CN106033831B - 穿戴式电子装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种穿戴式电子装置。本发明的穿戴式电子装置包括金属环形外框、导电膜、接地件以及信号件。导电膜配置于金属环形外框内，且导电膜与金属环形外框相隔预定间隙，并构成共振腔。接地件配置于金属环形外框内，并连接至金属环形外框与导电膜。信号件配置于金属环形外框内，并连接金属环形外框与电路板。接地件与信号件间构成特定长度的封闭共振腔，作为穿戴式电子装置的天线。本发明的穿戴式电子装置具有金属外观以及良好的天线辐射效率。

Description

穿戴式电子装置

技术领域

本发明是有关于一种电子装置，尤其是涉及一种穿戴式电子装置。

背景技术

近年来，随着科技微型化技术的进展与健康意识的抬头，穿戴式电子装置，例如是智能型手表(smart watch)，逐渐快速发展且技术趋于成熟。穿戴式电子装置的设计需顾及两项重要指标：便利携带性以及产品外型与传统手表相似。换言之，在追求穿戴式电子装置的便利携带性(尺寸设计趋向轻薄微小)的同时，为了提高使用者对穿戴式电子装置的使用意愿与接受度，穿戴式电子装置的外型较佳地需与传统手表相似。藉此，穿戴式电子装置较佳地需具有全金属外观，即采用金属材质的外框。此外，采用金属材质的外框也有助于提升穿戴式电子装置的机械强度。

然而，当穿戴式电子装置配置有天线(antenna)而用于传送或接收无线信号时，金属材质的外框会对天线的无线信号产生屏蔽，而不利于得到良好的天线辐射效率，进而使穿戴式电子装置的收信效果变差。然而，若为了改善信号屏蔽的情况而改用塑料材质的外框，则穿戴式电子装置的外观难以和传统手表相似，而可能大幅降低使用者的使用意愿与接受度，且同时降低了穿戴式电子装置的机械强度。

藉此，如何在穿戴式电子装置采用金属材质外框的条件下仍维持良好的天线辐射效率而提供使用者良好的收信效果，也成为设计者关注的焦点。

发明内容

本发明提供一种穿戴式电子装置，其具有金属外观以及良好的天线辐射效率。

本发明的穿戴式电子装置包括金属环形外框、导电膜、接地件以及信号件。导电膜配置于金属环形外框内，且导电膜与金属环形外框相隔预定间隙，并构成共振腔。接地件配置于金属环形外框内，并连接至金属环形外框与导电膜。信号件配置于金属环形外框内，并连接金属环形外框与电路板。接地件与信号件间构成特定长度的封闭共振腔，以通过封闭共振腔作为天线。

基于上述，本发明的穿戴式电子装置采用金属环形外框提供金属外观，并配置导电膜、接地件以及信号件，其中导电膜与金属环形外框相隔预定间隙，以使预定间隙构成共振腔，且接地件连接至金属环形外框与导电膜，而信号件连接至金属环形外框，并与接地件之间形成特定长度的封闭共振腔，以通过共振腔作为天线。由此可知，本发明的穿戴式电子装置采用金属外观，并采用信号件、接地件与共振腔作为天线而辐射无线信号，以改善金属外观屏蔽天线辐射的情况。据此，本发明的穿戴式电子装置具有金属外观以及良好的天线辐射效率。

