TWI222282B - Optical transmitter-receiver module and electronic device using the same - Google Patents

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0) 欢、發明說明 α明明應敘明：發明所屬之技術領域、先前技術、内容、實施方式及圖式簡單說 技術領域 本^明係關於一種光傳送接收模組，以及一種使用於能 夠利用單核心光纖進行傳送及接收之單核心雙向光傳送接 收系統中的電子裝置。更明確地說，本發明係關於一種能 夠執行回速傳送之數位通信系統，例如ιεεε丨394(電氣和 電子工程師協會標準1394)及USB(通用序列匯排流）2 〇。 先前技術 慣用的光學模組係日本專利特許公開申請案第 2001-147349號中所述的模組。如圖35所示，該光傳送接收 模組具有一使用稜鏡1104的光學系統，並且可利用一採用 與光纖1102之末端面切齊之不漏光分割板i丨丨丨（用以分離 發光裝置與收光裝置，從而減少光學串音）的單核心光纖纜 線以達到全雙光通信的目的。 如圖35所示，於此光傳送接收模組中，分割板丨丨丨丨會與 光學接腳1101之光纖1102的末端面切齊，而發光元件“ο] 與收光元件1 105則是利用鑄模樹脂i 1〇6鑄造或囊封而成。 透1¾部11 0 6 a與11 0 6 b則係在該鑷模樹脂的塑膠鑄造階段中 以一體成型的方式而產生。 在上述的光傳送接收模組中，該發光元件11〇3及該收光 元件1105係被排列在該光軸方向中與該光纖11〇2尖端相同 距離的位置（其係位於基板1109之上）。再者，稜鏡的 排列方式則可使得其在傳送端上的半邊及其在接收端上的 -6- 1222282 (2) 發明鏡PP頁 半邊係在該光軸方向中與該光纖1102尖端相同距離的位置 。該分割板1 1 11會因與光纖丨丨〇2切齊而彈性變形，如此可 使得該光纖1102之末端面與面朝該分割板mi之光纖11〇2 的表面之間不會產生任何間隙。 上述的光傳送接收模組採用一具有該分割板丨丨丨丨的稜鏡 光學系統，並且其結構可讓光纖11〇2之末端面切齊該分割 板1111。因此，會導致光纖1102之末端面及/或分割板丨丨" 遭到破壞的問題。再者，藉由提供該分割板丨丨丨丨，就該光 纖的投影面積而言可發射約50%的發射光；就該光纖的投 影面積而言會入射約5〇%的接收光。因為該發光元件 及该收光元件1 1 05係位於該光軸方向中與該光纖丨丨〇2末端 面相同距離的位置，所以難以提高傳送效率及接收效率。 再者，因為该分割板1 π 1結構上的限制，該等光學元件的 光學佈置並不適合讓該單核心光纖纜線與該發光元件丨1〇3 及/或該收光元件1105產生極佳的光耦合效能。 發明内容 本發明的目的係提供一種光傳送接收模組及一種使用該 光傳送接收模組之電子裝置，該模組可利用不漏光的分割 板執行全雙工通信技術以實施高品質的光學傳送，並且即 使該被插入的光學接腳於該模組中旋轉時，其亦可避免該 光纖末端面與該分割板遭到破壞。 為達到上面的目的，本發明提供一種光傳送接收模組， 其具有一用以發出傳送信號光的發光元件，以及一用以接 收接收信號光的收光元件，該模組可透過單核心光纖來傳 1222282

(3) 送傳送信號光及接收接收信號光，該模組包括： 一插座部，以可拆解的方式固定位於該光纖末端部中的 光學接腳； 一發光/收光早元’其具有被定位且固定於正確位置之發 光元件及收光元件，並且經過鑄模處理之後變成單一工作 件；及 一不漏光之分割板單元，用以分離傳送信號光的光學路 徑與接收信號光的光學路徑，該不漏光分割板係被排列於 該插座部及該發光/收光單元之間， 該發光元件於該光纖之光軸方向中與該光纖末端面的距 離大於該收光元件於該光纖之光軸方向中與該光纖末端面 的距離^ 根據上面構造的光傳送接收模組，藉由配置一不漏光之 分割板單元，用以分離傳送信號光的光學路徑與接收信號 光的光予路徑，並且使得該分割板被排列於該插座部及該 發光/收光單元之間，那麼便可避免該傳送信號光與該收光 元件毛生直接搞合的現象，因而便可達到利 方法進行高品質光學傳送的目的。再者，#由將ς發= 件排列成於該光軸方向中與$光纖末端面的距離大於該收 光元件於孩光軸方向中與該光纖末端面的距離，便可提供 種光學佈置’使其能夠讓該單核心光纖纜線與該發光元 件及該收光元件產生令人滿意的光耦合效能。 於其中-具體實施例中，該模組具有_傳送稜鏡，用以 折射發光元件所發出之傳送信號光，並將其導向該光纖末 (4)1222282 發明說明續頁 端面；以及-接收棱鏡，用以折射至少一部份該光纖所發 出之接收錢光，並將該部份光導向純光元件。該傳送 1 ί兄於4光軸方向中與該光纖末端面的距離大於該接收棱 鏡於該光軸方向中與該光纖末端面的距離。 根據上述具體實施例之光傳送接收模組，藉由讓該發光 疋件遠離該光纖末端面，使得該傳送稜鏡於該光軸方向中 與该光纖末端面的距離大於該接收稜鏡於該光軸方向中與 該光纖末端面的距離，便可減低該發光元件發光方向與該 光纖光軸之間的角度。該角度越小，其傳送效率便越好， 因為該傳送光可與光纖耦合但卻不會被該傳送稜鏡過度彎 曲。另一方面，該接收稜鏡係位於較接近該光纖末端面的 位置處，所以從該光纖末端面所接收到的接收信號光便會 被该接收稜鏡朝該接收端彎曲，使其在該光擴散之前與該 接收元件產生輕合’因而便可改良接收效率。 於其中一具體實施例中，該發光/收光單元不僅具有該發 光凡件及收光元件，還具有被定位且固定於正確位置中以 及透過鑄模變成單一工作件的傳送稜鏡及接收稜鏡。 此種排列方式可最佳化該光學佈置並且縮小該光傳送接 收模組的體積。 於其中一具體實施例中，該光傳送接收模組進一步包括 一定值構件’用以定位該傳送稜鏡及該接收稜鏡.，該定位 構件具有位於該等傳送及接收稜鏡中或是位於該發光/收 光單元中的凸部；以及位於具有該等凸部之該發光/收光單 元中或位於具有該等凸部之該等傳送及接收稜鏡中的相關 1222282 (5) 發明說明續頁 插孔，並且可藉由將該等凸部插入其個別相關的插孔之中 來定位該傳送棱鏡及該接收稜鏡。 根據此具體實施例，因為僅需要將該等凸部插入該等個 別的插孔之中便可達到定位該傳送稜鏡及該接收棱鏡的目 的，因此可輕易地改良該些稜鏡的定位精確性。 於其中一具體實施例中，該傳送稜鏡的至少一凸部或插 孔係位於該傳送信號光不會經過的區域中。同樣地，該接 收稜鏡的至少一凸部或插孔係位於該接收信號光不會經過 的區域中。 利用此種排列，該定位構件便不會影響到傳送及接收的 效能。 於其中一具體實施例中，可以利用樹脂鑄模將經過該定 位構件疋位之後的傳送棱鏡及接收棱鏡固定至一其上已經 定位且固定該發光元件及該收光元件的樹脂鑄模工作件之 上。 此種排列可輕易地防止該傳送稜鏡及該接收稜鏡被拆解。 於其中一具體實施例中，可將内含於該分割板單元中的 分割板放置在位於該發光/收光單元傳送端及接收端之間 的分割板導槽之中。同樣地，該分割板的大小設計可使得 於該光纖光軸方向中從該光纖末端面至該分割板光纖末端 對面的距離大於該光軸方向中從該光纖末端面至該發光元 件發射端上的傳送透鏡底部的距離。 利用此種排列，便可可靠地防止發光元件所發射的傳送 信號光（包括反射光在内）入射至該收光元件之上，因而便 -10- 1222282 (6) 赘明說明續頁 可有效地降低光學串音。 運用上述的光傳送接收模組，便可提供一種資訊家電之 類的電子裝置，使其能夠藉由高品質的全雙工通信系統來 執行光學傳送。 實施方式 下面將根據圖式中的具體實施例詳細地說明本發明的光 傳送接收模組及電子設備。 在解釋本發明的具體實施例時，必須先簡略說明用以本 發明之光傳送接收模組的製造方法，然後再說明該光傳送 接收模組的構造以及該製造方法的細節。 圖1為此具體實施例之光傳送接收模組之製造方法的流 秩圖。此具體貫施例的光傳送接收模組便係根據圖丨的流程 圖進行製造。 首先於步驟S1中，會利用轉移鎊模的方式囊封一發光元 件以製造一發光裝置。 接著於步驟S2中，則會利用轉移鑄模的方式囊封一收光 元件以製造一收光裝置。 ^接著於步驟S3中，會進行二次射出樹脂鑄模來定位及固 定該發光裝置與該收光裝置，用以將該等裝置整合在一起。 風接著於步驟S4中，會藉由插入一傳送稜鏡透鏡作為一光 學几件，以及插入一接收稜鏡透鏡作為一光學元件，用以 形成一發光/收光單元，以便利用第三次射出樹脂鑄模將該 等透鏡與該等整合裝置結合在一起。 接著於步驟S5中，會將該發光/收光單元與一分割板單元 -11 - 1222282 _轉續頁:. _ * 結合在—起，製造出一裝配件1。 2著於步驟S6中，會將該農配件丨與一具有一接腳插入孔 及一嚙合維持部（用以結合及拆解一具有一用以進行光學 信號傳輸之光學接腳的光纖纜線）之插座部結合在一起以 製造出一裝配件2。 接著於步驟S 7中，會將該裝配件2與一當作發光元件驅動 電路板的傳送驅動電路板及一當作收光元件處理電路板的 接收放大電路板結合在一起以製造出一裝配件3。 另外，於步驟S8中，則會將該裝配件3與一防護屏蔽結合 在一起以製造出一光傳送接收模組。 圖2至4顯示的係該具體實施例之光傳送接收模組之外觀 。圖2為該光傳送接收模組之俯視圖。圖3為從接腳插入孔 方向看去時，該光傳送接收模組之示意圖。圖4則為該光傳 送接收模組之側面圖。於圖2至4中顯示出一發光/收光單元 2 1、一插座部22、一防護屏蔽23、一接腳插入孔24、外部 輸入/輸出端子25以及用以固定屏蔽板的矩形孔26。 圖6為該光傳送接收模組中之光學系統之放大剖面圖。首 先將說明此具體實施例之光傳送接收模組的光學系統配置 。於該具體實施例中，採用一發光二極體（後文稱為Led)34 當作發光元件’並且採用一光二極體（後文稱為PD)37當作 收光元件。 如圖6所示’分割板3 1係被排列在一含有一條光纖44的光 學接腳30前方。作為光學元件的稜鏡則會分成傳送稜鏡透 鏡3 2及接收稜鏡透鏡3 5兩部份，兩部份之間便係配置著該 -12 - 1222282 發明說明續頁 分割板31。該分割板31的厚唐A sn · ^ ^ _ η子沒馮50 μηι，而傳送稜鏡透鏡32 及接收棱鏡透鏡35之間用以插入該分割板”的間距則設定 成H)0_。該分割板31係被排列於光學接腳3〇的中間位置 (位於包含該光纖之光軸的平面上）。上面的排列方式係用 以將該光學接腳30前端的凸出區域分成5〇%的傳送端以及 5 0%的接收端。 根據此具體實施例，係利用轉移鑄模方法或類似的方法 以鑄模樹脂33囊封該LED 34，並且同時使用該鑄模樹脂㉟ _ 供一傳送透鏡39。同樣會利用轉移鑄模方法或類似的方法 以鑄模樹脂36囊封該PD 37,並且同時使用該鑄模樹脂提供 一接收透鏡41。聚光透鏡38會將LED 34經由傳送透鏡39所 發出的傳运光準直照射在傳送稜鏡透鏡32之上，經過稜鏡 部42的折射之後便會被耦合至光纖44之中。相反地，由於 刀割板3 1的關係，光纖4 4所發出的接收光會有一半會經過 該接收稜鏡透鏡35之稜鏡部43的折射，然後被聚光透鏡4〇 集’並且經由鑄模樹脂3 6的接收透鏡41與該收光PD 3 7 產生麵合。如上所述’藉由插入該分割板3丨位於Led 34、 · PD 37以及光纖44之間的傳送稜鏡透鏡32及接收稜鏡透鏡 3 5便可執行傳送及接收的工作，也就是利用一條光纖44進 行全雙工通信。 於此具體實施例中，就該光學接腳3〇前端及光纖44而言 . ，該LED 34係被排列於比PD 37還要遠的位置。此例中， 光學接腳30至該LED 34發光表面的距離與光學接腳30至該 ’ ’ PD 37收光表面的距離之間的差值為13 mm。另外，就該光 -13- 1222282

