CN109074148A - 提供热反馈的反馈装置 - Google Patents
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Abstract
提供了一种提供热反馈的反馈装置。根据一个实施例,反馈装置可以包含壳体、热输出模块和反馈控制器。壳体包含:接触部,其是在当内容重现时反馈装置移动时与用户接触的区域;和非接触部,其是即使反馈装置移动也不与用户接触的区域。热输出模块包含:柔性的第一和第二基板;热电元件,其插入第一基板和第二基板之间并且执行热反馈的热电操作,其中热电操作包含热辐射操作和热吸收操作;和接触面,其布置在第二基板上。热输出模块通过第一基板和第二基板的柔性布置在弯曲形状的接触部的内部或外部,并且通过经由第二基板和接触面向用户传递由热电操作产生的热量以输出热反馈。反馈控制器被构造成控制热输出模块。
Description
技术领域
实施例涉及一种用于提供热反馈的反馈装置。
背景技术
近来,随着虚拟现实(VR)和增强现实(AR)技术的发展,增加了对通过多种感知提供反馈以提高用户的内容沉浸感的需求。特别地,在2016年消费电子展(CES)中,虚拟现实技术作为未来有前景的技术之一被介绍。随着此趋势,正积极地进行研究以提供关于所有人类感知的用户体验,其包括主要局限于视觉和听觉的用户体验(UX)以外的嗅觉和触觉。
一种热电偶(TE)是通过借助于接收电能的珀尔帖效应产生放热反应或吸热反应的装置。热电偶被期望用于向用户提供热反馈。然而,因为难以将主要使用平坦基板的传统热电偶压靠在用户的身体部分,所以限制了传统热电偶的应用。然而,近年来,随着一种柔性热电偶(FTE)到达了成功阶段,柔性热电偶被期望克服传统热电装置的问题并且有效地向用户传送热反馈。
发明内容
【技术难题】
本发明是为了提供可以改善用户的内容沉浸感的反馈装置,其通过经由用于诸如虚拟现实、增强现实和游戏的多种内容的反馈装置向用户提供热反馈。
此外,本发明是为了提供一种可以有效地消散在提供热反馈的过程期间所产生的废热的反馈装置从而用户感觉不到废热。
本发明的目的可以不必限于以上所述,本领域技术人员将能从下面提供的公开连同附图中清楚地理解其他目的。
【技术方案】
根据本发明的一方面,一种根据包括热事件的多媒体内容的再现,根据该热事件向用户提供热体验的反馈装置包括:壳体,其包括接触部和非接触部,接触部是当内容再现时反馈装置移动的情况下与用户接触的区域,非接触部是即使反馈装置移动也不与用户接触的区域;热输出模块,其包括:具有柔性的第一基板和第二基板;热电元件,其被布置在第一基板和第二基板之间并且被构造成执行用于热反馈的热电操作,该热电操作包括放热操作和吸热操作;和接触面,其布置在第二基板上;其中由于第一基板和第二基板的柔性,热输出模块被布置在弯曲形状的接触部的内部或外部并且通过第二基板和接触面向用户传递由热电操作产生的热量以输出热反馈;反馈控制器,其被构造成控制热输出模块;和散热单元,其被构造成当热电元件执行吸热操作而朝向第一基板产生废热时从非接触部消散废热,从而接触面的至少一部分的温度低于特定温度,废热表示热电元件中产生的热量之中除用于提供热反馈的热量以外的剩余热量,其中散热单元包括热传递部,其被构造成形成从热输出模块至非接触部的热传递路径,从而废热从热输出模块传递至非接触部;和散热部,其被构造成消散经由热传递路径接收到的废热,其中废热沿着热传递路径从布置有热输出模块的接触部移动至非接触部并且从非接触部消散。
本发明的技术方案可以不必限于以上所述,本领域技术人员将能从下面提供的公开连同附图中清楚地理解其他技术方案。
【有益效果】
根据本发明,可以通过被用于诸如虚拟现实、增强现实和游戏的多种内容的反馈装置向用户提供热反馈,从而改善用户的内容沉浸感。
此外,根据本发明,因为在提供热反馈的过程期间产生的废热被有效地消散,用户不会感觉到废热。
本发明的效果可以不必限于以上所述,本领域技术人员将能从下面提供的公开连同附图中清楚地理解其他效果。
附图说明
图1是图示根据本发明的示范性实施例的热体验提供系统的构造的方框图;
图2是图示根据本发明的示范性实施例的反馈装置的构造的方框图;
图3是图示根据本发明的另一个示范性实施例的反馈装置的构造的方框图;
图4是图示根据本发明的示范性实施例的反馈装置的构造的方框图;
图5是图示根据本发明的示范性实施例的一种类型的热输出模块的视图;
图6是图示根据本发明的示范性实施例的另一种类型的热输出模块的视图;
图7是图示根据本发明的示范性实施例的热输出模块的示例的视图;
图8是图示根据本发明的示范性实施例的布置热输出模块的多种形式的视图;
图9是图示根据本发明的示范性实施例的反馈装置中的热输出模块的布置的视图;
图10是图示当设置有根据本发明的示范性实施例的散热部时反馈装置的构造的方框图;
图11至20是图示根据本发明的示范性实施例的包括了多种形状的壳体的反馈装置的视图;
图21是图示根据本发明的示范性实施例的布置在壳体的壁上的热传递部的视图;
图22是图示根据本发明的示范性实施例的布置在壳体中的热传递部的视图;
图23是图示根据本发明的另一个示范性实施例的布置在壳体中的热传递部的视图;
图24至26是图示其中应用了根据本发明的示范性实施例的散热片状物的示例的视图;
图27是图示根据本发明的示范性实施例的包括具有高散热性能的材料的非接触部的示例的视图;
图28是图示其中应用了根据本发明的示范性实施例的图案的示例的视图;
图29是图示其中应用了根据本发明的示范性实施例的中空部分的示例的视图;
图30是图示其中非接触部应用了根据本发明的示范性实施例的散热片的示例的视图;
图31和32是图示应用了根据本发明的示范性实施例的散热扇的示例的视图。
具体实施方式
根据本发明的一方面,一种依据包括热事件的多媒体内容的再现,根据该热事件向用户提供热体验的反馈装置可以包括:壳体,其包括接触部和非接触部,接触部是在当内容再现时反馈装置移动的情况下与用户接触的区域,非接触部是即使反馈装置移动也不与用户接触的区域;热输出模块,其包括:具有柔性的第一基板和第二基板;热电元件,其被布置在第一基板和第二基板之间并且被构造成执行用于热反馈的热电操作,热电操作包括放热操作和吸热操作;和接触面,其布置在第二基板上,其中由于第一基板和第二基板的柔性,热输出模块被布置在弯曲形状的接触部的内部或外部,并且通过第二基板和接触面向用户传递由热电操作产生的热量以输出热反馈;和反馈控制器,其被构造成控制热输出模块。
【本发明的模式】
此说明书中描述的示范性实施例是为了向本领域普通技术人员清楚地解释本发明的范围并且不意指限制本发明。应理解,本发明可以包括在本发明的技术范围内的替换和修改。
基于根据本发明的示范性实施例的组件功能,此说明书使用的术语选自当前广泛地使用的一般术语,并且可以具有根据本领域技术人员的目的、艺术领域的定制或新技术的出现而变化的含义。如果特定术语以特定含义被使用,则将具体地描述该术语的含义。因此,此说明书中使用的术语不应当定义为组件的简单名称,而是根据该术语的实际含义和本说明书中的整体上下文而定义。
附图是为了便于解释本发明并且为了方便解释可以放大附图中的形状,所以本发明不应当限于附图。
省略了使本发明的主题不清楚的通常公知的功能和结构的细节。
1.热体验提供系统
1.1热体验提供系统概述
根据本发明的示范性实施例的热体验提供系统1000是允许用户体验热体验(TX)的系统。具体地,当多媒体内容再现时热体验提供系统1000通过输出作为内容表达的一部分形式的热反馈,可以允许用户体验热体验。
在此,热反馈是一种热刺激,其通过刺激主要分布在用户身体中的热感觉器官而允许用户感受到热感。
热反馈的典型实例包括热的反馈和冷的反馈。热的反馈意味着通过将热的热量施加到分布于用户皮肤上的热点使用户感受到热感的热反馈,并且冷的反馈意味着通过将冷的热量施加到分布于用户皮肤上的冷点使用户感受到冷感的热反馈。
在此,因为热量是由标量形式表示的物理量,“施加冷的热量”或“传递冷的热量”从物理角度考虑可能不是准确的表述。然而,为了在本说明书中便于描述,施加或传递热量的现象被称为“施加热的热量”或“传递热的热量”,并且与该现象相反的现象,即吸收热量的现象被称为“施加冷的热量”或“传递冷的热量”。
此外,除热的反馈和冷的反馈以外,本说明书中的热反馈可以进一步包括热栅反馈。当热的热量和冷的热量被同时施加时,用户感知痛觉而不是单独地感知热感和冷感。该痛觉被称为所谓热栅错觉(TGI)(在下文中被称为“热痛觉”)。即,热栅反馈意味着施加热的热量和冷的热量的组合的热反馈,并且主要可以通过同时输出热的反馈和冷的反馈来设置。此外,在提供接近疼痛的感觉的方面,热栅反馈可以被称为“热痛觉反馈”。
在此,多媒体内容可以包括多种种类的内容,其中包括视频、游戏、虚拟现实应用、增强现实应用和物体识别应用。
通常,多媒体内容主要依据基于图像和声音的视听表达形式提供给用户。然而,在本发明中,可以将基于上述热反馈的热表达作为基本的表达形式包括在内。
同时,多媒体内容的“再现”应当解释为包括所有向用户执行和表现多媒体内容的操作。因此,本说明书中的术语“再现”应当解释为不仅包括通过媒体播放机简单地播放视频的操作,而是所有执行游戏程序、训练程序、虚拟现实应用、增强现实应用、物体识别应用等的操作。
1.2热体验提供系统的构造
图1是图示根据本发明的示范性实施例的热体验提供系统的构造的方框图。
参考图1,热体验提供系统1000可以包括内容再现装置1200和反馈装置1600。
内容再现装置1200可以再现多媒体内容并且根据内容的再现输出图像或声音,并且反馈装置1600可以根据内容的再现输出热反馈。即,内容再现装置1200和反馈装置1600可以可连通地连接,并且反馈装置1600可以从内容再现装置1200获取用于输出热反馈的信息。例如,内容再现装置1200可以解码包括视频数据、音频数据和热反馈数据的视频内容,并且可以根据解码的视频内容产生图像信号、音频信号和热反馈信号。例如,当在多媒体内容再现期间发生热事件时,内容再现装置1200可以产生对应于该热事件的热反馈信号。在此情况下,当热事件的第一热事件的类型和强度不同于热事件的第二热事件的类型和强度时,对应于热事件的热反馈信号也可能彼此不同。即,热事件信号可以由热事件决定。
此外,内容再现装置1200可以根据图像信号和声频信号输出图像和声音、可以将热反馈信号传递至反馈装置1600,并且反馈装置1600可以接收热反馈信号以输出热反馈。
在下文中,将更详细地描述热体验提供系统1000的每个元件。
1.2.1.反馈装置
反馈装置1600可以根据多媒体再现输出热反馈。
图2是图示根据本发明的示范性实施例的反馈装置的构造的方框图。
参考图2,反馈装置1600可以包括壳体1610、热输出模块1640和反馈控制器1690。
壳体1610形成反馈装置1600的外观并且其中容纳有诸如热输出模块1640和反馈控制器1690的元件。因此,壳体1610可以保护被容纳的元件避免外部冲击等。
在示范性实施例中,壳体1610可以包括至少一个构件并且可以具有多种形状。例如,壳体1610可以包括下列中至少一个构件:圆柱形构件,其中壳体1610以圆柱形形状在一个方向上延伸;杆构件,其中壳体1610以另一个不是圆柱形的形状延伸;附加构件,其直接或间接地连接至构成壳体1610的其他构件;盘状构件;和环构件,其中具有空的空间(或具有非闭环形状的半环构件)。
此外,壳体1610可以具有多种用于将要再现的内容的形状,诸如可主要用双手使用的板形状(或操纵杆形状)、手柄形状、枪形状、追踪球形状和手套形状。
此外,壳体1610可以具有凹腔,其延伸以穿过壳体1610内包括的构件。
进一步地,壳体1610可以具有部分区域凹陷的凹部。如下面将描述的,根据示范性实施例废热可以从凹腔和/或凹部处消散。
在示范性实施例中,当传递的热量被壳体1610吸收时,可能降低放热或吸热效果。因此,优选地,壳体1610由具有适当的厚度和热导率的材料制成。考虑当厚度过小时确保足够的刚度的困难和当厚度过大时的散热困难,可以适当地决定壳体1610的厚度。具体地,壳体1610可以由金属材料、树脂材料等制成,其可以确保如上所述的处于适当厚度下的刚度并且具有高热导率。
