CN209979938U - 可佩戴的头戴式显示器和可佩戴的显示系统 - Google Patents

可佩戴的头戴式显示器和可佩戴的显示系统 Download PDF

Info

Publication number
CN209979938U
CN209979938U CN201920256699.6U CN201920256699U CN209979938U CN 209979938 U CN209979938 U CN 209979938U CN 201920256699 U CN201920256699 U CN 201920256699U CN 209979938 U CN209979938 U CN 209979938U
Authority
CN
China
Prior art keywords
display
wearable
carrier
display panel
stack
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201920256699.6U
Other languages
English (en)
Inventor
I·S·马里克
P·M·霍布森
L·M·坎波
S·塞尔瓦库玛
J·C·奥尔松
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Apple Inc
Original Assignee
Apple Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Apple Inc filed Critical Apple Inc
Application granted granted Critical
Publication of CN209979938U publication Critical patent/CN209979938U/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F1/00Details not covered by groups G06F3/00 - G06F13/00 and G06F21/00
    • G06F1/16Constructional details or arrangements
    • G06F1/20Cooling means
    • G06F1/203Cooling means for portable computers, e.g. for laptops
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/01Head-up displays
    • G02B27/017Head mounted
    • G02B27/0176Head mounted characterised by mechanical features
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/133382Heating or cooling of liquid crystal cells other than for activation, e.g. circuits or arrangements for temperature control, stabilisation or uniform distribution over the cell
    • G02F1/133385Heating or cooling of liquid crystal cells other than for activation, e.g. circuits or arrangements for temperature control, stabilisation or uniform distribution over the cell with cooling means, e.g. fans
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F1/00Details not covered by groups G06F3/00 - G06F13/00 and G06F21/00
    • G06F1/16Constructional details or arrangements
    • G06F1/1613Constructional details or arrangements for portable computers
    • G06F1/163Wearable computers, e.g. on a belt
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F1/00Details not covered by groups G06F3/00 - G06F13/00 and G06F21/00
    • G06F1/16Constructional details or arrangements
    • G06F1/1613Constructional details or arrangements for portable computers
    • G06F1/1633Constructional details or arrangements of portable computers not specific to the type of enclosures covered by groups G06F1/1615 - G06F1/1626
    • G06F1/1656Details related to functional adaptations of the enclosure, e.g. to provide protection against EMI, shock, water, or to host detachable peripherals like a mouse or removable expansions units like PCMCIA cards, or to provide access to internal components for maintenance or to removable storage supports like CDs or DVDs, or to mechanically mount accessories
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F1/00Details not covered by groups G06F3/00 - G06F13/00 and G06F21/00
    • G06F1/16Constructional details or arrangements
    • G06F1/20Cooling means
    • G06F1/206Cooling means comprising thermal management
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/01Head-up displays
    • G02B27/0149Head-up displays characterised by mechanical features
    • G02B2027/0154Head-up displays characterised by mechanical features with movable elements

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)

Abstract

本实用新型涉及一种可佩戴的头戴式显示器和显示系统。头戴式显示器包括:内部系统壳体,内部系统壳体限定内部空间;以及显示叠层,显示叠层定位在内部空间内,显示叠层包括:显示面板,载体,载体支撑显示面板,载体包括第一热解决方案以促进远离显示面板的热传递,和散热器,散热器包括第二热解决方案以促进远离显示面板的热传递,显示面板,载体和散热器被连接在一起使得显示面板,载体和散热器在系统壳体内能够一致移动以调节显示面板的焦点。通过使用本公开的实施例,可以获得相应的技术效果,例如延长系统的可用寿命。