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。

附图说明

图1是本发明一实施例的穿戴式电子装置的分解示意图；

图2是图1的穿戴式电子装置的剖面示意图；

图3是图1的穿戴式电子装置的另一剖面示意图；

图4是图1的穿戴式电子装置的俯视示意图。

附图标记说明：

1000：穿戴式电子装置；

1010：金属环形外框；

1012：内部空间；

1014：开口；

1020：导电膜；

1030：接地件；

1040：信号件；

1050：触控面板；

1060：显示面板；

1070：透明盖板；

1080：双面胶材；

1090：电路板；

1092：金属界接件；

1100：固定框；

1110：电池；

1120：底座；

1130：穿戴件；

1132：环形表座；

1134：表带；

C：共振腔；

D：直径；

g：预定间隙；

L：长度。

具体实施方式

图1是本发明一实施例的穿戴式电子装置的分解示意图。图2是图1的穿戴式电子装置的剖面示意图。图3是图1的穿戴式电子装置的另一剖面示意图。在本实施例中，穿戴式电子装置1000例如是智能型手表(smart watch)或其它适用的电子装置，其可配戴在使用者身上，例如是配戴在使用者的手腕上，但本发明不限制穿戴式电子装置1000的种类。穿戴式电子装置1000包括金属环形外框1010、导电膜1020、接地件1030以及信号件1040。导电膜1020配置于金属环形外框1010内，且导电膜1020与金属环形外框1010相隔预定间隙g，并构成共振腔C。接地件1030配置于金属环形外框1010内，并连接至金属环形外框1010与导电膜1020，以使金属环形外框1010与导电膜1020之间的预定间隙g所构成的共振腔C为特定长度的封闭共振腔C。信号件1040配置于金属环形外框1010内，并连接至金属环形外框1010，且信号件1040与接地件1030间形成特定长度的封闭共振腔C，以通过共振腔C作为天线。据此，穿戴式电子装置1000具有金属外观，并具有天线功能，且所述天线功能不因金属外观的屏蔽而影响其天线辐射效率。

具体而言，在本实施例中，金属环形外框1010的材质包括不锈钢或铝，且呈现圆形，其直径D介于37毫米(millimeter，简称mm)至50毫米之间，但本发明不限制其材质、形状与尺寸，其可依据需求作选择。更进一步地说，金属环形外框1010为金属环形盖体，且具有内部空间1012与开口1014，而穿戴式电子装置1000的大部分构件(例如导电膜1020、接地件1030以及信号件1040)配置于金属环形外框1010的内部空间1012，而部分构件(例如后续提出的透明盖板)可从金属环形外框1010的开口1014暴露出来。金属环形外框1010为穿戴式电子装置1000的最外层构件，且其为完整的金属结构，也即金属环形外框1010并无塑料材质的接缝结构。藉此，金属环形外框1010可提供穿戴式电子装置1000具有金属外观以及良好的结构强度。

再者，在本实施例中，穿戴式电子装置1000还包括触控面板1050，配置于金属环形外框1010内，以作为输入接口。此时，触控面板1050内的触控膜即可作为前述导电膜1020。更进一步地说，由于穿戴式电子装置1000可依据需求配置触控面板1050作为输入接口，而触控面板1050内部通常配置有触控膜，例如是以铟锡氧化物(indium tin oxide，简称ITO)或其它导电材料作为触控导电图案的透明薄膜。在此情况下，触控面板1050内的触控膜即可作为前述导电膜1020，而不需额外采用有别于触控膜的另一导电膜。换言之，本实施例以触控面板1050作为配置导电膜1020的实施方式。然而，本发明并不限制触控面板1050的配置与否。在其它未配置触控面板1050的实施例中，导电膜1020可为配置有导电材料的透明薄膜，本发明不限制导电膜1020的实施方式。

此外，在本实施例中，接地件1030例如是导电胶布或导电铜箔，其连接至金属环形外框1010与导电膜1020，以使信号件1040与接地件1030之间构成特定长度L的封闭共振腔C。换言之，所述特定长度L的封闭共振腔C对应于接地件1030、金属环形外框1010、导电膜1020与信号件1040之间的区域。更进一步地说，接地件1030实际上连接至金属环形外框1010与触控面板1050，其具体作法例如是将导电胶布或导电铜箔贴附至金属环形外框1010与触控面板1050，藉此在金属环形外框1010与导电膜1020之间的预定间隙g中形成封闭处作为接地点，并使所述预定间隙g所构成的共振腔C与信号件1040以及接地件1030之间具有特定长度L。换言之，导电膜1020与金属环形外框1010相隔预定间隙g以构成共振腔C，而信号件1040与接地件1030在共振腔C的两端作为封闭点，使共振腔C成为特定长度的封闭共振腔C。然而，本发明不限制接地件1030的实施方式，其可依据需求选择。

