專利名稱：導光元件、包括導光元件的電連接器模組及其組裝方法
導光元件、包括導光元件的電連接器模組及其組裝方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種導光元件，組裝有該導光元件的電連接器及該電連接器組裝方 法。
背景技術：
隨著個人電腦的普及，各種電腦外圍設備例如鍵盤、鼠標等標配設備以及印表機、 掃描儀等辦公設備和數(shù)碼相機、MP3 (全稱動態(tài)影像專家壓縮標準音頻層面3，即Moving PictureExperts Group Audio Layer III)播放器等個人娛樂設備需要與個人電腦的連接 以實現(xiàn)數(shù)據傳輸及充電等功能。而各種外圍設備與個人電腦連接提供的不同接口，在消費 者使用時，需查找對應的插接口，而且不同設備須通過對應的驅動軟件配合相應硬件使用， 這樣，隨著技術的發(fā)展，各種結合界面逐漸通過USB (Universal Serial BUS，通用串行總 線)的結合方式實現(xiàn)不同外圍設備與個人電腦的連接，使消費者使用更加便利。上述外圍設備與個人電腦的連接通過一組配對的USB插頭和插座來實現(xiàn)。插頭一端通常連接一個線纜使用，因總線總是連接于個人電腦外部，極易因外部 因素的擾動，如人或動物的觸動、拉拔、擠壓而使得插接口拔出或松脫而導致通訊信號的中 斷，而此時使用人不清楚USB是否在工作狀態(tài)，以便使用人做出及時的處理。中國專利公告第CN 2449385 Y號專利揭露一種具有指示功能的USB發(fā)光聯(lián)結線， 該USB發(fā)光聯(lián)結線是在一連接于電腦與集線器或集線器與周邊設備之間的聯(lián)結線的電纜 末端設有插頭，而插頭一側外覆的殼體是利用透光或半透光材質所制成，其插頭內所穿設 的端子外露的尾端連接在具有發(fā)光元件的電路扳上，且發(fā)光元件是以并聯(lián)方式將兩個接腳 定位于USB連接器的正、負電源線路，當接設于電腦的通訊連接端口時，可藉由電腦的原有 電源使發(fā)光元件發(fā)光，并使發(fā)光元件所射出的光線可由殼體直接透射至外界，用以判斷聯(lián) 結線的插頭與電腦的通訊連接端口的接合情況。中國專利公告第CN 2850051 Y號專利揭露一種帶有照明標示的接口。該實用新 型涉及接口部件，如電源插座、USB接口、耳機插座、麥克風插座等，具體是一種帶有照明 標識的接口。該實用新型為了解決在夜晚或光線比較弱的情況下無法辨識接口位置和功能 的問題。該帶有照明標識的接口，在接口上設置能使其光線從接口上的插孔透出的發(fā)光元 件，可以在光線不足的情況下準確辨識接口的位置和功能，使使用者能夠方便、準確地將外 圍設備插入相應的接口。本發(fā)明在發(fā)明人對前案作了潛心研究，在綜合考慮產品的設計與使用中存在的問 題，如光利用率低、發(fā)光元件數(shù)量大影響產品的輕薄短小化、外層發(fā)光不均等，提供一種光 利用率高、發(fā)光元件數(shù)量需求、外層發(fā)光柔和均勻的導光元件、組裝有該導光元件的電連接 器模組及其的安裝方法。
發(fā)明內容本發(fā)明所要解決的技術問題是一種光利用率高、發(fā)光元件數(shù)量需求少、外層發(fā)光
3柔和均勻的導光元件、組裝有該導光元件的電連接器模組及其的安裝方法。本發(fā)明公開一種導光元件，包括出光面、受光面及一體延伸形成于受光面與出光 面之間的導光通路，導光元件形成前后向的深度方向和與深度方向相垂直的橫向的長度方 向，導光通路的長度不小于出光面的長度且其深度沿遠離方向逐漸減小。該導光元件的導光通路的長度不小于出光面的長度且其深度沿遠離受光面方向 逐漸減小，導光通路逐漸減小的外圍輪廓形成光在傳播中的反射面，將光通過反射的方式 折回導光通路中，減少光的損失，提高光的利用率。本發(fā)明公開另一種導光元件，包括出光面、受光面及一體延伸形成于受光面與出 光面之間的導光通路，導光通路沿光線傳播呈收斂狀。該導光元件的導光通路沿光線傳播呈收斂狀將越界的光通過反射的方式折回導 光通路中，減少光的損失，提高光的利用率。