穿戴式電子裝置的制造方法
【專利摘要】本發明提供一種穿戴式電子裝置。本發明的穿戴式電子裝置包括金屬環形外框、導電膜、接地件以及信號件。導電膜配置于金屬環形外框內，且導電膜與金屬環形外框相隔預定間隙，并構成共振腔。接地件配置于金屬環形外框內，并連接至金屬環形外框與導電膜。信號件配置于金屬環形外框內，并連接金屬環形外框與電路板。接地件與信號件間構成特定長度的封閉共振腔，作為穿戴式電子裝置的天線。本發明的穿戴式電子裝置具有金屬外觀以及良好的天線輻射效率。
【專利說明】
穿戴式電子裝置
技術領域
[0001]本發明是有關于一種電子裝置，尤其是涉及一種穿戴式電子裝置。
【背景技術】
[0002]近年來，隨著科技微型化技術的進展與健康意識的抬頭，穿戴式電子裝置，例如是智能型手表(smart watch)，逐漸快速發展且技術趨于成熟。穿戴式電子裝置的設計需顧及兩項重要指標:便利攜帶性以及產品外型與傳統手表相似。換言之，在追求穿戴式電子裝置的便利攜帶性(尺寸設計趨向輕薄微小)的同時，為了提高使用者對穿戴式電子裝置的使用意愿與接受度，穿戴式電子裝置的外型較佳地需與傳統手表相似。藉此，穿戴式電子裝置較佳地需具有全金屬外觀，即采用金屬材質的外框。此外，采用金屬材質的外框也有助于提升穿戴式電子裝置的機械強度。
[0003]然而，當穿戴式電子裝置配置有天線(antenna)而用于傳送或接收無線信號時，金屬材質的外框會對天線的無線信號產生屏蔽，而不利于得到良好的天線輻射效率，進而使穿戴式電子裝置的收信效果變差。然而，若為了改善信號屏蔽的情況而改用塑料材質的外框，則穿戴式電子裝置的外觀難以和傳統手表相似，而可能大幅降低使用者的使用意愿與接受度，且同時降低了穿戴式電子裝置的機械強度。
[0004]藉此，如何在穿戴式電子裝置采用金屬材質外框的條件下仍維持良好的天線輻射效率而提供使用者良好的收信效果，也成為設計者關注的焦點。
【發明內容】
[0005]本發明提供一種穿戴式電子裝置，其具有金屬外觀以及良好的天線輻射效率。
[0006]本發明的穿戴式電子裝置包括金屬環形外框、導電膜、接地件以及信號件。導電膜配置于金屬環形外框內，且導電膜與金屬環形外框相隔預定間隙，并構成共振腔。接地件配置于金屬環形外框內，并連接至金屬環形外框與導電膜。信號件配置于金屬環形外框內，并連接金屬環形外框與電路板。接地件與信號件間構成特定長度的封閉共振腔，以通過封閉共振腔作為天線。
[0007]基于上述，本發明的穿戴式電子裝置采用金屬環形外框提供金屬外觀，并配置導電膜、接地件以及信號件，其中導電膜與金屬環形外框相隔預定間隙，以使預定間隙構成共振腔，且接地件連接至金屬環形外框與導電膜，而信號件連接至金屬環形外框，并與接地件之間形成特定長度的封閉共振腔，以通過共振腔作為天線。由此可知，本發明的穿戴式電子裝置采用金屬外觀，并采用信號件、接地件與共振腔作為天線而輻射無線信號，以改善金屬外觀屏蔽天線輻射的情況。據此，本發明的穿戴式電子裝置具有金屬外觀以及良好的天線輻射效率。
[0008]為讓本發明的上述特征和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，并配合附圖作詳細說明如下。
【附圖說明】
[0009]圖1是本發明一實施例的穿戴式電子裝置的分解示意圖；
[0010]圖2是圖1的穿戴式電子裝置的剖面示意圖；
[0011]圖3是圖1的穿戴式電子裝置的另一剖面示意圖；
[0012]圖4是圖1的穿戴式電子裝置的俯視示意圖。
[0013]附圖標記說明:
[0014]1000:穿戴式電子裝置；
[0015]1010:金屬環形外框；
[0016]1012:內部空間；
[0017]1014:開口；
[0018]1020:導電膜；
[0019]1030:接地件；
[0020]1040:信號件；
[0021]1050:觸控面板；
[0022]1060:顯示面板；
[0023]1070:透明蓋板；
[0024]1080:雙面膠材；
[0025]1090:電路板；
[0026]1092:金屬界接件；
[0027]1100:固定框；
[0028]1110:電池；
[0029]1120:底座；
[0030]1130:穿戴件；
[0031]1132:環形表座；
[0032]1134:表帶；
