CN1914532A - 光学连接器系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种光学连接器系统(1),其包括一个背板(2)和至少一个基板(3),该基板(3)包括至少一个基板壳体组件(30)和一个建立光学接口的第一接口部分(7)。背板(2)包括一个集成的第二接口部分(8),其适于完成光学接口,基板壳体组件(30)适于提供基板(3)对于光学接口的相对运动。一个或多个弹簧元件可以提供基板相对于光学接口的相对运动,以便在电触点(9,10)建立电学连接之前完成光学接口。基板壳体组件(30)包括外部基板壳体(32)、偏压装置(33)和附加壳体或者嵌入件(34)。偏压装置(33)可以包括适当成形的弹簧,所述弹簧连接在基板壳体(32)上,并与嵌入件(34)的突起(36)协作。
Description
技术领域
本发明涉及一种光学连接器系统,其包括背板和至少一个基板,该基板包括至少一个基板外壳组件和用以建立光学接口的第一接口部分。
背景技术
很具代表性地,光学连接器系统包括带有多个系统卡或基板的背板。这些基板通常包括光学连接器和电学连接器,以与背板上的相应元件建立光学和电学接口。对准对提供低耗光学接口通常是至关重要的。因此,这种光学连接器系统通常要求在建立电学连接之前完成光学接口,否则电学连接可能干扰光学接口的对准。
US 5,921,796公开了一种背板连接器系统,其包括背板连接器,电路板连接器和多个用于光纤的连接器插头。背板连接器包括第一和第二壳体。第二壳体安装在所述第一壳体内并可以沿垂直于第一壳体底面的z方向滑动。背板连接器系统设计为使用电学和光学连接器。如果连接了电路板连接器和背板连接器,则首先就建立了光学连接。电学连接要求电路板连接器和背板连接器进一步作靠近运动,背板连接器的可滑动地安装着的第二壳体使得该运动很方便地实现。
这种背板连接器系统的缺点在于,背板连接器要求背板上有一个孔,其中,第一壳体和第二壳体被容纳在此,结果限制了光学和电学信号线和电磁干扰的路线自由度。
发明内容
本发明的目的是提供一种光学连接器系统,其中,不再需要孔就可以适当地建立光学和电学接口。
所述目的可以通过提供一种光学连接器系统来实现,所述系统的特征在于,所述背板包括一个集成的第二光学接口部分,其适于完成所述光学接口,所述基板壳体组件适于提供所述基板相对于所述光学接口的相对运动。通过背板上的集成的第二光学接口部分,部件间、例如不同基板之间的信号传输需要的外部连接如电缆或电线减少了或者不需要了,同时,可移动基板壳体组件确保在建立电学接口之前完成接口部分的光学接口。这样,通过附加壳体与外部壳体间相对运动而首先建立光学接口是在基板上而不是在背板上完成的。基板壳体组件的至少一个部件适于至少是在光学接口形成之后相对于光学接口移动。因此,背板壳体可拥有一个具有增加路线引导可能性和减少电磁辐射影响的功能的集成光学接口部分。
本发明实施例中,基板壳体组件可滑动地安装在所述基板上。这可通过例如在基板壳体组件或基板上安装一个和多个弹性元件并使其分别与基板或基板壳体组件协作实现。这些弹性元件可为基板提供相对于光学接口的相对运动,用以在电学连接建立之前完成光学接口。
本发明实施例中,基板壳体组件安装在所述基板上,并包括具有第一接口部分的附加壳体,附加壳体沿z方向可滑动地安装在所述基板壳体组件上。优选地,基板壳体组件包括用于所述附加壳体的偏压装置,其适于在基本完成光学接口后释放所述附加壳体。在此实施例中,完成光学接口后,基板壳体组件不再有残余作用力施加在背板上了。因此,避免了对背板的组件和信号线造成损坏。附加壳体可被至少部分地容纳在基板壳体组件内。
本发明实施例中,附加壳体包括至少一个位于配合侧的光纤套管组件和用以对准所述第一接口部分和第二接口部分的对准元件。这种对准确保足够的光学连接,以得到低耗光学接口。优选地,背板包括背板壳体组件,其中背板壳体组件和基板壳体组件包括锁紧元件,其适于在光学接口完成后锁定所述壳体。锁紧元件防止光学接口意外中断。
本发明在下述系统中具有独特优势,其中,所述背板包括一个或多个第一电触点,所述基板包括一个或多个第二电触点,所述光学连接器系统被进一步设置成在建立所述光学接口后在第一电触点和第二电触点之间建立电学连接。
本发明还涉及用于基板的基板壳体组件,其适于安装在背板的背板壳体组件上,用以在所述基板和所述背板之间建立光学连接的光学接口。基板壳体组件被构造成包括附加壳体,其配合侧形成所述光学接口的第一接口部分,该附加壳体沿基板壳体组件的z方向可滑动地安装在基板壳体组件内。优选地,基板壳体组件包括偏压装置,其适于在所述光学接口完成后释放附加壳体。
附图说明
本发明将参照附图被进一步描述,附图显示了根据本发明的优选实施例。当然本发明不以任何方式被限制在所述特定优选实施例上。
