CN106856579A - 一种头戴式设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种头戴式设备。该头戴式设备包括：第一耳部、第二耳部、连接组件、印刷电路板以及天线，其中，连接组件包括头梁，和设置在头梁两端的第一连接件和第二连接件；头梁通过第一连接件连接第一耳部，头梁通过第二连接件连接第二耳部；印刷电路板设置在第一耳部和/或第二耳部内；天线设置在连接组件内；天线与印刷电路板电性连接。通过本发明，将印刷电路板设置在第一耳部或者第二耳部内，而将天线设置在连接组件内。由于头戴式设备的连接组件长度一般长于二十毫米，为安装大尺寸的天线提供了可能。通过本发明，解决了头戴式设备中的天线集成问题，避免了天线翘起，也使天线的尺寸不再受到限制。

Description

一种头戴式设备

技术领域

本发明涉及硬件领域，具体而言，涉及一种头戴式设备。

背景技术

随着智能穿戴设备的流行，以及头戴式穿戴设备的诸多优势，将智能设备集成在头戴式设备中已经逐渐成为了一种新的趋势。以头戴式耳机为例，其不再局限于传统耳机只能实现音频呈现的功能，而是逐渐加入了心率检测、体感操作、GPS定位等等功能。在实现这些功能时，有时需要头戴式耳机中各智能设备间或者各智能设备与头戴式耳机外部设备的通讯。

头戴式设备实现通信功能同样需要通过天线。当前例如手机，或者其他智能终端上使用的柔性电路板(Flexible Printed Circuit简称FPC)天线，一般是直接固定到印刷电路板(Printed Circuit Board，简称PCB)上，或者固定到机壳上。为保证粘贴固定的稳定性，FPC天线的集成对工艺提出了很严格的要求。并且FPC天线容易翘起，所以不得不为了防翘起而加入应力孔之类的设计。

但是在头戴式设备中应用的过程中，不同于手机或者平板电脑等移动终端。头戴式设备上空间更小，硬件集成的难度更大。所以FPC天线的诸多缺陷都会被放大，FPC天线的固定更加困难，而且应力孔之类的设计难度更高，并且尺寸也受限。所以FPC天线在头戴式设备中适用性差，难以满足需求。

发明内容

本发明提供了一种头戴式设备，以至少解决相关技术的头戴式设备中的天线集成问题。

根据本发明的一个方面，提供了一种头戴式设备，包括：第一耳部、第二耳部、连接组件、印刷电路板以及天线，其中，所述连接组件包括头梁，和设置在头梁两端的第一连接件和第二连接件；所述头梁通过所述第一连接件连接所述第一耳部，所述头梁通过所述第二连接件连接所述第二耳部；所述印刷电路板设置在所述第一耳部和/或所述第二耳部内；所述天线设置在所述连接组件内；所述天线与所述印刷电路板电性连接。

可选地，所述天线设置在所述连接组件内包括：所述天线设置在所述头梁内，或设置在所述第一连接件或者所述第二连接件内。

可选地，所述第一耳部和所述第二耳部上均设有滑轨槽；所述第一连接件和所述第二连接件上均设有滑轨；所述滑轨分别可伸缩地插接在所述滑轨槽内。

可选地，所述天线与所述印刷电路板通过同轴线电性连接，在所述滑轨上还设有走线槽，所述同轴线的一部分固定在所述走线槽内。

可选地，从所述同轴线被所述走线槽固定的位置，至所述印刷电路板上的同轴线的连接点之间，同轴线的长度不小于所述滑轨伸缩的最大长度。

可选地，所述天线为由金属片构成的金属天线。

可选地，所述天线为柔性电路板天线。

可选地，所述天线的走线方式包括以下之一：蛇形延伸走线方式、对称蛇形延伸走线方式、蛇形迂回走线方式、盘形走线方式。

可选地，所述天线的长度为所述耳机的工作频段对应的工作波长的1/4。

可选地，所述天线的长度为31毫米至91毫米。

通过本发明，采用的头戴式设备包括：第一耳部、第二耳部、连接组件、印刷电路板以及天线，其中，连接组件包括头梁，和设置在头梁两端的第一连接件和第二连接件；头梁通过第一连接件连接第一耳部，头梁通过第二连接件连接第二耳部；印刷电路板设置在第一耳部和/或第二耳部内；天线设置在连接组件内；天线与印刷电路板电性连接。通过本发明，将印刷电路板设置在第一耳部和/或第二耳部内，而将天线设置在连接组件内，使得天线不再直接固定到印刷电路板上，避免了天线翘起。同时连接组件能够提供足够的空间，使天线的尺寸不再受到限制。

