TWI761364B - 光纖連接器端接工具 - Google Patents

Abstract

用於測試光學連接器之端接的工具具有外殼、被附接至該外殼之托架、及可移去地附接至該托架的蓋件。該托架被建構用於限制光纖連接器，且該蓋件被建構用於至少局部地阻擋周圍之光線抵達該光纖連接器。在另一實施例中，用於測試光學連接器之端接的工具具有外殼、被附接至該外殼之托架、發射纖維、及套箍轉接器。該套箍轉接器被連接，使得其繞著該托架上的樞軸點旋轉。

Description

光纖連接器端接工具 【相關申請案之交互參考】

此申請案主張對2016年8月23日提出之美國臨時申請案第62/378,298號、及2017年3月27日提出的美國臨時申請案第62/476,964號之優先權，其標的係據此全部以引用的方式併入本文中。

本發明之實施例有關光纖纜線端接的領域，且更明確地是，有關以可現場安裝之能端接連接器及與其有關聯的方法輔助使用者之工具。

當在光纖的領域中工作時，使用者通常被要求於光纖或光纖帶的非連接端部之間建立連接。這大致上被稱為拼接法(splicing)，且其涉及在二光纖之間建立暫時或永久的接頭。於某些情況中，該二光纖被精確地對齊，且接著使用局部化熱極被融合在一起，該熱極很多時 候以電弧建立。這被稱為融合拼接法，且被廣泛地採用，以於二光纖之間建立高性能的永久接頭。然而，融合拼接器設備係多少笨重、昂貴、及相當脆弱的。另一選擇係，該二光纖可僅只在通常被稱為機械式拼接件之對齊固定裝置中緊靠彼此。該對齊固定裝置可為對齊管或V形溝槽，其在任一側面上接受分開光纖的二端部，且具有物理地鎖固該光纖之機件。於其他情況中，該對齊裝置可為光纖連接器，具有嵌入在其中而製成被連接至現場光纖的短截光纖。於此案例中，該現場光纖能利用機械式拼接至在該連接器內側之短截光纖而被端接。

為了避免信號的顯著損失及使這些接頭內之潛在反射比或漏光減至最小，使用者必需確保該光纖被適當地劈開，在該等光纖之間有精密的對齊，且被塗在該等光纖間之透明膠體或光學黏接劑匹配該玻璃的光學性質。然而，這些細節未總是易於偵測及/或確保。

各種方式已被開發，以用該端接光纖纜線之工作輔助使用者。譬如，標題為“用於端接及測試連接器的設備及方法”之美國專利申請案序號第14/920,270號、及標題為“用於評估光纖拼接的方法及裝置”之美國專利申請案序號第62/370,379號敘述被貫注在評估該連接器的概念，以便證實關於該拼接之適當資訊，該二專利申請案係全部以引用的方式併入本文中。然而，該申請案中之揭示內容聚焦在用於光纖端接的所有方式，且確實相當小的，以物理性界定將被使用於該意欲目的之工具。

