CN113039481A - 用于可佩戴平视显示器的天线设计 - Google Patents

Abstract

本公开涉及用于可佩戴电子设备的眼镜框架和眼镜框架组件的系统、设备和方法，特别地涉及在用于可佩戴平视显示器的眼镜框架和眼镜框架组件中采用了天线的系统、设备和方法。在实施例中，一副眼镜包括：第一臂，该第一臂容纳无线电设备；和天线，该天线从无线电设备从内部穿过而到达前眼镜框架的至少一部分，该前眼镜框架包括通过桥接件牢固地物理耦合的第一边框和第二边框。电源耦合到第一臂或第二臂，并且该电源经由导电路径电耦合到无线电设备。

Description

用于可佩戴平视显示器的天线设计

技术领域

本系统、设备和方法总体上涉及用于可佩戴电子设备的眼镜框架和眼镜框架组件(即，眼睛佩戴物)，特别地涉及在用于可佩戴平视显示器的眼镜框架和眼镜框架组件中采用了天线的系统、设备和方法。

背景技术

相关技术的描述

可佩戴平视显示器

头戴式显示器是佩戴在用户的头部上的电子设备，当以此方式佩戴该头戴式显示器时，无论用户的头部的位置或取向如何，该头戴式显示器都将确保至少一个电子显示器在用户的眼睛中的至少一只眼睛的可视区域内。可佩戴平视显示器是如下头戴式显示器，该头戴式显示器使得用户能够看到所显示的内容，但也不阻止用户能够看到他们的外部环境。可佩戴平视显示器的示例包括例如：Google

Optinvent

Epson

和Microsoft

可佩戴平视显示器的光学性能是其设计中的重要因素。然而，当说到脸部佩戴的设备时，用户十分在意美观性。眼镜(包括太阳镜)框的行业的巨大规模清楚地凸显了这一点。与其性能限制无关，可佩戴平视显示器的许多前述示例难以在消费者市场中找到吸引力，这至少部分地是因为其缺乏时尚吸引性。迄今为止所存在的大多数可佩戴平视显示器体积庞大以能够实现足够的显示性能，结果是，与典型眼镜和太阳镜的镜片的平滑流线型外观相比，在用户的脸部上显得非常不自然。然而，当由眼镜框架所承载的光学部件的正确对准对于高质量显示是必要的时，传统眼镜框架是有问题的。因为传统眼镜具有铰链(在该铰链处，臂与框架的其余部分相接)，所以在佩戴该传统眼镜的同时，承载在臂上的任何光学部件都可能相对于框架的其余部分或相对于用户的眼睛移动，从而导致显示的损失或失真。在本领域中，需要一种用以将电子部件成功地集成到较小框架中以便在仍维持高显示质量的同时实现眼镜框架行业所期望的不显眼的形式因素和时尚吸引性的装置。

设备间连接性

电子设备(包括可佩戴平视显示器)的设计中的另一重要因素是允许在设备间进行通信的部件集成。集成了这种设备间连接性的系统的示例是带有

(蓝牙)无线电天线的智能手机、手表和耳机。然而，天线在电子设备内的设计形式因素和位置是重要的，这是因为天线相对于设备内其它电子和非电子部件的位置影响天线的功能性。在某些情况下，来自设备内的其它部件的干扰显著降低了天线的范围、信号强度和整体连接性能力，因此阻止了天线与其它电子设备进行有效连接或通信。在许多情况下，取决于天线相对于该天线与其通信的外部设备的距离和取向会出现类似的结果。因此，在本领域中仍然需要将无线电天线集成到可佩戴平视显示器的紧凑且美学上令人喜爱的形式因素中，以便无论在给定范围内外部设备相对于天线的位置如何，均使天线的连接性、范围和信号强度最大化。

发明内容

一种装置的第一示例性实施方式(诸如用于可佩戴平视显示器的眼镜形式因素)可以被概括为包括：前眼镜框架，该前眼镜框架包括第一边框、第二边框和桥接件，该第一边框具有第一上周部和第一下周部，该第二边框具有第二上周部和第二下周部，该桥接件将第一边框和第二边框物理地耦合；第一臂，该第一臂耦合到第一边框，并且具有第一框架部和第一镜腿部；第二臂，该第二臂耦合到第二边框，并且具有第二框架部和第二镜腿部；以及天线，该天线至少从第一臂的第一框架部附近沿着第一边框的至少一部分延伸。

该装置进一步可以包括如下特征：该装置包括无线电设备，该无线电设备被容纳在第一镜腿部中，并且电耦合到天线；天线沿着第一上周部或第一下周部延伸；该装置包括电源，该电源被容纳在第二镜腿部中，并且通过电线电耦合到无线电设备，该电线穿过第一边框、第二边框和桥接件。在实施例中，电线沿着第一下周部和第二下周部延伸，并且天线沿着至少第一上周部延伸，而在其它实施例中，电线沿着第一上周部和第二上周部延伸，并且天线沿着至少第一下周部延伸。

在另外的实施例中，该装置包括如下特征：电线从内部穿过第一边框、第二边框和桥接件；天线沿着第一边框从内部穿过而至少到达桥接件；该装置包括第一镜片和第二镜片，该第一镜片被安装在第一边框中，该第二镜片被安装在第二边框中；第一臂包括第一铰链，该第一铰链在第一框架部与第一镜腿部之间，第二臂包括第二铰链，该第二铰链在第二框架部与第二镜腿部之间。

天线可以在第一镜片的下方延伸，并且电线可以在第一镜片的顶上延伸。

天线可以包括同轴线缆，该同轴线缆具有屏蔽部和暴露部。天线的屏蔽部可以在第一臂中延伸或延伸穿过第一臂，并且天线的非屏蔽部可以在第二臂中延伸或延伸穿过第二臂。天线的非屏蔽部可以具有与待由天线发射或接收的信号的波长的四分之一相等的长度。

该装置进一步可以包括显示部件，该显示部件至少由第一臂承载。

装置的第二示例性实施方式(诸如用于可佩戴平视显示器的眼镜形式因素)可以被概括为包括：前眼镜框架，该前眼镜框架包括第一边框、第二边框和桥接件，该第一边框具有第一上周部和第一下周部，该第二边框具有第二上周部和第二下周部，该桥接件将第一边框和第二边框连接；无线电设备，该无线电设备由第一镜腿部容纳；第二臂，该第二臂耦合到第二边框，并且具有第二框架部和第二镜腿部；电源，该电源由第二镜腿部容纳；第一导电路径，该第一导电路径将无线电设备电耦合到电源，该第一导电路径沿着第二边框的一部分、桥接件和第一边框的一部分延伸；以及天线，该天线通信地耦合到无线电设备，该天线沿着第一边框的至少一部分延伸。

该装置进一步可以包括如下特征：天线从无线电设备沿着第一边框的第一上周部从内部穿过而至少到达桥接件；第一导电路径沿着第二边框的第二上周部、桥接件和第一边框的第一上周部从内部穿过；第一导电路径沿着第二边框的第二下周部、桥接件和第一边框的第一下周部从内部穿过；天线从无线电设备沿着第一边框的第一下周部从内部穿过而至少到达桥接件附近；第一导电路径沿着第二边框的第二上周部、桥接件和第一边框的第一上周部从内部穿过；第一导电路径沿着第二边框的第二下周部、桥接件和第一边框的第一下周部从内部穿过；第一导电路径沿着第二边框的第二下周部、桥接件和第一边框的第一上周部从内部穿过；以及天线从无线电设备沿着第一边框的第一下周部从内部穿过而至少到达桥接件附近。

天线可以包括同轴线缆，该同轴线缆具有屏蔽部和暴露部。天线的屏蔽部可以在第一臂中延伸或延伸穿过第一臂，并且天线的非屏蔽部可以在第二臂中延伸或延伸穿过第二臂。天线的非屏蔽部可以具有与待由天线发射或接收的信号的波长的四分之一相等的长度。

该装置进一步可以包括显示部件，该显示部件至少由第一臂承载。

该装置进一步可以包括：第一镜片，该第一镜片被安装在第一边框中；以及第二镜片，该第二镜片被安装在第二边框中。第一导电路径可以在第一镜片顶上延伸穿过第一边框，并且天线可以在第一镜片的下方延伸穿过第一边框。可替代地，第一导电路径可以在第一镜片的下方延伸穿过第一边框，并且天线可以在第一镜片的顶上延伸穿过第一边框。

