CN116266050A - 包括设有触摸控制电路的凸缘的手表 - Google Patents

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CN116266050A CN202211473708.XA CN202211473708A CN116266050A CN 116266050 A CN116266050 A CN 116266050A CN 202211473708 A CN202211473708 A CN 202211473708A CN 116266050 A CN116266050 A CN 116266050A
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Abstract

本发明的一个方面涉及一种电子手表(1)，该手表包括设有表圈(2)的表壳，所述表圈(2)完全或部分形成所述手表(1)的触摸界面，所述表圈(2)包括手表(1)的通信模块(6)的天线电路(10)，以及设有手表(1)的触摸控制机构(8)的触摸控制电路(13)的凸缘。

Description

包括设有触摸控制电路的凸缘的手表
技术领域
本发明涉及一种包括设有触摸控制电路的凸缘(flange)的手表，所述手表包括所述手表的通信模块的天线电路。
背景技术
众所周知，在现有技术中，许多便携式电子物体可能被连接到通信网络，例如电子手表，其设有常规地设置在手表的表镜中的触摸界面。这种触摸界面通常用于提高手表的交互性，并简化其操作，特别是当手表提供大量菜单或功能时。
为了能够连接到通信网络，例如蓝牙型网络，或者还与地理定位相关联，这种电子手表包括通常集成天线的通信功能。众所周知，这种天线的最佳尺寸直接取决于发射/接收信号的波长。事实上，最佳长度的天线使得以全功率发送/接收整个信号成为可能。
在这些手表中，由于可用空间有限，天线必须具有适于集成到表壳中的设计。此外，如果手表集成了在无线电频率(例如2.4GHz或1.5GHz)下工作的无线电通信装置，则产品的尺寸对于波长(120mm和200mm)来说变得至关重要。
此外，由于这些手表包括许多金属部件并且天线必须与之隔离，因此还必须考虑其他限制。
在这种背景下，可以理解的是，需要找到一种解决方案，特别是没有现有技术的缺陷的解决方案。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种手表，该手表包括触摸界面并集成有天线电路，该天线电路具有最佳长度以便以全功率发送/接收整个信号，并集成到该手表的表壳中，该表壳的接纳容积是有限的。
本发明的另一个目的是提供一种手表，通过将触摸界面特别是天线电路集成到该手表的凸缘中，不会影响或很少影响该手表的美观、能耗和制造成本。
本发明的另一个目的是提供一种手表，通过将触摸控制电路和天线电路集成到该手表的凸缘中，不会影响或很少影响该手表的美观性、能耗和制造成本。
在此目的中，本发明涉及一种电子手表，该手表包括设有表圈的表壳，所述表圈完全或部分形成所述手表的触摸界面，所述表圈包括手表的通信模块的天线电路，以及设有手表的触摸控制机构的触摸控制电路的凸缘。
在其他实施例中：
-所述天线电路和触摸控制电路在表圈中位于穿过表圈中心的对称轴线的两侧；
-所述表圈包括能彼此组装在一起的第一部分和第二部分；
-所述表圈包括的第一部分能够包围手表的表镜；
-所述表圈包括的第二部分能够包围手表的表盘；
-所述表圈的第一部分包括主体，该主体包括设置有至少一个触摸区域的表圈的外表面；
-所述表圈的第二部分包括设有上表面的承载元件/支承元件，所述上表面包括至少一个凸出部，所述凸出部的末端覆盖有形成电极的导电材料，所述末端面向所述表圈的第一部分的主体的内表面的一部分，该部分设置在构成所述表圈的外表面的该第一部分的外表面的第一或第二触摸区域的下方；
-所述天线电路是在承载元件的上表面或者表圈的第一部分的主体的内表面上制成的；
