數據轉接模塊及頭戴顯示設備的制造方法

數據轉接模塊及頭戴顯示設備的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開一種數據轉接模塊，包括：線纜；屏蔽盒，采用金屬材質且接地；轉接單元，位于所述屏蔽盒內，所述線纜的一端伸入所述屏蔽盒內，以連接所述轉接單元；以及柔性電路板，所述柔性電路板的一端伸入所述屏蔽盒內，以連接所述轉接單元。本實用新型所述數據轉接模塊具有抗電磁干擾能力。本實用新型還公開一種應用所述數據轉接模塊頭戴顯示設備。
【專利說明】
數據轉接模塊及頭戴顯示設備
技術領域
[0001]本實用新型涉及數據轉接技術領域，尤其涉及一種數據轉接模塊以及一種應用所述數據轉接模塊的頭戴顯示設備。
【背景技術】
[0002]在現有顯示設備的信號傳輸過程中，當高速信號在不同形狀的線纜中傳輸時，比如從圓形線纜中傳輸換到了扁平狀線纜(例如柔性電路板)中傳輸，容易在線纜轉接過程中出現電磁干擾問題。
[0003]人們常用的做法是在線纜轉接時，把高速信號的走線連接至柔性電路板的內層，以防止電磁輻射。然而這種做法的效果并不理想，無法實現線纜轉接過程中的全封閉式屏蔽，比如兩個連接器無法實現良好的接地搭接和屏蔽，高速信號在轉換傳輸線時必然會破壞原有的封閉式屏蔽狀態，使線材和連接器發生電磁輻射。
【實用新型內容】
[0004]本實用新型所要解決的技術問題在于提供一種具有抗電磁干擾能力的數據轉接模塊以及一種應用所述數據轉接模塊的頭戴顯示設備。
[0005]為了實現上述目的，本實用新型實施方式采用如下技術方案:
[0006]—方面，提供一種數據轉接模塊，包括:
[0007]線纜；
[0008]屏蔽盒，采用金屬材質且接地；
[0009]轉接單元，位于所述屏蔽盒內，所述線纜的一端伸入所述屏蔽盒內，以連接所述轉接單元；以及
[0010]柔性電路板，所述柔性電路板的一端伸入所述屏蔽盒內，以連接所述轉接單元。
[0011]其中，所述轉接單元包括印刷電路板和連接所述印刷電路板的第一連接器，所述線纜的一端連接所述第一連接器，所述第一連接器的外殼采用金屬材質且通過第一柔性導電體連接所述屏蔽盒。
[0012]其中，所述線纜包括:
[0013]控制線組，包括多根控制線；
[0014]多個數據線組，環繞所述控制線組設置，每個所述數據線組均包括一對差分信號線；
[0015]至少一根電源線和至少一根地線，所有所述電源線和所有所述地線均環繞所述控制線組設置，每根所述電源線和每根所述地線的外徑均大于每根所述控制線的外徑、并且大于每根所述差分信號線的外徑；
[0016]保護層，所述保護層同時包裹所述多個數據線組以及所有所述電源線和所有所述地線，所述保護層呈圓管形狀；以及
[0017]第一屏蔽層，位于所述保護層朝向所述控制線組的表面上，所述第一屏蔽層接地，且電性連接所述屏蔽盒。
[0018]其中，所述線纜的一端包括裸露于所述保護層外的第一子線纜和第二子線纜；
[0019]所述第一子線纜包括第四屏蔽層，所述控制線組的一端和所述多個數據線組的一端均位于所述第四屏蔽層內，所述第二子線纜包括第五屏蔽層，所有所述電源線的一端和所有所述地線的一端均位于所述第五屏蔽層內，所述第四屏蔽層和所述第五屏蔽層均連接至所述第一屏蔽層，以實現接地；
[0020]所述第一子線纜連接所述第一連接器，所述第四屏蔽層連接所述第一連接器的外殼，所述第五屏蔽層連接所述屏蔽盒，所有所述電源線的一端和所有所述地線的一端均焊接至所述印刷電路板。
[0021]其中，每個所述數據線組的周圍均包裹有第二屏蔽層，所述第二屏蔽層接地，所述第二屏蔽層的外徑與所述電源線的外徑的比的范圍為0.9至1.1。
[0022]其中，每個所述數據線組均包括地線，所述地線連接所述第二屏蔽層。
[0023]其中，所述控制線組的周圍包裹有第三屏蔽層，所述第三屏蔽層接地。
[0024]其中，所述柔性電路板包括地層，所述柔性電路板的一端裸露出部分所述地層以形成接地區，所述接地區通過第二柔性導電體連接至所述屏蔽盒。
