[0001] 本公开涉及一种包括天线或天线迹线的系统。

[0040] 现代移动电子设备可以实现许多不同类型的天线。为了跟上无线技术的快速发展和用户对无处不在的无线接入的日益增长的需求，可穿戴电子设备可以支持越来越多的无线标准，包括但不限于，第三代移动通信技术(3G)/第四代移动通信技术(4G)/第五代移动通信技术(5G)、WiFi、全球定位系统(global positioning system，GPS)、蓝牙、和超宽带(ultrawideband，UWB)等。为了实现多标准无线连接，这些可穿戴设备(例如，智能手表)可以在相对较小的形状要素内实现、集成或以其它方式使用几个多频段天线。在一些情况下，可穿戴电子设备可以实现这样的天线：所述天线例如使用可穿戴设备的金属外壳、或者在可穿戴设备的底面或盖上使用冲压金属或激光直接成型(laser direct structuring，LDS)，来提供用于无线功能的辐射表面。在一些情况下，可能难以实现附加的天线来覆盖更多的无线标准，因为可穿戴设备内部的空间可能受到严格限制。

[0041] 一个或多个天线的一个可能位置可以是可穿戴设备的显示区域。然而，天线通常是由不透明的导电材料制成的。因此，在显示器上添加天线迹线可能会产生可见的缺陷，从而可能会对用户体验产生负面影响。此外，显示质量和显示分辨率对良好的用户体验至关重要。因此，天线的实施方式不应该有损于显示体验。此外，显示器非常复杂，并且涉及多个精细构造的层，包括覆盖玻璃、粘合层、偏振器、封装层、触摸传感器、阴极、有机发光二极管(organic light emitting diode，OLED)、阳极和衬底层。因此，除了可能在显示器中可见的任何缺陷之外，向显示层添加附加的部件还可能引入可靠性问题。因此，本申请发现并解决了对于将天线以改进方式集成到可穿戴设备中的需求。

[0042] 本申请涉及可以将天线集成到可穿戴设备的触摸显示器中的各种设备和系统。在本文所公开的一些实施例中，天线可以在嵌入到移动电子设备(例如，智能手表)的显示模块中的透明薄膜上实现。本文提供了涉及不同技术的不同实施方式。在一个实施例中，天线可以设置在单独的天线膜上，该天线膜设置在显示器堆叠中。在这样的实施例中，具有多个馈电端口的两个(或更多个)紧密间隔的多输入多输出(MIMO)天线可以被实现在单独的透明膜上，并且可以附接到显示模块中的覆盖层的内表面(例如，底部)。该实施例的天线迹线可以使用透明膜上的导电网状金属(例如，铜)层来形成。

[0043] 在另一实施例中，触摸传感器膜层可以用于天线辐射。可以在触摸传感器膜层上实现“鱼骨”形状的天线。在这种情况下，可以将天线迹线设计为沿导电触摸传感器层上的多个触摸板之间可能存在的间隙延伸。在这种情况下，天线迹线可以与触摸感测板共面。鱼骨天线迹线结构可以沿多个触摸感测板之间的间隙布线。导电触摸传感器层可以用氧化铟锡(indium tin oxide，ITO)或银纳米线(silver nano‑wire，SNW)实现。

[0044] 在一个实施例中，可以提供一种系统，该系统包括显示覆盖层和透明天线膜层，该透明天线膜层包括具有一个或多个天线的膜层。透明天线膜层可以被定位在显示覆盖层与一个或多个显示层之间。在一些情况下，透明天线膜层可以包括印刷的透明导电材料。这种印刷的透明导电材料可以包括网状金属。在一些情况下，网状金属可以以不同的间距水平提供，这些间距水平包括60μm、120μm或其它间距水平。透明天线膜层上的网状金属对于人眼来说是透明的。

[0045] 在一些实施例中，该系统还可以包括粘合层和衬底层。在这种情况下，系统的透明天线膜层可以设置在粘合层的顶部，粘合层本身设置在衬底层的顶部。该系统还可以包括多层柔性件，该多层柔性件将来自RF集成电路(RF integrated circuit，RFIC)的射频(RF)信号连接到透明天线膜层。透明天线膜层可以包括MIMO天线。这些天线基本上可以是任何类型的天线，包括单极天线、偶极天线、环形天线、缝隙天线或其它类型的天线。此外，天线可以包括任何类型的相关联无线电，包括蜂窝无线电、全球定位系统(GPS)无线电、WiFi无线电、蓝牙无线电、近场通信(near‑field communication，NFC)无线电、超宽带(UWB)无线电或其它类型的无线电。

[0046] 在另一实施例中，可以提供一种系统，该系统包括：导电触摸传感器层，该导电触摸传感器层包括多个触摸传感器元件；衬底层；以及导电天线层，该导电天线层本身包括一个或多个辐射天线迹线。衬底层可以将导电触摸传感器层与导电天线层分隔。并且，在该系统中，导电天线层的辐射天线迹线可以布线于该多个触摸传感器元件之间。在一些情况下，该系统还可以包括柔性印刷电路，衬底层的至少一部分可以绑定到该柔性印刷电路。柔性印刷电路可以将导电触摸层电连接到触摸感测集成电路，并且可以将导电天线层连接到RFIC。在一些情况下，导电天线层的辐射天线迹线可以以鱼骨图案设置在多个触摸传感器元件之间的一个或多个间隙内。

[0047] 下面将参考图1至图19提供对这样的设备和系统的详细描述：所述设备和系统用于经由包括在触摸显示器中的透明天线来改进具有触摸显示器的可穿戴设备的天线性能。另外，将结合图20和图21提供对可结合本文所描述的设备和/或系统中的一者或多者的实施例的一个或多个人工现实系统的详细描述。

[0048] 图1显示了具有显示模块110的可穿戴设备102的立体图100。尽管可穿戴设备102在本文中可以被称为智能手表，但是这并不旨在以任何方式限制本公开的范围。实际上，可以观察到，本文所描述的设备和系统的实施例可以被包括和/或结合到可包括合适的显示模块和/或触摸显示器的任何设备中。

