CN106959600A - 智能腕表结构 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种智能腕表结构，包括一表面、一表盘、一表壳、一底壳、一机芯、一天线、一功能模块及一专用电池。表盘、表壳及底壳由上而下依序组成以形成一容置空间。天线贴附于表面之一下表面。功能模块设置于容置空间中，用于与一移动终端进行无线通信。专用电池供给功能模块或机芯电力。该智能腕表结构中，信号不会被屏蔽且厚度不致增加过多。

Description

智能腕表结构
技术领域
本发明涉及腕表领域，特别是涉及一种智能腕表结构。
背景技术
目前，将一无线天线及一功能模块设置于一腕表中以使该腕表成为一智慧腕表已经越来越普遍，现有用于智能腕表的无线天线通常是采用一芯片天线(chip antenna)、螺旋天线(Helix orSpiral antenna)、平板天线(patch antenna)或环型天线(loopantenna)等以接收及发射信号。芯片天线等为一种电磁场天线，也就是说，芯片天线等是利用电磁场接收以及发射信号。
现有智能腕表结构通常包含一表面、一表盘、一表壳、以及一底壳。该表盘、该表壳、该底壳由上而下依序组成以形成一容置空间。天线设置于腕表内部之容置空间或表壳中，然而现有智慧腕表的表壳、底壳、表盘等形成容置空间之对象一般是由金属制成，金属具有屏蔽信号的特性，因此现有智慧腕表的容置空间或表壳内的天线所接收或发射的信号会受到金属制成的表壳、底壳、表盘等物件之影响。
即使形成容置空间之表盘、表壳、底壳中至少一者为非金属制成，或至少一者之对象其部份是由非金属所制成，若将天线置于容置空间或表壳内，该天线仍会受到形成容置空间之对象，如表盘、表壳、底壳，或置于容置空间中之机芯、功能模块、电池之影响，导致与移动终端之无线通信距离大幅缩短。
请参阅图1，图1显示现有智能腕表的结构。传统智能腕表包括一表壳20’、一功能模块18”、一专用电池24”以及一底壳26’。专用电池24”用于提供功能模块18”所需之电力。由于专用电池24”迭加在表壳20’及底壳26’之间，造成传统智慧腕表因厚度提高，导致体积大幅增加。目前市场上的智慧腕表皆有厚度过高及体积过大的问题。
因此需要对现有技术中天线及电池构型问题提出解决办法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种智能腕表结构，其能解决现有技术中天线接收或发射的信号受到容置空间形成对象及机芯、功能模块或电池之影响的问题。
本发明的另一个目的在于提供一种智能腕表结构，其能解决现有技术中智慧手表的电池容纳的问题，以解决传统腕表因装置功能模块之电池，导致厚度大幅加厚的问题。
为解决上述问题，本发明提供的一种智能腕表结构包括：一表面、一表盘、一表壳、一底壳、一天线以及一功能模块。该表盘、该表壳及该底壳由上而下依序组成以形成一容置空间。该天线贴附于该表面之一下表面。该功能模块设置于该容置空间中，用于与一移动终端进行无线通信。
为解决上述问题，本发明提供的一种智能腕表结构包括：一表面、一表盘、一表壳、一底壳、一天线、一机芯、一功能模块以及一专用电池。该表盘、该表壳及该底壳由上而下依序组成以形成一容置空间。该天线贴附于该表面之一下表面。该机芯设置于该容置空间中。该功能模块设置于该容置空间中，用于与一移动终端进行无线通信。该专用电池设置在该机芯的周围。
为解决上述问题，本发明提供的一种智能腕表结构包括：一表面、一表盘、一表壳、一底壳、一天线、一机芯以及一专用电池。该表盘、该表壳及该底壳由上而下依序组成以形成一容置空间。该天线贴附于该表面之一下表面。该机芯与一功能模块整合为一体。与该功能模块整合之该机芯设置于该容置空间中，用于与一移动终端进行无线通信，及驱动一指示器以提供时间功能显示。该专用电池设置在该机芯的周围。
本发明之智能腕表结构中，由于天线贴附于表面之下表面而不是设置于容置空间或表壳中，因此当天线在发射或接受信号时，信号不会被金属所形成的容置空间所屏蔽。
即使形成容置空间之对象(表盘、表壳及底壳)中至少一者为非金属或部份为非金属制成，由于天线贴附于表面之下表面，因此天线几乎完全不受干扰，且由于天线远离由表盘、表壳及底壳等形成之容置空间，并远离机芯、功能模块及电池，因此天线与一移动终端进行无线通信时，其无线通信距离可达最大。