[0025]其中，所述轉接單元還包括第二連接器，所述第二連接器連接所述印刷電路板，所述柔性電路板的一端連接至所述第二連接器。
[0026]再一方面，還提供一種頭戴顯示設備，包括如上任一項所述的數據轉接模塊。
[0027]相較于現有技術，本實用新型具有以下有益效果:
[0028]本實用新型實施例所述數據轉接模塊，由于轉接單元用以連接線纜的一端與柔性電路板的一端，由于上述三者均位于屏蔽盒內，屏蔽盒采用金屬材質且接地，使得數據在轉接時，屏蔽盒可使位于屏蔽盒內部的線材和器件避免電磁干擾，數據轉接模塊的抗電磁干擾能力強。
【附圖說明】
[0029]為了更清楚地說明本實用新型的技術方案，下面將對實施方式中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施方式，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以如這些附圖獲得其他的附圖。
[0030]圖1是本實用新型實施例提供的一種線纜的結構示意圖。
[0031]圖2是本實用新型實施例提供的一種線纜的部分結構示意圖。
[0032]圖3是本實用新型實施例提供的一種數據轉接模塊的結構示意圖。
[0033]圖4是本實用新型實施例提供的一種數據轉接模塊的部分結構示意圖。
[0034]圖5是本實用新型實施例提供的一種頭戴顯示設備的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0035]下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。
[0036]此外，以下各實施例的說明是參考附加的圖示，用以例示本實用新型可用以實施的特定實施例。本實用新型中所提到的方向用語，例如，“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“內”、“外”、“側面”等，僅是參考附加圖式的方向，因此，使用的方向用語是為了更好、更清楚地說明及理解本實用新型，而不是指示或暗指所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本實用新型的限制。
[0037]在本實用新型的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規定和限定，術語“安裝”、“相連”、“連接”、“設置在……上”應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸地連接，或者一體地連接;可以是機械連接;可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通。對于本領域的普通技術人員而言，可以具體情況理解上述術語在本實用新型中的具體含義。
[0038]此外，在本實用新型的描述中，除非另有說明，“多個”的含義是兩個或兩個以上。若本說明書中出現“工序”的用語，其不僅是指獨立的工序，在與其它工序無法明確區別時，只要能實現該工序所預期的作用則也包括在本用語中。另外，本說明書中用“?”表示的數值范圍是指將“?”前后記載的數值分別作為最小值及最大值包括在內的范圍。在附圖中，結構相似或相同的單元用相同的標號表示。
[0039]請一并參閱圖1至圖3，本實用新型實施例提供一種數據轉接模塊200，包括線纜100、屏蔽盒6、轉接單元7以及柔性電路板8。屏蔽盒6采用金屬材質且接地。轉接單元7位于屏蔽盒6內，線纜100的一端伸入屏蔽盒6內，以連接轉接單元7。柔性電路板8的一端伸入屏蔽盒6內，以連接轉接單元7。
[0040]在本實施例中，轉接單元7用以連接線纜100的一端與柔性電路板8的一端，由于上述三者均位于屏蔽盒6內，屏蔽盒6采用金屬材質且接地，使得數據在轉接時，屏蔽盒6可使位于屏蔽盒6內部的線材和器件避免電磁干擾，數據轉接模塊200的抗電磁干擾能力強。