-所述天线电路包括在表圈的第二部分的承载元件的上表面的第一部段上制成的第一和第二导线束(strand)，所述第一和第二导线束各自具有近端和远端，并且在它们的近端和远端之间平行延伸，第一和第二导线束通过它们的远端以及近端相连接；
-包括至少一个电极的所述触摸控制电路是在表圈的第二部分的承载元件的上表面的第二部段上制成的；
-所述天线电路包括微电路，该微电路借助于在表圈的第二部分的承载元件的上表面上制成的连接轨道(connection track)连接到第一和第二导线束；
-所述控制电路包括微控制器，该微控制器借助于至少一个连接轨道连接到所述至少一个电极；
-所述表圈由至少一种介电材料和/或非导电材料制成；
-所述手表是联网手表，其包括完全或部分形成触摸界面的表圈。
附图说明
从下面参考下列附图的描述中，本发明的其他特征和优点将变得更加明显：
-图1是根据本发明一个实施例的电子手表的示意图，该电子手表包括完全或部分形成所述手表的触摸界面的表圈；
-图2是根据本发明的该实施例的表圈的图示，该表圈包括第二部分，该第二部分的承载元件包括在其上表面的触摸控制电路，该触摸控制电路特别设置有电极；
-图3是根据本发明的该实施例的图2的E部分的放大视图；
-图4是根据本发明的该实施例，所述手表的触摸控制电路的电极以及天线电路的布局的示意图，其位于参与形成表圈的凸缘的该表圈的第二部分的承载元件的上表面上；
-图5是根据本发明的该实施例，包括通信模块和触摸控制机构的手表的示意图，其各自的天线电路和触摸控制电路均设置在承载元件的上表面上；以及
-图6示出了根据本发明的该实施例的电子手表的表圈，其透明地显露出天线电路和触摸控制电路。
具体实施方式
参考图1，本发明涉及一种电子手表1，例如联网手表。
在这种背景下，这种电子手表1设置有表壳3，该表壳3包括完全或部分形成所述电子手表1的触摸界面的表圈2，通过该触摸界面，手表1的佩戴者可以与手表1进行交互，以便例如控制手表1的钟表功能。该表壳3还包括中间部件，该中间部件可以由金属(例如钢，优选为不锈钢)、合成材料(例如包括填充有纤维的聚合物基质的复合材料，所述纤维通常为碳纤维)或陶瓷制成，或者也可以由至少一种介电材料和/或非导电材料制成。表壳3还包括后盖和表镜29，它们与中间部件一起形成表壳3的壳腔。
在这种壳腔中，特别布置有包括显示装置的表盘7以及所述电子手表1的电子装置4。显示装置包括显示元件，该显示元件可以是模拟的，例如指针，和/或是数字的，例如LCD、LED或OLED屏幕。显示装置和表盘7位于表镜29和电子装置4之间。
在这种构型中，表圈2包括可彼此组装的第一和第二部分9a、9b。在该表圈2中，第一部分9a紧密保持表镜29。换句话说，该第一部分9a能够通过接触或者甚至覆盖该表镜的边缘来包围手表1的表镜29。关于第二部分9b，就其本身而言，它能够同样通过接触或者甚至覆盖该表盘7的边缘来包围手表1的表盘7。该表圈2还包括设置在表镜29和表盘7之间的间隔件或凸缘。事实上，该凸缘由表圈2的从表镜29的凹口开始覆盖表盘边缘的部分形成。这种凸缘包含在该表圈2的第一和第二部分9a、9b两者中。
在该手表1中，电子装置4包括电子钟表机芯。它被配置成提供必须由表盘7的显示装置显示的至少一项信息。该电子装置4以非穷尽且非限制性的方式包括通信模块6、电子手表的控制模块、电能蓄能器(特别是电池)以及各种传感器，例如参与确定地理位置、某个位置的海拔或温度的传感器，或者参与确定电子手表1的佩戴者的生理参数、生物特征参数、生命参数和/或行为参数的传感器。
应当指出，在这种配置中，控制模块使得这种电子手表1的佩戴者能够与电子手表1进行交互，特别是能够激活/停用/选择可由这种电子手表1实现的各种功能，例如钟表功能。该控制模块包括触摸控制机构8，或者其他控制机构，例如布置在中间部件上的按键或按钮。
在电子装置4中，通信模块6包括连接到微电路11的天线电路10，并且触摸控制机构8包括连接到触摸控制电路13的微控制器12。如随后将看到的，天线电路10和控制电路13布置在表圈2的凸缘上，表圈2完全或部分地形成电子手表1的触摸界面。
