电子手表

技术领域

本发明涉及一种电子手表，其包括表圈，所述表圈与电子电路的衬底/基板一起形成壳腔(容纳部，hatch)，所述壳腔包含所述手表的通信模块的天线电路以及触摸控制电路。

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和功能时。

为了能够连接到通信网络，例如蓝牙型的或关于地理定位的网络，这种电子物体包括通常集成天线的通信装置。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，具有最佳长度的天线允许以全功率整体地发送/接收信号。

在这些手表中，可用空间有限，天线应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)上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，并旨在装配在接纳容积有限的该手表的表壳中。

本发明的另一个目的是提供一种电子手表，通过将触摸界面特别是天线电路集成到该手表的表圈中，不会影响或很少影响该手表的美观性、能耗和制造成本。

本发明的另一个目的是提供一种电子手表，通过将触摸控制电路和天线电路集成到该手表的表圈中，不会影响或很少影响该手表的美观性、能耗和制造成本。

为此目的，本发明涉及一种电子手表，其包括设有中间部件和表圈的表壳，所述表圈全部或部分地形成触摸界面，所述表壳包括电子装置，所述电子装置包括电子电路，所述电子电路设有衬底，其中，所述衬底的上表面的外周区域与安装在所述中间部件上的所述表圈一起形成壳腔，在所述壳腔中包括电子装置的触摸控制部件的触摸控制电路和通信模块的天线电路，所述触摸控制电路包括由形成电极的导电材料制成的至少一个拱形元件(cambered element)，所述拱形元件的一端连接到所述触摸控制部件的连接端子，所述连接端子包含在所述衬底的上表面的外周区域上。

在其他实施例中：

-所述拱形元件包括另一自由端；

-所述拱形元件包括直线的或基本直线的第一和第二部分，其通过该元件的第三弯曲部分连结在一起；

-所述天线电路包括第一和第二导线束(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，所述第一和第二导线束在它们的远端以及近端处连接在一起；

-所述天线电路全部或部分地包含在所述衬底的外周区域的上表面上，或所述表圈的主体的内表面上；

-所述通信模块包括微电路，该微电路通过包含在所述衬底的上表面上的连接端子连接到天线电路的连接部；

-所述控制电路包括微控制器，该微控制器通过包含在所述衬底的上表面上的连接端子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；

-所述手表是包括完全或部分形成触摸界面的表圈的手表，特别是智能手表；

-所述天线电路和触摸控制电路在所述表圈中位于穿过所述表圈的中心的对称轴线的两侧；

-所述拱形元件部分地包含在所述衬底的上表面上，特别地，所述拱形元件的所述一端是包含在所述上表面上并同时连接到所述连接端子的所述拱形元件的唯一部分。

附图说明

从下面参考下列附图给出的详细描述中，本发明的其他特征和优点将变得更加清楚：

-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2A是根据本发明的该实施例的手表的表壳的一部分的图示，其包括手表的电子电路的衬底，该电子电路包括触摸控制电路；

-图2B是根据本发明的该实施例，图2A的E部分的放大视图；

-图3是根据本发明的该实施例，包括通信模块和触摸控制部件的手表的示意图，其中天线电路和触摸控制电路各自设置在由表圈与衬底的外周区域一起形成的壳腔内；以及

-图4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，例如智能手表。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(例如包括用纤维增强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，它们与中间部件一起形成表壳3的闭合空间。

特别地，所述电子手表1的显示装置7和电子装置4设置在所述空间内。显示装置7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。这种显示装置7位于表镜和电子装置4之间，在表镜与显示装置7之间可以设置间隔件或凸缘。

关于电子装置4，它包括电子钟表机芯。它被配置成提供必须在显示装置7上显示的至少一项信息。以非穷尽且非限制性的方式，该电子装置4包括通信模块6、便携式手表的控制模块、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部件8，或者其他控制部件，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，并且触摸控制部件8包括连接到触摸控制电路13的微控制器12。更具体地，该装置4包括印刷电路14，印刷电路14包括控制部件8的微控制器12和通信模块6的微电路11。该印刷电路14包括衬底5，其中，衬底5的上表面17的外周区域9与安装在中间部件上的所述表圈2一起形成壳腔，天线电路10和触摸控制电路13包含在所述壳腔内。

优选地，这种表圈2紧固/安装在表壳3的中间部件上，并且紧密包围表镜。它可以是旋转式表圈或固定式表圈。该表圈2可以是可拆卸地固定到中间部件上的部件，或者是与该中间部件一体制成的部件。它可以是一体式部件，或者相反地，它可以是制成为以可逆的和/或紧密的方式连接在一起的多个部分的部件，或者是制成为以可逆的和/或紧密的方式连接在一起的两个部分的部件。表圈2包括主体，该主体设置有内表面和外表面17。外表面17是佩戴者可以看到的表圈2的表面，可以在该表面17上限定的第一和第二触摸区域18a、18b处操纵该表面。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实现触摸控制部件8的电容效应。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。例如，这种材料可以是聚合物、钛或陶瓷，或者任何其他合成材料。应指出，表圈2的主体可以不完全由这种类型的材料制成，而是仅该主体的以下部分由这种材料制成：