另一方面，在本实施例中，穿戴式电子装置1000还可依据需求配置显示面板1060，以作为输出接口。显示面板1060配置于金属环形外框1010内，,且与触控面板1050迭置在一起。藉此，触控面板1050(提供导电膜1020)与金属环形外框1010之间的预定间隙g还延伸至显示面板1060与金属环形外框1010之间，而接地件1030实际上连接至金属环形外框1010、触控面板1050与显示面板1060，以使预定间隙g所构成的共振腔C与信号件1040以及接地件1030之间构成特定长度L，而共振腔C的特定长度L对应于接地件1030、金属环形外框1010、触控面板1050、显示面板1060与信号件1040的间的区域。然而，本发明不限制显示面板1060的配置与否，其可依据需求调整。

类似地，在本实施例中，穿戴式电子装置1000还可依据需求配置透明盖板1070，以提供保护功能。透明盖板1070例如是玻璃盖板或其它适用的透明板材，其配置于金属环形外框1010内，例如是通过双面胶材1080贴附于金属环形外框1010内，并覆盖提供导电膜1020的触控面板1050。换言之，透明盖板1070、触控面板1050与显示面板1060依序迭置在一起。藉此，触控面板1050(提供导电膜1020)与金属环形外框1010之间的预定间隙g还延伸至透明盖板1070与金属环形外框1010之间，以使延伸至透明盖板1070与金属环形外框1010之间的预定间隙g构成共振腔C，而共振腔C对应于接地件1030、信号件1040、金属环形外框1010、触控面板1050与透明盖板1070之间的区域。此外，透明盖板1070配置在金属环形外框1010与位在金属环形外框1010内的其它构件(例如触控面板1050与显示面板1060)之间，并可从金属环形外框1010的开口1014暴露出来，以作为穿戴式电子装置1000的操作面。较佳地，透明盖板1070具有高硬度与防刮特性，以提供保护功能。然而，本发明不限制透明盖板1070的配置方式以及配置与否，其可依据需求调整。

再者，在本实施例中，穿戴式电子装置1000还包括电路板1090、固定框1100与电池1110。电路板1090例如是印刷电路板(printed circuit board，简称PCB)或其它适用的电路板，其配置于金属环形外框1010内，且配置有未示出的无线通信组件，其连接至位在作为电路板1090的印刷电路板上的金属界接件1092，用以传送或接收无线信号。此时，金属环形外框1010通过信号件1040与金属界接件1092连接至电路板1090，以通过共振腔C作为天线而传送或接收所述无线信号。换言之，信号件1040连接至金属环形外框1010与电路板1090。此外，固定框1100配置于金属环形外框1010内，并具有未示出的导电图案，而信号件1040与金属界接件1092连接至导电图案，以构成天线的信号馈入点。电池1110配置于金属环形外框1010内，并位于电路板1090的一侧，以作为穿戴式电子装置1000的电力来源而提供电力至电路板1090、触控面板1050与显示面板1060等构件。

具体而言，在本实施例中，固定框1100由塑料材质与金属材质构成。更进一步地说，固定框1100大致上为塑料组件，且其配置有金属材质(例如是铁片)，例如是采用雷射直接成型(laser direct structuring，简称LDS)技术而在塑料组件上构成导电图案。藉此，固定框1100可用于固定电路板1090与电池1110等构件(例如是将电路板1090与电池1110固定在固定框1100的相对两侧)，且还可具有天线功能。更进一步地说，在本实施例中，信号件1040例如是金属弹片，其配置在固定框1100上并连接前述导电图案，且信号件1040还通过前述导电图案与金属界接件1092接触而连接至电路板1090。藉此，固定框1100可通过雷射直接成型技术搭配作为信号件1040的金属弹片构成天线的信号馈入点，而构成信号馈入点的信号件1040与固定框1100通过接触金属界接件1092而连接至电路板1090的未示出的无线通信组件与金属环状外框1010(例如是以作为信号件1040的金属弹片接触金属环状外框1010的内壁)。

