模块化头戴式电子设备的制造方法

文档序号:10932694
模块化头戴式电子设备的制造方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种模块化头戴式电子设备,其中,该模块化头戴式电子设备包括:镜架,具有插槽;主机模块,设置于所述镜架一端;电池,设置于所述镜架另一端,用于向所述主机模块提供电能;数据电力总线,设置于所述插槽内,用于连接所述主机模块和所述电池。利用本实用新型提供的模块化头戴式电子设备,用户可以根据自身的需求,自由、随意更换电池、微型音箱、镜片、主机模块等模块,满足用户的个性化需求。
【专利说明】
模块化头戴式电子设备
技术领域
[0001]本实用新型涉及佩戴式智能设备,尤其涉及一种头戴式电子设备,具体来说就是一种模块化头戴式电子设备。【背景技术】
[0002]近年来,随着头戴式电子设备的大量涌现,例如,联想眼镜、谷歌眼镜、虚拟现实 (VR)游戏眼镜等,虚拟现实(Virtual Reality,VR)、增强现实(Augmented Reality,AR)及混合现实(Mixed Reality,MR)技术逐渐进入我们的日常生活中。头戴式显示器(HMD,也称为头戴式电子设备)是把二维图像直接反射到观看者的眼睛里,具体就是通过一组光学系统(主要是精密光学透镜)放大超微显示屏上的图像,将影像投射于视网膜上,进而将大屏幕图像呈现在观看者眼中,形象点说就是拿放大镜看物体呈现出放大的虚拟物体图像。图像可以直接通过发光二极管(LED)、主动式矩阵液晶显示器(AMLCD)、有机发光二极管 (0LED)或液晶附硅(LC0S)获得,也可以通过光纤等传导方式间接获得。显示系统通过准直透镜成像在无穷远处,然后通过反射面把图像反射进人的眼睛里。
[0003]由于头戴式电子设备像眼镜一样佩戴在用户头部,因此要求佩戴头戴式电子设备时,用户具有舒服的视觉体验,这就要求头戴式电子设备具备模块化、个性化特征。然而用户使用现有头戴式设备时,无法根据自身的需求,合理配置工作模块,不能满足用户的个性化需求;而且一旦头戴式设备出现故障,用户必须前往专业门店进行修理维护,用户无法在家像维护台式电脑似的,进行模块更换,从而进行故障修复。
[0004]因此,本领域技术人员亟需研发一种用户可以根据自身需求合理更换、配置工作模块,用户可以自行进行故障维护的头戴式电子设备。【实用新型内容】
[0005]有鉴于此,本实用新型要解决的技术问题就是提供一种模块化头戴式电子设备, 解决了现有头戴式电子设备不方便进行模块更换,无法满足用户的个性化需求,且用户不能自行进行故障维护的问题。
[0006]为了解决上述技术问题,本实用新型的一个【具体实施方式】提供一种模块化头戴式电子设备,包括:镜架,具有插槽;主机模块,设置于所述镜架一端,用于向用户播放图像;电池,设置于所述镜架另一端,用于向所述主机模块提供电能;数据电力总线,设置于所述插槽内,用于连接所述主机模块和所述电池。
[0007]本实用新型的一个【具体实施方式】中,该模块化头戴式电子设备还包括:与所述数据电力总线电连接的图像采集模块,设置于所述镜架上,用于采集周边环境的图像。
[0008]其中,所述图像采集模块为普通摄像头、或者为红外摄像头、或者为深度摄像头。
[0009]其中,所述深度摄像头为结构光深度摄像头、或者为光飞行时间深度摄像头、或者为立体视觉深度摄像头。
[0010]本实用新型的一个【具体实施方式】中,该模块化头戴式电子设备还包括:鼻托,设置于所述镜架上,用于根据用户脸型调整所述镜架的位置;与所述数据电力总线电连接的骨传导麦克风,设置于所述鼻托内部,用于采集用户发出音频信号时鼻腔振动产生的振动信号。
[0011]本实用新型的一个【具体实施方式】中,该模块化头戴式电子设备还包括:麦克风,设置于所述镜架上或/和所述主机模块内,用于采集用户发出的音频信号或者环境噪音信号。
[0012]其中,所述麦克风的数量为多个,且呈阵列分部。
[0013]其中,所述数据电力总线为柔性电路板。
[0014]其中,所述柔性电路板包括:钢性支撑板;电气连接触点,设置于所述柔性电路板上,用于与所述主机模块和所述电池电连接。
[0015]其中,所述主机模块进一步包括近眼显示系统和摄像头。
[0016]其中,所述主机模块进一步包括近眼显示系统。
[0017]其中,所述近眼显示系统进一步包括:微显示器,用于播放图像;光学器件,设置于所述微显示器前方,用于将所述微显示器显示的图像直接折射到用户眼中。
[0018]本实用新型的一个【具体实施方式】中,该模块化头戴式电子设备还包括:镜片,插设于所述插槽内。
[0019]其中,所述镜片为光波导镜片,所述近眼显示系统进一步包括:微显示器,用于播放图像;P0D器件,设置于所述微显示器前方,用于将所述微显示器显示的图像折射到所述光波导镜片中进而投射到用户眼中;光耦合器,设置于所述P0D器件和所述光波导镜片之间。
[0020]其中,所述主机模块进一步包括:蓝牙子模块,用于让模块化头戴式电子设备与其它终端设备通信。
[0021]其中,所述主机模块进一步包括:指示灯,用于指示所述主机模块的工作状态。 [〇〇22]其中,所述主机模块进一步包括:物理快捷键,用于快速操作所述主机模块。