[0041]本實施例所述數據轉接模塊200可適用于高速信號傳輸中的數據轉接，例如可將包括HDMI(High — Definit1n Multimedia Interface，又被稱為高清晰度多媒體接口)的信號從圓形的線纜中傳輸換到了扁平狀線纜(柔性電路板)中傳輸。當然，本實施例所述數據轉接模塊200也適用于其他形狀相同或者形狀不同的線纜之間的轉接。
[0042]在本實施例中，屏蔽盒6為封閉式的屏蔽盒，僅開設有兩個分別供線纜100的一端和柔性電路板8的一端穿過的缺口，屏蔽盒6電磁屏蔽性能良好。柔性電路板8可以包括依次設置的地層、信號層以及電源層。
[0043]進一步地，請一并參閱圖1、圖2以及圖3，作為一種可選實施例，轉接單元7包括印刷電路板71和連接印刷電路板71的第一連接器72，線纜100的一端連接第一連接器72，第一連接器72的外殼采用金屬材質且通過第一柔性導電體73連接屏蔽盒6，使得第一連接器72具有良好接地性，抗電磁干擾能力強。
[0044]進一步地，請參閱圖1，作為一種可選實施例，線纜100包括控制線組1、多個數據線組2、至少一根電源線3、至少一根地線4以及保護層5。其中，控制線組I包括多根控制線11。多個數據線組2環繞控制線組I設置，每個數據線組2均包括一對差分信號線21。所有電源線3和所有地線4均環繞控制線組I設置。每根電源線3和每根地線4的外徑均大于每根控制線11的外徑，并且大于每根差分信號線21的外徑。保護層5同時包裹多個數據線組2、所有電源線3以及所有地線4，保護層5呈圓管形狀，也即本實施例線纜100為圓形的線纜。
[0045]在本實施例中，由于電源線3和地線4的外徑大于控制線11和差分信號線21的外徑，使得電源線3和地線4能夠傳輸滿足產品需求的大電流，線纜100的電源傳輸能力強。同時，由于保護層5呈圓管形狀，電源線3、地線4以及數據線組2均環繞控制線組I設置且均位于保護層5內，故而保護層5內具有足夠的空間用以容納電源線3和地線4，一根電源線3或地線4所占用的空間可與一個數據線組2所占用的空間相同或相近，使得電源線3和地線4的外徑的可調范圍大，也即增大了電源線3和地線4內傳輸電流的可調范圍，進而使線纜100的應用范圍更廣。
[0046]應當理解的，在本實施例中，線材包括內芯以及包裹在內芯外部的絕緣層，線材外徑的大小影響著內芯的粗細，故而外徑較大的線材可設置較粗的內芯，能夠傳輸較大電流。為方便線纜100與其他部件(例如第一連接器72)的連接，令差分信號線21的外徑與控制線11外徑相同。保護層5采用絕緣材料。
[0047]進一步地，請參閱圖1，作為一種可選實施例，線纜100的保護層5朝向控制線組I的表面上設置有第一屏蔽層51，第一屏蔽層51接地設置。在本實施例中，由于接地的第一屏蔽層51同時包裹了所有的電源線3、地線4、差分信號線21和控制線11，也即包裹了線纜100的所有傳輸線，使得線纜100具有抗電磁干擾(Electromagnetic Interference，EMI)能力。
[0048]優選的，第一屏蔽層51電性連接屏蔽盒6，也即線纜100位于屏蔽盒6外部的線材部分被第一屏蔽層51屏蔽，線纜100位于屏蔽盒6內的線材部分被屏蔽盒6屏蔽，故而整條線纜100均具有良好的抗電磁干擾能力。
[0049]可選的，第一屏蔽層51為金屬屏蔽層，例如金屬編織層。
[0050]可選的，請參閱圖1，在第一屏蔽層51附近設置有總地線52，第一屏蔽層51連接總地線52以實現接地。
[0051]進一步地，請一并參閱圖1和圖2，作為一種可選實施例，線纜100的一端還包括裸露于保護層5外的第一子線纜110和第二子線纜120。第一子線纜110包括第四屏蔽層111，控制線組I的一端和多個數據線組2的一端均位于第四屏蔽層111內。第二子線纜120包括第五屏蔽層121，所有電源線3的一端和所有地線4的一端均位于第五屏蔽層121內。第四屏蔽層111和第五屏蔽層121均連接至第一屏蔽層51，以實現接地。
[0052]可選的，第四屏蔽層111或/和第五屏蔽層121可采用導電布或銅箔。
[0053]在本實施例中，線纜100的一端用以連接其他線材或部件(例如第一連接器72)，由于設置了接地的第四屏蔽層111和第五屏蔽層121，使得線纜100的一端同樣得以實現抗電磁干擾能力，提升了線纜100性能。
