TW405065B - Wristwatch with capacitive coupling - Google Patents

Description

50 、---------一 五、發明說明（1 ) - 本發明與手錶的技術領域有關，更明確地說，該手錶 包括鸟有第一導體以及與第一導體連接之電路的錶殻，以 及具有第二導體的錶帶。 壤請參閱本描述的圖1 ，歐洲專利 0 〇 1 8 6 804揭不的手錶1包括~錶殼3 ’以及與該錶殼結合的錶帶5。錶殼3包括配置有一積體 電路C圖1中未顯示）及顯示裝置9的電路7，錶殻3被 一錶铍璃11密封。錶帶5是兩片由具撓性之塑膠材料製 成的條片1 2 a及1 2 b ，以及夾在兩條片間的~層導體 24a所構成。條片i2a包括一凸形的厚區26 ，其內 有一橫孔2 7 ’用以容納一銷2 8，藉將錶帶5以鉸鏈方 式安裝於錶殼3。 手錶1所遭遇的問題之一是錶殼3的電路7與錶帶5 之導體2 4 a間的電氣連接。 根據歐洲專利N 〇 · 〇 1 8 6 8 0 4的方法， 是經由電路7與導體2 4 a間的機械接觸形成電氣連接。 因此’手錶1包括一由一.組接觸構件1 5所構成的接合裝 置1 3 ’包括剛性導體構件；[7、彈性導體構件1 9及一 圓柱形插條2 1 ，這些組件的配置構成導體2 4 a與積體 電路7間的電氣連接。 不過’此種型式的電氣連接具有數項缺點。由於密封 問題（特別是接合裝置之組件的氧化）及手錶保養期間， 會使此電氣連接改變。 由於接合裝置1 3的存在，它相對於錶殼是固定的， 本紙張&度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） {請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁} 裝--------訂----- 遑 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -4- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（2 ) 因此’手錶1的另一項缺點是錶帶5繞錶殼3之銷2 8旋 轉的範圍有限’使得手錶1之配置戴者的感覺不是很舒適 0 手錶1還有另一項缺點是可供錶殼3選擇的材料受到 限制’它要能使積體電路7與導體2 4 a間電氣絕緣。 美國專利N〇 · 5 ’ 159 ’ 713中揭示一種手錶 ’它具有一通訊裝置用以傳送及接收訊息，如呼叫器。此 文件的圖1 2 a到1 2 c顯示它的錶帶，包括—金屬條片 ’延伸於錶帶的整個長度’構成傳送及接收訊息之裝置的 天線。 金屬條片的兩端與金屬銷電氣及機械性接觸，以鉸鏈 方式將錶帶安裝於錶殻。銷的每一個金屬端固定在錶殼的 金屬關節連接座中’形成錶帶天線與裝於錶殻內之電路間 的電氣連接。 此設計的缺點是當更換錶帶時，—方面需要銷與座間 的機械接觸，同時也要確保天線與電路間的電氣連接，還 要顧到關節銷。銷與座之金屬接觸部分，在潮濕的大氣中 易被氧化或受損’足以改變電氣連接的電阻，致影響天線 與電路間的阻抗値。 經由兩接墊間機械性的接觸，以電阻方式所確保的電 氣連接若以電容耦合的方式取代，即可避免該連接的上述 缺點。 以電容耦合方式連接的例子之一揭示於美國專利 _ 5 ，179 ，173 ，它與通訊裝置的領域有關， 本紙張&度適用中國國家標準（CNS)；y規格（210 X 297公Ϊ ) -------------- ---------訂---------攻 ' (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -5- A7 B7 40^65 五、發明說明（3 ) 例如無線的可攜式電話。在麥克風部分與主體間的鉸鏈配 置兩個耦合電容器’以電氣連接配置於麥克風部分內之天 線的兩端。其所描述的兩種實施例中，一種是耦合電容器 的平面圓板垂直於關節銷，板間爲介電質，另一種是管形 電容器’沿著關節銷徑向配置，介電質介於兩金屬管間。 