(9) 學接腳30前端而言，傳送稜鏡透鏡32的聚光透鏡38係被排 列於比接收稜鏡透鏡3 5的聚光透鏡40還要遠的位置。光纖 44釗端至聚光透鏡38的距離與光纖44前端至聚光透鏡40的 距離之間的差值為1 mm。於此具體實施例中，該分割板3 i 係被插入於該發光裝置（其中已經以轉移鑄模方式鑄造出 LED 34)與該收光裝置（其中已經以轉移鑄模方式鑄造ώρ]〇 37)之間。所以，無法將LED 34及PD 37配置在與光學接腳 3 〇中間位置之間的距離小於5 〇 μιη的地方。 就傳送端上的光學系統配置而言，LED 34的輻射光強度 會隨著角度增加而降低，其峰值係位於該發光部的中間^ 而且當光與光學接腳30之光纖產生耦合時，如果傳送稜鏡 透鏡32的稜鏡部42處的光線彎折程度較低的話’傳送效率 會比較咼。所以，當LED 34之發光方向與光學接腳3〇之光 纖的光軸方向之間的角度縮小時，傳送效率便會提高。基 於上面的理由，吾人可設計採用一種方法，藉由 位於遠離光學接腳30前端的位置，以縮小[£〇34與光學接 腳3〇之間的角度。不過’就縮小該光傳送接收模組的體積 而言，因為將LED 34及PD 37放置在遠離光學接腳3〇的位 置會增大該光學系統的體積，因此其係一項負面因素。美 於上面的理由，於此具體實施例中，該LED34的排列位= 必須使得光學接腳30前端至咖34之發光部之間的距離約 為4.75 mm<5此例中’ LED 34所發出的所有光經過傳 鏡39之後便難以變成平行光。所以吾人希望能夠減 透鏡39(其係經由轉移鱗模以-體成型的方式禱造 盘 •14- 1222282 (ίο) 發明說明續頁 傳送稜鏡透鏡32之聚光透鏡38之間的間距，從而讓入射光 快速地照射於聚光透鏡3 8之上。於此具體實施例中，傳送 透鏡39與聚光透鏡38之間的距離係設定在50 μηι。 另^一方面’就該接收端之上的光學糸統而言’因為该光 學接腳30的光學前端具有球形表面，所以該光纖前端所發 出的光會傾向於被聚集在中間，藉由將接收稜鏡透鏡35之 稜鏡部43排列在靠近光纖前端的位置處，在該光照射該分 割板3 1之前利用接收稜鏡透鏡3 5之稜鏡部43將該光朝接收 端彎折’然後利用接收稜鏡透鏡3 5之聚光透鏡40進行準直 作用，用以透過接收透鏡41與PD 37產生耦合，便可提高接 收效率。 基於上面的理由，就該光學接腳30前端而言，該LED 34 會被排列於比PD 3 7還要遠的位置。再者，就該光學接腳前 端而言，傳送稜鏡透鏡3 2的聚光透鏡3 8亦會被排列於比接 收稜鏡透鏡35的聚光透鏡40還要遠的位置。 如上所述，便可最佳化LED 34及PD 37的光學位置。根 據此具體實施例之光學系統配置的光學模擬結果，此光學 糸統的傳送效率為2 1.3%，而接收效率為3 1.2%，即意謂著 可獲得極高的傳送效率與接收效率。 下面將說明用以製造此具體實施例之光傳送接收模組的 過程步驟。 圖7為解釋發光裝置之製造過程步驟之流程圖。圖9A為 該發光裝置之俯視圖。圖9B為該發光裝置之側面圖。此具 體實施例係採用一 LED(發光二極體）51 (如圖9A所示）作為 -15- 00 001222282 發明說明續頁 發光裝置。 +首先於步驟S11中會利用銀質漿糊、導體樹脂、銦金屬或 類似的材料，以晶粒焊接的方式將該發光元件的LED 51焊 接至引線架50之上（如圖9A所示）。引線架50係利用切割或 蝕刻一金屬板（例如鋼質板或鐵質板）、然後利用銀金屬進 行電鍍之後而形成的。利用銀質漿糊、導體樹脂、銦金屬 或類似的材料於引線架5〇之上規定的位置中提供該㈣Μ 的其中一條電氣連接線，從而固定該LED。 接著於步驟S12中，利用金質線路或鋁質線路M(如圖9a 所:），藉由線路焊接的方式，於引線架50之上規定的位置 中提供該LED 51的另一條電氣連接線。 而後於步驟S13中，將所生成的裝配件放置在一金屬鑄模 中，亚且利用轉移鑄模的方式，利用鑄模樹脂53(如圖9A 與9 B所示）進行囊封。 於衣w此發光裝置的過程步驟中所使用的樹脂係環氧型 的透明材料。此時，利用該鑄模樹脂以一體成型的方式， 於傾斜於该發光元件的方向中形成一具有球形或非球形表 面的透鏡#52(如圖9A與9B所示），便可於傳送期間改良該 發光元件與該光纖的耦合效率。 上圖為解釋收光裝置之製造過程步驟之流程圖。圖l〇A為 口玄收光裝置之俯視圖。圖刚為該收光裝置之側面圖。此呈 =例係採用—PD(光二極體)71(如圖i〇a所示)作為收 與發光裝置的製造流程相同’首先於步驟s2i中會利用銀 -16- 1222282