[0049] 图2显示了可穿戴设备102的截面图200。如所示出的，显示模块110的至少一部分设置在可穿戴设备102上和/或形成可穿戴设备102的一面，并且被定位为使得当可穿戴设备102被用户佩戴时，显示模块110可以被用户访问和/或查看。

[0050] 如上所述，在一些示例中，具有印刷的透明导电材料的透明膜可以作为显示模块的叠层(在本文中也被称为“显示器堆叠”)的一部分而被包括(例如，放置在显示模块的叠层内、设置在显示模块的叠层的一层上、作为显示模块的叠层的一层而被包括等)。透明膜可以被定位在显示器堆叠的一个或多个层之间。例如，该膜可以被定位在可形成显示器堆叠的外层的顶盖(例如，透镜盖、显示器盖、玻璃层等)与光学透明粘合剂(optically clear adhesive，OCA)层之间。

[0051] 通常，显示器堆叠或“叠层”可以包括顶层(通常称为覆盖层(overlay)、覆盖透镜或覆盖玻璃)、导电元件(例如，传感器、过孔、接地/屏蔽实体、迹线等)和印刷电路板(printed circuit board，PCB)层。支持触摸的显示器堆叠或触摸面板可以包括触摸传感器以及一个或多个触摸传感器电极。可以根据触摸传感器在显示器堆叠内的相对位置来对支持触摸的显示器进行分类。“单元内(in‑cell)”型触摸面板可以包括集成在显示器堆叠中可提供显示功能的其它层内部或这些层之间的触摸传感器。“单元上(on‑cell)”型触摸面板可以包括位于显示层顶部的触摸传感器，该显示层例如为液晶显示器(liquid crystal display，LCD)层或有机发光二极管(OLED)显示层。“单元外(out‑cell)”或“附加”型触摸面板可以包括显示器外部的触摸传感器，并且可以(例如，通过气隙)与显示器堆叠的其它部分分隔。

[0052] 图3至图5显示了可以包括具有印刷的透明导电材料的透明膜的显示器堆叠的各种截面图。在图3中，截面图300显示了具有单元内触摸传感器配置的显示模块302的截面。如所示出的，显示模块302包括覆盖透镜304、透明天线膜306和粘合层308。在该示例中，透明天线膜306设置在覆盖透镜304与粘合层308之间。在一些示例中，粘合层308可以包括OCA层或是OCA层的一部分。图3中的显示模块302包括许多附加层，包括偏振器层、触摸传感器层、封装层、阴极层、有机发光二极管(OLED)层和阳极层。如图3的示例所示，前述各层可以设置在衬底层310上，在一些示例中，该衬底层可以包括和/或被称为衬底玻璃。

[0053] 图4包括截面图400，该截面图显示了具有单元上触摸传感器配置的显示模块的截面。如所示出的，显示模块402包括覆盖透镜404、透明天线膜406和粘合层408。在该示例中，透明天线膜406设置在覆盖透镜404与粘合层408之间。在一些示例中，粘合层408可以包括OCA层或是OCA层的一部分。图4中的显示模块402包括许多附加层，包括偏振器层、触摸传感器层、封装层、阴极层、有机发光二极管(OLED)层和阳极层。如图4的示例所示，前述各层设置在衬底层410上，在一些示例中，该衬底层可以包括和/或被称为衬底玻璃。如以下将更详细地描述的，如图4所示出的示例所示，在一些示例中，触摸传感器可以经由柔性印刷电路(flexible printed circuit，FPC)连接器(图4中的“TP FPC”)通信耦接到控制器。在一些示例中，控制器可以被称为“触摸控制器与显示驱动器集成”或“TDDI”。

[0054] 图5包括截面图500，该截面图显示了具有单元上触摸传感器配置的显示模块的截面。如所示出的，显示模块502包括覆盖透镜504、透明天线膜506和粘合层508。在该示例中，透明天线膜506设置在覆盖透镜504与粘合层508之间。在一些示例中，粘合层508可以包括OCA层或是OCA层的一部分。图5中的显示模块502包括许多附加层，包括偏振器层、触摸传感器层、封装层、阴极层、有机发光二极管(OLED)层和阳极层。如图5的示例所示，前述各层设置在衬底层510上，在一些示例中，该衬底层可以包括和/或被称为衬底玻璃。像图4中一样，图5中的触摸传感器可以经由FPC连接器(图5中的“TP FPC”)通信耦接到TDDI。

[0055] 如上所述，在一些示例中，透明天线膜层(例如，透明天线膜306、透明天线膜406、透明天线膜506等)可以包括网状金属。网状金属可以包括任何合适的金属和/或金属合金，包括但不限于网状铜。

[0056] 在一些示例中，可作为透明天线膜层的一部分而被包括的网状金属或网状金属层可以包括多个部件或层。图6示出了包括网状金属的透明天线膜606的截面图600。如所示出的，透明天线膜606包括三层：网状金属层602、粘合层604和光学衬底层608。在一些示例中，网状金属层602可以经由粘合层604耦接和/或附接到光学衬底层608。

[0057] 在一些示例中，网状金属层602可以包括排列成或形成为网格的金属(例如，铜)线，该网格可以具有预定的间距。线网格的间距可以指形成线网格的一部分的两条相邻线的中点之间的距离的测量结果。因此，形成网格的两条线的中点相隔1μm的线网格可以被称为具有1μm的间距的线网格。

[0058] 网状金属层的属性可以影响网状金属层的电阻(例如，薄层电阻)以及网状金属层的光学透明度。图7显示了包括铜且具有60μm间距的网状金属层、与包括铜且具有120μm间距的网状金属层的属性对比图700。如所示出的，网状线宽/间距可以是可影响薄层电阻率、天线辐射效率和光学透明度的设计参数。仔细选择这些设计参数可以影响对包括这种透明天线膜层的显示器的用户体验，以及无线连接应用中的使用潜力。因此，在一些示例中，透明天线膜层可以包括网状金属。在其它示例中，网状金属可以具有高达60μm或至少60μm的预定间距。在附加或替代的示例中，网状金属可以具有高达120μm或至少120μm的间距。

