KR-20260061487-A - NEAR-FIELD ANTENNA FOR EYEWEAR

Abstract

아이웨어와 같은 웨어러블 디바이스들을 위한 장치들 및 시스템들이 설명된다. 일 실시예에 따르면, 웨어러블 디바이스는 프레임, 온보드 전자 장치 컴포넌트들, 및 광학 요소를 유지하도록 구성되는 프레임의 아이피스 영역 주위에 배치된 안테나를 포함한다. 안테나는 유도성 결합을 위해 구성된다. 일부 실시예들에서, 안테나에 결합된 스위치는 안테나를 통해 데이터를 통신하기 위한 NFC 회로와 배터리의 유도 충전을 위한 회로 사이에서의 선택을 가능하게 한다.

Inventors

• 올건, 우구르
• 커스벨, 패트릭
• 패튼, 러셀 더글라스
• 로드리게즈 2세, 조나단 엠.
• 시몬스, 패트릭 티모시 맥스위니

Assignees

• 스냅 인코포레이티드

Dates

Publication Date

20260506

Application Date

20180731

Priority Date

20170731

Claims (20)

1. 모바일 디바이스로서, 제1 부분 및 제2 부분을 포함하는 프레임; 상기 프레임의 상기 제1 부분 주위에 배치되는 제1 안테나; 상기 프레임의 상기 제2 부분 주위에 배치되는 제2 안테나; 상기 제1 안테나에 결합되는 무선 충전 매치 및 제어기 회로; 상기 제2 안테나에 결합되는 무선 통신 회로 및 제어기 회로; 및 상기 무선 통신 회로 및 제어기 회로, 상기 무선 충전 매치 및 제어기 회로, 및 상기 프레임에 의해 지지되는 전자 스위치에 결합되는 하나 이상의 프로세서들 - 상기 하나 이상의 프로세서들은 상기 전자 스위치를 제어하도록 구성됨 - ; 상기 하나 이상의 프로세서들에 결합되는 메모리 를 포함하고, 상기 메모리는, 상기 하나 이상의 프로세서들에 의해 실행될 때, 상기 디바이스로 하여금: 제1 입력에 응답하여, 상기 전자 스위치에 대한 제1 스위치 포지션을 선택하는 동작; 및 상기 전자 스위치가 상기 제1 스위치 포지션에 있을 때에 상기 제1 안테나와의 유도 결합을 통해 전하 소스로부터 전하를 수신하는 동작 을 포함하는 동작들을 수행하게 하는 명령어들을 포함하는, 모바일 디바이스.
2. 제1항에 있어서, 상기 전자 스위치는 제1 전자 스위치고, 상기 제1 입력은 수동으로 작동되는 제2 전자 스위치에서 수행되는, 모바일 디바이스.
3. 제1항에 있어서, 상기 무선 충전 매치 회로에 결합되는 배터리를 더 포함하고, 상기 배터리는 상기 제1 안테나와의 유도 결합을 통해 상기 전하 소스로부터 상기 전하를 수신하도록 구성되는, 모바일 디바이스.
4. 제3항에 있어서, 템플을 더 포함하고, 상기 템플은 상기 배터리를 포함하는, 모바일 디바이스.
5. 제4항에 있어서, 상기 템플의 관절형 조인트(articulated joint)에 통합되고, 상기 템플이 접힌 포지션(collapsed position)에 있을 때에 상기 제1 안테나를 상기 템플에 의해 운반되는 상기 배터리에 상기 관절형 조인트를 가로질러 전기적으로 접속하도록 구성되는 결합 메커니즘을 더 포함하고, 상기 배터리는 상기 템플이 상기 접힌 포지션에 있을 때에 상기 제1 안테나와의 유도 결합을 통해 상기 전하 소스로부터 상기 전하를 수신하도록 구성되고, 상기 결합 메커니즘은 상기 템플이 개방 포지션(open position)에 있을 때에 상기 제1 안테나를 상기 배터리로부터 분리하도록 구성되는, 모바일 디바이스.
6. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제2 안테나 및 상기 무선 통신 회로 및 제어기 회로에 결합되는 다이플렉서(diplexer); 및 상기 제2 안테나 및 상기 다이플렉서에 결합되고, 상기 제2 안테나를 통한 송신을 위한 무선 주파수(radio frequency) 신호들을 생성하도록 구성되는 무선 주파수 통신 회로를 더 포함하고, 상기 다이플렉서는 상기 무선 통신 회로, 상기 제어기 회로, 및 상기 무선 주파수 통신 회로를 전기적으로 분리하는, 모바일 디바이스.
7. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 하나 이상의 프로세서들은 상기 무선 통신 회로 및 제어기 회로를 사용하여 상기 제2 안테나를 통해 지불 데이터(payment data)를 통신하도록 상기 디바이스를 구성하도록 추가로 구성되는, 모바일 디바이스.
8. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 안테나는 상기 프레임의 상기 제1 부분 주위에 하나 이상의 루프들(loops)로 배치되는, 모바일 디바이스.
9. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 전자 스위치는 제1 전자 스위치고, 상기 디바이스는: 상기 하나 이상의 프로세서들에 결합된 상기 프레임에 의해 지지되는 제2 전자 스위치를 더 포함하고, 상기 하나 이상의 프로세서들은 상기 제2 전자 스위치를 제어하도록 구성되며, 상기 동작들은: 제2 입력에 응답하여, 상기 제2 전자 스위치에 대한 제1 스위치 포지션을 선택하는 동작; 및 상기 제2 전자 스위치가 상기 제1 스위치 포지션에 있을 때, 상기 제2 안테나와 함께 상기 무선 통신 회로 및 제어기 회로를 사용하여 상기 제2 안테나를 통해 통신 신호들을 통신하는 동작 을 더 포함하는, 모바일 디바이스.
10. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 동작들은: 제2 입력에 응답하여, 상기 전자 스위치에 대한 제2 스위치 포지션을 선택하는 동작; 및 상기 전자 스위치가 상기 제2 스위치 포지션에 있을 때 상기 제1 안테나와의 유도 결합을 통해 전하 소스로부터 전하를 수신하는 동작을 더 포함하는, 모바일 디바이스.
11. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제2 안테나는 상기 제2 부분 주위에 배치되는 다중 권선 코일(multi-turn coil)인, 모바일 디바이스.
12. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 디바이스는 한 쌍의 스마트 안경인, 모바일 디바이스.
13. 모바일 디바이스로서, 프레임; 상기 프레임에 의해 지지되는 안테나; 접힌 상태(collapsed condition)와 착용가능 상태(wearable condition) 사이에 배치가능하도록 관절형 조인트(articulated joint)에서 상기 프레임에 접속되는 템플; 전자 스위치 - 상기 전자 스위치는 상기 관절형 조인트와 결합됨 - ; 상기 전자 스위치에 결합되는 무선 통신 회로; 상기 전자 스위치에 결합되는 무선 충전 매치 회로 를 포함하고, 상기 전자 스위치는 상기 템플이 상기 착용가능 상태에 있을 때에는 상기 안테나와의 접속을 상기 무선 통신 회로로 스위칭하고, 상기 템플이 상기 접힌 상태에 있을 때에는 상기 무선 충전 매치 회로로 스위칭하도록 구성되는, 모바일 디바이스.
14. 제13항에 있어서, 상기 프레임은 제1 부분을 포함하고, 상기 안테나는 상기 프레임에 결합되고 상기 프레임 주위에 배치되는, 모바일 디바이스.
15. 제13항 또는 제14항에 있어서, 상기 무선 충전 매치 회로는 NFC(Near Field Communication) 매치 및 제어기 회로를 포함하는, 모바일 디바이스.
16. 제13항 또는 제14항에 있어서, 상기 무선 통신 회로, 상기 무선 충전 매치 회로, 및 상기 전자 스위치에 결합되는 하나 이상의 프로세서들을 더 포함하고, 상기 하나 이상의 프로세서들은 전자 스위치를 제어하도록 구성되는, 모바일 디바이스.
