多功能適配器的製作方法
2023-06-03 02:32:51 2
專利名稱：多功能適配器的製作方法
技術領域：
本發明是關於一種適配器，尤其是關於一種用於數據傳輸的多功能適配器。
背景技術：
隨著數碼技術的不斷發展，數碼產品已經已被人們廣泛應用，如桌上型電腦、筆記型電腦、掌上電腦、行動電話、印表機、掃描儀、數位相機等。惟，此等設備之間通常需要相互傳遞數據。故，通常需要於此等設備設置各種用於數據傳輸的適配器。
一種現有數據傳輸的適配器是紅外適配器，請參照圖1，該紅外適配器設置於電路板10，其包括一光發射模組11、一光接收模組12。其中，光發射模組11包括一光發射元件110及一驅動電路112，該光發射元件110一般是雷射二極體，驅動電路112與光發射元件110相連用以處理控制光發射元件110發出脈衝光信號，其一般為一設置於電路板10的電路。光接收模組12包括一光接收元件120及一信號處理器122，該光接收元件120一般是光電二極體用以接收外界輸入的紅外光脈衝信號並轉換為電平信號，信號處理器122用以處理光接收元件120所轉換的電平信號並經電平轉換轉換為數位訊號，其一般是一設置於電路板10的處理電路。
另一種現有數據傳輸的適配器是光纖適配器，請參照圖2，該光纖適配器設置於一電路板20，其包括一發光模組21、一收光模組22及一光纖連接埠23。其中，發光模組21包括一光發射元件210及一驅動電路212，該光發射元件210一般是雷射二極體，驅動電路212與光發射元件210相連用以處理控制光發射元件210發出脈衝光信號，其設置於電路板20。收光模組22包括一光接收元件220及一信號處理器222，該光接收元件220一般是光電二極體用以接收外界輸入的光信號並轉換為電平信號，信號處理器222用以處理光接收元件220所轉換的電平信號並經電平轉換轉換為數位訊號，其一般是一設置於電路板20的處理電路。光纖連接埠23用以與光連接器(圖未示)配合以將光信號導入光纖或將光纖中的光信號輸入適配器內。
上述現有數據傳輸適配器中，紅外適配器具有無線傳輸的特點，但其傳遞速度較慢、且受光發射元件的發散角度及光接收元件的接收角度影響，其連接需要進行一定程度的對準，穩定性不高。而光纖適配器通過光纖傳遞光信號，其不需要直接進行發射端及相應接收端之間的對準，穩定性高且傳遞速度快，但目前多數小型電子產品如掌上電腦、行動電話、數位相機等一般未配置光纖適配器，且受體積等方面的要求，於掌上電腦、行動電話、數位相機等小型電子產品上設置光纖適配器亦難以實現。另外，光纖適配器使用時需要另外配備光纖，使用極不方便。而於一電子產品上同時設置紅外適配器與光纖適配器則將使得其成本大幅增加，且佔用電子產品的有限外部空間。
發明內容有鑑於此，實有必要提供一種使用方便、低成本的多功能適配器。
一種多功能適配器，包括一光發射模組、一光接收模組、一光纖連接埠及一切換裝置。該光發射模組包括一光發射元件及一驅動電路，所述驅動電路控制光發射元件發出脈衝光信號。該光接收模組包括一光接收元件及一信號處理單元，該光接收元件用以接收外部輸入的脈衝光信號並轉換為電信號，信號處理單元用以處理上述電信號。該光纖連接埠至少與光發射模組及光接收模組其中之一對準。該切換裝置與所述驅動電路相連用以控制驅動電路切換光發射元件發出脈衝光信號的頻寬。
所述多功能適配器通過一切換裝置控制驅動電路切換光發射元件發出光信號的頻寬而整合光纖適配器及紅外適配器，使得該多功能適配器既具光纖適配器的傳輸速度快、穩定性高的優點，又具有紅外適配器的自由度高、連接方便、使用範圍廣等優點。且其採用一組驅動電路、光發射元件、光接收元件及信號處理單元即可完成光纖適配器及紅外適配器的功能，相對成本低且可減小器件的整體體積，在不需要添加外部連接埠的情形下即可實現光纖傳輸或紅外傳輸。
圖1是現有紅外適配器的示意圖。
圖2是現有光纖適配器的示意圖。
圖3是本發明多功能適配器一實施方式的示意圖。
圖4是本發明多功能適配器另一實施方式的示意圖。
具體實施方式請參閱圖3，其是本發明多功能適配器的一實施方式。該多功能適配器一般設置於一電路板30，其包括一光發射模組31、一光接收模組32、一切換裝置33、一光纖連接埠34及一複合透鏡35。
光發射模組31包括一光發射元件310、一驅動電路312。該光發射元件310設置於電路板30用以發出光信號，其一般是一雷射二極體。驅動電路312一設置於電路板30並與光發射元件310相連，其可控制光發射元件310發出脈衝光信號。
