CN207124689U - 一种头戴显示器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种头戴显示器，包括Type‑C接口、Type‑C控制器、及用于输出热插拔信号的转换芯片，Type‑C控制器与Type‑C接口的CC引脚连接，Type‑C控制器还与转换芯片的热插拔信号输出端连接。这样，本实用新型的头戴显示器就可以通过Type‑C接口和Type‑C控制器实现热插拔信号的传输。

Description

一种头戴显示器

技术领域

本实用新型涉及电路设计技术领域，更具体地，涉及一种能够通过Type-C接口实现热插拔信号传输的头戴显示器。

背景技术

目前市面上在销售的头戴显示器接收其他设备发送的视频数据，都是基于HDMI接口(High Definition Multimedia Interface，高清晰度多媒体接口)或者DP接口(DisplayPort，显示接口)实现的，这两个接口都比较大而且还要配合USB接口使用。现有的头戴显示器接收其他设备发送的视频图像数据需要有2-3根外接线支持，如图1所示，包括1-2根USB线和1根DP或者HDMI线，其中，USB接口用于为头戴显示器供电、并传输音频数据，HDMI接口或者DP接口用于传输视频图像数据。这将导致头戴显示器较为笨重，且连接复杂、成本高、用户操作难度大、不易使用、影响用户体验。

为了简化头戴显示器与其他电子设备之间的连接结构，可以在头戴显示器上设置Type-C接口，头戴显示器和其他电子设备就可以通过一根Type-C传输线建立连接，如图2所示，进而通过Type-C传输线传输视频数据。在此基础上，头戴显示器上还需设置有型号例如可以但不限于是ANX7530的转换芯片，用于将视频数据分离为图像数据和音频数据，同时，可以对视频数据进行格式转换处理，以使头戴显示器的显示屏能够显示该图像数据。而且转换芯片上通常具有热插拔信号的输出端，用于输出热插拔信号，即HPD信号。但是，Type-C接口上没有传输热插拔信号的物理线路，无法实现热插拔信号的检测。

实用新型内容

本实用新型的一个目的是提供一种能够通过Type-C接口接实现热插拔信号传输的头戴显示器。

根据本实用新型的第一方面，提供了一种头戴显示器，包括Type-C接口、Type-C控制器、及用于输出热插拔信号的转换芯片，所述Type-C控制器与所述Type-C接口的CC引脚连接，所述Type-C控制器还与所述转换芯片的热插拔信号输出端连接。

可选的是，所述头戴显示器还包括显示屏，所述转换芯片的输入端与所述Type-C接口的差分引脚连接，所述转换芯片的输出端与所述显示屏连接，所述转换芯片用于对通过所述Type-C接口输入的视频数据中的图像数据进行协议转换处理后发送至所述显示屏。

可选的是，所述Type-C控制还与所述Type-C接口的SBU引脚连接。

可选的是，所述头戴显示器还包括切换开关，所述Type-C接口包括两组差分引脚，所述Type-C接口的第一组差分引脚与所述切换开关的第一输入端连接，所述Type-C接口的第二组差分引脚与所述切换开关的第二输入端连接，所述切换开关的输出端与所述转换芯片的输入端连接。

可选的是，所述Type-C控制器与所述切换模块的控制端连接。

可选的是，所述头戴显示器还包括解码模块和发声模块，所述解码模块连接在所述转换模块和所述发声模块之间；所述转换模块还被设置为将所述Type-C接口输入的视频数据中的音频数据转换为I2S格式的音频数据，并将所述I2S格式的音频数据发送至所述解码模块；所述解码模块被设置为对所述I2S格式的音频数据进行解码处理，并将解码处理后的音频数据发送至发声模块进行播放。

可选的是，所述发声模块为扬声器或者耳机接口。

可选的是，所述头戴显示器还包括电源管理芯片和电池，所述Type-C接口和所述电池均与所述电源管理芯片连接。

本实用新型的一个有益效果在于，本实用新型的头戴显示器就可以通过Type-C控制器和Type-C接口实现热插拔信号的传输。

通过以下参照附图对本实用新型的示例性实施例的详细描述，本实用新型的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

构成说明书的一部分的附图描述了本实用新型的实施例，并且连同说明书一起用于解释本实用新型的原理。

图1是根据头戴显示器与电子设备的一种连接方式的示意图；

图2是根据头戴显示器与电子设备的另一种连接方式的示意图；

图3为根据本实用新型一种头戴显示器的一种实施结构的方框原理图；

图4为根据本实用新型一种头戴显示器的另一种实施结构的方框原理图；

图5为根据本实用新型一种头戴显示器的再一种实施结构的方框原理图。

附图标记说明：

J1-Type-C接口； U1-转换芯片；

U2-Type-C控制器； U3-显示屏；

U4-切换模块； U5-解码模块；

U6-发声模块； U7-电源管理芯片；

U8-电池。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本实用新型的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。

以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。

对于相关领域普通技术人员已知的技术和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术和设备应当被视为说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

