IT202100021212A1 - Occhiale elettronico. - Google Patents

Description

?Occhiale elettronico?.

DESCRIZIONE

Il presente trovato riguarda un occhiale elettronico. Pi? particolarmente il trovato riguarda un occhiale elettronico con integrati i componenti elettronici e sensoristica.

Il presente trovato si riferisce, solo a titolo esemplificativo, a: occhiali a focalizzazione elettronica, occhiali elettroattivi o elettrocromici, occhiali elettronici che forniscono capacit? 3D, lenti fluide attivate tramite un attuatore elettronico, lenti meccaniche o a membrana attivate tramite dell'elettronica, lenti elettrocromiche, lenti elettroniche a cristalli liquidi a variazione rapida di colore, lenti il cui colore pu? essere alterato elettronicamente, lenti che mediante una carica elettrica possono resistere o ridurre l'attrazione di particelle di polvere, lenti o montature di occhiali che alloggiano o hanno un display elettronico ad essi applicato, occhiali elettronici per la realt? virtuale, occhiali elettronici che forniscono capacit? 3D, occhiali elettronici per giochi al computer e occhiali elettronici per la realt? aumentata.

Come ? noto, gli occhiali elettronici sono sempre pi? diffusi sul mercato e ciascun prodotto tende ad ottimizzare lo spazio necessario per alloggiare i vari componenti elettronici, al fine di rendere l'occhiale elettronico il pi? possibile simile all'occhiale convenzionale, migliorandone quindi l'estetica.

Il miglioramento dell'estetica dell'occhiale si accompagna ad una sempre pi? spinta ricerca per l'ottimizzazione degli spazi di alloggiamento dell?elettronica e dei componenti, in particolare della batteria, oltre a prevedere sensori atti a percepire un'azione volontaria da parte dell'utente, cos? da poter implementare funzioni dell'occhiale elettronico attivabili su comando dell'utente, nonch? componentistica atta a fornire feedback all'utente qualora venga effettuata un?azione oppure per notificare informazioni (es. temperatura esterna, stato batteria, modalit? di utilizzo, eccetera).

Per componenti elettronici si intende a titolo esemplificativo uno o pi? dei seguenti: un interruttore manuale (ad esempio, un pulsante tattile, un fotorilevatore, un rilevatore di movimento, un sensore capacitivo), un controller e/o un microprocessore, una fonte di alimentazione (ad esempio , una batteria), un sensore (ad esempio, uno o pi? interruttori miniaturizzati o micro tilt, accelerometro, micro giroscopio, telemetro, rilevatore di vista, imager), un'antenna, un RFID, un trasmettitore, un ricetrasmettitore o un ricevitore. Il dispositivo elettronico alloggia all'interno di almeno un'asta preferibilmente uno qualsiasi dei suddetti componenti elettrici, in un ambiente sostanzialmente impermeabile e resistente all'usura nonch? resistente all'umidit? e sigillato ermeticamente.

Sono noti dispositivi elettronici in cui i vari componenti elettronici sono situati sul lato di una o entrambe le aste, all'interno o sull'estremit? dell'asta, all'interno o sul ponte della montatura degli occhiali, fissate alla cerniera dell?asta, eccetera. Tuttavia queste soluzioni non riducono al minimo l?ingombro dell?elettronica, mantenendo l'estetica della montatura e dell?occhiale in generale.

Normalmente, i sensori capacitivi sono preposti a rilevare una variazione del campo elettrostatico, sia essa generata ad esempio da un?azione da parte di un utente (es. tocchi con le dita sulla montatura o sull'astina dell'occhiale) o da oggetti che simulano l?azione manuale (ad esempio penna capacitiva compatibile).

Inoltre, sono noti dispositivi che permettono di rilevare se l'occhiale ? indossato o meno dall'utente, in modo da poter attivare l'elettronica di conseguenza, evitando quindi un consumo di batteria quando l'occhiale ? in uno stato di riposo e all'utente non serve poter disporre delle funzioni elettroniche di cui l'occhiale ? dotato. Nello specifico, la condizione di occhiale indossato ? rilevata dal dispositivo mediante un sensore doppio capacitivo che, mediante un sistema a soglie, ? in grado di rilevare in modo affidabile la condizione di occhiale indossato o non indossato.