因此，有用於被貫注在幫助決定及改善機械式拼接的品質及提供現場光纖之改善端接的設備及方法之需要。

據此，本發明的實施例被貫注在與光纖纜線端接及因此被使用之工具有關聯的設備、系統、及方法。

本發明之這些及其他特徵、態樣、及優點將參考可隨後的以下圖面、敘述、及任何申請專利範圍而變得較佳了解。

100:端接工具

102:頂部外殼

104:底部外殼

106:液晶顯示器

108:玻璃外蓋

110:導航開關

112:托架

112.2:托架

112.4:托架

112.6:托架

114:紅外線濾光片

116:電池外殼

118:光學窗口

119:對齊插梢

120:磁鐵

121:對齊孔

122:印刷電路板

124:發射器光學次總成

126:發射光纖轉接器

128:電池蓋

130:防滑墊

132:光學窗口

134:(第一)磁鐵

136:空胺

137:磁鐵袋

138:對齊插梢

140:對齊孔

142:樑

144:突出部

146:套箍轉接器

148:發射光纖

150:凹部

152:連接器

154:旋轉點

156:連接器

158:相機感應器

160:透鏡系統

162:微處理器

164:micro-USB埠

166:透鏡夾具

168:對齊插梢

170:紅外線濾光片

172:墊圈

174:塑膠片

176:印刷電路板

178:墊圈

180:印刷電路板

182:墊圈

184:導航開關按鈕

186:按鈕護罩

188:電池

190:電池蓋

195:(可移去的)蓋件

200:(第二)磁鐵

205:蓋件

210:活動鉸合部

215:支腳

220:突片

圖1A係根據本發明之實施例的端接工具之立體圖。

圖1B係圖1A的端接工具之俯視圖。

圖1C係圖1A的端接工具之側視圖。

圖2係圖1A的端接工具之分解立體圖。

圖3係圖1A的的端接工具之截面側視圖。

圖4A係根據本發明的實施例之托架的底部立體圖。

圖4B係圖4A之托架的頂部立體圖。

圖5係在根據本發明之實施例的托架中所安裝之連接器的頂部立體圖。

圖6係在根據本發明之實施例的托架中所安裝 之連接器的頂部立體圖。

圖7係根據本發明之實施例的頂部外殼之底部立體圖。

圖8係關於根據本發明的實施例之端接工具的托架之對齊的立體圖。

圖9係附接至根據本發明之實施例的頂部外殼之發射器光學次總成及發射光纖轉接器的視圖。

圖10說明發射光纖及其附接至根據本發明之實施例的端接工具。

圖11說明將連接器附接至根據本發明之實施例的托架之過程。

圖12A及12B說明根據本發明的實施例之端接工具的雙手靈巧之功能性。

圖13說明根據本發明的實施例之端接工具的內部零組件及相機及鏡頭系統。

圖14說明紅外線濾光片相對根據本發明之實施例的端接工具之頂部外殼的定位。

圖15隨同根據本發明之實施例的液晶顯示器零組件說明該頂部外殼。

圖16說明具有根據本發明之實施例的伴隨零組件之導航開關的分解視圖。

圖17說明根據本發明之實施例的電池零組件之分解視圖。

圖18及19說明與根據本發明的蓋件之實施例 一起使用的端接工具。

圖20A及20B說明圖18及19之蓋件。

圖21及22說明被安裝在根據本發明的實施例之端接工具的圖18及19之蓋件。

圖23說明於打開位置中的圖18及19之蓋件。

圖24及25說明與根據本發明的蓋件之另一實施例一起使用的端接工具。

圖26說明圖24及25之蓋件。

圖27及28說明被安裝在根據本發明的實施例之端接工具上的圖24及25之蓋件。

圖29說明於打開位置中的圖24及25之蓋件。

參考圖1A-1C，在其中所顯示者係端接工具100的示範實施例，使圖1A顯示立體圖，圖1B顯示俯視圖，且圖1C顯示側視圖。

如於圖2中所顯示，該端接工具100包括頂部外殼102及底部外殼104。該頂部外殼102固持具有玻璃外蓋108之液晶顯示器106、導航開關110、用於評估中的連接器托架112、紅外線濾光片114、及電池外殼116。其亦具有光學窗口118，該影像捕捉系統經過該光學窗口捕捉評估中的連接器之影像。於該頂部外殼102中之對齊插梢119及在該底部外殼104中的對齊孔121(見圖3)於接合期間幫助對齊外殼102及104兩者。被附接至頂部外殼102之四 塊磁鐵120在該端接過程期間幫助對齊與磁力地固持該托架112。該底部外殼104容置該主要印刷電路板112、該發射器光學次總成(transmitter optical sub-assembly，TOSA)124、發射光纖轉接器126、電池蓋128、及防滑墊130。

如所顯示，該端接工具100包括三種型式的托架，被顯示在圖4A-6中。這些托架112.2、112.4及112.6被分別設計用於LC、SC、及ST光纖連接器。雖然只三個托架被說明，應被了解任何數目之托架可為適於以該工具工作，在此該托架被建構用於特定型式的單一或多個光纖連接器。每一托架112在其基底具有光學窗口132，評估中的連接器能經過該光學窗口被影像捕捉系統所看見。

為了將該托架112附接至該頂部外殼102，四個磁鐵134被容置在每一托架內側。它們能被插入個別之磁鐵空胺136，且藉由壓裝、黏著劑、或另一鎖固機件扣留在其中。當被安裝時，該磁鐵係以與被安裝於該頂部外殼102中的磁鐵120相同之方式隔開。磁鐵120之定位進入該頂部外殼102的個別磁鐵袋137能夠在圖7中被看見。磁鐵於每一磁鐵組中之相同相對定位允許該托架被吸引，且至某種程度上藉由被彼此吸引的磁鐵120及134鎖固至該頂部外殼102。注意具有彼此吸引之磁鐵120及磁鐵134係重要的，它們必需被安裝在適當之磁極方位。那就是說，任何二個別磁鐵120/134的磁極應為相反的(N-S或S-N)。

