专利名称：电子装置、充电装置及应用其的电子装置模块的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电子装置、充电装置及应用其的电子装置模块，且特别是涉及一种方便充电的电子装置、充电装置及应用其的电子装置模块。
背景技术：
传统的电子装置包括机体以及储电单元，以利电子装置在充饱电后不须依赖外部电源的情况下工作，机体具有一凹部，对应的充电座具有一凸出电极，通过位于电子装置的凹部内的充电结构与充电座的凸出电极的插置配合，充电座将外部电源的电量传输至电子装置的储电单元储存。
然而，在进行插置的过程中，需要精确地对准电子装置的凹部与充电座的凸出电极，再加上电子装置的凹部与充电座的凸出电极的尺寸较小，因此导致在插置上的不便。发明内容
本发明的目的在于提供一种电子装置、充电装置及应用其的电子装置模块，放置电子装置于充电装置上便可开始进行充电，放置电子装置的过程中不需精确对准，可节省电子装置与充电装置电性接触的前置作业时间。
为达上述目的，根据本发明的第一方面，提出一种电子装置。电子装置适用于放置于一充电装置上充电，充电装置包括一第一充电电极、一第二充电电极及一放置面，电子装置包括一机体、一第一装置电极及一第二装置电极。机体具有相对的显示面与一充电面。第一装置电极具有第一极性且位于充电面。第二装置电极具有第二极性且位于该充电面。其中，机体通过第一装置电极平放于第一充电电极与第二充电电极之一者以及第二装置电极平放于第一充电电极与第二充电电极之另一者而充电。
根据本发明的第二方面，提出一种充电装置。充电装置用以供电给一电子装置。电子装置包括一机体、一第一装置电极及一第二装置电极。机体具有相对的显示面与一充电面，第一装置电极及第二装置电极位于充电面。充电装置包括一本体、一第一充电电极及一第二充电电极。本体具有一放置面用以接受一电子装置的放置。第一充电电极位于本体的放置面的范围内。第二充电电极位于本体的放置面的范围内。其中，机体通过第一装置电极平放于第一充电电极与第二充电电极之一者以及第二装置电极平放于第一充电电极与第二充电电极之另一者而充电。
根据本发明的第三方面，提出一种电子装置模块。电子装置模块包括一充电装置及一电子装置。电子装置包括一机体、一第一装置电极及一第二装置电极。机体具有相对的显示面与一充电面。第一装置电极位于充电面。第二装置电极位于充电面。充电装置包括一本体、一第一充电电极及一第二充电电极。本体具有一放置面，用以接受电子装置的放置。第一充电电极位于本体的放置面的范围内。第二充电电极位于本体的放置面的范围内。 其中，机体通过第一装置电极平放于第一充电电极与第二充电电极之一者以及第二装置电极平放于第一充电电极与第二充电电极之另一者而充电。
为了对本发明的上述及其他方面有更佳的了解，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下
图1为本发明较佳实施例的电子装置的底视图；图2为本发明较佳实施例的充电装置的上视图；图3为图1的电子装置平放于图2的充电装置的上视图；图4为图3中沿方向4-4’的剖视图；图5为图1中沿方向5-5’的剖视图；图6为图2中沿方向6-6’的剖视图；图7为图3的电子装置移至放置面的第二边界的上视图；图8为本发明一实施例的电子装置的底视图；图9为本发明一实施例的充电装置的上视图；图10为本实施例的充电装置的示意图；图11为图3的电子装置移至放置面的第三边界的上视图；图12为图11的电子装置移至放置面的第四边界的上视图；图13为图3的电子装置的另一放置型态的示意图。主要元件符号说明100、300:电子装置102 机体102a 显示面102b:充电面102c 第一机体侧面102d 第二机体侧面102g 第三机体侧面102h:第四机体侧面104、304 第一装置电极104a:第一装置电极侧面106、306 第二装置电极106a:第二装置电极侧面108:第三装置电极108a:第三装置电极侧面200、400:充电装置202 本体204、404 第一充电电极204a 第一充电电极侧面202a、402a 放置面206、406 第二充电电极206a 第二充电电极侧面
