镜腿结构和头戴式显示设备的制作方法

1.本实用新型涉及智能穿戴设备技术领域，特别涉及一种镜腿结构和头戴式显示设备。


背景技术：

2.头戴式ar设备中需要放置扬声器、电池、控制主板等零部件，以实现ar 显示功能。现有眼镜式ar设备中，为了减小设备体积，常常需要将零部件收容在加粗的镜腿结构中。为了方便装配，将镜腿外壳设置为对开的下壳和上盖，将零部件装配至下壳后，再盖上上盖，使得装配好的镜腿外壳具有一条沿镜腿外壳长轴方向延伸的拼接痕迹，影响美观。
3.因此，需要提供一种新型的镜腿结构、及其制备方法和头戴式显示设备，解决上述技术问题。


技术实现要素：

4.本实用新型的主要目的是提供一种镜腿结构、及其制备方法和头戴式显示设备，旨在解决现有头戴式ar设备的镜腿上，留有较长拼接痕迹的技术问题。
5.为实现上述目的，本实用新型提供的所述镜腿结构包括具有长条状内腔的镜腿外壳和至少一个设于所述内腔的功能单体，所述镜腿外壳为一体式结构，所述镜腿外壳包括相连接的直线段和弯曲段，所述弯曲段用于与用户的耳廓适配，所述直线段远离所述弯曲段的一端开设有供所述功能单体放置于所述内腔的第一装配口。
6.可选地，所述直线段内部中空形成所述内腔，至少一个所述功能单体包括触控组件，所述触控组件贴设于所述镜腿外壳的外侧壁。
7.可选地，至少一个所述功能单体包括佩戴检测组件，所述佩戴检测组件贴设于所述镜腿外壳的内侧壁，所述镜腿外壳的内侧壁和所述镜腿外壳的内侧壁相对设置。
8.可选地，至少一个所述功能单体包括电路板和与所述电路板连接的电路板支架，所述电路板支架与所述镜腿壳体适配，以使所述电路板悬置于所述内腔内。
9.可选地，至少一个所述功能单体包括柔性电路板，所述柔性电路板的一端与所述触控组件连接，另一端绕过所述电路板支架与所述佩戴检测组件连接。
10.可选地，至少一个所述功能单体包括麦克风和与所述麦克风连接的麦克风支架，所述麦克风支架的一端与所述电路板支架连接。
11.可选地，所述第一装配口还用于供铰链插入所述内腔，所述麦克风支架分别与所述铰链和所述电路板支架连接。
12.可选地，至少一个所述功能单体包括发声模组，所述镜腿外壳的底壁开设有与所述发声模组相对设置的第二装配口，所述发声模组的振膜朝向所述内侧壁设置，所述发声模组通过所述装配口沿平行于所述振膜所在平面的方向装配至所述内腔中。
13.可选地，所述振膜和所述内侧壁之间形成发声前腔，所述镜腿结构还包括盖设于所述第二装配口上的装饰盖，所述装饰盖上开设有与所述发声前腔连通的出声孔。
14.本实用新型还提供了一种头戴式显示设备，包括挂架、显示模组和两个如上所述的镜腿结构，两个所述镜腿结构的直线段分别与所述挂架的相对两端连接，所述显示模组与所述挂架连接。
15.在本实用新型中，仅在镜腿外壳的一端开设第一装配口，使得装配至镜腿外壳内的功能单体可以直接通过第一装配口进入内腔，部分功能单体还可以通过推动、拉动的方式移动至内腔中的预设安装位置。由于第一装配口开口较小，部分功能件从第一装配口放入内腔后，还需要在内腔中移动至预设安装位置，通过设置安装支架，使得在推动、拉动时，作用力可以直接作用在安装支架上，同时安装支架可以与预设安装位置的镜腿外壳适配，以使得功能单体固定在预设安装位置处。
附图说明
16.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
17.图1为本实用新型镜腿结构一实施例的立体结构示意图；
18.图2为本实用新型镜腿结构一实施例的拆解结构示意图；
19.图3为本实用新型触控感应组件在镜腿结构中的透视结构示意图；
20.图4为本实用新型电路板和电路板支架一实施例的立体结构示意图；
21.图5为本实用新型多个功能部件一实施例的立体结构示意图；
22.图6为图5所示镜腿结构a部分的放大结构示意图；
23.图7为本实用新型电池和电池支架一实施例的立体结构示意图；
24.图8为本实用新型发声模组一实施例的装配结构示意图；
25.图9为本实用新型镜腿结构一实施例的剖面结构示意图；
26.图10为本实用新型头戴式显示设备一实施例的拆分状态的结构示意图；
27.图11为本实用新型头戴式显示设备一实施例的部分结构示意图；
28.图12为本实用新型头戴式显示设备一实施例的部分结构示意图。
29.实施例附图标号说明：
[0030][0031][0032]
