DE10018330C2 - Optischer Steckverbinder - Google Patents

Optischer Steckverbinder

Info

Publication number
DE10018330C2
DE10018330C2 DE10018330A DE10018330A DE10018330C2 DE 10018330 C2 DE10018330 C2 DE 10018330C2 DE 10018330 A DE10018330 A DE 10018330A DE 10018330 A DE10018330 A DE 10018330A DE 10018330 C2 DE10018330 C2 DE 10018330C2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
light
light guide
face
optical connector
guide passage
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
DE10018330A
Other languages
English (en)
Other versions
DE10018330A1 (de
Inventor
Junichi Matsushita
Yasutaka Nagaoka
Nobuhiko Suzuki
Hiroyuki Kondo
Norihito Suzuki
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yazaki Corp
Original Assignee
Yazaki Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Yazaki Corp filed Critical Yazaki Corp
Publication of DE10018330A1 publication Critical patent/DE10018330A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE10018330C2 publication Critical patent/DE10018330C2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24Coupling light guides
    • G02B6/42Coupling light guides with opto-electronic elements
    • G02B6/4201Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
    • G02B6/4204Packages, e.g. shape, construction, internal or external details the coupling comprising intermediate optical elements, e.g. lenses, holograms
    • G02B6/4206Optical features
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24Coupling light guides
    • G02B6/42Coupling light guides with opto-electronic elements
    • G02B6/4201Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
    • G02B6/4202Packages, e.g. shape, construction, internal or external details for coupling an active element with fibres without intermediate optical elements, e.g. fibres with plane ends, fibres with shaped ends, bundles
    • G02B6/4203Optical features
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24Coupling light guides
    • G02B6/42Coupling light guides with opto-electronic elements
    • G02B6/4201Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
    • G02B6/4246Bidirectionally operating package structures
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24Coupling light guides
    • G02B6/42Coupling light guides with opto-electronic elements
    • G02B6/4292Coupling light guides with opto-electronic elements the light guide being disconnectable from the opto-electronic element, e.g. mutually self aligning arrangements

