CN109313472A - 散热结构和用于电子头戴设备框架的移动性装置 - Google Patents

Abstract

一种散热器，该散热器用于例如可穿戴式显示器的电子装置、使热量从例如微处理器的电子部件散出。一种可调节支撑组件，该可调节支撑组件允许相对于使用者的视场调节视觉显示器。

Description

散热结构和用于电子头戴设备框架的移动性装置

相关申请的交叉引用

本申请要求于2016年4月4日提交的美国临时申请号62/318,141和于2016年4月5日提交的美国临时申请号62/318,554的优先权益，这些申请通过援引以其全部内容并入本文。

技术领域

本披露涉及一种电子装置，该电子装置包括被配置成用于戴在使用者头部上的框架。

背景技术

电子头戴设备框架(例如眼镜企业版视觉显示器)作为有待架置于使用者头部的、被设计成一副眼镜的光学显示器来起作用。这些电子头戴设备框架不仅能够显示图像，还能够记录使用者的视觉画面。这些电子头戴设备框架可以包括容纳部件(例如微处理器)的臂或“荚状件(pod)”，由于微处理器中的电子芯片产生的热量，这些部件在一段时间后经历过热，这导致设备发生故障或关闭。此外，这些电子头戴设备框架当前是通过固定眼镜提供的，这些固定眼镜限制使用者的竖直视场。

发明内容

根据本披露的一个方面，提供了一种可穿戴式显示器。该可穿戴式显示器包括头戴设备以及视觉显示器组件，该头戴设备被配置成由使用者穿戴，该视觉显示器组件包括：由该头戴设备支撑的支撑体、以及视觉显示器，该视觉显示器由该支撑体支撑以在穿戴该头戴设备时被定位在使用者眼睛的前方。该可穿戴式显示器进一步包括与该视觉显示器通信的电子部件以及与该电子部件热联通的散热器。该散热器包括：底座，该底座被定位成用于接收来自该电子部件的热量；以及多个散热鳍片，该多个散热鳍片与该底座热联通以将来自该电子部件的热量散发到环境中。

根据本披露的另一个方面，提供了一种可穿戴式显示器，该可穿戴式显示器包括：头戴设备以及视觉显示器组件，该头戴设备被配置成用于由使用者穿戴，该视觉显示器组件包括：由该头戴设备支撑的支撑体、以及视觉显示器，该视觉显示器由该支撑体支撑以在穿戴该头戴设备时被定位在使用者眼睛的前方。该可穿戴式显示器进一步包括可调节支撑组件，该可调节支撑组件以多个位置中的一个位置将该支撑体联接到该头戴设备。

在考虑了例示如当前所认识到的执行本披露的最佳模式的说明性实施例的以下详细说明之后，本披露的附加特征对于本领域技术人员而言将变得清晰。

附图说明

在参考以下附图详细说明后，将更好地理解本披露的上述方面和许多预期特征。

图1是可穿戴式显示器的整体视图，该可穿戴式显示器包括头戴设备和可定位在使用者的视场中的视觉显示器；

图2是视觉显示器的透视图，示出了联接到视觉显示器上的散热器；

图3是图2的散热器的透视图，示出了散热器包括多个散热鳍片和提供托架的接片；

图4是图2的散热器的端视图，示出了托架；

图5是散热器的顶部平面图，示出了散热器包括与视觉显示器的电子部件联通的、在接片中的多个连接部；

图6是图2的散热器的底视图，示出了接片包括微型USB端口；

图7是图2的散热器的立面视图；

图8是移动性装置的夹具结构的顶视图，该图包括方形孔的视图；

图9是可调节支撑组件的透视图，该可调节支撑组件将视觉显示器联接到头戴设备上；

图10是可调节支撑组件的另一个透视图；

图11是可调节支撑组件的分解视图；

图12是可调节支撑组件的底座和将视觉显示器夹紧到头戴设备的螺钉的侧视立面视图；

图13是图12的底座的底视图；

图14是图12的底座的透视图；

图15是图12的底座的另一个透视图；并且

图16是图16的底座的立面视图。

贯穿这些视图，等效参考部件指向对应的部分。除非另外指出，否则在附图中示出的部件彼此成比例。其中，描绘的图示是本披露的表现形式，并且此类图示绝不能被理解为限制本披露的范围。

