[发明专利]金属包装的石墨层热管

说明书

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

所简要描述的技术包括一种金属包装的多层石墨片堆叠，其可有利地被用作被动式热导体。在堆叠中，每个片具有沿第一轴的高热导率平面和沿第二轴的较低热导率平面。堆叠被创建以具有包括长度和宽度的三维形状，且第一轴平行对准于所述长度，该多层堆叠具有小于宽度的高度。第一金属结构围绕多层石墨片堆叠，其中该金属结构沿多层堆叠的长度、宽度和高度包装多层堆叠。本技术任选地用于包括发热电子组件并容纳耦合至电子组件的显示器光学系统的光学安装结构。光学安装结构可包括从发热电子组件和显示器光学系统向外延伸的第一和第二镜腿。金属包装的多层石墨片堆叠热连结到发热电子组件并连结到光学安装结构。本技术可与光学系统或任何电子设备中的任何电子组件(包括高功率组件)一起使用。

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。本技术的一个方面包括一种金属包装的多层石墨片堆叠，其可有利地被用作被动式热导体。在堆叠中，每个片具有沿第一轴的高热导率平面和沿第二轴的较低热导率平面。堆叠被创建以具有包括长度和宽度的三维形状，且第一轴平行对准于所述长度，该多层堆叠具有小于宽度的高度。第一金属结构围绕多层石墨片堆叠，其中该金属结构沿多层堆叠的长度、宽度和高度包装多层堆叠。本技术任选地用于包括发热控制电路系统并容纳耦合至控制电路系统的显示器光学系统的光学安装结构。光学安装结构可包括从控制电路系统和显示器光学系统向外延伸的第一和第二镜腿。金属包装的多层石墨片堆叠热连结到控制电路系统并连结到光学安装结构的外表面。

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。