TWI500218B - Electrical connector - Google Patents

Description

電連接器

本發明係關於一種電連接器，特別的是一種可在低光強度的環境中提供照明的電連接器。

傳統中，在複數電子產品之間，可藉由一傳輸線傳送與接收資料或電流，例如該等電子產品可為行動電源、可攜式行動裝置、平板電腦、充電器鍵盤與滑鼠等。

該傳輸線包含一線材本體與一電連接器，而該等電子產品具有可連接該電連接器的電連接模組。為了讓一使用者可便於攜帶該傳輸線，在傳統中，係儘量地縮小該線材本體與該電連接器的體積。特別是，縮小該電連接器的體積。

然而，雖達到了易攜帶的目的，卻產生了另一個問題，亦即該使用者如何將縮小之後的該電連接器準確地插入該電連接模組。特別是在低光強度的環境中，該使用者因為看不清楚該電連接模組與該電連接器的位置，進而增加了連接該電連接器與該電連接模組的困難度。

有鑑於此，本發明提出一種電連接器，可以解決習知技術的缺失。

本發明之第一目的提供一種電連接器，當使用者觸碰該電連 接器的一觸控單元之後，可藉由該觸控單元產生的一觸發訊號驅動光源單元產生一光線，讓該使用者可在一低光強度的環境中，藉由該光線增加該環境的總光強度，以讓該使用者可輕易地及準確地連接該連接模組與該電子產品。

本發明之第二目的係根據上述的電連接器，當該電連接器與一電子產品連接之後，若該使用者碰觸該觸控單元，可藉由該觸控單元產生該觸發訊號操作該電子產品的開啟或關閉，以節省該電子產品的電流。

本發明之第三目的係根據上述的電連接器，當該電連接器與一電子產品連接之後，若該使用者碰觸該觸控單元，可藉由該觸控單元產生該觸發訊號決定是否將從外部接收的一電流或一資料傳送至該電子產品。

為達到上述目的，本發明提出一種電連接器，應用於一電子產品，該電連接器包含本體、觸控單元、處理模組、光源單元與連接模組。該本體具有一容置部，且該本體係由透明材質與半透明材質之其一者所組成。該觸控單元設置在該本體之外表面，當該觸控單元被觸碰之後，該觸控單元產生一觸發訊號。該處理模組與該觸控單元連接，以及該處理模組容置在該容置部。該處理模組接收該觸發訊號以輸出一電壓。該光源單元與該處理模組連接，以及該光源單元容置在該容置部。該光源單元受到該電壓的驅動而產生一光線，以及該光線穿過該本體與該觸控單元而被發射至該電子產品。該連接模組具有第一端子與第二端子，以及該連接模組固定在該本體。該第一端子供與該電子產品連接，以及該第二端子供接收電流與資料。

與習知技術相較，使用者可藉由本發明之電連接器進行資料與電流的傳輸，以及在一低光強度環境中，藉由該電連接器所發射的光線可增加該環境的總光強度，使得該使用者可輕易地及準確地與該電子產品連接。