(12) 質漿糊、導體樹脂、銦金屬或類似的材料，以晶粒焊接的 方式將該PD 71及一第一級放大1C(後面稱為前置放大器） 75(如圖10A所示）焊接至引線架70之上（如圖10A所示）。引 線架70係利用切割或餘刻一金屬板（例如銅質板或鐵質板） 、然後利用銀金屬進行電鑛之後而形成的。利用銀質漿糊 、導體樹脂、銦金屬或類似的材料於引線架之上規定的位 置中提供該PD 7 1底端的電氣連接線以及該前置放大器的 接地連接線，從而固定該PD及該前置放大器。 接著於步驟S22中，利用金質線路或鋁質線路74(如圖1〇A 所示），藉由線路焊接的方式，將該PD 71的收光表面端及 该刖置放大75連接至該引線架70之上規定的位置處。此 例中，5玄PD的收光表面端電極與該前置放大器的pD連接焊 墊則會利用線路76 ,以線路焊接的方式直接互相電氣連接 ，以防止電容增加。 而後於步驟S23中，將所生成的裝配件放置在一金屬鑄模 中，並且利用轉移鑄模的方式，利用鑄模樹脂73(如圖i〇a 與10B所示）進行囊封。 於製造此收光裝置的過程步驟中所使用的樹脂係環氧型 的透明材料。此時，利用該鑄模樹脂以一體成型的方式， 於傾斜於該收光元件的方向中形成一具有球形或非球形表 面的透鏡部72(如圖10A與10B所示），便可於接收期間改良 該收光元件與該光纖的耦合效率。雖然此具體實施例的1>〇 與刖置放大裔係由個別的晶片所構成的，不過亦可使用由 光電IC(OPIC、OEIC)或類似元件所構成的單晶片構造。 -17- (13) (13) 1222282 發明說明續頁; 圖π為解釋發光/收光單元制止 先於步驟S3 1中合將一尸1 士衣仏匕王乂驟之流程圖。首 甲曰將屏蔽板安裝於該發光裝置之上， 於步驟S32中將-屏蔽板安裝於純光裝置之上。亚且 接著，於步驟S33會進行二次射出樹脂鑄模，將其 =別安裝該屏蔽板的發光裝置與收光裝置互相整 ; 接著，於步驟S 3 4會將稜镑褛於件λ i 模所生成的單元中。透鏡插人經由二次射出樹脂鑄 接著，於步驟S35會實施第三次射出樹脂禱模，形成 鏡固定部195(稍後將做說明）用以固定該透鏡。

接著將詳細地說明用以將該屏蔽板安裝於該發 上的步驟。 、K 圖12A至12C係一裝配件的示意圖，其中於該發光穿置w 之上已經安裝一上屏蔽板93及一下屏蔽板94。圖12^為從 利用一鑄模樹脂一體成型而成的透鏡部92的方向看去時該 裝配件之正面圖。圖12B為從該透鏡部92的反側方向看去時 該裝配件之示意圖。而圖12C為從圖12A的右邊看去時該^ 配件之側面圖。圖13A為該上屏蔽板93之正面圖。圖i3b^ 該上屏蔽板93之側面圖。圖14A為該下屏蔽板料之正面圖 。圖14B為該下屏蔽板94之側面圖。 " 、，為避免受到該LED所產生之電磁雜訊因入射於相鄰的收 光裳置及該收光裝置的放大電路而造成干擾，必須利用一 種結構對圖12A至12C中的發光裝置91進行屏蔽作用，其中 係以鐵質、銅質或類似材料所作成的構件來覆蓋該發光掌 -18- (14) (14)1222282 發明說明續胃· 置，防止该發光7C件進行高速切換時讓電磁雜訊被輻射到 該發光裝置、線路及引線端子的外面。 為方便進行裝配，必須將鐵質、銅質或類似金属板所作 成的屏蔽板分成上屏蔽板93及下屏蔽板94兩部份。上屏蔽 板93的結構係用以覆蓋透鏡部％之外的其它上方部，並且 配備一插孔100(如圖13A所示）以躲開該透鏡部92。該上屏 蔽板93會透過連接端子95被電氣連接至接地，而該下屏蔽 板94會透過連接端子96被電氣連接至接地，以防止電磁雜 訊進入。該上屏蔽板93的連接端子95以及該下屏蔽板％的 連接端子9 6係延伸於發光裝置9丨之引線端子9 9所延伸的方 向中，以便提供能夠與内含於該等引線端子99之内的接地 端子產生連績關係的結構。因此該等連接端子％％都會 被連接至接地，以防止電磁雜訊進入。於連接部ι〇ι處利用 熔f (或焊接）便可將該上屏蔽板93的連接端子95以及該下 屏敝板94的連接端子96與該發光裝置91之引線端子中的 2地端子（位於圖12A的兩側）產生電氣連接，並且定位與固 定該上屏蔽板93以及該下屏蔽板94。 當定位及固定該上屏蔽板93及該下屏蔽板94時，必須藉 由製造出該上屏蔽板93中的插孔1〇〇，避免該發光裝置W 的透鏡部92具有略大於該透鏡部92直徑的插孔直徑，以提 供一種結構防止該上屏蔽板93被置放於如圖12八所示般的 上、下j右及左邊方向中。於此具體實施例中，該插孔1〇〇 的直徑等於該透鏡部直徑加0· 1 mm。另外，藉由讓哕上尸 蔽板93的連接端子95以及該下屏蔽板料的連接端子％具2 -19- 1222282 v ; 發明說明續頁 d面呈U型的部件97及98當作定位及固定構件，便可藉由 從旁邊固定該發光裝置91之引線端子99的接地端子（位於 圖12 =及12B的兩側）以達到可靠的定位及固定的目的。再 者’ β上屏敝板93及該下屏蔽板料不僅可抑制電磁雜訊的 輻射，亦可抑制從透鏡部92之外的纟它裝置部件中發出不 必要的光。 接著將說明用以將該屏蔽板安裝於該收光裝置之上的過 程。 圖15Α至15C係一裝配件的示意圖，其中已經將一上屏蔽 板113及一下屏蔽板114安裝於一收光裝置之上，以覆蓋該 =置。圖15Α為從以鑄模樹脂一體成型的方式所構成的透 鏡部112的方向看去時該裝配件之正面圖。圖ΐ5β為從該透 鏡部反側方向看去時該裝配件之背面圖。圖15C為從圖ΜΑ 的右邊看去時該裝配件之側面圖。圖16Α為該上屏蔽板⑴ 之正面圖。圖16Β為該上屏蔽板113之側面圖。圖ηΑ為該 下屏蔽板114之正面圖。圖17Β為該下屏蔽板114之側面圖。 為防止外部電磁雜訊（例如源自相鄰發光裝置及用以驅 動該發光裝置之電路的外部雜訊）的影響，必須以一種結構 對圖15Α至15C中的收光裝置ln進行屏蔽作用，其中可以 鐵質、銅質或類似的金屬板來覆蓋該裝置，作為消除雜 構件。 …° 為方便進行裝配，必須將鐵質、銅質或類似金屬板所作 成的屏蔽板分成上屏蔽板U3及下屏蔽板114兩部份。上屏 蔽板U3的結構係用以覆蓋透鏡部112之外的其它裝置上方 -20- 1222282