[0023]其中,所述主机模块进一步包括:传声器,用于向用户播放音频信号。[〇〇24]其中,所述传声器为扬声器,所述主机模块进一步包括:泄音孔,正对着所述扬声器的音频信号输出端;转换壳体,罩设于所述泄音孔上,具有音频输出端口;导音管,与所述音频输出端口连接,用于将所述扬声器发出的音频信号传送到用户耳中。
[0025]其中,所述主机模块进一步包括:耳塞,与所述导音管连接。[〇〇26]其中,所述主机模块进一步包括:触控面板,用于与所述主机模块交互操作。[〇〇27]其中,所述主机模块进一步包括:传感器,用于感测用户或者环境的物理参数。
[0028]其中,所述传感器包括脉搏计、温度计、湿度计、气压计、脑电波计、位置定位器、加速度计、陀螺仪、地磁计、光感应器中的一个或多个。
[0029]其中,所述主机模块进一步包括无线通信子模块。
[0030]其中,所述主机模块进一步包括摄像头。
[0031]其中,所述无线通信子模块为移动通信子模块,所述移动通信子模块通过移动通信网络直接与云端服务器通信。[〇〇32]其中,所述无线通信子模块为近距离通信子模块,所述近距离通信子模块用于使模块化头戴式电子设备与其它终端设备通信。
[0033]本实用新型的一个【具体实施方式】中,该模块化头戴式电子设备还包括:绑带,与所述镜架连接,用于减轻鼻子、耳朵所承受的压力。
[0034]其中,所述绑带包括前额绑带、中间绑带、后部绑带中的一个或多个。
[0035]本实用新型的一个【具体实施方式】中,该模块化头戴式电子设备还包括:扯拉模块, 一端连接于所述镜架,另一端连接于所述绑带或头戴物,用于向上扯拉模块化头戴式电子设备并保证所述镜架始终与用户鼻梁接触,从而减轻模块化头戴式电子设备对用户鼻梁的压力。
[0036]其中,所述扯拉模块进一步包括:下连接件,下端与所述镜架连接,上端设置有磁铁;上连接件,下端设置有被所述磁铁吸附的衍铁,上端与所述绑带或头戴物连接。
[0037]其中,所述磁铁呈长条状,所述衍铁上具有啮合所述磁铁的凹槽。
[0038]其中,所述扯拉模块进一步包括:下固定块,固定于所述镜架上;固定于所述绑带或头戴物上的弹性件,与所述下固定块活动连接。
[0039]其中,所述弹性件为卷簧、皮筋、橡胶带中的至少一种。
[0040]根据本实用新型的上述【具体实施方式】,可以得知模块化头戴式电子设备至少具有以下有益效果或特点:电池、微型音箱、镜片、主机模块、图像采集模块、通信模块、耳机等模块可以自由、随意更换、舍取,满足用户的个性化需求;数据电力总线采用软电路板,既能传送电力,又能传送数据,软电路板设置于镜框内,线路不易损坏,而且方便镜片的更换;软电路板与电子器件之间的触点采用Touch Pin,触点下面设置有钢性支撑板,工作模块更换中触点不易受损,延长了模块化头戴式电子设备的使用寿命;鼻托可调,方便不能脸型的用户佩戴;通信模块采用蓝牙子模块代替移动通信模块,减少模块化头戴式电子设备对用户的电磁辐射。
[0041]应了解的是,上述一般描述及以下【具体实施方式】仅为示例性及阐释性的,其并不能限制本实用新型所欲主张的范围。【附图说明】
[0042]下面的所附附图是本实用新型的说明书的一部分,其绘示了本实用新型的示例实施例,所附附图与说明书的描述一起用来说明本实用新型的原理。
[0043]图1为本实用新型【具体实施方式】提供的一种模块化头戴式电子设备的实施方式一的结构示意图;
[0044]图2为本实用新型【具体实施方式】提供的一种模块化头戴式电子设备的实施方式二的结构示意图;
[0045]图3为本实用新型【具体实施方式】提供的一种模块化头戴式电子设备的实施方式三的结构示意图;
[0046]图4为本实用新型【具体实施方式】提供的一种模块化头戴式电子设备的实施方式四的结构示意图;
[0047]图5为本实用新型【具体实施方式】提供的一种模块化头戴式电子设备的实施方式五的结构示意图;
[0048]图6为本实用新型【具体实施方式】提供的一种模块化头戴式电子设备的实施方式六的结构示意图;
[0049]图7为本实用新型【具体实施方式】提供的一种模块化头戴式电子设备的实施方式七的结构示意图;
[0050]图8为本实用新型【具体实施方式】提供的一种模块化头戴式电子设备的实施方式八的结构示意图;
[0051]图9为本实用新型【具体实施方式】提供的一种模块化头戴式电子设备的实施方式九的结构示意图;[〇〇52]图10为本实用新型【具体实施方式】提供的一种模块化头戴式电子设备的实施方式十的结构示意图;[〇〇53]图11为本实用新型【具体实施方式】提供的一种模块化头戴式电子设备的近眼显示系统的结构示意图;[〇〇54]图12为本实用新型【具体实施方式】提供的一种模块化头戴式电子设备的柔性电路板的结构不意图;
[0055]图13为本实用新型【具体实施方式】提供的一种模块化头戴式电子设备的实施方式十一的结构示意图;
[0056]图14为本实用新型【具体实施方式】提供的一种模块化头戴式电子设备的扯拉模块的正视图;
[0057]图15为本实用新型【具体实施方式】提供的一种模块化头戴式电子设备的扯拉模块的侧视图;
[0058]图16为本实用新型【具体实施方式】提供的一种模块化头戴式电子设备的扯拉模块的另一种实施不意图。【具体实施方式】
[0059]为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白,下面将以附图及详细叙述清楚说明本实用新型所揭示内容的精神,任何所属技术领域技术人员在了解本【实用新型内容】的实施例后,当可由本【实用新型内容】所教示的技术,加以改变及修饰,其并不脱离本【实用新型内容】的精神与范围。
