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KR102639203B1 - 웨어러블 컴포넌트들을 위한 열 관리 시스템들 - Google Patents

웨어러블 컴포넌트들을 위한 열 관리 시스템들 Download PDF

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KR102639203B1
KR102639203B1 KR1020237036522A KR20237036522A KR102639203B1 KR 102639203 B1 KR102639203 B1 KR 102639203B1 KR 1020237036522 A KR1020237036522 A KR 1020237036522A KR 20237036522 A KR20237036522 A KR 20237036522A KR 102639203 B1 KR102639203 B1 KR 102639203B1
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KR
South Korea
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wearable
user
component
components
thermally conductive
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마이클 야누슈 우즈
폴 엠. 그레코
Original Assignee
매직 립, 인코포레이티드
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Abstract

다양한 실시예들에서, 사용자의 머리에 착용되도록 구성된 웨어러블 컴포넌트가 개시된다. 웨어러블 컴포넌트는 웨어러블 지지부, 및 웨어러블 지지부에 커플링되거나 웨어러블 지지부 내에 배치된 전자 컴포넌트를 포함할 수 있다. 전자 컴포넌트와 열적으로 연통하는 열 관리 구조물이 제공될 수 있다. 열 관리 구조물은, 웨어러블 지지부가 사용자의 머리에 배치될 때, 전자 컴포넌트로부터의 열을 사용자의 머리로부터 외부로 전달하도록 구성될 수 있다.

Description

웨어러블 컴포넌트들을 위한 열 관리 시스템들 {THERMAL MANAGEMENT SYSTEMS FOR WEARABLE COMPONENTS}
[0001] 본 출원은 2016년 11월 16일에 출원된 미국 가특허 출원 제62/423,192호를 우선권으로 주장하고, 상기 출원의 전체 내용들은 모든 목적들에 대해 본원에 인용에 의해 통합된다.
[0002] 본 발명의 분야는 머리-장착 증강 현실 시스템들을 위한 열 관리 시스템들을 포함하는, 웨어러블 컴포넌트들을 위한 열 관리 시스템들에 관한 것이다.
[0003] 현대의 컴퓨팅 및 디스플레이 기술들은 "VR(virtual reality)", "AR(augmented reality)" 및 "MR(mixed reality)" 시스템들의 개발을 가능하게 하였다. VR 시스템은 사용자가 경험할 시뮬레이팅된 환경을 생성한다. 이는 머리-장착 디스플레이를 통해 사용자에게 컴퓨터-생성 이미저리를 제시함으로써 행해질 수 있다. 이러한 이미저리는 사용자를 시뮬레이팅된 환경에 몰입시키는 감각적 경험을 생성한다. VR 시나리오는 통상적으로 실제 실세계 이미저리를 또한 포함하기 보다는, 컴퓨터-생성 이미저리만의 프리젠테이션(presentation)을 수반한다.
[0004] AR 시스템은 일반적으로 시뮬레이팅된 엘리먼트들로 실세계 환경을 보완한다. 예컨대, AR 시스템은 머리-장착 디스플레이를 통해 주변 실세계 환경의 뷰(view)를 사용자에게 제공할 수 있다. 그러나 컴퓨터-생성 이미저리는 또한 실세계 환경을 향상시키기 위해 디스플레이 상에 제시될 수 있다. 이 컴퓨터-생성 이미저리는 실세계 환경과 맥락적으로 관련된 엘리먼트들을 포함할 수 있다. 이러한 엘리먼트들은 시뮬레이팅된 텍스트, 이미지들, 객체들 등을 포함할 수 있다. MR 시스템은 시뮬레이팅된 객체들을 실세계 환경에 또한 도입하는 AR 시스템의 유형이지만, 이러한 객체들은 통상적으로 더 뛰어난 정도의 상호작용성(interactivity)을 특징으로 한다. 시뮬레이팅된 엘리먼트들은 종종 실시간으로 상호작용적일 수 있다.
[0005] 일 실시예에서, 사용자의 머리에 착용되도록 구성된 웨어러블 컴포넌트가 개시된다. 웨어러블 컴포넌트는 웨어러블 지지부(wearable support), 및 웨어러블 지지부와 열적으로 연통하는 전자 컴포넌트를 포함할 수 있다. 열 관리 구조물은 전자 컴포넌트와 열적으로 연통할 수 있고, 열 관리 구조물은 전자 컴포넌트로부터의 열을 웨어러블 컴포넌트의 사용자측으로부터 외부로 전달하도록 구성된다.
[0006] 다른 실시예에서, 사용자의 머리에 착용되도록 구성된 웨어러블 컴포넌트가 개시된다. 웨어러블 컴포넌트는 내부 기계 구조물(internal mechanical structure) 및 외부 쉘 구조물(outer shell structure)을 포함할 수 있고, 외부 쉘 구조물은 내부 기계 구조물이 웨어러블 컴포넌트의 사용자측과 외부 쉘 구조물 사이에 있도록 내부 기계 구조물과 기계적으로 커플링된다. 내부 기계 구조물은 열을 웨어러블 컴포넌트의 사용자측으로부터 외부 쉘 구조물에 전달하도록 구성될 수 있다. 열 전도성 비아(thermally conductive via)는 내부 기계 구조물로부터 적어도 부분적으로 외부 쉘 구조물의 두께를 통해 연장될 수 있다.
[0007] 다른 실시예에서, 사용자의 머리에 착용되도록 구성된 웨어러블 컴포넌트를 제조하는 방법이 개시된다. 방법은 내부 기계 구조물, 및 내부 기계 구조물로부터 적어도 부분적으로 외부 쉘 구조물의 두께를 통해 연장되는 열 전도성 비아를 제공하는 단계를 포함할 수 있다. 방법은 내부 기계 구조물이 웨어러블 컴포넌트의 사용자측과 외부 쉘 구조물 사이에 있도록 외부 쉘 구조물의 후면과 내부 기계 구조물을 기계적으로 커플링하는 단계를 포함할 수 있다. 내부 기계 구조물은 열을 웨어러블 컴포넌트의 사용자측으로부터 외부 쉘 구조물에 전달하도록 구성될 수 있다.
[0008] 본 명세서에 설명된 청구대상의 하나 이상의 실시예들의 세부사항들은 첨부한 도면들 및 아래의 설명에서 기재된다. 다른 특징들, 양상들, 및 이점들은 설명, 도면들, 및 청구항들로부터 명백해질 것이다.
[0009] 도 1은 사람이 보고 있는 소정의 가상 현실 객체들, 및 소정의 물리적 객체들을 가진 증강 현실 시나리오의 예시를 묘사한다.
[0010] 도 2a 내지 도 2d는 웨어러블 시스템의 예들을 개략적으로 예시한다.
[0011] 도 3은 클라우드 컴퓨팅 에셋(asset)들과 로컬 프로세싱 에셋들 사이의 조정을 개략적으로 예시한다.
[0012] 도 4는 AR 시스템의 실시예의 컴포넌트들의 예들을 개략적으로 예시한다.
[0013] 도 5a는 다양한 실시예들에 따른 웨어러블 컴포넌트의 개략적인 사시도이다.
[0014] 도 5b는 다양한 실시예들에 따른 웨어러블 컴포넌트의 개략적인 사시도이다.
[0015] 도 6a는 열원에 대해 비대칭적으로 열을 전달하는 복합 적층 구조물(composite laminate structure)의 개략적인 측단면도이다.
[0016] 도 6b는 다양한 실시예들에 따른, 열 관리 구조물의 개략적인 측단면도이다.
[0017] 도 6c는 도 6b의 열 관리 구조물을 포함하는 웨어러블 컴포넌트의 개략도이다.
[0018] 도면들 전체에 걸쳐, 참조 번호들은 참조된 엘리먼트들 사이의 대응성(correspondence)을 표시하는 데 재사용될 수 있다. 도면들은 본원에서 설명된 예시적인 실시예들을 예시하기 위해 제공되며 본 개시내용의 범위를 제한하려는 의도는 아니다.
AR, VR 및 로컬화(localization) 시스템들의 개요
[0019] 도 1에서, 증강 현실 장면(4)이 묘사되고, 여기서 AR 기술의 사용자는 배경 내의 사람들, 나무들, 빌딩들, 및 콘크리트 플랫폼(1120)을 특징으로 하는 실세계 공원형 세팅(6)을 본다. 이들 아이템들에 더하여, AR 기술의 사용자는 또한, 그가 실세계 플랫폼(1120) 상에 서있는 로봇 동상(1110), 및 호박벌의 의인화인 것으로 보여지는 날고 있는 만화-형 아바타 캐릭터(2)를 보는 것을 지각하는데, 이들 엘리먼트들(2, 1110)은 실세계에 존재하지 않는다. 인간 시각 지각 시스템은 매우 복잡하고, 다른 가상 또는 실세계 이미저리 엘리먼트들 사이에서 가상 이미지 엘리먼트들의 편안하고, 자연스러운 느낌의, 풍부한 프리젠테이션을 가능하게 하는 VR 또는 AR 기술을 만들어 내는 것은 난제이다.
