CN104518273B

CN104518273B - 穿戴式电子装置

Info

Publication number: CN104518273B
Application number: CN201410376473.1A
Authority: CN
Inventors: 谢沂廷; 苏绍文; 林志忠
Original assignee: Asustek Computer Inc
Current assignee: Asustek Computer Inc
Priority date: 2013-10-01
Filing date: 2014-08-01
Publication date: 2017-06-23
Anticipated expiration: 2034-08-01
Also published as: TW201514663A; CN104518273A; TWI515542B

Abstract

本发明公开一种穿戴式电子装置，包括装置本体与穿戴元件。装置本体包括导电边框。导电边框具有馈入点与至少一个接地点，以形成第一电流路径与第二电流路径。此外，导电边框通过第一电流路径与第二电流路径分别形成环形天线，以操作在第一频带与第二频带。穿戴元件连接装置本体。由此，将可符合穿戴式电子装置在小型化上的需求，并可同时保有导电边框在外观上的完整性。再者，由导电边框所构成的天线元件也不易受到穿戴元件的弯曲程度的影响，故有助于提升穿戴式电子装置的无线传输功能。

Description

穿戴式电子装置

技术领域

本发明涉及一种电子装置，且特别是涉及一种穿戴式电子装置。

背景技术

一般而言，穿戴式电子装置(例如：智能型手表)的尺寸往往较为狭小，以符合方便配戴的特性。相对地，穿戴式电子装置中可用以配置天线元件的空间也就越来越有限。因此，现有的穿戴式电子装置大多利用其它的空间(例如：表带)来设置天线元件。然而，表带的弯曲程度会根据不同的使用者而有所不同，且表带的弯曲程度会影响到设置在表带中的天线元件的辐射特性，进而导致穿戴式电子装置无法提供稳定的无线传输功能。

发明内容

本发明的目的在于提供一种穿戴式电子装置，利用装置本体的导电边框来形成环形天线。由此，将可符合穿戴式电子装置在小型化上的需求，并有助于提升穿戴式电子装置的无线传输功能。

为达上述目的，本发明的穿戴式电子装置，包括装置本体与穿戴元件。装置本体包括导电边框。导电边框具有馈入点与至少一个接地点，以形成第一电流路径与第二电流路径。此外，导电边框通过第一电流路径与第二电流路径分别形成环形天线，以操作在第一频带与第二频带。穿戴元件连接装置本体。

在本发明的一实施例中，上述的装置本体还包括导电背盖，且上述的穿戴式电子装置还包括生理传感器。此外，生理传感器电连接导电边框与导电背盖，且生理传感器通过导电边框与导电背盖感测生理信号。

基于上述，本发明的穿戴式电子装置可利用导电边框来形成双环形天线，以操作在第一频带与第二频带。由此，将可符合穿戴式电子装置在小型化上的需求，并可同时保有导电边框在外观上的完整性。再者，由导电边框所构成的天线元件也不易受到穿戴元件的弯曲程度的影响，故有助于提升穿戴式电子装置的无线传输功能。

附图说明

图1为本发明第一实施例的穿戴式电子装置的平面示意图；

图2为本发明第二实施例的穿戴式电子装置的平面示意图；

图3为本发明第三实施例的穿戴式电子装置的立体示意图。

具体实施方式

图1为依据本发明第一实施例的穿戴式电子装置的平面示意图。如图1所示，穿戴式电子装置100包括装置本体110与穿戴元件120。其中，穿戴元件120分别连接装置本体110的相对的两边缘，且穿戴元件120具有带状结构。由此，使用者将可通过穿戴元件120将穿戴式电子装置100配戴在身上，例如：手腕或脖子。此外，图1所列举的穿戴式电子装置100可例如是智能型手表(smart watch)、手环、耳环或项链等。

装置本体110包括导电边框111与显示元件112。导电边框111环绕在显示元件112的周围。换言之，在一实施例中，导电边框111可例如是显示元件112的金属框。此外，在另一实施例中，导电边框111也可例如是装置本体110的部分壳体。值得注意的是，导电边框111除了可用以作为穿戴式电子装置100的外观件以外，导电边框111还具有天线元件的功能。

