TWM479586U - 用於一攜帶型裝置之具有一近場通信能力及天線的支架以及用於一攜帶型裝置之具有一近場通信能力及天線及經調適以用於近場通信之鍵盤的支架 - Google Patents

Description

用於一攜帶型裝置之具有一近場通信能力及天線的支架以及用於一攜帶型裝置之具有一近場通信能力及天線及經調適以用於近場通信之鍵盤的支架

平板電腦通常具有專用於某種類型之觸控式螢幕的大部分表面積，同時具有不同的外觀尺寸、螢幕大小及螢幕周圍的邊界區域。同時，在相關天線併入至平板電腦結構中之情況下，需要多種無線通信能力。一個所關注的此通信能力為用於使用感應性或磁性耦合之短程通信的近場通信。取決於特定的平板電腦設計及近場天線設計，可能有必要或便利地將近場天線置放於平板電腦背面。歸因於近場通信之短程性質，且取決於平板電腦螢幕中採用之材料及特定的天線位置，近場通信可能需要將待與之通信的物件鄰近近場天線放在平板電腦背面。雖然此情形在正常手持型使用期間可為完全可接受的，但在平板電腦置放於支架中時可能變得有問題。又，與經調適以用於前側使用的裝置通信可能為不可能的。

在一第一態樣中，本創作提供一種用於一攜帶型裝置之具有一 近場通信能力及天線的支架。該支架包含：一第一區段，其具有一裝置支撐表面，該裝置支撐表面經調適以收納該攜帶型裝置之一背部部分，該第一區段具有一被動近場通信天線之一第一部分；一第二區段，其具有該被動近場通信天線之一第二部分；及一第三區段，其連接至該第一區段或該第二區段。該等區段可經組態以形成具有與一成角度裝置支撐表面之一成角度側視圖的一支架組態。

在另一態樣中，本創作提供一種用於一攜帶型裝置之具有一近場通信能力及天線的支架，其包含：一支架區段，其具有一成角度裝置支撐表面，該成角度裝置支撐表面經調適以收納該攜帶型裝置之一背部部分；及一可移動區段，其可自該支架區段之該支撐表面之後的一位置組態至延伸超出該支撐表面之前部的一位置，且具有一被動近場通信天線，該被動近場通信天線經調適以諧振地耦合至該攜帶型裝置天線。

在另一態樣中，本創作提供一種經調適以用於近場通信之鍵盤，其包含：一金屬基板部分，其經調適以支撐薄剖面按鍵；一鍵盤近場通信天線；及一鐵氧體材料，其形成該鍵盤近場通信天線之部分，或經組態而鄰近於該鍵盤近場通信天線。

