头戴式显示设备和可穿戴设备的制作方法

本申请涉及增强现实技术领域，特别是涉及一种头戴式显示设备和可穿戴设备。

背景技术：

随着近眼显示技术的发展，头戴式显示设备进入了人们的视野并逐渐被人们接受。常见的头戴式显示设备通常基于增强现实技术、虚拟实境技术或者混合现实技术来为使用者提供增强现实或者虚拟实境体验；还有一类以谷歌眼镜为代表的头戴式显示设备，通过在头戴式显示设备的近眼显示器上显示天气信息、新短信等内容来解放人们双手，为用户提供更好的操控体验。

头戴式显示设备通常具有与普通眼镜类似的结构，即包括镜框和镜腿，但镜片在一些头戴式显示设备中是非必需的组件。除此之外，由于头戴式显示设备中需要置入各类电路或者传感器，因此，头戴式显示设备的镜框或镜腿通常由中空壳体构成或者开有空腔，各类电路或者传感器的主体部分设置在中空壳体或者空腔内；也有一些头戴式显示设备采用了在镜框或者镜腿上外挂各类电路或者传感器的方式。

头戴式显示设备与普通眼镜更大的不同在于，普通眼镜的镜腿较细，通常采用弹性材料，例如尼龙或者不锈钢等材料制成；而头戴式显示设备的镜腿内置入各类电路或者传感器需要占用一定空间，其镜腿通常较粗而无法缺乏弹性。

头戴式显示设备的镜腿仅仅依靠本身材料的弹性形变来提供紧固力，导致其对较大头围的使用者产生挤压感，对较小头围的使用者而言，会有佩戴不牢固的问题。

目前的头戴式显示设备普遍不能调节佩带尺寸，无法适应不同用户的头围大小，存在头围小或头围大的使用者佩戴不牢固甚至无法佩戴的问题，且尚未提出有效的解决方案。

技术实现要素：

本申请实施例提供了一种头戴式显示设备和可穿戴设备，以至少解决相关技术中的头戴式显示设备无法调节佩戴尺寸的问题。

第一方面，本申请实施例提供了一种头戴式显示设备，所述头戴式显示设备包括眼镜框架，所述眼镜框架包括：前部件和分别连接于所述前部件左右两侧的两个镜腿；其中，所述两个镜腿中每个镜腿包括相连接的两个镜腿分段，以及连接所述两个镜腿分段的角度调节部；所述角度调节部用于调节所述两个镜腿分段的开合夹角。

在其中一些实施例中，所述头戴式显示设备还包括显示模组和设备电路；所述每个镜腿包括第一镜腿分段、第二镜腿分段，以及连接所述第一镜腿分段和所述第二镜腿分段的角度调节部；其中，所述第一镜腿分段的前端连接于所述前部件；所述两个镜腿中至少一个镜腿的第二镜腿分段的后端开有空腔；所述设备电路设置于所述空腔中；所述显示模组固定于所述第一镜腿分段和/或所述前部件，且与所述设备电路电性连接。

在其中一些实施例中，所述两个镜腿的后端均开设有所述空腔，位于其中一个镜腿上的空腔为第一空腔，位于另一个镜腿上的空腔为第二空腔；所述设备电路包括两个部分，所述两个部分中的一个设置于所述第一空腔中，另一个设置于所述第二空腔中。

在其中一些实施例中，所述角度调节部包括：转动连接部和弹性部；所述转动连接部包括转轴以及两个转动臂，所述两个转动臂分别对应地连接所述两个镜腿分段；所述弹性部的两端分别对应地连接所述两个转动臂。

在其中一些实施例中，所述转动臂包括转轴孔和转动杆，所述转轴孔与所述转轴转动配合，所述两个转动臂的转动杆分别对应地连接所述两个镜腿分段。

在其中一些实施例中，所述弹性部包括：扭簧；其中，所述扭簧包括弹性线圈和两个旋转力臂，所述弹性线圈套接在所述转轴上，所述两个旋转力臂分别对应地连接所述两个镜腿分段。

在其中一些实施例中，所述转动连接部还包括限位部，所述限位部设置于所述转动连接部的转动臂上，用于限制所述两个转动臂的开合夹角的范围。

在其中一些实施例中，所述头戴式显示设备还包括：眼镜模块，其中，所述眼镜模块包括眼镜镜片和镜架，所述眼镜镜片固定于所述镜架上，且所述镜架连接于所述前部件的后侧。

在其中一些实施例中，所述镜架的前侧设置有第一定位部，所述前部件的后侧设置有用于与所述第一定位部配合定位的第二定位部；所述第一定位部与所述第二定位部通过磁吸结构相互吸合。

在其中一些实施例中，所述磁吸结构包括磁体对，所述磁体对包括第一磁体和第二磁体，其中，所述第一磁体设置在所述第一定位部，所述第二磁体设置在所述第二定位部；其中，所述第一磁体和所述第二磁体中的一个磁体为永磁体，另一个磁体为永磁体或者可磁吸体。

在其中一些实施例中，所述头戴式显示设备还包括骨传导模块，其中，所述骨传导模块设置于所述镜腿的内侧。

第二方面，本申请实施例提供了一种可穿戴设备，所述可穿戴设备包括：第一方面所述的头戴式显示设备和主控设备；所述主控设备与所述头戴式显示设备采用有线方式连接或者无线方式连接。

在其中一些实施例中，所述主控设备包括：壳体和设置在所述壳体内的主控模块和电源模块。

在其中一些实施例中，所述壳体呈u形。

相比于相关技术，本申请实施例提供的头戴式显示设备和可穿戴设备，其中，头戴式显示设备包括眼镜框架，眼镜框架包括：前部件和分别连接于前部件左右两侧的两个镜腿；其中，两个镜腿中每个镜腿包括相连接的两个镜腿分段，以及连接两个镜腿分段的角度调节部；角度调节部用于调节两个镜腿分段的开合夹角。通过本申请，至少解决了相关技术中头戴式显示设备无法调节佩戴尺寸的问题，实现了头戴式显示设备的佩戴尺寸可调节的有益效果。

