專利名稱：光學(xué)連接器用插頭和插座、光學(xué)連接器以及電子設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光傳輸用光學(xué)連接器的插頭和插座。
本發(fā)明還涉及包括這種插頭和插座的光學(xué)連接器。
本發(fā)明還涉及具有這種光學(xué)連接器的電子設(shè)備。
背景技術(shù)：
術(shù)語“電子設(shè)備”在這里廣泛地包含信息通信設(shè)備，例如，數(shù)字TV(電視)機、數(shù)字BS(廣播)調(diào)諧器、CS(通訊衛(wèi)星)調(diào)諧器、DVD(數(shù)字多用途盤)播放器、超音頻CD(致密光盤)播放機、AV(音頻視頻)放大器、音頻、個人計算機、個人計算機外緣設(shè)備、便攜電話和PDA(個人數(shù)字助理)；娛樂設(shè)備，例如彈子機和其它游戲設(shè)備；和用于光傳輸?shù)娜魏卧O(shè)備。
在圖1A到圖1C和圖2A和2B中示出了光學(xué)連接器的插頭和插座的傳統(tǒng)示例1，其中連接器(稱作矩形連接器)符合RC-5720B，JEITA(日本電子和信息技術(shù)工業(yè)協(xié)會，以前的EIAJ日本電子工業(yè)協(xié)會)的標準。圖1A是插頭的側(cè)面圖，圖1B是其截面圖，以及圖1C是其正視圖。圖2A是插座的正視圖，以及圖2B是插座的側(cè)視圖。如在圖1A到1C所示的，插頭1001有圓筒形的插頭尖端部分1002，矩形插頭外緣部分1003和在插入到插座中時由人來把持的插頭體1009。在插頭外緣部分1003上設(shè)置了用于在插頭插入時引導(dǎo)插頭的導(dǎo)引部1004和用于與插座嚙合的凸起1005。如圖1B中所示，光纖電纜插入到在截面圖中設(shè)置在中心處的孔1006中，其尖端通過熱板工藝(hot plate processing)或者拋光工藝形成為光學(xué)基準面1007。插頭1001設(shè)置有一個機械基準面(用于與插座配合的基準面)1008，且光學(xué)基準面1007和機械基準面1008之間的距離設(shè)置為5.4mm。在圖1C中，在機械基準面1008上設(shè)置有網(wǎng)狀剖面線，以便于理解。在矩形殼體2000中，插座2001具有待與插頭外緣部分相對應(yīng)的插入孔2005、待與插頭尖端相對應(yīng)的插入孔2004、待與插頭導(dǎo)引部相對應(yīng)的凹槽2006、用來固持插頭尖端部分的插頭尖端固持部分2010、光學(xué)元件插入孔2008以及用于和插頭的嚙合凸起相對應(yīng)的孔2009。如圖2B所示，在距插座2001的端面2002的9.1mm間距處設(shè)置光學(xué)基準面2007，并且在距光學(xué)基準面2007為5.4mm的間距處設(shè)置機械基準面2003。機械基準面2003是插頭尖端固持部分2010的端面。
在這個傳統(tǒng)示例1的結(jié)構(gòu)中，通過插頭1001插入到插座2001，設(shè)置在插頭1001中的機械基準面1008接觸到設(shè)置在插座2001中的機械基準面2003，從而限制了進一步插入。在機械基準面1008和2003互相接觸的情況下，光學(xué)基準面1007和2007也彼此重合。從而可以有效進行光傳輸。
在圖3A和3B(例如，參見JP2002-48952A)中示出了插座的傳統(tǒng)示例2。圖3A是活門(shutter)關(guān)閉狀態(tài)的正視圖，以及圖3B是活門打開狀態(tài)的正視圖。如圖3A和3B中所示，在殼體3000中，插座3010a有活門3011、插頭插入孔3012和與設(shè)置在插頭上的導(dǎo)引部相對應(yīng)的凹槽3017。附圖標記3010b表示插座的殼體前面。在傳統(tǒng)示例2的插座3010a中，傳統(tǒng)示例1的插頭1001能夠插入并且裝配到插頭插入孔3012中。借助鉸鏈3016的幫助活門3011在插頭插入孔3012內(nèi)側(cè)打開和關(guān)閉，因此，能夠可靠的防止外界物質(zhì)進入到插頭插入孔3012中。在傳統(tǒng)示例1的插頭插入過程中，在活門3011的前面設(shè)置有用于引導(dǎo)插頭尖端部分1007凹槽3011a。如圖3B所示，根據(jù)插頭的形狀在插頭插入孔3012內(nèi)部側(cè)表面上設(shè)置有塊體3012a。
當(dāng)傳統(tǒng)示例1的插頭1001插入到該傳統(tǒng)示例2的插座3010a的插頭插入孔3012時，插頭1001的插頭外緣部分的末端1011和設(shè)置在插座3010a中的塊體3012a接觸，因此限制了更進一步的插入。在插頭1001的插頭外緣部分的末端1011和塊體3012a接觸的情形下，插頭和插座的光學(xué)基準面彼此重合。