Description

Die Erfindung betrifft einen optischen Steckverbinder mit zwischen Lichtleitern und Lichtempfangs-/Transmittermodulen angeordneten Buchsen, die den optischen Kontakt zwischen Lichtleitern und Modulen herzustellen in der Lage sind.
Optische Steckverbinder der genannten Art sind beispielsweise aus US-A 5,305,408 und US 3,832,028 bekannt.
Ein typischer optischer Steckverbinder mit zwischen Lichtleitern und dem optischen Empfangs- bzw. Transmittermodul angeordneten Buchsen wird von den Erfindern dieser Erfindung in der J-UM-6-33443 beschrieben.
Fig. 17 zeigt einen Horizontalschnitt durch einen herkömmlichen optischen Steckverbinder, und Fig. 18 einen Horizontalschnitt durch die Steckbuchse nach Fig. 17. In beiden Figuren steht das Bezugszeichen 1 für eine Buchse, und 2 für einen optischen Steckverbinder.
Die Buchsen 1 sind an einer Steckbuchse (dem geräteseitigen Steckverbinder) angebracht, welche einen Teil des optischen Steckverbinders 2 bildet. Die Buchsen 1 sind jeweils zwischen optischen Bauelement-Modulen 4 (bestehend aus einem Lichtempfängermodul und einem Lichtemittermodul) und einem von zwei Lichtleitern 6 angeordnet, die an einem optischen Stecker (lichtleiterseitiger Steckverbinder) angebracht sind, der ebenfalls Teil des optischen Steckverbinders 2 ist. Mit den Buchsen 1 wird jeweils eine optische Verbindung zwischen dem Lichtempfänger- bzw. dem Lichttransmittermodul 4 und den Lichtleitern 6 gebildet.
Nachfolgend werden der optische Steckverbinder 2 und die Buchsen 1 genauer beschrieben.
Der optische Steckverbinder 2 weist die Steckbuchse 3 und den in diese passenden optischen Stecker 5 auf.
Wie aus Fig. 17 und 18 ersichtlich ist, hat die Steckbuchse 3 ein Gehäuse 7 aus Kunstharz mit zwei Gehäusekammern 8. In den Gehäusekammern 8 ist jeweils ein Lichtempfänger/Lichttransmittermodul 4 aufgenommen, der an einer dünnen Stützplatte 9 aus elastischem Material wie Gummi abgestützt ist. Jede der Gehäusekammern 8 ist an der Rückseite mit einer Kappe 10 bedeckt. Die Steckbuchse 3 hat zwei Aufnahmezylinder 12, die vor den Gehäusekammern 8 angeordnet sind und nach vorn verlängert sind, so daß sie jeweils mit der Achse einer zugehörigen Linse 11 übereinstimmen. Die Buchsen 1 sind jeweils in die Aufnahmezylinder 12 eingesetzt und können durch Schleifen der beiden Endflächen des aus einem Kern und einer Ummantelung (nicht gezeigt) bestehenden Lichtleiters ausgebildet werden, nachdem dieser an einem zylindrischen Halter 14 festgelegt wurde.
Wie aus Fig. 12 und Fig. 14, einem Horizontalschnitt durch den optischen Stecker nach Fig. 12, ersichtlich ist, weist der in die Steckbuchse 3 passende optische Stecker 5 zwei Eisenringe 15 auf, die den zugehörigen Lichtleiter jeweils so bedecken, daß seine Stirnfläche am Ende der Baugruppe freiliegt, ein Steckergehäuse 17 mit zwei zylindrischen Trennwänden 16, welche die darin aufgenommenen Eisenring- Baugruppen 15 schützen, eine auf dem Steckergehäuse 17 angebrachte Federkappe 18 und eine Schutzkappe 19, die auf dem hinteren Ende der Federkappe 18 angebracht ist.
Das Steckergehäuse 17 weist Absätze 17a auf, die jeweils in Eingriff mit einem am Umfang der hinteren Hälfte jeder Eisenringbaugruppe 15 ausgebildeten Flansch 15a sind. Der Eisenring 15 wird im Normalzustand von einer Feder 20 nach vorn gedrückt, die zwischen dem Flansch 15a und dem Innenzylinder 18a der Federkappe 18 angeordnet ist.
Wie aus Fig. 19 ersichtlich ist, wird das Ende A der Eisenringbaugruppe durch den Eingriff zwischen Flansch 15a und Absatz 17a immer weiter nach innen gezogen als das Ende des Steckergehäuses 17 und stimmt so mit der Lichteintritts/emissionsfläche des Lichtleiters 6 überein.
Bezugnehmend auf Fig. 17 wird nun die Verbindung zwischen der Steckbuchse 3 und dem optischen Stecker 5 dieser Konfiguration beschrieben.
Wenn die Steckbuchse 3 auf den optischen Stecker 5 aufgesteckt wird, gelangen die Aufnahmezylinder 12 in das Steckergehäuse 17, und die Eisenringbaugruppen 15 gelangen in die Aufnahmezylinder 12. Dabei kommt die Eisenringbaugruppe 15 in Kontakt mit dem Ende des Aufnahmezylinders 12, und mittels der Federkraft der Feder 20 wird ein geeigneter Anpreßdruck aufrechterhalten.
In diesem Zustand sind das Ende A (Fig. 19) und die Buchse 1 so angeordnet, daß zwischen ihnen ein minimaler Spalt (nicht gezeigt) bleibt. Die Dämpfung an diesem Spalt läßt sich somit minimieren.
Bei der beschriebenen herkömmlichen Konfiguration mit ringförmiger, einen Lichtleiter 13 aufweisender Buchse treten jedoch folgende Probleme auf:
Wie aus Fig. 20 ersichtlich ist, kann ein Lichtstrahl c1 (in einem Grenzwinkelbereich), der sich entlang eines in Fig. 15 mit Pfeilen gezeigten Lichtwegs durch einen Lichtleiter 6 und die Buchse 1 fortpflanzt, nicht von dem optischen Empfängermodul 4 empfangen werden, wenn die Lichtempfangsfläche 4a des Empfängermoduls 4 kleiner ist als die lichtemittierende Fläche 1a der Buchse 1 (d. h. die Breite des Moduls 4 jeweils auf einer Seite bezüglich der Mittellinie um einen Betrag d kleiner ist die des Lichtleiters 13). Dies ist eine der Ursachen für einen schlechteren Wirkungsgrad der Übertragung.
Daher läßt sich der Wirkungsgrad der Übertragung erhöhen, wenn der optische Steckverbinder so ausgelegt ist, daß der Empfängermodul 4 einen solchen Lichtstrahl c1 empfangen kann.
Wenn der von der Emissionsfläche (nicht gezeigt) des Lichtemittermoduls emittierte Lichtstrahl streuendes LED-Licht ist, kann ein Teil des Lichts ebenfalls nicht in die Buchse 1 gelangen.
Selbst wenn ein solcher Lichtstrahl in die die Buchse 1 eintritt, wird er zu einem außerhalb des Grenzwinkelbereichs (è) liegenden Lichtstrahl c2, der folglich nicht totalreflektiert wird, sondern durch die Buchse 1 hindurchgeht. Der Lichtstrahl c2 wird daher nicht weitergeleitet.
Daher läßt eine Auslegung des optischen Steckverbinders, die die Totalreflexion von Licht wie dem gezeigten Lichtstrahl c2 ermöglicht, eine Verbesserung des Wirkungsgrads der Übertragung erwarten.
Bei der herkömmlichen Konfiguration ist man ferner bestrebt, die Spaltdämpfung zu minimieren und dadurch den Wirkungsgrad der Übertragung zu erhöhen. Ein trotzdem vorhandener geringer Spalt zwischen dem Lichtleiter 6 und der Buchse 1 sowie ein Achsenversatz zwischen diesen können sich jedoch trotzdem auf den Wirkungsgrad auswirken.
Außerdem besteht in diesem Zusammenhang ein Problem bezüglich der Herstellungsproduktivität der Buchsen 1.
Wie bereits erwähnt erfordert die Verbesserung der optischen Eigenschaften (Wirkungsgrad der Lichtübertragung) der Buchse 1, daß die beiden Stirnflächen des Lichtleiters 13 und des Halters 14 mit Schleifmitteln mehrerer unterschiedlicher Korngrößen geschliffen werden müssen, nachdem der Lichtleiter 13 in den Halter 14 eingesetzt und an diesem befestigt wurde. Die Herstellung der Buchse 1 muß daher in vielen Einzelschritten erfolgen, einschließlich der erforderlichen vorangegangenen Schritte zum Herstellen ihrer Einzelteile. Die Produktivität ist dementsprechend gering.
Außerdem erfordert das Herstellen der Buchse 1 ein kompliziertes Prozeßmanagement, da der Zustand der Einzelteile während der Produktion überwacht und ihre Größe geprüft werden muß. Dies führt ebenfalls zu einer geringeren Produktivität und zu höheren Produktionskosten.
Darüber hinaus muß die Buchse sehr vorsichtig mit der Steckbuchse zusammengebaut werden.
Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, einen optischen Steckverbinder zu schaffen, der einen verbesserten Wirkungsgrad der Übertragung und eine höhere Produktivität und damit Verringerung der Produktionskosten ermöglicht.