这种表圈2优选地设置在表壳3的中间部件上。它可以是旋转式表圈或固定式表圈。如上文所述，该表圈2是通过其第一和第二部分9a、9b彼此组装而形成的。这两个部分9a、9b可逆地和/或密封地相互连接在一起。
表圈2的第一部分9a包括主体5，该主体5设置有内表面和外表面17，该外表面17形成表圈2的外表面17。外表面17是佩戴者可以看到的表圈2的表面，该表面尤其可以在该表面17上限定的第一和第二触摸区域18a、18b处被操纵。表圈2可以在其外表面17上包括刻度。在所示的例子中，刻度包括以数字(优选阿拉伯数字)形式呈现的图形标识24。
为了天线电路10和控制电路13有效地和/或最佳地操作，该表圈2的第一部分9a的主体5由至少一种介电材料和/或非导电材料制成。所述至少一种材料使得能够有助于触摸控制机构8的电容效应的性能。这种材料也有助于不使天线电路10的辐射劣化，扩大其电长度并提高其相对于物理尺寸的效率。这种材料例如可以是聚合物、钛或陶瓷，或者任何其他合成材料。应指出，该第一部分9a的主体5可以不完全由这种类型的材料制成，而是仅该主体5的包括表圈2的外表面17的第一和第二触摸区域18a、18b的部分由这种材料制成。
表圈2的第二部分9b包括设置有上表面26的承载元件25，上表面26包括至少一个凸出部27，凸出部27的末端28覆盖/涂覆有形成电极22的导电材料层。这种末端28面向或者甚至接触表圈2的第一部分9a的内表面的一部分，该部分布置在构成表圈2的外表面17的该第一部分9a的外表面17的第一或第二触摸区域18a、18b下方。
在这种配置中，承载元件25是热塑性部件。更具体地，该承载元件25是通过模塑互连器件(MID)技术注塑模制而成的部件，该部件包括在其上表面26上的至少一个电极22。应指出，这种承载元件25通过更好的机械、化学、电和环境特性而区别于常规的衬底材料。
可选地，该承载元件25可以是包括上表面26的一种衬底，该上表面26设置有至少一个凸出部27，凸出部27的末端28覆盖/涂覆有导电材料层，并且这通过导电材料的物理气相沉积技术或者通过导电材料的测微级/微米尺度上的选择性印刷技术来实现。也可以采用由银在聚酯衬底上或由铜在聚酰亚胺衬底上执行的丝网印刷技术。
该表圈2的第二部分9b的承载元件25可以包括旨在提供对电子装置4的印刷电路14的访问的布置结构，该印刷电路14包括控制机构8的微控制器12和通信模块6的微电路11。因此，这种布置结构提供了在该承载元件25中构成通道或限定位置的可能性，以便有助于控制电路13(特别是电极22)和天线电路10分别连接到控制机构8的微控制器12和通信模块6的微电路11。
参考图2至5，控制机构8包括连接到触摸控制电路13的微控制器12。如上文提到的，这种触摸控制电路13包括形成电极22的至少一个导电材料层，其包含在凸出部27的末端28上，凸出部27位于表圈2的第一部分9a的主体5的外表面17的第一和第二触摸区域18a、18b之一的下方。换句话说，每个电极22由该导电材料层形成，或者是这种层的形式。这种电极22具有圆形的或平行六边形的或甚至三角形的形状。
该电极22连接到限定在电子装置4的印刷电路14上的连接端子23a，该端子23a链接/连接到控制机构8的微控制器12。在这种配置中，控制电路13包括可执行每个电极22与微控制器12之间的连接的电连接元件20。该连接元件20能够与包括微控制器12的电子装置4的印刷电路14的至少一个电轨道15b配合。这样，每个电极22因此从该连接元件20和所述至少一个电轨道15b连接到微控制器12。最后，应指出，触摸控制电路13优选地包括与承载元件25所包括的电极22一样多的连接元件20。
参照图2和4-6，触摸控制机构8包括分布在承载元件25的上表面26上的六个电极22。更具体地，这些电极22包含在该表面26上，从而在该表圈2的外表面17上限定/形成两个不同的触摸区域18a、18b，这两个触摸区域18a、18b因此形成电子手表1的触摸界面。在这种配置中，承载元件25的上表面26包括用于每个触摸区域18a、18b的多个电极22。第一触摸区域18a包括三个电极22，这三个电极22分别布置在表圈2的外表面17上限定的标识24(2、3和4)下方。第二触摸区域18b也包括三个电极22，这三个电极22分别布置在表圈2的外表面17上限定的标识24(5、6和7)下方。
