ES2952876T3 - Gafas con biosensor - Google Patents

Abstract

Se describen unas gafas que están provistas de biosensores para detectar señales y están en contacto con la cabeza del usuario, las cuales comprenden una montura frontal (2) para soportar respectivas lentes (4), un par de laterales (6) articulados a la montura (2) en lados lateralmente opuestos, y un dispositivo de soporte nasal (8), estando integrados un par de sensores (10a, 11a) en el dispositivo de soporte nasal (8) para hacer contacto con la superficie de la nariz, un tercero estando montado un sensor (12) en el centro del dispositivo portador nasal (8) para hacer contacto con la superficie de la cara en la zona del puente de la nariz, y comprendiendo cada uno de los lados (6) un lado cuerpo (6a) que se extiende hacia una porción lateral extrema en la que está integrado un sensor particular que hace contacto con la cabeza. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Gafas con biosensor

Campo técnico

La presente invención se refiere a un par de gafas con biosensores que tienen las características expuestas en el preámbulo de la reivindicación principal 1.

Antecedentes tecnológicos

La invención se inscribe en el campo técnico específico de las gafas que incluyen biosensores integrados en la montura delantera y/o en las patillas de la misma; por "biosensor" se entiende un sensor para detectar señales eléctricas relativas a funciones vitales, por ejemplo, funciones cerebrales, mediante el contacto localizado del sensor en zonas concretas de la superficie de la cabeza.

El uso de sensores de este tipo en las monturas de las gafas se está generalizando, en particular debido a las posibles aplicaciones ventajosas que pueden derivarse del diagnóstico de las funciones vitales en general, y del cerebro en particular. De hecho, los sensores de este tipo permiten, por ejemplo, detectar cambios en las ondas cerebrales (electroencefalografía), la posición de los ojos (electrooculografía), las contracciones de los músculos que rodean los ojos (electromiografía) y las funciones cardíacas (electrocardiografía).

El conocimiento del estado de estas funciones fácilmente detectables mediante los sensores convenientemente integrados en la montura, como consecuencia del contacto localizado entre dichos sensores y la cabeza del usuario, permite ventajosamente actuar para controlar y monitorizar los estados mentales-físicos de la persona, para en su caso poder corregir o advertir de situaciones que pongan en riesgo la salud y seguridad de la persona. Por ejemplo, el seguimiento de los estados de estrés y, más en general, de fatiga, que pueden producirse al realizar actividades laborales, deportivas y recreativas.

El documento WO2016/194848 se refiere a un dispositivo de detección de características del cuerpo humano provisto en una montura de gafas, en el que la montura de gafas comprende un dispositivo de apoyo nasal en el que un primer y un segundo sensor están montados en respectivos elementos de apoyo nasal, así como un tercer sensor está montado en el centro de la montura para hacer contacto con la superficie de la cara en la zona del puente de la nariz.

El documento CN 204314561 se refiere a unas gafas que incluyen un dispositivo antipérdida que tiene un módulo de comunicación inalámbrica y un módulo de suministro de energía, respectivamente, provistos en los elementos de la almohadilla nasal de las gafas. Los módulos están conectados eléctricamente por un elemento de cable conductor que se extiende entre los elementos de la almohadilla nasal.

Estados de la técnica adicionales incluyen los documentos US2009/105605 y WO2015/159862.

Descripción de la invención

En este contexto, el objeto principal de la invención es proporcionar unas gafas provistas de biosensores, cuya armazón y función están diseñadas para mejorar las soluciones técnicas conocidas en el estado de la técnica, en particular las relacionadas con los problemas relativos a la integración de los sensores en los componentes de la montura, con el fin de facilitar la producción y el montaje de los sensores en las gafas, garantizando al mismo tiempo una fiabilidad y eficacia suficientes de los mismos y una comodidad razonable al llevar las gafas en la cabeza, en particular cuando el sensor hace contacto localizado con la cabeza.

Este objeto se logra mediante unas gafas que tienen las características de la reivindicación 1, adjunta.

Las reivindicaciones dependientes 2 a 7 contienen realizaciones preferentes de las gafas según la presente invención.

Breve descripción de los dibujos

Las características y ventajas de la invención se apreciarán mejor a partir de la siguiente descripción detallada de algunas de sus realizaciones preferentes que se ilustran, a título de ejemplo no limitativo, con referencia a los dibujos adjuntos, en los que:

La Fig. 1 es un alzado frontal de unas gafas según la presente invención,

La Fig. 1A es una vista lateral del detalle de la Fig. 1,

Las Figs. 2 y 3 son una vista en alzado lateral y una vista en planta, respectivamente, de las gafas de la Fig. 1, La Fig. 3A es una vista en sección según la línea MI-MI de la Fig. 3,

La Fig. 4 es una vista en perspectiva parcialmente seccionada y parcialmente desmontada de las gafas de las Figs. anteriores,