Dazu weist ein erfindungsgemäßer optischer Steckverbinder zwei Lichtleiter auf, ferner je einen Empfänger- und Transmittermodul für Licht, jeweils zwischen Lichtleiter und Modul angeordnete und diese optisch miteinander verbindende Buchsen, wobei jede der Buchsen einen Lichtleitdurchgang aufweist, der sich jeweils vom Lichtleiter aus zu dem Modul hin verjüngt, so daß eine konische Form mit einer geneigten Seitenwand gebildet wird und eine jeweils gegenüber des Lichtempfänger- bzw. Transmittermoduls angeordnete erste Stirnfläche des Lichtleitdurchgangs einen verkleinerten Durchmesser hat.
Bei dieser Konfiguration wird das durch den Lichtleiter geleitete Licht beim Auftreffen auf die Buchse durch wiederholte Totalreflexion an der geneigten Seitenwand durch den Lichtleitdurchgang geleitet und allmählich in Richtung des Empfängermoduls gebündelt.
Aufgund der konischen Form des Lichtleitdurchgangs läßt sich auch außerhalb des herkömmlichen Grenzwinkels liegendes Licht weiterleiten. Da sich der Durchmesser des Lichtleitdurchgangs in Ausbreitungsrichtung erhöht, läßt sich die Anzahl der Totalreflexionen des übertragenen Lichts verringern. Dadurch wird die Übertragungsgeschwindigkeit des Lichts von der Buchse nicht verlangsamt, so daß sich der Wirkungsgrad der Lichtübertragung enorm erhöhen läßt. Jede der Buchsen weist zudem einen Führungsabschnitt auf, der in einer Richtung senkrecht zur Achse des Lichtleitdurchgangs vergrößert ist, so daß eine Ringform gebildet wird, wobei der Führungsabschnitt jeweils an der Seite der Lichtleiter einstückig mit dem Lichtleitdurchgang ausgebildet ist.
Bei dieser Konfiguration kann das Vorsehen des Führungsabschnitts einen Halter oder eine besondere Befestigungsstruktur für diesen erforderlich machen. Durch einstückiges Ausbilden des Führungsabschnitts an dem Lichtleitdurchgang erübrigen sich besondere Befestigungen an dem Gehäuse, die Anzahl der Einzelteile ist geringer und der Herstellungsprozeß wird vereinfacht. Dies trägt dazu bei, daß sich die Produktion leichter steuern läßt, die Produktivität erhöht wird und die Herstellungskosten sinken.
An der dem Lichtempfänger-Modul gegenüberliegenden Stirnfläche und im Anschluß an die Seitenwand des Lichtleitdurchgangs weist der Führungsabschnitt jeweils vorzugsweise eine ringförmige Nut auf.
Mit dieser Konfiguration wird die Breite der an die Seitenwand des Lichtleitdurchgangs angrenzenden Luftschicht vergrößert, wodurch die Reichweite der Totalreflexion des Lichts in dem Lichtleitdurchgang in Lichtrichtung verlängert und somit der Wirkungsgrad des Lichts verbessert wird.
Der Führungsabschnitt weist vorzugsweise einen zylinderhaubenförmigen Flansch auf, der zu dem Lichtempfänger- bzw. Transmittermodul hin verläuft und den Lichtleitdurchgang umgibt.
Durch diese Konfiguration wird der Bereich vergrößert, an dem die Buchse abgestützt ist, so daß sie stabiler von dem Gehäuse gehalten wird. Dadurch wird die Verlagerung der optischen Achse der Buchse verhindert und der Wirkungsgrad des Lichts verbessert.
Der Führungsabschnitt weist ferner vorzugsweise einen entlang der Längsrichtung des Flanschs und einstückig mit diesem geformten Vorsprung auf, der als Drehanschlag dient, so daß die Buchse drehfest im Gehäuse aufgenommen und stabiler angeordnet ist, wodurch der Wirkungsgrad des Lichts ebenfalls verbessert wird.
Die beiden Buchsen sind vorzugsweise mittels eines Kupplungsteils miteinander gekuppelt. Bei dieser Konfiguration läßt sich das Gehäuse 72 des Steckverbinders durch nur einen Einsteck-Arbeitsgang montieren. Durch Vorsehen der Kupplung werden ebenfalls die Produktivität und der Wirkungsgrad der Übertragung erhöht.
Jede der Buchsen weist an der zum Lichtleiter zeigenden Seite vorzugsweise eine einstückig an ihrer Stirnfläche ausgebildete Linse auf, die eine optische Verbindung zum Lichtleiter herstellt und zu diesem hin konvex ist.
Mit dieser Konfiguration werden die nachteiligen Wirkungen des Spalts zwischen Lichtleiter und Buchse sowie des Richtungsversatzes der optischen Achsen abgeschwächt, da die Linse einstückig mit dem Lichtleitdurchgang ausgebildet ist, wodurch der Wirkungsgrad der Lichtübertragung verbessert wird.
Die Linse ist vorzugsweise so angeordnet, daß ihre Spitze jeweils auf der Seite des Lichtleiters nicht über die Stirnfläche des Führungsabschnitts hinausragt.
Bei dieser Konfiguration dient der Führungsabschnitt als Schutzbauteil für die Linse. Die Buchse läßt sich dadurch vor ihrer Montage leichter handhaben.
Die der ersten Stirnfläche gegenüberliegende zweite Stirnfläche des Lichtleitdurchgangs dient als Lichtempfangsfläche, die das durch den jeweiligen Lichtleiter geleitete Licht empfängt, wobei der Durchmesser der Lichtempfangsfläche größer ist als die Stirnfläche der Lichtleiter, die als lichtemittierende Fläche dient. Bei dieser Konfiguration läßt sich eine größere Lichtmenge von dem Lichtleiter empfangen, so daß der Wirkungsgrad der Lichtübertragung verbessert ist.
Vorzugsweise dient die erste Stirnfläche des Lichtleitdurchgangs als eine lichtemittierende Fläche, die das zu einer lichtempfangenden Fläche des Licht-Empfängermoduls zu leitende Licht emittiert, wobei die erste Stirnfläche einen kleineren Durchmesser als die Licht-Empfangsfläche hat.
Bei dieser Konfiguration läßt sich mit dem Licht- Empfängermodul eine größere Lichtmenge empfangen, wodurch der Wirkungsgrad der Lichtübertragung verbessert wird.
Vorzugsweise dient die erste Stirnfläche des Lichtleitdurchgangs als eine Lichtempfangs-Fläche, die das von einer lichtemittierenden Fläche des Licht-Transmittermoduls zu übertragende Licht empfängt, wobei die erste Stirnfläche einen größeren Durchmesser als die lichtemittierende Fläche hat.
Bei dieser Konfiguration läßt sich von dem Licht- Empfängermodul eine größere Lichtmenge empfangen, wodurch der Wirkungsgrad der Lichtübertragung verbessert wird.
Der Lichtleitdurchgang ist vorzugsweise größtenteils aus transparentem Harz hergestellt.
Dadurch läßt sich die Buchse durch Spritzgießen einfach herstellen, der Herstellungsprozeß ist vereinfacht, die Produktion effizienter, und die Kosten sind geringer.
Jeder der Buchsen ist vorzugsweise an ihrer lichtempfangenden Fläche entspiegelt bzw. mit einer reflexionsvermindernden Schicht überzogen.
Diese Antireflexionsschicht verhindert eine Verringerung der auftreffenden Lichtmenge, so daß der Wirkungsgrad der Lichtübertragung weiter verbessert wird.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand bevorzugter Ausführungsformen und unter Bezugnahme auf die Zeichnung ausführlicher beschrieben. In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen optischen Steckverbinders, in Explosionsdarstellung aus der Perspektive,
Fig. 2 die Buchse nach Fig. 1 im Teilschnitt, in Draufsicht,
Fig. 3 eine Ansicht zum Veranschaulichen der Übertragung eines Lichtstrahls von einem Lichtleiter durch eine konvergierende Buchse zu einem Empfänger,
Fig. 4 eine Ansicht zum Veranschaulichen der Übertragung eines Lichtstrahls von einem Transmitter durch eine divergierende Buchse zu einem Lichtleiter,
Fig. 5 eine Ansicht zum Veranschaulichen des Zustands, in dem der Lichtstrahl beim Übergang nach Fig. 4 außerhalb eines Grenzwinkelbereichs liegt,
Fig. 6 eine Modifizierung der Buchse nach Fig. 1, im Teilschnitt in Draufsicht,
Fig. 7 eine Ansicht zum Veranschaulichen der Übertragung eines Lichtstrahls von einem Lichtleiter durch die Buchse nach Fig. 6 zu einem Empfänger,
