WO2020075995A1 - 광 커넥터 - Google Patents

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WO2020075995A1
WO2020075995A1 PCT/KR2019/012489 KR2019012489W WO2020075995A1 WO 2020075995 A1 WO2020075995 A1 WO 2020075995A1 KR 2019012489 W KR2019012489 W KR 2019012489W WO 2020075995 A1 WO2020075995 A1 WO 2020075995A1
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WO
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optical
circuit board
optical cable
photoelectric conversion
conversion module
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Application number
PCT/KR2019/012489
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English (en)
French (fr)
Inventor
최경해
Original Assignee
엘에스엠트론 주식회사
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    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/36—Mechanical coupling means
    • G02B6/38—Mechanical coupling means having fibre to fibre mating means

Definitions

  • the present application relates to an optical connector for transmitting an optical signal using an optical cable, and more particularly, to a photoelectric conversion module for photoelectric conversion and an optical connector capable of attaching and detaching an optical cable.
  • optical wiring technology As a technique for solving this, optical wiring technology has been recently researched and developed. In other words, it is possible to realize high-speed transmission of large-capacity data by replacing dozens of channels of parallel electrical signal lines with serial optical signal lines, and solve technical problems such as noise, EMI / EMC, impedance matching, cross talk, skew, and miniaturization of connection wiring. It is possible.
  • optical signal line it is necessary to connect the optical signal line to the board in the device, and at this time, an optical connector having a photoelectric conversion function can be utilized. That is, since photoelectric conversion can be performed at the end of the cable, it is possible to improve the speed and distance performance of the cable while maintaining compatibility with a standard electrical interface.
  • the optical connector as shown in Figure 11, the photoelectric conversion unit 10 and the optical cable 20 may be integrally formed. That is, the optical fibers 21 of the optical cable 20 are directly connected and fixed to the AOC (Active Optical Cable) module 12 mounted on the circuit board 11, and the copper wires 22 included in the optical cable 20 are fixed. It can also be formed by soldering on the circuit board 11.
  • AOC Active Optical Cable
  • the conventional one-piece optical connector difficulties may occur when buried.
  • the optical connector when used for connection of a digital signage, etc., it can be embedded in a conduit tube, etc.
  • the size of the photoelectric conversion part of the optical connector may be relatively larger than the size of the conduit. Accordingly, problems such as that the photoelectric conversion unit is not easily inserted into the conduit may occur.
  • a method of reducing the size of the photoelectric conversion part of the optical connector has been proposed, but in this case, additional difficulties such as an increase in the difficulty of mounting the internal parts and an increase in product production cost may occur.
  • This application is intended to provide an optical connector for attaching and detaching a photoelectric conversion module and an optical cable for photoelectric conversion.
  • This application is intended to provide an optical connector that can be accurately aligned and coupled with a photoelectric conversion module when attaching and detaching an optical cable.
  • a photoelectric conversion module for performing conversion between the electrical signal and the optical signal; And optical cables connected to both ends of the photoelectric conversion module to be detachable, wherein the photoelectric conversion module includes a lens unit formed of a light-transmitting material; An optical element that transmits or receives an optical signal; And a lens groove concavely formed to insert the head portion of the optical cable into the lens portion.
  • the photoelectric conversion module a circuit board; And a frame portion fixed on the circuit board and configured to set a reference position for mounting components of the circuit board, wherein the optical element is mounted at a designated position on the circuit board specified from the reference position, and is received from an input terminal. It may be a light emitting device for outputting an optical signal corresponding to the electrical signal.
  • the circuit board, the first circuit board is connected to the input terminal, a driving chip (Driver IC) for driving the light emitting device according to the electrical signal input from the input terminal is located; A second circuit board on which the frame portion and the light emitting element are located; And a third circuit board that is a flexible printed circuit board (FPCB) connecting the first circuit board and the second circuit board.
  • a driving chip Driver IC
  • FPCB flexible printed circuit board
  • the frame portion is formed in a rectangular frame shape, and the light emitting element is mounted on a specified position based on a distance from the horizontal and vertical axes of the rectangular frame, and the designated position is surrounded by the rectangular frame shape among the circuit boards. It can be located within an area.
  • the frame portion the body portion of a square plate shape; A plurality of reference holes formed on the body portion and setting the reference position; And it is formed at a specified position on the body portion specified by the plurality of reference holes, it may include a fixing groove in which the light emitting element is mounted.
  • the lens groove may be formed to be inserted inside only when the head portion is inserted in a specific direction.
  • the lens groove has a polygonal-shaped groove
  • the cross-section of the polygonal pillar may have a length of the bottom surface longer than that of the top surface.
  • the photoelectric conversion module including a through hole through which one end of the optical cable is inserted, may further include a holder for fixing the optical cable in the through hole.
  • the holder portion may include a thread for coupling with the optical cable on the inner circumferential surface of the through hole.
  • the photoelectric conversion module may further include a contact pin connected to the circuit board and exposed in the lens groove.
  • the photoelectric conversion module a circuit board; And a frame part fixed on the circuit board and configured to set a reference position for mounting components of the circuit board, wherein the optical element is mounted at a designated position on the circuit board specified from the reference position, and is received from the optical cable. It may be a light receiving element for outputting an electrical signal corresponding to the optical signal.
  • the optical cable includes: an optical fiber bundle including a plurality of optical fibers; A first member coupled to one end of the optical fiber bundle and forming a head portion protruding in a fastening direction of the optical cable; A second member formed to surround the bundle of optical fibers and supporting the first member; A spring member positioned between the first member and the second member, supported by the second member, and providing elasticity to push the first member in the fastening direction; And a third member formed to cover the first member and the second member, supporting the second member in the fastening direction, and rotatably attached to the photoelectric conversion module. .
  • the third member may further include a screw thread on the outer circumferential surface, and rotate independently of the head portion in a state in which the head portion is inserted into the lens groove, so as to be coupled to the photoelectric conversion module.
  • the optical cable may further include a plurality of electric wires formed of a conductive material, and may include a contact portion in which the electric wires are exposed on the outer peripheral surface of the head portion.
  • the optical cable, the optical fiber bundle is located in the center
  • the plurality of wires may be located in the outermost portion of the optical cable
  • the distance between each optical fiber included in the optical fiber bundle, the respective It may be shorter than the distance between the optical fibers and the wires.
  • the photoelectric conversion module and the optical cable can be attached and detached, and when the optical cable is attached or detached, the optical cable can be accurately aligned to and coupled to the photoelectric conversion module.
  • the optical connector when buried in a conduit or the like, since the optical cable can be connected to each photoelectric conversion module after embedding only the optical cable, the optical connector can be easily embedded.
  • the optical cable is damaged or length adjustment is required, it can be easily replaced by simply removing and replacing the optical cable, and even if the photoelectric conversion module is damaged or broken, it is possible to replace only the failed component. Do.
  • FIG. 1A and 1B are perspective views showing an optical connector according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a perspective view and an exploded perspective view showing a photoelectric conversion module on a transmission side of an optical connector according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 3 is a front view and a cross-sectional view showing a transmission-side photoelectric conversion module of the optical connector according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a perspective view and an exploded perspective view showing a photoelectric conversion module on the receiving side of an optical connector according to an embodiment of the present invention.
  • 5A and 5B are perspective and exploded perspective views showing an optical cable of an optical connector according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a side view and a cross-sectional view showing an optical cable of an optical connector according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view showing the coupling of the optical connector according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is an exploded perspective view and a frame view showing a photoelectric conversion module on a transmission side of an optical connector according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a schematic diagram showing a lens groove and a content pin of an optical connector according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a schematic view showing a head portion and a contact portion of an optical connector according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a schematic diagram showing a conventional optical connector.
  • the optical connector includes a photoelectric conversion module connected to both ends of an optical cable, and may be used to connect modules in electronic devices to each other or between different electronic devices.
  • the optical connector can convert the electrical signal received from the originating side into an optical signal and transmit it through an optical cable, and the transmitted optical signal can be converted back into an electrical signal and transmitted to the receiving side.
  • the optical connector can be used for signal connection of display devices such as TVs and digital signage, and can be used in various fields such as audio devices and communication equipment.
  • the optical connector In the case of a digital signage installed outside the building, there may be a case where the optical connector is buried and installed in a conduit tube.
  • a conventional optical connector since the photoelectric conversion module of the receiving side, the photoelectric conversion module of the sending side, and the optical cable are generally integrally formed, when a failure or damage occurs in a part of the configuration of the optical connector, the whole is buried. After removing the optical connector, it had to be replaced with a new optical connector to be buried. This is the same even if the receiving side and the sending side are connected incorrectly. That is, in the case of the conventional optical connector, it is difficult to cope with a failure or damage, and there are problems such as excessive cost due to repair.
  • the transmission side photoelectric conversion module and the reception side photoelectric conversion module is detachable from the optical cable. That is, if the optical connector according to an embodiment of the present invention is utilized, only the optical cable can be embedded except for the bulky photoelectric conversion module, and after the embedding is completed, the optical cable is connected to each photoelectric conversion module. Can be easily installed.
  • the optical cable is damaged or if length adjustment is required, it can be easily handled by simply removing and replacing the optical cable, and even if the photoelectric conversion module is damaged or broken, only the failed component can be replaced. You can.
  • the optical connector according to an embodiment of the present invention it is easy to cope with a failure and can replace only a part rather than the whole, thereby reducing the cost of repair.
  • FIGS. 1A and 1B are schematic diagrams showing an optical connector according to an embodiment of the present invention.
  • the optical connector 100 may include a photoelectric conversion module 110 on a transmission side, a photoelectric conversion module 120 on a reception side, and an optical cable 130. .
  • the transmitting-side photoelectric conversion module 110 may include an active optical cable (AOC) module that converts the received electrical signal into an optical signal, and outputs the converted optical signal to the optical cable 130.
  • AOC active optical cable
  • the transmission-side photoelectric conversion module 110 includes an input terminal 111, a circuit board 112, a frame portion 113, a light emitting element 114, a lens portion 115, and a lens groove (116), may include a holder portion 117 and the case portion (118A, 118B).
  • the input terminal 111 may receive an electrical signal from a connected electronic device, or the like, and transmit the received electrical signal to the light emitting device 113 to convert it into an optical signal.
  • the input terminal 111 may be a High Definition Multimedia Interface (HDMI) terminal, and various types of terminals such as a DVI (Digital Visual Interface) may be used depending on the embodiment.
  • the input terminal 111 may have the same shape as the output terminal 121 of the receiving-side photoelectric conversion module 120.
  • Components for converting an electrical signal to an optical signal may be mounted on the circuit board 112. That is, the input terminal 111, the light emitting element 114, the driving chip (D), etc. may be mounted on the circuit board 112 to perform an operation of converting an electrical signal into an optical signal.