(16) 部，並且配備一插孔120(如圖1 6A所示）以躲開該透鏡部1 12 。該上屏蔽板11 3會透過連接端子1 1 5被電氣連接至接地， 而該下屏蔽板114會透過連接端子116被電氣連接至接地， 以防止電磁雜訊進入。該上屏蔽板113的連接端子11 5以及 該下屏蔽板1 1 4的連接端子11 6係延伸於收光裝置1 1 1之引 線端子11 9所延伸的方向中，以便提供能夠與内含於該等引 線端子119之内的接地端子（圖15A中從右邊數來第二個端 子）產生連續關係的結構。因此該等連接端子丨丨5、1丨6都會 被連接至接地，以防止電磁雜訊進入。於連接部丨2丨處利用 溶接（或焊接）便可將該上屏蔽板1丨3的連接端子丨丨5以及該 下屏蔽板114的連接端子116與該收光裝置m之引線端子 119中的接地端子（圖15A中從右邊數來第二個端子）產生電 氣連接，並且定位與固定該上屏蔽板113以及該下屏蔽板114。 當定位及固定該上屏蔽板U3及該下屏蔽板114時，必須 藉由製&出该上屏蔽板113中的插孔丨2〇，避免該收光裝置 U1的透鏡部1 12具有略大於該透鏡部112直徑的插孔直徑 ，以提供一種結構防止該上屏蔽板113被置放於如圖15A所 示般的上、下、右及左邊方向中。於此具體實施例中，該 插孔120的直徑等於該透鏡部112直徑加0·1 mm。另外，藉 由讓该上屏蔽板113的連接端子115以及該下屏蔽板ιΐ4的 連接端子11 6具備剖面呈u型的部件u 7及u 8當作定位及 固疋構件，便可藉由從旁邊固定該收光裝置111之引線端子 119中的接地端子以達到可靠的定位及固定的目的。再者， 該上屏蔽板113及該下屏蔽板114不僅可抑制電磁雜訊的輻 -21 - 1222282 (17) 發明說明繂頁: 射，亦可抑制從透鏡部1 1 2之外的其它裝置部件中發出不必 要的光。 接著將說明利用二次射出樹脂鑄模的方式來整合其上已 經安裝著該等屏蔽板之發光裝置及收光裝置的過程。 圖1 8 A為利用二次射出樹脂鑄模整合而成的發光/收光單 元之正面圖。圖1 8B為沿著圖1 8A中直線XVIIIb-XVinb所得 到的剖面圖。圖1 8C為該發光/收光單元之側面圖。圖丨8d 為上面發光/收光單元之背面圖。 如圖18A至18D所示，具有熔接屏蔽板138及139的發光裝 置131以及具有炫接屏蔽板14〇及141的收光裝置132經過定 位及固定之後，該發光裝置i 3 i的引線架及該收光裝置丨32 的引線架便會被排列成延伸至相反側。藉由排列該發光裝 置131及該收光裝置132，使其位於該等引線架133、134反 面的側邊彼此面對，便可讓該發光裝置131的引線架133及 该收光裝置132的引線架134之間的間距會間隔變大，因而 便可抑制發光裝置131對收光裝置132所產生的電磁雜訊影 曰 再者，因為相鄰的排列中，因發光裝置的引線架及收 光裝置的引線架之間的電磁感應所產生的電磁雜訊塑合 J / 曰 臼 比較大，因此利用上述的間隔排列便可使得電磁雜訊影響 比較小。 該發光裝置1 3 1及該收光裝置1 32的定位及固定構件可利 用二次射出樹脂鑄模的方式來製作，其係根據一射出鑄模 樹脂135來定位該發光裝置m及該收光裝置132之引線架 的接針孔1 3 6與1 3 7。於此二次射出樹脂鑄模階段中，會同 -22- 1222282