根据本文中的一些教导的可佩戴平视显示器(WHUD)可以被概括为包括在使用中被佩戴在用户的头部上的支撑结构以及由该支撑结构承载的显示部件。显示部件允许用户观看所显示的内容(即，在透明的组合器上的内容)，但也允许用户看到他们的外部环境。

在一些情况下，当支撑结构被戴在用户的头部上时，透明组合器被定位在用户的眼睛的视野内。

在一些实施方式中，WHUD包括由支撑结构承载的激光投影仪，该激光投影仪被定位和定向成在透明组合器的至少第一区域上扫描激光。支撑结构可以具有眼镜框架的形状和外观，并且透明组合器可以包括眼镜镜片。

一般而言，WHUD还包括用于与其它电子设备通信的通信模块。在一些实施方式中，通信模块包括至少部分地与支撑结构集成的天线。在一些实施方式中，天线的一个或多个部件被集成在一副眼镜的支撑臂中的一个或多个支撑臂内。在一些实施方式中，天线的一个或多个部件被集成在一副眼镜的边框部内，该边框部支撑一个或多个眼镜镜片。

附图说明

在附图中，相同的附图标记表示类似的元件或动作。附图中的元件的尺寸和相对位置不一定必需按比例绘制。例如，各种元件和角度的形状不一定必需按比例绘制，并且这些元件中的一些元件可以被任意地放大和定位以提高附图的易读性。进一步，所绘制的元件的特定形状不一定必需旨在传达关于特定元件的实际形状的任何信息，并且可能仅仅是为了容易在附图中识别而被选择的。

图1是根据本公开而形成的眼镜框架的示例性实施方式的透视图。

图2是根据本公开的眼镜框架的第一臂的示例性实施方式的透视图，该第一臂具有容纳在该臂中的天线。

图3A是根据本公开而形成且具有容纳在框架中的天线的眼镜框架的替代示例性实施方式的透视图。

图3B是图3A的天线的透视图。

图4A是根据本公开而形成且具有容纳在框架中的天线的眼镜框架的替代示例性实施方式的透视图。

图4B是图4A的天线的透视图。

图5是根据本系统、设备和方法的结合了可佩戴平视显示器的系统的示意图，该可佩戴平视显示器与至少一个其它电子设备通信。

图6是根据本系统、设备和方法的可佩戴平视显示器的示意图。

图7A是佩戴在用户的头部上的可佩戴平视显示器的示意图。

图7B是图7A的可佩戴平视显示器的示意图，示出了由可佩戴平视显示器中的天线产生的示例性EM模式。

图8是根据本系统、设备和方法的集成在可佩戴平视显示器的支撑臂内的通信模块的示意图。

图9是根据本系统、设备和方法的具有集成在可佩戴平视显示器的支撑臂内的天线的通信模块的示意图。

图10是根据本系统、设备和方法的具有集成在可佩戴平视显示器的支撑臂内的天线的通信模块的示意图。

图11是根据本系统、设备和方法的具有集成在可佩戴平视显示器的支撑臂内的天线的通信模块的示意图。

图12是根据本系统、设备和方法的具有集成在可佩戴平视显示器的边框部内的天线的通信模块的示意图。

图13是根据本系统、设备和方法的具有集成在可佩戴平视显示器的边框部内的天线的通信模块的示意图。

具体实施方式

在以下描述中，阐述了某些具体细节，以便提供对各种所公开的实施例的透彻理解。然而，相关领域的技术人员将认识到，可以在没有这些具体细节中的一个或多个的情况下，或者在其它方法、部件、材料等的情况下来实践实施例。在其它情况下，未详细示出或描述与天线、显示器、便携式电子设备和头戴式设备相关联的公知结构，以避免不必要地模糊了实施例的描述。

除非上下文另有要求，否则在整个说明书和所附权利要求中，词语“包括(comprise)”及其变体(诸如“包括(comprises)”和“包括(comprising)”)应以开放的包含性的意义来解释，即“包括但不限于”。

在整个说明书中，对“一个实施方式”或“实施方式”或对“一个实施例”或“实施例”的提及意指结合该实施方式或实施例而描述的特定特征、结构或特性被包括在至少一个实施方式或实施例中。因此，在整个说明书的各种地方出现的短语“在一个实施方式中”或“在实施方式中”或“在一个实施例中”或“在实施例中”不一定必需全部是指相同的实施方式或实施例。另外，特定特征、结构或特性可以以任何合适的方式组合在一个或多个实施例中。

如在本说明书和所附权利要求中所使用的那样，单数形式“一”、“一个”和“该”包括复数指代物，除非内容另有明确规定。还应该注意的是，术语“或”通常以其最广泛的意义来使用，即作为“和/或”的意思，除非内容另有明确规定。

在整个本说明书和所附权利要求中，术语“承载”和变体(诸如“由……承载”)通常用于指两个物体之间的物理耦合。所述物理耦合可以是直接物理耦合(即，在两个对象之间的直接物理接触的情况下)或者由一个或多个附加对象作为媒介的间接物理耦合。因此，术语“承载”和变体(诸如“由……承载”)通常意味着涵括所有形式的直接和间接物理耦合。

本文中所提供的公开内容的标题和摘要仅仅是为了方便，并不解释实施例的范围或含义。

本文中所描述的各种实施例提供了用于承载用于设备间连接性的天线的可佩戴电子设备(诸如可佩戴平视显示器)的眼镜框架和眼镜框架组件的系统、设备和方法。这种眼镜包括美学上令人喜爱的最小形式因素以及实现天线的优良范围、信号强度和整体连接性能力的天线设计。

图1示出了根据本发明而形成的一副眼镜100形式的眼睛佩戴物的示例性实施方式，该眼镜100具有第一臂118、第二臂126和前眼镜框架102。前眼镜框架102包括第一边框104，该第一边框104具有第一上周部106和第一下周部108。前眼镜框架102还包括第二边框110和桥接件116，该第二边框110具有第二上周部112和第二下周部114，该桥接件116牢固地物理耦合第一边框104和第二边框110。在实施方式中，桥接件116在第一上周部106和第二上周部112之间耦合到第一边框104和第二边框110。此外，前眼镜框架102可以被形成为单个整体性的一体件，或者被形成为由一种或多种粘合剂、螺钉或其它紧固件紧固在一起的分离部件。

眼镜100还包括第一臂118，该第一臂118耦合到第一边框104并且具有第一镜腿部122。镜腿部122优选是中空的，以便容纳如本文中所述的某些部件。在实施方式中，第一臂118是刚性且不可弯曲的，使得当第一臂118耦合到前眼镜框架102时，第一臂118相对于前眼镜框架102维持固定位置。在所示实施方式中，与传统眼镜相比，不存在将眼镜100的臂118连接到前眼镜框架102的铰链，但本领域技术人员应当理解，其它实施方式包括这种铰链。

进一步，在实施方式中，第一镜腿部122具有第一铰链124，该第一铰链124将第一镜腿部122分成第一前部122a和第一后部122b，其中第一后部122b朝向前眼镜框架102折叠。换句话说，第一铰链124耦合在第一前部122a和第一后部122b之间，使得第一后部122b能够围绕第一铰链124沿着穿过第一铰链124的至少一个旋转轴线相对于第一前部122a和前眼镜框架102旋转。

该副眼镜100包括第二臂126，该第二臂126耦合到第二边框110并且具有第二镜腿部128。第二镜腿部128是中空的。在实施方式中，第二臂126是刚性且不可弯曲的，使得当第二臂126耦合到前眼镜框架102时，第二臂126相对于前眼镜框架102维持固定位置。在所示实施方式中，与传统眼镜相比，不存在将眼镜100的第二臂126连接到前眼镜框架102的铰链。

在实施方式中，第二镜腿部128具有第二铰链130，该第二铰链130将第二镜腿部128分成第二前部128a和第二后部128b，其中第二后部128b朝向前眼镜框架102折叠。换句话说，第二铰链130耦合在第二前部128a和第二后部128b之间，使得第二后部128b能够围绕第二铰链130沿着穿过第二铰链130的至少一个旋转轴线相对于第二前部128a和前眼镜框架102旋转。