  • the input terminal 111, the light emitting element 114, the driving chip (D), etc. may be mounted on the circuit board 112 to perform an operation of converting an electrical signal into an optical signal.
  • the first circuit board 112A and the second circuit board 112B may be connected using the third circuit board 112C.
  • the second circuit board 112B it is possible to arrange the second circuit board 112B so as to be perpendicular to the first circuit board 112A. Therefore, the overall size of the transmission-side photoelectric conversion module 110 can be reduced, and when the optical cable 130 is inserted, alignment with the light emitting element 114 can be more easily implemented.
  • the frame portion 113 is fixed on the circuit board 112 and can set a reference position for mounting components on the circuit board 112. That is, each component may be mounted based on the position of the frame unit 113.
  • the frame portion 113 may be formed in a square frame shape as shown in FIG. 2, in this case specifying a location for mounting each component based on a distance from the horizontal and vertical axes of the square frame. can do.
  • the frame portion 113 may be formed of a metal material, and a square frame shape may be implemented through a press process or the like.
  • the transmitting-side photoelectric conversion module 110 and the receiving-side photoelectric conversion module 120 are not integrally formed with the optical cable 130, but in a detachable form Is implemented. In this case, alignment is very important when the optical cable 130 is attached for accurate optical signal transmission.
  • the transmission-side photoelectric conversion module 110 may accurately specify a designated position of the light emitting element 114 connected to the optical cable 130, including the configuration of the frame portion 113. Specifically, when the light emitting device 114 is mounted, the designated position of the light emitting device 114 may be specified based on the frame portion 113, wherein the designated position of the light emitting device 114 is a circuit board 112. Among them, it can be limited to an area surrounded by a square frame shape.
  • the photoelectric conversion module may include an optical device that transmits or receives an optical signal, and in the case of the transmission-side photoelectric conversion module 110, it may include a light emitting device that transmits an optical signal from among the optical devices.
  • the light emitting device 114 may be mounted at a designated position on the circuit board 112 specified from the reference position, and may output an optical signal corresponding to the electrical signal received from the input terminal 111.
  • the electrical signal input through the input terminal 111 may be a multi-channel signal, and the light emitting element 114 may convert the received electrical signal into a multi-channel optical signal.
  • the light emitting device 114 may include a plurality of light emitting diodes (L1, L2, L3, L4), and corresponds to a multi-channel signal using each of the light emitting diodes (L1, L2, L3, L4)
  • the optical signal of the channel can be generated.
  • a multi-channel optical signal may be transmitted through the optical fibers of the optical cable 130 corresponding to each light-emitting diode L1, L2, L3, L4 one-to-one.
  • the present invention is not limited thereto, and the number of light emitting diodes can be variously set as necessary.
  • the light emitting diodes L1, L2, L3, and L4 are devices that generate optical signals in response to input electric signals, and the optical signals generated by the light emitting diodes L1, L2, L3, and L4 are transmitted through the optical cable 130. Can be sent.
  • the light emitting diodes L1, L2, so as to match each of the optical fibers included in the optical cable 120, L3, L4) needs to be aligned.
  • the designated position may be set in advance based on the frame portion 113, and each of the light emitting diodes L1, L2, L3, and L4 may be accurately mounted on the designated position.
  • the designated position may be set by setting the horizontal axis and vertical axis of the frame unit 113 as the x-axis and the y-axis, respectively, and specifying corresponding coordinates therefrom. That is, the light emitting diodes L1, L2, L3, and L4 may be positioned on a designated position specified by coordinates.
  • the lens unit 115 may be formed of a light-transmitting material, and may be positioned to contact the light-emitting surface of the light-emitting element 114.
  • the lens unit 115 may also be in contact with the head portion A of the optical cable 130, in which case the light emitting element 114 and the head portion A are the lens portion 115 Can be positioned to face each other. That is, in order to prevent the optical signal from being refracted or distorted by the space between the light emitting diodes L1, L2, L3, L4 and the head portion A, the light emitting diodes L1, L2, L3, L4 and the optical cable 130 ) May include a lens portion 115 positioned to be in contact with each other.
  • light output from the light emitting diodes L1, L2, L3, and L4 may pass through the lens unit 115 and be input to the optical cable 130, and according to an embodiment, the light emitting diodes L1, L2, L3 , L4), the refractive index or transparency of the lens unit 115 may be set in advance so that the optical signal output from the optical cable 130 is accurately input to each optical fiber.
  • the lens groove 116 may be formed concavely so that the head portion A of the optical cable 130 can be inserted into the lens portion 115.
  • the lens groove 116 may be formed corresponding to the shape of the head portion (A), it may be formed concave in the fastening direction of the optical cable 130. That is, the lens groove 116 may be formed to correspond to the shape and size of the head portion A so that the head portion A is fixed therein. In this case, since the head portion A inserted into the lens groove 116 is fixed so as not to be moved by the lens portion 115, it is accurately aligned with the light emitting diodes L1, L2, L3, L4 to receive an optical signal. It is possible.
  • the lens groove 116 may be formed to be inserted therein only when the head portion A is inserted in a specific direction. That is, since the direction of the head portion A can be distinguished, it is possible to prevent a case in which the head portion A is connected in an inverted state when the optical cable 130 is fastened.
  • the lens groove 116 may have a polygonal columnar groove, and the cross section of the polygonal column may be formed such that the length of the bottom surface is longer than that of the upper surface. That is, it is possible to define a specific direction of the insertable head portion A by using the lengths of the top and bottom surfaces of the lens groove 116.
  • the holder 117 may include a through hole (H) into which one end of the optical cable 130 is inserted, and when the optical cable 130 is inserted, the optical cable 130 may be fixed in the through hole (H).
  • one side of the through hole (H) may be positioned to contact the lens portion 115, the head portion (A) protruding from one end of the optical cable 130, the lens groove 116 through the holder portion 117 Can be inserted within.
  • the holder portion 117 may include a thread on the inner circumferential surface of the through hole (H) in order to fix the optical cable 130 in the through hole (H).
  • a screw thread corresponding to the outer circumferential surface of the optical cable 130 may also be formed, and in this case, the optical cable 130 may be rotated to be fixed in the holder portion 117 in such a manner as to be coupled. That is, the optical cable 130 is strongly fixed in the holder portion 117 to stably receive the optical signal of the light emitting element 114.
  • the thread is formed on the holder portion 117 to combine with the optical cable 130 is exemplified, but depending on the embodiment, it is also possible to apply various coupling methods such as snap coupling using a groove and a clasp.
  • the holder portion 117 may be formed through injection molding such as plastic, but depending on the embodiment, it is also possible to form a metal material to improve durability and strength.
  • the case parts 118A and 118B may form an outer surface of the photoelectric conversion module 110 on the transmission side, and may function to protect internal elements from external impact.
  • the input terminal 111 may protrude out of the case portions 118A and 118B, and the through hole H may be opened for insertion of the optical cable 130.
  • the receiving side photoelectric conversion module 120 may include an AOC module that converts the received optical signal into an electrical signal, and when receiving an optical signal from the optical cable 130, converts it into an electrical signal and outputs it through the output terminal 121.
  • the receiving side photoelectric conversion module 120 includes an output terminal 121, a circuit board 122, a frame portion 123, a light receiving element 124, a lens portion 125, and a lens groove ( 126), the holder portion 127 and the case portion (128A, 128B) may be included.
  • the photoelectric conversion module may include an optical element that transmits or receives an optical signal, and in the case of the photoelectric conversion module 120 on the receiving side, it may include a light receiving element that receives an optical signal from among the optical elements.
  • the output terminal 121 may receive an electrical signal converted from an optical signal from the light receiving element 124 and provide an electrical signal to connected electronic devices. That is, the output terminal 121 may be connected to an electronic device such as a display device, and provide an electrical signal to the electronic device, so that the electronic device operates in response to the electrical signal.
  • the output terminal 121 may be an HDMI terminal, but is not limited thereto, and may correspond to various types of terminals such as a DVI terminal.
  • the circuit board 122 may be mounted with components for converting an optical signal into an electrical signal. That is, the output terminal 121, the light receiving element 124, the amplifier (AMP), etc. may be mounted on the circuit board 122 to perform an operation of converting an optical signal into an electrical signal. According to an embodiment, as shown in FIG. 4, it is also possible to implement a combination of these after dividing them into a plurality of circuit boards. Specifically, after placing the output terminal 121 and the amplifier AMP on the first circuit board 122A, and placing the light-receiving element 124 on the second circuit board 122B, the third circuit board formed of FPCB The first circuit board 122A and the second circuit board 122B may be connected using (122C). In this case, as shown in FIG.
  • the second circuit board 122B it is possible to arrange the second circuit board 122B upright so as to be orthogonal to the first circuit board 122A. Therefore, the overall size of the photoelectric conversion module 120 on the receiving side can be reduced, and when the optical cable 130 is inserted, alignment with the light receiving element 124 can be more easily implemented.
  • the frame part 123 may be fixed on the circuit board 122, and the frame part 123 may set a reference position for mounting components on the circuit board 122. That is, it is possible to specify a position for mounting each component based on the position of the frame portion 113.
  • the frame portion 123 may be formed of a metal material, and a square frame shape may be implemented through a press process or the like.
  • the designated position on which the light receiving element 124 is mounted may be specified based on the frame portion 123, wherein the designated position of the light receiving element 124 is an area surrounded by a square frame shape among the circuit boards 122 Can be limited to That is, the designated position of the light receiving element 124 can be accurately specified using the frame part 123, and the optical cable 130 connected to the photoelectric conversion module 120 on the receiving side is precisely aligned with the light receiving element 124. Can be.
  • the light receiving element 124 may be mounted at a designated position on the circuit board 122 specified from the reference position, and may output an electrical signal corresponding to the optical signal received from the optical cable 130.
  • the optical cable 130 may include a plurality of optical fibers, and may provide an optical signal from each optical fiber. That is, the optical signal transmitted by the optical cable 130 may be a multi-channel signal transmitted from a plurality of optical fibers.
  • the light receiving element 124 may include a plurality of photodiodes P1, P2, P3, and P4 that correspond one-to-one to a plurality of optical fibers included in the optical cable 130, and each photodiode P1 , P2, P3, P4), it is possible to simultaneously receive a plurality of optical signals input as multi-channel signals.
  • the present invention is not limited thereto, and the number of photodiodes may be variously set as necessary.
  • the photodiodes P1, P2, P3, and P4 are devices that sense an input optical signal and generate corresponding electric signals.
  • the electric signals generated by the photodiodes P1, P2, P3, and P4 are output terminals 121 ).
