CN107703635A - 一种vr眼镜及其散热结构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种VR眼镜的散热结构，包括具有进风口和排风口的壳体，所述壳体内设置有底板、核心板、散热器以及散热风扇，所述散热器包括散热主体，和与所述散热主体相连的热管，所述热管用于将热量传导至所述散热主体，所述散热主体位于所述底板之外并靠近所述排风口设置，所述核心板的散热区通过所述热管向所述散热主体传导热量，所述散热风扇设置在所述底板上，且所述散热风扇中至少一个风扇出风口正对所述散热器主体以及所述排风口。该散热结构不仅有利于VR眼镜体积的减小，而且还可以有效提高VR眼镜的散热效果。本发明还公开了一种采用上述散热结构的VR眼镜。

Description

一种VR眼镜及其散热结构

技术领域

本发明涉及虚拟现实显示技术领域，特别涉及一种VR眼镜及其散热结构。

背景技术

VR(Virtual Reality虚拟现实)技术，近年来，VR眼镜市场爆涨，为了实现高端体验，VR眼镜需要更大的计算能力和图形处理性能。

然而，处理器运算能力越强劲，VR功耗也就越大，因此对散热要求也就越高。由于VR游戏需要为玩家提供一个前所未有的沉浸式游戏体验，因此其对主机性能的要求非常高，许多细腻的画面需要实时渲染，这对控制器的硬件性能以及散热器的散热性能都是很大的挑战。比如高通的骁龙820移动芯片(基于14nm工艺，高通定制的Kryo CPU核心，主频2.2GHz)，这款芯片已经用在VR一体机上，整机功耗达到12W。

VR眼镜中具有核心板和底板，其中，核心板通常集成了CPU、存储设备和高速处理器、电源模块以及与底板接口的连接器等，核心板与底板配套连接在一起从而连接成为整个系统。因为核心板集成了核心的通用功能，所以要实现不同的功能可以通过定制各种不同的底板即可，这大大提高了开发效率，也降低了开发的难度，增加了系统的稳定性和可维护性；底板与核心板通过连接器连接，对核心板的功能进行补充，其通常包括IO接口、电源控制等具体电路。

如图1中所示，目前VR眼镜的散热方案主要采用层叠式结构，底板01在下，核心板02层叠放置在底板01的上部，并与底板01通过连接器相连，核心板01的上面固定设置有散热片03，轴流风扇04层叠设置在散热片03的上部。

层叠结构的空间要求大，导致VR眼镜整体的体积较大，而且由于散热片离出风口很远，因此携带有热量的气流需要经过较长的流程才能排出(如图1中的箭头所示的气流方向)，很大一部分热空气依然滞留在壳体内，这导致VR眼镜内部的温度依然较高，实际散热效果并不理想。

发明内容

本发明的目的之一是提供一种VR眼镜的散热结构，以便一方面能够减小VR眼镜的体积，另一方面还能够减少热风在VR眼镜内部的存留，从而有效提高VR眼镜的散热效率。

本发明的另一目的还在于提供一种采用上述散热结构的VR眼镜。

为达到上述目的，本发明提供的VR眼镜的散热结构，包括具有进风口和排风口的壳体，所述壳体内设置有底板、核心板、散热器以及散热风扇，所述散热器包括散热主体，和与所述散热主体相连的热管，所述热管用于将热量传导至所述散热主体，所述散热主体位于所述底板之外并靠近所述排风口设置，所述核心板的散热区通过所述热管向所述散热主体传导热量，所述散热风扇设置在所述底板上，且所述散热风扇中至少一个风扇出风口正对所述散热器主体以及所述排风口设置。

优选的，所述底板上还开设有挖空区，以及与所述挖空区相连并供所述热管嵌入的热管让位槽，所述核心板固定于所述底板上，且所述核心板的散热区位于所述挖空区内，所述热管嵌入所述热管让位槽内，并与所述核心板的散热区贴紧接触。

优选的，所述散热风扇与所述核心板分别固定于所述底板两个不同的侧面上，且所述散热风扇与所述核心板均通过螺钉固定在所述底板上。

优选的，还包括压紧弹片，所述压紧弹片的中部朝向所述核心板的方向凸起，且所述压紧弹片的中部固连于所述热管上，两端通过螺钉紧固在所述底板上，以将所述热管压紧在所述核心板的散热区。

优选的，所述压紧弹片为不锈钢材质或弹簧钢材质。

优选的，所述底板上设置有底板连接器，所述核心板上设置有核心板连接器，所述底板连接器与所述核心板连接器插接相连，以实现所述底板与所述核心板之间的数据传送。

优选的，所述散热主体表面还设置有散热鳍片。

优选的，所述热管上还设置有导热片，所述热管通过所述导热片与所述核心板的散热区贴紧。

优选的，所述导热管为扁管。

本发明中所公开的VR眼镜包括上述任意一项中所公开的散热结构。

由以上技术方案中可以看出，本发明所公开的VR眼镜的散热结构中，一方面对散热器本身进行了改进，散热器包括散热主体以及与散热主体相连的热管，核心板的散热区通过热管向散热主体传导热量，散热风扇设置在底板上，风扇出风口吹出的气流携带着散热主体的热量从排风口排出；另一方面底板、核心板以及散热器的布局结构发生了改变，散热主体移出了底板。