本申请的一个或多个实施例的细节在以下附图和描述中提出，以使本申请的其他特征、目的和优点更加简明易懂。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1是根据本申请实施例的头戴式显示设备的结构示意图；

图2是根据本申请实施例的角度调节部的结构示意图；

图3是根据本申请实施例的右镜腿的限位部的结构示意图；

图4是根据本申请实施例的眼镜模块的结构示意图；

图5是根据本申请实施例的可穿戴设备的结构示意图；

图6是根据本申请实施例的直插式连接接口的结构示意图；

图7是根据本申请实施例的螺栓式连接接口的结构示意图；

图8是根据本申请实施例的磁吸式连接接口的结构示意图；

图9a是根据本申请实施例的可穿戴设备的主控设备的结构示意图；

图9b是根据本申请实施例的主控设备的温度调节部的结构示意图；

图10是根据本申请实施例的用户使用可穿戴设备的温控和按摩功能的示意图；

图11是根据本申请实施例的主控设备的壳体结构示意图；

图12a是根据本申请实施例的主控设备的展开形态的结构示意图；

图12b是根据本申请实施例的主控设备的折叠形态的结构示意图；

图13a是根据本申请实施例的主控设备的折叠部处于折叠状态的示意图；

图13b是根据本申请实施例的主控设备的折叠部处于展开状态的示意图；

图14是根据本申请实施例的主控设备的电源模块的工作原理图；

图15是根据本申请实施例的主控设备的结构示意图。

附图标记：1、头戴式显示设备；2、主控设备；10、眼镜框架；11、前部件；12、左镜腿；13、右镜腿；15、连接线；16、第一连接接头；17、磁体对；21、第二连接接头；22、u形壳体；23、温度调节部；24、按摩组件；27、音频模块；28、操作控制模块；29、生物识别模块；112、左镜框；113、右镜框；114、镜框连接处；118、slam摄像头；126、第一左镜腿分段；127、第二左镜腿分段；128、第一角度调节部；136、第一右镜腿分段；137、第二右镜腿分段；138、第二角度调节部；141、眼镜镜片；142、镜架；161、螺栓；221、左部壳体；222、右部壳体；223、中部壳体；224、第一折叠部；225、第二折叠部；231、温度传感模块；232、温度调节控制模块；233、温度调节片；261、主电池模块；262、备电池模块；263、单片机；264、第一充电芯片；265、第二充电芯片；266、充电接口；1141、第二定位部；1261、第一固定结构；1271、中镜腿分段；1272、后镜腿分段；1273、第二固定结构；1274、第一空腔；1281、弹性部；1282、转轴；1283、第一转动臂；1284、第二转动臂；1374、第二空腔；1383、第一凸台；1384、第二凸台；1421、第一定位部；2211、第一磁吸端；2221、第二磁吸端；2241、第一旋转座；2242、第二旋转座；2243、固定轴；2244、第一吸合端；2245、第二吸合端；12811、第一旋转力臂；12812、第二旋转力臂；12831、第一转轴孔；12832、第一转动杆；12841、第二转轴孔；12842、第二转动杆。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行描述和说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。基于本申请提供的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些示例或实施例，对于本领域的普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图将本申请应用于其他类似情景。此外，还可以理解的是，虽然这种开发过程中所作出的努力可能是复杂并且冗长的，然而对于与本申请公开的内容相关的本领域的普通技术人员而言，在本申请揭露的技术内容的基础上进行的一些设计，制造或者生产等变更只是常规的技术手段，不应当理解为本申请公开的内容不充分。

在本申请中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域普通技术人员显式地和隐式地理解的是，本申请所描述的实施例在不冲突的情况下，可以与其它实施例相结合。

除非另作定义，本申请所涉及的技术术语或者科学术语应当为本申请所属技术领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本申请所涉及的“一”、“一个”、“一种”、“该”等类似词语并不表示数量限制，可表示单数或复数。本申请所涉及的术语“包括”、“包含”、“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含；例如包含了一系列步骤或模块(单元)的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可以还包括没有列出的步骤或单元，或可以还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。本申请所涉及的“连接”、“相连”、“耦接”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电气的连接，不管是直接的还是间接的。本申请所涉及的“多个”是指两个或两个以上。“和/或”描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，“a和/或b”可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。本申请所涉及的术语“第一”、“第二”、“第三”等仅仅是区别类似的对象，不代表针对对象的特定排序。

本申请实施例的头戴式显示设备，包括类似眼镜形态的头戴式设备，其通常包括前部件和镜腿；前部件可以是镜框，增强现实眼镜和智能眼镜一般属于此类，但镜片在一些头戴式显示设备中是可选的。前部件还可以是可遮光的眼罩，虚拟现实眼镜一般属于此类。当然，应当理解，本申请实施例的头戴式显示设备并不限于上述举例的增强现实眼镜、虚拟现实眼镜或者智能眼镜，例如还可以是混合现实眼镜，或者其他的包括了通过连接于前部件两侧的两个镜腿状结构的夹持和支撑作用而固定在使用者面部的头戴式显示设备。

并且，本申请实施例中所称的头戴式显示设备，并非严格限制其仅具备显示功能的设备，而应当理解为只要具备显示功能的设备均应属于本申请实施例所称的显示设备。即不排除头戴式显示设备还具有显示控制、通讯等其他功能。并且，本申请实施例所称的头戴式显示设备不局限于属于一体式结构或分体式结构的可穿戴设备的显示部分。对于一体式结构而言，头戴式显示设备的主要功能(例如显示及其显示控制)通常由头戴式显示设备独立完成，但也不能排除一体式头戴式显示设备通过一有线或无线通讯方式，而受控完成相应功能或者获得显示数据。对于分体式结构的可穿戴设备而言，头戴式显示设备通常作为显示部分而不具备或者具备较少的控制功能，头戴式显示设备的其他非必需模块(例如电源模块、音频解码模块)等还可以不设置在头戴式显示设备内，而通过有线或者无线的方式从控制部分得到对应的数据或者电能。一体式结构能够提高产品的集成化程度而方便使用者携带和收纳；分体式结构能够减轻头戴式显示设备中器件的数量和重量，降低成本以及减小头戴式显示设备的重量，提高使用者的舒适感。