(18) 時形成用以當作作為傳送光學元件及接收光學元件（猶後 將作說明）之稜鏡透鏡的定位構件的凸面接針孔142及丨43( 如圖18A所示）。 接著將說明用以將該等稜鏡透鏡插入以二次射出樹脂鱗 模的方式整合而成之發光/收光單元中的過程。 首先將說明的係欲插入的稜鏡透鏡。圖19A為傳送稜鏡 透鏡之正面圖。圖19B為從圖19A中傳送稜鏡透鏡的上方看 去的側面意圖。圖19C為從圖19A中傳送稜鏡透鏡的右方看 去的側面圖。 於此具體實施例中，係利用圖19A至19C中所示的傳送稜 鏡透鏡161作為傳送光學元件。該傳送稜鏡透鏡161的結構 中係將一稜鏡部1 62及一聚光透鏡部丨63結合成一個工作件 。該傳送稜鏡透鏡1 61係以射出鑄模方法或類似的方法製作 而成的，吾人希望選擇較能對抗惡劣氣候的材料來製作該 稜鏡透鏡。舉例來說，可以採用丙烯酸、pMMA(聚甲基丙 烯酸甲酯）或類似材料。該傳送稜鏡透鏡丨6丨具備於射出鑄 模階段中以一體成型的方式所製成的凸面接針164，該等接 針可在該二次射出鑄模中當作非光學元件部件的定位構件 。接著對該傳送稜鏡透鏡161的表面165及166(其並非作為 光學疋件）進行表面拋光處理，以便抑制不必要的發光以及 抑制源自該光纖的發射光產生不必要的反射。 圖2〇A為該接收稜鏡透鏡之正面圖。圖20B為從圖20A中 接收稜鏡透鏡的上方看去的側面圖。圖2〇c為從圖2〇a中接 收稜鏡透鏡的右方看去的側面圖。 於此具體實施例中，係利用圖20A至20C中所示的接收稜 -23- (19) (19)1222282 發明說明續頁, ^透鏡m作為接收光學元件。該接收稜鏡透鏡171的 中係將-稜鏡部172及—聚光透鏡部173互相整合在一起。 接收稜鏡透鏡m係以與傳送稜鏡透鏡161相同的方式，以 射出鑄模方法或類似的方法製作而成的，吾人希望選擇較 能對抗惡劣氣候的材料來製作該稜鏡透鏡。舉例來說，可 以採用丙嫦酸、PMMA(聚甲基丙稀酸甲醋）或類似材料1 減稜鏡透鏡m具備於射出鑄模階段中以一體成型的方 ί所製成的凸面接針174,該等接針可在該二次射出鑄模中 當作非光學元件部件的定位構件。接著對該接㈣鏡透鏡 m的表面175及m(其並非作為光學元件）進行表面抛光 處理’以便抑制不必要的發光以及抑制源自該光纖的發射 光產生不必要的反射。 圖2 1A為已經插入一僂详抉 得运稜鏡透鏡182與一接收稜鏡透 鏡183之發光/收光單元之正面圖。圖加為沿著圖21A中直 線則·腿所㈣的剖面圖。圖2ic為該發光/收 之側面圖。圖21D為該發光/收光單元之背面圖。 如圖2M21D所示，該傳送棱鏡透鏡182與該接收棱鏡 透鏡183係it由將凸面接針184及185(該等接針係當作定位 構件）插入以《 —次射出鎮握方、、土 Μ制丄、 ⑷（如圖18Α所示）之中而=立所於製^之凸面接針孔⑷及 Υ而被疋位於正確的位置中，以便將 該收光與發光裝置整合或結合成一個單元。 如果5鏡透鏡161與該接收稜鏡透鏡m僅係被插 入以一人射出鑄模方法所製成之產品之中的話，里便可能 會於後續的製程步驟中發生脫落的情形。戶斤以必須以第三 -24- (20) p—~~- ^ 人射出鑄杈方法製成透鏡固定部1 95來固定該等透鏡。 另外在透鏡固定部195中，會利用整合鎊模的方式於兩 個地方製作出接針186及187，作為務後將說明的插座部 2〇2(如圖22八所不）的定位構件。該等接針186及187具有不 同的接針直炉，I . 如此一來可在相對於該插座部202進行定位 且口定枯L避免被插入傳送端及接收端中錯誤的位置。再 者，因為壓合作用可能會有該插座部202與該發光/收光單 疋發生脫離的風險，所以該插座部202必須配備卡鉤205 如圖22Α所示），而進行第三次射出樹脂鑄模的發光/收光 單元20 1則必須配備溝槽部i 94以接納該等卡鉤2〇5。該插座 部202的卡鉤205及該發光/收光單元201的溝槽部194會構 成一防脫離構件。於第三次射出樹脂鑄模階段中，藉由實 施第三次射出樹脂鑄模（其實施方式與二次射出樹脂鑄模 I又相同’係以該等引線架的接針孔1 8 8及1 8 9以及該發光 裝置190與該收光裝置19ι為基礎進行定位）便可改良該等 定位接針186及187相對於發光裝置190、收光裝置191以及 透鏡1 92與1 93 (其係利用轉移鑄模方式以一體成型鑄模技 術製作而成）、傳送稜鏡透鏡1 82及接收稜鏡透鏡丨83、以及 插座部202的定位精確度。 圖22A為插座部202之側面圖。圖22B為分割板單元221之 側面圖。圖22C為發光/收光單元201之側面圖。圖22D為從 下方看去時圖22A插座部202之示意圖。 如圖22A至22D所示，插座部202、分割板單元221及發光 /收光單元2 01係經過定位之後被裝配在一起，其方式係將 -25- 1222282 (21) 發明說明續頁 .，又，个、· · 以第三次射出樹脂鑄模所形成的發光/收光單元2〇丨之接針 186及1 87插入插座部202中的接針孔208之中。該插座部2〇2 具有一接腳插入孔（圖3中的符號24)及一用以結合及拆解 一結合著一光學接腳之光纖纜線（未顯示）的嚙合維持部。 此嚙合維持部的設計係以可分離的方式將該光學接腳插入 至插座部2 0 2中規定位置處的接腳插入孔之中，其插入方式 係利用一板片彈簧或類似的部件（圖22中的符號2〇9)以收 縮部（圖29中的符號242)來固定該插座部2〇2。再者，如上 所述，因為壓合作用可能會有該發光/收光單元與該插座部 202發生脫離的風險，所以該插座部2〇2必須配備卡鉤2〇5 、205，而進行第三次射出樹脂鑄模的發光/收光單元2〇1則 必須於兩側上配備溝槽部194以接納該等卡鉤2〇5、2〇5，從 而防止該插座於拉力作用方向中產生脫離。於該插座部2〇2 及該發光/收光單元201之間則固定著該分割板單元221，用 以分離傳送信號光的光學路徑與接收信號光的光學路徑。 藉由该插座部202處的分割板單元維持部2丨5及作為彈簧構 件的彈簧212,便可於光纖的長度方向中移動該分割板單元 221 〇 圖24為解釋該分割板單元之製造方法之流程圖。此分割 板單元的製造方式係藉由步驟S41中的插入鑄模方法將分 割板2 11與用以導引該光學接腳之樹脂鑄模工作件2 1 3整合 在一起，然後再壓合該彈簧212。彈簧212可藉由插入鑄模 方法與樹脂鑄模工作件213整合在一起。 圖23為已經將一光學接腳240插入接腳插入孔227之後， -26- (22) (22)1222282 發曰占說明績頁 光傳送接收模組之剖面圖。如圖23所示，該分割板單元22 i 具備一位於一發光裝置222及一收光裝置223之間且位於一 傳送稜鏡透鏡224及一接收稜鏡透鏡225之間的分割板2 ! } ;以及具備一嚙合部214，用以固定該分割板211其中一端 。於該分割板單元22 1之插座部202端之上具備一分割板單 元維持部2 1 5，用以於該光纖之光軸的方向中以可移動的方 式來維持該分割板單元221。 圖25為該分割板單元221之側面圖。圖26為該分割板單元 221之正面圖。圖27為從右方看去時圖26中分割板單元221 之側面圖。圖28為沿著圖26中直線XXVIII-XXVIIIm得到的 剖面圖。 從圖28所示之分割板單元221的剖面圖中可清楚地看出 ’ σ齒合部2 14的中間位置具有一截面呈錐形的插孔2 1 6，用 以平順地容納該光學接腳240的前端（如圖23所示）。喷合部 2 14於插孔2 1 6的底部亦具有一環狀凸部2 1 7，該凸部係於徑 向方向中朝内凸出。此環狀凸部217的厚度小於〇.4 mm (0<x<0.4 mm)。該環狀凸部2 1 7的厚度會對應於該光學接腳 2 4 0的鈉端與该分割板2 11的表面2 1 8 (其係位於插孔2 1 6的 反側）之間的閒距。該分割板2 11係由一厚度約為5 〇 的磷 青銅板或不鏽鋼板所製成的，並且係利用插入鑄模方法被 固定於插孔216底部處的嚙合部214之中。該分割板211的表 面2 1 8 (其係位於插孔2 1 6的反側）會被塗佈一層吸光材料（例 如含碳或類似材料的黑色塗料），以形成一吸光層。再者， 從圖2 5所示之分割板單元2 2 1的放大側面圖以及圖2 6所示 -27- 1222282 (23) 發明說明續寅 之分割板單元22 1之正面圖中可清楚地看出，可藉由插入鑄 模或壓合方法將該板片彈簧2 1 2(其係由磷青銅板、不鏽鋼 板或鈹銅合金所製成的）安裝於該嚙合部214中的兩個地方 (圖26中的左上方及右下方）。彈簧212 一定會與該發光/收光 單元201(如圖23所示）產生接觸。所以，嚙合部214—定會 受到彈簧212的壓迫，朝接腳插入孔227(如圖23所示）移動 (即朝光纖移動）。於圖23中，嚙合部2 14會以可滑動的方式 與位於插座部2 02之分割板單元維持部2 1 5處的矩形插孔 (未顯示）產生密合。所以，如果於嚙合部214之上施加大於 彈簧212之彈力的力量的話，那麼嚙合部214以及被固定於 嗜合部2 14之上的分割板21丨便會朝與接腳插入孔227相反 的方向中移動（即朝發光/收光單元2〇1移動）。 此具體實施例的光傳送接收模組係由一光傳送接收系統 及圖29所不的光纜所構成。該條光纜於兩端位置中都具有 光學接腳240(圖29中僅顯示出其中一端），而於該光學接腳 240中則會插入一條光纜。從圖29可看出，此光學接腳 並不具備任何的防旋轉機制，所以可以旋轉。位於該光學 接腳240前端的光纖末端面24U會從該接腳（包頭）端凸出 ,而且其在徑向方向中的外側部會覆蓋住一部份的接腳末 端面24〇a(參看圖30)。光纖末端面241a係一曲面（其相對於 該光纖的光軸呈現旋轉對稱）且係一凸面。源自該曲面的反 射光通置會被放大，所以當經由該光纖進行傳播時，便會 被該光纖的纖殼吸收。因此，與具有平面末端面的光纖比 較起來’流出該光纖的反射光便會變得比較少。 -28-