Fig. 8 eine Ansicht zum Veranschaulichen der Übertragung eines Lichtstrahls von einem Transmitter durch die Buchse nach Fig. 6 zu einem Lichtleiter,
Fig. 9 eine weitere Modifizierung der Buchse nach Fig. 1, im Teilschnitt in Draufsicht,
Fig. 10 die Buchse nach Fig. 1, beschichtet mit einer Antireflexschicht,
Fig. 11 ein weiteres Beispiel der Buchse nach Fig. 1, im Schnitt,
Fig. 12 die Buchse nach Fig. 11, in Vorderansicht,
Fig. 13 einen Aufnahmezylinder, in den sich die Buchse nach Fig. 11 einsetzen läßt, in Draufsicht,
Fig. 14 eine Ansicht zum Veranschaulichen der Übertragung eines Lichtstrahls von einem Lichtleiter durch die Buchse nach Fig. 11 zu einem Empfänger,
Fig. 15 eine Ansicht zum Veranschaulichen der Übertragung eines Lichtstrahls von einem Transmitter durch die Buchse nach Fig. 11 zu einem Lichtleiter,
Fig. 16 eine Steckbuchse einer Modifizierung der Buchse nach Fig. 11, in Explosionsdarstellung, aus der Perspektive,
Fig. 17 einen herkömmlichen optischen Steckverbinder, im Horizontalschnitt,
Fig. 18 die Steckbuchse nach Fig. 17, im Horizontalschnitt,
Fig. 19 den optischen Stecker nach Fig. 17, im Horizontalschnitt,
Fig. 20 eine Ansicht zum Veranschaulichen der Übertragung eines Lichtstrahls von einem Lichtleiter durch die Buchse nach Fig. 17 zu einem Empfängermodul, und
Fig. 21 eine Ansicht zum Veranschaulichen des Zustands, wenn außerhalb des Grenzwinkelbereichs liegendes Licht auf die Buchse auftrifft.
In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen jeweils auch die gleichen Bauteile wie im Stand der Technik. Der zum optischen Steckverbinder gehörende optische Stecker ist im Prinzip genauso ausgebildet wie im Stand der Technik und wird hier nicht nochmals beschrieben.
In Fig. 1 bezeichnen die Bezugszeichen 21 und 22 eine konvergierende bzw. divergierende Buchse. Mit 23 ist ein optischer Steckverbinder bezeichnet.
Die Buchsen 21 und 22 sind aus transparentem, lichtdurchlässigem Kunstharz wie Acryl spritzgegossene Einheiten.
Die Buchsen 21 und 22 sowie eine Lichtempfänger- Vorrichtung 4' ein Lichttransmitter 4" und eine Kappe 10' lassen sich in einer Steckbuchse 24 befestigen, die Teil des optischen Steckverbinders 23 ist. Wenn ein ebenfalls zum optischen Steckverbinder gehörender optischer Stecker 5 (Fig. 17 und 19) in die Steckbuchse 24 eingesetzt wird, läßt sich in dem optischen Steckverbinder 23 eine optische Verbindung mit hohem Übertragungswirkungsgrad herstellen.
Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, verjüngen sich die Buchsen 21 und 22 allmählich von der Seite der Lichtleiter (Fig. 17, 19) her in Richtung des Lichtempfängers 4' oder des Lichttransmitters 4" (Fig. 1), wodurch ein konisch geformter Lichtleitdurchgang 26 mit geneigter Seitenwand 25 gebildet wird. Ein an einem Aufnahmezylinder 12' (wird bezugnehmend auf Fig. 3 beschrieben) eines Gehäuses 7 (Fig. 1) abgestützter Führungsabschnitt 27 ist einstückig mit dem Lichtleitdurchgang 26 ausgebildet.
Die eine Stirnfläche 28 des Lichtleitdurchgangs 26 zum Herstellen der optischen Verbindung mit dem Lichtleiter 6 (Fig. 3) ist je nach Richtung der Lichtübertragung eine lichtaufnehmende oder eine lichtemittierende Fläche und so ausgelegt, daß sie einen größeren Durchmesser als die Stirnfläche 6a (Fig. 3) des Lichtleiters 6 hat. Die der Stirnfläche 28 gegenüberliegende andere Stirnfläche 29 des Lichtleitdurchgangs 26, welche die optische Verbindung zum Lichtempfänger 4' bildet, ist so ausgelegt, daß sie einen größeren Durchmesser als die lichtemittierende Fläche 4"a (Fig. 4) des Transmitters 4" hat.
Der Führungsabschnitt 27 ist rechtwinklig zur (nicht gezeigten und mit der Verlaufsrichtung der Buchse übereinstimmenden) Achse des Lichtleitdurchgangs 26 erweitert, so daß er eine Ringform bildet.
Die Steckbuchse 24 hat ein Gehäuse 7 aus Kunstharz mit zwei Gehäusekammern 8, die dem Lichtempfänger 4' und dem Lichttransmitter 4" entsprechen.
Im Inneren des Gehäuses 7 ist in der Mitte ein Aufnahmezylinder 12' im Anschluß an die Gehäusekammer 8 ausgebildet, so daß er parallel zur optischen Achse des Lichtempfängers 4' (Fig. 3) oder des Lichttransmitters 4" (Fig. 4) in Richtung des Lichtleiters 6 verläuft. Der Aufnahmezylinder 12' hat einen ringförmigen Absatz 12a, der sich in Kontakt mit dem Führungsabschnitt 27 der Buchse 21 (Fig. 3) oder der Buchse 22 (Fig. 4) befindet.
Bezugnehmend auf Fig. 1 wird nun die Montage des erfindungsgemäßen Steckverbinders beschrieben.
Die Buchsen 21 und 22 und die beiden Aufnahmezylinder 12' (Fig. 3, 4) werden von der Rückseite her in das Gehäuse 7 eingesetzt. Der Lichtempfänger 4' und der Lichttransmitter 4" werden in den entsprechenden Kammern 8 aufgenommen. Eine Kappe 10' wird auf die Rückseite des Gehäuses 7 aufgesetzt. Damit ist die Steckbuchse 24 fertig montiert, und der optische Stecker 5 (Fig. 17, 19) läßt sich in die Steckbuchse 24 einsetzen.
Wenn der optische Stecker 5 wie aus Fig. 3 und 4 ersichtlich in die Steckbuchse 24 eingesetzt ist, werden die Buchsen 21 und 22 in Kontakt mit dem jeweils zugehörigen Absatz 12a gebracht. Dadurch wird der Spalt zwischen dem Lichtempfänger 4' oder dem Lichttransmitter 4" und der Eisenringbaugruppe 15 minimiert, wodurch sich auch die Spaltdämpfung in Richtung der optischen Achse minimieren läßt.
Der optische Stecker läßt sich auf die gleiche Weise in die Steckbuchse einsetzen wie bei der herkömmlichen Montage. Der Lichtempfänger 4' und der Lichttransmitter 4" unterscheiden sich in ihrer Funktion und Arbeitsweise nicht von dem Lichtempfänger- bzw. dem Lichttransmitter-Modul 4. Die Kappe 10' hat dreieckige Vorsprünge, so daß man auf die dünnen Stützplatten der herkömmlichen Kappe 10 (Fig. 17, 18) verzichten kann.
Bezugnehmend auf Fig. 3 wird die Art und Weise der Lichtübertragung vom Lichtleiter 6 über die Buchse 21 zum Lichtempfänger 4' erläutert.
Wie der Pfeil in Fig. 3 zeigt, tritt ein sich durch wiederholte Totalreflexion durch den Lichtleiter 6 fortpflanzender Lichtstrahl aus der Stirnfläche 6a (lichtemittierende Fläche) aus und tritt durch die Stirnfläche 28 in die Buchse 21 ein. Da sich der Lichtleitdurchgang 26 zum Lichtempfänger 4' hin verjüngt und seine Seitenwand direkt von einer Luftschicht umgeben ist, wird der Lichtstrahl c1 während der wiederholten Totalreflexionen gebündelt und tritt an der Empfangsfläche 4'a des Lichtempfängers 4 ungedämpft bzw. verlustfrei ein.
Aus Fig. 4 ist der Lichtdurchgang für einen sich vom Lichttransmitter 4" über die Buchse 22 zum Lichtleiter 6 fortpflanzenden Lichtstrahl mit Pfeilen gezeigt. Im einzelnen tritt der von der lichtemittierenden Fläche 4"a des Lichttransmitters 4" austretende LED-Lichtstrahl c2 durch die Stirnfläche 29 der Buchse 22 in die Buchse 22 ein. Entsprechend dem vorher beschriebenen Fall divergiert der Lichtstrahl c2 während der wiederholten Totalreflexion und tritt ungedämpft bzw. verlustfrei durch die Stirnfläche 6a (lichtemittierende Fläche) des Lichtleiters 6 in diesen ein, da sich der Lichtleitdurchgang 26 zum Lichttransmitter 4" hin verjüngt und seine Seitenwand direkt von einer Luftschicht umgeben ist.
Nachfolgend wird die Anordnung mit sich zum Transmitter 4" hin verjüngendem Lichtleitdurchgang 26 noch weiter erläutert.
Wie aus Fig. 4 ersichtlich ist, vergrößert sich der Durchmesser des Lichtleitdurchgangs 26 bei der Buchse 22 in Ausbreitungsrichtung des Lichts. In diesem Fall ist die Anzahl der Totalreflexionen des durch die Stirnfläche 29 eintretenden Lichtstrahls c2 in dem Lichtleitdurchgang 26 der Buchse 22 geringer als bei der Totalreflexion durch die Buchse 21. Somit wird auch die Anzahl der Totalreflexionen des LED-Lichtstrahls c2 durch den Lichtleiter 6 geringer. Die Übertragungsgeschwindigkeit des LED-Lichtstrahls c2 wird dadurch von der Buchse 22 nicht verlangsamt.