[0059] 现在将参考图8至图12描述包括透明天线膜层的触敏显示模块的示例实施方式。

[0060] 图8显示了可被包括在本文所描述的透明天线膜中和/或可连接到该透明天线膜的各种部件的示意图800。如所示出的，透明天线膜可以包括至少一个网状金属天线。在图8所示的示例中，透明天线膜802包括第一天线804和第二天线806。第一天线804和第二天线806可以作为透明天线膜层(例如，透明天线膜306、透明天线膜406、透明天线膜506等)的导电区域的一部分而被包括，并且可以各自包括网状金属(例如，网状铜)。在该示例中，第一天线804和第二天线806可以被实现为同一透明天线膜层上的MIMO天线。

[0061] 在该示例中，第一天线804和第二天线806各自经由键(bond)812连接到多层柔性印刷电路板(“多层柔性件810”)。第一天线804经由键812(A)连接到多层柔性件810(A)，并且第二天线806经由键812(A)连接到多层柔性件810(B)。键812中的每一个键可以包括任何合适的键合剂，例如但不限于各向异性导电膜(anisotropic conductive film，ACF)或类似的导电粘合剂。

[0062] 如以下将参考图12更详细地描述的，诸如多层柔性件810等多层柔性件可以包括多个层和可促进从透明天线膜层和/或向透明天线膜层传输RF信号的其它部件。每个多层柔性件810可以将天线通信耦接和/或连接到控制设备，并且可以从控制设备中所包括的RFIC和/或向该RFIC传导RF信号。在图8所示的示例中，每个多层柔性件810可以包括对应的共面波导814(例如，多层柔性件810(A)可以包括共面波导814(A)，并且多层柔性件810(B)可以包括共面波导814(B))。共面波导814可以从透明天线膜802和/或其对应部分、和/或向透明天线膜802和/或其对应部分传导RF信号，和/或可以促进这种传导。在图8所示的示例中，共面波导814(A)可以从第一天线804和/或向第一天线804传导RF信号，和/或可以促进这种传导；并且共面波导814(B)可以从第二天线806和/或向第二天线806传导RF信号，和/或可以促进这种传导。多层柔性件810(A)和/或多层柔性件810(B)可以经由合适的连接器816连接到另一部件(例如，控制设备)。

[0063] 图9至图11显示了包括触敏显示模块的显示器堆叠的各种视图，该触敏显示模块包括透明天线膜层。图9显示了显示器堆叠902的立体图900。显示器堆叠902可以是还包括透明天线膜层的支持触摸的显示器堆叠。透明天线膜层可以包括设置和/或固定在覆盖玻璃908下方的第一天线904和第二天线906。第一天线904和第二天线906可以作为透明天线膜层的导电区域的一部分而被包括，并且可以包括网状金属(例如，铜)。在该示例中，第一天线904和第二天线906可以被实现为同一透明天线膜层上的MIMO天线。在该示例中，第一天线904和第二天线906经由键912连接到多层柔性印刷电路板(“多层柔性件910”)。键912可以包括任何合适的键合剂，例如但不限于ACF或类似的导电粘合剂。

[0064] 图10显示了也包括第一天线904、第二天线906、覆盖玻璃908和多层柔性件910的显示器堆叠902的俯视图1000。图11显示了显示器堆叠902的侧视图1100。在该视图中，多层柔性件910还被示出为经由连接器1104将显示器堆叠902(例如，显示器堆叠902中所包括的一个或多个部件，例如第一天线904和/或第二天线906)连接到控制设备1102。在一些示例中，控制设备1102可以包括RFIC(例如，包括RFIC的PCB)和/或TDDI(例如，包括TDDI的PCB)。

[0065] 如上所述，多层柔性印刷电路板(例如，多层柔性件810、多层柔性件910等)可以包括多个层和可促进从透明天线膜层和/或向透明天线膜层传输RF信号的其它部件。图12显示了根据本文所描述的一些实施例的多层柔性印刷电路板的侧视图的示意图1200。如所示出的，通常，多层柔性印刷电路板可以包括三组层：导电层、粘合层和介电衬底层。图12中的导电层可以包括铜箔层(例如，铜箔1208、铜箔1216和铜箔1220)和镀覆层(例如，面板镀覆1206、面板镀覆1214和面板镀覆1222)。粘合层可以包括覆盖层粘合剂1204、粘合剂1212和覆盖层粘合剂1224。介电层可以包括覆盖层聚酰胺1202、基础聚酰胺1210、基础聚酰胺1218和覆盖层聚酰胺1226。

[0066] 在一些示例中，导电层(例如，基础聚酰胺1210和/或基础聚酰胺1218)可以用于实现用于传导RF信号的共面波导(例如，共面波导814(A)和/或共面波导814(B))。在一些示例中，铜箔1208和/或铜箔1220可以用于RF接地屏蔽。

[0067] 连接器1228可以将多层柔性印刷电路板连接到另一部件(例如，诸如控制设备1102等控制设备)。电阻器1230可以包括和/或被称为分流电阻器，并且可以用于测量和/或控制流经连接器1228的电流。加强件粘合剂1232可以使加强件1234附着到覆盖层聚酰胺
1226。加强件1234可以包括任何合适的加强件材料，包括但不限于聚酰胺加强件和/或不锈钢加强件。

[0068] 如上所述，在一些示例中，可以在触摸传感器膜层上实现“鱼骨”形状的天线。在这种情况下，可以将天线迹线设计为沿导电触摸传感器层上的多个触摸板之间可能存在的间隙延伸。在一些示例中，天线迹线可以与触摸感测板共面，其中鱼骨天线迹线结构沿多个触摸感测板之间的间隙布线。

[0069] 因此，在一些实施例中，导电触摸传感器层可以包括多个触摸传感器元件、衬底层以及本身包括一个或多个辐射天线迹线的导电天线层。衬底层可以将导电触摸传感器层与导电天线层分隔，并且导电天线层的辐射天线迹线可以布线于该多个触摸传感器元件之间。在至少一些实施例中，导电天线层的辐射天线迹线可以以鱼骨图案设置在多个触摸传感器元件之间的一个或多个间隙内。

[0070] 如上面参考图3至图5所论述的，可以根据触摸传感器在显示器堆叠内的相对位置来对支持触摸的显示器进行分类。图13至图15显示了根据一些实施例的可以包括触摸传感器层的显示器堆叠的各种截面图，该触摸传感器层可以包括、结合和/或实现透明天线。

