CN205621896U - 数据转接模块及头戴显示设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种数据转接模块，包括：线缆；屏蔽盒，采用金属材质且接地；转接单元，位于所述屏蔽盒内，所述线缆的一端伸入所述屏蔽盒内，以连接所述转接单元；以及柔性电路板，所述柔性电路板的一端伸入所述屏蔽盒内，以连接所述转接单元。本实用新型所述数据转接模块具有抗电磁干扰能力。本实用新型还公开一种应用所述数据转接模块头戴显示设备。

Description

数据转接模块及头戴显示设备

技术领域

本实用新型涉及数据转接技术领域，尤其涉及一种数据转接模块以及一种应用所述数据转接模块的头戴显示设备。

背景技术

在现有显示设备的信号传输过程中，当高速信号在不同形状的线缆中传输时，比如从圆形线缆中传输换到了扁平状线缆(例如柔性电路板)中传输，容易在线缆转接过程中出现电磁干扰问题。

人们常用的做法是在线缆转接时，把高速信号的走线连接至柔性电路板的内层，以防止电磁辐射。然而这种做法的效果并不理想，无法实现线缆转接过程中的全封闭式屏蔽，比如两个连接器无法实现良好的接地搭接和屏蔽，高速信号在转换传输线时必然会破坏原有的封闭式屏蔽状态，使线材和连接器发生电磁辐射。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种具有抗电磁干扰能力的数据转接模块以及一种应用所述数据转接模块的头戴显示设备。

为了实现上述目的，本实用新型实施方式采用如下技术方案：

一方面，提供一种数据转接模块，包括：

线缆；

屏蔽盒，采用金属材质且接地；

转接单元，位于所述屏蔽盒内，所述线缆的一端伸入所述屏蔽盒内，以连接所述转接单元；以及

柔性电路板，所述柔性电路板的一端伸入所述屏蔽盒内，以连接所述转接单元。

其中，所述转接单元包括印刷电路板和连接所述印刷电路板的第一连接器，所述线缆的一端连接所述第一连接器，所述第一连接器的外壳采用金属材质且 通过第一柔性导电体连接所述屏蔽盒。

其中，所述线缆包括：

控制线组，包括多根控制线；

多个数据线组，环绕所述控制线组设置，每个所述数据线组均包括一对差分信号线；

至少一根电源线和至少一根地线，所有所述电源线和所有所述地线均环绕所述控制线组设置，每根所述电源线和每根所述地线的外径均大于每根所述控制线的外径、并且大于每根所述差分信号线的外径；

保护层，所述保护层同时包裹所述多个数据线组以及所有所述电源线和所有所述地线，所述保护层呈圆管形状；以及

第一屏蔽层，位于所述保护层朝向所述控制线组的表面上，所述第一屏蔽层接地，且电性连接所述屏蔽盒。

其中，所述线缆的一端包括裸露于所述保护层外的第一子线缆和第二子线缆；

所述第一子线缆包括第四屏蔽层，所述控制线组的一端和所述多个数据线组的一端均位于所述第四屏蔽层内，所述第二子线缆包括第五屏蔽层，所有所述电源线的一端和所有所述地线的一端均位于所述第五屏蔽层内，所述第四屏蔽层和所述第五屏蔽层均连接至所述第一屏蔽层，以实现接地；

所述第一子线缆连接所述第一连接器，所述第四屏蔽层连接所述第一连接器的外壳，所述第五屏蔽层连接所述屏蔽盒，所有所述电源线的一端和所有所述地线的一端均焊接至所述印刷电路板。

其中，每个所述数据线组的周围均包裹有第二屏蔽层，所述第二屏蔽层接地，所述第二屏蔽层的外径与所述电源线的外径的比的范围为0.9至1.1。

其中，每个所述数据线组均包括地线，所述地线连接所述第二屏蔽层。

其中，所述控制线组的周围包裹有第三屏蔽层，所述第三屏蔽层接地。

其中，所述柔性电路板包括地层，所述柔性电路板的一端裸露出部分所述地层以形成接地区，所述接地区通过第二柔性导电体连接至所述屏蔽盒。

其中，所述转接单元还包括第二连接器，所述第二连接器连接所述印刷电路板，所述柔性电路板的一端连接至所述第二连接器。

再一方面，还提供一种头戴显示设备，包括如上任一项所述的数据转接模 块。

相较于现有技术，本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型实施例所述数据转接模块，由于转接单元用以连接线缆的一端与柔性电路板的一端，由于上述三者均位于屏蔽盒内，屏蔽盒采用金属材质且接地，使得数据在转接时，屏蔽盒可使位于屏蔽盒内部的线材和器件避免电磁干扰，数据转接模块的抗电磁干扰能力强。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型的技术方案，下面将对实施方式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方式，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，还可以如这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例提供的一种线缆的结构示意图。

