TWI628478B - 電源線總成及應用其之電子裝置 - Google Patents

Abstract

電源線總成及應用其之電子裝置。電源線總成包括披覆層、第一電線、第二電線、光纖線及氣體層。披覆層包括披覆本體及彼此隔離的第一通道、第二通道與第三通道。第一通道、第二通道及第三通道沿披覆本體的長軸延伸方向貫穿披覆本體。第一電線穿過第一通道。第二電線穿過第二通道。光纖線穿過第三通道，且光纖線的外側面與第三通道的內側面間保持一間隙。氣體層位於間隙內。光纖線、氣體層及披覆本體分別具有第一折射率、一第二折射率及第三折射率，第一折射率及第三折射率大於第二折射率，而第二折射率等於或大於空氣的折射率。

Description

電源線總成及應用其之電子裝置

本發明是有關於一種電源線總成及應用其之電子裝置，且特別是有關於一種具有光纖線的電源線總成及應用其之電子裝置。

傳統發光的電源線總成包括披覆層、光纖及電線。披覆層緊密包覆光纖及電線。為了讓在光纖中傳遞行進的光線能從光纖透出，光纖的表面必須具有一些缺口/刻痕等微結構做為光萃取點(light extractor)。然而，只有缺口/刻痕處才會發光，導致整條電源線總成只有複數個分散的亮點間隔地分布在光纖上，而非整個電源線表面都連續帶狀地發光。因此，如何提出一新的電源線總成以改善前述間題是本領域業者努力的目標之一。

本發明係有關於一種電源線總成及應用其之電子裝置，可改善前述間題。

根據本發明之一實施例，提出一種電源線總成。電源線總成包括一披覆層、一第一電線、一第二電線、一光纖線及 一氣體層。披覆層包括呈扁平狀的一披覆本體及彼此隔離的一第一通道、一第二通道與一第三通道。第一通道、第二通道及第三通道沿披覆本體的一長軸延伸方向貫穿披覆本體。第一電線穿過該第一通道。第二電線穿過該第二通道。光纖線穿過第三通道，且光纖線的外側面與第三通道的內側面間保持一間隙。氣體層位於間隙內。光纖線、氣體層及披覆本體分別具有一第一折射率、一第二折射率及一第三折射率，第一折射率及第三折射率大於第二折射率，而第二折射率等於或大於空氣的折射率，且第三折射率大於空氣的折射率。

根據本發明之另一實施例，提出一種電子裝置。電子裝置包括一殼體、一第一電路板、一固定座、一發光模組及依前述電源線總成。第一電路板配置在殼體內。固定座配置在殼體內。發光模組配置在殼體內且電性連接於第一電路板，發光模組具有一發光面。光纖線的一第一端固定在固定座內且朝向發光模組之發光面。