本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
[0033]
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0034]
需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
[0035]
另外，在本实用新型中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。
[0036]
本实用新型提出一种镜腿结构10。
[0037]
参照图1、图2和图3，本实用新型技术方案提出一种镜腿结构10，镜腿结构10包括具有长条状内腔12的镜腿外壳1和至少一个设于内腔12的功能单体 3，镜腿外壳1为一体式结构，所述镜腿外壳1包括相连接的直线段11和弯曲段13，所述弯曲段13用于与用户的耳廓适配，所述直线段11远离所述弯曲段13 的一端开设有供所述功能单体3放置于所述内腔12的第一装配口14。
[0038]
在本实施例中，镜腿结构10可与显示模组40装配形成头戴式 ar(augmented reality)设备，两个镜腿结构10放置在用户左右耳廓与头部的连接处，以支撑显示模组40固定在用户头部，具体地，直线段11用于连接显示模组40，弯曲段13用于放置在用户的耳廓背部。功能单体3具体可以是麦克风、或扬声器、或电池等头戴式ar设备所需的零部件。
[0039]
为了避免留下沿镜腿外壳1长轴方向延伸的拼接缝，本实用新型方案中，仅在镜腿外壳1的一端开设第一装配口14，使得装配至镜腿外壳1内的功能单体3可以直接通过第一装配口14进入内腔12，部分功能单体3还可以通过推动、拉动的方式移动至内腔12中的预设安装位置。
[0040]
请结合参阅图3，所述直线段11内部中空形成所述内腔12，至少一个所述功能单体3包括触控组件343，所述触控组件343贴设于所述镜腿外壳1的外侧壁。具体地，触控组件343设置的位置需要与镜腿结构10使用状态适配，以使得用户佩戴该镜腿结构10时，当用户触摸到镜腿外壳1中与触控组件343相对的区域时，触控组件343的电容或电阻发生变化，使得输出的电路信息发生变化，可控制显示模组40执行与触控组件343的电路信息相对应的程序。
[0041]
至少一个所述功能单体3包括佩戴检测组件341，所述佩戴检测组件341贴设于所述镜腿外壳1的内侧壁，所述镜腿外壳1的内侧壁和所述镜腿外壳1的内侧壁相对设置。同样地，佩戴检测组件341设置的位置需要与镜腿结构10使用状态适配，以使得用户佩戴该镜腿结构10时，佩戴检测组件341可以检测到镜腿外壳1与用户接触，从而控制显示模组40执行开机、唤醒等程序。
[0042]
预先将镜腿结构10和触控组件343均贴设于镜腿外壳1的侧壁上，使得后续方便在内腔12中放置其他零部件时，有效利用内腔12有效空间。
[0043]
请结合参阅图4和图5，至少一个功能单体3包括电路板31和与电路板31连接的电路板支架37，电路板支架37与镜腿外壳1适配，以使电路板31悬置于内腔12内。由于第一装配口14开口较小，部分功能件从第一装配口14放入内腔 12后，还需要在内腔12中移动至预设安装位置，通过设置电路板支架37，以使得电路板31可以穿过第一装配口14，推动并固定至预设安装位置。可以理解的是，为了方便各个功能单体3的移动，沿镜腿外壳1开设有第一装配口14 的一端至未开设第一装配口14的一端，内腔12的尺寸保持不变或逐渐缩小。
[0044]
至少一个所述功能单体3包括柔性电路板345，所述柔性电路板345的一端与所述触控组件343连接，另一端绕过所述电路板支架37与所述佩戴检测组件 341连接。所述直线段11包括相对设置的内侧壁111和外侧壁113，以及分别连接所述内侧壁111和所述外侧壁113的底壁115和顶壁117，所述内侧壁111用于与用户的头部接触，从而使得用户可以方便的接触与触控组件343相对的镜腿外壳1区域，进行控制；同时佩戴检测组件341可以有效的接触用户并检测到用户是否佩戴。所述直线段11的底壁115用于与用户的耳廓接触，连接所述佩戴检测组件341和触控组件343的柔性电路板345贴设于所述底壁115和/或所述顶壁
117上。由于佩戴检测组件341和触控组件343相对设置，所以连接佩戴检测组件341和触控组件343的柔性电路板345需要横穿过内腔12，通过将柔性电路板345贴设在顶壁117或底壁115上，从而方便在内腔12中放置其他零部件。
