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TW201727296A - 光學套接管及光學套接管模具 - Google Patents

光學套接管及光學套接管模具 Download PDF

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Publication number
TW201727296A
TW201727296A TW105132787A TW105132787A TW201727296A TW 201727296 A TW201727296 A TW 201727296A TW 105132787 A TW105132787 A TW 105132787A TW 105132787 A TW105132787 A TW 105132787A TW 201727296 A TW201727296 A TW 201727296A
Authority
TW
Taiwan
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ferrule
optical
mold
light
axis
Prior art date
Application number
TW105132787A
Other languages
English (en)
Inventor
麥克 艾爾伯特 海斯
泰瑞 李 史密斯
艾力克瑟登 羅迪斯 馬修斯
詹姆士 麥可 尼爾森
Original Assignee
3M新設資產公司
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 3M新設資產公司 filed Critical 3M新設資產公司
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Abstract

一種單件式光學套接管經模製以包括用於接收並緊固一或多個光學波導之一或多個元件、用於在該套接管內傳播該來自該光學波導之光時影響該光的一或多個特性的一或多個元件。該光學套接管亦包括一或多個第一對準特徵及一或多個第二對準特徵,在該套接管與嵌合套接管嵌合時,該一或多個第一對準特徵及該一或多個第二對準特徵各自控制該套接管與該嵌合套接管沿著三個機械自由度之對準。該光學套接管之表面可沿著該厚度軸劃分成一第一區段及一相對之第二區段,其中該表面之該第一區段包括該等接收並緊固元件、該等光影響元件、及該等第一對準特徵,且該表面之該第二區段包括該等第二對準特徵。

Description

光學套接管及光學套接管模具
本揭露大致上係關於光學套接管且係關於用於製作光學套接管之模具。
光學連接器可用於各種應用中之光學通訊,該等應用包括電腦裝置中之電信網路、區域網路、資料中心鏈路及內部鏈路。可在連接器中使用擴展光束來提供光學連接,該光學連接對灰塵及其他形式之污物不敏感,並且使得可放寬對準公差。一般而言,擴展光束是直徑大於相關光學波導(通常是光纖,例如,用於多模式通訊系統之多模式光纖)之核心的光束。若在連接點處存在擴展光束,則連接器一般被認為是擴展光束連接器。通常藉由使來自光源或光纖的光束發散來獲得擴展光束。在許多情況下,由諸如透鏡或鏡子之光學元件將發散光束處理成大致準直的擴展光束。然後藉由經由另一透鏡或鏡子聚焦光束來接收擴展光束。包括擴展光束光學連接器之光學連接器可包括光學套接管,該等光學套接管包括用於接收並緊固光學波導之元件、用於影響來自光學波導之光的元件、及用於使光學套接管與嵌合套接管對準之特徵。
一些實施例係關於一種模製單件式光學套接管,該模製單件式光學套接管包括一或多個分模線人為構造(parting line artifact),該一或多個分模線人為構造包括實質上繞該單件式套接管之一外周邊延伸的一分模線人為構造。該分模線人為構造沿著一厚度軸將該光學套接管之表面劃分成一第一區段及一相對之第二區段。該表面之該第一區段包括:經組態以用於接收並緊固一光學波導之一或多個元件;經組態以用於在該單件式套接管內傳播來自該光學波導之光時影響該光的一或多個特性之一或多個元件;及一或多個第一對準特徵,其在該套接管與一嵌合套接管嵌合時,控制該套接管沿著正交於該厚度軸之一第一側向軸的平移、該套接管沿著正交於厚度軸及該第一側向軸兩者之一第二側向軸的平移、及該套接管繞該厚度軸之旋轉。該第二區段包括至少一個第二對準特徵,在該套接管與一嵌合套接管嵌合時,該至少一個第二對準特徵控制該套接管沿著該厚度軸之平移、及該套接管繞該第一側向軸及該第二側向軸之旋轉。
根據一些實施例,一種模製單件式光學套接管包括一或多個分模線人為構造,該一或多個分模線人為構造包括實質上繞該單件式套接管之一外周邊延伸的一分模線人為構造,該等分模線人為構造沿著一厚度軸將該光學套接管之一表面劃分成一第一區段及一相對之第二區段。該套接管包括:經組態以用於接收並緊固一光學波導之一或多個元件;經組態以用於在該單件式套接管內傳播來自該光學波導之光時影響該光的一或多個特性之一或多個元件;及至少一個平面表面,其經組態以在該套接管之嵌合期間與一嵌合套接管之一平面嵌合表面接觸。該套接管亦包括:一或多個對準特徵,在該套接管與該嵌合套接管嵌合時,該一或多個對準特徵主要控制該套接管繞該厚度軸之旋轉、 該套接管沿著正交於厚度軸之一第一側向軸的平移、及該套接管沿著正交於該厚度軸及該第一側向軸之一第二側向軸的平移。該套接管之該第一區段含有經組態以用於接收並緊固一光學波導之該一或多個元件、經組態以用於影響光之一或多個特性的該一或多個元件、及該對準特徵,並且該套接管之該第二區段包括該平面表面。
在一些實施例中,一種模製單件式光學套接管包括一或多個分模線人為構造,該一或多個分模線人為構造包括實質上繞該單件式套接管之一外周邊延伸的一分模線人為構造,該等分模線人為構造沿著一厚度軸將該光學套接管之一表面劃分成一第一區段及一相對之第二區段。該套接管包括:經組態以用於接收並緊固一光學波導之一或多個元件;經組態以用於在該單件式套接管內傳播來自該光學波導之光時影響該光的一或多個特性之一或多個元件;一滑動表面,在該套接管與一嵌合套接管之嵌合期間,該滑動表面促進該套接管沿著一套接管嵌合軸抵靠該嵌合套接管之一滑動表面的滑動,該滑動表面經組態以當該套接管與該嵌合套接管嵌合時控制該套接管繞該套接管嵌合軸之旋轉、該套接管沿著正交於該套接管嵌合軸之一厚度軸的旋轉、及該套接管繞正交於該套接管嵌合軸及該厚度軸之一側向軸的旋轉;及一或多個對準特徵,在該套接管與該嵌合套接管嵌合時,該一或多個對準特徵主要控制該套接管沿著該套接管嵌合軸之平移、該套接管沿著該側向軸之平移、及該套接管繞該厚度軸之旋轉。該表面之該第一區段包括該等接收並緊固元件、該等光影響元件、及該等對準特徵,並且該表面之該第二區段包括滑動表面。
一些實施例係關於一注塑模具,該注塑模具包括一第一模具側及一第二模具側,該第一模具側及該第二模具側裝配在一起以界定用於模製一 單件式光學套接管並且經組態以沿著一分模軸分離之一空腔。該單件式光學套接管模製有平行於該分模軸之一厚度軸。該模具之該第一側包括第一模製特徵,該等第一模製特徵經組態以模製:複數個第一元件,其等經組態以用於接收並緊固一光學波導、以及用於在該單件式套接管內傳播來自該光學波導之光時影響該光的一或多個特性;及一或多個第一對準特徵,在該套接管與一嵌合套接管嵌合時,該一或多個第一對準特徵控制該套接管沿著正交於該厚度軸之一第一側向軸的平移、該套接管沿著正交於該厚度軸及該第一側向軸兩者之一第二側向軸的平移、及該套接管繞該厚度軸之旋轉。該第二模具側包括第二模製特徵,該等第二模製特徵經組態以模製一或多個第二對準特徵,在該套接管與一嵌合套接管嵌合時,該一或多個第二對準特徵控制該套接管沿著該厚度軸之平移、及該套接管繞該第一側向軸及該第二側向軸之旋轉。
實施例係關於一種注塑模具,該注塑模具包括一第一模具側及一第二模具側,該第一模具側及該第二模具側裝配在一起以界定用於模製該單件式光學套接管並且經組態以沿著該分模軸分離之一空腔。該單件式光學套接管模製有平行於該分模軸之一厚度軸。該第一模具側包括第一模製特徵,該等第一模製特徵經組態以模製:複數個第一元件,其等經組態以用於接收並緊固一光學波導、以及用於在該單件式套接管內傳播來自該光學波導之光時影響該光的一或多個特性;及一或多個第一對準特徵,在該套接管與一嵌合套接管嵌合時,該一或多個第一對準特徵控制該套接管沿著正交於該厚度軸之一第一側向軸的平移、該套接管沿著正交於該厚度軸及該第一側向軸兩者之一第二側向軸的平移、及該套接管繞該厚度軸之旋轉。該第二模具側包括第二模製特徵,該等第二模製特徵經組態以模製一或多個第二對準特徵,在該套接管與一嵌合 套接管嵌合時,該一或多個第二對準特徵控制該套接管沿著該厚度軸之平移、及該套接管繞該第一側向軸及該第二側向軸之旋轉。
一些實施例涉及一種光學套接管,該光學套接管包括一或多個接收元件及一或多個光影響元件。各接收元件經組態以用於接收並緊固一光學波導。各光影響元件包括一光重定向特徵,該光重定向特徵包含處於來自該光學波導之光的光學路徑中之一彎曲透鏡、經組態以將該波導與該透鏡對準之接收元件、及一平面區域,該平面區域至少部分地圍繞該透鏡且包含用於該透鏡之一第一參考表面。該光影響元件包括一中間表面,該中間表面在該接收元件與該光重定向特徵之間延伸,且包含一第二參考表面,其中該第一參考表面經設置成相對於該第二參考表面成一預定角度,該角度判定該透鏡與該波導之間的一位置關係。
根據一些實施例,一種光學套接管包括一或多個接收元件及一或多個光影響元件。各接收元件經組態以用於接收並緊固一光學波導。各光影響元件包含一光重定向特徵。各光重定向特徵包含處於來自該光學波導之光的一光學路徑中之一彎曲透鏡、經組態以將該波導與該透鏡對準之該接收元件、及一平面區域,該平面區域至少部分地圍繞該透鏡,該平面區域包含用於該透鏡之一第一參考表面。該第一參考表面經設置成相對於該光學套接管之一第二參考表面成一角度;該角度判定該透鏡與該波導之間的一位置關係。
一些實施例涉及一種注塑模具。該模具包括一第一模具側及一第二模具側,該第一模具側及該第二模具側裝配在一起以界定用於模製一單件式光學套接管之一空腔。該空腔經組態以沿著一分模軸分離,該單件式光學套接管模製有平行於該分模軸之一厚度軸。該第一模具側包括模製特徵,該等模 製特徵經組態以模製一或多個光影響元件,各光影響元件包括一光重定向特徵,該光重定向特徵包含處於來自該光學波導之光的一光學路徑中之一彎曲透鏡、經組態以將該波導與該透鏡對準之一接收元件、及一平面區域,該平面區域至少部分地圍繞該透鏡,且包含用於該透鏡之一定位的一第一參考表面。該第一參考表面經設置成相對於該光學套接管之一第二參考表面成一角度,該角度判定該透鏡與該波導之間的一位置關係。
100‧‧‧光學套接管/套接管
101‧‧‧第一側
102‧‧‧第二側
103‧‧‧元件
104‧‧‧光學波導
105‧‧‧元件
111‧‧‧對準特徵/前向止動件
112‧‧‧對準特徵/插銷
113‧‧‧對準特徵/插槽
114‧‧‧對準特徵/表面
121‧‧‧軸/第一側向軸
122‧‧‧軸/第二側向軸
123‧‧‧軸/厚度軸
125‧‧‧分模軸
126‧‧‧線
161‧‧‧第一側/第一模具側