本發(fā)明公開一種可與匹配電連接器插接配合的電連接器模組，包括導光元件、發(fā) 光元件和電連接器，該導光元件包括出光面、受光面及一體延伸形成于受光面與出光面之 間的導光通路，導光元件形成前后向的深度方向和與深度方向相垂直的橫向的長度方向， 導光通路的長度不小于出光面的長度且其深度沿遠離受光面方向逐漸減小，導光元件包括 框部，且出光面設于框口部的周緣呈環(huán)狀，匹配電連接器可通過該框口部插入。該電連接器的發(fā)光元件框口部周緣發(fā)光將結合范圍顯著指示以方便操作者操作。本發(fā)明還公開一種電連接器模組的安裝方法，該電連接器模組可安裝到電路板上 使用，其組裝有導光元件，導光元件，包括出光面、受光面及一體延伸形成于受光面與出光 面之間的導光通路，導光元件形成前后向的深度方向和與深度方向相垂直的橫向的長度方 向，導光通路的長度不小于出光面的長度且其深度沿遠離受光面方向逐漸減小，導光元件 包括框口部，且出光面設于框口部的周緣呈環(huán)狀，匹配電連接器可通過該框口部插入，安裝 方法如下首先，將電連接器固定于電路板上；其次，將固定完畢的電連接器插入到導光元 件的框口部，導光元件包括自框口部向后延伸的基部和檐部，檐部與電聯(lián)接器抵接，基部抵 接于電路板下方并與電路板固定；最后，將發(fā)光元件固定到電路板上，發(fā)光元件與受光面相 對。該導光元件包括自框口部向后延伸的基部和檐部，檐部與電連接器抵接，基部抵 接于電路板下方并與電路板固定，進一步將該電連接器模組結合成一體以提高整體穩(wěn)定 性，另一方面發(fā)光元件與電路板在高度方向重疊降低了電連接器模組與電路板結合方案所 占據的高度方向空間。
圖1是本發(fā)明光學組件分解圖；圖2是本發(fā)明光學組件的組合圖；圖3是本發(fā)明光學組件另一角度的組合圖；圖4是本發(fā)明光學組件第三角度的組合圖；圖5是本發(fā)明電連接器立體圖；圖6是本發(fā)明電連接器分解圖；圖7是本發(fā)明電連接器的導光元件安裝4
圖8是本發(fā)明電連接器的發(fā)光元件安裝圖；圖9是本發(fā)明電連接器安裝完畢的立體圖。
具體實施方式下面介紹本發(fā)明的具體實施方案。導光元件1與發(fā)光元件2共同構成光學組件100。圖1至圖4揭示了光學組件100 的各個視圖。導光元件1，包括有受光面11，自受光面11延展的導光體12，導光體12外表面預 定形狀的出光面13。導光體12包括第一導光通路121、第二導光通路122、第三導光通路123及第四導 光通路124，以上統(tǒng)稱導光通路。導光元件1形成前后向的深度方向和與深度方向相垂直的 橫向的長度方向，導光通路的長度不小于出光面13的長度且其深度沿遠離受光面11的方 向逐漸減小。第一導光通路121和第二導光通路122結合處形成第一結合部120，該結合部120 設有將光從第一導光通路121轉向到第二導光通路122的第一路間反射面1201。第一導光通路121設有第一路內反射面1210，該第一路內反射面1210與出光面 13呈一定角度，第一路內反射面1210與第一路間反射面1201呈一定角度，根據光與第一 路內反射面1210的關系，照射到第一路內反射面1210的部分光A反射到第一路間反射面 1201，部分光反射到出光面13。導光體12自第二導光通路122延伸第三導光通路123，第三導光通路123與第二 導光通路122間設有第二路間反射面1202，第二導光通路122設有第二路內反射面1220， 照射到第一路間反射面1201的光根據光與第一路間反射面1201的入射角關系部分光D 反射到出光面13，部分光B反射到第二路內反射面1220，部分光C反射到第二路間反射面 1202。照射到第二路內反射面1220的光根據光與第二路內反射面1220入射角的關系部分 光B反射到出光面13，部分反射到第二路間反射面1202。第三導光通路123內設有第三路內反射面1230，照射到第二路間反射面1202的光 根據光與第二路間反射面1202入射角的關系部分反射到出光面13，部分光C反射到第三路 內反射面1230，照射到第三路內反射面1230的光根據光與第三路內反射面1230的關系反 射到出光面13。導光體12由透明材料制成，包括框口部10和自框口部10向后延伸的基部101和 檐部102，導光體12分上、下兩個導光部103、104。