[0054]進一步地，請一并參閱圖1至圖4，作為一種可選實施例，第一子線纜110連接第一連接器72，第四屏蔽層111連接至第一連接器72的外殼，第一連接器72的外殼采用金屬材質且通過第一柔性導電體73連接屏蔽盒6，使得第四屏蔽層111電性導通良好，第一子線纜110具有良好的接地性，抗電磁干擾能力強。
[0055]進一步地，請一并參閱圖1至圖4，作為一種可選實施例，第二子線纜120的第五屏蔽層121連接屏蔽盒6，所有電源線3的一端和所有地線4的一端均焊接至印刷電路板71(如圖3所示，印刷電路板71上設有焊盤74)。在本實施例中，第五屏蔽層121電性導通良好，第二子線纜120具有良好的接地性，抗電磁干擾能力強。
[0056]進一步地，請參閱圖1，作為一種可選實施例，線纜100的每個數據線組2的周圍均包裹有第二屏蔽層23，第二屏蔽層23接地設置，避免產生多個數據線組2相互之間以及數據線組2與控制線組I之間的串擾問題。
[0057]在本實施例中，每個數據線組2均包括裸露的地線22，地線22連接第二屏蔽層23。
[0058]可選的，第二屏蔽層23為金屬屏蔽層，例如可采用鋁箔等金屬材料360°環繞形成。
[0059]進一步地，請參閱圖1，作為一種可選實施例，線纜100的第二屏蔽層23的外徑與電源線3的外徑的比的范圍為0.9至1.1。此時第二屏蔽層23的外徑即為數據線組2的外徑，數據線組2的外徑與電源線3的外徑相近或相同，故而充分利用了保護層5的內部空間，降低了線纜100的成本。更佳的，地線4的外徑與電源線3的外徑相同，進一步提高保護層5內部空間的利用率，也方便了線纜100與其他部件的連接。
[0060]進一步地，請參閱圖1，作為一種可選實施例，控制線組I的周圍包裹有第三屏蔽層12，第三屏蔽層12接地設置，進一步避免產生數據線組2與控制線組I之間的串擾問題。
[0061]請參照圖1，作為一種優選實施例，電源線3和地線4均為圓形傳輸線材，第二屏蔽層23和第三屏蔽層12的橫截面也為圓形，外徑相同或相近的數據線組2、地線4以及電源線3同時環繞于控制線組I周邊，使得保護層5內部空間利用率最佳。特別的，數據線組2、地線4以及電源線3首尾相連、均勻環繞控制線組I設置。
[0062]在本實施例中，數據線組2的數量為4個，電源線3和地線4的總數量為4根(例如電源線3設有2根、地線4設有2根)，控制線組I包括7根與差分信號線21相關的控制線11。
[0063]進一步地，請一并參閱圖3和圖4，作為一種可選實施例，柔性電路板8包括地層，柔性電路板8的一端裸露出部分地層以形成接地區81，接地區81通過第二柔性導電體82連接至屏蔽盒6，使得地層導通良好，柔性電路板8的一端抗電磁干擾能力強。
[0064]進一步地，請一并參閱圖3和圖4，作為一種可選實施例，轉接單元7還包括第二連接器75，第二連接器75連接印刷電路板71，柔性電路板8的一端連接至第二連接器75，也即第二連接器75用于連接印刷電路板71和柔性電路板8。在本實施例中，線纜100內數據依次通過第一連接器72、印刷電路板71以及第二連接器75轉接至柔性電路板8。
[0065]請一并參閱圖1、圖3、圖3以及圖5，本實用新型實施例還提供一種頭戴顯示設備300，包括如上任一實施例所述的數據轉接模塊200。具體而言，頭戴顯示設備300包括盒子端301和頭戴端302。頭戴端302包括顯示部303和耳機部304。工作時，數據自盒子端301發出，通過線纜100連接至耳機部304，在置于耳機部304內的數據轉接模塊200內轉接，而后通過柔性電路板8傳輸至顯示部303，以實現頭戴顯示設備300的顯示。
[0066]在本實施例中，只需要設置一根線纜100即可實現數據在盒子端301與耳機部304的傳輸，使得頭戴顯示設備300外形簡潔、美觀，成本低。同時，由于柔性電路板8體積通常較小，耳機部304與顯示部303之間的連接部外形可設置成小體積，即可容納柔性電路板8實現連接，也可以減輕頭戴端302的重量，使用戶具有更加的體驗感。