插座的傳統(tǒng)示例3示于圖4A到4C中(例如，參見JP2000-131564A)。圖4A是插座的正視圖，圖4B是其側(cè)面圖，而圖4C是其截面?zhèn)让鎴D。如圖4A到4C所示，插座4200具有殼體4205，所述殼體具有插頭插入其中的插入孔4220；活門4210，該活門4210用鉸鏈結(jié)構(gòu)(具有軸4240)安裝在插入孔4220的入口并且意在用于通常關(guān)閉插孔4220；彈性體4230，該彈性體4230用于朝著入口偏壓活門4210；以及凹槽4221，該凹槽4221與設(shè)置在插頭上的導(dǎo)引部相對應(yīng)。在插入孔4220后面設(shè)置有光學(xué)元件4290。當(dāng)插頭插入到插入孔4220中時，活門4210收納在插入孔4220的空間4225中并且起作用由此來保持插頭的側(cè)表面。
在傳統(tǒng)示例3的插座4200中，沒有設(shè)置機械基準面，因此不能斷定當(dāng)插頭插入到插入孔4220中時哪個部分和插頭相抵靠。
如圖5A到5C中所示，插頭的傳統(tǒng)是例4是圓的光學(xué)插頭(例如，horizonTec有限公司，“DIY產(chǎn)品，OPB-41，圓環(huán)插頭(用于φ為4.0mm的軟線)”，在線，2004年7月1日檢索的，參見網(wǎng)址http//www.horizontec.biz/opb41.htm)。圖5A是插頭5001的側(cè)視圖，圖5B是其截面?zhèn)纫晥D，以及圖5C其正視圖。插頭5001具有圓柱狀的插頭尖端部分5002、圓柱狀的插頭外緣部分5003和在插入到插座中的時候由人來把持的插頭體5009。圍繞插頭外緣部分5003設(shè)置有用于和插座嚙合的圓環(huán)狀凸起5004。附圖標記5007表示在其中定位光纖電纜的孔。其插頭外緣部分為圓柱狀的插頭5001能夠繞其中心C以任何角度插入到JEITARC-5720B定義的矩形插座2001中。而且，在插頭插入后能夠轉(zhuǎn)動，并由此可以抵消電纜的扭轉(zhuǎn)。
傳統(tǒng)示例4的插頭5001中光學(xué)基準面5006和機械基準面5005之間的位置關(guān)系和傳統(tǒng)示例1的矩形插頭1001中的光學(xué)基準面1007和機械基準面1008之間的位置關(guān)系相同。
從上面明顯可知，有多種類型的插頭和插座，可以以多種方式配合使用這些插頭和插座。
例如，傳統(tǒng)示例4的插頭5001插入到傳統(tǒng)示例1的插座2001不會帶來任何問題，這是因為插座2001的光學(xué)基準面2007和插頭5001的光學(xué)基準面5006彼此重合。
然而，當(dāng)傳統(tǒng)示例4的插頭5001插入到傳統(tǒng)示例2的插座3010a中時，插頭5001不能座靠在插座3010a中設(shè)置的塊體3012a上，這是因為在插頭5001中沒有設(shè)置與傳統(tǒng)示例1的插頭1001的插頭外緣部分的末端1011相對應(yīng)的部分，但是插座3010a的殼體的端面3010b和插頭體的端面5008彼此形成接觸，因此限制了插頭的進一步插入。在這種情況下，插頭5001的光學(xué)基準面5006處于比插座的光學(xué)基準面2007更深的位置，因此在插頭尖端5006和設(shè)置在插座內(nèi)的光學(xué)元件之間形成接觸。結(jié)果，光學(xué)元件可能被損壞，并且在插頭尖端5006上的裂紋可能引起通信損失和傳輸質(zhì)量惡化。
當(dāng)傳統(tǒng)示例4的插頭5001插入到傳統(tǒng)示例3的插座4200中時，正如在傳統(tǒng)示例2的情形，因為在傳統(tǒng)示例3的插座4200中沒有設(shè)置機械基準面，所以設(shè)置在插座內(nèi)的光學(xué)元件會失效或損壞插頭尖端5006，而引起通信損失或傳輸質(zhì)量惡化。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是提供一種能夠配合各種插座使用不會由于其插入到插座中而帶來問題的光學(xué)連接器的插頭。
本發(fā)明的另一個目的就是提供一種適合這種插頭的插座。
本發(fā)明的再一個目的是提供一種具有這種插頭的光學(xué)連接器和具有這種光學(xué)連接器的電子設(shè)備。
為了實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明，提供了一種用于光學(xué)連接器的插頭，該插頭與具有插頭插入孔的插座配合，該插頭包括插頭尖端部分，其限定了一個待與插座中光學(xué)基準面重合的光學(xué)基準面；第一機械基準面，其相對于插入方向定位在插頭尖端部分的后面的特定距離處，以便能夠與插座中的元件形成接觸；以及第二機械基準面，其相對插入方向定位在插頭尖端部分后面的特定距離處，以便能夠與插座的前部形成接觸。
本發(fā)明的插頭具有第一機械基準面和第二機械基準面，并因此可與各種插座配合使用，而不會因插入插座帶來問題。
對于要被配合的并且其中具有光學(xué)基準面和定位在從離光學(xué)基準面起向其前部特定距離處的元件(對應(yīng)于機械基準面)的插座，諸如在JEITA(日本電子和信息技術(shù)工業(yè)協(xié)會)RC-5720B中定義的矩形插座，插頭尖端插入到插頭插入孔使得第一機械基準面和插座中的元件形成接觸，因此限制了進一步插入。如果已經(jīng)預(yù)先根據(jù)JEITA RC-5720B限定了插頭尖端部分形成的光學(xué)基準面和第一機械基準面之間的距離，可使得插座中的光學(xué)基準面和本發(fā)明中插頭的光學(xué)基準面彼此重合，同時第一機械基準面和元件接觸。從而有效進行光傳輸并且防止問題的產(chǎn)生。