Description

可佩戴的头戴式显示器和可佩戴的显示系统
技术领域
本公开一般地涉及显示技术,以及更具体地说,涉及冷却例如在可佩戴的头戴式显示器(HMD)中使用的高分辨率显示面板(例如,OLED或uOLED面板)的结构。
背景技术
例如,某些显示面板诸如OLED和uOLED面板可在高温下操作。在已知的系统中,诸如可佩戴的HMD,例如显示面板通常由载体,挡板或其他此类结构支撑,所述结构通常由轻量级材料(例如,塑料)形成以减小系统的总重量。然而,这些结构在热调节方面提供较少益处。没有适当的冷却和散热,面板(昂贵且难以更换)可随时间降级,通常导致无法修复的损坏或系统故障。为了管理和抵消在使用期间由面板产生的热量,从而增大其可用寿命,显示系统通常将结合附加部件,诸如散热器。但是,这些附加部件产生设计难题,并增大系统的总体重量。
实用新型内容
鉴于上述问题,本公开通过提供将热解决方案集成到结构化部件中的显示系统来解决这些挑战。这种组合功能不仅减少了显示系统的部件总数量,复杂性和重量,而且增大热导率,并且改善了热管理,以降低操作温度并延长系统的可用寿命。
根据本公开的一个方面,提供一种头戴式显示器包括:内部系统壳体,内部系统壳体限定内部空间;以及显示叠层,显示叠层定位在内部空间内,显示叠层包括:显示面板,载体,载体支撑显示面板,载体包括第一热解决方案以促进远离显示面板的热传递,和散热器,散热器包括第二热解决方案以促进远离显示面板的热传递,显示面板,载体和散热器被连接在一起使得显示面板,载体和散热器在系统壳体内能够一致移动以调节显示面板的焦点。
根据本公开的另一方面,提供一种可佩戴的显示系统,包括:内部系统架构,包括第一引导构件;以及显示叠层,显示叠层包括能够与第一引导构件接合的第二引导构件,使得显示叠层能够相对于系统架构移动,显示叠层包括:显示面板,显示面板包括相对的第一和第二侧面;底座,底座邻近显示面板的第一侧面定位,底座包括金属材料和至少一个表面间断部分以增大底座中的暴露表面面积以及散热;以及热导体,热导体邻近显示面板的第二侧面定位,热导体包括至少一个表面间断部分以增大热导体中的暴露表面积和散热;以及致动器,致动器与显示叠层机械配合以相对于系统架构重新定位。
在本公开的一个方面中,公开了可佩戴的头戴式显示器(HMD),包括限定内部空间的内部系统壳体和定位在内部空间内的显示叠层。在各种实施方案中,设想显示叠层可相对于系统壳体固定或相对于系统壳体能够移动。所述显示叠层包括显示面板,支撑所述显示面板的载体和散热器。载体,显示面板,和散热器连接在一起使得它们可在系统壳体内一致移动以调节显示面板的焦点。该载体和散热器分别包括第一和第二热解决方案以促进远离显示面板的热传递。贯穿本公开,术语“热解决方案”应理解为包括具有高导热属性的任何金属或非金属材料(例如,石墨,不锈钢,铜,铝,镁,钛,以及它们的合金,或单独地或组合地)和/或被配置为有利于远离本文所公开的显示面板的热传递的任何结构。
在某些实施方案中,显示面板可定位在载体和散热器之间。
在某些实施方案中,HMD还可包括与显示叠层机械配合的致动器,以将显示叠层重新定位在系统壳体内。
在某些实施方案中,致动器可固定到系统壳体。
在某些实施方案中,致动器可机械连接到载体。另选地,致动器可机械连接到散热器。
在某些实施方案中,显示叠层可机械连接到系统壳体以在系统壳体内移动期间支撑显示叠层。
在某些实施方案中,显示叠层和系统壳体可包括对应引导构件以有利于显示叠层相对于系统壳体的移动。例如,设想在系统壳体上包括的引导构件可接合提供在载体和/或散热器上的一个或多个对应引导构件。
在某些实施方案中,包括在系统壳体和显示叠层上(例如,在散热器和/或载体上)的引导构件可被配置为用于相对直线移动。
在某些实施方案中,第一热解决方案和第二热解决方案可包括至少一个表面间断部分以增大载体和散热器的暴露表面积。例如,至少一个表面间断部分可被配置为从所述载体和所述散热器的暴露表面向外悬垂的一个或多个延伸件(突出件)和/或向内延伸到所述载体和所述散热器的一个或多个凹槽。在各种实施方案中,凹槽可部分延伸到载体中或完全延伸穿过载体。
在某些实施方案中,第一和第二热解决方案可以包括一个或多个导热材料,其可以是金属或非金属。
在本公开的另一方面,公开了一种可佩戴的显示系统,诸如头戴式显示器,包括具有第一引导构件的内部系统架构,具有被配置用于与第一引导构件接合的第二引导构件的显示叠层使得显示叠层能够相对于系统架构移动,以及与所述显示叠层机械配合的致动器,以相对于所述系统架构重新定位所述显示叠层。显示叠层包括具有相对的第一侧面和第二侧面的显示面板,紧邻(例如,邻近或直接接触)显示面板的第一侧面定位的底座(载体),以及热导体(例如,散热器),或者金属或非金属,紧邻(例如,邻近或直接接触)显示面板的第二侧面定位。
在某些实施方案中,底座包括金属材料和至少一个表面间断部分以增大底座中的暴露表面积和散热(热管理),并且热导体包括至少一个表面间断部分以增大热导体中的暴露表面积和散热。
在某些实施方案中,第二引导构件可包括在底座上。