[0071] 在图13中，截面图1300显示了具有单元内触摸传感器配置的显示模块1302的截面。如所示出的，显示模块1302包括覆盖透镜1304、透明天线1306和粘合层1308。在该示例中，透明天线1306设置在触摸传感器层内和/或作为触摸传感器层的一部分而被包括。在一些示例中，粘合层308可以包括OCA层或是OCA层的一部分。图3中的显示模块1302包括许多附加层，包括偏振器层、封装层、阴极层、有机发光二极管(OLED)层和阳极层。如图3的示例所示，前述各层可以设置在衬底层1310上，在一些示例中，该衬底层可以包括和/或被称为衬底玻璃。

[0072] 图14包括截面图1400，该截面图显示了具有单元上触摸传感器配置的显示模块的截面。如所示出的，显示模块1402包括覆盖透镜1404、透明天线1406和粘合层1408。在该示例中，透明天线1406设置在触摸传感器层内和/或作为触摸传感器层的一部分而被包括。在一些示例中，粘合层408可以包括OCA层或是OCA层的一部分。图4中的显示模块1402包括许多附加层，包括偏振器层、封装层、阴极层、有机发光二极管(OLED)层和阳极层。如图14的示例所示，前述各层设置在衬底层1410上，在一些示例中，该衬底层可以包括和/或被称为衬底玻璃。如以下将更详细地描述的，如图4所示出的示例所示，在一些示例中，触摸传感器可以经由FPC连接器(图14中的“TP FPC”)通信耦接到控制器或TDDI。

[0073] 图15包括截面图1500，该截面图显示了具有单元上触摸传感器配置的显示模块的截面。如所示出的，显示模块1502包括覆盖透镜1504、透明天线膜1506和粘合层1508。在该示例中，透明天线膜506设置在触摸传感器层内和/或作为触摸传感器层的一部分而被包括，该触摸传感器层设置在覆盖透镜1504与粘合层1508之间。在一些示例中，粘合层1508可以包括OCA层或是OCA层的一部分。图15中的显示模块1502包括许多附加层，包括偏振器层、封装层、阴极层、有机发光二极管(OLED)层和阳极层。如图15的示例所示，前述各层设置在衬底层1510上，在一些示例中，该衬底层可以包括和/或被称为衬底玻璃。像图14一样，图15中的触摸传感器可以经由FPC连接器(图15中的“TP FPC”)通信耦接到TDDI。

[0074] 在一些示例中，触摸传感器可以包括对于实现天线可重复使用的导电层。图16显示了根据一些实施例的可以包括、实现和/或集成透明天线的触摸传感器膜层1602的截面的截面图1600。如所示出的，触摸传感器膜层1602可以包括底部导电层1604、顶部导电层1606、衬底层1608、一个或多个粘合剂1610、柔性印刷电路板1612(图16中的“柔性件
1612”)、以及ACF的一个或多个部分(图16中的“ACF 1614”)。

[0075] 在该示例中，底部导电层1604和顶部导电层1606可以各自由可包括导电材料(例如，铜)的微型网格(micro mesh，MM)材料制成。底部导电层1604可以被配置为通过或经由衬底层1608向顶部导电层1606发送(Tx)信号或电流。同样地，顶部导电层1606可以被配置为通过或经由衬底层1608接收(Rx)来自底部导电层1604的信号或电流。衬底层1608可以由任何合适的材料制成，该材料例如但不限于为聚酯(polyester，PET)材料。粘合剂1610可以包括任何合适的光学透明粘合剂，并且可以用于将触摸传感器膜层1602附接到显示器堆叠内的一个或多个其它层。ACF 1614可以用于将触摸传感器膜层1602连接到柔性印刷电路板1612。

[0076] 顶部导电层1606可以包括和/或实现一个或多个触摸板、和/或可将一个或多个触摸板连接到一个或多个触摸感测集成电路(例如，TDDI)的一个或多个迹线。底部导电层1604可以用于实现一个或多个天线。

[0077] 图17显示了经由柔性印刷电路板1704(图17中的“柔性件1704”)连接到印刷电路板1706(图17中的“PCB 1706”)的显示器堆叠1702的侧视图的视图1700。尽管未在图17中示出，但是印刷电路板1706可以包括和/或实现控制设备，该控制设备包括和/或实现RFIC和/或TPIC和/或TDDI。

[0078] 图18示出了可以用于天线辐射的触摸传感器膜层1800的视图。如所示出的，触摸传感器膜层1800包括至少一个触摸板1802，其中图18中总共显示了25个触摸板。触摸传感器膜层1800还包括天线迹线1804，该天线迹线包括沿多个触摸板之间的间隙延伸的迹线。在一些示例中，天线迹线1804可以被描述为具有“鱼骨”形状。如所示出的，天线迹线1804可以与触摸感测板(例如，触摸板1802)共面。如上所述，在一些示例中，可以利用ITO或SNW来实现导电触摸传感器层。

[0079] 触摸传感器迹线1806可以将触摸板(例如，触摸板1802)连接到触摸IC 1808。在一些示例中，触摸传感器迹线1806可以沿触摸板与包括触摸传感器膜层1800的显示器堆叠的边框之间的间隙布线。触摸传感器迹线1806可以合并到信号线的总线，并且可以连接到触摸IC 1808上的多通道模数转换器(analog‑to‑digital converter，ADC)和/或数模转换器(digital‑to‑analog converter，DAC)。

[0080] ACF键合1810可以将天线迹线1804键合到柔性印刷电路板连接器，该柔性印刷电路板连接器可以进一步将天线迹线1804连接到RFIC。天线迹线1804可以是叉指型天线(interdigital type antenna)，并且可以增强与触摸板(例如，发射导电层，例如图16中的底部导电层1604)的耦接，并且可以提高整个天线系统(例如，天线迹线1804、触摸板1802、触摸传感器迹线1806等)的辐射效率。