本实施例提供了一种头戴式显示设备。该头戴式显示设备包括眼镜框架，眼镜框架包括：前部件和分别连接于前部件左右两侧的两个镜腿；其中，两个镜腿中每个镜腿包括依次连接的两个镜腿分段，以及连接两个镜腿分段的角度调节部；角度调节部用于调节两个镜腿分段的开合夹角。

图1是根据本申请实施例的头戴式显示设备的结构示意图，如图1所示，头戴式显示设备的眼镜框架10包括前部件11和分别连接于前部件11两端的左镜腿12和右镜腿13；其中，前部件11上设有左镜框112、右镜框113和镜框连接处114，镜框连接处114连接左镜框112与右镜框113；左镜腿12包括第一左镜腿分段126、第二左镜腿分段127，以及第一角度调节部128；第一左镜腿分段126的一端连接于前部件11的左端，第一左镜腿分段126的另一端与第一角度调节部128的一端连接，第二左镜腿分段127的一端与第一角度调节部128的另一端连接；第一角度调节部128用于调节第一左镜腿分段126和第二左镜腿分段127的开合夹角；右镜腿13包括第一右镜腿分段136、第二右镜腿分段137，以及第二角度调节部138；第一右镜腿分段136的一端连接于前部件11的右端，第一右镜腿分段136的另一端与第二角度调节部138的一端连接，第二右镜腿分段137的一端与第二角度调节部138的另一端连接；第二角度调节部138用于调节第一右镜腿分段136和第二右镜腿分段137的开合夹角。

通过上述结构，镜腿采用分段设计，包括第一镜腿分段、第二镜腿分段，第一镜腿分段和第二镜腿分段连接处设有角度调节部，通过角度调节部的设置，可以改变第一镜腿分段与第二镜腿分段的夹角，使得镜腿角度能够调节，以适应不同使用者的头围大小。

在其中一些实施例中，同一侧相互连接的两个镜腿分段的开合夹角的范围可以根据实际需要设置，例如，可以设置为60度至200度，或者70度至180度等。

继续参考图1，在其中一些实施例中，第一左镜腿分段126和第一右镜腿分段136相应地连接到前部件11的左右两端，连接方式可以是铰链连接，以便将第一左镜腿分段126和第一右镜腿分段136分别与前部件11合成一体且能够形成能在大约0度至90度范围内变化的角度；第一左镜腿分段126和第一右镜腿分段136还可以是固定连接至前部件11的左右两端的。

在其中一些实施例中，第二左镜腿分段127和第二右镜腿分段137的制作材料包括具有一定的弹性的柔性材料，其后端的形状可以是与耳部形状适配的向下弯曲或弓形件，以便适配使用者的耳部，防止设备脱落。

在其中一些实施例中，头戴式显示设备还包括显示模组和设备电路；每个镜腿包括第一镜腿分段、第二镜腿分段，以及连接第一镜腿分段和第二镜腿分段的角度调节部；其中，第一镜腿分段的前端连接于前部件；两个镜腿中至少一个镜腿的第二镜腿分段的后端开有空腔；设备电路设置于空腔中，显示模组固定于第一镜腿分段和/或前部件，且与设备电路电性连接。

继续参考图1，显示模组包括但不限于任意的光学显示模组，例如lcd显示模组、或者由投影光机、光路和透镜组成的光学显示模组。显示模组的作用是将显示图像通过投影或者其他近眼成像的方式，显示到使用者的视野中。显示模组的成像部分通常固定于使用者的眼镜正前方的区域内，显示模组的控制部分则可以设置在眼镜框架内，较优的设置位置是前部件或者第一镜腿分段上。

在其中一些实施例中，显示模组由投影光机、光路和镜片117组成，前部件的结构与镜框基本相同，镜片可以安装在镜框内。投影光机用于产生虚拟图像光线。镜片可以是透镜、显示器、显示组件或者前述任一个或者多个的组合。由于虚拟图像光线传送至镜片这一过程包括至少一条光路，为了保证光路不受影响，投影光机与镜片之间的角度固定。在一些实施例中，可以将投影光机内置于第一左镜腿分段126内和/或第一右镜腿分段136内，并将第一左镜腿分段126和/或第一右镜腿分段136分别与前部件11合成一体，以保证投影光机与镜片之间的角度固定，光路不受影响。

在其中一些实施例中，设备电路包括但不限于以下至少之一：显示模组的驱动电路、传感器电路，或者其他的控制电路。

在其中一些实施例中，两个镜腿中其中一个镜腿的第二镜腿分段的后端开有空腔。空腔的形状和大小可以根据需要在空腔中容纳的电路板或者元器件的尺寸和高度确定，同时兼顾使用者的佩戴体验。在空腔中设置有设备电路，该设备电路通过埋入镜腿中的导线与显示模组电性连接，以实现对显示模组的控制。由于相关技术中的设备电路通常集中在前部件或者镜腿前端，会导致鼻梁承受压力较大而使得使用者在长时间佩戴中产生不适。通过上述的结构，将头戴式显示设备的重量分散化，不集中在镜腿前端，而将部分重量分散到镜腿后端，使得重量能够更加均匀地在眼镜前端和后端分布，受力均匀，佩戴更为舒适、牢固。

在其中一些实施例中，为了进一步均匀头戴式显示设备的重量分布，其两个镜腿的第二镜腿分段的后端都开有空腔，分别为第一空腔1274和第二空腔1374。其中，设备电路被分成了两部分，其中一部分设置于第一空腔中，另一部分设置于第二空腔中。

