專利名稱：電子指環(huán)及其制造技術(shù)
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種環(huán)形指環(huán)，具體而言涉及這樣ー種包括多個電和微機械部件的附件，該附件擔(dān)當(dāng)利用例如藍(lán)牙技術(shù)與附近的電子設(shè)備進(jìn)行無線通信的多傳感器設(shè)備。
背景技術(shù)：
計算機鼠標(biāo)(或等價的觸摸板或觸摸屏)被用作控制圖標(biāo)在計算機屏幕(固定的個人計算機、膝上型電腦、個人數(shù)字助理)上的ニ維(水平和豎直)運動的操縱設(shè)備。它占據(jù)大的空間，這限制了用戶的移動自由。多年以來，已開發(fā)并制造了多種類型的模型；機械、 光學(xué)、激光和慣性計算機鼠標(biāo)。最后提到的使用加速度計在X和y方向上操縱鼠標(biāo)指針。另ー個應(yīng)用使用指環(huán)頂上的微機械加速度計來控制對電吉他的聲音影響(參見 www, sourceaudio. net/index, php)0又一個應(yīng)用是將指環(huán)用于移動語音通信，其中，它與麥克風(fēng)和揚聲器集成，以便從揚戸器イ專遞尸會円振明、參見“A finger-ring shaped wearable handset based on bone-conduction", Fukumoto, M ；可穿戴式計算機；匯刊，2005年10月18-21日的第九次 IEEE國際研討會，第10-13頁)。美國專利第2003/0142065A1號描述了ー種包含承載在柔性印刷電路板(FPCB)上的多個電子部件的環(huán)狀設(shè)備。美國專利第2003/0227437A1號描述了ー種特征在于可安裝在計算機用戶拇指上的帶子的指點設(shè)備。美國專利第2004/0032346A1號描述了ー種主要擔(dān)當(dāng)虛擬鍵盤的距離感測単元。美國專利第2005/005M12A1號描述了ー種排他地用作計算機鼠標(biāo)型設(shè)備的人界面機。美國專利第2006/0001646A1號描述了ー種“C”形狀的操作設(shè)備。德國專利第DE102005021527A1號描述了ー種具有在安裝在指環(huán)頂上的結(jié)構(gòu)中實施的電子部件的操作設(shè)備。美國專利第US005638092號描述了ー種排他地用在與鍵盤的連接中的光標(biāo)控制系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的ー個目的是解決或至少緩解與根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的上述設(shè)備相關(guān)聯(lián)的ー個或多個問題。具體地，本發(fā)明的ー個目的是提供一種用于控制諸如計算機的外部電子設(shè)備的用戶友好的操縱設(shè)備。該目的通過如權(quán)利要求1所限定的電子指環(huán)來實現(xiàn)。該電子指環(huán)提供了在高達(dá)四維中操縱/控制外部電子設(shè)備的有效且人體工程學(xué)的方式
在獨立權(quán)利要求中限定了本發(fā)明的具體實施例，從下文中接下來的詳細(xì)描述中容易明白它們的優(yōu)點。本發(fā)明基于以下理解與已確立的計算機鼠標(biāo)相比，可替選的操縱設(shè)備設(shè)計可使用電子指環(huán)、基于集成在環(huán)內(nèi)部的4維操縱設(shè)備控件來實現(xiàn)。根據(jù)本發(fā)明的第一方面，為了在3維空間中操縱而提供了用于運動感測的加速度計。為了在額外的第4維中操縱而進(jìn)一歩提供了微機械壓カ傳感器，即，幫助在計算機屏幕 (或等價物)上在第4維中額外地移動/控制鼠標(biāo)光標(biāo)的操縱設(shè)備設(shè)計。這給予用戶以下能力；例如，在計算機屏幕上放大或縮小圖片。另外，客戶在取決于應(yīng)用的不同情況下針對用戶需要來預(yù)配置它；如在家庭環(huán)境中在第一維中接通或關(guān)斷家庭娛樂系統(tǒng)；在第二維中改變?yōu)殡娨曇魳坊螂娪澳Ｊ剑辉诘谌S中改變電視頻道/音樂或電影音軌，而在第四維中開始、停止或暫停音軌。至少在本發(fā)明的一些實施例中，壓カ傳感器適于允許在額外的第四維中的操縱意味著壓カ傳感器適于控制不涉及3維空間中的操縱的外部電子設(shè)備的功能?？商孢x地，微機械壓カ傳感器可以擔(dān)當(dāng)提供對脈沖波幅度(PWA)所反映的手指血流變化的非侵入式測量的手指體積描記器。上述有源部件與混合的信號微控制器相組合，使得能夠?qū)@些前述有源部件進(jìn)行控制和信號處理。為了與其它外部電子設(shè)備通信，將射頻(RF)收發(fā)器電連接到前述有源部件。所有的前述電子部件都安裝在柔性印刷電路板(FPCB)上，其中，導(dǎo)線電連接各個部件。 相應(yīng)部件的實際順序和放置是新穎的，以便實現(xiàn)環(huán)形環(huán)之內(nèi)的期望功能和封裝。為了實現(xiàn)各個有源部件的匹配的電流和電壓，連接了無源部件。這些無源部件可以作為各個物理部件安裝在FPCB上或者集成在FPCB中。 為了向部件供電，可以將部件連接到集成在電子指環(huán)中的電池。在一個實施例中， 這些前述部件構(gòu)成了電子指環(huán)的內(nèi)部電子電路。提供能量源的可替選方案是將保形涂層(conformal coating)與壓電納米纖維 (例如，pzt-鋯鈦酸鉛-或氧化鋅材料)集成在一起，它將機械能轉(zhuǎn)換成電能，它可放置在 /位于FPCB的外和/或內(nèi)圓周上并且電連接到FPCB以向電部件提供電。用于向指環(huán)的電子部件供電的又一可替選電源是用于當(dāng)環(huán)經(jīng)受交變磁場時生成流向部件的感應(yīng)電流的線圈。這樣的線圈可以集成在環(huán)中，并且可以代替電池和/或壓電納米纖維使用或者與電池和/或壓電納米纖維一起使用。在本發(fā)明ー個實施例中，在安裝電部件并將電部件電連接到FPCB之后，用非導(dǎo)電保形涂層覆蓋電部件。為了進(jìn)ー步減小用戶手指以及電部件上的RF輻射，將涂覆在FPCB的內(nèi)圓周上的保形涂層與微珠(cenosphere，ー種擔(dān)當(dāng)RF屏蔽的材料)混合。在一個實施例中，上述壓電納米纖維集成在保形涂層中。本發(fā)明的電子指環(huán)的一大優(yōu)點是整個環(huán)構(gòu)成完整的電子電路。亦即，完整的電子電路集成在電子指環(huán)的內(nèi)部。