[0060]本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型,但并不作为对本实用新型的限定。另外,在附图及实施方式中所使用相同或类似标号的元件/构件是用来代表相同或类似部分。
[0061]关于本文中所使用的“第一”、“第二”、…等,并非特别指称次序或顺位的意思,也非用以限定本实用新型,其仅为了区别以相同技术用语描述的元件或操作。
[0062]关于本文中所使用的方向用语,例如:上、下、左、右、前或后等,仅是参考附图的方向。因此,使用的方向用语是用来说明并非用来限制本创作。
[0063]关于本文中所使用的“包含”、“包括”、“具有”、“含有”等等,均为开放性的用语,即意指包含但不限于。
[0064]关于本文中所使用的“及/或”,包括所述事物的任一或全部组合。
[0065]关于本文中所使用的用语“大致”、“约”等,用以修饰任何可以微变化的数量或误差,但这些微变化或误差并不会改变其本质。一般而言,此类用语所修饰的微变化或误差的范围在部分实施例中可为20%,在部分实施例中可为10%,在部分实施例中可为5%或是其他数值。本领域技术人员应当了解,前述提及的数值可依实际需求而调整,并不以此为限。
[0066]某些用以描述本申请的用词将于下或在此说明书的别处讨论,以提供本领域技术人员在有关本申请的描述上额外的引导。
[0067]图1为本实用新型【具体实施方式】提供的一种模块化头戴式电子设备的实施方式一的结构示意图,图12为本实用新型【具体实施方式】提供的一种模块化头戴式电子设备的柔性电路板的结构示意图,如图1所示,模块化头戴式电子设备的数据电力总线可以设置在镜架的插槽内,数据电力总线不会轻易脱落;主机模块和电池可以随意、自由设置于镜架上,电池通过数据电力总线向主机模块供电,方便用户根据个人需求随时更换。
[0068]该附图所示的【具体实施方式】包括镜架101、主机模块102、电池103、数据电力总线 104,其中,镜架101具有插槽1011;主机模块102设置于所述镜架101—端,本实用新型的具体实施例中,主机模块102可以具有显示屏,显示屏用于向用户播放图像,主机模块102还可以具有摄像头,摄像头用于采集周边环境的图像,主机模块102还可以具有耳机,耳机用于向用户播放音频信号;电池103设置于所述镜架101另一端,电池103用于向所述主机模块 102提供电能;数据电力总线104设置于所述插槽内,数据电力总线104用于连接所述主机模块102和所述电池103,数据电力总线104包括电源线和数据线,电源线用于传送电能,数据线用于传送数据信号。
[0069]参见图1,数据电力总线104可以采用柔性电路板,柔性电路板(软电路板)不易损坏,进一步延长模块化头戴式电子设备的使用寿命,并且柔性电路板与工作模块(例如主机模块102、电池103等)电连接的触点可以采用Touch PIN,并将Touch PIN设置于钢性支撑板 (Touch Pad)上,数据电力总线104可以自由拆装、更换,方便用户自己进行故障维护,提高用户体验度,如图12所示,所述柔性电路板包括钢性支撑板1041和电气连接触点1042;其中,电气连接触点1042设置于所述柔性电路板上,电气连接触点1042用于与所述主机模块 102、所述电池103或者其它工作模块电连接,电气连接触点1042与主机模块102、电池103或者其它工作模块上的连接触点一一对应,例如,电池103有三个连接触点,那么柔性电路板上对应电气连接触点1042也具有三个连接触点(即图12中的触点)。本实用新型【具体实施方式】中,数据电力总线104包括数据线和电源线,电源线传送电能,数据线用于传送数据及电信号。电池103设置于所述镜架101上,电池103用于通过所述数据电力总线104向所述主机模块102提供电能,由于电池103设置于所述镜架101上,用户可以自由选择电池的容量、耐温性等物理参数。
[0070]图2为本实用新型【具体实施方式】提供的一种模块化头戴式电子设备的实施方式二的结构示意图,如图2所示,所述主机模块可以包括近眼显示系统和摄像头,主机模块也可以没有摄像头。
[0071]该附图所示的【具体实施方式】中,所述主机模块102进一步包括近眼显示系统1021 和摄像头1022;或者,所述主机模块102进一步包括近眼显示系统1021。[〇〇72] 所述近眼显示系统1021进一步包括微显示器10211、光学器件10212,其中,微显示器10211用于播放图像;光学器件10212设置于所述微显示器10211前方,光学器件10212用于将所述微显示器10211显示的图像直接折射到用户眼中。微显示器10211可以为主动式矩阵液晶显示器(AMIXD)、或者为有机发光二极管(0LED)显示屏、或者为液晶附硅(LC0S)显示屏、液晶显示器(IXD)等,本实用新型的具体实施例中,光学器件10212将微显示器10211显示的图像直接折射到用户眼中,直接投放模式就是光学器件10212将微显示器10211显示的图像经过各种折射,直接将图像投放到用户眼中。