附图说明

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

图1是根据本发明实施例的一种头戴式设备的结构示意图；

图2是根据本发明实施例的第二耳部2与连接组件连接的示意图；

图3是根据本发明实施例的滑轨45的结构以及滑轨45与同轴线8连接的示意图；

图4是根据本发明实施例的滑轨45与同轴线8、印刷电路板6的侧视图；

图5是根据本发明实施例的天线的蛇形延伸走线方式的示意图；

图6是根据本发明实施例的天线的对称蛇形延伸走线方式的示意图；

图7是根据本发明实施例的天线的蛇形迂回走线方式的示意图；

图8是根据本发明实施例的天线的盘形走线方式的示意图。

具体实施方式

下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。

在本实施例中提供了一种头戴式设备。图1是根据本发明实施例的一种头戴式设备的结构示意图，如图1所示，该头戴式设备包括：第一耳部1、第二耳部2、连接组件、印刷电路板6以及天线7。

其中，连接组件包括头梁3，和设置在头梁3两端的第一连接件4和第二连接件5、头梁3通过第一连接件4连接第一耳部1，头梁3通过第二连接件5连接第二耳部2；印刷电路板6设置在第一耳部1和/或第二耳部2内；天线7设置在连接组件内；天线7与印刷电路板6电性连接。

优选地，天线7与印刷电路板6采用同轴线8连接。在图1中，为了能够清楚表示印刷电路板6、天线7以及同轴线8的连接及位置关系，将印刷电路板6、天线7以及同轴线8保持了相对位置和形态，并突出展示在图1的左边。

通过上述的结构，将印刷电路板6设置在第一耳部1或者第二耳部2内，而将天线7设置在连接组件内。由于头戴式设备的连接组件的长度一般长于二十毫米，为安装大尺寸的天线提供了可能；因此，上述结构至少解决了相关技术的头戴式设备放置天线的空间小的问题，增加了放置天线的空间。此外，由于天线7与印刷电路板6相距了一定距离，也可以降低印刷电路板6上安装的电子部件对天线7的干扰。另外，天线7不再直接固定到印刷电路板上，也避免了天线7容易翘起的问题。

本实施例的印刷电路板优选为用于集成各种电子部件的双面覆铜的印刷电路板。

连接组件与第一耳部1和第二耳部2的连接可以是固定的连接也可以是可伸缩连接，可伸缩连接允许的长度变化范围优选为0至30毫米；在一些实施例中，第一耳部1或第二耳部2还可以以第一连接件4或第二连接件5为轴在有限角度范围内旋转。

在本实施例中提出来一种可伸缩连接的方式，例如，在第一耳部1和第二耳部2上均设有滑轨槽12；第一连接件4和第二连接件5上均设有滑轨45；滑轨45分别可伸缩地插接在滑轨槽12内。图2以第二耳部2(在图2中未示出第二耳部2的内壳体以及滑轨槽12)与连接组件的可伸缩连接为例展示了第二耳部2与第二连接件5的滑轨45的相对位置关系。

图3展示了滑轨45的优选结构。如图3所示，滑轨45呈类似瓦片的曲面状，其曲率与滑轨槽12的曲率相同。在滑轨45的上端有两个固定螺孔451，以利用该固定螺孔451配合螺丝将滑轨45固定在头梁3末端的螺孔上。在滑轨45靠近固定螺孔451一端的两侧分别有两条凸出并向滑轨45另一端延伸的轨道452；并且在轨道452靠近固定螺孔451的末端还有两个更大的凸起453，这两个凸起453的主要作用是限制滑轨45可从滑轨槽12中拉出的最大长度，以避免滑轨45从滑轨槽12中被拉出。

连接组件中，头梁3优选包括头箍状的连接杆，在连接杆的两端分别镜像对称地连接第一连接件4和第二连接件5。连接杆为中空结构，便于第一耳部1和第二耳部2之间的连接线通过，并便于设置本发明实施例中的天线7。可选地，天线7既可以设置在连接杆的中空结构内，也可以设置在第一连接件4或者第二连接件5内。例如，设置在图3所示滑轨45的背面；或者设置在上述的滑轨45的两个轨道452之间。

参考图3，滑轨45的两条凸出的轨道452之间构成走线槽9，在将滑轨45插入滑轨槽12中之后，走线槽9被滑轨槽12的内壁封闭，从而构成中空的管道。同轴线8从滑轨槽12(即中空的管道)内走线并固定在滑轨槽12内，同轴线8两端分别连接天线7和印刷电路板6。同轴线8优选采用内芯和屏蔽网均为软线、截面为扁平状的同轴线。