在環(huán)是環(huán)形金屬環(huán)的ー個實施例中，它擔(dān)當(dāng)α)外部天線， 用以實現(xiàn)至工作頻率的粗略調(diào)諧，連接到位于環(huán)之內(nèi)的內(nèi)部天線和RF收發(fā)器，或者擔(dān)當(dāng) (ii)內(nèi)部天線的電地平面。在本發(fā)明ー個實施例中，構(gòu)成環(huán)形半部的分界面上的頂部金屬層的是具有以下兩種功能的材料α)通過其化學(xué)粘附性質(zhì)增強接合部之間的焊接，以及(ii)通過其吸氣性質(zhì)增強密閉包封(即，降低密封的環(huán)腔中的壓カ)。在本發(fā)明一個實施例中，前述壓カ傳感器位于電子指環(huán)內(nèi)的腔中，其中，入口孔幾何被成形為角錐以使壓力傳感器端部處的壓力壓縮比最大化。在本發(fā)明ー個實施例中，前述微珠可進(jìn)ー步沉積在環(huán)殼的內(nèi)圓周的外部上，以便減小用戶手指上的RF輻射。在本發(fā)明ー個實施例中，為了適應(yīng)于不同的應(yīng)用和針對不同的應(yīng)用進(jìn)行優(yōu)化，天線具有以下不同的設(shè)計α)外部的且全向的；( )內(nèi)部集成的且單向的；απ)內(nèi)部集成的且單向的，具有延伸的且升高的罩；(iv)介電的，與折疊的單極集成。中間金屬帶層被設(shè)計成擔(dān)當(dāng)將RF收發(fā)器與內(nèi)部天線電連接的微帶饋送(傳輸) 線，其優(yōu)選地被優(yōu)化為獲得50 Ω的匹配阻杭。這暗示了如何在環(huán)形指環(huán)內(nèi)放置部件、內(nèi)部天線和RF收發(fā)器方面的限制。在本發(fā)明ー個實施例中，為了完成前述天線的設(shè)計，將它們分別與位于(i)FPCB 中的中間層中的地平面相組合，( )或者當(dāng)環(huán)形環(huán)的一部分具有與折疊的單極天線集成的介電部時，剩余的環(huán)形外金屬殼擔(dān)當(dāng)?shù)仄矫?。在本發(fā)明ー個實施例中，外金屬殼的一部分是開ロ的以擔(dān)當(dāng)允許不受擾RF輻射的窗ロ罩，其⑴與環(huán)形環(huán)具有相同的形狀，或者(ii)由環(huán)的所述部分中的介電材料構(gòu)成， 或者(iii)具有局部延伸的且升高的球形狀以使RF輻射的返回?fù)p耗最小化。本發(fā)明的另ー個目的是提供指環(huán)的除了作為美學(xué)的和/或具文化價值的物品以外的可替選用途。本發(fā)明的其它目的是要處理以下問題-如何將具有全向或單向輻射性質(zhì)的天線集成在指環(huán)中，-如何設(shè)計包括可集成在普通尺寸的指環(huán)中的各種電和/或微機械部件的電路，-如何制造包括集成的電和/或微機械部件的指環(huán)，-如何以延長環(huán)的壽命和/或性能的方式來制造這樣的環(huán)。本發(fā)明的又ー個目的是提供允許環(huán)適用于以下應(yīng)用中的一個或多個應(yīng)用的電子指環(huán)設(shè)計(i)操縱和控制在用戶的緊鄰的附近的電子設(shè)備的功能(ii)識別-代替普通的安全通行卡而使用(iii)電子支付-代替現(xiàn)有的信用卡而使用(iv)用于用戶健康狀況的持續(xù)測量和診斷-被診斷患有帕金森癥的人需要他或她的手指或手顫抖移動被持續(xù)地監(jiān)視，以便接受醫(yī)務(wù)人員的適當(dāng)藥療或治療(ν)用于聾啞人-改善與不理解手語的人的實時交流(iv)用于通信-通知指環(huán)用戶某事物(vii)襲擊警報-當(dāng)懷疑有襲擊吋，攜帶電子指環(huán)的人可利用指環(huán)執(zhí)行立即行動， 并且信號被無線地發(fā)送到他或她的移動電話，該移動電話又自動地發(fā)送緊急呼叫尋求幫助(viii)手指體積描記器-提供對用于精確數(shù)據(jù)收集技術(shù)的脈沖波幅度(PWA)所反映的手指血流變化的非侵入式測量，用于例如監(jiān)視心臟周期以用在心率變異性(HRV)計算中。
6
根據(jù)本發(fā)明，所有以上目的都可以借助于如下環(huán)形指環(huán)來實現(xiàn)該指環(huán)密閉地包封電部件，從而允許該指環(huán)與在它緊鄰的附近的電子設(shè)備進(jìn)行無線通信，同時具有常規(guī)珠寶指環(huán)的美學(xué)性質(zhì)。


參考附圖、通過對本發(fā)明的優(yōu)選實施例的以下說明性的且非限制性的詳細(xì)描述， 將更好地理解本發(fā)明的以上以及額外的目的、特征和優(yōu)點，其中，相同的附圖標(biāo)記被用于類似的元件，并且其中圖1是根據(jù)本發(fā)明ー個實施例的電子指環(huán)的示意性剖面圖，其中，電子部件安裝在封裝在環(huán)形指環(huán)之內(nèi)的柔性印刷電路板上，環(huán)形指環(huán)具有面對環(huán)的內(nèi)邊界的壓カ傳感
-Htr ο圖2是安裝在柔性印刷電路板的兩個側(cè)面上的電子部件的示意性頂視圖。圖3是在被成形為角錐以使壓力傳感器端部處的壓力壓縮比最大化的入口孔上縮放了的示意性剖面圖。圖4是安裝在封裝在具有可替選設(shè)計的環(huán)形指環(huán)之內(nèi)的柔性印刷電路板上的電子部件的示意性剖面圖，該可替選設(shè)計具有被放置在環(huán)的外邊界上的壓カ傳感器。圖5是安裝在封裝在具有可替選設(shè)計的環(huán)形指環(huán)之內(nèi)的柔性印刷電路板上的電子部件的示意性剖面圖，該可替選設(shè)計具有折疊的單極天線。圖6是安裝在具有可替選設(shè)計的柔性印刷電路板的兩個側(cè)面上的電子部件的示意性頂視圖，該可替選設(shè)計具有折疊的單極天線。圖7是根據(jù)本發(fā)明另一個實施例的環(huán)形電子指環(huán)的示意性三維視圖，其中，外和內(nèi)金屬殼由兩種不同的金屬構(gòu)成以允許單向不受擾RF輻射。圖8是根據(jù)本發(fā)明另一個實施例的示出了不同金屬層如何沉積的內(nèi)和外環(huán)形殼的橫截面的示意性三維圖示。圖9是根據(jù)本發(fā)明另一個實施例的指環(huán)環(huán)形殼的上半部和下半部的示意性圖示， 其中，分界面(以及內(nèi)表面)是鈦化合物。圖10是根據(jù)本發(fā)明ー個實施例的外部粗略全向設(shè)計的示意性視圖，其中，整個環(huán)形金屬殼擔(dān)當(dāng)RF天線。圖11是根據(jù)本發(fā)明ー個實施例的內(nèi)部單向天線位于何處的示意性視圖，在內(nèi)部單向天線所位于的位置，外殼是開ロ的，使得內(nèi)殼被暴露(由鈦化合物構(gòu)成)，以允許不受擾RF輻射。圖12是根據(jù)本發(fā)明ー個實施例的由集成的球設(shè)計構(gòu)成的延伸的單向天線罩的示意性視圖，該集成的球設(shè)計不沉積有頂部殼材料，使得內(nèi)殼被暴露(由鈦化合物構(gòu)成)，以允許不受擾RF輻射發(fā)射。圖13是根據(jù)本發(fā)明ー個實施例的集成在介電材料中的單極天線設(shè)計的示意性圖
