將電子設備連接到光學數據總線上的連接單元的製作方法

2023-04-24 19:48:41

專利名稱：將電子設備連接到光學數據總線上的連接單元的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種連接單元，其用於將電子設備連接到光學數據總線的至少一條總線光波導上，該連接單元具有插頭殼體；至少一條設備光波導，該設備光波導具有第一及第二光傳輸面，其中第一光傳輸面設置在插頭殼體內部；設置在插頭殼體內部的機械式調節單元，用於確保設備光波導的第一光傳輸面與總線光波導的光傳輸面之間充分的光學接觸；以及與設備光波導的第二光傳輸面連接的轉換單元，用於將光學信號轉換為電信號和/或將電信號轉換為光學信號。
背景技術：
這種連接單元被安裝到現有的機動車中，以便於電子信息-及娛樂設備連接到公共的光學數據總線，即MOST(媒體定向系統傳輸)總線上。在此，信息-及娛樂設備可以例如理解為車載收音機、CD-及DVD播放機、導航系統、帶有免提裝置的行動電話以及PDA`s等。同樣，話筒及揚聲器也能夠作為獨立的設備連接到MOST總線上。如在DE19963155A1中描述了一種音頻-和/視頻系統的結構方案，在該音頻-和/視頻系統中，不同類型的音頻-和/或視頻設備通過環形的區域網路，例如像MOST總線相互連接。
在已知的連接單元中，兩個屬於總線的光波導通過插塞連接器分別與兩個屬於設備的光波導連接。設備光波導在插塞連接器後部伸入到設備的內部直至到達一個位置，在該位置上需要輸入的總線信號，也就是說獲取及處理、以及產生輸出的總線信號。此外，在該位置上，通過接收器來進行光學總線信號到電信號的轉換，並通過發射器來進行電信號到光學信號的轉換。在其他規格的光學數據總線中也能夠僅使用一條雙工工作模式的光波導，以代替兩條光波導。
已知的連接單元在電子設備的內部需要相對較多的空間。此外，其在安裝時較為複雜並且成本較高。

發明內容
因此，本發明的目的在於，提出一種開頭所述類型的連接單元，其能夠節省空間且簡單地安裝。
該目的通過一種連接單元來實現，在該連接單元中，設備光波導的第二光傳輸面和轉換單元也設置在插頭殼體中，並且在該連接單元中，轉換單元與電傳輸導線連接。
本發明的基本構思在於，不再將光學信號傳輸到位於殼體內部的較深處的位置，而是傳輸電信號。在此，電信號將通過電傳輸導線來進行傳輸。藉此，光電接口，也就是轉換單元能夠轉移設置到插頭殼體中，即涉及到原本從插頭開始而伸入到殼體內部的設備光波導的部分以及轉換單元的轉移設置，由此而減少了在外殼內部所需的構造空間。
安裝複雜程度通過這種集成的插頭裝置明顯地降低。只需一個固定插頭的步驟來安裝整個連接單元，進而代替了插頭殼體、設備光波導以及轉換單元的相互的連接和單獨的固定。
根據本發明的解決方案也帶來了其他的優點，即設備光波導和傳輸單元牢固地固定在插頭殼體中，並受到該插頭殼體的保護，也就是說，提高了其機械穩定性及其使用壽命或其連接部的使用壽命。
在本發明的設計方案中，電傳輸導線由柔性材料構成。藉此，連接單元能夠應用於任意的設備結構，這是因為，柔性傳輸導線能夠延伸到設備內部的每個任意位置並且在那裡可以利用電連接元件連接到設備的電予器件上。