Bei Fällen, in denen der LED-Lichtstrahl c2 beim Eintritt in die Buchse 22 außerhalb eines herkömmlichen Grenzwinkelbereichs liegt, läßt sich der zulässige Winkel durch das Maß der Verjüngung des Lichtleitdurchgangs 26 verändern, so daß der LED-Lichtstrahl c2 nicht durchgeht, sondern reflektiert wird (Fig. 5).
Aus den Erläuterungen zu den Fig. 1-5 wird also deutlich, daß sich der Wirkungsgrad der Übertragung mit den Buchsen 21, 22 und deren Lichtleitdurchgang 26 verbessern läßt.
Die einstückig aus transparentem, lichtdurchlässigem Kunstharz gegossene Buchse ermöglicht einen vereinfachten Herstellungsprozeß und damit günstigere Produktionskosten.
Dank des einstückig an der Buchse ausgebildeten Führungsabschnitts 27 muß keine besondere Befestigung am Gehäuse 7 vorgesehen werden, die Anzahl der Einzelteile ist geringer und der Herstellungsprozeß wird vereinfacht. Dies trägt zur Vereinfachung der Produktionssteuerung bei, zur Produktivitätssteigerung und zur Verringerung der Herstellungskosten.
Bezugnehmend auf Fig. 6 wird eine Modifikation der Buchsen 21 und 22 erläutert.
Wie die zuvor beschriebenen Buchsen 21 und 22 weist eine Buchse 31 in Fig. 6 einen Lichtleitdurchgang 32 und einen Führungsabschnitt 33 auf. Die Buchse 31 ist als einstückiges Bauteil durch Spritzgießen aus transparentem, lichtdurchlässigem Kunstharz (z. B. Acryl) ausgebildet.
Die Buchse 31 verjüngt sich allmählich von einem zum Lichtleiter 6 (Fig. 7, 8) hin liegenden Ende zum Lichtempfänger 4' (Fig. 7) oder zum Lichttransmitter 4" (Fig. 8) hin und bildet so einen konischen Lichtleitdurchgang mit geneigter Seitenwand 34. An ihrer zum Lichtleiter 6 zeigenden Stirnfläche weist die Buchse 31 eine einstückig daran ausgebildete Linse 35 auf, die zum Lichtleiter 6 hin konvex ist.
Die Linse 35 ist bei dieser Ausführungsform als eine kugelförmige Linse mit vorbestimmtem Krümmungsradius ausgelegt. Sie läßt sich jedoch auch als eine nicht-kugelförmige Linse mit einer Mehrzahl von Krümmungsradien ausbilden. Die zum Lichtleiter hin konvexe Linse verbessert den Wirkungsgrad der Lichtübertragung.
Der Führungsabschnitt 33 ist auf der zum Lichtleiter 6 liegenden Seite einstückig an dem Lichtleitdurchgang 32 ausgebildet (Fig. 7, 8) und in eine rechtwinklig zur (nicht gezeigten und mit der Verlaufsrichtung der Buchse übereinstimmenden) Achse des Lichtleitdurchgangs 32 erweitert, so daß er eine Ringform bildet.
In der dem Lichtempfänger 4' (Fig. 7) oder dem Lichttransmitter 4" (Fig. 8) gegenüberliegenden Stirnfläche und im Anschluß an die Seitenwand 34 des Lichtleitdurchgangs 32 weist der Führungsabschnitt 33 eine ringförmige Nut auf, so daß die an die Seitenwand 34 des Lichtleitdurchgangs angrenzende Luftschicht vergrößert wird.
Der Führungsabschnitt 33 umgibt die Peripherie der Linse 35, so daß diese geschützt ist. Er hat an seiner zum Lichtleiter 6 liegenden Seite eine Stirnfläche 38, die mit der Spitze der Linse 35 übereinstimmt und von da aus leicht zum Lichtleiter 6 hin vorsteht.
Wie die Buchsen 21, 22 ist auch die Buchse 31 so ausgelegt, daß sie sich in das Gehäuse 7 (Fig. 1) einsetzen läßt. Wie aus Fig. 7 und 8 ersichtlich ist, berührt die Buchse 31 den Absatz 12'a des Aufnahmezylinders 12'. Wenn die Steckbuchse 24 auf den optischen Stecker 5 (Fig. 1 und 17, 19) aufgesteckt ist, ist der Spalt zwischen dem Lichtempfänger 4' (Fig. 7) oder dem Lichttransmitter 4" (Fig. 8) und der Eisenringbaugruppe 15 minimal und die Spaltdämpfung in Richtung der optischen Achse ist ebenfalls minimiert.
Bezugnehmend auf Fig. 7 wird die Art und Weise der Lichtübertragung vom Lichtleiter 6 über die Buchse 31 zum Lichtempfänger 4' erläutert.
Wie die Pfeile in Fig. 7 zeigen, treten sich durch wiederholte Totalreflexion durch den Lichtleiter 6 hindurch ausbreitende Lichtstrahlen c3 und c4 an dessen Stirnfläche 6a (lichtemittierende Fläche) aus und durch die Linse 35 in die Buchse 31 ein. Da sich der Lichtleitdurchgang 32 zum Lichtempfänger 4' hin verjüngt und seine Seitenwand an eine Luftschicht angrenzt, werden die Lichtstrahlen c3 und c4 während ihrer wiederholten Totalreflexionen gebündelt und treten verlustfrei in die Lichtempfangsfläche 4'a des Lichtempfängers 4' ein.
Ein sich über die Buchse 22 von dem Lichttransmitter 4" zum Lichtleiter 6 ausbreitender Lichtstrahl hat den in Fig. 8 gezeigten Lichtweg. Im einzelnen tritt ein aus der lichtemittierenden Fläche 4"a des Lichttransmitters 4" austretender LED-Lichtstrahl (einschließlich eines Laserstrahls) c5 durch die Stirnfläche 29 der Buchse 22 in die Buchse 31 ein. Ähnlich wie beim zuvor beschriebenen Fall wird der Lichtstrahl c5 nun während seiner wiederholten Totalreflexion bis zum Erreichen der Linse 35 gestreut, da sich der Lichtleitdurchgang 32 zum Lichttransmitter 4" hin verjüngt und seine Seitenwand an eine Luftschicht angrenzt. Anschließend wird der Lichtstrahl c5 von der Linse 35 gebündelt und tritt verlustfrei durch die Stirnfläche 6a (lichtemittierende Fläche) des Lichtleiters 6 in diesen ein.
Der Bündelungsvorgang an der Linse 35 hat keinen Einfluß auf die Übertragungsgeschwindigkeit des LED-Lichtstrahls c5. Daher lassen sich mit der Buchse 31 die gleichen Wirkungen wie mit der Buchse 22 erzielen.
Aus den Erläuterungen zu Fig. 6-9 wird also deutlich, daß sich der Wirkungsgrad der Übertragung mit der Buchse 31 und ihrem Lichtleitdurchgang 32 auf gleiche Weise verbessern läßt wie mit den Buchsen 21 und 22.
Die einstückig aus transparentem, lichtdurchlässigem Kunstharz gegossene Buchse 31 ermöglicht einen vereinfachten Herstellungsprozeß und damit günstigere Produktionskosten.
Dank des einstückig an der Buchse 31 ausgebildeten Führungsabschnitts 33 keine besondere Befestigung am Gehäuse 7 vorgesehen werden, die Linse 35 wird geschützt, die Anzahl der Einzelteile ist geringer und der Herstellungsprozeß wird vereinfacht. Dies trägt zur Vereinfachung der Produktionssteuerung bei, zur Produktivitätssteigerung und zur Verringerung der Herstellungskosten.
Da die Linse 35 einstückig mit dem Lichtleitdurchgang 32 ausgebildet ist, wird der nachteiligen Wirkung des Spalts zwischen dem Lichtleiter 6 und der Buchse 31 sowie einer Verlagerung der Richtung der optischen Achse entgegengewirkt, so daß der Wirkungsgrad der Lichtübertragung verbessert ist.
Bezugnehmend auf Fig. 9 wird eine weitere Modifikation der Buchsen 21 und 22 erläutert.
Wie die zuvor beschriebenen Buchsen 21 und 22 weist eine Buchse 41 in Fig. 9 einen Lichtleitdurchgang 42 und einen Führungsabschnitt 43 auf. Die Buchse 41 ist als einstückiges Bauteil durch Spritzgießen aus transparentem, lichtdurchlässigem Kunstharz (z. B. Acryl) ausgebildet.
Der Lichtleitdurchgang 42 ist im wesentlichen genauso aufgebaut wie der Lichtleitdurchgang 26 und wird daher nicht noch einmal erläutert.
Der Führungsabschnitt 43 ist auf der zum Lichtleiter 6 liegenden Seite einstückig an dem Lichtleitdurchgang 42 ausgebildet (Fig. 7, 8) und in eine rechtwinklig zur (nicht gezeigten und mit der Verlaufsrichtung der Buchse übereinstimmenden) Achse des Lichtleitdurchgangs 42 erweitert, so daß er eine Ringform bildet. In der dem Lichtempfänger 4' (Fig. 3) oder dem Lichttransmitter 4" (Fig. 4) gegenüberliegenden Stirnfläche und im Anschluß an die Seitenwand 44 des Lichtleitdurchgangs 42 weist der Führungsabschnitt 43 eine ringförmige Nut 46 auf, so daß die an die Seitenwand 45 angrenzende Luftschicht vergrößert wird.