此外，本发明之智能腕表结构中，由于供给电力给功能模块的电池，是以特殊构型的设计围绕于现有腕表原有的机芯周围，所需的表壳厚度得与现有腕表的机芯高度相当，或可降低表壳需增加的厚度。
为让本发明的上述内容能更明显易懂，下文特举优选实施例，并配合所附图式，作详细说明如下：
附图说明
图1显示现有智能腕表的结构。
图2显示根据本发明一第一实施例之智能腕表结构的上视图。
图3显示图2之智能腕表结构的***图。
图4显示图2之智能腕表结构的剖面图。
图5显示本发明的控制单元与移动终端进行无线通信的示意图。
图6显示根据本发明一第一实施例之天线贴附于表面之示意图。
图7显示根据本发明一第二实施例之天线贴附于表面之示意图。
图8显示根据本发明一第三实施例之天线贴附于表面之示意图。
图9显示根据本发明一第四实施例之天线贴附于表面之示意图。
图10显示根据本发明一第二实施例之智能腕表结构内部的示意图。
图11图显示专用电池及功能模块之示意图。
图12图显示专用电池围绕机芯之示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照图式并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，本发明说明书所使用的词语“实施例”意指用作实例、示例或例证，并不用于限定本发明。此外，本发明说明书和权利要求书中所使用的冠词「一」一般地可以被解释为意指「一个或多个」，除非另外指定或从上下文可以清楚确定单数形式。并且，在所附图式中，结构、功能相似或相同的元件是以相同元件标号来表示。
请参阅图2、图3和图4，图2显示根据本发明一第一实施例之智能腕表结构的上视图，图3显示图2之智能腕表结构的***图，图4显示图2之智能腕表结构的剖面图。
本发明之智能腕表结构包括一表面10、一天线12、一表盘14、一机芯16、一功能模块18、一表壳20、一表冠22、一电池24以及一底壳26。表盘14、表壳20及底壳26由上而下依序组成以形成一容置空间28。
表面10为透明之材质(例如玻璃件)，本发明之主要特征在于天线12设置并贴附于表面10之下表面而不是设置于智能腕表结构之表壳20或容置空间28的内部，因此当天线12在发射或接受信号时，信号不会被表壳20所屏蔽。较佳而言，天线12为可透光的材质制成。
表盘14上设有实体的时间刻度140(如一点至十二点)，指示器34(如实体的时针、分针和秒针)设置于表盘14上方，指示器34由机芯16驱动，进而与表盘14上的时间刻度140配合来显示时间，用户透过透明的表面10及天线12可看到指示器140所指示的位置信息(即时间信息)。
表盘14、表壳20和底壳26用以保护腕表结构内部的机械及/或电子元件。
智能腕表结构的侧面具有表冠22，用户可以透过旋转表冠22上的旋钮来调整时间或设定闹铃时间。
电池24可以提供机芯16及/或功能模块18所需的电力，可以为一次性电池或可充式电池。机芯16及功能模块18设置于容置空间28中，用于与一移动终端配合，更明确地说，功能模块18可与该移动终端进行无线通信。要说明的是，功能模块18也可设置于智能腕表结构之表带。
在本发明的实施例中，电池24可以供电给机芯16和功能模块18，也就是说，机芯16和功能模块18(和腕表结构内的其他元件)可以同时使用电池24储存的电力。在其他实施例中，机芯16和功能模块18也可以具有相互独立的电池和供电***，亦即机芯16和功能模块18由不同的电池供电。