在某些实施方案中,第二引导构件可包括在热导体上。
在某些实施方案中,所述表面间断部分可以由底座和热导体整体形成。
在某些实施方案中,所述表面间断部分可包括从所述底座和所述热导体的暴露表面向外悬垂的一个或多个延伸件(突出件)和/或向内延伸到所述底座和所述热导体的一个或多个凹槽。在各种实施方案中,凹槽可部分延伸到底座和/或热导体中或完全穿过底座和/或热导体。
在某些实施方案中,所述第一引导构件和所述第二引导构件可被配置为用于相对直线运动,使得所述显示叠层能够沿着所述HMD的纵向轴线在多个位置之间重新定位,以调节所述显示面板的焦点,并且使得所述HMD内的空气循环以有利于从所述显示面板的散热。
在某些实施方案中,热导体可被配置为支撑HMD的一个或多个电子部件。
通过使用根据本公开的实施例,可以至少部分地解决前述技术问题并且实现相应的技术效果。
附图说明
图1是根据本公开的原则的配置为可佩戴的HMD的显示系统的顶部透视图;
图2为图1所示的显示系统的局部截面图,包括显示叠层的一个实施方案;
图3-图10为图2中所示的显示叠层的另选实施方案的侧面截面图;
图11为根据本公开的一个实施方案的示出致动器与显示叠层的连接的显示系统的局部截面图;
图12为根据本公开的另一实施方案的示出致动器与显示叠层的连接的显示系统的局部截面图;
图13为根据本公开的另一实施方案的示出致动器与显示叠层的连接的显示系统的局部截面图;
图14为根据本公开的另一实施方案的示出致动器与显示叠层的连接的显示系统的局部截面图;
图15为根据本公开的一个实施方案的示出显示叠层的组装件的局部截面图;以及
图16是包括气流设备的显示系统的另选实施方案的局部截面图。
具体实施方式
本公开描述了管理显示系统的操作期间生成的热量的各种结构和方法。更具体地讲,本公开通过将热解决方案集成到结构化部件中来解决已知显示系统中的前述挑战。这种组合功能不仅减少了显示系统的部件总数量,复杂性和重量,而且增大热导率和散热(热管理),以降低操作温度并延长系统的可用寿命。虽然在整个本公开中的可佩戴的头戴式显示器(HMD)的上下文中描述,但本文所讨论的结构,方法和原理可在与其他显示系统的连接中找到另外的适用性。
本文所讨论的显示系统包括由载体支撑的具有高分辨率的显示面板(例如,OLED面板,uOLED面板等)。为了远离显示面板传递热量,以及从而降低操作温度并增大显示面板的可用寿命,显示叠层包括一个或多个热解决方案。然而,本文所讨论的热解决方案还为显示系统提供结构和稳定性,因为它们支持系统的一个或多个附加部件,并且从而提供双重功能。例如,支撑显示面板的载体可包括特定几何形状,以及一个或多个延伸件(例如,鳍状件)和/或一个或多个凹槽(例如,凹痕,切口等),以增大载体中的暴露表面积和散热。为了进一步增大远离显示面板的热量的传递,显示叠层还可包括散热器以掺入另外的热解决方案。在此类实施方案中,散热器可在显示面板和内部系统壳体之间提供界面以在聚焦显示面板时的移动期间支撑显示叠层。与载体一样,散热器可包括特定几何形状,以及一个或多个延伸件(例如,鳍状件)和/或一个或多个凹槽(例如,凹痕,切口等),以增大散热器中的暴露表面积和散热。
在本公开的另一个方面,提供了用于减少在包括显示面板的可佩戴的显示系统,例如诸如头戴式显示器内的热量的方法。所述方法包括在可移动显示叠层上提供至少一个热解决方案,所述显示叠层支撑显示面板以及将显示叠层重新定位在所述HMD的内部系统壳体内以从所述系统壳体引入并排出空气,使得空气流过(或者相对于)所述至少一个热解决方案以将热量从所述显示面板传递。根据系统架构,热解决方案的特定定位,空间需求,期望的气流和冷却等,预想到空气可沿一个或多个方向从一个或多个角度流动。为了增大显示叠层中的暴露表面积和散热以及降低显示叠层和周围的空气之间的耐热性,至少一个热解决方案可包括从显示叠层的暴露表面悬垂(突出)的一个或多个延伸件和/或向内延伸到显示叠层的一个或多个凹槽。
图1一般示出了根据本公开的原则的显示系统100。在图1所示的特定实施方案中,显示系统被配置为HMD 102,该HMD 102包括一个或多个可佩戴的支撑件104(例如,头带,镜腿等)。然而,应当理解,显示系统100的配置和/或预期用途可在本公开的另选实施方案中变化。例如,显示系统100可被配置并用于在车辆中固定使用。
显示系统100包括外部壳体106,容纳下面讨论的显示系统100的各种内部部件,并且可包括(例如,可由以下形成)任何合适的材料,诸如塑料(例如,PC或ABS),聚合物,金属材料等,或单独或以任何适当的组合。外部壳体106限定内部观察窗108,该内部观察窗可包括开口,一个或多个光学端口等,并且可通过任何合适的制造方法(例如,注塑,3D印刷等)形成。为了有利于气流和从显示系统100内传递热量,外部壳体106可包括一个或多个开口110(例如,凹槽,狭缝,通气孔等)。