壳体1610可以包括接触部1611和非接触部1615。接触部1611可以表示当内容再现时与用户接触的区域,并且非接触部1615可以表示当内容再现时不与用户接触的区域。即,非接触部1615不意味着不与用户身体(即手或脚)接触的区域。虽然非接触部1615有意地与用户身体接触,然而非接触部1615可以意指这样的区域:当内容再现时根据用户使用内容的使用方法,在该区域中用户身体不与反馈装置1600接触。例如,当内容再现时,为了移动反馈装置1600而与用户接触的区域可以被称为接触部1611,并且尽管反馈装置1600移动也与用户不接触的区域可以被称为非接触部1611。
此外,在一些情况下,接触部1611/非接触部1615可以通过各种名称表达,诸如抓握部/非抓握部、保持部/非保持部和操作部/非操作部。
接触部1611和非接触部1615的位置可以根据反馈装置1600的形状决定。
例如,当反馈装置1600具有板形状时,接触部1611可以是反馈装置1600的按钮的周围区域,并且非接触部1615可以是反馈装置1600的中心区域或后方区域。
在另一示例中,当反馈装置1600具有枪形状时,接触部1611可以是反馈装置1600的扳机和/或抓握区域,并且非接触部1615可以是枪管区域。
此外,接触部1611和非接触部1615可以由不同的构件组成,并且可以位于同一构件的不同区域中。
此外,接触部1611和非接触部1615可以或可以不必从外部被区分。将参考图11至20详细地描述壳体1610、接触部1611和非接触部1615的形状。
此外,在示范性实施例中,接触部1611和非接触部1615可以由不同的材料制成。例如,为了便于用户抓握,接触部1611可以由具有高摩擦力的材料(例如橡胶或聚氨酯)制成或可以具有防滑形状(例如不均匀的形状等)。此外,接触部1611可以由较好地吸收用户产生的排汗的材料制成。
稍后描述的热输出模块1640的接触面1641可以形成于接触部1611中。
此外,散热单元可以形成于非接触部1615中。散热单元可以被构造成将热输出模块1640中产生的废热消散至反馈装置1600的外部。在此,废热可以指在反馈装置1600产生的热量中除用来向用户提供热体验的热量以外的剩余热量。例如,废热可以包括在热输出模块1640输出热反馈之后反馈装置1600中剩余的余热。将参考图10和图21至32更详细地描述散热单元。
热输出模块1640可以输出热反馈。可以以这种方式输出热反馈:当能量被施加至包括了接触用户身体的接触面1641和连接至接触面1641的热电偶的热输出模块1640时,热输出模块1640将热电偶中产生的热的热量或冷的热量通过接触面1641施加至用户的身体。
根据通过通信模块1620接收自内容再现装置1200的热反馈信号,热输出模块1640可以通过执行放热操作、吸热操作或热栅操作输出热反馈。用户可以通过输出的热反馈体验热体验。
反馈控制器1690可以控制反馈装置1600的整体操作。例如,反馈控制器1690可以通过通信模块1620接收来自内容再现装置1200的热反馈信号并且可以对热输出模块1640的热电偶施加能量从而根据热反馈信号输出热反馈。
反馈控制器1690可以根据硬件、软件或其组合实现作为中央处理单元(CPU)或类似CPU的装置。硬件方面,反馈控制器1690可以设置成电子电路的形式,其被构造成通过处理电信号执行控制功能。软件方面,反馈控制器1690可以设置成程序或代码的形式,其被构造成驱动硬件电路。
图3是图示根据本发明的另一个示范性实施例的反馈装置的构造的方框图。
参考图3,如参考图2所描述的反馈装置1600除壳体1610、热输出模块1640和反馈控制器1690之外可以进一步包括通信模块1620、感应模块1630、振动模块1650、电源模块1660、用户输入模块1680和存储器1685。
通信模块1620执行与外部装置的通信。反馈装置1600可以通过通信模块1620向内容再现装置1200发送并从其接收数据。例如,反馈装置1600可以通过通信模块1620从内容再现装置1200接收热反馈信号。
通信模块1620主要分类为有线型和无线型。由于有线型和无线型各自具有优缺点,在一些情况下,一个反馈控制器1600可以设置有有线型和无线型两者。
在有线型的情况下,通用串行总线(USB)通信是典型实例,但是可以有其他方法。例如,在有线型的情况下,通信模块1210可以包括有线通信接口诸如RS232、RS485、RS422等。
在无线型的情况下,可以使用基于无线个人域网(WPAN)的通信方法,诸如蓝牙、蓝牙低功耗(BLE)或ZigBee。然而,由于无线通信协议并不局限于此,无线型通信模块1620可以使用基于无线局域网(WLAN)的通信方法,诸如Wi-Fi或其他公知的通信方法。由反馈装置1600的制造商开发的专有协议也可以用作为有线/无线通信协议。
感应模块1630可以感应多种与反馈装置1600有关的信息。感应模块1630的典型实例包括构造成感应反馈装置1600的姿态的姿态传感器,和构造成感应反馈装置1600的运动的运动传感器。此外,感应模块1630可以包括构造成感应用户的身体信号的生物传感器。陀螺仪传感器和/或加速度传感器可以被用作姿态传感器或运动传感器。生物传感器可以包括构造成感应用户体温的温度传感器或构造成感应心电图的心电图传感器。此外,如上所述,感应模块1630可以感应内容再现装置1200是否安装在安装部分1611上。
振动模块1650可以输出振动反馈。振动反馈连同热反馈可以作用以进一步改善用户在游戏中的沉浸感。例如,当游戏中的角色处于爆炸场景中时,或当玩家从高处坠落并且受到冲击时可以产生振动反馈。另一方面,如稍后将描述的,振动反馈和热反馈可以彼此互相配合。
用户输入模块1680可以获取来自用户的用户输入。例如,当反馈装置1600是具有板形状的游戏板类型时,用户输入主要是用于游戏的用户命令。例如,用户输入可以是游戏中用于角色控制的命令、菜单选项等。
在另一示例中,用户输入可以是用于与内容再现装置1200建立通信信道的用户命令。用户输入模块1680可以主要是按钮或杆,并且用户可以通过按压按钮或在指定方向上移动杆来输入用户输入。毫无疑问,用户输入模块1680并不局限于上述示例的形式。
存储器1685可以储存多种信息。存储器1685可以临时或半永久性地储存数据。存储器1685的示例可以包括硬盘驱动器(HDD)、固态盘(SSD)、闪速存储器、只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)等。存储器1685可以设置为嵌入反馈装置100中的形式或者可以附接至或从反馈装置100拆卸的形式。
存储器1685可以储存驱动反馈装置1600的操作系统(OS)或用于操作反馈装置1600的多种数据。
电源模块1660供应操作反馈装置1600所需要的电力。电源模块1660可以将从外部接收到的电力供应至操作反馈装置1600所需要的各个元件或者可以储存并且向各个元件供应电能,类似电池。例如。当反馈装置1600包括散热扇时,电源模块1660可以向散热扇供应驱动该散热扇所需要的电力。
在示范性实施例中,电源模块1660可以通过诸如USB端口的有线端口接收来自外部装置的电力。毫无疑问,有线端口包括除USB端口之外其他可以接收电力的端口。在示范性实施例中,当壳体1610具有凹部时,可以将诸如USB端口的有线端口布置在该凹部中。
此外,电源模块1660可以通过无线充电端口无线地接收来自外部装置的电力。例如,电源模块1660可以通过有线或无线端口接收来自内容再现装置1200的电源模块1250的电力。接收自外部装置的电力可以储存在电源模块1660的电池中。
反馈控制器1690可以执行对反馈装置1600的总体控制。例如,反馈控制器1690可以将通过用户输入模块1680输入的用户输入或者由感应模块1630感应到的反馈装置1600的姿态信息使用通信模块1620传输至内容再现装置1200。可选择地,反馈控制器1690可以通过通信模块1620接收来自内容再现装置1200的振动信号并且可以使振动传感器产生振动反馈。此外,反馈控制器1690可以通过通信模块1620接收来自内容再现装置1200的热反馈请求信号并且可以控制热输出模块1200产生热反馈。
此外,当反馈装置1600包括散热单元时,反馈控制器1690可以驱动散热单元。例如,当反馈装置1600包括散热扇时,反馈控制器1690可以驱动散热扇并且调整散热扇的级别。
2.热输出模块和散热构件
2.1.热输出模块的概况
热输出模块1640通过执行放热操作、吸热操作或热栅操作可以输出用于向用户传递热的热量和冷的热量的热反馈。在热体验提供系统1000中,当反馈装置1600接收热反馈信号时,安装在反馈装置1600上的热输出模块1640可以输出热反馈以允许热体验提供系统1000向用户提供热体验。
为了执行上述放热操作、吸热操作或热栅操作,热输出模块1640可以使用诸如珀尔帖元件的热电偶。
珀尔帖效应是由让·珀尔帖(Jean Peltier)在1834年发现的热电现象。根据珀尔帖效应,当使电流流经不同的金属之间的接点时,根据电流方向,接点的一侧发生放热反应并且接点的另一侧发生吸热反应。帕尔贴元件是引起这种珀尔帖效应的元件。帕尔贴元件最初由诸如铋和锑的不同的金属的结合体组成。然而,近来,帕尔贴元件已经通过在两个金属板之间布置N-P型半导体的方法来制造从而具有更高的热电效率。
当电流被施加于帕尔贴元件时,在两个金属板处可以瞬时发生热产生和热吸收,根据电流方向可以在热产生和热吸收之间做出切换,并且根据电流量可以精确地调整热产生或吸收的程度。因此,帕尔贴元件适用于热反馈的放热操作或吸热操作。特别地。近来随着柔性热电偶的发展,已可以制造以容易地接触用户身体的形式的柔性热电偶,从而柔性热电偶作为反馈装置1600的商业应用性增加。
因此,随着对上述热电偶施加电力,热输出模块1640可以执行放热操作或吸热操作。物理地,放热反应和吸热反应同时发生在施加了电力的热电偶中。然而,在本说明书中,在热输出模块1640的情况下,与用户身体接触的表面产生热量的操作被定义为放热操作,并且与用户身体接触的表面吸收热量的操作被定义为吸热操作。例如,可以通过在基板1642上布置N-P型半导体制造热电偶。当对热电偶施加电流时,在该热电偶的一侧发生热产生,并且在该热电偶的另一侧发生热吸收。当面对用户身体的热电偶的一侧被定义为前侧并且与该一侧相反的一侧被定义为后侧时,在前侧发生热产生的操作和在后侧发生热吸收的操作可以被定义为热输出模块1640执行放热操作的操作。相反地,在前侧发生热吸收并且在后侧发生热产生的操作可以被定义为热输出模块1640执行吸热操作的操作。
此外,由于热电偶中的电荷流动引起热电效应,可以用电流描述引起热输出模块1640的放热操作或吸热操作的电力。然而,在本说明书中,为便于描述,将主要以电压进行描述。这仅仅为了便于描述,并且本发明所属领域的普通技术人员(下文中称为“本领域技术人员”)不需要创造性思维来用电流解释放热操作或吸热操作。因此,本发明不限于在电压方面的表达。
2.2.热输出模块的构造
图4是图示根据本发明的示范性实施例的反馈装置的构造的方框图。
参考图4,反馈装置1600包括反馈控制器1690和热输出模块1640。
根据本发明的示范性实施例,反馈控制器1690可以是与热输出模块1640区分开的构造或者可以被包括在热输出模块1640中。此外,本发明并不局限于此,当反馈控制器1690存在在热输出模块1640的外部时,在热输出模块1640中可以存在与该反馈控制器1690独立的单独的反馈控制器。在本说明书中,为便于描述,描述假定反馈控制器1690与热输出模块1640区分开。
热输出模块1640可以包括接触面1641、基板1642、布置在基板1642上的热电元件阵列1643和被构造成向热输出模块1640施加电力的电力终端1649。
接触面1641与用户身体直接接触以向用户皮肤传递由热输出模块1640产生的热的热量或冷的热量。换句话说,接触面1641可以是与用户身体直接接触的反馈装置1600的一部分。例如,接触面1641可以形成于反馈装置1600的接触部1611的至少一部分中。然而,本发明并不局限于此,接触面1641可以形成于整个接触部1611上。
在示范性实施例中,接触面1641可以设置为直接或间接地附接于热电元件阵列1643的外表面(面对用户身体)的层,该热电元件阵列1643被构造成在热输出模块1640中执行放热操作或吸热操作。具有这种类型的接触面1641可以被布置在热电元件阵列1643和用户的皮肤之间以执行热传递。为此,接触面1641可以由具有高热导率的材料制成,从而将热量很好地从热电元件阵列1643传递至用户身体。此外,通过防止热电元件阵列1643直接暴露于外部,具有层类型的接触面1641也可以具有保护热电元件阵列1643不受外部冲击的作用。