  • the photodiodes P1, P2, P3, and P4 are matched to match the respective optical fibers included in the optical cable 130. It is necessary to align the position of P4).
  • the designated position may be set in advance based on the frame portion 123, and each photodiode P1, P2, P3, and P4 may be accurately mounted on the designated position.
  • the designated position may be set by setting the horizontal axis and vertical axis of the frame unit 123 as x-axis and y-axis, respectively, and specifying corresponding coordinates therefrom.
  • the lens unit 125 may be formed of a light-transmitting material, and may be positioned to contact the light receiving surface of the light receiving element 124.
  • the lens unit 125 may also be in contact with the head portion A of the optical cable 130, in which case the light receiving element 124 and the head portion A are the lens portion 125 Can be positioned to face each other. That is, in order to prevent the optical signal from being refracted or distorted by the space between the photodiodes P1, P2, P3, P4 and the head portion A, the photodiodes P1, P2, P3, P4 and the optical cable 130 ) May include a lens unit 125 positioned to contact each other.
  • the optical signal output from the head portion A may pass through the lens portion 125 and be input to the photodiodes P1, P2, P3, and P4, and the optical signals may be photodiodes P1, P2, P3, To be accurately input to P4), the refractive index or transparency of the lens unit 125 may be set in advance.
  • the lens groove 126 may be formed concavely so that the head portion A of the optical cable 130 can be inserted into the lens portion 125.
  • the lens groove 126 may be formed corresponding to the shape of the head portion A, and may be concavely formed in the fastening direction of the optical cable 130. That is, the lens groove 126 may be formed to correspond to the shape and size of the head portion A so that the head portion A is fixed therein. In this case, since the head portion A inserted into the lens groove 126 is fixed so as not to be moved by the lens portion 125, it is accurately aligned with the photodiodes P1, P2, P3, and P4 to receive an optical signal. You can.
  • the lens groove 126 may be formed to be inserted inside only when the head portion A is inserted in a specific direction. That is, by distinguishing the direction of the head portion A, it is possible to prevent a case in which the head portion A is connected in an inverted state when the optical cable 130 is fastened.
  • the lens groove 126 may have a polygonal columnar groove, and in this case, the cross section of the polygonal column may have a length of the bottom surface longer than that of the top surface. That is, it is possible to define a specific direction of the insertable head portion A by using the lengths of the top and bottom surfaces of the lens groove 126. Therefore, when the head portion A having a shape corresponding to the lens groove 126 is inserted, it can be inserted only in a specific direction, and it is possible to prevent the head portion A from being connected in an inverted state.
  • the holder portion 127 may include a through hole H into which one end of the optical cable 130 is inserted, and when the optical cable 130 is inserted, the optical cable 130 may be fixed in the through hole H.
  • one side of the through hole (H) may be positioned to contact the lens portion 125, the head portion (A) protruding at one end of the optical cable 130 is the lens groove 126 through the holder portion 127 Can be inserted within.
  • the holder portion 127 may include a thread on the inner circumferential surface of the through hole H to fix the optical cable 130 in the through hole H.
  • a thread corresponding to the outer circumferential surface of the optical cable 130 may be formed, and the optical cable 130 may be rotated to be fixed in the holder portion 127 in such a manner as to be coupled. That is, the optical cable 130 is fixed in the holder portion 127 to stably transmit an optical signal to the light receiving element 124.
  • the thread is formed on the holder portion 127 to combine with the optical cable 130 is illustrated, but depending on the embodiment, it is also possible to combine in various ways, including snap coupling using a groove and a clasp.
  • the holder portion 127 may be formed through injection molding such as plastic, but depending on the embodiment, it is also possible to form a metal material to improve durability and strength.
  • the case portions 128A and 128B may form an outer surface of the receiving-side photoelectric conversion module 120, and may function to protect internal elements from external impact.
  • the output terminal 121 may protrude out of the case portions 128A and 128B, and the through hole H may be opened for insertion of the optical cable 130.
  • the optical cable 130 is an optical fiber bundle 131, a first member 132, a second member 133, a spring member 134, a third member 135 ) And the fourth member 136.
  • the fiber bundle 131 may include a plurality of optical fibers, and the plurality of optical fibers may be surrounded by an outer sheath.
  • each optical fiber may individually transmit an optical signal.
  • the first member 132 may be coupled to one end of the optical fiber bundle 131 and may form a head portion A protruding in the fastening direction of the optical cable 130.
  • the optical fiber bundle 131 may extend to the end of the head portion A, and a cross section of the optical fiber bundle 131 may be exposed at the end portion of the head portion A. That is, an optical signal may be input into each optical fiber through the end of the head portion A, or an optical signal transmitted through the optical fiber may be input.
  • Each optical fiber bundle 131 exposed at the end of the head portion A may be arranged according to a preset configuration.
  • each of the light emitting diodes L1, L2, L3, L4 or photodiodes P1, P2, P3, P4 connected through the head portion A may be constantly arranged at a designated position, corresponding to this
  • each of the optical fibers exposed through the head portion A may also be arranged correspondingly.
  • the head portion (A) may be composed of an insulator, and inserting each optical fiber into a plurality of grooves formed in the head portion (A), or insert molding (insert molding) the optical fiber, such as a bundle of optical fibers ( 131) can be fixed.
  • the head portion (A) may be formed in the shape of a hexagonal column, as shown in Figures 5a and 5b, wherein the hexagonal column is a cross section of the bottom connecting the two vertices having a right angle, and the bottom of the It may include a parallel top surface located on the side.
  • the bottom surface may be longer than the top surface, and the direction of the head portion A may be distinguished by using the length.
  • the lens grooves 116 and 126 have the same shape, the fastening is impossible in the state where the head portion A is turned over when fastening the optical cable 130. Therefore, it is possible to distinguish the direction of the head portion A, and it is possible to prevent the head portion A from being connected in an inverted state when the optical cable 130 is fastened.
  • the second member 133 may be formed to surround the optical fiber bundle 131, and may support the first member 132 in a fastening direction.
  • the spring member 134 may be located between the first member 132 and the second member 133 and may be supported by the second member 133. That is, since the spring member 134 is located between the first member 132 and the second member 133, as shown in FIG. 4, the spring member 134 when the position of the second member 133 is fixed ) May be compressed to provide elasticity to push the first member 132 in the fastening direction.
  • the third member 135 may be formed to cover the outer circumferential surfaces of the first member 132 and the second member 133, and the third member 135 moves the second member 133 in the fastening direction. I can support.
  • the third member 135 may be coupled to be rotatable on the first member 132 and the second member 133, and the first member 132 and the second member 133 are the third member 135 ) Can remain fixed despite rotation. That is, when the head portion A is inserted into the lens grooves 116 and 126, the third member 135 may be rotated while the head portion A is fixed.
  • the third member 135 may include a thread (S) on the outer circumferential surface, and may be combined with a thread located in the through hole (H) by rotation of the third member (135). That is, as shown in FIG. 7, the optical cable 130 is inserted into the through hole H to combine the threads S of the third member 135 with the threads within the through hole H, and then the third member 135 Can rotate. In this case, the optical cable 130 may move in the fastening direction along the thread in the through hole H by rotation of the third member 135, and the head portion A may be in close contact with the lens grooves 116 and 126. have. In addition, when the optical cable 130 is inserted into the through hole H by rotating the third member 135, the spring member 134 may be compressed.
  • the position of the second member 133 is fixed by the third member 135, and the first member 132 may be continuously provided with elasticity in the fastening direction by the spring member 134. Therefore, the head portion A can maintain a strong contact with the lens grooves 116 and 126.
  • the fourth member 136 may be connected to the second member 133 and may be formed to surround the optical fiber bundle 131.
  • the fourth member 136 may prevent the optical fiber bundle 131 from being damaged due to bending of the optical fiber bundle 131. That is, the fourth member 136 may be formed of a flexible material, and the fiber bundle 131 may be guided to bend smoothly together with the fourth member 136.
  • Figure 8 is an exploded perspective view and a plan view of the frame portion showing the light emitting module of the optical connector according to another embodiment of the present invention. That is, depending on the embodiment, the frame portion 113 may be implemented in a rectangular flat shape, in which case the frame portion 113 may include a body portion 113A, a reference hole 113B, and a fixing groove 113C. You can.
  • the body portion 113A is formed in the shape of a square plate made of metal, and may be fixed on the circuit board 112.
  • a plurality of reference holes 113B may be formed in the body portion 113A, and a reference location for component mounting may be set based on the location of each reference hole 113B.
  • a fixed groove 113C may be positioned at a designated position on the body portion 113A specified by the reference hole 113B, and a light emitting element 114 may be mounted in each fixed groove 113C.
  • the light emitting element 114 includes a plurality of light emitting diodes L1, L2, L3, and L4, a plurality of fixing grooves 113C may be formed corresponding to the respective light emitting diodes L1, L2, L3, and L4. You can. However, since the rectangular flat plate-shaped body portion 113A covers the circuit board 112, the light emitting diodes L1, L2, L3, and L4 are attached to the body portion 113A if they are not correctly mounted in the fixing groove 113. It may be blocked and may not be mounted on the circuit board 112.
  • the light emitting diodes L1, L2, L3, and L4 can be restricted to be mounted in the fixing groove 113C by using the frame portion 113, and some light emitting diodes L1, L2, L3, and L4 are mounted. If not, it can be immediately recognized that a defect has occurred.
  • the receiving side photoelectric conversion module 120 can be applied to the frame portion of the same shape.
  • FIGS. 9 and 10 are schematic views showing a lens groove and a head portion of an optical connector according to another embodiment of the present invention.
  • the lens grooves 116 and 126 and the head portion A may further include a content pin C1 and a contact portion C2, respectively.
  • a wire such as copper may be further included in the optical connector 100 to transmit electrical signals in addition to the optical signals.
  • a high-speed signal such as a video signal or a communication signal can be transmitted using an optical fiber
  • a low-speed signal such as power can be transmitted using a wire.
  • the transmitting-side photoelectric conversion module 110 and the receiving-side photoelectric conversion module 120 may further include contact pins C1 exposed on the inner circumferential surfaces of the lens grooves 116 and 126, respectively.
  • (C1) may be electrically connected to the circuit board (112, 122).
  • the optical cable 130 may further include a plurality of wires formed of a conductive material such as copper, and may form a contact portion C2 on which the respective wires are exposed on the outer circumferential surface of the head portion A.
  • the contact pin C1 and the contact part C2 are formed at positions corresponding to each other as shown in FIG. 9, when the optical cable 130 is coupled, the contact pin C1 and the contact part C2 are electrically connected. Can be connected to.
