一种智能眼镜的天线结构及智能眼镜的制作方法

本实用新型属于可穿戴设备技术领域，涉及一种智能眼镜，具体地说，是涉及一种应用在智能眼镜上的天线结构。

背景技术：

可穿戴设备是一种可以直接穿戴在人身上或是整合到人体的衣服或配件中的便携式电子产品。可穿戴设备不仅仅是一种硬件设备，更可以通过软件支持以及数据交互、云端交互来实现强大的功能，可穿戴设备已经对人们的生活、感知带来了巨大的转变。

智能眼镜是最近几年被提出而且被看好的可穿戴智能设备之一。在智能眼镜中设置有独立的操作系统，可以通过软件安装来实现各种功能，具有使用简便，体积小巧等特点。智能眼镜的出现将会在很大程度上方便人们的生活。

由于智能眼镜具有无线通信功能，为实现射频信号的有效收发，天线作为射频信号的辐射载体，是智能眼镜结构设计的重要环节，其直接影响着智能眼镜无线性能的优劣。目前的智能眼镜，其电路板通常内置于智能眼镜的其中一侧眼镜腿中，天线布设在电路板的周围。这种天线布设方式受智能眼镜自身尺寸的限制，内置于眼镜腿中的电路板的面积不会很大，导致布设在电路板周围的天线的尺寸受限，净空区域较小，因此天线的工作带宽和辐射效率都不理想。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种智能眼镜的天线结构，旨在解决智能眼镜的天线因受眼镜本体的尺寸限制而导致天线的无线性能不理想的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案予以实现：

在一个方面，本实用新型提出了一种智能眼镜的天线结构，所述智能眼镜包括由金属材料制成的眼镜前框、至少一部分为金属体的眼镜腿以及布设有用于连接天线的馈电点和接地点的电路板；所述天线包括辐射体和地线；其中，所述辐射体由所述眼镜前框形成，并与所述电路板上的馈电点电连通；所述地线由所述眼镜腿的金属体形成，并与所述电路板上的接地点电连通。

进一步的，在所述天线结构中还包括绝缘部件，其至少一部分位于所述天线的辐射体与天线的地线之间，将所述天线的辐射体与天线的地线绝缘隔离。

优选的，所述眼镜腿包括内壳和金属外壳，所述内壳与金属外壳扣合形成中空腔室，所述电路板内置于所述中空腔室中；所述金属外壳形成所述天线的地线，通过所述绝缘部件与所述天线的辐射体绝缘连接。

为了增加天线的辐射体与天线的地线之间的连接强度，所述绝缘部件优选包括绝缘基体和绝缘条；其中，所述绝缘基体的一部分固定在所述眼镜前框的内侧，另一部分固定在所述眼镜腿的金属外壳的内侧，使所述天线的辐射体通过所述绝缘基体与所述天线的地线连接并起到加固作用；所述绝缘条优选与所述绝缘基体形成一体，且位于所述眼镜前框与所述眼镜腿的金属外壳紧邻相对的两个端面之间，继而使所述天线的辐射体通过所述绝缘条与所述天线的地线绝缘隔离。

作为所述天线与电路板之间的一种优选电连通设计，本实用新型的天线结构还包括插接端子、导电柱和连接线；其中，所述插接端子安装在所述电路板上，包括与所述馈电点电连接的内芯和与所述接地点电连接的外缘；所述导电柱包括两个，分别安装在所述天线的辐射体上以及所述天线的地线上；所述连接线安装在所述插接端子和两个导电柱上，包括两层隔离的金属走线，其中一层金属走线的一端连接所述插接端子的内芯，另一端与安装在所述天线的辐射体上的导电柱相连接；另外一层金属走线的一端连接所述插接端子的外缘，另一端与安装在所述天线的地线上的导电柱相连接。由于插接端子、导电柱和连接线均为导电体，因此实现了天线的辐射体与电路板上的馈电点之间的电连通，以及所述天线的地线与电路板上的接地点之间的电连通。

在另一个方面，本实用新型还提出了一种智能眼镜，包括电路板、眼镜前框和眼镜腿；其中，所述电路板上布设有用于连接天线的馈电点和接地点；所述眼镜前框由金属材料制成，并与所述电路板上的馈电点电连通，形成天线的辐射体；所述眼镜腿至少一部分为金属体，所述金属体与所述眼镜前框绝缘隔离，并与所述电路板上的接地点电连通，形成天线的地线。

进一步的，所述智能眼镜还包括绝缘部件，其至少一部分位于所述眼镜前框与所述眼镜腿的金属体之间，将所述眼镜前框与所述眼镜腿的金属体绝缘隔离。

优选的，所述眼镜腿包括非金属内壳和金属外壳，所述非金属内壳与金属外壳扣合形成中空腔室，所述电路板内置于所述中空腔室中；所述金属外壳作为所述眼镜腿的金属体，通过所述绝缘部件与所述眼镜前框绝缘连接。