Compito precipuo del presente trovato ? quello di realizzare un occhiale elettronico in cui siano ottimizzati sia il numero, sia la posizione dei sensori capacitivi e dei sensori atti a rilevare la condizione di occhiale indossato o meno, nonch? gli spazi di alloggiamento dell?elettronica, anche al fine di rendere l'occhiale elettronico il pi? possibile simile ad un occhiale convenzionale.

Nell'ambito di questo compito, uno scopo del presente trovato ? quello di realizzare un occhiale elettronico che sia leggero, funzionale e di semplice utilizzo.

Un ulteriore scopo del presente trovato ? quello di realizzare un occhiale elettronico in cui la ricarica possa avvenire sia mediante supporto esterno, sia con presa di ricarica sull'asta e ad asta chiusa.

Non ultimo scopo del presente trovato ? quello di realizzare un occhiale elettronico che sia di elevata affidabilit?, di relativamente semplice realizzazione ed a costi competitivi.

Questo compito, nonch? questi ed altri scopi che meglio appariranno in seguito, sono raggiunti da un occhiale elettronico, comprendente un frontale e una coppia di aste atte ad essere connesse al frontale mediante rispettive cerniere, caratterizzato dal fatto che almeno una di dette aste comprende un sensore capacitivo per consentire di immettere un input da parte di un utente e un sensore doppio capacitivo ad esso unito atto rilevare la condizione di occhiale indossato o meno da parte dell'utente e un componente aptico per restituire all?utente notifica in merito all?input inserito o altre funzionalit? dell?occhiale.

Il sensore doppio capacitivo comprendendo almeno un'area attiva destinata ad essere rivolta verso l'interno dell'asta, ossia verso la testa dell'utente che indossa l'occhiale, ed almeno un'area attiva destinata ad essere rivolta verso l'esterno dell'asta.

Le due aree attive forniscono due differenti valori: il valore finale che viene rilevato e usato come indicatore di occhiale indossato o non indossato ? dato da una differenza tra il valore rilevato dall'area attiva interna e quello rilevato dall'area attiva esterna.

Il dispositivo secondo il trovato permette di auto-calibrarsi alla specifica testa dell'utente, in modo da evitare falsi positivi o comunque segnali errati.

Il dispositivo ? in grado di calcolare un valore di base e un valore alto, oltre ad un valore di soglia. Il valore di base ? definito come il valore rilevato dal dispositivo quando l'occhiale non ? indossato. Il valore alto ? invece calcolato come un valore durante un periodo di occhiale indossato. Il valore di soglia ? a questo punto calcolato come la differenza tra il valore alto e il valore di base.

In una forma realizzativa alternativa, in aggiunta all?auto-calibrazione, il valore di soglia pu? essere preimpostato in fabbrica quale valore ottimale per l?identificazione di occhiale indossato o meno. In questo modo l?utente pu? decidere se auto-calibrare il dispositivo oppure utilizzare le funzioni gi? pre-impostate.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi del trovato risulteranno maggiormente dalla descrizione di una forma di realizzazione preferita, non esclusiva, dell'occhiale elettronico secondo il trovato, illustrata, a titolo indicativo e non limitativo, negli uniti disegni, in cui:

la figura 1 illustra l'occhiale secondo il trovato in vista prospettica in esploso;

la figura 2 illustra l'occhiale secondo il trovato in vista prospettica laterale, in esploso;

la figura 3 illustra l'occhiale secondo il trovato in vista parziale, prospettica, in trasparenza;

la figura 4 illustra in vista prospettica un?asta dell?occhiale secondo il trovato con una porta di ricarica USB.

Con riferimento alle figure, l'occhiale elettronico secondo il presente trovato, globalmente indicato dal numero di riferimento 1, comprende un frontale 2, atto ad essere accoppiato ad una coppia di aste 3 e 4, mediante rispettive cerniere 5 e 6. L'occhiale ? provvisto di una coppia di lenti, non illustrate. Le lenti possono essere sia da vista che da sole.

Opportunamente, l'occhiale presenta almeno una batteria 9 disposta entro una delle aste 3, 4. La batteria 9 pu? essere una batteria di tipo ricaricabile e pu? fornire energia a uno o pi? dei componenti elettronici situati all'interno di almeno una delle aste 3,4. La batteria di tipo ricaricabile pu? essere una batteria alcalina ricaricabile, una batteria all'idruro di nichel metallico (NiMH), una batteria agli ioni di litio (Li-ion), una batteria al nichel cadmio (NiCd), una batteria al nichel zinco, una batteria al nichel-ferro o qualsiasi altro tipo di batteria ricaricabile adatta alla ricarica del dispositivo. In una forma di realizzazione preferita, l?occhiale pu? comprendere pi? batterie ricaricabili.