7J\ ο圖14是根據(jù)本發(fā)明ー個實施例的單極天線設(shè)計的示意性圖示，在該單極天線設(shè)計所位于的位置，外殼是開ロ的，使得內(nèi)殼被暴露，以允許不受擾RF輻射。圖15是如何設(shè)計FPCB上的地平面的示意性視圖。根據(jù)本發(fā)明一個實施例，面對環(huán)的外圓周的地平面擔(dān)當(dāng)RF天線電路的地平面，面對環(huán)的內(nèi)圓周的地平面擔(dān)當(dāng)?shù)仄矫娌⑶胰芜x地還擔(dān)當(dāng)電子部件的熱沉。圖16是示出了微帶如何連接到RF收發(fā)器的示意性視圖，RF收發(fā)器具有作為FPCB 中的中間層的相鄰的地平面。根據(jù)本發(fā)明一個實施例，未示出額外的導(dǎo)線、Vcc等。圖17是根據(jù)本發(fā)明ー個實施例的折疊的單極天線的橫截面圖，示出了它如何在被集成在環(huán)中之后實現(xiàn)它的期望幾何。圖18是根據(jù)本發(fā)明ー個實施例的折疊的單極天線的頂視圖。圖19是根據(jù)本發(fā)明ー個實施例的折疊的單極天線的三維示意圖。
具體實施例方式以下描述是當(dāng)前設(shè)想的用于執(zhí)行本發(fā)明的最佳模式。不是要在限制的意義上進(jìn)行本說明，而是僅出于描述本發(fā)明的普通原理的目的而作出本說明。應(yīng)當(dāng)參考權(quán)利要求來確定本發(fā)明的范圍。環(huán)形電子指環(huán)構(gòu)成了完整的電子電路。環(huán)形金屬環(huán)擔(dān)當(dāng)α)外部天線，用以實現(xiàn)至工作頻率的粗略調(diào)諧，其連接到位于環(huán)之內(nèi)的內(nèi)部天線和RF收發(fā)器，或者擔(dān)當(dāng)(ii)內(nèi)部天線的電地平面。電子指環(huán)擔(dān)當(dāng)4維操縱設(shè)備，其中，加速度計在3維空間中操縱并且壓カ傳感器在額外的第4維中操縱，即，新穎的操縱設(shè)備設(shè)計。參考圖1和2，本發(fā)明的第一實施例是環(huán)形指環(huán)結(jié)構(gòu)1，其由以下兩個不同的金屬殼構(gòu)成⑴la，由金(Au)或銀(Ag)制成，包圍在幾何上被描述為徑向上距環(huán)中心最遠(yuǎn)的指環(huán)結(jié)構(gòu)的主要部分，以及(ii)lb，由鈦化合物(Ti，Tiff)制成，是面對指環(huán)結(jié)構(gòu)的內(nèi)部的金屬封套。環(huán)形指環(huán)結(jié)構(gòu)1由以下不同的電子部件組成電池2、RF收發(fā)器3和微處理器4、 微帶線5、加速度計6、內(nèi)部天線7、壓カ傳感器8 ；它們都安裝在柔性印刷電路板9上。在該實施例中，還存在擔(dān)當(dāng)讓不受擾RF輻射通過的RF窗ロ的外金屬殼開ロ 10。在該實施例中， 在環(huán)形指環(huán)結(jié)構(gòu)1的位于壓カ傳感器8處的內(nèi)邊界處，存在被成形為角錐以使壓力傳感器端部11處的壓力壓縮比最大化的入口孔。為了將壓カ傳感器和柔性印刷電路板的一端永久地放置在相應(yīng)的位置，鑄造固定件12作為金屬殼的一部分。在該實施例中，如上所述，保護涂層13位于環(huán)形指環(huán)結(jié)構(gòu)1的外邊界與柔性印刷電路板9之間，并且另ー形式的保護涂層(具有微珠)14位于環(huán)形指環(huán)結(jié)構(gòu)1的內(nèi)邊界與柔性印刷電路板9之間。內(nèi)部天線7通過微帶線5連接到RF收發(fā)器3，其中，微帶的設(shè)計被優(yōu)化為獲得50 Ω的匹配阻杭。在外部天線選項的情況下，環(huán)形指環(huán)結(jié)構(gòu)1的外殼擔(dān)當(dāng)粗略天線。在排他地使用內(nèi)部天線選項的情況下，內(nèi)部天線位于沿著環(huán)形指環(huán)結(jié)構(gòu)1的圓周的一位置，在該位置沒有允許不受擾單向輻射的外金屬殼覆蓋10。在該實施例中，上述有源部件與微處理器4相組合，使得能夠?qū)@些前述有源部件進(jìn)行控制和信號處理。為了與其它外部電子設(shè)備通信，RF收發(fā)器電連接到前述有源部件。 所有前述電子部件都安裝在柔性印刷電路板(FPCB)上，其中，導(dǎo)線電連接各個部件。相應(yīng)部件的實際順序和放置是經(jīng)優(yōu)化的，以便實現(xiàn)環(huán)形環(huán)之內(nèi)的期望功能和封裝。為了實現(xiàn)各個有源部件的匹配的電流和電壓，連接了無源部件(未示出)。這些無源部件可作為各個物理部件安裝在FPCB上或者集成在FPCB中。
為了向部件供電，連接了電池2。這些前述部件包括電子指環(huán)的內(nèi)部電子電路。在本發(fā)明的該實施例中，在安裝電部件并將電部件電連接到FPCB之后，用非導(dǎo)電的且優(yōu)選的是保形的涂層13噴涂電子部件。常用的保形涂層是硅樹脂、環(huán)氧樹脂、丙烯酸樹脂、氨基甲酸乙酯和對ニ甲苯。涂層的功能是α)防止粗糙處理造成的損壞，( )減小機械和熱應(yīng)力，以及(iii)延長部件的壽命。此外，(iv)増大FPCB上的導(dǎo)線之間的介電強度，使得FPCB的設(shè)計能夠更緊湊且小。由于電部件安裝在FPCB的一個側(cè)面上，即FPCB的內(nèi)側(cè)圓周上，所以保形涂層吸收由于FPCB形成為環(huán)形/圓形形狀而釋放的應(yīng)力，從而降低了相應(yīng)電部件和FPCB失去彼此之間的機械或電連接的風(fēng)險。在圖15和16中，為了減小從天線電路生成的RF輻射，F(xiàn)PCB具有一個或多個中間地平面17，地平面17用來(i)對方向向內(nèi)的任何RF輻射進(jìn)行反射，(ii)擔(dān)當(dāng)減小RF輻射的返回?fù)p耗的天線電路的地平面，以及(iii)擔(dān)當(dāng)電部件的電路地平面，并且任選地還擔(dān)當(dāng)(iv)熱沉。