Die bezugnehmend auf Fig. 1-4 beschriebenen Buchsen 21 und 22 lassen sich durch die Buchse 41 ersetzen, wodurch der Wirkungsgrad der Übertragung weiter erhöht wird.
Fig. 10 zeigt eine Ausführungsform, bei der die lichtempfangende Fläche (Stirnfläche 29) der Buchse 22 mit einer Antireflexionsschicht 51 beschichtet ist.
Mit der Antireflexionsschicht 51, d. h. der dielektrischen Beschichtung auf der lichtempfangenden Fläche, wird die Verminderung der eintretenden Lichtmenge verhindert, wodurch der Wirkungsgrad der Lichtübertragung weiter erhöht wird.
Die Antireflexionsschicht 51 ist wenigstens auf der lichtempfangenden Fläche (der Stirnfläche in Fig. 10) aufgebracht, sie kann jedoch auch auf die gesamte Außenfläche der Buchse aufgebracht werden. Selbstverständlich läßt sie sich auch auf die verschiedenen zuvor beschriebenen Buchsen 21, 31 und 41 sowie die nachfolgend noch beschriebene Buchse 61 aufbringen.
Bezugnehmend auf Fig. 11 wird eine weitere Modifikation der Buchsen 21 und 22 erläutert.
Wie die zuvor beschriebenen Buchsen 21 und 22 weist eine Buchse 61 in Fig. 11 einen Lichtleitdurchgang 62 und einen Führungsabschnitt 63 auf. Der Lichtleitdurchgang 62 ist Bauteil durch Spritzgießen aus transparentem, lichtdurchlässigem Kunstharz (z. B. Acryl) ausgebildet und im Anschluß daran mit dem Führungsabschnitt 63 "zweifarben-gegossen".
Die Buchse 61 verjüngt sich allmählich von einem zum Lichtleiter 6 (Fig. 14) hin liegenden Ende zum Lichtempfänger 4' (Fig. 14) oder zum Lichttransmitter 4" (Fig. 15) hin und bildet so einen konischen Lichtleitdurchgang mit geneigter Seitenwand 64.
Die eine Stirnfläche 65 des Lichtleitdurchgangs 62 zum Herstellen der optischen Verbindung mit dem Lichtleiter 6 (Fig. 14, 15) ist je nach Richtung der Lichtübertragung eine lichtaufnehmende oder eine lichtemittierende Fläche und so ausgelegt, daß sie einen größeren Durchmesser als die Stirnfläche 6a (Fig. 14, 15) des Lichtleiters 6 hat. Die der Stirnfläche 65 gegenüberliegende andere Stirnfläche 66 des Lichtleitdurchgangs 62, welche die optische Verbindung zum Lichtempfänger 4' (Fig. 14) bildet, ist so ausgelegt, daß sie einen größeren Durchmesser als die lichtemittierende Fläche 4'a (Fig. 14) des Transmitters 4' hat.
Wenn die Stirnfläche 6 optisch mit dem Lichttransmitter 4" (Fig. 15) gekoppelt werden soll, ist sie so ausgelegt, daß ihr Durchmesser größer ist als der der lichtemittierenden Fläche 4"a des Lichttransmitters 4".
Die Buchse 61 hat vier Vorsprünge 67, die in regelmäßigem Abstand voneinander an ihrem Umfang am zum Lichtleiter 6 liegenden Ende ausgebildet sind, und zwar im Anschluß an die Seitenwand des Lichtleitdurchgangs 62. Die Vorsprünge sind in Richtung der optischen Achse der Buchse 61 versetzt (Fig. 11).
Die Buchse 61 ist mit einem durch "Zweifarben-Gießen" an den Lichtleitdurchgang 64 angeformten Führungsabschnitt 63 versehen, der über die vier Vorsprünge 67 hinwegreicht. Der Führungsabschnitt hat einen zylinderhaubenförmigen Flansch 68, der zum Lichtempfänger/transmitter hin verläuft und den Lichtleitdurchgang 62 umgibt, sowie einen Vorsprung 69, der als Drehanschlag dient und entlang der Längsrichtung des Flanschs 68 ausgebildet ist.
Der aus dem Flansch 68 und dem Vorsprung 69 bestehende Führungsabschnitt 63 ermöglicht eine stabile Anordnung des Lichtleitdurchgangs 62 in dem Aufnahmezylinder 12" (Fig. 13). Er verhindert außerdem, daß sich der Lichtleitdurchgang 62 ohne weiteres schwenken läßt.
Der Vorsprung kann jedoch auch entfallen. Wie aus Fig. 13 ersichtlich ist, weist der Aufnahmezylinder 12" einen Absatz 12"a auf, mit dem die Stirnfläche 65 (Fig. 11) der Buchse 61 in Kontakt gebracht wird, und einen konvexen Abschnitt 12"b, in den der Vorsprung 69 (Fig. 11) eingeschoben wird. Dies ist das einzige Merkmal, in dem sich die Steckbuchse dieser Ausführungsform von der in Fig. 1 gezeigten Steckbuchse 24 unterscheidet.
Bezugnehmend auf Fig. 14 wird die Art und Weise der Lichtübertragung vom Lichtleiter 6 über die Buchse 61 zum Lichtempfänger 4' erläutert.
Wie die Pfeile in Fig. 14 zeigen, tritt ein sich durch wiederholte Totalreflexion durch den Lichtleiter 6 hindurch ausbreitender Lichtstrahl an dessen Stirnfläche 6a (lichtemittierende Fläche) aus und durch die Stirnfläche 65 in den Lichtleitdurchgang 62 ein. Da sich der Lichtleitdurchgang 62 zum Lichtempfänger 4' hin verjüngt und seine Seitenwand an eine Luftschicht angrenzt, wird der Lichtstrahl c6 während seiner wiederholten Totalreflexionen gebündelt und tritt verlustfrei in die Lichtempfangsfläche 4'a des Lichtempfängers 4' ein.
Ein sich über die Buchse 61 von dem Lichttransmitter 4" zum Lichtleiter 6 ausbreitender Lichtstrahl hat den in Fig. 15 gezeigten Lichtweg. Im einzelnen tritt ein aus der lichtemittierenden Fläche 4"a des Lichttransmitters 4" austretender LED-Lichtstrahl c7 durch die Stirnfläche 66 der Buchse 62 in die Buchse 62 ein. Ähnlich wie beim zuvor beschriebenen Fall wird der Lichtstrahl c7 nun während seiner wiederholten Totalreflexion gestreut, da sich der Lichtleitdurchgang 62 zum Lichttransmitter 4" hin verjüngt und seine Seitenwand an eine Luftschicht angrenzt, und tritt verlustfrei durch die Stirnfläche 6a (lichtemittierende Fläche) des Lichtleiters 6 in diesen ein.
Es wird darauf hingewiesen, daß die Buchse 61 keinen Einfluß auf die Übertragungsgeschwindigkeit hat.
Daher lassen sich mit der Buchse 61 die gleichen Wirkungen wie mit den zuvor beschriebenen Buchsen erzielen.
Der Flansch 68 läßt sich auch bei den Buchsen der zuvor beschriebenen Ausführungsformen verwenden. Außerdem kann auch die aus Fig. 6-8 ersichtliche Linse 35 an der Buchse 61 angebracht werden.
Bezugnehmend auf Fig. 16 wird nun eine Modifikation der Buchse 61 (Fig. 11, 12) erläutert, wobei gleiche Bezugszeichen wieder die gleichen Elemente wie in den Fig. 11-15 bezeichnen.
Wie aus Fig. 16 ersichtlich ist, weist eine Steckbuchse 71 ein Steckverbinder-Gehäuse 72 auf; eine Verbundhülse 73 (für den optischen Steckverbinder), einen Lichtempfänger 4' und einen Lichtemitter 4", die in dem Gehäuse 72 aufgenommen sind; und eine auf das Gehäuse 72 aufsetzbare Kappe 10'. Das Gehäuse 72 weist einen Schlitz 74 auf, der mit der Verbundhülse 73 übereinstimmt. Der Schlitz ist so ausgebildet, daß er zu den Aufnahmezylindern hin verläuft. Im übrigen ist das Gehäuse 72 genauso konfiguriert wie das Gehäuse 7 (Fig. 1).
Die Verbundhülse 73 ist aus Harz derart geformt, daß zwei parallele Buchsen 61' von einem Kupplungsabschnitt 76 miteinander gekuppelt sind. Dadurch läßt sich das Steckverbinder-Gehäuse 72 in einem einzigen Einsteckarbeitsgang montieren.
Die Buchse 61' unterscheidet sich nur darin von der Buchse 61 (Fig. 11, 12), daß der Vorsprung 69 weggelassen wurde. Der Kupplungsabschnitt 76 ist einstückig mit der Peripherie von Führungsabschnitten 63' (oder deren Flanschen 68') der beiden Buchsen 61' zwischen diesen ausgebildet, d. h. er läßt sich beim Zweifarben-Formen des Lichtleitdurchgangs 62' ausformen.
Die Funktion der Buchse 61' ist natürlich die gleiche wie die der Buchse 61.
Mit dem mit der Buchse 73 versehenen optischen Steckverbinder 77 lassen sich also die gleichen Wirkungen erzielen wie mit dem mit den anderen Buchsen der zuvor beschriebenen Ausführungsformen versehenen Steckverbinder, insbesondere hinsichtlich der Steigerung von Produktivität und Wirkungsgrad der Übertragung.