  • the electric wires included in the optical cable 130 may be disposed around the optical cable 130 to be spaced apart from the optical fiber bundle 131. That is, a relatively large amount of heat may be generated in a wire made of a conductive material such as copper, and the heat generated in the wire may affect the optical signal transmitted through the fiber bundle 131. Therefore, in order to minimize the effect of heat generation, the optical fiber bundle 131 is positioned at the center of the optical cable 130, and the electric wires are positioned at the outermost part of the optical cable, so that they can be separated from each other. That is, the distance between each optical fiber included in the optical fiber bundle 131 may be shorter than the distance between each optical fiber and the electric wire.

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Abstract

본 출원은 광 커넥터에 관한 것으로서, 본 발명의 일 실시예에 의한 광 커넥터는, 전기신호와 광신호 사이의 변환을 수행하는 광전변환모듈; 및 양단에 상기 광전변환모듈이 각각 탈부착 가능하도록 연결되는 광케이블을 포함하되, 상기 광전변환모듈은 투광성 재질로 형성되는 렌즈부; 광신호를 전송 또는 수신하는 광소자; 및 상기 렌즈부 내에 상기 광케이블의 헤드부가 삽입되도록 오목하게 형성되는 렌즈홈을 포함할 수 있다.

Description

광 커넥터
본 출원은 광 케이블을 이용하여 광신호를 전송하는 광 커넥터에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 광전변환을 위한 광전변환모듈과 광케이블을 탈부착할 수 있는 광 커넥터에 관한 것이다.
최근의 전자기기 트렌드는 기기 내 보드 간에 고화질, 3D 영상 콘텐츠와 같은 대용량 데이터 고속 전송 기술을 요구하고 있으며, 이에 따라 신호 감쇄, 노이즈, EMI/EMC, Impedance Matching, Cross Talk, Skew, 연결배선 소형화 등이 큰 이슈로 부각되고 있다.
이를 해결하기 위한 기술로 최근에 광 배선 기술이 연구, 개발되고 있다. 즉, 수십 채널의 병렬 전기신호 라인을 직렬 광신호 라인으로 대체하여 대용량 데이터 고속 전송을 구현할 수 있으며, 노이즈, EMI/EMC, Impedance Matching, Cross Talk, Skew, 연결배선 소형화 등의 기술적 문제를 해소하는 것이 가능하다.
여기서, 광신호 라인을 이용하는 경우, 광신호 라인을 기기 내 보드와 연결할 필요가 있으며, 이때 광전 변환 기능을 갖춘 광 커넥터를 활용할 수 있다. 즉, 케이블의 단부에서 광전변환을 수행할 수 있으므로, 표준 전기 인터페이스와의 호환성을 유지하면서 케이블의 속도 및 거리 성능을 향상시킬 수 있다.
일반적으로, 광 커넥터는 도11에 도시한 바와 같이, 광전변환부(10)과 광케이블(20)이 일체형으로 형성될 수 있다. 즉, 회로기판(11) 상에 실장된 AOC(Active Optical Cable) 모듈(12)에 광케이블(20)의 광섬유(21)들이 직접 연결되어 고정되고, 광케이블(20)에 포함된 구리선(22)들도 회로기판(11) 상에 솔더링되어 형성될 수 있다.
다만, 종래의 일체형 광 커넥터의 경우 매설시 어려움이 발생할 수 있다. 예를들어, 광 커넥터를 디지털 사이니지 등의 연결에 활용하는 경우, 전선관(Conduit tube) 등에 매설할 수 있으며, 이때 제한된 전선관의 크기에 비하여 광 커넥터의 광전변환부의 크기가 상대적으로 클 수 있다. 이에 따라 광전변환부가 전선관 내 용이하게 삽입되지 않는 등의 문제가 발생할 수 있다. 이를 해결하기 위하여, 광 커넥터의 광전변환부의 크기를 줄이는 방안도 제안되었으나, 이 경우 내부의 부품 실장의 난이도가 높아지고, 제품 생산 비용이 증가하는 등의 추가가적인 문제점이 발생할 수 있다.
본 출원은, 광전변환을 위한 광전변환모듈과 광케이블을 탈부착할 수 있는 광 커넥터를 제공하고자 한다.
본 출원은, 광케이블의 탈부착시 광전변환모듈과 정확하게 정렬되어 결합할 수 있는 광 커넥터를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 실시예에 의한 광 커넥터는, 전기신호와 광신호 사이의 변환을 수행하는 광전변환모듈; 및 양단에 상기 광전변환모듈이 각각 탈부착 가능하도록 연결되는 광케이블을 포함하되, 상기 광전변환모듈은 투광성 재질로 형성되는 렌즈부; 광신호를 전송 또는 수신하는 광소자; 및 상기 렌즈부 내에 상기 광케이블의 헤드부가 삽입되도록 오목하게 형성되는 렌즈홈을 포함할 수 있다.
여기서 상기 광전변환모듈은, 회로기판; 및 상기 회로기판 상에 고정되며, 상기 회로기판의 부품 실장을 위한 기준위치를 설정하는 프레임부를 포함하고, 상기 광소자는 상기 기준위치로부터 특정되는 상기 회로기판 상의 지정위치에 실장되며, 입력단자로부터 수신된 전기신호에 대응하는 광신호를 출력하는 발광소자일 수 있다.
여기서 상기 회로기판은, 상기 입력단자와 연결되고, 상기 입력단자로부터 입력되는 전기신호에 따라 상기 발광소자를 구동하기 위한 구동칩(Driver IC)이 위치하는 제1 회로기판; 상기 프레임부 및 상기 발광소자가 위치하는 제2 회로기판; 및 상기 제1 회로기판 및 제2 회로기판을 연결하는 FPCB(Flexible Printed Circuit Board)인 제3 회로기판을 포함할 수 있다.
여기서, 상기 프레임부는 사각틀 형상으로 형성되고, 상기 발광소자는 상기 사각틀의 가로축 및 세로축으로부터의 거리를 기준으로 특정된 지정위치 상에 실장되며, 상기 지정위치는 상기 회로기판 중에서 상기 사각틀 형상에 의해 둘러싸인 영역 내에 위치할 수 있다.
여기서 상기 프레임부는, 사각 평판 형상의 몸체부; 상기 몸체부 상에 형성되며, 상기 기준위치를 설정하는 복수의 기준 홀; 및 상기 복수의 기준 홀에 의해 특정된 상기 몸체부 상의 지정위치에 형성되며, 상기 발광소자가 실장되는 고정홈을 포함할 수 있다.
여기서 상기 렌즈홈은, 상기 헤드부가 특정방향으로 삽입되는 경우에 한하여 내부에 삽입되도록 형성될 수 있다.
여기서 상기 렌즈홈은, 다각기둥 형상의 홈을 가지며, 상기 다각기둥의 단면은 밑면의 길이가 윗면의 길이보다 길 수 있다.
여기서 상기 광전변환모듈은, 내부에 상기 광케이블의 일단이 삽입되는 통공을 포함하여, 상기 광케이블을 상기 통공 내에 고정시키는 홀더부를 더 포함할 수 있다.
여기서 상기 홀더부는, 상기 통공의 내주면에 상기 광케이블과의 결합을 위한 나사산을 포함할 수 있다.
여기서 상기 광전변환모듈은, 상기 회로기판과 연결되어 상기 렌즈홈 내에 노출되는 컨텍트 핀을 더 포함할 수 있다.
여기서 상기 광전변환모듈은, 회로기판; 및 상기 회로기판 상에 고정되며, 상기 회로기판의 부품 실장을 위한 기준위치를 설정하는 프레임부를 포함하고, 상기 광소자는 상기 기준위치로부터 특정되는 상기 회로기판 상의 지정위치에 실장되며, 상기 광케이블로부터 수신된 광신호에 대응하는 전기신호를 출력하는 수광소자일 수 있다.
여기서 상기 광 케이블은, 복수의 광섬유들을 포함하는 광섬유 다발; 상기 광섬유 다발의 일단에 결합되며, 상기 광케이블의 체결방향으로 돌출되는 헤드부를 형성하는 제1 부재; 상기 광섬유 다발을 둘러싸도록 형성되며, 상기 제1 부재를 지지하는 제2 부재; 상기 제1 부재 및 제2 부재 사이에 위치하고, 상기 제2 부재에 의하여 지지되며, 상기 제1 부재를 상기 체결방향으로 미는 탄성을 제공하는 스프링부재; 및 상기 제1 부재 및 제2 부재를 커버(cover)하도록 형성되고, 상기 제2 부재를 상기 체결방향으로 지지하며, 회전가능하도록 부착되어 상기 광전변환모듈과 결합하는 제3 부재를 포함할 수 있다.
여기서 상기 제3 부재는 외주면에 나사산을 더 포함하고, 상기 헤드부가 상기 렌즈홈 내에 삽입된 상태에서 상기 헤드부와 독립적으로 회전하여, 상기 광전변환모듈과 결합할 수 있다.
여기서 상기 광 케이블은, 도전성 재질로 형성된 복수의 전선을 더 포함하고, 상기 전선이 상기 헤드부의 외주면에 노출된 컨텍트부를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 광 케이블은, 중심부에 상기 광섬유다발이 위치하고, 상기 복수의 전선은 상기 광 케이블의 최외각부에 위치할 수 있으며, 상기 광섬유 다발에 포함된 각각의 광섬유 사이의 간격은, 상기 각각의 광섬유들과 상기 전선들 사이의 거리보다 짧을 수 있다.
덧붙여 상기한 과제의 해결수단은, 본 발명의 특징을 모두 열거한 것이 아니다. 본 발명의 다양한 특징과 그에 따른 장점과 효과는 아래의 구체적인 실시형태를 참조하여 보다 상세하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시예에 의한 광 커넥터에 의하면, 광전변환모듈과 광케이블을 탈부착할 수 있으며, 광케이블의 탈부착시 광케이블을 광전변환모듈에 정확하게 정렬하여 결합할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 광 커넥터에 의하면, 전선관 등에 매립하는 경우, 광 케이블만을 매립한 후 광 케이블을 각각의 광전변환모듈에 연결할 수 있으므로, 광 커넥터의 매설을 용이하게 수행할 수 있다.
또한, 광 케이블이 손상되거나, 길이 조절 등이 필요한 경우, 단순히 광케이블만을 분리하여 교체하는 등의 방식으로 용이하게 대체할 수 있으며, 광전변환모듈이 파손되거나 고장난 경우에도, 고장난 부품만을 교체하는 것이 가능하다.
도1a 및 도1b는 본 발명의 일 실시예에 의한 광 커넥터를 나타내는 사시도이다.
도2는 본 발명의 일 실시예에 의한 광 커넥터의 발신측 광전변환모듈을 나타내는 사시도 및 분해사시도이다.