[0067]同時，本實施例中線纜100，既可以用于傳輸音/視頻信號，也可以用于傳輸電源信號、控制信號。
[0068]進一步地，作為一種可選實施例，盒子端301可以包括電池、處理器、存儲模塊，還可以包括無線模塊、通信接口(例如HDM1、USB等)。
[0069]可選的，控制信號包括觸摸(touch)信號。在耳機部304或者盒子端301設置有觸控板，用戶通過觸控板輸出觸摸信號并傳輸至處理器進行相應的控制。
[0070]進一步地，作為一種可選實施例，顯示部303包括微型顯示器及光學模組，光學模組用于將微型顯示器的顯示源按預設路徑投射至用戶雙眼。
[0071]以上對本實用新型實施例進行了詳細介紹，本文中應用了具體個例對本實用新型的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本實用新型的方法及其核心思想；同時，對于本領域的一般技術人員，依據本實用新型的思想，在【具體實施方式】及應用范圍上均會有改變之處，綜上，本說明書內容不應理解為對本實用新型的限制。
【主權項】
1.一種數據轉接模塊，其特征在于，包括: 線纜； 屏蔽盒，采用金屬材質且接地； 轉接單元，位于所述屏蔽盒內，所述線纜的一端伸入所述屏蔽盒內，以連接所述轉接單元；以及 柔性電路板，所述柔性電路板的一端伸入所述屏蔽盒內，以連接所述轉接單元。2.如權利要求1所述的數據轉接模塊，其特征在于，所述轉接單元包括印刷電路板和連接所述印刷電路板的第一連接器，所述線纜的一端連接所述第一連接器，所述第一連接器的外殼采用金屬材質且通過第一柔性導電體連接所述屏蔽盒。3.如權利要求2所述的數據轉接模塊，其特征在于，所述線纜包括: 控制線組，包括多根控制線； 多個數據線組，環繞所述控制線組設置，每個所述數據線組均包括一對差分信號線； 至少一根電源線和至少一根地線，所有所述電源線和所有所述地線均環繞所述控制線組設置，每根所述電源線和每根所述地線的外徑均大于每根所述控制線的外徑、并且大于每根所述差分信號線的外徑； 保護層，所述保護層同時包裹所述多個數據線組以及所有所述電源線和所有所述地線，所述保護層呈圓管形狀；以及 第一屏蔽層，位于所述保護層朝向所述控制線組的表面上，所述第一屏蔽層接地，且電性連接所述屏蔽盒。4.如權利要求3所述的數據轉接模塊，其特征在于，所述線纜的一端包括裸露于所述保護層外的第一子線纜和第二子線纜； 所述第一子線纜包括第四屏蔽層，所述控制線組的一端和所述多個數據線組的一端均位于所述第四屏蔽層內，所述第二子線纜包括第五屏蔽層，所有所述電源線的一端和所有所述地線的一端均位于所述第五屏蔽層內，所述第四屏蔽層和所述第五屏蔽層均連接至所述第一屏蔽層，以實現接地； 所述第一子線纜連接所述第一連接器，所述第四屏蔽層連接所述第一連接器的外殼，所述第五屏蔽層連接所述屏蔽盒，所有所述電源線的一端和所有所述地線的一端均焊接至所述印刷電路板。5.如權利要求3所述的數據轉接模塊，其特征在于，每個所述數據線組的周圍均包裹有第二屏蔽層，所述第二屏蔽層接地，所述第二屏蔽層的外徑與所述電源線的外徑的比的范圍為0.9至1.1。6.如權利要求5所述的數據轉接模塊，其特征在于，每個所述數據線組均包括地線，所述地線連接所述第二屏蔽層。7.如權利要求3所述的數據轉接模塊，其特征在于，所述控制線組的周圍包裹有第三屏蔽層，所述第三屏蔽層接地。8.如權利要求2所述的數據轉接模塊，其特征在于，所述柔性電路板包括地層，所述柔性電路板的一端裸露出部分所述地層以形成接地區，所述接地區通過第二柔性導電體連接至所述屏蔽盒。9.如權利要求2或8所述的數據轉接模塊，其特征在于，所述轉接單元還包括第二連接器，所述第二連接器連接所述印刷電路板，所述柔性電路板的一端連接至所述第二連接器。10.—種頭戴顯示設備，其特征在于，包括如權利要求1-9任一項所述的數據轉接模塊。
【文檔編號】H01R12/63GK205621896SQ201620449995
【公開日】2016年10月5日
【申請日】2016年5月17日
【發明人】郭繼龍
【申請人】深圳市柔宇科技有限公司