同时,已描述接触面1641是布置在热电元件阵列1643的外表面上的独立的构造,并且可选择地,热电元件阵列1643的外表面本身可以变成接触面1641。换句话说,热电元件阵列1643的前表面的整体或一部分可以变成接触面1641。
基板1642用以支撑热电偶单元1645并且由绝缘材料制成。例如,可以选择陶瓷作为基板1642的材料。基板1642可以具有平板形状,但是不必限制于此。
基板1642可以由柔性材料制成,从而具有可普遍用于具有各种形状的接触面1641的各种类型的反馈装置1600的柔性。例如,在具有游戏控制器类型的反馈装置1600中,用户的手接触的反馈控制器的部分大多具有弯曲形状。为了在具有弯曲形状的部分使用热输出模块1640,重要的是该热输出模块1640具有柔性。为此,基板1642中使用的柔性材料的示例可以包括玻璃纤维或软塑料。
热电元件阵列1643可以执行包括放热操作、吸热操作和热栅操作的热电操作。热电元件阵列1643包括多个布置在基板1642上的热电偶单元1645。作为热电偶单元1645,可以使用一对不同的金属(例如铋和锑),但是可以主要使用一对N型和P型半导体。
在热电偶单元1645中,该一对半导体的一端彼此电连接,并且另一端电连接至相邻的热电偶单元1645。一对半导体1645a和1645b之间的电连接或和相邻的半导体的电连接通过布置在基板1642上的导体构件1646实现。导体构件1646可以是导线或由铜、银等制成的电极。
热电偶单元1645可以串联地电连接。串联连接的热电偶单元1645可以构成热电偶组1644。热电偶组1644可以构成热电元件阵列1643。
电力终端1649可以对热输出模块1640施加电力。热电元件阵列1643可以根据施加于该电力终端1649的电力的电压值和电流方向产生或吸收热量。更具体地,两个电力终端1649可以连接至一个热电偶组1644。因此,当设置有多个热电偶组1644时,可以为每个热电偶组1644布置两个电力终端1649。由于这种连接方法,电压值或电流方向可以分别控制每个热电偶组1644,并且因此,可以调整是否执行热产生和热吸收中任一个并且调整热产生或热吸收的程度。
如稍后将描述的,电力终端1649通过反馈控制器1690接收电信号输出,结果,反馈控制器1690可以调整电信号的方向或强度并且可以控制热输出模块1640的放热操作和吸热操作。此外,当设置有多个热电偶组1644时,可以单独地调整施加于各个电力终端1649的电信号,以单独地控制每个热电偶组1644。
反馈控制器1690可以通过电力终端1649将电信号施加至热电元件阵列1643。具体地,反馈控制器1690可以通过通信模块1620接收来自内容再现装置1200的控制器1290的热反馈的信息;可以分析热反馈的信息以确定热反馈的类型或强度;可以根据确定结果产生并且施加电信号至电力终端1649,并且因此可以使热电元件阵列1643输出热反馈。
为此,反馈控制器1690可以操作并且处理多种信息并且可以根据处理结果将电信号输出至热电元件阵列1643,从而控制热电元件阵列1643的操作。因此,反馈控制器1690可以根据硬件、软件或其组合实现作为计算机或与计算器类似的装置。硬件方面,反馈控制器1690可以设置为构造成通过处理电信号执行控制功能的电子电路的形式。软件方面,反馈控制器1690可以设置为构造成驱动硬件电路的程序或代码的形式。
可以在反馈装置1600中设置如上所述的多个热输出模块1640。例如,当反馈装置1600的接触部被分成多个接触部时,热输出模块1640可以安装在多个接触部中的每一个上。如上所述,当一个反馈装置1600中设置有多个热输出模块1640时,反馈控制器1690可以整体地控制所有热输出模块1640,或者反馈控制器1690可以设置在每个热输出模块1640中。此外,当热体验提供系统1000中设置有多个反馈装置1600时,每个反馈装置1600中可以布置一个以上的热输出模块1640。
2.3.热输出模块的类型和示例
将基于对热输出模块1640的构造的说明描述一些代表类型的热输出模块1640。
图5是图示根据本发明的示范性实施例的一种类型热输出模块的视图。
参考图5,在一种类型的热输出模块1640中,设置有一对彼此面对的基板1642和1642a。在两个基板1642和1642a中的一个基板1642的外部可以设置接触面1641以将热输出模块1640产生的热量传递给用户的身体。此外,当将柔性基板1642用作基板1642和1642a时,热输出模块1640可以具有柔性。
基板1642和1642a之间设置有多个热电偶单元1645。每个热电偶单元1645包括N型半导体和P型半导体的半导体对。在每个热电偶单元1645中,N型半导体的一端和P型半导体的一端通过导体构件1646彼此电连接。此外,单位元件以这种方式电连接:任何热电偶单元1645中的N型半导体的另一端和P型半导体的另一端通过导体构件1646分别与相邻的热电偶单元1645的P型半导体的另一端和N型半导体的另一端电连接。因此,已连接的单位元件串联连接成一个热电偶组1644。在此类型中,整个热电元件阵列1643可以包括一个热电偶组1644,并且所有的热电偶单元1645在电力终端1649之间串联连接从而热输出模块1640可以在其整个表面执行相同的操作。即,当电力在一个方向上施加于电力终端1649时,热输出模块1640可以执行放热操作。当电力在相反方向上施加时,热输出模块1640可以执行吸热操作。
图6是图示根据本发明的示范性实施例的另一种类型的热输出模块的视图。
参考图6,另一种类型的热输出模块1640与上述的一种类型类似。在此类型中,热电元件阵列1643可以包括多个热电偶组1644,并且每个热电偶组1644可以连接至各个电力终端1649,从而单独地控制每个热电偶组1644。例如,可以将不同方向的电流施加于第一热电偶组1644-1和第二热电偶组1644-2,从而使第一热电偶组1644-1执行放热操作(其中电流方向被称为“向前方向”),并且使第二热电偶组1644-2执行吸热操作(其中电流方向被称为“相反方向”)。在另一示例中,可以将具有不同值的电压施加于第一热电偶组1644-1的电力终端和第二热电偶组1644-2的电力终端,从而使第一热电偶组1644-1和第二热电偶组1644-2执行不同程度的放热操作或吸热操作。
同时,图6示出了热电偶组1644以一维阵列布置在热电元件阵列1643中。可选择地,热电偶组1644可以以二维阵列布置。另一方面,已经描述了上述类型的热输出模块1640使用一对彼此面对的基板1642和1642a。可选择地,可以使用单个基板。
各种类型的热输出模块1640在所属技术领域的专业人员显而易见的范围内可以组合或改变。例如,虽然已描述在上述类型的热输出模块1640的每个中,接触面1641作为与热输出模块1640分离的层形成于热输出模块1640的前表面上,但热输出模块1640的前表面本身可以变成接触面1641。例如,在上述的一种类型的热输出模块1640中,基板1642的外表面可以变成接触面1641。
图7是图示根据本发明的示范性实施例的热输出模块的示例的视图。
参考图7,图7的(a)和(b)是图示在热输出模块1640被布置在壳体1610的内表面上的情况的横截面图。图7的(c)至(f)是图示在热输出模块1640被布置在壳体1610的外表面上的情况的横截面图。
为了便于描述,在图7中,将参考图7描述当壳体1610是圆柱形构件时热输出模块1640的布置。然而,本发明并不局限于此,即使当壳体1610包括其他构件,诸如杆构件时,也可以适用参考图7所描述的内容。此外,热输出模块1640如图7所示形成于壳体1610的一部分中,但是本发明并不局限于此,热输出模块1640可以形成在整个壳体1610上。
参考(a),热输出模块1640可以形成于壳体1610的内表面的部分区域中。在此情况下,热输出模块1640可以布置在壳体1610的整体区域的接触部1611的内表面上。毫无疑问,热输出模块1640可以不必设置成准确地对应于接触部1611,对应于接触部1611的区域可以宽于布置有热输出模块1640的区域。
参考(b),热输出模块1640可以形成于壳体1610的内表面的部分区域中,并且导热层1651可以形成在热输出模块1640和壳体1610之间。在此,导热层1641a可以具有大于热输出模块1640的面积并且可以将热输出模块1640中产生的热量传导至宽于热输出模块1640的区域。即,导热层1641a可以布置在壳体1610的整体区域的接触部1611的内表面上。具体地,在本发明中,热输出模块1640可以向抓握住壳体1610的接触面1611的用户的手提供冷或热刺激。然而,在热输出模块1640和壳体1610以面对面的方式彼此紧密接触(表面接触)的状态下,热量在热输出模块1640和壳体1610之间传递。由于热输出模块1640和壳体1610在显微镜下可能没有彼此完全接触,热量可能不会平顺地传递。为此,在本发明中,可以设置导热层1641a以改善并扩大由热输出模块1640执行的放热操作或吸热操作的效果。导热层1641a插入热输出模块1640和壳体1610之间。如上所述,由于热输出模块1640和壳体1610没有彼此完全接触,可能减小热传递效果。然而,因为导热层1641a插入热输出模块1640和壳体1610之间,可以可靠地实现在两侧的紧密接触。结果,毫无疑问,可以显著地改进热传递效果。
此外,当热输出模块1640形成于整个接触面1611上时,由于过量电力消耗等在效率方面可能有一些缺点。为此,在本发明中,导热层1641a可以形成为具有大于热输出模块1640的面积。由于这种构造,因为导热层1641a可以扩大放热或吸热效果,可以显著地减小热输出模块1640的面积,从而节省在热输出模块1640中的电力消耗并且减小热输出模块1640的体积和重量。
毫无疑问,根据设计,导热层1641a可以形成为具有与热输出模块1640相同的面积。
在示范性实施例中,导热层1641a可以是与接触面1641分离的构造。此外,导热层1641a可以替换接触面1641。在此情况下,导热层1641可以设置为直接或间接地附接于热电元件阵列1643的外表面(面对用户身体)的层并且可以接收来自热电元件阵列1643的热量。
在示范性实施例中,导热层1641a可以由任何材料制成而没有任何特定的限制,只要该材料可以良好地传递热量。例如,导热层1641a可以由具有高热导率的诸如聚合材料、金属材料等各种材料制成。此外,通常地,导热层1641a可以形成为比热输出模块1640更薄的薄膜形状。
参考(c),热输出模块1640可以形成于壳体1610的外表面的部分区域中。
即,热输出模块1640可以在壳体1610的外表面处暴露。更具体地,可以在壳体1610的壁中形成孔或槽,其对应于热输出模块1640的形状和面积。于是,热输出模块1640可以插入该孔或槽之中。在此情况下,对应于孔或槽的区域可以变成壳体1610的接触面1611。
在示范性实施例中,根据壳体1610的壁厚和热输出模块1640的厚度之间的差值,如(e)至(f)中所示,热输出模块1640可以设置成各种类型。
(e)示出了壳体1610的壁厚和热输出模块1640的厚度形成为相同的情况。在此情况下,壳体1610的壁中可以形成孔,其具有的形状和面积对应于热输出模块1640的形状和面积,从而热输出模块1640可以插入该孔中。
此外,(f)示出了热输出模块1640的厚度形成为小于壳体1610的壁厚的情况。在此情况下,壳体1610的壁中可以形成有槽,其具有的形状和面积对应于热输出模块1640的形状和面积,从而热输出模块1640可以插入该槽中。如上所述当孔或槽形成于壳体1610中时,热输出模块1640不突出至壳体1610的外部。因此,当用户抓握壳体1610时,几乎没有异物感。毫无疑问,本发明并不局限于此,热输出模块1640可以布置在壳体1610的外表面而不在壳体1610中形成孔或槽。
参考(d),热输出模块1640可以形成于壳体1610的外表面的部分区域中,并且热输出模块1640的外表面上可以形成导热层1641a。在此情况下,导热层1641a可以布置在接触部1611的外表面上。