为了促进对于本披露的原理的理解，现在将参见附图中所展示的这些实施例，在下文中说明这些实施例。下文所描述的实施例不旨在是排他性的或将本披露限制为以下详细说明中所披露的精确形式。而是，这些实施例被选择和描述成使得本领域技术人员可以利用这些实施例的传授内容。应该理解的是，由此不旨在限制本披露的范围。本披露包括本披露涉及的本领域技术人员通常会想到的展示性装置和所描述的方法的任何更改和进一步修改、以及本披露的原理的进一步应用。

具体实施方式

根据本披露，提供了一种可穿戴式显示器10，该可穿戴式显示器包括可定位在使用者头部(未示出)上的头戴设备12以及还被称为眼镜荚(glass pod)14的视觉显示器组件14。眼镜荚14包括联接到头戴设备12的支撑体16，该支撑体包裹使用者头部的一侧去到使用者视场前方的位置。眼镜荚14进一步包括由支撑体16支撑、定位在使用者视场中的视觉显示器18。视觉显示器18优选地是透明的并且被配置成用于在使用者的视场中显示图像、数据等。眼镜荚14优选地是企业版视觉显示器。合适的视觉显示器组件的附加细节在美国专利号8,493,204和美国专利公开号2013/0069850、2013/0258270以及2013/0235331中提供，这些文件通过援引以其全部内容并入本文。根据替代性实施例，可以提供其他头戴设备配置，例如眼镜和本领域普通技术人员已知的其他头戴设备配置。

眼镜荚14利用可调节支撑组件20连接到头戴设备12上。支撑组件20允许使用者调节视觉显示器18的位置。在一个实施例中，眼镜荚14可以旋转以处于使用者的视场；但是，在其他实施例中，眼镜荚14可以旋转以处于使用者的视场之内或之外或与使用者的头部运动范围相关的多种其他角度，优选地处于360度半径内。

眼镜荚14包括若干电子部件，这些电子部件提供电力、通信、处理以及以其他方式支持眼镜荚14的特征。例如，眼镜荚14包括电池22(定位在支撑体16内部)、微处理器/CPU24、相机19(从其正常位置延伸的状态，如图1所示)、触摸板(未示出)、扬声器(未示出)、以及麦克风(未示出)。通常，此类电子部件产生热量。有时，如果这样的热量没有以足够的速度从电子部件散出，则电子部件可能会过热。为了避免部件发生故障和/或其他问题，电子部件可以部分地或全部地停用以消除和/或减少热量产生。停用后，眼镜荚14的特定特征可能停用。为了促进热量从电子部件中的一个或多个散出并且维持功能性，如图1所示，眼镜荚14设置有散热器26。

如图1和图2所示，散热器26联接到眼镜荚14的外侧上，当使用者穿戴上时在使用者耳朵的前方。散热器26被定位成用于接收来自微处理器24的热量并且使热量从微处理器24散出并且优选地远离使用者散出。根据优选实施例，散热器24由铝制成。根据其他实施例，散热器24可以由其他金属和其他具有高导热性的材料制成。

如图3所示，散热器26包括底座28、多个散热鳍片30、通信接片32、上唇缘34、以及热传递延伸部36。如在图3和图4所示，底座28被轮廓确定成与支撑组件20的外轮廓匹配。在组装过程中，底座28利用导热粘合剂粘附在支撑组件20上。上唇缘34定位在支撑组件20的顶部并且从较宽过渡到较窄以与支撑组件20的厚度匹配。上唇缘34还可以利用导热粘合剂粘附在支撑结构上。优选地，导热粘合剂具有的导热性大于支撑组件20的材料的导热性。