下面以左镜腿为例对镜腿的结构进行介绍。继续参考图1，左镜腿12包括前镜腿分段126、中镜腿分段1271和后镜腿分段1272；这三个镜腿分段按照前中后的顺序连接，且前镜腿分段126的前端与前部件11的左端连接。上述的前镜腿分段126相当于上述实施例的第一左镜腿分段126；中镜腿分段1271和后镜腿分段1272可以是一体式，也可以是固定或可拆卸连接的，连接后的这两个镜腿分段相当于上述实施例的第二左镜腿分段127；其中，第二左镜腿分段127的前端为中镜腿分段1271，后端为后镜腿分段1272。

在后镜腿分段1272内开有第一空腔1274，用于容纳设备电路的全部或者一部分，比如投影光机驱动电路，使得头戴式显示设备的重量分散化，不集中在前镜腿分段126和中镜腿分段1271，而将重量均匀分布、受力均匀，也让佩戴更牢固。

出于佩戴舒适度的考虑，中镜腿分段1271的宽度比前镜腿分段126和后镜腿分段1272的宽度更小，后镜腿分段1272适当加宽，这样使得中镜腿分段1271的后端与后镜腿分段1272的连接处形成与耳根轮廓相似的弧形、使用者佩戴更舒适。

右镜腿的结构可以与左镜腿的结构基本相同，在此不再赘述。

下面以左镜腿的角度调节部为例对角度调节部的结构进行介绍。图2是根据本申请实施例的角度调节部的结构示意图，如图2所示，第一角度调节部128包括：转动连接部和弹性部1281；转动连接部包括转轴1282以及两个转动臂(1283、1284)。转轴1282的两端固定在前镜腿分段126或中镜腿分段1271其中之一上。两个转动臂分别对应地连接前镜腿分段126和中镜腿分段1271；弹性部1281的两端分别对应地连接两个转动臂。弹性部1281能够提供使得前镜腿分段126和中镜腿分段1271的开合夹角减小的预紧力，即使得中镜腿分段1271和后镜腿分段1272能够夹紧使用者的头围，保证佩戴稳固。其中，预紧力的大小考虑使用者的佩戴体验，避免预紧力过大而导致使用者舒适感降低。

继续参考图2，在其中一些实施例中，左镜腿的转动连接部包括两个转动臂，分别为第一转动臂1283和第二转动臂1284。第一转动臂1283包括第一转轴孔12831和第一转动杆12832，第一转轴孔12831和转轴1282转动配合，第一转动臂的转动杆与前镜腿分段126连接。其中，第一转动臂的转动杆与前镜腿分段126可以是通过刚性连接的分体式结构，也可以是一体结构。第二转动臂1284包括第二转轴孔12841和第二转动杆12842，第一转轴孔120和转轴1282配合，第二转动臂的第二转动杆12842与中镜腿分段1271(或者第二左镜腿分段127)连接。同样地，第二转动臂的转动杆与中镜腿分段1271可以是通过刚性连接的分体式结构，也可以是一体结构。

在一些实施例中，转轴1282的两端固定在前镜腿分段126或中镜腿分段1271其中之一上，则第一转动臂和第二转动臂其中之一的转动臂可以不设置转轴孔，而是将转轴1282的两端通过刚性连接固定在前镜腿分段126或中镜腿分段1271其中之一上。

需要说明的是，转动连接部的结构并不限于上述实施例描述的结构。

继续参考图2，在其中一些实施例中，左镜腿的弹性部1281包括扭簧。本实施例的扭簧可以为单臂扭簧，也可以为双臂扭簧。

在一些实施例中，弹性部1281的扭簧为双臂扭簧，该双臂扭簧包括弹性线圈、第一旋转力臂12811和第二旋转力臂12812。第一旋转力臂12811和第二旋转力臂12812是由弹性线圈的两个端头向外延伸而成。弹性线圈套接在转轴1282上，以实现扭簧的位置固定。第一旋转力臂12811连接前镜腿分段126，第二旋转力臂12812连接中镜腿分段1271。当前镜腿分段126和中镜腿分段1271的开合夹角增大时，扭簧蓄能，从而提供用于减小前镜腿分段126和中镜腿分段1271的开合夹角的预紧力。

在另一些实施例中，弹性部1281的扭簧为单臂扭簧，该单臂扭簧包括弹性线圈和一个旋转力臂。弹性线圈与转轴1282或者前镜腿分段126刚性连接，旋转力臂与中镜腿分段1271连接。当前镜腿分段126和中镜腿分段1271的开合夹角增大时，扭簧蓄能，从而提供用于减小前镜腿分段126和中镜腿分段1271的开合夹角的预紧力。

在本实施例中，前镜腿分段126还包括第一固定结构1261，中镜腿分段1271还包括第二固定结构1273；第一固定结构1261和第二固定结构1273各自形成一倒勾状的卡扣。扭簧的旋转力臂压入固定结构的倒勾中实现旋转力臂与镜腿分段的连接。为了防止旋转力臂受到沿镜腿延伸方向的拉力而从固定结构中脱落，旋转力臂的尾端呈l形，以勾住固定结构防止旋转力臂出现沿镜腿延伸方向的较大位移。需要说明的是，旋转力臂还可以采用其他的形式规定到镜腿分段上，例如采用粘接或者熔焊等方式将旋转力臂与镜腿分段刚性连接。

上述实施例的弹性部1281是以扭簧为例进行说明的，而弹性部1281的结构并不限于扭簧，还可以采取其他能够起到相同作用的结构。例如，扭簧可以被替换为片簧，片簧的中心被固定在转轴1282上，片簧的两端延伸形成两个旋转力臂，这两个旋转力臂分别对应地连接两个镜腿分段，从而提供用于减小前镜腿分段126和中镜腿分段1271的开合夹角的预紧力。