现在也参照图2,显示系统100包括内部系统壳体212和可重新定位的显示叠层214,其各自容纳在外部壳体106内(图1)。系统壳体212支撑显示叠层214,以及显示系统100的其他部件,并且可以包括适合于此目的的任何架构。系统壳体212可包括(例如,可由以下材料形成)任何合适的材料诸如塑料(例如,PC或ABS),聚合物,金属材料等,单独地或以任何合适的组合,并且可通过任何合适的制造方法(例如,注塑,3D印刷等)形成。
显示叠层214包括分别具有相对的第一和第二侧面218,220的显示面板216;支撑显示面板216的载体(底座)222;和散热器(热导体)224。显示面板216可通过外部壳体106中的观察窗108(图1)可见,并且可为适于显示图像,视频等的任何面板,包括例如OLED面板,uOLED面板等。
载体222被配置为直接或间接地支撑显示面板216。例如,在图2所示实施方案中,显示面板216的第一侧面218被固定到直接连接到载体222的保护构件226(例如,玻璃盖,屏幕等)。为了提高导热性,设想保护构件226可以掺杂有导电元件或材料(例如,以改进从载体的热传导)。载体222,显示面板216和保护构件226可以任何合适的方式固定在一起。例如,在某些实施方案中,设想压敏粘合剂(PSA)可单独使用或与热填料(未示出)组合使用,诸如间隙垫,热糊剂或其他此类合适的构件或材料。PSA和/或热填料的使用可用于减小(或防止)相邻组件之间(例如,在载体222和保护构件226之间和/或保护构件226与显示面板216之间)气袋的形成,从而降低耐热性。
为了有利于在远离显示面板216使用期间产生的热传递,载体222可包括热解决方案228,其可为适于该预期目的的构造或结构的任何材料。例如,设想载体222可包括(例如,可由以下材料形成)或者单独地或者组合形式的具有高导热率的一种或多种金属或非金属材料(例如,石墨,不锈钢,铜,铝,镁,钛,以及它们的合金),它们可允许跨载体222更均匀的温度分布。此外,或另选地,热解决方案228可包括被配置来增大载体222的暴露表面积的特定几何形状和/或结构或功能。例如,如图2所示,热解决方案228可包括被配置为开口232的一个或多个表面间断部分230,所述开口232部分地延伸到载体222中(以便限定凹槽,凹痕,通道等)或完全穿过其中(以便限定开口,排气口等)。此外,或另选地,该表面间断部分230可包括从载体222的暴露表面236向外悬垂的一个或多个延伸件234或突出件(例如,鳍状件),如在图3和图5中所见。取决于所采用的特定系统架构,延伸件234的特定定位,空间需求,期望的气流和冷却等,预想到延伸件234可向外延伸(即,朝向系统壳体212),如图3所见;向内(即,远离系统壳体212)延伸,如图4所见;或在各种方向上延伸,如图5所见。延伸件234可相对于大体上垂直载体222的暴露表面236的关系延伸,例如,如在图3-图5中所见,或在非正交关系延伸(例如,延伸件234可与载体222的暴露表面236限定一个或多个锐角α),如图6所示。设想延伸件234可与载体222一体形成(例如,单体),或者延伸件234可通过机械结构(诸如焊接,铆接等),化学键合(诸如,经由粘合剂),通过热键合或通过任何其他合适的附接方法固定到载体222。
继续参见图2,将讨论散热器224。在图示实施方案中,散热器224被定位成邻近(例如,相邻)显示面板216的第二侧面220,并且直接固定到其上。然而,应当理解,散热器224的特定定位和/取向可在本公开的另选实施方案中变化。例如,如上文结合载体222所讨论的,在某些实施方案中,热填料(未示出)诸如间隙垫,热糊剂或其他此类合适的构件或材料可定位在散热器224和显示面板216之间以减少(或防止)在散热器224和显示面板216之间形成气袋,从而减少耐热性。设想散热器224和显示面板216(以及热填料,如果包括的话)可以任何合适的方式固定在一起,诸如通过使用PSA,紧固件,夹紧组件等。
散热器224被配置为,定位和适于远离显示面板216传导热量,从而充当用于热传递的导管。为了有利于远离显示面板216的热传递,如结合载体222所讨论的,散热器224可包括热解决方案238,其可为适于该预期目的的构造或结构的任何材料。例如,设想散热器224可包括(例如,可由以下材料形成)或者单独地或者组合形式的具有高导热率的一种或多种金属或非金属材料(例如,石墨,不锈钢,铜,铝,镁,钛,以及它们的合金),它们可允许跨散热器224更均匀的温度分布。此外,或另选地,热解决方案238可包括被配置来增大散热器224的暴露表面积的特定几何形状和/或结构或特征件。例如,如针对载体222讨论的那样,散热器224可包括一个或多个表面间断部分230,诸如,从图2中所见的散热器224的暴露表面240向外悬垂的延伸件234(例如,鳍状件)和/或图7中所示的开口232(例如,凹槽,凹痕,通道,通气孔等)。取决于所采用的系统架构,延伸件234的特定定位,空间需求,期望的气流和冷却等,预想到延伸件234可远离载体222向内延伸,如图2和图7所见;向外朝向系统壳体212延伸,如图8所见;或在各种方向上延伸,如图9所见。延伸件234可相对于大体上垂直散热器224的暴露表面240的关系延伸,例如,如在图2和图7-图9中所见,或在非正交关系延伸(例如,延伸件234可与散热器224的暴露表面240限定一个或多个锐角β),如图10所示。设想延伸件234可与散热器224一体形成(例如,单体),或者延伸件234可通过机械结构(诸如焊接,铆接等),化学键合(诸如,经由粘合剂),通过热键合或通过任何其他合适的附接方法固定到散热器224。