在以下章節中描述本創作之其他態樣。

10‧‧‧組合

12‧‧‧平板電腦

14‧‧‧支架

16‧‧‧區段

18‧‧‧區段

20‧‧‧區段

22‧‧‧第一位置

24‧‧‧位置

25‧‧‧位置

26‧‧‧固持器

27‧‧‧區段接合位置

28‧‧‧天線

30‧‧‧天線

30A‧‧‧天線

30B‧‧‧天線

32‧‧‧電路

40‧‧‧鍵盤

42‧‧‧天線

43‧‧‧天線

44‧‧‧層

45‧‧‧非金屬部分

46‧‧‧鐵氧體材料

47‧‧‧非剪式切換按鍵

48‧‧‧剪式切換按鍵

50‧‧‧托架

52‧‧‧鉸鏈

60‧‧‧傳輸線

D‧‧‧代表性距離

圖1為安裝於本創作之一實施例中之支架中的平板電腦的側視圖。

圖2A為本創作之一實施例中的支架與平板電腦組合的正面透視圖，圖2B為其後視圖。

圖3為本創作之一實施例中之支架的俯視圖，其中該支架經展示為區段摺疊成扁平組態。

圖4A及圖4B說明本創作之實施例中的不同支架天線組態及尺 寸。

圖5A及圖5B為本創作之一實施例中的呈不同組態之平板電腦及支架的側視圖，其中鍵盤經調適以用於與平板電腦無線近場通信。

圖6A及圖6B分別為具有鉸接托架總成的替代實施例之側透視圖及正面透視圖，其中該鉸接托架總成經展示為與經調適以用於無線近場通信之平板電腦及鍵盤嚙合。

圖7為耦合經調適以用於無線近場通信之兩個天線的傳輸線的示意性圖式。

在第一態樣中，提供一種平板電腦支架，其併有近場天線組態，該近場天線組態耦合至平板電腦背面上的近場天線，且在平板電腦之前部提供用於近場通信之近場天線耦合區域。支架可為完全被動的，且使用導電天線元件及被動諧振匹配電路元件來提供有效率耦合。在另一態樣中，提供一種經調適以用於供近場啟用平板電腦使用之平板電腦支架及被動鍵盤組合。在另一態樣中，提供一種具有嵌入式天線之可旋轉安裝托架、近場啟用平板電腦及被動鍵盤組合，其經調適以用於將平板電腦轉換成筆記型組態。

參看圖1，以側視圖展示安裝於支架14中之平板電腦12的組合10。如所展示之支架14具有三個區段16、18、20。區段18以可調整之所要角度支撐平板電腦。區段16、18、20可較佳為(例如)由塑膠製成之單件構造，在每一區段之間具有位於區段接合位置24、25之可彎曲連接件。此情形允許在旅行時將支架摺疊成扁平的以用於密儲存，及/或經定尺寸以成為平板電腦12之蓋板。若用作蓋板，則支架可包括附接至平板電腦前部之構件，諸如磁體或搭扣配合邊緣或邊緣部分(諸如下文所說明之固持器26)或允許容易地移除蓋板/支架的其他已知之連接構件。位於區段接合位置24之可彎曲連接件允許將區段16自不 需要近場通信時的第一位置22(如藉由虛線指示)重新組態至平板電腦前方的用於平板電腦前部之近場通信的第二位置(如藉由實線展示)。然而，或者，若可攜帶性並非關鍵性的，則區段16、18、20可由單件固體零件或僅由兩個零件形成，其中區段16可圍繞位置24樞轉，以提供更堅固之底座且允許上文所註釋之重新組態。又，可提供三個以上區段，例如，可提供四個區段，其中位於第一位置22之一額外區段為用於達成穩定性之第四區段，且區段16在處於其第一位置中時可重新組態於第四區段或區段18之上或下方。區段接合位置24、25、27中之一或多者可為可分離的，使得此處之區段不僅可彎曲而且可移動，以便調整支架組態及平板電腦支撐角度。(然而，除非準備用於跨越分離耦合嵌入式天線，否則接合區段16及18之位置24的部分並非可分離的，如下文所論述。又，在此實施例中，第四區段及區段16可為單件結構，其中區段18可移動以調整支架角度)。可分離的接合位置可包括用以將區段固持於適當位置中之構件，包括凹座、磁體、搭扣配合或其他構件。平板電腦12可抵靠支架擱置，或者可藉由固持器26而固持於適當位置中，固持器26可具有一形狀(包括在平板電腦邊緣周圍以U形延伸之形狀，以形成用於平板電腦邊緣或搭扣配合設計之狹槽)及延伸部分以達成所要穩定性。或者，可採用其他構件(諸如，磁體)以將平板電腦固持於適當位置中。區段之相對大小可變化且，例如，區段16可較小(以長度及/或寬度計)。