[0020] 머리-착용 VR 또는 AR 디스플레이들(또는 헬멧 장착 디스플레이들, 또는 스마트 안경들)은 통상적으로 사용자의 머리에 적어도 느슨하게 커플링되고, 따라서 사용자의 머리가 움직일 때 움직인다. 사용자의 머리 모션들이 디스플레이 시스템에 의해 검출되면, 디스플레이되는 데이터는 머리 포즈의 변화를 고려하기 위하여 업데이트될 수 있다. 예로서, 머리-착용 디스플레이를 착용한 사용자가 디스플레이 상의 3차원(3D) 객체의 가상 표현을 뷰잉하고 3D 객체가 나타나는 영역 주위를 걷는 경우, 그 3D 객체는, 각각의 관점에 대해 재-렌더링되어 사용자가 실제 공간을 점유한 객체 주위를 걷고 있다는 지각을 사용자에게 제공할 수 있다. 머리 착용 디스플레이가 가상 공간(예컨대, 풍부한 가상 세계) 내의 다수의 객체들을 제시하는 데 사용되면, 머리 포즈(예컨대, 사용자의 머리의 위치 및 배향)의 측정들은 사용자의 동적으로 변하는 머리 위치 및 배향과 매칭시키기 위하여 장면을 재-렌더링하고 그리고 가상 공간에서의 증가된 몰입감을 제공하는 데 사용될 수 있다.
[0021] AR 시스템들에서, 머리 포즈의 검출 또는 계산은, 가상 객체들이 사용자에게 이해되는 방식으로 실세계의 공간을 점유하는 것처럼 보이도록 디스플레이 시스템이 가상 객체들을 렌더링하도록 허용할 수 있다. 또한, 사용자의 머리 또는 AR 시스템과 관련하여 실제 객체, 이를테면, 핸드 헬드 디바이스("토템(totem)"으로서 또한 지칭될 수 있음), 햅틱 디바이스 또는 다른 실제 물리적 객체의 포지션 및/또는 배향의 검출은 또한, 사용자가 AR 시스템의 소정의 양상들과 효율적으로 상호작용하는 것을 가능하게 하도록 디스플레이 시스템이 사용자에게 디스플레이 정보를 제시하는 것을 용이하게 할 수 있다. 사용자의 머리가 실세계에서 이리저리 움직임에 따라, 가상 객체들은 머리 포즈의 함수로써 재-렌더링될 수 있어서, 가상 객체들은 실세계에 대해 안정적으로 유지되는 것처럼 보이게 된다. 적어도 AR 애플리케이션들의 경우, 물리적인 객체들과 공간적으로 관련하여 가상 객체들의 배치(예컨대, 2- 또는 3-차원들에서 물리적인 객체와 공간적으로 인접하게 보이도록 제시됨)는 중요한 문제일 수 있다. 예컨대, 머리 움직임은 주변 환경의 관점에서 가상 객체들의 배치를 상당히 복잡하게 할 수 있다. 이는 뷰가 주변 환경의 이미지로서 캡처되고 그 후 최종 사용자에게 프로젝팅되거나 디스플레이되든지 또는 최종 사용자가 주변 환경의 뷰를 직접 지각하든지 간에 사실이다. 예컨대, 머리 움직임은 최종 사용자의 시야가 변하게 할 가능성이 높을 것이며, 이는 최종 사용자의 시야에서 다양한 가상 객체들이 디스플레이되는 곳에 대한 업데이트를 요구할 가능성이 높을 것이다. 부가적으로, 머리 움직임들은 매우 다양한 범위들 및 속도들 내에서 발생할 수 있다. 머리 움직임 속도는 상이한 머리 움직임들 사이에서 뿐만 아니라, 단일 머리 움직임의 범위 내에서 또는 그 범위에 걸쳐서도 변동될 수 있다. 예컨대, 머리 움직임 속도는 시작 지점으로부터 초기에 (예컨대, 선형적으로든 아니든) 증가할 수 있고, 종료 지점에 도달됨에 따라 감소할 수 있어, 머리 움직임의 시작 지점과 종료 지점 사이 어딘가에서 최대 속도를 획득한다. 급격한 머리 움직임들은 심지어, 최종 사용자에게 균일하고 그리고/또는 부드러운 모션으로 나타나는 이미지들을 렌더링하는 특정 디스플레이 또는 프로젝션 기술의 능력을 초과할 수 있다.
[0022] 머리 추적 정확도 및 레이턴시(예컨대, 사용자가 자신의 머리를 움직일 때와 이미지가 업데이트되고 사용자에게 디스플레이되는 시간 사이의 경과된 시간)는 VR 및 AR 시스템들에 대한 난제가 되어왔다. 특히, 사용자의 시야의 상당 부분을 가상 엘리먼트들로 채우는 디스플레이 시스템들의 경우, 머리-추적의 정확도가 높고 머리 모션의 최초의 검출로부터, 디스플레이에 의해 사용자의 눈들로 전달되는 광의 업데이트까지 전반적인 시스템 레이턴시가 매우 낮은 것이 유리하다. 레이턴시가 높은 경우, 시스템은 사용자의 전정계와 시각 감각계 사이의 미스매치를 생성하고, 멀미 또는 시뮬레이터 멀미로 이어질 수 있는 사용자 지각 시나리오를 생성할 수 있다. 시스템 레이턴시가 높은 경우, 가상 객체들의 외관상 위치는 급격한 머리 모션들 동안 불안정하게 나타날 것이다.
[0023] 머리-착용 디스플레이 시스템들 외에도, 다른 디스플레이 시스템들은 정확하고 저 레이턴시의 머리 포즈 검출로부터 이익을 얻을 수 있다. 이들은, 디스플레이가 사용자의 신체 상에 착용되는 것이 아니라, 예컨대, 벽 또는 다른 표면 상에 장착되는 머리-추적 디스플레이 시스템들을 포함한다. 머리-추적 디스플레이는 장면에 대한 창(window)과 같이 작용하고, 사용자가 "창"에 대해 자신의 머리를 움직임에 따라, 사용자의 변하는 시점과 매칭하도록 장면이 재-렌더링된다. 다른 시스템들은 머리-착용 디스플레이가 실세계 상에 광을 프로젝팅하는 머리-착용 프로젝션 시스템을 포함한다.
[0024] 부가적으로, 현실감 있는 증강 현실 경험을 제공하기 위해, AR 시스템들은 사용자와 상호작용하게 되도록 설계될 수 있다. 예컨대, 다수의 사용자들이 가상 공 및/또는 다른 가상 객체들로 공 게임을 할 수 있다. 하나의 사용자는 가상 공을 "잡아" 다른 사용자에게 공을 역으로 던질 수 있다. 다른 실시예에서, 제1 사용자에는 가상 공을 치기 위한 토템(예컨대, AR 시스템에 통신 가능하게 커플링된 배트-형 객체)이 제공될 수 있다. 다른 실시예들에서, 가상 사용자 인터페이스는 AR 사용자가 다수의 옵션들 중 하나를 선택할 수 있도록 그 사용자에게 제시될 수 있다. 사용자는 토템들, 햅틱 디바이스들, 웨어러블 컴포넌트들을 사용하거나 가상 스크린을 단순히 터치하여 시스템과 상호작용할 수 있다.
[0025] 사용자의 머리 포즈 및 배향을 검출하는 것 그리고 공간에서 실제 객체들의 물리적 위치를 검출하는 것은 AR 시스템이 효과적이고 즐거운 방식으로 가상 콘텐츠를 디스플레이하는 것을 가능하게 한다. 그러나 이러한 능력들은 AR 시스템에 유리하지만 이들은 달성하기 어려울 수 있다. 즉, AR 시스템은 실제 객체(예컨대, 사용자의 머리, 토템, 햅틱 디바이스, 웨어러블 컴포넌트, 사용자 손 등)의 물리적 위치를 인식하고 실제 객체의 물리적 좌표들을, 사용자에게 디스플레이되는 하나 이상의 가상 객체들에 대응하는 가상 좌표들과 상관시킬 수 있다. 이것은 일반적으로 신속한 레이트들로 하나 이상의 객체들의 포지션 및 배향을 추적하는 매우 정확한 센서들 및 센서 인식 시스템들을 필요로 한다. 현재의 접근법은 만족스러운 속도 또는 정밀도 표준들로 로컬화(localization)를 수행하지 못할 수 있다. 따라서, AR 및 VR 디바이스들의 맥락에서 더 양호한 로컬화 시스템에 대한 필요성이 존재한다.
예시적인 AR 및 VR 시스템들 및 컴포넌트들
[0026] 도 2a 내지 도 2d를 참조하면, 일부 일반적인 컴포넌트 옵션들이 예시된다. 도 2a 내지 도 2d의 논의에 뒤따르는 상세한 설명의 부분들에서, 인간 VR 및/또는 AR에 대한 고품질의 편안하게-지각되는 디스플레이 시스템을 제공하는 목적들을 해결하기 위해 다양한 시스템들, 서브시스템들 및 컴포넌트들이 제시된다.
[0027] 도 2a에 도시된 바와 같이, 사용자의 눈들 앞에 포지셔닝된 디스플레이 시스템(62)에 커플링된 프레임(64) 구조를 특징으로 하는 머리 장착 컴포넌트(58)를 착용한 AR 시스템 사용자(60)가 도시된다. 도시된 구성에서 스피커(66)가 프레임(64)에 커플링되고 사용자의 외이도에 인접하게 포지셔닝된다(일 실시예에서, 도시되지 않은 다른 스피커가 사용자의 다른 외이도에 인접하게 포지셔닝되어 스테레오/형상화가능(shapeable) 사운드 제어를 제공함). 디스플레이(62)는 이를테면, 유선 리드 또는 무선 연결에 의해, 로컬 데이터 프로세싱 및 데이터 모듈(70)에 동작 가능하게 커플링(68)되고, 이 로컬 데이터 프로세싱 및 데이터 모듈(70)은 다양한 구성들로 장착될 수 있는데, 이를테면, 프레임(64)에 고정되게 부착되거나, 도 2b의 실시예에 도시된 바와 같이, 헬멧 또는 모자(80)에 고정되게 부착되거나, 헤드폰들에 임베딩되거나, 도 2c의 실시예에 도시된 바와 같이 백팩-스타일 구성으로 사용자(60)의 몸통(82)에 제거 가능하게 부착되거나, 또는 도 2d의 실시예에 도시된 바와 같이 벨트-커플링 스타일 구성으로 사용자(60)의 엉덩이(84)에 제거 가능하게 부착될 수 있다.