電部件以使得從前述天線生成的RF輻射最小化的順序放置在FPCB的內(nèi)圓周上。由于由天線、微帶線、RF收發(fā)器構(gòu)成的天線電路中固有的設(shè)計限制，它們相對于地平面的順序和放置對于實現(xiàn)使前述RF輻射最小化的足夠屏蔽而言是關(guān)鍵的。因此，位于FPCB 中的地平面被設(shè)計成至少在位于FPCB的外圓周側(cè)面上的內(nèi)部天線與位于FPCB的內(nèi)圓周側(cè)面中的RF收發(fā)器之間伸展。為了進(jìn)一歩減小電部件和用戶手指上的RF輻射，涂覆在FPCB的內(nèi)圓周上的保形涂層14可用擔(dān)當(dāng)RF屏蔽的材料制成(與該材料混合)。該材料可由反射RF輻射的微珠 (由一些納米尺寸的金屬氧化物構(gòu)成)制成。中間金屬帶層5被設(shè)計成擔(dān)當(dāng)將RF收發(fā)器與內(nèi)部天線電連接的微帶饋送(傳輸) 線，其優(yōu)選地被優(yōu)化為獲得50 Ω的匹配阻杭。微帶饋送線的寬度和長度的范圍必須使得微帶饋送線的每個維度僅輻射所要求的頻率0.4GHz)。對于本發(fā)明的環(huán)形天線，因此要求將沿著環(huán)的圓周的微帶饋送線長度 /JJs描述為/■線御叫=0.301且/5|線御間=0.2(^，其中，λ是對應(yīng)輻射頻率的波長ひ=125mm@2. 4GHz)。類似地，要求微帶饋送線寬度在w(min) = 0. 008 λ且w(max) =0. 028 λ的范圍內(nèi)。在圖3中，前述壓カ傳感器位于電子指環(huán)內(nèi)的腔中，其中，入口孔幾何被成形為角錐以使壓カ傳感器端部處的壓力壓縮比最大化。為了優(yōu)化靈敏度，入口孔應(yīng)當(dāng)具有角錐的窄端的直徑X與外端的直徑y(tǒng)的最小縱橫比尺寸差異，為1 10;等價地，角錐的總高度m 與角錐的窄端的高度η的縱橫比尺寸為6 1。壓カ傳感器可位于如圖1和圖4中所示的兩個可替選位置以在第4維中操縱，前者通過其上安裝有電子指環(huán)的手指的豎直手指移動(即，彎曲)來操縱；后者通過例如用戶的另ー只手上的手指來操縱。在圖1中，壓カ傳感器8和入口孔被定位成使得罩住傳感器8 的腔面對環(huán)形指環(huán)結(jié)構(gòu)1的內(nèi)圓周。該定位使得當(dāng)承載指環(huán)的手指彎曲時壓カ傳感器上的壓カ増大，這是因為手指下部的組織然后在其徑向方向上壓縮和擴張。因此，通過簡單地彎曲/豎直移動承載指環(huán)的手指，容易地實現(xiàn)了在第4維中操縱連接到指環(huán)的外部設(shè)備。圖4 中，壓カ傳感器8和入口孔被定位成使得罩住傳感器8的腔面對環(huán)形指環(huán)結(jié)構(gòu)1的外圓周。 在此情況下，激活壓力傳感器并因此在第4維中操縱外部設(shè)備可以通過用承載指環(huán)的手的
9任ー其它手指或另ー只手的手指按壓壓力傳感器8來實現(xiàn)。優(yōu)選地，在此情況下，通過使用承載指環(huán)的手的拇指來激活壓力傳感器8。在圖8中，構(gòu)成環(huán)形半部的分界面上的頂部金屬層(包括中間金屬帶層)的是具有以下兩種功能的材料α)通過其化學(xué)粘附性質(zhì)增強接合部之間的焊接，以及(ii)通過其吸氣性質(zhì)增強密閉包封(即，降低密封的環(huán)腔中的壓力)。該材料可由鈦(Ti)組合物制成。眾所周知，包含Ti的材料組合物具有低的導(dǎo)熱性以及好的吸氣性質(zhì)(對于脫氣的最常見現(xiàn)有氣體氧氣、水蒸汽和碳?xì)浠衔?。在焊接過程中通過熱傳遞來完成金屬吸氣膜的激活，其中，在新產(chǎn)生的腔中，金屬表面與氣體原子反應(yīng)，從而將氣體原子鎖定在吸氣器中。 這些被捕獲的原子擴散到吸氣器中，從而更新金屬表面，準(zhǔn)備好吸收更多氣體原子并由此減小實現(xiàn)密閉密封的壓力。在圖9中，在電子指環(huán)的制造期間，焊接環(huán)形環(huán)的相應(yīng)半部lc、ld，產(chǎn)生過多的熱。 焊池寬度是取決于激光斑尺寸的重要參數(shù)。構(gòu)成中間金屬層的材料的焊接吸收取決于其能量傳遞效率。在焊接過程中，使相應(yīng)環(huán)形半部的分界面熔化以同時不損壞內(nèi)部電部件，激光脈沖時間必須< 2. 2msο同吋，前述非導(dǎo)電保形涂層擔(dān)當(dāng)用以減小焊接過程中電部件上的總體熱應(yīng)カ的吸熱器。用于環(huán)形半部的分界面上的頂部金屬層以及非導(dǎo)電保形涂層的前述材料使得能夠在被選擇用于優(yōu)化密閉包封的相應(yīng)厚度和圖案的設(shè)計方面有更大的自由，并因此延長了內(nèi)部電部件的壽命。在本發(fā)明ー個實施例中，前述微珠可進(jìn)ー步沉積在環(huán)殼的內(nèi)圓周的外部上，以便減小用戶手指(未示出)上的RF輻射。在本發(fā)明ー個實施例中，為了適應(yīng)于不同的應(yīng)用和針對不同的應(yīng)用進(jìn)行優(yōu)化，天線具有以下不同的設(shè)計α)外部的且全向的；( )內(nèi)部集成的且單向的；απ)內(nèi)部集成的且單向的，具有延伸的且升高的罩；(iv)介電的，與折疊的單極集成。在圖10中，外部粗略天線是全向的并且由環(huán)形金屬環(huán)構(gòu)成，以實現(xiàn)至工作頻率的粗略調(diào)諧。外部天線的電長度應(yīng)當(dāng)是ー個波長、二分之一波長(偶扱)或四分之一波長，設(shè)有地平面來使除了實天線阻抗以外的所有參數(shù)最小化。令人聯(lián)想到圓盤單極(CDM)天線， 但是沒有擔(dān)當(dāng)?shù)仄矫娴膯螛O。為了實現(xiàn)粗略調(diào)諧以匹配2. 4-2. 5GHz (藍(lán)牙頻率范圍)，環(huán)形環(huán)的外部天線直徑被計算為12-15mm。由于需要粗略調(diào)諧，環(huán)形指環(huán)的外直徑或內(nèi)直徑足以獲得匹配的阻杭。外部天線通過環(huán)形環(huán)、通過垂直于其圓周的金屬壁(未示出)連接到內(nèi)部天線。在圖11中，第二可替選方案是內(nèi)部集成的單向天線。該天線可以是反轉(zhuǎn)F天線 (IFA)，其(i)安裝在柔性印刷電路板上，或者(ii)作為其制造的一部分集成/印刷在柔性印刷電路板中(未示出)。也可使用任何其它類型的單向天線。該天線位于環(huán)的如下部分的下面該部分不具有沉積在環(huán)形環(huán)上的、面朝外的、在幾何上被描述為徑向遠(yuǎn)離環(huán)中心的外殼金屬。