17. 제16항에 있어서, 상기 하나 이상의 프로세서들은 상기 무선 통신 회로를 사용하여 상기 안테나를 통해 지불 데이터를 통신하도록 구성되는, 모바일 디바이스.
18. 제16항에 있어서, 상기 안테나는 상기 프레임의 일부분 주위의 완전한 루프(complete loop)로 상기 프레임 상에 배치되고, 상기 모바일 디바이스는: 상기 무선 충전 매치 회로에 결합되는 배터리 - 상기 배터리는 상기 안테나와의 유도 결합을 통해 전하 소스로부터 전하를 수신하도록 구성됨 - ; 상기 안테나 및 상기 무선 통신 회로에 결합되는 다이플렉서; 및 상기 안테나 및 상기 다이플렉서에 결합되고, 상기 안테나를 통한 송신을 위한 무선 주파수(radio frequency) 신호들을 생성하도록 구성되는 무선 주파수 통신 회로를 더 포함하고, 상기 다이플렉서는 상기 무선 통신 회로 및 상기 무선 주파수 통신 회로를 전기적으로 분리하는, 모바일 디바이스.
19. 제13항에 있어서, 상기 전자 스위치는 제1 전자 스위치고, 상기 모바일 디바이스는: 상기 무선 통신 회로, 상기 무선 충전 매치 회로, 및 제2 전자 스위치에 결합되는 하나 이상의 프로세서들 - 상기 하나 이상의 프로세서들은 상기 제2 전자 스위치를 제어하도록 구성됨 - ; 상기 하나 이상의 프로세서들에 결합되는 메모리 를 더 포함하고, 상기 메모리는, 상기 하나 이상의 프로세서들에 의해 실행될 때, 상기 모바일 디바이스로 하여금: 제1 입력에 응답하여, 상기 프레임에 의해 지지되는 상기 제2 전자 스위치에 대한 제1 스위치 포지션을 선택하는 동작; 상기 제2 전자 스위치가 상기 제1 스위치 포지션에 있을 때, 상기 안테나와의 유도 결합을 통해 전하 소스로부터 전하를 수신하는 동작; 제2 입력에 응답하여, 상기 프레임에 의해 지지되는 상기 제2 전자 스위치에 대한 제2 스위치 포지션을 선택하는 동작; 및 상기 무선 통신 회로 및 상기 안테나를 통해 무선 주파수 신호들을 송신하는 동작 을 포함하는 동작들을 수행하게 하는 명령어들을 포함하며; 상기 모바일 디바이스는: 상기 프레임에 의해 지지되는 제3 스위치 - 상기 제3 스위치는 상기 하나 이상의 프로세서들에 결합되고, 상기 제3 스위치는 상기 제1 입력 및 상기 제2 입력을 생성하도록 구성됨 - 를 더 포함하는, 모바일 디바이스.
20. 웨어러블 디바이스로서, 하나 이상의 광학 요소들을 유지하도록 구성되는 프레임; 접힌 상태(collapsed condition)와 상기 웨어러블 디바이스가 상기 하나 이상의 광학 요소들을 사용자 시야 내에 유지하기 위해 사용자에 의해 착용가능한 착용가능 상태(wearable condition) 사이에 배치가능하도록 관절형 조인트에서 상기 프레임에 접속되는 템플; 무선 충전 매치 및 제어기 회로를 포함하는 온보드 전자 컴포넌트들; 및 상기 프레임의 제1 부분에 결합되는 유도 배터리 충전 컴포넌트 - 상기 프레임의 상기 제1 부분은 상기 하나 이상의 광학 요소들 중 제1 광학 요소를 렌즈 영역(lens area)에서 유지하도록 구성되고, 상기 유도 배터리 충전 컴포넌트는 유도 결합을 위해 상기 렌즈 영역 주위에 배치됨 - 를 포함하고, 상기 템플은, 상기 템플에 의해 운반되는 상기 온보드 전자 컴포넌트들에 결합되는 배터리; 및 상기 관절형 조인트에 통합되고, 상기 템플이 상기 접힌 상태에 있을 때에 상기 유도 배터리 충전 컴포넌트를 상기 템플에 의해 운반되는 상기 배터리에 상기 관절형 조인트를 가로질러 전기적으로 접속하도록 구성되는 결합 메커니즘 를 더 포함하고, 상기 배터리는 상기 템플이 상기 접힌 상태에 있을 때에 상기 유도 배터리 충전 컴포넌트와의 유도 결합을 통해 전하 소스로부터 전하를 수신하도록 구성되고, 상기 결합 메커니즘은 상기 템플이 개방 포지션에 있을 때에 상기 유도 배터리 충전 컴포넌트를 상기 배터리로부터 분리하도록 구성되는, 웨어러블 디바이스.