在这种配置中，第一触摸区域18a使得手表1的佩戴者可以通过在该第一区域18a上执行运动来与手表1进行交互，特别是诸如触笔之类的附件或者诸如手指之类的佩戴者的肢体之一的一端的“竖直运动”(图6中标记为Dv)。关于第二触摸区域18b，它使得手表1的佩戴者可以通过在该区域18b上执行运动来与手表1进行交互，特别是这种附件或者佩戴者的肢体之一的一端的“水平运动”(图6中标记为Dh)。该竖直运动描绘出基本平行于或平行于穿过表圈2的中心O的表圈2的对称轴线A的轨迹，并且该轨迹还基本垂直于或垂直于表圈2的回转轴线R。关于水平运动，它描绘出的轨迹就其本身而言基本垂直于或垂直于该轴线A(或由竖直运动描绘的轨迹)，并且还基本垂直于或垂直于表圈2的回转轴线R。这种轴线A通过连结表圈2的外表面17上的标识24(即12和6)将表圈2分成两个相等的部分。
在电子装置4中，通信模块6能够将电子手表1连接到蓝牙型通信网络。换句话说，通信模块6被配置成根据蓝牙型协议进行通信。可选地，该通信模块6能够将手表1连接到地理定位和导航卫星系统(GNSS)，例如全球定位系统(GPS)、Glonass或Galileo。该通信模块6包括连接到微电路11的天线电路10。
在本实施例中，这种天线电路10被包含在表圈2的承载元件25的上表面26上。该天线电路10包括第一和第二导线束19a、19b，每个导线束都具有近端和远端，并且在它们的近端和远端之间平行延伸。在该天线电路10中，具有平行的两个导线束的架构使得能够拓宽频带(100MHz)，这是例如在蓝牙型通信网络(2.4GHz)上通信所必需的。在该天线电路10中，第一和第二导线束19a、19b在其远端和近端处相连接。
在这种配置中，天线电路10基本上根据圆弧轨迹延伸，其包括在跟随该轨迹的上表面26上平行布置的两个导线束19a、19b。该天线电路10还包括链接到连接端子23b的电连接元件21，该连接端子23b限定在电子装置4的印刷电路14上，该端子23b连接到导线束19a、19b的近端或远端。该电连接元件21能够与电子装置4的印刷电路14的至少一个电轨道15a配合，印刷电路14包括通信模块6的微电路11。这样，天线电路10从所述电连接元件21和所述至少一个电轨道15a连接到该微电路11。
在该手表1中，天线电路10和触摸控制电路13位于表圈2中，在穿过表圈2的中心O的对称轴线B的两侧，该对称轴线B基本垂直于或垂直于表圈2的回转轴线R。该轴线B将表圈2或其第一和第二部分9a、9b或上表面26分成两个部段，并与轴线A形成角度α，角度α在30至40度之间，优选为36度。因此，天线电路10和触摸控制电路13全部或部分地制成在承载元件25的表面26或者表圈2或者第一和第二部分9a、9b的不同部段上。
这两个部段通过对称轴线B分开。更具体地，表圈2的第二部分9b的承载元件25的上表面26因此包括两个部段。第一部段包括凸出部，该凸出部的末端包含该天线电路10的第一和第二导线束19a、19b。第二部段本身包括形成电极22的凸出部27。
还应指出，包括控制电路13和天线电路10两者的承载元件25可以由已经提到的称为MID的技术制造。当承载元件25是设置有凸出部的衬底时，天线电路和触摸控制电路可以由导电材料的物理气相沉积技术或者由这种导电材料的测微级上的选择性印刷技术制成。也可以采用由银在聚酯的上表面26上或由铜在聚酰亚胺的上表面26上执行的丝网印刷技术。
此外，应指出，在一个变型中，触摸控制电路13被包含在表圈2的第二部分9b的承载元件25上，并且天线电路被包含在表圈2的内表面上。如上文所述，可以通过导电材料的物理气相沉积技术或者通过在包括导电油墨的该导电材料的测微级上的选择性印刷技术，来执行在该内表面上制造天线电路10。