Las Figs. 5 y 6 son vistas ampliadas en perspectiva de un detalle de las gafas de las Figs. anteriores, La Fig. 7 es una vista lateral del detalle de la Fig. 5,

La Fig. 8 es una vista ampliada en sección según la línea VMI-VIM de la Fig. 7,

Las Figs. 9 y 10 son una vista en perspectiva de un componente del detalle de la Fig. 5,

Las Figs. 11 y 12 son vistas esquemáticas en perspectiva relativas a los pasos de producción del detalle de la Fig. 5,

Las Figs. 13 y 14 son alzados laterales de una de las patillas laterales de los gafas de la Fig. 1,

La Fig. 14A es una vista en planta de la patilla lateral de la Fig. 13,

Las Figs. 15 y 16 son vistas en sección según las líneas XV-XV y XVI-XVI de la Fig. 14, respectivamente, La Fig. 17 es un alzado lateral de un detalle de la patilla de la Fig. 13,

La Fig. 18 es una vista en sección según la línea XVIII-XVIII de la Fig. 17,

Las Figs. 19 y 20 son vistas en perspectiva parcialmente seccionadas de un detalle de la patilla de la montura interior,

La Fig. 21 es una vista ampliada parcialmente en perspectiva y parcialmente ensamblada del detalle de montura de las Figs. 19 y 20,

La Fig. 22 es una vista en perspectiva despiezada ordenadamente de las gafas de las Figs. anteriores, La Fig. 23 es una vista esquemática de una realización de un circuito eléctrico flexible integrado en las gafas de las Figs. anteriores,

La Fig. 24 es una vista ampliada de un módulo electrónico destinado a ser alojado en la montura de las gafas de las Figs. anteriores,

La Fig. 25 es una vista ampliada de una batería, para suministrar energía, asociada a una placa de circuito impreso, que están destinadas a ser alojadas en la montura de las gafas de las Figs. precedentes, y

La Fig. 26 es una vista en perspectiva parcial, en la que se han desprendido partes de las gafas de las Figs. anteriores.

Realizaciones preferentes de la invención

Con referencia a las Figs. anteriormente mencionadas, el número de referencia 1 indica las gafas en su conjunto, que comprenden biosensores y están formados de acuerdo con la presente invención.

El par de gafas comprende una montura delantera 2 con un par de aros respectivos 3 para soportar las lentes correspondientes 4, que están mutuamente conectados centralmente por un puente 5 que se extiende en la región de la nariz. El número de referencia 6 indica las dos patillas laterales de las gafas, que están articuladas con las respectivas piezas terminales 7 situadas en lados opuestos de la montura 2. Las gafas están provistas de biosensores situados en la región central de la montura que se apoya contra la nariz y en la zona posterior de las orejas, donde las patillas laterales descansan contra la cabeza del usuario. En este contexto, se entiende por "biosensor" cualquier sensor diseñado para detectar señales eléctricas relacionadas con funciones vitales de la persona, por ejemplo, ondas cerebrales, latidos del corazón u otros parámetros vitales.

Como se apreciará a continuación, los sensores están concebidos para funcionar como electrodos que entran en contacto con la piel para detectar la señal eléctrica y transferirla, mediante un sistema de conductores de señales eléctricas previstos en el armazón, a un módulo electrónico provisto de una unidad de circuito para gestionar las señales detectadas.

El par de gafas está provisto de un dispositivo de apoyo de la nariz 8 que comprende un armazón 9 estructuralmente independiente de la montura delantera 2 y que puede conectarse de manera desmontable a la mencionada montura. En el armazón 9 hay un primer y un segundo elemento de apoyo nasal 10, 11 opuestos entre sí, en cada uno de los cuales hay integrados un primer sensor nasal 10a y un segundo sensor nasal 11a, que pueden entrar en contacto superficial con las correspondientes zonas lateralmente opuestas de la nariz.

Un tercer sensor, indicado con el número de referencia 12, está situado en el centro del armazón 9, por encima de los sensores 10a, 11a y a cierta distancia de los mismos, para entrar en contacto superficial con la cara en el puente de la nariz, justo debajo de la "glabela" de la cabeza, cuando se llevan puestas las gafas.

Según la invención, los sensores 10a, 11a y 12 están fabricados ventajosamente de un elastómero o caucho elástico y conductor de la electricidad, para garantizar, por una parte, la comodidad y la adaptabilidad del ajuste con respecto al contacto del apoyo y, por otra parte, para que los sensores cumplan la función de electrodo a fin de detectar las señales respectivas.

Con más detalle, el armazón 9 comprende un par de brazos opuestos 13, que se extienden con igual orientación desde y están interconectados por un travesaño central en forma de placa 14, que está provisto de un orificio pasante 15 con el fin de sujetar firmemente el armazón 9 al interior de la montura delantera 2 mediante un tornillo 16, es decir, el lado que mira hacia la cara del usuario cuando lleva puestas las gafas.