도3은 본 발명의 일 실시예에 의한 광 커넥터의 발신측 광전변환모듈을 나타내는 정면도 및 단면도이다.
도4는 본 발명의 일 실시예에 의한 광 커넥터의 수신측 광전변환모듈을 나타내는 사시도 및 분해사시도이다.
도5a 및 도5b는 본 발명의 일 실시예에 의한 광 커넥터의 광케이블을 나타내는 사시도 및 분해사시도이다.
도6은 본 발명의 일 실시예에 의한 광 커넥터의 광케이블을 나타내는 측면도 및 단면도이다.
도7은 본 발명의 일 실시예에 의한 광 커넥터의 결합을 나타내는 단면도이다.
도8은 본 발명의 다른 실시예에 의한 광 커넥터의 발신측 광전변환모듈을 나타내는 분해사시도 및 프레임부를 나타내는 평면도이다.
도9은 본 발명의 다른 실시예에 의한 광 커넥터의 렌즈홈 및 컨텐트 핀을 나타내는 개략도이다.
도10은 본 발명의 다른 실시예에 의한 광 커넥터의 헤드부 및 컨텍트부를 나타내는 개략도이다.
도11은 종래의 광 커넥터를 나타내는 개략도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 다만, 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 도면 전체에 걸쳐 동일한 부호를 사용한다.
덧붙여, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 '연결'되어 있다고 할 때, 이는 '직접적으로 연결'되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 '간접적으로 연결'되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 구성요소를 '포함'한다는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.
광 커넥터는 광케이블의 양단에 연결되는 광전변환모듈을 각각 포함하는 것으로, 전자기기 내의 모듈을 서로 연결하거나 서로 다른 전자기기 사이를 연결하는데 이용될 수 있다. 여기서, 광 커넥터는 발신측으로부터 수신한 전기신호를 광신호로 변환한 후 광케이블을 통해 전송할 수 있으며, 전송된 광신호는 다시 전기신호로 변환하여 수신측으로 전달할 수 있다. 광 커넥터는 TV, 디지털 사이니지(Digital Signage)와 같은 디스플레이장치의 신호연결을 위해 사용할 수 있으며, 이외에 오디오 장치나 통신장비 등 다양한 분야에 활용할 수 있다.
건물 외부에 설치되는 디지털 사이니지 등의 경우, 전선관(Conduit Tube) 등에 광 커넥터를 매립하여 설치하는 경우가 있을 수 있다. 다만, 종래의 광 커넥터의 경우, 수신측 광전변환모듈, 발신측 광전변환모듈 및 광케이블이 일체로 형성되는 것이 일반적이므로, 광 커넥터의 구성 중 일부에 고장이나 손상이 발생하는 경우에는, 매립된 전체 광 커넥터를 제거한 후 다시 새로운 광 커넥터로 교체하여 매립하여야 했다. 이는 수신측과 발신측을 잘못 연결한 경우에도 동일하다. 즉, 종래의 광 커넥터의 경우, 고장이나 손상에 대한 대처가 어려우며, 수리에 따른 비용이 과다하게 발생하는 등의 문제점이 존재하였다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 의한 광 커넥터에 의하면, 발신측 광전변환모듈과 수신측 광전변환모듈이 광케이블과 탈부착가능하다. 즉, 본 발명의 일 실시예에 의한 광 커넥터를 활용하면, 부피가 큰 광전변환모듈은 제외하고 광 케이블만을 매립할 수 있으며, 매립이 완료된 이후에는 광 케이블을 각각의 광전변환모듈에 연결하는 방식으로 용이하게 설치할 수 있다.
또한, 광 케이블이 손상되거나, 길이 조절 등이 필요한 경우, 단순히 광케이블만을 분리하여 교체하는 등의 방식으로 용이하게 대처가능하며, 광전변환모듈이 파손 또는 고장난 경우에도, 고장난 부품만을 교체하는 방식으로 대응할 수 있다.
즉, 본 발명의 일 실시예에 의한 광 커넥터에 의하면, 고장에 대한 대처가 용이하고, 전체가 아닌 일부만을 교체할 수 있으므로, 수리에 따른 비용을 절감할 수 있다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 의한 광 커넥터에 대해 설명한다.
도1a 및 도1b는 본 발명의 일 실시예에 의한 광 커넥터를 나타내는 개략도이다.
도1a 및 도1b를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 광 커넥터(100)는 발신측 광전변환모듈(110), 수신측 광전변환모듈(120) 및 광케이블(130)을 포함할 수 있다.
발신측 광전변환모듈(110)은 입력받은 전기신호를 광신호로 변환하는 AOC(Active Optical Cable) 모듈을 포함할 수 있으며, 변환한 광신호를 광케이블(130)로 출력할 수 있다. 구체적으로, 도2를 참조하면, 발신측 광전변환모듈(110)은 입력단자(111), 회로기판(112), 프레임부(113), 발광소자(114), 렌즈부(115), 렌즈홈(116), 홀더부(117) 및 케이스부(118A, 118B)를 포함할 수 있다.
입력단자(111)는 연결된 전자기기 등으로부터 전기신호를 수신할 수 있으며, 수신한 전기신호를 발광소자(113)로 전달하여 광신호로 변환하도록 할 수 있다. 여기서, 입력단자(111)는 HDMI(High Definition Multimedia Interface) 단자일 수 있으며, 실시예에 따라서는 DVI(Digital Visual Interface) 등 다양한 종류의 단자를 활용하는 것도 가능하다. 여기서, 입력단자(111)는 수신측 광전변환모듈(120)의 출력단자(121)과 동일한 형상을 가질 수 있다.
회로기판(112)은 전기신호를 광신호로 변환하기 위한 부품들이 실장될 수 있다. 즉, 입력단자(111), 발광소자(114), 구동칩(D) 등이 회로기판(112) 상에 실장되어 전기신호를 광신호로 변환하는 동작을 수행할 수 있다. 실시예에 따라서는, 도2에 도시한 바와 같이, 복수의 회로기판(112A, 112B, 112C)들로 나눈 후 이들을 결합하는 형태로 구현하는 것도 가능하다.
구체적으로, 제1 회로기판(112A)에 입력단자(111) 및 구동칩(D)을 위치시키고, 제2 회로기판(112B)에는 발광소자(114)를 위치시킨 후, FPCB(Flexible Printed Circuit Board)로 형성된 제3 회로기판(112C)를 이용하여 제1 회로기판(112A)과 제2 회로기판(112B)을 연결할 수 있다. 이 경우, 도2에 도시한 바와 같이, 제2 회로기판(112B)을 제1 회로기판(112A)과 직교하도록 세워서 배치하는 것이 가능하다. 따라서, 발신측 광전변환모듈(110)의 전체 크기를 축소시킬 수 있으며, 광 케이블(130)의 삽입시 발광소자(114)와의 정렬을 보다 용이하게 구현할 수 있다.
프레임부(113)는 회로기판(112) 상에 고정되는 것으로, 회로기판(112) 상의 부품 실장을 위한 기준위치를 설정할 수 있다. 즉, 프레임부(113)의 위치를 기준으로 각각의 부품들을 실장할 수 있다.
실시예에 따라서는, 프레임부(113)를 도2에 도시한 바와 같이 사각틀 형상으로 형성할 수 있으며, 이 경우 사각틀의 가로축 및 세로축으로부터의 거리를 기준으로 각각의 부품들의 실장을 위한 위치를 특정할 수 있다. 프레임부(113)는 금속재질로 형성될 수 있으며, 프레스 공정 등을 통하여 사각틀 형상을 구현할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 광 커넥터(100)의 경우, 발신측 광전변환모듈(110) 및 수신측 광전변환모듈(120)이 광 케이블(130)과 일체형으로 형성되지 않고, 탈부착가능한 형태로 구현된다. 이 경우, 정확한 광신호의 전송을 위해서는 광케이블(130)의 부착시 정렬이 매우 중요하다. 이를 위해, 발신측 광전변환모듈(110)은 프레임부(113)의 구성을 포함하여, 광케이블(130)과 연결되는 발광소자(114)의 지정위치를 정확하게 특정하도록 할 수 있다. 구체적으로, 발광소자(114)를 실장하는 경우, 발광소자(114)의 지정위치를 프레임부(113)를 기준으로 특정할 수 있으며, 이때 발광소자(114)의 지정위치는 회로기판(112) 중에서 사각틀 형상에 의해 둘러싸인 영역 내로 한정할 수 있다.
광전변환모듈에는 광신호를 전송 또는 수신하는 광소자가 포함될 수 있으며, 발신측 광전변환모듈(110)의 경우, 광소자 중에서 광신호를 전송하는 발광소자를 포함할 수 있다. 구체적으로, 발광소자(114)는 기준위치로부터 특정되는 회로기판(112) 상의 지정위치에 실장될 수 있으며, 입력단자(111)로부터 수신된 전기신호에 대응하는 광신호를 출력할 수 있다. 여기서, 입력단자(111)를 통하여 입력되는 전기신호는 다채널 신호일 수 있으며, 발광소자(114)은 수신한 전기신호를 다채널의 광신호로 변환할 수 있다. 즉, 발광소자(114)는 복수의 발광다이오드(L1, L2, L3, L4)들을 포함할 수 있으며, 각각의 발광다이오드(L1, L2, L3, L4)들을 이용하여 다채널 신호에 대응하는 다채널의 광신호를 생성할 수 있다. 이후, 각각의 발광다이오드(L1, L2, L3, L4)에 일대일로 대응하는 광케이블(130)의 광섬유들을 통하여 다채널의 광신호를 전송할 수 있다. 여기서는, 4개의 발광다이오드를 포함하는 실시예를 예시하고 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며 발광다이오드의 개수는 필요에 따라 다양하게 설정가능하다.
발광다이오드(L1, L2, L3, L4)는 입력되는 전기신호에 대응하여 광신호를 발생하는 소자로서, 발광다이오드(L1, L2, L3, L4)에서 생성한 광신호는 광케이블(130)을 통하여 전송될 수 있다. 여기서, 발광다이오드(L1, L2, L3, L4)가 생성하는 광신호를 광케이블(130)에 정확하게 출력하기 위해서는, 광케이블(120)에 포함된 각각의 광섬유들와 정합하도록, 발광다이오드(L1, L2, L3, L4)의 위치를 정렬시킬 필요가 있다. 이를 위하여, 프레임부(113)를 기준으로 지정위치를 미리 설정할 수 있으며, 각각의 발광다이오드(L1, L2, L3, L4)들은 지정위치 상에 정확하게 실장될 수 있다. 여기서, 지정위치는 프레임부(113)의 가로축과 세로축을 각각 x축과 y축으로 설정하고, 이로부터 대응하는 좌표를 특정하는 방식으로 설정할 수 있다. 즉, 좌표에 의해 특정된 지정위치 상에 발광다이오드(L1, L2, L3, L4)들이 위치하도록 할 수 있다.