[0073]参见图2,主机模块102可以具有摄像头1022,也可以不配置摄像头1022,用户可以根据自己的需要合理配置,满足用户的个性化需求,摄像头1022为普通摄像头,摄像头1022 可以让用户同时看到微显示器10211显示的虚像以及现实环境中的实像;光学器件10212由于各种棱镜及透镜组成,可以将微显示器10211显示的图像直接折射到用户眼中,满足用户的观看需求。
[0074]图3为本实用新型【具体实施方式】提供的一种模块化头戴式电子设备的实施方式三的结构示意图,如图3所示,模块化头戴式电子设备还包括镜片109,镜片109插设于所述插槽1011内。镜片109插设于所述插槽1011上,镜片109可以为电控或通过光强自动控制的变色镜片,以适应不同环境的使用要求,例如,当光强变强时,镜片109的颜色变深,从而减少强光线对人眼的伤害,在夜晚,为了让用户清晰观看到现实图像,镜片109的颜色变浅,从而让更多光线通过镜片109透视到人眼。
[0075]图4为本实用新型【具体实施方式】提供的一种模块化头戴式电子设备的实施方式四的结构示意图,图11为本实用新型【具体实施方式】提供的一种模块化头戴式电子设备的近眼显示系统的结构示意图,如图4、图11所示,所述镜片109为光波导镜片,所述近眼显示系统 1021进一步包括微显示器10211、P0D器件10214、光耦合器10213,其中,微显示器10211用于播放图像,微显示器10211可以为主动式矩阵液晶显示器(AMIXD)、或者为有机发光二极管 (0LED)显示屏、或者为液晶附硅(LC0S)显示屏、液晶显示器(LCD)等;P0D器件10214设置于所述微显示器10211前方,P0D(光波导)器件10214用于将所述微显示器10211显示的图像折射到所述光波导镜片中进而投射到用户眼中;光耦合器10213设置于所述P0D器件10214和所述光波导镜片之间。[〇〇76]光波导显示就是先将微显示器10211播放的图像经过P0D器件10214(各种棱镜、透镜、滤波片)折射光耦合器10213入射到,通过光波导镜片中,然后光波导镜片再将图像投射到用户眼中,在直接投放模式下(即光学器件10212将微显示器10211显示的图像直接折射到用户眼中),镜片109可以一体设置,即左右眼镜片为一个整体(如图3所示),在光波导模式下(即光波导镜片将图像投射到用户眼中),镜片109需要分开设置(如图4所示),即左眼处的镜片与右眼处的镜片需要分开,以满足图像显示在光波导镜片上。
[0077]图5为本实用新型【具体实施方式】提供的一种模块化头戴式电子设备的实施方式五的结构示意图,如图5所示,模块化头戴式电子设备还包括图像采集模块,图像采集模块可以采集周边环境现实图像,并呈现给用户,也可以将周边现实环境图像虚拟化后呈现给用户。
[0078]该附图所示的【具体实施方式】中,该模块化头戴式电子设备还包括:图像采集模块 107,其中,图像采集模块105通过电气连接触点与所述数据电力总线104电连接,图像采集模块105设置于所述镜架101上,图像采集模块105用于采集周边环境的图像,本实用新型的具体实施例中,所述图像采集模块105为普通摄像头、或者为红外摄像头、或者为深度摄像头。所述深度摄像头为结构光深度摄像头、或者为光飞行时间(T0F)深度摄像头、或者为立体(三维)视觉深度摄像头。[〇〇79]参见图5,由于图像采集模块105位于用户面部中心位置,不会出现拍摄图像不居中的问题,用户视觉体验好,从而进一步提高用户体验度。
[0080]图6为本实用新型【具体实施方式】提供的一种模块化头戴式电子设备的实施方式六的结构示意图,如图6所示,模块化头戴式电子设备还可以具有鼻托和骨传导麦克风,鼻托可以调整模块化头戴式电子设备在用户面部的位置,对于不同脸型、不同鼻型的用户均适用,进一步提高了用户体验度;骨传导麦克风可以采集用户发出音频信号时鼻腔振动产生的振动信号。
[0081]该附图所示的【具体实施方式】中,该模块化头戴式电子设备还包括鼻托106和骨传导麦克风107,其中,鼻托106设置于所述镜架101上,鼻托106用于根据用户脸型调整所述镜架101的位置;骨传导麦克风107与所述数据电力总线104电连接,骨传导麦克风107设置于所述鼻托106内部,骨传导麦克风107用于采集用户发出音频信号时鼻腔振动产生的振动信号。
[0082]参见图6,鼻托106设置于所述镜架101上,鼻托106用于根据用户脸型调整所述镜架101的位置,鼻托106的形状可以根据用户的脸型、鼻型自由调整,从而让模块化头戴式电子设备处于不同的位置,让用户获得最佳的观看视角,提高用户体验度,骨传导麦克风107 设置于所述鼻托106内部,骨传导麦克风107用于采集用户发出音频信号时,由于鼻骨或者鼻腔振动产生的振动信号,即使在环境嘈杂的条件下,骨传导麦克风107也能够正确采集到用户发出的音频信号,增加模块化头戴式电子设备适用场景,提高模块化头戴式电子设备的实用性。
[0083]图7为本实用新型【具体实施方式】提供的一种模块化头戴式电子设备的实施方式七的结构示意图,图10为本实用新型【具体实施方式】提供的一种模块化头戴式电子设备的实施方式十的结构示意图,如图7、图10所示,主机模块可以进一步包括麦克风、蓝牙子模块、 指示灯、物理快捷键、传声器、触控面板、传感器,进一步满足用户的多样化需求。
