CN117795397A - 电子眼镜 - Google Patents

Abstract

一种电子眼镜(1)，包括前部(2)和一对镜腿(3，4)，这对镜腿适于通过相应的铰链(5，6)连接到前部(2)；镜腿(3，4)中的至少一个镜腿包括：电容传感器(16a)，用于允许由用户录入一输入；双电容传感器(16b)，结合到镜腿并且适于检测眼镜是否被用户佩戴的状况；以及触觉反馈部件(13)，用于向用户反馈关于所录入的输入或眼镜的其他功能的通知。

Description

电子眼镜

本发明涉及电子眼镜。更具体地，本发明涉及具有整合的电子部件和传感器的电子眼镜。

本发明仅通过实施例的方式涉及：电子聚焦眼镜、电活性或电致变色眼镜、提供3D能力的电子眼镜、通过电子致动器激活的流体镜片、通过电子器件激活的机械或薄膜镜片、电致变色镜片、电子快速变色液晶镜片、可电子改变颜色的镜片、通过电荷可对比或减少灰尘颗粒吸引的镜片、用于容纳或具有应用于其的电子显示器的眼镜的镜片或镜架、用于虚拟现实的电子眼镜、提供3D能力的电子眼镜、用于计算机游戏的电子眼镜，以及用于增强现实的电子眼镜。

众所周知，电子眼镜在市场上日益广泛，并且每种产品都倾向于优化容纳各种电子部件所必需的空间，以便使电子眼镜尽可能地类似于常规眼镜，从而改善其美观性。

眼镜的美观性的改进伴随着越来越多的极度研究，以优化用于容纳电子器件和部件(特别是电池)的空间，以及提供适于检测用户的自主动作的传感器，使得可能实现可根据用户的命令被激活的电子眼镜的功能，以及适于在执行动作的情况下向用户提供反馈或者通知信息(例如，外部温度、电池状态、使用模式等)的部件。

以实施例的方式，表述“电子部件”指的是以下中的一个或多个：手动开关(例如，触摸按钮、光检测器、运动检测器、电容传感器)、控制器和/或微处理器、电源(例如，电池)、传感器(例如，一个或多个小型化开关或微倾斜开关、加速度计、微陀螺仪、测距仪、视力检测器、成像器)、天线、RFID、发射器、收发器和接收器。电子装置在基本上防水、耐磨以及防潮且气密密封的环境中容纳至少在一个镜腿内，该电子装置优选地为上述电气部件中的任一者。

在已知的电子装置中，各种电子部件位于一个或两个镜腿的侧面上、在镜腿的内部或端部处、在眼镜镜架的鼻梁架的内部或其上、附接到镜腿的铰链等等。然而，这些解决方案通常在保持镜架和眼镜的美观的同时不能最小化电子器件的占用空间。

通常，电容传感器旨在检测静电场的变化，该静电场的变化例如由用户的一部分上的动作(例如，用手指触摸眼镜的镜架或镜腿)或由模拟手动动作的物体(例如，兼容的电容笔)生成。

另外，允许检测眼镜是否被用户佩戴从而使得电子器件可相应地激活的装置是已知的，由此避免了当眼镜处于空闲状态并且用户不需要在他支配下使用眼镜所提供的电子功能时的电池消耗。具体地，眼镜被佩戴的状况由该装置通过双电容传感器来检测，该双电容传感器能够通过阈值***以可靠的方式检测眼镜被佩戴或未被佩戴的状况。

本发明的目标是提供一种电子眼镜，在该电子眼镜中，电容传感器和适于检测眼镜是否被佩戴的状况的传感器的数量和位置，以及用于容纳电子器件的空间均被优化，以便使电子眼镜尽可能类似于常规眼镜。

在此目标内，本发明的目的是提供重量轻、功能性好且易于使用的电子眼镜。

本发明的另一目的是提供一种电子眼镜，在该电子眼镜中，可通过外部支撑的方式以及利用镜腿上的充电插座的方式(其中镜腿闭合)两者进行充电。

本发明的至少一个目的是提供一种高度可靠、相对容易提供并且成本有竞争力的电子眼镜。

这个目标以及这些目的和其他目的将在下文中变得更加明显，其通过电子眼镜来实现，该电子眼镜包括前部和一对镜腿，这对镜腿适于通过相应的铰链连接到前部，其特征是镜腿中的至少一个镜腿包括：电容传感器，允许由用户录入一输入；双电容传感器，接合到镜腿并且适于检测眼镜是否被用户佩戴的状况；以及触觉反馈部件，用于向用户反馈关于所录入的输入或眼镜的其他功能的通知。