對于要被配合的并且沒有可以和第一機械基準面形成接觸的元件的插座，插頭尖端部分插入到插頭插入孔中使得第二機械基準面和插座的前表面形成接觸，因此限制了進一步插入。如果已經(jīng)預(yù)先適當(dāng)?shù)卦O(shè)定了插頭尖端部分形成的光學(xué)基準面和第二機械基準面之間的距離，可使得插座中的光學(xué)基準面和本發(fā)明中插頭的光學(xué)基準面彼此重合，第二機械基準面和插座的前面接觸。從而有效進行光傳輸并防止問題的產(chǎn)生。
根據(jù)本發(fā)明的插頭，即使插頭和各種插座配合，插座中的光學(xué)基準面和本發(fā)明的插頭的光學(xué)基準面都會彼此重合。因此，防止了諸如設(shè)置在插座內(nèi)的光學(xué)元件失效和由于插頭尖端部分損壞可能引起的傳輸質(zhì)量惡化這些問題。因此本發(fā)明的插頭可以有效地與各種插座配合使用。
在一個實施例中，由插頭尖端部分限定的光學(xué)基準面和第一機械基準面之間的間隔設(shè)為5.4mm，由插頭尖端部分限定的光學(xué)基準面和第二機械基準面之間的間隔設(shè)為9.1mm。
根據(jù)實施例的插頭與JEITA RC-5720B定義的插座相結(jié)合，插頭尖端部分插入到插頭插入孔中使得第一機械基準面和插座中的元件形成接觸，因此限制了進一步的插入。在第一機械基準面和元件接觸的情況下，插座中的光學(xué)基準面和本發(fā)明的插頭的光學(xué)基準面彼此重合。從而有效進行光傳輸并防止了問題產(chǎn)生。
對于要被配合的并且不具有可以與第一機械基準面形成接觸的元件的插座，插頭尖端部分插入插頭插入孔中使得第二機械基準面和插座的前部接觸，因此限制了進一步插入。在第二基準板和插座的前部接觸的情況下，插座中的光學(xué)基準面和本發(fā)明的插頭的光學(xué)基準面彼此重合。從而有效進行光傳輸并防止了問題產(chǎn)生。
根據(jù)本實施例的插頭，即使插頭和各種插座配合，插座中的光學(xué)基準面和本發(fā)明的插頭的光學(xué)基準面都會彼此重合。因此，防止了諸如設(shè)置在插座內(nèi)的光學(xué)元件失效和由于插頭尖端部分損壞可能引起的傳輸質(zhì)量惡化的這些問題。因此本發(fā)明的插頭可以有效地與各種插座配合使用。
在這個實施例中，第一機械基準面和第二機械基準面之間的距離是3.7mm。
在一個實施例中，插頭尖端部分是圓筒形的，且插頭具有與插頭尖端部分同軸并具有一定直徑的圓筒形的外緣部分，所述直徑使得圓筒形外緣部分可以內(nèi)接在JEITARC-5720B所定義的矩形插座的插頭插入孔中。
本實施例中的插頭可以繞其中心以任意角度插入到JEITA RC-5720B定義的矩形插座中。而且，在插入后插頭可以轉(zhuǎn)動，并且由此可以抵消電纜的扭轉(zhuǎn)。
在插頭中，優(yōu)選地，圓筒形外緣部分的端面可以形成第一機械基準面。
優(yōu)選地，插頭可以具有在相對垂直于插入方向上尺寸大于圓筒形外緣部分的插頭體，且插頭體相對于插入方向的前部可以優(yōu)選地形成第二機械基準面。
根據(jù)本發(fā)明的插座可以和本發(fā)明的插頭配合使用并具有插頭插入孔。插座具有后表面，其位于相對于插入方向向后逐漸變細的插頭插入孔的深處。
隨著插頭插入用于光學(xué)連接器的本發(fā)明的插座中，插頭的尖端部分由插頭插入孔的后表面引導(dǎo)，該后表面在插頭插入孔的相對于插入方向的深處。因此插頭平滑地插入到插座中。結(jié)果，防止了插頭尖端部分損壞，并防止了傳輸質(zhì)量惡化的問題。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種可以與本發(fā)明的插頭配合使用并具有插頭插入孔的的插座，其中插座包括在插頭插入孔的入口處的鉸接的活門，隨著插頭插入到插頭插入孔中該活門與插頭尖端部分相接觸而可打開；活門在其前部具有凹槽，凹槽以垂直于活門的鉸接銷的方向延伸，用于引導(dǎo)插頭尖端部分；以及凹槽在其末端具有錐面。
本發(fā)明的插座在插頭插入孔的入口處具有活門，并因此可以可靠地防止外界物質(zhì)進入到?jīng)]有插入插頭的插頭插入孔中。
當(dāng)插頭尖端部分插入到插頭插入孔中時，插頭尖端部分由凹槽引導(dǎo)從而平滑打開鉸接的活門。此外，設(shè)置在凹槽末端的錐面防止插頭尖端部分被凹槽的末端卡住。從而平滑打開活門，并防止了插頭尖端部分被損壞。結(jié)果，防止了因插頭尖端部分損壞引起的傳輸質(zhì)量惡化的這類問題。
在一個實施例中的插座中，錐面的邊緣具有凸出的弧形圖案，從而可靠地防止了插頭尖端部分卡在凹槽的末端。因此可平滑地打開活門，并防止插頭尖端部分損壞。結(jié)果防止了因損壞插頭尖端部分引起的傳輸質(zhì)量惡化的這類問題。