藉此，未示出的无线通信组件所产生的无线信号可通过金属界接件1092接触作为信号馈入点的固定框1100与信号件1040馈入位在金属环形外框1010、触控面板1050(提供导电膜1020)与接地件1030之间的共振腔C，以通过共振腔C作为天线，而将无线信号传送至穿戴式电子装置1000外。相对地，作为天线的前述共振腔C也可接收穿戴式电子装置1000外的无线信号，并通过作为信号馈入点的固定框1100、信号件1040与金属界接件1092传递至未示出的无线通信组件。藉此，穿戴式电子装置1000具有天线功能，而可传送或接收无线信号。此外，由于本实施例采用信号件1040与共振腔C作为天线而辐射无线信号，故穿戴式电子装置1000不因金属屏蔽而影响其天线辐射效率。

再者，为了固定上述构件，本实施例的穿戴式电子装置1000还包括底座1120。底座1120组装至金属环形外框1010，而接地件1030、信号件1040、触控面板1050(提供导电膜1020)、显示面板1060、透明盖板1070、电路板1090、固定框1100与电池1110等构件位在底座1120与金属环形外框1010之间。换言之，底座1120与金属环形外框1010为穿戴式电子装置1000的最外层构件，彼此组装在一起而将上述构件容置于其中。藉此，由于金属环形外框1010采用金属材质，故底座1120较佳地也采用金属材质，以使穿戴式电子装置1000具有整体一致的金属外观，但本发明不限制底座1120的材质，其可依据需求调整。

此外，为使本实施例的穿戴式电子装置1000易于配戴在使用者身上，穿戴式电子装置1000还包括穿戴件1130。在本实施例中，穿戴件1130包括环形表座1132与两表带1134。环形表座1132的轮廓符合底座1120与金属环形外框1010的轮廓，使其可进一步组装在底座1120与金属环形外框1010的外侧(例如是套设在底座1120上)。类似地，环形表座1132较佳地也采用金属材质，以使穿戴式电子装置1000具有整体一致的金属外观，但本发明不以此为限制。表带1134配置在环形表座1132的相对两侧，故穿戴式电子装置1000可通过表带1134配戴在使用者的手腕上。藉此，穿戴式电子装置1000可为智能型手表，其大致上呈现传统手表的外型。再者，本实施例的穿戴件1130(包括环形表座1132与表带1134)可从底座1120与金属环形外框1010上拆卸，故使用者也可依据需求更换穿戴件1130的款式(例如具有不同颜色的表带)。然而，在其它实施例中，穿戴式电子装置所采用的穿戴件可为配置在底座上的表带而省略使用环形底座，也可不使用穿戴件而大致上呈现传统怀表的外型，本发明并不限制穿戴件的实施方式以及配置与否，其可依据需求调整。

图4是图1的穿戴式电子装置的俯视示意图。其中，图4以虚线示出位在金属环形外框1010内的构件(例如接地件1030与信号件1040)，并省略示出部分构件(例如电路板1090与固定框1100)。请参考图1至图4，在本实施例中，接地件1030连接至金属环形外框1010与触控面板1050(提供导电膜1020)，并进一步连接至显示面板1060与透明盖板1070，以使金属环形外框1010、触控面板1050、显示面板1060与透明盖板1070之间的预定间隙g构成共振腔C。信号件1040连接至电路板1090、固定框1100与金属环形外框1010，以通过共振腔C作为天线而传送或接收所述无线信号。详如前述内容，在此不多加赘述。藉此，信号件1040与接地件1030所构成的共振腔C大致上为狭长型空间，而共振腔C的长度L(标示于图4)将影响其作为天线时所传送或接收的无线信号的操作频率。

