用于可穿戴组件的热管理系统技术方案

在各种实施例中，公开了一种被配置为穿戴在用户的头部上的可穿戴组件。可穿戴组件可以包括可穿戴支撑件和耦接到或设置在可穿戴支撑件内的电子组件。可以提供与电子组件热连通的热管理结构。当可穿戴支撑件设置在用户的头部上时，热管理结构可以被配置为将热从电子组件远离用户的头部传递。件远离用户的头部传递。件远离用户的头部传递。

【技术实现步骤摘要】
用于可穿戴组件的热管理系统
[0001]本申请是申请号为201780078221.2的中国专利申请“用于可穿戴组件的热管理系统”(申请日为2017年11月15日)的分案申请。
[0002]相关申请的交叉引用
[0003]本申请要求2016年11月16日提交的美国临时专利申请No.62/423,192的优先权，其全部内容通过引用并入本文并用于所有目的。


[0004]本领域涉及用于可穿戴组件的热管理系统，包括用于头戴式增强现实系统的热管理系统。

技术介绍

[0005]现代计算和显示技术促进了虚拟现实(“VR”)、增强现实(“AR”)和混合现实(“MR”)系统的发展。VR系统为用户创建模拟环境用于体验。这可以通过头戴式显示器向用户呈现计算机生成的图像来完成。该图像创建了一种感官体验，使用户沉浸在模拟环境中。VR场景通常仅涉及计算机生成的图像的呈现，而不是包括实际的真实世界图像。
[0006]AR系统通常用模拟元素补充真实世界环境。例如，AR系统可以通过头戴式显示器向用户提供周围真实世界环境的视图。但是，计算机生成的图像也可以呈现在显示器上，以增强真实世界的环境。该计算机生成的图像可以包括与真实世界环境上下文相关的元素。这些元素可以包括模拟的文本、图像、对象等。MR系统是AR系统的一种类型，其还将模拟对象引入真实世界环境中，但是这些对象通常具有更大程度的交互性。模拟元素通常可以实时交互。