1222282 圖30為已經將该光學接腳240的前端與該分割板單元22 1 之嚙合部214的插孔216密合之後之剖面圖。 從圖30可清楚看出，當經由接腳插入孔227將該光學接腳 240放進該光傳送接收模組之中時，該光學接腳24〇的前端 便會與δ亥分割板單元2 2 1之σ齒合部2 14的插孔2 1 6產生密合 ,而位於該接腳末端面240a中未被光纖末端面覆蓋住的部 份240b則會與嚙合部2 14的環狀凸部2 1 7的表面（嚙合面） 217a發生接觸。因此便可決定出該光纖241前端與該分割板 2 11的相對位置。此時，便可於該接腳末端面24〇a(即光纖 末端面241a的外緣）與該分割板211的反向表面2Ua之間界 定出對應於嚙合部214的環狀凸部217之厚度的間隙G。因 為该光纖末端面24la是一個凸面，所以該光纖末端面241a 與該分割板2 11的反向表面2丨丨a之間的間隙越往光纖的中 間會越小。不過，由於有環狀凸部217(其係在徑向方向中 朝内凸出）的關係，所以該光纖末端面並不會接觸到該分割 板的反向表面。間隙G的尺寸（其係取決於該光學系統的結 構）較佳的係應該小於〇·4 mm<G<0.4 mm)而且越小越 好。於此具體實施例中，間隙G係被設定成約〇·3 min。經 由貫驗證貫’當間隙G約為〇·3 mm時，位元錯誤率（BER)可 能為1〇-12，同時可有效地提供全雙工通信系統。 從上面可清楚地看出，環狀凸部217的厚度大於光纖241 凸面從接腳末端面240b凸出的大小。再者，該分割板211 的反向表面211 a(面向光纖末端面24 la)係呈現直線形狀，所 以在塑膠鑄模製成的嚙合部214的反向表面2 14a(位於與欲 -29- 1222282 f明說明續頁 和光學接腳240產生嚙合之表面217a反向的一端）與該分割 板21 1的反向表面21 ^之間並未界定出任何的間隙。 該分割板單元221的嚙合部214會受到彈簧212的壓迫，朝 接腳插入孔227(如圖23所示）移動（即朝光學接腳24〇移動） 。所以嚙合表面217a—定會受到些微力量的壓迫，被壓在 接腳末端面240a之上。再者，光纖末端面24u係一曲面， 其相對於該光纖241的光軸呈現旋轉對稱。所以即使旋轉該 光學接腳240，光纖末端面241a相對於分割板211的反向表 面211a的形狀亦不會發生改變，並且可保持不變的間隙G。 由於製程的關係，含有光纖241的光學接腳240之長度會 有所變異。所以，如果藉由將該分割板單元221固定至插座 部202(如圖23所示）或是藉由其它方法來固定該分割板m 的位置的話’那麼光纖末端面241 a與分割板2 11的反向表面 2 11 a之間的間隙便可能會大於設定值，其係取決於光學接 腳240的長度。根據EIAJ-RC572〇B標準，如果光學接腳24〇 係一圓形接腳的話，那麼因為製程變異的關係，該接腳的 長度變化便會介於14.7 mm與15 mm之間。如果將間隙設定 在〇·2 mm而且讓分割板211的固定位置與最長的光學接腳 240—致的話，那麼依照該接腳而定，便可能會產生〇.$ mm 的間隙。不過，於此具體實施例的光傳送接收模組中，分 割板單元22 1的初始位置（更明確地說係嚙合部2 14的位置） 係與最短的光學接腳240之長度一致，而且藉由彈簧212所 施加的些微彈力，讓嚙合部214被壓在接腳末端面240b之上 ’便可讓該分割板單元221於光纖241的長度方向中進行移 -30- 1222282 (26) 發明說明續頁： 動。所以，不論被插入的光學接腳240之長度為何，都可讓 上述間隙的間距保持不變。 再者，藉由光學接腳240的旋轉，與嚙合表面217a產生接 觸的接腳末端面240b便會在嚙合表面217a之上進行滑動， 吾人希望能夠使用具有極小滑動摩擦係數及極佳的抗磨損 特性的材料（例如氟塑料及超高分子量的聚乙烯）作為該嚙 合表面2 1 7a。 於該結構（其中該分割板單元22 1係被固定於該發光/收 光單元201與該插座部202之間）的裝配件1中，分割板211的 表面211b(其係位於與面向光纖241之反向表面211a的相反 側之上）會被插入該發光/收光單元2 〇 1之分割板接地溝槽 部228(如圖23所示）之中。如圖23所示，因為在光纖241的 光轴方向中，發光裝置222與該光纖末端面之間的距離大於 收光裝置223與該光纖末端面之間的距離，所以分割板2 j j 的長度會讓該分割板21 1超出該發光裝置222之透鏡222a之 底部的範圍。利用此種排列，便可防止源自該發光裝置222 但並未入射於傳送稜鏡透鏡224之上的光直接進入該收光 裝置223之中，或防止其經由接收稜鏡透鏡225反射之後進 入該收光裝置223之中。 接著將說明此具體實施例之光傳送接收系統的作業情形。 圖5為該光傳送接收系統其中一端之基本部件之剖面圖 ’其中位於光纜兩側中的光學接腳240已經各被插入於個別 的光傳送接收模組之中。當透過輸入/輸出端子25(如圖4所 示）從該光傳送接收模組20的外面輸入一傳送信號（電氣信 -31 - 1222282 、， | _說明· 唬）之後，傳送驅動電路板5〇9(其上安裝著一傳送驅動ic 512)便會驅動一1^〇514(其係當作一發光裝置），以便從該 LED 5 14發出傳送信號光線（光學信號）。而後位於發光裝置 50 1表面上的傳送透鏡5丨6便會對該等傳送信號光線進行準 直處理，然後該等傳送信號光線便會進入一傳送稜鏡透鏡 503之中，經由該傳送稜鏡透鏡5〇3便可讓該等傳送信號光 線偏離該光學路徑，並且進入光傳送接收模組纖241之中。 此4 ’被罪近该光傳送接收模組之光纖2 4丨的末端面（後面 稱為「近端側之光纖末端面」）反射的傳送光線便會通過分 割板211與該光纖末端（如圖30所示）之間的間隙〇，並且進 入收光裝置502之中。此時，因為間隙G的尺寸非常小，僅 有0.3 mm，所以該入射光的光量便會非常的少。 該等經由該光纖被傳送的傳送光線會被遠離該光傳送接 收模組之光纖241的末端面（後面稱為「遠端側之光纖末端 面」）部份反射。不過’因為该退端上的光纖末端面係一凸 面，所以反射光線通量會被放大，並且於該光纖24丨進行傳 播時被該纖殼吸收。因此，流出該近端側之光纖末端面24 i a 的反射光便會變得比較少。 相反地，從該运端側之光纖末面流出的傳送作號光便 可入射於其它通信群之光傳送接收模組之上。假設其它通 信群之光傳送接收模組具有相同的構造（於下面的說明中 將會使用相同的元件符號），所以該傳送信號光便會先抵達 該分割板211的反向表面21 la(如圖30所示）。不過因為該反 向表面2 11 a被塗佈一層吸光材料（例如含碳或類似材料的 -32- 1222282 (28) 發明說明續頁 黑色塗料），所以此處並不會產生任何的反射光。 而後入射於該接收稜鏡透鏡504之上的傳送信號光便會 改變其光學路徑，並且被該收光裝置502之表面上的接收透 鏡517聚集，而進入收光裝置Pd 515之中。 該入射光會被此PD 5 15部份反射。不過，因為該入射光 係傾斜入射於該PD 5 1 5之上，所以該光會被反射於相反的 傾斜方向中，而不會返回該接收稜鏡透鏡5〇4。而後入射於 該PD 51 5之上的光便會經過光電轉換被轉換成一電氣信號 ’經過其上安裝著一放大IC513的接收放大電路板510放大 ’然後經由外部的輸入/輸出端子25(如圖4所示）以接收信號 的方式被送出該光傳送接收模組的外面。 此光傳送接收系統可利用屏蔽板抑制電氣串音，並且利 用分割板單元506(其會在該光纖末端面反側與該分割板之 間會插入一小間隙）抑制光學串音。所以，便可達到利用該 全雙工通信技術進行光學傳送的目的。再者，因為該間隙 係位於該分割板與該光纖末端面之間，所以不會因為光學 接腳240的旋轉而對該光纖末端面與該分割板造成任何破 壞。 接著將說明裝配該發光元件驅動電路板、該收光元件放 大電路板以及該防護屏蔽的過程。 圖31為已經將光學接腳240插入插座部202之後，光傳送 接收板組之剖面圖。於圖31中，該發光/收光單元2〇1之發 光裝置222的引線端子251都會被插入發光元件驅動電路板 252之上的連接孔253之中，並且利用焊接方式進行電氣連 -33- 1222282 (29) 發萌說明續頁〗 、 - „ > 接。同樣地，該發光/收光單元201之收光裝置223的引線端 子2 5 4都會被插入收光元件放大電路板2 5 5之上的連接孔 2 5 6之中，並且利用焊接方式進行電氣連接。 圖32A為發光元件驅動電路板252之平面圖。圖32B為收 光元件放大電路板255之平面圖。如圖32A及32B所示，其 上已經安裝著發光裝置驅動1C 257的發光元件驅動電路板 252於其南度方向通常都是平面形狀。其上已經安裝著接收 放大1C 258的收光元件放大電路板255於其高度方向通常 也都是平面形狀。該發光元件驅動電路板2 5 2及該收光元件 放大電路板2 5 5經過t配之後’其背面會彼此相對，而中間 則夹放者裝配件1 (結合二個部件·發光/收光單元2 〇 1、分 割板單元221及插座部202),中心位於光學接腳240之上。 從而可製造出裝配件2。更明確地說，該發光元件驅動電路 板252及該收光元件放大電路板255經過排列之後，每個電 路板的長邊都會與接腳2 4 0的軸心平行，而短邊則係沿著插 座部202的高度方向延伸。如上所述，該發光元件驅動電路 板2 5 2及遠收光元件放大電路板2 5 5係以直立的方式個別被 排列於發光裝置222(如圖3 1所示）、收光裝置223及該插座 部202的接腳插入孔之間，如此凸出部的面積才會最小，也 就疋’ a亥發光元件驅動電路板2 5 2及該收光元件放大電路板 255的高度方向對應的係插座部202的寬度方向。利用此種 排列結果便可縮小該光傳送接收模組的長度（即該光學接 腳240軸線方向中的尺寸）及該光傳送接收模組的寬度（即 於垂直該光學接腳240軸線之方向中的尺寸），因而便可達 -34- 1222282 (30) I發明說明續ί ，Λ:， - ) ' 到縮小該光傳送接收模組體積的目的。該發光元件驅動電 路板252及該收光元件放大電路板255皆具備凸面接針孔 261及262，其中分別插入插座部2〇2的電路板固定及定位凸 面接針259及260(如圖31所示）。先將發光裝置222之引線端 子251 (如圖31所示）插入位於該電路板上面其中一端處對 應的插孔253之中，然後進行焊接，接著再將插座部2〇2的 電路板固定及定位凸面接針259(如圖31所示）插入該電路 板上面另外一端處的凸面接針孔261 ,便可達到定位且固定 該發光元件驅動電路板252的目的。再者，先將收光裝置223 之引線端子254(如圖31所示）插入位於該電路板上面其中 一端處對應的插孔256之中，然後進行焊接，接著再將插座 部202的電路板固定及定位凸面接針26〇插入該電路板上面 另外一端處的凸面接針孔262，便可達到定位且固定該收光 元件放大電路板255的目的。 接著參考圖3 1，圖中已經於裝配件2(具備該收光電路板 、该發光電路板及該插座的發光/收光單元）之上安裝著一 防濩屏蔽板263，如此才不會受到外部雜訊的影響，亦不會 讓雜訊洩漏出去。藉由將該防護屏蔽板263的嚙合部插入位 於該插座部202四個地方中相應的屏蔽板維持矩形孔26(如 圖3所示）之中，然後分別焊接位於該發光元件驅動電路板 252及該收光元件放大電路板255上面圖案264及265之上的 防護屏蔽板263(如圖32所示）作為接地部，便可固定該防護 屏蔽板263。藉由將該發光元件驅動電路板252及該收光元 件放大電路板255的焊接部（圖案264及265)進行接地處理 -35- 1222282 (31) 發明說明續頁 之後，便可讓該防護屏蔽板263被接地，如圖1所示，此便 不需要以分離方式提供一接地端子給該防護屏蔽板2 6 3。雖 然此具體實施例採用的係將發光端263a及收光端263b互相 整合在一起的防護屏蔽板263，不過以可採用被分成兩部份 的防護屏蔽板。而且亦可以分離方式提供一接地端子給該 防護屏蔽板2 6 3。 凸面接針孔261 (作為該發光元件驅動電路板252其中一 端中的第一插孔）、電路板固定及定位凸面接針259(作為該 插座部202的凸部）、連接孔253(作為該發光元件驅動電路 板252相反端中的第二插孔）、以及該發光/收光單元2〇1的 引線端子25 1會共同構成一電路板定位構件。再者，凸面接 針孔262(作為該收光元件放大電路板255其中一端中的第 一插孔）、電路板固定及定位凸面接針2 6 〇 (作為該插座部 202的凸部）、連接孔256(作為該收光元件放大電路板255相 反端中的第二插孔）、以及該發光/收光單元2〇1的引線端子 254會共同構成一電路板定位構件。 雖然於本具體實施例中，係將傳送稜鏡透鏡及接收稜鏡 透鏡處的凸部插入該發光/收光單元中的插孔之中以進行 定位及固定·，不過，亦可於傳送稜鏡透鏡及接收稜鏡透鏡 中提供插孔，於發光/收光單元中提供凸部，然後將該發光 /收光單元的凸部插入該等稜鏡透鏡的插孔之中，以進行定 位及固定。 再者’雖然於该具體實施例中係藉由於插座部中提供卡 鉤，於發光/收光單元中提供溝槽，然後讓該插座部中的該 -36- 1222282 (32) 發明說明續頁 «-S'- V； , 等卡鉤與該發光/收光單元中的該等溝槽產生密合，以防止 該發光/收光單元從該插座部脫離；不過亦可於插座部中提 供一溝槽’於發光/收光單元中提供一卡鉤，然後讓該發光 /收光單元中的卡鉤與該插座部中的溝槽產生密合，以防止 該發光/收光單元從該插座部脫離。 本發明的光傳送接收模組可適用於下面的電子設備中： 數位電視機、數位BS調諧器、CS調諧器、DVD播放機、 SuperAudio CD播放機、AV放大機、語音裝置、個人電腦 、個人電腦週邊裝置、行動電話、PDA(個人資料助理）及類 似的設備。 舉例來說，如圖3 3所示，可以利用單核心光纖纜線串連 一個人電腦601、一電視機602、一 DVD播放機603、一調諧 器604、以及一家庭劇院系統605，上面所有裝置皆採用本 發明的光學模組’從而建構成一套光傳送接收系統，用以 措由全雙工通彳§技術在該等裝置之間進行雙向光學傳送。 參考圖34,如果利用IEEE 1394電氣通信介面或類似的介 面互相連接一語音系統70丨及一個人電腦702的話，那麼該 個人電腦702所產生的雜訊便會對該語音系統7〇1產生不良 的影響。為避免發生此種情形，該語音系統7〇1可透過一光 電轉換器703與個人電腦704進行連接。此時，透過一電氣 通信介面來連接該個人電腦7〇4及該光電轉換器7〇3，以及 透過一單核心光纖纜線來連接該光電轉換器7〇3及該語音 系統701，便可實現一種光傳送接收系統，其可以本發明的 光傳送接收模組，利用全雙工通信技術進行雙向光學傳送。 -37- (33) 雖然該具體實施例中採用LED作為 採用半導體雷射元件作為發光元件。…件，不過亦可 種經對本發明加以說明，不過顯而易見的係可以各 及r 1，51相同的效果。此等變化皆未脫離本發明的精神 ，^而且對於熟習本技術的人士可以很容易地瞭解到 所有此等修正皆涵蓋於後面申請專利範圍的範畛 圖式簡單說明 7 攸t面的詳細說明及附圖便可更完整地瞭解本發明，不 k X等圖式僅係作為解釋用途，其目的並非為限制本發明 ，其中： x

