IT201600125574A1 - Occhiali con bio-sensori - Google Patents

Description

Occhiali con bio-sensori

DESCRI ZI ONE

La presente invenzione concerne occhiali con bio-sensori avent i le carat ter ist iche enunciate nel pream bolo della r ivendicazione pr incipale n. 1.

<5>L’invenzione si colloca nello specifico am bito tecnico degli occhiali che integrano nella m ontatura frontale e/ o sulle aste laterali bio-sensori, con il term ine “bio-sensore” intendendo un sensore at to a r ilevare segnali elet t r ici correlat i a funzioni vitali, ad esem pio cerebrali, at t raverso il contat to localizzato del sensore in part icolar i zone superficiali della testa.

10 L’im piego di tali sensori sulle m ontature di occhiali sta r iscont rando una ampia diffusione, in part icolar m odo, per le possibili vantaggiose applicazioni che possono derivare dalla diagnost ica delle funzioni vitali più in generale, ed in special m odo di quelle cerebrali. Con tali sensori è infat t i possibile, ad esem pio, r ilevare la var iazione delle onde cerebrali (elet t ro-encefalogramma), 15 la posizione degli occhi (elet t ro-oculogram m a) , le cont razioni dei m uscoli at torno agli occhi (elet t ro-m iogram m a) , e le funzioni cardiache (elet t rocardiogram m a) .

La conoscenza dello stato di queste funzioni, facilm ente r ilevabili at t raverso i sensori opportunam ente integrat i nella m ontatura per il contat to localizzato 20 con la testa dell’ut ilizzatore, perm et te di intervenire vantaggiosam ente nel cont rollo e nella vigilanza degli stat i psico- fisici della persona, per eventualm ente correggere o com unque segnalare situazioni di r ischio per la salute e sicurezza della persona stessa. Si pensi ad esem pio alla vigilanza sugli stat i di st ress e, più in generale di affat icam ento, che possono intervenire<25>durante lo svolgim ento di at t iv ità lavorat ive, sport ive e r icreat ive.

I n questo am bito, scopo pr incipale dell’invenzione è quello di m et tere a disposizione occhiali provvist i di bio-sensori st rut turalm ente e funzionalmente concepit i per m igliorare le soluzioni tecniche sinora conosciute nello stato della tecnica, in part icolare legate alle problem at iche relat ive alla integrazione dei<5>sensori nei com ponent i di m ontature, al fine di ot tenere una m igliorata facilità di realizzazione e di assem blaggio dei sensori sugli occhiali, assicurando nel contem po una adeguata affidabilità ed efficienza degli stessi nonché un appropriato com fort di calzata dell’occhiale sulla testa, specialm ente nel contat to localizzato del sensore con la testa.

10 Quest i ed alt r i scopi ancora che appariranno nel seguito sono raggiunt i dall’invenzione m ediante occhiali con bio-sensori realizzat i in accordo con le r ivendicazioni accluse.

Le carat ter ist iche ed i vantaggi dell' invenzione m eglio r isulteranno dalla descr izione det tagliata che segue di alcuni suoi prefer it i esem pi di at tuazione 15 illust rat i, a t itolo indicat ivo e non lim itat ivo, con r ifer im ento agli unit i disegni in cui:

- la figura 1 è una vista in alzato frontale di occhiali secondo la presente invenzione,

- la figura 1A è una vista prospet t ica degli occhiali di figura 1,

20 - le figure 2 e 3 sono viste r ispet t ivam ente in alzato laterale ed in pianta dall’alto degli occhiali di figura 1,

- la figura 3A è una vista in sezione secondo la linea I I I - I I I di figura 3, - la figura 4 è una vista prospet t ica in parziale sezione ed a part i staccate degli occhiali delle figure precedent i,

<25>- le figure 5 e 6 sono viste prospet t iche, in scala ingrandita, di un part icolare degli occhiali delle figure precedent i,

- la figura 7 è una vista in alzato frontale del part icolare di figura 5, - la figura 8 è una vista in sezione ed in scala ingrandita secondo la linea VI I I -VI I I di figura 7,

<5>- le figure 9 e 10 sono viste prospet t iche di un com ponente del part icolare di figura 5,

- le figure 11 e 12 sono viste prospet t iche schem at iche r ifer ibili a fasi di realizzazione del part icolare di figura 5,

- le figure 13 e 14 sono viste in alzato laterale di una delle aste laterali 10 degli occhiali di figura 1,

- la figura 14A è una vista in pianta dall’alto dell’asta laterale di figura 13, - le figure 15 e 16 sono viste in sezione, r ispet t ivam ente, secondo le linee XV-XV e XVI -XVI di figura 14,

- la figura 17 è una vista in alzato laterale di un part icolare dell’asta di 15 figura 13,

- la figura 18 è una vista in sezione secondo la linea XVI I I -XVI I I d figura 17,

- le figure 19 e 20 sono viste prospet t iche in parziale sezione di un part icolare del lato interno di m ontatura,

20 - la figura 21 è una vista parziale prospet t ica, in scala ingrandita ed a part i assem blate, del part icolare di m ontatura delle figure 19 e 20, - la figura 22 è una vista com plessiva in esploso prospet t ico degli occhiali delle figure precedent i,

- la figura 23 è una vista schem at ica di un esem pio realizzat ivo di un<25>circuito elet t r ico flessibile integrato negli occhiali delle figure precedent i, - la figura 24 è una vista, in scala ingrandita, di un m odulo elet t ronico dest inato ad essere alloggiato nella m ontatura degli occhiali delle figure precedent i,

- la figura 25 è una vista, in scala ingrandita, di una bat ter ia di<5>alim entazione elet t r ica associata ad una scheda elet t ronica, dest inate ad essere alloggiate nella m ontatura degli occhiali delle figure precedent i,

- la figura 26 è una vista parziale prospet t ica a part i staccate degli occhiali delle figure precedent i.

