随着Google 和 Magic Leap合作开发未来眼镜领域的 AR/XR 体验，发现 Apple 未来智能眼镜的新专利总是一件很棒的事情。近日，美国专利商标局正式公布了 Apple 的一项与眼镜框架和铰链相关的专利申请。
在苹果的专利背景中，他们指出眼镜的铰链是制造商和佩戴者常见的故障点和麻烦。眼镜的舒适度、美观度、质量、制造效率和耐用性都需要不断改进，尤其是眼镜中装有电子元件的铰链。
双轴铰链机构
Apple 的发明涉及佩戴在用户头上的眼镜，该眼镜具有配置为位于眼睛前方的镜架和通过铰链连接到镜架的臂，铰链允许臂折叠到相对于镜架的存储位置。铰链配置为自动移动到相对于镜架的两个不同的稳定位置，例如，折叠位置，臂相对于铰链连接的镜架的投影部分成约 90 度角，以及标称、打开或展开位置，其中臂相对于镜架投影延伸约 180 度角。这样，铰链可以称为双稳态的，其中它在折叠和展开时是稳定的，并且当铰链中的镜架之间的角度相对于镜架的投影部分不成约 90 度角或约 180 度角时，铰链被偏置以自动移动和转换镜架和臂的角度方向（例如，卡入）到这些位置，这是由于偏置构件施加的力矩。
当眼镜处于标称打开配置时，镜框的后向表面和镜臂的前向表面可以彼此面对并且可以在彼此接触的同时彼此平行。以这种方式，镜臂的铰链可以在镜框和镜臂之间具有最小的空间，从而降低在镜框打开并处于标称位置时（例如，在佩戴时或放置在桌面上时）头发或其他碎屑被困在铰链中或被钩住的可能性。此外，镜框和镜臂上铰链周围的外表面可以具有相似的尺寸、曲率和其他表面特征，以帮助铰链在视觉上更无缝地融入眼镜中。
在框架的外壳内，铰链可以具有凸轮部分和凸轮支撑表面，其中凸轮部分通过偏置构件（例如，扭力弹簧）偏置以与凸轮支撑表面接触。凸轮的周边可以具有一些外表面，这些外表面相对于凸轮的可以接触凸轮支撑表面的其他外过渡表面是平坦的或扁平的。当臂处于折叠配置时，一个平坦或扁平的表面可以接合凸轮支撑表面，并且当臂处于打开的标称配置时，另一个平坦或扁平的表面可以接合凸轮支撑表面。
平坦或扁平表面之间的弯曲或过渡表面可帮助凸轮滑动地旋转抵靠凸轮支撑表面以卡扣、跳跃、滑动或以其他方式过渡到折叠或标称配置，其中平坦或扁平表面稳定地接合凸轮支撑表面。这样，凸轮和铰链的凸轮支撑表面可提供眼镜臂的双稳态运动。凸轮的表面可设计为响应由偏置构件施加的扭矩，其中当臂处于折叠位置和标称位置之间的过渡位置时，向臂施加朝向这些位置之一的力矩将导致臂自动移动（例如，卡扣、滑动或以其他方式旋转或平移）到该位置，而无需用户不断施加初始力矩或扭矩。
一旦臂到达其中一个稳定位置，它就会静止在该位置并且会阻止其从该位置旋转出来，除非施加足够的力矩或扭矩来克服来自偏置构件的偏置力矩。
镜腿相对于镜架的尺寸、形状和定位可以设计成适应各种用户的头部，并舒适地固定在其上。此外，为了适应更大范围的头部尺寸，眼镜的镜腿可以配置为相对于镜架过度伸展（例如，额外几度或几度），同时仍为用户头部两侧提供舒适且牢固的夹紧力。
眼镜的单个铰链可称为具有双旋转轴。臂可绕延伸穿过凸轮的第一旋转轴相对于框架旋转，同时在折叠配置和标称配置之间转换。臂还可绕延伸穿过轴或其他枢轴的第二旋转轴相对于框架旋转，该轴或其他枢轴偏离第一旋转轴、延伸穿过铰链的偏置构件和/或定位在凸轮周边的横向外部，同时在标称配置和过度伸展位置之间转换。以这种方式实现两个旋转轴可使前表面和后表面在标称配置中齐平、接触和平行，同时仍允许臂在需要时过度伸展或折叠。
本公开的眼镜可以包括各种类型的眼镜（例如，具有处方镜片的眼镜、太阳镜、双光眼镜、老花镜、时尚镜架、无镜片镜架等）、眼镜、护目镜、耳机（例如，虚拟现实、替代现实或其他修改后的现实耳机）、眼罩、面罩（例如，眼罩、睡眠面罩、服装等）以及戴在头上的其他装置。
“电子眼镜”包括头戴式设备（例如，虚拟现实、替代现实或以其他方式修改的现实耳机或包含其方面的眼镜/眼镜），其中包括电子元件，例如电路、电连接传感器、处理器、电子存储设备、电能源（例如，电池）和电子输入和输出设备（例如，显示器、开关、按钮等）。
下面的苹果专利图 3显示了处于标称位置的眼镜铰链的内部后透视图；图 4显示了处于折叠位置的眼镜铰链的外部后透视图；图 7显示了处于标称位置的铰链部分的透视图；图 8显示了处于标称位置的铰链部分的透视图，其中臂和框架以虚线显示。
上述苹果专利图 16 示出了眼镜铰链凸轮部分的透视顶视图；图 17 示出了穿过眼镜铰链的电缆的简化顶视图。
译自：patentlyapple
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