[0084]该附图所示的【具体实施方式】中,该主机模块102可以进一步包括麦克风108(如图 10所示)、蓝牙子模块1023、指示灯1024、物理快捷键1025、传声器1026、触控面板1027、传感器1028、无线通信子模块1029,其中,麦克风108设置于所述主机模块102内,麦克风108用于采集用户发出的音频信号或者环境噪音信号。本实用新型的其它实施例中,麦克风108还可以设置在所述镜架101上,所述麦克风108的数量为多个,且呈阵列分部(如图7所示),这样通过声音传送时间差,可以定位用户嘴的位置,从而进行噪声消除,即使在嚣杂环境内,麦克风陈列仅采集用户发出的声音;假如,麦克风陈列由三个麦克风组成,一个装在主机模块 102内,为主麦克风,第二个装在镜架101—端,第三个装在镜架101另一端,用户发出声音到达主麦克风与第二个麦克风的时间差,以及到达主麦克风与第三个麦克风的时间差都是确定的,因为用户嘴与三个麦克风之间的位置是确定的,因此,麦克风阵列仅采集用户发出的音频信号,从而起到降噪的功能。[〇〇85]蓝牙子模块1023用于让模块化头戴式电子设备与其它终端设备(例如移动终端、 固定终端等)通信,蓝牙子模块1023的应用,减少移动通信无线信号对人体的损害。[〇〇86]指示灯1024用于指示所述主机模块102的工作状态。指示灯1024通过不同的颜色或不同闪烁状态指示主机模块102的工作状态;工作状态包括:充电状态、数据传送状态、录像状态、待机状态等,例如,充电时指示灯1024发红光,电充满后,指示灯1024发绿光。[〇〇87]物理快捷键1025用于快速操作所述主机模块102。物理快捷键1021可以包括电源开关键、播放/暂停键、音量键等,也可以让用户自定义,本实用新型不以此为限。[0〇88]传声器1026用于向用户播放音频信号。传声器1026包括耳机(气传导耳机或骨传导耳机)、音响、喇机、扬声器(Speaker )、立体音响等,主要向用户传递音频信息,其中,图10 中的1026为扬声器,扬声器用户向用户播放音频内容。[〇〇89]触控面板1027用于与所述主机模块102交互操作。用户通过触控面板1027可以暂停、快进、快退、关闭、打开微显示器10211播放的内容。例如,单击代表播放/暂停命令、双击代表打开关闭命令、向左/向右滑动代表快进/快退命令、向上/向下滑动代表增加/降低音量命令,从而极大提高用户操作的便利性,有利于提高用户体验度
[0090]传感器1028用于感测用户或者环境的物理参数。所述传感器1028包括脉搏计、温度计、湿度计、脑电波计、气压计、位置定位器、加速度计、陀螺仪、地磁计、光感应器中的一个或多个。其中,加速度计、陀螺仪、地磁计可可以由九轴传感器代替。
[0091]无线通信子模块1029用于让模块化头戴式电子设备直接与云端服务器通信,或者让模块化头戴式电子设备与其它终端设备通信。其中,无线通信子模块1029为移动通信子模块时,所述移动通信子模块通过移动通信网络直接与云端服务器通信,移动通信网络可以为2G、3G、4G或5G移动通信网络;所述无线通信子模块1029为近距离通信子模块时,所述近距离通信子模块用于使模块化头戴式电子设备与其它终端设备通信,近距离通信子模块可以通过W1-F1、射频、红外等方式与其它终端设备通信,其它终端设备可以为用户的移动终端、PDA等设备。[〇〇92]此外,所述主机模块102可以不具有近眼显示系统1021,即主机模块102包括摄像头1022,此时用户可以借助其它终端设备的显示屏进行信息显示,也可以将摄像头1022采集的图像信息通过无线通信子模块1029传送到云端服务器或者其它终端设备;本实用新型的其它具体实施例中,主机模块102还可以具有语音子模块,利用语音子模块与云端服务器或者其它终端设备进行语音通信。[〇〇93] 参见图7,传感器1028包括脉搏计(可以使用ANT+无线传输协议)、温度计、湿度计、 脑电波计、气压计、位置定位器、九轴传感器、光感应器(Light Sensor)中的一个或多个。九轴传感器三个轴测量加速度,三个轴测量角加速度,三个轴测量地磁感应,能够满足用户的各种测试需求。位置定位器可以为GPS(全球定位系统)模块、或者北斗定位模块、或者基站定位模块、或者W1-FI定位模块,也可以是为其中的一个或多个,从某种意义上来说,在某些情况下,主机模块102可以完全具备一个移动终端的所有功能,本实用新型不以此为限。
[0094]图8为本实用新型【具体实施方式】提供的一种模块化头戴式电子设备的实施方式八的结构示意图,如图8所示,为了让模块化头戴式电子设备适应于骑车族、飙车族、跑步族, 该模块化头戴式电子设备还包括绑带,利用绑带可以减轻模块化头戴式电子设备对用户鼻子及耳朵产生的压力,即让头部分担模块化头戴式电子设备的重量,还可以将模块化头戴式电子设备稳固地固定在用户头部,扩大了模块化头戴式电子设备的使用场合。
[0095]该附图所示的【具体实施方式】中,模块化头戴式电子设备还包括绑带110,其中,绑带110与所述镜架101连接,绑带110用于减轻鼻子、耳朵所承受的压力;所述绑带113包括前额绑带1101、中间绑带1102、后部绑带1103(即后脑勺绑带)中的一个或多个,即绑带113可以仅包括后部绑带1103,也可以仅包括中间绑带1102,本实用新型不以此为限。
[0096]参见图8,对于一些需要做大幅动作的用户,例如,骑车族、士兵、舞蹈人员,他们需要做大幅动作,如果没有绑带110,长时间佩戴模块化头戴式电子设备,会对用户鼻子及耳机产生压力,让用户感觉不舒服,而且模块化头戴式电子设备也很容易从用户头部脱落,势必降低用户的体验度。