162‧‧‧模具側/第二側/第二模具側
170‧‧‧模製材料
171‧‧‧毛邊分模線人為構造
180‧‧‧模具
181‧‧‧第一模具側/第一側/模具側
182‧‧‧第二模具側/第二側/模具側
190‧‧‧模製材料
191‧‧‧毛邊分模線人為構造
192‧‧‧段差分模線人為構造
201‧‧‧第一側/第一模具側/模具側
202‧‧‧第二側/第二模具側/模具側
203‧‧‧第一模製特徵/模製特徵
205‧‧‧第一模製特徵/模製特徵
211‧‧‧第一模製特徵/模製特徵
212‧‧‧第一模製特徵/模製特徵
213‧‧‧第一模製特徵/模製特徵
213a‧‧‧模製特徵
214‧‧‧第二模製特徵
214a‧‧‧表面
214b‧‧‧模製特徵/表面
217‧‧‧第二模製特徵/模製特徵
218‧‧‧模製特徵
231a‧‧‧表面
231b‧‧‧表面
232a‧‧‧表面
300‧‧‧單件式光學套接管/光學套接管/套接管
303‧‧‧元件/接收並緊固元件/特徵
305‧‧‧元件/光影響元件/特徵
311‧‧‧第一對準特徵/對準特徵/特徵/前向止動件
312‧‧‧第一對準特徵/對準特徵/插銷/特徵
313‧‧‧第一對準特徵/對準特徵/插槽/特徵
313a‧‧‧部分/特徵
314‧‧‧水平嵌合表面/第二對準特徵/對準特徵/特徵/表面/平面表面
317‧‧‧特徵/光學輸出表面
318‧‧‧鏟形部分/鏟形件
331‧‧‧分模線人為構造/周邊分模線人為構造
332‧‧‧第二分模線人為構造
390‧‧‧頂表面及底表面/完整表面/表面
391‧‧‧第一區段
392‧‧‧第二區段
395‧‧‧澆槽
401‧‧‧第一側/第一模具側
402‧‧‧第二側/第二模具側
403‧‧‧第一模製特徵/模製特徵
405‧‧‧第一模製特徵/模製特徵
411‧‧‧第一模製特徵/模製特徵
412‧‧‧第一模製特徵/模製特徵
413‧‧‧第一模製特徵/模製特徵
414‧‧‧第二模製特徵/表面
415‧‧‧表面
417‧‧‧模製特徵
418‧‧‧模製特徵
419‧‧‧特徵
422‧‧‧第二側
424‧‧‧模製特徵
431a‧‧‧表面
431b‧‧‧表面
500‧‧‧套接管/單件式光學套接管/光學套接管/單件式套接管
501‧‧‧光學套接管/套接管
503‧‧‧元件/接收並緊固元件/特徵
505‧‧‧元件/光影響元件/特徵
511‧‧‧第一對準特徵/前向止動件
512‧‧‧第一對準特徵/臂
513‧‧‧第一對準特徵/接觸元件/側向止動件
514‧‧‧第二對準特徵/表面/平面表面
515‧‧‧表面
517‧‧‧光學輸出窗/光學窗
518‧‧‧鏟形件
524‧‧‧平面表面片段/通道
524a‧‧‧平面表面
531‧‧‧分模線人為構造
590‧‧‧表面
591‧‧‧第一區段
592‧‧‧第二區段
595‧‧‧澆槽
601‧‧‧第一側/第一模具側
602‧‧‧第二側/第二模具側
603‧‧‧第一模製特徵/模製特徵
605‧‧‧第一模製特徵/模製特徵
612‧‧‧第一模製特徵/模製特徵
613‧‧‧模製特徵
614‧‧‧第二模製特徵/模製特徵/表面
617‧‧‧模製特徵
631a‧‧‧表面
631b‧‧‧表面
700‧‧‧單件式光學套接管/光學套接管/單件式套接管/套接管
703‧‧‧元件/接收並緊固元件/特徵
705‧‧‧元件/光影響元件/特徵
712‧‧‧第一對準特徵/尖銳插銷/插銷/特徵
713‧‧‧第一對準特徵/尖銳短襪/插槽/特徵
714‧‧‧第二對準特徵/平面表面/特徵
717‧‧‧光學窗
731‧‧‧分模線人為構造
790‧‧‧表面
791‧‧‧第一區段
792‧‧‧第二區段
801‧‧‧第一側/第一模具側/模具側
802‧‧‧第二側/第二模具側
803‧‧‧第一模製特徵/模製特徵
805‧‧‧第一模製特徵/模製特徵
811‧‧‧第一模製特徵/模製特徵
812‧‧‧第一模製特徵/模製特徵
813‧‧‧第一模製特徵/模製特徵/關閉塞
813a‧‧‧模製特徵
814‧‧‧第二模製特徵
814a‧‧‧表面
814b‧‧‧模製特徵/表面
815b‧‧‧第二模製特徵/模製特徵/表面
817‧‧‧第二模製特徵/模製特徵
831a‧‧‧表面
831b‧‧‧表面
832a‧‧‧表面
900‧‧‧單件式光學套接管/光學套接管/套接管
901‧‧‧嵌合套接管
903‧‧‧元件/接收並緊固元件/特徵
905‧‧‧元件/光影響元件/特徵
911‧‧‧第一對準特徵/對準特徵/特徵/前向止動件
912‧‧‧第一對準特徵/對準特徵/插銷/特徵
913‧‧‧第一對準特徵/對準特徵/插槽/特徵
913a‧‧‧部分
914a‧‧‧第二對準特徵
914b‧‧‧平行平面表面/第二對準特徵/對準特徵
915b‧‧‧平行平面表面/對準特徵
917‧‧‧光學輸出窗
931‧‧‧分模線人為構造/周邊分模線人為構造
932‧‧‧第二分模線人為構造
990‧‧‧表面/完整表面
991‧‧‧第一區段
992‧‧‧第二區段
995‧‧‧澆槽
1101‧‧‧第一側/第一模具側/模具側
1102‧‧‧第二側/第二模具側/模具側
1103‧‧‧第一模製特徵/模製特徵
1105‧‧‧第一模製特徵/模製特徵
1105a‧‧‧模製特徵
1105b‧‧‧模製特徵
1106‧‧‧模製特徵/透鏡
1107‧‧‧模製特徵/第一參考平面
1111‧‧‧模製特徵
1112‧‧‧第一模製特徵/第二模製特徵/模製特徵
1112a‧‧‧模製特徵
1112a-1‧‧‧模製特徵部分
1112a-2‧‧‧模製特徵部分
1112b‧‧‧模製特徵
1112b-1‧‧‧模製特徵部分
1112b-2‧‧‧模製特徵部分
1113‧‧‧第二模製特徵/模製特徵
1114‧‧‧第二模製特徵/模製特徵
1117‧‧‧第二模製特徵/模製特徵
1200‧‧‧單件式光學套接管/套接管/光學套接管
1201‧‧‧第一側/第一套接管側
1202‧‧‧第二側
1203‧‧‧元件/接收元件/接收並緊固元件
1205‧‧‧光影響元件/光重定向元件
1205a‧‧‧套接管光重定向特徵/光重定向特徵
1205b‧‧‧套接管特徵/中間區域
1206‧‧‧彎曲透鏡/透鏡
1207‧‧‧平面表面/第一參考表面
1211‧‧‧對準特徵/套接管特徵/特徵/前向止動件
1212‧‧‧套接管特徵/對準特徵/插銷
1212a‧‧‧部分
1212b‧‧‧部分
1213‧‧‧套接管特徵/對準特徵/插槽
1214‧‧‧套接管特徵/光學輸出窗
1217‧‧‧套接管特徵/平面嵌合表面
1221‧‧‧基準
1222‧‧‧基準
1223‧‧‧基準
1224‧‧‧基準
1250‧‧‧嵌合套接管
〔圖1A〕繪示根據一些實施例之光學套接管的第一側;〔圖1B〕繪示圖1A之套接管的第二側;〔圖1C〕繪示毛邊(flash)分模線人為構造;〔圖1D〕繪示段差分模線人為構造;〔圖2A及圖2B〕繪示根據一些實施例之模具的第一側及第二側。
〔圖3A至圖3D〕展示使用圖2A及圖2B之模具製成的單件式光學套接管;〔圖4A及圖4B〕繪示根據一些實施例之模具的第一側及第二側;〔圖4C〕展示根據一些實施例之第二模具側,該第二模具側包括模製特徵,該等模製特徵經組態以模製多個平面表面
〔圖5A至圖5D〕展示使用圖4A及圖4B之模具製成的單件式光學套接管之第一側及第二側;〔圖5E〕繪示使用圖4C中所示之第二模具側製成的單件式光學套接管之第二側; 〔圖6A及圖6B〕繪示根據一些實施例之模具的第一側及第二側;〔圖7A及圖7B〕展示使用圖6A及圖6B之模具製成的單件式光學套接管之第一側及第二側;〔圖7C〕是圖7A及圖7B之光學套接管的周邊分模線人為構造之視圖;〔圖8A及圖8B〕繪示根據一些實施例之模具的第一側及第二側;〔圖9A及圖9B〕展示使用圖8A及圖8B之模具製成的單件式光學套接管;〔圖10〕描繪根據一些實施例之具有多個平行平面表面的經嵌合之單件式光學套接管;〔圖11A至圖11C〕繪示根據一些實施例之模具的第一側及第二側;及〔圖12A至圖12E〕展示使用圖11A至圖11C之模具製成的單件式光學套接管。
圖式非必然按比例繪製。在圖式中所使用的類似數字(like numbers)指稱類似組件。但是,將明白,在給定圖式中使用元件符號指稱組件,並非意圖限制在另一圖式中具有相同元件符號之組件。
包括擴展光束光學連接器之光學連接器可包括形成為單件式、模製結構之光學套接管(本文中亦被稱為「光耦合單元」或「LCU」)。本文中所描述之一些實施例涉及模製光學套接管及用於製作光學套接管之模具。模製套接管涉及兩個初級模具部分之使用,該等初級模具部分在本文中稱為「第一模具側」及「第二模具側」。第一模具側包括第一模製特徵,該等第一模製特徵經組態以模製光學套接管之第一組特徵。第二模具側包括第二模製特徵,該等第二模製特徵經組態以模製光學套接管之第二組特徵。當操作模具時,兩 個半部分沿著本文中被稱為「分模軸」之物聚集在一起,第一側及第二側界定用於模製單件式光學套接管之空腔。可流動模製材料經注射或以其他方式放置至空腔中,且例如由於模製材料之冷卻而硬化,以便形成單件式套接管。然後沿著分模軸使模具半部分分離,以允許移除套接管。用於模製套接管之一些材料包括熱塑性塑膠及熱固性聚合物、陶瓷、金屬、玻璃等。
圖1A及圖1B是單件式光學套接管100之圖。單件式光學套接管是單件結構,該單件結構包括用於接收並緊固波導之一或多個元件、用於影響來自波導之光的一或多個元件、及一或多個對準特徵。
圖1A繪示光學套接管100之第一側101,且圖1B繪示套接管100之第二側102。為論述的目的且不限制套接管之任何特定取向,第一側101可指定為頂側,且第二側102指定為底側。光學套接管100包括至少一個元件103,元件103用於接收並緊固光學波導104,及至少一個元件105,元件105用於在光學套接管100內傳播來自光學波導104之光時,影響光的一或多個特性。光學套接管100包括一或多個對準特徵111至114,該等對準特徵用於將光學套接管100與嵌合光學套接管(圖1A及圖1B中未展示)對準。
光學套接管100與嵌合光學套接管之對準藉由控制六個三維機械自由度來達成,該六個機械自由度是沿著三個正交軸121、122、123之各者的平移及繞該等正交軸之各者的旋轉。為論述之目的,軸121在本文中被稱為第一側向軸,軸122在本文中被稱為第二側向軸,且軸123被稱為厚度軸。軸121可以是套接管嵌合軸。套接管與嵌合套接管嵌合之後所控制之六個機械自由度包括沿著第一側向軸121之平移、沿著第二側向軸122之平移、沿著厚度軸123之平移、繞第一側向軸121之旋轉、繞第二側向軸122之旋轉、及繞厚度軸123 之旋轉。在圖1A及圖1B中所展示之實例中,當套接管100與嵌合套接管嵌合時,前向止動件111接觸嵌合套接管之前向止動件,以便控制沿著第一側向軸121之平移;套接管100之插銷112與嵌合套接管之插槽嚙合,且套接管100之插槽113與嵌合套接管之插銷嚙合,以便控制套接管100沿著第二側向軸122之平移。前向止動件111及/或插銷112及插槽113可用來控制套接管繞厚度軸123之旋轉。當套接管100與嵌合套接管嵌合時,套接管100之表面114與嵌合套接管之表面嚙合,以便控制套接管100沿著厚度軸122之平移、套接管繞第一側向軸121之旋轉、及套接管繞側向122軸之旋轉。在一些實施例中,插槽113由延伸穿過套接管100之厚度的孔之一部分形成。