例如,如(d)所示,在壳体1610的壁中可以形成孔或槽,其具有的形状和面积对应于热输出模块1640的形状和面积。于是,热输出模块1640可以插入该孔或槽中。在此情况下,导热层1641a可以具有大于热输出模块1640的面积的面积。导热层1641a可以形成于热输出模块1640的外表面以覆盖壳体1610的部分区域和热输出模块1640。
然而,本发明并不局限于此,热输出模块1640和导热层1641a可以具有与(d)中所示的不同的其他示范性实施例。例如,热输出模块1640可以形成于壳体1610的外表面上,并且导热层1641a可以覆盖热输出模块1640的外表面和壳体1610的部分区域。
毫无疑问,根据设计,导热层1641a可以形成为具有与热输出模块1640相同的面积。
图8是图示根据本发明的示范性实施例的布置热输出模块的多种形式的视图。
参考图8,如(a)中所示,热输出模块1640可以布置在壳体1610的整体区域中。例如,如(a)中所示,热输出模块1640可以形成于壳体1610的圆周方向上的整体区域中并且可以在壳体1610的纵长方向上被分割成片。
此外,如(b)所示,热输出模块1640可以形成于壳体1610的纵长方向上的整体区域中并且在壳体1610的圆周方向上可以被分割成片。
此外,如(c)所示,热输出模块1640在壳体1610的圆周方向和纵长方向上都可以被分割成片
在示范性实施例中,如参考图8的(a)、(b)和(c)所描述的,当热输出模块1640布置在壳体1610的整体区域中并且导热层1641a布置在宽于热输出模块1640的区域中时,导热层1641a可以形成为覆盖整个壳体1610的形状。
换句话说,即使当热输出模块1640被分割并且布置成片时,导热层1641a也可以扩大放热或吸热效果,从而通过壳体1610的整体区域提供热反馈。在此情况下,壳体1640可以包括接触部1611并且可以不必包括非接触部1615。
毫无疑问,根据导热层1641a的布置面积,可以不必通过壳体1610的一些区域提供热反馈。在此情况下,该一些区域可以变成非接触部1615,并且提供热反馈的区域可以变成接触部1611。
3.散热单元
3.1.散热单元的概况
如上所述,热输出模块1640执行放热操作和吸热操作以通过接触面1641输出热反馈。具体地,如图5所示,当在热输出模块1640中在第一方向上对电力终端1649施加电力时,可以在基板1642中产生热量,并且在基板1642a中吸收热量。在此情况下,当接触面1641布置在基板1642的外部时,通过接触面1641提供热反馈。此外,当在第二方向上对电力终端1649施加电力时,在基板1642中吸收热量,并且在基板1642a中产生热量。当接触面1641布置在基板1642的外部时,通过接触面1641提供冷反馈。在此情况下,在反馈装置1600中废热从基板1642a传递。在此,废热可以指在反馈装置1600中产生的热量之中除用于提供热体验的热量之外的剩余热量。
此外,如图6所示,热电元件阵列1643可以包括多个热电偶组1644,并且每个热电偶组1644可以连接至电力终端1649,从而单独地控制每个热电偶组1644。因此,当对第一热电偶组1644-1和第二热电偶组1644-2施加不同方向的电流时,第一热电偶组1644-1执行放热操作从而接触面1641的一个区域中产生热量。此外,第二热电偶组1644-2执行吸热操作使得接触面1641的另一区域中吸收热量,从而通过接触面1641提供热栅反馈。在此情况下,废热从反馈装置1600中对应于第二热电偶组1644-2的基板1642a的区域传递。
当废热的量小时,无关紧要。然而,当废热的量大于或等于某一水平时,反馈装置1600的组件可能热降解,并且废热将不必要的热感传递至用户,导致用户的热体验降低。
具体地,在过去,热输出模块1640不能布置在反馈控制器1600的弯曲部分。结果,反馈控制器1600的可以布置热输出模块1640的区域受限。即,热输出模块1640难以直接向用户提供热反馈。由于热反馈未直接提供给用户,废热也没有降低用户的热体验。
相反地,在本发明中,热输出模块1640的基板1642可以由具有柔性的柔性材料制成,从而可以在反馈装置1600的弯曲部分布置热输出模块1640。结果,热输出模块1640可以直接向用户提供热反馈,并且废热也可以对用户的热体验具有很大的影响。
在具体示例中,参考图9,图9(a)示出了一种反馈装置1600-2,其中壳体1610包括杆构件和环构件。(b)是图示了当反馈装置1600-2中,热输出模块1640布置在接触部1611的内表面上时接触部1611的截面图。(c)是图示了当反馈装置1600-2中,热输出模块1640布置在接触部1611的外表面上时接触部1611的截面图。
在图9的(a)、(b)和(c)中,当向接触部1611提供冷反馈时,布置成面对接触部1611的热输出模块1640的接触面1641中可以吸收热量,并且布置在与接触面1641相反的表面(即接触部1611的内表面)上的基板1624a中可以产生热量。在此情况下,基板1642a中产生的余热可能变成废热,其降低用户的热体验并且使反馈装置1600-2的组件热降解。
在另一示例中,当向接触部1611提供热反馈时,布置成与接触部1611面对的热输出模块1640的接触面1641中可以产生热量,并且布置于接触部1611的内表面上的基板1624a中可以吸收热量。接触面1641中产生的热量被用于用户的热体验。然而,即使在接触面1641的放热操作停止之后,接触部1611也可能产生余热。这些余热可能降低用户的热体验。因此,接触面1641中的余热也可能变成废热。此外,在反馈装置中产生的热量之中,降低用户的热体验的热量可能变成废热。
如(c)所示当热输出模块1640布置在接触部1611的外表面上时以及如(b)所示当热输出模块1640布置在接触部1611的内表面上时,可能产生废热。此外,在一些情况下,废热的水平可能足够高使得用户无法使手与接触部1611接触。在此情况下,为了使得用户使用反馈装置1600-2而没有不便并且增加反馈装置1600-2的寿命,需要被构造成适当地消散废热的元件。在下文中,将详细描述将废热消散至外部的技术,即散热技术。
图10是图示根据本发明的示范性实施例的当设置有散热单元时反馈装置的构造的方框图。
参考图10,反馈装置1600包括反馈控制器1690和热输出模块1640。由于参考图4所描述的内容可以适用于反馈控制器1690和热输出模块1640,将省略对其的详细描述。
此外,反馈装置1600进一步包括壳体1610。壳体1610可以包括接触部1611和非接触部1615。在此,接触部1611可以是输出热反馈的区域。热输出模块1640的接触面1641中产生的热量可以传递至接触部1611,并且由于传递至接触部1611的热量用户可以接收热体验。另一方面,非接触部1615是不输出热反馈的区域,并且接触面1641中产生的热量未传递至非接触部1615。
此外,反馈装置1600进一步包括散热单元1670。散热单元1670可以接收由于热输出模块1640,即接触面1641、基板1642和热电元件阵列1643中的热反馈的输出所产生的废热。其次,散热单元1670可以将废热消散至反馈装置1600的外部。
在示范性实施例中,散热单元1670可以通过非接触部1615将废热消散至外部,但是可以不通过接触部1611将废热消散至外部。具体地,如上所述,接触部1611是当内容再现时与用户接触并且提供热反馈的区域。当通过接触部1611消散废热时,用户的热体验可能被废热降低。相反地,非接触部1615是当内容再现时由于使用形式造成的用户的身体不与反馈装置1600接触并且与提供热反馈无关的区域。当废热经由非接触部1615被消散时,被消散的废热可能不影响用户的热体验。因此,散热单元1670可以通过非接触部1615消散废热。
为了使废热经由非接触部1615被消散,废热应当传递至非接触部1615并且传递的废热应当从非接触部1615消散。
为此,散热单元1670包括:热传递部,其被构造成将废热从热输出模块1640传递至非接触部1615;和散热部,其被构造成将废热从非接触部1615消散。根据示范性实施例,散热单元1670可以包括热传递部和散热部两者,或可以仅仅包括热传递部和散热部中的一个。
此外,如上所述,在示范性实施例中,当从热输出模块输出冷反馈或热栅反馈时,可能产生废热。因此,从热输出模块输出冷反馈或热栅反馈时起,散热单元1670可以传递或消散废热。
为便于描述,将首先描述具有各种形状的反馈装置中消散废热的区域,即非接触部1615的位置,然后将依次说明热传递部和散热部。
3.2.废热消散区域
图11至20是图示根据本发明的示范性实施例的包括了多种形状的壳体的反馈装置的视图。
参考图11,反馈装置1600-1的壳体1610-1可以包括圆柱形构件。此外,壳体1610-1可以具有延伸穿过圆柱形构件的凹腔1810-1,并且凹腔1810-1可以形成于圆柱形构件的内表面中。
在示范性实施例中,当内容再现时,由于用户的使用形式用户身体可能与壳体1600-1的外表面,即圆柱形构件的圆周表面接触。用户身体可以不必接触壳体1610-1的内表面,即凹腔1810-1。因此,在反馈装置1600-1中,壳体1600-1的外表面可以变成接触部1611-1,并且壳体1600-1的内表面,即凹腔1810-1可以变成非接触部1615-1。
在示范性实施例中,热输出模块1640可以布置在接触部1611-1的至少部分区域中。布置在接触部1611-1中的热输出模块产生的废热可以经由非接触部1615-1的该至少部分区域消散。
参考图12,反馈装置1600-2的壳体1610-2可以包括杆构件1610-2a和环构件1610-2b。在示范性实施例中,环构件1610-2b可以具有穿过该环构件1610-2b的内部的凹腔1810-2。
当内容再现时,杆构件1610-2a可以被用户的手抓握,并且环构件1610-2b可以不必被用户的手抓握。在此情况下,杆构件1610-2a可以变成接触部1611-2,并且环构件1610-2b可以变成非接触部1615-2。
当内容再现时,反馈装置1600-2可以向接触部1611-2输出热反馈。接触部1611-2中可以布置热输出模块1640从而输出热反馈。例如,热输出模块1640可以布置在第一接触部1611-2a中,其形成于杆构件1610-2a的下杆;可以布置在第二接触部1611-2b中,其形成于杆构件1610-2a的按钮处;或者可以形成于第三接触部1611-2c中,其形成于杆构件1610-2a的触发按钮处。并且,热输出模块1640中产生的废热可以经由非接触部1615-2,即环构件1610-2b的至少部分区域消散。例如,废热可以从环构件1610-2b消散至凹腔1810-2,并且可以消散至环构件1610-2b的外部。
参考图13,反馈装置1600-3的壳体1610-3可以包括杆构件1610-3a和环构件1610-3b。
在图13的示例中,杆构件1610-3a可以包括具有杆形状的杆部1610-3ab和具有半球形形状的半球形部1610-3aa。在示范性实施例中,可以在杆部1610-3ab和/或半球形部1610-3aa中设置特定按钮。在图13中,由于环构件1610-3b未闭合,环构件1610-3b可以表达为半环构件。
当内容再现时,由于使用形式,用户的手可以接触杆构件1610-3a并且可以不必接触环构件1610-3b。在此情况下,杆构件1610-3a可以变成接触部1611-3,并且环构件1610-3b可以变成非接触部1615-3。
在示范性实施例中,热输出模块1640可以布置在接触部1611-3中从而提供热反馈。例如,可以在杆部1610-3ab和/或半球形部1610-3aa中布置热输出模块1640。具体地,为了向用户的手掌提供热反馈,可以在杆部1610-3ab的圆周的至少一部分中布置热输出模块1640。此外,为了向用户的手指输出热反馈,可以在半球形部1610-3aa的圆周的至少一部分中布置热输出模块1640。此外,为了向用户的手指提供热反馈,可以在杆部1610-3ab和半球形部1610-3aa的按钮1611-3a、1611-3b和1611-3c的至少一部分中布置热输出模块1640。
可以通过非接触部1615-3,即环构件1610-3b的内侧和/或外侧的至少部分区域消散热输出模块1640中产生的废热。
参考图14,反馈装置1600-4的壳体1610-4可以包括杆构件1610-4a和附加构件1610-4b。