技术实现思路

[0007]在一个实施例中，公开了一种被配置为穿戴在用户头部上的可穿戴组件。可穿戴组件可以包括可穿戴支撑件和与可穿戴支撑件热连通的电子组件。热管理结构可以与电子组件热连通，热管理结构被配置为从电子组件传递热远离可穿戴组件的用户侧。
[0008]在另一个实施例中，公开了一种被配置为穿戴在用户头部上的可穿戴组件。可穿戴组件可以包括内部机械结构和与内部机械结构机械耦接的外壳结构，使得内部机械结构位于可穿戴组件的用户侧和外壳结构之间。内部机械结构可以配置成将热从可穿戴组件的用户侧远离传递到外壳结构。导热通孔可以从内部机械结构至少部分地穿过外壳结构的厚度延伸。
[0009]在另一个实施例中，公开了一种制造可穿戴组件的方法，该可穿戴组件被配置为穿戴在用户的头部上。该方法可以包括提供内部机械结构和从内部机械结构至少部分地穿过外壳结构的厚度延伸的导热通孔。该方法可以包括将外壳结构的后表面机械地耦接到内部机械结构，使得内部机械结构在可穿戴组件的用户侧和外壳结构之间。内部机械结构可以配置成将热从可穿戴组件的用户侧远离传递到外壳结构。
[0010]在附图和以下描述中阐述了本说明书中描述的主题的一个或多个实施方式的细节。从说明书、附图和权利要求，其它特征、方面和优点将变得显而易见。
附图说明
[0011]图1描绘了具有某些虚拟现实对象以及由人观看的某些物理对象的增强现实场景的图示。
[0012]图2A
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2D示意性地示出可穿戴系统的示例。
[0013]图3示意性地示出云计算资产和本地处理资产之间的协调。
[0014]图4示意性地示出AR系统的实施例的组件的示例。
[0015]图5A是根据各种实施例的可穿戴组件的示意性透视图。
[0016]图5B是根据各种实施例的可穿戴组件的示意性透视图。
[0017]图6A是相对于热源不对称地传递热的复合层压结构的示意性侧剖视图。
[0018]图6B是根据各种实施例的热管理结构的示意性侧剖视图。
[0019]图6C是包括图6B的热管理结构的可穿戴组件的示意图。
[0020]在整个附图中，可以重复使用参考标号来指示参考元素之间的对应关系。提供附图是为了说明在此描述的示例实施例，并且不旨在限制本公开的范围。
具体实施方式
[0021]AR、VR和本地化系统概述
[0022]在图1中，描绘了增强现实场景(4)，其中AR技术的用户看到以人、树、背景中的建筑物和混凝土平台(1120)为特征的真实世界公园式设置(6)。除了这些项目之外，AR技术的用户还感知到他“看到”站立在真实世界平台(1120)上的机器人雕像(1110)，以及似乎是大黄蜂的拟人化的飞行的卡通式头像角色(2)，即使这些元素(2，1110)在真实世界中不存在。人类视觉感知系统非常复杂，并且产生VR或AR技术，其促进虚拟图像元素在其它虚拟或真实世界图像元素中的舒适、自然感觉、丰富呈现是具有挑战性的。
[0023]头戴式VR或AR显示器(或头盔式显示器或智能眼镜)通常至少松散地耦接到用户的头部，并因此在用户的头部移动时移动。如果显示系统检测到用户的头部运动，则可以更新正在显示的数据以考虑头部姿势的变化。作为示例，如果穿戴头戴式显示器的用户在显示器上观看三维(3D)对象的虚拟表示并在3D对象出现的区域周围行走，则可以针对每个视点重新渲染3D对象，使用户感觉到他或她正在围绕占据真实空间的对象行走。如果头戴式显示器用于在虚拟空间(例如，丰富的虚拟世界)内呈现多个对象，则可以使用头部姿势的测量(例如，用户头部的位置和取向)来重新渲染场景以匹配用户动态改变的头部位置和取向，并提供增加的虚拟空间沉浸感。
[0024]在AR系统中，头部姿势的检测或计算可以允许显示系统渲染虚拟对象，使得它们看起来以对用户有意义的方式占据真实世界中的空间。此外，与用户头部或者AR系统相关的真实对象(诸如手持装置(也可以称为“图腾”)、触觉装置)或其它真实物理对象的位置和/或取向的检测还可以便于显示系统向用户呈现显示信息，以使用户能够有效地与AR系统的某些方面进行交互。当用户的头部在真实世界中移动时，虚拟对象可以作为头部姿势的函数被重新渲染，使得虚拟对象看起来相对于真实世界保持稳定。至少对于AR应用，虚拟
对象与物理对象的空间关系的放置(例如，呈现为在二维或三维中空间上接近物理对象)可能是非平凡的问题。例如，头部运动可能使周围环境视图中的虚拟对象的放置显著复杂化。无论视图是作为周围环境的图像被捕获并且然后投影或显示给终端用户，还是终端用户是否直接感知周围环境的视图，都是如此。例如，头部运动将可能导致终端用户的视场改变，这可能需要更新到在终端用户的视场中显示各种虚拟对象的位置。另外，头部运动可以在多种范围和速度内发生。头部运动速度可以不仅在不同的头部运动之间变化，而是在单个头部运动的范围内或跨越单个头部运动的范围改变。例如，头部运动速度可以最初从起点(例如，线性地或不是线性地)增加，并且可以在达到终点时减小，从而在头部运动的起点和结点之间的某处获得最大速度。快速的头部运动甚至可能超过特定显示器或投影技术的能力，以向终端用户渲染看起来均匀和/或平滑运动的图像。
[0025]头部跟踪准确度和延迟(例如，用户移动他或她的头部时与图像被更新并显示给用户时之间所经过时间)已经成为VR和AR系统的挑战。特别是对于用虚拟元素填充用户视场的大部分的显示系统，如果头部跟踪的准确度高并且从头部运动的第一次检测到由显示器传递给用本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种被配置为穿戴在用户的头部上的可穿戴组件，所述可穿戴组件包括被配置为当被所述用户穿戴时面向所述用户的所述头部的用户表面和与所述用户表面相对并沿着与所述用户表面非平行的第一方向与所述用户表面间隔开的外表面，所述外表面被配置为当被所述用户穿戴时背对所述用户的所述头部，所述可穿戴组件包括：可穿戴支撑件，其沿着所述第一方向具有厚度；电子组件，其与所述可穿戴支撑件热连通；以及热管理结构，其与所述电子组件热连通，所述热管理结构包括导热结构，所述导热结构延伸穿过所述可穿戴支撑件的所述厚度的至少一部分，并被配置为沿着所述第一方向从所述电子组件远离所述可穿戴组件的所述用户表面朝向所述可穿戴组件的所述外表面传递热，其中，所述导热结构包括：与所述电子组件热连通的导热平面构件，以及被耦接到所述平面构件或与所述平面构件一起形成的导热通孔，所述导热通孔从所述平面构件非平行地延伸，以使得所述平面构件被设置在所述导热通孔与所述电子组件之间，所述热管理结构包括设置在所述导热通孔周围的多个层。2.根据权利要求1所述的可穿戴组件，其中，所述热管理结构包括机械结构，所述机械结构被设置在所述可穿戴支撑件中或被设置在所述可穿戴支撑件上，并与所述电子组件热连通。3.根据权利要求2所述的可穿戴组件，还包括：穿过所述机械结构的厚度的至少一部分形成的一个或多个凹槽，所述一个或多个凹槽被配置为控制所述机械结构的偏转。4.根据权利要求2所述的可穿戴组件，其中，所述热管理结构包括与所述机械结构耦接的外壳，以使得所述机械结构位于所述可穿戴组件的用户侧与所述外壳结构之间，并且其中，所述机械结构被配置为从所述电子组件到所述外壳传递热，所述外壳包括所述多个层。5.根据权利要求4所述的可穿戴组件，其中，所述导热通孔至少部分地延伸穿过所述外壳的厚度。6.根据权利要求5所述的可穿戴组件，其中，所述导热平面构件被耦接到所述外壳的后表面。7.根据权利要求4所述的可穿戴组件，其中，所述外壳包括层压结构。8.根据权利要求7所述的可穿戴组件，其中，所述层压结构包括多个交替的第一层和第二层，所述第一层具有比所述第二层更高的热导率。9.根据权利要求8所述的可穿戴组件，其中，所述第一层包括增强材料。10.根据权利要求9所述的可穿戴组件，其中，所述增强材料包括纤维或织物。11.根据权利要求10所述的可穿戴组件，其中，所述第一层包括碳纤维。12.根据权利要求8所述的可穿戴组件，其中，所述第二层包括环氧树脂。13.根据权利要求12所述的可穿戴组件，还包括：在所述环氧树脂内的一个或多个导热组件。14.根据权利要求13所述的可穿戴组件，其中，所述一个或多个导热组件包括碳纳米管、石墨烯或金属中的至少一种。15.根据权利要求1所述的可穿戴组件，其中，所述电子组件包括处理器和相机中的至少一个。
16.根据权利要求1所述的可穿戴组件，其中，所述可穿戴组...

【专利技术属性】
技术研发人员：M，
申请(专利权)人：奇跃公司，
类型：发明
国别省市：