-与天线电路10和控制电路13的位置相对的部分；和/或

-包括表圈2的主体的外表面17的第一和第二触摸区域18a、18b的部分。

表圈2的主体可以包括旨在提供对印刷电路14的访问的布置结构，该印刷电路14包括控制部件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表圈2的主体中形成通道的可能性，以便将控制电路13(特别是电极22)和天线电路10分别连接到控制部件8的微控制器12和通信模块6的微电路11。

参考图1至4，控制部件8包括连接到触摸控制电路13的微控制器12。这种触摸控制电路13包括由形成电极22的导电材料制成的至少一个拱形元件25，拱形元件25的一端26a连接到触摸控制部件8的连接端子23a，该连接端子23a包括在衬底5的外周区域9的上表面16上。

该拱形元件25包括直线的或基本直线的第一和第二部分27a、27b，它们通过该元件25的第三弯曲部分27c连接在一起。如前文所述，该拱形元件25因此包括连接到连接端子23a的第一端26a，以及所谓自由端的第二端26b。在这种构造中，第一部分27a包括第一端26a，第二部分设有自由端26b。该第二部分27b完全或部分地定位成靠近并且可能接触表圈2的主体的内表面的一部分，该部分布置在限定于该主体的外表面17上的表圈2的至少一个触摸区域18a、18b下方。

形成触摸控制电路13的电极22的拱形元件25部分包含在衬底5的上表面16的外周区域9上。换句话说，只有连接到连接端子23a的该拱形元件25的第一端26a包含在该上表面16上。因此，应当理解，除了第一端26a之外，第一部分27a的主体的其余部分以及该拱形元件25的第二和第三部分27b、27c不包括在衬底5的上表面16上。在这种构造中，第一部分27a的主体的其余部分以及该拱形元件25的第二和第三部分27b、27c因而位于该上表面16与表圈2的内表面之间，第二部分27b可以完全或部分地与该内表面接触。

如前文所述，衬底5包括连接端子23a，形成电极22的拱形元件25的第一端26a与连接端子23a相连。因此，该连接端子23a允许将该电极22链接/连接到控制部件8的微控制器12。在这种配置中，控制部件8包括电轨道21，其可以实现每个连接端子23a和微控制器12之间的连接。以这种方式，每个电极22因此从电轨道20连接到微控制器12。最后，可以注意到，触摸控制电路13优选地包括与控制电路13所包括的电极22一样多的电轨道21。

在图3和4中，触摸控制部件8包括分布在所述壳腔内的六个电极22，所述壳腔由表圈2的主体与衬底5的上表面16的外周区域9形成。更具体地，形成这些电极22的拱形元件25布置在所述壳腔内，以便在该表圈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，所述壳腔包括对于每个触摸区域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末端的“竖直运动”(图4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末端的“水平运动”(图4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，它描绘出的轨迹继而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/部段。

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GNSS(地理定位和导航卫星系统)卫星定位网络，例如GPS(全球定位系统)、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也被包含在由表圈2的主体与衬底5的上表面16的外周区域9形成的所述壳腔内。该天线电路10包括连接部15以及第一和第二导线束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所述壳腔内平行布置的两个导线束19a、19b。

该天线电路10包括连接部15，其链接到通信模块6的连接端子23b。该连接端子23b包含在衬底5的上表面16的外周区域9中。在该天线电路10中，这种连接部15位于第一和第二导线束19a、19b的近端或远端的接合处。

应理解，这种连接端子23b因而允许在连接部15处将天线电路10链接/连接至通信模块6的微电路11。在这种配置中，通信模块6包括电轨道20，其可以实现连接端子23b和微电路11之间的连接。

该天线电路10部分地包含在衬底5的外周区域9的上表面16上。换句话说，只有链接到连接端子23b的天线电路10的连接部15被包含在该上表面16上。因此，应该理解，除了此连接部15之外，天线电路10的主体的其余部分不包括在衬底5的上表面16上。在这种配置中，该天线电路10的主体的其余部分位于该上表面16与表圈2的内表面之间的所述壳腔中。

在一种变型中，天线电路10可完全包含在衬底5的外周区域9的上表面16上，或表圈2的主体的内表面上。在这种背景下，该天线电路10、特别是形成该天线电路的第一和第二导线束19a、19b，是通过在该内表面或上表面16上沉积至少一层导电材料制成的，并且这可以根据导电材料的物理气相沉积技术或导电材料的测微级/微米尺度的选择性印刷技术来实现。也可以考虑在聚酯制成的衬底5上用银或者在聚酰亚胺制成的衬底5上用铜进行的丝网印刷技术。

在该手表1中，天线电路10和触摸控制电路13位于由表圈与衬底5的上表面16形成的所述壳腔内，并且在穿过表圈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分成两个部分/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全部或部分地位于表圈2的不同部分/部段上，并且位于由表圈2与衬底5的上表面17形成的所述壳腔的不同区域上。

这两个不同区域或表圈2的两个部分/部段通过对称轴线B分开。更具体地，表圈2的外表面17因此包括两个部段。第一部段包括该天线电路10的第一和第二导线束19a、19b，第二部段包括电极22。

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简单的修改和变型，而不会脱离由所附权利要求限定的本发明的范围。