關於具有本文中所揭露之對準特徵的光學套接管之額外資訊在具有標題「Optical Ferules」且由代理人檔案號碼76982US002辨識的共同擁有且同時申請之美國專利申請案第62/240,069號中提供,該案以引用方式併入本文中。
模具側之對準誤差可以是顯著的,例如,約10μm或更大。若接收並緊固元件、光影響元件以及機械對準特徵不由模具之單一側模製,則接收並緊固元件以及光影響元件可不與對準特徵對準。當此類有缺陷套接管與嵌合套接管嵌合時,對準特徵致使接收並緊固元件以及光影響元件與嵌合套接管不適當地對準,從而增加連接器之光學插入損耗。
本文所揭露之一些實施例涉及一種用於模製光學套接管之模具,該模具包括一第一模具側及一第二模具側,該第一模具側及該第二模具側裝配在一起以界定用於模製一單件式光學套接管之空腔。該單件式光學套接管模製有平行於該模具之分模軸的厚度軸。在一些實施例中,該第一模具側可包 含單一模具插入件,該模具插入件包括第一模製特徵,該等第一模製特徵經組態以模製經組態以用於接收並緊固該光學波導之一或多個元件,及經組態以用於在該單件式套接管內傳播來自該光學波導之光時影響該光的特性之一或多個元件。該等第一模製特徵亦經組態以模製一或多個第一對準特徵,在該套接管與一嵌合套接管嵌合時,該一或多個第一對準特徵主要控制該套接管沿著正交於該厚度軸之平移、及套接管繞該厚度之旋轉。該第二模具側包括第二模製特徵,該等第二模製特徵經組態以模製一或多個第二對準特徵,在該套接管與一嵌合套接管嵌合時,該一或多個第二對準特徵主要控制該套接管沿著厚度軸之平移、及該套接管繞該等側向軸之旋轉。
在一些實施例中,該第二對準特徵包括一平面表面,該平面表面法向於該模具之該分模軸。在此等實施例中,該模製套接管可對該等模具側之標稱不對準不敏感。在一些實施例中,該等側向軸中之一者是該套接管之一嵌合軸。
本文中所揭露之一些實施例係關於由以上所論述之模具側製成的單件式光學套接管,該光學套接管模製有平行於模具分模軸之厚度軸,且包括經組態以用於接收並緊固一光學波導之一或多個元件,及用於在該單件式套接管內傳播來自該光學波導之光時影響該光的一或多個特性之一或多個元件。該光學套接管包括一或多個第一對準特徵,在套接管與一嵌合套接管嵌合時,該一或多個第一對準特徵控制該套接管沿著正交於該厚度軸之側向軸的平移、及該套接管繞該厚度軸之旋轉。該光學套接管包括至少一個第二對準特徵,在該套接管與一嵌合套接管嵌合時,該至少一個第二對準特徵控制該套接管沿著該厚度軸之平移、該套接管繞該等側向軸之旋轉。該光學套接管之表面可沿著 該厚度軸被劃分成該表面之一第一區段及該表面之一第二區段。該套接管之該第一區段含有該等接收並緊固元件、該等光影響元件、及該等第一對準特徵,且該套接管之該第二區段包括該等第二對準特徵及光透射區域,光透過該光透射區域耦合至一經嵌合之套接管。在一些實施例中,該第一區段由模具之第一側模製,且該第二區段由模具之第二側模製;一模具分模線人為構造將該表面之該第一區段與該表面之該第二區段分離。分模線人為構造是經模製部件中之特徵,該經模製部件由於在分模線處模具之側之間的不對準或不良接觸而出現。該人為構造可採取小段差或模製毛邊之形式。
圖1C繪示一模具之第一側161及第二側162、及介於第一模具側161與第二模具側162之間的模製材料170之橫截面圖的一部分。毛邊分模線人為構造171出現在模製材料170穿透模具側161、162之間的小間隙之處。圖1D繪示具有介於第一模具側181與第二模具側182之間的一模製材料190之模具180的第一側181及第二側182之橫截面圖的一部分。毛邊分模線人為構造191出現在模製材料190穿透模具側181、182之間的小間隙之處。段差分模線人為構造192出現在模具之第二側包括略微不與第一側之垂直壁重合的垂直壁、及模製材料穿透模具側181、182之間的小間隙之處。
圖2A及圖2B分別繪示根據一些實施例之模具的第一側201及第二側202。注意,本文中所呈現之模具側的圖係示意性的且意欲促進對各種實施例之理解。在此等示意圖中,已省略不是理解實施例之概念所必需的一些特徵,例如,抽出插銷、任選的多個插入件、及多個空腔等。注射模製領域中具有通常知識者應理解,此等特徵可存在於實際模具中。圖3A至圖3D展示使用圖2A及圖2B之模具製成的單件式光學套接管300。第一模具側201包括第一模製 特徵203、205、211、212、213,且第二模具側202包括第二模製特徵214及217。模具側201之模製特徵203經組態以模製光學套接管300之一或多個元件303(例如,凹槽),元件303經組態以用於接收並緊固一光學波導。模製特徵205經組態以模製光學套接管300之一或多個元件305,元件305經組態以用於在光學套接管300內傳播來自該光學波導之光時影響該光的特性。雖然光學套接管300包括多個接收並緊固元件303及多個光影響元件305,但一些單件式光學套接管可包括單一接收並緊固元件303及單一光影響元件305。
第一模具側201包括模製特徵211、212、213,該等模製特徵經組態以模製一或多個第一對準特徵311、312、313。當與嵌合光學套接管(未展示)嵌合時,光學套接管300之對準特徵311控制套接管300沿著第一側向軸121之平移。圖3A至圖3D中之實例性光學套接管300中所展示之特徵311是前向止動件,該等前向止動件與嵌合套接管之前向止動件嚙合,以便設定光學套接管之光影響元件與嵌合套接管之光影響元件之間的嵌合距離。前向止動件311在與嵌合套接管之前向止動件嚙合時,亦控制光學套接管300繞厚度軸123之旋轉。在此實例中,前向止動件311沿著線126位於水平嵌合表面314上,線126穿過光束之中心。前向止動件311由模具之第一側201形成。
模製特徵212、213經組態以模製光學套接管300中之對準特徵312、313。在圖3A至圖3D中所展示之實例性套接管中,對準特徵312是裝配至嵌合套接管之相容插槽中的插銷。對準特徵313是插槽。插槽之部分313a由模製特徵213a模製,且經組態以接收嵌合套接管之相容插銷。插銷312及插槽313控制光學套接管300沿著第二側向軸122之平移,且亦可控制光學套接管繞厚度軸123之旋轉。特徵312可經設計以使得僅插銷312之側可與嵌合插槽接觸,從 而在插銷312之任一側上提供側向止動件,並且從而控制沿著第二側向軸122之平移。插銷312經設計成略微較窄,使得插槽313允許製造公差。任選地,順應性特徵(未展示)可經設計至插銷及/或插槽中以允許製造公差。在一些實施例中,順應性特徵可提供可撓對準。插銷或插槽或兩者可裝配有促進將插銷置中於插槽中之順應性側特徵。
在一些實施例中,模具之第一側201是單一、單件式模具插入件,該模具插入件經組態以模製第一模製特徵,從而保證模製套接管中之接收並緊固元件、光影響元件、及第一對準特徵的一致及準確對準。
第二模具側202包括至少一個模製特徵214b,模製特徵214b經組態以模製至少一個第二對準特徵314,在套接管300與嵌合套接管嵌合時,至少一個第二對準特徵314控制套接管300沿著厚度軸123之平移、套接管300繞第一側向軸121之旋轉、及套接管300繞第二側向軸122之旋轉。在圖3A至圖3D中所展示之實例性套接管300中,對準特徵314是控制光學套接管之三個機械自由度的平面表面。當製作套接管300時,模具側201及202經由模具側201、202沿著分模軸125之相對運動聚集在一起。表面214b較佳地法向於第一模具側及第二模具側之相對運動的方向(分模軸125),且是平面的,對模具側之側向不對準不敏感。
光學套接管300之頂表面及底表面390由第一模具側201及第二模具側202形成。完整表面390可被劃分成由第一模具側201模製之第一區段391,及由第二模具側202模製之與第一區段391相對之第二區段392。套接管300之表面390的第一區段391包括由模具之第一側201的模製特徵203、205、211、212、213模製之彼等特徵303、305、311、312、313。套接管300之表面390的 第二區段392包括由模具之第二側202的模製特徵214b及217模製之特徵314及317。
如本文中所描述之光學套接管可具有包括延伸穿過套接管之孔(諸如插槽313)的複雜形狀。光學套接管之表面包括孔內之表面部分,例如,表面390包括插槽313內之表面。
模具之分模線是在模具之第一側及第二側聚集在一起的模具邊緣之位置。在模製製程期間,分模線人為構造在模具之兩個側的分模線與正在模製之材料接觸的位置處形成於經模製部件之表面上。再次參考圖2A及圖2B,第一分模線出現在第一模具側201之表面231a的邊緣接觸第二模具側202之表面231b之處。此分模線在表面214a之邊緣接觸表面214b之處延續。二級分模線出現在第一側201之表面232a的邊緣接觸第二側202之表面231b之處。第一分模線繞模具之周邊延伸,從而使模具半部分分離,且被稱為周邊分模線。如圖2A及圖2B中所示之兩部分式模具具有一個周邊分模線,且可具有設置於周邊分模線內之一或多個二級分模線。
表面231a與231b之間的分模線繞光學套接管300之周邊形成分模線人為構造331。第二分模線人為構造332形成於關閉塞之表面232a與表面231b之間。在此實例中,第二分模線人為構造332設置於周邊分模線人為構造331內。
在如此模製之套接管中,各分模線人為構造可以是閉合形狀,然而,對如此模製之套接管之後續處理及損壞可移除分模線人為構造的部分而導致分模線人為構造中之間隙。例如,圖3A及圖3B中所示之如此模製之套接管300及圖5A及圖5B中所示之如此模製之套接管500包括澆槽395、595,澆槽提供 模製材料之注射且在模製之後的後續處理步驟中移除。一般而言,周邊分模線人為構造圍封如此模製之套接管300、500之周邊,惟在通常被稱為閘之注射部位處除外。移除澆槽395、595造成周邊分模線人為構造中之小間隙。無論是閉合或敞開形狀的一或多個分模線人為構造將套接管之表面劃分成套接管表面之第一區段及與第一區段相對之套接管表面之第二區段。
根據各種實施例之光學套接管可包括模製特徵,該等模製特徵提供在套接管內及套接管與嵌合套接管之間的光傳播,該嵌合套接管與套接管對準。例如,光影響元件305可包含透鏡或鏡子,且可影響在單件式套接管300中傳播之光的方向及發散中之一或多者。在一些實施例中,模具之第二側202包括經組態以模製光學輸出表面317之特徵217,其中在光學套接管300中傳播之光在由光學輸出表面317透射後退出光學套接管300。在一些實施例中,形成第二對準特徵314之一或多個表面塗有光學抗反射塗層。
第二對準特徵314可以是如圖3B及圖3D中所示之平面表面,或可包括如圖5E中所示之多個平面表面片段524。然而,第二對準特徵不需要是平面的,且可包含允許套接管300相對於嵌合套接管之相容嵌合表面滑動且與嵌合套接管之相容嵌合表面接觸的任何表面。
在本文中所繪示之無極性(hermaphroditic)套接管中,套接管及嵌合套接管兩者都包括陽性及陰性組件且實質上相同。然而,套接管及嵌合套接管未必相同或無極性。例如,在一些實施例中,套接管之第二對準特徵可以是凸形表面,該凸形表面經組態以抵靠嵌合連接器之凹形表面滑動。