En una variante alternativa, el tornillo 16 para fijar el armazón 9 a la montura delantera 2 puede estar dispuesto en una posición diferente, por ejemplo en la parte inferior de la montura, de tal manera que el eje longitudinal del tornillo 16 sea paralelo a la línea central X en la Fig. 7. En este caso, el eje longitudinal del orificio 15 practicado en el armazón 9 para el paso del tornillo 16 es también paralelo al eje X; el orificio correspondiente para la fijación del tornillo 16, cuyo orificio está practicado en el puente 5, es también paralelo al eje X. En esta configuración, la geometría y los espesores respectivos del puente 5 y del armazón 9 en las partes inferiores respectivas deben modificarse convenientemente con respecto a los ilustrados en la realización preferente, a fin de obtener un volumen de material suficientemente amplio en el armazón y el puente para permitir la inserción y el agarre del tornillo.

Los brazos 13 tienen simetría especular con respecto a un plano medio de simetría, que se indica mediante la línea central X en la Fig. 7. Debido a esta simetría, sólo se describirá en detalle uno de los brazos 13.

De acuerdo con la invención, el correspondiente elemento de apoyo nasal 10 (11) está montado en cada brazo 13, extendiéndose el sensor 12 (que en el texto también se denomina adecuadamente "sensor de la glabela") en forma de puente entre los brazos 13 y quedando a una distancia del travesaño 14 (que sobresale hacia la cara cuando se llevan puestas las gafas) para garantizar que permanece en contacto de apoyo con la zona del puente de la nariz, dicho sensor 12 también está conectado rígidamente a los respectivos brazos 13 del armazón en sus dos extremos opuestos 12a, 12b.

Como se muestra claramente en las Figs., cada elemento de apoyo nasal 10a, 11a, en el que está integrado el sensor correspondiente, tiene forma de "pequeña placa nasal" para apoyarse cómodamente contra los lados de la nariz, y el sensor de la glabela 12 tiene a su vez forma de "silla de montar" para garantizar un contacto eficaz y cómodo en el puente de la nariz.

Una primera y una segunda porción de brazo, indicadas por los números de referencia 18, 19, respectivamente, están situadas en cada brazo 13 a partir del extremo 13a del mismo que conecta con el travesaño 14, entre cuyas porciones se interpone una sección de brazo 20, que es mayor que las porciones 18, 19 (considerándose el tamaño en la dirección transversal a la dirección de extensión longitudinal de dichas porciones). Dicha sección 20 define en las porciones 18, 19 respectivos hombros superficiales 20a, 20b, contra los que pueden detenerse respectivamente el correspondiente extremo 12a (12b) del sensor de la glabela 12, cuyo extremo está acoplado a la porción 18, y el correspondiente sensor nasal 10a (11a) que está acoplado a la región 19.

Cada extremo 12a, 12b del sensor 12 se sujeta en la porción correspondiente 18 entre el hombro 20a y una superficie de apoyo opuesta 20c proporcionada por el travesaño en el extremo superior 13a del brazo.

En la segunda región 19, cerca del extremo libre del brazo 13, hay un miembro particular 21 que puede recibirse y sujetarse en un asiento 22 previsto en el cerco correspondiente 3 de la montura.

En una realización preferente, el armazón 9, los elementos de apoyo nasal 10, 11, que forman los respectivos sensores 10a, 11a, y el sensor 12 están formados por medio de material plástico moldeado por inyección y, más particularmente, todos los sensores están sobremoldeados en el armazón.

El proceso de producción proporciona ventajosamente un primer paso en el que el armazón se forma mediante moldeo por inyección de un material plástico rígido, teniendo el armazón un grado moderado de deformación elástica debido a su estructura. En un segundo paso posterior, los sensores 10a, 11a y 12 se sobreinyectan directamente sobre el armazón 9 en las posiciones correspondientes en material elastomérico conductor de la electricidad o en caucho conductor.

En una variante, los sensores 10a, 11a y 12 pueden formarse por separado entre sí y del armazón 9, también mediante moldeo por inyección. Los sensores están formados por porciones de fijación que tienen cavidades en forma de aberturas pasantes 23, en las que las porciones correspondientes 18, 19 de los brazos del armazón encajan con un ajuste positivo sustancial.

En este caso, el procedimiento prevé un primer paso, tal como se ha descrito anteriormente, en el que el armazón 9 se forma mediante moldeo por inyección utilizando un material plástico rígido, teniendo el armazón un grado moderado de deformación elástica debido a su estructura.

A este primer paso le sigue un segundo paso, en el que los sensores se moldean por inyección, por separado del armazón, utilizando un elastómero conductor de la electricidad. En un paso posterior, los sensores se montan en los brazos correspondientes del armazón y se acoplan mediante un movimiento de deslizamiento relativo, encajando las regiones de los brazos en las aberturas de acoplamiento 23 hasta alcanzar las posiciones de acoplamiento correspondientes. Las Figs. 11 y 12 muestran esquemáticamente los pasos del procedimiento descrito anteriormente, en los que los sensores están acoplados al armazón.