右镜腿的结构可以与左镜腿的结构基本相同，在此不再赘述。

在其中一些实施例中，转动连接部还包括限位部，限位部设置于转动连接部的转动臂上，用于限制两个转动臂的开合夹角的范围。

下面将以右镜腿为例对限位部进行介绍。图3是根据本申请实施例的右镜腿的限位部的结构示意图，如图3所示，限位部包括位于转轴1382上方的第一凸台1383和第二凸台1384，第一凸台1383由中镜腿分段1371连接处的壳体向远离转轴1382的方向延伸而形成，第二凸台1384由前镜腿分段136连接处的壳体向远离转轴1382的方向延伸而形成，上述的前镜腿分段136相当于上述实施例的第一右镜腿分段136；第一凸台1383和第二凸台1384均随着中镜腿分段1371和前镜腿分段136的转动而绕其下方的转轴1382转动，当第一凸台1383和第二凸台1384转动到相抵的位置时，前镜腿分段136和中镜腿分段1371达到最大开合夹角，从而避免前镜腿分段136和中镜腿分段1371的开合夹角过大。

基于上述限位部的相同设计原理，在一些实施例中，可以在转轴1382下方设置两个凸台，当这两个凸台转动到相抵的位置时，前镜腿分段136和中镜腿分段1371达到最小开合夹角，从而避免前镜腿分段136和中镜腿分段1371的开合夹角过小。

左镜腿的结构可以与右镜腿的结构基本相同，在此不再赘述。

图4是根据本申请实施例的眼镜模块的结构示意图，如图4所示，头戴式显示设备还包括：眼镜模块。在其中一些实施例中，眼镜模块包括眼镜镜片141和镜架142，眼镜镜片141固定于镜架142上，且镜架142连接于前部件的后侧的镜框连接处114。本实施例的眼镜模块通过与前部件的连接而固定在使用者的眼镜前方。该眼镜模块的眼镜镜片141可以是屈光镜片(例如凹透镜、凸透镜)也可以是平面镜片；并且，眼镜镜片141还可以是有色镜片。

在其中一些实施例中，眼镜模块与前部件是可拆卸连接的，以便于适应使用者不同的使用需求或者更换具有不同眼镜镜片141的眼镜模块。例如，眼镜模块的镜架142的前侧设置有第一定位部1421，前部件的后侧设置有用于与第一定位部1421配合定位的第二定位部1141。在图4中示出的第一定位部1421为凸台，第二定位部1141为与第一定位部形状相同的凹槽。通过凸台和凹槽的配合实现眼镜模块安装位置的定位。

能够实现可拆卸连接的结构有多种，例如可以是各种卡扣连接结构，也可以是螺栓连接的方式等。在本实施例中，采用了磁吸结构来实现第一定位部1421和第二定位部1141的相互吸合。

在其中一些实施例中，磁吸结构包括磁体对，磁体对包括第一磁体和第二磁体，其中，第一磁体设置在第一定位部1421上，例如在第一定位部1421凸台的表面；第二磁体设置在第二定位部1141内，例如在第二定位部1141凹槽的底部；其中，第一磁体和第二磁体可以都为永磁体，且这两个永磁体的异名磁极相对设置；第一磁体和第二磁体还可以其中一个为永磁体，另一个为可磁吸体，该可磁吸体例如可以是铁、钴、镍等能够被永磁体吸引，或者在磁场中能够被磁化的磁体。

为了丰富头戴式显示设备的功能，在其中一些实施例中，头戴式显示设备还可以包括各类传感设备，例如相机(例如视频传感器或数字成像模块)、同时定位与地图创建slam摄像头、惯性测量单元、生物识别传感器(例如指纹识别传感器、虹膜识别传感器)、声音传感器、心率传感器、体温传感器、环境光传感器、全球定位模块、骨传导模块中的一个或者多个传感设备。

在其中一些实施例中，头戴式显示设备包括骨传导模块，其中，骨传导模块设置于镜腿的内侧，能够在使用者佩戴头戴式显示设备的状态下，紧贴使用者的颊骨等部位。骨传导模块的数量可以为一个或者多个，骨传导模块为多个时，可以在左右镜腿的内侧都设置至少一个骨传导模块，以为使用者提供立体声感受。骨传导是一种声音传导方式，即将声音转化为不同频率的机械振动，通过人的颅骨、骨迷路、内耳淋巴液传递、螺旋器、听神经、听觉中枢来传递声波。本实施例的骨传导模块能够将声音转化为不同频率的振动信号，再将振动信号直接通过骨头传至听神经，使得头戴式显示设备在使用者佩戴使用时开放双耳，不堵塞耳朵，解决了入耳式耳机佩戴的不适感。同时，开放双耳也保证了危险场景下耳机使用的可能性，使用耳机的同时也能注意到周围环境的变化，使用更加安全。

参考图1，在其中一些实施例中，头戴式显示设备包括两个slam摄像头118，这两个slam摄像头118分别设置在前部件的两端的上方。例如在图1所示的头戴式显示设备中，前部件的左右镜框上方各设有一个凸起119，两个slam摄像头118固定在凸起119上，使得造型美观大方，也为设置slam摄像头提供了足够的安装空间。

需要说明的是，尽管图1中只示出了两个slam摄像头，但是在其他实施例中，还可以包括任何数量的输入传感器或传感外围设备，从而使得头戴式显示设备具备诸如人脸识别、语音识别、3d感知等功能。

本实施例还提供了一种分体式的可穿戴设备，该分体式的可穿戴设备包括上述任一实施例的头戴式显示设备，还包括主控设备。其中，主控设备与头戴式显示设备分体设置，主控设备与头戴式显示设备采用有线方式连接或者无线方式连接。

在本实施例中，主控设备用于控制头戴式显示设备，当主控设备与头戴式显示设备采用有线方式电性连接时，可通过主控设备为头戴式显示设备供电。还可在头戴式显示设备的后镜腿分段内安装电池，当采用无线方式连接时，头戴式显示设备可以通过内置电源供电，或通过无线充电方式供电。

在其中一些实施例中，头戴式显示设备与主控设备的无线连接方式可以基于wi-fi、蓝牙、zigbee等技术。在头戴式显示设备与主控设备中分别设有相应的无线连接模块以实现对应的无线连接技术的无线连接。

图5是根据本申请实施例的可穿戴设备的结构示意图，如图5所示，在其中一些实施例中，头戴式显示设备1包括与两个后镜腿分段内的设备电路电性连接的连接线15和第一连接接头16；第一连接接头16可以设置在连接线中间位置，也可以是其他位置。主控设备2包括第二连接接头21；在采用对称形状的主控设备2时，第二连接接头21也对应地设置在主控设备2的中间位置，以便于与第一连接接头16配合连接。