[0033]C:共振腔；
[0034]D:直徑；
[0035]g:預定間隙；
[0036]L:長度。
【具體實施方式】
[0037]圖1是本發明一實施例的穿戴式電子裝置的分解示意圖。圖2是圖1的穿戴式電子裝置的剖面示意圖。圖3是圖1的穿戴式電子裝置的另一剖面示意圖。在本實施例中，穿戴式電子裝置1000例如是智能型手表(smart watch)或其它適用的電子裝置，其可配戴在使用者身上，例如是配戴在使用者的手腕上，但本發明不限制穿戴式電子裝置1000的種類。穿戴式電子裝置1000包括金屬環形外框1010、導電膜1020、接地件1030以及信號件1040。導電膜1020配置于金屬環形外框1010內，且導電膜1020與金屬環形外框1010相隔預定間隙g，并構成共振腔C。接地件1030配置于金屬環形外框1010內，并連接至金屬環形外框1010與導電膜1020，以使金屬環形外框1010與導電膜1020之間的預定間隙g所構成的共振腔C為特定長度的封閉共振腔C。信號件1040配置于金屬環形外框1010內，并連接至金屬環形外框1010，且信號件1040與接地件1030間形成特定長度的封閉共振腔C，以通過共振腔C作為天線。據此，穿戴式電子裝置1000具有金屬外觀，并具有天線功能，且所述天線功能不因金屬外觀的屏蔽而影響其天線輻射效率。
[0038]具體而言，在本實施例中，金屬環形外框1010的材質包括不銹鋼或鋁，且呈現圓形，其直徑D介于37毫米(millimeter，簡稱mm)至50毫米之間，但本發明不限制其材質、形狀與尺寸，其可依據需求作選擇。更進一步地說，金屬環形外框1010為金屬環形蓋體，且具有內部空間1012與開口 1014，而穿戴式電子裝置1000的大部分構件(例如導電膜1020、接地件1030以及信號件1040)配置于金屬環形外框1010的內部空間1012，而部分構件(例如后續提出的透明蓋板)可從金屬環形外框1010的開口 1014暴露出來。金屬環形外框1010為穿戴式電子裝置1000的最外層構件，且其為完整的金屬結構，也即金屬環形外框1010并無塑料材質的接縫結構。藉此，金屬環形外框1010可提供穿戴式電子裝置1000具有金屬外觀以及良好的結構強度。
[0039]再者，在本實施例中，穿戴式電子裝置1000還包括觸控面板1050，配置于金屬環形外框1010內，以作為輸入接口。此時，觸控面板1050內的觸控膜即可作為前述導電膜1020。更進一步地說，由于穿戴式電子裝置1000可依據需求配置觸控面板1050作為輸入接口，而觸控面板1050內部通常配置有觸控膜，例如是以銦錫氧化物(indium tin oxide，簡稱ITO)或其它導電材料作為觸控導電圖案的透明薄膜。在此情況下，觸控面板1050內的觸控膜即可作為前述導電膜1020，而不需額外采用有別于觸控膜的另一導電膜。換言之，本實施例以觸控面板1050作為配置導電膜1020的實施方式。然而，本發明并不限制觸控面板1050的配置與否。在其它未配置觸控面板1050的實施例中，導電膜1020可為配置有導電材料的透明薄膜，本發明不限制導電膜1020的實施方式。
[0040]此外，在本實施例中，接地件1030例如是導電膠布或導電銅箔，其連接至金屬環形外框1010與導電膜1020，以使信號件1040與接地件1030之間構成特定長度L的封閉共振腔C。換言之，所述特定長度L的封閉共振腔C對應于接地件1030、金屬環形外框1010、導電膜1020與信號件1040之間的區域。更進一步地說，接地件1030實際上連接至金屬環形外框1010與觸控面板1050，其具體作法例如是將導電膠布或導電銅箔貼附至金屬環形外框1010與觸控面板1050，藉此在金屬環形外框1010與導電膜1020之間的預定間隙g中形成封閉處作為接地點，并使所述預定間隙g所構成的共振腔C與信號件1040以及接地件1030之間具有特定長度L。換言之，導電膜1020與金屬環形外框1010相隔預定間隙g以構成共振腔C，而信號件1040與接地件1030在共振腔C的兩端作為封閉點，使共振腔C成為特定長度的封閉共振腔C。然而，本發明不限制接地件1030的實施方式，其可依據需求選擇。