圖2A為支架及平板電腦組合10之正面透視圖，且圖2B為其後視圖。圖2B中以虛線展示平板電腦近場通信天線28之示意性輪廓。平板電腦12將亦包括經適當設計之近場讀取器電路。天線28可為各種設計中之任一者，且可為(例如)線圈，且經設計用於所採用之近場通信頻率下的諧振耦合。舉例而言，通常針對使用ISO 14443標準之近場通信採用13.56MHz，但各種其他頻率及近場通信方法係可能的。天 線28之尺寸以及形狀可變化，使得所展示之形狀及大小本質上為示意性的且用於說明目的。如所展示，區段18經組態以與平板電腦中之天線28的位置重疊。

參看圖3，以俯視圖展示支架14，假定區段如上文所描述可摺疊成扁平組態。若並非如此，則視圖仍可大體上被視為俯視圖(其中相對尺寸及定向相應地變更)，而不會影響一般功能論述。如藉由虛線展示，被動近場耦合天線30嵌入於支架區段16及18中。天線30可包含印刷或安裝於區段或合適基板上之導電線圈，以維持支架14之薄組態，尤其用於攜帶型應用。提供調諧電路32以使諧振頻率與具有一或多個被動元件之天線28的諧振頻率匹配，該一或多個被動元件包括電容器以與本質天線電感一起形成諧振槽電路。用於最有效地耦合至天線28的天線之設計可採用已知的近場天線設計教示，諸如「The RFID Handbook」(Klaus Finkenzeller，第三版本，Wiley Publishing，2010)中，該文件之揭示內容以引用的方式併入本文中。如自圖2B及圖3將瞭解，近場耦合天線30將自平板電腦天線28有效率地耦合至磁場，且將較佳環繞天線28之整個直徑以自天線28俘獲實質上所有通量。天線30之在前部區段16上的部分又將在平板電腦之前方提供有效率近場耦合區域。區段16中之天線30區域及區段18中之天線區域可變化。舉例而言，如圖4A及圖4B中所展示，區段18中之天線組態可經選擇以匹配天線28之大小，而區段16中之天線大小可如所展示變化高達區段16之實質上全寬度。為了最佳化用於應用之天線參數，可考慮天線Q因子、天線耦合因子、通信頻寬及諧振調諧頻率。

儘管區段16經展示為在支架區段18之支撐表面之前部底部部分中延伸(需要該情形以用於耦合至鍵盤)，但在需要耦合至其他攜帶型裝置之其他實施例中，區段16可延伸至支撐表面之側面。又，在此實施例中，區段16可側向地滑動至支架區段中。因此，更大體而言，區 段16可以各種方式與近場耦合天線30一起移動，以將至攜帶型裝置之近場耦合延伸至可在支架之前部近接。

參看圖5A，平板電腦12及支架14經展示為組態有鍵盤40，鍵盤40經調適以用於與平板電腦12之無線近場通信。鍵盤40可採用美國專利第7,006,014號之教示，該專利之揭示內容以引用的方式併入本文中。鍵盤40將包括一或多個近場耦合天線42，其耦合至鍵盤中之調變電路，以通常經由平板電腦12中之讀取器電路中之負載調變偵測將按鍵輸入傳達至平板電腦12。鍵盤40較佳不具有電池，且鍵盤調變器電路藉由來自天線30之磁場供電。可提供單獨的天線42以同時啟動鍵盤標記/調變器。舉例而言，可提供單獨的行及列天線，其可在不同副載波頻率下經同時獨立調變以識別按鍵。在美國專利第7,006,014號中描述了其他實例。