206b 上表面208:第一侦测电极208a 第一侦测电极侧面210:第二侦测电极210a 第二侦测电极侧面212:限位框212a:内侧面202al 第一边界202a2 第二边界202a3 第三边界20加4:第四边界214:切换电路216:电源A 第一控制信号B 第二控制信号Dl 第一方向D2:第二方向DEl 第一差距量DE2 第二差距量Sl 第一距离S2 第二距离S3 第三距离S4:第四距离S5 第五距离S6 第六距离S7 第七距离Wl 第一宽度W2:第二宽度W3 第三宽度W4:第四宽度W5 第五宽度W6 第六宽度W7 第七宽度
具体实施例方式
请参照图1至图3，图1绘示依照本发明较佳实施例的电子装置的底视图，图2绘示依照本发明较佳实施例的充电装置的上视图，图3绘示图1的电子装置平放于图2的充电装置的上视图。电子装置100例如是平板电脑、手机、个人数字肋理(PDA)、其它电子装置或其它可携式电子装置。
如图1所示，电子装置100包括机体102、第一装置电极104、第二装置电极106及第三装置电极108。机体102具有相对的显示面102a (显示面10 绘示于图幻与充电面 102b及相对的第一机体侧面102c与第二机体侧面102d。充电面102b例如是设置于机体 102的后表面，其连接于第一机体侧面102c及第二机体侧面102d。第一装置电极104及第二装置电极106位于充电面102b，且第一装置电极104与第二装置电极106隔离。显示面 102a例如是设置于机体102的前表面。电子装置100还包含一显示模块(未绘示)，显示面10 是显示模块的表面。显示模块用以显示各种资讯，例如充电进度或百分比。如图2所示，充电装置200包括本体202、第一充电电极204及第二充电电极206。 本体202具有一放置面20加，放置面20 例如是本体202的外表面，其用以放置电子装置 100以进行充电。第一充电电极204、第二充电电极206、第一侦测电极208及第二侦测电极210位于本体202的放置面20 的范围内。第一充电电极204与第二充电电极206隔离，第一侦测电极208与第二侦测电极210隔离。当电子装置100的充电面102b平放于充电装置200上时，机体102通过第一装置电极104平放于第一充电电极204与第二充电电极206之一者，以及第二装置电极106平放于第一充电电极204与第二充电电极206之另一者而充电，如图3所示。此外，机体102还包括一储电单元(未绘示)，其电连接于第一装置电极104及第二装置电极106，以储存电量。进一步地说，电子装置100的充电面102b选择自机体102中所有外表面中具有相对面积较大的表面，例如具有最大面积的后表面，而充电装置200的放置面20 选择自本体202中所有外表面中具有相对面积较大之面，例如具有最大面积的上表面。此外，通过充电面102b以及放置面20 中各元件的尺寸及电路设计，只要将电子装置100放置于放置面20 上，无须使用者费心对准，便可使电子装置100的充电面102b电性接触于充电装置 200的放置面20 ，使电子装置100进行充电。充电装置例如包括限位框，可将电子装置限制于放置面的范围内。例如，如图3所示，充电装置200还包括限位框212，其环绕放置面20 ，用于将电子装置100限制于放置面20 的范围内。进一步地说，请参照图4，其绘示图3中沿方向4-4’的剖视图。限位框 212具有内侧面212a，当电子装置100平放于放置面20 时，由于受到内侧面21 的止挡， 而不致脱离放置面20 的范围，然此非用以限制本发明。在一实施态样中，充电装置200即使省略限位框212，仍可放置电子装置100于放置面20 上，以使电子装置100进行充电。限位框具有多种实施态样，并受限于图3的形式。例如，本实施例的限位框212以单个封闭环状凸缘为例说明。在其它实施态样中，限位框212也可为多个分离配置的长条凸缘所组成或数个分离的凸块所组成。此外，较佳但非限定地，电子装置的第一装置电极、第二装置电极与第三装置电极中至少一者可突出于充电面。例如，请参照图5，其绘示图1中沿方向5-5’的剖视图，第一装置电极104突出于充电面102b。此外，第二装置电极106及第三装置电极108也可突出于充电面102b。电子装置100的第一装置电极104、第二装置电极106及第三装置电极108可电连接于机体102内的电路板(未绘示)或储电单元(未绘示)。电子装置的装置电极与机体可一体成形，例如，第一装置电极104与机体102可在同一制作工艺中一体成形地形成，该同一制作工艺例如是双料注塑成型技术。其它装置电极106及108的形成可相似于第一装置电极104的形成方式。