[0081] 图19显示了可以用于天线辐射的触摸传感器膜层1900的实施方式的视图。如所示出的，触摸传感器膜层1900包括多个触摸板1902和天线迹线1904。天线迹线1904包括沿多个触摸板1902之间的间隙延伸的迹线，从而使天线迹线1904呈“鱼骨”形状。ACF键合1910可以将天线迹线1904键合到柔性印刷电路板连接器，该柔性印刷电路板连接器可以进一步将天线迹线1904连接到RFIC。尽管未在图19中示出，但是触摸传感器膜层1900还可以包括可沿触摸板1902与包括触摸传感器膜层1900的显示器堆叠的边框之间的间隙布线的触摸传感器迹线。触摸传感器迹线可以连接到触摸IC(例如，触摸IC 1808)上的多通道ADC/DAC。

[0082] 本文所描述的装置、系统和方法可以提供优于可穿戴设备中的天线的传统选项的各种益处。通过在嵌入到可穿戴设备的显示模块中的透明薄膜上嵌入天线，本文所提供的装置、系统和方法可以使得能够为可穿戴设备实现附加的和/或更高质量的天线，而不影响这种可穿戴设备的许多空间要求或设计要求。

[0083] 在一个实施例中，可以将薄的透明天线膜结合到显示器堆叠中并附接到显示模块的覆盖玻璃。在该实施例中，天线迹线可以被设计成透明膜上的导电网状金属(例如，铜)层。在附加实施例中，现有的触摸传感器膜可以用于天线辐射。通过在触摸传感器膜上结合在触摸传感器膜上的多个触摸板之间的间隙中放置天线迹线的鱼骨形天线，触摸传感器层的导电部分可以同时用于天线辐射以及触摸感测。因此，本文所公开的装置、系统和方法可以提供优于可穿戴设备内的天线的传统选项的显著益处。

[0084] 本公开的各实施例可以包括各种类型的人工现实系统或结合各种类型的人工现实系统来实现。人工现实是在呈现给用户之前已经以某种方式进行了调整的现实形式，该人工现示例如可以包括虚拟现实、增强现实、混合现实(mixed reality)、混合现实(hybrid reality)或它们的某种组合和/或衍生物。人工现实内容可以包括完全的计算机生成的内容、或与所采集的(例如，真实世界的)内容相结合的计算机生成的内容。人工现实内容可以包括视频、音频、触觉反馈、或它们的某种组合，以上中的任何一者可以在单个通道或多个通道中呈现(例如，为观看者带来三维(three‑dimensional，3D)效果的立体视频)。另外，在一些实施例中，人工现实还可以与应用、产品、附件、服务或它们的某种组合相关联，这些应用、产品、附件、服务或它们的某种组合例如用于在人工现实中创建内容、和/或以其它方式在人工现实中使用(例如，在人工现实中执行活动)。

[0085] 人工现实系统可以以多种不同的形状要素和配置来实现。一些人工现实系统可以被设计为在没有近眼显示器(near‑eye display，NED)的情况下工作。其它人工现实系统可以包括还提供对真实世界的可见性的NED(例如，图20中的增强现实系统2000)或包括使用户在视觉上沉浸在人工现实中的NED(例如，图21中的虚拟现实系统2100)。尽管一些人工现实设备可以是独立的系统，但是其它人工现实设备可以与外部设备通信和/或与外部设备协调以向用户提供人工现实体验。这种外部设备的示例包括手持控制器、移动设备、台式计算机、由用户佩戴的设备、由一个或多个其他用户佩戴的设备、和/或任何其它合适的外部系统。

[0086] 转到图20，增强现实系统2000可以包括具有框架2010的眼镜设备2002，该框架被配置为将左显示设备2015(A)和右显示设备2015(B)保持在用户眼睛的前方。显示设备2015(A)和显示设备2015(B)可以一起或独立地动作，以向用户呈现图像或一系列图像。尽管增强现实系统2000包括两个显示器，但是本公开的各实施例可以在具有单个NED或多于两个NED的增强现实系统中实现。

[0087] 在一些实施例中，增强现实系统2000可以包括一个或多个传感器，例如传感器2040。传感器2040可以响应于增强现实系统2000的运动而生成测量信号，并且可以大体上位于框架2010的任何部分上。传感器2040可以表示各种不同感测机构中的一个或多个感测机构，例如位置传感器、惯性测量单元(inertial measurement unit，IMU)、深度摄像头包装、结构化光发射器和/或检测器、或它们的任何组合。在一些实施例中，增强现实系统2000可以包括或可以不包括传感器2040，或者可以包括多于一个的传感器。在传感器2040包括IMU的实施例中，该IMU可以基于来自传感器2040的测量信号来生成校准数据。传感器2040的示例可以包括但不限于，加速度计、陀螺仪、磁力计、检测运动的其它合适类型的传感器、用于IMU的误差校正的传感器、或它们的某种组合包装。

[0088] 在一些示例中，增强现实系统2000还可以包括传声器阵列，该传声器阵列具有多个声学换能器2020(A)至2020(J)，该多个声学换能器被统称为声学换能器2020。声学换能器2020可以表示检测由声波引起的气压变化的换能器。每个声学换能器2020可以配置为检测声音并将检测到的声音转换成电子格式(例如，模拟格式或数字格式)。图20中的传声器阵列例如可以包括十个声学换能器：可被设计为放置在用户的相应耳朵内的2020(A)和2020(B)；可被定位在框架2010上的各个位置处的声学换能器2020(C)、2020(D)、2020(E)、
2020(F)、2020(G)和2020(H)；和/或可被定位在对应的颈带2005上的声学换能器2020(I)和
2020(J)。

[0089] 在一些实施例中，声学换能器2020(A)至2020(J)中的一个或多个声学换能器可以用作输出换能器(例如，扬声器)。例如，声学换能器2020(A)和/或声学换能器2020(B)可以是耳塞或任何其它合适类型的耳机或扬声器。

[0090] 传声器阵列中的各声学换能器2020的配置可以改变。尽管增强现实系统2000在图20中被显示为具有十个声学换能器2020，但是声学换能器2020的数量可以多于或少于十个。在一些实施例中，使用更多数量的声学换能器2020可以增加收集到的音频信息的量和/或提高音频信息的灵敏度和准确度。相比之下，使用更少数量的声学换能器2020可以降低相关联的控制器2050处理收集到的音频信息所需的计算能力。另外，传声器阵列中的各声学换能器2020的位置可以改变。例如，声学换能器2020的位置可以包括用户身上的限定位置、框架2010上的限定坐标、与每个声学换能器2020相关联的取向、或它们的某种组合。