圖1為根據本發明具體實施例之光傳送接收模組之製造 方法的流程圖； T 圖2為上面光傳送接收模組之俯視圖； 圖3為從接腳插入孔方向看去時，上面光傳送接收模組之 不意圖； 圖4為上面光傳送接收模組之側面圖； 圖5為沿著圖4直線V-V之剖面圖； 圖6為上面光傳送接收模組中之光學系統之放大剖面圖； 圖7為解釋發光裝置之製造過程步驟之流程圖； 圖8為解釋收光裝置之製造過程步驊之流程圖； 圖9A為上面發光裝置.之俯視圖，而圖9B為上面發光裝置 之側面圖； 圖10A為上面收光裝置之俯視圖，而圖10B為上面收光裝 置之側面圖； -38 - (34) (34)1222282 發明說明續頁 圖11為解释發光/收光單元之製造過程步驟之流程圖； 裝上已經安裝一上屏蔽板及-下屏蔽板之發光 為從右邊憙I ’圖㈣為上面發光裝置之背面圖，而圖12C ”、、右邊看去時圖12A中發光裝置之側面圖； 圖13A為该上屏蔽板之正面圖，而圖i3B為 側面圖； 开蚊板之 圖14A為该下屏蔽板之正面圖，而圖i4B 側面圖； η /卜屏蚊板之 為其上已經安裝一上屏蔽板及一下屏蔽板之收光