较佳但非限定地，充电装置的第一充电电极、第二充电电极、第一侦测电极与第二侦测电极中至少一者可与放置面齐平。例如，请参照图6，其绘示图2中沿方向6-6’的剖视图。第二充电电极206的上表面206b与放置面20 大致上齐平。此外，第一充电电极204 的上表面、第一侦测电极208的上表面及第二侦测电极210的上表面也可与放置面20 大致上齐平。充电装置的充电电极、电子装置的装置电极及充电装置的侦测电极由导电材料所构成。例如，第一充电电极204的材质、第二充电电极206的材质、第一装置电极104的材质、第二装置电极106的材质、第三装置电极108的材质、第一侦测电极208的材质及第二侦测电极210的材质例如是导电橡胶。请回到图3所示，在一具体实施例中，充电装置200的放置面20 的面积大于电子装置100的外尺寸，如此一来，使用者仅需将大致将电子装置100放置于放置面20 上， 而无须特别费神对准传统上充电机构的插置脚位设计，电子装置100也可轻易地落于放置面202a的范围内。以下将说明当电子装置100位于放置面20 时，无论电子装置100位在放置面 202a的那一区域，电子装置100的装置电极与充电装置200的充电电极保持电性接触。请同时参照图1至图3，以第一装置电极104与第一充电电极204的电性接触机制为例说明。 第一装置电极104邻近于第一机体侧面102c配置且具有第一宽度Wl及第一装置电极侧面 104a，第一装置电极侧面10 朝向第一机体侧面102c。第一装置电极侧面10 相距第一机体侧面102c —第一距离Si。放置面20 沿第一方向Dl (本实施例中机体的长度方向， 请参照图幻的长度与机体102沿第一方向Dl的长度相差一第一差距量DEl。放置面20 具有相对的第一边界202al与第二边界20加2。第一充电电极204邻近第一边界20加1，具有第二宽度W2及第一充电电极侧面20 ，第一充电电极侧面20 朝向第一边界20加1。第一充电电极侧面20 相距第一边界202al —第二距离S2。其中，第二距离S2小于第一距离Sl与第一装置电极104的第一宽度Wl之和，第二距离S2与第二宽度W2之和大于第一差距量DEl与第一距离Sl之和。上述关系以下式(1)及(2)表示。S2<ffl+Sl............................................................
............(1)S2+W2 > DEl+Sl.......................................................
.............(2)当满足上式(1)的尺寸关系时，即使电子装置100的第一机体侧面102c靠齐放置面20 的第一边界202al时，也能保证第一装置电极104持续电性接触第一充电电极204， 而不会与第一充电电极204电性分离。此外，当满足上式O)的尺寸关系时，即使电子装置100的第二机体侧面102d靠齐放置面20 的第二边界202a2时，仍能保证第一装置电极104电性接触到第一充电电极 204，而不会与第一充电电极204电性分离，如图7所示，其绘示图3的电子装置移至放置面的第二边界的上视图。综合上述，通过满足上式(1)及O)，使电子装置100的第一装置电极104沿第一方向Dl无论移动到任何位置，其与第一充电电极204保持电性接触。此外，当电子装置100的第二装置电极106沿第一方向Dl无论移动到任何位置，也与第二充电电极206保持电性接触。以下进一步说明，如图7所示，第二装置电极106邻近于第二机体侧面102d配置且具有第三宽度W3及第二装置电极侧面106a，第二装置电极侧面106a朝向第二机体侧面102d。第二装置电极侧面106a相距第二机体侧面102d—第三距离S3。第二充电电极206邻近第二边界20加2，具有第四宽度W4及第二充电电极侧面 206a，第二充电电极侧面206a朝向第二边界20加2。第二充电电极侧面206a相距第二边界202a2 —第四距离S4。其中，第四距离S4小于第三距离S3与第二装置电极106的第三宽度W3之和，而第四距离S4与第四宽度W4之和大于第一差距量DEl与第三距离S3之和。 上述关系以下式⑶及⑷表示。S4<W3+S3............................................................