開ロ沿著圓周最大為12mm，其擔(dān)當(dāng)允許不受擾RF輻射的由鈦化合物制成的窗ロ 罩。當(dāng)外殼完全或幾乎完全由對RF輻射有相當(dāng)大不利影響的金屬如金或銀制成吋，電子指環(huán)僅需要設(shè)有該類型的開ロ或RF窗ロ。當(dāng)外殼或整個環(huán)由非RF屏蔽材料如塑料化合物制成吋，通常不需要RF窗ロ。然而，RF窗ロ的使用允許外殼的其余部分由金、銀或?qū)F輻射有不利影響的任何其它貴金屬制成，并由此給予用戶常規(guī)珠寶指環(huán)的感覺。在圖12中，第三可替選方案是具有局部延伸的且升高的球形狀15的環(huán)形指環(huán)，球形狀15擔(dān)當(dāng)由Ib構(gòu)成的內(nèi)部集成的單向天線的罩，使RF輻射的返回?fù)p耗最小化。集成的球形狀的半徑最大為7mm。延伸的罩將使得有可能距柔性印刷電路板的地平面更遠(yuǎn)、升高地放置內(nèi)部天線；這與直接安裝在柔性印刷電路板上形成對比。這顯著減小了 RF輻射的返回?fù)p耗。同吋，在此情況下，前述非導(dǎo)電保形涂層也擔(dān)當(dāng)天線與地平面之間的間隙中的介電腔。在圖13和19中，第四可替選方案是由與折疊的單極天線7a集成的電介質(zhì)16構(gòu)成的環(huán)形環(huán)的一部分。該電介質(zhì)可以例如由陶瓷或環(huán)氧樹脂材料制成。該電介質(zhì)也可以是參考圖1描述的保護涂層13。單極天線由放置在環(huán)形環(huán)的介電部分的外邊界中的導(dǎo)電材料的線或帶制成。天線的一端在介電部分之內(nèi)是自由的，而另一端經(jīng)由饋送線(未示出)連接到RF收發(fā)器?？商孢x地，單極天線7a集成在柔性印刷電路板的頂層上(圖5和17)，天線的一端在介電部分之內(nèi)是自由的(圖6和18)，另一端經(jīng)由饋送線電連接到RF收發(fā)器。 天線的長度由2. 4GHz的自共振頻率的四分之一波長決定，這對應(yīng)于折疊線的總長度L為L =31mm0在本發(fā)明ー個實施例中，為了完成前述天線的設(shè)計，將設(shè)計與位于(i)FPCB中的中間層(圖15和16)中的地平面相組合，(ii)或者當(dāng)環(huán)形環(huán)的一部分具有與折疊的單極天線集成的介電部時，剩余的環(huán)形外金屬殼擔(dān)當(dāng)?shù)仄矫?圖13)。地平面被設(shè)計成通過設(shè)置導(dǎo)致低阻抗的沿著圓周的長度來使RF損耗最小化。這暗示了長度/||面=1/211,其中11 = 1，2，3···。上面已主要參照多個清楚地公開的實施例描述了本發(fā)明。然而，本領(lǐng)域的技術(shù)人員容易理解，除了上面公開的實施例以外的實施例同樣可以在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。例如，在本發(fā)明ー個實施例中，由兩個環(huán)形半殼構(gòu)成的環(huán)形指環(huán)結(jié)構(gòu)可以可替選地通過利用一個或多個螺釘將它們各自的互補分界面固定來非密閉地包封電部件，以便實現(xiàn)更低成本的制造方案。另例如，與上面所述相比安裝更少量的部件(即，僅微控制器、藍(lán)牙、微帶和天線)，部件可以安裝在沿著環(huán)形指環(huán)結(jié)構(gòu)的圓周的FPCB的僅ー個側(cè)面上，以便實現(xiàn)更低成本的制造方案。注意，在該實施例中，電子電路可以無源地(即，不需要電池)工作以利用近場技術(shù)(RFID、鄰近卡等)通信，近場技術(shù)使用上述天線設(shè)計借助磁場感應(yīng)來傳遞信號。另例如，在一個實施例中，環(huán)形環(huán)殼可由塑料而不是金屬制成，其中，上述保形涂層被涂覆在(i)FPCB的內(nèi)圓周上，并且/或者(ii)沉積在環(huán)殼的內(nèi)圓周的外部上，與微珠混合以擔(dān)當(dāng)用戶手指上的RF屏蔽。同吋，塑料環(huán)形環(huán)殼可由電連接到FPCB的發(fā)光聚合物(LEP)制成。在該實施例中， 環(huán)殼可通過發(fā)射電磁輻射例如紅色來與其緊鄰的附近進(jìn)行視覺通信，以便通知其它人該用戶屬于恰好在學(xué)院研究科目產(chǎn)生的“紅色”辯論隊。在實踐中，微控制器可以被配置成響應(yīng)于由環(huán)的壓カ或加速度計傳感器在內(nèi)部接收到的信號而向LEP環(huán)殼發(fā)送正確的電流以實現(xiàn)期望的發(fā)射波長?？商孢x地，微控制器可以被配置成響應(yīng)于從外部単元接收到的信號。例如，在一個實施例中，電子指環(huán)可以用作通信裝置以便要求指環(huán)攜帶者的注意。 在該實施例中，環(huán)可以包括被配置成響應(yīng)于由RF天線電路從外部単元接收信號而向用戶手指提供熱的熱生成裝置。為此，微控制器可以被配置成響應(yīng)于由RF天線電路接收到的信號而控制熱生成裝置向環(huán)的內(nèi)圓周(即，面對用戶手指的表面)傳遞熱，以使得通過環(huán)的升高的溫度通知用戶信號已被接收到。例如，外部単元可以是移動電話或從移動電話轉(zhuǎn)發(fā)信號的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點，并且信號可以是意在要求指環(huán)用戶的注意的任何信號。例如，信號可以是表明指環(huán)用戶已在他/她的移動電話上接收到文本消息的信號，或者源自于朋友的通信設(shè)備的信號，該朋友想要向指環(huán)用戶表明他/她正在想著指環(huán)用戶。熱生成裝置可以例如是與指環(huán)的面對其內(nèi)圓周并且接觸用戶手指的金屬殼熱接觸的電阻加熱膜。在一個實施例中，環(huán)包括被配置成響應(yīng)于從外部単元接收信號而向用戶手指提供機械振動的、振動電機的形式的、作為電子電路的一部分的微機械部件。為此，微控制器可以被配置成響應(yīng)于由指環(huán)的天線接收到的信號而控制所生成的量值或時間間隔(頻率)， 以使得通過環(huán)的振動通知用戶信號已被接收到。例如，外部単元可以是轉(zhuǎn)發(fā)從指環(huán)用戶連接到的在線游戲寄送的信號的移動電話或計算機，該信號表明他或她已在游戲期間的某個情況下被游戲參與者襲擊或接觸。在一個實施例中，前述壓カ傳感器位于電子指環(huán)內(nèi)的具有被優(yōu)化為上述幾何的面對內(nèi)圓周開ロ的入口孔的腔中，以擔(dān)當(dāng)提供對脈沖波幅度(PWA)所反映的手指血流變化的非侵入式測量的手指體積描記器。