在本实施例中，信号件1040与接地件1030所构成的共振腔C的长度L介于天线的操作频率的波长的0.5倍至0.7倍之间。较佳地，共振腔C的长度L介于天线的操作频率的波长的0.64倍。在此范围下，信号件1040与接地件1030之间的相对距离(即共振腔C的长度L)可依据需求调整位置。举例而言，以采用共振腔C的长度L介于天线的操作频率的波长的0.64倍为例，假设穿戴式电子装置1000的天线设计需求为可传送或接收操作频率为2.4吉赫(gigahertz，简称GHz)的无线信号，若欲在穿戴式电子装置1000上配置符合上述操作频率需求的共振腔C，由于上述操作频率的波长为12.5厘米(centimeter，简称cm)，故共振腔C的长度L需为天线的操作频率(2.4吉赫)的波长(12.5cm)的0.64倍，即为8公分。藉此，在本实施例中，信号件1040与接地件1030之间的相对距离(即共振腔C的长度L)为8公分。由此可知，本实施例的穿戴式电子装置1000不仅具有天线功能，还可依据所欲传送或接收的无线信号的操作频率而调整共振腔C的长度L(即信号件1040与接地件1030之间的相对距离)，使穿戴式电子装置1000可应用于各种操作频率的无线通信需求。

综上所述，本发明的穿戴式电子装置采用金属环形外框提供金属外观，并配置触控面板(提供导电膜)、接地件以及信号件，其中导电膜与金属环形外框相隔预定间隙，以使预定间隙构成共振腔，且接地件连接至金属环形外框与导电膜。此外，信号件连接至金属环形外框，并与接地件之间形成特定长度的封闭共振腔，其中信号件以电路板上的连接至无线通信组件的金属界接件以及固定框上的导电图案作为信号馈入点，而通过共振腔作为天线传送或接收无线信号。由此可知，本发明的穿戴式电子装置采用金属外观，并采用信号件与共振腔作为天线而辐射无线信号，以改善金属外观屏蔽天线辐射的情况。据此，本发明的穿戴式电子装置具有金属外观以及良好的天线辐射效率。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种穿戴式电子装置，其特征在于，包括：

金属环形外框；

电路板，配置于所述金属环形外框内；

导电膜，配置于所述金属环形外框内，且所述导电膜与所述金属环形外框彼此相隔而在两者之间产生间隙，并构成共振腔；

接地件，配置于所述金属环形外框内，并连接至所述金属环形外框与所述导电膜；以及

信号件，配置于所述金属环形外框内，并连接至所述金属环形外框与所述电路板，所述接地件与所述信号件间构成特定长度的封闭共振腔，以将所述封闭共振腔作为天线。

2.根据权利要求1所述的穿戴式电子装置，其特征在于，还包括：

触控面板，配置于所述金属环形外框内，其中所述导电膜为所述触控面板的触控膜，而所述接地件连接至所述金属环形外框与所述触控面板。

3.根据权利要求2所述的穿戴式电子装置，其特征在于，还包括：

显示面板，配置于所述金属环形外框内，并位于所述触控面板的一侧，而所述接地件连接至所述金属环形外框、所述触控面板与所述显示面板。

4.根据权利要求1所述的穿戴式电子装置，其特征在于，所述电路板配置有无线通信组件，用以传送或接收无线信号，而所述信号件连接至所述电路板与所述金属环形外框。

5.根据权利要求1所述的穿戴式电子装置，其特征在于，还包括：

固定框，配置于所述金属环形外框内，并具有导电图案，而所述信号件连接至所述导电图案，以使所述信号件与所述导电图案的连接点构成所述天线的信号馈入点。

6.根据权利要求1所述的穿戴式电子装置，其特征在于，还包括：

透明盖板，配置于所述金属环形外框内，并覆盖所述导电膜，而所述接地件连接至所述金属环形外框、所述导电膜与所述透明盖板。

7.根据权利要求1所述的穿戴式电子装置，其特征在于，还包括：

底座，组装至所述金属环形外框，而所述导电膜、所述接地件与所述信号件位在所述底座与所述金属环形外框之间。

8.根据权利要求1所述的穿戴式电子装置，其特征在于，所述信号件与所述接地件所构成的所述共振腔的长度介于所述天线的操作频率的波长的0.5倍至0.7倍之间。

9.根据权利要求1所述的穿戴式电子装置，其特征在于，所述金属环形外框的材质包括不锈钢或铝。

10.根据权利要求1项所述的穿戴式电子装置，其特征在于，所述金属环形外框呈现圆形，且其直径介于37毫米至50毫米之间。