附图中:
图1示意性示出了具有光学和电学连接的光学连接器系统的一部分;
图2示出了根据本发明第一实施例的光学连接器系统;
图3是图2中光学连接器系统的背板壳体组件的分解图;
图4是图2中光学连接器系统的基板壳体组件的分解图;
图5是图4基板壳体组件的附加壳体的分解图;
图6A至图6D是图2中光学连接器系统几个连接阶段的剖视图;
图7是根据本发明第二实施例的光学连接器系统图;
图8A至图8D是图7中光学连接器系统几个连接阶段的剖视图;
具体实施方式
图1是光学连接器系统1的示意图,其包括背板2和基板3。通过光波导4和电缆5,可以和基板3上的组件6建立光通信。光通信可涉及到第一接口部分7和第二接口部分8以建立光通信的光学接口。第二接口部分8在背板2上集成。另外第一电触点9和第二电触点10分别设置在背板2和基板3上以允许传输电信号。由于对准对于提供低耗光学接口至关重要,所以对于光学连接器系统1首选地是在第一电触点9和第二电触点10之间建立电学连接之前完成光学接口,因为否则建立电学连接可能干扰光学接口的对准。
图2是图1中光学连接器系统1的虚线区域A的详图,所述系统包括一个安装在背板2上的背板壳体组件20和附着在基板3上的基板壳体组件30。背板壳体组件20和基板壳体组件30的分别显示于图3以及图4和图5中。
图2和图3示出了具有集成的第二光学接口部分8的背板2,其通过使用套管部件23而可与波导4实现光学通信。套管部件23包括用于光纤的二维阵列孔。套管部件23还包括对准元件24,例如孔,用以使第二接口部分8对准基板侧的第一接口部分7,详细情况如图6所示。
背板壳体组件20的底部是至少部分地敞开的以至少接收套管部件23的一部分。背板壳体组件20还可以进一步被成形出或者包括安装元件用以将背板壳体组件20安装在背板2上。背板壳体组件20还可以包括便于背板壳体组件20和基板壳体组件30连接的导向元件25。此外,背板壳体组件20包括锁定元件26,其和基板壳体组件30的对应元件31A协作。最后,为安全起见,背板壳体组件20被形成为可容纳或者连接关闭件27。
图2和图4进一步说明了根据本发明实施例的安装在基板3上的基板壳体组件30。基板壳体组件30包括外部基板壳体32,偏压装置33和附加壳体或者嵌入件34。
嵌入件34包括导向结构35,其适于和背板壳体组件20上的导向元件25协作。外部基板壳体32包括抬升元件31,其适于和背板壳体组件20上的抬升元件26A协作。
偏压装置33可包括一个适当成形的弹簧,其连接在基板壳体32上。弹簧33和嵌入件34的突起36协作,详细情况请参考图6。或者,弹簧33可以连接在嵌入件34上,与外部壳体32的一个或多个合适部分协作。
图5详细示出了在组装状态和分解状态下的图2和图4的嵌入件34。嵌入件34容纳着套管部件37,其中电缆5的光纤(图5中没有显示)终断,以形成光学接口的第一接口部分7,该光学接口将在与背板壳体组件20侧面的套管部件23连接时被建立。套管部件37包括孔,以便插入插销38作为对准元件,所述插销与对准孔24协作将套管部件23和37对准。通过采用弹簧S的封闭盖39使这种结构保持就位,以使套管部件37从嵌入件34的前侧伸出。
图6A至图6D是根据本发明第一实施例的光学连接器系统1的连接操作图示。为了说明的更清楚,图5中的嵌入件34的详细内容被省略了。图6A至图6D中示出了系统的z方向,其平行于背板2的法线延伸。背板2包括波导4和光学组件O用以偏转光学信号。光学组件O的详细内容在本申请人申请的未公开荷兰专利申请NL1021205中进行了描述。
首先,如图6A所示,安装在基板3上的基板壳体组件30向着安装在背板2上的背板壳体组件20靠近。背板2包括具有对准元件24的套管部件23形成的集成第二接口部分8。嵌入件34从基板壳体32中突伸出,这样在初始阶段可以依靠弹簧元件33防止滑入到壳体32内。嵌入件34的配合侧包括套管部件37和插销38,并且被插入到背板壳体组件20内。
接下来,在图6B中,第一套管部件23和第二套管部件3 7在对准元件24和38的协作辅助下配合形成了光学接口。基板壳体32上的抬升元件31的前侧部分使背板壳体组件20的抬升元件26A偏斜,弹簧元件33与嵌入件34的突起36协作产生可施加力的弹性载荷或偏压,以形成光学接口。现在,背板壳体20上的锁紧元件26被锁定在嵌入件34的对应锁紧元件31A的后面。在这个阶段电触点9、10还没有形成,因此光学接口的对准不会受到电触点形成的干扰。
在图6C描述的下一个阶段中,基板3进一步靠近背板2,在不影响图6B中锁定的光学接口的情况下使电触点9和电触点10相互配合。本实施例中这一点是通过相对于基板壳体32沿z方向或者纵向可滑动地安装着的嵌入件34实现的。弹簧元件33不再与突起36协作,嵌入件34释放,如图6C所示。因此背板2实质上没有留下弹性载荷。