本發(fā)明還提供了一種包括具有插頭插入孔的插座和插頭的光學(xué)連接器，其中，插頭包括插頭尖端部分，其限定了與插座中的光學(xué)基準面重合的光學(xué)基準面；第一機械基準面，其相對于插入方向定位在插頭尖端部分的光學(xué)基準面后面的特定距離處，以便能夠與插座中的元件形成接觸；以及第二機械基準面，其相對于插入方向定位在插頭尖端部分的光學(xué)基準面后面的特定距離處，以便能夠和插座的前面形成接觸。
由于上面所描述的本發(fā)明的插頭的效果，防止了本發(fā)明的光學(xué)連接器遭遇這樣的問題，諸如設(shè)置在插座中的光學(xué)元件失效以及因插頭尖端部分損壞引起的傳輸質(zhì)量惡化。因此能夠提高光傳輸?shù)目煽啃浴?br> 優(yōu)選地，在本發(fā)明的光學(xué)連接器中，插座可以具有上述的結(jié)構(gòu)。
根據(jù)本發(fā)明，還提供了包括本發(fā)明光學(xué)連接器的電子設(shè)備。
因此可以防止電子設(shè)備遭遇這樣的問題，諸如設(shè)置在光學(xué)連接器的插座中的光學(xué)元件失效以及因插頭尖端部分損壞引起的傳輸質(zhì)量惡化，由此提高可靠性。


從下面給出的詳細描述，并參照附圖將更全面的理解本發(fā)明。上述內(nèi)容僅僅為了給出說明，而不是為了對本發(fā)明進行限制，圖中圖1A、1B和1C分別是在JEITA RC-5720B中定義的作為傳統(tǒng)示例1的插頭的側(cè)視圖、截面?zhèn)纫晥D和正視圖；圖2A和2B分別是在JEITA RC-5720B中定義的作為傳統(tǒng)示例1的插座的正視圖和截面?zhèn)纫晥D；圖3A和3B是設(shè)置有活門的作為傳統(tǒng)示例2的插座的視圖，其中圖3A是活門關(guān)閉狀態(tài)下插座的正視圖，以及圖3B是活門打開狀態(tài)下插座的正視圖；圖4A、4B和4C分別是設(shè)置有活門的傳統(tǒng)示例3的插座的正視圖、側(cè)視圖和截面?zhèn)纫晥D；圖5A、5B和5C分別是作為傳統(tǒng)示例4的插頭的側(cè)視圖、截面?zhèn)纫晥D和正視圖；圖6A、6B和6C分別是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的插頭的側(cè)視圖、截面?zhèn)纫晥D和正視圖；圖7A和7B分別是作為傳統(tǒng)示例1的插座的正視圖和截面?zhèn)纫晥D，圖7C是傳統(tǒng)示例4的插頭已經(jīng)插入到插座中的情形的截面?zhèn)纫晥D，而圖7D是圖6A到圖6C所示的插頭已經(jīng)插入到插座中的情形的截面?zhèn)纫晥D；圖8A和8B分別是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的插座的正視圖和截面?zhèn)纫晥D，圖8C是傳統(tǒng)示例4的插頭已經(jīng)插入到插座中的情形的截面?zhèn)纫晥D，而圖8D是圖6A到6C所示的插頭已經(jīng)插入到插座中的情形中的截面?zhèn)纫晥D；圖9A是傳統(tǒng)示例2的插座的頂視截面圖，而圖9B是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的插座的頂視截面圖；圖10A是和傳統(tǒng)示例2中活門一樣的活門的正視圖，圖10B是活門的剖面，而圖10C是示出光學(xué)插頭正在被插入到具有活門的插座中的情形的視圖；圖11A是根據(jù)本發(fā)明的實施例的插座的活門的正視圖，圖11B是活門的剖面，而圖11C是示出光學(xué)插頭正在被插入到具有活門的插座中的情形的視圖；圖12是示出將結(jié)合有本發(fā)明的插頭和插座的光學(xué)連接器應(yīng)用于AV設(shè)備之間的光傳輸?shù)氖纠姆娇驁D；圖13是示出將結(jié)合有本發(fā)明的插頭和插座的光學(xué)連接器應(yīng)用于游戲設(shè)備的光傳輸?shù)氖纠姆娇驁D；以及圖14是示出將結(jié)合有本發(fā)明的插頭和插座的光學(xué)連接器應(yīng)用于彈子機的光傳輸?shù)氖纠姆娇驁D。
具體實施例方式
在下文，參考附圖所示的實施例具體描述本發(fā)明。
(第一實施例)圖6A到6C示出了作為一個實施例的插頭1的結(jié)構(gòu)。圖6A是側(cè)視圖，圖6B是截面?zhèn)纫晥D，而圖6C是正視圖。如在圖6A中所示的，插頭1具有圓柱型插頭尖端部分2、與插頭尖端部分2同軸并比其直徑大的圓柱型插頭外緣部分3、和在其插入到插座時由人把持的矩形插頭體9。插頭外緣部分3尺寸設(shè)定成使得該部分可以內(nèi)接在JEITA RC-5720B定義的矩形插座的插頭插入孔2005(參見圖7A和7C)中。在插頭外緣部分3上，沿著外緣部分3的周邊設(shè)置用于和插座嚙合的圓環(huán)形凸起4。如圖6C所示，插頭體9的外徑設(shè)置成大于插頭外緣部分3的外徑。
光纖電纜(未示出)插入到圖6B所示的插頭中心孔8中，并且其尖端通過熱板工藝或者拋光工藝精加工。光纖的尖端，也就是，插頭尖端部分2的端面形成光學(xué)基準面7。