[0028] 로컬 프로세싱 및 데이터 모듈(70)은 전력-효율적 프로세서 또는 제어기뿐만 아니라, 디지털 메모리 이를테면, 플래시 메모리를 포함할 수 있으며, 이들 둘 모두는, a) 이미지 캡처 디바이스들(이를테면, 카메라들), 마이크로폰들, 관성 측정 유닛들, 가속도계들, 컴퍼스들, GPS 유닛들, 라디오 디바이스들, 및/또는 자이로와 같이 프레임(64)에 동작 가능하게 커플링될 수 있는 센서들로부터 캡처되고; 그리고/또는 b) 원격 프로세싱 모듈(72) 및/또는 원격 데이터 저장소(74)를 이용하여 취득 및/또는 프로세싱되는 (가능하게는, 이러한 프로세싱 또는 리트리벌 후에 디스플레이(62)로 전달을 위한) 데이터의 프로세싱, 캐싱(caching) 및 저장을 보조하기 위해 활용될 수 있다. 로컬 프로세싱 및 데이터 모듈(70)은 이를테면, 유선 또는 무선 통신 링크들을 통하여, 원격 프로세싱 모듈(72) 및 원격 데이터 저장소(74)에 동작 가능하게 커플링(76, 78)될 수 있어서, 이들 원격 모듈들(72, 74)은 서로 동작 가능하게 커플링되고 로컬 프로세싱 및 데이터 모듈(70)에 대한 자원들로서 이용 가능하다.
[0029] 일 실시예에서, 원격 프로세싱 모듈(72)은 데이터 및/또는 이미지 정보를 분석 및 프로세싱하도록 구성된 하나 이상의 비교적 강력한 프로세서들 또는 제어기들을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 원격 데이터 저장소(74)는 "클라우드" 자원 구성에서 인터넷 또는 다른 네트워킹 구성을 통하여 이용 가능할 수 있는 비교적 대형-스케일 디지털 데이터 저장 설비를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 모든 데이터는 저장되고 모든 컴퓨테이션은 로컬 프로세싱 및 데이터 모듈에서 수행되어, 임의의 원격 모듈들로부터 완전히 자율적인 사용을 허용한다.
[0030] 이제 도 3을 참조하면, 개략도는, 도 3에 도시된 바와 같이, 예컨대, 사용자의 머리(120)에 커플링된 머리 장착 컴포넌트(58) 및 사용자의 벨트(308)(이에 따라, 컴포넌트(70)는 "벨트 팩"(70)이라고 또한 칭해질 수 있음)에 커플링된 로컬 프로세싱 및 데이터 모듈(70)에 상주할 수 있는 로컬 프로세싱 에셋들과 클라우드 컴퓨팅 에셋들(46) 간의 조정을 예시한다. 일 실시예에서, 클라우드(46) 에셋들, 이를테면, 하나 이상의 서버 시스템들(110)은, 위에서 설명된 바와 같이, 이를테면, 유선 또는 무선 네트워킹(이동성을 위해서는 무선이 선호되고, 소정의 고-대역폭 또는 고-데이터-볼륨 전달들에 대해서는 유선이 선호됨(이것이 바람직할 수 있음))을 통해, 동작 가능하게 커플링(115)되고, 사용자의 머리(120) 및 벨트(308)에 커플링된, 프로세서 및 메모리 구성들과 같은 로컬 컴퓨팅 에셋들 중 하나 또는 둘 모두에 직접적으로 커플링(40, 42)된다. 사용자에게 로컬인 이러한 컴퓨팅 에셋들은 또한, 유선 및/또는 무선 연결성 구성들(44), 이를테면, 도 8을 참조하여 아래에 논의되는 유선 커플링(68)을 통해 서로 동작 가능하게 커플링될 수 있다. 일 실시예에서, 사용자의 머리(120)에 장착된 저-관성 및 작은 크기의 서브시스템을 유지하기 위해, 사용자와 클라우드(46) 사이의 1차 전달은 벨트(308)에 장착된 서브시스템과 클라우드 사이의 링크를 통해 이루어질 수 있고, 머리(120) 장착 서브시스템은 예컨대, 개인 컴퓨팅 주변기기 연결성 애플리케이션들에 현재 이용되는 "UWB(ultra-wideband)" 연결성과 같은 무선 연결을 이용하여 주로 벨트(308)-기반 서브시스템에 데이터-테더링(tether)된다.
[0031] 효율적인 로컬 및 원격 프로세싱 조정, 및 사용자에 대한 적절한 디스플레이 디바이스, 이를테면, 도 2a에 도시된 사용자 인터페이스 또는 사용자 디스플레이 시스템(62), 또는 그의 변동들을 이용하여, 사용자의 현재 실제 또는 가상 위치와 관련되는 하나의 세계의 양상들이 사용자에게 전송 또는 "전달"되고 효율적인 방식으로 업데이트될 수 있다. 즉, 세계의 맵은, 사용자의 AR 시스템 상에 부분적으로 상주하고 클라우드 자원들에 부분적으로 상주할 수 있는 저장 위치에서 지속적으로 업데이트될 수 있다. 맵(또한 "전달 가능한 세계 모델(passable world model)"로 지칭됨)은, 래스터 이미저리, 3-D 및 2-D 지점들, 실세계에 관한 파라미터 정보 및 다른 정보를 포함하는 대형 데이터베이스일 수 있다. 점점 더 많은 AR 사용자들이 자신들의 실제 환경에 관한 정보를 (예컨대, 카메라들, 센서들, IMU들 등을 통해) 지속적으로 캡처함에 따라, 맵은 점점 더 정확하고 완전해진다.
[0032] 클라우드 컴퓨팅 자원들 상에 상주하고 그리고 클라우드 컴퓨팅 자원들로부터 분배될 수 있는 하나의 세계 모델이 존재하는 위에서 설명된 바와 같은 구성에 있어서, 이러한 세계는 실시간 비디오 데이터 등을 전달하도록 시도하는 것보다 바람직한 비교적 저 대역폭 형태로 하나 이상의 사용자들에게 "전달 가능"할 수 있다. (예컨대, 도 1에 도시된 바와 같은) 동상 근처에 서 있는 사람의 증강된 경험은 클라우드-기반 세계 모델에 의해 영향을 받을 수 있으며, 이의 서브세트는 사람들 및 사람들의 로컬 디스플레이 디바이스로 전달되어 뷰를 완성할 수 있다. 데스크 상에 놓여 있는 개인 컴퓨터와 같이 단순할 수 있는, 원격 디스플레이 디바이스에 앉아 있는 사람은, 클라우드로부터 동일한 정보 섹션을 효율적으로 다운로드하여 이를 자신의 디스플레이 상에 렌더링되게 할 수 있다. 사실상, 동상 근처의 공원에 실제로 존재하는 한 사람은 그 공원에서의 산책을 위해 원격으로-로케이팅된 친구를 데려갈 수 있는데, 이 친구는 가상 및 증강 현실을 통해 합류(join)한다. 시스템은, 거리(street)가 어디인지, 나무들이 어디에 있는지, 동상이 어디에 있는지를 알 필요가 있을 것이지만 ― 합류한 친구는, 클라우드 상의 그 정보를 사용하여, 시나리오의 양상들을 클라우드로부터 다운로드할 수 있고, 그 후 실제로 공원에 있는 사람에 대해 현지의 증강 현실로서 함께 걷기 시작할 수 있다.
[0033] 3-D(three-dimensional) 지점들이 환경으로부터 캡처될 수 있고, 그리고 이들 이미지들 또는 지점들을 캡처하는 카메라들의 포즈(예컨대, 세계에 대한 벡터 및/또는 원점 포지션 정보)가 결정될 수 있어서, 이들 지점들 또는 이미지들은 이 포즈 정보로 "태깅"되거나, 또는 이와 연관될 수 있다. 그 후, 제2 카메라에 의해 캡처된 지점들은 제2 카메라의 포즈를 결정하는 데 활용될 수 있다. 즉, 제1 카메라로부터의 태깅된 이미지들과의 비교들에 기반하여 제2 카메라가 배향 및/또는 로컬화될 수 있다. 그 후, 이 지식은 (왜냐하면, 정합된 2개의 카메라들이 주위에 있기 때문에) 텍스처들을 추출하고, 맵들을 만들고, 그리고 실세계의 가상 카피를 생성하는 데 활용될 수 있다.
[0034] 따라서, 베이스 레벨에서, 일 실시예에서, 사람-착용 시스템은 3-D 지점들 및 이 지점들을 생성한 2-D 이미지들 둘 모두를 캡처하는 데 활용될 수 있고, 이들 지점들 및 이미지들은 클라우드 저장 및 프로세싱 자원으로 전송될 수 있다. 이들은 또한, 임베딩된 포즈 정보와 함께 로컬로 캐싱될 수 있고(예컨대, 태깅된 이미지들을 캐싱함); 따라서 클라우드는 3-D 지점들과 함께, (예컨대, 이용 가능한 캐시 내에) 준비된 상태의 태깅된 2-D 이미지들(예컨대, 3-D 포즈로 태깅됨)을 가질 수 있다. 사용자가 동적인 무언가를 관찰중인 경우, 그 사용자는 또한, 모션에 관련된 부가적인 정보를 클라우드까지 전송할 수 있다(예컨대, 다른 사람의 얼굴을 보는 경우, 사용자는 얼굴의 텍스처 맵을 취하고, 그리고 주변 세계가 기본적으로 달리 정적이더라도 최적화된 주파수로 이를 푸시 업(push up)할 수 있음). 객체 인식기들 및 전달 가능한 세계 모델에 대한 더 많은 정보는, "System and method for augmented and virtual reality"이란 명칭의 미국 특허 공개 번호 제2014/0306866호(이 공개물은 그 전체가 인용에 의해 본원에 포함됨), 및 이와 함께 Florida, Plantation 소재의 Magic Leap, Inc.에 의해 개발된 것들과 같은 증강 및 가상 현실 시스템들에 관련된 하기의 부가적인 개시내용들: 미국 특허 공개 번호 제2015/0178939호; 미국 특허 공개 번호 제2015/0205126호; 미국 특허 공개 번호 제2014/0267420호; 미국 특허 공개 번호 제2015/0302652호; 미국 특허 공개 번호 제2013/0117377호; 및 미국 특허 공개 번호 제2013/0128230호(이들 공개물 각각은 이로써 그 전체가 인용에 의해 본원에 포함됨)에서 발견될 수 있다.