[0045]
具体可以预先设置一个与内腔12形状相适配的模具，在该模具的表面上放置佩戴检测组件341和触控组件343，并在佩戴检测组件341和触控组件343 的外露面上涂覆胶水等，将放置有触控感应组件34的模具从第一装配口14插入内腔12中，以使佩戴检测组件341、触控组件343、以及柔性电路板345均贴设于镜腿外壳1的侧壁上，再取出模具。相对于佩戴检测组件341和触控组件 343，电路板31的长度更长，使得电路板31的一部分可以与佩戴检测组件341 相对设置，一部分与触控组件343相对设置。
[0046]
进一步地，电路板支架37包括沿镜腿外壳1的长轴方向相对设置的第一支架371和第二支架372，第一支架371和第二支架372分别与电路板31的相对两端连接。从而减小电路板支架37的总体积，在内腔12中预留更多装配空间。当然为了保护电路板31上的全部元器件，也可以将电路板支架37设置为包覆整个电路板31的结构。
[0047]
请参阅图5和图6，多个功能单体3中，至少一个功能单体3包括麦克风33 和与麦克风33连接的麦克风支架39，麦克风支架39的一端与电路板支架37连接。
[0048]
在图2所示的实施例中，镜腿结构10还包括盖设在第一装配口14上的第一装饰盖91，麦克风支架39和麦克风33与第一装饰盖91相对设置，即带有麦克风33的功能单体3直接通过第一装配口14放入内腔12中，不需要沿镜腿结构10 的长轴方向移动，方便实现麦克风支架39与电路板支架37在内腔12中实现连接。通过麦克风支架39和电路板支架37连接，从而实现麦克风支架39和电路板支架37之间相对固定。
[0049]
进一步地，第一装配口14还用于供铰链30插入内腔12，麦克风支架39的一端用于与铰链30连接，使得麦克风支架39、电路板支架37和铰链30在内腔 12中的位置相对固定。该铰链30用于与安装显示模组40的挂架20或显示模组 40连接，使得通过铰链30转动，实现镜腿结构10和显示模组40之间开合状态的变换。
[0050]
请参阅图7，在另一实施例中，至少一个功能单体3包括电池34和电池支架32，电池支架32与电池支架32连接，电池支架32的结构与镜腿外壳1的内腔 12结构适配，以使电池34固定在内腔12内。在一个镜腿外壳1中可以同时收纳电池34、扬声器、麦克风33、电路板31、触控感应组件34中的一个或多个。可以在一个镜腿结构10中依次设置扬声器、电路板31和麦克风33，在另一镜腿结构10中仅设置有电池34，两个镜腿结构10组成一对，分别与一个挂架20 的相对两端连接，电池34通过挂架20中的电路结构与另一镜腿外壳1中的扬声器、麦克风33、电路板31、触控感应组件34电连接。本领域技术人员可以根据需要自行决定在一个镜腿外壳1中放置几个功能单体3，以及哪几种功能单体3。
[0051]
请参阅图8和图9，至少一个功能单体3包括发声模组35，所述镜腿外壳的底壁115上开设有与发声模组35相对设置的第二装配口16，发声模组35的振膜朝向内侧壁111设置，发声模组35通过第二装配口16沿平行于振膜所在平面的方向装配至内腔12中。
[0052]
以振膜的振动方向为发声单体351的高度方向，一般为了保证发声单体 351发声响度，振膜需要做到足够大，振膜的尺寸决定了发声单体351的长和宽，使得发声单体351为长宽远大于高度的长方体或圆柱体。发声模组35d通过第二装配口16沿平行于振膜所在平面的方向装配至内腔12中，从而使得装配发声单体351时，可以以平行于振膜所在平面方向
将发声单体351装配至收容空间内，从而第二装配口16的尺寸仅需要与发声单体351的某个侧壁适配，减小了第二装配口16的尺寸。
[0053]
进一步地，发声模组35d包括发声单体351和包覆在发声单体351上的形变套353，形变套353抵接在镜腿外壳1与发声单体351之间，以使发声单体351悬置在内腔12中。在发声模组35d中，功能件为发声单体351，安装支架为形变套353。
[0054]