镜腿部122和128均优选安置在用户的相应的耳朵上并延伸超过该耳朵，以将眼镜100保持在用户的头部上。前眼镜框架102还包括安装在第一边框104中的第一镜片132以及安装在第二边框110中的第二镜片134。由此，前眼镜框架102具有传统的一幅眼镜的前部的形状和外观。镜片132和134可以通过过盈配合、摩擦配合、压配合或热/收缩配合而被插入并保持在相应的边框104和110中。边框104和110中的每一个边框的尺寸和形状能够接收相应的镜片132和134，并且一旦镜片132和134被插入，就将镜片132和134保持就位而没有任何移动。眼镜100的组装可以包括美国临时专利申请序列号62/609,607和/或美国临时专利申请序列号62/634,654中描述的技术。

在实施方式中，眼镜100是可佩戴平视显示器，其中显示产生部件存在于臂118和126中的一个或两个臂内或由该一个或两个臂承载(例如，一个臂用于单目显示器，两个臂用于双目显示器)，并且显示部件被嵌入在镜片132和134中的一个或两个镜片内或由该一个或两个镜片承载。此外，如下文更详细描述的那样，眼镜100可以包括天线(未示出)和电源(未示出)，以给电路(例如，处理器、无线电设备(例如，耦合到一个或多个天线的发射器、接收器或收发器))供电，以便在眼镜100和外部电子设备(诸如智能电话(未示出)或者实施美国临时专利申请序列号62/236,060、美国非临时专利申请序列号15/282,535(现为美国专利申请公开2017/0097753)和美国非临时专利申请序列号15/799,642(现为美国专利申请公开2018/0067621)中描述的技术的佩戴在用户的手指上的环)之间提供设备间连接性。

在实施方式中，臂118和126承载某些显示产生部件(例如一个或多个投影仪(例如，具有激光二极管的扫描激光投影仪))，或者可以是微型显示器(例如，液晶显示器(LCD)或有机发光二极管(OLED)显示器)。被嵌入镜片132和134中的显示部件可以是从显示产生部件接收光并将该光导向用户的眼睛的波导，或者可以是反射器、折射器或衍射器，例如全息光学元件。臂118和126的至少前部122a和128a相对于前眼镜框架102的固定位置可以使得在使用了诸如投影仪和全息光学元件的部件的实施方式中能够对这些部件进行正确的初始定位和“使用中”定位。

现在参考图2并继续参考图1，其中示出了一副眼睛佩戴物(诸如眼镜100)的第一臂218的示例性实施方式的透视图。本领域技术人员应当理解，第一臂218可以大致类似于图1中的第一臂118或第二臂126。因此，参考第一臂218描述的特征可以被结合到眼镜100中的第一臂118或第二臂126或者第一臂118和第二臂126的实施方式中，并且可以被结合在本文中所公开的其它实施方式中。

第一臂218包括第一框架部220和第一镜腿部222。镜腿部222是中空的，并且在前部处具有第一孔236，以允许可佩戴平视显示器的部件通过第一孔236被插入并放置在眼睛佩戴物(例如眼镜100)内，如本文中所述的那样。第一框架部220优选是刚性且不可弯曲的，使得当第一框架部220耦合到前眼镜框架102时，第一臂218相对于前眼镜框架102维持固定位置。第一框架部220和第一镜腿部222可以被形成为单个整体性的一体件，或者可以是组合在一起以形成第一臂218的两个部件。在图2中所示的实施方式中，第一框架部220由螺钉附接到第一镜腿部222，但是本领域技术人员应当理解，可以使用其它紧固件(例如，螺栓、铆钉、粘合剂、环氧树脂等)。

第一臂218还包括第一铰链224，该第一铰链224将第一镜腿部222分成第一前部222a和第一后部222b。然而，在一些实施方式中，第一臂218不包括第一铰链224，在这种情况下，前部222a和后部222b仅仅是镜腿部222的前部部分和后部部分。

在图2中，无线电设备(换句话说，无线通信模块)240被容纳在第一臂218内，优选被容纳在第一镜腿部222内，甚至更优选被容纳在第一镜腿部222的第一前部222a内。在一些实施方式中，无线电设备240可以耦合到被容纳在第一镜腿部222中的印刷电路板(未示出)，在这种情况下，无线电设备240与印刷电路板(未示出)的导电迹线电通信。在实施方式中，无线电设备240可以采取发射器和/或接收器或者收发器的形式。由虚线242表示的天线电耦合到无线电设备240并与无线电设备240电通信。无线电设备240和天线能够操作以提供以电磁频谱的无线电频率和/或微波频带进行的无线通信。

在实施方式中，天线242从第一前部222a中的无线电设备240延伸穿过第一前部222a而至少到达第一后部222b。在其它实施方式中，天线242穿过第一铰链224朝向第一臂218的远端244延伸，而在其它实施方式中，不存在第一铰链224，因此天线242穿过第一臂218朝向第一臂218的远端244延伸，而不穿过铰链224。在另外的实施方式中，天线242从无线电设备240延伸，以终止于第一臂218的远端244附近。虽然天线242在图2中被示出为虚线，但是相关领域的技术人员应当理解，天线242可以是具有不同横截面的各种几何形状。

例如，在各种实施方式中，天线242沿其长度具有圆形、卵形、三角形、矩形或正方形的横截面。此外，在某些其它实施方式中，天线242沿着其长度改变大小，例如，天线242的在无线电设备240附近的外表面之间的尺寸可以大于、等于或小于天线242的在远端244附近的外表面之间的尺寸。再进一步，天线242可以沿着其长度改变大小和/或形状，使得在实施方式中，天线242沿着其长度的至少一部分或其长度的全部连续地逐渐变细，而在其它实施方式中，天线242的外表面之间的最大尺寸沿着其长度改变多次，诸如以“阶降”构造来改变。再进一步，天线242沿着其长度可以包括不同的横截面以及一个或多个过渡部，例如，天线242的在无线电设备240附近的部分可以具有正方形横截面，天线242的在其中点附近的部分可以具有三角形横截面，并且天线242的在远端244附近的部分可以具有圆形横截面。因此，本公开的实施方式涵括天线242的各种形状和构造。

在由虚线238表示的天线的其它替代实施方式中，天线238从无线电设备240延伸，以终止于第一孔236中或终止于第一孔236附近。在天线238终止于第一孔236的实施方式中，天线238占据该第一孔236的一部分或该第一孔236的大致全部，并且可以具有大致矩形的形状，但其它几何形状也是可能的。例如，天线238可以是圆形、正方形、椭圆形、三角形、梯形、五边形、六边形或八边形等。进一步，天线238可以连接到无线电设备240，其中天线238的一部分具有上文参考由虚线242表示的天线的实施方式所公开的上述形状、特征或构造中的任一个。

此外，本公开的实施方式包括放置在眼睛佩戴物的前框架内的各种位置中的天线、电源和导电路径或电线。例如，图3A是眼镜300的示例性实施方式的透视图，该眼镜300具有结合在眼镜300中的天线301，在实施方式中，该眼镜300可以在结构上大致类似于眼镜100。图3B是天线301的透视图，其更详细地示出了天线301的特征。为了容易在附图中识别，眼镜300由虚线表示，并且某些内部特征(诸如框架部和臂318、326的孔)未示出，但本领域技术人员应当理解，这些特征存在于眼镜300的实施方式中。

眼镜300包括耦合到前眼镜框架302的第一臂318和第二臂326。前眼镜框架302包括通过桥接件316牢固物理耦合的第一边框304和第二边框310。无线电设备340被内部容纳在第一臂318的第一镜腿部322中，并且优选被容纳在第一臂318的第一镜腿部322的第一前部322a中。无线电设备340电耦合到天线301或者与该天线301电通信，该天线301从内部穿过眼镜300以及眼镜300的前眼镜框架302，如下文所讨论的那样。

天线301以穿过第一孔(未示出)并沿着第一边框304的至少一部分的方式从无线电设备340延伸成至少在第一臂318的第一镜腿部322和第一框架部(未示出)附近。在实施方式中，天线301终止于第一边框304内的任何位置处，而在图3A中所示的实施方式中，天线301从第一臂318中的无线电设备340沿着第一边框304的第一上周部306延伸，以终止于桥接件316附近。在另外的实施方式中，天线301终止于桥接件316中，或者换句话说，第二远端309是天线301的终端，并且当眼镜处于操作或组装状态时，第二远端309被内部定位在桥接件316内。在该构造中，天线301的第一部分303被至少部分地容纳在第一臂318的第一镜腿部322中，并且天线301的第二部分305和第三部分307被至少部分地容纳在第一框架304中，更优选被容纳在第一框架304的第一上周部306内。