如图3和图4所示，热传递延伸部36基本上是圆柱形的并且定位成与CPU24接触、优选地直接接触，以促进热量从CPU 24传递到底座28。在实施例中，保护CPU 24的荚14的塑料支撑组件20被钻成包括小孔(未示出)，该小孔接收延伸部26以与CPU 24接触。在这样接触并且使用CPU 24时，来自CPU 24的热量接着传递到延伸部22并且进入底座28，接着穿过底座28并且主要穿过散热鳍片30释放。CPU 24还可以通过使用热粘合剂连接到延伸部22上。

如图5和图6所示，散热鳍片30具有大致相同的宽度。如图7所示，散热鳍片30的长度与底座28的下边缘的相反侧不同，而与支撑组件20的下侧的相反侧匹配。

如图3至图7所示，散热器26还可以包括托住支撑组件20下侧的接片/延伸部32。接片32除了托住支撑组件20之外包括微型USB端口35。微型USB35向外部资源提供荚14的电力和数据连接点。如图5所示，接片32包括与支撑组件20上的电连接点(凸形)对准的多个接触部/连接部(凹形)36。接片32将荚14的现有电力和数据连接点转换到微型USB端口35。通过将荚14的现有数据连接点焊接到接片32的数据和电力连接点36上，微型USB 35连接到荚14上。通过微型USB端口35，荚14可以充电并且同时通信/传输数据。

根据本披露的替代性实施例，没有提供散热器26的一个或多个特征。例如，根据一个实施例，没有提供热传递延伸部36和/或没有提供接片32。

如图1所示，可穿戴式显示器10包括可调节支撑组件20。支撑组件20包括：头戴设备底座38、紧固件40(参见图11)、荚/视觉显示器底座42、橡胶O型环44(定位在头戴设备底座38与荚底座42之间)、夹具46(部分地由荚底座42限定)、螺钉48、以及旋钮50。除了紧固件40的一部分，可调节支撑组件20的大部分定位在头戴设备12的头带52的外部。紧固件40包括定位在头带52内部的头部54和延伸穿过头带52穿过头带52中的孔58的轴56。

如图11所示，头戴设备底座38包括圆柱形孔60，该圆柱形孔接收轴56的圆柱形部分62。O型环44定位在轴56上。荚底座42包括方形孔64，该方形孔接收轴56的方形部分66。旋钮50包括螺纹孔68，该螺纹孔接收轴56的螺纹端70。

如图14和图15所示，夹具46限定开口72，该开口的大小被确定成接收支撑组件20。螺钉48延伸穿过夹具46进入开口72并且被拧紧以将荚14固定到荚底座42上、并且因此将荚固定到头戴设备12上。为了调节荚14相对于头戴设备12的位置或从头戴设备12上移除荚14，可以松动螺钉48。当再次定位时，再次拧紧螺钉48。在这种移动中，还可以调节相机19的方向使得相机19可以指向活动地点，例如手术部位。如有必要，相机19捕捉的图像可以传输给其他人用于查看和评注。

在使用之中或之后，可能希望将视觉显示器18从使用者的视场中移开或将视觉显示器18重新定位在使用者的视场内。根据本披露，具有视觉显示器18的荚14可以相对于头戴设备12绕水平旋转轴线旋转。为了使荚14旋转，使用者至少部分地将旋钮50旋松，这减轻作用在O型环44上的挤压以及由O型环44提供的在头戴设备底座38与荚底座42之间的摩擦。通过减少这种摩擦，更容易/能够使荚12相对于头戴设备12旋转。当荚14处于希望的位置时，旋钮50被拧紧，使得挤压O型环，从而产生摩擦以使荚14保持在位。如果O型环44充分减压，则可以向荚14施加足够的力/扭矩以克服O型环44产生的摩擦，而不必松动旋钮50。