在圖5A中所展示之組態中，天線42與支架之區段16中的天線30之部分重疊，以用於達成經由天線30至平板電腦天線28之良好近場耦合。(在需要時，可提供構件以將鍵盤在此位置中固持於支架14中，例如，可提供區段16上之側托架，類似於上文所描述之固持器26)。若鍵盤具有薄剖面按鍵，詳言之，通常被稱作剪式切換(scissor switch)設計之按鍵，則鍵盤可具有經調適以用於收納剪式切換按鍵48之金屬基板部分，例如，一層44(例如一薄鋁基板)。此金屬基板可能干擾感應性近場耦合，且可提供非金屬部分45，且鍵盤近場通信天線42組態於非金屬部分45之上。可在此區域中提供非剪式切換按鍵47，諸如功能按鍵。或者，可在鍵盤近場通信天線42與金屬基板之間提供鐵氧體材料46以減少金屬對耦合之負面效應。鐵氧體材料46可為單獨層，或天線42之塗層或部分。又，雖然天線42經展示為在層44上方，但天線42可在層44下方，其中鐵氧體材料46在天線42與層44之間。圖5A因此為高度示意性的，此係因為可提供許多不同組態。 又，若鐵氧體層提供於鄰近天線42處或者在天線42上，則鐵氧體層將增加天線電感及耦合因子，從而允許減小之天線大小。可能需要此情形，從而允許天線在鍵盤中之更精巧的實施，且提供用於按鍵之更多區域。鐵氧體將影響與天線30之耦合參數，且可相應地調整電路32以進行所要通信。無線地耦合之鍵盤40可如圖5B中所展示自由移動，其中為了說明目的而展示代表性距離D。因為平板電腦12通常具有相對較小之螢幕，所以可提供舒適使用的通信距離(出於說明目的，圖式並未按比例繪製)。可在鍵盤40中提供額外耦合天線43以提高讀取範圍，如美國專利第7,006,014號中所描述。此天線可能未藉由任何直接按鍵耦合而調變，且可具有與天線42不同的尺寸、Q因子及耦合因子；因此，此天線與被動耦合天線30結合可因此增強原本實施起來不切實際之距離上的與鍵盤40及平板電腦12的無線近場通信。儘管經展示為在天線42下方，但天線42及43可呈並排關係。

參看圖6A及圖6B，展示用鉸接托架50替換支架14之替代實施例，鉸接托架50在側面及正面透視圖中經展示為與平板電腦12及鍵盤40嚙合。如所提供的具有嵌入式天線30之可旋轉安裝托架50、近場啟用平板電腦12及被動鍵盤40的組合經調適以用於容易地將平板電腦轉換成筆記型組態。不需要至平板電腦12或鍵盤40之直接電連接以將平板電腦轉換成筆記型組態，該兩個裝置可簡單地插入至安裝托架50之兩個側面中。

托架50可包括分別經調適以收納平板電腦12及鍵盤40的兩個可旋轉地連接之槽形區段。舉例而言，可旋轉連接可經由鉸鏈52實現，鉸鏈52固定至一區段(例如，底部鍵盤收納區段)，且樞轉地安裝至另一區段。然而，其他鉸鏈設計係可能的。可經由鉸鏈52跨越該兩個區段組態近場耦合天線30。舉例而言，圖3之天線之頂部及底部部分可通過各別鉸鏈52。

或者，托架50可與鍵盤40整合，且具有容器以收納平板電腦12。在此狀況下，可旋轉總成可經組態以旋轉至與鍵盤之平面對準的扁平組態以實現可攜帶性。

或者，耦合天線30可包含分別在托架50之平板電腦收納區段及鍵盤收納區段上之兩個天線30A及30B，其耦合在一起。舉例而言，如圖7中所展示，細傳輸線60可經由鉸鏈52中之一者耦合兩個天線30A及30B。(傳輸線60可(例如)經設計成50歐姆，但其他設計係可能的)。兩個天線30A及30B至傳輸線之耦合經示意性地展示為藉由傳輸線之末端上的電感器(環路)提供。可以各種方式實施耦合以提供有效率耦合及阻抗匹配。

或者，兩個天線30A及30B可經由托架50之配合邊緣處的天線線圈之各別邊緣部分的鄰接定位而感應性耦合，使得佈線不需要通過鉸鏈52。

應注意，亦可在支架14之先前實施例中提供雙天線30A、30B，代替單一天線設計(藉由直接感應性耦合或經由如圖7中所說明之帶狀線)。此可防止隨時間歸因於支架之摺疊產生的天線損害。