由于散热主体靠近排风口设置，因此散热主体所散发的热量可以迅速被风扇出风口所吹出的气流带出壳体，这就大大缩短了热空气在壳体内的流程，从而显著减少了滞留在壳体内的热空气，提高了散热效果；并且散热主体移出了底板，仅通过热管来传导热量，散热主体不与底板、核心板等进行层叠设置，合理利用了底板边缘的空间，提高了VR眼镜壳体内部的空间利用率，减小了VR眼镜整体的体积。

本发明所公开的VR眼镜由于采用了上述散热结构，因此该VR眼镜兼具上述散热结构相应的技术优点，本文中对此不再进行赘述。

附图说明

图1为现有技术中VR眼镜的散热结构示意图；

图2为本发明实施例中所公开的VR眼镜的散热结构示意图(壳体未显示)；

图3为图2另一角度的结构示意图；

图4为图2的爆炸结构示意图；

图5为本发明实施例中底板一侧的结构示意图；

图6为发明实施例中底板另一侧的结构示意图；

图7为发明实施例中核心板的结构示意图；

图8为发明实施例中散热器的结构示意图；

图9为本发明实施例中散热风扇的结构示意图；

图10为本发明实施例所公开的散热结构在VR一体机中应用的结构示意图；

图11为发明实施例所公开的散热结构在VR分体机中应用的结构示意图。

其中，1为底板，2为核心板，3为散热器，4为散热风扇，5为核心板连接器，6为底板连接器，7为压紧弹片，8为导热片，11为挖空区，12为热管让位槽，21为散热区，31为散热主体，32为热管，41为风扇进风口，42为风扇出风口，91为控制器部分，92为头显。

具体实施方式

本发明的核心之一是提供一种VR眼镜的散热结构，以便一方面能够减小VR眼镜的体积，另一方面还能够减少热风在VR眼镜内部的存留，从而有效提高VR眼镜的散热效率。

本发明的另一核心在于提供一种采用上述散热结构的VR眼镜。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

请结合图2至图9进行理解，本发明中所公开的VR眼镜的散热结构，包括壳体、壳体内设置有底板1、核心板2、散热器3以及散热风扇4，壳体上具有用于进入冷风的进风口，和用于排出热风的排风口；其中，散热器3包括散热主体31和与散热主体31相连的热管32，热管32用于将热量传导至散热主体31，散热主体31再将热量散发掉，如图2至图4中所示，散热主体31并未与底板1和核心板2层叠设置，散热主体31实际位于底板1之外，并且该散热主体31靠近壳体上的排风口设置，核心板2的散热区21通过热管32与散热主体31连接，散热风扇4设置在底板1上，并且散热风扇4至少设置有一个风扇出风口42，风扇出风口42正对散热器主体31以及排风口设置。

由以上实施例可以看出，本发明中所公开的散热结构对散热器3的结构进行了改进，将散热器3设置为散热主体31和热管32结合的形式，通过热管32将体积较大的散热主体31引出至底板1之外，并使其靠近排风口设置；与此同时，整个散热结构的布局相比于现有技术而言也产生了变化，底板1、核心板2以及散热器3之间摒弃了层叠安装的方式，散热器3的外移有效降低了VR眼镜的厚度，更合理的利用了壳体内的闲置空间，提高了壳体内的空间利用率；通过热管32可以顺利将核心板2所产生的热量传导至散热主体31位置，由于散热主体31靠近排风口设置，因此在散热风扇4的作用下，携带热量的气流可以迅速排出壳体，有效减少壳体内积存的热空气，提升散热效率，降低VR眼镜内部温度。

请参考图4至图9，为了进一步优化上述实施例中的技术方案，本实施例中所公开的散热结构中，底板1上还设置有挖空区11，以及与挖空区11相连的热管让位槽12，热管32优选的采用扁管，核心板2固定在底板1上之后，其上的散热区21刚好暴露于挖空区11内，热管32嵌设在热管让位槽12内，并且与核心板2的散热区21贴紧。设置挖空区11和热管让位槽12后使得散热器3的一部分结构可以嵌入到底板1上，这可以进一步提高散热结构整体的紧凑性，从而为进一步减小VR眼镜的体积提供可能。

如图2至图4，散热风扇4与核心板2分别固定设置在底板1两个不同的侧面上，散热风扇4与核心板2均通过螺钉或螺丝可拆卸的固定在底板1上，螺钉的数量不受限制，只要能够保证散热风扇4以及核心板2可以稳固安装在底板1上即可。完成安装后，散热风扇4的风扇出风口42优选的不高于散热主体31，这一方面可以保证VR眼镜具有较小的体积，另一方面还能够使散热风扇4吹出的气流尽可能多的经过散热主体31，以提高散热效果。