所使用的終端應(yīng)用可例如用于醫(yī)療、健康或年代測定目的。在一個實施例中，上述壓カ傳感器當(dāng)位于電子指環(huán)內(nèi)的具有面對內(nèi)圓周開ロ的入 ロ孔的腔中吋，可由感測指環(huán)用戶的溫度的溫度傳感器替換。所使用的終端應(yīng)用可例如用于醫(yī)療、健康或年代測定目的。這里，主要在電子指環(huán)擔(dān)當(dāng)用于控制諸如計算機的外部電子設(shè)備的4維操縱設(shè)備的背景下描述了電子指環(huán)。然而，應(yīng)當(dāng)理解，還當(dāng)電子指環(huán)適用于發(fā)明內(nèi)容中提到的諸如識別、電子支付等其它應(yīng)用、或適用于上一段中所述的“熱或振動或光發(fā)射通信”時，這里公開的許多教導(dǎo)是有利的。還應(yīng)當(dāng)理解，集成在指環(huán)中的電子和/或電子機械部件的集合可以容易地適應(yīng)于指環(huán)的預(yù)期用途。例如，電子指環(huán)當(dāng)用于識別佩戴它的用戶時不需要包括加速度計或壓力傳感器。在此情況下，將微控制器(被編程有識別號碼等)和天線電路集成在電子指環(huán)中可能是足夠的。因此，應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明的以下方面也被本公開內(nèi)容所包含方面1 ー種電子指環(huán)，包括-具有外金屬殼的環(huán)形指環(huán)結(jié)構(gòu)，以及-集成在所述環(huán)形指環(huán)結(jié)構(gòu)中用干與外部電子設(shè)備通信的微控制器和RF天線電路，其中，所述RF天線電路的內(nèi)部天線位于擔(dān)當(dāng)RF輻射的窗ロ的所述外金屬殼中的開口下面。方面2 根據(jù)方面1所述的電子指環(huán)，其中，所述內(nèi)部天線連接到適于擔(dān)當(dāng)用于粗略調(diào)諧至工作頻率的外部天線的所述外金屬売。方面3 根據(jù)方面1或2所述的電子指環(huán)，進(jìn)一歩包括內(nèi)売，并且其中，所述外金屬殼中的所述開ロ使得所述內(nèi)殼被暴露，所述內(nèi)殼優(yōu)選地包括鈦化合物。
方面4 一種電子指環(huán)，包括-具有外金屬殼的環(huán)形指環(huán)結(jié)構(gòu)，以及-集成在所述環(huán)形指環(huán)結(jié)構(gòu)中用干與外部電子設(shè)備通信的微控制器和RF天線電路，其中，所述RF天線電路的內(nèi)部天線連接到適于擔(dān)當(dāng)用于粗略調(diào)諧至工作頻率的外部天線的所述外金屬売。方面5 根據(jù)前述方面中的任一方面所述的電子指環(huán)，其中，所述內(nèi)部天線通過擔(dān)當(dāng)微帶饋送線的金屬帶層連接到所述RF天線電路的RF收發(fā)器。方面6 根據(jù)前述方面中的任一方面所述的電子指環(huán)，其中，所述指環(huán)進(jìn)ー步包括用于對方向向內(nèi)的RF輻射進(jìn)行反射的至少ー個地平面，所述地平面優(yōu)選地至少在所述RF 天線電路的RF收發(fā)器與所述內(nèi)部天線之間伸展。方面7 根據(jù)前述方面中的任一方面所述的電子指環(huán)，進(jìn)一歩包括擔(dān)當(dāng)內(nèi)部集成的天線的罩的升高的球形狀。方面8 —種電子指環(huán)，包括-具有外殼的環(huán)形指環(huán)結(jié)構(gòu)，以及-至少包括集成在所述環(huán)形指環(huán)結(jié)構(gòu)中用干與外部電子設(shè)備通信的微控制器和 RF天線電路的電子部件。其中，所述外殼包括沿著分界面焊接在一起的上半部和下半部，所述分界面包括具有增強對所述印刷電路板和所述電子部件的密閉包封的吸氣性質(zhì)的材料。方面9 根據(jù)方面8所述的電子指環(huán)，其中，所述材料還具有化學(xué)粘附性質(zhì)。方面10 根據(jù)方面8或9所述的電子指環(huán)，其中，所述材料是金屬吸氣膜，所述金屬吸氣膜的吸氣性質(zhì)通過焊接過程中的熱傳遞來激活。方面11 根據(jù)方面8至10中的任一方面所述的電子指環(huán)，其中，所述材料包括鈦化合物。方面12 —種用于制造電子指環(huán)的方法，包括以下步驟-提供環(huán)形指環(huán)結(jié)構(gòu)的殼的上半部和下半部；-沿著所述半部中的第一半部的圓周在第一半部之內(nèi)安裝包括電子部件的柔性印刷電路板；-通過沿著所述半部中的第一半部和第二半部之間的分界面將這兩個半部焊接在一起，將所述柔性印刷電路板和所述電子部件集成在環(huán)形指環(huán)結(jié)構(gòu)中，以及-在將這兩個半部焊接在一起之前，至少部分地由具有增強對所述印刷電路板和所述電子部件的密閉包封的吸氣性質(zhì)的材料形成所述分界面。方面13 根據(jù)方面12所述的方法，其中，所述分界面至少部分地由具有增強這兩個半部之間的焊接的吸氣性質(zhì)和化學(xué)粘附性質(zhì)的材料形成。方面14 根據(jù)方面12或13所述的方法，其中，所述分界面材料是鈦組合物。方面15 —種用于制造電子指環(huán)的方法，包括以下步驟利用一個或多個螺釘固定環(huán)形殼分界面的相應(yīng)互補的上半部和下半部，以便實現(xiàn)對電部件的非密閉包封。方面16 —種電子指環(huán)，包括-具有外殼的環(huán)形指環(huán)結(jié)構(gòu)，以及
13