10 Con r ifer im ento alle figure citate, con 1 sono com plessivam ente indicat i occhiali con bio-sensori, realizzat i in accordo con la presente invenzione. Gli occhiali com prendono una m ontatura frontale 2 con una coppia di r ispet t ivi cerchi 3 per il supporto di corr ispondent i lent i 4, i quali sono reciprocam ente collegat i cent ralm ente da un ponte 5 che si estende in corr ispondenza della 15 regione nasale. Con 6 sono indicate ent ram be le aste laterali degli occhiali art icolate, a cerniera, con r ispet t iv i m usi 7 provvist i sulla m ontatura 2 da part i lateralm ente cont rapposte della stessa.

Gli occhiali sono provvist i di bio-sensori localizzat i nella regione cent rale della m ontatura idonea all’appoggio nasale e nella zona poster iore dell’orecchio, 20 dove avviene l’appoggio delle aste laterali sulla testa dell’ut ilizzatore. Con il term ine “bio-sensore” si intende r ifer irsi nel presente contesto ad un sensore concepito per r ilevare segnali elet t r ici correlat i alle funzioni vitali della persona, quali ad esem pio le onde cerebrali, il bat t ito cardiaco o alt r i param et r i v itali. I sensori, com e apparirà chiaram ente nel seguito, sono quindi funzionalmente<25>concepit i com e elet t rodi dest inat i al contat to con la pelle, per r ilevare il segnale elet t r ico e t rasfer ire lo stesso, m ediante un sistem a di condut tor i di segnali elet t r ici predisposto nella m ontatura, ad un m odulo elet t ronico provvisto di un com plesso circuitale idoneo per la gest ione dei segnali r ilevat i. Gli occhiali sono provvist i di un disposit ivo 8 di appoggio nasale il quale<5>com prende un telaio 9 st rut turalm ente indipendente dalla m ontatura frontale 2 ed accoppiabile in m odo r im ovibile alla m ontatura stessa.

Sul telaio 9 sono provvist i un pr im o ed un secondo elem ento di appoggio nasale 10, 11 cont rappost i, ciascuno dei quali integra un r ispet t ivo pr im o e secondo sensore 10a, 11a nasale suscet t ibili di contat to superficiale su 10 corr ispondent i zone lateralm ente cont rapposte del naso.

Un terzo sensore, indicato con 12, è provvisto cent ralm ente sul telaio 9, superiorm ente ai sensori 10a, 11a ed in posizione distanziata dagli stessi, così da ent rare in contat to superficiale con il v iso in corr ispondenza della radice del naso, appena al di sot to della “glabella” della testa, con occhiali indossat i. 15 I sensori 10a, 11a, e 12 sono convenientem ente realizzat i in un m ater iale elast icam ente cedevole ed elet t r icam ente condut t ivo, ad esem pio in elastom ero o gom m a con proprietà di conducibilità elet t r ica, per garant ire da un lato com fort ed adat tabilità di calzata nel contat to di appoggio, e dall’alt ro lato, assolvere alla funzione di elet t rodo per la r ilevazione dei r ispet t iv i segnali 20 da parte del sensore.

I n m aggior det taglio, il telaio 9 com prende una coppia di bracci 13 cont rappost i, i quali sono equiversam ente estesi da ed interconnessi con un t raverso 14 cent rale piast r iform e, il quale è provvisto di un foro 15 passante per il serraggio con vite 16 del telaio 9 alla m ontatura frontale 2, dalla parte<25>interna della stessa, vale a dire quella r ivolta al viso quando gli occhiali sono calzat i.

I n una variante alternat iva, la vite 16 di fissaggio del telaio 9 alla m ontatura frontale 2 può esser prevista in una differente posizione, ad esem pio, nella parte infer iore della m ontatura, con l’asse longitudinale della vite 16 parallelo<5>alla linea d’asse X di figura 7. I n tal caso, anche il foro 15 r icavato nel telaio 9 per il passaggio della vite 16 presenta il proprio asse longitudinale parallelo all’asse X, com e parallelo all’asse X r isulta anche il corr ispondente foro di fissaggio della vite 16, r icavato nel ponte 5. I n tale configurazione, la geom et r ia e gli spessori r ispet t ivam ente del ponte 5 e del telaio 9 nelle 10 r ispet t ive part i infer ior i devono essere adeguatam ente m odificate r ispet to a quanto illust rato per il prefer ito esem pio di applicazione, allo scopo di ot tenere un volum e di m ater iale sufficientem ente esteso r ispet t ivam ente nel telaio e anche nel ponte, tale da consent ire l’inser im ento e l’aggrappaggio della vite. I bracci 13 sono specularm ente sim m etr ici r ispet to ad un piano m ediano di 15 sim m etr ia, indicato dalla linea d’asse X in figura 7, in ragione di tale sim m etr ia, uno solo dei bracci 13 verrà descr it to nel det taglio.

Su ciascun braccio 13 è m ontato il r ispet t ivo elem ento di appoggio nasale 10 (11) , il sensore 12 (che nel testo verrà convenientemente indicato anche come “sensore di glabella” ) estendendosi a ponte t ra i bracci 13 e r im anendo 20 distanziato dal t raverso 14 (sporgente verso il v iso ad occhiali indossat i) , per garant irne il contat to di appoggio con la zona della radice del naso, det to sensore 12 essendo alt resì solidar izzato alle sue cont rapposte est rem ità 12a, 12b con i r ispet t iv i bracci 13 del telaio.