須注意’無論麥克風部分相對於主體的位置爲何，電 容値都不會改變。 此類型行動電話之鉸鏈的尺寸夠大，因此在其內安裝 圓形或管形電容器都沒有問題。此外，電話的外殼是由塑 膠材料製成’將連接線嵌到耦合電容器的板或管都很容易 °不過’此種配置就很難想像用於金屬的錶殼上，因爲電 容器的形狀必須大幅修改。 當使用關節銷提供與手錶內之電路的電氣連接時，此 類型的配置在手錶中會造成某些如上所述的缺點。此外， 在製錶界’對空間的需求以及合乎經濟原則是此類型配置 很重要的參數，特別是生產成本與錶帶更換方便性的函數 〇 本發明的目的是提供一種手錶，包括配置有第一電氣 導體的錶殼，配置在錶殼第一外表面的附近，並有一電路 連接到第一電氣導體，以及配置有第二電氣導體的錶帶， 位於錶帶第二外表面的附近，該第一及第二導體以電容耦 合建立電氣連接，同時克服了前述的缺點。 本發明的另一目的是所提供的這型手錶，可防止第一 及第二電氣導體間電氣連接的任何改變。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -----*---訂---------峻 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張&度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210x 297公釐） -6- >040«165 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（4 ) 本發明的另一目的是所提供的這型手錶’其中電氣連 接的配置使得更換錶帶很容易。 本發明的另一目的是所提供的這型手錶，其中電氣連 接的配置不會限制錶帶相對於錶殼移動，以增進手錶配戴 者的舒適性。 本發明的另一目的是所提供的這型手錶，其中電氣連 接的配置不會對錶殼材料的選用造成限制0 本發明的另一目的是提供一種手錶，它符合通常爲鐘 錶之應用所關心的空間要求及符合經濟原則。 本發明的另一目的是提供一種手錶，它符合通常爲鐘 錶工業所關心的成本問題。 如申請專利範圍第1項的手錶可以獲致這些以及其它 目的。 該配置的優點之一是此手錶之第一及第二導體的電氣 連接沒有任何機械接觸’更明確地說，是錶殻之第一導體 與錶帶之第二導體間的電容耦合，它除了錶帶與錶殼間習 用的關節外，沒有任何額外的材料。 此種第一及第二導體之配置的另一項優點是一如習用 的手錶’由於錶殼之第一導體與錶帶之第二導體間的機械 或電氣接觸’它不會限制錶帶相對於錶殼的移動。 此種第一及第二導體之配置的另一項優點是，以另一 條相同的錶帶更換現用的錶帶非常方便，在更換後，錶殼 之第一導體與錶帶之第二導體間的電氣連接不會有任何材 料上的劣化。 本纸張又度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝------ 訂----- 电 五、發明說明（5 ) 從以下對本發明2個較佳實施例的詳細描述並參考附 圖’將可更明瞭本發明的這些及其它目的、特徵及優點， 其中： -圖1是前述習知手錶的部分橫剖面圖， -圖2是本發明之手錶的部分橫剖面圖，以及 - 圖3是圖2之手錶之錶帶的另一實施例。 符號說明 1 手錶 3 錶殼 5 錶帶 7 電路 9 顯示裝置 11 錶面玻璃 12a 條片 12b 條片 2 4a 導體 --------------* ^--------訂--------*^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印 2 6 厚區 2 7 橫孔 2 8 銷 13 接合裝置 15 接觸構件 17 剛性導體構件 19 彈性導體構件 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21CU 297公笼） -8- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制农 404965 A7 _B7_ 五、發明說明（6 ) 2 1 圓柱形插條 3 0 手錶 3 2 錶殼 3 4 錶帶 3 6 電路 3 8 錶面玻璃 4 0 條片 4 4 厚區 4 1 外表面 4 6 橫孔 4 8 銷 4 2 第二導體 4 9 外表面 5 0 第一導體 5 1 導體 6 0 錶帶 6 2 線圈 5 2 導體 現請參閱圖2 ，手錶3 0包括錶殼3 2及連結於錶殼 一側的錶帶3 4。