[0097]图9为本实用新型【具体实施方式】提供的一种模块化头戴式电子设备的实施方式九的结构示意图,如图9所示,模块化头戴式电子设备外观像眼镜,眼镜一端安装有主机模块 102,眼镜另一端安装有电池103,左右重力平衡,减轻用户佩戴时的不适,提高用户体验度。 主机模块102与电池103之间的走线设置于镜架101内,例如,可以设置于插槽1011内,这样一来走线在镜片109的挤压下,不易从镜架101内脱落,而且走线可以采用柔性电路板,延长模块化头戴式电子设备的使用寿命;此外,主机模块102与电池103也可以用其它工作模块代替,满足用户的个性化需求。
[0098]图13为本实用新型【具体实施方式】提供的一种模块化头戴式电子设备的实施方式十一的结构示意图,如图13所示,利用泄音孔、转换壳体和导音管可以将扬声器发出的音频内容导入用户耳中,防止音频内容外泄。[〇〇99] 该附图所示的【具体实施方式】中,所述传声器1026为扬声器,所述主机模块102还包括泄音孔102D、转换壳体102A、导音管102B、耳塞102C,其中,泄音孔102D正对着所述扬声器的音频信号输出端;转换壳体102A罩设于所述泄音孔102D上,转换壳体102A具有音频输出端口 102A1;导音管102B与所述音频输出端口 102A1连接,导音管102B用于将所述扬声器发出的音频信号传送到用户耳中;耳塞102C与所述导音管102B连接。
[0100]参见图13,扬声器发出的音频信号能够有效地传送到用户耳中,防止音频内容外泄,保护用户隐私;不用开很大音量用户就能清楚听到音频内容,节省电能;由于扬声器发出的音频信号基本上传送到了用户耳中,降低扬声器对麦克风的影响,不用降低麦克风的灵敏度;由于直接将扬声器发出的音频信号传送到用户耳中,可以应用于嚣杂或者刮风的环境中。此外,耳塞102C不是必须的,利用耳塞102C可以防止音频内容外泄,很好地保护用户隐私,不使用耳塞102C可以让用户收听扬声器发出的音频信号的同时,听到周边环境的声音。本实用新型的具体实施例中,音频输出端口 102A1上具有防止导音管102B脱落的凸棱。
[0101]图14为本实用新型【具体实施方式】提供的一种模块化头戴式电子设备的扯拉模块的正视图,图15为本实用新型【具体实施方式】提供的一种模块化头戴式电子设备的扯拉模块的侧视图,如图14、图15所示,扯拉模块用于减轻模块化头戴式电子设备对用户鼻梁的压力,可以让用户长时间佩戴模块化头戴式电子设备,而不会感觉到不适。
[0102]该附图所示的【具体实施方式】中,该模块化头戴式电子设备还包括扯拉模块111,其中,扯拉模块111的一端连接于所述镜架101,扯拉模块111的另一端连接于所述绑带110或头戴物,扯拉模块111用于向上扯拉模块化头戴式电子设备并保证所述镜架101始终与用户鼻梁接触,从而减轻模块化头戴式电子设备对用户鼻梁的压力。例如,模块化头戴式电子设备的重量为60克,扯拉模块111产生的拉力为50克,那么作用在用户鼻梁上的重力仅为10 克,让用户感觉到佩戴模块化头戴式电子设备对鼻子产生的压力与佩戴普通近视镜相当。 头戴物可以为用户佩戴的帽子、头盔等。
[0103]如图15所示,所述扯拉模块111进一步包括下连接件111 1、上连接件1112,其中,下连接件1111的下端与所述镜架1 〇 1连接,下连接件1111的上端设置有磁铁11111;上连接件 1112的下端设置有被所述磁铁11111吸附的衍铁11121,上连接件1112的上端与所述绑带110或头戴物连接。本实用新型的具体实施例中,所述磁铁mil呈长条状,所述衍铁11121 上具有啮合所述磁铁11111的凹槽111211。
[0104]参见图15,磁铁11111可以上下移动并与衍铁11121吸附在一起,磁铁11111卡入凹槽111211内,从而使下连接件1111和上连接件1112之间不能发生上下相对移动。通过上述设置可以随意调整扯拉模块111的长度,从而满足不同头型、脸型的用户佩戴模块化头戴式电子设备。另外,本实用新型的其它实施例中,也可以将磁铁11111与衍铁11121的接触面设置的比较粗糙,用户可以用力上下拉扯下连接件1111和上连接件1112,从而使下连接件 1111和上连接件1112发生相对位置,从而引起扯拉模块111总长度的改变,让模块化头戴式电子设备适应不同头型、脸型的用户。
[0105]图16为本实用新型【具体实施方式】提供的一种模块化头戴式电子设备的扯拉模块的另一种实施示意图,如图16所示,也可以利用弹性件始终给模块化头戴式电子设备一个向上的拉力,减轻模块化头戴式电子设备对用户鼻梁的压力。
[0106]该附图所示的【具体实施方式】中,所述扯拉模块111进一步包括下固定块1113,其中,下固定块1113固定于所述镜架101上;弹性件1114固定于所述绑带110或头戴物上,弹性件1114与所述下固定块1113活动连接。所述弹性件1114为卷簧、皮筋、橡胶带中的至少一种。卷簧可以由金属材料或者非金属材料制成;皮筋和橡胶带可以呈直线型、曲线型等;卷簧、皮筋和橡胶带要足够长,即卷簧、皮筋和橡胶带的长度远远大于扯拉模块111的总长度, 远远大于的意思就是二者不在同一个数量级上,假如,扯拉模块111的总长度为10厘米,那么卷簧、皮筋和橡胶带的长度要大于1米,这样可以保证扯拉模块111的总长度的变化时,弹性件1114对模块化头戴式电子设备向上的拉力几乎不会发生变化,例如,对于一个儿童需要将扯拉模块111的总长度调整到6厘米,以适应其头型;对于一个成人需要将扯拉模块111 的总长度调整到12厘米,以适应其头型,扯拉模块111的总长度为6厘米或者12厘米时,对模块化头戴式电子设备产生的拉力均为50克,如果模块化头戴式电子设备的总重量为60克, 那么模块化头戴式电子设备对儿童或者成人鼻梁产生的压力都是10克。