套接管300之第一對準特徵包括插銷312,插銷312設置在套接管300之嵌合邊緣處,例如,自嵌合邊緣之中心延伸,其中插銷312經組態以嚙合 嵌合套接管之嵌合插槽。在一些實施例中,插銷312可經組態以控制套接管沿著第一側向軸121及第二側向軸122兩者之平移。在其他實施例中,嵌合插槽與插銷之間的中心凹槽將插銷與嵌合插槽之間的接觸限制於插銷及嵌合插槽之側向表面。在一些實施例中,中心凹槽提供插銷312與其嵌合插槽之間的充足餘隙(clearance),使得前向止動特徵311(而非插銷312)控制沿著第一側向軸121之平移。圖3A至圖3D中所示之插銷312包括圓拱形前緣,然而,在一些實施例中,插銷可以是正方形、錐形、或有角度,且套接管及嵌合套接管之插槽可具有互補的正方形、錐形或有角度形狀。
在一些實施例中,模具之第一側201可包括模製特徵218,模製特徵218經組態以在套接管300之嵌合末端處形成鏟形部分318。鏟形件318可經組態以運用充足餘隙促進光學套接管300與嵌合光學套接管的嵌合,使得鏟形件318在光學套接管300與嵌合套接管嵌合時未顯著地控制機械自由度。在一些實施例中,如圖3A至圖3D中所示,插銷312自鏟形件318延伸。亦可由模製特徵213a、212提供充足餘隙,以允許經組態以分別接收插銷及嵌合套接管之插槽的特徵313a、312之邊緣處的毛邊。在一些實施例中,鏟形件之嵌合末端可能不包括插銷(例如,見圖5A至圖5D)。
圖4A及圖4B繪示根據一些實施例之模具的第一側401及第二側402。圖5A至圖5D展示使用圖4A及圖4B之模具製成的單件式光學套接管500之第一側及第二側。第一模具側401包括第一模製特徵403、405、411、412、413,且第二模具側402包括第二模製特徵414。模製特徵403經組態以模製光學套接管500之元件503(例如,v形、u形或y形凹槽),元件503接收並緊固一光學波導。模製特徵405經組態以模製光學套接管500之一或多個元件505,在單 件式套接管500內傳播來自光學波導之光時,元件505影響光的特性。例如,光影響元件505可包含透鏡或鏡子,且可影響在單件式套接管500中傳播之光的方向及發散中之一或多者。雖然光學套接管500包括多個接收並緊固元件503及多個光影響元件505,但一些單件式光學套接管可包括單一接收並緊固元件503及單一光影響元件505。
第一模具側401包括模製特徵411、412、413,該等模製特徵經組態以模製單件式套接管500之第一對準特徵511、512、513。一或多個模製特徵411經組態以模製套接管500中之一或多個對準特徵511,在套接管500與嵌合套接管(未展示)嵌合時,對準特徵511控制套接管500沿著第一側向軸121之平移。在圖5A至圖5D中所示之實施例中,特徵511包含前向止動件,該等前向止動件在與嵌合套接管之前向止動件嚙合時,限制沿著第一側向軸121之進一步前向運動。前向止動件511亦控制套接管500繞厚度軸123之旋轉。
一或多個模製特徵412、413經組態以模製套接管500中之一或多個對準特徵512、513,該等對準特徵控制套接管500沿著第二側向軸122之平移。在圖5A至圖5D之實施例中,光學套接管500包括具有接觸元件513之側臂512。在套接管500與嵌合套接管嵌合後,各臂512之接觸元件513與嵌合套接管之側接觸。臂512之可撓性可允許相當大的製造公差。當與嵌合套接管嵌合時,接觸元件513及側臂512控制光學套接管沿著第二側向軸122之平移,且亦可控制光學套接管500繞厚度軸123之旋轉。側臂512是可撓的,因此側臂512及側向止動件513限制沿著第二側向軸122之移動但允許套接管之一些側向移動。可撓側臂512促進套接管500之光影響元件505與嵌合套接管之光影響元件的對準。在此實例中,處於平衡狀態,使由套接管500及嵌合套接管之四個臂的撓 曲所產生之力平衡,以便使套接管相對於彼此對準。在一些實施例中,臂之末端提供控制沿著第一側向軸121之平移的前向止動件。
形成順應性特徵及/或順應性特徵之幾何形狀的材料可經選擇以提供套接管之間的所要對準力。例如,由順應性特徵提供之對準力可藉由分別挑選具有較高或較低楊氏模數的用於順應性特徵之材料來增加或減小。如另一實例,在利用可撓臂之實施例中,可藉由分別挑選用於可撓臂之較大或較小橫截面積來增加或減小由可撓臂提供之對準力。可藉由挑選用於套接管之主體及套接管之順應性特徵兩者的注射可模製聚合物,且藉由挑選可與套接管之主體一起進行注射模製之順應性特徵的幾何形狀來獲得有用的對準力。以此方式,例如,可在注射模製製程中製作具有提供所要對準力之順應性特徵的單件式套接管。關於可撓對準特徵之額外細節在具有標題「Ferrules,Alignment Frames and Connectors」且由代理人檔案號碼75767US002辨識的共同擁有且同時申請之美國專利申請案第62/240,066號中提供,該案以引用方式併入本文中。
第二模具側402包括至少一個模製特徵414,模製特徵414經組態以模製至少一個第二對準特徵514,在套接管500與嵌合套接管嵌合時,至少一個第二對準特徵514控制套接管500沿著厚度軸123之平移、套接管500繞第一側向軸121之旋轉、及套接管300繞第二側向軸122之旋轉。如圖5A至圖5D中所示,第二對準特徵可包含平面表面。當製作套接管500時,模具側401及402沿著分模軸125聚集在一起。表面414較佳地法向於模具側之相對運動的方向(分模軸125),從而使得表面414對模具側之不對準不敏感。模製特徵417經組態以在平面表面514中形成光學窗517,例如,凹入光學窗。光學窗517可塗有抗反射塗層。
光學套接管500具有由第一模具側401及第二模具側402形成之表面590。表面590可經劃分成包括由第一模具側401形成之特徵503、505、511、512、513的第一區段591及包括由第二模具側402形成之特徵514的第二區段592。
再次參考圖4A至圖4B,分模線出現在第一模具側401之表面431a的邊緣接觸第二模具側402之表面431b之處。分模線繞模具之周邊延伸,從而分離模具側。
表面431a與431b之間的分模線形成繞模製光學套接管500之周邊延伸的分模線人為構造531。分模線人為構造531將套接管500之表面590劃分成第一區段591及與第一區段591相對之第二區段592。第一區段591包括接收並緊固元件503、光影響元件505、及一或多個第一對準特徵511、512、513。在套接管500與嵌合套接管嵌合後,第一對準特徵511、512、513控制套接管沿著第一側向軸121之平移、套接管沿著第二側向軸122之平移、及套接管500繞厚度軸123之旋轉。
光學套接管500之表面590的第二區段592包括至少一個第二對準特徵514。在套接管500與嵌合套接管嵌合後,可以是如圖5B中所示之平面表面的第二對準特徵514控制套接管沿著厚度軸123之平移、套接管500繞第一側向軸121之旋轉、及套接管500繞第二側向軸122之旋轉。模製特徵417經組態以在平面表面514中形成光學窗517,例如,凹入光學窗。
在一些實施例中,模製特徵418經組態以模製光學套接管500之鏟形件518。鏟形件518可經組態以運用充足餘隙促進光學套接管500與嵌合光學套接管的嵌合,使得鏟形件518在光學套接管500與嵌合套接管嵌合時未顯著 地控制機械自由度。可由模具之第二側402中的用於嵌合套接管之鏟形件的特徵419提供充足餘隙,從而允許鏟形件之邊緣處的毛邊。
圖3B及圖5B中所繪示之平面表面314、514的替代方案是使用通道、凸塊及/或軌道,該等通道、凸塊及/或軌道提供抵靠嵌合套接管之相似表面或單一平面表面嵌合的多個平面表面。多個平面表面可以是多個共面表面或多個平行表面。平面表面區域之總表面積足夠大以便適應套接管之間的任何嵌合力。圖4C繪示具有表面415之模具的第二側422,表面415包括模製特徵424,模製特徵424經組態以使表面515模製有光學套接管501之多個通道524,如圖5E中所示。通道之合模面提供多個平面表面524a。在各種實施例中,通道524可設置在光學輸出窗517之一側或兩側上。通道524可實質上平行於光學輸出窗517之邊緣及/或可經設置成與光學輸出窗517成一定角度。平面表面524a與嵌合套接管之平齊嵌合判定三個自由度:沿著厚度軸123之平移、繞第一側向軸121之旋轉、及繞第二側向軸122之旋轉。三個剩餘自由度:沿著第一側向軸121之平移、沿著第二側向軸122之平移、及繞厚度軸123之旋轉都由模具之第一側中的嵌合特徵判定,該模具之該第一側亦含有用於模製光學元件之特徵。
圖6A及圖6B繪示根據一些實施例之模具的第一側601及第二側602。圖7A及圖7B展示使用圖6A及圖6B之模具製成的單件式光學套接管700之第一側及第二側。第一模具側601包括第一模製特徵603、605、612,且第二模具側602包括第二模製特徵614。模製特徵603經組態以模製光學套接管700之元件703(例如凹槽),元件703接收並緊固一光學波導。模製特徵605經組態以模製光學套接管700之一或多個元件705,在單件式套接管700內傳播來自光學波導之光時,元件705影響光的特性。例如,光影響元件705可包含透鏡或鏡子 及/或可影響在單件式套接管700中傳播之光的方向及發散中之一或多者。雖然光學套接管700包括多個接收並緊固元件703及多個光影響元件705,但一些單件式光學套接管可包括單一接收並緊固元件及單一光影響元件。
第一模具側601包括模製特徵612、613,該等模製特徵經組態以模製單件式光學套接管700之第一對準特徵712、713。當套接管700與嵌合套接管(未展示)嵌合時,第一對準特徵712、713控制套接管700沿著第一側向軸121之平移、套接管沿著第二側向軸122之平移、及套接管700繞厚度軸123之旋轉。套接管700中之對準特徵712、713包含尖銳插銷712及尖銳插槽713。插銷712經組態以裝配至嵌合套接管之相容插槽(例如形狀類似於插槽713之插槽)中。插槽713經組態以接收嵌合套接管之相容插銷,例如形狀類似於插銷712之插銷。
第二模具側602包括至少一個模製特徵614,模製特徵614經組態以模製第二對準特徵714,在套接管700與嵌合套接管嵌合時,第二對準特徵714控制套接管700沿著厚度軸123之平移、套接管700繞第一側向軸121之旋轉、及套接管700繞第二側向軸122之旋轉。如圖7B中所示,第二對準特徵714可包含平面表面。當製作套接管700時,模具側601及602沿著分模軸125聚集在一起。表面614較佳地法向於模具側之相對運動的方向,從而使得表面614對模具側之不對準不敏感。模製特徵617經組態以在平面表面714中形成光學窗717,例如,凹入光學窗。光學窗717可塗有抗反射塗層。
光學套接管700具有由第一模具側601及第二模具側602形成之表面790。表面790可經劃分成包括由第一模具側601形成之特徵703、705、712、713的第一區段791及包括由第二模具側602形成之特徵714的第二區段792。
再次參考圖6A及圖6B,分模線出現在第一模具側601之表面631a的邊緣接觸第二模具側602之表面631b之處。在第一模具側601之表面631a的邊緣接觸第二模具側602之表面631b之處的分模線繞模具之周邊延伸,從而使模具半部分分離。