藉著每一托架112及頂部外殼102中之對齊部 件，托架112被精確地定位在頂部外殼102中的光學窗口118之上。於所說明實施例的案例中，這些對齊部件係被設計在該托架112(見圖4A)中之對齊插梢138、及被設計在該頂部外殼102(見圖8)中的對應對齊孔140。此與將該托架112附接至頂部外殼102之磁性方法耦合的對齊設計能夠讓該托架112在該光學窗口118之上輕易及順利、又精確的對齊；當使用者將該托架112降落或定位靠近該頂部外殼102之光學窗口118時，該托架112經過該磁性相互作用及該對齊部件自行對齊，並經由磁性吸引牢牢地附接。注意於此案例中，由於評估中的連接器之安裝進入該托架、該工具的運動、或其他類似事件，“鎖固”意指該托架之無意中的運動。藉由施加足以打破該托架中的磁鐵及該頂部外殼間之磁性吸引的力量，該使用者仍然能夠由該頂部外殼移位該托架。此設計可減少使用者之技巧上的依賴性，以將該托架112定位於該頂部外殼102上之適當位置中。

回頭參考圖4B，LC托架112.2及SC托架112.4被設計成具有二個直立樑，並在該樑的相反面向壁面上設有半球形突出部144。當與具有對應半球形凹部150之發射光纖(launch fiber)148(見圖10)的套箍轉接器146配對時，該托架及該轉接器間之相互作用形成窩接頭，能夠使該托架樞轉經過一角度範圍(見圖11)。

實際上，端接工具100將在評估之下經由該發射光纖148把藉由該發射器光學次總成124所產生的光線輸送至該連接器，且此後評估來自該連接器之光線放射圖 案，以將端接相關資訊輸送至該使用者。於一實施例中，發射器光學次總成124放射在預定波長的紅外線(IR)。於其他實施例中，當需要/想要時，藉由該發射器光學次總成124所放射之光線的波長可被調整，並可落在該可見或紫外光譜內。

參考圖9，發射器光學次總成124以其被插入該發射光纖轉接器126之套箍而被連接至該主要印刷電路板122，其在目前實施例中被顯示為LC轉接器。發射光纖148被使用於在評估之下將來自發射器光學次總成124的光線傳送至該連接器。該發射光纖148之一端部係與被建構用於連接至該發射光纖轉接器126的連接器152(例如標準LC連接器)端接，如於圖10中所顯示。該發射光纖148之另一端部係與套箍轉接器146(例如用於LC連接器的1.25毫米套箍轉接器或用於SC及ST連接器之2.5毫米套箍轉接器)端接，該套箍轉接器連接至托架112及最後連接至評估中的連接器，如於圖11中所顯示。該套箍轉接器146包括半球形凹部150，使得其咬扣於托架112的二直立樑142之間，而在它們之間建立窩接頭。一旦被安裝在該托架112中，發射光纖148可繞著該旋轉點154樞轉，以助於評估中的連接器156之插入。例如，該樞轉設計能允許該套箍轉接器146往上成一角度，以提供插入的更方便角度供該使用者插入該連接器156。然後，一旦連接器156被插入該套箍轉接器146，兩零組件被往下擺動進入受限制之位置，使評估中的連接器156在用於適當之端接及評估的光學窗口118 及132之上配置於適當位置中。

托架112被以使得其可於二方向中被定位在該光學窗口之上的方式設計，如於圖12中所顯示。該托架112及該頂部外殼102間之對齊部件及磁鐵固持部件被設計為繞著光學窗口118及132的中間平面對稱。將此與該工具之成像零組件(例如至該光學窗口118及132的中心)之正確定位結合可允許用於更容易的右手及/或左手操作。

該端接工具100之成像零組件包括主要印刷電路板122，在其他零組件之中，該印刷電路板具有相機感應器158、透鏡系統160、微處理器162、及micro-USB埠164。該相機感應器158被嵌入在該主要印刷電路板122上，使該透鏡系統160被直接地中心定位在其上方。為輔助該透鏡系統160的適當對齊，透鏡夾具166(其係該透鏡系統160之零件)係設有複數個對齊插梢168。

由於該端接工具100以在該IR光譜中的光線操作(於一些實施例中)，紅外線濾光片170被附接在該頂部外殼102之光學窗口118中(見圖14)。此紅外線濾光片170只允許IR光線通過至該相機感應器158及阻擋所有可見光。為改善該紅外線濾光片170及頂部外殼102間之密封，墊圈172亦被提供。此外，如於圖13中所顯示，塑膠片174被使用當作防塵罩，以防止或減少進入該端接工具100及被沈積在該各種成像零組件上的灰塵，藉此實現該工具之性能。薄片174被夾在該頂部及底部外殼102、104之間。