為了對本發明之上述及其他方面有更佳的瞭解，下文特舉實施例，並配合所附圖式詳細說明如下：

100‧‧‧電子裝置

110‧‧‧電源線總成

111‧‧‧披覆層

111a‧‧‧披覆本體

111a1‧‧‧第一端面

111a2‧‧‧第二端面

111b‧‧‧第一通道

111c‧‧‧第二通道

111d‧‧‧第三通道

112‧‧‧第一電線

113‧‧‧第二電線

114‧‧‧光纖線

1141‧‧‧光纖芯

1142‧‧‧包覆層

114a‧‧‧第一端

114b‧‧‧第二端

115‧‧‧氣體層

120‧‧‧殼體

120a‧‧‧長形開口

121‧‧‧第一突柱

121a‧‧‧第一卡合槽

122‧‧‧第二突柱

122a‧‧‧第二卡合槽

123‧‧‧上殼

1231‧‧‧抵壓部

124‧‧‧下殼

130‧‧‧發光模組

131‧‧‧第二電路板

131a‧‧‧第一凹口

131b‧‧‧第二凹口

132‧‧‧發光晶片

132s‧‧‧發光面

140‧‧‧光學透鏡

150‧‧‧第一電路板

151‧‧‧導線

160‧‧‧轉接器

160a‧‧‧第二容線通道

161‧‧‧內壁

162‧‧‧環狀凹陷

163‧‧‧外壁

170‧‧‧固定座

170a1‧‧‧第一容線通道

170a2‧‧‧第三容線通道

170a3‧‧‧第四容線通道

170b‧‧‧光通道

170s‧‧‧端面

170u‧‧‧頂面

171‧‧‧環狀槽

172‧‧‧上蓋

172r‧‧‧上半圓槽

1721‧‧‧第一卡合部

173‧‧‧底座

173r‧‧‧下半圓槽

1731‧‧‧第二卡合部

180‧‧‧插頭

181‧‧‧插頭本體

181a‧‧‧開口

182‧‧‧連接埠

183‧‧‧導光柱

183s‧‧‧入光面

183u‧‧‧出光面

184‧‧‧固定持器

D1‧‧‧長軸延伸方向

D2、D3‧‧‧徑向

G1‧‧‧間隙

L1‧‧‧光線

n1、n2、n3‧‧‧折射率

N1、N2‧‧‧法線

N3‧‧‧中心線

P11、P12、P21、P22‧‧‧虛線

第1圖繪示依照本發明一實施例之電子裝置100的剖視圖。

第2圖繪示第1圖之電子裝置沿方向2-2’的剖視圖。

第3圖繪示第1圖之電子裝置的局部分解圖。

第4圖繪示第1圖之電子裝置沿方向4-4’的剖視圖。

第5~7圖繪示第1圖之電子裝置的數個局部分解圖。

第8圖繪示第1圖之電源線總成與插頭的示意圖

請參照第1~4圖，第1圖繪示依照本發明一實施例之電子裝置100的剖視圖，第2圖繪示第1圖之電子裝置100沿方向2-2’的剖視圖，第3圖繪示第1圖之電子裝置100的局部分解圖(未繪示第一電路板150)，而第4圖繪示第1圖之電子裝置100沿方向4-4’的剖視圖。

電子裝置100例如是變壓器或任何透過一對導線進行資料或電能傳輸的電子裝置。電子裝置100包括電源線總成110、殼體120、發光模組130、光學透鏡140、第一電路板150、轉接器160、固定座170及插頭180。發光模組130、光學透鏡140、第一電路板150、轉接器160及固定座170配置在殼體110內。

電源線總成110連接殼體120與插頭180。電源線總成110包括披覆層111、第一電線112、第二電線113、光纖線114及氣體層115。披覆層111包括呈扁平狀的一披覆本體111a及彼此隔離的第一通道111b、第二通道111c與第三通道111d。第一通道111b、第二通道111c及第三通道111d沿披覆本體111a的長軸延伸方向D1貫穿披覆本體111a。此外，第一通道111b、第二通道111c與第三通道111d沿第一徑向D2排列，且第三通道111d位於第一通道111b與第二通道111c之間。第 一電線112與第二電線113之一者可做為正極線，而第一電線112與第二電線113之另一者可做為負極線。

此外，披覆本體111a例如是聚氯乙烯(PVC)材料。光纖線114包括光纖芯1141及包覆層1142，包覆層1142包覆光纖芯1141。包覆層1142的材質可與披覆本體111a相異，如為氟化乙烯丙烯共聚物或聚甲基丙烯酸甲酯。

如第2圖所示，第一電線112穿過第一通道111b，而第二電線113穿過第二通道111c。由於第一電線112及第二電線113沿第一徑向D2排列，使光纖線114沿第二徑向D3的發光不會受到第一電線112及第二電線113的阻擋，其中第二徑向D3與第一徑向D2彼此垂直。如此，凡是光纖線114朝第二徑向D3發出的光線，均能被使用者觀察到。由於電源線總成110能發光，因此即使電子裝置100位在黑暗環境中，發光的電源線總成110能指引電子裝置100的所在位置。

如第2圖所示，光纖線114穿過第三通道111d。第三通道111d的內徑大於光纖線114的外徑，使光纖線114的外側面與第三通道111d的內側面間具有一間隙G1。氣體層115填充或填滿於間隙G1內。此外，氣體層115例如是空氣層、氮氣層或其它合適的混合氣體層。