为了解决现有技术中存在的具有Type-C接口的头戴显示器无法检测热插拔的问题，提供了一种头戴显示器，如图3所示，包括Type-C接口J1、Type-C控制器U2、及用于输出热插拔信号的转换芯片U1，Type-C控制器U2与Type-C接口J1的CC引脚连接，Type-C控制器U2还与转换芯片U1的热插拔信号输出端HPD连接。

转换芯片U1在上电时，即头戴显示器开机时，转换芯片U1的热插拔信号输出端都会输出热插拔信号。该转换芯片U1的型号例如可以但不限于为ANX7530。

由于在Type-C接口J1的标准定义中没有用于传输热插拔信号(HPD信号)的物理线路，因此，Type-C控制器U2的主要功能就是对HPD信号进行编码，将其转换成Type-C接口能够传输的CC信号，并通过Type-C接口J1的CC引脚传递到连接的电子设备，用于实现热插拔的检测。其中，Type-C接口J1的CC引脚包括CC1引脚和CC2引脚。

对应的，与该头戴显示器连接的电子设备上也需设置有Type-C控制器，电子设备中的Type-C控制器用于将Type-C接口J1的CC引脚传输的CC信号进行解码，将其转换为HPD信号，以使电子设备根据该HPD信号进行热插拔检测。其中，该电子设备例如可以是具有Type-C接口的手机、平板电脑、笔记本电脑或者是台式电脑。

这样，在Type-C接口J1通过对应的连接线与其他电子设备建立连接或者是断开连接时，电子设备通过检测其Type-C接口CC引脚的电压状态，就可以实现热插拔的检测。

在本实用新型的一个具体实施例中，如图2所示，该头戴显示器还包括显示屏U3，转换芯片U1的输入端in1与Type-C接口J1的差分引脚连接，转换芯片U1的输出端out11与显示屏U3连接，转换芯片U1用于对通过Type-C接口J1输入的视频数据中的图像数据进行协议转换处理后发送至显示屏U3。

通过Type-C接口J1的差分引脚可以接收外接电子设备发送的视频数据，该视频数据通常是display port 1.4标准(高清数字显示接口1.4版标准)，且该视频数据包括图像数据和音频数据。而显示屏U2通常是MIPI接口，以实现更低功耗、更高数据传输率和更小的电路占位空间。因此，转换芯片U1可以是用于将视频数据区分为图像数据和音频数据，并将图像数据转换为显示屏U3支持的MIPI(Mobile Industry Processor Interface，移动产业处理器接口)协议的图像数据，再将该MIPI协议的图像数据发送至显示屏U3进行显示。

这样，本实用新型的头戴显示器就可以显示通过Type-C接口J1输入的图像数据。

进一步地，该转换芯片U1还可以通过Type-C接口J1与连接的电子设备进行握手，该握手过程也可以被称为training过程。其中，在training过程中，转换芯片U1和电子设备会training传输速度、振幅、传输线路(即line)等信息，以使头戴显示器在与电子设备进行数据通信过程中的功耗和性能达到最佳状态。而且，在training不成功时，转换芯片U1会通过HPD引脚输出的HPD信号，通知电子设备出错重传数据，重新连接training。

在此基础上，如图4所示，该Type-C控制器U2还与Type-C接口J1的SBU引脚连接，以通过SBU引脚传输辅助信息，即该头戴显示器的握手协议，使得连接的电子设备按照握手协议与该头戴显示器进行数据传输。其中，握手协议可以是存储在转换芯片U1内的存储器中，也可以是存储在头戴显示器的处理器或者是储存芯片内。握手协议至少包括该头戴显示器的显示屏信息，例如分辨率、刷新率等。其中，Type-C接口J1的SBU引脚包括SBU1引脚和SBU2引脚。

Type-C接口J1具有两组差分引脚，包括第一组差分引脚RX1+和RX1-、及第二组差分引脚RX2+和RX2-，由于Type-C接口J1具有正反插的功能，因此，连接的电子设备可以是Type-C接口J1的第一组差分引脚RX1+和RX1-传输上述视频信号，也可以是Type-C接口J1的第二组差分引脚RX2+和RX2-传输上述视频信号。因此，如图4所示，该头戴显示器还包括切换开关U4，Type-C接口J1的第一组差分引脚与切换开关U4的第一输入端in41连接，Type-C接口J1的第二组差分引脚与切换开关U4的第二输入端in42连接，切换开关U4的输出端out4与转换芯片U1的输入端in1连接。其中，切换开关U4例如可以但不限于是由单刀双掷开关、或者是模拟开关芯片提供。

这样，通过切换开关U4，就可以实现将第一组差分引脚RX1+和RX1-连接至转换模块U1、或者是将第二组差分引脚RX2+和RX2-连接至转换芯片U1的输入端in1之间的切换。

在此基础上，Type-C控制器U2与切换开关U4的控制端Ctrl连接，Type-C控制器U2根据CC1引脚和CC2引脚的电压判断Type-C接口J1的正反插状态、并以此控制切换开关U4的进行切换控制。