[0041]另一方面，在本實施例中，穿戴式電子裝置1000還可依據需求配置顯示面板1060，以作為輸出接口。顯示面板1060配置于金屬環形外框1010內，，且與觸控面板1050迭置在一起。藉此，觸控面板1050(提供導電膜1020)與金屬環形外框1010之間的預定間隙g還延伸至顯示面板1060與金屬環形外框1010之間，而接地件1030實際上連接至金屬環形外框1010、觸控面板1050與顯示面板1060，以使預定間隙g所構成的共振腔C與信號件1040以及接地件1030之間構成特定長度L，而共振腔C的特定長度L對應于接地件1030、金屬環形外框1010、觸控面板1050、顯示面板1060與信號件1040的間的區域。然而，本發明不限制顯示面板1060的配置與否，其可依據需求調整。
[0042]類似地，在本實施例中，穿戴式電子裝置1000還可依據需求配置透明蓋板1070，以提供保護功能。透明蓋板1070例如是玻璃蓋板或其它適用的透明板材，其配置于金屬環形外框1010內，例如是通過雙面膠材1080貼附于金屬環形外框1010內，并覆蓋提供導電膜1020的觸控面板1050。換言之，透明蓋板1070、觸控面板1050與顯示面板1060依序迭置在一起。藉此，觸控面板1050(提供導電膜1020)與金屬環形外框1010之間的預定間隙g還延伸至透明蓋板1070與金屬環形外框1010之間，以使延伸至透明蓋板1070與金屬環形外框1010之間的預定間隙g構成共振腔C，而共振腔C對應于接地件1030、信號件1040、金屬環形外框1010、觸控面板1050與透明蓋板1070之間的區域。此外，透明蓋板1070配置在金屬環形外框1010與位在金屬環形外框1010內的其它構件(例如觸控面板1050與顯示面板1060)之間，并可從金屬環形外框1010的開口 1014暴露出來，以作為穿戴式電子裝置1000的操作面。較佳地，透明蓋板1070具有高硬度與防刮特性，以提供保護功能。然而，本發明不限制透明蓋板1070的配置方式以及配置與否，其可依據需求調整。
[0043]再者，在本實施例中，穿戴式電子裝置1000還包括電路板1090、固定框1100與電池1110。電路板1090例如是印刷電路板(printed circuit board，簡稱PCB)或其它適用的電路板，其配置于金屬環形外框1010內，且配置有未示出的無線通信組件，其連接至位在作為電路板1090的印刷電路板上的金屬界接件1092，用以傳送或接收無線信號。此時，金屬環形外框1010通過信號件1040與金屬界接件1092連接至電路板1090，以通過共振腔C作為天線而傳送或接收所述無線信號。換言之，信號件1040連接至金屬環形外框1010與電路板1090。此外，固定框1100配置于金屬環形外框1010內，并具有未示出的導電圖案，而信號件1040與金屬界接件1092連接至導電圖案，以構成天線的信號饋入點。電池1110配置于金屬環形外框1010內，并位于電路板1090的一側，以作為穿戴式電子裝置1000的電力來源而提供電力至電路板1090、觸控面板1050與顯示面板1060等構件。
[0044]具體而言，在本實施例中，固定框1100由塑料材質與金屬材質構成。更進一步地說，固定框1100大致上為塑料組件，且其配置有金屬材質(例如是鐵片)，例如是采用雷射直接成型(laser direct structuring，簡稱LDS)技術而在塑料組件上構成導電圖案。藉此，固定框1100可用于固定電路板1090與電池1110等構件(例如是將電路板1090與電池1110固定在固定框1100的相對兩側)，且還可具有天線功能。更進一步地說，在本實施例中，信號件1040例如是金屬彈片，其配置在固定框1100上并連接前述導電圖案，且信號件1040還通過前述導電圖案與金屬界接件1092接觸而連接至電路板1090。藉此，固定框1100可通過雷射直接成型技術搭配作為信號件1040的金屬彈片構成天線的信號饋入點，而構成信號饋入點的信號件1040與固定框1100通過接觸金屬界接件1092而連接至電路板1090的未示出的無線通信組件與金屬環狀外框1010(例如是以作為信號件1040的金屬彈片接觸金屬環狀外框1010的內壁)。