Un cavo di trasmissione di potenza 10 ? opportunamente alloggiato entro la parte superiore del frontale 2 dell'occhiale, corre lungo tutta la parte superiore del frontale 2 e si collega con la scheda a circuito stampato 14 disposta entro almeno una delle aste 3, 4. In una forma realizzativa, il cavo di trasmissione di potenza 10 ? alloggiato entro la parte superiore del frontale 2 dell'occhiale e in particolare in una sede ribassata opportunamente ricavata sopra la quale viene sovrastampato il profilo della parte superiore del frontale 2.

Opportunamente, il cavo 10 ? flessibile, trasporta potenza e pu? trasportare anche dati ed ? disposto nel frontale 2 in modo da risultare sostanzialmente parallelo al bordo superiore 11 del frontale 2 dell'occhiale.

In sostanza, il cavo flessibile 10 ? disposto orientato piatto entro il frontale 2 dell'occhiale, cos? da risultare messo di taglio rispetto all'osservatore e quindi perpendicolarmente al frontale 2 dell?occhiale.

Il cavo flessibile 10, inoltre, pu? essere collegato direttamente all'elettronica all'interno di un elemento contenitore 15 oppure pu? essere collegato direttamente tramite due conduttori isolati. In entrambi i casi, il cavo elettronico flessibile 10 pu? fornire un collegamento elettrico costante e flessibile all'elettronica alloggiata all'interno dell?elemento contenitore 15. Va sottolineato che l?elemento contenitore 15 ? sigillato, incapsulato ed ? ampiamente resistente all'umidit? e all?usura.

Il cavo 10 flessibile conduttivo pu? essere di una lunghezza che inizia all'interno dell?elemento contenitore 15 ed esce dall'asta sia sul lato dell'asta o sull'estremit? anteriore dell'asta pi? vicina alla cerniera dell'asta e quindi all?interno della cerniera di collegamento tra asta e lungo tutto il frontale 2. In altre forme di realizzazione, il cavo conduttivo flessibile 10 pu? connettersi indirettamente collegandosi con punti di contatto situati all'interno del bordo della montatura dell'occhiale o sulla superficie della lente.

Opportunamente, le cerniere 5 e 6 sono del tipo che permettono il passaggio del cavo conduttivo flessibile 10 attraverso di esse per il collegamento alla scheda a circuito stampato 14.

Inoltre, in una forma realizzativa il cavo conduttivo flessibile 10 ? un cavo unico, senza giunzioni. In una forma realizzativa alternativa il cavo conduttivo ? formato da due conduttori isolati.

La posizione del cavo flessibile 10, parallelo al bordo superiore 11 del frontale 2 dell'occhiale, permette in una forma realizzativa alternativa l'eventuale integrazione di un sensore capacitivo nel frontale 2 stesso.

Almeno una delle aste 3, 4 prevede un componente di feedback aptico 13 ed una scheda a circuito stampato 14, alloggiati entro l?elemento contenitore 15, che permette alla scheda 14 e al componente di feedback aptico 13 di essere alloggiati allo scopo di attutire vibrazioni e mantenere in modo saldo detti componenti evitando spostamenti indesiderati.

Il componente di feedback aptico 13 restituisce un feedback, quale ad esempio una vibrazione, che permette all'utente di rendersi conto che sta toccando con il dito un'area attiva di ?touch? o input.

L'asta 3 prevede inoltre un sensore capacitivo 16 che ? opportunamente costituito da un sensore capacitivo di input manuale 16a, disposto in corrispondenza di una parte prossimale dell'asta, che definisce un'area attiva in corrispondenza della parte inferiore dell'asta 3, per permettere ad un utente di immettere un comando manuale con un dito o altra azione manuale.

Opportunamente, il sensore capacitivo 16 comprende inoltre un sensore doppio capacitivo 16b in corrispondenza della parte distale dell'asta 3. Il sensore doppio capacitivo comprende due aree attive, una rivolta verso l'interno dell'asta, ossia verso la testa dell'utente che indossa l'occhiale, ed almeno un'altra area attiva rivolta verso l'esterno dell'asta.