............(3)S4+W4 > DE1+S3.......................................................
.............(4)综合上述，通过满足上式C3)及，使电子装置100的第二装置电极106沿第一方向Dl无论移动到任何位置，其与第二充电电极206仍能保持电性接触。虽然本实施例的装置电极及充电电极以同时满足上式⑴至⑷为例说明，然此非用以限制本发明。在一实施态样中，即使不满足上式(1)至(4)或仅满足式(1)至(4) 中其中几个，仍可进行电子装置100的充电。例如，充电装置200的充电电极(第一及第二充电电极)及侦测电极(第一及第二侦测电极)位于放置面20 的一固定充电区内，而电子装置100的装置电极(第一、第二及第三装置电极)对应该固定充电区内的充电装置200 的充电电极而配置于电子装置100的机体102，如此一来，只要在每次充电时固定地将电子装置100放置于放置面20 的该固定充电区，仍可使电子装置100的装置电极电性接触到充电装置200的充电电极。上述固定充电区例如是放置面的中间区域或角落区域，角落区域例如是右上角区域、右下角区域、左上角区域或左下角区域。此外，第一装置电极104与第二装置电极106可呈对称结构。例如，第一距离Sl实质上等于第三距离S3，而第一宽度Wl实质上等于第三宽度W3。相似地，第一充电电极204 与第二充电电极206可呈对称结构，例如，第二距离S2实质上等于第四距离S4，而第二宽度W2实质上等于第四宽度W4。如此一来，即使图3的电子装置100绕垂直纸面的方向旋转 180度平放于放置面20 上，仍可使电子装置100沿第一方向Dl无论移动到任何位置，其第一装置电极104与第一充电电极204保持电性接触，而第二装置电极106与第二充电电极206保持电性接触。进一步地说，使用者不用特别注意电子装置100的摆放方位，只要将电子装置100随手放在放置面20 上，电子装置100即可开始进行充电。此外，虽然本实施例的装置电极的尺寸以小于充电电极为例说明，然此非用以限制本发明。在其它实施态样中，电子装置的装置电极也可大于充电装置的充电电极。例如， 请参照图8及图9，图8绘示依照本发明一实施例的电子装置的底视图，图9绘示依照本发明一实施例的充电装置的上视图。电子装置300的第一装置电极304沿第一方向Dl的尺寸大于充电装置400的第一充电电极404沿第一方向Dl的尺寸，而电子装置300的第二装置电极306沿第一方向Dl的尺寸大于充电装置400的第二充电电极406沿第一方向Dl的尺寸。第一装置电极304及第一充电电极404的配置位置及尺寸可依据上式(1)至O)的设计原则设计，第二装置电极306及第二充电电极406的配置位置及尺寸可依据上式(3)至(4)的设计原则设计，使电子装置300于充电装置400的放置面40 上无论移到任何区域，电子装置300的第一装置电极304及第二装置电极306皆分别与充电装置400的第一充电电极404及第二充电电极406电性接触。此外，虽然本实施例的电子装置的第一装置电极的数量以单个，而第二装置电极的数量也以单个为例说明，然在其它实施态样中，第一装置电极的数量及第二装置电极的数量可分别为多个；或者，第一装置电极与第二装置电极之一者的数量可为多个而第一装置电极与第二装置电极之另一者的数量可为单个。本发明实施例对第一装置电极及第二装置电极的数量不做任何限制，例如，可将图8的第一装置电极304与第二装置电极306中至少一者分离成数个较小的子装置电极。本发明实施例对充电装置的第一充电电极及第二充电电极的数量也不做任何限制，第一充电电极的数量及第二充电电极的数量可分别为多个，或第一充电电极与第二充电电极之一者的数量可为多个而第一充电电极与第二充电电极之另一者的数量可为单个。 例如，可将图2的第一充电电极204与第二充电电极206的至少一者分离成数个较小的子充电电极。充电装置200可根据第三装置电极108接触第一侦测电极208或第二侦测电极 210之一者而切换第一充电电极204的极性及第二充电电极206的极性。