錶殼3 2包括配置一積體電路的電路 3 6 (圖中未顯不），錶殼3 2被錶玻璃3 8密封。鑛帶 3 4包括由撓性塑膠材料製成的條片4 0 。條片4 0包括 一厚區4 4 ，該處具有一圓形的外表面41 ，其內有一橫 ------^--------- ---------訂---------嗅 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公t ) -9- 5^ 5^ 蛵濟部智慧財產局員Η消費合作社印製 40 鍵 65 A7 B7 五、發明說明（7 ) - 孔4 6 ，可以容納一銷4 8 ，藉以使錶帶3 4與錶成3 2 以鉸鏈方式連接在一起。錶帶3 4包括一電氣導體’或第 二導體4 2 ，結合在條片4 0內，位於其圓形的外側部分 錶殻3 2還包括外表面4 9以及一與電路3 6電氣連 接的電氣導體，或稱爲第一導體5 0 ’配置於外表面4 9 的附近。 錶殼3 2的外表面4 9相對於錶帶3 4的外表面4 1 ，以使導體4 2及5 0構成一耦合電容器的兩電極，它們 構成錶帶3 4與錶殼3 2間的電容耦合。按此方法，不需 要機械接觸而獲得電氣連接，更精確地說，是導體4 2與 電路3 6間的電容耦合。 典型上’導體4 2及5 0每一個是由面積爲數平方毫 微米的金屬層構成，其上覆蓋電氣絕緣材料。 這種配置的優點是’導體4 2及5 〇上的絕緣材料可 防止這些導體氧化。 這種配置的另一項優點是，導體4 2及5 0上的絕緣 材料可增進手錶3 0的密封性或防水性。 如圖2所不的例子’手錶3 0進一步包括一導體5 1 ’構成導體5 0與電路3 6間的電氣連接。 經由實施例’錶帶3 4也可包括天線5 2 ，它的電極 由導體42構成，如圖2所示。 — 天線5 2在錶帶3 4中此種配置的優點是在天線5 2 與電路3 6間的連接不需要電流的電氣連接。 木络、張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） {請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

fch— ^^1 I b m Hi n n^p ^^1 1^1 11 f ^^1 n ^^1 ^^1 —I- — 1 - I -10- 40^65 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（8 ) 天線5 2在錶帶3 4中此種配置的另一優點是錶殼 3 2所需的空間縮小。 圖3顯示按本發明另一實施例之手錶錶帶6 0的部分 圖。須注意，本實施例的錶殼與圖2之錶殼3 2相同。另 一點須注意，圖3中與圖2中構件相同者以相同參考編號 表示。如圖3所示，錶帶6 0包括一線圈6 2，配置有兩 個導體5 2，其配置構成與圖2中所描述相同的耦合，構 成錶殼與錶帶6 0間的兩個電氣連接。 現請再參閱圖2 ，且特別是錶殻3 2是以金屬材料製 成的情況，錶殼3 2可包括兩個由電氣絕緣材料所構成的 區域5 4及5 6 ，並配置於導體5 0的兩側，以便構成導 體5 0與手錶3 0金屬錶殼間的電氣絕緣。區域5 4及 5 6可以是配置於導體5 0四周的單環狀部所構成。 絕緣區域5 4及5 6之配置的優點之一是獲致手錶 3 0內電路的電氣絕緣，關於外部的電及磁的干擾。 絕緣區域5 4及5 6之配置的另一優點是避免形成寄 生耦合，特別是如果使用錶殻3 2做爲電路3 6的接地時 0 經由改良，將導體4 2配置於錶帶3 4內，它具有一 與錶帶3 4圓形匹配的圓形，因此，一旦錶帶3 4安裝到 錶殼3 2 ，導體4 2與5 0間即有相同的距離，無論錶帶 3 4與錶殼3 2間的相對位置爲何。 