虽然该披露已经描述成具有示例性设计，但是本披露在该披露的精神和范围内可以进一步修改。因此，本申请旨在涵盖本披露的使用了其一般原理的任何变体、用途或适配。进一步地，本申请旨在涵盖脱离本披露而进入本披露所属领域的已知或惯用的实践中。

Claims (16)

1.一种可穿戴式显示器，包括

头戴设备，该头戴设备被配置成用于由使用者穿戴，

视觉显示器组件，该视觉显示器组件包括

由该头戴设备支撑的支撑体以及

视觉显示器，该视觉显示器由该支撑体支撑成定位在穿戴着该头戴设备的使用者眼睛的前方，

与该视觉显示器通信的电子部件，以及

与该电子部件热联通的散热器，该散热器包括

底座，该底座被定位成用于接收来自该电子部件的热量以及

多个散热鳍片，该多个散热鳍片与该底座热联通以将来自该电子部件的热量散发到环境中。

2.如权利要求1所述的可穿戴式显示器，其中，散热器进一步包括联接至该底座的唇缘。

3.如权利要求2所述的可穿戴式显示器，其中，该唇缘具有第一端和第二端，该唇缘在该第一端处具有第一宽度、并且在该第二端处具有第二宽度，该第二宽度大于该第一宽度。

4.如权利要求1所述的可穿戴式显示器，其中，该散热器进一步包括延伸部，该延伸部联接到该底座并且定位在该视觉显示器的支撑体的内部。

5.如权利要求4所述的可穿戴式显示器，其中，该电子部件是微处理器并且该延伸部联接到该微处理器。

6.如权利要求4所述的可穿戴式显示器，其中，该底座定位在该视觉显示器的外部。

7.如权利要求1所述的可穿戴式显示器，其中，该多个散热鳍片从第二端的第一端并排安排，第一散热鳍片具有第一长度，第二散热鳍片具有第二长度，并且定位在该第一散热鳍片与该第二散热鳍片之间的第三散热鳍片具有第三长度，该第三长度大于第一长度和第二长度。

8.如权利要求1所述的可穿戴式显示器，其中，该散热器包括托住该支撑体的接片。

9.如权利要求8所述的可穿戴式显示器，其中，该散热器的接片包括微型USB端口。

10.如权利要求8所述的可穿戴式显示器，其中，该散热器进一步包括定位在该视觉显示器的支撑体的第一侧上的唇缘，并且该接片定位在该视觉显示器的支撑体的第二侧上，该第二侧与该视觉显示器的支撑体的第一侧相反。

11.一种可穿戴式显示器，包括

头戴设备，该头戴设备被配置成用于由使用者穿戴，

视觉显示器组件，该视觉显示器组件包括

由该头戴设备支撑的支撑体以及

视觉显示器，该视觉显示器由该支撑体支撑成定位在穿戴着该头戴设备的使用者眼睛的前方，以及

可调节支撑组件，该可调节支撑组件以多个位置中的一个位置将该支撑体联接到该头戴设备。

12.如权利要求11所述的可穿戴式显示器，其中，该可调节支撑组件包括联接到该视觉显示器的夹具。

13.如权利要求12所述的可穿戴式显示器，其中，当使用者穿戴着该可穿戴式显示器时，该夹具是绕水平旋转轴线可旋转的。

14.如权利要求12所述的可穿戴式显示器，其中，该夹具包括螺钉，松动该螺钉以释放该视觉显示器并且拧紧该螺钉以将该视觉显示器固定至该夹具。

15.如权利要求11所述的可穿戴式显示器，其中，该可调节支撑组件包括联接到该头戴设备的头戴设备底座、以及可旋转地联接到该头戴设备底座的视觉显示器底座。

16.如权利要求15所述的可穿戴式显示器，其中，该可调节支撑组件进一步包括定位在该头戴设备底座与该视觉显示器底座之间的O型环。