需要说明的是，头戴式显示设备1与主控设备2的有线连接方式并不限于图5所示的连接方式，还可以是其他任何的有线连接方式。例如连接线15可以只与一个后镜腿分段内的设备电路电性连接。

本实施例中的第一连接接头16和第二连接接头21组成的连接结构优选为可拆卸连接结构，包括但不限于直插式连接接口、螺栓式连接接口、磁吸式连接接口等。

直插式连接接口如图6所示，第一连接接头16可以为接口公头，第二连接接头21可以为接口母头。在第一连接接头16的公头相对两个侧面上设有具有一定弹性的一对凸点，在第二连接接头21的母头相对两个内壁上设有与这一对凸点相配合的一对凹点。当将第一连接接头16插入第二连接接头21后，这一对凸点滑入这一对凹点内，实现定位和防止接头松动和脱落。

螺栓式连接接口如图7所示，第一连接接头16和第二连接接头21上开有位置对应的螺纹；第一连接接头16和第二连接接头21配合定位后，通过贯穿第一连接接头16和第二连接接头21的螺栓161将接头连接为一体，使得接头牢固不易脱落。

磁吸式连接接口如图8所示，第一连接接头16和第二连接接头21上分别设置有磁体，形成磁体对17，以使得第一连接接头16和第二连接接头21相互吸合。在第一连接接头16和第二连接接头21上设置的磁体对，可以是永磁体对，也可以是有永磁体和可磁吸体组成的磁体对。第一连接接头16和第二连接接头21配合定位后，分别设置在第一连接接头16和第二连接接头21上的磁体对相互吸合而相互锁住。采用磁吸式连接接口能够方便拆卸，且避免接口多次插拔导致的接口损坏。此外，磁吸式连接接口具有防呆设计，操作者不需要集中注意力、也不需要经验与专业知识即可直接无误地完成正确的操作，有效避免使用者的操作失误造成机器或人身伤害。

继续参考图5。在其中一些实施例中，主控设备2包括u形壳体。该u形壳体所围成的近圆形区域大于使用者的颈部尺寸，u形壳体的两端截面面积较大，即宽度和高度相对其他部分可以更大，从而可以将主控设备2的设备电路、各类模块尽量容纳在u形壳体的两端附近，也使得u形壳体的两端集中大部分的重量，便于将主控设备2挂在使用者的颈部。

图9a是根据本申请实施例的可穿戴设备的主控设备的结构示意图，图9b是根据本申请实施例的主控设备的温度调节部的结构示意图。如图9a和图9b所示，在其中一些实施例中，主控设备2包括：u形壳体22和温度调节部23，其中，温度调节部23设置于u形壳体的中段，且温度调节部23在u形壳体22被佩戴在颈部时能够贴近颈部皮肤。温度调节部23可以通过手动或自动的方式进行温度控制。另外，温度调节部23还可以包括报警装置，用于在感知异常温度时，即刻启动报警保护功能。

继续参考图9，温度调节部23包括：温度传感模块231、温度调节控制模块232和温度调节片233。其中，温度调节片233、温度传感模块231和温度调节控制模块232从靠近皮肤一侧由近及远依次设置；温度传感模块231和温度调节片233分别电连接于温度调节控制模块232；温度调节片233包括发热片和/或制冷片。

在本实施例中，温度传感模块231用于实时测量可穿戴设备(例如温度调节片233或者主控设备)的温度，温度调节控制模块232用于控制温度调节片233，温度调节片233的制冷片用于降温，发热片用于加温。例如，温度传感模块231实时检测可穿戴设备的温度，并将温度数据传送至温度调节控制模块232，如果温度过高，如超过28摄氏度，温度调节控制模块232触发制冷片工作，开始制冷，给可穿戴设备降温；如果可穿戴设备温度过低，如低于20摄氏度，温度调节控制模块232触发发热片工作，给可穿戴设备加热。通过上述方式，可以将可穿戴设备的温度控制在比较舒适的体表温度范围之内(例如20摄氏度至28摄氏度之内)，避免用户在佩戴可穿戴设备时流汗或者受冷。

在其中一些实施例中，为了防止发热片产生的热量或者制冷片工作对温度调节控制模块232的电路板产生影响，导致主控设备2不能正常运行，还可以在温度传感模块231和温度调节控制模块232之间设置隔热层234，从而保护温度调节控制模块232。

继续参考图9b，在其中一些实施例中，主控设备2还可以包括按摩组件24。按摩组件24覆盖在温度调节片233的表面。按摩组件24和温度调节部23设置在u形壳体内部，u形壳体面向使用者颈部的一侧至少有一部分柔性区域，柔性区域位于按摩组件24的上方，且在柔性区域的表面还可以设有用于震动按摩的凸点，在主控设备2被佩戴在颈部时凸点能够紧贴颈部皮肤，用于仿真按摩效果，舒缓颈部肌肉酸痛和紧绷的状况。

按摩组件24可以配合温度调节片233发热一起使用，也可以单独使用。在一些实施例中，温度调节片233配合按摩组件24一起使用。例如，在按摩组件24启动工作时，温度调节控制模块232控制温度调节片233，启动发热片工作，以在按摩时将温度升高。在本实施例中，按摩组件24设于u形壳体22的第一侧与温度调节片233之间，方便按摩组件24控制按摩凸点动作，从而起到按摩的作用。并且，按摩时将温度调节片233的温度调高可以使按摩更加舒适。按摩组件24工作时可以震动多个按摩凸点，达到仿真人工按摩效果的目的。

图10是根据本申请实施例的用户使用可穿戴设备的温控和按摩功能的示意图，如图10所示，按摩组件与温度调节部配合使用，用于仿真按摩效果，舒缓颈部肌肉酸痛和紧绷状况。按摩组件可以通过震动不同位置的按摩凸点，以及调节按摩凸点的震动模式以及震动频率，起到仿真针灸、脉冲、指压、推拿、拍打、揉捏、叩击等不同按摩效果。此外，还可以配合膏药熏蒸使用，例如将膏药贴于颈肩部位，再戴上该穿戴设备，启动按摩组件进行按摩，如此，可对颈肩酸痛疲劳起到一定的缓解作用。