形变套353通过软质材料制备，软质材料具体可以是硅胶、橡胶等。装配时，将发声单体351装配于形变套353中，再将包覆有形变套353的发声单体351 装配于镜腿外壳1内，形变套353在装配过程中，受到镜腿外壳1外力的挤压后发生一定的形变，以适配镜腿外壳1的结构，从而通过形变套353使发声单体 351悬置在收容空间内。发声单体351振动发声时，形变套353通过发生形变吸收部分或全部震动，以使得镜腿外壳1、以及镜腿外壳1内的其他零部件不受发声单体351振动的影响，从而减小或避免镜腿外壳1、以及镜腿外壳1内的其他零部件发生异响。在一实施例中，发声单体351完全包覆在形变套353中，发声单体351的振膜将形变套353内的空腔分隔为前腔和后腔，仅在形变套353 上开设出音通道连通前腔。在图所示的实施例中，形变套353仅包覆在发声单体351的侧壁上，以使振膜从形变套353一开口外露。为了保证镜腿外壳1和形变套353之间位置关系稳定，形变套353的结构、尺寸设置与镜腿外壳1的内腔 12适配，从而形变套353可以直接通过第二装配口16，同时过盈固定在镜腿外壳1内。第二装配口16的尺寸与形变套353相配合，使得第二装配口16足够小，提高镜腿结构10外观的一致性。
[0055]
请结合参阅图2，振膜和内侧壁111之间形成发声前腔352，镜腿结构10还包括盖设于第二装配口16上的第二装饰盖93，第二装饰盖93上开设有与发声前腔352连通的出声孔92。使用镜腿结构10时，镜腿结构10放置于用户耳朵和头部之间，使得内侧壁111与用户头部接触，底壁115与用户耳朵接触。通过将发声单体351的振膜朝向内侧壁111，使得发声单体351的发声离用户更近，振膜振动发声能有效传播至用户。通过将第二装配口16开设于底壁115上，使得用户佩戴镜腿结构10时，可以隐藏密封盖，外露的外观一致。同时发声单体351与位于外侧壁113形成发声后腔354，镜腿外壳1上还设有与发声后腔354 连通的泄声孔356，以使得发声单体351内的气压与外部保持一致。
[0056]
请参阅图10，本实用新型还提供了一种头戴式显示设备，包括挂架20、显示模组40和两个如上述的镜腿结构10，两个镜腿结构10的直线段11分别与挂架20的相对两端连接，显示模组40与挂架20连接。显示模组4用于显示画面与现实融合。该镜腿结构10的具体结构参照上述实施例，由于本头戴式显示设备采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。
[0057]
进一步地，显示模组40与挂架20可拆卸连接。当用户不需要进行ar效果显示时，可以将显示模组40拆下，仅佩戴挂架20和镜腿结构10，从而使用发声模组35d和麦克风。
[0058]
请结合参阅图11和图12，挂架20具有收容腔，挂架20的两端开设有与收容腔连通的开口，铰链30包括转轴、与挂架20连接的第一铰接座301和与镜腿外壳1连接的第二铰接座303，第一铰接座301与第二铰接座303通过转轴转动连接，第一铰接座301封堵开口。第一铰接座301上设有第一挡板305，第一挡板305用于封堵开口，铰链30还包括与转轴连接的第二挡板307，第二挡板307 用于与第一装饰盖91配合封堵第一装配口14，使得外部粉尘不能进入挂架20 和镜腿外壳10内。第一铰接座301与第二铰接座303上还预设有容线槽，连接镜
腿结构10和显示模组40的线路收容于容线槽内，以使得装配好的头戴式显示设备中，连接线路不会外露。容线槽绕转轴铺设，从而避免头戴式显示设备的镜腿结构开合，影响连接线路。
[0059]
所述显示模组40包括安装有镜片的镜框41，以及安装于所述镜框41一侧或两侧用于将显示内容传递至所述镜片的光引擎组件43。光引擎组件43为自发光的有源显示器件，光引擎组件43发光后，光束经过一系列光学元件折射、反射等作用下，最终在镜片中显示，不同颜色、明暗的光束组成显示画面。由于镜片本身为透明材质，使得用户可以通过镜片看到光引擎组件43生成的显示画面，以及现实环境中的现实画面，实现显示画面和现实画面融合。在本实施例中，通过将光引擎组件43设置于镜框41的一侧或两侧，同时显示模组40与挂架20可拆卸连接，使得显示模组40中光引擎组件43和镜框41的相对位置关系，不会随着镜腿结构10和挂架20的形变发生变化，从而保证显示模组40显示的精准性。
[0060]
以上仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的实用新型构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。