En este contexto, puede ser ventajoso utilizar un elastómero termoplástico seleccionado entre los disponibles actualmente en el sector de los materiales plásticos, incluido el material conocido como "Pre-Elec® TPE 1502", por ejemplo, que es producido por la empresa finlandesa PREMIX, se basa en un polímero termoplástico y se hace conductor de la electricidad mediante el uso de aditivos adecuados, como el negro de humo.

De hecho, al mismo tiempo "Pre-Elec® TPE 1502" tiene valores adecuados para todas las propiedades tecnológicas que se requieren básicamente para poner en práctica la invención. Estas propiedades incluyen: alta conductividad eléctrica, un módulo de elasticidad y dureza superficial tendencialmente bajos, un buen grado de blandura y conformidad resiliente.

Se entiende que el material citado anteriormente es sólo un ejemplo de elastómero que puede utilizarse para poner en práctica la invención en la presente memoria propuesta, y que la presente invención también puede ponerse en práctica utilizando otros materiales alternativos que estén disponibles en el sector de los materiales plásticos y que tengan características técnicas equivalentes a las del "Pre-Elec® TPE 1502".

En otra variante, los sensores pueden formarse mediante moldeo. El número de referencia 24 denota en cada porción 19 del brazo correspondiente un saliente que sobresale del perfil de dicha porción y actúa como elemento antirrotación del respectivo sensor nasal montado en dicha región. Una vez formados y montados los sensores en el armazón 9, dicho armazón se conecta a la montura delantera 2.

Una escotadura 2a está prevista en la montura 2 en la región del puente 5 y sobre una parte de las porciones de cerco 3 se extiende bajo el puente. Dicha escotadura 2a está formada como una depresión en la superficie de la zona de la montura correspondiente y tiene forma para recibir el armazón 9 junto con los brazos del mismo, como se muestra en la Fig. 4. Dicho armazón se fija mediante el tornillo de fijación 16 que encaja en la montura, pasando a través del orificio 15, y las extremidades 21 de los extremos de los brazos del armazón también se reciben y sujetan en los asientos 22 de la montura.

En la secuencia de fijación, los miembros 21 se insertan previamente en los respectivos asientos 22. A este respecto, el armazón 9 está formado de manera que tiene, en la parte inferior de los brazos 19, una anchura nominal (distancia entre las extremidades opuestas 21) mayor que la anchura de montaje, es decir, la anchura efectiva medida una vez que el armazón se ha montado en la montura. De este modo, el armazón se "precarga" elásticamente (comprimiendo los brazos que se desplazan uno hacia otro) y, una vez aplicado al armazón, éste tiende a desplazar los dos extremos, que están más bajos que las porciones respectivas de los cercos del armazón, uno hacia otro debido al retorno elástico, asegurando así que los miembros 21 se acoplen y se mantengan en los asientos 22 respectivos.

Una vez insertados los miembros 21 en los asientos 22, el armazón se conecta a la montura aplicando el tornillo de fijación 16.

En cuanto a los materiales que pueden utilizarse para fabricar el armazón 9, hay varios tipos de materiales plásticos que son ventajosamente adecuados para este fin. A modo de ejemplo no limitativo, pueden mencionarse los materiales plásticos a base de poliamidas (incluido el material conocido comercialmente como "Grilamid® TR, 90") o los materiales plásticos a base de polipropileno.

Además, en lo que respecta a la producción de la parte delantera y los laterales (descritos más adelante en el texto), pueden utilizarse ventajosamente diversos tipos de materiales plásticos, incluidos los materiales citados que pueden utilizarse para producir el armazón 9.

Dado que los sensores deben ser particularmente sensibles a la señal para detectar algunos tipos específicos de "bioseñales" o señales eléctricas relativas a las funciones vitales, es posible que el grado de conductividad eléctrica característico del elastómero conductor no sea suficientemente elevado para garantizar el buen funcionamiento del biosensor fabricado con dicho elastómero. El problema surge, por ejemplo, cuando se detectan bioseñales caracterizadas por una intensidad particularmente baja, sobre todo en comparación con la intensidad típica de otras bioseñales concomitantes, es decir, bioseñales que están presentes en la superficie de la cabeza del usuario al mismo tiempo. Aunque las distintas bioseñales que pueden detectarse en la cabeza o en la cara al mismo tiempo se distinguen por frecuencias de oscilación diferentes, tienden a solaparse, determinando así a veces una especie de "ruido" de fondo, que no puede distinguirse en detalle.

Una pieza de software integrado en el módulo electrónico se encarga de "distinguir" la bioseñal buscada, reconocerla con respecto a las demás señales concomitantes e interpretarla para su posterior procesamiento. En algunos casos, sin embargo, el software puede requerir un conjunto de datos, en forma de señales eléctricas detectadas de una intensidad y precisión particularmente elevadas, lo que da lugar a la necesidad de una transmisión eléctrica extremadamente eficaz de la bioseñal desde la piel hasta el circuito eléctrico conectado al módulo electrónico.