[0035] GPS 및 다른 로컬화 정보는 그런 프로세싱에 대한 입력들로서 활용될 수 있다. 사용자의 머리, 토템들, 손 제스처들, 햅틱 디바이스들 등의 매우 정확한 로컬화는 적절한 가상 콘텐츠를 사용자에게 디스플레이하는 데 유리할 수 있다.
[0036] 머리-장착 디바이스(58)는 디바이스의 착용자의 눈들 앞에 포지셔닝 가능한 디스플레이들을 포함할 수 있다. 디스플레이들은 광 필드 디스플레이들을 포함할 수 있다. 디스플레이들은 복수의 깊이 평면들에 있는 이미지들을 착용자에게 제시하도록 구성될 수 있다. 디스플레이들은 회절 엘리먼트들을 가진 평면형 도파관들을 포함할 수 있다. 본원에서 개시된 실시예들 중 임의의 실시예와 함께 사용 가능한 디스플레이들, 머리-장착 디바이스들, 및 다른 AR 컴포넌트들의 예들은 미국 특허 공개 번호 제2015/0016777호에서 설명된다. 미국 특허 공개 번호 제2015/0016777호는 이로써 그 전체가 인용에 의해 본원에 포함된다.
[0037] 도 4를 참조하면, 다수의 감지 컴포넌트들을 특징으로 하는 시스템 구성이 예시된다. 머리 장착 웨어러블 컴포넌트(58)는 여기서 제어 및 빠른 릴리즈 모듈(86)을 또한 특징으로 하는 물리적 멀티코어 리드를 사용하여 로컬 프로세싱 및 데이터 모듈(70), 이를테면, 벨트 팩에 동작 가능하게 커플링(68)되는 것으로 도시된다. 로컬 프로세싱 및 데이터 모듈(70)은 여기서, 무선 연결, 이를테면 저전력 블루투스에 의해 핸드 헬드 컴포넌트(606)에 동작 가능하게 커플링(100)되고; 핸드 헬드 컴포넌트(606)는 또한 이를테면, 무선 연결, 이를테면, 저전력 블루투스에 의해 머리 장착 웨어러블 컴포넌트(58)에 직접 동작 가능하게 커플링(94)될 수 있다. 일반적으로, IMU 데이터가 다양한 컴포넌트들의 포즈 검출을 조정하기 위해 전달되는 경우, 이를테면 수백 또는 수천의 사이클들/초 이상의 범위의 고주파수 연결이 바람직하고; 초당 수십 사이클들은 이를테면, 센서(604) 및 송신기(602) 페어링들에 의한 전자기 로컬화 감지에 대해 충분할 수 있다. 또한, 벽(8)과 같은, 사용자 주위 실세계에 있는 고정된 객체들을 대표하는 글로벌 좌표계(10)가 도시된다.
[0038] 클라우드 자원들(46)은 또한, 로컬 프로세싱 및 데이터 모듈(70)에, 머리 장착 웨어러블 컴포넌트(58)에, 벽(8) 또는 글로벌 좌표계(10)에 대해 고정된 다른 아이템에 커플링될 수 있는 자원들에 각각 동작 가능하게 커플링(42, 40, 88, 90)될 수 있다. 벽(8)에 커플링되거나 또는 글로벌 좌표계(10)에 대해 알려진 포지션들 및/또는 배향들을 가진 자원들은 무선 트랜시버(114), 전자기 방출기(602) 및/또는 수신기(604), 주어진 유형의 방사선을 방출 또는 반사하도록 구성된 비콘 또는 반사기(112), 이를테면, 적외선 LED 비콘, 셀룰러 네트워크 트랜시버(110), RADAR 방출기 또는 검출기(108), LIDAR 방출기 또는 검출기(106), GPS 트랜시버(118), 알려진 검출 가능한 패턴(122)을 가진 포스터(poster) 또는 마커(marker), 및 카메라(124)를 포함할 수 있다.
[0039] 머리 장착 웨어러블 컴포넌트(58)는, 카메라(124) 검출기들을 보조하도록 구성된 광 방출기들(130), 이를테면, 적외선 카메라(124)용 적외선 방출기들(130) 외에도, 예시된 바와 같은 유사한 컴포넌트들을 특징으로 하고; 또한, 머리 장착 웨어러블 컴포넌트(58)는, 머리 장착 웨어러블 컴포넌트(58)의 프레임 또는 기계적 플랫폼에 고정적으로 커플링되고 컴포넌트들, 이를테면 전자기 수신기 센서들(604) 또는 디스플레이 엘리먼트들(62) 간의 그러한 플랫폼의 편향(deflection)을 결정하도록 구성될 수 있는 하나 이상의 스트레인 게이지(strain gauge)들(116)을 특징으로 하고, 여기서 이를테면, 플랫폼의 얇아진 부분, 이를테면 도 4에 도시된 안경형 플랫폼 상의 코 위의 부분에서 플랫폼의 벤딩(bending)이 발생하였는지를 이해하는 것은 중요할 수 있다.
[0040] 머리 장착 웨어러블 컴포넌트(58)는 또한 프로세서(128) 및 하나 이상의 IMU들(102)을 특징으로 한다. 컴포넌트들의 각각은 바람직하게는, 프로세서(128)에 동작 가능하게 커플링된다. 유사한 컴포넌트들을 특징으로 하는 핸드 헬드 컴포넌트(606) 및 로컬 프로세싱 및 데이터 모듈(70)이 예시된다. 도 4에 도시된 바와 같이, 너무 많은 감지 및 연결성 수단으로 인해, 그러한 시스템은 무겁고, 전력 과소비형이고, 크고 그리고 비교적 값비쌀 가능성이 높다. 그러나, 예시적인 목적들을 위해, 그러한 시스템은 매우 고레벨의 연결성, 시스템 컴포넌트 통합, 및 포지션/배향 추적을 제공하는 데 활용될 수 있다. 예컨대, 그러한 구성을 통해, 다양한 메인 모바일 컴포넌트들(58, 70, 606)은 WiFi, GPS 또는 셀룰러 신호 삼각측량을 사용하여 글로벌 좌표계에 대한 포지션의 관점에서 로컬화될 수 있고; 비콘들, (본원에서 설명된 바와 같은) 전자기 추적, RADAR 및 LIDAR 시스템들은 또 다른 위치 및/또는 배향 정보 및 피드백을 제공할 수 있다. 마커들 및 카메라들은 또한 상대적 및 절대적 포지션 및 배향에 관한 추가의 정보를 제공하는 데 활용될 수 있다. 예컨대, 다양한 카메라 컴포넌트들(124), 이를테면 머리 장착 웨어러블 컴포넌트(58)에 커플링된 것으로 도시된 것들은, 컴포넌트(58)가 어디에 있는지 그리고 그것이 다른 컴포넌트들에 대해 어떻게 배향되는지를 결정하기 위해, 동시성 로컬화 및 맵핑 프로토콜들, 즉 "SLAM"에 활용될 수 있는 데이터를 캡처하는 데 활용될 수 있다.
[0041] 머리 장착 웨어러블 컴포넌트(58) 및 그의 센서들의 다른 특징들 및 실시예들은 2017년 8월 22일 출원되고 발명의 명칭이 "AUGMENTED REALITY DISPLAY DEVICE WITH DEEP LEARNING SENSORS"인 미국 특허 출원 번호 제15/683,664호에서 설명되며, 이로써 이 특허의 전체 내용들은 인용에 의해 본원에 포함된다.
[0042] 본원에서 논의된 바와 같이, 머리 장착 웨어러블 AR/VR 시스템(58)은 3-차원 공간 내에서 시스템의 위치 및/또는 배향을 결정하기 위해 다양한 센서들을 포함할 수 있다. 예컨대, 자기 센서들 및 광학 센서들이 이러한 목적을 위해 사용될 수 있다. 적합한 자기 센서들은 방출기(602)로부터의 자기장들의 검출에 기반하여 AR/VR 시스템(58)의 위치 및/또는 배향을 결정하는 것을 돕는 데 사용될 수 있는, 위에서 논의된 자력계들, 이를테면, 전자기 센서들(604)을 포함할 수 있다. 다른 적합한 자기 센서는 지구의 자기장의 검출에 기반하여 AR/VR 시스템(58)의 위치 및/또는 배향을 결정하는 것을 도울 수 있는, IMU(102) 내의 내장된 자력계이다. 한편, 적합한 광학 센서들은, 예컨대, AR/VR 시스템(58) 및 다른 객체들 둘 모두의 위치 및/또는 배향을 결정하는 것을 돕기 위해 마찬가지로 사용될 수 있는 외향 가시광 또는 적외선 카메라들을 포함할 수 있다.