現在參考圖6A及圖6B以及圖7A及圖7B,表面631a與631b之間的分模線形成圖7C的插圖中更詳細展示之分模線人為構造731,分模線人為構造731實質上繞光學套接管700之周邊延伸。分模線人為構造731將套接管700之表面790劃分成第一區段791及與第一區段791相對之第二區段792。第一區段791包括接收並緊固元件703、光影響元件705、及一或多個第一對準特徵712、713。在光學套接管與嵌合光學套接管嵌合後,第一對準特徵712、713控制三個機械自由度-光學套接管沿著第一側向軸121之平移、光學套接管沿著第二側向軸122之平移、及光學套接管繞厚度軸123之旋轉。
光學套接管700之表面790的第二區段792包括至少一個第二對準特徵714。在套接管700與嵌合套接管嵌合後,可以是如圖7B中所示之平面表面的第二對準特徵714控制三個機械自由度:套接管700沿著厚度軸123之平移、套接管700繞第一側向軸121之旋轉、及套接管500繞第二側向軸122之旋轉。
在以上所提供之實例中,當套接管與嵌合套接管嵌合時,套接管之底表面(圖3B之特徵314、圖5B之特徵514、圖5E之特徵515及圖7B之特徵714)滑動且抵靠彼此受壓,從而確保套接管300、500、501、700及嵌合套接管平行且判定接收並緊固元件303、503、703(例如,v形凹槽)與套接管300、500、501、700及嵌合套接管之光影響元件305、505、705(例如,反射透鏡)之間的沿著厚度軸123之距離。因為表面(或多個表面)314、514、 515、714法向於模具之兩側的相對運動之軸125形成,所以其不關鍵依賴於模具之第一側及第二側沿著第一側向軸121及第二側向軸122之對準。如先前所論述,表面314、514、515、714可包括光學窗,光束在該光學窗處退出套接管。窗經製作得足夠大以適應模具之第一側及第二側中的任何不對準。
如由圖8A至圖10所繪示,在一些實施例中,模具可包括經組態以在光學套接管之第二區段上形成多個平行平面表面之特徵。在嵌合期間,各平面表面提供在嵌合套接管之嵌合表面上滑動之滑動表面。當嵌合時,多個平面表面控制光學套接管沿著厚度軸123之平移、繞第一側向軸121之旋轉、及繞第二側向軸122之旋轉。在一些實施例中,平面表面中之一或多者可經紋理化。在一些實施例中,滑動表面可包括凹槽,其中多個共面表面由凹槽之間的合模面形成。
圖8A及圖8B分別繪示根據一些實施例之模具的第一側801及第二側802。圖9A及圖9B展示使用圖8A及圖8B之模具製成的單件式光學套接管900。第一模具側801包括第一模製特徵803、805、811、812、813,且第二模具側802包括第二模製特徵814、815b及817。模具側801之模製特徵803經組態以模製光學套接管900之一或多個元件903(例如,凹槽),該等元件經組態以用於接收並緊固一光學波導。模具側801之模製特徵805經組態以模製光學套接管900之一或多個元件905,元件905經組態以用於在光學套接管900內傳播來自該光學波導之光時影響該光的特性。雖然光學套接管900包括多個接收並緊固元件903及多個光影響元件905,但一些單件式光學套接管可包括單一接收並緊固元件903及單一光影響元件905。
第一模具側801包括模製特徵811、812、813,該等模製特徵經組態以模製一或多個第一對準特徵911、912、913。當與嵌合光學套接管(未展示)嵌合時,光學套接管900之對準特徵911控制套接管900沿著第一側向軸121(例如,第一側向軸)之平移。圖9A及圖9B中之實例性光學套接管900中所展示之特徵911是前向止動件,該等前向止動件與嵌合套接管之前向止動件嚙合,以便設定光學套接管之光影響元件與嵌合套接管之光影響元件之間的嵌合距離。前向止動件911在與嵌合套接管之前向止動件嚙合時,亦控制光學套接管900繞厚度軸123之旋轉。前向止動件911由模具之第一側801形成。
模製特徵812、813經組態以模製光學套接管900中之對準特徵912、913。在圖9A及圖9B中所展示之實例性套接管中,對準特徵912是裝配至嵌合套接管之相容插槽中的插銷。對準特徵913是插槽。插槽之部分913a由模製特徵813a模製,且經組態以接收嵌合套接管之相容插銷。插銷912及插槽913控制光學套接管900沿著第二側向軸122之平移,且亦可控制光學套接管繞厚度軸123之旋轉。特徵912可經設計以使得僅插銷912之側可與嵌合插槽接觸,從而在插銷912之任一側上提供側向止動件,並且從而控制沿著第二側向軸122之平移。插銷912經設計成略微較窄,使得插槽913允許製造公差。任選地,順應性特徵(未展示)可經設計至插銷及/或插槽中以允許製造公差。在此情況下,插銷或插槽或兩者可裝配有將插銷置中於插槽中之順應性(例如,彈性)側特徵。
第二模具側802包括模製特徵814b及815b,該等模製特徵經組態以模製平行平面表面914b及915b作為第二對準特徵。當套接管900與嵌合套接管嵌合時,第二對準特徵914a、914b控制套接管900沿著厚度軸123之平移、套 接管900繞第一側向軸121之旋轉、及套接管900繞第二側向軸122之旋轉。在圖9A及圖9B中所示之實例性套接管900中,對準特徵914b及915b是平行平面表面,該等平行平面表面在光學套接管900與嵌合套接管嵌合時,控制光學套接管900之三個機械自由度。當製作套接管900時,模具側801及802透過模具側801、802沿著分模軸125之相對運動而聚集在一起。表面814a、814b及815b較佳地法向於第一模具側及第二模具側(沿著分模軸125)之相對運動的方向,且是平面的,對模具側之側向不對準不敏感。
光學套接管900之表面990由第一模具側801及第二模具側802形成。完整表面990可被劃分成由第一模具側801模製之第一區段991,及由第二模具側802模製之與第一區段991相對之第二區段992。套接管900之表面990的第一區段991包括由模具之第一側801的模製特徵803、805、811、812、813模製之彼等特徵903、905、911、912、913。套接管900之表面990的第二區段992包括由模具之第二側802的模製特徵814b、815b及817模製的平行平面表面914b、915b及光學輸出窗917。
第一分模線出現在第一模具側801之表面831a的邊緣接觸第二模具側802之表面831b之處。此分模線在表面814a之邊緣接觸表面814b之處延續。二級分模線出現在第一側801之表面832a的邊緣接觸第二側802之表面831b之處。第一分模線繞模具之周邊延伸,從而使模具半部分分離,且被稱為周邊分模線。如圖8A及圖8B中所示之兩部分式模具具有一個周邊分模線,且可具有設置於周邊分模線內之一或多個二級分模線。
表面831a與831b之間的分模線繞光學套接管900之周邊形成分模線人為構造931。第二分模線人為構造932形成於關閉塞813之表面832a與表面 831b之間。在此實例中,第二分模線人為構造932設置於周邊分模線人為構造931內。
圖9A及圖9B中所示之如此模製之套接管900包括澆槽995,該澆槽提供模製材料之注射且在模製之後的後續處理步驟中移除。圖10提供與嵌合套接管901嵌合之套接管900的橫截面圖。
在一些實施例中,如由圖11至圖12所繪示,而且亦可適用於本文中所描述之其他模具及套接管,模製特徵提供參考平面,可自該等參考平面判定使用模具所產生之套接管的各種表面之間的角度關係。
圖11A至圖11C繪示根據一些實施例之模具的第一側1101及第二側1102,其中由第二模具側形成平面嵌合表面外,亦由第二模具側形成對準特徵。圖11A提供第一模具側1101之立體圖;圖11B提供第二模具側1102之立體圖;且圖11C是第一模具側1101之更詳細的立體圖。圖12A至圖12E展示使用圖11A至圖11C之模具製成的單件式光學套接管1200。圖12A是套接管1200之第一側1201的立體圖;圖12B是套接管1200之第二側1202的立體圖;圖12C是第一套接管側1201之更詳細的視圖;圖12D是與嵌合套接管1250嵌合之套接管1200的橫截面圖;圖12E是套接管1200之第一側1201的另一立體圖。
第一模具側1101包括第一模製特徵1103、1105、1112,且第二模具側1102包括第二模製特徵1112、1113、1114及1117。模具側1101之模製特徵1103經組態以模製光學套接管1200之一或多個元件1203(例如,凹槽;U形、V形或Y形凹槽),元件1203經組態以用於接收並緊固一光學波導。模製特徵1105經組態以模製光學套接管1200之一或多個光影響元件1205,光影響元件1205經組態以用於在光學套接管1200內傳播來自該光學波導之光時影響該光 的特性。模製特徵1105包括模製特徵1105a、1106、1107、1105b。模製特徵1105a經組態以模製套接管光重定向特徵1205a。套接管光重定向特徵1205a包括彎曲透鏡1206及平面表面1207,平面表面120經設置成鄰近於透鏡1206及/或至少部分地圍繞透鏡1206。模製特徵1106及1107分別經組態以模製彎曲透鏡1206及平面表面1207。模製特徵1105b經組態以模製套接管特徵1205b,套接管特徵1205b是設置於接收元件1203與光重定向特徵1205a之間的中間表面(例如,平面表面)。光學套接管1200包括多個接收並緊固元件1203及多個光影響元件1205,然而,一些單件式光學套接管可包括單一接收並緊固元件及單一光影響元件,且中間表面具有設置於該單一接收並緊固元件與該單一光影響元件之間的。
模具側1101亦包括經組態以模製對準特徵1211之模製特徵1111。光學套接管1200之對準特徵1211經組態以控制套接管1200沿著第一側向軸121之平移。
第二模具側1102包括模製特徵1111、1112、1113、1114、1117,該等模製特徵經組態以模製套接管特徵1211、1212、1213、1214、1217。當與嵌合光學套接管(未展示)嵌合時,光學套接管1200之對準特徵1211控制套接管1200沿著第一側向軸121之平移。圖12A及圖12B中之實例性光學套接管1200中所展示之特徵1211是前向止動件,該等前向止動件與嵌合套接管之前向止動件嚙合,以便設定光學套接管之光影響元件與嵌合套接管之光影響元件之間的嵌合距離。前向止動件1211在與嵌合套接管之前向止動件嚙合時,亦可控制光學套接管1200繞厚度軸123之旋轉。
模製特徵1112、1113經組態以模製光學套接管1200中之對準特徵1212、1213。模具側1101包括模製特徵1112a,模製特徵1112a包含間隔開的模製特徵部分1112a-1及1112a-2。模具側1102包括模製特徵1112b,模製特徵1112b包括間隔開的模製特徵部分1112b-1及1112b-2。在圖12A及圖12B中所展示之實例性套接管1200中,對準特徵1212是裝配至嵌合套接管之相容插槽中的插銷。對準特徵1213是接收嵌合套接管之插銷的插槽。插銷1212包括間隔開的部分1212a及1212b。插銷1212及插槽1213控制光學套接管1200沿著第二側向軸122之平移,且亦可控制光學套接管1200繞厚度軸123之旋轉。插銷1212可經設計以使得僅插銷1212之側可與嵌合插槽接觸,從而在插銷1212之任一側上提供側向止動件,並且從而控制沿著第二側向軸122之平移。插銷1212經設計成略微較窄,使得插槽1213允許製造公差。任選地,順應性特徵(未展示)可經設計至插銷及/或插槽中以允許製造公差。在一些實施例中,順應性特徵可提供可撓對準。插銷或插槽或兩者可裝配有促進將插銷置中於插槽中之順應性側特徵。