插頭外緣部分3的端面5形成第一機械基準面。插頭尖端部分2形成的光學(xué)基準面7和第一機械基準面5之間的距離設(shè)為5.4mm。
在插頭體9的端面6形成第二機械基準面。插頭尖端部分2形成的光學(xué)基準面7和第二機械基準面6之間的距離設(shè)為9.1mm。
結(jié)果，第一機械基準面5和第二機械基準面6之間的距離設(shè)為3.7mm。
光學(xué)基準面7和第一機械基準面5之間的距離等于圖1A到1C所示的傳統(tǒng)示例1中的光學(xué)基準面1007和機械基準面1008之間的距離。該距離還等于在圖5A到5C所示的傳統(tǒng)示例4的插頭5001中光學(xué)基準面5006和機械基準面5005之間的距離。
在傳統(tǒng)示例1的矩形插頭1001中，機械基準面1008和插頭體1009的端面1010之間的距離指定為4.1mm，從而光學(xué)基準面1007和插頭體端面1010之間的距離達到9.5mm。
在傳統(tǒng)示例4的圓形插頭5001中，正如在傳統(tǒng)示例1中的情形，機械基準面5005和插頭體5009的端面5008之間的距離B是4.1mm，從而光學(xué)基準面5006和插頭體端面5008之間的距離達到9.5mm。
相反，本實施例的插頭1截然不同于傳統(tǒng)示例1和4的插頭，在于光學(xué)基準面7和第二機械基準面6之間的距離設(shè)為9.1mm。
在下文中，與傳統(tǒng)示例4的圓形插頭5001插入到JEITA RC-5720B定義的傳統(tǒng)示例1的矩形插座中的情形相比較，將描述實施例的插頭1插入到相同插座中的情形。
圖7A是JEITA RC-5720B定義的矩形插座2001的正視圖，而圖7B是插座2001截面?zhèn)纫晥D。在矩形插座2001中，光學(xué)基準面2007和機械基準面2003之間的距離設(shè)為5.4mm。
在傳統(tǒng)示例4的圓形光學(xué)插頭5001插入到矩形插座2001中的情形中，如圖7C所示，插頭尖端部分5002沿插座2001的插頭尖端固持部分2010中的插頭尖端插入孔2004插入到深處(在圖7C中向右)。最終，插頭的機械基準面5005開始和插座2001中的機械基準面2003接觸然后停止。在這種狀態(tài)中，光學(xué)插頭的光學(xué)基準面5006和插座的光學(xué)基準面2007彼此重合。因此，防止了設(shè)置在插座內(nèi)的光學(xué)元件(未示出)和插頭尖端5006的接觸。在插頭體端面5008和插座的前表面2002之間沒有接觸，而存在0.4mm的空隙。這種位置關(guān)系與其中矩形光學(xué)插頭1001已經(jīng)配裝在矩形插座2001中的JEITA RC-5720B所定義的傳統(tǒng)示例1相同。
在本實施例的圓形光學(xué)插頭1插入到矩形插座2001的情形中，如圖7D所示，插頭尖端部分2沿插座2001的插頭尖端固持部分2010中的插頭尖端插入孔2004插入到深處(在圖7D中向右)，和圖7C所示的情形一樣。最終，插頭的機械基準面5與插座2001中的機械基準面2003形成接觸并然后停止。此時，光學(xué)插頭的第二機械基準面6和插座的前表面2002接觸。此種情況下，光學(xué)插頭的光學(xué)基準面7和插座的光學(xué)基準面2007彼此重合。因此，防止了設(shè)置在插座內(nèi)的光學(xué)元件(未示出)和插頭尖端5006發(fā)生接觸。因此，在實施例的插頭1已經(jīng)插入到插座2001的情形中，光信號可得以傳輸，而傳輸質(zhì)量不會惡化，如在傳統(tǒng)示例4的插頭5001和傳統(tǒng)示例1的矩形插頭1001插入到插座2001中的情形一樣。
在下文中，與傳統(tǒng)示例4的圓形插頭5001插入傳統(tǒng)示例2和3中的插座中的情形相比較，將描述實施例的插頭1插入到這種插座中的情形，其中該插座在插頭插入孔中具有活門。
圖8A是活門打開的主插座11的正視圖，而圖8B是其截面圖。插座11在矩形殼體10內(nèi)具有對應(yīng)于插頭外緣部分的插入孔15、對應(yīng)于插頭尖端部分的插入孔14、對應(yīng)于插頭導(dǎo)引部的凹槽16、用于固持插頭尖端部分的插頭尖端固持部分20以及對應(yīng)于插頭嚙合凸起的孔19。
從圖8A的正視圖(活門打開的狀態(tài))明顯可見，插座11的插頭插入孔14和15的形狀是與傳統(tǒng)示例1的插座2001的插頭插入孔2004和2005的形狀一樣的。于是，傳統(tǒng)示例1的矩形光學(xué)插頭、傳統(tǒng)示例4的圓形光學(xué)插頭5001和實施例的光學(xué)插頭1的任何一個都能插入到插座11中。
插座11采用這樣的結(jié)構(gòu)，其中活門以鉸接方式設(shè)置在插座的前表面12附近，使得活門繞著樞軸轉(zhuǎn)動由此朝著插頭插入孔15的內(nèi)側(cè)打開。因此，如圖8B所示，插頭尖端固持部分20在插入方向上的尺寸設(shè)置成小于傳統(tǒng)示例1的矩形插座2001的插頭尖端固持部分2010的尺寸，使得該固持部分20不會阻礙活門樞轉(zhuǎn)。在圖8B中，作為比較，以虛線示出傳統(tǒng)示例1的插座中的尖端固持部分2010的輪廓。