Com e chiaram ente m ost rato nelle figure, ciascun elemento di appoggio nasale<25>10a, 11a, integrante il corr ispondente sensore è conform ato com e “placchet ta nasale” per un appoggio confortevole sui lat i del naso, il sensore 12 di glabella, a sua volta, avendo una conform azione a “ sella” , idonea ad assicurare un efficace e confortevole contat to sulla radice del naso.

Su ciascun braccio 13, a part ire dalla sua est rem ità 13a di connessione al<5>t raverso 14, sono individuat i un pr im o ed un secondo t rat to di braccio, r ispet t ivam ente indicat i con 18, 19 t ra i quali è interposta una sezione di braccio 20 di am piezza m aggiorata r ispet to ai t rat t i 18, 19 (am piezza considerata t rasversalm ente alla direzione di sviluppo longitudinale dei t rat t i stessi) . Tale sezione 20 definisce sui t rat t i 18, 19 r ispet t iv i spallam ent i 10 superficiali 20a, 20b cont ro i quali sono suscet t ibili di at testarsi, r ispet t ivam ente, la corr ispondente est rem ità 12a (12b) del sensore 12 di glabella, accoppiata con il t rat to 18, ed il corr ispondente sensore 10a (11a) nasale accoppiato con il t rat to 19.

Ciascuna est rem ità 12a,12b del sensore 12 è t rat tenuta sul corr ispondente 15 t rat to 18, r iscont rata t ra lo spallam ento 20a ed una cont rapposta superficie 20c di r iscont ro provvista dal t raverso in corr ispondenza dell’est rem ità 13a superiore del braccio.

Sul secondo t rat to 19, in prossim ità dell’est rem ità libera del braccio 13, è provvista una r ispet t iva appendice 21 la quale è suscet t ibile di essere accolta e 20 t rat tenuta in una sede 22 prevista nel corr ispondente cerchio 3 della m ontatura.

I n una prefer ita form a realizzat iva, il telaio 9, gli elem ent i di appoggio nasale 10, 11 che realizzano i r ispet t iv i sensori 10a, 11a, ed il sensore 12 sono form at i m ediante tecnologia dello stam paggio ad iniezione di m ater ia plast ica,<25>e, più in part icolare tut t i i sensori sono sovra-stam pat i sul telaio.

Nel processo di fabbricazione è convenientem ente prevista una pr im a fase in cui il telaio è realizzato per stam paggio ad iniezione di una m ater ia plast ica di t ipo r igido, il telaio grazie alla sua st rut tura avendo una m oderata capacità di deform azione elast ica. I n una successiva seconda fase i sensori 10a, 11a e 12<5>sono diret tam ente sovra- iniet tat i sul telaio 9, nelle posizioni corr ispondent i, in m ateriale elastomerico elet t r icamente condut t ivo ovvero in gomma condut t iva. I n una variante realizzat iva, i sensori 10a, 11a e 12 possono essere form at i separatam ente uno dall’alt ro e dal telaio 9, sem pre m ediante stam paggio ad iniezione. I sensori vengono realizzat i con porzioni di at tacco recant i cavità in 10 form a di aperture passant i 23 dest inate ad essere im pegnate, con sostanziale accoppiam ento di form a, dai corr ispondent i t rat t i 18, 19 dei bracci del telaio. I n questo caso il processo prevede una pr im a fase, com e descrit to in precedenza, in cui il telaio 9 è realizzato per stam paggio ad iniezione con ut ilizzo di una m ater ia plast ica di t ipo r igido, il telaio avendo, grazie alla sua 15 st rut tura, una m oderata capacità di deform azione elast ica.

A questa segue una seconda fase in cui i sensori vengono stam pat i ad iniezione, separatam ente dal telaio, m ediante uso di un elastom ero elet t r icam ente condut t ivo. I n una successiva fase, i sensori vengono quindi m ontat i sul telaio, calzando gli stessi, con un m ovim ento di scorr im ento 20 relat ivo, sui corr ispondent i bracci, i t rat t i dei bracci impegnando le aperture 23 di at tacco sino a raggiungere le corr ispondent i posizioni di accoppiam ento. Nelle figure 11 e 12 sono illust rate schem at icam ente le fasi di processo sopra descrit te, che portano all’accoppiam ento dei sensori sul telaio.

Allo scopo, può essere convenientem ente ut ilizzato un elastom ero<25>term oplast ico scelto t ra quelli at tualm ente disponibili nel set tore delle m aterie plast iche, t ra cui ad esem pio il m ater iale denom inato “Pre-Elec<®>TPE 1502” , prodot to dall’Azienda Finlandese PREMI X, ot tenuto sulla base di un polim ero term oplast ico e reso elet t r icam ente condut t ivo m ediante l’ut ilizzo di appropriat i addit iv i, com e ad esem pio il cosiddet to Carbon Black (Nero Fumo).

<5>I l m ater iale “Pre-Elec<®>TPE 1502” presenta infat t i, allo stesso tem po, valor i adeguat i per tut te le proprietà tecnologiche fondam entalmente richieste per la realizzazione dell’invenzione. Tali proprietà includono: un alto valore di conducibilità elet t r ica; un valore di m odulo elast ico e un valore di durezza superficiale tendenzialm ente bassi; un buon grado di m orbidezza e di 10 cedevolezza elast ica.

Resta inteso che il m ater iale qui sopra citato cost ituisce solamente un esempio di elastom ero ut ilizzabile per la realizzazione dell’invenzione qui proposta, e che la presente invenzione può essere realizzata anche m ediante l’ut ilizzo di alt r i m ater iali alternat ivi reperibili nel set tore delle m ater ie plast iche, che 15 present ino carat ter ist iche tecniche equivalent i a quelle del “Pre-Elec<®>TPE 1502” .