光纖線114、氣體層115及披覆本體111a分別具有第一折射率n1、第二折射率n2及第三折射率n3，第一折射率n1及第三折射率n3大於第二折射率n2，而第二折射率n2等 於或大於空氣的折射率。

當光線自氣體層115向外行進接觸到披覆本體111a時，(1)氣體層115的第二折射率n2小於披覆本體111a的第三折射率n3，故於兩者鄰接的界面處不會產生全反射；(2)光纖線114外表面和第三通道111d內壁面皆為圓柱形，且兩者圓心接近；如此當光線垂直地自光纖線114外表面射出時，也會實質垂直地入射第三通道111d內壁面。如此光線穿過氣體層115和批覆本體111a兩者鄰接的界面時，不發生全反射現象且光線行進角度偏折量小。

當光線自披覆本體111a向外行進接觸到外部環境空氣時，雖然披覆本體111a的第三折射率n3大於外部環境空氣的折射率，但因為光線是接近垂直地入射第三通道111d內壁面，因此光線行進到披覆本體111a和外部環境空氣交界處的夾角角度預期也會在例如是70度以上。因此光線L1向外行進到披覆本體111a外表面和外部環境空氣交界處時，也較難發生全反射，而只是產生較大的折射角，進而產生擴光效果，讓位於更大角度範圍內的使用者均能觀看到光源發出光線L1。詳細來說，如第2圖所示，右上方光線L1a折射後，朝第一徑向D2的第一方向(如第一徑向D2的朝右方向)偏折，而左上方光線L1b折射後，朝第一徑向D2的第二方向(如第一徑向D2的朝左方向)偏折。如此，右上方光線L1a和左上方光線L1b間夾角擴大，使光線L1絕大部分能量還是順利地射出披覆本體111a外，讓使用者可觀看到光纖 線114呈現為一連續帶狀的明亮光源。

如第3圖所示，光纖線114具有第一端114a與第二端114b，第一端114a從披覆本體111a的第一端面111a1伸出，以固定在殼體120內。光纖線114的第二端114b從披覆本體111a的第二端面111a2伸出，以固定在插頭180內。由於光纖線114延伸於殼體120與插頭180之間，因此能將來自於發光模組130的光線L1傳輸至插頭180。

如第3及4圖所示，發光模組130配置在殼體120內。發光模組130包括第二電路板131及發光晶片132。發光晶片132例如是發光二極體。發光晶片132具有發光面132s，且配置並電性連接於第二電路板131。光纖線114的第一端114a固定在固定座170內且朝向發光模組130之發光面132s，使發光晶片132發出的光線L1能直接入射至光纖線114的第一端114a的端面。此外，固定座170具有一環狀槽171。光學透鏡140的邊緣位於環狀槽171內，且光學透鏡140位於發光模組130之發光面132s與光纖線114的第一端114a之間，其中光纖線114的第一端114a正對光學透鏡140。光學透鏡140例如是雙凸透鏡，可讓發光面132s的出光更集中地入射至光纖線114的第一端114a的端面。此外，光學透鏡140的邊緣可採用例如是卡合、緊配或膠合方式固定在環狀槽171內。

如第3圖所示，殼體120具有一自殼體120之內底面往上延伸的第一突柱121及第二突柱122，第一突柱121及 第二突柱122分別具有第一卡合槽121a及第二卡合槽122a。第二電路板131的相對二端分別插置在第一卡合槽121a與第二卡合槽122a，以限制第二電路板131的前後及左右位移量。在一實施例中，第二電路板131的相對二端可透過黏合材料固定在第一卡合槽121a及第二卡合槽122a，然亦可單純(不透過任何黏合材料)插置在第一卡合槽121a及第二卡合槽122a中。此外，第二電路板131的相對二端可與第一卡合槽121a及第二卡合槽122a緊配合，然亦可鬆配合或過渡配合。另外，如第4圖所示，第二電路板131可透過導線151電性連接於第一電路板150，以受到第一電路板150的控制。

