TW201800807A - 眼鏡式通訊裝置 - Google Patents

Abstract

一種眼鏡式通訊裝置，適於電性連接穿戴式電子裝置，並包括眼鏡本體、天線元件、接地元件與延伸元件。眼鏡本體包括鏡架與延伸臂。延伸臂固設於鏡架，並與鏡架形成一銳角。天線元件與接地元件設置在鏡架上。延伸元件設置在延伸臂上，並電性連接至接地元件。接地元件透過延伸元件與穿戴式電子裝置的連接介面電性連接至穿戴式電子裝置中的系統接地面。

Description

眼鏡式通訊裝置

本發明是有關於一種通訊裝置，且特別是有關於一種眼鏡式通訊裝置。

隨著行動通訊技術的快速發展，眼鏡式通訊裝置已成為近年來備受矚目的電子產品。其中，眼鏡式通訊裝置是將無線/行動通訊的功能整合在眼鏡上，以便於使用者的攜帶與使用。一般而言，眼鏡式通訊裝置的整體環境(例如：外觀設計、硬體空間以及天線周圍環境)與目前的手持式裝置相去甚遠。舉例來說，眼鏡式通訊裝置的硬體空間嚴重地被壓縮。相對地，眼鏡式通訊裝置中可用以配置接地元件的空間也就越來越有限。因此，眼鏡式通訊裝置往往只能利用較小的接地元件來做為其內部天線元件所需的接地面，進而導致天線元件很容易受到周遭環境的影響，從而降低天線元件的穩定性。

本發明提供一種眼鏡式通訊裝置，可透過延伸元件將接地元件電性連接至穿戴式電子裝置中的系統接地面，進而有助於提升天線元件的穩定性。

本發明的眼鏡式通訊裝置，適於電性連接穿戴式電子裝置，並包括眼鏡本體、天線元件、接地元件與延伸元件。眼鏡本體包括鏡架與延伸臂。延伸臂固設於鏡架，並與鏡架形成一銳角。天線元件與接地元件設置在鏡架上。延伸元件設置在延伸臂上，並電性連接至接地元件。接地元件透過延伸元件與穿戴式電子裝置的連接介面電性連接至穿戴式電子裝置中的系統接地面。

在本發明的一實施例中，上述的穿戴式電子裝置適於配戴於使用者的頭部，並用以偵測來自使用者之頭部的生理訊號。

基於上述，本發明的眼鏡式通訊裝置可透過延伸臂上的延伸元件將接地元件電性連接至穿戴式電子裝置中的系統接地面。藉此，將可降低周遭環境對天線元件所造成的影響，從而有助於提升天線元件的穩定性。

為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

圖1為依據本發明一實施例之眼鏡式通訊裝置的示意圖。如圖1所示，眼鏡式通訊裝置100包括眼鏡本體110、天線元件120、接地元件130以及延伸元件140。此外，圖1更以電路方塊標示出穿戴式電子裝置101，且眼鏡式通訊裝置100適於電性連接穿戴式電子裝置101。

眼鏡本體110包括鏡架111與112、延伸臂113、鏡框114以及鏡片115與116。其中，鏡架111與112設置在鏡框114的兩側，且鏡架111與112銜接於鏡框114。鏡片115與116鑲嵌於鏡框114中。延伸臂113固設於鏡架111，且延伸臂113與鏡架111形成一銳角θ1。藉此，當眼鏡式通訊裝置100配掛在使用者的耳朵上時，延伸臂113與鏡架111將可用以夾持住或是扣住使用者的耳朵，進而致使眼鏡式通訊裝置100不易脫落。換言之，延伸臂113與鏡架111可用以形成一耳勾結構，以致使眼鏡式通訊裝置100可以穩固地配掛在使用者的耳朵上。

天線元件120與接地元件130設置在鏡架111上。延伸元件140設置在延伸臂113上。此外，延伸元件140的第一端電性連接至接地元件130，且延伸元件140的第二端電性連接至穿戴式電子裝置101的連接介面102。在一實施例中，連接介面102包括電性相連的連接端子103與連接線104。此外，連接介面102中的連接端子103電性連接至穿戴式電子裝置101中的系統接地面105。

換言之，接地元件130可透過延伸元件140與連接介面102電性連接至穿戴式電子裝置101中的系統接地面105。如此一來，穿戴式電子裝置101中的系統接地面105將可視為接地元件130的一部分，亦即接地元件130與系統接地面105將可一同作為天線元件120的接地面。亦即，眼鏡式通訊裝置100可透過延伸元件140將接地元件130與穿戴式電子裝置101中的系統接地面105結合成一較大的接地面，進而可有效地增加天線元件120之等效接地面的大小。藉此，將可降低周遭環境對天線元件120所造成的影響，從而有助於提升天線元件120的穩定性。此外，隨著天線元件120之穩定性的提升，眼鏡式通訊裝置100將無須額外設置匹配電路來調整天線元件120的輻射特性，從而有助於降低眼鏡式通訊裝置100的生產成本。