: 面目，圖15Β為上面收光裝置之背面目，而圖15C 為從右邊看去時圖15A中收光裝置之側面圖； 圖16A為該上屏蔽板之正面圖，而圖16B為該上屏蔽板之 側面圖； 圖17A為該下屏蔽板之正面圖，而圖nB為 側面圖； 汁蚁败炙 一圖1 Μ為利用二次射出樹脂鑄模整合而成的發光/收光單 兀之正面圖，圖1 δΒ為沿著圖1 8Α中直線xVIIIb-XVIIIb所得 到的剖面圖，圖18c為上面發光/收光單元之側面圖，而圖 18D為上面發光/收光單元之背面圖； 、、，圖19A為傳送稜鏡透鏡之正面目，圖19B為從圖19A中傳 迗稜鏡透鏡的上方看去的示意圖，而圖19C為從圖19A中傳 送稜鏡透鏡的右方看去的側面圖； 圖20A為接收稜鏡透鏡之正面圖，圖2〇b為從圖中接 收焱叙透叙的上方看去的示意圖，而圖2〇c為從圖汕A中接 -39- 1222282 v p說界續頁 收棱鏡透鏡的右方看去的側面圖； 圖2 1 A為已、、’二插入上面的傳送棱鏡透鏡與接收棱鏡透鏡 之發光/收光單元之正面圖，圖21B為沿著圖2ia中直線 XXIb-XXIb所得到的剖面圖，圖21C為該發光/收光單元之 側面圖，而圖21D為該發光/收光單元之背面圖； 圖22A為插座部之側面圖，圖22B為分割板單元之側面圖 ’圖22C為發光/收光單元之側面圖，而圖22D為從下方看去 時圖22A插座部之示意圖； 圖23為已經將一光學接腳插入接腳插入孔之後，光傳送 接收模組之剖面圖； 圖24為解釋上面分割板單元之製造方法之流程圖； 圖25為該分割板單元之側面圖； 圖26為上面分割板單元之正面圖； 圖27為從右方看去時圖26中分割板單元之側面圖； 圖28為沿著圖26中直線χχνιΙΙ-χχνιπ所得到的剖面圖； 圖29為一光纜之側面圖； Θ 圖30為已經將一光學接腳的前端與該分割板單元之嚙合 部的插孔密合之後之剖面圖； 圖3 1為已經將一光學接腳插入一插座部之後，光傳送接 收模組之剖面圖； 圖32Α為一發光元件驅動電路板之平面圖，而圖32β為— 收光元件放大電路板之平面圖； 圖33採用本發明之光傳送接收模組之光傳送接收系統之 概略方塊圖； ' -40- 1222282 (36) 圖34採用本發明之光傳送接收模組之另一光傳送接收系 統之概略方塊圖；及 圖35為一慣用光傳送接模組之剖面圖。 圖式代表符號說明 1 裝配件 2 裝配件 3 裝配件 20 光傳送接收模組 21 發光/收光單元 22 插座部 23 防護屏蔽 24 接腳插入孔 25 外部輸入/輸出端子 26 矩形孔 30 光學接腳 31 分割板 32 傳送稜鏡透鏡 33 鑄模樹脂 34 發光二極體 35 接收稜鏡透鏡 36 鑄模樹脂 37 光二極體 38 聚光透鏡 39 傳送透鏡 -41 - 1222282 (37) 40 聚光透鏡 41 接收透鏡 42 棱鏡部 43 棱鏡部 44 光纖 50 引線架 51 發光二極體 52 透鏡部 53 鑄模樹脂 54 金質線路 70 引線架 71 光二極體 72 透鏡部 73 鑄模樹脂 74 金質線路 75 前置放大器 76 線路 91 發光裝置 92 透鏡部 93 上屏蔽板 94 下屏蔽板 95, 96 連接端子 97, 98 U形部件 99 引線端子 顯_績:頁广 -42- 1222282 (38) 100 插孔 101 連接部 111 收光裝置 112 透鏡部 113 上屏蔽板 114 下屏蔽板 115, 116 連接端子 117, 118 U形部件 119 引線端子 120 插孑L 121 連接部 131 發光裝置 132 收光裝置 133, 134 引線端子 135 射出鑄模樹脂 136, 137 定位接針孔 138, 139 屏蔽板 140, 141 屏蔽板 142, 143 凸面接針孔 161 傳送稜鏡透鏡 162 棱鏡部 163 聚光透鏡部 164 凸面接針 165, 166 表面

-43- 1222282 (39) 接收棱鏡透鏡 稜鏡部 聚光透鏡部 凸面接針 176 表面 傳送稜鏡透鏡 接收稜鏡透鏡 185 凸面接針 187 定位接針 189 接針孔 發光裝置 收光裝置 193 透鏡 溝槽部 透鏡固定部 發光/收光單元 插座部 卡鉤 接針孔 板片彈簧 分割板 反向表面 表面 彈簧

171 172 173 174 175, 182 183 184, 186, 188, 190 191 192, 194 195 201 202 205 208 209 211 211a 211b 212 -44- (40) (40)

樹脂鑄模工作件 p齒合部 反向表面 分割板單元維持部 插孔 環狀凸部 表面 表面 分割板單元 發光裝置 透鏡 收光裝置 傳送稜鏡透鏡 接收稜鏡透鏡 接腳插入孔 溝槽部 光學接腳 光纖末端面 部份 光纖 光纖末端面 收縮部 引線端子 發光元件驅動電路板 -45- 1222282 (41) 253 連接孔 254 引線端子 255 收光元件放大電路板 256 連接孔 257 發光裝置驅動1C 258 接收放大1C 259, 260 電路板固定及定位凸面接針 261, 262 凸面接針孔 263 防護屏蔽板 263a 發光端 263b 收光端 264, 265 圖案 501 發光裝置 502 收光裝置 503 傳送稜鏡透鏡 504 接收稜鏡透鏡 506 分割板單元 509 傳送驅動電路板 510 接收放大電路板 512 傳送驅動1C 513 放大1C 514 發光二極體 515 光二極體 516 傳送透鏡

-46- 1222282 (42) 517 接收透鏡 601 個人電腦 602 電視機 603 DVD播放機 604 調諧機 605 家庭劇院系統 701 語音系統 702 個人電腦 703 光電轉換器 704 個人電腦

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Claims (1)

1. 第091134601號專利申請案 中文申請專利範圍替換本(93年5月） 拾、申請專利範圍 1. 一種光傳送接收模組，其具有一用以發射傳送信號光的 發光元件以及一用以接收接收信號光的收光元件，該模 組可透過單核心光纖來傳送傳送信號光及接收接收信 號光，該模組包括： 一插座部，以可拆解的方式固定位於該光纖末端部中 的光學接腳； 一發光/收光單元，其具有被定位且固定於正確位置 之發光7L件及收光元件，並且經過鑄模處理之後變成單 一工作件；及 一不漏光之分割板單元，用以分離傳送信號光的光^ 路徑與接收信號光的光學路徑，該不漏光分割板係心 列於該插座部及該發光/收光單元之間， 該發光元件於該光纖之光轴方向中與該光纖末端t 的距離大於該收光元件於該光纖之光軸方向中與該： 纖末端面的距離。 ) 2. 如申請專利範圍第1項之光傳送接收模組，其包括， 一傳运稜鏡，用以折射發光元件所發出之 ，並將其導向該光纖末端面；以及 。〜光 收#號光’並將該部份光導向該收光元件 該傳送稜鏡係被排列成於該光軸 端面的距離大於該接收稜鏡於該光卓 一 σ 神万向中盥兮 末端面的距離。

   申請專利範圍績頁 如申請專利範圍第2項之光傳送接收模組，其中 、該發光/收光單元不僅具有該發光元件及收光元件， f /、有被疋位且固定於正確位置中以及透過鑄模變成 皁一工作件的傳送稜鏡及接收稜鏡。 如=專利範圍第3項之光傳送接收模組，其包括： — 冓牛用以疋位该傳送稜鏡及該接收稜鏡，該 疋位構件具有位於該等傳送及接收稜鏡中或是位於該 發光/:光單元中的凸部;以及位於具有該等凸部之發光 /收光單兀中或位於具有該等凸部之傳送及接收稜鏡中 的相關插孔，並且可拉由膝# # 1且』猎甶將5亥寺凸部插入其個別相關的 插孔之中，以定位該傳送稜鏡及該接收稜鏡。 如申請專利範圍第4項之光傳送接收模組，其中 該傳送稜鏡的至少一凸部或插孔係位於該傳送信號 光不會經過的區域中，以及 該接收稜鏡的至少一凸部或插孔係位於該接收信號 光不會經過的區域中。 ；U 如申請專利範圍第4項之光傳送接收模組，其中 可以利用樹脂鑄模將經過該定位構件定位之後的傳 迗稜鏡及接收稜鏡固定至一其上已經定位且固定該發 光元件及該收光元件的樹脂鑄模工作件之上。 如申請專利範圍第1項之光傳送接收模組，其中 可將内含於該分割板單元中的分割板放置在位於該 發光/收光單元傳送端及接收端之間的分割板導槽之中 ，以及 ^2282

   申請專利範圍績頁

   #正替換IT 93. ^ 28^ 月 、τ叹5丨。m谈疋纖光軸方向中 〜光纖末端面至該分割板光纖末端 ’ 朵鉍t a a , 』祀離大於言; 向中從該光纖末端面至該發光元件 俏、义、朵μ上 丨化对^上# 傳运透鏡底部的距離。 種包子衣置，使用一光傳送接收模組，該光傳送接收 模組具有一用以發射傳送信號光的發光元件，以及使用 一用以接收接收信號光的收光元件，該模組可透過單核

   心光纖來傳送傳送信號光及接收接收信號光，該模組包 括： 一插座部’以可拆解的方式固定位於該光纖末端部中 的光學接腳； 一發光/收光單元，其具有被定位且固定於正確位置 之發光元件及收光元件，並且經過鑄模處理之後變成單 一工作件；及

   一不漏光之分割板單元，用以分離傳送信號光的光學 路徑與接收信號光的光學路徑，該不漏光分割板係被排 列於該插座部及該發光/收光單元之間， 該發光元件於該光纖之光軸方向中與該光纖末端面 的距離大於該收光元件於該光纖之光軸方向中與該光 纖末端面的距離。