本领域技术人员还将理解，虽然没有具体示出，但是天线301可以延伸超过桥接件316，以终止于第二边框310内。例如，在实施方式中，天线301从无线电设备340延伸穿过第一边框304的第一上周部306、穿过桥接件316，以终止于第二边框310的第二上周部312或第二下周部314内。本领域技术人员还应当理解，天线301可以从无线电设备340从内部穿过第一臂318的第一孔(未示出)至少到达第一边框的第一下周部308。在这种实施方式中，天线301终止于第一下周部308内、终止于上述桥接件316内或者超过桥接件316到达第二边框310内的位置。在天线301穿过第一边框304的第一下周部308并且延伸超过桥接件316的实施方式中，天线301可以终止于第二边框310的第二上周部312或第二下周部314内。在实施方式中，甚至可能的是，天线从第一臂318延伸穿过第一边框304、桥接件316和第二边框310，以终止于第二臂326内。

图3A进一步示出了电源346a。在优选实施方式中，电源346a被内部容纳在第二臂326的第二镜腿部328内，更优选被容纳在第二臂326的第二镜腿部328的第二前部328a内。电源346a可以是便携式电源，诸如电池或超级电容器(即，电容为0.01F量级或更大的电容器)。此外，在电源346a是电池的情况下，该电池可以是可充电的(即，用户将外部充电线插入到眼镜300中，以对包括电源346a的电池进行充电)，或者是可更换的(即，眼镜300包括用于移除和更换包括电源346a的一个或多个电池的可移除覆盖件)。在电源346a是一个或多个可更换电池的实施方式中，电路可以被容纳在臂318和326中的任一个内，更具体是被容纳在第一镜腿部322和第二镜腿部328中的任一个内，以接收一个或多个电池并且提供一个或多个电池和无线电设备340之间的电连接。换句话说，电路能够通信地耦合到包括电源346a的一个或多个可更换电池。然而，本领域技术人员应当理解，在电源346a是可充电电池或超级电容器的实施方式中，可以存在相同或大致相似的电路，以将电源346a连接到无线电设备340。电源346a通过电线348a电耦合到无线电设备340，以传输来自电源346a的电流，从而为无线电设备340以及被容纳在第一臂318的第一镜腿部322内的任何其它电子部件供电。

在实施方式中，电线348a从被容纳在第二镜腿部328内的电源346a从内部穿过第二臂326中的第二孔(未示出)、第二边框310、桥接件316、第一边框304、第一孔(未示出)，以到达第一镜腿部322中的无线电设备340。如同天线301一样，无论天线301的位置如何，电线348a可以穿过前眼镜框架302的元件中的任一个元件。例如，在各种实施方式中，电线348a从内部穿过第二边框310的第二上周部312、桥接件316和第一边框304的第一上周部306。在其它实施方式中，电线348a穿过第二下周部314、桥接件316和第一边框304的第一上周部306。在替代实施方式中，电线348a穿过第二上周部312、桥接件316和第一下周部308。因此，本公开的实施方式不受穿过前眼镜框架302的电线348a的路径的限制。

在其它变型中，电源和电线(分别由虚线346b和348b表示)与无线电设备340一起位于第一镜腿部318内。在这种实施方式中，电线348b优选不穿过前眼镜框架302的任何部分。而是，电源346b被容纳在无线电设备340的附近，并且通过电线348b电耦合到无线电设备340。甚至可以将电源346b包括在第一镜腿部322的第一前部322b或第二镜腿部328的第二前部328b内。换句话说，在实施方式中，电源346b位于第一前部322b内且在第一臂318的远端344附近，或者位于第二镜腿部328的第二前部328b内。

图3B是天线301的透视图。换句话说，图3B示出了天线301的实施方式，该天线301能够延伸穿过前眼镜框架302的各种部分，如参考图3A所描述的那样。继续参考图3A至图3B，天线301包括在第一远端317和第二远端309之间延伸的第一部分303、第二部分305和第三部分307。天线301优选是由部分303、305和307构成的单个整体性的一体件。在实施方式中，第一部分300大致垂直于第二部分305，并且第三部分307大致垂直于第二部分305。天线301和部分303、305和306优选具有从第一臂318延伸穿过第一孔(未示出)并进入到前眼镜框架302中的大小和形状。天线301还包括对向的表面311和313，其中对向的表面311和313均沿着其长度的至少一部分(或者在一些实施方式中是沿着其长度的大致全部)是大致平坦且平面的。在第一远端317附近，连接器315耦合到天线301，或者被形成为天线301的单个整体性的一体件，用于实现与无线电设备340的连接。

此外，本公开的实施方式包括具有各种几何形状和取向的天线301。例如，在各种实施方式中，天线301沿着其长度或沿着其长度的至少一部分具有圆形、卵形、三角形、矩形或正方形横截面。此外，在某些其它实施方式中，天线301沿着其长度改变大小，例如，天线301的在第一远端317附近的外表面311、313之间的尺寸可以大于、等于或小于天线301的在远端317附近的外表面311、313之间的尺寸。附加地或可替代地，天线301可以沿着其长度改变形状，使得在实施方式中，天线301沿着其长度的至少一部分或沿着其长度的全部连续地逐渐变细，而在其它实施方式中，天线301的外表面311、313之间的最大尺寸沿着其长度改变多次，诸如以“阶降”构造来改变(即，外表面311、313之间的第一尺寸大于第二尺寸，该第二尺寸大于第三尺寸等)。更进一步，天线301沿着其长度可以包括不同的横截面以及一个或多个过渡部，例如，天线301的在第一远端317附近的第一部分303可以具有正方形横截面，第二部分305可以具有三角形横截面，并且第三部分307可以具有圆形横截面。

在其它实施方式中，天线301沿着其长度可以包括一个或多个弯曲或折曲的部分以及大致平坦且平面的部分。例如，天线301相对于第一远端317的高度可以从第一远端317到第一部分303增加并且在第一部分303上保持相对恒定，在第二部分305中增加并且在第二部分305中保持恒定，并且在第三部分307中相对于第二部分305的上部保持恒定。在其它实施方式中，情况可能相反(即，第一远端317是相对于天线301的其它部分的最高点)。在另外的实施方式中，远端317和309之间的部分303、305和307中的每一个部分可以相对于其它部分弯曲、凹进、成角度或缩进。例如，在图3B中，第二远端309是成角度的，并且相对于第三部分307的最高点具有较低的高度。因此，本公开的实施方式涵括天线301的各种形状和构造。由此，本公开的实施方式包括具有任何可能的几何形状和构造以对应于眼镜300的实施方式的天线301。

在实施方式中，天线301电耦合到无线电设备340，并且能够操作以无线传输体现已建立的无线通信协议的无线电频率信号，例如但不限于：

(蓝牙)、

(蓝牙)低能耗、

(蓝牙)智能、

近场通信(NFC)等。这种协议通常采用1GHz至10GHz的范围内的无线电频率信号(除了NFC之外，其在10MHz至20MHz范围内操作)，并且可以包括在装置(诸如，承载天线301的可佩戴平视显示器)和另一个外部电子设备之间进行配对或以其它方式建立无线通信链路。

图4A是眼镜400的替代示例性实施方式的透视图，该眼镜400具有结合在眼镜400中的天线401，在实施方式中，该眼镜400可以在结构上大致类似于眼镜100。图4B是天线401的透视图，其更详细地示出了天线401的特征。为了容易在附图中识别，眼镜400由虚线表示，并且某些内部特征(诸如框架部和臂418和426的孔)未示出，但本领域技术人员应当理解，这些特征存在于眼镜400的实施方式中。

眼镜400包括耦合到前眼镜框架402的第一臂418和第二臂426。前眼镜框架402包括第一边框404和第二边框410，该第一边框404具有第一上周部406和第一下周部408，该第二边框410具有第二上周部412和第二下周部414。第一边框404通过桥接件416牢固地物理耦合到第二边框410。第一臂418包括第一镜腿部422，该第一镜腿部422可以由铰链424分成第一前部422a和第一后部422b，如本文中所述的那样。类似地，第二臂426包括第二镜腿部428，该第二镜腿部428可以包括第二前部428a。