如图3所示，功能模块18包括一电性连接基板180和设置在电性连接基板180上之一控制单元182。请参阅图5，图5显示本发明的控制单元182与移动终端30进行无线通信的示意图。本发明之控制单元182包括一处理器单元1820、一传感器1822及一无线通信单元1824。处理器单元1820、传感器1822及无线通信单元1824在电性连接基板180上可封装成一单一(monolithic)封装结构，例如***级封装(System in Package；SiP)结构，也可单独封装或任两者整合封装，而后透过相同或不同的电性连接基板上的布线结构完成电信号的传递。电性连接基板180可为软性或硬性多层基板，具有若干金属层以及若干介电层，金属层分布于各个介电层间、用以传递电信号，介电层例如以聚酰亚胺(polyimide)为材料，以旋转涂布法(spin coating)形成。功能模块18还可包含一记忆单元1826，记忆单元1826用于储存处理器单元1820所需之相关数据，记忆单元1826亦可整合于处理器单元1820。移动终端30具有一无线信号收发器32，用以接收和发送无线信号，无线信号收发器32例如可为蓝芽(Bluetooth)收发器或NFC(Near Field Communication，近场通讯)收发器。
请参阅图6，图6显示根据本发明一第一实施例之天线12A贴附于表面10之示意图。
于本实施例中，天线12A仅贴附于表面10之下表面的一部分且为一单极天线(monopole antenna)，单极天线为金属网格(metal mesh)、金属薄膜(metal thin film，或称为金属奈米薄膜)、奈米金属线(nano metal wire)、或石墨烯(graphene)制成之导电薄膜。
于本实施例中，天线12A之穿透率(transmittance)可大于70％以上，因此用户透过图2之表面10观看时间时受到天线12A的影响极小。
请参阅图7，图7显示根据本发明一第二实施例之天线12B贴附于表面10之示意图。
于本实施例中，天线12B仅贴附于表面10之下表面的一部分且为一双极天线(dipole antenna)，双极天线为金属网格、金属薄膜、奈米金属线、或石墨烯制成之导电薄膜。
于本实施例中，天线12B之穿透率可大于70％以上，因此用户透过图2之表面10观看时间时受到天线12B的影响极小。
请参阅图8，图8显示根据本发明一第三实施例之天线12C贴附于表面10之示意图。
于本实施例中，天线12C仅贴附于表面10之下表面的一部分且为一单极天线，表面10之下表面的其他部分(即未贴附天线12C的部分)贴附一导电薄膜40，天线12C与导电薄膜40为可导电之材质。单极天线12C与导电薄膜40为金属网格、金属薄膜、奈米金属线、或石墨烯制成之导电薄膜。
天线12C与导电薄膜40的制作方式可以先在表面10之下表面形成一完整的导电薄膜，然后再经由雷射图案化(laserpatterning)将该完整的导电薄膜分割成天线12C与导电薄膜40，此导电薄膜40藉由微小之缝隙与该天线12C区分，天线12C与导电薄膜40两者为电性断开且天线12C发射或接受信号时不会受到导电薄膜40的影响。
于本实施例中，由于天线12C与导电薄膜40为可导电之材质(具有相同或相近的穿透率)，因此用户透过图2之表面10观看时间时不会感受到天线12C的影响。
请参阅图9，图9显示根据本发明一第四实施例之天线12D贴附于表面10之示意图。
于本实施例中，天线12D仅贴附于表面10之下表面的一部分且为一双极天线，表面10之下表面的其他部分(即未贴附天线12D的部分)贴附一导电薄膜42，天线12D与导电薄膜42为可导电之材质。双极天线与导电薄膜42为金属网格、金属薄膜、奈米金属线、或石墨烯制成之导电薄膜。
天线12D与导电薄膜42的制作方式可以先在表面10之下表面形成一完整的导电薄膜，然后再经由雷射图案化将该完整的导电薄膜分割成天线12D与导电薄膜42，此导电薄膜42藉由微小之缝隙与该天线12D区分，天线12D与导电薄膜42两者为电性断开且天线12D发射或接受信号时不会受到导电薄膜42的影响。
于本实施例中，由于天线12D与导电薄膜42为可导电之材质(具有相同或相近的穿透率)，因此用户透过图2之表面10观看时间时不会感受到天线12D的影响。
要说明的是，图6至图9之天线12A～12D以不同标号表示代表不同实施例，天线12A～12D皆可应用至图3之天线12。
请参阅图10至图12，图10显示根据本发明一第二实施例之智能腕表结构内部的示意图，图11显示专用电池24’及功能模块18’之示意图，图12显示专用电池24’围绕机芯16’之示意图。专用电池24’用于提供功能模块18’所需之电力。