在一實施例中，穿戴式電子裝置101適於配戴於使用者的頭部，並可用以偵測來自使用者之頭部的生理訊號。舉例來說，穿戴式電子裝置101可例如是頭戴式的健康照護裝置。此外，頭戴式的健康照護裝置可透過貼附在人體頭部之表皮上的感測器或是感測電極，來偵測使用者的腦波、心跳、溫度等生理訊號。再者，眼鏡式通訊裝置100可透過延伸元件140將接地元件130與健康照護裝置中的系統接地面相互導通，從而有助於提升天線元件120的穩定性以及眼鏡式通訊裝置100的通訊品質。

更進一步來看，眼鏡式通訊裝置100更包括控制電路150以及透明顯示器160。其中，透明顯示器160整合在鏡片115中。控制電路150可用以產生天線元件120的饋入訊號，並可透過鏡片115中的透明顯示器160來顯示各種資訊。舉例來說，控制電路150可透過鏡片115顯示來自穿戴式電子裝置101的偵測資訊。具體而言，穿戴式電子裝置101可依據所偵測到的生理訊號產生對應的偵測資訊，並可透過有線或式無線的方式將偵測資訊傳送至控制電路150。此外，控制電路150可依據偵測資訊驅動透明顯示器160，進而致使透明顯示器160可產生包括偵測資訊的畫面。藉此，使用者將可透過鏡片115所顯示的畫面，即時地觀看到自我的生理參數，從而降低身體不適的發生率。

在另一實施例中，穿戴式電子裝置101也可例如是一耳掛式裝置或是一耳道式裝置。舉例來說，穿戴式電子裝置101可例如是耳機或是助聽器。此外，眼鏡式通訊裝置100中的接地元件130可透過延伸元件140導通至耳機或是助聽器中的系統接地面。藉此，將可增加天線元件120之等效接地面的大小，從而有助於提升天線元件120的穩定性以及眼鏡式通訊裝置100的通訊品質。

值得注意的是，眼鏡式通訊裝置100中的天線元件120可例如是耦合式單極天線(coupling-type monopole antenna)。舉例來說，天線元件120包括輻射部121、寄生部122以及匹配部123。其中，輻射部121的第一端具有一饋入點FP1，以接收來自控制電路150的饋入訊號。此外，輻射部121的第二端為一開路端。寄生部122與輻射部121相隔第一耦合間距171。此外，寄生部122的第一端電性連接至接地元件130，且寄生部122的第二端與匹配部相隔第二耦合間距172。匹配部123電性連接輻射部121。

在操作上，輻射部121可形成第一共振路徑，且寄生部122可形成第二共振路徑。藉此，在饋入訊號的激發下，天線元件120可透過輻射部121操作在第一頻段。此外，來自輻射部121的饋入訊號可透過第一耦合間距171耦合至寄生部122，進而致使天線元件120可透過寄生部122操作在第二頻段。匹配部123可用以提供天線元件120在第一頻段下的阻抗匹配。在一實施例中，輻射部121與寄生部122相互平行，且匹配部123垂直於輻射部121。此外，輻射部121、寄生部122以及匹配部123可分別由一金屬線所構成。再者，輻射部121的長度，亦即第一共振路徑的長度，為第一頻段之最低頻率的1/4波長。此外，寄生部122的長度，亦即第二共振路徑的長度，為第二頻段之最低頻率的1/4波長。

圖2為依據本發明一實施例之天線元件的返回損失圖，且圖3為依據本發明一實施例之天線元件的輻射效率圖。在圖2與圖3實施例中，輻射部121的長度約為18.5mm，寄生部122的長度約為7mm，且匹配部123的長度約為3mm。藉此，如圖2所示，天線元件120可透過輻射部121操作在第一頻段210(亦即，2.4GHz頻段)，並可透過寄生部122操作在第二頻段220(亦即，5GHz頻段)。再者，如圖3所示，天線元件120在第一頻段210與第二頻段220下皆有不錯的輻射效率，並符合實際應用的需求。

綜上所述，本發明的眼鏡式通訊裝置可透過延伸臂上的延伸元件將接地元件電性連接至穿戴式電子裝置中的系統接地面。如此一來，接地元件與穿戴式電子裝置中的系統接地面將可結合成一較大的接地面，進而可有效地增加天線元件之等效接地面的大小。藉此，將可降低周遭環境對天線元件所造成的影響，從而有助於提升天線元件的穩定性。此外，眼鏡式通訊裝置也無須額外設置匹配電路來調整天線元件的輻射特性，從而有助於降低眼鏡式通訊裝置的生產成本。另一方面，延伸臂與鏡架可用以形成耳勾結構，進而致使眼鏡式通訊裝置可以穩固地配掛在使用者的耳朵上。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。