在本發明的改進方案中，插頭殼體固定到印刷電路板上，並且傳輸導線與安置在該印刷電路板上的觸點或印製導線形成電接觸。這種設計方案尤其適合於這類設備，在這類設備中，基於其自身有限的構造空間很難實現在殼體內部敷設柔性電纜。然後，可以在總線插頭的附近實現電數據總線信號的獲取。信號從這裡出發，通過印製導線或者可能通過內部的設備總線繼續傳遞。因為集成在插頭殼體中的轉換單元根據或許必要的長度調節而必然在界限內移動，所以，除了短的柔性電纜外，滑動觸頭或板式彈簧對於保持接觸也是合適的，滑動觸頭或板式彈簧在印製導線或觸點上移動。
在已知的連接單元中，位於插頭殼體中的設備光波導的一部分通過板式彈簧的方式來固定，該板式彈簧能夠用於在總線光波導插入時進行力調節，從而設備光波導的端面，也就是第一光傳輸面總是平面平行地對準總線光傳輸面的端面。通過這種方式形成或保證了兩個光波導之間充分的光學接觸。另外，已知的連接單元具有長度調節部件，從而使兩個光波導以儘可能合適的間距相對安置。
在本發明的優選改進方案中僅使用一個調節單元，利用該調節單元不僅進行力調節也進行長度調節。也就是說，僅利用一個部件實現了兩種功能。
這種調節單元優選是彈簧件。在此，這種彈簧件有利地這樣地設置，即插入總線光波導時施加到插頭上的力將促使彈簧件改變長度。當光波導以其端面相互平面平行地設置時，通過這種方式使得插入力被彈簧件吸收，也就是說，由於彈簧會首先響應，該插入力將不會致使光波導彎曲或位置偏移，並且同時也實現了長度調節。


接下來根據實施例及附圖來詳細說明本發明。圖中示出圖1是已知的連接單元；圖2是圖1中示出的插頭的放大截面圖；圖3是具有作為調節部件的彈簧件的連接單元。
具體實施例方式
圖1中示出了已知連接單元的結構方案，例如該連接單元被安裝到現有的機動車中，用於將電子設備連接到兩個屬於MOST總線的總線光波導8和9上。在此，光波導8和9僅僅示意性地並且部分地示出。
連接單元由插頭殼體1、兩條設備光波導2和3以及轉換單元4組成。轉換單元4包括接收器，其與設備光波導2連接，並且用於將來自MOST總線的光學信號轉換為電信號；以及發射器，其與設備光波導3連接，並且將電信號轉換為待發送到MOST總線的光學信號。在使用另一種光學數據總線時，也可以僅使用一條雙工工作模式的設備光波導，以代替兩條單一的單工工作模式的設備光波導。
插頭殼體1和轉換單元4都固定在印刷電路板5上。設備光波導2和3都設計具有足夠的長度，以便於轉換單元4能夠剛好安置在接收或產生光學總線信號的位置。其他的電子元件(未示出)相應地設置在印刷電路板5上，電子元件將處理電總線信號，並且用於電子設備的功能。
如在圖2中放大並翻轉示出的插頭殼體1的視圖中看出，兩條設備光波導2和3分別通過板式彈簧6在其位置固定。此外，插頭殼體1具有兩個區域7，該區域用於長度調節，進而用於調節兩條設備光波導2和3與總線光波導8和9之間的合適的間距，其中設備光波導分別與總線光波導形成光學接觸。在此，設備光波導2與總線光波導8產生光學接觸，設備光波導3與總線光波導9產生光學接觸。
在圖3中示出了連接單元10，在相應於本發明的該連接單元中安置有設備光波導12，其具有第一光傳輸面13和第二光傳輸面14；轉換單元15；以及安置在插頭殼體11中的調節單元16，並且在該連接單元中，轉換單元15與電傳輸導線17連接。傳輸導線17是用於平行傳輸電總線信號的扁形電纜。可選地，在一系列的總線協議中也可以使用僅具有一條導線的電纜。