Dado que la eficacia con la que se transmite la electricidad a la interfaz con la piel depende tanto del grado de conductividad eléctrica del elastómero como de la extensión de la superficie de contacto entre la piel y el sensor elastomérico, cuando no es posible aumentar la calidad de la detección de la señal incrementando la superficie de contacto entre el sensor y la piel, es decir, modificando la forma y/o dimensiones de dicho sensor, se utilizan soluciones que permiten aumentar significativamente el grado de conductividad eléctrica de la primera capa superficial de dicho sensor.

Una vez que la señal detectable en la piel de la cara o de la cabeza es captada de forma más nítida debido al mayor grado de conductividad eléctrica superficial del biosensor, dicha señal puede ser transmitida al circuito eléctrico del interior de la montura mediante conducción eléctrica en el interior del volumen del componente fabricado en elastómero conductor, interponiéndose dicho volumen entre la capa exterior más conductora y el conductor del interior del sensor delegado para el paso de la señal al circuito eléctrico del interior de la montura.

La solución preferente para el posible aumento del grado de conductividad eléctrica superficial del biosensor fabricado con un elastómero conductor consiste en utilizar revestimientos conductores de la electricidad, por ejemplo tintas o barnices conductores de la electricidad.

Con el fin de estar fácilmente disponibles en el campo técnico, tales productos están disponibles en varias formulaciones o composiciones alternativas, que tienen varios modos de aplicación posibles. Dependiendo de los requisitos, además del tipo de recubrimiento, también es posible seleccionar si se cubre toda la superficie del biosensor con el recubrimiento conductor de la electricidad o si se aplica dicho recubrimiento sólo a una parte del sensor, cubriendo de forma selectiva sólo aquellas porciones de la superficie del biosensor que están en contacto directo con la piel y que además requieren un mayor grado de conductividad eléctrica superficial.

De acuerdo con la invención, también se proporcionan sensores del tipo descrito anteriormente en una o ambas patillas laterales 6.

Debido a su simetría especular, sólo se describirá en detalle una de las patillas.

Con especial referencia a las Figs. 13 a 16, cada patilla 6 comprende un cuerpo de la patilla 6a provisto para articularse con la pieza extrema delantera, que se extiende en una porción de patilla extrema 6b en la que hay integrado un sensor 25 que hace contacto con la cabeza en la zona posterior de la oreja, donde la patilla se apoya lateralmente contra la cabeza.

La porción extrema 6b está diseñada para tener un par de ramas 26a, 26b que se extienden desde un extremo común 27 conectado al cuerpo de la patilla, dichas ramas se extienden en la dirección longitudinal de extensión de la patilla, de manera que estén espaciadas entre sí. En una configuración en la que entre las ramas se define una abertura pasante ranurada 28 que tiene un contorno cerrado, las ramas 26a, 26b están igualmente conectadas entre sí en el extremo libre de la porción extrema 6b, que está opuesta al extremo 27.

Una de las ramas, preferentemente la rama superior 26a (que se encuentra a una mayor distancia vertical de la oreja cuando está en contacto con la cabeza) está ventajosamente provista de una cavidad interior 29 para alojar un núcleo 30 de la patilla, que está realizado de un material metálico conductor de la electricidad o está recubierto de material metálico conductor de la electricidad.

A título de ejemplo, es ventajoso que el núcleo 30 sea de acero y esté recubierto de una capa de oro conductora, depositada mediante galvanización.

La porción extrema 6b (que comprende las ramas 26a, 26b) está igualmente realizada de un material elástico flexible que es eléctricamente conductor, por ejemplo de un elastómero o caucho eléctricamente conductor.

El material conductor de la electricidad es sensible al potencial eléctrico que puede detectarse en la piel y la señal o potencial eléctrico se transmite desde el material elastomérico conductor hasta el núcleo metálico, que actúa como conductor eléctrico.

En el extremo 27 de la porción de patilla extrema, el núcleo interno 30 se extiende en una extremidad 31 para su inserción en el cuerpo de la patilla 6a. Mediante dicha extremidad 31, el núcleo 30 está igualmente conectado eléctricamente a un módulo o circuito electrónico 32 (representado esquemáticamente en la Fig. 24), que se aloja en un alojamiento 33 previsto en el interior del cuerpo de la patilla 6a.

Como se muestra en la Fig. 14, la extremidad de inserción 31 se extiende de manera que sobresale en el interior del alojamiento 33 para conectarla eléctricamente al módulo electrónico 32.

Dicho alojamiento 33, que queda definido dentro de las dimensiones de la patilla, está abierta en el lado interior de la patilla (el lado orientado hacia la cabeza del usuario) y está provista de una tapa de cierre 34 que puede acoplarse de forma desmontable.