最后在图6D中,背板壳体组件和基板壳体组件都处于最终位置,光学接口和电触点(图中未显示)都已经形成。
图7示出本发明的第二实施例,其中,基板壳体组件30的嵌入件34不可滑动。相反,借助于附着在基板3上的弹簧元件70,基板壳体组件30自身可滑动地连接在基板3上。基板3上有凹槽71,其适于和基板壳体组件30的延伸72协作。因此,作用到基板壳体组件30上的力允许壳体30相对基板3运动,其运动长度由凹槽71的长度限定。弹簧元件70优选比套管部件37的弹簧S更硬一些,以允许作用力建立光学接口。一旦光学接口形成,弹簧元件70能够使基板3相对光学接口运动,以允许建立电触点9和10(图中未显示)。应注意的是基板壳体30的第一光学接口部分7不必要像嵌入件34一样被提供。
图8A至8D描述的是关于本发明第二实施例的光学连接器系统1的光学连接器的连接情况。光学连接器系统1的类似构件用相同的附图标记标识。
首先,如图8A,安装在基板3上的基板壳体组件30向安装在背板2上的背板壳体组件20靠近。背板2包括具有对准元件24的套管部件23形成的集成的第二接口部分8。嵌入件34的配合侧包括套管部件37和插销38,并被插入到背板壳体组件20中。基板壳体组件30通过弹簧元件70而滑动地安装在基板3上。
接着如图8B所示,当第一套管部件23和第二套管部件37在对准元件24和38的协作辅助下配合时,光学接口形成并锁定。在本阶段,电触点9和10还没有形成,所以光学接口的对准不受电触点形成的干扰。
在图8C显示的下一个阶段中,基板3进一步靠近背板2,在不影响图8B中的被锁定的光学接口的情况下,使第一电触点9和第二电触点10配合。这一点是通过基板壳体组件30借助于弹簧元件70向后滑动以保持光学接口实现的。如此产生的弹性力作用在背板2上。最好选择使作用在背板2上的弹性力最小的弹簧元件70。
最后,在图8D中,背板壳体组件和基板壳体组件都处于最终位置,光学接口和电触点(图中未显示)已经形成。
Claims (10)
1.一种光学连接器系统(1),其包括背板(2)和至少一个基板(3),基板(3)具有至少一个基板壳体组件(30)和用于建立光学接口的第一接口部分(7),其特征在于,所述背板(2)包括集成的第二接口部分(8),其适于完成光学接口,所述基板壳体组件(30)适于提供该基板(3)相对于所述光学接口的相对运动。
2.根据权利要求1所述的光学连接器系统,其特征在于,所述基板壳体组件(30)可滑动地安装在所述基板(3)上。
3.根据权利要求1所述的光学连接器系统,其特征在于,所述基板壳体组件(30)连接在基板(3)上并包括带有所述第一接口部分(7)的附加壳体(34),其沿所述基板壳体组件(30)的z方向可滑动地安装。
4.根据权利要求3所述的光学连接器系统(1),其特征在于,所述基板壳体组件(3)包括用于所述附加壳体(34)的偏压装置(33),其适于基本上在所述光学接口完成后释放所述的附加壳体(34)。
5.根据权利要求3或4所述的光学连接器系统(1),其特征在于,所述附加壳体(34)包括至少一个位于配合侧的光纤套管组件(37),以及用于使所述第一接口部分(7)和所述第二接口部分(8)相互对准的对准元件(38)。
6.根据权利要求3至5中任一所述的光学连接器系统(1),其特征在于,该附加壳体(34)至少部分地被容纳在所述基板壳体组件(30)内。
7.根据前面权利要求中任一所述的光学连接器系统(1),其特征在于,所述背板(2)包括一个背板壳体组件(20),所述基板壳体组件(30)包括锁紧元件,其适于在完成所述光学接口后锁定所述壳体(20,30)。
8.根据前面权利要求中任一所述的光学连接器系统(1),其特征在于,所述背板(2)包括一个或多个第一电触点(9),所述基板(3)包括一个或多个第二电触点(10),所述光连接器系统(1)被进一步设置成基本上在完成所述光学接口后在所述第一和第二电触点(9,10)之间建立电学连接。
9.一种用于基板(3)的基板壳体组件(30),其适于安装在背板(2)的背板壳体组件(20)上,以在所述基板(3)和所述背板(2)之间建立用于光学通信的光学接口,其特征在于,所述基板壳体组件(30)被构造成包括附加壳体(34),其具有形成所述光学接口的第一接口部分(7)的配合侧,所述附加壳体(34)沿所述基板壳体组件(30)的z方向可滑动地安装。
10.根据权利要求9所述的基板壳体组件(30),其特征在于,所述基板壳体组件(30)包括偏压装置(33),其适于在所述光学接口完成后释放所述附加壳体(34)。
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