如第4圖所示，殼體120包括對接之上殼123及下殼124。上殼123具有一突出的抵壓部1231。當上殼123與下殼124對接時，抵壓部1231抵壓第二電路板131，以固定第二電路板131與殼體120沿上下方向(如第4圖所示的第二徑向D3)的相對位置或限制第二電路板131與殼體120沿上下方向的相對位移。

如第3及4圖所示，上殼123與下殼124結合後，構成一長形開口120a。轉接器160具有內壁161、環狀凹陷162及外壁163，環狀凹陷162位於內壁161與外壁163之間。轉接器160的環狀凹陷162對準長形開口120a，使上殼123及下殼124卡合在環狀凹陷162內。此外，如第4圖所示，轉接器160的內壁161貼附在殼體120的內表面，而外壁163貼附在殼 體120的外表面，可避免轉接器160沿前後方向(如第4圖的長軸延伸方向D1)輕易脫離殼體120。

如第3及4圖所示，轉接器160具有第二容線通道160a。第二容線通道160a具有配合電源線總成110之披覆本體111a之外形的內表面，以允許披覆本體111a穿過，進而引導第一電線112、第二電線113及光纖線114穿過第二容線通道160a，而進入到殼體120內。此外，固定座170具有第一容線通道170a1。第一容線通道170a1與第二容線通道160a係正對，以允許電源線總成110之光纖線114穿過第二容線通道160a後進入第一容線通道170a1內。光纖線114的外徑可大致上等於或大於第一容線通道170a1的內徑，使光纖線114能被固定在第一容線通道170a1內。如圖所示，發光晶片132的發光面132s的中心法線N1正對光學透鏡140的中心法線N2及光纖線114的長軸中心線N3，使自發光面132s出光的光線L1以最強光強度(光軸)入射至光纖線114內。

如第4圖所示，固定座170更具有光通道170b。發光模組130的發光面132s的至少一部分位於光通道170b內，可減少光線漏出固定座170外的漏光量。

請參照第5~7圖，其繪示第1圖之電子裝置100的數個局部分解圖(未繪示第一電路板150)。固定座170配置在殼體120內。固定座170包括上蓋172及底座173。當上蓋172與底座173對接時，固定座170構成前述第一容線通道170a1及 前述光通道170b(光通道170b繪示於第4圖)。如圖所示，上蓋172及底座173分別具有上半圓槽172r及下半圓槽173r。當上蓋172與底座173對接時，上半圓槽172r與下半圓槽173r對接而形成前述第一容線通道170a1。此外，上蓋172及底座173分別具有光通道170b的一上半部及一下半部，當上蓋172與底座173對接時，此上半部與此下半部對接而共同形成光通道170b。

如第5及6圖所示，上蓋172具有一第一卡合部1721，底座173具有一第二卡合部1731。當上蓋172與底座173對接時，第一卡合部1721與第二卡合部1731卡合，以限制上蓋172與底座173的相對位移。在本實施例中，第一卡合部1721為突部，而第二卡合部1731為相配合的凹部。在另一實施例中，第一卡合部1721可以是凹部，而第二卡合部1731可以是相配合的突部。

如第5~7圖所示，固定座170具有端面170s、頂面170u、第三容線通道170a2及第四容線通道170a3。第三容線通道170a2及第四容線通道170a3分別位於第一容線通道170a1的二側。第三容線通道170a2及第四容線通道170a3從端面170s往第一電路板150的方向延伸，以允許電源線總成110的第一電線112及第二電線113分別經由第三容線通道170a2及第四容線通道170a3延伸至與第一電路板150電性連接。例如，如第5圖所示，第一電線112的走向可依循虛線P11或P12路徑延伸至與第一電路板150連接，而第二電線113的走向可依循虛 線P21或P22路徑延伸至與第一電路板150連接。如第5圖的虛線P11及P21所示，第二電路板131具有第一凹口131a及第二凹口131b，第一電線112及第二電線113在穿過固定座170後，分別穿過第一凹口131a及第二凹口131b，而延伸至與第一電路板150連接。或者，如第5圖的虛線P12及P22所示，第一電線112及第二電線113在穿過固定座170後，分別繞過第二電路板131的相對二端，而延伸至與第一電路板150連接。此外，在本實施例中，第三容線通道170a2及第四容線通道170a3可從端面170s延伸至上蓋172的頂面172u，使第一電線112及第二電線113從頂面172u伸出。在另一實施例中，第三容線通道170a2及第四容線通道170a3可從端面170s延伸至上蓋172及/或底座173的外側面，使第一電線112及第二電線113從外側面伸出。