[0107]本实用新型提供一种模块化头戴式电子设备,用户可以根据自身的需求,自由、随意更换、舍取电池、微型音箱、镜片、主机模块、图像采集模块、通信模块、耳机等模块,满足用户的个性化需求;数据电力总线可以采用软电路板,软电路板设置于镜框内,线路不易损坏,而且方便镜片的更换;触点采用Touch PIN,工作模块更换中触点不易受损,延长了模块化头戴式电子设备的使用寿命;鼻托可调,方便不能脸型的用户佩戴,骨传导麦克风可以采集用户发出音频信号时鼻腔振动产生的振动信号,即使在噪杂环境内,也可以清晰采集用户发出的音频信息内容;通信模块采用蓝牙子模块代替移动通信模块,减少模块化头戴式电子设备对用户的电磁辐射;利用降噪器进行降噪,即使在嚣杂的环境内,也能让用户清楚收听音频信号;在鼻托内设置骨传导麦克风,即使在嚣杂的环境内,也能让对方清楚听到自己发出的语音信号。
[0108]上述的本实用新型实施例可在各种硬件、软件编码或两者组合中进行实施。例如, 本实用新型的实施例也可为在数据信号处理器(Digital Signal Processor,DSP)中执行的执行上述程序的程序代码。本实用新型也可涉及计算机处理器、数字信号处理器、微处理器或现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)执行的多种功能。可根据本实用新型配置上述处理器执行特定任务,其通过执行定义了本实用新型揭示的特定方法的机器可读软件代码或固件代码来完成。可将软件代码或固件代码发展为不同的程序语言与不同的格式或形式。也可为不同的目标平台编译软件代码。然而,根据本实用新型执行任务的软件代码与其他类型配置代码的不同代码样式、类型与语言不脱离本实用新型的精神与范围。
[0109]以上所述仅为本实用新型示意性的【具体实施方式】,在不脱离本实用新型的构思和原则的前提下,任何本领域的技术人员所做出的等同变化与修改,均应属于本实用新型保护的范围。
【主权项】
1.一种模块化头戴式电子设备,其特征在于,该模块化头戴式电子设备包括:镜架(101),具有插槽(1011);主机模块(102 ),设置于所述镜架(101) —端;电池(103),设置于所述镜架(101)另一端,用于向所述主机模块(102)提供电能;以及数据电力总线(104),设置于所述插槽内,用于连接所述主机模块(102)和所述电池 (103)〇2.如权利要求1所述的模块化头戴式电子设备,其特征在于,该模块化头戴式电子设备 还包括:与所述数据电力总线(104)电连接的图像采集模块(105),设置于所述镜架(101)上,用 于采集周边环境的图像。3.如权利要求2所述的模块化头戴式电子设备,其特征在于,所述图像采集模块(105) 为普通摄像头、或者为红外摄像头、或者为深度摄像头。4.如权利要求3所述的模块化头戴式电子设备,其特征在于,所述深度摄像头为结构光 深度摄像头、或者为光飞行时间深度摄像头、或者为立体视觉深度摄像头。5.如权利要求1所述的模块化头戴式电子设备,其特征在于,该模块化头戴式电子设备 还包括:鼻托(106),设置于所述镜架(101)上,用于根据用户脸型调整所述镜架(101)的位置; 以及与所述数据电力总线(104)电连接的骨传导麦克风(107),设置于所述鼻托(106)内部, 用于采集用户发出音频信号时鼻腔振动产生的振动信号。6.如权利要求1所述的模块化头戴式电子设备,其特征在于,该模块化头戴式电子设备 还包括:麦克风(108),设置于所述镜架(101)上或/和所述主机模块(102)内,用于采集用户发出的音频信号或者环境噪音信号。7.如权利要求6所述的模块化头戴式电子设备,其特征在于,所述麦克风(108)的数量 为多个,且呈阵列分部。8.如权利要求1所述的模块化头戴式电子设备,其特征在于,所述数据电力总线(104) 为柔性电路板。9.如权利要求8所述的模块化头戴式电子设备,其特征在于,所述柔性电路板包括:钢性支撑板(1041);以及电气连接触点(1042),设置于所述柔性电路板上,用于与所述主机模块(102)和所述电 池(103)电连接。10.如权利要求1所述的模块化头戴式电子设备,其特征在于,所述主机模块(102)进一 步包括近眼显示系统(1021)和摄像头(1022)。11.如权利要求1所述的模块化头戴式电子设备,其特征在于,所述主机模块(102)进一 步包括近眼显示系统(1021)。12.如权利要求10或11所述的模块化头戴式电子设备,其特征在于,所述近眼显示系统 (1021)进一步包括:微显示器(10211),用于播放图像;以及光学器件(10212),设置于所述微显示器(10211)前方,用于将所述微显示器(10211)显 示的图像直接折射到用户眼中。13.