本实施例与第一实施例之差异在于本实施例之智能腕表结构包括外加的专用电池24’，于第一实施例中，电池24供给电力给机芯16和功能模块18。于本实施例中，专用电池24’用于专门提供功能模块18’所需之电力。如上所述，现有技术中功能模块所需的外加电池迭加在底壳上(如图1所示)，造成现有智慧腕表厚度过高导致体积太大的问题。于本实施例中，专用电池24’及功能模块18’分别设置于机芯16’的周围，更明确地说，专用电池24’及功能模块18’分别围绕在机芯16’的周围且均位于图3之表盘14的下方。由于专用电池24’及功能模块18’围绕在机芯16’的周围，因此三者大致占据类似的厚度，本实施例之智能腕表结构与现有技术中外加电池迭加在底壳内的智能腕表相比，所需的表壳20的厚度得与机芯16’的厚度相当，或可降低表壳20需增加的厚度。此外，功能模块18’可与机芯16’整合为一体，因此仅有专用电池24’设置于机芯16’(与功能模块18’整合)的周围。
此外，要说明的是，本实施例也可使用第一实施例之天线12及图6至图9之天线12A～12D，且本实施例之其他元件与第一实施例相同，此不多加赘述。
本发明之智能腕表结构中，由于天线贴附于表面之下表面而不是设置于容置空间或表壳的内部，因此当天线在发射或接受信号时，信号不会被表壳所屏蔽或影响。此外，本发明之智能腕表结构可采用专用电池围绕在机芯周围的结构，可解决现有技术中智慧腕表因为外加电池造成体积过大及厚度过高的问题。
综上所述，虽然本发明已以优选实施例揭露如上，但上述优选实施例并非用以限制本发明，本领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与润饰，因此本发明的保护范围以权利要求界定的范围为准。

Claims (11)

1.一种智能腕表结构，其特征在于，包括：
一表面；
一表盘；
一表壳；
一底壳，该表盘、该表壳及该底壳由上而下依序组成以形成一容置空间；
一天线，贴附于该表面之一下表面；以及
一功能模块，设置于该容置空间中，用于与一移动终端进行无线通信。
2.根据权利要求1所述的智能腕表结构，其特征在于，该天线仅贴附于该表面之该下表面的一部分且为一单极天线。
3.根据权利要求2所述的智能腕表结构，其特征在于，该单极天线为金属网格、金属薄膜、奈米金属线、或石墨烯制成之导电薄膜。
4.根据权利要求1所述的智能腕表结构，其特征在于，该天线仅贴附于该表面之该下表面的一部分且为一双极天线。
5.根据权利要求4所述的智能腕表结构，其特征在于，该双极天线为金属网格、金属薄膜、奈米金属线、或石墨烯制成之导电薄膜。
6.根据权利要求1所述的智能腕表结构，其特征在于，该天线仅贴附于该表面之该下表面的一部分且为一单极天线，该表面之该下表面的其他部分贴附一导电薄膜，该导电薄膜藉由一缝隙与该天线区分，该天线与该导电薄膜为可导电之材质。
7.根据权利要求6所述的智能腕表结构，其特征在于，该单极天线与该导电薄膜为金属网格、金属薄膜、奈米金属线、或石墨烯制成之导电薄膜。
8.根据权利要求1所述的智能腕表结构，其特征在于，该天线仅贴附于该表面之该下表面的一部分且为一双极天线，该表面之该下表面的其他部分贴附一导电薄膜，该导电薄膜藉由一缝隙与该天线区分，该天线与该导电薄膜为可导电之材质。
9.根据权利要求8所述的智能腕表结构，其特征在于，该双极天线与该导电薄膜为金属网格、金属薄膜、奈米金属线、或石墨烯制成之导电薄膜。
10.一种智能腕表结构，其特征在于，包括：
一表面；
一表盘；
一表壳；
一底壳，该表盘、该表壳及该底壳由上而下依序组成以形成一容置空间；
一天线，贴附于该表面之一下表面；
一机芯，设置于该容置空间中；
一功能模块，设置于该容置空间中，用于与一移动终端进行无线通信；以及
一专用电池，设置在该机芯的周围。
11.一种智能腕表结构，其特征在于，包括：
一表面；
一表盘；
一表壳；
一底壳，该表盘、该表壳及该底壳由上而下依序组成以形成一容置空间；
一天线，贴附于该表面之一下表面；
一机芯，与一功能模块整合为一体，与该功能模块整合之该机芯设置于该容置空间中，用于与一移动终端进行无线通信，及驱动一指示器以提供时间功能显示；以及
一专用电池，设置在该机芯的周围。
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