图2是本实用新型实施例提供的一种线缆的部分结构示意图。

图3是本实用新型实施例提供的一种数据转接模块的结构示意图。

图4是本实用新型实施例提供的一种数据转接模块的部分结构示意图。

图5是本实用新型实施例提供的一种头戴显示设备的结构示意图。

具体实施方式

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。

此外，以下各实施例的说明是参考附加的图示，用以例示本实用新型可用以实施的特定实施例。本实用新型中所提到的方向用语，例如，“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“内”、“外”、“侧面”等，仅是参考附加图式的方向，因此，使用的方向用语是为了更好、更清楚地说明及理解本实用新型，而不是指示或暗指所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“设置在……上”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸地连接，或者一体地连接；可以是机械连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

此外，在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。若本说明书中出现“工序”的用语，其不仅是指独立的工序，在与其它工序无法明确区别时，只要能实现该工序所预期的作用则也包括在本用语中。另外，本说明书中用“～”表示的数值范围是指将“～”前后记载的数值分别作为最小值及最大值包括在内的范围。在附图中，结构相似或相同的单元用相同的标号表示。

请一并参阅图1至图3，本实用新型实施例提供一种数据转接模块200，包括线缆100、屏蔽盒6、转接单元7以及柔性电路板8。屏蔽盒6采用金属材质且接地。转接单元7位于屏蔽盒6内，线缆100的一端伸入屏蔽盒6内，以连接转接单元7。柔性电路板8的一端伸入屏蔽盒6内，以连接转接单元7。

在本实施例中，转接单元7用以连接线缆100的一端与柔性电路板8的一端，由于上述三者均位于屏蔽盒6内，屏蔽盒6采用金属材质且接地，使得数据在转接时，屏蔽盒6可使位于屏蔽盒6内部的线材和器件避免电磁干扰，数据转接模块200的抗电磁干扰能力强。

本实施例所述数据转接模块200可适用于高速信号传输中的数据转接，例如可将包括HDMI(High－Definition Multimedia Interface，又被称为高清晰度多媒体接口)的信号从圆形的线缆中传输换到了扁平状线缆(柔性电路板)中传输。当然，本实施例所述数据转接模块200也适用于其他形状相同或者形状不同的线缆之间的转接。

在本实施例中，屏蔽盒6为封闭式的屏蔽盒，仅开设有两个分别供线缆100的一端和柔性电路板8的一端穿过的缺口，屏蔽盒6电磁屏蔽性能良好。柔性电路板8可以包括依次设置的地层、信号层以及电源层。

进一步地，请一并参阅图1、图2以及图3，作为一种可选实施例，转接单元7包括印刷电路板71和连接印刷电路板71的第一连接器72，线缆100的一端连接第一连接器72，第一连接器72的外壳采用金属材质且通过第一柔性导电体73连接屏蔽盒6，使得第一连接器72具有良好接地性，抗电磁干扰能力强。

进一步地，请参阅图1，作为一种可选实施例，线缆100包括控制线组1、多个数据线组2、至少一根电源线3、至少一根地线4以及保护层5。其中，控制线组1包括多根控制线11。多个数据线组2环绕控制线组1设置，每个数据线组2均包括一对差分信号线21。所有电源线3和所有地线4均环绕控制线组1设置。每根电源线3和每根地线4的外径均大于每根控制线11的外径，并且大于每根差分信号线21的外径。保护层5同时包裹多个数据线组2、所有电源线3以及所有地线4，保护层5呈圆管形状，也即本实施例线缆100为圆形的线缆。

在本实施例中，由于电源线3和地线4的外径大于控制线11和差分信号线21的外径，使得电源线3和地线4能够传输满足产品需求的大电流，线缆100的电源传输能力强。同时，由于保护层5呈圆管形状，电源线3、地线4以及数据线组2均环绕控制线组1设置且均位于保护层5内，故而保护层5内具有足够的空间用以容纳电源线3和地线4，一根电源线3或地线4所占用的空间可与一个数据线组2所占用的空间相同或相近，使得电源线3和地线4的外径的可调范围大，也即增大了电源线3和地线4内传输电流的可调范围，进而使线缆100的应用范围更广。

应当理解的，在本实施例中，线材包括内芯以及包裹在内芯外部的绝缘层，线材外径的大小影响着内芯的粗细，故而外径较大的线材可设置较粗的内芯，能够传输较大电流。为方便线缆100与其他部件(例如第一连接器72)的连接，令差分信号线21的外径与控制线11外径相同。保护层5采用绝缘材料。

进一步地，请参阅图1，作为一种可选实施例，线缆100的保护层5朝向控制线组1的表面上设置有第一屏蔽层51，第一屏蔽层51接地设置。在本实施例中，由于接地的第一屏蔽层51同时包裹了所有的电源线3、地线4、差分信号线21和控制线11，也即包裹了线缆100的所有传输线，使得线缆100具有抗电磁干扰(Electromagnetic Interference，EMI)能力。