光接收模組32包括一光接收元件320、一信號處理單元322。該光接收元件320亦設置於電路板30並與上述光發射元件310平行且相鄰設置，其一般為一光電二極體用以接收外部紅外光線或光纖導入的光線並將其轉換為電平信號。信號處理單元322是一設置於電路板30並與光接收元件320相連的處理電路，其可將光接收元件320所轉換的電平信號經電平轉換轉換為數位訊號。
切換裝置33一般是設置於電路板30上的電路且與信號處理單元322及驅動電路312相連。紅外光於空間自由傳輸，傳輸過程中損耗較大，光信號較弱，而光線於光纖中傳輸光學損耗較小，光信號較強。該切換裝置根據光接收元件320所探測的光信號強弱判斷其輸入的光信號來源，並據此控制驅動電路312切換光發射元件310發出脈衝光信號的頻寬，如為紅外傳輸則採用較低頻寬發出脈衝光信號，如為光纖傳輸則採用較高頻寬發出脈衝光信號。
光纖連接埠34為一雙光纖連接器接口，其安裝於電路板30並與光發射元件310及光接收元件320對準，其可與一光纖連接器配合而將光發射元件310發出的脈衝光信號導入光纖同時將光纖中的光線輸入光接收元件320。
複合透鏡35，其可與光纖連接埠34配合而將脈衝光信號發散輸入自由空間或將自由空間傳輸至複合透鏡35的光線收集輸入光接收元件320，其包括一發射鏡組351及一接收鏡組352。該發射鏡組351用以將脈衝光信號輸出，其包括一準直透鏡3511、一中繼透鏡3512及一廣角輸出透鏡3513，光發射元件310發射的脈衝光信號依次通過準直透鏡3511、中繼透鏡3512及廣角輸出透鏡3513最後較大的發散角輸出，以便於位於自由空間的不同位置的電子裝置的紅外收發器接收。該接收鏡組352用以接收自由空間其它電子裝置紅外收發器發出的脈衝光信號，其包括一聚焦透鏡3521、一中繼透鏡3522及一廣角接收透鏡3523，自由空間的脈衝光信號入射至接收鏡組352後依次通過廣角接收透鏡3523、中繼透鏡3522及聚焦透鏡3521，最後匯聚至光接收元件320。該發射鏡組351的準直透鏡3511、中繼透鏡3512、廣角輸出透鏡3513及接收模組352的聚焦透鏡3521、中繼透鏡3522、廣角接收透鏡3523通常是一體成型且封裝於一殼體353中而構成一整體結構。
工作時，當對方設備具有光纖連接埠而需要進行高速且穩定的數據傳輸時，通過光纖及光纖連接埠34連接該多功能適配器的及對方的光纖連接埠，切換裝置33根據光接收元件320所探測的光信號強弱判斷光信號來源並自動控制驅動電路312切換光發射元件310以較高頻寬發出脈衝光信號。當對方設備無光纖連接埠或手邊無光纖等連接裝置或所需傳輸數據量較少時則可直接通過紅外線傳輸，切換裝置33根據光接收元件320所探測的光信號強弱判斷光信號來源並自動控制驅動電路312切換光發射元件310以較低頻寬發出脈衝光信號。此時亦可將複合透鏡35插接於光纖連接埠34而擴大紅外發射所覆蓋範圍及接收紅外線的範圍。
可以理解，該多功能適配器的切換裝置亦可為一切換開關，使用人員根據需要手動控制切換開關控制光發射元件310發出脈衝光信號的頻寬。切換裝置亦可為一控制軟體，使用人員根據需要設置控制軟體而控制光發射元件310發出脈衝光信號的頻寬。
請參照圖4，其是本發明多功能適配器的另一實施方式。該多功能適配器包括一光發射模組41、一光接收模組42、一光學透鏡43、一切換裝置44、一光纖連接端45、一複合透鏡46。
光發射模組41包括一光發射元件410、一驅動電路412。該光發射元件410設置於電路板40用以發出脈衝光信號。驅動電路412一設置於電路板40並與光發射元件410相連，其可控制光發射元件410發出脈衝光信號。
光接收模組42包括一光接收元件420、一信號處理單元422。該光接收元件420亦設置於電路板40並與上述光發射元件410呈相鄰角向設置。信號處理單元422是一設置於電路板40並與光接收元件420相連的處理電路。
光學透鏡43設置於光發射元件410及光接收元件420的聚焦位置處，該光學透鏡43的二側表面分別蒸鍍有不同穿透率的介質，以使光發射元件410發出的光線透過該光學透鏡43射出，而由外部輸入的光線則藉由光學透鏡43全反射至光接收元件420，從而使該多功能適配器可通過同一信道發射及接收脈衝光信號。
切換裝置44是設置於電路板40上的電路且與信號處理單元422及驅動電路412相連。其根據光接收元件420所探測的光信號強弱判斷其輸入的光信號來源，並據此控制驅動電路412切換光發射元件410發出脈衝光信號的頻寬。