上導光部103呈傾斜回環(huán)的坡狀體，該 坡狀體的末端為平坦的第一受光面111，第一導光通路121右端為右側面1211，第二導光通 路122上方為上頂面1221，第三導光通路123左端為左側面1231。第一受光面111、第一 路內反射面1210、右側面1211、第一路間反射面1201、上頂面1221、第二路內反射面1220、 第二路間反射面1202、左側面1231共同形成該坡狀體的外側表面，第一導光通路121相對 右側面1211設有第一內側面1212，第二導光通路122相對上頂面1221和第二路內反射面 1220設有第二內側面1222，第一內側面1212和第二內側面間1222設有承接面1203將第一 內側面1212和第二內側面1222連接起來，第一內側面1212、承接面1203、第二內側面1222 共同形成坡狀體的內側表面。下導光部104整體呈楔形，實體由第四導光通路124形成，左側形成一個聚攏狀第二受光面112，與該第二受光面112相鄰的第四路內反射面1240。第 一導光通路121、第二導光通路122、第三導光通路123、第四導光通路124前方形成前端面 14，出光面13即自該前端面14突出。第一受光面111、第二受光面112統(tǒng)稱受光面11，第一路內反射面1210、第二路內 反射面1220、第三路內反射面1230、第四路內反射面1240、第一路間反射面1201、第二路間 反射面1202統(tǒng)稱反射面。以上為本發(fā)明導光元件中的光傳導路徑及相對應結構，在生產中通過成型模具一 體注塑成型而成。導光通路物質相對于空氣為光密介質以提高導光體的反射。下面結合結構及光傳導路經對本發(fā)明的目的具體闡釋。在第一導光通路121范圍內，自第一受光面111接收的光在第一導光通路121內 傳導間，因第一受光面111優(yōu)選為水平面，前端面14通常為豎直面，而第一路內反射面1210 與前端面14呈一定角度，第一路間反射面1201在第一導光通路121的盡頭處，故光在第一 路內反射面1210和第一路間反射面1201內發(fā)生反射。在第二導光通路122范圍內，第一路間反射面1201、上頂面1221、第二路內反射面 1220、第二路間反射面1202均可適應性設計成不同的形狀，相互鄰接的兩個平面間通常設 有棱連接在一起，在第二導光通路122的光除照射到出光面13的光線外，有光線在第二路 間反射面1202發(fā)生反射傳導至第三導光通路123內。在第三導光通路123范圍內，因第三路內反射面1230與前端面13呈一定角度，且 在光傳導方向厚度逐漸降低，故，第二路間反射面1202反射的光除直接反射到出光面13外 大部分經第三路內反射面1230反射到出光面13，僅有少數(shù)反射到第三導光通路123盡頭的 光線發(fā)生損失。在第四導光通路124范圍內，楔形的下導光部103在第二受光面112接受光，然后 在第四導光通路124內傳導。光除照射到楔形尖角處損失的以外，大部分反射或直射到出 光面13。因此，本發(fā)明提供的結構將光傳導路經進行優(yōu)化，該導光元件1的導光通路的長 度不小于出光面13的長度且其深度沿遠離受光面11方向逐漸減小，導光通路逐漸減小的 外圍輪廓形成光在傳播中的反射面，將光通過反射的方式折回導光通路中，減少光的損失， 提高光的利用率。本發(fā)明亦可這樣理解，該導光元件1的導光通路沿光線傳播呈收斂狀將 越界的光通過反射的方式折回導光通路中，減少光的損失，提高光的利用率?？傊景l(fā)明 提高了光的傳播過程中出光面13照射出的比率，提高了光的利用率，在不降低發(fā)光亮度的 條件下可減少照明用的發(fā)光元件2的數(shù)量，優(yōu)選的，出光面13還涂敷有散射性材料或雕刻 有散射花紋以提高出光面13向各個方向的散射，達成一種柔和的發(fā)光效果。發(fā)光元件2包括第一發(fā)光元件21和第二發(fā)光元件22，分別為上導光體104和下導 光體103提供光源。導光元件1的基部101主要由第二受光面112供光，第二受光面112與 水平面垂直且位于基部101左側，檐部102主要由第一受光面111供光，第一受光面111位 于導光元件1右側且與水平平行。