En una realización, el alojamiento de uno de los brazos está destinado a recibir el módulo electrónico, mientras que el alojamiento construido en el otro brazo está destinado a recibir una batería para la alimentación eléctrica del módulo electrónico y de los sensores. La batería 45 es preferiblemente una batería recargable y no extraíble. Alternativamente, también puede ser del tipo extraíble. Además, puede tratarse de una batería no recargable, en cuyo caso debe ser extraíble para poder sustituirla una vez descargada.

Si el alojamiento formado en una de las patillas está destinado a alojar una batería para el suministro de electricidad, la forma y las dimensiones del núcleo 30 de dicha patilla son las mismas que la forma y las dimensiones del núcleo 30 de la otra patilla, cuyo alojamiento está destinado a alojar el módulo electrónico. Este es también el caso en particular para la extremidad 31 del núcleo, y es el mismo para los dos núcleos de las dos patillas.

De hecho, en el caso de la patilla destinada a alojar la batería, la extremidad de inserción 31 del núcleo 30 también se extiende para sobresalir en el interior del alojamiento 33 con el fin de conectarlo eléctricamente a un segundo circuito electrónico 46, que se caracteriza por unas dimensiones más reducidas y menos funciones que el circuito principal o módulo electrónico 32, que se aloja en la patilla correspondiente. De hecho, las únicas funciones del segundo circuito electrónico 46 son detectar la señal electrónica procedente del sensor utilizado en dicha patilla, transmitir esta señal a un circuito eléctrico situado en el interior de la montura (Flex PCB) (descrito en detalle a continuación), y permitir que dicho circuito eléctrico se conecte a la batería.

En la Fig. 24, un extremo 32a orientado hacia el lado articulado de la patilla y un extremo opuesto 32b orientado hacia el lado de la porción de la patilla extrema y capaz de superponerse y contactar eléctricamente con el miembro de inserción 31 están situados en el módulo o circuito electrónico 32.

En la Fig. 25, la batería 45 para suministrar electricidad se muestra acoplada (mediante una conexión eléctrica) al circuito electrónico 46. El número de referencia 46a denota el extremo libre del circuito orientado hacia el lado de la porción de la patilla extrema, que es capaz de solaparse y entrar en contacto eléctrico con el miembro de inserción 31. El número de referencia 45a designa en cambio el extremo de la batería 46 (que está longitudinalmente opuesto al extremo 46a) que mira hacia el lado articulado de la patilla.

No obstante, son posibles otras configuraciones. Además, puede preverse que uno u otro alojamiento de las patillas correspondientes esté destinado a recibir, adicional o alternativamente al módulo electrónico o a la batería, otros dispositivos o componentes aptos para controlar o transmitir las señales detectadas por los sensores.

Debido tanto a las características del material metálico preseleccionado como a la geometría general del núcleo 30, dicho núcleo es deformable plásticamente, por lo que la porción de la patilla extrema 6b sea "ajustable", es decir, moldeable, a fin de adaptar su forma a la cabeza del usuario para un ajuste cómodo y estable de las gafas.

De hecho, si el extremo de la patilla 6b se somete a un procedimiento de adaptación, el núcleo 30 se deforma plásticamente y tiende a mantener su nueva forma, mientras que el elastómero (o caucho) que recubre el núcleo tiende en cambio a deformarse elásticamente debido a que es resilientemente maleable, siguiendo así la nueva forma plegada del núcleo, y quedando así constreñido a la nueva forma asumida por la rigidez del núcleo.

Debido a la forma ranurada de la porción de extremo 6b, la rama inferior 26b, que está separada de la otra rama y no se ve afectada por la presencia de un núcleo metálico, puede deformarse elásticamente en mayor medida que la rama superior 26a. Este grado de deformabilidad permite la mejor adaptación posible del apoyo en la oreja, garantizando así un contacto eléctrico seguro y fiable, así como una comodidad de ajuste global adecuada de las gafas.

La porción de la patilla extrema 6b se forma utilizando tecnología de moldeo por inyección, estando la rama superior 26a sobremoldeada sobre el núcleo metálico 30 en el paso de moldeo.

Un procedimiento preferente para producir cada patilla 6 prevé que, en un primer paso, el cuerpo de la patilla 6a se produzca mediante moldeo por inyección de un material plástico rígido, con sobreinyección en el extremo del núcleo 30 que se acopla con el miembro de inserción 31. En un segundo paso posterior del procedimiento, el extremo 6b realizado de material elastomérico conductor de la electricidad se sobremoldea sobre la parte restante del núcleo 30, formándose así en este paso las ramas 26a, 26b del extremo de la patilla. Para conectar eléctricamente el módulo electrónico (o batería) a los sensores y para transmitir eléctricamente las señales detectadas por los sensores, en particular los sensores situados en el dispositivo de apoyo nasal 8, se utiliza un circuito eléctrico formado como una placa de circuito impreso, también conocida en el ámbito técnico como "Flex PCB") (Flexible Printed Circuit Board). Cada porción de este circuito, donde se muestra en las Figs., se designa con el número de referencia 35.