具体而言，导电边框111具有馈入点FP1与一接地点GP1。其中，馈入点FP1可设置在导电边框111的第一边缘SD11，接地点GP1可设置在导电边框111的第二边缘SD12，且第一边缘SD11相对于第二边缘SD12设置。由此，从馈入点FP1沿着预设方向(例如：逆时针方向)延伸至接地点GP1将可产生第一电流路径PT11。此外，从馈入点FP1沿着预设方向的相反方向(例如：顺时针方向)延伸至接地点GP1将可产生第二电流路径PT12。换言之，导电边框111可通过馈入点FP1与接地点GP1产生两电流路径PT11与PT12。

此外，导电边框111还可通过两电流路径PT11与PT12分别形成环形天线(loopantenna)，进而可操作在第一频带与第二频带。例如，导电边框111可通过第一电流路径PT11产生激发模态，进而可操作在第一频带。此外，导电边框111可通过第二电流路径PT12产生另一激发模态，进而可操作在第二频带。其中，第一频带的频率范围可例如是从2400MHz至2484MHz，且第二频带的频率范围可例如是从5100MHz至5825MHz。换言之，穿戴式电子装置100可通过导电边框111应用在蓝牙(Bluetooth)以及无线保真(wirelessfidelity，简称WiFi)的2.4G/5G的操作频带。此外，第一电流路径PT11的长度约为第一频带的中心共振频率的1倍波长，且第二电流路径PT12的长度约为第二频带的中心共振频率的1倍波长。换言之，由导电边框111所构成的双环形天线可例如是全波长环形天线(one-wavelength loop antenna)，并具有平衡式结构(balanced structure)天线的特性，系统接地面上的天线感应电流小，天线共振频率较不易受系统电路板大小影响。

总而言之，穿戴式电子装置100是利用装置本体110的导电边框111来形成天线元件(亦即，双环形天线)，因此可有效地减少天线元件所耗费的硬件空间，进而符合穿戴式电子装置100在小型化上的需求。同时，天线元件与装置本体110具有高度的整合性，并可保有导电边框111在外观上的完整性与美感。亦即，导电边框111保有完整的闭回路。再者，由导电边框111所构成的天线元件也不易受到穿戴元件120的弯曲程度的影响，故有助于提升穿戴式电子装置100的无线传输功能。

此外，图1中的导电边框111是利用馈入点FP1与单一接地点GP1来形成两电流路径PT11与PT12。然而，在另一实施例中，导电边框111也可利用馈入点FP1与两接地点来形成两电流路径。举例来说，图2为依据本发明第二实施例的穿戴式电子装置的平面示意图。其中，图2实施例为图1实施例的延伸，且两实施例主要不同之处在于，图2的穿戴式电子装置200中的导电边框211具有第一接地点GP21与第二接地点GP22。

具体而言，从馈入点FP1沿着预设方向(例如：逆时针方向)延伸至第一接地点GP21将可产生第一电流路径PT21。此外，从馈入点FP1沿着预设方向的相反方向(例如：顺时针方向)延伸至第二接地点GP22将可产生第二电流路径PT22。换言之，导电边框211可通过馈入点FP1与两接地点GP21与GP22产生两电流路径PT21与PT22，且两接地点GP21与GP22可分别独立选择适当位置来调整PT21与PT22的电流路径长短，用以独立控制天线所激发的两激发模态。

此外，与图1实施例相似地，导电边框211可通过两电流路径PT21与PT22产生两激发模态，以操作在第一频带与第二频带。换言之，导电边框211除了可用以作为外观件以外，还同时具有天线元件的功能。由此，将可以符合穿戴式电子装置200在小型化上的需求，并同时保有导电边框211的完整性，并有助于提升穿戴式电子装置200的无线传输功能。至于图2实施例的其余元件的说明，已包含在上述实施例中，在此不予赘述。

值得一提的是，无论导电边框是采用单一接地点还是双接地点，穿戴式电子装置都可再利用导电边框来形成生理传感器的感测电极。举例来说，图3为依据本发明第三实施例的穿戴式电子装置的立体示意图。其中，图3实施例为图1实施例的延伸，且两实施例主要不同之处在于，图3的穿戴式电子装置300中的装置本体310还包括导电背盖320，且穿戴式电子装置300还包括系统接地面330、生理传感器340与收发器350，其中，生理传感器340连接导电边框111及导电背盖320用以作为量测生理信号的两电极。