进一步地说，充电装置200可通过电子装置100的第三装置电极108、充电装置200的第一侦测电极208及第二侦测电极210的电性接触与否去判断电子装置100的正、负极，然后充电装置200再据以切换充电电极的极性，使充电电极的极性与电子装置的装置电极的极性相符合，以进行电子装置100的充电。详细的说，电子装置100的第一装置电极104及第二装置电极106假设分别为正极与负极且极性不可改变。由于电子装置100置放于充电装置200可如图3及图7所示任意朝第一方向D移动外，也可旋转180度而能保证电性接触，亦即除了如图3及图7所示将第三装置电极108接触于第一侦测电极208外，也可将电子装置100旋转180 度后使第三装置电极108接触第二侦测电极210而进行充电。而由于第一装置电极104及第二装置电极106的极性为固定，故须切换充电电极的极性，以使充电电极的极性与装置电极的极性相符合。请参照图10，其绘示本实施例的充电装置的示意图。充电装置200更包括一切换电路214，其电连接一电源216、第一充电电极204及第二充电电极206，其中电源216可以是外部电源或充电装置200的内部电源。切换电路214由数个晶体管所组成， 例如，切换电路214是由数个P型及N型金属氧化物半导体场效晶体管(MOSFET)所组成。第一装置电极104的极性是一第一极性，第二装置电极106的极性是一第二极性。 当第三装置电极108接接触于第一侦测电极208与第二侦测电极210之一者时，同时间确定第一装置电极104与第二装置电极106分别接触第一充电电极204或第二充电电极206， 此时切换电路214将电源216的第一极性切换给与第一装置电极104接触的充电电极，以及将电源216的第二极性切换给与第二装置电极106接触的充电电极。例如，在第一装置电极104的极性是正极而第二装置电极106的极性是负极的情况下，以下表1为例，当第一侦测电极208与第三装置电极108电性接触时(如图3所示)，同时间将确定第一装置电极 104与第二装置电极106分别接触第一充电电极204与第二充电电极206，此时逻辑控制进入状况a，第一控制信号A及第二控制信号B是皆逻辑0，使电源216的正极切换给第一充电电极204而电源216的负极切换给第二充电电极206，即分别符合所对应的第一装置电极104与第二装置电极106的极性；当第二侦测电极210与第三装置电极108电性接触时 (例如图3的电子装置100绕垂直纸面的方向旋转180度后再平放于放置面20 上)，同时间将确定第一装置电极104与第二装置电极106分别接触第二充电电极206与第一充电电极204，此时逻辑控制进入状况c，第一控制信号A及第二控制信号B是皆逻辑1，使电源 216的负极切换给第一充电电极204而电源216的正极切换给第二充电电极206，即分别符合所对应的第二装置电极106与第一装置电极104的极性。此外，当第一侦测电极208及第二侦测电极210不与第三装置电极108电性接触时(未进入充电状态)，逻辑控制进入状况b，第一控制信号A是逻辑1而第二控制信号B 是逻辑0，使第一充电电极204与第二充电电极206之间无电压差。此一安全机制，可避免第一充电电极204与第二充电电极206因为导电体(例如是导电液态)误倒入放置面20 而发生短路烧损，并且，也可避免人体误触到放置面20 而触电。表一
权利要求
1.一种电子装置，适用于放置于一充电装置上充电，该充电装置包括第一充电电极、第二充电电极以及放置面，该电子装置包括机体，具有相对的显不面与一充电面；第一装置电极，具有第一极性且位于该充电面；以及第二装置电极，具有第二极性且位于该充电面；其中，该机体通过该第一装置电极平放于该第一充电电极与该第二充电电极之一者以及该第二装置电极平放于该第一充电电极与该第二充电电极之另一者而充电。
2.如权利要求I所述的电子装置，其中该机体具有第一机体侧面，该第一装置电极邻近于该第一机体侧面配置且具有第一宽度及第一装置电极侧面，该第一装置电极侧面相距该第一机体侧面一第一距离；该放置面沿一第一方向的长度与该机体沿该第一方向的长度相差一第一差距量；该放置面具有第一边界，该第一充电电极具有第二宽度及第一充电电极侧面且邻近该第一边界配置，该第一充电电极侧面相距该第一边界为一第二距离；其中，该第二距离小于该第一距离与该第一装置电极的该第一宽度之和，该第二距离与该第二宽度之和大于该第一差距量与该第一距离之和。