[0091] 声学换能器2020(A)和2020(B)可以被定位在用户耳朵的不同部位上，例如耳廓(pinna)后面、耳屏后面、和/或耳廓(auricle)或耳窝内。或者，除了耳道内的声学换能器2020之外，还可以在耳朵上或耳朵周围存在附加的声学换能器2020。将声学换能器2020定位在用户的耳道附近可以使传声器阵列能够收集关于声音如何到达耳道的信息。通过将多个声学换能器2020中的至少两个声学换能器定位在用户头部的两侧(例如，作为双耳传声器)，增强现实系统2000可以模拟双耳听觉并采集用户头部周围的3D立体声场。在一些实施例中，声学换能器2020(A)和2020(B)可以经由有线连接2030而连接到增强现实系统2000，而在其它实施例中，声学换能器2020(A)和2020(B)可以经由无线连接(例如，蓝牙连接)而连接到增强现实系统2000。在另外一些实施例中，声学换能器2020(A)和2020(B)可以完全不与增强现实系统2000结合使用。

[0092] 框架2010上的多个声学换能器2020可以以各种不同的方式而被定位，这些不同的方式包括沿眼镜腿的长度、跨过鼻梁架、在显示设备2015(A)和显示设备2015(B)的上方或下方、或它们的某种组合。多个声学换能器2020还可以被定向为使得传声器阵列能够检测正佩戴着增强现实系统2000的用户周围的宽方向范围内的声音。在一些实施例中，可以在增强现实系统2000的制造期间执行优化过程，以确定各个声学换能器2020在传声器阵列中的相对定位。

[0093] 在一些示例中，增强现实系统2000可以包括或连接到外部设备(例如，配对设备)，例如颈带2005。颈带2005概括地表示任何类型或形式的配对设备。因此，以下对颈带2005的论述也可以应用于各种其它配对设备，例如充电盒、智能手表、智能手机、腕带、其它可穿戴设备、手持控制器、平板计算机、膝上型计算机、其它外部计算设备等。

[0094] 如所示出的，颈带2005可以经由一个或多个连接器而耦接到眼镜设备2002。这些连接器可以是有线的或无线的，并且可以包括电子部件和/或非电子部件(例如，结构部件)。在一些情况下，眼镜设备2002和颈带2005可以在它们之间没有任何有线连接或无线连接的情况下独立地运行。尽管图20示出了眼镜设备2002和颈带2005中的多个部件位于眼镜设备2002和颈带2005上的示例位置，但是这些部件可以位于眼镜设备2002和/或颈带2005上的其它位置和/或以不同的方式分布在该眼镜设备和/或该颈带上。在一些实施例中，眼镜设备2002和颈带2005中的多个部件可以位于一个或多个附加的外围设备上，该一个或多个附加的外围设备与眼镜设备2002、颈带2005、或它们的某种组合配对。

[0095] 将外部设备(例如，颈带2005)与增强现实眼镜设备配对可以使眼镜设备能够实现一副眼镜的形状要素，同时仍然为扩展后的能力提供足够的电池电量和计算能力。增强现实系统2000的电池电量、计算资源、和/或附加特征中的一些或全部可以由配对设备来提供，或者在配对设备与眼镜设备之间共享，从而总体上降低眼镜设备的重量、热量分布和形状要素，同时仍然保持所期望的功能。例如，由于与用户在其头部上承受的相比，其可以在其肩部上承受更重的重量负荷，因此颈带2005可以允许即将以其它方式被包括在眼镜设备上的多个部件包括在颈带2005中。颈带2005还可以具有较大的表面积，通过该较大的表面积将热量扩散和散发到周围环境。因此，与在独立眼镜设备上以其它方式可行的电池电量和计算能力相比，颈带2005可以允许更大的电池电量和更强的计算能力。由于颈带2005中携载的重量可以比眼镜设备2002中携载的重量对用户的侵害小，因此，与用户忍受佩戴重的独立眼镜设备相比，用户可以忍受更长时间佩戴较轻的眼镜设备且携带或佩戴配对设备，从而使用户能够将人工现实环境更充分地融入到其日常活动中。

[0096] 颈带2005可以与眼镜设备2002通信耦接，和/或通信耦接到其它设备。这些其它设备可以向增强现实系统2000提供某些功能(例如，追踪、定位、深度图构建、处理、存储等)。在图20的实施例中，颈带2005可以包括两个声学换能器(例如，2020(I)和2020(J))，该两个声学换能器是传声器阵列的一部分(或者潜在地形成它们自己的传声器子阵列)。颈带2005还可以包括控制器2025和电源2035。

[0097] 颈带2005中的声学换能器2020(I)和2020(J)可以被配置为检测声音并将检测到的声音转换成电子格式(模拟或数字)。在图20的实施例中，声学换能器2020(I)和2020(J)可以被定位在颈带2005上，从而增加了颈带的声学换能器2020(I)和2020(J)与被定位在眼镜设备2002上的其它声学换能器2020之间的距离。在一些情况下，增加传声器阵列中的多个声学换能器2020之间的距离可以提高经由该传声器阵列执行的波束成形的准确性。例如，如果声学换能器2020(C)和2020(D)检测到声音，且声学换能器2020(C)与2020(D)之间的距离例如大于声学换能器2020(D)与2020(E)之间的距离，则所确定的检测到的声音的源位置可以比当该声音被声学换能器2020(D)和2020(E)检测到时更准确。

[0098] 颈带2005中的控制器2025可以对由颈带2005和/或增强现实系统2000上的多个传感器生成的信息进行处理。例如，控制器2025可以对来自传声器阵列的、描述该传声器阵列检测到的声音的信息进行处理。对于每个检测到的声音，控制器2025可以执行波达方向(direction‑of‑arrival，DOA)估计，以估计检测到的声音从哪个方向到达传声器阵列。当传声器阵列检测到声音时，控制器2025可以用该信息填充音频数据集。在增强现实系统2000包括惯性测量单元的实施例中，控制器2025可以计算来自位于眼镜设备2002上的IMU的所有惯性计算和空间计算。连接器可以在增强现实系统2000与颈带2005之间、以及在增强现实系统2000与控制器2025之间传送信息。该信息可以是光学数据形式、电子数据形式、无线数据形式、或任何其它可传输的数据形式。将对由增强现实系统2000生成的信息进行的处理移动到颈带2005可以减少眼镜设备2002的重量和热量，使得该眼镜设备对用户而言更舒适。

