碳纳米颗粒灌输的光学载台制造技术

提供一种被动式热学热管材料，其包括包含发热电子组件的光学安装结构。该光学安装结构的每个结构组件可至少部分包括包含多个碳纳米颗粒的聚合物。在一进一步方面中，提供一种创建适配成支撑多个发热组件的光学结构的方法。该方法包括向聚合物基底材料添加一浓度百分比的碳纳米颗粒，将该聚合物基底材料和碳纳米颗粒均匀混合，在高温下熔化该混合物，将熔化的混合物成形为光学结构的组件，以及冷却成形的组件以固体化该组件。该百分比可在2％和10％之间。

Optical platform for implantation of carbon nanoparticles

A passive heat pipe material is provided that includes an optical mounting structure including a heating electronic assembly. Each structural component of the optical mounting structure may at least partially include a polymer comprising a plurality of carbon nanoparticles. In a further aspect, a method of creating an optical structure adapted to support a plurality of heating elements is provided. The method includes adding a carbon nano particle concentration to a polymer base material, the polymer base material and carbon nano particles are evenly mixed, the mixture at high temperature melting, melting the mixture forming components for optical structure, and cooling forming components in the solid component. The percentage can be between 2% and 10%.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】碳纳米颗粒灌输的光学载台背景透视、混合现实显示设备系统使得用户能够观察覆盖在物理场景上的数字信息。为了允许免手用户交互，透视、混合现实显示设备系统可进一步装备有眼睛跟踪器、传感器和显示器，它们均对在上面安装有它们的光学平台或框架变形情况下的误对准敏感。类似于包括电子组件的所有设备，组件产生热量，热量必须被重新分布到设备的不邻近这些组件的区域。这确保正确的组件工作和光学平台稳定性。概述所大致描述的技术包括一种并入到构成安装平台的材料中的被动式热学热管或热发散器。在一个方面，提供了一种包括发热电子组件的可穿戴设备。该设备包括包含电子组件以及第一和第二结构组件(诸如从电子组件向外延伸的镜腿)的光学安装结构。每个结构组件可至少部分包括包含多个碳纳米颗粒的聚合物。在一进一步方面中，提供一种创建适配成支撑多个发热组件的光学结构的方法。该方法包括向聚合物基底材料添加一浓度百分比的碳纳米颗粒，将该聚合物基底材料和碳纳米颗粒均匀混合，在高温下熔化该混合物，将熔化的混合物成形为光学结构的组件，以及冷却成形的组件以固体化该组件。该百分比可在2％和10％之间。提供本概述以便以简化的形式介绍以下在详细描述中进一步描述的一些概念。本概述并不旨在标识所要求保护主题的关键特征或必要特征，也不旨在用于限制所要求保护主题的范围。附图简述图1是描绘近眼显示器(NED)设备系统的一实施例的各示例组件的框图。图2A是NED设备的控制电路系统实施例中的示例硬件组件的框图。图2B是与具有外部出射光瞳的投影光引擎耦合的近眼显示器实施例的俯视图。图3A是近眼显示设备系统的头戴式显示器实施例的第二示例的透视图且图3B是其俯视图。图4A是包括附连到头戴式显示器的连结石墨层的第一热管理方案的示例。图4B是沿图4A的线B-B的横截面。图5A是包括附连到头戴式显示器的另一实施例的连结石墨层的第一热管理方案的示例。图5B是沿图5A的线B-B的横截面。图6A是近眼显示设备系统的头戴式显示器实施例的俯视图，其解说了包括多层石墨堆叠的另一热管理方案。图6B是沿图6A的线B-B的横截面。图6C是多石墨层堆叠的放大视图。图6D是多层铜/石墨烯堆叠的另一实施例的横截面。图7A是近眼显示设备系统的头戴式显示器实施例的俯视图，其解说了包括包装石墨堆叠结构的另一热管理方案。图7B是沿图7A的线B-B的横截面。图7C是包装多石墨层堆叠的第一实施例的放大视图。图7D是包装多石墨层堆叠的第二实施例的放大视图。图7E是近眼显示设备系统的头戴式显示器实施例的俯视图，其解说了安装至该系统外部的包装石墨堆叠结构。图7F是沿图7E中的线F-F的横截面视图。图8是利用嵌入式和包装石墨堆叠的头戴式显示设备的第一实施例的透视图。图9和10A是解说包括加固框架结构的另一热管理方案的俯视图。图10B是沿图10A的线B-B的横截面视图。图11A是图9的热管理方案的侧视图。图11B是沿图11A的线B-B的横截面。详细描述用于可穿戴设备的热管理的技术利用了各种技术的组合以从可穿戴设备中的有源组件区域移除热量。在一个实施例中，设备为头戴式显示器。