열 관리 시스템들의 예들
[0043] 본원에 개시된 다양한 실시예들은, 예컨대, 웨어러블 머리-장착 AR 시스템들 및 디바이스들을 포함하는 웨어러블 컴포넌트들을 위한 열 관리 시스템들에 관한 것이다. 도 5a-6c를 참조하면, 임베딩된 프로세서와 같은 다양한 전자 컴포넌트들을 포함하는 머리 장착 웨어러블 컴포넌트(58)에서의 난제들 중 하나는 컴포넌트(58) 및 연관된 서브컴포넌트들 밖으로 그리고 사용자의 머리로부터 외부로 열을 전도하는 것이다. 도 5a-5b에 도시된 바와 같이, 예컨대, 웨어러블 컴포넌트(58)는 시스템 서브컴포넌트들(예컨대, AR, VR 및 다른 기능성을 제공하도록 구성된, 도 4에 도시된 서브컴포넌트들과 같은 서브컴포넌트들)에 대한 기계적 지지부를 제공하도록 구성된 하나 이상의 지지 구조물들을 포함하는 웨어러블 지지부(373)를 포함할 수 있고, 웨어러블 컴포넌트(58)는 사용자의 머리로부터 외부로 열 에너지 또는 열을 전도하도록 구성된다. 예컨대, 본원에 설명된 바와 같이, 웨어러블 컴포넌트(58)는, 도 4와 관련하여 도시되고 설명된 전자 컴포넌트들을 포함하여, 웨어러블 지지부(373)에 커플링되거나 웨어러블 지지부(373) 내에 배치된 하나 이상의 전자 컴포넌트들을 포함할 수 있다. 이러한 전자 컴포넌트들은 열을 발생시킬 수 있으며, 발생된 열을 사용자의 머리로부터 외부로 전도하는 것이 바람직할 수 있다.
[0044] 또한, 일반적으로 편안함 및 다른 인체 공학 및 동작 이점들을 위해 질량이 적은(예컨대, 머리 움직임 동안 사용자의 머리에 용이하게 쓰기(stay) 위해 관성 및 관성 모멘트가 낮은) 머리 장착 웨어러블 컴포넌트(58)를 갖는 것이 바람직하다. 일 실시예에서, 머리 장착 웨어러블 컴포넌트(58)의 다양한 컴포넌트들은 복합 재료들, 이를테면, 보강 재료, 예컨대, 에폭시와 같은 하나 이상의 매트릭스 재료들과 결합된 탄소 섬유 스트랜드들(carbon fiber strands) 및/또는 패브릭을 포함할 수 있다. 이러한 구조물은 머리 장착 웨어러블 컴포넌트(58)의 다양한 부분들에 걸쳐 특정 구조적 모듈러스(moduli)를 갖도록 엔지니어링될 수 있으며, 질량이 비교적 낮을 수 있다. 도 5a를 참조하면, 일 실시예에서, 웨어러블 지지부(373)는, 선택 영역들에서의 휨(deflection)을 제한하는 역할을 하고 사용자의 머리로부터 외부로 열을 전달하기 위한 열 경로를 제공하기 위한 기계적 내부 구조물(370)을 포함할 수 있다. 웨어러블 지지부(373)는 또한, 에폭시 또는 수지에 결속된 패브릭을 포함하는 복합 재료와 같은 복합 재료의 복수의 층들을 포함할 수 있는 외부 쉘 컴포넌트(372)를 포함할 수 있다. 도 5b를 참조하면, 하나 이상의 기계적 내부 구조물들(376)은, 상대적인 강성(relative stiffness)이 요구되는 선택 영역들에서 휨 제한기들로서 역할을 하도록 제공될 수 있고, 도 5a에 도시된 기계적 내부 구조물(370)에서와 같이, 도 5b의 기계적 내부 구조물(376)도 또한 열을 사용자의 머리로부터 외부로 전달하기 위한 열 경로를 제공할 수 있다. 도 5b에 도시된 바와 같이, 전략적 컷들(strategic cuts) 또는 갭들(374)(예컨대, 그루브들(grooves))은 (이를테면, 구조물 중 일부에 걸친 "리빙 힌지(living hinge)" 구성으로 알려진 것의 경우에) 특정 영역들 또는 구역들로의 휨을 제한하는 역할을 하고, 열을 외부로 전달하기 위한 기계적 수단을 제공하기 위해 웨어러블 지지부(373)의 다양한 층들에 형성될 수 있다. 도 5b에서, 예컨대, 컷들 또는 갭들(374)은 부분적으로 웨어러블 지지부(373)의 두께를 통해, 예컨대, 부분적으로 지지부(373)의 내부 구조물의 두께를 통해 형성될 수 있다. 다양한 실시예들에서, 컷들 또는 갭들(374)은, 갭들(374)의 또는 그 근처의 구역으로 휨을 집중시키기 위해 갭들(374) 부근에서 휨의 양을 증가시킬 수 있고, 이로써 갭들(374)로부터 떨어져 지지부(373)의 구역들에서의 휨을 제한한다. 다양한 실시예들에서, 갭들(374)은, 사용하지 않을 때, 지지부(373)를 접을 수 있도록 지지부(373)가 내향으로 구부러질 수 있게 한다.
[0045] 특정 복합 재료들의 난제들 중 하나는, 구성 성분 재료들, 전형적으로 섬유들 또는 패브릭과 같은 보강 재료들 중 일부가 상대적으로 높은 열 전도도 특성들을 가질 수 있지만, 에폭시와 같은 매트릭스 재료들이 전형적으로 낮은 열 전도도 특성들을 가져서, 전반적인 복합체가 다소 낮은 열 전도도를 갖게 한다는 것이다. 복합 재료에 대한 열 전도도는, 보강 섬유들의 평면에 평행한 평면에서 열 전도도가 보강 섬유들의 평면에 수직인 방향의 열 전도도보다 더 클 수 있도록, 이방성일 수 있다.
[0046] 도 6a를 참조하면, 복합 부재의 통상적인 층 구성의 경우, 매트릭스의 층들(384)은 섬유 또는 패브릭의 층들(386)과 결합되고, 섬유 또는 패브릭(386)이 상대적으로 높은 열 전도도를 가질 수 있지만, 매트릭스(384)는 전형적으로 낮은 열 전도도를 갖고, 따라서 반복되고 대칭적인 적층(layering)으로 인해 열(380)의 효율적인 방출(escape) 또는 전달을 방지한다. 열원(380)으로부터 복합 구조물에 걸쳐 간략화된 열 프로파일 맵(382)이 도 6a에 도시되고, 열원에 더 가까울수록 더 많은 열이 전달된다.
[0047] 따라서, 본원에 개시된 다양한 실시예들은 웨어러블 컴포넌트(58)의 다양한 전자 컴포넌트(들)와 열적으로 연통할 수 있는 열 관리 구조물 또는 시스템을 포함한다. 열 관리 구조물은, 웨어러블 지지부(373)가 사용자의 머리에 배치될 때, 전자 컴포넌트(들)로부터의 열을 사용자의 머리로부터 외부로, 따라서 웨어러블 지지부(373)의 사용자측(392)으로부터 외부로 전달하도록 구성될 수 있다. 도 6b 및 6c를 참조하면, 구조물에 걸쳐 그리고 특정 기하학적 포지션들에서 열을 더 최적으로 전달하기 위해, 외부 쉘 구조물(372)(적층 구조물을 포함할 수 있음)의 복합 구조물들의 다양한 타입들의 비대칭들이 제공될 수 있다. 도 6a-6c에서, 예컨대, 외부 쉘 구조물(372)은 복수의 교번하는 제1 및 제2 층들을 갖는 적층 구조물을 포함할 수 있으며, 제1 층(예컨대, 층(386))은 제2 층(예컨대, 매트릭스 층(384))보다 더 높은 열 전도도를 갖는다. 도 6b-6c에 도시된 어레인지먼트들과 같은 일부 어레인지먼트들에서, 인접 층들(386)은 하나 또는 복수(예컨대, 2개)의 층들(384)에 의해 분리될 수 있다.
[0048] 도 6b를 참조하면, 상대적으로 높은 열 전도도를 갖는 내부 기계 구조물(388)은 복합 구조물의 인접한 면에 평행한 복합 구조물(예컨대, 외부 쉘 구조물(372)) 중 상당한 부분에 걸쳐 연장되는 것으로 도시된다. 부가적으로, "열 비아(390)"를 포함하는 열 관리 구조물은 열원(380) 근처에 포지셔닝되어 이러한 위치의 복합 구조물 중 적어도 하나의 층에 걸쳐 열원(380)으로부터의 열 전달을 특히 집중시키는 것이 도시된다. 이것은, 예컨대, 더 큰 화살표들이 일반적으로 더 작은 화살표들보다 더 많은 열 전달을 나타내는 샘플 열 프로파일 플롯(383)으로 예시된다. 일부 실시예들에서, 열 관리 구조물은 열원(380)으로부터 열을, 지지 구조물의 사용자측(392)으로부터 외부로, 예컨대, 사용자가 머리에 착용했을 때 사용자에 인접하거나 접하는(face) 웨어러블 컴포넌트(58)의 일측 외부로 지향시킨다. 일부 실시예들에서, 내부 기계 구조물(388)은 열원(380), 예컨대, 아래에 설명된 부재(389)와 같은 구조물(388)의 부분들에 열적으로 커플링될 수 있고, 열원(380)(이를테면, 전자 컴포넌트)으로부터 외부로 열을 열적으로 전도하기 위해 열원(380)의 부분들에 접촉할 수 있다. 도 6b-6c에 도시된 내부 기계 구조물(388)이 또한, 예컨대, 갭들 또는 그루브들(374) 등을 포함하는, 도 5a-5b에 도시된 기계 구조물들을 포함할 수 있다는 것이 인지되어야 한다.