光纖連接埠45安裝與電路板40並與光發射模組410及光學透鏡43對準，其可與一光纖連接器配合而將光發射模組410發出的脈衝光信號導入光纖同時將光纖中的光線輸入光接收元件420。
複合透鏡46，其可與光纖連接埠45配合而將脈衝光信號發散輸入自由空間或將自由空間傳輸至複合透鏡45的光線收集輸入光學透鏡43再經光學透鏡43全反射至光接收元件420，其包括一準直透鏡461、一中繼透鏡462及一廣角透鏡463，光發射元件410發射的脈衝光信號依次通過光學透鏡43、準直透鏡461、中繼透鏡462及一廣角透鏡463後以較大的發散角輸出。而外部自由空間的脈衝光信號入射至複合透鏡46後依次通過廣角透鏡463、中繼透鏡462、準直透鏡461再經光學透鏡43全反射入射至光接收元件420。該準直透鏡461、中繼透鏡462及一廣角透鏡463通常是一體成型且封裝於一殼體464中而構成一整體結構。
該實施方式至工作方式與上述實施方式基本相似，在此不再詳述。
所述多功能適配器通過一切換裝置切換驅動電路控制光發射元件發出光信號的頻寬而整合光纖適配器及紅外適配器，使得該多功能適配器既具光纖適配器的傳輸速度快、穩定性高的優點，又具有紅外適配器的自由度高、連接方便、使用範圍廣等優點。且其採用一組驅動電路、光發射元件、光接收元件及信號處理單元即可完成光纖適配器及紅外適配器的功能，相對成本低且可減小器件的整體體積，在不需要添加外部連接埠的情形下即可實現光纖傳輸或紅外傳輸。
權利要求
1.一種多功能適配器，包括一光發射模組、一光接收模組及一光纖連接埠，該光發射模組包括一光發射元件及一驅動電路，所述驅動電路控制光發射元件發出脈衝光信號，該光接收模組包括一光接收元件及一信號處理單元，該光接收元件用以接收外部輸入的脈衝光信號並轉換為電信號，信號處理單元用以處理上述電信號，該光纖連接埠至少與光發射模組及光接收模組其中之一對準，其特徵在於該多功能適配器還包括一切換裝置，其與所述驅動電路相連用以控制驅動電路切換光發射元件發出脈衝光信號的頻寬。
2.如權利要求1所述的多功能適配器，其特徵在於所述多功能適配器進一步包括一複合透鏡，其與上述光纖連接埠配合用以發散光發射元件所發出的脈衝光信號及收集外部脈衝光信號至光接收元件。
3.如權利要求2所述的多功能適配器，其特徵在於該光發射元件及光接收元件平行設置，所述複合透鏡包括一發射鏡組及一接收鏡組，該發射鏡組與所述光發射元件對準，該接收鏡組與所述光接收元件對準。
4.如權利要求3所述的多功能適配器，其特徵在於所述發射鏡組依次包括一準直透鏡、一中繼透鏡及一廣角輸出透鏡，所述接收鏡組依次包括一聚焦透鏡、一中繼透鏡及一廣角接收透鏡。
5.如權利要求3所述的多功能適配器，其特徵在於所述發射鏡組及接收鏡組一體成型。
6.如權利要求2所述的多功能適配器，其特徵在於所述光發射元件及光接收元件相鄰角向設置，該多功能適配器進一步包括一光學透鏡，其設置於光發射元件及光接收元件的聚焦位置處，所述複合透鏡與光發射元件與光接收元件至少一對準，其依次包括一準直透鏡、一中繼透鏡及一廣角透鏡。
7.如權利要求6所述的多功能適配器，其特徵在於所述光學透鏡的二側面分別蒸鍍有不同穿透率的介質。
8.如權利要求2所述的多功能適配器，其特徵在於所述複合透鏡封裝於一殼體中。
9.如權利要求1所述的多功能適配器，其特徵在於所述光發射元件為雷射二極體。
10.如權利要求1所述的多功能適配器，其特徵在於所述光接收元件為光電二極體。
11.如權利要求1所述的多功能適配器，其特徵在於所述切換裝置是一與信號處理單元及驅動電路相連的電路。
12.如權利要求1所述的多功能適配器，其特徵在於所述切換裝置是一控制軟體。
全文摘要
一種多功能適配器，包括一光發射模組、一光接收模組、一光纖連接埠及一切換裝置。該光發射模組包括一光發射元件及一驅動電路，所述驅動電路控制光發射元件發出脈衝光信號。該光接收模組包括一光接收元件及一信號處理單元，該光接收元件用以接收外部輸入的脈衝光信號並轉換為電信號，信號處理單元用以處理上述電信號。該光纖連接埠至少與光發射模組及光接收模組其中之一對準。該切換裝置與所述驅動電路相連用以控制驅動電路切換光發射元件發出脈衝光信號的頻寬。
文檔編號H04B10/02GK1964231SQ20051010123
公開日2007年5月16日 申請日期2005年11月9日 優先權日2005年11月9日
發明者張仁淙 申請人:鴻富錦精密工業(深圳)有限公司, 鴻海精密工業股份有限公司