Inoltre, il sensore doppio capacitivo 16b pu? vantaggiosamente essere incollato all?elemento contenitore 15, alla batteria 9 nonch? alla area attiva 16a in modo tale da formare un pezzo unico.

In buona sostanza, quindi, l'asta 3 dell'occhiale presenta una prima area (prossimale rispetto al frontale 2) 16a, che permette la possibilit? di input manuale da parte dell'utente, ed un'area terminale (distale rispetto al frontale 2) 16b, in corrispondenza della parte terminale dell'asta 3, ove ? collocato il sensore doppio capacitivo che permette la rilevazione dello stato di occhiale indossato o meno (sensore di aderenza).

L'involucro contenitore protettivo 15 alloggia quindi sia la scheda a circuito stampato 14, sia il componente di feedback aptico 13.

Opportunamente, l'involucro contenitore protettivo 15 accoglie al suo interno la scheda a circuito stampato 14 e la batteria 9 con un suo connettore 17, il quale va a fare contatto sulla scheda a circuito stampato 14 alloggiata entro l'involucro contenitore protettivo 15.

Inoltre l?involucro protettivo 15 funge da sostegno e alloggiamento del sensore capacitivo 16a.

Inoltre l?involucro protettivo 15 contiene il componente di feedback aptico 13 per restituire all?utente notifica in merito all?input manuale inserito o altre funzionalit? dell?occhiale.

Si noti come l?involucro protettivo 15 possa essere posizionato ovunque sull?asta 3,4, ad esempio in qualsiasi porzione di almeno un?asta 3,4 avente una zona o cavit? destinata ad accettare l'inserimento dell?involucro protettivo.

A titolo esemplificativo, come mostrato in FIG. 3, pu? essere posizionato vicino alla cerniera di un'ampia variet? di tipi e stili di montatura. In particolare, l?involucro protettivo 15 pu? essere posizionato all'interno di una qualsiasi porzione di asta in modo tale che sia opportunamente solidale all'asta 3, e, come detto, permetta di mantenere il circuito elettronico stampato 14 e il componente di feedback aptico 13 in posizione entro l'asta, senza che possano muoversi, cos? da attutire vibrazioni che vengono restituite all?utente e quindi conferisce solidit? e affidabilit?.

In corrispondenza del frontale 2 dell'occhiale, dietro un elemento decorativo 20, disposto in corrispondenza di almeno una delle estremit? del frontale 2, pu? essere previsto un sensore, ad esempio di luce e/o temperatura o altri sensori noti atti a rilevare condizioni ambientali esterne per fornire input al dispositivo e/o all?utente.

La posizione del cavo di alimentazione flessibile 10, parallelo al bordo superiore 11 del frontale 2 dell'occhiale, permette l'eventuale integrazione di un sensore capacitivo nel frontale 2 stesso.

La ricarica dell'occhiale secondo il trovato pu? avvenire mediante supporto esterno (ad esempio mediante un involucro di ricarica) oppure con cavo tramite porta USB/altra porta di ricarica 30 integrata sull?asta 3, 4 e ad asta chiusa. La porta di ricarica 30 ? sostanzialmente nascosta alla vista quando l?asta ? posizionata in posizione aperta ed ? in condizione operativa quando l?asta ? posizionata in posizione chiusa. In particolare, quando l'asta ? posizionata sostanzialmente parallela alla superficie posteriore della montatura comprendente le lenti, ossia l?asta ? in posizione di chiusura, la porta di ricarica 30 ? accessibile per consentire all?utente di inserire un cavo di ricarica nella porta di ricarica 30.

La porta di ricarica 30 ? una presa scelta da un gruppo costituito da:

a. una presa femmina tipo USB-C;

b. una presa femmina micro USB;

c. una presa femmina mini USB;

d. una presa compatibile con cavo pogo-pin; e. una presa femmina Lightning?.

In una forma realizzativa preferita una sorgente di alimentazione ? alloggiata su almeno una delle aste dell?occhiale ed ? operativamente accoppiata ad una porta di ricarica 30. La porta di ricarica 30 ? una presa femmina tipo USB-C .

In una forma realizzativa alternativa la porta di ricarica 30 comprende inoltre un materiale magnetico che ? configurato per trattenere un connettore di ricarica nella presa di ricarica.