进一步地，可以在穿戴设备上设置控制按键，控制按键与温度调节部和按摩组件电气连接，以为使用者提供手动控制按键选择制冷或加热功能，也可直接设置温度，还可通过控制按键设置按摩组件的震动模式和震动频率。主控设备还可以内置支持手机操控、语音操控的受控电路，以供使用者可以通过包括设备按键、手机控制、语音控制主控设备，方便使用。另外，主控设备还可以存储自动模式程序，在该自动模式下，设备会通过温度传感模块自动设定恒定的温度、震动模式以及震动频率。当然，主控设备也支持手动模式，在手动模式下，使用者可以通过设备的控制按键、手机控制、语音控制方式，控制震动频率、震动模式以及温度。

图11是根据本申请实施例的主控设备的壳体结构示意图，如图11所示，主控设备2的u形壳体22包括左部壳体221、右部壳体222和中部壳体223，以及第一折叠部224和第二折叠部225，其中，第一折叠部224的一端连接于左部壳体221的一端，第一折叠部224的另一端连接于中部壳体223的一端；第二折叠部225的一端连接于右部壳体222的一端，第二折叠部225的另一端连接于中部壳体223的另一端。

在本实施例中，通过折叠第一折叠部和第二折叠部，可以将主控设备2对齐进行折叠或者展开，从而呈现如图12a所示的折叠形态或者图12b所示的展开形态。通过设置折叠部，便于主控设备2的收纳。需要指出的是，主控设备2的折叠形态不仅限于图示形态，例如，在一些实施例中，主控设备2的u形壳体22的中部壳体223也可以分成多个部分，每个部分也使用折叠部连接，例如图11中还包括第三折叠部226。从而可以根据需要，具备其他折叠形态。

在其中一些实施例中，左部壳体和右部壳体的长度之和不大于中部壳体的长度。在本实施例中，可以将左部壳体和右部壳体的长度之和设置成与中部壳体等长，一方面，防止折叠后左部壳体和右部壳体因交叉而不便于收纳；另一方面，防止设备在被佩戴时因左部壳体和右部壳体过短而导致滑落。

下面将以左部壳体221和中部壳体223连接处的第一折叠部为例对折叠部进行介绍。图13a是根据本申请实施例的主控设备的折叠部处于折叠状态的示意图，图13b是根据本申请实施例的主控设备的折叠部处于展开状态的示意图；如图13a和图13b所示，在其中一些实施例中，第一折叠部224包括第一旋转座2241、第二旋转座2242和固定轴2243，第一旋转座2241和第二旋转座2242套设于固定轴2243上并与固定轴2243转动连接，第一旋转座2241连接于左部壳体221的一端，第二旋转座2242连接于中部壳体223的一端。主控设备2的部分功能模块可以分别设置于第一旋转座2241和第二旋转座2242上且与两个旋转座连接，主控设备2的壳体部分可以绕固定轴转动，从而进行折叠。

继续参考图13a和图13b，在其中一些实施例中，第一折叠部224还可以包括：吸合结构；吸合结构包括相互吸引的第一吸合端2244和第二吸合端2245，其中，第一吸合端2244连接于第一旋转座2241，第二吸合端2245连接于第二旋转座2242。其中，第一吸合端和第二吸合端可以是异名磁极相对设置的两个永磁体；也可以是一个永磁体和一个可磁吸体；还可以是拉伸弹簧的两个端子。在本实施例中，折叠部的吸合结构用于在折叠部处于展开状态或折叠状态时保持当前的展开或折叠状态，防止其自动展开或者折叠。例如，当折叠部完全展开时，两个旋转座通过吸合结构固定，不会随固定轴转动，主控设备2能够呈现完全展开的形态。当需要收纳时，只需用手轻轻拉开两个旋转座，此时，旋转座随固定轴转动，实现主控设备2的折叠。

在其中一些实施例中，主控设备的u形壳体还可以包括：可拆卸连接部，可拆卸连接部包括第一连接部和第二连接部，其中，第一连接部设置于左部壳体的末端，第二连接部设置于右部壳体的末端。可拆卸连接部可以为卡扣连接结构，魔术贴连接结构，纽扣连接结构或者其他任意的可能实现方便拆卸的连接结构。

在其中一些实施例中，上述的可拆卸连接部采用的磁吸结构。例如，在图11中，第一连接部包括第一磁吸端2211；第二连接部包括第二磁吸端2221；第一磁吸端2211和第二磁吸端2221在互相靠近时能够相互吸合。类似的，本实施例的磁吸结构包括磁体对，磁体对包括第一磁体和第二磁体，其中，第一磁体和第二磁体可以都为永磁体，且这两个永磁体的异名磁极相对设置；第一磁体和第二磁体还可以其中一个为永磁体，另一个为可磁吸体，该可磁吸体例如可以是铁、钴、镍等能够被永磁体吸引，或者在磁场中能够被磁化的磁体。在本实施例中，通过可拆卸连接部，尤其是磁吸结构将主控设备2两端连接，从而使得主控设备2由半封闭式的u形结构变成封闭式的o形结构，能够有效防止主控设备2从颈部脱落。

在其中一些实施例中，主控设备还包括：主电池模块、备电池模块和电源控制模块；其中，主电池模块和备电池模块分别电连接于电源控制模块，电源控制模块用于控制主电池模块和备电池模块中的一个电池模块为可穿戴设备供电。