[0049] 예컨대, 도 6b에 도시된 바와 같이, 내부 기계 구조물(388)은 쉘 구조물(372)의 후면(393)에 커플링된(예컨대, 접착되거나 그렇지 않으면 기계적으로 연결된) 열 전도성 평면 부재(389)를 포함할 수 있다. 열 전도성 비아(390)는 열 전도성 평면 부재(389)로부터 연장될 수 있다(예컨대, 열 전도성 평면 부재(389)에 커플링될 수 있거나 이와 함께 형성될 수 있음). 도시된 바와 같이, 비아(390)는 열 전도성 평면 부재(389)에 비평행(예컨대, 일반적으로 수직)으로 배치될 수 있다. 추가로, 열 전도성 비아(390)는 적어도 부분적으로 외부 쉘 구조물(372)의 두께를 통해 연장될 수 있다. 예시된 실시예에서, 예컨대, 비아(390)는 부분적으로 외부 쉘 구조물(372)의 두께를 통해 연장된다. 다른 실시예들에서, 비아(390)는 전체적으로 외부 쉘 구조물(372)의 두께를 통해 연장될 수 있다. 일부 실시예들에서, 외부 쉘 구조물(372)과 내부 기계 구조물(388)의 결합된 두께는 2mm 내지 5mm의 범위, 또는 2mm 내지 4mm의 범위, 또는 2mm 내지 3mm의 범위일 수 있다. 일부 실시예들에서, 비아(390)의 길이는 외부 쉘 구조물(372) 및 기계적 구조물(388)의 전체 두께보다 더 작을 수 있다. 예컨대, 일부 실시예들에서, 비아(390)의 길이는 5mm 미만, 4mm 미만, 3mm 미만 또는 2mm 미만일 수 있다. 일부 실시예들에서, 비아(390)의 길이는 0.5mm 내지 5mm의 범위, 0.5mm 내지 3mm의 범위, 0.5mm 내지 2mm의 범위, 0.5mm 내지 1mm의 범위, 0.25mm 내지 2mm의 범위, 0.25mm 내지 1mm의 범위, 또는 1mm 내지 2mm의 범위일 수 있다.
[0050] 일부 실시예들에서, 도 6b-6c에 도시된 바와 같이, 하나 또는 복수의 상대적으로 낮은 열 전도도 층들(384)은 비아(390)의 외부 또는 원위 단부와 웨어러블 컴포넌트(58)의 외측 표면 또는 쉘 구조물(372)의 외측 표면 사이에 제공될 수 있고, 이는 컴포넌트(58)의 외측 표면 상의 핫 스폿들을 방지할 수 있다. 웨어러블 지지부(373)가 사용자의 머리에 착용될 때, 내부 기계 구조물(388)은 사용자의 머리와 외부 쉘 구조물(372) 사이에 배치될 수 있다. 지지부(373)는 이롭게는 전자 컴포넌트(들)로부터의 열을 사용자의 머리로부터 외부 쉘 구조물(372)에 전달하도록 구성될 수 있다.
[0051] 도 6c는 예시를 용이하게 하기 위해, 내부 기계 구조물(388)이 외부 쉘 구조물(372)로부터 분리된 것으로 도시된 분해도이다. 다양한 실시예들에서, 내부 기계 구조물(388) 및 비아들(390)은 임의의 적절한 방식으로 외부 쉘 구조물(372)과 커플링될 수 있다. 예컨대, 일부 실시예들에서, 쉘 구조물(372)의 적층 구조물(예컨대, 교번하는 층들(384, 386))은 일부 실시예들에서 비아들(390) 주위에 적층, 증착 또는 몰딩될 수 있다. 다른 실시예들에서, 비아들(390)은 쉘 구조물(372)의 대응하는 개구들 내로 삽입되거나 스냅될 수 있다. 비아들(390) 및 내부 구조물(388)과 쉘 구조물(372)을 커플링하는 또 다른 방법들이 적합할 수 있다. 다양한 실시예들에서, 본원에서 설명된 바와 같이, 쉘 구조물(372)은 도 6b 및 6c에 도시된 적층 구조물, 예컨대, 교번하는 층들(384, 386)을 포함할 수 있다. 외부 쉘 구조물(372)은, 예컨대, 적층 구조물 상의 외부 기계 커버 또는 층을 포함하여, 물론 다른 기계 지지부 및/또는 열 관리 구조물들을 포함할 수 있다.
[0052] 도 6c는, 이를테면, 임베딩된 프로세서, 카메라 또는 다른 발열 전자 컴포넌트로부터의 상대적으로 높은 열(380)에 노출될 수 있는 내부 기계 구조물(388)을 갖는 이러한 구성의 구현을 예시한다. 이러한 열은, 상대적으로 높은 열 전도도 재료를 포함할 수 있는 열 비아(390)를 사용하여 이러한 컴포넌트 외부로 지향될 수 있다. (예컨대, 제1 층(386)에 대한) 상대적으로 높은 열 전도도 섬유들 또는 패브릭들에 적합한 재료들은 탄소 섬유(약 21 내지 180 W/mk의 열 전도도, 단위는 미터 켈빈(meter kelvin) 당 와트를 나타냄); 섬유 방향의 높은 모듈러스 메소페이즈 피치 탄소 섬유(modulus mesophase pitch carbon fiber)(500 W/mk)를 포함한다. 유리는 약 1W/mk의 열 전도도를 갖는다. (예컨대, 제2 층들(384)에 대한) 전형적인 에폭시 매트릭스 재료들은, 위에 언급된 바와 같이, 상대적으로 낮은 열 전도도(약 0.5 내지 1.5W/mk)를 갖지만, 특정 다른 컴포넌트들이 열 전도도를 증가시키기 위해 에폭시 매트릭스(예컨대, 제2 층들(384))에 첨가될 수 있다. 예컨대, 다양한 실시예들에서, 열을 디바이스로부터 외부로 그리고 사용자의 머리로부터 외부로 이동시키는 것을 돕도록 매트릭스 재료의 열 전도도를 추가로 개선하기 위해 매트릭스 재료에, 탄소 나노튜브 재료(3,500 W/mk의 이론적인 열 전도도)가 첨가될 수 있고, 그리고/또는 그래핀(Graphene)(5,020 W/mk의 이론적인 열 전도도); 및/또는 다이아몬드(2,500W/mk의 열 전도도); 및/또는 금속 컴포넌트들, 이를테면, 알루미늄, 구리, 금 또는 은(각각 210 W/mK, 398 W/mK, 315 W/mK, 428 W/mK)이 첨가될 수 있다(즉, 복합 구성으로 섬유 또는 패브릭과 결합되고 그리고/또는 열 비아 구조물로서 활용될 수 있음). 도 6c에 도시된 바와 같이, 예컨대, 열(380)로부터 전달된 외부 쉘 구조물(372)의 표면에서의 열 분포(383)는 도 6a에 예시된 분포보다 더 균일할 수 있다. 열(380)의 전달이 또한 더 양호하게 제어될 수 있다. 예컨대, 열(380)은 더 작은 영역(예컨대, 도 6b의 비아(390)의 좌측 및 우측)에 걸쳐 전달될 수 있는 반면에, 열은 비아(390)의 부재 시에 더 큰 영역에 걸쳐 전달된다. 특정 실시예들에서 열 전달율은 또한 더 빠를 수 있다. 예컨대, 비아(390)는, 열이 열원(380)으로부터 수신되고 열원(380)으로부터 외부로 소멸될 수 있는 3개의 연속적인 더 높은 전도성 층들(386) 각각으로 빠르게 열을 전도할 수 있다. 이것은, 전자 컴포넌트들로부터 열 부하를 제거하는 이점을 가질 수 있는데, 이는 전자 컴포넌트들이 효율적으로 동작하고 더 오래 지속될 수 있도록, 컴포넌트들의 열을 억제하는 것을 도울 수 있다. 추가로, 도 6c에 도시된 바와 같이, 다수의 비아들(390)의 어레이는, 사용자로부터 외부로의 열 전달을 더욱 개선하기 위해 구조물(388)과 커플링될 수 있다.
[0053] 다른 실시예에서, 전기 전도성 재료의 스트랜드들 또는 리드들은 전체 복합 구조물에 적층되어, 전력, 신호 또는 이러한 구조물에 내장되거나 통합되는 다른 리드로서 기능하기 위해, 강화된 열 전도도뿐만 아니라 전기 전도도를 제공할 수 있다. 본원에 개시된 엔지니어링된 복합 구조물들은 층마다 손으로 제조될 수 있거나 또는 로봇으로 구성될 수 있다. 일 실시예에서, 섬유 및/또는 패브릭, 및 매트릭스 재료의 다양한 층들이 결합 및 경화를 위해 배치될 수 있는 몰드가 생성될 수 있다. 일 실시예에서, 분말 코팅층은 먼저 몰드에 대해 배치되고, 몰드의 다른 측에 대해 마지막으로 배치되어, 경화된 컴포넌트의 제거 시에 이러한 컴포넌트의 양측들이 분말 코팅된다. 분말 코팅 또는 다른 코팅, 밀봉 또는 페인팅 재료들은, 이러한 컴포넌트로부터 외부로 열의 방출(exiting)을 가능하게 하도록 상대적으로 높은 열 전도도를 위해 특별히 선택될 수 있다.
[0054] 위의 도 4에서 설명된 바와 같이, 다양한 컴포넌트들은 머리 장착 웨어러블 컴포넌트(58)에 커플링될 수 있다. 다양한 실시예들에서, 이러한 컴포넌트들은, 자신들이 이러한 컴포넌트 내에 임베딩되도록 복합체의 층들 내에 물리적으로 통합될 수 있다.
