编译/VR陀螺

12 月 21 日，世界知识产权组织公布了苹果公司的一项专利申请，该专利涉及未来智能眼镜的镜臂设计。更具体地说，本实施例涉及电子眼镜的热能管理。这是苹果公司自 2023 年 9 月 28 日以来的第 14 项智能眼镜专利。

苹果公司在其专利背景中指出，热人体工程学是眼镜电子产品（如智能眼镜）面临的挑战。特别是，由于眼镜电子产品在设计时缩小了外形尺寸，通常会使热元件更靠近用户，这可能会增加用户的不适感。因此，有必要进行改进，以减少传递给用户的热量。此外，还需要进行改进，以减少因内部温度升高而导致的元件（如电池）老化。

智能眼镜臂设计

苹果公司的专利涉及可显示 VR/AR 内容的智能眼镜。在AR设备中，光学眼镜可以戴在用户的头上，使光学镜片和/或光学显示器位于用户的眼前。在另一个例子中，VR设备也可以戴在用户头上，使显示屏位于用户眼前。

在特定的示例中，头显设备包括一个用于呈现可视化效果的显示器、一个与显示器相连的臂壳（或外壳）和一个插入臂壳内部的臂组件。臂外壳可与用户连接，以将显示器固定在适当位置（例如用户眼前）。在一个示例中，臂外壳从臂尖延伸至臂铰链。臂尖可位于用户耳后。臂铰链可以连接到显示器铰链，用于将臂外壳可旋转地连接到显示器。

臂组件可包括各种不同的组件，用于操作头显。臂组件的示例包括麦克风、扬声器、电池、印刷电路板（PCB）、片上系统等。悬挂臂组件的其他组件示例包括底盘和铰链连接。如下文所述，悬挂臂组件可包括附加或替代组件（例如，与散热相关的组件）。

头显的运行会产生热量。例如，当芯片上系统（SoC）执行通过显示器生成可视化的操作时，臂外壳体内的SoC架构会产生热量。专利所公开的设备和装置以预定的方式引导这些热量。

例如，专利中的头显可将热量引离用户，至少在某些情况下可改善用户体验。事实上，传统的电子眼镜臂设计会将热量传递到佩戴电子眼镜的用户的皮肤上（例如，用户的太阳穴或耳朵周围）。在传统电子眼镜的计算密集型操作或较长的操作持续时间中，这种热传递可能会特别严重。

相比之下，本专利的智能眼镜显示屏能将热能从用户身上引向周围环境，从而改善用户体验。

作为热量引导的另一个例子，头显可以设计成将热量从设备组件引导出去。例如，头显可以将热量从臂外壳内的电池引走。

更具体地说，由于暴露在升高的温度水平下，系统中的电池寿命会随着时间的推移而缩短。因此，头显可以通过减少电池受热来延长智能眼镜显示器的电池寿命。通过这种方式，智能眼镜显示器可以延长电池和其他温度敏感元件的使用寿命。

智能眼镜显示屏能以多种不同的方式导热。在一些示例中，头显包括底盘、铰链、气隙、绝缘材料、热界面材料、热扩散材料、散热器等中的一种或多种，以预定方式引导热量。

在一些示例中，智能眼镜显示屏的臂包括连接印刷电路板和臂铰链的底盘，热路径从热源出发，通过印刷电路板、底盘、臂铰链，并朝向周围环境。另外或可选地，智能眼镜显示器的臂包括热界面材料和热扩散材料，设置在热源和 PCB 上。根据一些示例，热路径可以从热源通过热界面材料、热扩散材料、第一表面，并朝向周围环境。

在一个或多个示例中，臂壳体包括一个无缝一体成型外壳，该外壳在臂尖和臂铰链之间限定了一个内部容积，其中臂铰链将臂组件连接到显示器。

此外，在某些示例中，臂壳体包括一个进入内部空间的装配通道，其中装配通道可以设置在靠近臂铰链的位置。

在某些示例中，臂壳体内的部分散热表面包括与臂组件相邻的热衬里。在某些情况下，散热衬里会将热量从臂架组件引向散热表面。

在热流装置的一个或多个示例中，热界面材料或热扩散材料中的至少一种材料通过自然传导或非力对流中的至少一种将热能从热源引向周围环境。在特定的示例中，热流装置还包括散热表面，其中热扩散材料包括沥青基碳纤维材料、石墨材料或铜材料中的至少一种，这些材料在散热表面上铺设了线。

在某些示例中，散热表面横跨臂尖和臂铰链，其中热扩散材料将来自热源的热负荷扩散到散热表面上。在某些示例中，热流装置进一步包括一条热路径，该路径远离热源，穿过沥青基碳纤维材料的纤维，到达散热表面，朝向周围环境。

图源：patentlyapple

如专利图 2 所示，智能眼镜显示器 #100 产生热量 #204。热量或热能的产生可能是智能眼镜显示器正常工作的一部分。尽管会产生这样的热量，智能眼镜显示屏仍可将热量排放至周围环境 #206 中。

在一个例子中，这种远离头部的定向散热可以改善用户体验。例如，智能眼镜显示屏可以通过臂（#104 和 #106）朝向周围环境的外向表面 #208 散热。这样，智能眼镜显示屏就能减少通过面向头部的镜臂内向表面 #210 散发的热量。通过减少内向表面散热，头显 #100 可以降低用户头部不舒适的温度水平。

苹果公司的专利图 4 和图 6 展示了一个智能眼镜手臂示例的横截面俯视图，其细节在上文的图形中有所介绍。

想要了解专利全部细节，请查看世界知识产权组织于2023年12月21日公布的苹果专利申请WO2023245025。

来源：patentlyapple