在本实用新型的一个具体实施例中，该头戴显示器还包括解码模块U5和发声模块U6，如图4所示，解码模块U5连接在转换模块U1的输出端out12和发声模块U6之间；转换模块U1还被设置为将Type-C接口J1输入的视频数据中的音频数据转换为I2S格式的音频数据，并将该I2S格式的音频数据通过输出端out12发送至解码模块U5；解码模块U5被设置为将对I2S格式的音频数据进行解码处理后发送至发声模块U6进行播放。解码模块U5可以是由一音频解码芯片提供。

上述发声模块U6例如可以是扬声器或者是耳机接口等。

在本实用新型的另一个具体实施例中，该头戴显示器还包括电源管理芯片U7和电池U8，如图4所示，Type-C接口J1和电池U8均与电源管理芯片U7连接，电池U8为该头戴显示器供电。其中，电源管理芯片U7可以用于控制Type-C接口J1的电源引脚VBUS向电池U8充电，电源管理芯片U7还用于控制电池U8向头戴显示器的各功能芯片供电。

具体的，电源管理芯片U7可以是与Type-C接口J1的VBUS引脚和GND引脚连接。电源管理芯片U7是在头戴显示器系统中担负起对电能的变换、分配、检测及其他电能管理的职责的芯片。电源管理芯片U7主要负责识别头戴显示器中处理器的供电幅值，产生相应的短矩波，推动后级电路进行功率输出。

这样，本实用新型的头戴显示器就可以通过Type-C接口实现热插拔检测、充电、接收视频图像数据和音频数据，而不需设置其他接口，就减少了其他接口占用的电路空间，而且成本较低，还可以使得头戴显示器更加美观。Type-C接口通过对应的一根连线就实现头戴显示器和其他设备之间的连接，连接简单、便于用户操作，可以提升用户体验。

在如图5所示的实施例中，Type-C接口J1的差分引脚传输的DP视频数据经切换开关传送至转换芯片U1中，转换芯片U1将视频数据中的图像数据转换为MIPI协议的图像数据后发送至显示屏U3进行显示。同时转换芯片U1还会输出HPD信号，Type-C控制器U2将HPD信号转换为CC信号后发送至Type-C接口J1的CC引脚，Type-C控制器U2还可以读取转换芯片U1内存储的显示屏信息，即AUX信号，并将该AUX信号发送至Type-C接口J1的SBU引脚。Type-C接口J1的电源引脚VBUS提供的电源信号通过电源管理芯片U7向电池U8充电。

上述各实施例主要重点描述与其他实施例的不同之处，但本领域技术人员应当清楚的是，上述各实施例可以根据需要单独使用或者相互结合使用。

虽然已经通过示例对本实用新型的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上示例仅是为了进行说明，而不是为了限制本实用新型的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本实用新型的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本实用新型的范围由所附权利要求来限定。

Claims (8)

1.一种头戴显示器，其特征在于，包括Type-C接口、Type-C控制器、及用于输出热插拔信号的转换芯片，所述Type-C控制器与所述Type-C接口的CC引脚连接，所述Type-C控制器还与所述转换芯片的热插拔信号输出端连接。

2.根据权利要求1所述的头戴显示器，其特征在于，所述头戴显示器还包括显示屏，所述转换芯片的输入端与所述Type-C接口的差分引脚连接，所述转换芯片的输出端与所述显示屏连接，所述转换芯片用于对通过所述Type-C接口输入的视频数据中的图像数据进行协议转换处理后发送至所述显示屏。

3.根据权利要求1所述的头戴显示器，其特征在于，所述Type-C控制还与所述Type-C接口的SBU引脚连接。

4.根据权利要求2所述的头戴显示器，其特征在于，所述头戴显示器还包括切换开关，所述Type-C接口包括两组差分引脚，所述Type-C接口的第一组差分引脚与所述切换开关的第一输入端连接，所述Type-C接口的第二组差分引脚与所述切换开关的第二输入端连接，所述切换开关的输出端与所述转换芯片的输入端连接。

5.根据权利要求4所述的头戴显示器，其特征在于，所述Type-C控制器与所述切换模块的控制端连接。

6.根据权利要求1所述的头戴显示器，其特征在于，所述头戴显示器还包括解码模块和发声模块，所述解码模块连接在所述转换模块和所述发声模块之间；所述转换模块还被设置为将所述Type-C接口输入的视频数据中的音频数据转换为I2S格式的音频数据，并将所述I2S格式的音频数据发送至所述解码模块；所述解码模块被设置为对所述I2S格式的音频数据进行解码处理，并将解码处理后的音频数据发送至发声模块进行播放。

7.根据权利要求6所述的头戴显示器，其特征在于，所述发声模块为扬声器或者耳机接口。

8.根据权利要求1所述的头戴显示器，其特征在于，所述头戴显示器还包括电源管理芯片和电池，所述Type-C接口和所述电池均与所述电源管理芯片连接。