在插座11中，在其上設(shè)置光學(xué)元件(未示出)的光學(xué)基準面17和插座的前表面12之間的距離設(shè)為9.1mm。
在傳統(tǒng)示例4的光學(xué)插頭5001插入到插座11中的情形中，如圖8C所示，插頭尖端部分5002沿插座11的插頭尖端固持部分20中的插入孔14插入到深處(在圖8C中向右)。因為插頭尖端保持部分20在插入方向上的尺寸小，所以在光學(xué)插頭中的光學(xué)基準面5005超過了對應(yīng)于設(shè)置在傳統(tǒng)示例1的插座中的機械基準面。最終，插頭體端面5008與插座的前表面12形成接觸并然后停止。在這種狀態(tài)下，光學(xué)插頭的光學(xué)基準面5006和插座的光學(xué)基準面17沒有彼此重合。也就是，插頭的光學(xué)基準面5006停留在比插座的光學(xué)基準面17更深的位置(在圖8C中的右側(cè))，并且在兩基準面之間有間隙。這是插頭5001在插頭體端面5008和插座的前表面2002之間插入更深0.4mm的結(jié)果，其間隙示于圖7C中。這意味著光學(xué)插頭的尖端5006可以和插座11中的光學(xué)元件(未示出)產(chǎn)生接觸。
那是因為為了提供不妨礙活門樞轉(zhuǎn)運動的結(jié)構(gòu)，而在插入方向上減少了插頭尖端固持部分20的尺寸，正如已經(jīng)描述的，因為插頭尖端固持部分20尺寸的減少消除了對應(yīng)于設(shè)置在傳統(tǒng)示例4的光學(xué)插頭5001中的機械基準面5005。
在傳統(tǒng)示例1所描述的光學(xué)插頭1001插入到插座11中的情形中，正如在傳統(tǒng)示例2的插座中那樣，通過在光學(xué)插頭1001的插頭外緣部分的末端1011與塊體相接觸的位置處，在插座11上設(shè)置塊體，來使得兩個光學(xué)基準面彼此重合。
在實施例的光學(xué)插頭1插入到插座11中的情形中，如圖8D所示，插頭尖端部分2沿著插座11的插頭尖端固持部分20中的插頭尖端插入孔14插入到深處(在圖8D中向右)。最終，設(shè)置在光學(xué)插頭中的第二機械基準面6與插座的前表面12形成接觸并然后停止。然后設(shè)置光學(xué)插頭中的第一機械基準面6不與插座11中的任何元件(部分)接觸。在這種狀態(tài)下，光學(xué)插頭的光學(xué)基準面7和插座中的光學(xué)基準面17彼此重合。因此在設(shè)置在插座內(nèi)的光學(xué)元件(未示出)和插頭尖端7之間不會形成接觸。
因此，通過將實施例的插頭1與插座11配合，可以在傳輸質(zhì)量不會惡化的情況下傳輸光信號，如同傳統(tǒng)示例1中描述的矩形插頭1001和矩形插座2001相配合的情況那樣。
其插頭外緣部分是圓筒形的插頭1可以繞其中心C以任何角度插入到符合JEITA RC-5720B的矩形插座2001中。而且，在插入后插頭可以轉(zhuǎn)動，從而抵消電纜的扭轉(zhuǎn)。
在實施例中，根據(jù)JEITA RC-5720B定義的矩形插頭和插座(F05型)設(shè)置第一和二機械基準面。然而可以設(shè)置第一和二機械基準面，用于對應(yīng)于兩芯F07型、兩芯PN型、SC型、FC型等等連接器和其它特殊連接器的光學(xué)插頭。而且，可以設(shè)置多個機械基準面。
(第二實施例)圖9B示出了從上面看的根據(jù)實施例的插座31的剖面。作為比較，圖9A示出了從上面看的上述的圖8A和8B中所示出的插座11的剖面。
圖9B示的插座31在矩形殼體30中具有對應(yīng)于插頭外緣部分的插入孔35、對應(yīng)于插頭尖端部分的插入孔34和用于固持插頭尖端部分的插頭尖端固持部分36。插座31與插座11不同之處在于插座31具有插頭插入插孔35的錐形底表面33(在圖9B的上側(cè)上)，該底表面向前圓錐形張開，因此可以朝著插頭尖端插入孔34容易地引導(dǎo)插頭尖端部分。
在圖9A的插座中，插頭插入孔15的底表面21垂直于插入方向，在表面21和插頭尖端插入孔14之間具有一臺階20(插頭尖端固持部分)。在其他方面，圖9B的插座31和圖9A的插座11結(jié)構(gòu)相似。
傳統(tǒng)示例4的插頭5001和圖6A到6C所示的實施例的光學(xué)插頭1具有圓筒形插頭外緣部分5003、3，因此它們在垂直于插入方向上的尺寸比較小。當(dāng)插頭5001、1插入到插座11中時，由于插座11的插頭尖端固持部分20在插入方向上的尺寸小，因此難于水平或垂直地插入插頭，而插頭可能對角地插入。借助于圖9A的插座11，在這種情形中，插頭尖端部分5002、2可以與插頭插入孔15的底表面21相碰撞，而不能正確地插入到插座的插頭尖端固持部分20中。在這種情況下，因為在表面21和插頭尖端插入孔14之間有臺階(插頭尖端固持部分)20，必須將插頭從插座臨時移走并重新插入其中，這帶來了很多麻煩。另外，可能損壞插頭尖端部分5002、2并由此導(dǎo)致傳輸質(zhì)量惡化。