렌즈부(115)는 투광성 재질로 형성할 수 있으며, 발광소자(114)의 발광면에 접하도록 위치할 수 있다. 여기서, 광케이블(130)의 삽입시, 렌즈부(115)는 광케이블(130)의 헤드부(A)와도 접할 수 있으며, 이 경우 발광소자(114)와 헤드부(A)는 렌즈부(115)를 사이에 두고 대향하도록 위치할 수 있다. 즉, 발광다이오드(L1, L2, L3, L4)와 헤드부(A) 사이의 공간 등에 의해 광신호가 굴절되거나 왜곡되는 것을 방지하기 위하여, 발광다이오드(L1, L2, L3, L4)와 광케이블(130) 사이에 각각 접하도록 위치하는 렌즈부(115)를 포함할 수 있다. 이 경우, 발광다이오드(L1, L2, L3, L4)에서 출력되는 빛은 렌즈부(115)를 투과하여 광케이블(130)로 입력될 수 있으며, 실시예에 따라서는 발광다이오드(L1, L2, L3, L4)에서 출력된 광신호가 광케이블(130)에 포함된 각각의 광섬유에 정확하게 입력되도록, 렌즈부(115)의 굴절률이나 투명도 등이 미리 설정되어 있을 수 있다.
렌즈홈(116)은 렌즈부(115) 내에 광케이블(130)의 헤드부(A)가 삽입될 수 있도록 오목하게 형성될 수 있다. 여기서 렌즈홈(116)은 헤드부(A)의 형상에 대응하여 형성될 수 있으며, 광 케이블(130)의 체결방향으로 오목하게 형성될 수 있다. 즉, 렌즈홈(116)은 헤드부(A)가 내부에 고정되도록, 헤드부(A)의 형상과 사이즈에 대응하도록 형성될 수 있다. 이 경우, 렌즈홈(116) 내에 삽입된 헤드부(A)는 렌즈부(115)에 의하여 움직이지 않도록 고정되므로, 발광다이오드(L1, L2, L3, L4)와 정확하게 정렬되어 광신호를 수신하는 것이 가능하다.
한편, 렌즈홈(116)은 헤드부(A)가 특정방향으로 삽입되는 경우에 한하여 내부에 삽입되도록 형성될 수 있다. 즉, 헤드부(A)의 방향을 구별할 수 있으므로, 광케이블(130)의 체결시 헤드부(A)가 뒤집힌 상태로 연결되는 등의 경우를 방지할 수 있다. 예를들어, 렌즈홈(116)은 다각기둥 형상의 홈을 가질 수 있으며, 이때 다각기둥의 단면은 밑면의 길이가 윗면의 길이보다 길게 형성될 수 있다. 즉, 렌즈홈(116)의 윗면과 밑면의 길이를 이용하여 삽입가능한 헤드부(A)의 특정방향을 한정하는 것이 가능하다.
홀더부(117)는 내부에 광케이블(130)의 일단이 삽입되는 통공(H)을 포함할 수 있으며, 광케이블(130)의 삽입시 광케이블(130)을 통공(H) 내에 고정시킬 수 있다. 여기서, 통공(H)의 일측은 렌즈부(115)와 접하도록 위치할 수 있으며, 광케이블(130)의 일 단부에 돌출되는 헤드부(A)는 홀더부(117)를 통하여 렌즈홈(116) 내에 삽입될 수 있다.
구체적으로, 홀더부(117)는 광케이블(130)을 통공(H) 내에 고정하기 위하여, 통공(H)의 내주면에 나사산을 포함할 수 있다. 여기서, 광케이블(130)의 외주면에도 대응하는 나사산이 형성되어 있을 수 있으며, 이 경우 광케이블(130)을 회전하여 결합하는 등의 방식으로 홀더부(117) 내에 고정시킬 수 있다. 즉, 광케이블(130)은 홀더부(117) 내에서 강하게 고정되어 안정적으로 발광소자(114)의 광신호를 수신할 수 있다. 여기서는 홀더부(117)에 나사산을 형성하여 광케이블(130)과 결합하는 경우를 예시하였으나, 실시예에 따라서는 홈과 걸림쇠를 이용하는 스냅(snap) 결합 등 다양한 결합방식을 적용하는 것도 가능하다. 또한, 홀더부(117)는 플라스틱 등 사출성형을 통하여 형성한 것일 수 있으나, 실시예에 따라서는, 금속재질로 형성하여 내구성 및 강도를 향상시키는 것도 가능하다.
케이스부(118A, 118B)는 발신측 광전변환모듈(110)의 외측면을 형성할 수 있으며, 외부 충격 등으로부터 내부의 소자들을 보호하는 기능을 수행할 수 있다. 입력단자(111)는 케이스부(118A, 118B)밖으로 돌출될 수 있으며, 광케이블(130)의 삽입을 위하여 통공(H)은 개방될 수 있다.
수신측 광전변환모듈(120)은 수신한 광신호를 전기신호로 변환하는 AOC 모듈을 포함할 수 있으며, 광케이블(130)로부터 광신호를 수신하는 경우 전기신호로 변환하여 출력단자(121)를 통하여 출력할 수 있다. 구체적으로, 도4를 참조하면 수신측 광전변환모듈(120)은 출력단자(121), 회로기판(122), 프레임부(123), 수광소자(124), 렌즈부(125), 렌즈홈(126), 홀더부(127) 및 케이스부(128A, 128B)를 포함할 수 있다. 광전변환모듈에는 광신호를 전송 또는 수신하는 광소자가 포함될 수 있으며, 수신측 광전변환모듈(120)의 경우, 광소자 중에서 광신호를 수신하는 수광소자를 포함할 수 있다.
출력단자(121)는 수광소자(124)로부터 광신호로부터 변환된 전기신호를 수신할 수 있으며, 연결된 전자기기 등에게 전기신호를 제공할 수 있다. 즉, 출력단자(121)는 디스플레이장치 등의 전자기기에 연결될 수 있으며, 전기신호를 전자기기에 제공하여, 전자기기가 상기 전기신호에 대응하여 동작하도록 할 수 있다. 여기서, 출력단자(121)는 HDMI 단자일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, DVI 단자 등 다양한 종류의 단자에 해당할 수 있다.
회로기판(122)은 광신호를 전기신호로 변환하기 위한 부품들이 실장될 수 있다. 즉, 출력단자(121), 수광소자(124), 증폭기(AMP) 등이 회로기판(122) 상에 실장되어 광신호를 전기신호로 변환하는 동작을 수행할 수 있다. 실시예에 따라서는, 도4에 도시한 바와 같이, 복수의 회로기판들로 나눈 후 이들을 결합하는 형태로 구현하는 것도 가능하다. 구체적으로, 제1 회로기판(122A)에 출력단자(121) 및 증폭기(AMP)을 위치시키고, 제2 회로기판(122B)에는 수광소자(124)를 위치시킨 후, FPCB로 형성된 제3 회로기판(122C)를 이용하여 제1 회로기판(122A) 및 제2 회로기판(122B)을 연결할 수 있다. 이 경우, 도4에 도시한 바와 같이, 제2 회로기판(122B)을 제1 회로기판(122A)과 직교하도록 세워서 배치하는 것이 가능하다. 따라서, 수신측 광전변환모듈(120)의 전체 크기를 축소시킬 수 있으며, 광 케이블(130)의 삽입시 수광소자(124)와의 정렬을 보다 용이하게 구현할 수 있다.
프레임부(123)은 회로기판(122) 상에 고정될 수 있으며, 프레임부(123)는 회로기판(122) 상의 부품 실장을 위한 기준 위치를 설정할 수 있다. 즉, 프레임부(113)의 위치를 기준으로 각각의 부품들의 실장을 위한 위치를 특정할 수 있다. 프레임부(123)는 금속재질로 형성될 수 있으며, 프레스 공정 등을 통하여 사각틀 형상을 구현할 수 있다.
예를들어, 수광소자(124)가 실장되는 지정위치를 프레임부(123)를 기준으로 특정할 수 있으며, 이때 수광소자(124)의 지정위치는 회로기판(122) 중에서 사각틀 형상에 의해 둘러싸인 영역 내로 한정될 수 있다. 즉, 프레임부(123)를 이용하여 수광소자(124) 의 지정위치를 정확하게 특정할 수 있으며, 수신측 광전변환모듈(120)과 연결되는 광 케이블(130)은 수광소자(124)와 정확하게 정렬될 수 있다.
수광소자(124)는 기준위치로부터 특정되는 회로기판(122) 상의 지정위치에 실장될 수 있으며, 광케이블(130)로부터 수신된 광신호에 대응하는 전기신호를 출력할 수 있다. 여기서, 광케이블(130)은 복수의 광섬유를 포함할 수 있으며, 각각의 광섬유로부터 광신호를 제공할 수 있다. 즉, 광케이블(130)이 전송하는 광신호는 복수의 광섬유로부터 전송되는 다채널 신호일 수 있다.
다만, 수광소자(124)는 광 케이블(130)에 포함된 복수의 광섬유들에 일대일로 대응하는 복수의 포토다이오드(P1, P2, P3, P4)를 포함할 수 있으며, 각각의 포토다이오드(P1, P2, P3, P4)를 이용하여 다채널 신호로 입력되는 복수의 광신호를 동시에 수신하는 것이 가능하다. 여기서는, 4개의 포토다이오드를 포함하는 실시예를 예시하고 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며 포토다이오드의 개수는 필요에 따라 다양하게 설정가능하다.
포토다이오드(P1, P2, P3, P4)는 입력되는 광신호를 감지하여 대응하는 전기신호를 발생하는 소자로서, 포토다이오드(P1, P2, P3, P4)에서 생성한 전기신호는 출력단자(121)을 통하여 출력될 수 있다. 여기서, 포토다이오드(P1, P2, P3, P4)가 광케이블(130)로부터 광신호를 정확하게 수신하기 위해서는, 광케이블(130)에 포함된 각각의 광섬유들와 정합하도록, 포토다이오드(P1, P2, P3, P4)의 위치를 정렬시킬 필요가 있다. 이를 위하여, 프레임부(123)를 기준으로 지정위치를 미리 설정할 수 있으며, 각각의 포토다이오드(P1, P2, P3, P4)들은 지정위치 상에 정확하게 실장될 수 있다. 여기서, 지정위치는 프레임부(123)의 가로축과 세로축을 각각 x축과 y축으로 설정하고, 이로부터 대응하는 좌표를 특정하는 방식으로 설정할 수 있다.