双电容传感器包括至少一个设计成指向镜腿的内部的激活区域，即指向佩戴眼镜的用户的头部，以及至少一个设计成指向镜腿外部的激活区域。

两个激活区域提供两个不同的值：检测到并用作眼镜是否被佩戴的指示的最终值由内部激活区域检测到的值与外部激活区域检测到的值之间的差给出。

根据本发明的装置可自校准以适应用户的特定头部，以便避免假阳性或在任何情况下错误的信号。

该装置能够计算基值和高值以及阈值。基值限定为当眼镜未被佩戴时由装置检测到的值。高值代替地作为在眼镜被佩戴期间的值来计算。在这一点上，阈值被计算为高值和基值之间的差值。

在替代实施方式中，除了自校准之外，阈值可在工厂被预设为用于识别眼镜是否被佩戴的最优值。以这种方式，用户可决定是自校准该装置还是使用已经预先设置的功能。

从对根据本发明的电子眼镜的优选但非排他的实施方式的描述中，本发明的其他特征和优点将变得更明显，该实施方式在附图中以非限制性实施例的方式示出，其中：

图1是根据本发明的眼镜的分解立体图；

图2是根据本发明的眼镜的分解侧向立体图；

图3是根据本发明的眼镜的以虚线限定的局部立体图；

图4是根据本发明的具有USB充电端口的眼镜的镜腿的立体图。

参考附图，根据本发明的电子眼镜总体上由附图标记1表示，该电子眼镜包括：前部2，适于通过相应的铰链5和6联接到一对镜腿3和4。眼镜设置有一对镜片，未示出。该镜片可以是矫正镜片或太阳镜镜片。

方便地，眼镜具有布置在镜腿3、4中的一个内的至少一个电池9。电池9可以是可再充电型电池，并且可向布置在镜腿3、4中的至少一个内的一个或多个电子部件供电。可再充电型电池可以是可再充电碱性电池、镍金属氢化物(NiMH)电池、锂离子(Li离子)电池、镍镉(NiCd)电池、镍锌电池、镍铁电池，或适于对装置充电的任何其他类型的可再充电电池。在优选实施方式中，眼镜可包括多个可再充电电池。

供电缆线10方便地容纳在眼镜的前部2的上部内，沿着前部2的整个上部延伸，并且连接到布置在镜腿3、4中的至少一个镜腿内的印刷电路板14。在一个实施方式中，供电缆线10容纳在眼镜的前部2的上部内，并且特别地容纳在方便地设置的凹座中，前部2的上部的轮廓包覆成型在该凹座上。

方便地，缆线10是柔性的，传输电力，也可以传输数据，并且布置在前部2中，以便基本上平行于眼镜的前部2的上边沿11。

柔性缆线10基本上布置成在眼镜的前部2内平坦地定向，以便相对于观察者沿边缘布置，并且因此与眼镜的前部2成直角。

此外，柔性缆线10可直接连接到封闭元件(containment element)15内的电子器件，或者可通过两个绝缘导体直接连接。在两种情况下，柔性缆线10可提供到容纳在封闭元件15内的电子器件的恒定且柔性的电连接。应注意，封闭元件15是密封的、封装的并且高度防潮和耐磨的。

柔性导电缆线10可具有这样的长度，该长度开始于封闭元件15内部，并且在镜腿的侧面上或者在镜腿的最靠近镜腿的铰链的前端上从镜腿引出，然后到镜腿之间的连接铰链内部且沿着整个前部2延伸。在其他实施方式中，柔性导电缆线10可通过连接到位于眼镜镜架的边沿内部或者镜片的表面上的接触点而间接地连接。

方便地，铰链5和6是允许柔性导电缆线10穿过其以连接到印刷电路板14的类型。

此外，在一个实施方式中，柔性导电缆线10是没有接头的单个缆线。在替代实施方式中，导电缆线由两个绝缘导体形成。

在替代实施方式中，平行于眼镜的前部2的上边沿11的柔性缆线10的位置允许在所述前部2中可选地整合电容传感器。

镜腿3、4中的至少一个具有容纳在封闭元件15内的触觉反馈部件13和印刷电路板14，这允许容纳印刷电路板14和触觉反馈部件13，以便减小振动并牢固地保持所述部件，从而避免不希望的运动。