为了增加眼镜前框与眼镜腿的连接强度，所述绝缘部件优选包括绝缘基体和绝缘条；其中，所述绝缘基体的一部分固定在所述眼镜前框的内侧，另一部分固定在所述眼镜腿的金属外壳的内侧，所述眼镜前框和眼镜腿的金属外壳通过所述绝缘基体连接并起到加固作用；所述绝缘条优选与所述绝缘基体形成一体，且位于所述眼镜前框与所述眼镜腿的金属外壳紧邻相对的两个端面之间，所述眼镜前框通过所述绝缘条与所述眼镜腿的金属外壳绝缘隔离。

作为所述眼镜前框与电路板之间以及所述眼镜腿与电路板之间的一种优选电连通设计，在本实用新型在所述智能眼镜中还设置有插接端子、导电柱和连接线；其中，所述插接端子安装在所述电路板上，包括与所述馈电点电连接的内芯和与所述接地点电连接的外缘；所述导电柱包括两个，分别安装在所述眼镜前框上以及所述眼镜腿的金属体上；所述连接线安装在所述插接端子和两个导电柱上，包括两层隔离的金属走线，其中一层金属走线的一端连接所述插接端子的内芯，另一端与安装在眼镜前框上的导电柱相连接；另外一层走线的一端连接所述插接端子的外缘，另一端与安装在所述眼镜腿的金属体上的导电柱相连接。由于插接端子、导电柱和连接线均为导电体，因此，实现了眼镜前框与电路板上的馈电点之间的电连通，以及所述眼镜腿与电路板上的接地点之间的电连通。

与现有技术相比，本实用新型的优点和积极效果是：本实用新型将智能眼镜的金属前框与眼镜的金属腿分割成绝缘隔离的两段，并将眼镜的金属前框作为天线的辐射体，将眼镜的金属腿作为天线的地线，且全部布设于电路板的外部，由此，不仅无需在电路板上提供额外的净空区域，也不需要避让电池、麦克、马达和摄像头等元器件，有效降低了信号干扰，改善了智能眼镜的天线性能；而且，由于不需要使用专用的天线体，因此节约了物料，优化了智能眼镜的结构空间，简化了智能眼镜的组装工艺。

结合附图阅读本实用新型实施方式的详细描述后，本实用新型的其他特点和优点将变得更加清楚。

附图说明

图1是本实用新型所提出的智能眼镜的一种实施例的结构分解图；

图2是图1所示智能眼镜组装后的整体结构图；

图3是电路板与眼镜前框、眼镜腿的金属外壳之间实现电连通的一种实施例的结构示意图；

图4是图3中的A部放大图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细地说明。

需要说明的是，在本实用新型的描述中，术语“前”、“后”、“左”、“右”、 “内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

参照图1、图2，本实施例的智能眼镜主要包括眼镜前框1、眼镜片10、眼镜腿2、PCB电路板6等组成部分。其中，眼镜前框1用于固定眼镜片10，可以设计成全框，也可以设计成半框。在眼镜前框1的前侧可以进一步安装FPC柔性线路板8，以用于电源和信号的传输；在眼镜前框1的后侧可以进一步安装眼镜后框11。眼镜腿2包括左右两个，分置于眼镜前框1后侧的左右两边。本实施例的眼镜腿2包括外壳21和内壳22，所述外壳21和内壳22可扣合形成中空腔室，以用于容纳电池5、电路板6等部件。作为本实施例的一种优选布局设计，可以将电池5内置于其中一个眼镜腿2所形成的中空腔室中，而将电路板6内置于另外一个眼镜腿2所形成的中空腔室中，电池5可以通过FPC柔性线路板8连接电路板6，为电路板6上的用电负载供电。为了提高智能眼镜佩戴的稳固性和舒适性，可以在眼镜腿2的后侧进一步安装耳架4，用于支撑在眼镜佩戴者的耳朵上。所述耳架4可以由外壳41和内壳42扣合或连接而成，并通过转轴9与眼镜腿2转动连接，以便于耳架4的收纳。

本实施例为了解决智能眼镜的天线装置因受智能眼镜自身尺寸的限制，而导致天线的无线性能不理想的问题，提出了一种将智能眼镜的既有部件兼用于天线的辐射体和地线的设计思想，以简化电路板的布局设计，提升智能眼镜的天线性能。