[0099] 颈带2005中的电源2035可以向眼镜设备2002和/或颈带2005供电。电源2035可以包括但不限于，锂‑离子电池、锂‑聚合物电池、一次锂电池、碱性电池、或任何其它形式的电力存储器。在一些情况下，电源2035可以是有线电源。将电源2035包括在颈带2005上而不是眼镜设备2002上可以有助于更好地分散由电源2035产生的重量和热量。

[0100] 如所提到的，一些人工现实系统可以使用虚拟体验来大体上代替用户对真实世界的多个感官知觉中的一个或多个感官知觉，而不是将人工现实与真实现实混合。这种类型的系统的一个示例是大部分或完全覆盖用户的视场的头戴式显示系统，例如图21中的虚拟现实系统2100。虚拟现实系统2100可以包括前部刚性体2102和被成形为适合围绕用户头部的带2104。虚拟现实系统2100还可以包括输出音频换能器2106(A)和2106(B)。此外，尽管图21中未示出，但是前部刚性体2102可以包括一个或多个电子元件，该一个或多个电子元件包括一个或多个电子显示器、一个或多个惯性测量单元(IMU)、一个或多个追踪发射器或检测器、和/或用于创建人工现实体验的任何其它合适的设备或系统。

[0101] 人工现实系统可以包括各种类型的视觉反馈机制。例如，增强现实系统2000中和/或虚拟现实系统2100中的显示设备可以包括：一个或多个液晶显示器(liquid crystal display，LCD)、一个或多个发光二极管(light emitting diode，LED)显示器、一个或多个微型LED显示器、一个或多个有机LED(organic LED，OLED)显示器、一个或多个数字光投影(digital light project，DLP)微型显示器、一个或多个硅基液晶(liquid crystal on silicon，LCoS)微型显示器、和/或任何其它合适类型的显示屏。这些人工现实系统可以包括用于两只眼睛的单个显示屏，或者可以为每只眼睛提供一个显示屏，这可以为变焦调整或校正用户的屈光不正而提供额外的灵活性。这些人工现实系统中的一些人工现实系统还可以包括多个光学子系统，这些光学子系统具有一个或多个透镜(例如，凹透镜或凸透镜、菲涅尔透镜、可调节的液体透镜等)，用户可以透过该一个或多个透镜观看显示屏。这些光学子系统可以用于各种目的，包括对光进行准直(例如，使对象显现在比其物理距离更远的距离处)、对光进行放大(例如，使对象看起来比其实际尺寸更大)、和/或传递光(例如，将光传递到观看者的眼睛)。这些光学子系统可以用于直视型架构(non‑pupil‑forming architecture)(例如，直接对光进行准直但会产生所谓的枕形失真(pincushion distortion)的单透镜配置)和/或非直视型架构(pupil‑forming architecture)(例如，产生所谓的桶形失真以消除枕形失真的多透镜配置)。

[0102] 除了使用显示屏之外，或代替使用显示屏，本文所描述的一些人工现实系统可以包括一个或多个投影系统。例如，增强现实系统2000和/或虚拟现实系统2100中的显示设备可以包括微型LED投影仪，所述微型LED投影仪(例如，使用波导)将光投射到显示设备中，所述显示设备例如为允许环境光透过的透明组合透镜。显示设备可以将所投射的光折射朝向用户的瞳孔，并且可以使用户能够同时观看人工现实内容和真实世界这两者。显示设备可以使用各种不同光学部件中的任何光学部件来实现该目的，这些不同光学部件包括波导部件(例如，全息波导元件、平面波导元件、衍射波导元件、偏振波导元件和/或反射波导元件)、光操纵表面和元件(例如，衍射元件和光栅、反射元件和光栅以及折射元件和光栅)、耦接元件等。人工现实系统还可以配置有任何其它合适类型或形式的图像投影系统，例如用于虚拟视网膜显示器的视网膜投影仪。

[0103] 本文所描述的人工现实系统还可以包括各种类型的计算机视觉部件和子系统。例如，增强现实系统2000和/或虚拟现实系统2100可以包括一个或多个光学传感器，例如二维(two‑dimensional，2D)摄像头或3D摄像头、结构化光发射器和检测器、飞行时间深度传感器、单波束测距仪或扫描激光测距仪、3D激光雷达(LiDAR)传感器、和/或任何其它合适类型或形式的光学传感器。人工现实系统可以对来自这些传感器中的一个或多个传感器的数据进行处理，以识别用户的位置、绘制真实世界的地图、向用户提供与真实世界周围环境有关的背景、和/或执行各种其它功能。

[0104] 本文所描述的人工现实系统还可以包括一个或多个输入音频换能器和/或输出音频换能器。输出音频换能器可以包括音圈扬声器、带式扬声器、静电式扬声器、压电式扬声器、骨传导换能器、软骨传导换能器、耳屏振动换能器、和/或任何其它合适类型或形式的音频换能器。类似地，输入音频换能器可以包括电容式传声器、动态传声器、带式传声器、和/或任何其它类型或形式的输入换能器。在一些实施例中，对于音频输入和音频输出这两者，可以使用单个换能器。

[0105] 在一些实施例中，本文所描述的人工现实系统还可以包括触觉(tactile)(即，触觉(haptic))反馈系统，所述触觉反馈系统可以结合到头饰、手套、服装、手持控制器、环境设备(例如，椅子、地板垫等)、和/或任何其它类型的设备或系统中。触觉反馈系统可以提供各种类型的皮肤反馈，包括振动、推力、牵拉、质地和/或温度。触觉反馈系统还可以提供各种类型的动觉反馈，例如运动和顺应性。可以使用电机、压电式致动器、流体系统、和/或各种其它类型的反馈机构来实现触觉反馈。触觉反馈系统可以独立于其它人工现实设备而实现、在其它人工现实设备内实现、和/或结合其它人工现实设备来实现。