第二受光面112為曲面，第二發(fā)光元件22為曲面形光源 與第二受光面112曲面相適應，第一發(fā)光元件21為平面形光源與第一受光面111相適應。上述導光元件1和發(fā)光元件2組成的光學組件100可與一電連接器3配合使用，以 達成表征電連接器3連接狀態(tài)及指引與該電連接器3配對使用的匹配電連接器(未圖示)的插接，下面介紹由光學組件100和電連接器3組成的電連接器模組(未標示)。本發(fā)明提供的實施方案中涉及的產品為一種USB插座，但本發(fā)明的實施及于電源 插座、USB接口、耳機插座、麥克風插座等多種電連接器，而不應囿于本發(fā)明提供的USB插座 型電連接器。如圖5和圖6所示，電連接器3包括絕緣本體31、插置于絕緣本體31內的端子32、 遮罩于組裝端子32后的絕緣本體31周圍的金屬殼體33。絕緣本體31包括基體311和自基體311向前延伸的舌板312，有若干端子收容槽 310貫通基體311和舌板312表面。對稱設置的兩個凸臺3111自基體311上表面突出，兩 中間形成一個凹陷區(qū)3112，基體311兩側對稱形成兩個插槽3113。端子32可組裝于端子收容槽310，包括與匹配對接電連接器抵接的接觸部321、自 接觸部321延伸用于固定端子32的連接部322、自連接部322延伸突出于基體311之外可 焊接固定的焊接部323。金屬殼體33為空心筒狀體，由板狀金屬片兩端對接形成，包括上頂331、下底332 和位于其間并連接上頂331、下底332的側壁333。上頂331中部設有若干彈性臂3313以 實現(xiàn)與匹配電連接器結合時壓緊匹配電連接器的作用，在上頂331后部設有對稱缺口 3311 以方便基體上的凸臺3111卡入，上頂331于兩缺口 3311中間位置設置有可扣持于基體311 的凹陷區(qū)3112的按壓片3312，側壁333后端設有向內延伸的可插置于基體311兩側插槽 3113內的鎖定片3331。下底332沖壓外翻形成四個焊接腳330。金屬殼體33整體包括位 于前端的插口部334和插口部334后端的主體部335。插口部334橫截面由方形和梯形堆疊在一起，而主體部335的焊接腳330垂直向 下延伸，橫截面為方形，這樣主體部335的輪廓大于插口部334的輪廓，方便導光元件1定 位。 下面介紹電連接器模組的組裝。將端子32安裝于絕緣本體31設有的端子收容槽內310，然后將組裝端子32后的 絕緣本體31自后端插入金屬殼體33內，絕緣本體31的基體311上方的凸臺3111卡入金 屬殼體33的缺口 3311內，按壓片3312扣持于基體311上方的凹陷區(qū)3112內，裝入后將金 屬殼體33的側壁333的鎖定片3331按壓扣入插槽3113內，此時，電連接器3組裝完畢。將光學組件100套入電連接器3的插口部334，光學組件100的框口部10略大于 插口部334，在主體部335的焊接腳330處實現(xiàn)定位，至此，電連接器模組組裝完畢。該電連接器模組，可通過光學組件100的應用實現(xiàn)表征電連接器3接合狀態(tài)及通 過框口部10發(fā)出的光界定一個中空區(qū)域指引操作者將配對的匹配連接器插入的目的。電連接器模組可安裝至電路板4使用，在電連接器模組安裝過程中，發(fā)明人針對 電連接器模組的排布進行了創(chuàng)新性思考使電連接器模組的空間配置更加合理，減少的安裝 至電路板4時電連接器模組占據的高度方向的空間，同時使整個實施方案更加穩(wěn)固，整體 方案請參照圖9，安裝過程如圖7和圖8。導光元件1背面位于第四導光通路124的上方設置有向后突出的三個導引柱105， 第二發(fā)光元件22的安裝最高高度不高于第四導光通路124的上表面，安裝時，電路板4在 導引柱105的作用下直接載于第四導光通路124的上表面。下面介紹整個方案的安裝方法
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首先，將電連接器3的焊接腳330焊接固定于電路板4上；其次，將固定完畢的電連接器3插入到導光元件1的框口部10，導光元件1的基部 101扣到電路板4下方并與電路板4固定；最后，將發(fā)光元件2固定到電路板4上，發(fā)光元件2與受光面11相對。