触觉反馈部件13返回诸如振动之类的反馈，该反馈允许用户意识到他正在用他的手指触摸激活式触摸或输入区域。

此外，镜腿3具有电容传感器16，电容传感器方便地包括布置在镜腿的近侧部分处的手动输入式电容传感器16a，该手动输入式电容传感器在镜腿3的下部处形成激活区域，以便允许用户用手指或其他手动动作输入手动命令。

方便地，电容传感器16还包括在镜腿3的远侧部分处的双电容传感器16b。双电容传感器包括两个激活区域，一个激活区域指向镜腿的内部(即指向佩戴眼镜的用户的头部)，并且至少一个其他激活区域指向镜腿的外部。

此外，双电容传感器16b可有利地粘合到封闭元件15、粘合到电池9以及粘合到激活区域16a，以便形成单个部件。

因此，眼镜的镜腿3基本上具有允许用户手动输入的可能性的第一区域(相对于前部2的近侧)16a，以及在镜腿3的末端部分处的末端区域(相对于前部2的远侧)16b，在该末端区域处布置有双电容传感器，该双电容传感器允许检测眼镜被佩戴或未被佩戴的状态(粘附传感器)。

因此，防护式封闭外壳(protective containment enclosure)15容纳印刷电路板14和触觉反馈部件13两者。

方便地，防护式封闭外壳15在其内部容纳印刷电路板14和具有连接器17的电池9，该连接器与容纳在防护式封闭外壳15内的印刷电路板14接触。

此外，防护式外壳15用作电容传感器16a的支撑件和壳体。

此外，防护式外壳15包含触觉反馈部件13，用于向用户反馈关于所录入的手动输入或眼镜的其他功能的通知。

应注意，防护式外壳15可布置在镜腿3、4上的任何位置，例如布置在至少一个镜腿3、4的具有设计成允许防护式外壳的***的区域或腔的任何部分中。

通过实施例，如图3所示，防护式外壳可布置在各种镜架类型和样式的铰链附近。特别地，防护式外壳15可布置在任何镜腿部分的内部，使得其与镜腿3方便地整合，并且如上所述，允许将印刷电路板14和触觉反馈部件13在不能移动的情况下在镜腿内保持在位，以便抑制返回到用户的振动，并且因此提供坚固性和可靠性。

在眼镜的前部2处且在布置在前部2的至少一个端部处的装饰元件20后方可能设置有传感器(例如光传感器和/或温度传感器或适于检测外部环境条件的其他已知传感器)，以便向装置和/或用户提供输入。

柔性供电缆线10的位置平行于眼镜的前部2的上边沿11，允许在所述前部2中选择性地整合电容传感器。

根据本发明的眼镜的再充电可通过外部支撑(例如通过充电外壳)或通过经由整合在镜腿3、4上的USB端口/其他充电端口30的缆线并且在镜腿闭合的情况下进行。当镜腿布置在打开位置时，充电端口30基本上被隐藏而不可见，而当镜腿布置在闭合位置时，充电端口处于激活状况。特别地，当镜腿布置成基本上平行于包括镜片的镜架的后表面时(即，镜腿处于闭合位置时)，可接近充电端口30以便允许用户将充电缆线***到充电端口30中。

充电端口30是从由以下各项构成的组中选择的连接器：

a.USB-C型的阴连接器；

b.微型USB型的阴连接器；

c.迷你USB型的阴连接器；

d.与弹簧针缆线(pogo pin cable)兼容的连接器；

e.阴连接器。

在优选实施方式中，电源容纳在眼镜的至少一个镜腿上，并且在功能上联接到充电端口30。充电端口30是USB-C型的阴连接器。

在替代实施方式中，充电端口30还包括磁性材料，该磁性材料配置为将充电连接器保持在充电端口中。

在优选实施方式中，电池9的充电指示由LED发射器提供，该LED发射器位于至少一个镜腿3、4上、位于至少一个铰链5、6处，并且适于提供用于通知用户的发光指示。

实际上，已经发现，根据本发明的眼镜完全实现了预期的目标和目的，这是因为传感器仅存在于眼镜的一个镜腿中，同时提供了由用户手动输入和检测眼镜被佩戴或未被佩戴的状态的可能性。