特别而言，本技术提供了一种用于头戴式显示器的光学安装平台，其具有并入到构成该安装平台的材料中的被动式热学热管或热发散器。在一个方面，提供了一种包括发热电子组件的可穿戴设备。该设备包括一种包括电子组件以及从该组件向外延伸的一个或多个镜腿的光学安装结构，每个镜腿具有长度和宽度和高度，并被适配成将该安装结构紧固到穿戴者的头部。每个镜腿可至少部分包括包含多个碳纳米颗粒的聚合物。在一进一步方面中，提供一种创建适配成支撑多个发热组件的光学结构的方法。该方法包括向聚合物基底材料添加一浓度百分比的碳纳米颗粒，将该聚合物基底材料和碳纳米颗粒均匀混合，在高温下熔化该混合物，将熔化的混合物成形为光学结构的组件，以及冷却成形的组件以固体化该组件。该百分比可在2％和10％之间。将参考透视头戴式显示设备描述本技术，以及关于这种设备中的热管理的问题。要意识到，本文描述的热管理技术可被扩展到替代的可穿戴技术，以及其中使用被动式热传输技术的热管理会有用的任何设备。将参考透视头戴式显示设备描述本技术，以及关于这种设备中的热管理的问题。要意识到，本文描述的热管理技术可被扩展到替代的可穿戴技术，以及其中使用被动式热传输技术的热管理会有用的任何设备。与其它高功率计算设备一样，头戴式显示器产生需要被快速且高效地从源头转移走并逸散到环境中的很大热量。这在可穿戴设备中是有用的，因为设备的表面/皮肤温度影响可用性和用户舒适度。电子器件行业中目前使用多种用于传输和逸散热量的方法。用于冷却高功率电子设备的传统方法包括被动式冷却方法，其通常体积很大且很重且并非特别适于在可穿戴设备中使用。此外，壳中使用的典型材料(例如聚碳酸酯，LCP)具有很差的热属性且带来热系统的整体低效。改善热系统中的即使小的低效也将总体上允许更好的设备性能和寿命。图1是描绘在包括紧凑型投影光引擎和衍射波导的近眼显示器(NED)系统8中实现的波导显示器的示例组件的框图。在所示实施例中，NED设备系统8包括在头戴式显示器(HMD)设备2中的近眼显示器(NED)设备和伴随处理模块4。HMD2通信地耦合至伴随处理模块4。在该示例中例示了无线通信，但也可实现经由伴随处理模块4和HMD2之间的线路的通信。在一实施例中，HMD2包括具有投影光引擎120和带波导的近眼显示器14的NED设备。在该实施例中，HMD2采用具有镜架115的眼镜的形状，其中每个显示器光学系统14l和14r被定位在HMD2的前部，以便在被用户佩戴时由每一只眼睛透视。每个显示器光学系统14l和14r也被称为显示器或近眼显示器14，且这两个显示器光学系统14l和14r还可共同被称为显示器或近眼显示器14。在这一实施例中，每一显示器光学系统14l和14r使用投影显示器，其中图像数据(或图像光)被投影到用户的眼睛中以生成图像数据的显示，从而使得该图像数据对于用户而言看上去位于用户前方的三维FOV中的位置处。在该实施例中，镜架115提供将HMD2的各元件保持就位的方便的镜框以及用于电连接和热连接的管道。在一实施例中，镜架115为如本文所述的投影光引擎120和近眼显示器14提供支撑结构。NED设备支撑结构的一些其它示例是头盔、遮光罩框、护目镜支架或一个或多个带。镜架115包括鼻梁104、由鼻梁104连接的光学系统结构或外壳131(包括左侧外壳131l和右侧外壳131r)、前方顶部覆盖区段117、用于HMD2的左侧外壳(130l)和右侧外壳(130r)中的每一个的相应的投影光引擎外壳130，以及被设计成安放在每个用户的耳朵上的左和右镜腿或侧臂102l和102r。在该实施例中，鼻梁架104包括用于记录声音并向控制电路系统136传送音频数据的话筒110。在侧外壳130l和130r的外部是相应的外向捕捉设备113l和113r(诸如相机)，这些捕捉设备捕捉在用户前面的现实环境的图像数据以用于对在近眼显示器(NED)设备的视野内的事物进行绘图(mapping)。框架组件115、117、104、130、131包括用于显示器光学系统14和包括话筒110和相机113的传感器的光学安装结构。在该示例中，虚线128是本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种包括发热电子组件的可穿戴设备，包括：包括所述电子组件以及从所述组件向外延伸的第一和第二镜腿的光学安装结构，每个镜腿具有长度和宽度和高度，每个镜腿至少部分包括包含多个碳纳米颗粒的聚合物。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.01.20 US 14/601,0971.一种包括发热电子组件的可穿戴设备，包括：包括所述电子组件以及从所述组件向外延伸的第一和第二镜腿的光学安装结构，每个镜腿具有长度和宽度和高度，每个镜腿至少部分包括包含多个碳纳米颗粒的聚合物。2.如权利要求1所述的可穿戴设备，其特征在于，每个镜腿热学耦合至所述电子组件。3.如权利要求1所述的可穿戴设备，其特征在于，所述碳纳米颗粒包括单层石墨烯、双层石墨烯、少数层石墨烯、多层石墨烯、以及碳纳米管中的任一个或多个。4.如权利要求1所述的可穿戴设备，其特征在于，所述聚合物包括在所述聚合物中的浓度百分比在2％-4％之间的范围中的量的碳纳米颗粒。5.如权利要求1所述的可穿戴设备，其特征在于，所述碳纳米颗粒是碳纳米管。6.如权利要求1所述的可穿戴设备...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·尼克霍，E·霍比，
申请(专利权)人：微软技术许可有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国,US