在此,附加构件1610-4b可以连接至杆构件1610-4a的至少一个区域。附加构件1610-4b的示例可以包括附件、显示器、各种传感器、电池等。
当内容再现时,由于使用形式,用户的手可以抓握杆构件1610-4a的中心区域。用户的手可以不必接触杆构件1610-4a的两端和附加构件1610-4b。
在此情况下,杆构件1610-4a的中心区域可以变成接触部1611-4,并且杆构件1610-4a的两端和附加构件1610-4b可以变成非接触部1615-4。
热输出模块1640可以布置在接触部1611-4中从而提供热反馈。例如,可以在杆部1610-4a的手柄区域1611-4a的至少一部分和按钮1611-4b、1611-4c中布置热输出模块1640。此外,热输出模块1640中产生的废热可以经由非接触部1615-4的至少部分区域消散。例如,废热可以从附加构件1610-4b或杆部1610-4a的两端被消散。
参考图15,反馈装置1600-5的壳体1610-5可以包括杆构件1610-5a。
在图15中,杆构件1610-5a图示为近似四边形类型的杆,但是杆构件1610-5a可以具有诸如圆形类型、三角形类型、多边形类型等的多种杆类型。此外,杆构件1610-5a以包括至少一个按钮。
在图15的示例中,按钮可以布置在杆构件1610-5a的上表面的中心区域中。当内容再现时,由于使用形式,相对于按钮,用户的手可能接触杆构件1610-5a。因此,可以根据布置有按钮的杆构件1610-5a的区域设置接触部1611-5。此外,杆构件1610-5a的两端和/或杆构件1610-5a的后表面可以设置为非接触部1615-5a、1615-5b和1615-5c。如上所述,可以在接触部1611-5中布置热输出模块1640。可以在非接触部1615-5a、1615-5b和1615-5c中布置散热单元1670以将热输出模块1640中产生的废热消散至外部。
参考图16,反馈装置1600-6的壳体1610-6可以包括杆构件1610-6a和连接构件1610-6b和1610-6c。
在图16的示例中,杆构件1610-6a可以包括具有杆形状的杆部1610-6ab和具有半球形形状的半球形部1610-6aa。在示范性实施例中,可以在杆部1610-6ab和/或半球形部1610-6aa中设置特定按钮。
连接构件1610-6b和1610-6c可以使得用户的身体与杆构件1610-6a紧密接触。连接构件1610-6b和1610-6c可以包括第一连接构件1610-6b和第二连接构件1610-6c。例如,第一连接构件1610-6b可以由可拉伸的材料制成,或者可以构造成可以调整第一连接构件1610-6b的长度。此外,第二连接构件1610-6c可以包括诸如运动传感器、加速度传感器、陀螺仪传感器等的感应模块1630。
当内容再现时,由于使用形式,用户的手可能接触杆部1610-6ab和半球形部1610-6aa。此外,用户的手可能接触第一连接构件1610-6b和第二连接构件1610-c的内表面,即面对杆构件1610-6a的第一连接构件1610-6b和第二连接构件1610-c的表面。因此,杆部1610-6ab、半球形部1610-6aa和第一连接构件1610-6b和第二连接构件1610-c的内表面可以变成接触部1611。然而,用户的手可能不接触第一连接构件1610-6b和第二连接构件1610-c的外表面,即不面对杆构件1610-6a的第一连接构件1610-6b和第二连接构件1610-c的表面。因此,第一连接构件1615-6b和第二连接构件1610-6c的外表面可以变成非接触部1615-6。
在示范性实施例中,可以在接触部1611中布置热输出模块1640。热输出模块1640中产生的废热可以经由非接触部1615-6消散。具体地,可以在第一连接构件1600-6b中布置稍后将描述的热传递部,并且可以在第二连接构件1600-6c的外表面上布置稍后将描述的散热部。在此情况下,接触部1611的热输出模块1640中产生的废热可以穿过第一连接构件1600-6b并且可以从第二连接构件1600-6c的外表面消散。
参考图17,反馈装置1600-7的壳体1611-7可以包括板构件。在反馈装置1600-7中,接触部1611-7可以是板构件的按钮的周围区域,并且非接触部1615-7可以是板构件的中心区域或后方区域。
参考图18,反馈装置1600-8的壳体1611-8可以包括轮构件和固定该轮构件的固定构件。在反馈装置1600-8中,接触部1611-8可以是轮构件的外表面的至少部分区域,并且非接触部1615-8可以是固定构件的至少部分区域。
参考图19,反馈装置1600-9的壳体1611-9包括枪构件。在反馈装置1600-9中,接触部1611-9可以是枪构件的扳机和/或抓握区域,并且非接触部1615-9可以是枪管区域和/或枪口的周围区域。
在参考图17至19的描述中,可以在接触部1611-7、1611-8和1615-9中布置热输出模块1640。该热输出模块1640中产生的废热可以经由非接触部1615-7、1615-8和1615-9消散。
在图20的(a)和(b)中,反馈装置1600-10的壳体1610-10可以包括杆构件1610-10a。在此情况下,壳体1610-10可以进一步包括除杆构件1610-10a之外的其他构件。例如,在(a)中,壳体1610-10可以进一步包括环构件,并且在(b)中,壳体1610-10可以进一步包括半环构件。毫无疑问,壳体1610-10可以仅包括杆构件1610-10a。
在示范性实施例中,杆构件1610-10a可以具有凹部1610-10b,其中杆构件1610-10的至少一部分是凹陷的。例如,在图20的(a)和(b)中,凹部1610-10b可以形成于杆构件1610-10a的下端。
当内容再现时,用户的手可以接触杆构件1610-10a的外表面,并且用户的手可以不必伸至杆构件1610-10a的凹部1610-10b。因此,即使当废热从凹部1610-10b消散时,该废热也不会影响用户。因此,杆构件1610-10a的外表面可以变成接触部,并且凹部1610-10b可以变成非接触部。
接触部中可以布置热输出模块1640。该热输出模块1640中产生的废热可以经由非接触部消散。在一个示例中,可以在凹部1610-10b中布置稍后描述的散热部,并且废热可以通过散热部从该凹部1610-10b消散。
在示范性实施例中,由于凹部1610-10b,反馈装置1600-10可以容易地安装在外部装置上。例如,当外部装置是充电器时,充电器可以与凹部1610-10b接触,并且由于该接触,充电器可以固定至反馈装置1600-10。
因此,被构造成对反馈装置1600-10的驱动电源充电的充电端口可以布置在凹部1610-10b中。在此情况下,充电器和反馈装置1600-10的充电端口可以容易地对接。
在本发明的示范性实施例中,壳体1610,即接触部1610和/或非接触部1615可以通过多个构件联接。具体地,接触部1610和非接触部1615中可以包括诸如通信模块1620和感应模块1630的各种组件。此外,接触部1610中可以布置稍后描述的热输出模块1640和/或热传递部,并且非接触部1610中可以布置稍后描述的热传递部和/或散热部。
当接触部1610和/或非接触部1615通过一个构件联接时,热传递部和/或散热部可能难以布置在接触部1610和/或非接触部1615中。
然而,在本发明中,由于接触部1610和/或非接触部1615通过多个构件联接,热传递部和/或散热部可以容易地布置在接触部1610和/或非接触部1615中。
例如,如图12的示例中,当非接触部1615是环构件1610-2b时,该环构件1610-2b可以通过上构件和下构件联接,可以通过左构件和右构件联接或者可以通过内部构件和外部构件联接。此外,接触部1611和非接触部1615可以通过布置在各位置并且具有各种形状的构件联接。
此外,在示范性实施例中,当非接触部1615通过多个构件联接并且热传递部和/或散热部布置在该多个构件的第一构件中时,废热可以从第一构件消散。
此外,在本发明中,只有当所有的多个构件联接时反馈装置1610才输出热反馈,并且当多个构件未联接时,反馈装置1610不正常运作。因此不能输出热反馈。即,当多个构件未联接时,不产生废热,并且只有当多个构件联接时废热才可以通过非接触部1615消散。
3.3.热传递部
如上所述,由于热输出模块布置在壳体1610的接触部1611中,在接触部1611中产生废热,并且该废热可以通过非接触部1615的特定区域(即废热消散区域)消散。当接触部1611和非接触部1615的废热消散区域物理上彼此接触时,废热可以直接地从接触部1611传递至该废热消散区域。然而,当接触部1611和非接触部1615的废热消散区域彼此物理上间隔开时,该废热消散区域可以不直接地从接触部1611接收废热,而通过热传递部接收废热。在下文中,将描述热传递部的各种构造。
3.3.1布置在壳体的壁上的热传递部
图21是图示根据本发明的示范性实施例的布置在壳体的壁上的热传递部的视图。为便于描述,布置在壳体的壁上的传递热量的构件将被称为热传递结构。
参考图21,(a)是图示布置有热输出模块1640和热传递结构1710的壳体1610的截面图。(b)至(d)是图示热传递结构1710的各种示例的视图。
为了便于描述,在图21中,将参考图21描述当壳体1610是圆柱形构件时热输出模块1640和热传递结构1710的布置。然而,本发明并不局限于此,即使当壳体1610包括其他构件,诸如杆构件时,也可以适用参考图21所描述的内容。此外,图21中示出了形成于壳体1610的一部分中的热输出模块1640和热传递结构1710,但是本发明并不局限于此。热输出模块1640和热传递结构1710可以形成于整个壳体1610上。
在(a)中,壳体1610的壁中可以形成孔或槽,并且该孔或槽中可以布置热输出模块1640。热输出模块1640中可以产生废热。废热可以传递至作为不与用户身体接触的非接触部1615的凹腔1810,并且因此可以从凹腔1810消散。然而,当热输出模块1610的厚度不大于壳体1610的壁的厚度时,热输出模块1610中产生的废热可能无法传递至凹腔1810,而可能传递至壳体1610的外表面,而不是凹腔1810。在此情况下,废热可能传递至用户并且可能降低用户的热体验。
为了解决以上问题,在本发明中额外地设置热传递结构1710。
在示范性实施例中,热传递结构1710被嵌入壳体1610的壁中并且具有与热输出模块1640表面接触的一端和朝向凹腔1810暴露的另一端。因此,热传递结构1710作用于使热量平顺地在热输出模块1640和凹腔1810之间传递。即,热传递结构1710作用为热传递部。
虽然壳体1610可能由具有低导热率或厚的材料制成,但是由于热传递结构1710,热输出模块1640的内表面所产生的废热可以通过热传递结构1710平顺地传递至凹腔1810并且消散。因此,热输出模块1640的外表面可以更有效地吸收热量。因此,由于设置有热传递结构1710以在热输出模块1640和凹腔1810之间传递热量,优选地,热传递结构1710是由例如金属的具有高热导率的材料制成。
在示范性实施例中,热传递结构1710可以形成为片的形式,其作为用于平顺的热传递的组件而被广泛地商业化并且产品化。此外,热传递结构1710可以具有各种实施方式。
例如,参考(b)至(d),如(b)中所示热传递结构1710可以以片形实施。
此外,如(c)所示,热传递结构1710可以实施为位于壳体1610的壁内的整体块状。
此外,如(d)所示,热传递结构1710可以形成为从壳体1610的壁突出。在此情况下,热输出模块1640中产生的废热可以通过热传递结构1710直接地传递至凹腔1810而不经过壳体1610。此外,当壳体1610的下表面上布置有单独的散热单元(例如散热扇)而不是凹腔1810时,热输出模块1640中产生的废热可以穿过热传递结构1710并且可以直接地传递至散热单元。
3.3.2.布置在壳体中的热传递部
图22是图示根据本发明的示范性实施例的布置在壳体中的热传递部。为方便描述,在下文中,将布置在壳体的外部或内部而不是壳体的壁中的构件称为热传递构件。
参考图22,(a)是在反馈装置1600-2中布置热传递构件的示例。(b)是在反馈装置1600-3中布置热传递构件的示例。