Description

아이웨어를 위한 근접장 안테나 {NEAR-FIELD ANTENNA FOR EYEWEAR} 우선권 주장 본 출원은 2017년 7월 31일자로 출원된 미국 특허 가출원 제15/664,485호에 대한 우선권의 이익을 주장하고, 그 각각의 우선권의 이익은 이로써 청구되며, 그 각각은 그 전체가 본 명세서에 참조로 포함된다. 기술 분야 본 명세서에 개시된 청구 대상은 일반적으로 아이웨어(eyewear)에 관한 것으로서, 보다 구체적으로, 근접장 통신(near-field communication) 또는 유도성 배터리 충전 컴포넌트들(inductive battery charging components)을 갖는 전자 장치 가능 아이웨어(electronics-enabled eyewear)에 관한 것이다. 아이웨어, 특히 온보드 전자 장치(onboard electronics)를 운반하는 아이웨어는 통신, 배터리 및 충전 시스템과 연관된 상당한 크기 및 무게 트레이드오프로 인해 부피가 커서, 착용 및 충전하기 어렵게 만들 수 있다. 이들 및 다른 요인들은 종종 전자적으로-가능한 아이웨어를 착용(wear) 또는 운반(transport)하기에 불편하고 바람직하지 않게 만든다. 본 개시내용은, 첨부 도면들의 그림들에서, 제한적인 것이 아닌 예로서 도시된다. 도 1a는 본 명세서에 설명된 일부 실시예들에 따른 전자 장치를 갖는 아이웨어를 도시한다. 도 1b는 본 명세서에 설명된 일부 실시예들에 따른 전자 장치 및 근접장 안테나를 갖는 아이웨어의 양태들을 도시한다. 도 1c는 본 명세서에 설명된 일부 실시예들에 따른 전자 장치 및 근접장 안테나를 갖는 아이웨어의 양태들을 도시한다. 도 1d는 본 명세서에 설명된 일부 실시예들에 따른 전자 장치 및 근접장 안테나를 갖는 아이웨어의 양태들을 도시한다. 도 2는 본 명세서에 설명된 일부 실시예들에 따른 전자 장치, 및 근접장 안테나를 갖는 무선 모듈을 갖는 아이웨어의 양태들을 도시한다. 도 3a는 일부 실시예들에 따른 근접장 통신 또는 무선 유도 충전(wireless inductive charging)을 위한 시스템의 일부로서 아이웨어 및 케이스를 포함하는 시스템의 정면 사시도이다. 도 3b는 일부 실시예들에 따른 근접장 통신을 위한 시스템의 일부로서 아이웨어 및 케이스를 포함하는 시스템의 양태들을 도시한다. 도 3c는 일부 실시예들에 따른 유도 충전을 위한 시스템의 일부로서 아이웨어 및 케이스를 포함하는 시스템의 양태들을 도시한다. 도 4a는 일부 실시예들에 따른, 프레임 및 템플의 전자 결합을 위한 힌지 조인트와 더불어, 아이웨어의 프레임의 절반 및 우측 템플의 상면도이다. 도 4b는 일부 실시예들에 따른, 프레임 및 템플의 전자 결합을 위한 힌지 조인트와 더불어, 아이웨어의 프레임의 절반 및 우측 템플의 상면도이다. 도 5는 일부 예시적인 실시예들에 따른 머신 상에 설치될 수 있는 소프트웨어 아키텍처의 예를 도시하는 블록도이다. 도 6은 일부 예시적인 실시예들에 따른, 머신으로 하여금 본 명세서에서 논의된 방법들 중 임의의 하나 이상의 방법을 수행하게 하기 위한 명령어들의 세트가 실행될 수 있는 컴퓨터 시스템 형태의 머신의 개략적 표현을 도시한다. 본 명세서에 개시된 청구 대상은 일반적으로 아이웨어에 관한 것으로서, 보다 구체적으로, 근접장 통신 또는 유도성 배터리 충전 컴포넌트들을 갖는 전자 장치 가능 아이웨어에 관한 것이다. 