由于滑轨45和滑轨槽12之间可以伸缩改变长度，因此，从同轴线8被走线槽9固定的位置，至印刷电路板6上的同轴线8的连接点之间，同轴线8的长度应不小于滑轨45可伸缩的最大长度。图4中示出了滑轨45、同轴线8以及印刷电路板6的侧面示意图，参考图4，在滑轨45完全插入滑轨槽12中(即伸缩长度为0)时，同轴线8向上卷曲。若将滑轨45从滑轨槽12中拉出一部分从而拉长头梁3与第一耳部1或第二耳部2之间的距离，则同轴线8将会被逐渐拉直；但不至于将同轴线8拉断。

天线的长度对于发射效率有比较明显的影响。当天线长度为半波长整数倍时，能满足驻波条件，使电流电压呈驻波分布，从而让天线谐振。天线谐振能消除天线电抗，提高发射/接收效率。一般优选的，使天线长度等于四分之一波长，可以兼顾体积和发射/接收效率，这种天线称为1/4波长天线。

在本发明实施例中，优选采用1/4波长天线。1/4波长天线所需的尺寸由工作波长来决定。

例如，蓝牙工作频率为2402MHz-2480MHz，通过计算，换算成1/4波长天线所需的长度是31毫米左右。第三代移动通信(3G)/第四代移动通信(4G)信号覆盖了824MHz-2170MHz的频段，对应的1/4波长天线的长度是34～91毫米。因此，本发明实施例中的天线7的优选长度为31毫米至91毫米。

天线7的走线方式包括但不限于以下之一：蛇形延伸走线方式、对称蛇形延伸走线方式、蛇形迂回走线方式、盘形走线方式。

参考图5，蛇形延伸走线方式是指天线以S形蜿蜒向前延伸的走线方式；参考图6，对称蛇形延伸走线方式是指天线以S形蜿蜒向前延伸并在末端再以S形蜿蜒返回的走线方式；参考图7，蛇形迂回走线方式是指天线以S形在天线首端和尾端蜿蜒迂回的走线方式；参考图8，盘形走线方式是指天线从中心向四周以方形的螺旋线方式扩散的走线方式。

综上所述，通过本发明的上述实施例，将天线置于头梁或者头梁与耳机的连接处，为天线留出足够的空间，便于集成。设计上也可以不必牺牲天线的物理尺寸，完全能达到波长的长度要求。解决了头戴式设备当中，天线难以集成的问题。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种头戴式设备，其特征在于包括：第一耳部、第二耳部、连接组件、印刷电路板以及天线，其中，

所述连接组件包括头梁，和设置在头梁两端的第一连接件和第二连接件；所述头梁通过所述第一连接件连接所述第一耳部，所述头梁通过所述第二连接件连接所述第二耳部；

所述印刷电路板设置在所述第一耳部和/或所述第二耳部内；

所述天线设置在所述连接组件内；所述天线与所述印刷电路板电性连接。

2.根据权利要求1所述的头戴式设备，其特征在于，所述天线设置在所述连接组件内包括：

所述天线设置在所述头梁内，或设置在所述第一连接件或者所述第二连接件内。

3.根据权利要求1所述的头戴式设备，其特征在于，

所述第一耳部和所述第二耳部上均设有滑轨槽；

所述第一连接件和所述第二连接件上均设有滑轨；

所述滑轨分别可伸缩地插接在所述滑轨槽内。

4.根据权利要求3所述的头戴式设备，其特征在于，所述天线与所述印刷电路板通过同轴线电性连接，在所述滑轨上还设有走线槽，所述同轴线的一部分固定在所述走线槽内。

5.根据权利要求4所述的头戴式设备，其特征在于，从所述同轴线被所述走线槽固定的位置，至所述印刷电路板上的同轴线的连接点之间，同轴线的长度不小于所述滑轨伸缩的最大长度。

6.根据权利要求1所述的头戴式设备，其特征在于，所述天线为由金属片构成的金属天线。

7.根据权利要求1所述的头戴式设备，其特征在于，所述天线为柔性电路板天线。

8.根据权利要求1所述的头戴式设备，其特征在于，所述天线的走线方式包括以下之一：蛇形延伸走线方式、对称蛇形延伸走线方式、蛇形迂回走线方式、盘形走线方式。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的头戴式设备，其特征在于，所述天线的长度为所述耳机的工作频段对应的工作波长的1/4。

10.根据权利要求9所述的头戴式设备，其特征在于，所述天线的长度为31毫米至91毫米。