在所示实施方式中，无线电设备440被容纳在第一臂418的第一镜腿部422内，更优选被容纳在第一前部422a内，但也可以将无线电设备440容纳在第一镜腿部422的第一后部422b中。在所示实施方式中，天线401通信地耦合到无线电设备440，并且沿着第一边框404的至少一部分从内部延伸。在其它实施方式中，天线401从无线电设备440从内部延伸穿过第一镜腿部422的一部分、穿过第一孔(未示出)并沿着第一下周部408延伸，以终止于桥接件416附近。换句话说，在该实施方式中，天线401的第二远端411位于第一边框404内，更具体是在第一下周部408和桥接件416附近。

天线401也可以沿着第一下周部408延伸并延伸超过桥接件416，以终止于第二上周部412或第二下周部414中。类似地，天线401可以沿着第一上周部406的至少一部分延伸，以在桥接件416内终止于桥接件416附近，或者超过桥接件416终止于第二上周部412或第二下周部414中，但没有具体示出。进一步，在实施方式中，天线401仅围绕第一边框404延伸，使得天线401沿着第一下周部408延伸，以终止于第一上周部406。因此，天线401可以沿着前眼镜框架402的任何部分延伸，并且终止于前眼镜框架402的任何部分的相同或不同部分。

在所示实施方式中，天线401包括第一部分403、第二部分405和第三部分407。第一部分403至少部分地位于第一镜腿部422内，第二部分405至少部分地位于第一边框404内，并且第三部分407至少部分地位于第一边框404的第一下周部408内。

图4A还示出了电源446a，如上所述，该电源446a可以是便携式电源，诸如电池或超级电容器。电源446a通过第一导电路径447a电耦合到无线电设备440，该第一导电路径447a沿着第二边框410的一部分、桥接件416和第一边框404的一部分延伸。在其它实施方式中，第一导电路径447a沿着第二下周部414、桥接件416和第一边框404的第一上周部406从内部穿过，而在另外的替代实施方式中，第一导电路径447a沿着第二边框410的第二下周部414、桥接件416和第一边框404的第一下周部408从内部穿过。第一导电路径447a也可以沿着第二上周部412、桥接件416和第一边框404的第一上周部406从内部穿过。

此外，可以使由虚线446b表示的电源位于第一镜腿部422中，也就是说，电源446b可以与其它电子部件(诸如无线电设备440或显示产生部件)位于同一臂418中，并且第二导电路径447b将无线电设备440电耦合到电源446b。在这种情况下，第二导电路径447b沿着第一臂418的至少一部分延伸，更优选沿着第一镜腿部422的至少一部分延伸，但不一定必需沿着前眼镜框架402的任何部分延伸。进一步，第一导电路径447a和第二导电路径447b可以是电线，但可以使用能够传输电能的其它材料。因此，本领域技术人员应当理解，本公开的实施方式不限于将导电路径447a和447b以及天线401放置在眼镜400内。而是，天线142、301和401的位置中的任一个位置可以与眼镜400内部或外部的导电路径447a和447b的任何组合一起使用。

在图4A的所示实施方式中，天线401(更具体是其第三部分407)延伸穿过第一边框404的第一下周部408，并且导电路径447a延伸穿过第一边框404的第一上周部406。这种布置对于减少通过导电路径447a传导的电功率可能对天线401的性能的干扰效应可以是有利的。例如，在一些实施方式中，将天线401和导电路径447a定位成彼此非常靠近(例如，定位成平行布置)可能使天线401的性能劣化，诸如在导电路径447a和天线401(更具体是其第三部分407)均被承载在(即，延伸穿过)边框404的同一部分中的情况下(例如，在导电路径447a和天线401的第三部分407均被承载在第一边框404的第一上周部406中或者均被承载在第一边框404的第一下周部408中的情况下)。因此，当导电路径447a被承载在第一上周部406中时，可以将天线401的第三部分407有利地承载在第一下周部408中，并且当导电路径447a被承载在第一下周部408中时，可以将天线401的第三部分407有利地承载在第一上周部408中。更一般地，当导电路径447a延伸穿过边框404的第一部分时，天线401的第三部分407可以有利地延伸穿过边框404的第二部分，以使导电路径447a和天线401的第三部分407之间的距离最大化，以便减少其间的电磁干扰。

本领域技术人员应当进一步理解，臂418和426中的至少一个臂、或者更优选是镜腿部422和428中的至少一个镜腿部可以容纳附加的电子部件，诸如一个或多个显示产生部件、印刷电路板、处理器和非暂时性处理器可读存储介质或存储器等。进一步，本领域技术人员应当理解，臂418和426以及前眼镜框架402可以由各种材料形成，例如各种塑料(即，赛璐路或醋酸纤维素、醋酸丙酸纤维素、尼龙、混纺尼纶、蓖麻油类塑料)或金属(即，不锈钢、铝、钛、蒙乃尔(monel)合金、弗莱克桑(flexon)合金、铍以及上述材料中的任一种与其它金属的合金)等。进一步，尽管天线401和无线电设备440在本文中被示出为被容纳在第一镜腿部422中，但是本领域技术人员将理解，天线401和无线电440可以被容纳在第二镜腿部428中，或者被容纳在眼镜400的其它位置中。

图4B是天线401的透视图。换句话说，图4B示出了天线401的实施方式，该天线401能够延伸穿过前眼镜框架402的各种部分，如参考图4A所述的那样。继续参考图4A至图4B，天线包括第一部分403、第二部分405和第三部分407。优选地，天线401被形成为由在第一远端409和第二远端411之间延伸的部分403、405和407构成的单个整体性的一体件。在实施方式中，第二部分405大致垂直于第三部分407。天线401和部分403、405和407优选具有从第一臂418延伸穿过第一孔(未示出)并进入到前眼镜框架402中的尺寸和形状。天线401还包括在第一远端4009附近的连接器412，用于实现与无线电设备440的连接。

在一些实施方式中，天线401可以有利地由同轴线缆形成，该同轴线缆包括由导电屏蔽件包围的内部导体。在这样的实施方式中，天线401的第一部分403和第二部分405可以均包括内部导体和导电屏蔽件，但是天线401的第三部分407可以将导电屏蔽件移除，以暴露内部导体。换句话说，天线401可以由同轴线缆形成，在该同轴线缆中，第一部分403和第二部分405均由同轴线缆的导电屏蔽件屏蔽(例如，与系统中的其它电气部件电磁屏蔽)，并且在该同轴线缆中，第三部分407将导电屏蔽件移除，以暴露天线401的“有效”部分(即，在“充当”天线的意义上是有效的)。有利的是，天线401的有效或暴露部407可以具有约等于由天线401发射/接收的信号的波长的四分之一的长度，或者更一般地，具有等于nλ/2的长度，其中λ是所引导的信号的波长并且n是整数。

此外，本公开的实施方式包括具有各种几何形状和取向的天线401。例如，在各种实施方式中，天线401沿着其长度或沿着其长度的至少一部分具有圆形、卵形、三角形、矩形或正方形的横截面。此外，在某些其它实施方式中，天线401沿着其长度改变大小，例如，天线401的在第一远端409附近的最外表面之间的尺寸可以大于、等于或小于天线401的在第二远端411附近的最外表面之间的尺寸。再进一步，天线401可以沿着其长度改变形状，使得在实施方式中，天线401沿着其长度的至少一部分或其长度的全部连续地逐渐变细，而在其它实施方式中，天线401的最外表面之间的最大尺寸沿着其长度改变多次，诸如以“阶降”或“阶升”构造来改变(即，最外表面之间的第一尺寸大于或小于第二尺寸，该第二尺寸大于或小于第三尺寸等)。再进一步，天线401沿着其长度可以包括不同的横截面以及一个或多个过渡部，例如，天线401的在第一远端409附近的第一部分403可以具有正方形横截面，第二部分405可以具有三角形横截面，并且第三部分407可以具有圆形横截面。