[0045]藉此，未示出的無線通信組件所產生的無線信號可通過金屬界接件1092接觸作為信號饋入點的固定框1100與信號件1040饋入位在金屬環形外框1010、觸控面板1050 (提供導電膜1020)與接地件1030之間的共振腔C，以通過共振腔C作為天線，而將無線信號傳送至穿戴式電子裝置1000外。相對地，作為天線的前述共振腔C也可接收穿戴式電子裝置1000外的無線信號，并通過作為信號饋入點的固定框1100、信號件1040與金屬界接件1092傳遞至未示出的無線通信組件。藉此，穿戴式電子裝置1000具有天線功能，而可傳送或接收無線信號。此外，由于本實施例采用信號件1040與共振腔C作為天線而輻射無線信號，故穿戴式電子裝置1000不因金屬屏蔽而影響其天線輻射效率。
[0046]再者，為了固定上述構件，本實施例的穿戴式電子裝置1000還包括底座1120。底座1120組裝至金屬環形外框1010，而接地件1030、信號件1040、觸控面板1050(提供導電膜1020)、顯示面板1060、透明蓋板1070、電路板1090、固定框1100與電池1110等構件位在底座1120與金屬環形外框1010之間。換言之，底座1120與金屬環形外框1010為穿戴式電子裝置1000的最外層構件，彼此組裝在一起而將上述構件容置于其中。藉此，由于金屬環形外框1010采用金屬材質，故底座1120較佳地也采用金屬材質，以使穿戴式電子裝置1000具有整體一致的金屬外觀，但本發明不限制底座1120的材質，其可依據需求調整。
[0047]此外，為使本實施例的穿戴式電子裝置1000易于配戴在使用者身上，穿戴式電子裝置1000還包括穿戴件1130。在本實施例中，穿戴件1130包括環形表座1132與兩表帶1134。環形表座1132的輪廓符合底座1120與金屬環形外框1010的輪廓，使其可進一步組裝在底座1120與金屬環形外框1010的外側(例如是套設在底座1120上)。類似地，環形表座1132較佳地也采用金屬材質，以使穿戴式電子裝置1000具有整體一致的金屬外觀，但本發明不以此為限制。表帶1134配置在環形表座1132的相對兩側，故穿戴式電子裝置1000可通過表帶1134配戴在使用者的手腕上。藉此，穿戴式電子裝置1000可為智能型手表，其大致上呈現傳統手表的外型。再者，本實施例的穿戴件1130(包括環形表座1132與表帶1134)可從底座1120與金屬環形外框1010上拆卸，故使用者也可依據需求更換穿戴件1130的款式(例如具有不同顏色的表帶)。然而，在其它實施例中，穿戴式電子裝置所采用的穿戴件可為配置在底座上的表帶而省略使用環形底座，也可不使用穿戴件而大致上呈現傳統懷表的外型，本發明并不限制穿戴件的實施方式以及配置與否，其可依據需求調整。
[0048]圖4是圖1的穿戴式電子裝置的俯視示意圖。其中，圖4以虛線示出位在金屬環形外框1010內的構件(例如接地件1030與信號件1040)，并省略示出部分構件(例如電路板1090與固定框1100)。請參考圖1至圖4，在本實施例中，接地件1030連接至金屬環形外框1010與觸控面板1050(提供導電膜1020)，并進一步連接至顯示面板1060與透明蓋板1070，以使金屬環形外框1010、觸控面板1050、顯示面板1060與透明蓋板1070之間的預定間隙g構成共振腔C。信號件1040連接至電路板1090、固定框1100與金屬環形外框1010，以通過共振腔C作為天線而傳送或接收所述無線信號。詳如前述內容，在此不多加贅述。藉此，信號件1040與接地件1030所構成的共振腔C大致上為狹長型空間，而共振腔C的長度L(標示于圖4)將影響其作為天線時所傳送或接收的無線信號的操作頻率。
[0049]在本實施例中，信號件1040與接地件1030所構成的共振腔C的長度L介于天線的操作頻率的波長的0.5倍至0.7倍之間。較佳地，共振腔C的長度L介于天線的操作頻率的波長的0.64倍。在此范圍下，信號件1040與接地件1030之間的相對距離(即共振腔C的長度L)可依據需求調整位置。舉例而言，以采用共振腔C的長度L介于天線的操作頻率的波長的0.64倍為例，假設穿戴式電子裝置1000的天線設計需求為可傳送或接收操作頻率為2.4吉赫(gigahertz，簡稱GHz)的無線信號，若欲在穿戴式電子裝置1000上配置符合上述操作頻率需求的共振腔C，由于上述操作頻率的波長為12.5厘米(centimeter，簡稱cm)，故共振腔C的長度L需為天線的操作頻率(2.4吉赫)的波長(12.5cm)的0.64倍，即為8公分。藉此，在本實施例中，信號件1040與接地件1030之間的相對距離(即共振腔C的長度L)為8公分。由此可知，本實施例的穿戴式電子裝置1000不僅具有天線功能，還可依據所欲傳送或接收的無線信號的操作頻率而調整共振腔C的長度L(即信號件1040與接地件1030之間的相對距離)，使穿戴式電子裝置1000可應用于各種操作頻率的無線通信需求。