具体而言，装置本体310具有容置空间，且系统接地面330、生理传感器340与收发器350设在装置本体310的容置空间内，导电边框111的馈入点FP1电连接至收发器350，且导电边框111的接地点GP1电连接至系统接地面330。由此，收发器350将可通过导电边框111接收或是发射电磁波。

另一方面，系统接地面330与导电背盖320之间，系统接地面330与导电边框111之间均为直流绝缘(DC blocked)，两两之间可通过二极管(diode)或高频电容连接，以达到直流绝缘、交流导通(AC feed)的效果。

生理传感器340电连接导电边框111与导电背盖320，对生理传感器340而言，导电边框111将相当于正电极，且导电背盖320将相当于负电极。因此，生理传感器340可通过导电边框111与导电背盖320来感测生理信号。举例来说，当使用者将穿戴式电子装置300配戴在手腕上时，装置本体310的导电背盖320将贴附在使用者的皮肤上。此时，倘若使用者利用另一只手接触到导电边框111时，生理传感器340将可通过导电边框111与导电背盖320来感测使用者的生理信号，例如：心电图(electrocardiogram，简称ECG)信号。由此，生理传感器340将可利用所感测到的生理信号来监测使用者的生理状态，例如：心跳。

详细而言，本实施例中在量测心电图信号的操作频带时，系统接地面330与导电背盖320之间为直流绝缘，但在天线的操作频带时，系统接地面330与导电背盖320之间为交流导通。同理，在量测心电图信号的操作频带时，系统接地面330与导电边框11之间亦为直流绝缘，但在天线的操作频带时，系统接地面330与导电边框11之间为交流导通。

综上所述，本发明的穿戴式电子装置可利用导电边框来形成环形天线，以操作在第一频带与第二频带。换言之，导电边框除了可用以作为穿戴式电子装置的外观件，导电边框还具有天线元件的功能。由此，将可符合穿戴式电子装置在小型化上的需求，并可同时保有导电边框在外观上的完整性。再者，由导电边框所构成的天线元件也不易受到穿戴元件的弯曲程度的影响，故有助于提升穿戴式电子装置的无线传输功能。

虽然结合以上实施例公开了本发明，然而其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，可作些许的更动与润饰，故本发明的保护范围应当以附上的权利要求所界定的为准。

Claims

1.一种穿戴式电子装置，其特征在于，包括：

装置本体，包括导电背盖与导电边框，其中上述导电边框具有馈入点与至少一个接地点，以形成第一电流路径与第二电流路径，且上述导电边框通过上述第一电流路径与上述第二电流路径分别形成环形天线，以操作在第一频带与第二频带；

穿戴元件，连接上述装置本体；以及

生理传感器，电连接上述导电边框与上述导电背盖，且上述生理传感器通过上述导电边框与上述导电背盖感测生理信号。

2.如权利要求1所述的穿戴式电子装置，其特征在于，其中上述至少一个接地点包括接地点，上述第一电流路径是从上述馈入点沿着预设方向延伸至上述接地点，上述第二电流路径是从上述馈入点沿着上述预设方向的相反方向延伸至上述接地点。

3.如权利要求1所述的穿戴式电子装置，其特征在于，其中上述至少一个接地点包括第一接地点与第二接地点，上述第一电流路径是从上述馈入点沿着预设方向延伸至上述第一接地点，上述第二电流路径是从上述馈入点沿着上述预设方向的相反方向延伸至上述第二接地点。

4.如权利要求1所述的穿戴式电子装置，其特征在于，其中上述第一电流路径的长度为上述第一频带的中心共振频率的1倍波长。

5.如权利要求1所述的穿戴式电子装置，其特征在于，其中上述第二电流路径的长度为上述第二频带的中心共振频率的1倍波长。

6.如权利要求1所述的穿戴式电子装置，其特征在于，其中上述装置本体还包括显示元件，且上述导电边框环绕在上述显示元件的周围。

7.如权利要求1所述的穿戴式电子装置，其特征在于，还包括：

系统接地面，与上述导电背盖及上述导电边框为直流绝缘。

8.如权利要求7所述的穿戴式电子装置，其特征在于，其中上述导电边框及上述导电背盖通过二极管或电容电连接上述系统接地面。