为便于描述,将参考图22和23描述包括杆构件和环构件的反馈装置1600-2和1600-3中的热输出模块1640和热传递构件1720的布置。然而,本发明并不局限于此,即使当壳体1610包括其他构件,诸如圆柱形构件时,也可以适用如参考图22和23所描述的内容。此外,图22和23中示出了形成于壳体1610-2a或1610-3a的一部分中的热输出模块1640,但是本发明并不局限于此。热输出模块1640可以形成于整个壳体1610-2a或壳体1610-3a上。
在(a)和(b)中,杆构件1610-2a和1610-3a可以变成接触部1611,并且环构件1610-2b和1610-3b可以变成非接触部1615。因此,可以在杆构件1610-2a或1610-3a的至少一部分的内表面或外表面上布置热输出模块1640,以便从接触部1611输出热反馈。然而,废热应当从非接触部1615消散,但是由于产生废热的热输出模块1640布置在接触部1611中,废热可能不是从非接触部1615消散,而可能从接触部1611消散。因此,废热应当从接触部1611传递至非接触部1615。为此,可以在接触部1611的至少一部分区域中布置热传递构件1720。
热传递构件1720可以指将热量从热传递构件1720的第一区域传递至热传递构件1720的第二区域的构件。热传递构件1720的示例是导热管。导热管是排出气体并且其中可能含有挥发物质的管。当热量存在在导热管的第一阶段中时,挥发物质可以将热能量传递至导热管的第二阶段。铜、不锈钢、陶瓷、钨等可以用作导热管的主体材料,并且多孔纤维等可以用作导热管的内壁材料。而且,甲醇、丙酮、水、水银等可以用作导热管中的挥发物质。
在示范性实施例中,可以在接触部1611的热输出模块1640和非接触部1615之间布置热传递构件1720并且可以在热输出模块1640和非接触部1615之间设置热传递路径。因此,热输出模块1640中产生的废热可以沿着热传递路径传递至非接触部1615。随着废热移至非接触部1615,其可以不必从接触部1611消散。
此外,根据设计,可以将热传递构件1720布置在杆构件1610-2a或1610-3a的内部或外部。
此外,热传递构件1720可以不必连接至其他组件,诸如反馈装置,并且具体地,除热输出模块1640以外的杆构件1610-2a或1610-3a内部的电池、传感器、基板和处理器。因此,其他组件可以与废热隔离并且不会被废热热降解。
图23是图示根据本发明的另一个实施例的布置在壳体中的热传递部的视图。
参考图23,(a)和(b)示出了在作为接触部1611的杆构件1610-2a和1610-3a上布置热传递构件1720并且在作为非接触部1615的环构件1610-2b和1610-3b上额外地布置热传递构件1720a的示例。
如上文参考图22所述,可以通过热传递构件1720形成从接触部1611至非接触部1615的热传递路径,并且废热可以通过热传递路径从非接触部1615消散。由于热传递构件1720仅将废热传递至非接触部1615的一个区域,废热仅从该一个区域消散。因此,可能降低废热的消散效果。为了解决这种问题,除了接触部1615,可以在非接触部1611中额外地布置热传递构件1720a。热传递构件1720a可以热连接至热传递构件1720。热传递构件1720a可以接收来自热传递构件1720的废热并且可以在非接触部1615的至少一个区域中分散该废热。即,热传递构件1720a将由热传递构件1720形成的热传递路径扩展至非接触部1615的至少一个区域以分散废热,从而增加废热消散所通过的区域。可以增大废热消散所通过的面积,从而增加废热的散热效率。
此外,与热传递构件1720类似,根据设计也可以在环构件1610-2b或1610-3b的内部或外部布置热传递构件1720a。
此外,热传递构件1720a可以不连接至反馈装置1600-2或1600-3的其他组件,具体地,环构件1610-2b或1610-3b内侧的电池、传感器、基板和处理器。由此,其他组件可以与废热隔离并且不会被废热热降解。
3.4.散热部
如上所述,热输出模块1640中产生的废热可以从壳体1610的非接触部1615消散。
散热部可以被构造成散发废热并且可以形成于非接触部1615中。例如,可以以散热构件的形式在非接触部1615的内部或外部布置散热部。此外,散热部可以不是与非接触部1615分离的元件,而可以是非接触部1615的一部分。
在下文中,将描述散热部的各种构造。为便于描述,将参考单独的附图描述散热部的各种构造,但是本发明并不局限于此。散热部可以作为稍后描述的各种配置的结合而实施。
3.4.1.散热部:散热片状物
图24至26是图示应用了根据本发明的示范性实施例的散热片状物的示例的视图。
参考图24,(a)示出了在反馈装置1600-2中设置散热片状物1730的示例。(b)示出了在反馈装置1600-3中布置散热片状物1730的示例。
为便于描述,将参考图24至26描述在包括杆构件和环构件的反馈装置1600-2和1600-3中的热输出模块1640、热传递构件1720和散热片状物1730的布置。然而,本发明并不局限于此,即使当壳体1610包括其他构件,诸如柱形构件等时,也可以适用如参考图24至26所描述的内容。此外,图24至26示出了被包括在反馈装置1600-2和1600-3中的热传递构件1720,但是本发明并不局限于此。热传递构件1720可以不被包括在反馈装置1600-2和1600-3中。
在(a)和(b)中,杆构件1610-2a和1610-3a可以设置为接触部1611,并且环构件1610-2b和1610-3b可以设置为非接触部1615。
此外,可以形成从布置有热输出模块1640的接触部1610至非接触部1615的热传递部,从而废热可以从热输出模块1640传递至非接触部1615。
然而,在非接触部1615的整体区域中废热仅传递至连接至热输出模块1640或热传递部的部分。当非接触部1615具有低导热率时,废热仅可以通过非接触部1615的一个区域消散。因此,可能降低废热的消散效果。此外,由于非接触部1615的材料性能,当散热性能低时,废热的消散效果可能低。
在本发明中,为了改善废热的消散效果,可以在非接触部1615的内部或外部布置散热片状物1730。在此,散热片状物1730可以是一种具有将热量消散至外部的散热功能的散热构件并且可以意指形成为片状物形状的散热构件。例如,散热片状物1730可以具有膜形状(例如聚酰亚胺(PI)膜)、薄膜形状、板形状等等。此外,散热片状物1730可以由薄板组成,薄板按需要可以由诸如具有高热传递系数的铜或铝的金属制成,可以由其他金属或非金属材料制成或者可以由金属网或金属网格形状制成。在示例中,散热片状物1730可以被称为散热板。
此外,散热片状物1730可以将传递至散热片状物1730的至少一个区域的废热分散在宽于散热片状物1730的该至少一个区域的区域内(例如散热片状物1730的整体区域),然后可以通过散热片状物1730的整体区域使分散的废热消散。
在示范性实施例中,可以在非接触部1615内部或外部的的整体区域中布置散热片状物1730,使得废热从非接触部1615的宽的区域消散。因此,当废热传递至散热片状物1730的一个区域时,散热片状物1730可以将废热分散在散热片状物1730的整体区域中并且可以消散该废热。散热片状物1730可以布置在非接触部1615的整体区域中,并且因此,废热可以从非接触部1615的整体区域中消散。总而言之,可以通过散热片状物1730将废热分散在非接触部1615的整体区域中,并且分散的废热可以通过散热片状物1730和非接触部1615消散。因此,即使当非接触部1615的散热性能低时,也可以通过散热片状物1730改善非接触部1615的散热效果。
此外,在本发明的示范性实施例中,可以在参考图20所描述的凹部1610-10b中布置散热片状物1730,在此情况下,布置在该凹部1610-10b中的散热片状物1730可以接收来自热输出模块1640的废热或者当热传递构件1720连接在热输出模块1640和散热片状物1730之间时可以接收来自热传递构件1720的废热。散热片状物1730可以通过凹部1610-10b消散接收到的废热。因此,可以改善凹部1610-10b的废热消散效果。
图25和26是图示非接触部1615的部分区域应用了根据本发明的示范性实施例的散热片状物1730的示例的视图。
虽然已经参考图24描述了在整个非接触部1615上布置散热片状物1730的示例,如图25和26所示,也可以在非接触部1615的部分区域中布置散热片状物1730,并且废热可以从该部分区域消散。即,可以根据散热片状物1730的布置区域和布置位置决定废热的消散区域。
参考图25,在(a)中,散热片状物1730a可以布置在作为非接触部1615的环构件1610-2b的内侧上,即布置在环构件1610-2b的凹腔的周围区域中。
此外,在(b)中,可以在作为非接触部1615的环构件1610-3b的内侧上布置散热片状物1730a。
由于散热片状物1730a布置在环构件1610-2b和1610-3b的内侧上,形成于接触部1611中的热输出模块1640中产生的废热被传递至布置有散热片状物1730a的环构件1610-2b和1610-3b的内侧。因此,废热从环构件1610-2b和1610-3b的内侧消散,并且废热不从环构件1610-2b和1610-3b的外侧消散。
在一些情况下,当废热从环构件1610-2b和1610-3b的外侧消散时,其他用户而不是当前用户可能接触环构件1610-2b和1610-3b的外侧。因此,其他用户可能感觉到废热。相反地,当废热从环构件1610-2b和1610-3b的内侧消散时,虽然其他用户可能接触环构件1610-2b和1610-3b,但其他用户不会感觉到废热。因此,当散热片状物1730a布置在环构件1610-2b和1610-3b的内侧时,废热对其他用户的影响可以被最小化。
相反地,参考图26,在(a)中,可以在作为非接触部1615的环构件1610-2b的外侧布置散热片状物1730b。此外,在(b)中,可以在作为非接触部1615的环构件1610-3b的外侧布置散热片状物1730b。
由于散热片状物1730a布置在环构件1610-2b和1610-3b的外侧,形成于接触部1611中的热输出模块1640中产生的废热被传递至布置有散热片状物1730a的环构件1610-2b和1610-3b的外侧。因此,废热从环构件1610-2b和1610-3b的外侧消散,并且废热不从环构件1610-2b和1610-3b的内侧消散。
根据反馈装置的设计,当废热传递至布置有散热片状物1730b的环构件1610-2b和1610-3b的内侧时,该废热可以传递至用户。相反地,当废热从环构件1610-2b和1610-3b的外侧消散时,废热可以不传递至用户。例如,由于在反馈装置1600-2中接触部1611形成于作为非接触部1615的环构件1610-3b的内侧,当废热从环构件1610-3b的外侧消散时,废热可以不传递至用户。
此外,由于环构件1610-2b和1610-3b的外侧的面积大于环构件1610-2b和1610-3b的内侧的面积,当废热从环构件1610-2b和1610-3b的外侧而不是其内侧消散时,废热可以从较宽的面积消散。
因此,当散热片状物1730b布置在环构件1610-2b和1610-3b的外侧时,废热对用户的影响可以被最小化,并且可以改善非接触部1615的废热消散效果。
3.4.2.散热部:包括具有高散热性能的材料的非接触部
图27是图示根据本发明的示范性实施例的包括具有高散热性能的材料的非接触部的示例的视图。
参考图27,如上所述,散热部可以形成为非接触部1615的一部分。在图27的示例中,散热部可以是具有高散热性能的构件1740并且该具有高散热性能的构件1740可以形成为非接触部1615,即壳体1610的一部分。
在此,具有高散热性能的构件1740可以由从下列材料选择的至少一个制成:金属材料,诸如铝、金、铜、铅、不锈钢、SS316、银和钢;无机材料,诸如氧化铍、氮化铝、碳化硅和氧化铝;和非导电材料,诸如金刚石。
此外,应理解的是,随着在特定区域中废热的每单位时间的消散量增大,散热性能提高。
如上所述,废热从非接触部1615的至少一部分消散。因此,根据废热消散的非接触部1615的至少该部分的散热性能,可以改变废热的消散时间和消散量。
在示范性实施例中,如(a)所示,具有高散热性能的构件1740可以形成于整个非接触部1615上。在此情况下,整个非接触部1615可以具有高消散性能。