100‧‧‧眼鏡式通訊裝置
110‧‧‧眼鏡本體
111、112‧‧‧鏡架
113‧‧‧延伸臂
114‧‧‧鏡框
115、116‧‧‧鏡片
120‧‧‧天線元件
121‧‧‧輻射部
122‧‧‧寄生部
123‧‧‧匹配部
130‧‧‧接地元件
140‧‧‧延伸元件
150‧‧‧控制電路
160‧‧‧透明顯示器
171‧‧‧第一耦合間距
172‧‧‧第二耦合間距
θ1‧‧‧銳角
FP1‧‧‧饋入點
101‧‧‧穿戴式電子裝置
102‧‧‧連接介面
103‧‧‧連接端子
104‧‧‧連接線
105‧‧‧系統接地面
210‧‧‧第一頻段
220‧‧‧第二頻段

圖1為依據本發明一實施例之眼鏡式通訊裝置的示意圖。 圖2為依據本發明一實施例之天線元件的返回損失圖。 圖3為依據本發明一實施例之天線元件的輻射效率圖。

100‧‧‧眼鏡式通訊裝置

110‧‧‧眼鏡本體

111、112‧‧‧鏡架

113‧‧‧延伸臂

114‧‧‧鏡框

115、116‧‧‧鏡片

120‧‧‧天線元件

121‧‧‧輻射部

122‧‧‧寄生部

123‧‧‧匹配部

130‧‧‧接地元件

140‧‧‧延伸元件

150‧‧‧控制電路

160‧‧‧透明顯示器

171‧‧‧第一耦合間距

172‧‧‧第二耦合間距

θ1‧‧‧銳角

FP1‧‧‧饋入點

101‧‧‧穿戴式電子裝置

102‧‧‧連接介面

103‧‧‧連接端子

104‧‧‧連接線

105‧‧‧系統接地面

Claims (10)

1. 一種眼鏡式通訊裝置，適於電性連接一穿戴式電子裝置，並包括： 一眼鏡本體，包括： 一鏡架；以及 一延伸臂，固設於該鏡架，並與該鏡架形成一銳角； 一天線元件與一接地元件，設置在該鏡架上；以及 一延伸元件，設置在該延伸臂上，並電性連接該接地元件，且該接地元件透過該延伸元件與該穿戴式電子裝置的一連接介面電性連接至該穿戴式電子裝置中的一系統接地面。
2. 如申請專利範圍第1項所述的眼鏡式通訊裝置，其中該天線元件包括： 一輻射部，具有一饋入點，以接收一饋入訊號；以及 一寄生部，電性連接該接地元件，並與該輻射部相隔一第一耦合間距，且該天線元件透過該輻射部操作在一第一頻段，並透過該寄生部操作在一第二頻段。
3. 如申請專利範圍第2項所述的眼鏡式通訊裝置，其中該天線元件包括： 一匹配部，電性連接該輻射部，並與該寄生部相隔一第二耦合間距。
4. 如申請專利範圍第3項所述的眼鏡式通訊裝置，其中該輻射部與該寄生部相互平行，且該匹配部垂直於該輻射部。
5. 如申請專利範圍第2項所述的眼鏡式通訊裝置，其中該眼鏡本體更包括一鏡片，且該眼鏡式通訊裝置更包括： 一控制電路，設置在該鏡架上，並產生該饋入訊號，且該控制電路透過該鏡片顯示來自該穿戴式電子裝置的一偵測資訊。
6. 如申請專利範圍第5項所述的眼鏡式通訊裝置，更包括： 一透明顯示器，整合在該鏡片中，並用以顯示該偵測資訊。
7. 如申請專利範圍第5項所述的眼鏡式通訊裝置，其中該穿戴式電子裝置偵測來自一使用者之頭部的一生理訊號，並依據該生理訊號產生該偵測資訊。
8. 如申請專利範圍第1項所述的眼鏡式通訊裝置，其中該穿戴式電子裝置為一耳掛式裝置或是一耳道式裝置。
9. 如申請專利範圍第8項所述的眼鏡式通訊裝置，其中該穿戴式電子裝置為一耳機或是一助聽器。
10. 如申請專利範圍第1項所述的眼鏡式通訊裝置，其中該穿戴式電子裝置適於配戴於一使用者的頭部，並用以偵測來自該使用者之頭部的一生理訊號。