基于上述设计思想，本实施例优选将眼镜前框1兼用作天线的辐射体，将眼镜腿2兼用作天线的地线，设计智能眼镜的天线结构。具体而言，眼镜前框1可以采用金属材料制成，并与电路板6上用于连接天线的馈电点电连通，由此形成天线的辐射体。同时，将眼镜腿2的一部分设计成金属件，例如眼镜腿2的外壳21采用金属材料制成，并与电路板6上用于连接天线的接地点电连通，由此形成天线的地线。在电路板6上，所述馈电点和接地点与布设在电路板6上的射频信号收发单元连接，其中，接地点还与电路板6的地层连通，以实现射频信号与电信号之间的转换和处理。

在本实施例中，所述眼镜前框1与眼镜腿2可设计成固定位置关系，如图1、图2所示。其中，由金属材料制成的眼镜前框1和眼镜腿外壳21（以下称眼镜腿的金属外壳21）应分割成独立的两段，且使用绝缘部件3对眼镜前框1和眼镜腿外壳21进行绝缘隔离。眼镜后框11与眼镜腿内壳22可设计成一体式结构，分别与眼镜前框1和眼镜腿外壳21对应扣合或连接，材质优选采用非金属材料。

参照图3、图4，本实施例的绝缘部件3包括绝缘条31和绝缘基体32两部分。所述绝缘条31和绝缘基体32可以设计成一体式结构，优选采用纳米注塑工艺制作而成。其中，绝缘条31为窄条状的塑胶条，安装在眼镜前框1与眼镜腿的金属外壳21紧邻相对的两个端面之间，对眼镜前框1和眼镜腿的金属外壳21起到绝缘隔离的作用，由此便实现了天线的辐射体与天线的地线的绝缘隔离。绝缘基体32优选布设在眼镜前框1的内侧以及眼镜腿的金属外壳21的内侧，并采用纳米注塑工艺与眼镜前框1和眼镜腿的金属外壳21形成较大面积的结合面，如图4所示，由此便实现了眼镜前框1和眼镜腿的金属外壳21之间的连接固定，并提升了二者之间的连接强度，起到了加固作用。

如图4所示，为了使眼镜前框1和眼镜腿的金属外壳21能够与电路板6实现电连通，本实施例在眼镜前框1和眼镜腿的金属外壳21上分别加装有一个导电柱71、72，例如金属环锁螺丝等，优选安装在眼镜前框1的内侧和眼镜腿的金属外壳21的内侧，以避免导电柱外露影响智能眼镜外形的美观性。在电路板6上安装插接端子，例如包括公头74和母头73的金属插接套件，以用于连接线7与电路板6上的馈电点、接地点之间的电连通。在本实施例中，优选将插接端子的公头74焊接在电路板6上，公头74包括金属内芯和金属外缘，可以将公头74的金属内芯连接至电路板6上的馈电点，将公头74的金属外缘连接至电路板6上的接地点。将插接端子的母头73与连接线7连接，本实施例的连接线7应选用至少包括两层隔离的金属走线的导线，例如CABLE线或者FPC传输线等，安装在插接端子的母头73和两个导电柱71、72上。其中，可以将母头73的金属内芯与连接线7的其中一层金属走线的一端相连接，并将该层金属走线的另一端连接至导电柱71，所述导电柱71焊接在眼镜前框1的内侧，以实现眼镜前框1与母头73的金属内芯的电连通。将母头73的金属外缘与连接线7的另外一层金属走线的一端相连接，并将该层金属走线的另一端连接至导电柱72，所述导电柱72焊接在眼镜腿的金属外壳21的内侧，以实现母头73的金属外缘与眼镜腿的金属外壳21的电连通。

以连接线7为CABLE线为例进行说明，将CABLE线固定安装在两个导电柱71上，一端焊接插接端子的母头73，另一端焊接导电柱71。CABLE线包括芯线层、绝缘层、编织层（地层）和外皮层，其中，绝缘层位于芯线层与编织层之间，使芯线层与编织层绝缘隔离。利用CABLE线的芯线层传输信号源，一端焊接在母头73的金属内芯上，另一端焊接在导电柱71上；利用CABLE线的编织层（地层）传输地信号，一端焊接在母头73的金属外缘上，对CABLE线经过导电柱72的部位进行剥线处理，即剥离外皮层，使该部位的编织层外露并焊接在导电柱72。

将插接端子的母头73插装在公头74上，由于电路板6上的馈电点与眼镜前框1电连通，因此眼镜前框1形成了天线的辐射体；由于电路板6上的接地点与眼镜腿的金属外壳21电连通，因此眼镜腿的金属外壳21形成了天线的地线。由于整个天线本体均布设于电路板6的外部，因此电路板6上无需布设净空区域，也不需要对电池、麦克、马达和摄像头等元器件进行避让，从而有效解决了信号干扰问题，使得智能眼镜的天线性能可以得到明显地改善。

当然，上述说明并非是对本实用新型的限制，本实用新型也并不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本实用新型的保护范围。