I n una ulter iore var iante realizzat iva, può essere previsto che i sensori siano realizzat i con un processo di stam paggio per colata.

Con 24 è cont rassegnato, su ciascun t rat to 19 del corr ispondente braccio, un 20 r isalto sporgente dal profilo del t rat to stesso, il quale funge da elem ento ant irotazione del r ispet t ivo sensore nasale m ontato su det to t rat to.

Una volta com pletata la form azione e l’assem blaggio dei sensori sul telaio 9, quest ’ult im o è connesso alla m ontatura frontale 2.

Un recesso 2a è provvisto sulla m ontatura, in corr ispondenza del ponte 5 e<25>lungo parte delle porzioni di cerchi 3 estese infer iorm ente al ponte. Det to recesso 2a è ot tenuto com e r ibassam ento superficiale della corr ispondente zona di m ontatura e presenta una conform azione tale da accogliere il telaio 9 con i bracci dello stesso, com e m ost rato in figura 4. Det to telaio è fissato t ram ite im pegno della vite di serraggio 16 nella m ontatura, passante<5>at t raverso il foro 15 ed è alt resì previsto che le appendici 21 alle est rem ità dei bracci del telaio siano accolte e t rat tenute nelle sedi 22 della m ontatura. La sequenza di fissaggio prevede che le appendici 21 siano prevent ivam ente inserite nelle r ispet t ive sedi 22. A questo r iguardo il telaio 9 è realizzato in m odo da presentare, nella parte inferiore dei bracci 19 una larghezza nom inale 10 (distanza fra le cont rapposte appendici 21) superiore alla larghezza di m ontaggio, ossia la larghezza effet t iva m isurata una volta assem blato il telaio sulla m ontatura. I n tal m odo il telaio è elast icam ente “precaricato” (com prim endo i bracci in avvicinam ento reciproco) e una volta applicato al telaio tenderà ad accostare, grazie al r itorno elast ico, le due estrem ità inferiori 15 alle r ispet t ive porzioni dei cerchi della m ontatura, garantendo l’accoppiamento ed il t rat tenim ento delle appendici 21 nelle r ispet t ive sedi 22.

Ult im ato l’inser im ento delle appendici 21 nelle sedi 22, il telaio è poi connesso alla m ontatura con l’applicazione della vite di serraggio 16.

Per quanto r iguarda i m ater iali ut ilizzabili per la realizzazione del telaio 9, var i 20 t ipi di m ater ie plast iche si prestano convenientem ente allo scopo. A t itolo di esem pio non lim itat ivo, si possono citare i m ater iali plast ici a base di poliam m ide ( t ra cui il m ater iale com m ercialm ente noto com e “Grilam id<®>TR 90” ) , oppure i m ater iali plast ici a base di polipropilene.

Anche per quanto r iguarda la realizzazione del frontale e delle aste (descrit te<25>più avant i nel testo) , possono essere convenientem ente ut ilizzat i var i t ipi di m ateriali plast ici, t ra i quali gli stessi m ater iali citat i per la possibile realizzazione del telaio 9.

Poiché per il r ilevam ento di alcune specifiche t ipologie di “bio-segnali” , o segnali elet t r ici correlat i a funzioni vitali, si r ichiede nei sensori una sensibilità<5>al segnale part icolarm ente elevata, è possibile che il valore di conducibilità elet t r ica carat ter ist ica dell’elastom ero condut t ivo non sia sufficientem ente elevato, al fine di garant ire un adeguato funzionam ento del bio-sensore con esso realizzato. I l problem a si pone, ad esem pio, per il r ilevam ento di biosegnali carat ter izzat i da intensità part icolarm ente bassa, specie se rapportata 10 all’intensità t ipica di alt r i bio-segnali concom itant i, cioè contem poraneam ente present i sulla superficie della testa dell’ut ilizzatore. Nonostante i diversi biosegnali r ilevabili contem poraneam ente sulla testa o sul viso siano cont raddist int i da different i frequenze di oscillazione, essi tendono comunque a sovrapporsi l’uno all’alt ro, determ inando a volte una sorta di “ rumore” di fondo 15 indist inguibile nei det tagli.

I l com pito di “dist inguere” il bio-segnale r icercato, r iconoscendolo r ispet to agli alt r i segnali concom itant i, nonché di interpretar lo per le successive elaborazioni, è affidato ad un software integrato nel m odulo elet t ronico. I n taluni casi il software può però necessitare di una serie di dat i, nella form a di 20 segnali elet t r ici r ilevat i, di intensità e accuratezza part icolarm ente elevat i, il che si t raduce nella necessità di una t rasm issione elet t r ica est rem am ente efficace del bio-segnale, dalla pelle al circuito elet t r ico collegato con il m odulo elet t ronico.

Dato che l’efficacia della t rasm issione elet t r ica all’interfaccia con la pelle<25>dipende sia dal valore di conducibilità elet t r ica dell’elastom ero, sia dall’estensione della superficie di contat to t ra pelle e sensore in elastom ero, quando non sia possibile increm entare la qualità della r ilevazione del segnale per m ezzo di aum ento della superficie di contat to del sensore con la pelle, cioè con una m odifica di form a e/ o dim ensioni del sensore stesso, si r icorre a<5>soluzioni che consentano di aum entare in m odo significat ivo la conducibilità elet t r ica del pr im o st rato superficiale del sensore stesso.