-電子部件，所述電子部件至少包括集成在所述環(huán)形指環(huán)結(jié)構(gòu)中用干與外部電子設(shè)備通信的微控制器和RF天線電路，所述電子部件被制造或安裝在柔性印刷電路板上，所述柔性印刷電路板沿著所述環(huán)形指環(huán)結(jié)構(gòu)的圓周被封裝在所述環(huán)形指環(huán)結(jié)構(gòu)之內(nèi)，包括內(nèi)部天線的所述RF天線電路被布置在所述柔性印刷電路板中或者被布置在所述柔性印刷電路板與所述環(huán)形指環(huán)結(jié)構(gòu)的外邊界之間，其中，所述電子指環(huán)進(jìn)一歩包括所述環(huán)形指環(huán)結(jié)構(gòu)的內(nèi)邊界與所述柔性印刷電路板之間的RF屏蔽涂層，以將用戶手指與RF輻射屏蔽開。方面17 —種電子指環(huán)，包括由塑料而不是金屬制成的環(huán)形環(huán)売，其中，保形涂層涂覆在(i)FPCB的內(nèi)圓周上， 和/或(ii)環(huán)殼的內(nèi)圓周的外部上，并且與微珠混合以擔(dān)當(dāng)用戶手指上的RF屏蔽。方面18 根據(jù)方面17所述的電子指環(huán)，其中，所述塑料環(huán)形環(huán)殼由發(fā)光聚合物 (LEP)制成，其電連接到FPCB以與用戶的緊鄰的附近的其他人光學(xué)通信(發(fā)射)。方面19 根據(jù)方面16所述的電子指環(huán)，其中，至少ー個所述電子部件被布置在所述柔性印刷電路板與所述環(huán)形指環(huán)的內(nèi)邊界之間，并且其中，所述RF屏蔽涂層被設(shè)置在所述柔性印刷電路板的內(nèi)側(cè)面上，使得所述RF屏蔽涂層將用戶手指和所述至少一個電子部件與RF輻射屏蔽開。方面20 —種電子指環(huán)，包括-環(huán)形指環(huán)結(jié)構(gòu)，所述環(huán)形指環(huán)結(jié)構(gòu)具有意在接觸佩戴所述指環(huán)的用戶的手指的金屬殼，以及-電子部件，所述電子部件集成在所述環(huán)形指環(huán)結(jié)構(gòu)中，所述電子部件至少包括微控制器、用干與外部電子設(shè)備通信的RF天線電路以及熱生成裝置，其中，所述熱生成裝置適于響應(yīng)于由所述RF天線電路從所述外部設(shè)備接收到的信號而向所述環(huán)形指環(huán)結(jié)構(gòu)的所述金屬殼提供熱。方面21 根據(jù)方面20所述的電子指環(huán)，其中，所述微控制器適于在所述接收到的信號表明應(yīng)當(dāng)要求用戶的注意的情況下分析所述信號并且控制所述熱生成裝置向所述金屬殼提供熱。方面22 根據(jù)方面20或21所述的電子指環(huán)，其中，所述熱生成裝置是被布置成與所述環(huán)形指環(huán)結(jié)構(gòu)的所述金屬殼熱接觸的電阻加熱膜。方面23 —種電子指環(huán)，包括-環(huán)形指環(huán)結(jié)構(gòu)，所述環(huán)形指環(huán)結(jié)構(gòu)具有意在接觸佩戴所述指環(huán)的用戶的手指的金屬殼，以及-電子部件，所述電子部件集成在所述環(huán)形指環(huán)結(jié)構(gòu)中，所述電子部件至少包括微控制器、用干與外部電子設(shè)備通信的RF天線電路以及振動生成裝置，其中，所述振動生成裝置適于響應(yīng)于由所述RF天線電路從所述外部設(shè)備接收到的信號而向整個所述指環(huán)及其用戶提供振動。方面M 根據(jù)方面23所述的電子指環(huán)，其中，所述微控制器適于在所述接收到的信號表明應(yīng)當(dāng)要求用戶的注意的情況下分析所述信號并且控制所述振動生成裝置向整個所述指環(huán)及其用戶提供振動。
方面25 根據(jù)方面23或M所述的電子指環(huán)，其中，所述振動生成裝置是連接到所述環(huán)形指環(huán)結(jié)構(gòu)內(nèi)的電子電路的微機械振動電機。方面沈ー種電子指環(huán)，包括-環(huán)形指環(huán)結(jié)構(gòu)，所述環(huán)形指環(huán)結(jié)構(gòu)具有意在接觸佩戴所述指環(huán)的用戶的手指的金屬殼，以及-電子部件，所述電子部件集成在所述環(huán)形指環(huán)結(jié)構(gòu)中，所述電子部件至少包括微控制器、用干與外部電子設(shè)備通信的RF天線電路以及壓カ感測裝置，所述壓カ感測裝置位于電子指環(huán)內(nèi)的具有被優(yōu)化為上述幾何的面對內(nèi)圓周開ロ的入口孔的腔中，以擔(dān)當(dāng)提供非侵入式測量的手指體積描記器，其中，所述壓カ感測裝置適于根據(jù)用戶的手指血流變化檢測壓カ差異。方面27 根據(jù)前述方面中的任一方面所述的電子指環(huán)，其中，所述電子指環(huán)的所有電部件都被制造或安裝在柔性印刷電路板上，所述柔性印刷電路板沿著所述環(huán)形指環(huán)結(jié)構(gòu)的圓周被封裝在所述環(huán)形指環(huán)結(jié)構(gòu)之內(nèi)。方面觀根據(jù)前述方面中的任一方面所述的電子指環(huán)，其中，所述電子指環(huán)的電子部件包括以下中的ー個或多個-電源，比如電池、電感線圈和/或壓電納米纖維，所述電源用于向所述指環(huán)的有源電子部件供電；-用于基于用戶的手的運動在3維空間中操縱外部設(shè)備的加速度計，以及-用于在第4維中操縱所述外部設(shè)備的壓カ傳感器。
權(quán)利要求
1.一種用于在高達(dá)四維中操縱外部電子設(shè)備的電子指環(huán)，包括-環(huán)形指環(huán)結(jié)構(gòu)(1)，所述環(huán)形指環(huán)結(jié)構(gòu)(1)具有外殼(Ia)，以及-電子部件，所述電子部件包括微處理器(4)、RF天線電路(3、5、7)、加速度計(6)和壓力傳感器(8)，所有所述電子部件都被制造或安裝在柔性印刷電路板FPCB(9)上，所述柔性印刷電路板沿著所述環(huán)形指環(huán)結(jié)構(gòu)(1)的圓周被封裝在所述環(huán)形指環(huán)結(jié)構(gòu)(1)之內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子指環(huán)，其中，所述加速度計(6)被配置成在3維空間中操縱，并且所述壓カ傳感器(8)被配置成在額外的第4維中操縱。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電子指環(huán)，其中，所述壓カ傳感器(8)位于所述電子指環(huán)內(nèi)的具有入口孔的腔中。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電子指環(huán)，其中，所述入口孔被成形為角錐以使所述壓カ傳感器端部(11)處的壓力壓縮比最大化。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電子指環(huán)，其中，為了優(yōu)化所述壓カ傳感器(8)的靈敏度，所述入口孔(11)具有所述角錐的窄端的直徑(χ)與所述角錐的外端的直徑(y)的最小縱橫比尺寸差異，為1 10。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的電子指環(huán)，其中，所述角錐的總高度(m)與所述角錐的窄端的高度(η)的縱橫比尺寸應(yīng)當(dāng)為6 1。