Claims (12)

1. Optischer Steckverbinder mit zwei Lichtleitern, einem Lichtempfänger- und einem Lichttransmitter-Modul, jeweils zwischen diesen angeordnete und diese optisch miteinander verbindende Buchsen (21; 22; 31; 41; 61), wobei jede der Buchsen (21; 22; 31; 41; 61) einen Führungsabschnitt (27; 33; 43; 63) und einen Lichtleitdurchgang (26; 32; 42; 62) aufweist, der sich jeweils von dem Lichtleiter aus zu dem Lichtempfänger- bzw. Lichttransmitter-Modul hin verjüngt, so daß eine konische Form mit einer geneigten Seitenwand (25; 34; 45; 64) gebildet wird und eine jeweils gegenüber des Lichtempfänger- bzw. Transmittermoduls angeordnete erste Stirnfläche (29) des Lichtleitdurchgangs (26; 32; 42; 62) einen kleineren Durchmesser aufweist, wobei der Führungsabschnitt (27; 33; 43; 63) jeder Buchse (21; 22; 31; 41; 61) in einer Richtung senkrecht zur Achse des Lichtleitdurchgangs (26; 32; 42; 62) erweitert ist, so daß eine Ringform gebildet wird, wobei der Führungsabschnitt (27; 33; 43; 63) jeweils auf der Seite der Lichtleiter einstückig mit dem Lichtleitdurchgang (26; 32; 42; 62) ausgebildet ist.
2. Optischer Steckverbinder nach Anspruch 1, wobei der Führungsabschnitt (33; 43) an seiner jeweils dem Lichtempfänger-Modul gegenüberliegenden Stirnfläche und im Anschluß an die Seitenwand (34; 45) des Lichtleitdurchgangs (32; 42) eine ringförmige Nut (37; 46) aufweist.
3. Optischer Steckverbinder nach Anspruch 1, wobei der Führungsabschnitt (33) einen zylinderhaubenförmigen Flansch (38) aufweist, der zu dem Lichtempfänger- bzw. Transmitter- Modul hin verläuft und den Lichtleitdurchgang (32) umgibt.
4. Optischer Steckverbinder nach Anspruch 3, wobei der Führungsabschnitt (33) einen entlang der Längsrichtung des Flanschs (38) und einstückig mit diesem geformten Vorsprung aufweist.
5. Optischer Steckverbinder nach Anspruch 1, wobei die beiden Buchsen (21; 22; 31; 41) mittels eines Kupplungsteils miteinander gekuppelt sind.
6. Optischer Steckverbinder nach Anspruch 1, wobei jede der Buchsen (31) an der zum Lichtleiter zeigenden Seite eine einstückig an ihrer Stirnfläche (38) ausgebildete Linse (35) aufweist, die eine optische Verbindung zum Lichtleiter bildet und zu diesem hin konvex ist.
7. Optischer Steckverbinder nach Anspruch 6, wobei die Linse (35) so angeordnet ist, daß ihre Spitze jeweils auf der Seite des Lichtleiters nicht über die Stirnfläche des Führungsabschnitts (33) hinausragt.
8. Optischer Steckverbinder nach Anspruch 1, wobei eine der ersten Stirnfläche (29; 39) gegenüberliegende zweite Stirnfläche (28; 38) des Lichtleitdurchgangs (26; 32; 42; 62) als lichtempfangende Fläche dient, in die das sich durch den jeweiligen Lichtleiter ausbreitende Licht eintritt, wobei der Durchmesser der Lichtempfangsfläche größer ist als die Stirnfläche des jeweiligen Lichtleiters, die als lichtemittierende Fläche dient.
9. Optischer Steckverbinder nach Anspruch 1, wobei die erste Stirnfläche (29; 39) des Lichtleitdurchgangs (26; 32; 42; 62) als eine lichtemittierende Fläche dient, die das zu einer lichtempfangenden Fläche des Lichtempfänger-Moduls zu leitende Licht emittiert, wobei die erste Stirnfläche einen kleineren Durchmesser als die Licht-Empfangsfläche hat.
10. Optischer Steckverbinder nach Anspruch 1, wobei die erste Stirnfläche (28; 38) des Lichtleitdurchgangs als eine Lichtempfangs-Fläche dient, in die das von einer lichtemittierenden Fläche des Lichttransmitter-Moduls zu übertragende Licht eintrit, wobei die erste Stirnfläche einen größeren Durchmesser als die lichtemittierende Fläche hat.
11. Optischer Steckverbinder nach Anspruch 1, wobei der Lichtleitdurchgang hauptsächlich aus transparentem Harz hergestellt ist.
12. Optischer Steckverbinder nach Anspruch 1, wobei jede der Buchsen (21; 22; 31; 41; 61) an ihrer lichtempfangenden Fläche mit einer reflexionsvermindernden Schicht überzogen ist.
DE10018330A 1999-04-23 2000-04-13 Optischer Steckverbinder Expired - Lifetime DE10018330C2 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11578799A JP3958891B2 (ja) 1999-04-23 1999-04-23 光コネクタ