在其它实施方式中，天线401沿着其长度可以包括一个或多个曲线或折曲部分以及大致平坦且平面的部分。例如，天线401相对于第一远端409的高度可以从第一远端409到第一部分403增加并且在第一部分403上保持相对恒定，在第二部分405中增加并且在第二部分405中保持恒定，并且在第三部分407中保持恒定。在所示实施方式中，情况可能相反。例如，第一远端409是相对于天线401的其它部分的最高点。在另外的实施方式中，远端409和411之间的部分403、405和407中的每一个部分可以相对于其它部分弯曲、凹进、成角度或缩进。因此，本公开的实施方式涵括天线401的各种形状和构造。由此，本公开的实施方式包括具有任何可能的几何形状和构造以对应于眼镜400的实施方式的天线401。

在实施方式中，天线401电耦合到无线电设备440，并且能够操作以无线传输体现已建立的无线通信协议的无线电频率信号，例如但不限于：

(蓝牙)、

(蓝牙)低能耗、

(蓝牙)智能、

近场通信(NFC)等。这种协议通常采用1GHz至10GHz的范围内的无线电频率信号(除了NFC之外，其在10MHz至20MHz范围内操作)，并且可以包括在装置(诸如，承载天线401的可佩戴平视显示器)和另一个外部电子设备之间进行配对或以其它方式建立无线通信链路。

本文中所描述的各种实施方式提供了紧凑的、美学上令人喜爱的眼镜形式因素，其包括用于实现设备间连接的天线和无线电设备。进一步，因为天线的位置、取向和方位相对于其它电气部件(诸如电源和导电路径)是可调节的，所以天线和眼镜内其它部件之间的干扰被最小化。结果是，当从其它电子设备传输或接收信号时，本公开的实施方式允许对天线的连接性、范围和信号强度进行优化。特别地，无论在给定范围内外部设备的位置如何，本公开的实施方式均实现天线和无线电设备的最佳连接性、范围和信号强度特性。

现在转到图5，其中示出了根据本系统、设备和方法的结合了可佩戴平视显示器(WHUD)500的系统510，该可佩戴平视显示器(WHUD)500与至少一个其它电子设备通信。特别地，在该实施方式中，WHUD 5100可以与一个或多个便携式电子设备520(诸如智能手机522或膝上型电脑524)进行无线通信。其它示例性的便携式电子设备可以包括音频播放器、平板电脑、电子书阅读器等。

如图所示，在该实施方式中，WHUD 5100还可以与一个或多个可佩戴电子设备530(诸如电子环532或其它可佩戴设备534)进行无线通信。通常，可佩戴电子设备可以通过一个或多个条带、一个或多个带、一个或多个夹具、粘合剂、别针和扣环、衣物制品、张力或弹性支撑、过盈配合、人体工程学形式等附接或耦合到用户。其它的可佩戴电子设备示例包括数字手表、电子臂带、电子踝链或“脚链”、助听器等。

还如图所示，在该实施方式中，WHUD 5100还可以与通常被认为是非便携式电子设备的一个或多个其它电子设备540(诸如计算机工作站542)无线通信。这种电子设备的其它示例可以包括具有大质量的、或者由于大小和构造而用户通常难以保持和承载的、或者附接到某物的物体，并且可以包括智能电视、车辆、智能设备(例如，诸如智能冰箱、智能恒温器的电器，或者诸如烟雾报警器的危险状况检测器)等。

一般来说，WHUD 5100和电子设备520、530和540无线通信，以允许它们之间的数据交换，该数据交换可以包括控制数据、媒体数据、待向WHUD 5100的用户显示的信息(即，通过显示器显示)或其它类型的数据的交换。例如，电子环532可以与WHUD 5100无线通信，以控制在WHUD 5100的透明组合器上显示的信息。这可以允许用户例如在可能命令的菜单中循环，或者采取一些其它的动作。

在一些情况下，电子设备520、530和540中的一个或多个可以彼此无线通信，无论其是否与WHUD 5100通信。例如，电子环532可以与智能手机522无线通信，以控制智能手机522的一个或多个方面。

一般来说，可以使用任何合适的通信协议来实现系统510内的无线通信。一些通信协议可能特别适合在系统510中使用，因为其可能是非常适合短距离无线通信的低功耗协议。两个示例可以包括Zigbee和

(蓝牙)。例如，电子设备520、530和540以及WHUD 5100中的一个或多个可以包括具有约2400MHz至约2500MHz的信号频率的

(蓝牙)低功耗芯片。

在一些实施方式中，系统510内的无线通信可以使用具有在100MHz、200MHz、300MHz、400MHz、800MHz和900MHz的频带中的频率的信号来操作。

在有助于系统510内的无线通信方面的挑战之一涉及用于发送和接收无线信号的各种部件的性能，特别是天线的性能。

一般来说，天线是其环境的函数，并且其性能根据天线是在干扰最小的实验室环境中使用还是在存在用户的真实世界中使用而可能变化很大。非常值得注意的是，天线倾向于受到其周围一切事物的影响，包括包含天线的电子设备中的材料和周围装备，还包括周围环境的各方面(包括用户的存在)。具体地，来自天线的辐射电磁(EM)场与附近的物质相互作用，这可能改变天线的操作频率或改变其输入阻抗。这又可能会引起与驱动功率放大器(例如，发射器)或接收低噪声放大器(例如，接收器)的不匹配。结果是，为了开发可靠的天线性能，应该将天线在其最终环境(或合理的近似环境)中进行测试，并进行阻抗匹配，使得其在所期望的频带内良好操作。另一方面，匹配不佳的天线可能使系统链路预算劣化10dB至30dB，因此严重缩小整个链路范围。

对于上述系统510，通常期望的是理解围绕用户将如何与WHUD 5100和其它电子设备520、530和540交互的各种使用情况。例如，一些可佩戴部件(诸如电子环532)有时可以由WHUD 5100的用户佩戴，而诸如智能手机522的其它可佩戴部件通常可以被承载在口袋中。类似地，WHUD 5100的用户和电子设备520、530和540之间的通信距离可能变化。在一些情况下，具有约10米或更小的工作通信范围可能就足以有助于WHUD 5100和一个或多个电子设备520、530和540之间的有效无线通信。在一些实施方式中，可能期望的是具有大于10米、大于20米或甚至更大的较高的工作范围。在一些情况下，具有较小的工作范围(诸如小于5米、小于3米等)可能是适合的。在一些情况下，可以通过调整系统510内的通信模块的功率来改变有效工作通信范围。

现在转到图6，其中示出了可操作用于与电子设备(诸如电子设备520、530和540)进行无线通信的示例性WHUD 6100的透视图。所示的WHUD 6100包括适应于输出可见激光6121(该可见激光6121例如至少在第一窄波带内)的元件，诸如投影仪6111(即，激光模块)。在一些情况下，投影仪6111可以能够操作以输出红外激光6122。WHUD 6100还包括显示部件，该显示部件使用户能够看到所显示的内容，但也不阻止用户能够看到他们的外部环境。如图所示，显示部件可以包括透明组合器6130(该透明组合器6130与眼镜镜片6129对准)，该透明组合器6130将激光6121和6122重定向成朝向用户的眼睛6190。在一些实施方式中，WHUD 6100可以包括响应红外激光6122的至少一个红外光电探测器6150。

根据实施方式，可见激光6121可以单独或以任何组合的方式对应于红色激光、绿色激光和/或蓝色激光中的任一种。

WHUD 6100还包括支撑框架6180，该支撑框架6180具有一副眼镜的一般形状和外观，使得当支撑框架6180佩戴在用户的头部上时，透明组合器6130被定位在用户的眼睛6190的视野内。支撑框架6180通常包括两个支撑臂6181、6182，这两个支撑臂6181、6182从支撑眼镜镜片6129和透明组合器630的前边框部6183向后延伸。边框部6183通常由用户的鼻子支撑，而支撑臂6181、6182通常由用户的耳朵支撑。

WHUD 6100还包括：数字处理器6160，该数字处理器6160通信地耦合到(该示例中的)光电检测器6150；和非暂时性处理器可读存储介质或存储器6170，该非暂时性处理器可读存储介质或存储器6170通信地耦合到数字处理器6160。存储器6170存储处理器可执行指令和/或数据，该处理器可执行指令和/或数据在由处理器6160执行时可以使处理器6160采取行动，诸如确定眼睛6190的一个或多个位置和/或移动，确定在透明组合器6130上显示什么信息，以及管理WHUD 6100和一个或多个电子设备520、530和540之间的通信。