优选的，第一屏蔽层51电性连接屏蔽盒6，也即线缆100位于屏蔽盒6外部的线材部分被第一屏蔽层51屏蔽，线缆100位于屏蔽盒6内的线材部分被屏蔽盒6屏蔽，故而整条线缆100均具有良好的抗电磁干扰能力。

可选的，第一屏蔽层51为金属屏蔽层，例如金属编织层。

可选的，请参阅图1，在第一屏蔽层51附近设置有总地线52，第一屏蔽层 51连接总地线52以实现接地。

进一步地，请一并参阅图1和图2，作为一种可选实施例，线缆100的一端还包括裸露于保护层5外的第一子线缆110和第二子线缆120。第一子线缆110包括第四屏蔽层111，控制线组1的一端和多个数据线组2的一端均位于第四屏蔽层111内。第二子线缆120包括第五屏蔽层121，所有电源线3的一端和所有地线4的一端均位于第五屏蔽层121内。第四屏蔽层111和第五屏蔽层121均连接至第一屏蔽层51，以实现接地。

可选的，第四屏蔽层111或/和第五屏蔽层121可采用导电布或铜箔。

在本实施例中，线缆100的一端用以连接其他线材或部件(例如第一连接器72)，由于设置了接地的第四屏蔽层111和第五屏蔽层121，使得线缆100的一端同样得以实现抗电磁干扰能力，提升了线缆100性能。

进一步地，请一并参阅图1至图4，作为一种可选实施例，第一子线缆110连接第一连接器72，第四屏蔽层111连接至第一连接器72的外壳，第一连接器72的外壳采用金属材质且通过第一柔性导电体73连接屏蔽盒6，使得第四屏蔽层111电性导通良好，第一子线缆110具有良好的接地性，抗电磁干扰能力强。

进一步地，请一并参阅图1至图4，作为一种可选实施例，第二子线缆120的第五屏蔽层121连接屏蔽盒6，所有电源线3的一端和所有地线4的一端均焊接至印刷电路板71(如图3所示，印刷电路板71上设有焊盘74)。在本实施例中，第五屏蔽层121电性导通良好，第二子线缆120具有良好的接地性，抗电磁干扰能力强。

进一步地，请参阅图1，作为一种可选实施例，线缆100的每个数据线组2的周围均包裹有第二屏蔽层23，第二屏蔽层23接地设置，避免产生多个数据线组2相互之间以及数据线组2与控制线组1之间的串扰问题。

在本实施例中，每个数据线组2均包括裸露的地线22，地线22连接第二屏蔽层23。

可选的，第二屏蔽层23为金属屏蔽层，例如可采用铝箔等金属材料360°环绕形成。

进一步地，请参阅图1，作为一种可选实施例，线缆100的第二屏蔽层23的外径与电源线3的外径的比的范围为0.9至1.1。此时第二屏蔽层23的外径即为数据线组2的外径，数据线组2的外径与电源线3的外径相近或相同，故而 充分利用了保护层5的内部空间，降低了线缆100的成本。更佳的，地线4的外径与电源线3的外径相同，进一步提高保护层5内部空间的利用率，也方便了线缆100与其他部件的连接。

进一步地，请参阅图1，作为一种可选实施例，控制线组1的周围包裹有第三屏蔽层12，第三屏蔽层12接地设置，进一步避免产生数据线组2与控制线组1之间的串扰问题。

请参照图1，作为一种优选实施例，电源线3和地线4均为圆形传输线材，第二屏蔽层23和第三屏蔽层12的横截面也为圆形，外径相同或相近的数据线组2、地线4以及电源线3同时环绕于控制线组1周边，使得保护层5内部空间利用率最佳。特别的，数据线组2、地线4以及电源线3首尾相连、均匀环绕控制线组1设置。

在本实施例中，数据线组2的数量为4个，电源线3和地线4的总数量为4根(例如电源线3设有2根、地线4设有2根)，控制线组1包括7根与差分信号线21相关的控制线11。

进一步地，请一并参阅图3和图4，作为一种可选实施例，柔性电路板8包括地层，柔性电路板8的一端裸露出部分地层以形成接地区81，接地区81通过第二柔性导电体82连接至屏蔽盒6，使得地层导通良好，柔性电路板8的一端抗电磁干扰能力强。

进一步地，请一并参阅图3和图4，作为一种可选实施例，转接单元7还包括第二连接器75，第二连接器75连接印刷电路板71，柔性电路板8的一端连接至第二连接器75，也即第二连接器75用于连接印刷电路板71和柔性电路板8。在本实施例中，线缆100内数据依次通过第一连接器72、印刷电路板71以及第二连接器75转接至柔性电路板8。