由此构思的眼镜易于进行多种修改和变化，所有这些修改和变化都在所附权利要求的范围内。

因此，例如，眼镜可以是电致变色类型的。

所有细节可以进一步用其他技术上等效的元件来代替。

实际上，所使用的材料以及可能的形状和尺寸可以根据要求和现有技术而是任意的。

本申请要求意大利专利申请102021000021212的优先权，其公开内容通过引证结合于此。

在任何权利要求中提到的技术特征后面都跟随有附图标记，那些附图标记仅仅是为了增加权利要求的可理解性的目的而被包括进来的，因此，这种附图标记对于以实施例方式通过这种附图标记识别的每个元件的解释没有任何限制作用。

Claims (13)

1.一种电子眼镜(1)，包括前部(2)和一对镜腿(3，4)，所述一对镜腿适于通过相应的铰链(5，6)连接到所述前部(2)，其特征在于，所述镜腿(3，4)中的至少一个镜腿包括：电容传感器(16a)，用于允许由用户录入一输入；双电容传感器(16b)，结合到所述镜腿并且适于检测所述眼镜是否被用户佩戴；以及触觉反馈部件(13)，用于向所述用户反馈关于所录入的输入或所述眼镜的其他功能的通知。

2.根据权利要求1所述的电子眼镜，其特征在于，所述电容传感器(16a)和所述双电容传感器(16b)是单体件(16)。

3.根据权利要求1所述的电子眼镜，其特征在于，用户的所述输入是手动输入。

4.根据前述权利要求中任一项所述的电子眼镜，其特征在于，所述双电容传感器(16b)包括至少两个激活区域，一个激活区域指向所述镜腿的内部，即指向佩戴所述眼镜的用户的头部，并且至少一个其他激活区域指向所述镜腿的外部。

5.根据权利要求4所述的电子眼镜，其特征在于，所述双电容传感器(16b)适于通过阈值***检测所述眼镜是否被用户佩戴的状况。

6.根据权利要求1所述的电子眼镜，其特征在于，所述电子眼镜包括容纳在所述两个镜腿(3，4)中的至少一个镜腿中的至少一个电池(9)，所述电池整合在所述镜腿的主体中并且容纳在容纳所述双电容传感器(16b)的同一镜腿内。

7.根据权利要求1所述的电子眼镜，其特征在于，所述电子眼镜包括用于所述镜腿(3，4)中的至少一个镜腿的防护式封闭元件(15)，所述防护式封闭元件与所述镜腿整合并且适于支撑所述电容传感器(16a)、所述触觉反馈部件(13)以及印刷电路板(14)，所述印刷电路板用于驱动所述触觉传感器(13)、所述电容传感器(16a)和所述双电容传感器(16b)。

8.根据前述权利要求中的一项或多项所述的电子眼镜，其特征在于，所述电子眼镜包括：柔性供电缆线(10)，适于容纳在所述眼镜的所述前部(2)内并且穿过所述相应的铰链(5，6)，以便连接到所述印刷电路板(14)。

9.根据前述权利要求中的一项或多项所述的电子眼镜，其特征在于，手动输入式的所述电容传感器(16a)布置在所述镜腿(3，4)的近侧部分中，并且所述双电容传感器(16b)布置在所述镜腿(3，4)的远侧部分处。

10.根据前述权利要求中的一项或多项所述的电子眼镜，其特征在于，所述双电容传感器(16b)是粘附传感器，所述粘附传感器适于粘合到所述封闭元件(15)、粘合到所述电池(9)以及粘合到由所述电容传感器(16a)限定的所述激活区域，以便形成单个部件。

11.根据前述权利要求中的一项或多项所述的电子眼镜，其特征在于，所述柔性缆线(10)是没有接头的单个缆线。

12.根据前述权利要求中的一项或多项所述的电子眼镜，其特征在于，电源容纳在所述眼镜的至少一个镜腿上，并且在功能上联接到充电端口(30)。

13.根据权利要求12所述的电子眼镜，其特征在于，所述充电端口(30)是通用USB-C型阴连接器。