特别地，WHUD 6100还包括用于与其它电子设备进行无线通信的通信模块6200，并且该通信模块6200可以通信地耦合到数字处理器。一般来说，根据本文中的教导，通信模块6200的一个或多个部件可以被集成在支撑框架6180的一个或多个部件内。例如，通信模块6200可以被至少部分地集成在支撑臂6181、6182中的一个支撑臂或两个支撑臂内。通信模块6200可以被至少部分地集成在支撑框架6180的边框部6183内。在一些示例中，通信模块6200可以被至少部分地集成在支撑臂6181、6182和边框部6183的一些组合内。

一般来说，通信模块6200包括用于通过通信网络传输和接收信号的无线电频率(RF)天线。例如，图7A示出了安装在用户的头部760上的WHUD 7100，其中支撑臂7182由耳朵762支撑，并且边框部7183由鼻子763支撑。另一方面，图7B示出了由WHUD 7100中的天线产生的示例性EM模式“R”。

现在转到图8，更详细地示意性示出了安装在用户的头部860上的WHUD 8100。如图所示，WHUD 8100被安装在头部860上，其中臂支撑件8181、8182(分别)由耳朵861、862支撑，并且边框部8183由鼻子863支撑。

放大示出了具有集成在其中的通信模块8200的臂部8181的示意性横截面。特别地，臂支撑件8181通常包括第一主体构件8186，该第一主体构件8186通常在臂支撑件8181的长度方向上延伸，并且用作用于WHUD 8100的部件(这样的部件诸如印刷电路板(PCB)8184，可以包括数字处理器8160、存储器8170等)的壳体。第一主体构件8186可以由任何合适的材料制成，诸如塑料或金属。

臂支撑件8181还包括第二主体构件8202，该第二主体构件8202被设计成用作通信模块8200的谐振元件或天线。如示意性地所示，第二主体构件8202可以与第一主体构件8185电气和/或机械隔离。在一些实施方式中，第二主体构件8202可以包括导电材料，诸如金属板元件，该金属板元件响应于从数字处理器8160接收的指令而谐振，以向一个或多个电子设备520、530和540发送无线信号。此外，第二主体构件8202也可以响应于从电子设备520、530和540接收的信号而谐振，以充当接收天线。

现在转到图9，其中示出了具有通信模块的集成部件的臂支撑件9182a的示例。特别地，臂支撑件9182a包括PCB 9184，该PCB 9184诸如通过安装螺钉9185而被安装到第一主体构件(图9中未示出)。在该实施方式中，通信模块包括被容纳在臂支撑件9182a内的线状天线9204。在一些实施方式中，线状天线9204可以耦合到第二主体构件9202，以与其协作作为用于WHUD的天线。

现在转到图10，其中示出了具有通信模块的集成部件的另一个臂支撑件10182b的示例。在该实施方式中，臂支撑件10182b包括线状天线10204以及用于增加接地平面的接地元件10206。

现在转到图11，其中示出了具有通信模块的集成部件的另一个臂支撑件11182c的示例。在该实施方式中，第二主体部11202用作用于通信模块的天线，而不需要内部线状天线。

由于天线将由用户佩戴，所以天线将非常靠近用户的身体。由于靠近用户的身体，所以用户的身体可能会影响输入阻抗。在一些情况下，可以将天线的长度设计成使这种输入阻抗最小化。特别地，天线的长度可以被设计成考虑阻抗匹配。一般而言，天线的理想长度是nλ/2，其中λ是所引导的信号的波长。

除了为天线选择合适的长度之外，还将由PCB上的阻抗匹配模块来提供匹配。

然而，在前述实施方式中的一些实施方式的情况下观察到的挑战之一与天线的性质有关。特别地，如上所讨论的那样，天线是其环境的函数，并且其性能可能根据操作环境而变化很大。然而，在设计WHUD时，可能难以开发舒适的所有部件、特别是臂支撑件的大小和形状是恒定的“一码通用”布置。事实上，相比之下，已经观察到，可能期望的是以多种形状和大小来提供WHUD，以适应不同用户的头部的不同大小和形状。

回到图8，这意味着臂部8181、8182的相应长度有时是不同的，在一些情况下是非常不同的。结果是，这可能会对天线的性能产生巨大影响。尽管对于不同大小的臂部8181、8182中的每一个臂部可以具有相同的第二主体部8202，但是这可能导致美学上的挑战，因为不同大小的WHUD可能具有非常不同的外观。

根据本文中的教导的另一个实施方式，臂支撑件8181、8182中的一个或多个臂支撑件可以结合多件式构造，其中通信模块8200的天线元件被结合在具有共同大小和形状的第一件中，并且臂支撑件8181、8182的另一部分在长度上可以变化。

在图12中示意性地示出了这种实施例的一个示例。在该示例中，臂支撑件12182d包括第一前向部12187和第二后向部12188。前向部12187可以被定位成与边框支撑件相邻(或者甚至是边框支撑件的一部分)，并且可以包括PCB 12184。如图所示，前向部12187包括天线12206(在此被示出为螺旋天线)。前向部12187通常可以具有一致的形状和大小，无论适应用户的特定头部所需的大小如何。

另一方面，臂支撑件12182d的后向部12188可以具有被选择成适应用户的头部的大小要求的大小和形状。例如，在较大的WHUD中，后向部12188可以较长，而在较小的WHUD中，后向部12188可以较小。

在一些实施方式中，后向部12188可以包括主体构件12202a(即，金属板)，该主体构件12202a可以用于延伸接地平面。

如图12中所示，在该实施方式中，另一个臂支撑件12181可以支撑电源12189(即，电池)，该电源12189为臂支撑件12182d中的部件提供电力。

现在转到图13，其中示出了示例性实施方式的近视图，其中前向部13187可以是边框支撑件13183的一部分或者耦合到该边框支撑件13183。在该实施方式中，天线13206位于前向部的前部区域中，并且通过柔性连接器耦合到PCB 13184。

在整个本说明书和所附权利要求中，术语“约”有时与特定值或量相关地进行使用。例如，“在约10nm或更小的带宽内的光。”除非具体的上下文另有要求，否则术语“约”通常指±15％。

上文对所示实施方式和实施例的描述(包括摘要中所描述的内容)不旨在是穷举性的或将实施方式或实施例限制为所公开的精确形式。尽管在本文中出于说明的目的而描述了特定的实施方式或实施例和示例，但是如相关领域的技术人员应当认识到的那样，在不脱离本公开的精神和范围的情况下，可以进行各种等同的修改。本文中所提供的各种实施方式或实施例的教导可以被应用于其它便携式电子设备，而不一定必需是上文一般性地描述的示例性眼镜框架或可佩戴平视显示器。

例如，前面的详细描述已经通过使用框图、示意图和示例阐述了设备和/或过程的各种实施方式。在这样的框图、示意图和示例包含一个或多个功能和/或操作的程度上，本领域的技术人员应当理解，这样的框图、流程图或示例内的每一个功能和/或操作可以单独地和/或共同地通过各种的硬件、软件、固件或实际上是通过其任何组合来实施。在一个实施方式中，本主题可以通过专用集成电路(ASIC)来实施。然而，本领域技术人员将认识到，本文中所公开的实施方式或实施例可以整体或部分地在标准集成电路中被等效地实施为由一个或多个计算机执行的一个或多个计算机程序(例如，被实施为在一个或多个计算机系统上运行的一个或多个程序)，或者被实施为由一个或多个控制器(例如，微控制器)执行的一个或多个程序，或者被实施为由一个或多个处理器(例如，微处理器)执行的一个或多个程序，或者被实施为固件，或者实际上被实施为其任何组合，并且根据本公开的教导，设计电路和/或为软件和/或固件编写代码完全在本领域普通技术人员的技能范围内。

当逻辑被实施为软件并被存储在存储器中时，逻辑或信息可以被存储在任何计算机可读介质上，以供任何与处理器相关的系统或方法使用或与其结合使用。在本公开的上下文中，存储器是计算机可读介质，该计算机可读介质是包含或存储计算机和/或处理器程序的电子、磁、光或其它物理设备或装置。逻辑和/或信息可以体现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(诸如基于计算机的系统、包含处理器的系统或能够从指令执行系统、装置或设备获取指令并执行与逻辑和/或信息相关联的指令的其它系统)使用或与其结合使用。