尽管散热器224被示出和描述为上文的显示叠层214的部件,但是没有散热器224的本公开的实施方案不会超出本公开的范围。例如,由于系统架构,空间需求,期望的操作温度和/或期望的冷却水平等方面的限制,可消除散热器224。
再次参考图2,显示叠层214可操作地连接到系统壳体212,以允许显示叠层214穿过包括多个位置的运动范围的移动,从而调节显示面板216的位置,以及由此调节显示面板216的焦点。例如,在整个附图中看到的特定实施方案中,显示叠层214可操作地连接到系统壳体212用于沿显示系统100的纵向轴线X(图1,图2)移动,以允许显示面板216朝向和远离用户移动。为了促进此类移动,如图2所示,显示叠层214和系统壳体212包括分别被配置为低摩擦导轨246,248的对应引导系统242,244。然而,应当理解,在本公开的各种实施方案中,引导系统242,244的特定构型,取向和操作可改变。例如,引导系统242,244可包括一个或多个衬套或耦接件(未示出),除了导轨246,248之外或替代导轨246,248沿对应导杆可移动。此外,尽管示出为大致直线的构型,但在另选的实施方案中,根据特定系统架构,期望的移动,显示系统100的应用等,设想到导轨246,248可包括一个或多个非直线(例如,弯曲)部分,以允许显示叠层214在系统壳体212内的横向和纵向运动两者。
显示叠层214上提供的导轨246接合系统壳体212上提供的导轨248使得显示叠层214相对于系统壳体212在箭头1和2(图2)所指示的方向上可移动。为了减小导轨246,248之间的摩擦,设想到引导系统242,244可包括支承组件或其他此类合适的部件。虽然在图2中所示的本公开的特定实施方案中显示为被设置在散热器224上,但应意识到导轨246的特定定位和/或取向可在本公开的另选实施方案中变化。例如,如图11所示,导轨246可被设置在载体222上。
为了有利于通过其运动范围移动显示叠层214,显示系统100包括焦点机构250。焦点机构250包括致动器252,致动器252可操作地连接到显示叠层214,以在箭头1和2(图2)指示的方向上施加力以使得显示叠层214的对应平移和在显示面板216的焦点上的调节。致动器252可包括马达(例如,DC或压电马达),或适于旨在以本文所述方式促进显示叠层214运动的任何其他此类机构。例如,可通过使用语音线圈,齿轮系统,直接驱动系统,滑轮等来磁性移动显示叠层214。
致动器252可以适于以本文所述的方式重新定位显示叠层214的预期目的的任何适合方式作用于显示叠层。例如,在一个实施方案中,设想到致动器252和显示叠层可以螺纹接合使得致动器252的旋转运动转化为显示叠层214的直线运动。然而,应当理解,可在本公开的各种实施方案中采用导致显示叠层214的平移的各种另选的结构和方法,诸如像齿轮系,齿轮齿条组件等。
在图2所示的本公开的特定实施方案中,例如,致动器252被示出为牢固地固定到系统壳体212并且延伸为与载体222直接接触。然而,在另选的实施方案中,致动器252的特定定位和/或取向以及与显示叠层214的接触点可变化。例如,如图12所示,致动器252可被配置和定位成接合散热器224。图13和图14示出了另外的实施方案中,其中致动器252取而代之固定到显示叠层214以向系统壳体212施加力从而引起显示叠层的平移。更具体地,在图13所示的实施方案中,致动器252机械地连接到(例如,定位在)载体222上,并且在图14所示的实施方案中,致动器252机械地连接到(例如,定位于)散热器224。在此类实施方式中,致动器252被配置和定位为向系统壳体212施加力从而引起显示叠层214的平移。例如,如图13和图14所示,致动器252可包括齿轮机构1362,该齿轮机构接合由系统壳体212限定的对应轨道1364。
在本文所述的本公开的每个实施方案中,根据上文所提供的讨论,载体222和/或散热器224被配置和适于执行结构和操作功能两者。例如,载体222向显示系统100提供支撑显示面板216的结构,以及因此散热器224在图2所示的实施方案中为致动器252(和/或导轨246,如图11中所示的实施方案11所反映的)提供界面。然而,载体222还通过热解决方案228通过将热量传导远离显示面板216提供了可操作热传递功能,或者通过载体222的制造中使用的结构的材料,纳入表面间断部分230,或两者。相似地,散热器224通过在图2中所示的实施方案中导轨246,248的接合支撑显示叠层214(和/或通过支撑在图14中所示的实施方案中的致动器252)为显示系统100提供结构。设想到散热器224也可支撑显示系统100的各种电子部件,诸如柔性印刷电路(FPC),电连接器,前罩板结构等。然而,与载体222一样,散热器224还通过热解决方案238通过将热量传导远离显示面板216提供了可操作热传递功能,或者通过在散热器224的制造中使用的结构的材料,纳入表面间断部分230,或两者。