Parte del circuito 35 se aloja en el interior de la parte delantera de la montura 2, que engrana con las porciones superiores de los aros o cercos porta-lentes 3 que se extienden a lo largo de la región de la frente, y parte de dicho circuito se aloja en el interior de la zona articulada entre la patilla y la pieza terminal, hasta alcanzar el interior del correspondiente alojamiento 33 de la patilla.

Con el fin de alojar el circuito 35 en la montura, el lado interior de dicha montura está provisto de respectivos asientos 36 realizados en los cercos 3 y en las piezas extremas 7, estando dichos asientos acoplados a los respectivos insertos de cierre 37 con el fin de ocultar el circuito 35 que se extiende a lo largo de la parte de la montura.

Se hace notar cómo, una vez aplicado cada inserto 37 en la parte delantera mencionada con su cara orientada hacia la parte delantera de la montura, contribuye a formar la ranura interior 37a o "pequeño canal" de retención de la lente, en toda la longitud de dicho inserto, que se extiende desde el borde que linda con el dispositivo nasal-portador hasta el borde que linda con la articulación.

La sección del "pequeño canal" para lentes, que se caracteriza típicamente por un perfil en forma de "U", y puede acomodar y sostener el borde exterior de la lente dentro del frente, es visible en la Fig. 3A.

Las Figs. 19 y 20 muestran esquemáticamente el circuito 35 (representado por una línea discontinua) alojado en la montura entre el puente 5 y el alojamiento 33 de la patilla, circuito que se extiende en el paso de la montura delantera a la patilla sin interrupción. Las Figs. 22 y 26 son vistas detalladas del circuito flexible 35 en su realización general preferente, mientras que la Fig. 23 muestra una ilustración parcial y esquemática de dicho circuito.

En la zona articulada de la patilla también se ha previsto una escotadura o ranura 38 para permitir el paso del circuito 35 hasta su inserción en el alojamiento 33 de la patilla.

Los números de referencia 39 y 40 designan también lengüetas que sobresalen del extremo del inserto 37 y de la tapa 34, respectivamente, que se enfrentan entre sí y que, al solapar el circuito 35, sirven también para ocultar aún más dicho circuito en la zona articulada (Fig. 21 y 22). Como se muestra en detalle en la Fig. 21, en esta zona, el circuito 35, se encuentra en una posición interna con respecto al tornillo de la articulación en el paso entre la pieza final y la patilla, interponiéndose así entre el tornillo de la articulación y la cara del usuario cuando se llevan puestas las gafas.

Con objeto de establecer el contacto eléctrico entre el circuito 35 y los sensores 10a, 11a y 12 integrados en el dispositivo de apoyo nasal 8, se proporcionan cubiertas respectivas realizadas de material conductor en posiciones correspondientes que son adecuadas para establecer el contacto eléctrico entre el sensor y una pista conductora respectiva del circuito, mientras que una configuración que también garantiza que los sensores y las pistas conductoras correspondientes que están en contacto entre sí están eléctricamente aislados entre sí.

La Fig. 23 es una vista esquemática de una realización de un circuito Flex PCB 35, que comprende una zona central 41, que conecta eléctricamente los sensores 10a, 11a y 12 del dispositivo de apoyo nasal, desde los que dichos sensores se extienden en lados opuestos, dos líneas conductoras respectivas 42 y 43, estando la línea 42 dirigida hacia la batería para el suministro de electricidad que se aloja en una de las patillas laterales, y estando la línea 43 en cambio dirigida hacia el módulo electrónico 32 que se aloja en la otra patilla lateral.

La zona central 41 es la porción del circuito destinada a interponerse entre el hueco 2a de la montura que recibe el armazón 9 y el propio armazón 9. A fin de garantizar el contacto eléctrico, las zonas respectivas cubiertas con material conductor de la electricidad (por ejemplo, oro), que se indican con los números de referencia 10a', 11a' y 12' y se muestran esquemáticamente mediante sombreado, están previstas para el contacto directo con los sensores 10a, 11a y 12, respectivamente. Las pistas conductoras que se ilustran sólo parcialmente en la Fig. 23 están integradas en el circuito para conducir las señales eléctricas, que ventajosamente están aisladas entre sí.

Al fijar el armazón 9 a la montura 2, se establece un contacto eléctrico entre los sensores nasales y el circuito eléctrico 35 para conducir correctamente las señales.

El número de referencia 44 designa y sólo muestra esquemáticamente los contactos eléctricos formados en el extremo de la línea conductora 43 del circuito, que pueden conectarse eléctricamente al módulo electrónico 32. Para facilitar el montaje y la producción, el circuito 35, mostrado en la Fig. 23, puede preferiblemente estar formado por dos piezas separadas que, una vez aplicadas a la montura delantera, están conectadas eléctricamente entre sí (en el plano medio de la parte delantera, mostrado por el eje central indicado en la Fig. 23).

El número de referencia 50 designa contactos eléctricos provistos en el módulo electrónico 32 y accesibles para conexión eléctrica mediante los correspondientes orificios pasantes 51 realizados en la cubierta 34, formando dichos contactos conexiones eléctricas con dispositivos electrónicos externos (por ejemplo, fuentes de alimentación externas u otros dispositivos electrónicos adicionales).

