一种固定连接光学透镜的装置和方法与流程

本发明涉及光学技术领域，特别涉及一种固定连接光学透镜的装置和方法。

背景技术：

在现今的电子消费品中，如可穿戴设备，包括虚拟现实(VR)头盔头戴设备、增强现实(AR)设备和其他数码产品等,常常设置有带有发光元件的电路板及配套的光学透镜，实现照明、位置追踪等功能。

现有技术中，这些产品里面的光学透镜，发光元件电路板和产品壳体三者的连接机构通常为螺丝、卡簧等形式，结构较为复杂，不容易组装和拆卸，因此需要提供一种操作简单，易于组装拆卸的固定连接方式。

技术实现要素：

鉴于现有技术光学透镜采用螺丝、卡簧等连接方式不一组装拆卸的问题，提出了本发明的一种固定连接光学透镜的装置和方法，以便克服上述问题或者至少部分地解决上述问题。

依据本发明的一个方面，提供了一种固定连接光学透镜的装置，包括依次设置的透镜固定架、光学透镜、发光元件电路板和电路板支撑架；

所述透镜固定架为筒状结构，其前端内侧周向设置有台阶，所述透镜固定架上还设置有定位连接孔；

所述光学透镜上设置有裙边，所述裙边与所述透镜固定架的台阶配合，将所述光学透镜卡紧在所述透镜固定架中；

所述光学透镜和发光元件电路板上均设置有与所述透镜固定架上的定位连接孔贯通的定位连接孔；

所述电路板支撑架的前侧设置有定位柱，所述定位柱贯穿所述发光元件电路板、光学透镜和透镜固定架上的定位连接孔，使所述透镜固定架、光学透镜、发光元件电路板和电路板支撑架组装成一个整体；所述电路板支撑架后侧设置有连接结构，将所述整体连接到电子产品上。

依据本发明的另一个方面，提供了一种光学透镜的固定连接方法，依次设置透镜固定架、光学透镜、发光元件电路板和电路板支撑架；

将所述透镜固定架设置为筒状结构，在其前端内侧周向设置台阶，并在所述透镜固定架上设置定位连接孔；

在所述光学透镜上设置裙边，使所述裙边与所述透镜固定架的台阶配合，将所述光学透镜卡紧在所述透镜固定架中；

在所述光学透镜和发光元件电路板上均设置与所述透镜固定架上的定位连接孔贯通的定位连接孔；

在所述电路板支撑架的前侧设置定位柱，将所述定位柱贯穿所述发光元件电路板、光学透镜和透镜固定架上的定位连接孔，使所述透镜固定架、光学透镜、发光元件电路板和电路板支撑架组装成一个整体；在所述电路板支撑架的后侧设置连接结构，将所述整体连接到电子产品上。

综上所述，本发明的有益效果是：通过增设电路板支撑架和透镜固定架，在电路板支撑架上设置定位柱，在透镜固定架、发光元件电路板和光学透镜上设置定位连接孔，通过插接形成一整体结构后固定在产品壳体上，没有采用螺丝、卡簧和卡扣等形式，操作简单，容易组装和拆卸。

附图说明

图1为本发明一个实施例提供的一种固定连接光学透镜的装置爆炸图(从前侧观察)；

图2为本发明一个实施例提供的一种固定连接光学透镜的装置爆炸图(从后侧观察)；

图3为本发明一个实施例提供的一种固定连接光学透镜的装置组装流程示意图；

图4为本发明一个实施例提供的一种固定连接光学透镜的装置组装成一整体的立体图；

图5为本发明一个实施例提供的一种固定连接光学透镜的装置组装至产品下壳示意图；

图6为本发明一个实施例提供的一种固定连接光学透镜的装置组装至产品内部示意图；

图7为本发明一个实施例提供的一种固定连接光学透镜的装置组装至产品内部时的剖视图。

图中：1.光学透镜；2.发光元件电路板；3.产品下壳；4.产品上壳；5.透镜固定架；6.电路板支撑架；7.定位柱；8.定位连接孔；9.导向槽；10.导向筋；11.防呆定位槽；12.防呆定位块；13.固定孔；14.固定柱。

具体实施方式

本发明的构思是，通过增设透镜固定架和电路板支撑架，采用定位连接孔和定位柱的插接配合，将光学透镜和发光元件电路板组装在一个整体中，进而连接到产品的壳体上，简化装配操作，提供一种组装拆卸便捷的固定连接方式。

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

图1-7示出了本发明一个实施例提供的一种固定连接光学透镜的装置，如图2所示，该装置包括：依次设置的透镜固定架5、光学透镜1、发光元件电路板2和电路板支撑架6；透镜固定架5为筒状结构，其前端内侧周向设置有台阶，透镜固定架5上还设置有定位连接孔8；光学透镜1上设置有裙边，裙边与透镜固定架5的台阶配合，将光学透镜1卡紧在透镜固定架5中；光学透镜1和发光元件电路板2上均设置有与透镜固定架5上的定位连接孔8贯通的定位连接孔8；电路板支撑架6的前侧设置有定位柱7，定位柱7贯穿发光元件电路板2、光学透镜1和透镜固定架5上的定位连接孔8，使透镜固定架5、光学透镜1、发光元件电路板2和电路板支撑架6组装成一个整体；电路板支撑架6后侧设置有连接结构，将该整体连接到电子产品上，如图6所示，光学透镜1从透镜固定架5前端露出，实现照明、定位等功能。