[0106] 通过提供触觉感知、听觉内容和/或视觉内容，人工现实系统可以创建完整的虚拟体验或增强用户在各种背景和环境中的真实世界体验。例如，人工现实系统可以辅助或扩展用户在特定环境中的感知、记忆或认知。一些系统可以增强用户与真实世界中的其他人的交互，或者可以实现与虚拟世界中的其他人的更沉浸式的交互。人工现实系统还可以用于教育目的(例如，用于学校、医院、政府机构、军事机构、企业等中的教学或训练)、娱乐目的(例如，用于玩视频游戏、听音乐、观看视频内容等)、和/或用于可接入性目的(例如，用作助听器、视觉辅助等)。本文所公开的各实施例可以在这些背景和环境中的一个或多个背景和环境中、和/或在其它背景和环境中实现或增强用户的人工现实体验。

[0107] 本公开还包括以下示例实施例：

[0108] 示例1：一种系统，该系统包括：(1)显示覆盖层，以及(2)透明天线膜层，该透明天线膜层包括包含至少一个天线的膜层，(3)其中，透明天线膜层被定位在显示覆盖层与至少一个显示层之间。

[0109] 示例2：根据示例1所述的系统，其中，透明天线膜层包括印刷的透明导电材料。

[0110] 示例3：根据示例1至2中任一示例所述的系统，其中，透明天线膜层包括网状金属。

[0111] 示例4：根据示例3所述的系统，其中，网状金属具有高达60μm的间距。

[0112] 示例5：根据示例3至4中任一示例所述的系统，其中，网状金属具有至少60μm的间距。

[0113] 示例6：根据示例3至5中任一示例所述的系统，其中，网状金属具有至少120μm的间距。

[0114] 示例7：根据示例1至6中任一示例所述的系统，还包括粘合层和衬底层，其中，透明天线膜层设置在粘合层的顶部，粘合层设置在衬底层的顶部。

[0115] 示例8：根据示例1至7中任一示例所述的系统，还包括多层柔性件，该多层柔性件将来自射频(RF)集成电路的RF信号连接到透明天线膜层。

[0116] 示例9：根据示例1至8中任一示例所述的系统，其中，透明天线膜层包括多输入多输出(MIMO)天线配置。

[0117] 示例10：一种系统，该系统包括：(1)导电触摸传感器层，该导电触摸传感器层包括多个触摸传感器元件，(2)衬底层，以及(3)导电天线层，该导电天线层包括至少一个辐射天线迹线，(4)其中，衬底层将导电触摸传感器层与导电天线层分隔，并且(5)其中，导电天线层的该至少一个辐射天线迹线布线于该多个触摸传感器元件之间。

[0118] 示例11：根据示例10所述的系统，还包括柔性印刷电路，衬底层的至少一部分绑定到该柔性印刷电路。

[0119] 示例12：根据示例11所述的系统，其中，柔性印刷电路将导电触摸层电连接到触摸感测集成电路。

[0120] 示例13：根据示例11至12中任一示例所述的系统，其中，柔性印刷电路将导电天线层电连接到射频集成电路。

[0121] 示例14：根据示例10至13中任一示例所述的系统，其中，导电天线层的辐射天线迹线设置在多个触摸传感器元件之间的一个或多个间隙内。

[0122] 示例15：根据示例10至14中任一示例所述的系统，其中，导电天线层的辐射天线迹线以鱼骨图案设置在多个触摸传感器元件之间的一个或多个间隙中。

[0123] 示例16：根据示例10至15中任一示例所述的系统，其中，导电天线层包括多输入多输出(MIMO)天线配置。

[0124] 示例17：一种系统，该系统包括：(1)显示模块，该显示模块被包括在可穿戴设备中，该显示模块包括显示器堆叠，该显示器堆叠包括显示覆盖层和显示层，(2)天线层，该天线层嵌入在可穿戴设备的显示模块中，并且被定位在显示覆盖层与显示层之间，该天线层包括至少一个天线。

[0125] 示例18：根据17所述的系统，其中，天线层包括透明天线膜层，该透明天线膜层包括由印刷的透明导电材料形成的至少一个天线。

[0126] 示例19：根据示例18所述的系统，其中，印刷的透明导电材料包括网状金属，该网状金属的网格具有预定间距，该预定间距使透明天线层对由显示层产生的光至少部分透明。

[0127] 示例20：根据示例17至19中任一示例所述的系统，其中，(1)天线层包括至少一个辐射天线迹线，并且(2)显示层包括导电触摸传感器层，该导电触摸传感器层包括多个触摸传感器元件，(3)其中，该至少一个辐射天线迹线布线于该多个触摸传感器元件之间。

[0128] 本文所描述和/或所示出的过程参数和步骤顺序仅以示例的方式给出，并且可以根据需要进行改变。例如，尽管本文所示出和/或所描述的多个步骤可能是以特定顺序示出或论述的，但是这些步骤不一定需要以所示出或所论述的顺序来执行。本文所描述和/或所示出的各种示例方法还可以省略本文所描述或所示出的多个步骤中的一个或多个步骤，或者可以包括除了所公开的那些步骤之外的附加步骤。

[0129] 已经提供了前面的描述来使本领域其他技术人员能够最优地利用本文所公开的示例实施例的各个方面。该示例描述不旨在是详尽的或被限制为所公开的任何精确形式。在不脱离本公开的范围的情况下，许多修改和变型是可能的。本文所公开的各实施例在所有方面都应被认为是说明性的而不是限制性的。在确定本公开的范围时，应当参考所附的任何权利要求及其等同物。

[0130] 除非另有说明，否则如本说明书和/或权利要求书中所使用的术语“连接到”和“耦接到”(及它们的派生词)将被解释为允许直接连接和间接连接(即，经由其它元件或部件间接连接)这两者。另外，如本说明书和/或权利要求书中所使用的术语“一”或“一个”将被解释为意指“……中的至少一个”。最后，为了便于使用，如本说明书和/或权利要求书中所使用的术语“包含”和“具有”(及它们的衍生词)可与词语“包括”互换，并且具有与词语“包括”相同的含义。