至此，整個電連接器模組安裝完畢。在本發(fā)明提供的安裝方案中，電連接器3被焊接于電路板4上，套于電連接器3的 插口部334的導光元件1上方固定著電連接器3，電路板4載于導光元件1的第四導光通路 124的上表面，導光元件1與電路板4通過導引柱105從下方固定電連接器3，這樣，整個方 案將電連接器3、導光元件1、電路板4固定成一體，并且因導光元件1與電路板4在高度方 向發(fā)生重疊，相較光學組件100與電連接器3組成的電連接器組件直接以常規(guī)方式安置于 電路板4上方既提高了整體方案的穩(wěn)定性，同時，減小了整體方案占據的高度方向空間。以上所述僅為本發(fā)明提供的實施方式，不是全部或唯一的實施方式，本領域普通 技術人員通過閱讀本發(fā)明說明書而對本發(fā)明技術方案采取的任何等效的變化，均為本發(fā)明 的權利要求所涵蓋。
權利要求
一種導光元件，包括出光面、受光面及一體延伸形成于受光面與出光面之間的導光通路，其特征在于所述導光元件形成前后向的深度方向和與深度方向相垂直的橫向的長度方向，導光通路位于出光面的后側，導光通路的長度不小于出光面的長度且其深度沿遠離受光面方向逐漸減小。
2.如權利要求1所述的導光元件，其特征在于所述導光通路物質相對于空氣為光密 介質。
3.如權利要求2所述的導光元件，其特征在于所述受光面包括第一受光面和第二受 光面，該第一受光面、第二受光面分別位于導光元件兩側。
4.如權利要求3所述的導光元件，其特征在于所述導光元件包括框口部和自框口部 向后延伸的基部和檐部，基部主要由第二受光面供光，第二受光面與水平面垂直且位于基 部左側，檐部主要由第一受光面供光，第一受光面位于導光元件右側且與水平平行。
5.一種導光元件，包括出光面、受光面及一體延伸形成于受光面與出光面之間的導光 通路，其特征在于所述導光通路沿光線傳播呈收斂狀。
6.一種組裝有權利要求1所述的導光元件的電連接器模組，可與匹配電連接器插接配 合，還包括發(fā)光元件和電連接器，其特征在于所述導光元件包括框口部，且出光面設于框 口部的周緣呈環(huán)狀，匹配電連接器可通過該框口插入。
7.如權利要求6所述的電連接器模組，其特征在于所述發(fā)光元件包括第一發(fā)光元件 和第二發(fā)光元件分別與第一受光面和第二受光面相對，第二受光面為曲面，第二發(fā)光元件 為曲面形光源與第二受光面曲面相適應，第一發(fā)光元件為平面形光源與第一受光面相適 應。
8.如權利要求7所述的電連接器模組，其特征在于所述導光元件的框口部向后延伸 有檐部，該檐部抵接電連接器的外表面。
9.如權利要求8所述的電連接器模組，其特征在于所述電連接器可與匹配電連接器 配合使用，發(fā)光元件和電連接器之間通過電路相連，發(fā)光元件的發(fā)光狀態(tài)對應電連接器與 匹配電連接器的結合狀態(tài)，導光元件的基部上方向后凸伸設有若干導引柱。
10.一種如權利要求6所述的電連接器模組的安裝方法，其包括首先，將電連接器固定于電路板上；其次，將固定完畢的電連接器插入到導光元件的框口部，導光元件包括自框口部向后 延伸的基部和檐部，檐部與電連接器抵接，基部抵接于電路板下方并與電路板固定；最后，將發(fā)光元件固定到電路板上，發(fā)光元件與受光面相對。
全文摘要
一種導光元件，包括出光面、受光面及一體延伸形成于受光面與出光面之間的導光通路，導光元件形成前后向的深度方向和與深度方向相垂直的橫向的長度方向，導光通路的長度不小于出光面的長度且其深度沿遠離受光面方向逐漸減小。這樣，減少光在傳導中的損失，提高了光的利用率。當這種導光元件配合電連接器使用時，可減少所需的發(fā)光元件的數(shù)量，并同時獲得不降低亮度的效果。因導光元件包括有基部，在該導光元件與電連接器組成的電連接器模組安裝到電路板時，基部設置于電路板下方，電連接器插入到導光元件中實現(xiàn)電連接器的固定并由于電連接器模組和電路板在高度方向重疊而減少整個方案占據的高度。
文檔編號H01R13/66GK101922679SQ20091030307
公開日2010年12月22日 申請日期2009年6月9日 優(yōu)先權日2009年6月9日
發(fā)明者莊順榮, 曾威達 申請人:富士康(昆山)電腦接插件有限公司;鴻海精密工業(yè)股份有限公司