现在参考图15,设想到通过将散热器224和载体222机械固定在一起可组装显示叠层214。为了清楚起见,从图15中省略了显示系统100(图1)的各种部件(例如,显示面板216,导轨246,248,致动器252等)。在图15所示的特定实施方案中,例如,载体222包括限定开口1568的一个或多个锚定件1566,该开口1568被配置和尺寸设定成容纳从散热器224延伸的一个或多个对应的定位销1570。锚定件1566可包括(例如,可由以下形成)任何合适的材料,诸如像
Figure BDA0001982011220000101
塑料,聚合物材料,金属材料等。设想到实施方案,其中载体222和锚定件1566可包括(例如,可由以下形成)相同的材料,以及设想到其中载体222和锚定件1566由不同材料形成的实施方案。在各种具体实施中,定位销1570和锚定件1566还可被配置为使得在两者之间建立干涉配合以将散热器224相对于载体222固定。除此之外或另选地,可使用一个或多个紧固件1572(例如,粘合剂,机械紧固件,诸如螺栓,铆钉,螺母等)。在图15所示的特定实施方案中,例如,螺钉1574穿过散热器224的定位销1570插入锚定件1566中。
现在参考图1和图2,将提供显示系统100的一般操作的讨论。为了调节显示面板216的焦距,通过致动器252将力施加到显示器叠层214(例如,到载体222),以使得显示面板216,载体222和散热器224在系统壳体212内一致的移动。更具体地讲,当致动器252作用于显示叠层214时,显示叠层214沿箭头1和2(图2)所指示的方向移动,在此运动期间,显示面板216经由载体222和显示面板216之间的固定重新定位在系统壳体212内。当显示叠层被重新定位时,导轨246,248支撑显示叠层214,其允许显示叠层214穿过限定在系统壳体212内的内部空间254运动(例如,在图示实施方案中的直线运动)。更具体地,在显示叠层214的重新定位期间,导轨246横贯导轨248。为了将显示叠层214的移动限制到预先确定的运动范围,设想到导轨246,248中的一个或多个可包括止动件256,如图2所示。
在使用显示系统100期间,由显示面板216生成的热量由集成到载体222中的热解决方案228和/或集成到散热器224中的热解决方案238带走。例如,当由具有高导热率的材料形成时,热量将由载体222和/或散热器224传导远离显示面板216。对于给定的功率输入,显示面板216中的温度上升(例如)将与热解决方案228的暴露表面积成反比(即较大表面积将导致特定功率输入下的较低表面温度)。因此,对于给定的功率输入(或功率输入范围),通过包括和调节表面间断部分230的尺寸和/或尺度,可实现适当的热调节以将显示面板216的温度在操作期间保持在可接受阈值以下。散热器224中的散热和热调节同样可以控制和调节。
可通过促进气流通过系统壳体212来进一步增强散热。例如,设想到通过致动器252的显示叠层214的重新定位可产生波纹管效应,其将冷却器空气吸入内部空间254中,其可一般来说打开或密封,并且从系统壳体212中排出更热的空气。可通过包括定位在任何合适的位置的一个或多个开口258来促进空气进入和出口。例如,如在图2中所示的实施方案所见,系统壳体212可包括一系列的密封通风口260。当空气吸入内部空间254时,空气流过载体222和/或散热器224以及由此热解决方案228,238,使得空气拾取热量并将其传递远离显示面板216以降低操作温度。
在某些实施方案中,设想到通过将一个或多个气流设备1676(图16)(例如风扇,循环器等)的结合来增强穿过内部空间254以及跨过热解决方案228和/或热解决方案238的气流。在此类实施方案中,气流设备1676可被配置和定位成适于使空气循环进入系统壳体212和离开系统壳体212的任何方式。例如,气流设备1676将被定位在或换句话讲固定到载体222和/或散热器224(如图16中所见),焦点机构250(例如,致动器252),系统壳体212等。
本领域的技术人员将理解,本文所述和附图中所示的本公开的各种实施方案构成非限制性实施例。另外,本领域的技术人员将会理解,结合一个实施方案所示或描述的元件和特征件可与另一个实施方案的那些结合,而不脱离本公开的范围。
在前面的描述中,可参考附图中示出的各种结构之间的空间关系以及结构的空间取向。然而,本领域的技术人员在完整阅读本公开内容将认识到,本文描述的结构可以以适于其预期目的的任何方式定位和取向。因此,诸如“在……上方”,“在……下方”,“上方”,“下方”,“内部”,“外部”等术语的使用应被理解为描述结构和/或结构的空间取向之间的相对关系。
诸如“约”和“一般地”的术语的使用应被理解为允许任何数值范围的变化或者与变化相关联的概念。例如,设想到诸如“约”和“一般地”的术语的使用应被理解为涵盖25%量级的变化,或允许制造公差和/或设计偏差。