Una volta che il segnale r ilevabile sulla pelle del viso o della testa venga raccolto in m odo più nit ido grazie ad una aum entata conducibilità elet t r ica superficiale del bio-sensore, lo stesso segnale pot rà poi essere veicolato al 10 circuito elet t r ico interno alla m ontatura m ediante la conduzione elet t r ica all’interno del volum e del com ponente realizzato in elastom ero condut t ivo, volum e che si t rova interposto t ra lo st rato esterno più condut t ivo, e il condut tore interno al sensore, delegato al passaggio del segnale al circuito elet t r ico interno alla m ontatura.

15 La soluzione prefer ita per l’eventuale increm ento della conducibilità elet t r ica superficiale del bio-sensore in elastom ero condut t ivo è rappresentata dall’ut ilizzo di r ivest im ent i (anche cont raddist int i con il term ine tecnico inglese ‘coat ing’) elet t r icam ente condut t iv i, ad esem pio con inchiost r i oppure vernici elet t r icam ente condut t iv i.

20 Di facile reperibilità in am bito tecnico, tali prodot t i si presentano in var ie form ulazioni o com posizioni alternat ive, e con diverse m odalità di applicazione possibili. I n base alle necessità, olt re alla t ipologia di r ivest im ento è anche possibile scegliere se r icoprire l’intera superficie del bio-sensore con il r ivest im ento elet t r icam ente condut t ivo, oppure se applicare tale r ivest im ento<25>solo parzialm ente, andando a r icoprire in m odo m irato solam ente quelle porzioni della superficie del bio-sensore che si t rovino a diret to contat to con la pelle, e che in aggiunta r ichiedano una più elevata conducibilità elet t r ica di superficie.

I n accordo con l’invenzione è previsto che sensori del t ipo descr it to in<5>precedenza siano anche provvist i su una o su ent ram be le aste laterali 6.

I n ragione della loro sim m etr ia speculare, una sola delle aste verrà descrit ta in det taglio.

Con r ifer im ento part icolare alle figure da 13 a 16, ciascuna asta 6 com prende un corpo 6a d’asta predisposto per l’art icolazione a cerniera con il m uso 10 frontale, il quale è prolungato in una porzione term inale 6b d’asta integrante un sensore 25 suscet t ibile di contat to con la testa, in corr ispondenza della zona poster iore dell’orecchio ove avviene l’appoggio laterale dell’asta.

La porzione term inale 6b è conform ata con una coppia di ram i 26a, 26b estesi a part ire da una com une est rem ità 27 connessa con il corpo d’asta, det t i ram i 15 sviluppandosi in relazione distanziata nella direzione di estensione longitudinale dell’asta. I ram i 26a, 26b sono alt resì collegat i fra loro in corr ispondenza della est rem ità libera della porzione term inale 6b, cont rapposta alla est rem ità 27, in una configurazione in cui fra i ram i resta definita una apertura passante 28 asolata avente profilo di contorno chiuso.

20 Convenientem ente uno dei ram i, prefer ibilm ente il ram o 26a superiore (che si posiziona a m aggior distanza vert icale dall’orecchio nel contat to con la testa) è provvisto di una cavità interna 29, at ta ad alloggiare una anima 30 dell’asta, in m ater iale m etallico elet t r icam ente condut t ivo o com unque r ivest ita con m ater iale m etallico elet t r icam ente condut t ivo.

<25>A solo t itolo di esem pio, l’anim a 30 può essere convenientem ente realizzata in acciaio e poi r ivest ita con uno st rato condut t ivo di Oro, depositato mediante un processo galvanico.

La porzione term inale 6b (con i ram i 26a, 26b) è alt resì form ata in un m ater iale elast icam ente cedevole ed elet t r icam ente condut t ivo, ad esempio in<5>elastom ero o gom m a con propr ietà di conducibilità elet t r ica.

I l m ater iale elet t r icam ente condut t ivo è sensibile al potenziale elet t r ico r ilevabile sulla pelle ed il segnale o potenziale elet t r ico viene t rasm esso dal m ater iale elastom erico condut t ivo all’anima metallica, la quale funge da mezzo condut tore elet t r ico.

10 L’anim a interna 30 è prolungata, in corr ispondenza della est rem ità 27 della porzione term inale d’asta in una appendice 31 di innesto nel corpo d’asta 6a. Mediante det ta appendice 31, l’anim a 30 è alt resì collegata elet t r icam ente ad un m odulo o scheda elet t ronica 32 (schemat icamente rappresentata in fig. 24) accolta in un alloggiam ento 33 provvisto internam ente al corpo d’asta 6a. 15 Com e m ost rato in fig. 14, l’appendice di innesto 31 è estesa a sporgere all’interno dell’alloggiam ento 33, così da perm et tere la sua connessione elet t r ica con il m odulo elet t ronico 32.

Det to alloggiam ento 33, che r im ane definito all’interno dell’ingom bro d’asta, è aperto sul lato interno dell’asta (quello r ivolto alla testa dell’ut ilizzatore) , ed è 20 provvisto di un coperchio 34 di chiusura accoppiabile in m odo r im ovibile.

I n un esem pio di realizzazione l’alloggiam ento 33 su una delle aste è dest inato ad accogliere il m odulo elet t ronico m ent re l’alloggiam ento realizzato sull’alt ra asta è dest inato ad accogliere una bat ter ia 45 di alim entazione elet t r ica del m odulo elet t ronico e dei sensori. La bat ter ia 45 è prefer ibilm ente del t ipo<25>r icar icabile e non r im ovibile. I n alternat iva, può essere anche di t ipo rimovibile.

Può inolt re essere del t ipo non r icar icabile, e in tal caso dovrà essere necessariam ente r im ovibile, per poter essere sost ituita una volta che r isult i scar ica.