렌즈부(125)는 투광성 재질로 형성할 수 있으며, 수광소자(124)의 수광면에 접하도록 위치할 수 있다. 여기서, 광케이블(130)의 삽입시, 렌즈부(125)는 광케이블(130)의 헤드부(A)와도 접할 수 있으며, 이 경우 수광소자(124)와 헤드부(A)는 렌즈부(125)를 사이에 두고 대향하도록 위치할 수 있다. 즉, 포토다이오드(P1, P2, P3, P4)와 헤드부(A) 사이의 공간 등에 의해 광신호가 굴절되거나 왜곡되는 것을 방지하기 위하여, 포토다이오드(P1, P2, P3, P4)와 광케이블(130) 사이에 각각 접하도록 위치하는 렌즈부(125)를 포함할 수 있다. 이 경우, 헤드부(A)에서 출력되는 광신호는 렌즈부(125)를 투과하여 포토다이오드(P1, P2, P3, P4)로 입력될 수 있으며, 광신호가 포토다이오드(P1, P2, P3, P4)에 정확하게 입력되도록, 렌즈부(125)의 굴절률이나 투명도 등은 미리 설정되어 있을 수 있다.
렌즈홈(126)은 렌즈부(125) 내에 광케이블(130)의 헤드부(A)가 삽입될 수 있도록 오목하게 형성될 수 있다. 여기서 렌즈홈(126)은 헤드부(A)의 형상에 대응하여 형성될 수 있으며, 광 케이블(130)의 체결방향으로 오목하게 형성될 수 있다. 즉, 렌즈홈(126)은 헤드부(A)가 내부에 고정되도록 헤드부(A)의 형상과 사이즈에 대응하도록 형성될 수 있다. 이 경우, 렌즈홈(126) 내에 삽입된 헤드부(A)는 렌즈부(125)에 의하여 움직이지 않도록 고정되므로, 포토다이오드(P1, P2, P3, P4)와 정확하게 정렬되어 광신호를 수신할 수 있다.
한편, 렌즈홈(126)은 헤드부(A)가 특정방향으로 삽입되는 경우에 한하여 내부에 삽입되도록 형성될 수 있다. 즉, 헤드부(A)의 방향을 구별하여, 광케이블(130)의 체결시 헤드부(A)가 뒤집힌 상태로 연결되는 등의 경우를 방지할 수 있다.
예를들어, 렌즈홈(126)은 다각기둥 형상의 홈을 가질 수 있으며, 이때 다각기둥의 단면은 밑면의 길이가 윗면의 길이보다 길게 형성될 수 있다. 즉, 렌즈홈(126)의 윗면과 밑면의 길이를 이용하여 삽입가능한 헤드부(A)의 특정방향을 한정하는 것이 가능하다. 따라서, 렌즈홈(126)에 대응하는 형상을 가지는 헤드부(A)의 삽입시, 특정방향으로만 삽입할 수 있으며, 헤드부(A)가 뒤집힌 상태로 연결되는 것은 방지할 수 있다.
홀더부(127)는 내부에 광케이블(130)의 일단이 삽입되는 통공(H)을 포함할 수 있으며, 광케이블(130)의 삽입시 광케이블(130)을 통공(H) 내에 고정시킬 수 있다. 여기서, 통공(H)의 일측은 렌즈부(125)와 접하도록 위치할 수 있으며, 광케이블(130)의 일 단부에 돌출되는 헤드부(A)는 홀더부(127)를 통하여 렌즈홈(126) 내에 삽입될 수 있다.
추가적으로, 홀더부(127)는 광케이블(130)을 통공(H) 내에 고정하기 위하여, 통공(H)의 내주면에 나사산을 포함할 수 있다. 이 경우, 광케이블(130)의 외주면에 대응하는 나사산이 형성되어 있을 수 있으며, 광케이블(130)을 회전하여 결합하는 등의 방식으로 홀더부(127) 내에 고정시킬 수 있다. 즉, 광케이블(130)은 홀더부(127) 내에서 고정되어 안정적으로 수광소자(124)로 광신호를 전송할 수 있다. 여기서는 홀더부(127)에 나사산을 형성하여 광케이블(130)과 결합하는 경우를 예시하였으나, 실시예에 따라서는 홈과 걸림쇠를 이용하는 스냅(snap) 결합을 비롯하여 다양한 방식으로 결합하는 것도 가능하다. 또한, 홀더부(127)는 플라스틱 등 사출성형을 통하여 형성할 수 있으나, 실시예에 따라서는, 금속재질로 형성하여 내구성 및 강도를 향상시키는 것도 가능하다.
케이스부(128A, 128B)는 수신측 광전변환모듈(120)의 외측면을 형성할 수 있으며, 외부 충격 등으로부터 내부의 소자들을 보호하는 기능을 수행할 수 있다. 출력단자(121)는 케이스부(128A, 128B)밖으로 돌출될 수 있으며, 광케이블(130)의 삽입을 위하여 통공(H)은 개방될 수 있다.
광케이블(130)은 도5a, 도5b 및 도6에 도시한 바와 같이, 광섬유 다발(131), 제1 부재(132), 제2 부재(133), 스프링부재(134), 제3 부재(135) 및 제4 부재(136)를 포함할 수 있다.
광섬유 다발(131)은 복수의 광섬유들을 포함할 수 있으며, 복수의 광섬유들은 외장피복에 의하여 둘러싸여있을 수 있다. 여기서, 각각의 광섬유들은 개별적으로 광신호를 전달할 수 있다.
제1 부재(132)는 광섬유 다발(131)의 일단에 결합될 수 있으며, 광케이블(130)의 체결방향으로 돌출되는 헤드부(A)를 형성할 수 있다. 여기서, 헤드부(A)의 단부까지 광섬유 다발(131)이 연장될 수 있으며, 헤드부(A)의 단부에서 광섬유 다발(131)의 단면이 노출될 수 있다. 즉, 헤드부(A)의 단부를 통하여 각각의 광섬유 내부로 광신호를 입력하거나, 광섬유를 통하여 전송된 광신호를 입력받을 수 있다. 헤드부(A)의 단부에서 노출된 각각의 광섬유 다발(131)들은 기 설정된 설정배열에 따라 배열될 수 있다. 즉, 헤드부(A)를 통하여 연결되는 각각의 발광다이오드(L1, L2, L3, L4)나 포토다이오드(P1, P2, P3, P4)들은 지정위치에서 일정하게 배열되어 있을 수 있으므로, 이에 대응하여 헤드부(A)를 통하여 노출되는 각각의 광섬유들도 대응하여 배열될 수 있다. 실시예에 따라서는, 각각의 배열위치에 따라 미리 설정된 신호들이 입력 또는 출력되도록 지정해놓을 수 있다. 여기서, 헤드부(A)는 절연체로 구성될 수 있으며, 헤드부(A)에 형성된 복수의 홈에 각각의 광섬유들을 삽입하거나, 광섬유를 인서트 몰딩(insert molding)하는 등의 방식으로, 광섬유 다발(131)을 고정시킬 수 있다.
한편, 헤드부(A)는 도5a 및 도5b에 도시한 바와 같이, 육각기둥의 형상으로 형성할 수 있으며, 여기서 육각기둥은 단면은 직각을 가지는 두개의 꼭지점을 연결하는 밑면과, 밑면의 맞은편에 위치하는 평행한 윗면을 포함할 수 있다. 이 경우, 밑면은 윗면보다 길이가 길 수 있으며, 이를 이용하여 헤드부(A)의 방향을 구별할 수 있다. 여기서, 렌즈홈(116, 126)도 동일한 형상을 가지므로, 광케이블(130)의 체결시 헤드부(A)가 뒤집힌 상태에서는 체결이 불가능하게 된다. 따라서, 헤드부(A)의 방향을 구별하는 것이 가능하며, 광케이블(130)의 체결시 헤드부(A)가 뒤집힌 상태로 연결되는 것을 방지할 수 있다.
제2 부재(133)는 광섬유 다발(131)을 둘러싸도록 형성될 수 있으며, 제1 부재(132)를 체결방향으로 지지할 수 있다. 스프링부재(134)는 제1 부재(132)와 제2 부재(133) 사이에 위치할 수 있으며, 제2 부재(133)에 의하여 지지될 수 있다. 즉, 도4에 도시한 바와 같이, 스프링부재(134)가 제1 부재(132)와 제2 부재(133) 사이에 위치하므로, 제2 부재(133)의 위치가 고정되는 경우 스프링부재(134)는 압축되어 제1 부재(132)를 체결방향으로 미는 탄성을 제공할 수 있다.
제3 부재(135)는 제1 부재(132)와 제2 부재(133)의 외주면을 커버(cover)하도록 형성될 수 있으며, 제3 부재(135)는 제2 부재(133)를 체결방향으로 지지할 수 있다. 또한, 제3 부재(135)는 제1 부재(132)와 제2 부재(133) 상에서 회전가능하도록 결합될 수 있으며, 제1 부재(132)와 제2 부재(133)는 제3 부재(135)의 회전에 불구하고 고정된 상태를 유지할 수 있다. 즉, 헤드부(A)가 렌즈홈(116, 126) 내에 삽입된 경우, 헤드부(A)가 고정된 상태에서 제3 부재(135)를 회전시킬 수 있다. 여기서, 제3 부재(135)는 외주면에 나사산(S)을 포함할 수 있으며, 제3 부재(135)의 회전에 의하여 통공(H) 내에 위치하는 나사산과 결합할 수 있다. 즉, 도7에 도시한 바와 같이, 광케이블(130)을 통공(H) 내에 삽입하여 제3 부재(135)의 나사산(S)과 통공(H) 내의 나사산을 결합한 후, 제3 부재(135)를 회전시킬 수 있다. 이 경우, 광케이블(130)은 제3 부재(135)의 회전에 의하여 통공(H) 내의 나사산을 따라 체결방향으로 이동할 수 있으며, 헤드부(A)는 렌즈홈(116, 126) 내에 밀착될 수 있다. 또한, 제3 부재(135)를 회전하여 광케이블(130)을 통공(H) 내에 삽입하는 경우, 스프링부재(134)는 압축될 수 있다. 이때, 제2 부재(133)는 제3 부재(135)에 의하여 위치가 고정되며, 제1 부재(132)는 스프링부재(134)에 의하여 체결방향으로 지속적으로 탄성을 제공받을 수 있다. 따라서, 헤드부(A)는 렌즈홈(116, 126) 내에 강하게 밀착된 상태를 유지할 수 있다.
제4 부재(136)는 제2 부재(133)와 연결될 수 있으며, 광섬유 다발(131)을 둘러싸도록 형성될 수 있다. 제4 부재(136)는 광섬유 다발(131)이 휘어지는 등의 경우, 광섬유 다발(131)이 절곡되어 파손되는 것을 방지할 수 있다. 즉, 제4 부재(136)는 유연한 재질로 형성될 수 있으며, 광섬유 다발(131)이 제4 부재(136)와 함께 부드럽게 휘어지도록 유도할 수 있다.