在本说明书的上下文中，“计算机可读介质”可以是能够存储与逻辑和/或信息相关联的程序以供指令执行系统、装置和/或设备使用或与其结合使用的任何元件。计算机可读介质可以是例如但不限于电子、磁、光学、电磁、红外或半导体系统、装置或设备。计算机可读介质的更具体的示例(非穷举性列表)将包括如下：便携式计算机磁盘(磁卡、紧凑型闪存卡、安全数字等)、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM、EEPROM或闪存)、便携式光盘只读存储器(CDROM)、数字磁带和其它非暂时性介质。

本文中所描述的许多方法可以在具有变化的情况下执行。例如，许多方法可以包括附加的动作、省略一些动作和/或以不同于图示或描述的顺序来执行动作。

上述各种实施方式或实施例可以被组合，以提供另外的实施方式或实施例。在不与本文中的具体教导和定义一致的程度上，本说明书中所引用的和/或在申请数据表中列出的所有美国专利、美国专利申请公开、美国专利申请、外国专利、外国专利申请和非专利公开均由泰利麦实验室公司(Thalmic Labs Inc.)所有，包括但不限于美国临时专利申请序列号62/236,060、美国非临时专利申请序列号15/282,535(现为美国专利申请公开2017/0097753)、美国非临时专利申请序列号15/799,642(现为美国专利申请公开2018/0067621)、美国临时专利申请序列号62/609,607和美国临时专利申请序列号62/634,654，其通过引用被整体并入本文中。如果需要，可以修改实施方式或实施例的各方面，以采用各种专利、申请和公开的系统、电路和构思来提供另外的实施例。

根据以上详细描述，可以对实施方式或实施例进行这些和其它改变。一般而言，在所附权利要求中，所使用的术语不应被解释为将权利要求限制于说明书和权利要求中所公开的特定实施例，而是应被解释为包括所有可能的实施方式或实施例以及这些权利要求授权的等同物的全部范围。因此，权利要求不受本公开限制。

Claims (34)

1.一种装置，包括：

前眼镜框架，所述前眼镜框架包括第一边框、第二边框和桥接件，所述桥接件将所述第一边框和所述第二边框物理耦合；

第一臂，所述第一臂耦合到所述第一边框；

第二臂，所述第二臂耦合到所述第二边框；以及

天线，所述天线沿着所述第一边框的至少一部分至少从所述第一臂的附近延伸。

2.根据权利要求1所述的装置，进一步包括：

无线电设备，所述无线电设备被容纳在所述第一臂的第一镜腿部中并且电耦合到所述天线。

3.根据权利要求1所述的装置，其中所述第一边框包括第一上周部和第一下周部，并且其中所述第二边框包括第二上周部和第二下周部。

4.根据权利要求3所述的装置，其中所述天线沿着所述第一上周部延伸。

5.根据权利要求3所述的装置，其中所述天线沿着所述第一下周部延伸。

6.根据权利要求3所述的装置，进一步包括：

电路，所述电路通信地耦合到电源，所述电路被容纳在所述第二臂的第二镜腿部中，并且所述电路通过导电路径与所述无线电设备电通信，所述导电路径穿过所述第一边框、所述第二边框和所述桥接件。

7.根据权利要求6所述的装置，其中所述天线沿着所述第一上周部延伸，并且其中所述导电路径沿着所述第一下周部延伸。

8.根据权利要求6所述的装置，其中所述天线沿着所述第一下周部延伸，并且其中所述导电路径沿着所述第一上周部延伸。

9.根据权利要求6所述的装置，其中所述导电路径从内部穿过所述第一边框、所述第二边框和所述桥接件。

10.根据权利要求6所述的装置，其中所述天线沿着所述第一边框从内部穿过而至少到达所述桥接件。

11.根据权利要求1所述的装置，进一步包括：

第一镜片，所述第一镜片被安装在所述第一边框中；以及

第二镜片，所述第二镜片被安装在所述第二边框中。

12.根据权利要求11所述的装置，其中所述天线在所述第一镜片的下方延伸。

13.根据权利要求12所述的装置，进一步包括电路，所述电路通信地耦合到电源，所述电路被容纳在所述第二臂的第二镜腿部中，并且通过导电路径与所述无线电设备进行电通信，所述导电路径穿过所述第二边框、所述桥接件并且在所述第一镜片的顶上穿过所述第一边框。

14.根据权利要求1所述的装置，其中所述第一臂包括第一铰链，所述第一铰链在所述第一框架部和所述第一镜腿部之间，并且所述第二臂包括第二铰链，所述第二铰链在所述第二框架部和所述第二镜腿部之间。

15.根据权利要求1所述的装置，其中所述天线包括同轴线缆，所述同轴线缆具有屏蔽部和暴露部。

16.根据权利要求15所述的装置，其中所述天线的所述屏蔽部在所述第一臂中延伸，并且所述天线的所述非屏蔽部在所述第一边框中延伸。

17.根据权利要求16所述的装置，其中所述天线的所述非屏蔽部具有的长度等于待由所述天线发射或接收的信号的四分之一波长。

18.根据权利要求1所述的装置，进一步包括显示部件，所述显示部件至少由所述第一臂承载。

19.一种装置，包括：

前眼镜框架，所述前眼镜框架包括：第一边框、第二边框和桥接件，所述桥接件将所述第一边框和所述第二边框连接；

第一臂，所述第一臂耦合到所述第一边框；

无线电设备，所述无线电设备由所述第一臂容纳；

第二臂，所述第二臂耦合到所述第二边框；

电路，所述电路通信地耦合到电源，所述电路由所述第二臂容纳；

第一导电路径，所述第一导电路径将所述无线电设备电耦合到所述电路，所述第一导电路径沿着所述第二边框的一部分、所述桥接件和所述第一边框的一部分延伸；以及

天线，所述天线通信地耦合到所述无线电设备，所述天线沿着所述第一边框的至少一部分延伸。

20.根据权利要求19所述的装置，其中所述第一边框包括第一上周部和第一下周部，并且其中所述第二边框包括第二上周部和第二下周部。

21.根据权利要求20所述的装置，其中所述天线沿着所述第一边框的所述第一上周部从所述无线电设备从内部穿过而至少到达所述桥接件。

22.根据权利要求21所述的装置，其中所述第一导电路径沿着所述第二边框的所述第二上周部、所述桥接件和所述第一边框的所述第一下周部从内部穿过。

23.根据权利要求21所述的装置，其中所述第一导电路径沿着所述第二边框的所述第二下周部、所述桥接件和所述第一边框的所述第一下周部从内部穿过。

24.根据权利要求20所述的装置，其中所述天线沿着所述第一边框的所述第一下周部从所述无线电设备从内部穿过而至少到达所述桥接件附近。

25.根据权利要求24所述的装置，其中所述第一导电路径沿着所述第二边框的所述第二上周部、所述桥接件和所述第一边框的所述第一上周部从内部穿过。

26.根据权利要求24所述的装置，其中所述第一导电路径沿着所述第二边框的所述第二下周部、所述桥接件和所述第一边框的所述第一上周部从内部穿过。

27.根据权利要求20所述的装置，其中所述第一导电路径沿着所述第二边框的所述第二上周部、所述桥接件和所述第一边框的所述第一上周部从内部穿过。

28.根据权利要求19所述的装置，其中所述天线包括同轴线缆，所述同轴线缆具有屏蔽部和暴露部。

29.根据权利要求28所述的装置，其中所述天线的所述屏蔽部在所述第一臂中延伸，并且所述天线的所述非屏蔽部在所述第一边框中延伸。

30.根据权利要求29所述的装置，其中所述天线的所述非屏蔽部具有的长度等于待由所述天线发射或接收的信号的四分之一波长。

31.根据权利要求19所述的装置，进一步包括显示部件，所述显示部件至少由所述第一臂承载。

32.根据权利要求19所述的装置，进一步包括：

第一镜片，所述第一镜片被安装在所述第一边框中；以及

第二镜片，所述第二镜片被安装在所述第二边框中。

33.根据权利要求32所述的装置，其中所述第一导电路径在所述第一镜片的顶上延伸穿过所述第一边框，并且所述天线在所述第一镜片的下方延伸穿过所述第一边框。

34.根据权利要求32所述的装置，其中所述第一导电路径在所述第一镜片的下方延伸穿过所述第一边框，并且所述天线在所述第一镜片的顶上延伸穿过所述第一边框。

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