Qualora l’alloggiam ento realizzato su una delle aste sia dest inato ad accogliere<5>una bat ter ia di alim entazione elet t r ica, la form a e le dim ensioni dell’anim a 30 di tale asta r im angono eguali alla form a e alle dim ensioni dell’anim a 30 dell’alt ra asta, il cui alloggiam ento è dest inato ad accogliere il m odulo elet t ronico. Ciò vale in det taglio anche per l’appendice 31 dell’anim a, uguale per ent ram be le anim e delle due aste.

10 Nel caso dell’asta dest inata ad alloggiare la bat ter ia, infat t i, l’appendice di innesto 31 dell’anim a 30 è ancora estesa a sporgere all’interno dell’alloggiam ento 33, così da perm et tere la sua connessione elet t r ica con una seconda scheda elet t ronica 46 carat ter izzata da m inori dim ensioni e r idot te funzioni, r ispet to alla scheda o m odulo elet t ronico 32 pr incipale, alloggiato 15 nella corr ispondente asta. La seconda scheda elet t ronica 46 ha infat t i le sole funzioni di raccogliere il segnale elet t r ico proveniente dal sensore im plem entato nella stessa asta, di t rasm et tere questo segnale ad un circuito elet t r ico interno alla m ontatura (Flex PCB) , descr it to in det taglio nel seguito, e di consent ire il collegam ento t ra lo stesso circuito elet t r ico e la bat ter ia. 20 I n figura 24, nel m odulo o scheda elet t ronica 32 è individuata una est rem ità 32a r ivolta al lato di art icolazione a cerniera dell’asta ed una cont rapposta est rem ità 32b r ivolta al lato della porzione term inale d’asta nonché suscet t ibile di sovrapposizione e contat to elet t r ico con l’appendice di innesto 31.

I n figura 25, la bat ter ia 45 di alim entazione elet t r ica è m ost rata accoppiata<25>(con collegam ento elet t r ico) alla scheda elet t ronica 46. Con 46a è indicata l’est rem ità libera della scheda r ivolta al lato della porzione term inale d’asta, suscet t ibile di sovrapposizione e contat to elet t r ico con l’appendice di innesto 31. Con 45a è invece cont rassegnata l’est rem ità della bat ter ia 45 ( longitudinalm ente cont rapposta all’est rem ità 46a) r ivolta al lato di<5>art icolazione a cerniera dell’asta.

Alt re configurazioni sono com unque possibili. Può inolt re essere previsto che l’uno o l’alt ro alloggiam ento delle corr ispondent i aste sia dest inato ad accogliere, in aggiunta o in alternat iva al m odulo elet t ronico o alla bat ter ia, alt r i disposit iv i o com ponent i idonei alla gest ione o t rasm issione dei segnali 10 r ilevat i dai sensori.

L’anim a 30, sia per carat ter ist iche del m ater iale m etallico prescelto che per sua geom et r ia com plessiva, r isulta suscet t ibile di deform azione plast ica, rendendo così “ regist rabile” , ossia conform abile la porzione term inale d’asta 6b, allo scopo di adat tarne la form a alla testa dell’ut ilizzatore per una calzata 15 confortevole e stabile degli occhiali.

I nfat t i, se il term inale 6b d’asta viene sot toposto ad una operazione di accom odam ento, l’anim a 30 subisce una deform azione plast ica e tende a m antenere la nuova form a, m ent re l’elastom ero (o gom m a) che ingloba l’anim a, essendo elast icam ente cedevole, tende invece a deform arsi 20 elast icam ente, seguendo la nuova piega im part ita all’anim a, e viene pertanto vincolata alla nuova form a assunta dalla r igidezza dell’anim a.

Grazie alla conform azione asolata della porzione term inale 6b, il ramo inferiore 26b, distanziato dall’alt ro ram o, e non interessato dalla presenza di alcuna anim a m etallica, è suscet t ibile di una m aggiore deform abilità elast ica, r ispet to<25>al ram o superiore 26a. Tale deform abilità è tale da far conseguire il m iglior adat tam ento di appoggio possibile sull’orecchio, garantendo nel contem po un contat to elet t r ico sicuro ed affidabile olt re ad un adeguato comfort complessivo di calzata degli occhiali.

La porzione term inale d’asta 6b è realizzata con tecnologia di stam paggio ad<5>iniezione, nella fase di stam paggio il ram o superiore 26a essendo sovrastam pato sull’anim a m etallica 30.

Un processo prefer ito per la fabbricazione di ciascuna asta 6 prevede che in una pr im a fase sia realizzato il corpo d’asta 6a per stam paggio ad iniezione di una m ateria plast ica di t ipo r igido, con sovra- iniezione sulla est rem ità 10 dell’anim a 30 interessata dall’appendice 31 di innesto. I n una successiva seconda fase del processo è effet tuata la sovra- iniezione del term inale 6b in m ater iale elastom erico elet t r icam ente condut t ivo sulla parte r im anente dell’anim a 30, in det ta fase essendo così realizzat i i ram i 26a, 26b del term inale d’asta.

15 Per la connessione elet t r ica t ra m odulo elet t ronico (o bat ter ia) e sensori nonché per la t rasm issione elet t r ica dei segnali r ilevat i dai sensori, in part icolare dei sensori collocat i nel disposit ivo 8 di appoggio nasale, è previsto l’im piego di un circuito elet t r ico form ato com e circuito stam pato di t ipo flessibile, anche noto nel set tore tecnico con il term ine inglese “Flex PCB” 20 (Flexible Printed Circuit Board) . Ciascun t rat to di tale circuito, ove m ost rato nelle figure, è cont rassegnato con il r ifer im ento 35.