El número de referencia 52 designa un pasador de conexión o centrado que se encuentra en posición vertical en el interior del alojamiento 33 y está previsto para encajar en una abertura correspondiente practicada en el módulo electrónico 32, con el fin de facilitar el montaje del módulo electrónico en el interior del alojamiento.

La invención logra los objetos expuestos aportando las ventajas expuestas con respecto a las soluciones conocidas. Una ventaja principal es que las gafas de la invención permiten hacer que los biosensores integrados en la montura sean más eficaces y fiables en lo que respecta al contacto eléctrico localizado con la cara, garantizando así una comodidad y una adaptabilidad de ajuste razonables en lo que respecta al contacto físico entre las gafas y la cabeza.

Claims (7)

REIVINDICACIONES

1. Gafas provistas de biosensores, para la detección de señales, que están en contacto con la cabeza del usuario, que comprenden una montura delantera (2) para el soporte de las respectivas lentes (4), un par de patillas (6) articuladas a la montura por partes lateralmente opuestas y un dispositivo de apoyo nasal (8), comprendiendo el dispositivo de apoyo nasal un armazón (9) estructuralmente independiente de la montura delantera (2) y que puede acoplarse a la montura de forma desmontable, un primer y un segundo elemento de apoyo nasal (10, 11) dispuestos sobre dicho armazón (9), elementos opuestos entre sí y en los que están integrados respectivamente un primer y un segundo sensores nasales (10a, 11a) que pueden entrar en contacto superficial con las correspondientes zonas lateralmente opuestas de la nariz, estando montado un tercer sensor (12) en el centro del armazón (9) y a una distancia de dichos primer y segundo sensores (10a, 11a) a fin de entrar en contacto con la superficie de la cara en la zona del puente de la nariz, caracterizadas porque dichos sensores primero, segundo y tercero (10a, 11a, 12) están fabricados con un elastómero o caucho elástico y conductor de la electricidad, y porque dicho armazón (9) comprende un par de brazos (13) opuestos entre sí e interconectados en uno de sus extremos mediante un travesaño central (14), el correspondiente elemento de apoyo nasal (10, 11) está dispuesto en cada uno de dichos brazos (13), extendiéndose el tercer sensor (12) en forma de puente entre dichos brazos (13) a una distancia de dicho travesaño (14), estando dicho tercer sensor (12) rígidamente conectado en sus extremos opuestos a los respectivos brazos (13) del armazón.

2. Gafas según la reivindicación 1, en las que una primera y una segunda porción de brazo (18, 19) están situadas en cada brazo (13), a partir de dicho travesaño (14), entre cuyas porciones de brazo (18, 19) se proporciona una región de brazo (20) que es mayor que dichas porciones (18, 19), dicha región (20) define respectivos hombros superficiales (20a, 20b) que se enfrentan a las porciones de brazo primera (18) y segunda (19), contra los que puede hacer tope el extremo correspondiente (12a, 12b) del tercer sensor (12), que está acoplado a la primera porción de brazo (18), y el sensor nasal correspondiente (10a, 11a) que está acoplado a la segunda porción de brazo (19), respectivamente.

3. Gafas según la reivindicación 2, en las que cada extremo (12a, 12b) del tercer sensor (12) se apoya y se sujeta en la respectiva primera porción (18) de brazo (13) del armazón, entre el correspondiente hombro (20a) de la región mayor y una superficie de apoyo opuesta (20c) del travesaño central (14).

4. Gafas según la reivindicación 2 o la reivindicación 3, en las que la segunda porción (19) de cada brazo (13) del armazón (9) tiene un extremo libre (13a), que está longitudinalmente opuesto a dicha región mayor y comprende una extremidad (21) que puede recibirse y mantenerse en una posición correspondiente en un asiento (22) previsto en la montura delantera (2).

5. Gafas según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en las que dicho armazón (9) y dichos sensores (10a, 11a, 12) están fabricados mediante tecnología de moldeo por inyección y dichos sensores primero, segundo y tercero están sobremoldeados en dicho armazón.

6. Gafas según una cualquiera de las reivindicaciones 2 a 4, en las que dicha armazón (9) y dichos sensores primero, segundo y tercero (10a, 11a, 12) se fabrican por separado mediante moldeo por inyección y dichos sensores tienen respectivas aberturas pasantes (23) que definen cavidades tubulares a través de las cuales pueden pasar dichas porciones primera y segunda (18, 19) de cada brazo (13) del armazón, sustancialmente con un ajuste positivo.

7. Gafas según una cualquiera de las reivindicaciones 2 a 4, en las que cada segunda porción (19) del respectivo brazo (13) está provista de un saliente que sobresale del perfil de dicha segunda porción en forma de elemento para impedir la rotación de los correspondientes sensores nasales primero y segundo (10a, 11a).