[0055] 예컨대, 일 실시예에서, 전자기 추적을 위해 외부 표면에 인접한 특정 포지션들에 임베딩된 하나 이상의 구리 루프 자속 캡처링 회로들(copper loop magnetic flux capturing circuits)을 갖는 것이 바람직할 수 있다. 다른 실시예에서, 라디오 주파수 안테나로서 기능하는 하나 이상의 전도성 리드들을 갖는 것이 바람직할 수 있으며, 이러한 안테나가 송신기이든지 또는 수신기이든지 간에, "SAR(specific absorption rate)" 이유들로, 사용자의 피부에 대해 이러한 컴포넌트의 반대측 상에 이러한 안테나를 포지셔닝하는 것이 바람직할 수 있다. 다른 실시예에서, 섬유 및/또는 패브릭 포지셔닝은, 이를테면, 카메라 렌즈 또는 다른 디바이스를 위해 구조물 내에서 생성될 애퍼처들의 위치들 주위에 환형 구조적 향상을 제공하도록 특별히 엔지니어링될 수 있다.
[0056] 일 실시예에서, 다양한 열 컴포넌트들은 열을 특정 컴포넌트들로부터 외부로 그리고 사용자로부터 외부로 이동시킬 뿐만 아니라, 통기공들, 팬들 등과 같은 특정 종래의 컴포넌트들을 제거하도록 특별히 엔지니어링될 수 있다. 따라서, 다양한 실시예들에서, 웨어러블 컴포넌트(58)는 어떠한 팬들도 포함하지 않을 수 있고 그리고/또는 어떠한 통기공들도 포함하지 않을 수 있다. 예컨대, 모든 또는 대부분의 열이 채널들 또는 애퍼처들보다는 고형 구조물(solid structure)을 통해 전달되는 구조물들이 제공될 수 있다. 모든 또는 대부분의 열이 전도에 의해 전달되고, 어떠한 열도 대류(convection)에 의해 구조물을 통해 전달되지 않는 조립체가 제공될 수 있다. 모든 또는 대부분의 열이 구조물을 통한 전도 및 외부 표면에서의 대류에 의해 전달되지만, 어떠한 열도 열 이류(heat advection)에 의해 전달되지 않는 조립체가 제공될 수 있다.
부가적인 양상들
[0057] 제1 양상에서, 사용자의 머리에 착용되도록 구성된 웨어러블 컴포넌트가 개시된다. 웨어러블 컴포넌트는 웨어러블 지지부, 및 웨어러블 지지부와 열적으로 연통하는 전자 컴포넌트를 포함할 수 있다. 열 관리 구조물은 전자 컴포넌트와 열적으로 연통할 수 있고, 열 관리 구조물은 전자 컴포넌트로부터의 열을 웨어러블 컴포넌트의 사용자측으로부터 외부로 전달하도록 구성된다.
[0058] 제2 양상에서, 제1 양상의 웨어러블 컴포넌트에 있어서, 열 관리 구조물은, 웨어러블 지지부 내에 또는 웨어러블 지지부 상에 배치되고, 전자 컴포넌트와 열적으로 연통하는 기계 구조물을 포함한다.
[0059] 제3 양상에서, 제2 양상의 웨어러블 컴포넌트에 있어서, 기계 구조물의 두께의 적어도 일부를 통해 형성된 하나 이상의 그루브들을 더 포함하고, 하나 이상의 그루브들은 기계 구조물의 휨을 제어하도록 구성된다.
[0060] 제4 양상에서, 제2 양상 또는 제3 양상의 웨어러블 컴포넌트에 있어서, 열 관리 구조물은 외부 쉘 구조물을 포함하고, 외부 셀 구조물은, 기계 구조물이 웨어러블 컴포넌트의 사용자측과 외부 쉘 구조물 사이에 있도록 기계 구조물과 커플링되고, 기계 구조물은 전자 컴포넌트로부터의 열을 외부 쉘 구조물에 전달하도록 구성된다.
[0061] 제5 양상에서, 제4 양상의 웨어러블 컴포넌트에 있어서, 기계 구조물로부터 적어도 부분적으로 외부 쉘 구조물의 두께를 통해 연장되는 열 전도성 비아를 더 포함한다.
[0062] 제6 양상에서, 제5 양상의 웨어러블 컴포넌트에 있어서, 기계 구조물은 외부 쉘 구조물의 후면에 커플링된 열 전도성 평면 부재를 포함한다.
[0063] 제7 양상에서, 제6 양상의 웨어러블 컴포넌트에 있어서, 열 전도성 비아는 열 전도성 평면 부재에 커플링되거나 열 전도성 평면 부재로 형성되고, 열 전도성 비아는 열 전도성 평면 부재에 대해 비평행하게 배치된다.
[0064] 제8 양상에서, 제4 양상 내지 제7 양상 중 어느 한 양상의 웨어러블 컴포넌트에 있어서, 외부 쉘 구조물은 적층 구조물을 포함한다.
[0065] 제9 양상에서, 제8 양상의 웨어러블 컴포넌트에 있어서, 적층 구조물은 복수의 교번하는 제1 층 및 제2 층을 포함하고, 제1 층은 제2 층보다 더 높은 열 전도도를 갖는다.
[0066] 제10 양상에서, 제9 양상의 웨어러블 컴포넌트에 있어서, 제1 층은 보강 재료를 포함한다.
[0067] 제11 양상에서, 제10 양상의 웨어러블 컴포넌트에 있어서, 보강 재료는 섬유 또는 패브릭을 포함한다.
[0068] 제12 양상에서, 제11 양상의 웨어러블 컴포넌트에 있어서, 제1 층은 탄소 섬유를 포함한다.
[0069] 제13 양상에서, 제9 양상 내지 제12 양상 중 어느 한 양상의 웨어러블 컴포넌트에 있어서, 제2 층은 에폭시를 포함한다.
[0070] 제14 양상에서, 제13 양상의 웨어러블 컴포넌트에 있어서, 에폭시 내에 하나 이상의 열 전도성 컴포넌트들을 더 포함한다.
[0071] 제15 양상에서, 제14 양상의 웨어러블 컴포넌트에 있어서, 하나 이상의 열 전도성 컴포넌트들은 탄소 나노튜브들, 그래핀, 또는 금속 중 적어도 하나를 포함한다.
[0072] 제16 양상에서, 제1 양상 내지 제15 양상 중 어느 한 양상의 웨어러블 컴포넌트에 있어서, 전자 컴포넌트는 프로세서 및 카메라 중 적어도 하나를 포함한다.
[0073] 제17 양상에서, 제1 양상 내지 제16 양상 중 어느 한 양상의 웨어러블 컴포넌트에 있어서, 웨어러블 컴포넌트는 증강 현실 디바이스를 포함한다.
[0074] 제18 양상에서, 제1 양상 내지 제17 양상 중 어느 한 양상의 웨어러블 컴포넌트에 있어서, 열 관리 시스템에 임베딩된 하나 이상의 전기 컴포넌트들을 더 포함한다.
[0075] 제19 양상에서, 제1 양상 내지 제18 양상 중 어느 한 양상의 웨어러블 컴포넌트에 있어서, 열 관리 시스템은 어떠한 팬들도 포함하지 않는다.
[0076] 제20 양상에서, 제1 양상 내지 제19 양상 중 어느 한 양상의 웨어러블 컴포넌트에 있어서, 열 관리 시스템은 어떠한 통기공들도 포함하지 않는다.
[0077] 제21 양상에서, 사용자의 머리에 착용되도록 구성된 웨어러블 컴포넌트가 개시된다. 웨어러블 컴포넌트는 내부 기계 구조물; 및 외부 쉘 구조물을 포함할 수 있고, 외부 쉘 구조물은, 내부 기계 구조물이 웨어러블 컴포넌트의 사용자측과 외부 쉘 구조물 사이에 있도록 내부 기계 구조물과 기계적으로 커플링된다. 내부 기계 구조물은 열을 웨어러블 컴포넌트의 사용자측으로부터 외부 쉘 구조물에 전달하도록 구성될 수 있다. 열 전도성 비아는 내부 기계 구조물로부터 적어도 부분적으로 외부 쉘 구조물의 두께를 통해 연장될 수 있다.
[0078] 제22 양상에서, 제21 양상의 웨어러블 컴포넌트에 있어서, 내부 기계 구조물은 외부 쉘 구조물의 후면에 커플링된 열 전도성 평면 부재를 포함한다.
[0079] 제23 양상에서, 제22 양상의 웨어러블 컴포넌트에 있어서, 열 전도성 비아는 열 전도성 평면 부재에 커플링되거나 열 전도성 평면 부재로 형성되고, 열 전도성 비아는 열 전도성 평면 부재에 대해 비평행하게 배치된다.
[0080] 제24 양상에서, 제21 양상 내지 제23 양상 중 어느 한 양상의 웨어러블 컴포넌트에 있어서, 외부 쉘 구조물은 적층 구조물을 포함하고, 열 전도성 비아는 적층 구조물의 복수의 층들을 통해 연장된다.
[0081] 제25 양상에서, 제24 양상의 웨어러블 컴포넌트에 있어서, 적층 구조물은 복수의 교번하는 제1 층 및 제2 층을 포함하고, 제1 층은 제2 층보다 더 높은 열 전도도를 갖는다.
[0082] 제26 양상에서, 제21 양상 내지 제25 양상 중 어느 한 양상의 웨어러블 컴포넌트에 있어서, 웨어러블 컴포넌트와 커플링된 전자 컴포넌트를 더 포함하고, 내부 기계 구조물은 전자 컴포넌트로부터의 열을 외부 쉘 구조물에 전달하도록 구성된다.
