电路板曲度检测装置以及方法与流程

本发明主要涉及一种电路板曲度检测装置，特别涉及一种具有光导体单元的电路板曲度检测装置。

背景技术：
目前，智能手机、平板计算机或者个人数字助理(personaldigtalassistant)等电子设备已可通过无线充电装置充电。一般来说，无线充电装置借由感应组件(例如，线圈)提供磁能以进行充电程序，其中所充电的电子设备则借由感应组件接收无线充电装置供应的磁能，将磁能转换为交流电能，接着再进一步借由整流组件等，提供电源至欲充电的电子设备。此外，无线充电装置对电子设备执行充电时，由于需利用感应组件所产生的电磁感应，因此必须将无线充电装置的感应组件以及所充电的电子设备的感应组件尽可能地靠近以及对正，从而提高充电效率。然而，若是所充电的电子设备为一种软性电路板装置或是电子纸之类可弯曲的电路板，则可能因为并未平坦摆置或是弯曲的部份让电路板上的部分感应组件与无线充电装置的相对距离发生变化，使得充电效率降低，导致需要更长的充电时间甚至造成无法充电。

技术实现要素：
为了解决上述问题，根据本发明一实施例所述的一种电路板曲度检测装置，包括：一电路板；一光导体单元，设置于上述电路板，且具有一发射端以及一接收端；一光发射器，用以于上述发射端发射一光线；以及一光接收器，检测上述接收端是否接收到上述光线，当没有接收到上述光线时，则产生一警示信号，其中当电路板的一弯曲度超过一临界弯曲角度时，上述光导体单元无法传递上述光线。根据本发明一实施例所述的一种电路板曲度检测方法，包括：设置一光导体单元至一电路板；于上述光导体单元的一发射端发射一光线；以及检测 上述光导体单元的一接收端是否接收到上述光线，当没有接收到上述光线时，则产生一警示信号，其中当电路板的一弯曲度超过一临界弯曲角度时，上述光导体单元无法传递上述光线。本发明可检测电路板的弯曲度是否超过临界弯曲角度。附图说明由阅读以下详细说明及配合附图的举例，可更完整地了解本发明所揭示，如下：图1为显示根据本发明一实施例所述的电路板弯曲度检测装置的方块图。图2A为显示光导体单元110-1的剖面示意图。图2B为显示光导体单元110-1于产生弯曲时的剖面示意图。图3为显示根据本发明另一实施例所述的电路板曲度检测装置。图4为显示根据本发明图3所示的电路板曲度检测装置的方法实施例的流程图。主要附图标记说明：100、300～电路板；110-1、110-2、310～光导体单元；120、320～无线充电单元；130、330～外部无线充电装置；L～光线；m1、m2～光介质；N、N’～虚线、法线；Rx、Rx-1、Rx-2～光接收器；Tx、Tx-1、Tx-2～光发射器；θ、θ1～入射角；θ2～折射角；Φ～弯曲度。具体实施方式以下叙述显示许多借本发明完成的实施例。其叙述用以说明本发明的基 本概念并不带有限定的含意。本发明的范围在所附的权利要求中有最佳的界定。图1为显示根据本发明一实施例所述的电路板曲度检测装置。电路板曲度检测装置包括电路板100、光导体单元110-1、光发射器Tx-1、光接收器Rx-1、光导体单元110-2、光发射器Tx-2、光接收器Rx-2以及无线充电单元120。电路板100通常为一种可弯曲的电路装置，例如软性电路板或是电子纸。光导体单元110-1纵方向设置于电路板100上(例如，Y方向)，而光导体单元110-2横方向设置于电路板100上(例如，X方向)，用以分别检测两个不同方向的弯曲度。光发射器Tx-1设置于光导体单元110-1的一端，可称作发射端。光接收器Rx-1设置于光导体单元110-1的另一端，可称作接收端。相似地，光发射器Tx-2设置于光导体单元110-2的一端，光接收器Rx-2设置于光导体单元110-2的另一端。由于光导体单元于弯曲度过大时，将造成光线无法由一端传送至另一端(详细理由于后讨论)，故可根据接收器Rx-1是否相应地接收到发射器Tx-1所发射的光线，接收器Rx-2是否相应地接收到发射器Tx-2所发射的光线以分别检测各方向的弯曲度是否过大，当接收器Rx-1或Rx-2未接收到相应的光线时产生警示信号。在一些实施例中，电路板100还可借由设置显示单元以根据警示信号显示弯曲度已过大的信息，或是借由设置扬声器单元以根据警示信号发出警示声响。根据上述方式，本发明借由将光导体单元随着电路板弯曲，亦可检测电路板的弯曲度是否超过临界弯曲角度。