如(b)所示,在另一个示范性实施例中,具有高散热性能的构件1740可以形成于非接触部1615的一部分处。即,非接触部1615可以由两个以上的材料制成,并且具有高散热性能的构件1740可以由与非接触部1615的其他区域不同的材料制成。在此情况下,在非接触部1615的构件之中,具有高散热性能的构件1740可以具有比非接触部1615的其他构件更高的散热性能。因此,废热可以集中地从该具有高散热性能的构件1740消散。
此外,热传递构件可以热连接至具有高散热性能的构件1740,从而废热被传递至具有高散热性能的构件1740。具有高散热性能的构件1740可以接收来自热传递构件的废热。因此,废热可以从具有高散热性能的构件1740以高散热性能消散。
3.4.3.散热部:包括图案的非接触部
图28是图示其中应用了根据本发明的示范性实施例的图案的示例的视图。
参考图28,(a)示出了在反馈装置1600-2中布置图案1750的示例,并且(b)示出了在反馈装置1600-2中布置图案1750的示例。
为便于描述,将参考图28描述在包括杆构件和环构件的反馈装置1600-2和1600-3中的图案1750的布置。然而,本发明并不局限于此,即使当壳体1610包括其他构件,诸如圆柱形构件时也适用于如参考图28所描述的内容。
在(a)和(b)中,环构件1610-2b和1610-3b可以设置为非接触部1615。
在本发明中,为了扩大废热的消散面积,图案1750可以形成为从非接触部1615的内表面穿至外表面。
图案1750可以包括在壳体1610的非接触部1615中的雕刻图案和/或浮雕图案。此外,图案1750可以形成为各种形状,诸如圆形、多边形和线形,并且图案1750的数目可以是至少一个。此外,图案1750可以形成于非接触部1615的内侧和/或外侧。
如上文参考图27所述,由于散热部可以形成为非接触部1615的一部分,作为一种散热部的图案1750可以形成为非接触部1615,即壳体1610的一部分。
此外,如上所述,非接触部1615可以消散废热。由于废热从非接触部1615的至少一个区域消散,根据非接触部1615的该至少一个区域的面积,可以改变废热消散性能。在一些情况下,可以固定非接触部1615的该至少一个区域的位置,并且因此,也可以固定该至少一个区域的面积。然而,当图案1750穿过该至少一个区域时,由于图案1750,该至少一个区域的表面积可以增大。因此,废热可以从图案1750消散,并且可以借助于图案1750增大非接触部1615的废热消散面积。随着废热消散面积增大,可以改善非接触部1615中的废热消散性能。
此外,连接至热输出模块1640的热传递构件1720可以连接至图案1750,使得废热从该图案1750消散。毫无疑问,热传递构件1720可以不连接至图案1750,并且废热可以从热输出模块1640传递。
此外,由于废热可以从图案1750消散,为了改善图案的废热消散性能,可以在图案1750的内侧和/或外侧布置散热片状物1730。图案可以由具有高散热性能的构件1740组成。
此外,在本发明的示范性实施例中,可以在非接触部1615中布置感应模块1630。由于图案1750包括雕刻图案和/或浮雕图案,可以基于图案1750的位置,准确地在特定位置布置感应模块1630。此外,在一些情况下,感应模块1630可以固定至图案1750的雕刻图案和/或浮雕图案。当感应模块1630耐热时,感应模块1630可以设计为使得废热从固定有感应模块1630的图案消散。否则,感应模块1630可以设计为使得废热不从固定有感应模块1630的图案消散。
3.4.4.散热部:包括中空部分的非接触部
图29是图示其中应用了根据本发明的示范性实施例的中空部分的示例的视图。
参考图29,(a)示出了在反馈装置1600-2中形成中空部分1760的示例,并且(b)示出了在反馈装置1600-2中形成中空部分1760的示例。
为便于描述,将参考图29描述在包括杆构件和环构件的反馈装置1600-2和1600-3中的中空部分1760的布置。然而,本发明并不局限于此,即使当壳体1610包括其他构件,诸如圆柱形构件时,也适用于如参考图29所描述的内容。
在(a)和(b)中,环构件1610-2b和1610-3b可以设置为非接触部1615。
在本发明中,为了扩大废热的消散面积,中空部分1760可以形成为从非接触部1615的内表面穿至外表面。
中空部分1760可以从壳体1610的非接触部1625的内侧穿至外侧并且可以形成为各种形状,诸如圆形、多边形或线形。此外,中空部分1760的数目可以是至少一个。
如上文参考图27所述,由于散热部可以形成为非接触部1615的一部分,作为一种散热部的中空部分1760可以形成为非接触部1615,即壳体1610的一部分。
此外,如上所述,由于废热从非接触部1615消散并且从非接触部1615的至少一个区域消散,根据非接触部1615的该至少一个区域的面积,可以改变废热消散性能。当中空部分1760穿过非接触部1615的该至少一个区域时,由于中空部分1760,该至少一个区域的表面积可以增大。废热可以从中空部分1760或该中空部分1760的周围区域消散,并且由于中空部分1760,非接触部1615的废热消散面积可以增大。随着废热消散面积增大,可以改善非接触部1615中的废热消散性能。
此外,连接至热输出模块1640的热传递构件1720可以连接至中空部分1760,使得废热从中空部分1760消散。
此外,当废热从中空部分1760的周围区域发散时,连接至热输出模块1640的热传递构件1720可以连接至中空部分1760的周围区域。毫无疑问,热传递构件1720可以不连接至中空部分1760或中空部分1760的周围区域,并且废热可以从热输出模块1640传递。
3.4.5.散热部:散热片
图30是图示根据本发明的示范性实施例在非接触部应用散热片的示例的视图。
参考图30,将参考(a)描述当反馈装置1600-1的壳体1610-1是圆柱形构件时散热片1770的布置,并且将参考(b)描述当反馈装置1600-2的壳体1600-2的非接触部1615是环构件1610-2b时散热片1770的布置。然而,本发明并不局限于此,即使当壳体1610包括其他构件而不是圆柱形构件和环构件时,也可以适用参考图30所描述的内容。
在此,散热片1770可以是一种散热部并且在一些情况下可以被称为冷却片。
在(a)中,热输出模块1640可以形成于壳体1610-1的内表面上,并且在热输出模块1640中可以产生废热。此外,凹腔1810可以形成于壳体1610-1中,并且废热可以通过凹腔1810消散至外部。即,凹腔1810可以变成非接触部1615。
此外,散热片1770可以设置在壳体1610-1的内表面上。具体地,热输出模块1640中可以产生废热,并且该废热可以传递至散热片1770。传递至散热片1770的废热通过对流热传递从散热片1770的表面排至凹腔1810的空气中。因为由于散热片1770的形状其具有宽的热交换面积,所以可以提高对流热消散效率,即废热的散热效率。
此外,可以在壳体1610-1的内表面上额外地设置导热层1641a和1641b。导热层1641a可以布置在热输出模块1640和壳体1610-1之间以将热输出模块1640执行的放热或吸热操作的效果扩大至壳体1641a的更宽的区域中。此外,导热层1641b可以布置在热输出模块1640和散热片1770之间以将热输出模块1640中产生的废热分散并且传递至散热片1770的更宽的区域中。因此,由于废热被传递至散热片1770的更宽的区域中,散热片1770中的废热的散热效率可以被改善。
在(b)中,热输出模块1640可以形成于环构件1610-2b的内表面上,并且在热输出模块1640中可以产生废热。此外,凹腔1810可以形成于环构件1610-2b中,并且废热可以通过凹腔1810消散至外部。即,凹腔1810可以变成非接触部1615。
此外,散热片1770可以设置在环构件1610-2b中。如(b)中所示,热传递构件1720可以布置在散热片1770和环构件1610-2b之间。在此情况下,冷却部1770接收来自热传递构件1720的废热并且可以消散废热。如上所述,因为由于散热片1770的形状,其具有宽的热交换面积,所以环构件1610-2b中可以包括散热片1770。因此,由于散热片1770,可以改善废热的散热效率。
此外,(b)中示出了热传递构件1720,其沿着散热片1770的整个圆周布置。然而,本发明并不局限于此,热传递构件1720可以布置在散热片1770的部分圆周上。
此外,在另一示例中,散热片1770和环构件1610-2b之间可以不存在热传递构件1720,散热片1770可以接收来自环构件1610-2b的废热。
此外,虽然散热片1770被图示为适配在环构件1610-2b中,但是本发明并不局限于此,散热片1770可以以任何形状布置在环构件1610-2b中。例如,散热片1770可以形成为围绕凹腔1810的形状。
散热片1770可以布置在环构件1610-2b的外侧。此外,散热片1770可以从环构件1610-2b突出以对用户可见,或者可以布置在环构件1610-2b的内侧从而对用户不可见。
3.4.6.散热部:散热扇
图31和32是图示根据本发明的示范性实施例应用了散热扇1780的示例的视图。
将参考图31和32描述当反馈装置1600-1的壳体1610-1是圆柱形构件时散热扇1780的布置。然而,本发明并不局限于此,即使当壳体1610包括其他构件而不是圆柱形构件时,也可以适用如参考图31所描述的内容。
在此,散热扇1780可以是一种散热部并且在一些情况下可以被称为冷却扇。
在图31和32中,散热扇1780可以设置在凹腔1810的一端以强制地使空气穿过凹腔1810循环。因此,可以改善凹腔1810的废热释放效果。在此情况下,如上所述散热扇1780可以接收来自电源模块1680的驱动电力。
此外,可以在凹腔1810中额外地设置如上文中参考图30所述的散热片1770。在此情况下,可以进一步改善废热消散效果。
具体地,当凹腔1810中仅设置散热片1770时,可以通过散热片1770将来自热输出模块1640传递的热量排至填充在凹腔1810中的空气中,并且空气可以排出至外部空间(即,热量被排至外部空间中)。因此,凹腔1810可以执行一定级别的废热消散功能。然而,当凹腔1810中的空气无法平顺地流至外部空间时,热量可能无法被平顺地排出。在此情况下,当凹腔1810中的空气通过散热扇1780流动时,加热的空气可平顺地排出并且新鲜空气被填充其中,可以再次主动地吸收热量。因而,可以执行更加有效的冷却。
更具体地,由于散热片1770中的热传递效率与散热片1770周围的空气速率直接有关,空气可以借助于散热扇1780流动,从而改善散热片1770中的传热效率以显著地改善废热消散性能。
参考图31,(a)和(b)示出了在壳体1610-1中布置导热层1641a和1641b和热输出模块1640的示例。(c)示出了壳体1610-1的壁中嵌入热传递结构1710的示例。
在(a)至(c)中,可以在壳体1610-1的上表面或下表面上设置被构造成固定并且支撑散热片1770的支撑件1781。更具体地,(a)和(c)示出了支撑件1781设置在壳体1610-1的下表面上的情况。(b)示出了支撑件1781设置在壳体1610-1的上表面上的情况。此外,(a)和(c)中示出了散热扇1780,其同样被支撑并且设置在支撑件1781上。(b)中示出了散热扇1780,其被支撑并且设置在单独地连接至壳体1610-1的结构上而不是支撑件1781上。毫无疑问,本发明并不局限于(a)至(c)的示例,并且本发明可以适当地修改。
在一些情况下,当散热片130被支撑件1781固定地支撑时,从热输出模块1640发散的一部分废热可能连续地穿过散热片1770和支撑件1781并且返回至壳体1610-1。在此情况下,一部分废热可能传递至抓握着壳体1610-1的用户,从而降低用户的热体验。
为了解决这样的问题,反馈装置1600-1可以进一步包括设置在壳体1610-1和支撑件1781之间的连接部分处的隔热部1782。如(a)至(c)所示,由于散热片1770和支撑件1781彼此连接并且支撑件1781和壳体1610-1通过隔热部1782彼此隔离,即使废热从散热片1770传递至支撑件1781,由于隔热部1782该废热也不会传递至壳体1610-1。因此,由于支撑部1781,废热不会传递至用户。