I l circuito 35 è alloggiato in parte all’interno del frontale di m ontatura 2, quella interessata dalle porzioni superior i dei cerchi 3 porta- lent i estesi lungo la regione di arcata sopraciliare) ed in parte all’interno della zona di cerniera t ra<25>asta e m uso, sino a raggiungere l’interno del corr ispondente alloggiamento 33 dell’asta.

Per alloggiare il circuito 35 sulla m ontatura, quest ’ult im a è provvista di r ispet t ive sedi 36, r icavate sui cerchi 3 e sui m usi 7, dal lato interno della m ontatura, det te sedi essendo accoppiate a r ispet t iv i insert i 37 di chiusura,<5>così da nascondere alla vista il circuito 35 sviluppato lungo la porzione di m ontatura.

Si not i com e ciascun inserto 37, con il proprio lato r ivolto verso il frontale di m ontatura, una volta applicato al frontale stesso concorre a form are la scanalatura interna 37a o ‘canalino’ di r itenuta della lente, per l’intera 10 lunghezza dell’inserto stesso, il quale si estende dal bordo che confina con il disposit ivo di appoggio nasale, al bordo che confina con la cerniera.

La sezione del cosiddet to canalino per lente, t ipicam ente carat ter izzata da un profilo a form a di “U” , e at ta ad accogliere e t rat tenere il bordo perim et rale della lente all’interno del frontale, è visibile nella figura 3A.

15 Nelle figure 19 e 20 è schem at icam ente illust rato il circuito 35 (evidenziato con linea a t rat t i) alloggiato nella m ontatura t ra il ponte 5 e l’alloggiam ento 33 dell’asta, il quale si estende senza interruzione nel passaggio dalla m ontatura frontale all’asta laterale. Nelle figure 22 e 26 il circuito flessibile 35 è rappresentato in det taglio nella sua form a realizzat iva com plessiva prefer ita, 20 m ent re in figura 23 è m ost rata una illust razione parziale e schem at izzata del circuito stesso.

Nella zona di art icolazione a cerniera dell’asta è inolt re previsto un recesso o scanalatura 38 idonea a perm et tere il passaggio del circuito 35, fino all’inser im ento nell’alloggiam ento 33 dell’asta.

<25>Con 39 e 40 sono inolt re cont rassegnate alet te sporgent i r ispet t ivamente dalle est rem ità dell’inserto 37 e del coperchio 34, reciprocam ente affacciate, le quali, sovrapponendosi al circuito 35, servono a prolungare ulter iorm ente la m ascheratura alla vista dello stesso nella zona di cerniera ( figure 21 e 22) . Com e m ost rato in det taglio nella figura 21, in questa zona il circuito 35, nel<5>passaggio t ra m uso ed asta, è localizzato in una posizione interna r ispet to alla vite di cerniera, r isultando pertanto interposto t ra la vite di cerniera ed il v iso dell’utente, ad occhiali indossat i.

Per realizzare il contat to elet t r ico t ra il circuito 35 ed i sensori 10a, 11a e 12 integrat i nel disposit ivo 8 di appoggio nasale, sono previst i r ispet t iv i 10 r ivest im ent i di m ater iale condut t ivo localizzat i in corr ispondent i posizioni idonee a realizzare il contat to elet t r ico t ra sensore ed una r ispet t iva t raccia condut t r ice del circuito, m ediante una configurazione che garant isca inolt re che i sensori e le corr ispondent i t racce condut t ive in contat to reciproco r isult ino elet t r icam ente isolat i gli uni dagli alt r i.

15 I n figura 23 è m ost rata schem at icam ente una form a realizzat iva di un circuito 35 di t ipo “Flex PCB” includente una zona cent rale 41, dest inata al collegam ento elet t r ico dei sensori 10a, 11a, e 12 del disposit ivo di appoggio nasale, dalla quale si sviluppano, da part i opposte, due r ispet t ive linee condut t r ici 42 e 43, la linea 42 diret ta alla bat ter ia di alim entazione elet t r ica 20 alloggiata in una delle aste laterali, la linea 43 diret ta invece al m odulo elet t ronico 32 alloggiato nell’alt ra asta laterale.

La zona cent rale 41 del circuito è predisposta per essere interposta t ra il recesso 2a della m ontatura che alloggia il telaio 9 ed il telaio 9 stesso. Per assicurare il contat to elet t r ico, r ispet t ive zone r ivest ite da m ater iale<25>elet t r icam ente condut t ivo (ad esem pio in oro) , indicate con 10a’, 11a’ e 12’, schem at izzate con t rat teggio, sono predisposte per un contat to diret to, r ispet t ivam ente, con i sensori 10a, 11a e 12. Tracce condut t ive, solo parzialm ente rappresentate nella figura 23, sono integrate nel circuito per la conduzione dei segnali elet t r ici, opportunam ente isolate l’una dall’alt ra.

<5>Tram ite il fissaggio del telaio 9 sulla m ontatura 2 viene quindi realizzato il contat to elet t r ico fra i sensori nasali ed il circuito elet t r ico 35 per la corret ta conduzione dei segnali.

Con 44 sono cont rassegnat i e solo schem at icam ente rappresentat i i contat t i elet t r ici realizzat i alla est rem ità della linea condut t r ice 43 del circuito, 10 suscet t ibili di connessione elet t r ica con il m odulo elet t ronico 32.

Per facilità di m ontaggio e di produzione, il circuito 35 rappresentato in figura 23 può essere prefer ibilm ente realizzato in due pezzi separat i, che una volta applicat i alla m ontatura frontale, vengono collegat i elet t r icam ente l’uno all’alt ro ( in corr ispondenza del piano m ediano del frontale, evidenziato 15 dall’asse di m ezzeria indicato in figura 23) .