한편, 도8은 본 발명의 다른 실시예에 의한 광 커넥터의 발광모듈을 나타내는 분해사시도 및 프레임부의 평면도이다. 즉, 실시예에 따라서는, 프레임부(113)를 사각 평판 형상으로 구현할 수 있으며, 이 경우 프레임부(113)는 몸체부(113A), 기준 홀(113B) 및 고정홈(113C)를 포함할 수 있다.
몸체부(113A)는 금속재질의 사각 평판 형상으로 형성되는 것으로, 회로기판(112) 상에 고정될 수 있다. 여기서, 몸체부(113A)에는 복수의 기준 홀(113B)들이 형성될 수 있으며, 각각의 기준 홀(113B)의 위치를 기준으로 부품 실장을 위한 기준위치를 설정할 수 있다. 또한, 기준 홀(113B)에 의해 특정된 몸체부(113A) 상의 지정위치에는 고정홈(113C)이 위치할 수 있으며, 각각의 고정홈(113C)에는 발광소자(114) 가 실장될 수 있다.
여기서, 발광소자(114)에는 복수의 발광다이오드(L1, L2, L3, L4)가 포함되므로, 고정홈(113C)은 각각의 발광다이오드(L1, L2, L3, L4)에 대응하여 복수개 형성될 수 있다. 다만, 사각 평판 형상의 몸체부(113A)가 회로기판(112)을 덮고 있으므로, 정확히 고정홈(113) 내에 실장하지 않으면, 발광다이오드(L1, L2, L3, L4)는 몸체부(113A)에 가로막혀 회로기판(112) 상에 실장되지 않을 수 있다. 즉, 프레임부(113)를 이용하여 발광다이오드(L1, L2, L3, L4)를 정확히 고정홈(113C) 내에 실장하도록 제한할 수 있으며, 일부 발광다이오드(L1, L2, L3, L4)가 실장되지 않는 경우에는 불량이 발생한 것으로 즉시 인식할 수 있다. 한편, 수신측 광전변환모듈(120)에 대하여도 동일한 형상의 프레임부의 적용이 가능하다.
또한, 도9 및 도10은 본 발명의 다른 실시예에 의한 광 커넥터의 렌즈홈 및 헤드부를 나타내는 개략도이다. 도9 및 도10을 참조하면, 렌즈홈(116, 126)과 헤드부(A)에 각각 컨텐트 핀(C1)과 컨텍트부(C2)를 더 포함할 수 있다. 즉, 실시예에 따라서는 구리 등의 전선을 광 커넥터(100)에 더 포함하여, 광신호 이외에 전기신호를 전송하도록 할 수 있다. 이 경우, 광섬유를 이용하여 영상신호, 통신신호 등의 고속신호를 전송하고, 전선을 이용하여 전력 등 저속 신호를 전송하도록 할 수 있다.
구체적으로, 발신측 광전변환모듈(110) 및 수신측 광전변환모듈(120)은 각각 렌즈홈(116, 126)의 내주면 상에 노출되는 컨텍트 핀(C1)들을 더 포함할 수 있으며, 이때 컨텍트 핀(C1)들은 회로기판(112, 122)와 전기적으로 연결되어 있을 수 있다. 또한, 광 케이블(130)은 구리 등 도전성 재질로 형성된 복수의 전선을 더 포함할 수 있으며, 헤드부(A)의 외주면에 각각의 전선들이 노출되는 컨텍트부(C2)를 형성할 수 있다. 여기서, 컨텍트 핀(C1)과 컨텍트부(C2)는, 도9에 도시한 바와 같이 서로 대응하는 위치에 형성되므로, 광케이블(130)의 결합시 컨텍트 핀(C1)과 컨텍트부(C2)는 전기적으로 연결될 수 있다.
한편, 광 케이블(130) 내에 포함되는 전선은 광섬유다발(131)과는 이격되도록 광 케이블(130)의 주변으로 배치될 수 있다. 즉, 구리 등의 도전성 재질로 형성된 전선에서는 상대적으로 발열이 많이 발생할 수 있으며, 전선에서의 발열은 광섬유다발(131)을 통하여 전송되는 광신호에 영향을 줄 수 있다. 따라서, 발열에 의한 영향을 최소화하기 위하여, 광 케이블(130)의 중심부에 광섬유다발(131)을 위치시키고, 전선은 광케이블의 최외곽부로 위치시켜, 서로 이격시킬 수 있다. 즉, 광섬유 다발(131)에 포함된 각각의 광섬유 사이의 간격은, 각각의 광섬유들과 전선과의 거리보다 짧게 배치될 수 있다.
본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명에 따른 구성요소를 치환, 변형 및 변경할 수 있다는 것이 명백할 것이다.

Claims (15)

  1. 전기신호와 광신호 사이의 변환을 수행하는 광전변환모듈; 및
    양단에 상기 광전변환모듈이 각각 탈부착 가능하도록 연결되는 광케이블을 포함하되,
    상기 광전변환모듈은
    투광성 재질로 형성되는 렌즈부;
    광신호를 전송 또는 수신하는 광소자; 및
    상기 렌즈부 내에 상기 광케이블의 헤드부가 삽입되도록 오목하게 형성되는 렌즈홈을 포함하는 것을 특징으로 하는 광 커넥터.
  2. 제1항에 있어서, 상기 광전변환모듈은
    회로기판; 및
    상기 회로기판 상에 고정되며, 상기 회로기판의 부품 실장을 위한 기준위치를 설정하는 프레임부를 포함하고,
    상기 광소자는
    상기 기준위치로부터 특정되는 상기 회로기판 상의 지정위치에 실장되며, 입력단자로부터 수신된 전기신호에 대응하는 광신호를 출력하는 발광소자인 것을 특징으로 하는 광 커넥터.
  3. 제2항에 있어서, 상기 회로기판은
    상기 입력단자와 연결되고, 상기 입력단자로부터 입력되는 전기신호에 따라 상기 발광소자를 구동하기 위한 구동칩(Driver IC)이 위치하는 제1 회로기판;
    상기 프레임부 및 상기 발광소자가 위치하는 제2 회로기판; 및
    상기 제1 회로기판 및 제2 회로기판을 연결하는 FPCB(Flexible Printed Circuit Board)인 제3 회로기판을 포함하는 것을 특징으로 하는 광 커넥터.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 프레임부는 사각틀 형상으로 형성되고,
    상기 발광소자는 상기 사각틀의 가로축 및 세로축으로부터의 거리를 기준으로 특정된 지정위치 상에 실장되며,
    상기 지정위치는 상기 회로기판 중에서 상기 사각틀 형상에 의해 둘러싸인 영역 내에 위치하는 것을 특징으로 하는 광 커넥터.
  5. 제2항에 있어서, 상기 프레임부는
    사각 평판 형상의 몸체부;
    상기 몸체부 상에 형성되며, 상기 기준위치를 설정하는 복수의 기준 홀; 및
    상기 복수의 기준 홀에 의해 특정된 상기 몸체부 상의 지정위치에 형성되며, 상기 발광소자가 실장되는 고정홈을 포함하는 것을 특징으로 하는 광 커넥터.
  6. 제1항에 있어서, 상기 렌즈홈은
    다각기둥 형상의 홈을 가지며, 상기 다각기둥의 단면은 밑면의 길이가 윗면의 길이보다 긴 것을 특징으로 하는 광 커넥터.
  7. 제2항에 있어서, 상기 광전변환모듈은
    내부에 상기 광케이블의 일단이 삽입되는 통공을 포함하여, 상기 광케이블을 상기 통공 내에 고정시키는 홀더부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광 커넥터.
  8. 제7항에 있어서, 상기 홀더부는
    상기 통공의 내주면에 상기 광케이블과의 결합을 위한 나사산을 포함하는 것을 특징으로 하는 광 커넥터.
  9. 제2항에 있어서, 상기 광전변환모듈은
    상기 회로기판과 연결되어, 상기 렌즈홈 내에 노출되는 컨텍트 핀을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광 커넥터.
  10. 제1항에 있어서, 상기 광전변환모듈은
    회로기판; 및
    상기 회로기판 상에 고정되며, 상기 회로기판의 부품 실장을 위한 기준위치를 설정하는 프레임부를 포함하고,
    상기 광소자는
    상기 기준위치로부터 특정되는 상기 회로기판 상의 지정위치에 실장되며, 상기 광케이블로부터 수신된 광신호에 대응하는 전기신호를 출력하는 수광소자인 것을 특징으로 하는 광 커넥터.
  11. 제1항에 있어서, 상기 광 케이블은
    복수의 광섬유들을 포함하는 광섬유 다발;
    상기 광섬유 다발의 일단에 결합되며, 상기 광케이블의 체결방향으로 돌출되는 헤드부를 형성하는 제1 부재;
    상기 광섬유 다발을 둘러싸도록 형성되며, 상기 제1 부재를 지지하는 제2 부재;
    상기 제1 부재 및 제2 부재 사이에 위치하고, 상기 제2 부재에 의하여 지지되며, 상기 제1 부재를 상기 체결방향으로 미는 탄성을 제공하는 스프링부재; 및
    상기 제1 부재 및 제2 부재를 커버(cover)하도록 형성되고, 상기 제2 부재를 상기 체결방향으로 지지하며, 회전가능하도록 부착되어 상기 광전변환모듈과 결합하는 제3 부재를 포함하는 광 커넥터.
  12. 제11항에 있어서, 상기 제3 부재는
    외주면에 나사산을 더 포함하고, 상기 헤드부가 상기 렌즈홈 내에 삽입된 상태에서 상기 헤드부와 독립적으로 회전하여, 상기 광전변환모듈과 결합하는 것을 특징으로 하는 광 커넥터.
  13. 제11항에 있어서, 상기 광 케이블은
    도전성 재질로 형성된 복수의 전선을 더 포함하고, 상기 전선이 상기 헤드부의 외주면에 노출된 컨텍트부를 포함하는 것을 특징으로 하는 광 커넥터.
  14. 제13항에 있어서, 상기 광 케이블은
    중심부에 상기 광섬유다발이 위치하고, 상기 복수의 전선은 상기 광 케이블의 최외각부에 위치하는 것을 특징으로 하는 광 커넥터.
  15. 제14항에 있어서, 상기 광 케이블은
    상기 광섬유 다발에 포함된 각각의 광섬유 사이의 간격은, 상기 각각의 광섬유들과 상기 전선들 사이의 거리보다 짧은 것을 특징으로 하는 광 커넥터.
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