参考图32,(a)和(b)示出了在壳体1610-1中布置导热层1641a和1641b和热输出模块1640的示例。(c)示出了壳体1610-1的壁中嵌入热传递结构1710的示例。
具体地,在(a)中,为了改善废热消散性能,散热片1770和热输出模块1640应当彼此紧密接触。然而,当散热片1770以其被推入凹腔1810中的方式组装时,在散热片1770在其与热输出模块1640彼此紧密接触的状态下被推动的同时,可能对热输出模块1640施加过多的压力而损坏热输出模块1640。
此外,在(b)中,散热片1770和壳体1610-1应当彼此紧密接触。然而,类似地,在散热片1770被推动的同时,可能对壳体1610-1的内壁施加过多的压力而损坏壳体1610-1的内壁。
此外,在(a)中,散热片1770和热输出模块1640之间的距离被设计为长的,或者在(b)中,当散热片1770和壳体1610-1之间的距离被设计为长的时,废热可能无法平顺地传递至散热片1770。
为了解决这些问题,在本发明中,如(a)和(b)所示,在反馈装置1600-1中,凹腔1810的内表面形成为在壳体1610-1的延伸方向上具有锥形形状,并且散热片1770的外表面形成为具有锥形形状从而对应于凹腔1810的内表面。
当凹腔1810的内表面和散热片1770的外表面具有锥形形状从而彼此对应时,在(a)中,在散热片1770沿箭头方向被推入凹腔1810的同时,可以不对热输出模块1640施加压力。此外,在(b)中,可以不对热输出模块1640和壳体1610-1的内壁施加压力。
此外,当散热片1770被完全地压靠在热输出模块1640时,散热片1770可能无法进一步被推动。因此,通过如(a)和(b)中所示的锥形形状,在组装工序期间可以不对任何组件施加压力,并且在组装完成后组件可以彼此紧密接触,从而同时改善可组装性和废热传递效果。
根据示范性实施例的方法可以以程序指令的形式实施,其可以通过各种计算装置执行并且可以记录在计算机可读媒介中。计算机可读介质可以单独或组合地包括程序指令、数据文件、数据结构等。记录在介质中的程序指令可以是为实施例专门设计的,或者可以是计算器软件领域的技术人员所知的。计算机可读记录介质可以包括有意地形成为存储和执行程序指令的诸如硬盘、软磁盘和磁带的磁性介质,诸如CD-ROM和DVD的光学介质,诸如软式光盘的磁光介质,和诸如ROM、RAM、闪速存储器的硬件单元等等。程序指令可以包括可由计算机使用解释器执行的高级语言代码,以及可能由编译器编写的机器语言代码。硬件单元可以被构造成用作根据本公开的实施例执行操作的一个或多个软件模块,反之亦然。
虽然参考附图示出和描述了示范性实施例,但是本领域技术人员将会理解,在不背离附加权利要求所限定的和其等效的本发明的精神和范围的情况下,可以进行形式和细节上的各种改变和修改。例如,即使按照与说明书不同的其他顺序执行本发明的示例性实施例,和/或以与说明书不同的其他方式组合或组装、或者用其他元素或其等同物替换或代替诸如系统、结构、设备、电路等的元件,也可以实现预期的结果。
因此,所附权利要求的其他实施方式、其他实施例和所附权利要求的等同物可以包括在所附权利要求的范围内。
Claims (17)
1.一种反馈装置,所述反馈装置根据包括热事件的多媒体内容的再现来根据所述热事件向用户提供热体验,其特征在于,所述反馈装置包含:
壳体,所述壳体包括接触部和非接触部,所述接触部是在当内容再现时所述反馈装置移动的情况下与用户接触的区域,所述非接触部是即使所述反馈装置移动也不与用户接触的区域;
热输出模块,所述热输出模块包括:具有柔性的第一基板和第二基板;热电元件,所述热电元件被布置在所述第一基板和所述第二基板之间,并且被构造成进行用于所述热反馈的热电操作,所述热电操作包括放热操作和吸热操作;和接触面,所述接触面被布置在所述第二基板上;其中
由于所述第一基板和所述第二基板的柔性,所述热输出模块被布置在弯曲形状的所述接触部的内部或外部,并且所述热输出模块通过所述第二基板和所述接触面向用户传递由所述热电操作产生的热量以输出所述热反馈;
反馈控制器,所述反馈控制器被构造成控制所述热输出模块;和
散热单元,所述散热单元被构造成当所述热电元件进行所述吸热操作而朝向所述第一基板产生废热时从所述非接触部消散所述废热,以使得所述接触面的至少一部分的温度低于特定温度,所述废热表示所述热电元件中产生的热量之中除用于提供所述热反馈的热量以外的剩余热量;
其中,所述散热单元包括热传递部,所述热传递部被构造成形成从所述热输出模块至所述非接触部的热传递路径,从而所述废热从所述热输出模块被传递至所述非接触部;和
散热部,所述散热部被构造成使通过所述热传递路径接收到的所述废热消散;
其中,所述废热沿着所述热传递路径从所述接触部移动至所述非接触部并且从所述非接触部消散,所述热输出模块布置在所述非接触部中。
2.如权利要求1所述的反馈装置,其特征在于,其中所述热传递部包括第一热传递构件和第二热传递构件,所述第一热传递构件布置在所述接触部中,所述第二热传递构件布置在所述非接触部中并且连接至所述第一热传递构件;并且
所述第一热传递构件将来自所述热输出模块的所述废热传递至所述第一热传递构件;并且
所述第二传递构件接收来自所述第一热传递构件的所述废热并且将所述废热分散至所述非接触部的至少一个区域中。
3.如权利要求1所述的反馈装置,其特征在于,其中所述非接触部在内部具有空的空间;并且
当所述热输出模块布置在所述接触部的外表面上并且所述热输出模块的厚度小于所述接触部的壁厚时,所述热传递部包括嵌入所述接触部的壁中的热传递结构,以使得所述热传递部的一端连接至所述热输出模块并且另一端暴露在所述内部的所述空的空间中。
4.如权利要求1所述的反馈装置,其特征在于,其中所述散热部包括散热片状物,所述散热片状物布置在所述非接触部中并且被构造成向外侧消散所述废热;并且
所述散热片状物的至少一个区域连接至所述热传递部以接收来自所述热传递部的所述废热,并且所述散热片状物从比所述散热片状物的所述至少一个区域宽的区域消散所述废热。
5.如权利要求4所述的反馈装置,其特征在于,其中当所述非接触部在内部具有空的空间时,所述散热片状物布置在所述内部中并且将接收自所述热传递部的所述废热从所述内部消散,从而所述废热不被传递至用户。
6.如权利要求4所述的反馈装置,其特征在于,其中当所述接触部形成于所述非接触部的内侧时,所述散热片状物布置在所述非接触部的外侧并且从所述外侧消散接收自所述热传递部的所述废热,从而所述废热不被传递至用户。
7.如权利要求1所述的反馈装置,其特征在于,其中当所述非接触部在内部具有空的空间时,所述散热部包括布置成面对所述内部中的所述空的空间的散热片;并且
所述散热片的至少一个区域连接至所述热传递部以接收来自所述热传递部的所述废热,并且所述散热片将来自比所述散热片的所述至少一个区域宽的区域的所述废热消散至所述内部中的所述空的空间中。
8.如权利要求1所述的反馈装置,其特征在于,其中所述散热部包括散热扇,所述散热扇被构造成强制地使所述废热循环;并且
当所述非接触部在内部具有空的空间时,被所述散热扇强制地循环的所述废热通过所述内部中的所述空的空间消散。
9.如权利要求1所述的反馈装置,其特征在于,其中所述散热部形成为所述非接触部的一部分;并且
所述散热单元由散热性能高于所述非接触部的其他部分的散热性能的材料制成。
10.如权利要求1所述的反馈装置,其特征在于,其中所述散热部形成为所述非接触部的一部分并且具有至少一个用于扩大所述废热的消散区域的中空部分。
11.如权利要求1所述的反馈装置,其特征在于,其中所述散热部是所述非接触部的一部分,所示散热部形成于所述非接触部的内侧或外侧,并且包括用于扩大所述废热的消散区域的至少一个雕刻图案或至少一个浮雕图案;并且
所述废热通过所述至少一个雕刻图案或至少一个浮雕图案消散。
12.如权利要求1所述的反馈装置,其特征在于,其中当壳体包括杆构件并且所述杆构件具有凹陷区域,所述凹陷区域中所述杆构件的内表面的一部分凹陷时,所述接触部形成于所述杆构件的外表面的至少一个区域中,并且所述非接触部形成于所述凹陷区域中。
13.如权利要求12所述的反馈装置,其特征在于,其中所述散热部包括散热片状物,所述散热片状物布置在所述非接触部的所述凹陷区域中并且被构造成将所述废热消散至外部;并且
所述散热片状物的至少一个区域连接至所述热传递部以接收来自所述热传递部的所述废热,并且所述散热片状物将所述废热消散至所述凹陷区域。
14.如权利要求12所述的反馈装置,其特征在于,其中被构造成对所述反馈装置的驱动电源充电的充电端口布置在所述凹陷区域的一个区域中。
15.如权利要求1所述的反馈装置,其特征在于,其中当在所述反馈控制器的控制下从所述热输出模块输出所述热反馈的冷反馈或热栅反馈时产生所述废热;并且
所述散热单元从所述热输出模块输出所述冷反馈或所述热栅反馈时起消散所述废热。
16.一种反馈装置,所述反馈装置根据包括热事件的游戏内容的再现来根据所述热事件向用户提供热体验,其特征在于,所述反馈装置包含:
壳体,所述壳体包括杆构件和半环构件,所述杆构件是在当内容再现时所述反馈装置移动的情况下与用户接触的区域,所述半环构件是即使所述反馈装置移动也不与用户接触的区域;
热输出模块,所述热输出模块包括:具有柔性的第一基板和第二基板;热电元件,所述热电元件被布置在所述第一基板和所述第二基板之间,并且被构造成进行用于所述热反馈的热电操作,所述热电操作包括放热操作和吸热操作;和接触面,所述接触面布置在所述第二基板上;
其中,由于所述第一基板和所述第二基板的柔性,所述热输出模块被布置在弯曲形状的所述杆构件的内部或外部,并且所述热输出模块通过所述第二基板和所述接触面向用户传递由所述热电操作产生的热量以输出所述热反馈;和
散热单元,所述散热单元被构造成当所述热电元件进行所述吸热操作而朝向所述第一基板产生废热时从所述半环构件的外表面消散所述废热,以使得所述接触面的至少一部分的温度低于特定温度,所述废热表示所述热电元件中产生的所述热量之中除用于提供所述热反馈的热量以外的剩余热量;
其中,所述散热单元包括热传递部,所述热传递部被构造成形成从所述热输出模块至所述半环构件的所述外表面的热传递路径,从而所述废热从所述热输出模块被传递至所述半环构件的所述外表面;和
散热部,所述散热部被构造成消散通过所述热传递路径接收到的所述废热;
其中,所述废热从所述杆构件沿着所述热传递路径移动至所述半环构件的所述外表面,并且从所述半环构件的所述外表面消散,所述热输出模块布置在所述杆构件中。
17.一种反馈装置,所述反馈装置根据包括热事件的游戏内容的再现来根据所述热事件向用户提供热体验,其特征在于,所述反馈装置包含:
壳体,所述壳体包括杆构件和环构件,所述杆构件是在当内容再现时所述反馈装置移动的情况下与用户接触的区域,所述环构件是即使所述反馈装置移动也不与用户接触的区域,所述环构件具有穿过所述环构件的内部的腔;
热输出模块,所述热输出模块包括:具有柔性的第一基板和第二基板;热电元件,所述热电元件被布置在所述第一基板和所述第二基板之间并且被构造成进行用于所述热反馈的热电操作,所述热电操作包括放热操作和吸热操作;和接触面,所述接触面布置在所述第二基板上;
其中,由于所述第一基板和所述第二基板的柔性,所述热输出模块被布置在弯曲形状的所述杆构件的内部或外部,并且所述热输出模块通过所述第二基板和所述接触面向用户传递由所述热电操作产生的热量以输出所述热反馈;和
散热单元,所述散热单元被构造成当所述热电元件进行所述吸热操作而朝向所述第一基板产生废热时从所述环构件的外表面消散所述废热,以使得所述接触面的至少一部分的温度低于特定温度,所述废热表示所述热电元件中产生的热量之中除用于提供所述热反馈的热量以外的剩余热量;
其中,所述散热单元包括热传递部,所述热传递部被构造成形成从所述热输出模块至所述环构件的所述外表面的热传递路径,以使得所述废热从所述热输出模块被传递至所述环构件的所述外表面;和
散热部,所述散热部被构造成消散通过所述热传递路径接收到的所述废热;
其中,所述废热从所述杆构件沿着所述热传递路径移动至所述环构件的所述外表面,并且从所述环构件的所述外表面消散,所述热输出模块布置在所述杆构件中。
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