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE10018330A1 DE10018330A1 (de) 2000-11-09
DE10018330C2 true DE10018330C2 (de) 2002-12-19

Family

ID=14671069

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE10018330A Expired - Lifetime DE10018330C2 (de) 1999-04-23 2000-04-13 Optischer Steckverbinder

Country Status (4)

Country Link
US (1) US6459835B1 (de)
JP (1) JP3958891B2 (de)
DE (1) DE10018330C2 (de)
GB (1) GB2350440B (de)

Families Citing this family (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002023024A (ja) 2000-07-04 2002-01-23 Yazaki Corp スリーブおよび該スリーブの製造方法
JP3813496B2 (ja) * 2000-12-20 2006-08-23 古河電気工業株式会社 光コネクタ
DE10102592A1 (de) * 2001-01-20 2002-07-25 Deutsche Telekom Ag Optik zur Einkopplung von Licht aus einer Lichtquelle in ein Medium
US7070301B2 (en) 2003-11-04 2006-07-04 3M Innovative Properties Company Side reflector for illumination using light emitting diode
US7090357B2 (en) * 2003-12-23 2006-08-15 3M Innovative Properties Company Combined light source for projection display
US7300177B2 (en) 2004-02-11 2007-11-27 3M Innovative Properties Illumination system having a plurality of light source modules disposed in an array with a non-radially symmetrical aperture
US7427146B2 (en) 2004-02-11 2008-09-23 3M Innovative Properties Company Light-collecting illumination system
US7246923B2 (en) 2004-02-11 2007-07-24 3M Innovative Properties Company Reshaping light source modules and illumination systems using the same
US7264408B2 (en) * 2004-04-28 2007-09-04 Finisar Corporation Modular optical device package
US7101050B2 (en) 2004-05-14 2006-09-05 3M Innovative Properties Company Illumination system with non-radially symmetrical aperture
US7390097B2 (en) 2004-08-23 2008-06-24 3M Innovative Properties Company Multiple channel illumination system
JP4167210B2 (ja) * 2004-09-08 2008-10-15 ホシデン株式会社 スリーブの取り付け構造
TWI404985B (zh) 2004-11-04 2013-08-11 Hosiden Corp Optical coupling components for optical communication connectors
JP4559952B2 (ja) * 2004-11-04 2010-10-13 ホシデン株式会社 光通信コネクタ用光学結合部材及びこれを用いた光コネクタ並びに光コネクタの組み立て方法
EP1722258A1 (de) * 2005-05-13 2006-11-15 STMicroelectronics S.r.l. Kopplungsmodul für optische Strahlung
JP4523874B2 (ja) * 2005-06-01 2010-08-11 ホシデン株式会社 光コネクタ
JP4664200B2 (ja) * 2005-12-22 2011-04-06 富士ゼロックス株式会社 光接続装置
US7572069B2 (en) * 2007-09-17 2009-08-11 Finisar Corporation Surface warp resistant optical devices
TW200821647A (en) * 2006-10-04 2008-05-16 Finisar Corp Surface warp resistant optical devices
JP4898549B2 (ja) 2007-05-14 2012-03-14 アルプス電気株式会社 光結合素子及び光結合ユニット
WO2009154160A1 (ja) * 2008-06-20 2009-12-23 アルプス電気株式会社 光コネクタ
TWI459661B (zh) * 2010-02-03 2014-11-01 Hon Hai Prec Ind Co Ltd 光纖插頭、光纖插座及光纖連接器
EP2531878B1 (de) * 2010-02-04 2019-09-18 ADC Telecommunications, Inc. Robustes glasfaser-/stromverbindungssystem
TWI483017B (zh) * 2010-07-07 2015-05-01 Hon Hai Prec Ind Co Ltd 光纖耦合連接器
US9537067B2 (en) * 2012-05-03 2017-01-03 Technische Universität Berlin Radiation emitting device
US10705347B2 (en) 2018-05-30 2020-07-07 Apple Inc. Wafer-level high aspect ratio beam shaping
US11303355B2 (en) 2018-05-30 2022-04-12 Apple Inc. Optical structures in directional free-space optical communication systems for portable electronic devices
US10700780B2 (en) 2018-05-30 2020-06-30 Apple Inc. Systems and methods for adjusting movable lenses in directional free-space optical communication systems for portable electronic devices
US11549799B2 (en) 2019-07-01 2023-01-10 Apple Inc. Self-mixing interference device for sensing applications
JP2022179073A (ja) * 2021-05-21 2022-12-02 株式会社エンプラス 光レセプタクルおよび光モジュール

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3832028A (en) * 1972-03-30 1974-08-27 Corning Glass Works Coupler for optical waveguide light source
DE3637746A1 (de) * 1986-11-05 1988-05-11 Albatron Gmbh Opto-elektronischer wandler mit einem anschlussglied fuer einen lichtwellenleiter
US5305408A (en) * 1992-06-29 1994-04-19 The Whitaker Corporation Optical receptacle with frictional containment cells for active devices
JPH0633443Y2 (ja) * 1987-02-16 1994-08-31 矢崎総業株式会社 光コネクタ

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4910058A (de) * 1972-03-30 1974-01-29
US4368481A (en) * 1979-06-19 1983-01-11 Tokyo Shibaura Denki Kabushiki Kaisha Light-driven semiconductor device
JPH0823137B2 (ja) 1992-03-17 1996-03-06 中富 栗本 砂杭造成装置
US5647041A (en) * 1996-04-17 1997-07-08 Lucent Technologies Inc. Multimode fiber beam compressor
JPH10239559A (ja) * 1997-02-26 1998-09-11 Sumitomo Wiring Syst Ltd 光伝送装置
US5852692A (en) * 1997-05-16 1998-12-22 Coherent, Inc. Tapered optical fiber delivery system for laser diode
JPH1184182A (ja) * 1997-09-11 1999-03-26 Sumitomo Wiring Syst Ltd プラスチック光ファイバと受光素子との接続構造

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3832028A (en) * 1972-03-30 1974-08-27 Corning Glass Works Coupler for optical waveguide light source
DE3637746A1 (de) * 1986-11-05 1988-05-11 Albatron Gmbh Opto-elektronischer wandler mit einem anschlussglied fuer einen lichtwellenleiter
JPH0633443Y2 (ja) * 1987-02-16 1994-08-31 矢崎総業株式会社 光コネクタ
US5305408A (en) * 1992-06-29 1994-04-19 The Whitaker Corporation Optical receptacle with frictional containment cells for active devices

Also Published As

Publication number Publication date
GB2350440B (en) 2003-02-26
JP3958891B2 (ja) 2007-08-15
US6459835B1 (en) 2002-10-01
JP2000304980A (ja) 2000-11-02
DE10018330A1 (de) 2000-11-09
GB2350440A (en) 2000-11-29
GB0007082D0 (en) 2000-05-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE10018330C2 (de) Optischer Steckverbinder
DE10015867C2 (de) Steckerbuchse und Kupplung für einen optischen Steckverbinder
DE19961624B4 (de) Kopplungsanordnung
DE2826290C2 (de)
WO2001059499A1 (de) Optischer steckverbinder zum gleichzeitigen verbinden einer mehrzahl von faseroptischen kabeln sowie einsatz für einen solchen steckverbinder
DE2750322A1 (de) Optische vorrichtung zur einkopplung der aus einem halbleiterlaser austretenden strahlung in eine optische faser
DE10027901A1 (de) Optisches Ringnetzwerk, optischer Steckverbinder und Hybrid-Steckverbinder
DE2946941A1 (de) Einrichtung zum loesbaren ankuppeln von lichtleitfasern
DE69636186T2 (de) Vorrichtung mit einer Linse zum optischen Verbinden eines optischen Elements, zum Beispiel einer optischen Faser, mit einem anderen optischen Element
DE2615389A1 (de) Optisch-elektronische verbindung
DE3107553A1 (de) "verfahren und vorrichtung zum verbinden optischer elemente"
EP0216211A2 (de) Wellenlängenmultiplex-Komponente für ein optisches Netz mit Monomode-Übertragsfaser
DE10015259A1 (de) Steckerbuchse, Verfahren zu deren Herstellung, sowie ein die Steckerbuchse aufweisender Steckverbinder
DE2703887A1 (de) Lichtleiteranschluss fuer optische koppelanordnungen
DE2760400C2 (de)
DE3118489C2 (de)
DE2906104C3 (de) Vorrichtung zum Kopppeln zweier Lichtwellenleiter
EP1598685A1 (de) Einrichtung für eine optische Steckverbindung
DE4219901A1 (de) Lichtwellenleiter-Abschlußhülse
DE19845854A1 (de) Lichtwellenleiter-Steckverbinder für eine mechanischlösbare Verbindung zwischen -mindestens einem LWL-Steckerpaar -mindestens einem LWL-Stecker und einer Leiterplatte
DE2734522A1 (de) Optischer strahlungsschutz
EP2171512A1 (de) Faseroptischer duplexstecker
DE60123174T2 (de) Hülse und deren Herstellungsverfahrung
CH623418A5 (en) Connecting device for optical fibres
DE102008030187A1 (de) Vorrichtung zur Übertragung von optischen Signalen zwischen relativ zueinander drehbaren Baugruppen (Drehübertrager)

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
D2 Grant after examination
8364 No opposition during term of opposition
R071 Expiry of right