2‧‧‧電子產品

22‧‧‧電連接模組

10、10’、10”‧‧‧電連接器

12‧‧‧本體

122‧‧‧容置部

14‧‧‧觸控單元

16、16’‧‧‧處理模組

162‧‧‧電壓單元

164‧‧‧第一開關單元

166‧‧‧第二開關單元

168‧‧‧電容器

1610‧‧‧第一電阻器

1612‧‧‧第二電阻器

18‧‧‧光源單元

20‧‧‧連接模組

202‧‧‧第一端子

204‧‧‧第二端子

24‧‧‧第一電路

26‧‧‧第二電路

28‧‧‧第三電路

30‧‧‧纜線

32‧‧‧第一控制單元

34‧‧‧第二控制單元

DA、DA’‧‧‧資料

I、I’‧‧‧電流

L‧‧‧光線

TS‧‧‧觸發訊號

V‧‧‧電壓

V_G1 ‧‧‧第一閘極電壓

V_G2 ‧‧‧第二閘極電壓

G₁ ‧‧‧第一閘極

S₁ ‧‧‧第一源極

D₁ ‧‧‧第一汲極

G₂ ‧‧‧第二閘極

S₂ ‧‧‧第二源極

D₂ ‧‧‧第二汲極

I₁ ‧‧‧第一電流

I₂ ‧‧‧第二電流

第1圖本發明第一實施例之電連接器的結構示意圖。

第2圖說明本發明第1圖中電子產品的外觀示意圖。

第3圖說明本發明第1圖中處理模組的電路示意圖。

第4圖本發明第二實施例之電連接器的結構示意圖。

第5圖本發明第三實施例之電連接器的結構示意圖。

為充分瞭解本發明之目的、特徵及功效，茲藉由下述具體之實施例，並配合所附之圖式，對本發明做一詳細說明，說明如後：請參考第1圖，係本發明第一實施例之電連接器的結構示意圖。於第1圖中，該電連接器10可連接例如第2圖中所揭示具有一電連接模組22的一電子產品2，例如該電子產品2可為行動電源、可攜式行動裝置、平板電腦、充電器鍵盤與滑鼠等。於本實施例中，該電子產品2係以可攜式行動電話為例說明。當該電連接器10被插入該電連接模組22之後，儲存在該電子產品2內部的一資料DA與一電流I可藉由該電連接器10導出該電子產品2的外部，以及該電子產品2可藉由該電連接器10接收來自於該電子產品2外部的一資料DA’與一電流I’。

回到第1圖，該電連接器10包含一本體12、一觸控單元14、一處理模組16、一光源單元18與一連接模組20。

該本體12具有容置部122。該容置部122容置該處理模組16、該光源單元18與該連接模組20之一部分。該本體12的材料選用高透光性的材料，使得該光源單元18所產生的光線L可穿過該本體12，例如該本體12的該材料可為一二氧化矽(silicon dioxide)、一聚乙烯(polyethylene)、一聚丙烯(polypropylene)、一聚氯乙烯(polyvinyl chloride)、一聚碳酸酯(polycarbonate)與一聚甲基丙烯酸酯(polymethacrylate)、一聚對苯二甲酸乙二酯(polyethylene terephthalate)與一聚碳酸酯類之至少其一者。

該觸控單元14設置在該本體12之外表面，例如該觸控單元14可為一電容式觸控導電薄膜、一感應導線與一電阻式觸控導電薄膜之至少其一者。為了讓在該本體12的該光線L能夠到達該電連接器10的外部，該觸控單元14選用高透光性的材料，使得該光線L能夠穿過該觸控單元14。於本實施例中，該觸控單元14以該電容式觸控導電薄膜為例說明。該電容式觸控導電薄膜可以貼附在該本體12之該外表面的一部分或是在該本體12之該外表面的全部。當該電容式觸控薄膜被觸碰之後，該電容式觸控薄膜會因為電容值的改變，而產生觸發訊號TS。

該處理模組16連接該觸控單元14。當該處理模組16接收該觸發訊號TS之後，該處理模組16輸出一電壓V。

該光源單元18連接該處理模組16，例如該光源單元18可為發光二極體。當該光源單元18接收該電壓V之後，該光源單元16受到該電壓V的驅動而產生該光線L。該光線L穿過具有高透光性的該本體12與高透光性 的該觸控單元14，使得該光線L能夠被發射至該電子裝置2，以提高鄰近該電子裝置2之該電連接模組22的總光強度。

該連接模組20具有第一端子202與第二端子204。該第一端子202凸出於該容置部122，以及該第二端子204固定在該容置部122。第一端子202與該電子產品2連接，以接收來自於該第二端子204的該資料DA與該電流I。該連接模組20可符合IEEE 1394、通用串列匯流排(universal serial bus)、微型通用串列匯流排(micro USB)、小型通用串列匯流排(mini USB)、蘋果30針底座(APPLE 30-pin dock)、以及APPLE lightning的通訊標準。

請參考第3圖，係說明在第1圖中處理模組之電路示意圖。於第3圖中，該處理模組16’包含一電壓單元162、一第一開關單元164、一第二開關單元166、一電容器168、一第一電阻器1610與一第二電阻器1612。

該電壓單元162儲存該電壓V，例如該電壓單元162為二次電池與電容器之至少其一者。

該第一開關單元164與該第二開關單元166為具有三電極的一半導體元件，例如該半導體元件為金屬氧化物半導體場效應電晶體(metal oxide semiconductor field effect transistor，MOSFET)，該金屬氧化物半導體場效應電晶體的第一電極為閘極、該金屬氧化物半導體場效應電晶體的第二電極為源極，以及該金屬氧化物半導體場效應電晶體的第三電極為汲極。

於本實施例中，該第一開關單元164選用P通道增強型MOSFET，以及該第二開關單元166選用N通道增強型MOSFET。

該處理模組16’的電路配置可區分為三個部分，分別地為一第一電路24、一第二電路26與一第三電路28。

該第一電路24由該電壓單元162、該第一電組器1610與該觸控單元14所組成。該第一電路24可藉由將一第一閘極電壓V_G1 輸出至該第一開關單元164的一第一閘極G₁ ，以決定是否連接一第一源極S₁ 與一第一汲極D₁ ，以及不連接該第一源極S₁ 與該第一汲極D₁ 。