模製特徵1117經組態以模製套接管1200之平面嵌合表面1217。平面嵌合表面1217控制套接管1200沿著厚度軸123之平移及/或套接管沿著第一側向軸121及第二側向軸122之旋轉。模製特徵1114經組態以模製平面嵌合表面1217中之光學輸出窗1214。
根據各種實施例之光學套接管及用於製作光學套接管之模具,包括以上圖1至圖12中所繪示之彼等,涉及模製特徵(例如,塑膠模製特徵),該等模製特徵經組態以提供在套接管內及套接管與嵌合套接管之間的光傳播,該嵌合套接管與套接管對準。例如,光影響元件可包含透鏡(例如,彎 曲透鏡),該等透鏡經組態以重定向在套接管中傳播之光。如先前所描述,光學套接管可包括具有光學輸出窗之平面嵌合表面,該光學輸出窗對傳播光透明,其中在光學套接管中傳播之光在由光學輸出窗透射後退出光學套接管。
模製特徵之角度關係經控制以使得套接管之所得模製特徵經控制至指定公差,以允許套接管內之光在波導、光影響元件與光學輸出窗之間的傳播。如圖11C及圖12C最好地見到,各光重定向元件1205可包含彎曲透鏡1206及至少一個平面表面1207,該平面表面可鄰近於及/或可部分地或完全地圍繞透鏡1206。平面表面1207可用作設定透鏡1206與套接管1200之其他特徵之位置關係的第一參考平面。例如,第一參考表面1207經設置成相對於光學套接管之第二參考表面成一定角度,從而設定透鏡相對於接收元件1203之特徵及/或由接收元件1203接收之波導的縱向軸之角度。在一些實施例中,模製特徵可經組態以使得第一參考表面1207與第二參考表面之間的角度經控制以具有小於+/-3度、小於+/-0.3度、小於+/-0.03度,小於+/-0.003度、或甚至小於+/-0.0003度之變化。雖然在圖11C及圖12C中最好地見到透鏡1106、1206及第一參考平面1107、1207模具及套接管特徵,但應瞭解,可由本文所論述之模具及/或套接管之任何光影響元件採用相似特徵。如本文中所論述的第一參考平面與一或多個第二參考平面之間的角度關係可適用於任何模具及/或套接管實施例。
在一些實施例中,接收元件可以是凹槽,例如,V形、U形或Y形凹槽,且第二參考表面可以是凹槽之底部。在一些實施例中,例如,如由圖11及圖12最好地繪示,光影響元件1205包括在接收元件1203與光重定向特徵1205a之間延伸的中間區域1205b。中間區域1205b包含第二參考表面。在一些實施方案中,整個中間區域1205b可以是提供第二參考表面之平面表面。中間 區域1205b之第二參考表面可實質上平行於接收元件凹槽之底部。在一些實施例中,例如平面嵌合表面1217之平面表面設置於光學套接管1200的第二側1202上,第二側1202與套接管之第一側1201相對,該套接管包括接收1203及光影響元件1205。套接管之第二側上的平面表面1217可以是第二參考表面或包含第二參考表面。例如,在一些實施方案中,第二參考表面可以是平面嵌合表面及/或可以是光學輸出窗1214或其他特徵。光學輸出窗1214對來自波導之光透明。在一些實施例中,平面嵌合表面之所有或部分(例如,在光學窗1214之任一側上的部分)可經組態以對光光學透明。平面表面1217(或其部分)之光學透明促進使用干涉分析來判定平面嵌合表面之第二參考表面、接收元件、中間部分及/或光重定向特徵之第一參考表面之間的角度關係。可使用提供光學透明之任何技術(例如研磨、拋光、金剛石銑削等)來形成平面嵌合表面模製特徵1117。
在一些實施例中,可在模具側中製作一或多個基準(且可模製至套接管中),其中該等基準對應於一或多個套接管特徵。例如,模具側可由一或多個工具製造且各基準可以是指示形成模製特徵所使用之工具的位置之凹陷(divot)(或其他特徵)。
一個基準可對應於複數個套接管特徵,或一個基準可對應於單一套接管特徵。例如,在包括多個光影響元件之實施方案中,可使用多個基準,其中該等基準之各者對應於該等光影響元件中之一者。在一些實施例中,如圖12C及圖12E中所示,二或更多個基準1221、1222可對應於光重定向特徵1205a,例如,各光重定向特徵1205a可設置於兩個基準1221、1222之間。
根據一些實施方案,至少一個基準可對應於至少單一接收元件。在包括多個接收元件之實施方案中,可使用多個基準,其中基準之各者對 應於接收元件中之一者。例如,如圖12C及圖12E中所示,二或更多個基準1223、1224可對應於接收元件1203中之一者,例如,各接收元件1203可設置於兩個基準1223、1224之間。對應於一個特徵(一種類型之特徵)之基準可具有相同形狀或其形狀可與對應於另一特徵(另一類型之特徵)之基準不同。
在下列共同擁有且同時申請之美國專利申請案中提供關於可由本文中所描述之途徑形成的套接管及可用於由所揭露之途徑形成的套接管之對準框架及連接器的額外資訊,該等申請案以引用方式併入本文中:具有標題「Connector with Latching Mechanism」且由代理人檔案號碼76663US002辨識之美國專利申請案第62/239,998號;具有標題「Optical Ferrules」且由代理人檔案號碼76982US002辨識之美國專利申請案第62/240,069號;具有標題「Ferrules,Alignment Frames and Connectors」,且由代理人檔案號碼75767US002辨識之美國專利申請案第62/240,066號;具有標題「Optical Cable Assembly with Retainer」,由代理人檔案號碼76662US002辨識之美國專利申請案第62/240,008號;具有標題「Dust Mitigating Optical Connector」,由代理人檔案號碼76664US002辨識之美國專利申請案第62/240,000號;具有標題「Optical Waveguide Registration Feature」,由代理人檔案號碼76661US002辨識之美國專利申請案第62/240,009號;具有標題「Optical Coupling Device with Waveguide Assisted Registration」,由代理人檔案號碼76660US002辨識之美國專利申請案第62/240,010號;具有標題「Optical Ferrules with Waveguide Inaccessible Space」,由代理人檔案號碼76778US002辨識之美國專利申請案第62/240,002號;具有標題「Configurable Modular Connectors」,由代理人檔案號碼76907US002辨識之美國專利申請案第62/240,003號;及具有標題「Hybrid Connectors」,由代理人檔案號碼76908US002辨識之美國專利申請案第62/240,005號。
本揭露中所描述之項目包括:
項目1.一種模製單件式光學套接管,其包含:一或多個分模線人為構造,該一或多個分模線人為構造包括實質上繞該單件式套接管之一外周邊延伸的一分模線人為構造,該等分模線人為構造沿著一厚度軸將該光學套接管之一表面劃分成一第一區段及一相對之第二區段,其中該表面之該第一區段包括:經組態以用於接收並緊固一光學波導之一或多個元件;經組態以用於在該單件式套接管內傳播來自該光學波導之光時影響該光的一或多個特性之一或多個元件;及一或多個第一對準特徵,其在該套接管與一嵌合套接管嵌合時,控制該套接管沿著正交於該厚度軸之一第一側向軸的平移、該套接管沿著正交於該厚度軸及該第一側向軸兩者之一第二側向軸的平移、及該套接管繞該厚度軸之旋轉;且該第二區段包括至少一個第二對準特徵,在該套接管與一嵌合套接管嵌合時,該至少一個第二對準特徵控制該套接管沿著該厚度軸之平移、及該套接管繞該第一側向軸及該第二側向軸之旋轉。
項目2.如項目1之套接管,其中該第一側向軸是一套接管嵌合軸。
項目3.如項目1至2中任一項之套接管,其中該一或多個分模線包含在該周邊分模線內之一或多個額外分模線。
項目4.如項目1至3中任一項之套接管,其中在該單件式套接管內傳播之該光的該一或多個特性包括該光之方向及發散中之一或多者。
項目5.如項目1至4中任一項之套接管,其進一步包含一輸出表面,在該單件式套接管內傳播之該光在由該輸出表面透射後退出該套接管,該輸出表面設置於該第二區段中。
項目6.如項目5之套接管,其中至少該輸出表面塗有一光學抗反射塗層。
項目7.如項目1至6中任一項之套接管,其中該第二對準特徵包含至少一個平面表面。
項目8.如項目7之套接管,其中該至少一個平面表面是一單一平面表面。
項目9.如項目7之套接管,其中該至少一個平面表面是多個平行平面表面。
項目10.如項目7之套接管,其中該至少一個平面表面是多個共面表面。
項目11.如項目7之套接管,其中在嵌合期間,該至少一個平面表面在一嵌合套接管之一平面表面上滑動。
項目12.如項目7之套接管,其中該等接收並緊固元件及該等光影響元件設置於與該至少一個平面表面相對的該套接管之表面上。
項目13.如項目1至12中任一項之套接管,其中該等第一對準特徵包含設置於該套接管之一嵌合邊緣處的一插銷,該插銷經組態以嚙合該嵌合套接管之一嵌合插槽,該插銷經組態以控制該套接管沿著該第二側向軸之平移及該套接管沿著該第一側向軸之平移中之一或多者。
項目14.如項目13之套接管,其中該嵌合插槽由穿過該套接管之厚度方向的一孔所形成。
項目15.如項目13之套接管,其中該插銷之一前緣是圓拱形。
項目16.如項目13之套接管,其中該插銷之一前緣是有角度的。
項目17.如項目13之套接管,其中該插銷之一前緣與一嵌合插槽之間的餘隙將該插銷與該插槽之間的接觸限制於該插銷之側向表面。
項目18.如項目1至17中任一項之套接管,其進一步包含一鏟形部分,該鏟形部分處於光學套接管之一嵌合邊緣處。
項目19.如項目1至18中任一項之套接管,其中該等第一對準特徵包括設置於該套接管之一第一側處的一第一止動件及設置於該套接管之一第二側處的一第二止動件,該第一止動件及該第二止動件控制該套接管沿著該第一側向軸之平移及該套接管繞該厚度軸之旋轉中之至少一者。
項目20.如項目19之套接管,其中該等第一對準特徵包含設置於該套接管之一第一側處的一第一可撓臂及設置於該套接管之一第二側處的一第二可撓臂,該第一臂及該第二臂之各者包括一接觸元件,各接觸元件經組態以嚙合一嵌合套接管之一側。
項目21.如項目20之套接管,其中該等接觸元件與該嵌合套接管之該等側的嚙合控制該套接管沿著該第二側向軸之平移。