其中无线充电单元120用以接收外部无线充电装置130的电磁信号以提供电路板100电源，例如对电路板100的电池充电或是直接作为电源供应。一般来说，在无线充电时，为了使充电更具效能，会尽量使无线充电单元120与外部无线充电装置130的无线充电单元维持较近的距离，因而平行摆放。因此，如果电路板100产生弯曲可能造成无线充电单元120与外部无线充电装置130的无线充电单元部分距离较远，将可能充电不完全或是浪费电源消耗。故当本发明于接收器Rx-1或Rx-2未接收到相应的光线时，所产生的警示信号亦可以为一种停止充电信号，借由信号发射单元，传送至外部无线充电装置130的信号接收单元，外部充电装置130再根据接收到的停止充电信 号关闭充电机制，不再发送用于充电的电磁信号，进而减少不必要的功率消耗。在一些实施例中，无线充电单元120可根据警示信号调变电磁信号，以传送停止充电信号，而外部充电装置130的无线充电单元可根据接收到的调变后电磁信号关闭充电机制。为了更清楚了解本发明，以下用以解释本发明控制光导体传导光线的机制，且由于光导体单元110-2与110-1的作用方式相同，为了简化以下仅以光导体单元110-1作为代表解释。图2A为显示光导体单元110-1的剖面示意图，图示中的虚线N表示该界面的法线。光导体单元110-1通常借由两种不同的光介质所组成，其中一个光介质m1位于光导体单元110-1的内部，另一光介质m2包覆光介质m1，位于光导体单元110-1的外层。当光发射器Tx-1于光导体单元110-1的发射端发射一光线L时(例如，红外线)，而为了使光线L可以在光介质m1与光介质m2之间反射前进，光介质m1的折射率n1需大于光介质m2的折射率n2，借由全反射的公式临界角θT＝sin-1(n2/n1)可了解光线L在入射角θ大于临界角θT时射入光导体单元110-1内部时将产生全反射，因此得以将光线L由光导体单元110-1的发射端传送至接收端。故可借由改变光介质m1的折射率n1以及光介质m2的折射率n2，可用以改变临界角θT的大小。图2B为显示光导体单元110-1于产生弯曲时的剖面示意图，图示中的虚线N表示未弯曲界面的法线，虚线N’则表示弯曲界面的法线。如图2B中所示，当光线L入射光介质m1与光介质m2之间的接口时，由于光导体单元110-1产生弯曲，导致入射角度变小(入射角θ变为入射角θ1)，此时，若入射角θ1小于临界角θT，则根据n1sinθ1＝n2sinθ2可知，在该介质交界处会产生折射角为θ2的折射，接着光线L穿透光介质m2，而光线L无法继续于光介质m1中持续反射前进至另一端。由此可知，若光导体单元110-1的接收端无法接收到发射端所发射的光线L时，可表示光导体单元110-1至少在其中一区段的弯曲度过大，其中弯曲度为Φ为虚线N以及N’所夹的角度。此外，由图示可知，入射角θ1等于原入射角θ减去弯曲度Φ(θ-Φ＝θ1)，故可得出当sin-1(n2/n1)＞θ-Φ时，光线L将折射而无法传送至接收端。借此，本发明可借由选择光介质m1的折射率n1与光介质m2的折射率n2以及入射角度θ，以控制临界弯曲角度ΦT，进而根据光导体单元110-1的接收端是 否接收到光线L决定弯曲度Φ是否超过预设的临界弯曲角度ΦT。另外，由于折射率与光频率具有反比关系，因此亦可借由改变光线L的频率(例如，选用不同波长的光线)以决定临界弯曲角度ΦT。虽图1所示的光导体单元设置于电路板上，但仍可设置于电路板另一面或是嵌入于电路板中(例如借由电路板制造工艺技术将光导体单元设置于电路板其中一层)。且于上述实施例中，虽然光导体单元110-1以及110-2分别以纵方向与横方向设置于电路板100上，然而本发明并非限制于此，仍可根据所需检测弯曲度的方向将光导体单元设置于任何方向上，以任何形状或数量设置以符合需求。在本发明一些实施例中，光导体单元110-1以及110-2可为一种光纤，而光线L可为一种红外线。图3为显示根据本发明另一实施例所述的电路板曲度检测装置。本实施例中的电路板曲度检测装置包括电路板300、光导体单元310、光发射器Tx、光接收器Rx以及无线充电单元320。电路板300通常为一种可弯曲的电路装置，例如软性电路板或是电子纸。其中光导体单元310亦同于第一个实施例，当弯曲度过大时，将造成光线无法由一端传送至另一端，故可根据接收器Rx是否相应地接收到发射器Tx所发射的光线，检测电路板300的弯曲度是否过大，当接收器Rx未接收到相应的光线时产生警示信号。