導體4 2與5 0此種配置（特別是兩導體間等距離） 的優點之一是，它保證此兩導體所形成之耦合電容器的電 <請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝 訂----- 壤 度適用中國國家標準（CNSM4規格（210x 297公釐） A7 B7 40^65 五、發明說明（9 ) 容値保持固定，無論錶帶3 4與錶殼3 2間的相對位置爲 何。 導體4 2與5 0此種配置的另一優點是它便於手錶 3 0適用於不同大小的手腕，對電路3 6與導體4 2間的 電氣連接不會有任何影響。 熟悉此方面技術之人士都瞭解’前文中所詳細描述的 可做各種修改’不會偏離本發明的範圍。經由實施例，可 在錶帶到錶殼的兩個關節每一個上形成錶帶與錶殻間的電 容耦合。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝 I.---訂----- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNSM4規格（2】0 X 297公复） -12-

Claims (1)

1. D8 40 较 65 六、申請專利範圍 1 . 一種手錶，包括： 一錶殻，在錶殼的第一外表面附近配置第一電氣導體 ’以及一電路連接到該第一電氣導體，以及 一錶帶’在錶帶之第二外表面附近配置第二電氣導體 ，第一與第二導體相對且有一距離，相互定義一耦合電容 器的兩電極’經由電容耦合形成電氣連接，其特徵是該第 二電氣導體配置的形狀配合該第二外表面，且一旦該錶帶 安裝到該錶殼之後’無論該錶帶相對於該錶殼的角位置爲 何’由該第一及第二導體所定義的耦合電容器其電極間具 有相同距離，且具有一致的表面。 2 ·如申請專利範圍第1項的手錶，其中該錶帶結合 一天線’其端點是由兩個第二電氣導體所構成，因此，當 該錶帶安裝於該錶殼上之後，該天線即經由該電容耦合電 氣連接到各自的兩第一電氣導體。 3 ·如申請專利範圍第1項的手錶，進一步包括一電 路連接到該第一電氣導體，因此’—旦該錶帶安裝到該錶 殼’該電路即經由該電容耦合電氣連接到該第二電氣導體 0 4 .如申請專利範圍第1項的手錶，其中第二電氣導 體爲一電氣絕緣材料所覆蓋，且其中第一電氣導體相對於 第二導體的表面與第一外表面齊平。 5 ·如申請專利範圍第1項的手錶，其中該第一及第 一電氣導體每一個都是由覆蓋電氣絕緣材料的金屬層所構 成。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規柊（210 X 297公爱） — — — — — — — — — — —^· I *--— — — I 訂 _1 — 11 — II 册錄 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -13-

   A8 B8 C8 D8 攀利範圍 6 ·如申請專利範圍第1項的手錶，其中該錶殼是由 金屬材料製成，且其中該錶殼包括由電氣絕緣材料所製成 白勺第〜與第二區域，且配置於該第一電氣導體的兩側，俾 獲得錶殼與該手錶之第一電氣導體間的電氣絕緣。 7 .如申.請專利範圍第1項的手錶，其中該錶殻是由 金屬材料製成，且其中該錶殼包括至少一個由電氣絕緣材 料所製成的區域，嵌於該第一電氣導體，俾獲得錶殼與該 ¥錶之第一電氣導體間的電氣絕緣。 8 ·如申請專利範圍第1項的手錶，其中第二外表面 附近的第二電氣導體具有扇形的形狀，其中心相關於錶帶 及手錶錶殼的旋轉軸。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) V —————————-----................ . - - - i.^^l^—^^11— 經濟部智慧財產局員工消費合作社印 -14- 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）