第一光傳輸面13由套管18包裹。在形成設備光波導12和總線光波導19之間的光學連接時，具有光傳輸面20的總線光波導19插入到插頭殼體11中，並且在接近於設備光波導12的第一光傳輸面13的附近與其平面平行地對準。一旦總線光波導19與套管18或與設備光波導12發生機械性接觸，力F以縱軸A的方向作用到設備光波導12、轉換單元15上，進而作用到調節單元16上。為了機械的穩定性，調節單元16的彈簧件內部額外具有軸向的導向部件21。調節單元16的彈簧件由於力F被壓縮，也就是說，由設備光波導12、轉換單元15和調節單元16構成的整體裝置被擠壓。也就是說，調節單元16不僅吸收力F並由此而起到力調節的作用，而且其也同時引起長度變化或長度調節。通過這種方式避免了設備光波導12的彎曲或側向的移動，從而可以確保與總線光波導19的充分的光學接觸。
連接單元10固定在印刷電路板22上，其在圖3中僅以截面示出，傳輸導線17通過印刷電路板22電連接到觸點23上，從而使電總線信號能夠從印刷電路板22上的電子電路中導出以及導入到印刷電路板上的電子電路中。
權利要求
1.一種連接單元(10)，用於將電子設備連接到光學數據總線的至少一條總線光波導(19)上，所述連接單元具有-插頭殼體(11)；-至少一條設備光波導(12)，所述設備光波導具有第一光傳輸面(13)及第二光傳輸面(14)，其中所述第一光傳輸面(13)設置在所述插頭殼體(11)內部；-設置在所述插頭殼體(11)內部的機械式調節單元(16)，用於確保所述設備光波導(12)的第一光傳輸面(13)與所述總線光波導(19)的光傳輸面(20)之間的充分的光學接觸；以及-與所述設備光波導(12)的第二光傳輸面(14)連接的轉換單元(15)，用於將光學信號轉換為電信號和/或將電信號轉換為光學信號，其特徵在於，所述設備光波導(12)的第二光傳輸面(14)和所述轉換單元(15)設置在所述插頭殼體(11)中，並且所述轉換單元(15)與電傳輸導線(17)連接。
2.根據權利要求1所述的連接單元(10)，其特徵在於，所述電傳輸導線(17)由柔性材料構成。
3.根據權利要求1或2所述的連接單元(10)，其特徵在於，所述插頭殼體(11)固定到印刷電路板(22)上，並且所述傳輸導線(17)與安置在所述印刷電路板(22)上的觸點(23)或印製導線形成電接觸。
4.根據前述權利要求中任一項所述的連接單元(10)，其特徵在於，所述調節單元(16)不僅進行長度調節也進行力調節。
5.根據權利要求4所述的連接單元(10)，其特徵在於，所述調節單元(16)是彈簧件，在形成所述設備光波導(12)的第一光傳輸面(13)和所述總線光波導(19)的光傳輸面(20)之間的光學接觸時，形成作用到所述設備光波導(12)上的力，所述彈簧件對該力作出長度變化的反應。
全文摘要
本發明涉及一種連接單元(10)，其用於將電子設備連接到光學數據總線的至少一條總線光波導(19)上，該連接單元具有插頭殼體(11)；至少一條設備光波導(12)，該設備光波導具有第一光傳輸面(13)及第二光傳輸面(14)，其中第一光傳輸面(13)設置在插頭殼體的內部；設置在插頭殼體(11)內部的機械式調節單元(16)，用於確保設備光波導(12)的第一光傳輸面(13)與總線光波導(19)的光傳輸面(20)之間充分的光學接觸；以及與設備光波導(12)的第二光傳輸面(14)連接的轉換單元(15)，其用於將光學信號轉換為電信號和/或將電信號轉換為光學信號。根據本發明，設備光波導(12)的第二光傳輸面(14)和轉換單元(15)設置在插頭殼體(11)中，並且轉換單元(15)與電傳輸導線(17)連接。
文檔編號H04B10/80GK101015144SQ200580029929
公開日2007年8月8日 申請日期2005年8月3日 優先權日2004年9月7日
發明者託馬斯·內格爾 申請人:西門子公司