请一并参阅图1、图3、图3以及图5，本实用新型实施例还提供一种头戴显示设备300，包括如上任一实施例所述的数据转接模块200。具体而言，头戴显示设备300包括盒子端301和头戴端302。头戴端302包括显示部303和耳机部304。工作时，数据自盒子端301发出，通过线缆100连接至耳机部304，在置于耳机部304内的数据转接模块200内转接，而后通过柔性电路板8传输至显示部303，以实现头戴显示设备300的显示。

在本实施例中，只需要设置一根线缆100即可实现数据在盒子端301与耳 机部304的传输，使得头戴显示设备300外形简洁、美观，成本低。同时，由于柔性电路板8体积通常较小，耳机部304与显示部303之间的连接部外形可设置成小体积，即可容纳柔性电路板8实现连接，也可以减轻头戴端302的重量，使用户具有更加的体验感。

同时，本实施例中线缆100，既可以用于传输音/视频信号，也可以用于传输电源信号、控制信号。

进一步地，作为一种可选实施例，盒子端301可以包括电池、处理器、存储模块，还可以包括无线模块、通信接口(例如HDMI、USB等)。

可选的，控制信号包括触摸(touch)信号。在耳机部304或者盒子端301设置有触控板，用户通过触控板输出触摸信号并传输至处理器进行相应的控制 。

进一步地，作为一种可选实施例，显示部303包括微型显示器及光学模组，光学模组用于将微型显示器的显示源按预设路径投射至用户双眼。

以上对本实用新型实施例进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (10)

1.一种数据转接模块，其特征在于，包括：

线缆；

屏蔽盒，采用金属材质且接地；

转接单元，位于所述屏蔽盒内，所述线缆的一端伸入所述屏蔽盒内，以连接所述转接单元；以及

柔性电路板，所述柔性电路板的一端伸入所述屏蔽盒内，以连接所述转接单元。

2.如权利要求1所述的数据转接模块，其特征在于，所述转接单元包括印刷电路板和连接所述印刷电路板的第一连接器，所述线缆的一端连接所述第一连接器，所述第一连接器的外壳采用金属材质且通过第一柔性导电体连接所述屏蔽盒。

3.如权利要求2所述的数据转接模块，其特征在于，所述线缆包括：

控制线组，包括多根控制线；

多个数据线组，环绕所述控制线组设置，每个所述数据线组均包括一对差分信号线；

至少一根电源线和至少一根地线，所有所述电源线和所有所述地线均环绕所述控制线组设置，每根所述电源线和每根所述地线的外径均大于每根所述控制线的外径、并且大于每根所述差分信号线的外径；

保护层，所述保护层同时包裹所述多个数据线组以及所有所述电源线和所有所述地线，所述保护层呈圆管形状；以及

第一屏蔽层，位于所述保护层朝向所述控制线组的表面上，所述第一屏蔽层接地，且电性连接所述屏蔽盒。

4.如权利要求3所述的数据转接模块，其特征在于，所述线缆的一端包括裸露于所述保护层外的第一子线缆和第二子线缆；

所述第一子线缆包括第四屏蔽层，所述控制线组的一端和所述多个数据线组的一端均位于所述第四屏蔽层内，所述第二子线缆包括第五屏蔽层，所有所述电源线的一端和所有所述地线的一端均位于所述第五屏蔽层内，所述第四屏蔽层和所述第五屏蔽层均连接至所述第一屏蔽层，以实现接地；

所述第一子线缆连接所述第一连接器，所述第四屏蔽层连接所述第一连接器的外壳，所述第五屏蔽层连接所述屏蔽盒，所有所述电源线的一端和所有所述地线的一端均焊接至所述印刷电路板。

5.如权利要求3所述的数据转接模块，其特征在于，每个所述数据线组的周围均包裹有第二屏蔽层，所述第二屏蔽层接地，所述第二屏蔽层的外径与所述电源线的外径的比的范围为0.9至1.1。

6.如权利要求5所述的数据转接模块，其特征在于，每个所述数据线组均包括地线，所述地线连接所述第二屏蔽层。

7.如权利要求3所述的数据转接模块，其特征在于，所述控制线组的周围包裹有第三屏蔽层，所述第三屏蔽层接地。

8.如权利要求2所述的数据转接模块，其特征在于，所述柔性电路板包括地层，所述柔性电路板的一端裸露出部分所述地层以形成接地区，所述接地区通过第二柔性导电体连接至所述屏蔽盒。

9.如权利要求2或8所述的数据转接模块，其特征在于，所述转接单元还包括第二连接器，所述第二连接器连接所述印刷电路板，所述柔性电路板的一端连接至所述第二连接器。

10.一种头戴显示设备，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的数据转接模块。