Claims (19)

1.一种可佩戴的头戴式显示器,其特征在于,包括:
内部系统壳体,所述内部系统壳体限定内部空间;以及
显示叠层,所述显示叠层定位在所述内部空间内,所述显示叠层包括:
显示面板,
载体,所述载体支撑所述显示面板,所述载体包括第一热解决方案以促进远离所述显示面板的热传递,和
散热器,所述散热器包括第二热解决方案以促进远离所述显示面板的热传递,所述显示面板,所述载体和所述散热器被连接在一起使得所述显示面板,所述载体和所述散热器在所述系统壳体内能够一致移动以调节所述显示面板的焦点。
2.根据权利要求1所述的可佩戴的头戴式显示器,其特征在于,所述显示面板定位在所述载体和所述散热器之间。
3.根据权利要求1所述的可佩戴的头戴式显示器,其特征在于,还包括与所述显示叠层机械配合的致动器,以将所述显示叠层重新定位在所述系统壳体内。
4.根据权利要求3所述的可佩戴的头戴式显示器,其特征在于,所述致动器被固定到所述系统壳体。
5.根据权利要求4所述的可佩戴的头戴式显示器,其特征在于,所述致动器机械地连接到所述载体。
6.根据权利要求4所述的可佩戴的头戴式显示器,其特征在于,所述致动器机械地连接到所述散热器。
7.根据权利要求4所述的可佩戴的头戴式显示器,其特征在于,所述显示叠层机械地连接到所述系统壳体以在所述系统壳体内的移动期间支撑所述显示叠层。
8.根据权利要求7所述的可佩戴的头戴式显示器,其特征在于,所述显示叠层和所述系统壳体包括相应的引导构件以有利于所述显示叠层相对于所述系统壳体的移动。
9.根据权利要求8所述的可佩戴的头戴式显示器,其特征在于,包括在所述系统壳体和所述显示叠层上的所述引导构件被配置用于相对直线运动。
10.根据权利要求1所述的可佩戴的头戴式显示器,其特征在于,所述第一热解决方案和所述第二热解决方案各自包括至少一个表面间断部分以增大所述载体和所述散热器的暴露表面积。
11.根据权利要求10所述的可佩戴的头戴式显示器,其特征在于,所述至少一个表面间断部分配置为从所述载体和所述散热器的暴露表面向外悬垂的一个或多个延伸件和/或向内延伸到所述载体和所述散热器的一个或多个凹槽。
12.根据权利要求11所述的可佩戴的头戴式显示器,其特征在于,所述第一热解决方案和所述第二热解决方案包括一种或多种导热件。
13.一种可佩戴的显示系统,其特征在于,包括:
内部系统架构,包括第一引导构件;以及
显示叠层,所述显示叠层包括能够与所述第一引导构件接合的第二引导构件,使得所述显示叠层能够相对于所述系统架构移动,所述显示叠层包括:
显示面板,所述显示面板包括相对的第一和第二侧面;
底座,所述底座邻近所述显示面板的第一侧面定位,所述底座包括金属件和至少一个表面间断部分以增大所述底座中的暴露表面面积以及散热;以及
热导体,所述热导体邻近所述显示面板的所述第二侧面定位,所述热导体包括至少一个表面间断部分以增大所述热导体中的暴露表面积和散热;以及
致动器,所述致动器与所述显示叠层机械配合以相对于所述系统架构重新定位。
14.根据权利要求13所述的可佩戴的显示系统,其特征在于,所述第二引导构件包括在所述底座上。
15.根据权利要求13所述的可佩戴的显示系统,其特征在于,所述第二引导构件包括在所述热导体上。
16.根据权利要求13所述的可佩戴的显示系统,其特征在于,所述第一引导构件和所述第二引导构件被配置为用于相对直线运动,使得所述显示叠层能够沿着所述可佩戴的显示系统的纵向轴线在多个位置之间重新定位,以调节所述显示面板的焦点,并且使得所述可佩戴的显示系统内的空气循环以有利于从所述显示面板的散热。
17.根据权利要求13所述的可佩戴的显示系统,其特征在于,所述表面间断部分与所述底座和所述热导体整体形成。
18.根据权利要求17所述的可佩戴的显示系统,其特征在于,所述表面间断部分包括从所述底座和所述热导体的暴露表面向外悬垂的一个或多个延伸件和/或向内延伸到所述底座和所述热导体的一个或多个凹槽。
19.根据权利要求13所述的可佩戴的显示系统,其特征在于,所述热导体被配置为支撑所述可佩戴的显示系统的一个或多个电子部件。
CN201920256699.6U 2018-08-28 2019-02-28 可佩戴的头戴式显示器和可佩戴的显示系统 Active CN209979938U (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201862723643P 2018-08-28 2018-08-28
US62/723,643 2018-08-28