以上實施例為非限制性的，且可針對特定實施方案作出各種修改，且此等修改在本創作之範疇內。又，圖式並未按比例繪製，且並不意欲限制所說明之組件的相對尺寸。

10‧‧‧組合

12‧‧‧平板電腦

14‧‧‧支架

16‧‧‧區段

18‧‧‧區段

20‧‧‧區段

22‧‧‧第一位置

24‧‧‧位置

25‧‧‧位置

26‧‧‧固持器

27‧‧‧區段接合位置

Claims (8)

1. 一種用於一攜帶型裝置之具有一近場通信能力及天線的支架，其包含：一第一區段，其具有一裝置支撐表面，該裝置支撐表面經調適以收納該攜帶型裝置之一背部部分，該第一區段具有一被動近場通信天線之一第一部分；一第二區段，其直接或可移動地連接至該第一區段並具有該被動近場通信天線之一第二部分；及一第三區段，其直接或可移動地連接至該第一區段或該第二區段，且其中該等區段可組態以形成具有與一成角度裝置支撐表面之一成角度側視圖之一支架組態。
2. 如請求項1之用於一攜帶型裝置之具有一近場通信能力及天線的支架，其中該等區段可重新組態成一扁平組態，且該等區段經定尺寸以在該扁平組態中作為一蓋板套於該裝置上，且包括用以在該扁平組態中附接至該裝置之前部的構件。
3. 如請求項1之用於一攜帶型裝置之具有一近場通信能力及天線的支架，其中該第二區段可自一第一支架組態重新組態至一第二支架組態，在該第一支架組態中該第二區段在該攜帶型裝置之後，在該第二支架組態中該第二區段延伸超出該攜帶型裝置之一前部。
4. 如請求項1之用於一攜帶型裝置之具有一近場通信能力及天線的支架，其中該近場通信天線之該第一部分及該第二部分具有不同尺寸，其中該第一部分經定尺寸以與該攜帶型裝置之天線重疊，且該第二部分實質上延伸該支架之該第一區段的全寬度。
5. 如請求項1之用於一攜帶型裝置之具有一近場通信能力及天線的 支架，其進一步包含一第四區段，該第四區段耦合至該第一區段、該第二區段及該第三區段中之至少一者，其中該第一區段、該第二區段、該第三區段及該第四區段中之至少三者形成具有一三角形側視圖之一成角度支架。
6. 如請求項1之用於一攜帶型裝置之具有一近場通信能力及天線的支架，其中該近場通信天線之該第一部分及該第二部分係分離的，且經由一傳輸線在一近場通信諧振頻率下感應性耦合在一起。
7. 一種用於一攜帶型裝置之具有一近場通信能力及天線的支架，其包含：一支架區段，其具有一成角度裝置支撐表面，該成角度裝置支撐表面經調適以收納該攜帶型裝置之一背部部分；及一可移動區段，其可自在該支架區段之該支撐表面之後的一位置組態至延伸超出該支撐表面之前部的一位置，且具有一被動近場通信天線，該被動近場通信天線經調適以諧振地耦合至該攜帶型裝置之天線。
8. 一種用於一攜帶型裝置之具有一近場通信能力及天線及經調適以用於近場通信之鍵盤的支架，其包含：一第一區段，其具有一裝置支撐表面，該裝置支撐表面經調適以收納該攜帶型裝置之一背部部分，該第一區段具有一被動近場通信天線之一第一部分；一第二區段，其直接或可移動地連接至該第一區段並具有該被動近場通信天線之一第二部分；一第三區段，其直接或可移動地連接至該第一區段或該第二區段，且其中該等區段可組態以形成具有與一成角度裝置支撐表面之一成角度側視圖之一支架組態；及一經調適以用於近場通信之鍵盤，其耦合至該第二區段。