如权利要求10或11所述的模块化头戴式电子设备,其特征在于,该模块化头戴式电 子设备还包括:镜片(109 ),插设于所述插槽(1011)内。14.如权利要求13所述的模块化头戴式电子设备,其特征在于,所述镜片(109)为光波 导镜片,所述近眼显示系统(1021)进一步包括:微显示器(10211),用于播放图像;POD器件(10214),设置于所述微显示器(10211)前方,用于将所述微显示器(10211)显 示的图像折射到所述光波导镜片中进而投射到用户眼中;以及光耦合器(10213),设置于所述POD器件(10214)和所述光波导镜片之间。15.如权利要求1所述的模块化头戴式电子设备,其特征在于,所述主机模块(102)进一 步包括:蓝牙子模块(1023),用于让模块化头戴式电子设备与其它终端设备通信。16.如权利要求1所述的模块化头戴式电子设备,其特征在于,所述主机模块(102)进 一步包括:指示灯(1024),用于指示所述主机模块(102)的工作状态。17.如权利要求1所述的模块化头戴式电子设备,其特征在于,所述主机模块(102)进一 步包括:物理快捷键(1025),用于快速操作所述主机模块(102)。18.如权利要求1所述的模块化头戴式电子设备,其特征在于,所述主机模块(102)进一 步包括:传声器(1026),用于向用户播放音频信号。19.如权利要求18所述的模块化头戴式电子设备,其特征在于,所述传声器(1026)为扬 声器,所述主机模块(102)进一步包括:泄音孔(102D),正对着所述扬声器的音频信号输出端;转换壳体(102A),罩设于所述泄音孔(102D)上,具有音频输出端口( 102A1);以及导音管(102B),与所述音频输出端口(102A1)连接,用于将所述扬声器发出的音频信号 传送到用户耳中。20.如权利要求19所述的模块化头戴式电子设备,其特征在于,所述主机模块(102)进 一步包括:耳塞(102C),与所述导音管(102B)连接。21.如权利要求1所述的模块化头戴式电子设备,其特征在于,所述主机模块(102)进一 步包括:触控面板(1027 ),用于与所述主机模块(102)交互操作。22.如权利要求1所述的模块化头戴式电子设备,其特征在于,所述主机模块(102)进一 步包括:传感器(1028),用于感测用户或者环境的物理参数。23.如权利要求22所述的模块化头戴式电子设备,其特征在于,所述传感器(1028)包括脉搏计、温度计、湿度计、气压计、脑电波计、位置定位器、加速度计、陀螺仪、地磁计、光感应 器中的一个或多个。24.如权利要求1所述的模块化头戴式电子设备,其特征在于,所述主机模块(102)进一 步包括无线通信子模块(1029)。25.如权利要求1或24所述的模块化头戴式电子设备,其特征在于,所述主机模块(102) 进一步包括摄像头(1022)。26.如权利要求24所述的模块化头戴式电子设备,其特征在于,所述无线通信子模块 (1029)为移动通信子模块,所述移动通信子模块通过移动通信网络直接与云端服务器通{目。27.如权利要求24所述的模块化头戴式电子设备,其特征在于,所述无线通信子模块 (1029)为近距离通信子模块,所述近距离通信子模块用于使模块化头戴式电子设备与其它 终端设备通信。28.如权利要求1所述的模块化头戴式电子设备,其特征在于,该模块化头戴式电子设 备还包括:绑带(110),与所述镜架(101)连接,用于减轻鼻子、耳朵所承受的压力。29.如权利要求28所述的模块化头戴式电子设备,其特征在于,所述绑带(110)包括前 额绑带(1101)、中间绑带(1102)、后部绑带(1103)中的一个或多个。30.如权利要求28所述的模块化头戴式电子设备,其特征在于,该模块化头戴式电子设 备还包括:扯拉模块(111),一端连接于所述镜架(101),另一端连接于所述绑带(110)或头戴物, 用于向上扯拉模块化头戴式电子设备并保证所述镜架(101)始终与用户鼻梁接触,从而减 轻模块化头戴式电子设备对用户鼻梁的压力。31.如权利要求30所述的模块化头戴式电子设备,其特征在于,所述扯拉模块(111)进 一步包括:下连接件(1111),下端与所述镜架(101)连接,上端设置有磁铁(11111);以及上连接件(1112),下端设置有被所述磁铁(11111)吸附的衍铁(11121),上端与所述绑 带(110)或头戴物连接。32.如权利要求31所述的模块化头戴式电子设备,其特征在于,所述磁铁(11111)呈长 条状,所述衍铁(11121)上具有啮合所述磁铁(111 11)的凹槽(111211)。33.如权利要求30所述的模块化头戴式电子设备,其特征在于,所述扯拉模块(111)进 一步包括:下固定块(1113),固定于所述镜架(101)上;以及固定于所述绑带(110)或头戴物上的弹性件(1114),与所述下固定块(1113)活动连接。34.如权利要求33所述的模块化头戴式电子设备,其特征在于,所述弹性件(1114)为卷 簧、皮筋、橡胶带中的至少一种。
【文档编号】G02B27/01GK205620609SQ201620279808
【公开日】2016年10月5日
【申请日】2016年4月6日
【发明人】刘俊峰
【申请人】众景视界(北京)科技有限公司
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