在一些实施例中，电路板300还可借由设置显示单元以根据警示信号显示弯曲度已过大的信息，或是借由设置扬声器单元以根据警示信号发出警示声响。其中无线充电单元320用以接收外部无线充电装置330的电磁信号以提供电路板300电源，例如对电路板300的电池充电或是直接作为电源供应。一般来说，在无线充电时为了使充电更具效能，会尽量使无线充电单元320与外部无线充电装置330的无线充电单元维持较近的距离，因而平行摆放。因此，如果电路板300产生弯曲可能造成无线充电单元320与外部无线充电装置330的无线充电单元部分距离较远，将可能充电不完全或是浪费电源消耗。故接收器Rx未接收到相应的光线时，所产生警示信号亦可以为一种停止充电信号，借由信号发射单元，传送至外部无线充电装置330，外部充电装置330的信号接收单元再根据接收到的停止充电信号关闭充电机制，不再发送用于充电的电磁信号，进而减少不必要的功率消耗。在一些实施例中，无线充电单元320可根据警示信号调变电磁信号，以传送停止充电信号，而 外部充电装置330的无线充电单元可根据接收到的调变后电磁信号关闭充电机制。在此实施例中，各组件的运作方式大致上皆与第一个实施例中的电路板曲度检测装置相同，差别在于本实施例中仅利用单一光导体单元310来完成两个方向的弯曲度检测，借以减少电路组件的使用并降低成本。如图所示，光导体单元310于电路板300中央交错形成十字状，借此检测二不同方向的弯曲度。由于光导体单元于弯曲度过大时，亦会造成光线无法由一端传送至另一端，因此在本实施例中光导体单元310在弯曲设置的部份将控制在弯曲度小于临界弯曲度，以避免光线无法由发射端传送至接收端。在本发明另一些实施例中，光导体单元310在不同区段可利用不同的光介质n1以及n2组成，使得部分区段对弯曲度的敏感度不同，借此可使得光导体单元310的弯曲区段与直线区段仍可具有相同于的临界弯曲角度ΦT。在特殊的情形下还可在光导体单元310的部分区段的光介质设置为不受弯曲度Φ影响，进而使该区段为必定可发生全反射而传导光线前进，以避开不需要检测的位置，借由此方式，光导体单元310的排列方式可更有弹性，且不影响所需检测的区段。另外，光导体单元310亦可使用于更大的弯曲度时会断裂的光介质来组成，当电路板300可能在未通电的状况下产生过大弯曲时，光导体单元310可因此而断裂，因此在通电后接收器Rx无法接收到光线而可产生警示信号，借此通知使用者电路板300曾经有产生过大弯曲，以通知使用者电路板可能已经部分产生损坏等相关问题，或是应用在电路板制造工艺上，借以淘汰因经历过大弯曲而产生损坏的电路板以提升产品质量。图4为显示根据本发明图3所示的电路板曲度检测装置的方法实施例的流程图。在步骤S402中，光发射器Tx于光导体单元310的发射端入射一光线。接着于在步骤S404，光接收器Rx持续于光导体单元310的接收端检测是否有接收到该光线，若有检测到该光线则维持现状不做反应，若没有检测到该光线则进入步骤S406。于步骤S406中，光接收器Rx可产生警示信号通知使用者，例如，可借由设置显示单元以根据警示信号显示弯曲度已过大的信息，或是借由设置扬声器单元以根据警示信号发出警示声响通知使用者，借此避免电路板300过度弯曲造成的损坏。此外在配合外部无线充电装置330进行充电时，警示信号亦可以作为一种停止充电信号，借由信号发射 单元，传送至外部无线充电装置330，外部充电装置330的信号接收单元再根据接收到的停止充电信号关闭充电机制，不再发送用于充电的电磁信号，进而减少不必要的功率消耗。在一些实施例中，无线充电单元320可根据警示信号调变电磁信号，以传送停止充电信号，而外部充电装置330的无线充电单元可根据接收到的调变后电磁信号关闭充电机制。同样地，本发明图1所示的电路板曲度检测装置的方法流程亦同于图3所示的电路板曲度检测装置，差别仅在图1所示的电路板曲度检测装置具有两个检测不同方向弯曲度的光导体单元分别进行上述流程，因此不再赘述。本发明虽已叙述较佳的实施例如上，但应了解上述所揭示并非用以限制本发明实施例。相反地，其涵盖多种变化以及相似的配置(本领域普通技术人员可明显得知)。此外，应根据所附的权利要求作最广义的解读以包含所有上述的变化以及相似的配置。