項目22.一種模製單件式光學套接管,其包含:一或多個分模線人為構造,該一或多個分模線人為構造包括實質上繞該單件式套接管之一外周邊延伸的一分模線人為構造,該等分模線人為構造沿著厚度軸將該光學套接管之一表面劃分成一第一區段及一相對之第二區段;經組態以用於接收並緊固一光學波導之一或多個元件;經組態以用於在該單件式套接管內傳播來自該光學波導之光時影響該光的一或多個特性之一或多個元件;至少一個平面表面,其經組態以在該套接管之嵌合期間與一嵌合套接管之一平面嵌合表面接觸;及一或多個對準特徵,其在該套接管與該嵌合套接管嵌合時,主要控制該套接管繞一厚度軸之旋轉、該套接管沿著正交於該厚度軸之一第一側向軸的平移、及該套接管沿著正交於該厚度軸及該第一側向軸之一第二側向軸的平移,其中該套接管之該第一區段含有經組態以用於接收並緊固該光學波導之該一或多個元件、經組態以用於影響光之一或多個特性的該一或多個元件、及該等對準特徵,並且該套接管之該第二區段包括該平面表面。
項目23.如項目22之套接管,其中該至少一個平面嵌合表面包含複數個凹槽之間的複數個合模面。
項目24.如項目22至23中任一項之套接管,其中該至少一個平面嵌合表面包含多個平面嵌合表面。
項目25.如項目22至24中任一項之套接管,其中該一或多個對準特徵包含由穿過該套接管之該厚度軸的孔形成之一插槽。
項目26.一種模製單件式光學套接管,其包含:一或多個分模線人為構造,該一或多個分模線人為構造包括實質上繞該單件式套接管之一外周邊延伸的一分模線人為構造,該等分模線人為構造沿著一厚度軸將該光學套接管之一表面劃分成一第一區段及一相對之第二區段;經組態以用於接收並緊固一光學波導之一或多個元件;經組態以用於在該單件式套接管內傳播來自該光學波導之光時影響該光的一或多個特性之一或多個元件;一滑動表面,其在該套接管與一嵌合套接管之嵌合期間,促進該套接管沿著一套接管嵌合軸抵靠該嵌合套接管之一滑動表面的滑動,當該套接管與該嵌合套接管嵌合時,該滑動表面經組態以控制該套接管繞該套接管嵌合軸之旋轉、該套接管沿著正交於該套接管嵌合軸之一厚度軸的平移、及該套接管繞正交於該套接管嵌合軸及該厚度軸之一側向軸的旋轉;及一或多個對準特徵,其在該套接管與該嵌合套接管嵌合時,主要控制該套接管沿著該套接管嵌合軸之平移、該套接管沿著該側向軸之平移、及該套接管繞該厚度軸之旋轉,其中該表面之該第一區段包括該等接收並緊固元件、該等光影響元件、及該等對準特徵,並且該表面之該第二區段包括該滑動表面。
項目27.如項目26之套接管,其中該滑動表面包含多個平面表面。
項目28.一種注塑模具,其包含:一第一模具側及一第二模具側,該第一模具側及該第二模具側裝配在一起以界定用於模製一單件式光學套接管之一空腔,該空腔經組態以沿著一分模軸分離,該單件式光學套接管模製有平行於該分模軸之一厚度軸,該第一模具側具有第一模製特徵,該等第一模製特徵經組態以模製:複數個第一元件,其等經組態以用於接收並緊固一光學波導、以及用於在該單件式套接管內傳播來自該光學波導之光時影響該光的一或多個特性;及一或多個第一對準特徵,其在該套接管與一嵌合套接管嵌合時,控制該套接管沿著正交於該厚度軸之一第一側向軸的平移、該套接管沿著正交於該厚度軸及該第一側向軸兩者之一第二側向軸的平移、及該套接管繞該厚度軸之旋轉;該第二模具側具有第二模製特徵,該等第二模製特徵經組態以模製一或多個第二對準特徵,在該套接管與一嵌合套接管嵌合時,該一或多個第二對準特徵控制該套接管沿著該厚度軸之平移、及該套接管繞該第一側向軸及該第二側向軸之旋轉。
項目29.如項目28之注塑模具,其中該第一側向軸是該光學套接管之一嵌合軸。
項目30.如項目28至29中任一項之注塑模具,其中該第二模具側包括經組態以模製一光學輸出表面之一特徵。
項目31.如項目28至30中任一項之注塑模具,其中該一或多個第二對準特徵包含至少一個平面表面。
項目32.如項目31之注塑模具,其中該分模軸實質上垂直於至少一個平面表面。
項目33.如項目28至32中任一項之注塑模具,其中該第一模具側包含一單件式模製插入件,該單件式模製插入件包括該第一模製特徵。
項目34.如項目28至33中任一項之注塑模具,其中該一或多個第二對準特徵是一單一平面表面。
項目35.如請求項28至33中任一項之注塑模具,其中該一或多個第二對準特徵是多個平行平面表面。
項目36.如請求項28至33中任一項之注塑模具,其中該一或多個第二對準特徵是多個共面表面。
項目37.如項目28至36中任一項之注塑模具,其中該等第一對準特徵包含設置於該套接管之一嵌合邊緣處的一插銷,該插銷經組態以控制該套接管沿著該第一側向軸之平移及該套接管沿著該第二側向軸之平移中之一者或兩者。
項目38.如項目37之注塑模具,其中該插銷之一前緣是圓拱形。
項目39.如項目37之注塑模具,其中該插銷之一前緣是有角度的。
項目40.如項目28至39中任一項之注塑模具,其中該第一模具側包括經組態以模製該光學套接管之一嵌合邊緣處的一鏟形部分之一特徵。
項目41.如項目28至40中任一項之注塑模具,其中該等第一對準特徵包括設置於該套接管之一第一側處的一第一止動件及設置於該套接管之一第二側處的一第二止動件,該第一止動件及該第二止動件控制該套接管沿著該第一側向軸之平移。
項目42.一種光學套接管,其包含:一或多個接收元件,各接收元件經組態以用於接收並緊固一光學波導;及一或多個光影響元件,各光影響元件包含:一光重定向特徵,其包含:一彎曲透鏡,其處於來自該光學波導之光的一光學路徑中,該接收元件經組態以將該波導與該透鏡對準;及一平面區域,其至少部分地圍繞該透鏡且包含用於該透鏡之一第一參考表面;及一中間表面,其在該接收元件與該光重定向特徵之間延伸,且包含一第二參考表面,其中該第一參考表面經設置成相對於該第二參考表面成一預定角度,該角度判定該透鏡與該波導之間的一位置關係。
項目43.如項目42之光學套接管,其中該角度之變化經控制成小於+/-3度。
項目44.如項目42之光學套接管,其中該角度之變化經控制成小於+/-0.3度。
項目45.如項目42之光學套接管,其中該角度之變化經控制成小於+/-0.03度。
項目46.如項目42之光學套接管,其中該角度之變化經控制成小於+/-0.003度。
項目47.如項目42之光學套接管,其中該角度之變化經控制成小於+/-0.0003度。
項目48.如項目42之光學套接管,其中該中間表面是一平面表面。
項目49.如項目42至48中任一項之光學套接管,其中該中間平面表面經設置成相對於該接收元件之一特徵成一已知角度。
項目50.如項目42至49中任一項之光學套接管,其中該接收元件是一凹槽且該接收元件特徵是凹槽之底部。
項目51.如項目50之光學套接管,其中該凹槽是一U形或V形凹槽。
項目52.如項目50之光學套接管,其中該中間表面平行於該接收元件之該特徵。
項目53.如項目42至52中任一項之光學套接管,其中該接收元件及該光影響元件設置於該光學套接管之一第一側上,且進一步包含一平面嵌合表面,該平面嵌合表面設置於該光學套接管的與該第一側相對之一第二側上。
項目54.如項目53之光學套接管,其中該平面嵌合表面平行於該接收元件之該特徵。
項目55.如項目54之光學套接管,其中該接收元件是一凹槽且該特徵是該凹槽之底部。
項目56.如項目55之光學套接管,其中該凹槽是一U形或V形凹槽。
項目57.如項目55之光學套接管,其中該凹槽是一Y形凹槽。
項目58.如項目53之光學套接管,其中該第二側進一步包含一光學窗,該光學窗經組態以使光透射出該光學套接管,其中該平面嵌合表面之前部分及後部分設置於該光學窗之任一側上。
項目59.如項目58之光學套接管,其中該平面嵌合表面之前區域及後區域中之至少一者是光學透明的。
項目60.如項目42至59中任一項之光學套接管,其進一步包含對應於該光影響元件及該接收元件中之至少一者的少一個基準。
項目61.如項目42至60中任一項之光學套接管,其進一步包含對應於該光影響元件之至少一第一基準及對應於該接收元件之至少一第二基準。
項目62.如項目42至61中任一項之光學套接管,其中該光學套接管包括複數個光影響元件及複數個接收元件,且進一步包含對應於該複數個光影響元件中之至少一者的至少一個基準。
項目63.如項目42至62中任一項之光學套接管,其中該光學套接管包括複數個光影響元件及複數個接收元件,且進一步包含對應於該複數個接收元件中之至少一者的至少一個基準。
項目64.如項目42至63之光學套接管,其中該光學套接管包括複數個光影響元件及複數個接收元件,且進一步包含對應於該複數個接收元件之各者的一或多個基準及對應於該複數個光影響元件之各者的一或多個基準。
項目65.一種光學套接管,其包含: 一或多個接收元件,各接收元件經組態以用於接收並緊固一光學波導;及一或多個光影響元件,各光影響元件包含:一光重定向特徵,其包含:一彎曲透鏡,其處於來自該光學波導之光的一光學路徑中,該接收元件經組態以將該波導與該透鏡對準;及一平面區域,其至少部分地圍繞該透鏡,該平面區域包含用於該透鏡之一第一參考表面,其中該第一參考表面經設置成相對於該光學套接管之一第二參考表面成一角度,該角度判定該透鏡與該波導之間的一位置關係。
項目66.如項目65之光學套接管,其中該接收元件包含一凹槽且該第二參考表面是該凹槽之底部。
項目67.如項目66之光學套接管,其中該凹槽是一V形或U形凹槽。
項目68.如項目66之光學套接管,其中該凹槽是一Y形凹槽。
項目69.如請求項65至68中任一項之光學套接管,其中該角度之變化經控制成小於+/-3度。
項目70.如項目65至68中任一項之光學套接管,其中該角度之變化經控制成小於+/-0.3度。
項目71.如項目65至68中任一項之光學套接管,其中該角度之變化經控制成小於+/-0.03度。
項目72.如項目65至68中任一項之光學套接管,其中該角度之變化經控制成小於+/-0.003度。
項目73.如項目65至68中任一項之光學套接管,其中該角度之變化經控制成小於+/-0.0003度。
項目74.如項目65至73中任一項之光學套接管,其中該光影響元件包括一中間表面,該中間表面在該接收元件與該光影響元件之間延伸,且該中間表面包含該第二參考表面。
項目75.如項目65至74中任一項之光學套接管,其中該接收元件及該光影響元件設置於該光學套接管之一第一側上,且進一步包含一平面表面,該平面表面設置於該光學套接管的與該第一側相對之一第二側上,且該平面表面包含該第二參考表面。
項目76.如項目75之光學套接管,其中該第二側進一步包含一光學窗,該光學窗經組態以使光透射出該光學套接管,其中該平面嵌合表面之前部分及後部分設置於該光學窗之任一側上。
項目77.如項目75之光學套接管,其中該平面嵌合表面之前區域及後區域中之至少一者是光學透明的。
項目78.如項目65至77中任一項之光學套接管,其進一步包含對應於該光影響元件及該接收元件中之至少一者的少一個基準。
項目79.如項目65至78中任一項之光學套接管,其進一步包含對應於該光影響元件之至少一第一基準及對應於該接收元件之至少一第二基準。
項目80.如項目65至79中任一項之光學套接管,其中該光學套接管包括複數個光影響元件及複數個接收元件,且進一步包含對應於該複數個光影響元件中之至少一者的至少一個基準。
項目81.如項目65至80中任一項之光學套接管,其中該光學套接管包括複數個光影響元件及複數個接收元件,且進一步包含對應於該複數個接收元件中之至少一者的至少一個基準。
項目82.如項目65至81中任一項之光學套接管,其中該光學套接管包括複數個光影響元件及複數個接收元件,且進一步包含對應於該複數個接收元件之各者的一或多個基準及對應於該複數個光影響元件之各者的一或多個基準。
項目83.如項目65至82中任一項之光學套接管,其中該第一參考表面提供用於該透鏡之一局部參考。