发光元件电路板2通过表面贴装技术(Surface Mount Technology，SMT)焊接有发光元件，发光元件可以为灯泡或二极管等，光学透镜1罩在发光元件上，以实现产品所需的各种光学作用。

本发明的固定连接装置没有采用传统的螺丝、卡簧等形式，在光学透镜1和发光元件电路板2前后分别增设透镜固定架5和电路板支撑架6，利用定位柱7和定位连接孔8将各部分预先组装成一个整体，再连接至产品外壳，使得操作简单，组装拆卸方便。

优选地，电路板支撑架6后侧的连接结构为：设置在电路板支撑架6后侧的固定孔13；电子产品的壳体上设置有与固定孔13配合的固定柱14，固定柱14插入固定孔13中，将固定连接装置整体连接在电子产品上。

优选地，透镜固定架5上的定位连接孔为通孔，电路板支撑架6上的定位柱7穿过透镜固定架5上的定位连接孔并露出一段长度，具体如图4所示，当定位柱7为金属材质时，定位柱7的露出部分通过点胶与透镜固定架5粘紧；或者，当定位柱7为塑料材质时，定位柱7露出部分通过加热熔化与透镜固定架5粘紧，从而实现整体结构的进一步紧固。

优选地，透镜固定架5的内壁上设置有导向槽9，光学透镜1和电路板支撑架6上设置有与导向槽9对应的导向筋10，导向槽9和导向筋10相互配合，使得各部分组装到透镜固定架5时插装更加方便。

优选地，透镜固定架5的内壁上设置有防呆定位槽11，电路板支撑架6上设置有与防呆定位槽11配合的防呆定位块12，由于发光元件电路板2上设置有电子元器件，组装电路板支撑架6时需要注意避让，因此设置了上述相互配合的防呆定位槽11和防呆定位块12，用来防呆定位，避免装反挤压电子元器件。

图3示出了本发明实施例的光学透镜固定连接装置组装流程，首先，依次将光学透镜1、发光元件电路板2和电路板支撑架6组装到透镜固定架5里，使透镜固定架5、光学透镜1、发光元件电路板2和电路板支撑架5形成一个整体如图4所示；然后，将电路板支撑架6的固定孔套入到产品下壳3的固定柱14上，与产品下壳3组装到一起，如图5所示；最后，组装产品上壳4，完成组装，组装效果如图6所示，图7为固定连接光学透镜至产品内部时的剖视图。

本发明还公开了一种固定连接光学透镜的方法，包括：

步骤S110；依次设置透镜固定架、光学透镜、发光元件电路板和电路板支撑架；将透镜固定架设置为筒状结构，在其前端内侧周向设置台阶，并在透镜固定架上设置定位连接孔；在光学透镜上设置裙边，使裙边与透镜固定架的台阶配合，将光学透镜卡紧在透镜固定架中；在光学透镜和发光元件电路板上均设置与透镜固定架上的定位连接孔贯通的定位连接孔；在电路板支撑架的前侧设置定位柱，将定位柱贯穿发光元件电路板、光学透镜和透镜固定架上的定位连接孔，使透镜固定架、光学透镜、发光元件电路板和电路板支撑架组装成一个整体。

步骤S120，在电路板支撑架的后侧设置连接结构，将上述整体连接到电子产品上。

本发明的固定连接方法没有采用传统的螺丝、卡簧等形式，在光学透镜和发光元件电路板前后分别增设透镜固定架和电路板支撑架，利用定位柱和定位连接孔将各部分预先组装成一个整体，再连接至产品外壳，使得操作简单，组装拆卸方便。

步骤S110中，在电路板支撑架的后侧设置连接结构包括：在电路板支撑架后侧设置固定孔；相应地，在电子产品的壳体上设置与固定孔配合的固定柱，固定柱插入固定孔中，将固定连接装置整体连接在电子产品上。

步骤S110中，在透镜固定架上设置的定位连接孔为通孔，电路板支撑架上的定位柱穿过通孔并露出一段长度；定位柱为金属材质，通过点胶将定位柱的露出部分与透镜固定架粘紧；或者，定位柱为塑料材质，通过加热使定位柱露出部分熔化与透镜固定架粘紧，以实现整体组装后的进一步紧固。

优选地，该固定连接方法还包括步骤S130：在透镜固定架的内壁上设置导向槽，在光学透镜和电路板支撑架上设置与导向槽对应的导向筋，便于组装时的插接操作。

优选地，该固定连接方法还包括步骤S140：在透镜固定架的内壁上设置防呆定位槽，在电路板支撑架上设置与防呆定位槽配合的防呆定位块，以防止工作人员组装时插反。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，在本发明的上述教导下，本领域技术人员可以在上述实施例的基础上进行其他的改进或变形。本领域技术人员应该明白，上述的具体描述只是更好的解释本发明的目的，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。