相反，在圖9B的插座31中，插頭插入孔35的底表面33是錐形的，從而向前錐形擴寬，或者向后縮小，而沒有臺階部分。因此，在對角地插入的情況下，插頭尖端部分5002被容易地引導(dǎo)并且被平滑的插入到插頭插入孔34中。此外，可以通過在插頭插入孔35底表面進行鏡面拋光、使用光滑材料等等來提供防止插頭尖端部分損壞的結(jié)構(gòu)。
盡管實施例中的插頭插入孔35的底表面為錐形形狀以便錐形地向前擴張，但是該表面的形狀不限于此。該表面可以是帶有非曲線或平面斜坡的錐形、橢圓形。
(第三實施例)圖11A示出適用于插座31的活門51的正視圖，以及圖11B示出了從上面看的活門51的剖面。作為比較，圖10A示出了與圖3A和3B所示的傳統(tǒng)示例2中的活門3011相同的活門41的正視圖，以及圖10B示出了從上面看的活門41的剖面。
圖11A中所示的活門51有一般呈平板型的活門體50，和鉸接樞軸56，56，如圖中所示該鉸接樞軸56、56沿活門體50的一側(cè)(在圖11A中左側(cè))朝上和朝下突出?；铋T體50的前部形成有在垂直于鉸接樞軸56，56方向上(在這個實施例是橫向)延伸的凹槽52，用于引導(dǎo)插頭尖端部分。如圖11B所示，在凹槽52的右端(也就是在活門打開的狀態(tài)中的較深端或者末端)形成線形傾斜的錐形表面53。如圖11A所示，錐面53的邊緣53r具有向外凸出的半圓形圖案。
正如有活門51的情形，圖10A所示的活門41具有大致平板狀的活門40、鉸接樞軸46，46和凹槽42。然而，凹槽42的末端43由垂直于活門體40的表面43限定，正如圖10B所示，表面43的邊緣具有垂直于凹槽42的縱向的結(jié)構(gòu)，如圖10A所示。
圖10C示出了傳統(tǒng)示例4的光學(xué)插頭5001或者圖6A到6C所示的實施例的光學(xué)插頭1插入到圖10A所示具有活門41的插座31中的情況。如圖10C中所示，在推動活門41同時，正被插入的光學(xué)插頭5001、1的尖端5006，7沿著形成在活門體40的前表面的凹槽42引導(dǎo)?；铋T41在鉸接樞軸46，46上樞轉(zhuǎn)的同時打開。當(dāng)進一步插入光學(xué)插頭5001、1時，因為凹槽42的右端面43垂直于活門體40，所以插頭尖端部分5006，7可能在端面43被卡住并且被損壞。這可能導(dǎo)致傳輸質(zhì)量惡化。
圖11C示出了將傳統(tǒng)示例4的光學(xué)插頭5001或者圖6A到6C所示的實施例的光學(xué)插頭1插入到圖11A所示具有活門51的插座31中的情形。如圖11C所示，在推動活門51的同時，正被插入的光學(xué)插頭5001、1的尖端5006、7沿著形成在活門體50的前表面的凹槽52引導(dǎo)。活門51在鉸接樞軸56，56上樞轉(zhuǎn)的同時打開。然后，因為凹槽52的右端形成相對活門體50傾斜的錐面53，并因為錐面53的邊或者邊緣為有向外突出的圓弧形圖案，防止了插頭尖端5006、7在凹槽52的末端被卡住。因此，平滑地打開了活門51并且使插頭尖端5006、7免于損壞。結(jié)果，防止了由插頭尖端部分損壞可能引起的傳輸質(zhì)量惡化的這種問題。
盡管在所描述的實施例中，在活門51的凹槽52的末端的錐面53是線性傾斜的，但是該表面的形狀不局限于此。該表面可以是曲線、橢圓形等的錐面。
(第四實施例)圖12、13和14示出將結(jié)合有上面描述的本發(fā)明的插頭和插座的光學(xué)連接器應(yīng)用于不同的電子設(shè)備之間的光傳輸?shù)氖纠?br> 圖12示出了應(yīng)用在AV設(shè)備之間光傳輸?shù)氖纠Ｔ谶@個示例中，CD(致密光盤)播放機和PC(個人電腦)61通過光纖62連接到MD(微型光盤)播放機63。另一方面，CD和DVD(數(shù)字多用途盤)播放器通過光纖65連接到STB(機頂盒)66。為了在光纖62、65和設(shè)備之間連接，應(yīng)用了結(jié)合有本發(fā)明的插頭和插座配合的光學(xué)連接器(未示出)。
圖13示出應(yīng)用在游戲機中光傳輸?shù)氖纠Ｔ谶@個示例中，圖形顯示板通過光纖72連接到主板71，聲源板75通過光纖74連接到主板71，而控制器板77通過光纖76連接到主板71。為了在光纖72、74、76和電路板之間連接，應(yīng)用了結(jié)合有本發(fā)明的插頭和插座的光學(xué)連接器(未示出)。主板71通過電線78連接到電源板79。
圖14示出應(yīng)用在彈子機(一種游戲機)內(nèi)的光傳輸?shù)氖纠?。在這個示例中，圖形顯示板83通過光纖82連接到主板81，而聲源板85通過光纖84連接到主板81。為了光纖82、84和板之間連接，應(yīng)用了結(jié)合有本發(fā)明的插頭和插座的光學(xué)連接器(未示出)。主板81通過電線86、88、和90分別連接到傳輸單元87、發(fā)射單元89，和電源板91。