該第一開關單元164的動作原理，係當該第一閘極G₁ 施加一第一閘極電壓V_G1 之後，使得該第一汲極D₁ 與該第一源極S₁ 進入導通的狀態，亦即該第一汲極D₁ 連接該第一源極S₁ ；反之，該閘極G₁ 未施加該第一閘極電壓V_G1 ，該第一汲極D₁ 與該第一源極S₁ 進入截止的狀態，亦即該第一汲極D₁ 不連接該第一源極S₁ 。

該第二電路26由該第一開關單元164、該第二電組1612與該電容器168所組成。該第二電路26可藉由將一第二閘極電壓V_G2 輸出至該第二開關單元166的一第二閘極G₂ ，以決定是否連接一第二源極S₂ 與一第二汲極D₂ ，以及不連接該第二源極S₂ 與該第二汲極D₂ 。

該第二電路26的動作原理，係當該第一開關單元164的該第一汲極D₁ 與源極S₁ 進入導通的狀態之後，該電壓單元162在該第二電路26產生一第一電流I₁ 。該第一電流I₁ 在該第二電阻器1612產生一第二閘極電壓V_G2 ，使得該第二汲極D₂ 與該第二源極S₂ 進入導通的狀態；反之，該第一開關單元164的該第一汲極D₁ 與該第一源極S₁ 進入截止的狀態，則該第二電路26無法產生該第一電流I₁ 。由於該第二開關單元166之該第二閘極G₂ 未能產生該第二閘極電壓V_G2， 使得該第二汲極D₂ 與該第二源極S₂ 進入截止的狀態。

該第三電路28由該光源單元18與該第二開關單元166所組成。在該第三電路28中，可藉由該第二開關單元166的該第二源極S₂ 與該第 二汲極D₂ 之間的連接結果，而讓該電壓V輸出至該光源單元18；反之則反。

該第三電路28的動作原理，係當該第二開關單元166的該第二汲極D₂ 與該第二源極S₂ 進入導通的狀態之後，該電壓單元162的該電壓V能夠在該第三電路28產生一第二電流I₂ ，而該光源單元18藉由該第二電流I₂ 產生該光線L；反之，當該第二汲極D₂ 與該第二源極S₂ 進入截止的狀態之後，該電壓單元162與該光源單元18在該第三電路28無法產生該第二電流I₂ ，使得該光源單元18無法產生該光線L。

值得注意的是，該觸發訊號TS係一種帶有電壓的訊號。因此，該觸發訊號TS可被使用成為該第一閘極電壓V_G1 。

在該第一電路24中，當該觸控單元14受到一使用者的觸碰之後，該觸控單元14產生該觸發訊號TS。藉由該觸發訊號TS，使得該第一汲極D₁ 與該第一源極S₁ 進入導通的狀態。反之，該使用者未觸碰該觸控單元14，該第一汲極D₁ 與該第一源極S₁ 進入截止的狀態。

因此，該使用者可藉由該觸發訊號TS控制該第一電路24、該第二電路26與該第三電路28的動作，以決定該光源單元18產生與不產生該光線L。

請參考第4圖，係本發明第二實施例之電連接器的結構示意圖。於第4圖中，該電連接器10’除包含一本體12、一觸控單元14、一處理模組16、一光源單元18與一連接模組20之外，更包含一纜線30。該本體12、該觸控單元14、該處理模組16、該光源單元18與該連接模組20的描述係可參考第一實施例中的說明，於此不贅述。

該纜線30固定在該本體12，以及該纜線30連接該連接模組20 之第二端子204。該纜線30為該第二端子204的進一步延伸。

該連接模組20連接例如第2圖中一電子產品2之一電連接模組22，以及該纜線30可連接另外一電子產品(圖未示)。

藉由上述的連接方式，該電子產品2的一資料DA與一電流I從該連接模組20之第一端子202傳送至該第二端子204，以及該資料DA與該電流I從第二端子204傳送至該纜線30。最後，該纜線30可將該資料DA與該電流I傳送至另一該電子產品；反之，該電子產品2可藉由該第一端子202、該第二端子204與該纜線30接收另一該電子產品(圖未示)所產生的一資料DA’與一電流I’。

請參考第5圖，係本發明第三實施例之電連接器的結構示意圖。於第5圖中，該電連接器10”除包含一本體12、一觸控單元14、一處理模組16、一光源單元18與一連接模組20之外，更包含一第一控制單元32與一第二控制單元34。該本體12、該觸控單元14、該處理模組16、該光源單元18與該連接模組20的描述係可參考第一實施例中的說明，於此不贅述。