核心板2的热量需要通过热管32传递至散热主体31，因此保证核心板2的散热区21与热管32之间可靠的接触是非常重要的，本实施例中所公开的散热结构，还包括压紧弹片7，该压紧弹片7采用金属材料制造，可以为不锈钢材质或弹簧钢材质，以提高其弹性性能，压紧弹片7的中部朝向核心板2的方向凸起，并且压紧弹片7的中部固连在热管32上，两端通过螺钉紧固在底板1上，从而将热管32通过压紧弹片7的弹力压紧在核心板2的散热区21。

底板1上设置有底板连接器6，核心板2上设置有核心板连接器5，在核心板2与底板1通过螺钉连接的同时，底板连接器6与核心板连接器5插接相连，从而实现底板1与核心板2之间的数据连接和数据传送。

为了进一步提高散热效果，散热主体31的表面设置有散热鳍片，如图2至图9中所示，更进一步的，在热管32上还设置了导热片8，该导热片8的尺寸与核心板2的散热区21的面积适配，热管32通过导热片8与核心板2的散热区21贴紧。

本发明中还公开了一种VR眼镜，该VR眼镜可以为处理器和头显一体设计的一体机，也可以为处理器与头显分开设置的分体机，该VR眼镜采用了上述任意一实施例中所公开的散热结构。

当VR眼镜为一体机时，除壳体外，散热结构的其余部件均位于VR眼镜一体机内，如图10中所示；当VR眼镜为分体机时，控制部分91和头显92通过数据线连接，如图11中所示，除壳体外，散热结构的其余部件均位于VR眼镜的控制部分91内。

以上实施例中所公开的VR眼镜散热结构的底板1、核心板2、散热器3以及散热风扇4最终连接形成一个整体的模块，并且散热器3的热管32嵌入到底板1，通过压紧弹片结构，热管32与核心板2的散热区21可靠贴合，该散热结构对VR眼镜的结构空间要求较小，有利于VR眼镜体积的减小，散热主体31靠近排风口设置，可以最大程度的避免热空气在壳体内的存留，同时底板1、核心板2、散热器3以及散热风扇4所构成的模块方便维修和安装。

以上对本发明所提供的VR眼镜及其散热结构进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明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发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种VR眼镜的散热结构，包括具有进风口和排风口的壳体，所述壳体内设置有底板(1)、核心板(2)、散热器(3)以及散热风扇(4)，其特征在于，

所述散热器(3)包括散热主体(31)，和与所述散热主体(31)相连的热管(32)，所述热管(32)用于将热量传导至所述散热主体(31)，所述散热主体(31)位于所述底板(1)之外并靠近所述排风口设置，所述核心板(2)的散热区(21)通过所述热管(32)向所述散热主体(31)传导热量，所述散热风扇(4)设置在所述底板(1)上，且所述散热风扇中至少一个风扇出风口(42)正对所述散热主体(31)以及所述排风口设置。

2.根据权利要求1所述的散热结构，其特征在于，所述底板(1)上还开设有挖空区(11)，以及与所述挖空区(11)相连并供所述热管(32)嵌入的热管让位槽(12)，所述核心板(2)固定于所述底板(1)上，且所述核心板(2)的散热区(21)位于所述挖空区(11)内，所述热管(32)嵌入所述热管让位槽(12)内，并与所述核心板(2)的散热区(21)贴紧接触。

3.根据权利要求2所述的散热结构，其特征在于，所述散热风扇(4)与所述核心板(2)分别固定于所述底板(1)两个不同的侧面上，且所述散热风扇(4)与所述核心板(2)均通过螺钉固定在所述底板(1)上。

4.根据权利要求2所述的散热结构，其特征在于，还包括压紧弹片(7)，所述压紧弹片(7)的中部朝向所述核心板(2)的方向凸起，且所述压紧弹片(7)的中部固连于所述热管(32)上，两端通过螺钉紧固在所述底板(1)上，以将所述热管(32)压紧在所述核心板(2)的散热区(21)。

5.根据权利要求4所述的散热结构，其特征在于，所述压紧弹片(7)为不锈钢材质或弹簧钢材质。

6.根据权利要求1所述的散热结构，其特征在于，所述底板(1)上设置有底板连接器(6)，所述核心板(2)上设置有核心板连接器(5)，所述底板连接器(6)与所述核心板连接器(5)插接相连，以实现所述底板(1)与所述核心板(2)之间的数据传送。

7.根据权利要求1所述的散热结构，其特征在于，所述散热主体(31)表面还设置有散热鳍片。

8.根据权利要求1所述的散热结构，其特征在于，所述热管(32)上还设置有导热片(8)，所述热管(32)通过所述导热片(8)与所述核心板(2)的散热区(21)贴紧。

9.根据权利要求1所述的散热结构，其特征在于，所述导热管(32)为扁管。

10.一种VR眼镜，其特征在于，所述VR眼镜包括如权利要求1-9任意一项所述的散热结构。