項目84.一種注塑模具,其包含:一第一模具側及一第二模具側,該第一模具側及該第二模具側裝配在一起以界定用於模製一單件式光學套接管之一空腔,該空腔經組態以沿著一分模軸分離,該單件式光學套接管模製有平行於該分模軸之一厚度軸,該第一模具側具有模製特徵,該等模製特徵經組態以模製:一或多個光影響元件,各光影響元件包含:一光重定向特徵,其包含:一彎曲透鏡,其處於來自該光學波導之光的一光學路徑中,該接收元件經組態以將該波導與該透鏡對準;及 一平面區域,其至少部分地圍繞該透鏡,且包含用於該透鏡之一定位的一第一參考表面,其中該第一參考表面經設置成相對於該光學套接管之一第二參考表面成一角度,該角度判定該透鏡與該波導之間的一位置關係。
項目85.如項目84之注塑模具,其中該接收元件包含一凹槽且該第二參考表面是該凹槽之底部。
項目86.如項目85之注塑模具,其中該凹槽是一V形或U形凹槽。
項目87.如項目85之注塑模具,其中該凹槽是一Y形凹槽。
項目88.如項目84之注塑模具,其中該角度之變化經控制成小於+/-3度。
項目89.如項目84之注塑模具,其中該角度之變化經控制成小於+/-0.3度。
項目90.如項目84之注塑模具,其中該角度之變化經控制成小於+/-0.03度。
項目91.如項目84之注塑模具,其中該角度之變化經控制成小於+/-0.003度。
項目92.如項目84之注塑模具,其中該角度之變化經控制成小於+/-0.0003度。
項目93.如項目84至92中任一項之注塑模具,其中該光影響元件包括一中間表面,該中間表面在該接收元件與該光影響元件之間延伸,且該中間表面包含該第二參考表面。
項目94.如項目84至93之注塑模具,其中該接收元件及該光影響元件設置於該光學套接管之一第一側上,且進一步包含一平面表面,該平面表面設置於該光學套接管的與該第一側相對之一第二側上,且該平面表面包含該第二參考表面。
項目95.如項目94之注塑模具,其中該第二側進一步包含一光學窗,該光學窗經組態以使光透射出該光學套接管,其中該平面嵌合表面之前部分及後部分設置於該光學窗之任一側上。
項目96.如項目95之注塑模具,其中該平面嵌合表面之前區域及後區域中之至少一者是光學透明的。
項目97.如項目84至96中任一項之注塑模具,其中該第一模具側包括至少一個模製特徵,該至少一個模製特徵經組態以模製對應於該光影響元件及該接收元件中之至少一者的至少一個基準。
項目98.如項目84至97中任一項之注塑模具,其中該第一模具側包括經組態以模製對應於該光影響元件之至少一第一基準的至少一個模製特徵,及經組態以模製對應於該接收元件之至少一第二基準的至少一個模製特徵。
項目99.如項目84至98中任一項之注塑模具,其中該等模製特徵經組態以模製複數個光影響元件、複數個接收元件及對應於該複數個光影響元件中之至少一者的至少一個基準。
項目100.如項目84至99中任一項之注塑模具,其中該等模製特徵經組態以模製複數個光影響元件、複數個接收元件及對應於該複數個接收元件中之至少一者的至少一個基準。
項目101.如項目84至100中任一項之注塑模具,其中該等模製特徵經組態以模製複數個光影響元件、複數個接收元件、對應於該複數個接收元件之各者的一或多個基準、及對應於該複數個光影響元件之各者的一或多個基準。
項目102.如項目84至101中任一項之注塑模具,其中該第一參考表面提供用於該透鏡之一局部參考。
除非另有所指,本說明書及申請專利範圍中用以表示特徵之尺寸、數量、以及物理特性的所有數字,皆應理解為在所有情況下以用語「約(about)」修飾之。因此,除非另有相反指示,否則在前述說明書以及隨附申請專利範圍中所提出的數值參數係近似值,其可依據所屬技術領域中具有通常知識者運用本文所揭示之教示所欲獲得的所欲特性而有所不同。使用端點來敘述之數字範圍包括所有歸於該範圍內的數字(例如,1至5包括1、1.5、2、2.75、3、3.80、4及5)以及該範圍內的任何範圍。
上文所討論之實施例的各種修改及變更對於所屬技術領域中具有通常知識者而言當為顯而易見,且應理解本揭露不受限於本文中所提出的例示性實施例。除非另有指示,讀者應假設一項揭示之實施例的特徵亦可應用於全部其他揭示之實施例。亦應理解,在不抵觸前述揭示內容的情況下,本文提及之所有美國專利案、專利申請案、專利申請公告案、及其他專利與非專利文件均以引用方式併入本文中。
125‧‧‧分模軸
201‧‧‧第一側/第一模具側/模具側
203‧‧‧第一模製特徵/模製特徵
205‧‧‧第一模製特徵/模製特徵
211‧‧‧第一模製特徵/模製特徵
212‧‧‧第一模製特徵/模製特徵
213‧‧‧第一模製特徵/模製特徵
213a‧‧‧模製特徵
218‧‧‧模製特徵
231a‧‧‧表面
232a‧‧‧表面

Claims (10)

  1. 一種模製單件式光學套接管,其包含:一或多個分模線人為構造,該一或多個分模線人為構造包括實質上繞該單件式套接管之一外周邊延伸的一分模線人為構造,該等分模線人為構造沿著一厚度軸將該光學套接管之一表面劃分成一第一區段及一相對之第二區段,其中該表面之該第一區段包括:經組態以用於接收並緊固一光學波導之一或多個元件;經組態以用於在該單件式套接管內傳播來自該光學波導之光時影響該光的一或多個特性之一或多個元件;及一或多個第一對準特徵,其在該套接管與一嵌合套接管嵌合時,控制該套接管沿著正交於該厚度軸之一第一側向軸的平移、該套接管沿著正交於該厚度軸及該第一側向軸兩者之一第二側向軸的平移、及該套接管繞該厚度軸之旋轉;且該第二區段包括至少一個第二對準特徵,在該套接管與一嵌合套接管嵌合時,該至少一個第二對準特徵控制該套接管沿著該厚度軸之平移、及該套接管繞該第一側向軸及該第二側向軸之旋轉。
  2. 如請求項1之套接管,其中在該單件式套接管內傳播之該光的該一或多個特性包括該光之一方向及發散中之一或多者。
  3. 如請求項1之套接管,其中該等第一對準特徵包含設置於該套接管之一嵌合邊緣處的一插銷,該插銷經組態以嚙合該嵌合套接管之一嵌合插槽,該插銷經組態以控制該套接管沿著該第二側向軸之平移及該套接管沿著該第一側向軸之平移中之一或多者。
  4. 一種模製單件式光學套接管,其包含:一或多個分模線人為構造,該一或多個分模線人為構造包括實質上繞該單件式套接管之一外周邊延伸的一分模線人為構造,該等分模線人為構造沿著一厚度軸將該光學套接管之一表面劃分成一第一區段及一相對之第二區段;經組態以用於接收並緊固一光學波導之一或多個元件;經組態以用於在該單件式套接管內傳播來自該光學波導之光時影響該光的一或多個特性之一或多個元件;至少一個平面表面,其經組態以在該套接管之嵌合期間與一嵌合套接管之一平面嵌合表面接觸;及一或多個對準特徵,其在該套接管與該嵌合套接管嵌合時,主要控制該套接管繞一厚度軸之旋轉、該套接管沿著正交於該厚度軸之一第一側向軸的平移、及該套接管沿著正交於該厚度軸及該第一側向軸之一第二側向軸的平移,其中該套接管之該第一區段含有經組態以用於接收並緊固該光學波導之該一或多個元件、經組態以用於影響光之一或多個特性的該一或多個元件、及該等對準特徵,並且該套接管之該第二區段包括該平面表面。
  5. 一種模製單件式光學套接管,其包含:一或多個分模線人為構造,該一或多個分模線人為構造 包括實質上繞該單件式套接管之一外周邊延伸的一分模線人為構造,該等分模線人為構造沿著一厚度軸將該光學套接管之一表面劃分成一第一區段及一相對之第二區段;經組態以用於接收並緊固一光學波導之一或多個元件;經組態以用於在該單件式套接管內傳播來自該光學波導之光時影響該光的一或多個特性之一或多個元件;一滑動表面,其在該套接管與一嵌合套接管之嵌合期間,促進該套接管沿著一套接管嵌合軸抵靠該嵌合套接管之一滑動表面的滑動,當該套接管與該嵌合套接管嵌合時,該滑動表面經組態以控制該套接管繞該套接管嵌合軸之旋轉、該套接管沿著正交於該套接管嵌合軸之一厚度軸的平移、及該套接管繞正交於該套接管嵌合軸及該厚度軸之一側向軸的旋轉;及一或多個對準特徵,其在該套接管與該嵌合套接管嵌合時,主要控制該套接管沿著該套接管嵌合軸之平移、該套接管沿著該側向軸之平移、及該套接管繞該厚度軸之旋轉,其中該表面之該第一區段包括該等接收並緊固元件、該等光影響元件、及該等對準特徵,並且該表面之該第二區段包括該滑動表面。
  6. 如請求項5之套接管,其中該滑動表面包含多個平面表面。
  7. 一種注塑模具,其包含:一第一模具側及一第二模具側,該第一模具側及該第二模具側裝配在一起以界定用於模製一單件式光學套接管之一空腔,該空腔經組態以沿著一分模軸分離,該單件式光學套接管模製有平行於該分模軸之一厚度 軸,該第一模具側具有第一模製特徵,該等第一模製特徵經組態以模製:複數個第一元件,其等經組態以用於接收並緊固一光學波導、以及用於在該單件式套接管內傳播來自該光學波導之光時影響該光的一或多個特性;及一或多個第一對準特徵,其在該套接管與一嵌合套接管嵌合時,控制該套接管沿著正交於該厚度軸之一第一側向軸的平移、該套接管沿著正交於該厚度軸及該第一側向軸兩者之一第二側向軸的平移、及該套接管繞該厚度軸之旋轉;該第二模具側具有第二模製特徵,該等第二模製特徵經組態以模製一或多個第二對準特徵,在該套接管與一嵌合套接管嵌合時,該一或多個第二對準特徵控制該套接管沿著該厚度軸之平移、及該套接管繞該第一側向軸及該第二側向軸之旋轉。
  8. 一種光學套接管,其包含:一或多個接收元件,各接收元件經組態以用於接收並緊固一光學波導;及一或多個光影響元件,各光影響元件包含:一光重定向特徵,其包含:一彎曲透鏡,其處於來自該光學波導之光的一光學路徑中,該接收元件經組態以將該波導與該透鏡對準;及 一平面區域,其至少部分地圍繞該透鏡且包含用於該透鏡之一第一參考表面;及一中間表面,其在該接收元件與該光重定向特徵之間延伸,且包含一第二參考表面,其中該第一參考表面經設置成相對於該第二參考表面成一預定角度,該角度判定該透鏡與該波導之間的一位置關係。
  9. 一種光學套接管,其包含:一或多個接收元件,各接收元件經組態以用於接收並緊固一光學波導;及一或多個光影響元件,各光影響元件包含:一光重定向特徵,其包含:一彎曲透鏡,其處於來自該光學波導之光的一光學路徑中,該接收元件經組態以將該波導與該透鏡對準;及一平面區域,其至少部分地圍繞該透鏡,該平面區域包含用於該透鏡之一第一參考表面,其中該第一參考表面經設置成相對於該光學套接管之一第二參考表面成一角度,該角度判定該透鏡與該波導之間的一位置關係。
  10. 一種注塑模具,其包含:一第一模具側及一第二模具側,該第一模具側及該第二模具側裝配在一起以界定用於模製一單件式光學套接管之一空腔,該空腔經組態以沿著一分模軸分離,該單件式光學套接管模製有平行於該分模軸之一厚度軸,該第一模具側具有 模製特徵,該等模製特徵經組態以模製:一或多個光影響元件,各光影響元件包含:一光重定向特徵,其包含:一彎曲透鏡,其處於來自該光學波導之光的一光學路徑中,該接收元件經組態以將該波導與該透鏡對準;及一平面區域,其至少部分地圍繞該透鏡,且包含用於該透鏡之一定位的一第一參考表面,其中該第一參考表面經設置成相對於該光學套接管之一第二參考表面成一角度,該角度判定該透鏡與該波導之間的一位置關係。
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