[0050]綜上所述，本發明的穿戴式電子裝置采用金屬環形外框提供金屬外觀，并配置觸控面板(提供導電膜)、接地件以及信號件，其中導電膜與金屬環形外框相隔預定間隙，以使預定間隙構成共振腔，且接地件連接至金屬環形外框與導電膜。此外，信號件連接至金屬環形外框，并與接地件之間形成特定長度的封閉共振腔，其中信號件以電路板上的連接至無線通信組件的金屬界接件以及固定框上的導電圖案作為信號饋入點，而通過共振腔作為天線傳送或接收無線信號。由此可知，本發明的穿戴式電子裝置采用金屬外觀，并采用信號件與共振腔作為天線而輻射無線信號，以改善金屬外觀屏蔽天線輻射的情況。據此，本發明的穿戴式電子裝置具有金屬外觀以及良好的天線輻射效率。
[0051]最后應說明的是:以上各實施例僅用以說明本發明的技術方案，而非對其限制；盡管參照前述各實施例對本發明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解:其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分或者全部技術特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應技術方案的本質脫離本發明各實施例技術方案的范圍。
【主權項】
1.一種穿戴式電子裝置，其特征在于，包括: 金屬環形外框； 導電膜，配置于所述金屬環形外框內，且所述導電膜與所述金屬環形外框相隔預定間隙，并構成共振腔； 接地件，配置于所述金屬環形外框內，并連接至所述金屬環形外框與所述導電膜；以及 信號件，配置于所述金屬環形外框內，并連接至所述金屬環形外框與電路板，所述接地件與所述信號件間構成形成特定長度的封閉共振腔，以通過所述封閉共振腔作為天線。2.根據權利要求1所述的穿戴式電子裝置，其特征在于，還包括: 觸控面板，配置于所述金屬環形外框內，其中所述導電膜為所述觸控面板的觸控膜，而所述接地件連接至所述金屬環形外框與所述觸控面板。3.根據權利要求2所述的穿戴式電子裝置，其特征在于，還包括: 顯示面板，配置于所述金屬環形外框內，并位于所述觸控面板的一側，而所述接地件連接至所述金屬環形外框、所述觸控面板與所述顯示面板。4.根據權利要求1所述的穿戴式電子裝置，其特征在于，所述電路板配置于所述金屬環形外框內，且配置有無線通信組件，用以傳送或接收無線信號，而所述信號件連接至所述電路板與所述金屬環形外框。5.根據權利要求1所述的穿戴式電子裝置，其特征在于，還包括: 固定框，配置于所述金屬環形外框內，并具有導電圖案，而所述信號件連接至所述導電圖案，以構成所述天線的信號饋入點。6.根據權利要求1所述的穿戴式電子裝置，其特征在于，還包括: 透明蓋板，配置于所述金屬環形外框內，并覆蓋所述導電膜，而所述接地件連接至所述金屬環形外框、所述導電膜與所述透明蓋板。7.根據權利要求1所述的穿戴式電子裝置，其特征在于，還包括: 底座，組裝至所述金屬環形外框，而所述導電膜、所述接地件與所述信號件位在所述底座與所述金屬環形外框之間。8.根據權利要求1所述的穿戴式電子裝置，其特征在于，所述信號件與所述接地件所構成的所述共振腔的長度介于所述天線的操作頻率的波長的0.5倍至0.7倍之間。9.根據權利要求1所述的穿戴式電子裝置，其特征在于，所述金屬環形外框的材質包括不銹鋼或招。10.根據權利要求1項所述的穿戴式電子裝置，其特征在于，所述金屬環形外框呈現圓形，且其直徑介于37毫米至50毫米之間。
【文檔編號】H01Q1/22GK106033831SQ201510113363
【公開日】2016年10月19日
【申請日】2015年3月16日
【發明人】張佑嘉, 林協志, 邱培源, 林賢昌
【申請人】宏碁股份有限公司