图14是根据本申请实施例的主控设备的电源模块的工作原理图，如图14所示，电源模块包括主电池模块261、备电池模块262和电源控制模块，其中，电源控制模块包括单片机263、第一充电芯片264和第二充电芯片265。主电池模块261与备电池模块262用于对设备进行供电。单片机263分别与第一充电芯片264和第二充电芯片265连接，主电池模块261通过第二充电芯片265与备电池模块连接。当主电池模块261对设备进行供电时，单片机263通过第二充电芯片265实时访问备电池模块262的电量，当备电池模块262电量小于预设值时，比如小于100％时，单片机263通过第一充电芯片264，启动主电池模块261对设备供电的同时，通过第二充电芯片265对备电池模块262供电，此时，备电池模块262只充电不放电，即不给设备供电。当主电池模块261因发生异常而不工作时，第二充电芯片265检测到主电池模块261的不工作状态，并将该状态信息传送至单片机263，单片机263通过第二充电芯片265，启动备电池模块262工作，为设备供电。在本实施例中，主电池模块261和备电池模块262均可以单独为可穿戴设备供电。在一些实施例中，主电池模块261被设置为可拆卸结构；备电池模块262被配置为仅在主电池模块261被从主控设备2中卸下后才为可穿戴设备供电，其他时候备电池模块262处于不供电状态或者处于充电状态。通过这样的结构，不仅能够提升设备续航时间，还能够保证在主电池模块261更换或者卸下充电的一段时间内保持可穿戴设备仍能够正常运行。

在其中一些实施例中，主控设备还包括：充电接口266，其中，主电池模块261可拆卸地电连接于充电接口266和备电池模块262之间。在本实施例中，充电接口266与外接电源连接，充电接口266通过第一充电芯片264与主电池模块261连接，并通过第一充电芯片264对主电池模块261进行充电。

图15是根据本申请实施例的可穿戴设备的电源模块的安装结构示意图，如图15所示，u形壳体22包括左部壳体221、右部壳体222和中部壳体223，以及第一折叠部224和第二折叠部225，其中，第一折叠部224的一端连接于左部壳体221的一端，第一折叠部224的另一端连接于中部壳体223的一端；第二折叠部225的一端连接于右部壳体222的一端，第二折叠部225的另一端连接于中部壳体223的另一端；其中，主电池模块261可拆卸地设置于左部壳体221或者右部壳体222内；备电池模块262设置于中部壳体223内。需要说明的是，图示仅仅给出了其中一种电源模块的安装方式，在不脱离本方案构思的前提下，电源模块的其他安装方式都属于本申请所请求保护的范围之内。

在本实施例中，电源模块设置在壳体上，主电池和备用电池独立设置，主电池可拆卸的安装于在壳体内，方便在拆卸更换主电池模块或备电池模块的情况下不影响设备的正常使用。

在其中一些实施例中，主控设备还包括但不限于以下至少之一的模块：音频模块、操作控制模块、生物识别模块。

音频模块27可以设置在主控设备2的u形壳体的一端或者两端。音频模块27包括扬声器和麦克风，扬声器用于音响输出，麦克风用于声音输入。可选地，扬声器可以通过机械结构安装在壳体内部，壳体对应的出声位置有出声孔，出声位置位于两侧，佩戴后，出声位置恰好位于使用者耳朵下方附近，安装位置不作限制。可选地，麦克风安装在壳体上，用于声音的输入。扬声器为骨传导扬声器，麦克风为骨传导麦克风。骨传导麦克风用于送话，即收集声音。骨传导送话直接通过骨头传递，由于收集声音的距离近，损耗低，能够在说话音量很小时也能让对方清楚知道表达的指令，可有效保护隐私。

操作控制模块28可以设置在主控设备2的左部壳体或者右部壳体的外侧。操作控制模块28包括但不限于按键、触摸板或者触控键等控制按键，以通过触摸、滑动或按压来控制系统功能。操作控制模块28还可以包括红外感应模块等感应装置，以实现手势操控。

生物识别模块29可以设置在主控设备2的任意合适位置。本实施例的生物识别模块29包括生物识别传感器、采集装置和主控板。其中，采集装置采集用户的生物信息，如声纹、指纹、静脉、气味、汗液等，并将用户的生物信息存储至主控板中，生物识别传感器检测使用者的生物信息，如声纹、指纹、静脉、气味、汗液等，并将检测到的生物信息与主控板中的生物信息比较，若符合，则触发设备继续工作，若不符合，则触发设备待机，避免他人窃取用户信息，有效保护用户信息安全。

综上所述，本申请实施例的头戴式显示设备以及可穿戴设备所实现的有益效果至少包括以下几方面：

(1)头戴式显示设备的镜腿采用分段设计，在镜腿分段的连接处设置有角度调节部；通过角度调节部可调节镜腿分段的开合夹角，从而使得头戴式显示设备能够调节两条镜腿之间张开的大小，以适应不同使用者的头围大小，使得佩戴更牢固、更舒适，有效解决了现有智能眼镜不能调节镜腿开合夹角，造成头围大或头围小的使用者佩戴不牢固，甚至无法佩戴的问题。

(2)在镜腿的后端内置设备电路，如投影光机驱动电路、传感设备电路或其他控制电路，从而改变了现有技术中头戴式显示设备的重量集中分布在前端的结构，将头戴式显示设备的重量分散化，并均匀分布在镜腿上。该结构受力均匀，佩戴更为舒适，有效解决了现有智能眼镜的重量分配不均的问题，避免对使用者的鼻部、耳朵造成过大压力，导致使用者不适，同时也避免头戴式显示设备佩戴时容易松动或脱落的问题。

(3)主控设备设有温度调节部，冬季加热，使用者不会感到冰凉；夏季降温，使用者不会感到发烫，实时温控调节，佩戴舒适；配有按摩区域，具备颈椎按摩功能，能够缓解颈部肌肉紧绷、酸痛。

(4)主控设备具有折叠结构，可以将主控设备折叠，方便收纳；在主控设备的u形外壳末端设置有可拆卸连接结构，能够将半封闭的主控设备变成封闭的结构，有效防止设备脱落。

(5)可穿戴设备采用主电池和备用电池的供电方式，当主电池不工作时，备用电池为设备供电，保证设备的正常运行。主电池可以单独被拆卸下来，进行快速充电，可穿戴设备仍可正常运行，无需再额外充电，方便使用。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。