In una forma realizzativa preferita, l?indicazione di carica della batteria 9 ? data da un emettitore LED, ubicato su almeno un?astina 3, 4 in corrispondenza di almeno una cerniera 5,6 e atto a fornire un'indicazione luminosa di notifica all?utente.

Si ? in pratica constatato come l'occhiale secondo il trovato assolva pienamente il compito nonch? gli scopi prefissati, in quanto i sensori sono presenti soltanto in una delle aste dell'occhiale e forniscono al contempo la possibilit? di input manuale da parte dell'utente e di rilevazione di stato di occhiale indossato o meno.

L'occhiale cos? concepito ? suscettibile di numerose modifiche e di varianti, tutte rientranti nell'ambito delle allegate rivendicazioni.

Cos?, ad esempio, l'occhiale pu? essere di tipo elettrocromico.

Inoltre, tutti i dettagli potranno essere sostituiti da altri elementi tecnicamente equivalenti.

In pratica, i materiali impiegati, nonch? le dimensioni e le forme contingenti, potranno essere qualsiasi a seconda delle esigenze e dello stato della tecnica.

Claims (13)

RIVENDICAZIONI

1. Occhiale elettronico (1), comprendente un frontale (2) e una coppia di aste (3, 4) atte ad essere connesse al frontale (2) mediante rispettive cerniere (5 6), caratterizzato dal fatto che almeno una di dette aste (3, 4) comprende un sensore capacitivo (16a) per consentire di immettere un input da parte di un utente e un sensore doppio capacitivo (16b) ad esso unito e atto rilevare la condizione di occhiale indossato o meno da parte dell'utente e un componente di feedback aptico (13) per restituire all?utente notifica in merito all?input inserito o altre funzionalit? dell?occhiale.

2. Occhiale elettronico secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto sensore capacitivo (16a) e detto sensore doppio capacitivo (16b) sono in un pezzo unico (16).

3. Occhiale elettronico secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto input da parte di un utente ? di tipo manuale

4. Occhiale elettronico secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto che detto sensore doppio capacitivo (16b) comprende almeno due aree attive, una rivolta verso l'interno dell'asta, ossia verso la testa dell'utente che indossa l'occhiale, ed almeno un'altra area attiva rivolta verso l'esterno dell'asta.

5. Occhiale elettronico secondo la rivendicazione 4 caratterizzato dal fatto che detto sensore doppio capacitivo (16b) ? atto a rilevare la condizione di occhiale indossato o meno da parte dell'utente mediante un sistema a soglie.

6. Occhiale elettronico secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto di comprendere almeno una batteria (9) alloggiata in almeno una di dette due aste (3, 4), detta batteria essendo integrata nel corpo dell'asta ed essendo alloggiata entro la medesima asta che alloggia detto sensore doppio capacitivo (16b).

7. Occhiale elettronico secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto di comprendere un elemento contenitore protettivo (15) per almeno una di dette aste (3, 4), solidale con dette aste, e atto sostenere detto sensore capacitivo (16a), detto componente di feedback aptico (13) e una scheda a circuito stampato (14) di pilotaggio di detto sensore aptico (13), di detto sensore capacitivo (16a)t e di detto sensore doppio capacitivo (16b).

8. Occhiale elettronico secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di comprendere un cavo flessibile di alimentazione (10) atto ad essere alloggiato entro il frontale (2) di detto occhiale e a passare attraverso dette rispettive cerniere (5, 6), per collegarsi a detta scheda a circuito stampato (14).

9. Occhiale elettronico secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto sensore capacitivo di input manuale (16a)? disposto in una parte prossimale dell'asta (3, 4) e detto sensore doppio capacitivo (16b) ? disposto in corrispondenza di una parte distale dell'asta (3, 4).

10. Occhiale elettronico secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto sensore doppio capacitivo (16b) ? un sensore di aderenza atto ad essere incollato all?elemento contenitore (15), alla batteria (9) nonch? alla area attiva definita da detto sensore capacitivo (16a) in modo tale da formare un pezzo unico.

11. Occhiale elettronico secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto cavo flessibile (10) ? un cavo unico, senza giunzioni.

12. Occhiale elettronico secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che una sorgente di alimentazione ? alloggiata su almeno una delle aste dell?occhiale ed ? operativamente accoppiata ad una porta di ricarica (30).

13. Occhiale elettronico secondo la rivendicazione 12, caratterizzato dal fatto che detta porta di ricarica (30) ? una presa femmina USB-C universale.