3.如权利要求2所述的电子装置，其中该机体具有相对该第一机体侧面的一第二机体侧面，该第二装置电极邻近于该第二机体侧面配置且具有第三宽度及第二装置电极侧面， 该第二装置电极侧面相距该第二机体侧面为一第三距离；该放置面具有相对该第一边界的一第二边界，该第二充电电极邻近该第二边界配置且具有一第四宽度及一第二充电电极侧面，该第二充电电极侧面相距该第二边界为一第四距离；其中，该第四距离小于该第三距离与该第二装置电极的该第三宽度之和，该第四距离与该第四宽度之和大于该第一差距量与该第三距离之和。
4.如权利要求I所述的电子装置，其中该放置面沿一第二方向的长度与该机体沿该第二方向的长度相差一第二差距量，该第二方向与该第一方向实质上垂直，该机体还具有一第三机体侧面，该第三机体侧面位于该第一机体侧面与该第二机体侧面之间；该电子装置还包括第三装置电极，具有第五宽度及第三装置电极侧面，该第三装置电极侧面相距该第三机体侧面为一第五距离；该充电装置还包括第一侦测电极，该放置面具有第三边界，该第一侦测电极邻近该第三边界配置且具有一第六宽度及一第一侦测电极侧面，该第一侦测电极侧面相距该第三边界为一第六距离；其中，该第六距离小于该第五距离与该第三装置电极的该第五宽度之和，该第六距离与该第六宽度之和大于该第二差距量与该第五距离之和。
5.如权利要求4所述的电子装置，其中该充电装置还具有相对该第三边界的一第四边界且还包括第二侦测电极，该第二侦测电极邻近该第四边界配置且具有第七宽度及第二侦测电极侧面，该第二侦测电极侧面相距该第四边界为一第七距离；其中，该第七距离小于该第五距离与该第五宽度之和，该第七距离与该第七宽度之和大于该第二差距量与该第五距离之和。
6.如权利要求5所述的电子装置，其中该充电装置还包含切换电路。
7.如权利要求6所述的电子装置，其中该充电装置根据该第三装置电极接触该第一侦测电极或第二侦测电极之一者而切换该第一充电电极的极性及该第二充电电极的极性。
8.如权利要求7所述的电子装置，其中该该第一装置电极的材质及该第二装置电极的材质是导电橡胶。
9.一种充电装置，用以供电给一电子装置，该电子装置包括机体、第一装置电极及第二装置电极，该机体具有相对的显示面与一充电面，该第一装置电极及该第二装置电极位于该充电面，该充电装置包括本体，具有放置面，用以接受一电子装置的放置；第一充电电极，位于该本体的该放置面的范围内；以及第二充电电极，位于该本体的该放置面的范围内；其中，该机体通过该第一装置电极平放于该第一充电电极与该第二充电电极之一者以及该第二装置电极平放于该第一充电电极与该第二充电电极之另一者而充电。
10.一种电子装置模块，包括电子装置，包括机体，具有相对的显不面与一充电面；第一装置电极，位于该充电面 '及第二装置电极，位于该充电面；以及充电装置；本体，具有一放置面，用以接受该电子装置的放置 '及第一充电电极，位于该本体的该放置面的范围内；第二充电电极，位于该本体的该放置面的范围内；其中，该机体通过该第一装置电极平放于该第一充电电极与该第二充电电极之一者以及该第二装置电极平放于该第一充电电极与该第二充电电极之另一者而充电。
全文摘要
本发明公开一种电子装置、充电装置及应用其的电子装置模块。其中该电子装置适用于放置于充电装置上充电，充电装置包括第一充电电极及第二充电电极。电子装置包括机体、第一装置电极及第二装置电极。机体具有相对的显示面与充电面。第一装置电极及第二装置电极皆位于充电面。其中，机体通过第一装置电极平放于第一充电电极与第二充电电极之一者以及第二装置电极平放于第一充电电极与第二充电电极之另一者而充电。
文档编号H02J7/00GK102545297SQ201110026499
公开日2012年7月4日 申请日期2011年1月25日 优先权日2010年12月30日
发明者刘伟宇, 林皇甫, 苏泰利, 黄健强 申请人:广达电脑股份有限公司