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN209979938U true CN209979938U (zh) 2020-01-21

Family

ID=65729471

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201920256699.6U Active CN209979938U (zh) 2018-08-28 2019-02-28 可佩戴的头戴式显示器和可佩戴的显示系统

Country Status (3)

Country Link
US (2) US10782753B2 (zh)
CN (1) CN209979938U (zh)
WO (1) WO2020046416A1 (zh)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11058026B1 (en) * 2019-04-19 2021-07-06 Apple Inc. Air deflector for cooling system in a head-mounted device
KR20220009610A (ko) 2020-07-16 2022-01-25 삼성전자주식회사 방열 구조를 포함하는 웨어러블 전자 장치
US11483569B1 (en) * 2021-06-09 2022-10-25 Snap Inc. Device with dynamic transcode throttling
EP4352966A1 (en) * 2021-06-09 2024-04-17 Snap Inc. Device with dynamic transcode throttling
US11698536B2 (en) * 2021-07-30 2023-07-11 Meta Platforms Technologies, Llc Thermal management system for electronic device
US11782281B2 (en) 2021-07-30 2023-10-10 Meta Platforms Technologies, Llc Thermal management system for electronic device
WO2023205097A1 (en) * 2022-04-19 2023-10-26 Apple Inc. Heat management for head-mountable device
US20240004205A1 (en) * 2022-06-29 2024-01-04 Facebook Technologies, Llc Apparatus, systems, and methods for heat transfer in optical devices
WO2024076643A1 (en) * 2022-10-07 2024-04-11 Harman International Industries, Incorporated Thermal management of a heads-up display using a thermally conductive bezel

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5815126A (en) * 1993-10-22 1998-09-29 Kopin Corporation Monocular portable communication and display system
TW275590B (en) * 1994-12-09 1996-05-11 Sega Enterprises Kk Head mounted display and system for use therefor
US5721602A (en) * 1995-10-11 1998-02-24 International Business Machines Corporation Mechanical packaging and thermal management of flat mirror arrays
US6529331B2 (en) * 2001-04-20 2003-03-04 Johns Hopkins University Head mounted display with full field of view and high resolution
TWI343507B (en) * 2007-05-18 2011-06-11 Coretronic Corp Digital micro-mirror device
US8472120B2 (en) 2010-02-28 2013-06-25 Osterhout Group, Inc. See-through near-eye display glasses with a small scale image source
CN203825330U (zh) * 2014-04-14 2014-09-10 深圳市金新像科技有限公司 一种散热良好的lcd液晶显示模组
US10048722B2 (en) * 2014-10-15 2018-08-14 AzTrong Inc. Wearable portable electronic device with heat conducting path
US20170184863A1 (en) * 2015-12-24 2017-06-29 Sulon Technologies Inc. Cooling system for head mounted device
CN105446443B (zh) 2016-01-12 2019-08-13 深圳多哚新技术有限责任公司 一种虚拟现实设备
US10429647B2 (en) * 2016-06-10 2019-10-01 Facebook Technologies, Llc Focus adjusting virtual reality headset
CN206024378U (zh) 2016-08-16 2017-03-15 青岛歌尔声学科技有限公司 一种头戴式虚拟现实设备
US20180067317A1 (en) * 2016-09-06 2018-03-08 Allomind, Inc. Head mounted display with reduced thickness using a single axis optical system
CN206074916U (zh) 2016-09-20 2017-04-05 温岭市太平高级职业中学 一种便于散热以及卡紧的虚拟现实眼镜
CN207851410U (zh) 2017-05-27 2018-09-11 深圳多哚新技术有限责任公司 一种虚拟现实设备
CN207151069U (zh) 2017-09-01 2018-03-27 歌尔科技有限公司 散热系统及虚拟现实设备
CN207318849U (zh) 2017-09-11 2018-05-04 深圳多哚新技术有限责任公司 一种虚拟现实设备

Also Published As

Publication number Publication date
US20200393881A1 (en) 2020-12-17
WO2020046416A1 (en) 2020-03-05
US10782753B2 (en) 2020-09-22
US20200073450A1 (en) 2020-03-05
US11340670B2 (en) 2022-05-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN209979938U (zh) 可佩戴的头戴式显示器和可佩戴的显示系统
US7812487B2 (en) Controller for a direct current brushless motor
US8472191B2 (en) Image displaying apparatus, holding member thereof, and image displaying system
US20100142154A1 (en) Thermally Dissipative Enclosure Having Shock Absorbing Properties
CN105874895B (zh) 增加安装din导轨的外壳的散热能力的方法和装置
WO2009093600A1 (ja) 表示装置
EP2506699B1 (en) Media device having a piezoelectric fan
US10798841B2 (en) Electronic apparatus and method for producing electronic apparatus
CN112788222B (zh) 摄像模组及电子设备
CN113677170A (zh) 电子设备以及散热方法
JP2014165360A (ja) ヒートシンクを含む冷却構造部を備えるサーボアンプ
JP2014081504A (ja) 撮像ユニットおよび電子機器
JP2008084383A (ja) 光ピックアップ
CN110199466B (zh) 电动机驱动装置
CN108513490B (zh) 使用模块式冷却装置的散热装置
WO2019003569A1 (ja) 駆動ユニットおよびロボット
CN217445675U (zh) 一种功率组件、电子设备和电池模组
CN113443156B (zh) 一种云台载荷散热装置、云台组件及无人机
JP4012773B2 (ja) 電子機器
JP2007109991A (ja) 制御装置
JP3755535B2 (ja) 熱輸送デバイス
JP2006074029A (ja) 熱輸送デバイス
CN216904721U (zh) 一种电机驱动器及自动化设备
CN220253748U (zh) 散热装置和激光器
CN219181609U (zh) 全景摄像机用通风结构

Legal Events

Date Code Title Description
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant