垂直、縱向、軸向、徑向、最上層或最下層等,僅是參考附加圖式的方向。因此,使用的方向用語是用以說明及理解本發明,而非用以限制本發明。
圖式和說明被認為在本質上是示例性的,而不是限制性的。在圖中,結構相似的單元是以相同標號表示。另外,為了理解和便於描述,附圖中示出的每個元件的尺寸和厚度是任意示出的,但是本發明不限於此。
在圖式中,為了清晰起見,擴大了層、膜、面板、區域等的厚度。在附圖中,為了理解和便於描述,誇大了一些層和區域的厚度。將理解的是,當例如層、膜、區域或基底的元件被稱作“在”另一元件“上”時,所述元件可以直接在所述另一元件上,或者也可以存在中間元件。
另外,在說明書中,除非明確地描述為相反的,否則詞語“包括”將被理解為意指包括所述元件,但是不排除任何其它元件。此外,在說明書中,“在......上”意指位於目標群組件上方或者下方,而不意指必須位於基於重力方向的頂部上。
請參照第1圖,第1圖是一光學介面的實施例的方塊圖。本實施例的光學纜線模組100可包括一連接器110及一光纖纜線130(見第3圖),用於傳輸訊號(視訊video或資料data)至電子裝置101。該電子裝置101可以是許多運算或顯示裝置中的任何一種,其包括但不局限於桌上型或膝上型電腦、筆記型電腦、超薄型筆電、平板電腦、小筆電、或其它運算裝置。除了運算裝置之外,可被瞭解的是,許多其他類型的電子裝置可包含一或多種描述於本文中的連接器110及/或匹配埠102,且描述於本文中的實施例可 等效地應用在這些電子裝置上。這些其它電子裝置的例子可包括掌上型裝置、智慧型手機、媒體裝置、個人數位助理(PDA)、超行動個人電腦、行動電話、多媒體裝置、記憶體裝置、照相機、答錄機、I/O裝置、伺服器、機上盒、印表機、掃描機、監視器、電視機、電子看板、投影機、娛樂控制單元、可攜式音樂播放機、數位攝影機、上網裝置、遊戲裝置、遊戲主機、或任何可以包括此連接器110及/或匹配埠102的其它電子裝置。在其它實施例中,此電子裝置101可以是任何其他處理資料或影像的電子裝置。
如第1圖所示,該電子裝置101可包括一處理器103,其可代表任何類型的處理電性及/或光學I/O訊號的處理元件。可理解的是,該處理器103可以是一單一處理裝置,或多個分開的裝置。該處理器103可包括或可以是一微處理器、可程式邏輯裝置或陣列、微型控制器、訊號處理器、或某些組合。
如第1圖所示,該電子裝置101的匹配埠102是用於作為一介面,以連接至該光學纜線模組100的連接器110。該連接器110可允許另一周邊裝置105與電子裝置101相互連接。本實施例的連接器110可支援經由一光學介面的通訊。在各種實施例中,該連接器110亦可支援透過一電性介面的通訊。
如第1圖所示,該周邊裝置105可以是一週邊I/O裝置。在各種實施例中,該周邊裝置105可以是多種運算裝置中的任何一種,其包括但不局限於桌上型或膝上型電腦、筆記型電腦、超薄型筆電、平板電腦、小筆電、或其它運算裝置。除了該運算裝置之外,可被瞭解的是,該周邊裝置105可包括掌上型裝置、智慧型手機、媒體裝置、個人數位助理(PDA)、 超行動個人電腦、行動電話、多媒體裝置、記憶體裝置、照相機、答錄機、I/O裝置、伺服器、機上盒、印表機、掃描機、監視器、電視機、電子看板、投影機、娛樂控制單元、可攜式音樂播放機、數位攝影機、上網裝置、遊戲裝置、遊戲主機、或其他電子裝置。
如第1圖所示,該連接器110可用於對應配接電子裝置101的匹配埠102。在本實施例中,將一連接器插頭和另一者配接可以是用來提供一機械式連接。將一連接器插頭與另一者配接通常亦提供通訊連接。該匹配埠102可包括一罩殼104,其可提供該機械式連接機構。該匹配埠102亦可包括一或多個光學介面構件。路徑106可代表一或多個構件,其可包括用來傳遞光訊號(或光訊號及電訊號)於處理器103和匹配埠102之間的處理及/或終止構件。傳遞訊號可包括產生並轉換成光訊號、或接收並轉換成電訊號。
如第1圖所示,本發明的連接器110可被稱為主動式光學連接器或主動式光學接頭及主動式光學插頭。一般而言,該一主動式光學連接器可用於提供和一匹配的連接器及一光學元件相界接的實體連接介面。
請參照第2圖,為本發明連接器的一實施例的方塊圖。該連接器110包括一光電單元120、一封裝基板111、一處理器112、一收發器113及一耦合器114。該封裝基板111例如為印刷電路板(PCB),並可包括例如插腳或連接球,用於介接至一外部裝置。該處理器112是耦接於該封裝基板111,該處理器112可為任何類型的處理器晶粒,而非限制于任一特定的處理器類型。該收發器113可為發射/接收(Tx/Rx)晶片,其可以被整合於該處理器112內。該收發器113包括傳輸電子訊號之發射電路和接收電路,更具體的說,是處理對應光訊號之電子訊號的時序或其它協定方面的事項。該收 發器113在封裝基板111上面是連接至處理器112,例如通過封裝基板111加工的跡線。在一具體實施例中,該處理器112和收發器113是覆晶式結合至封裝基板111。
如第2圖所示,該耦合器114提供重定向機制以便越過光纖(未示出)來改變連接器110與外部的一些物件(例如,另一裝置)之間的光線。該耦合器114可通過反射面來提供光訊號的重定向。該耦合器114的角度、一般尺寸和形狀系取決於光的波長,以及用來製造耦合器的材料和整個系統的要求。在一具體實施例中,該耦合器114是設計成提供來自封裝基板111的垂直光和傳至封裝基板111的水準光的復位向。
如第2圖所示,該光電單元120可為一光引擎,用於產生光訊號及/或接收並處理光訊號。該光電單元120可提供從電至光訊號或從光至電訊號的轉換。該光電單元120可包含雷射器(或發光二極體,例如高指向性LED或共振腔發光二極體RCLED)121、平面光/波晶片(PLC)122、光檢器123及調變器124。可以理解的是,該單元122的功能也可以被單元114整合後取代。雷射器(或LED)121可為適於產生光訊號之任一種類型的雷射晶片,例如邊射型雷射裝置或垂直腔表面發光型雷射(VCSEL),用來產生光訊號。平面光/波晶片122可為為光的傳輸及其轉換成電子訊號提供一平面之整合元件,反之亦然。
在此,但是並未具體說明光檢器123或調變器124。可以理解的是,該光檢器123或調變器124將被置放在和耦合器114同樣的基板上以便能夠在耦合器與電/光電路之間傳輸光線。
在一實施例中,該光電單元120可用來遵照或依據一或多種 通訊協議處理該等光訊號。對於連接器110用來傳遞一光訊號及一電訊號的實施例而言,光學介面和電性介面可依據相同的協定,但這並不是絕對必要的。不論該光電單元120是依據電性I/O介面的協定,或是依據一不同的協議或標準來處理訊號,該光電單元120都可為了一預期的(intended)的協議而被建構或程式化於一特定的連接器內,且不同的光引擎可為了不同的協定而被建構。在一實施例中,該光電單元120可包括一用來產生光訊號的雷射二極體、一用來接收光訊號的光二極體、及一用來控制該雷射二極體及光二極體的光學IC。
在各種實施例中,該光電單元120的雷射器(或LED)121所發出的光訊號的波長是位於可見光且延伸至近紅外光的範圍,約為380至980奈米(nm)。雷射器(或LED)121所發出的光訊號的波長可以特別為以380至680奈米(nm)來實施,亦即,雷射器(或LED)121(例如可見光雷射器或LED)所發出的至少一光訊號或其組合是可視的。
各式通信協議或標準可被用在描述於本發明中的實施例上。通信協定可包括但不局限於迷你顯示埠(mDP)、標準顯示埠(DP)、雷霆埠(Thunderbolt)、蘋果公司專屬的Lightning埠、迷你通用序列匯流排(mini USB或micro USB)、標準USB、或是最新發佈的USB類別介面標準、快速PCI(PCIe)、移動高清連接(Mobile High-Definition Link,MHL)埠或各式高解析度多媒體介面(HDMI)。可理解的是,每一種不同的標準可包括用於電性接點元件的不同的組態或插腳輸出(pinout)。此外,連接器的尺寸、形狀及組態和該標準有關,其包括用於相應的連接器配接的公差。因此,連接器用來整合光學I/O元件的佈局(layout)可因為各式標準而有所不同。本領域技術者 可理解的是,光學介面需要瞄準線(line-of-sight)連接,用以具有一和接收器界接之光訊號發送器(兩者皆可被稱為透鏡)。因此,連接器的組態將使得透鏡不會被相應的電性接點組件遮擋住。例如,光學介面透鏡可被設置在該等接點組件的側邊、或上方或下方,端視該連接器內可用空間而定。
又,如第1圖所示,在實際的應用上,如第1圖的該周邊裝置105其樣式非常豐富,本發明的光學纜線可不必然是直接與這些裝邊裝置的介面相連,可利用商業市場容易取得的各式轉接器(adopter)107以來進行不同通信協議間的訊號傳輸。舉例來說,本案發明中一條具有HDMI介面的光學纜線可以透過HDMI-DP/Thunderbolt轉接器連接至具有DP/Thunderbolt介面的周邊裝置(如:手機;移動裝置、筆記型電腦)。此外,同一條HDMI光學纜線也可以透過HDMI-Lightning轉接器連接至具有Lightning介面的周邊裝置(如:iPhone手機、iPad平板電腦)等,故對於使用者而言,不需要因眾多的周邊裝置準備不同介面形式的光學纜線,而是以一條共通性較高的HDMI光學纜線搭配特定的轉接器完成訊號傳輸功能。具體來說,這些轉接器107通常可不具有任何光學設計與功能,僅為是電子與機構類別的簡單裝置,以完成電訊號在不同通信協定間mirroring功能。
請參照第3圖,為本發明光學纜線模組的一實施例的示意圖。本實施例的光纖纜線130是連接於連接器110,用於傳輸光學訊號。該光纖纜線130包括至少一光纖芯131(見第4圖)及一包覆層132。該光纖芯131是連接於該連接器110,用於允許光學訊號在該光纖芯131內傳輸,該包覆層132是包覆在該光纖芯131的週邊,以保護該光纖芯131的結構,增加該光纖纜線130的機械強度。
在本實施例中,該光纖纜線130可包括多條光纖芯131,而形成多芯纜線,用於傳輸多個不同的訊號。該等光纖芯131可在該包覆層132內排列成各種形狀。然不限於此,在其他實施例中,光纖纜線130亦可僅具單一條光纖芯131。
如第3圖所示,該光纖芯131的材料可為玻璃纖維、氧化矽或氧化矽玻璃、塑膠光纖(plastic optical fiber,POF),用於傳輸光學訊號。可理解的是,每一條光纖芯131可包括纖芯(Core)及包層(Cladding),使得光訊號可通過全反射的方式在纖芯內進行傳輸。在各種實施例中,光纖芯131(見第4圖)的末端可通過一跨接器(jumper)來連接至連接器110的光電單元120,因此,該光電單元120的雷射器(或LED)121所發出的光訊號可通過光纖纜線130的光纖芯131來進行傳輸。
請參照第4圖、第5圖及第6圖,第4圖為本發明光纖纜線的一實施例的部分示意圖,第5圖為第4圖中光纖纜線的剖面示意圖,第6圖為本發明光纖纜線的另一實施例的剖面示意圖。該包覆層132的材料可為塑膠,例如環氧基樹脂或矽橡膠。該包覆層132包括至少一透光部133,用於允許該光纖芯131內一小部分的傳輸中光訊號可由該透光部133射出至外界。該透光部133可例如由透明或透光的塑膠所製成,使得可見光線可直接穿透過該透光部133。該透光部133具有相對的內表面133a及外表面133b,其中該內表面133a是至少接觸於該光纖芯131,而該外表面133b是接觸於外界,使得該光纖芯131所外洩的光線可經由透光部133的內、外表面133a、133b射出至外界。
由於本實施例中雷射器(或LED)121可發出至少一種可見光 訊號至該光纖纜線130的光纖芯131內,因此,該光纖芯131內正在傳輸中的可見光訊號可由該包覆層132的透光部133發出至外界,並可被使用者所看到。
當使用該光纖纜線130來傳輸光訊號時,不可避免地,該光訊號的一小部分(微弱的)光線會由光纖芯131穿透或散射至該包覆層132內。特別是,當該光纖纜線130在使用中被彎折時,光訊號的一小部分(微弱的)光線會更容易地由該光纖芯131的被彎折處穿透至該包覆層132。因此,在本實施例中,由該光纖芯131穿透至該包覆層132的微弱光線(可見光)可由該包覆層132的透光部133發出至外界,並可被使用者所看到。如此,本實施例的光學纜線模組100可利用該光纖芯131所外洩的微弱可見光來顯示其使用狀態(例如正在傳輸訊號中、保持在通電的工作狀態等等),使得光學纜線模組100具有外觀色彩變化,以增加光學纜線模組100的外型美觀性,並在使用空間中產生視覺上的位置提示或警示的效果。
如第4圖至第6圖。在本實施例中,該包覆層132還可包括一不透光部134,該不透光部134可位於透光部133之間或一側,可見光線是無法由該不透光部134穿透或被看見。該不透光部134的材料可相同或不同於該透光部133。該透光部133及不透光部134可配置成各種形狀或方式。例如,如第4圖及第5圖所示,該透光部133及不透光部134可交錯且分段地配置于該包覆層132上。又,如第6圖所示,在另一實施例中,該不透光部134的截面形狀可呈U形,而該透光部133可嵌埋於該不透光部134中。
如第4圖至第6圖。在本實施例中,該光纖纜線130還可包括一電力供應線136,該光纖芯131及該電力供應線136是包覆於該包覆層132 內。該光纖芯131是用於傳輸訊號,該電力供應線136可用於直接傳輸電力。通過整合該電力供應線136於該光纖纜線130中,該光纖纜線130可直接地通過該電力供應線136來傳輸電力,而不需額外地外接或電力線或電力源。該電力供應線136較佳由具高反射率的金屬材料製成,以同時增強該光纖纜線130的機械強度,並可進一步反射該光纖芯131所外洩的可見光並可由該包覆層132的透光部133發出至外界,並可被使用者所看到。為了使該電力供應線136所反射的光線可由該透光部133發出至外界,該透光部133的內表面133a是至少接觸於該光纖芯131及電力供應線136,而該透光部133的外表面133b是接觸於外界,使得該電力供應線136所反射的光線可經由該透光部133的內、外表面133a、133b射出至外界。因此,通過該電力供應線136的反射效果,該光纖纜線130所發出的可視色光可更明顯,進而增加該光纖纜線130的外型美觀性,以及視覺上的位置提示或警示的效果。再者,通過該電力供應線136所提供的金屬強度,可增強該光纖纜線130的結構強度。如此,可進一步縮減該光纖纜線130的線寬或直徑,並可同時保有一定的機械強度,因此適合於消費性電子產品的應用。
在一實施例中,該電力供應線136的材料可為銀或含銀的合金,也可為鋁或含鋁的合金。由於銀線或鋁線具有高反射率,因此,含銀的電力供應線136可輔助反射光纖芯131所外洩的可見光,使得該光纖纜線130所發出的可視色光可更明顯,增加該光纖纜線130的外型美觀性,以及視覺上的位置提示或警示的效果。
在一實施例中,該光纖纜線130可包括多條光纖芯131,而形成多芯纜線,用於傳輸多個不同的訊號。該等多條光纖芯131的其中至少一 條是用於傳輸可見光的訊號,而該電力供應線136至少是緊鄰於(可未完全接觸)用於傳輸可見光訊號的該光纖芯131,以便反射該光纖芯131所外洩的可見光。
請參照第7圖,為本發明光學纜線模組的製造方法的流程圖。本發明更提供該光學纜線模組100的製造方法,包括以下步驟:步驟S101,提供連接器110;步驟S102,提供光學纜線,並連接該光學纜線至該連接器;以及步驟S103,降低該光學纜線130的光纖芯131與雷射器(或LED)121之間的耦合效率。在該步驟S103中,通過降低光纖的耦合效率,例如降低於70%以下,可允許特定比例的鐳射能量適當地散佈到光纖纜線130的包覆層132中並沿著此光纖的方向傳輸一定的距離。因此,本實施例的光學纜線模組100在連接器110的發射(transmitter)端與周邊裝置105連接時可以更顯易地呈現出其工作狀態,特別是在昏暗的空間環境下。
在一實施例中,可稍微偏移該光纖芯131與耦合器114之間的連接位置,以降低光纖的耦合效率。又,在一實施例中,可例如稍微改變全部或部份耦合器114的透鏡曲率,以降低光纖的耦合效率。
在一實施例中,該光纖纜線130包括多條光纖芯131,其中至少一條光纖芯131的耦合效率是低於其他光纖芯131的耦合效率。
請參照第4圖、第5圖及第8圖,第8圖為本發明光纖纜線的一實施例的示意圖。如第4圖及第5圖所示,在本實施例中,該光纖纜線130的包覆層132可同時包覆住多條光纖芯131。如第8圖所示,在一實施例中,或者多個包覆層132可分別包覆住多條光纖芯131。
在各種實施例中,該包覆層132的透光部133較佳是可撓曲 的。在一實施例中,該透光部133的可撓曲性(flexibility)可大於該不透光部134的可撓曲性,亦即該透光部133相較於不透光部134是較容易撓曲的。因此,當該光纖纜線130在使用中被彎折時,光訊號的微弱光線會更容易地由該包覆層132的透光部133發出至外界。在此例中,可例如通過不同材料或不同直徑的選擇來達成具有不同可撓曲性的透光部133及不透光部134。
在各種實施例中,該包覆層132的透光部133的折射率較佳是等於或接近光纖芯131的包層(Cladding)的折射率,使得光纖芯131所外洩的光線較易進入該透光部133內。在一實施例中,該透光部133與該光纖芯131的包層之間的折射率差異是小於該不透光部134與光纖芯131的包層之間的折射率差異,亦即相較於該不透光部134,光纖芯131所外洩的光線較易進入該透光部133內。因此,當該光纖纜線130在使用中被彎折時,光訊號的微弱光線會更容易地由該包覆層132的透光部133發出至外界。在此例中,可例如通過不同材料的選擇來達成具有不同折射率的透光部133及不透光部134。
因此,當該光學纜線模組100中無可見光訊號傳輸時,由於沒有可見光線的外洩,該包覆層132的透光部133是呈現透明狀態或其顏色未改變的狀態,因而使用者可得知光學纜線模組100是呈一未使用狀態,亦即沒有訊號傳輸。相對地,當使用該光學纜線模組100來傳輸光訊號時,特別是,當使用該光學纜線模組100來連接掌上型電子產品並傳輸訊號時,微弱的可見光線可由該包覆層132的透光部133發出,使得該透光部133可呈現不同的色彩,因而使用者可得知該光學纜線模組100是呈一使用中狀態,亦即訊號正在傳輸中的狀態。如此,該光學纜線模組100的設計可方便使用者 得知其使用狀態。再者,該光學纜線模組100的光纖纜線130可呈現不同的色彩變化,而提升其外型美觀性,故特別適用於消費性電子產品。且可顯示此光學纜線例如在昏暗光線空間中的存在位置,以增加位置警示或提醒效果。
當該光纖纜線130具有多條光纖芯131,可採用多重(multiple)波長來達成特定的混光(mixed light,or mixed optic color)效果,使得該光學纜線模組100的光纖纜線130可呈現混光效果,以表現光纖纜線130的特定傳輸功能,並具有個性化光彩(individual light color)產品設計的多樣性選擇。
請參照第9圖,第9圖為本發明光纖纜線的一實施例的部分示意圖。在一實施例中,該光纖纜線230包括一光纖芯231、一包覆層232及一電力供應線236,該光纖芯231及電力供應線236是包覆於包覆層232內。該光纖纜線230的包覆層232的整個部分或大部分是可透光的,亦即該光纖纜線230的包覆層232的整個部分或大部分為透光部233,用於允許光纖芯231所外洩的所有可見光線都可由此透光的包覆層232(透光部233)來發出至外界。因此,在此實施例中,可透光的包覆層232可提升光纖纜線230的美觀性。在一具體的實施例中,該包覆層232可由透明塑膠所裝成,以形成透明的透光部233。
請參照第10圖及第11圖,為本發明光纖纜線的一實施例的剖面示意圖。在一實施例中,該光纖纜線330包括一光纖芯331、一包覆層332及一電力供應線336,該光纖芯331及電力供應線336是包覆於該包覆層332內。該包覆層332具有至少一透光部333及至少一反射部335,該反射部335可形成於該透光部333內或其一側表面上,用於反射該光纖芯331所外洩的 可見光線,以提升該光纖纜線330的光線可視性及外型美觀性。在一具體的實施例中,該反射部335的材料可為具高反射率的金屬,其嵌設於該透光部333內,而形成此反射部335。
請參照第12圖及第13圖,為本發明光纖纜線的一實施例的剖面示意圖。在一實施例中,該光纖纜線430包括一光纖芯431、一包覆層432及一電力供應線436,該光纖芯431及電力供應線436是包覆於該包覆層432內。該光纖芯431是用於傳輸訊號,該電力供應線436是用於傳輸電力。在一具體實施例中,該光纖芯431及電力供應線436可排列成蜂巢狀,以強化該光纖纜線430的結構,並可提升光學纜線的機械強度,適當延長改纜線使用的可靠性,減少維修的機會。且該電力供應線436的材料可由具高反射率的金屬材料製成,該電力供應線436可位於光纖纜線430的中間位置,該光纖芯431可排列於電力供應線436周圍,使得該光纖芯431所外洩的可見光可被該電力供應線436所反射,並由該透光部433射出至外界,以提升該光纖纜線430的光線可視性及外型美觀性。
在另一實施例中,該光纖纜線430可包括二條或二條以上的電力供應線436,該等電力供應線436可分別設置於該光纖芯431的對稱兩側,以強化該光纖纜線430的結構,並可提升光學纜線的機械強度,適當延長改纜線使用的可靠性,減少維修的機會。同樣地,兩側的電力供應線436的材料可由具高反射率的金屬材料製成,使得該光纖芯431所外洩的可見光可被電力供應線436所反射,並由該透光部433射出至外界,以提升該光纖纜線430的光線可視性及外型美觀性。且更具體地,該包覆層432的剖面可呈矩形或長形,使得該光纖纜線430可呈扁平的帶狀結構,以方便捲起及收 納該光纖纜線430,方便攜帶光學纜線模組。
請參照第14圖,為本發明電力供應線與基板的一實施例的示意圖。在一實施例中,該電力供應線536的末端是連接(例如焊接)於連接器的一基板511(例如封裝基板)上的電極515,以傳輸電力。此時,該電力供應線536可包括至少一末端分支537,該末端分支537是設於電力供應線536的末端處或其附近。且該基板511可包括至少一虛設電極516,用於對應於該電力供應線536的末端分支537。當該電力供應線536的末端連接(例如焊接)於基板511上電極515時,該電力供應線536的末端分支537可對應連接(例如焊接)於基板511的虛設電極516上。通過該電力供應線536的末端分支537與基板511的虛設電極516的連接,可增強電力供應線536與基板511的連接(焊接)強度,進而提升該光學纜線模組的產品可靠度。
由上述可知,本發明的光學纜線模組可允許使用者清楚地得知其使用狀態,且光學纜線模組的光纖纜線可呈現不同的色彩變化,而提升其外型美觀性,故特別是適用於消費性電子產品。
通過整合電力供應線於光纖纜線中,光纖纜線可直接地通過此電力供應線來傳輸電力,而不需額外地外接或電力線或電力源。再者,本發明的光學纜線模組可允許使用者清楚地得知其使用狀態,且光學纜線模組的光纖纜線可呈現不同的色彩變化,而提升其外型美觀性。
且通過電力供應線的反射效果,光纖纜線所發出的可視色光可更明顯,進而增加光纖纜線的外型美觀性,以及視覺上的位置提示或警示的效果。此外,通過電力供應線所提供的金屬強度,可增強光纖纜線的結構強度。如此,可進一步縮減光纖纜線的線寬或直徑,並可同時保有一 定的機械強度,因此適合於消費性電子產品的應用。
這些例示性的實施例的各種態樣是本領域技術者在將它們的工作的內容傳達給其他本領域技術者時所常用的用詞來描述在本文中。然而,本領域技術者將可瞭解的是,本發明的實施例可以只用某些被描述的態樣來實施。為了說明的目的,特定的數量、材料及組態被提出,用以提供對於本發明的實體例的完整的瞭解。然而,本領域技術者將可瞭解的是,本發明的實施例可在沒有特定的細節下被實施。在其它例子中,習知的特徵被省略或被簡化以避免遮蔽了示範性的實施例。
“在一些實施例中”及“在各種實施例中”等用語被重複地使用。該用語通常不是指相同的實施例;但它亦可以是指相同的實施例。“包含”、“具有”及“包括”等用詞是同義詞,除非其前後文意顯示出其它意思。
雖然各種方法、設備、及系統的例子已被描述在本文中,但本案揭示內容涵蓋的範圍並不局限於此。相反地,本案揭示內容涵蓋所有合理地落在申請專利範圍界定的內的方法、設備、系統及製造之物,申請專利範圍應依據已被建立的範圍解釋原理來加以解讀。例如,雖然上面揭示的系統的例子在其它構件之外還包括可自硬體上執行的軟體或或韌體,但應被理解的是,該等系統只是示範性的例子,並應被解讀為是限制性的例子。詳言之,任何或所有被揭示的硬體、軟體、及/或韌體構件可被專門地被體現為硬體、專門地被體現為軟體、專門地被體現為韌體、或硬體、軟體及/或韌體的一些組合。
雖然本發明已以較佳實施例揭露,然其並非用以限制本發 明,任何熟習此項技藝之人士,在不脫離本發明之精神和範圍內,當可作各種更動與修飾,因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
100‧‧‧光學纜線模組
110‧‧‧連接器
130‧‧‧光纖纜線
132‧‧‧包覆層
133‧‧‧透光部
134‧‧‧不透光部

Claims (8)

  1. 一種光學纜線模組,包含:一連接器,包括一光電單元,該光電單元用以產生至少一光訊號,其中該光訊號的波長介於380奈米及980奈米之間;以及一光學纜線,連接於該連接器,用於傳輸該光訊號,其中該光學纜線包括至少一光纖芯及一包覆層,該光纖芯包覆於該包覆層內,該包覆層包括至少一透光部,用以允許由該光纖芯所外洩的部分該光訊號由該透光部發出至外界;其中該包覆層更包括一不透光部,該不透光部位於該透光部之間或一側;該透光部與該光纖芯的一包層之間的折射率差小於該不透光部與該包層之間的折射率差。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之光學纜線模組,其中該光學纜線更包括一電力供應線,該光纖芯及電力供應線包覆於該包覆層內,該電力供應線用於傳輸電力。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之光學纜線模組,其中該光訊號的波長介於380奈米及680奈米之間。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之光學纜線模組,其中該至少一光訊號為多個光訊號,該等多個光訊號的至少一個的波長位於可見光範圍,該至少一光纖芯為多條光纖芯,分別對應於該等多個光訊號。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之光學纜線模組,其中該等光纖芯的其中一條與該光電單元的一雷射器或發光二極體之間的耦合效率低於其他該等光纖芯與該光電單元的雷射器或發光二極體之間的耦合效率。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之光學纜線模組,其中該包覆層的整個部分為該透光部。
  7. 一種光學纜線模組,包含:一連接器,包括一光電單元,該光電單元用以產生至少一光訊號,其中該光訊號的波長介於380奈米及980奈米之間;以及一光學纜線,連接於該連接器,用於傳輸該光訊號,其中該光學纜線包括至少一光纖芯及一包覆層,該光纖芯包覆於該包覆層內,該包覆層包括至少一透光部,用以允許由該光纖芯所外洩的部分該光訊號由該透光部發出至外界;其中該包覆層更包括至少一反射部,該反射部形成於該透光部的內部或其中一側表面上。
  8. 一種光學纜線模組的製造方法,包含步驟:提供一連接器,該連接器包括一光電單元,該光電單元包括一雷射器或一發光二極體,用以產生至少一光訊號,其中該光訊號的波長介於380奈米及980奈米之間; 提供一光學纜線,並連接該光學纜線於該連接器,用於傳輸該光訊號,其中該光學纜線包括至少一光纖芯及一包覆層,該光纖芯包覆於該包覆層內,該包覆層包括:至少一透光部,用於允許由該光纖芯所外洩的部分該光訊號由該透光部發出至外界;及一不透光部,該不透光部位於該透光部之間或一側,該透光部與該光纖芯的一包層之間的折射率差小於該不透光部與該包層之間的折射率差;以及降低該光學纜線的光纖芯與雷射器或發光二極體之間的耦合效率。
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