Con 50 sono cont rassegnat i contat t i elet t r ici provvist i sul m odulo elet t ronico 32 ed accessibili per la connessione elet t r ica at t raverso corr ispondent i for i passant i 51 prat icat i nel coperchio 34, det t i contat t i realizzando connessioni elet t r iche con disposit iv i elet t ronici esterni (ad esem pio alim entator i esterni o 20 alt r i disposit iv i elet t ronici aggiunt ivi) .

Con 52 è cont rassegnato uno spinot to o perno di cent raggio eret to all’interno dell’alloggiam ento 33 e predisposto per im pegnare una corr ispondente apertura r icavata nel m odulo elet t ronico 32, così da agevolare le operazioni di m ontaggio del m odulo elet t ronico all’interno dell’alloggiam ento.

<25>L’invenzione raggiunge gli scopi prefissat i conseguendo i vantaggi enunciat i r ispet to alle soluzioni note.

Un pr incipale vantaggio r isiede nel fat to che grazie agli occhiali dell’invenzione, viene conseguita una m igliorata efficienza ed affidabilità dei bio-sensori integrat i nella m ontatura nel contat to elet t r ico localizzato con il v iso,

<5>assicurando nel contem po adeguato com fort ed adat tabilità di calzata nel contat to fisico degli occhiali sulla testa.

Claims (10)

1. RI VENDI CAZI ONI 1.Occhiali provvist i di bio-sensori per la r ilevazione di segnali nel contat to con la testa dell’ut ilizzatore, com prendent i una m ontatura frontale per il supporto di r ispet t ive lent i, una coppia di aste art icolate alla m ontatura da part i<5>lateralm ente cont rapposte ed un disposit ivo di appoggio nasale, ciascuna di det te aste sviluppandosi lungo una direzione di estensione longitudinale ed includendo un corpo di asta prolungato in una porzione term inale d’asta integrante un r ispet t ivo sensore suscet t ibile di contat to con la testa, carat ter izzat i dal fat to che det ta porzione term inale d’asta com prende una 10 coppia di ram i estesi, a part ire da una com une est rem ità connessa con il corpo d’asta, in reciproca relazione distanziata nella direzione di estensione longitudinale dell’asta, dal fat to che uno di det t i ram i è provvisto di una cavità interna at ta ad alloggiare una anim a in m ateriale m etallico condut t ivo e dal fat to che ent ram bi det t i ram i sono form at i in un m ater iale elast icam ente 15 cedevole ed elet t r icam ente condut t ivo.
2. 2. Occhiali secondo la r ivendicazione 1, in cui det t i ram i sono form at i in elastom ero o gom m a.
3. 3. Occhiali secondo la r ivendicazione 1 o 2, in cui det t i ram i sono collegat i fra loro in corr ispondenza della est rem ità libera di det ta porzione term inale d’asta, 20 cont rapposta alla est rem ità di connessione al corpo d’asta, così che r im anga definita fra det t i ram i una apertura passante asolata, allungata lungo det ta direzione ed avente un profilo a contorno chiuso.
4. 4. Occhiali secondo una delle r ivendicazioni precedent i, in cui det ta anim a m etallica è prolungata, in corr ispondenza della com une est rem ità di det t i ram i<25>connessa al corpo d’asta, in una appendice di innesto nel corpo d’asta suscet t ibile di collegam ento elet t r ico con un m odulo elet t ronico alloggiato nel corpo d’asta, o di collegam ento elet t r ico diret to con un circuito flessibile PCB inserito nel corpo d’asta.
5. 5. Occhiali secondo una delle r ivendicazioni precedent i, in cui i ram i di det ta<5>porzione term inale d’asta sono realizzat i con tecnologia di stam paggio ad iniezione ed uno dei due ram i è sovrastam pato su det ta anim a m etallica.
6. 6. Occhiali secondo una delle r ivendicazioni precedent i, in cui det ta anim a è suscet t ibile di deform azione plast ica, così da rendere regist rabile la conform azione della porzione term inale d’asta, per l’adat tam ento alla testa 10 dell’ut ilizzatore.
7. 7. Occhiali secondo la r ivendicazione 4, in cui det to corpo d’asta comprende un alloggiam ento chiudibile, in m odo r im ovibile, da un r ispet t ivo coperchio, in det to alloggiam ento essendo accolto det to m odulo elet t ronico collegato elet t r icam ente con det ta anim a per la conduzione dei segnali r ilevat i dal 15 sensore, det ta appendice sporgendo all’interno di det to alloggiam ento per la connessione elet t r ica dell’anim a con il m odulo elet t ronico.
8. 8. Occhiali secondo la r ivendicazione 4, in cui det to corpo d’asta comprende un alloggiam ento chiudibile, in m odo r im ovibile, da un r ispet t ivo coperchio, in det to alloggiam ento essendo accolt i det to m odulo elet t ronico ed una bat ter ia 20 di alim entazione elet t r ica di det to m odulo elet t ronico.
9. 9. Occhiali secondo la r ivendicazione 7, in cui in det to alloggiam ento è accolta con det to m odulo elet t ronico una bat ter ia di alim entazione elet t r ica, elet t r icam ente collegat i l’una all’alt ro.
10. 10. Occhiali secondo la r ivendicazione 5, in cui ciascuna asta è form ata<25>m ediante sovra- iniezione del corpo d’asta sull’appendice di innesto dell’anim a m etallica, e successiva sovra- iniezione della porzione term inale d’asta sull’anim a m etallica.