在任一實施例中，上面所描述的插頭1和插座31的作用都是防止了設(shè)置在插座內(nèi)的光學(xué)元件失效以及由于插頭尖端部分損壞所導(dǎo)致的傳輸質(zhì)量惡化的這類問題。因此可以提高光傳輸?shù)目煽啃浴?br> 盡管如此描述了本發(fā)明的各實施例，但是顯而易見的是本發(fā)明可通過多種方式進行改變。這些改變不應(yīng)當(dāng)認為是背離了本發(fā)明的精神和范圍，以及所有這些對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說顯而易見的修改都應(yīng)該包括在下述權(quán)利要求書的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種用于光學(xué)連接器的插頭，其中插頭要與具有插頭插入孔的插座配合，該插頭包括插頭尖端部分，該插頭尖端部分限定了要與所述插座中的光學(xué)基準面相重合的光學(xué)基準面；第一機械基準面，該第一機械基準面相對于插入方向定位在所述插頭尖端部分的光學(xué)基準面的后面指定的距離處，以便能夠與所述插座中的元件形成接觸；以及第二機械基準面，該第二機械基準面相對于插入方向定位在所述插頭尖端部分的光學(xué)基準面的后面指定的距離處，以便能與所述插座的前部形成接觸。
2.如權(quán)利要求1所述的插頭，其中所述插頭尖端部分所限定的光學(xué)基準面和第一機械基準面之間的距離設(shè)定為5.4mm；以及所述插頭尖端部分限定的光學(xué)基準面和第二機械基準面之間的距離設(shè)定為9.1mm。
3.如權(quán)利要求1所述的插頭，其中所述插頭尖端部分是圓筒形的，以及所述插頭具有圓筒形外緣部分，該圓筒形外緣部分與所述插頭尖端部分同軸并且具有允許圓筒形外緣部分內(nèi)接于JEITA RC-5720B定義的矩形插座的插頭插入孔內(nèi)的直徑。
4.一種能夠與如權(quán)利要求1所述的插頭配合使用并具有插頭插入孔的的插座，其中相對于插入方向在所述插頭插入孔深處的表面沿進深方向錐形縮小。
5.一種能夠與如權(quán)利要求1所述的插頭配合使用并具有插頭插入孔的的插座，其中在所述插頭插入孔的入口處，插座包括鉸接活門，隨著插頭插入到插頭插入孔中，該活門與插頭尖端部分接觸而被打開；所述活門在其前部具有凹槽，凹槽沿垂直于所述活門的鉸接銷軸的方向延伸，用于導(dǎo)引插頭尖端部分；以及所述凹槽在其末端具有錐面。
6.如權(quán)利要求5所述的插座，其中錐面的邊緣具有向外突出的圓弧形的圖案。
7.一種包括具有插頭插入孔的插座和插頭的光學(xué)連接器，其中所述插頭包括插頭尖端部分，該插頭尖端部分限定了要與所述插座中的光學(xué)基準面重合的光學(xué)基準面；第一機械基準面，該第一機械基準面相對于插入方向定位在插頭尖端部分的光學(xué)基準面的后面的指定距離處，以便能夠與所述插座中的元件形成接觸；以及第二機械基準面，該第二機械基準面相對于插入方向定位在插頭尖端部分的光學(xué)基準面后面的指定距離處，以便能夠與所述插座的前部形成接觸。
8.如權(quán)利要求7所述的光學(xué)連接器，其中在所述插座中，相對于插入方向在所述插頭插入孔深處的表面沿進深方向錐形縮小。
9.如權(quán)利要求7所述的光學(xué)連接器，其中在所述插頭插入孔的入口處，插座包括鉸接活門，隨著插頭插入到插頭插入孔，該活門與插頭尖端部分相接觸而被打開；所述活門在其前部具有凹槽，凹槽在垂直于所述活門的鉸接銷軸的方向上延伸，用于引導(dǎo)插頭尖端部分；以及所述凹槽在其末端具有錐面。
10.一種包括光學(xué)連接器的電子設(shè)備，該光學(xué)連接器包括具有插頭插入孔的插座和插頭，其中所述插頭包括插頭尖端部分，該插頭尖端部分限定了要與所述插座中的光學(xué)基準面重合的光學(xué)基準面；第一機械基準面，該第一機械基準面相對于插入方向定位在所述插頭尖端部分的光學(xué)基準面后面的指定距離處，以便能夠與所述插座中的元件形成接觸；以及第二機械基準面，該第二機械基準面相對于插入方向定位在所述插頭尖端部分的光學(xué)基準面后面的指定距離處，以便能夠與所述插座的前部形成接觸。
11.如權(quán)利要求10所述的電子設(shè)備，其中在所述插座中，相對于插入方向在所述插頭插入孔深處的表面沿進深方向錐形縮小。
12.如權(quán)利要求10所述的電子設(shè)備，其中在所述插頭插入孔的入口處，所述插座包括鉸接的活門，隨著插頭插入到插頭插入孔，該活門與插頭尖端部分接觸而可打開；所述活門在其前部具有凹槽，該凹槽在垂直于所述活門的鉸接銷軸的方向上延伸，用于引導(dǎo)插頭尖端部分；以及所述凹槽在其末端具有錐面。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于光學(xué)連接器的插頭，為了能夠與各種插座無松動地相配合使用，用于光學(xué)連接器的插頭具有限定了要與插座中的光學(xué)基準面相重合的光學(xué)基準面的插頭尖端部分，并且相對于插入方向在光學(xué)基準面后面的一定距離處，插頭具有能夠與插座內(nèi)的元件形成接觸的第一機械基準面和能夠與插座的前部形成接觸的第二機械基準面。
文檔編號G02B6/42GK1591064SQ20041008514
公開日2005年3月9日 申請日期2004年7月12日 優(yōu)先權(quán)日2003年7月10日
發(fā)明者大江信之, 名倉和人, 曾根基樹 申請人:夏普株式會社