7.根據(jù)權(quán)利要求3至6中的任一項所述的電子指環(huán)，其中，所述壓カ傳感器(8)和所述入口孔被定位成使得所述腔面對所述環(huán)形指環(huán)結(jié)構(gòu)(1)的內(nèi)圓周，以允許通過彎曲承載所述指環(huán)的手指來向所述壓カ傳感器( 施加壓力。
8.根據(jù)權(quán)利要求3至6中的任一項所述的電子指環(huán)，其中，所述壓カ傳感器(8)和所述入口孔被定位成使得所述腔面對所述環(huán)形指環(huán)結(jié)構(gòu)(1)的外圓周，以允許通過使用不承載所述指環(huán)的另ー個手指來向所述壓カ傳感器(8)施加壓力。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項所述的電子指環(huán)，其中，所述外殼(Ia)由金屬制成， 并且其中，所述RF天線電路(3、5、7)包括位于擔(dān)當(dāng)RF輻射的窗ロ的所述外金屬殼(Ia)中的開ロ(10)下面的內(nèi)部天線(7)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的電子指環(huán)，其中，所述環(huán)形指環(huán)結(jié)構(gòu)(1)包括局部延伸的且升高的球形狀(15)，所述球形狀(15)擔(dān)當(dāng)所述內(nèi)部天線(7)的罩并且使所述RF輻射的返回?fù)p耗最小化。
11.根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的電子指環(huán)，進(jìn)一歩包括內(nèi)殼(lb)，并且其中，所述外金屬殼(Ia)中的所述開ロ使得所述內(nèi)殼(Ib)被暴露，所述內(nèi)殼優(yōu)選地包括鈦化合物。
12.根據(jù)權(quán)利要求9至11中的任一項所述的電子指環(huán)，其中，所述內(nèi)部天線(7)連接到所述外金屬殼(Ia)，所述外金屬殼(Ia)適于擔(dān)當(dāng)實現(xiàn)至工作頻率的粗略調(diào)諧的外部全向天線。
13.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項所述的電子指環(huán)，其中，所述環(huán)形指環(huán)結(jié)構(gòu)(1)的所述外殼(Ia)由兩個環(huán)形互補半部(lc、ld)構(gòu)成，所述兩個半部(lc、ld)沿著這兩個半部之間的分界面被焊接在一起。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的電子指環(huán)，其中，所述分界面包括具有增強對所述印刷電路板和所述電子部件的密閉包封的吸氣性質(zhì)的材料。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的電子指環(huán)，其中，所述材料還具有增強所述兩個半部(lc、Id)之間的所述焊接的化學(xué)粘附性質(zhì)。
16.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項所述的電子指環(huán)，其中，所述電子部件進(jìn)ー步包括電池(2)。
17.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項所述的電子指環(huán)，進(jìn)一歩包括具有RF屏蔽性質(zhì)的保護涂層(14)，所述保護涂層(14)位于所述環(huán)形指環(huán)結(jié)構(gòu)(1)的內(nèi)邊界與所述柔性印刷電路板(9)之間。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的電子指環(huán)，其中，所述保護涂層(14)包括微珠。
19.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項所述的電子指環(huán)，其中，所述RF天線電路(3、5、7)包括微帶饋送線(5)，所述微帶饋送線(5)具有被設(shè)計成沿著所述環(huán)形指環(huán)結(jié)構(gòu)(1)的所述圓周伸展的形狀，并且所述微帶饋送線(5)被電優(yōu)化為獲得50 Ω的匹配阻杭。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的電子指環(huán)，其中，所述微帶饋送線( 的寬度和長度被選擇成使得所述微帶饋送線的每個維度以2. 4GHz輻射。
21.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項所述的電子指環(huán)，進(jìn)一歩包括至少ー個地平面 (17)，所述至少ー個地平面(17)被設(shè)計成使RF損耗最小化并且具有沿著所述環(huán)形指環(huán)結(jié)構(gòu)⑴的所述圓周的長度/S^0 = λ/2 ,其中η = 1，2，3· · ·。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的電子指環(huán)，其中，所述至少ー個地平面(17)至少在位于所述柔性印刷電路板(9)的外圓周側(cè)面上的所述RF天線電路(3、5、7)的內(nèi)部天線(7)與位于所述柔性印刷電路板(9)的內(nèi)圓周側(cè)面上的所述RF天線電路(3、5、7)的RF收發(fā)器(3) 之間伸展。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種用于無線4維遠(yuǎn)程操縱和/或監(jiān)視的電子指環(huán)(1)。該電子指環(huán)包括以不同方式封裝和集成的電子部件，以根據(jù)該電子指環(huán)的應(yīng)用實現(xiàn)全向或單向RF發(fā)射，該電子指環(huán)的應(yīng)用例如是擔(dān)當(dāng)與附近的電子設(shè)備進(jìn)行無線通信或用于無線用戶醫(yī)療診斷的多操縱設(shè)備。
文檔編號G06F3/033GK102597919SQ201080049343
公開日2012年7月18日 申請日期2010年10月27日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月2日
發(fā)明者斯坦利·維斯馬爾 申請人:斯坦利·維斯馬爾