如第5~7圖所示，上蓋172具有第三容線通道170a2的一部分，而底座173具有第三容線通道170a2的其餘部分。當上蓋172與底座173對接時，上蓋172與底座173共同構成第三容線通道170a2。相似地，上蓋172具有第四容線通道170a3的一部分，而底座173具有第四容線通道170a3的其餘部分。當上蓋172與底座173對接時，上蓋172與底座173共同構成第四容線通道170a3。

請參照第8圖，其繪示第1圖之電源線總成110與插頭180的示意。插頭180包括插頭本體181、連接埠182、導光柱183及固定器184。插頭本體181具有開口181a。傳輸於 光纖線114的光線L1可透過導光柱183的引導而從開口181a出光。開口181a可具有圖案，光線L1可照亮開口181a的圖案使該圖案較為明亮醒目。開口181a的圖案例如是電子裝置100的型號、品牌等各種資訊。連接埠182自插頭本體181內往外突出，第一電線112及第二電線113從插頭本體181內連接於連接埠182。導光柱183配置在插頭本體181內且具有入光面183s及出光面183u，出光面183u從開口181a露出。光纖線114的第二端114b朝向入光面183s，使自第二端114b的端面射出的光線L1能從入光面183s入射進導光柱183內，然後受到導光柱183的引導從出光面183u出光。固定器184固定在插頭本體181的內表面，用以固定光纖線114的第二端114b，可避免光纖線114的第二端114b晃動，進而穩定光線L1入射至入光面183s的入光量。在一實施例中，固定器184例如夾持器、卡合器或其它能夠固定光纖線114的固定結構。雖然未繪示，但固定器184具有一貫穿部，其允許光纖線114的第二端114b穿過且光纖線114能固定或容設在貫穿部中。

綜上所述，雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明。本發明所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾。因此，本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

Claims (18)