該第一控制單元32連接該第一端子202、該第二端子204與該觸控單元14。該觸控單元14產生該觸發訊號TS以觸發該第一控制單元32，而該第一控制單元32藉由該觸發訊號TS而決定連接該第一端子202連接該第二端子204；反之則反。

該第二控制單元34連接該第一端子202、該第二端子204與該處理模組16。該處理模組16輸出該電壓V以觸發該第二控制單元34，該第二控制單元34藉由該電壓V而決定連接該第一端子202與該第二端子204；反之則反。

值得注意的是，於本實施例中，係以該第一控制單元32與該第二控制單元34為例說明，於其它實施例中，可僅使用該第一控制單元32或該第二控制單元34。 本發明在上文中已以較佳實施例揭露，然熟習本項技術者應理解的是，該實施例僅用於描繪本發明，而不應解讀為限制本發明之範圍。應注意的是，舉凡與該實施例等效之變化與置換，均應設為涵蓋於本發明之範疇內。因此，本發明之保護範圍當以申請專利範圍所界定者為準。

10‧‧‧電連接器

12‧‧‧本體

122‧‧‧容置部

14‧‧‧觸控單元

16‧‧‧處理模組

18‧‧‧光源單元

20‧‧‧連接模組

202‧‧‧第一端子

204‧‧‧第二端子

DA、DA’‧‧‧資料

I、I’‧‧‧電流

L‧‧‧光線

TS‧‧‧觸發訊號

V‧‧‧電壓

Claims (10)

1. 一種電連接器，應用於一電子產品，該電連接器包含：一本體，具有一容置部，該本體係由透明材質與半透明材質之其一者所組成；一觸控單元，設置在該本體之外表面，當該觸控單元被觸碰之後，該觸控單元產生一觸發訊號；一處理模組，與該觸控單元連接，該處理模組容置在該容置部，該處理模組接收該觸發訊號，以輸出一電壓；一光源單元，與該處理模組連接，該光源單元容置在該容置部，該光源單元受到該電壓的驅動而產生一光線，該光線穿過該本體與該觸控單元而被發射至該電子產品；以及一連接模組，係具有第一端子與第二端子，該連接模組固定在該本體，該第一端子供與該電子產品連接，以及該第二端子供接收電流與資料。
2. 如申請專利範圍第1項所述之電連接器，其中該本體的材料為為一二氧化矽(silicon dioxide)、一聚乙烯(polyethylene)、一聚丙烯(polypropylene)、一聚氯乙烯(polyvinyl chloride)、一聚碳酸酯(polycarbonate)與一聚甲基丙烯酸酯(polymethacrylate)、一聚對苯二甲酸乙二酯(polyethylene terephthalate)與一聚碳酸酯類之至少其一者。
3. 如申請專利範圍第1項所述之電連接器，其中該觸控單元為一電容式觸控薄膜、一感應導線與一電阻式觸控薄膜之至少其一者。
4. 如申請專利範圍第1項所述之電連接器，其中該處理模組包含一電壓單 元，該電壓單元儲存一電壓，該電壓可驅動該光源單元產生該光線。
5. 如申請專利範圍第4項所述之電連接器，其中該電壓單元為一二次電池與一電容器之至少其一者。
6. 如申請專利範圍第4項所述之電連接器，其中該處理模組包含複數開關單元，該等開關單元各為具三電極的一半導體元件，該半導體元件之一第一電極接收該觸發訊號，該半導體元件之一第二電極連接該光源單元，以及該半導體元件之一第三電極連接該電壓單元，該第二電極、該光源單元、該第三電極與該電壓單元係以串聯方式進行連接。
7. 如申請專利範圍第6項所述之電連接器，其中該半導體元件為一金屬氧化物半導體場效應電晶體，該金屬氧化物半導體場效應電晶體之該第一電極為閘極、該金屬氧化物半導體場效應電晶體之該第二電極為汲極、以及該金屬氧化物半導體場效應電晶體之該第三電極為源極。
8. 如申請專利範圍第1項所述之電連接器，其中該連接模組包含一第一控制單元，該第一控制單元連接該第一端子、該第二端子與該觸控單元，該觸控單元產生該觸發訊號以觸發該第一控制單元，該第一控制單元藉由該觸發訊號而決定連接該第一端子與該第二端子。
9. 如申請專利範圍第1項所述之電連接器，其中該連接模組包含一第二控制單元，該第二控制單元連接該第一端子、該第二端子與該處理模組，該處理模組輸出該電壓以觸發該第二控制單元，該第二控制單元藉由該電壓而決定連接該第一端子與該第二端子。
10. 如申請專利範圍第1項所述之電連接器，更包含纜線，係固定在該本體，該纜線連接該第二端子。