不言而喻，本发明不限于刚才描述的实施例，并且本领域技术人员可以设想各种修改和简单变型，而不会脱离由所附权利要求限定的本发明的范围。

Claims (14)

1.一种电子手表(1)，包括设有表圈(2)的表壳，所述表圈(2)完全或部分形成所述电子手表(1)的触摸界面，所述表圈(2)包括所述电子手表(1)的通信模块(6)的天线电路(10)，以及设有所述电子手表(1)的触摸控制机构(8)的触摸控制电路(13)的凸缘。
2.根据权利要求1所述的电子手表(1)，其特征在于，所述天线电路(10)和所述触摸控制电路(13)在所述表圈(2)中位于穿过所述表圈(2)的中心(O)的对称轴线(B)的两侧。
3.根据前述权利要求中任一项所述的电子手表(1)，其特征在于，所述表圈(2)包括能彼此组装的第一部分(9a)和第二部分(9b)。
4.根据前述权利要求中任一项所述的电子手表(1)，其特征在于，所述表圈(2)所包括的第一部分(9a)能够包围所述电子手表(1)的表镜(29)。
5.根据前述权利要求中任一项所述的电子手表(1)，其特征在于，所述表圈(2)所包括的第二部分(9b)能够包围所述电子手表(1)的表盘。
6.根据权利要求2至5中任一项所述的电子手表(1)，其特征在于，所述表圈(2)的第一部分(9a)包括主体(5)，所述主体(5)包括所述表圈(2)的外表面(17)，所述外表面(17)设有至少一个触摸区域(18a，18b)。
7.根据权利要求2至6中任一项所述的电子手表(1)，其特征在于，所述表圈(2)的第二部分(9b)包括具有上表面(26)的承载元件(25)，所述上表面(26)包括至少一个凸起(27)，所述凸起(27)的末端(28)覆盖有形成电极(22)的导电材料，所述末端(28)定位成面向所述表圈(2)的第一部分(9a)的主体(5)的内表面的一部分，该部分布置在构成所述表圈(2)的外表面(17)的第一部分(9a)的外表面的第一触摸区域(18a)或第二触摸区域(18b)的下方。
8.根据前述权利要求中任一项所述的电子手表(1)，其特征在于，所述天线电路(10)在所述承载元件(25)的上表面(26)上制成，或者在所述表圈(2)的第一部分(9a)的主体(5)的内表面上制成。
9.根据前述权利要求中任一项所述的电子手表(1)，其特征在于，所述天线电路(10)包括第一导线束(19a)和第二导线束(19b)，所述第一导线束(19a)和第二导线束(19b)是在所述表圈(2)的第二部分(9b)的承载元件(25)的上表面(26)的第一部段上制成的，所述第一导线束(19a)和第二导线束(19b)均具有近端和远端，并且在所述近端和远端之间平行延伸，所述第一导线束(19a)和第二导线束(19b)通过所述远端和近端相连接。
10.根据前述权利要求中任一项所述的电子手表(1)，其特征在于，包括至少一个电极(22)的所述触摸控制电路(13)是在所述表圈(2)的第二部分(9b)的承载元件(25)的上表面(26)的第二部段上制成的。
11.根据前述权利要求中任一项所述的电子手表(1)，其特征在于，所述天线电路(10)包括微电路(11)，所述微电路(11)借助于连接轨道(21)连接到所述第一导线束(19a)和第二导线束(19b)，所述连接轨道(21)是在所述表圈(2)的第二部分(9b)的承载元件(25)的上表面(26)上制成的。
12.根据前述权利要求中任一项所述的电子手表(1)，其特征在于，所述控制电路(13)包括微控制器(12)，所述微控制器(12)借助于至少一个连接轨道(20)连接到所述至少一个电极(22)。
13.根据前述权利要求中任一项所述的电子手表(1)，其特征在于，所述表圈(2)由至少一种介电材料和/或非导电材料制成。
14.根据前述权利要求中任一项所述的电子手表(1)，其特征在于，所述电子手表(1)是包括完全或部分形成触摸界面的所述表圈(2)的手表，特别是联网手表。
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