1. 一種電源線總成，包括：一披覆層，包括呈扁平狀的一披覆本體及彼此隔離的一第一通道、一第二通道與一第三通道，該第一通道、該第二通道及該第三通道沿該披覆本體的一長軸延伸方向貫穿該披覆本體；一第一電線，穿過該第一通道；一第二電線，穿過該第二通道；一光纖線，穿過該第三通道，且該光纖線的外側面與該第三通道的內側面間保持一間隙；以及一氣體層，位於該間隙內；其中，該光纖線、該氣體層及該披覆本體分別具有一第一折射率、一第二折射率及一第三折射率，該第一折射率及該第三折射率大於該第二折射率，而該第二折射率等於或大於空氣的折射率，且該第三折射率大於空氣的折射率，以允許該光纖線內的光線射出該披覆本體外，進而讓該光纖線呈現為一實質帶狀的明亮光源。
2. 如專利範圍第1項所述之電源線總成，其中該光纖線具有一第一端與一第二端，該第一端從該披覆本體的一第一端面伸出，以固定在一電子裝置的一殼體內；該光纖線的該第二端從該披覆本體的一第二端面伸出，以固定在一插頭內。
3. 如專利範圍第1項所述之電源線總成，其中該第一通道、該第二通道與該第三通道沿一徑向排列，且該第三通道位於該第一通道與該第二通道之間。
4. 一種電子裝置，包括：一殼體；一第一電路板，配置在該殼體內；一固定座，配置在該殼體內；一發光模組，配置在該殼體內且電性連接於該第一電路板，該發光模組具有一發光面；以及一如專利範圍第1項所述之該電源線總成，該光纖線的一第一端固定在固定座內且朝向該發光模組之該發光面。
5. 如專利範圍第4項所述之電子裝置，其中該固定座具有一光通道，該發光模組的該發光面的至少一部分位於該光通道內。
6. 如專利範圍第4項所述之電子裝置，其中該殼體具有一自該殼體之內底面往上延伸的一第一突柱及一第二突柱，該第一突柱及該第二突柱分別具有一第一卡合槽及一第二卡合槽，該發光模組包括：一第二電路板，電性連接於該第一電路板，且該第二電路板的相對二端分別插置在該第一卡合槽與該第二卡合槽內；以及一發光晶片，具有該發光面，且配置並電性連接於該第二電路板。
7. 如專利範圍第4項所述之電子裝置，其中該固定座具有一環狀槽，該電子裝置更包括：一光學透鏡，該光學透鏡的邊緣位於該環狀槽內，且該光學透鏡位於該發光模組之該發光面與該光纖線的該第一端之間；其中，該光纖線的該第一端正對該光學透鏡。
8. 如專利範圍第4項所述之電子裝置，更包括：一插頭，包括：一插頭本體，具有一開口；一連接埠，自該插頭本體內往外突出，該第一電線及該第二電線從該插頭本體內連接於該連接埠；以及一導光柱，配置在該插頭本體內且具有一入光面及一出光面，該出光面從該開口露出；其中，該光纖線的一第二端朝向該入光面。
9. 如專利範圍第8項所述之電子裝置，其中該插頭更包括一固定在該插頭本體內的固定器，該光纖線的該第二端受到該固定器的固定。
10. 如專利範圍第4項所述之電子裝置，其中該固定座具有一容納該光纖線的第一容線通道；該電子裝置包括：一轉接器，具有一第二容線通道，該第二容線通道與該第一容線通道係正對，以允許該電源線總成之該光纖線穿過該第二容線通道後進入該第一容線通道內。
11. 如專利範圍第10項所述之電子裝置，其中該光模模組具有一光軸，該光軸通過第一容線通道及該第二容線通道。
12. 如專利範圍第4項所述之電子裝置，其中該固定座具有一端面、一第三容線通道及一第四容線通道，該第三容線通道及該第四容線通道從該端面往該第一電路板的方向延伸，以允許該電源線總成的該第一電線及該第二電線分別經由該第三容線通道及該第四容線通道延伸至與該第一電路板電性連接。
13. 如專利範圍第4項所述之電子裝置，其中該固定座包括：一底座，具有一下半圓槽；以及一上蓋，具有一上半圓槽；其中，當該底座與該上蓋對接時，該下半圓槽與該上半圓槽對接而形成一第一容線通道，且該光纖線的外徑大於該第一容線通道的內徑。
14. 如專利範圍第4項所述之電子裝置，其中該殼體包括：一上殼，具有一抵壓部；以及一下殼，與該上殼對接；其中，當該上殼與該下殼對接時，該抵壓部抵壓該發光模組，以固定該發光模組與該殼體的相對位置。
15. 如專利範圍第4項所述之電子裝置，更包括：一光學透鏡，位於該發光面與該光纖線的該第一端之間： 其中，該發光面的中心法線正對該光學透鏡的中心法線及該光纖線的長軸中心線。
16. 如專利範圍第4項所述之電子裝置，其中該殼體具有一長形開口；該電子裝置更包括：一轉接器，包括一內壁、一環狀凹陷及一外壁，該環狀凹陷位於該內壁與該外壁之間，該長形開口卡合在該環狀凹陷中，該轉接器的該內壁貼附在該殼體的內表面，而該外壁貼附在殼體的外表面。
17. 如專利範圍第4項所述之電子裝置，其中該發光模組包括一第二電路板，該第二電路板具有一第一凹口及一第二凹口，該第一電線及該第二電線在穿過該固定座後，分別穿過該第一凹口及該第二凹口而延伸至與該第一電路板連接。
18. 如專利範圍第4項所述之電子裝置，其中該發光模組包括一第二電路板，該第一電線及該第二電線在穿過該固定座後，分別繞過該第二電路板的相對二端而延伸至與該第一電路板連接。