為幫助將各種資訊輸送至該使用者，端接工 具100係設有被使用於顯示影像、訊息、指示、選單等的液晶顯示器106。參考圖15，液晶顯示器106被安裝在第二印刷電路板176上，且被熱熔埋植至該頂部外殼102。墊圈178被提供於該頂部外殼102及具有用於液晶顯示器106之墊子的液晶顯示器106之間，且幫助防止灰塵進入該工具100。此外，玻璃外蓋108被附接至該頂部外殼102。該玻璃外蓋可為由塑膠片所製成，該塑膠片可被絲網印刷以品牌/型號識別碼。再者，當對比色彩相對該液晶顯示器106螢幕被使用在該玻璃外蓋上時，該玻璃外蓋108可提供畫框效果，造成被顯示在該液晶顯示器螢幕上的資訊更易於讀取。

端接工具100亦包括被使用於導航及由液晶顯示器106上所顯示之選單作選擇的導航開關110。導航開關110係能夠在4個方向中來回移動及當被下壓時之1個輸入/輸出。其被安裝在第三印刷電路板180上，該印刷電路板180被熱熔埋植至該工具100的頂部外殼102，如於圖16中所顯示。墊圈182被提供於該導航開關按鈕184及導航開關110本身之間。這幫助防止灰塵經過頂部外殼102中的開口進入或與印刷電路板180意外接觸，且提供在美學上令人愉悅之蓋件，用於該頂部外殼102環繞該按鈕184中的開口。用作按鈕護罩186之四個突出部被提供環繞該按鈕184的周邊，以防止無意中之選擇及在意外掉落期間提供該開關的保護。

參考圖17，該端接工具係經由被安置在電池 外殼116中及以電池蓋190覆蓋之電池188(例如二顆AA-尺寸電池)供電。該電池外殼116使用螺紋被緊固至該頂部外殼102，該螺紋形成該頂部外殼中的一對軸套之螺絲。為幫助避免對該電池零組件及對該端接工具的其餘部份之損壞，像額外的外殼加強部之部件及彈性蓋件/殼體可被提供。

在一些實施例中，當於具有光源的環境中操作該端接工具100時，該光源放射在某一波長(例如超過790奈米)的光線，屏蔽該連接器156、托架112、及/或該光學窗口118免於那些光源可為有益的。這能藉由提供蓋件195而被做成，如在圖18及19中所顯示。獨自於圖20A及20B中更詳細地說明、且被安裝至圖21及22中之端接工具100的蓋件195包括靠近其底部嵌入之至少一個磁鐵200。該磁鐵200被定位，以裝在該托架112中的磁鐵134之上，而允許該蓋件195經由該托架被磁性地附接該工具100。於端接步驟之間，該蓋件195可被推回，如在圖23中所顯示，允許接近至該連接器及托架，且磁鐵200及磁鐵134間之磁性相互作用將防止該蓋件195完全地自該工具100分離。

該蓋件205的另一實施例被顯示在圖24-29中，在此該蓋件205包括活動鉸合部210。該蓋件205包括四個支腳215，而使磁鐵被安裝在其中。該支腳215之定位對應於該托架112中的磁鐵134之佈置。在此組構中，該蓋件205可被牢牢地定位在該托架之上，使該磁鐵134及支腳 215中的磁鐵彼此吸引。為打開該蓋件及可以使用該連接器，該使用者能使用突片220，以舉起該蓋件205之前面部份，使得該前面部份繞著該活動鉸合部210旋轉。

注意雖然本發明已以數個實施例的觀點被敘述，這些實施例係無限制的(不管它們是否已被標記為示範的)，且有落在本發明之範圍內的修改、交換、及均等項。另外，所敘述之實施例應不被解釋為互相排斥的，且代替地應被了解為潛在可結合的，如果此結合係允許的。亦應被注意的是有很多施行本發明之方法及設備的另外選擇方式。因此，其係意欲使隨後之申請專利範圍可被解釋為包括所有此修改、交換、及均等項，如落在本發明的真實精神及範圍內。

100‧‧‧端接工具

112‧‧‧托架

118‧‧‧光學窗口

134‧‧‧磁鐵

156‧‧‧連接器

195‧‧‧蓋件

200‧‧‧磁鐵

Claims (2)

1. 一種用於測試光學連接器之端接的工具，包括：外殼；托架，經由複數個第一磁鐵而可移去地附接至該外殼；發射纖維；套箍轉接器，附接在該發射纖維之一端部，該套箍轉接器連接於該端部中，使得其垂直地相對於該托架而繞著該托架上的樞軸點旋轉，及可移去的蓋件，經由複數個第二磁鐵而至少部分地覆蓋該托架，其中當該可移去的蓋件附接於該托架時，該複數個第二磁鐵之每一磁鐵覆蓋該複數個第一磁鐵之一磁鐵。
2. 如申請專利範圍第1項的工具，其中該套箍轉接器係經由該套箍轉接器上之半球形凹部連接至該托架，該等凹部被該托架的直立樑所嚙合，其在該直立樑及該套箍轉接器之間建立窩接頭。

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