본 개시내용의 일 양태는 NFC(near-field communication) 및/또는 무선 유도 충전을 위한 안테나로 구성된 온보드 전자 장치를 갖는 아이웨어 제품이다. 그러한 아이웨어는, 근접장 안테나를 이용하는 NFC 및/또는 무선 충전 회로에 부가하여, 하나 이상의 카메라, 표시등, 메모리, 제어 회로, 배터리 요소 및 무선 통신 회로를 포함할 수 있다. 안경(glasses)의 표면 내의 또는 표면 상에서의 가용 공간을 효율적으로 이용하기 위해, 근접장 안테나는 프레임의 렌즈 영역(lens area) 주위에 포지셔닝된다. 근접장 안테나의 루프 구조로 때문에, 아이글래스(eyeglasses) 프레임의 렌즈 또는 아이피스(eyepiece) 구조 주위의 근접장 안테나의 안테나 루프(들)의 배치는 가용 공간을 효율적으로 이용한다. 또한, 렌즈 영역 주위의 안경의 표면 상에서의 또는 근처에서의 안테나의 배치는 안테나에 대한 방사선을 차단하기 위해 회로 또는 다른 재료가 존재하지 않는 곳에 안테나를 포지셔닝한다. 또한, 다양한 실시예들은 가까운 NFC 및 무선 충전을 위한 안테나를 포함하지만, GPS(global positioning system) 통신들 또는 무선 네트워크 통신들(예를 들어, WiFi 또는 WLAN)과 같은 RF 통신들에 대해 동일한 안테나 구조가 추가적으로 이용될 수 있다. 일부 실시예들에서 존재하는 스위칭 회로는 NFC 및 무선 유도 충전을 위한 상이한 회로가 렌즈 영역 주위의 근접장 안테나에 결합될 수 있게 한다. 일부 그러한 실시예들에서, 이 스위칭 회로는 렌즈 영역 및 주변 근접장 안테나를 포함하는 아이웨어 프레임과 아이웨어 템플을 접속하는 힌지 구조(hinge structure)의 일부이다. 일부 실시예들에서, 아이글래스는 프레임에서의 렌즈 영역들 중 어느 하나 또는 둘다의 주위에 근접장 안테나 구조들을 포함할 수 있고, 아이글래스의 다양한 기능들을 위한 회로가 프레임에 또는 아이글래스의 어느 하나의 템플에 내장될 수 있다. 그러한 추가 기능은 이미지 캡처, 아이글래스와 통합된 스크린 또는 디스플레이를 통한 디스플레이 프리젠테이션, 무선 근거리 통신망(wireless local area network) 또는 Bluetooth™ 통신들을 통한 무선 통신들, NFC 통신들, 무선 유도 배터리 충전, 또는 본 명세서에 설명된 임의의 다른 그러한 기능들의 임의의 조합을 포함할 수 있다. NFC 통신 및 무선 충전은, 일부 실시예들에서, 특히 매칭 근접장 안테나(matching near-field antenna)를 갖는 케이스(case)를 포함하는 시스템의 일부로서 설계된다. 다양한 실시예들에서, 케이스는 아이글래스가 아이글래스 케이스 내에 있는 동안 아이글래스 케이스 내의 대응하는 근접장 안테나와 아이웨어에서의 근접장 안테나의 포지션을 매칭시킴으로써, NFC 데이터 전송 또는 무선 충전이 가능하게 안경을 포지셔닝하도록 구조화된다. 도 1a는 본 명세서에 설명된 일부 실시예들에 따른 전자 장치를 갖는 아이웨어를 도시한다. 도면은, 이러한 예시적인 실시예에 따라, 다양한 전자 회로 요소들을 포함하는 안경(31)의 정면 사시도를 포함한다. 또한, 아이피스 영역들 중 하나 주위의 안경(31)의 적어도 하나의 영역은 근접장 안테나를 위해 이용된다. 도 1a에서, 렌즈 영역(43) 주위의 제1 영역(29)은 근접장 안테나를 위해 이용된다. 다양한 실시예들에서, 제1 영역(29)에서의 근접장 안테나는 안경(31)의 표면 상의 안테나일 수 있거나, 안경(31)의 프레임(32) 내부에 내장될 수 있다. 다른 실시예들에서, 안테나는 일부 실시예들에서 다른 렌즈 영역(44) 주위에 (예를 들어, 우안 개구(right eye opening) 대신에 좌안 개구 주위에) 배치될 수 있거나, 안경(31)은 양쪽 렌즈 영역들(43, 44) (예를 들어, 좌안 개구 및 우안 개구 둘다의) 주위에 안테나 요소들을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 좌안 및 우안에 대한 개별 렌즈 영역들 대신에 단일 렌즈 영역 또는 바이저 영역(visor area)이 존재한다. 그러한 실시예들에서, 근접장 안테나는 단일 렌즈 또는 바이저 영역을 둘러쌀 수 있다. 다양한 실시예들에서, 제1 영역(29)에서의 안테나는 NFC 통신을 위해 또는 안경(31)에 포함된 카메라(69)로부터의 이미지 데이터를 전송하는데 이용될 수 있다. 다른 실시예들에서, 제1 영역(29)에서의 근접장 안테나는 유도성 무선 충전을 통해 전하 소스(charge source)로부터 전하를 수신하기 위해 이용될 수 있다. 일부 실시예들에서, NFC 통신과 무선 유도 충전 둘다 지원된다. 무선 안테나들 및 다양한 통신 및 무선 충전 요소들의 추가적인 양태들이 아래에 설명된다. 안경(31)은, 임의의 적절한 형상 기억 합금(shape of memory alloy)을 포함하는, 플라스틱 또는 금속과 같은 임의의 적절한 재료로 제조된 프레임(32)을 포함할 수 있다. 프레임(32)은, 브릿지(38)에 의해 접속된, 제1 또는 좌측 렌즈, 디스플레이, 또는 광학 요소 홀더(36), 및 제2 또는 우측 렌즈, 디스플레이, 또는 광학 요소 홀더(37)를 포함할 수 있는 전면 피스(front piece)(33)를 가질 수 있다. 전면 피스(33)는 좌측 단부(left end portion)(41) 및 우측 단부(42)를 추가로 포함한다. 렌즈 영역(43)에서의 제1 또는 좌측 광학 요소 및 렌즈 영역(44)에서의 제2 또는 우측 광학 요소가 각각의 좌측 및 우측 광학 요소 홀더들(36, 37) 내에 제공될 수 있다. 렌즈 영역들(43, 44)에서의 광학 요소들 각각은, 렌즈, 디스플레이, 디스플레이 어셈블리, 또는 이들의 조합일 수 있다. 위에서 설명된 바와 같이, 근접장 안테나는 내부에 안테나, 또는 렌즈 영역 주위에 근접장 안테나를 배치하기 위한 임의의 다른 그러한 구조를 포함하도록 몰딩된 피스들(pieces)을 이용하여 임의의 이러한 요소들의 표면 상에 또는 프레임(32) 내에 배치될 수 있다. 일부 실시예들에서, 예를 들어, 안경(31)에는, 예컨대, 안경(31)의 카메라들(69)에 의해 캡처된 시각적 미디어에 대한 미리보기 이미지(preview image)를 사용자에게 디스플레이 가능하게 하는 통합된 근안용 디스플레이 메커니즘(near-eye display mechanism)이 제공된다. 프레임(32)은, 전면 피스(33)에 결합되도록, (도시되지 않은) 힌지와 같은 임의의 적절한 수단에 의해 전면 피스(33)의 각각의 좌측 및 우측 단부들(41, 42)에 결합되거나, 전면 피스(33)와 일체가 되도록 전면 피스(33)에 견고하게 또는 고정적으로 고정되는