[0083] 제27 양상에서, 제25 양상 또는 제26 양상의 웨어러블 컴포넌트에 있어서, 웨어러블 컴포넌트가 사용자의 머리에 착용될 때, 열이 열 전도성 비아를 통해 그리고 복수의 교번하는 제1 층 및 제2 층을 통해 전도되어, 열이 사용자의 머리로부터 외부로 전도된다.
[0084] 제28 양상에서, 사용자의 머리에 착용되도록 구성된 웨어러블 컴포넌트를 제조하는 방법이 개시된다. 방법은 내부 기계 구조물, 및 내부 기계 구조물로부터 적어도 부분적으로 외부 쉘 구조물의 두께를 통해 연장되는 열 전도성 비아를 제공하는 단계를 포함할 수 있다. 방법은 내부 기계 구조물이 웨어러블 컴포넌트의 사용자측과 외부 쉘 구조물 사이에 있도록 외부 쉘 구조물의 후면과 내부 기계 구조물을 기계적으로 커플링하는 단계를 포함할 수 있다. 내부 기계 구조물은 열을 웨어러블 컴포넌트의 사용자측으로부터 외부 쉘 구조물에 전달하도록 구성될 수 있다.
[0085] 제29 양상에서, 제28 양상의 방법에 있어서, 내부 기계 구조물과 열적으로 연통되도록 전자 컴포넌트를 제공하는 단계를 더 포함한다.
[0086] 제30 양상에서, 제28 양상 또는 제29 양상의 방법에 있어서, 내부 기계 구조물의 두께의 적어도 일부를 통해 하나 이상의 그루브들을 형성하는 단계를 더 포함하고, 하나 이상의 그루브들은 내부 기계 구조물의 휨을 제어하도록 구성된다.
부가적인 고려사항들
[0087] 본원에서 설명되고 그리고/또는 첨부 도면들에 도시되는 프로세스들, 방법들 및 알고리즘들 각각은 하나 이상의 물리적 컴퓨팅 시스템들, 하드웨어 컴퓨터 프로세서들, 애플리케이션-특정 회로 및/또는 특유 및 특정 컴퓨터 명령들을 실행하도록 구성된 전자 하드웨어에 의해 실행되는 코드 모듈들로 구현되고, 이 코드 모듈들에 의해 완전히 또는 부분적으로 자동화될 수 있다. 예컨대, 컴퓨팅 시스템들은 특정 컴퓨터 명령들로 프로그래밍된 범용 컴퓨터들(예컨대, 서버들) 또는 특수 목적 컴퓨터들, 특수 목적 회로 등을 포함할 수 있다. 코드 모듈은 실행 가능 프로그램으로 컴파일되어 링크되거나, 동적 링크 라이브러리에 설치될 수 있거나, 또는 인터프리팅된 프로그래밍 언어로 작성될 수 있다. 일부 구현들에서, 특정한 동작들 및 방법들은, 주어진 기능에 특정한 회로에 의해 수행될 수 있다.
[0088] 추가로, 본 개시내용의 기능성의 소정의 구현들은 충분히 수학적으로, 계산상으로 또는 기술적으로 복잡하여, (적절한 전문화된 실행 가능한 명령들을 활용하는) 주문형 하드웨어 또는 하나 이상의 물리적 컴퓨팅 디바이스들은 예컨대, 수반되는 계산들의 양(volume) 또는 복잡성으로 인해 또는 실질적으로 실시간으로 결과들을 제공하기 위해 그 기능성들을 수행할 필요가 있을 수 있다. 예컨대, 비디오는 다수의 프레임들(각각의 프레임은 수백만개의 픽셀들을 가짐)을 포함할 수 있고, 상업적으로 합리적인 시간량 내에 원하는 이미지 프로세싱 태스크 또는 애플리케이션을 제공하기 위해, 특별히 프로그래밍된 컴퓨터 하드웨어가 비디오 데이터를 프로세싱할 필요가 있다.
[0089] 코드 모듈들 또는 임의의 유형의 데이터는, 임의의 유형의 비-일시적인 컴퓨터-판독 가능 매체, 이를테면, 하드 드라이브들, 솔리드 스테이트 메모리, RAM(random access memory), ROM(read only memory), 광학 디스크, 휘발성 또는 비-휘발성 저장소, 이들의 조합들 등을 포함하는 물리적 컴퓨터 저장소 상에 저장될 수 있다. 방법들 및 모듈들(또는 데이터)은 또한, 생성된 데이터 신호들로서(예컨대, 반송파 또는 다른 아날로그 또는 디지털 전파 신호의 일부로서) 무선-기반 및 유선/케이블-기반 매체들을 포함하는 다양한 컴퓨터-판독 가능 송신 매체들 상에서 송신될 수 있고, (예컨대, 단일 또는 멀티플렉싱된 아날로그 신호의 일부로서, 또는 다수의 이산 디지털 패킷들 또는 프레임들로서) 다양한 형태들을 취할 수 있다. 개시된 프로세스들 또는 프로세스 단계들의 결과들은 임의의 유형의 비-일시적인 유형의(tangible) 컴퓨터 저장소에 지속적으로 또는 다른 방식으로 저장될 수 있거나, 또는 컴퓨터-판독 가능 송신 매체를 통해 통신될 수 있다.
[0090] 본원에서 설명되고 그리고/또는 첨부된 도면들에 도시되는 흐름도들에서의 임의의 프로세스들, 블록들, 상태들, 단계들 또는 기능성들은 프로세스의 단계들 또는 (예컨대, 논리적 또는 산술적) 특정 기능들을 구현하기 위한 하나 이상의 실행 가능 명령들을 포함하는 코드 모듈들, 세그먼트들 또는 코드 부분들을 잠재적으로 나타내는 것으로 이해되어야 한다. 다양한 프로세스들, 블록들, 상태들, 단계들 또는 기능성들은 본원에서 제공된 예시적인 예들에서 조합되거나, 재배열되거나, 이들에 부가되거나, 이들로부터 제거되거나, 수정되거나, 또는 다른 방식으로 변할 수 있다. 일부 실시예들에서, 부가적인 또는 상이한 컴퓨팅 시스템들 또는 코드 모듈들은 본원에서 설명된 기능성들 중 일부 또는 전부를 수행할 수 있다. 본원에 설명된 방법들 및 프로세스들은 또한 임의의 특정 시퀀스로 제한되지 않고, 그에 관련된 블록들, 단계들 또는 상태들은 적절한 다른 시퀀스들로, 예컨대, 직렬로, 병렬로 또는 일부 다른 방식으로 수행될 수 있다. 태스크들 또는 이벤트들은 개시된 예시적인 실시예들에 부가되거나 그로부터 제거될 수 있다. 또한, 본원에서 설명된 구현들에서의 다양한 시스템 컴포넌트들의 분리는 예시 목적들을 위한 것이며, 모든 구현들에서 이러한 분리를 요구하는 것으로 이해되어서는 안 된다. 설명된 프로그램 컴포넌트들, 방법들 및 시스템들은 일반적으로 단일 컴퓨터 제품에 함께 통합되거나 다수의 컴퓨터 제품들로 패키징될 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 다수의 구현 변동들이 가능하다.
[0091] 프로세스들, 방법들 및 시스템들은 네트워크(또는 분산형) 컴퓨팅 환경에서 구현될 수 있다. 네트워크 환경들은, 전사적(enterprise-wide) 컴퓨터 네트워크들, 인트라넷들, LAN(Local Area Network)들, WAN(Wide Area Network)들, PAN(Personal Area Network)들, 클라우드 컴퓨팅 네트워크들, 크라우드-소스드(crowd-sourced) 컴퓨팅 네트워크들, 인터넷 및 월드 와이드 웹(World Wide Web)을 포함한다. 네트워크는 유선 또는 무선 네트워크 또는 임의의 다른 유형의 통신 네트워크일 수 있다.
[0092] 본 발명은, 본 발명의 디바이스들을 사용하여 수행될 수 있는 방법들을 포함한다. 방법들은, 그러한 적절한 디바이스를 제공하는 동작을 포함할 수 있다. 그러한 제공은 최종 사용자에 의해 수행될 수 있다. 즉, "제공하는" 동작은 단지, 최종 사용자가 본 방법에서 필수적인 디바이스를 제공하도록 획득, 액세스, 접근, 포지셔닝, 셋-업, 활성화, 파워-업 또는 그렇지 않으면 동작해야 하는 것을 요구한다. 본원에서 인용된 방법들은, 논리적으로 가능한 임의의 순서의 인용된 이벤트들 뿐만 아니라 인용된 순서의 이벤트들로 수행될 수 있다.
[0093] 본 개시내용의 시스템들 및 방법들 각각은 몇몇 혁신적인 양상들을 가지며, 그 양상들 중 어떠한 단일 양상도 본원에서 개시된 바람직한 속성들을 전적으로 담당하거나 이를 위해 요구되지 않는다. 위에서 설명된 다양한 특징들 및 프로세스들은 서로 독립적으로 사용될 수 있거나, 또는 다양한 방식들로 조합될 수 있다. 모든 가능한 조합들 및 서브조합들은 본 개시내용의 범위 내에 속하는 것으로 의도된다. 본 개시내용에서 설명된 구현들에 대한 다양한 수정들은 당업자들에게 자명할 수 있으며, 본원에서 정의된 일반적인 원리들은 본 개시내용의 사상 또는 범위를 벗어나지 않으면서 다른 구현들에 적용될 수 있다. 따라서, 청구항들은 본 명세서에 도시된 구현들로 제한되도록 의도되는 것이 아니라, 본 명세서에 개시된 본 개시내용, 원리들 및 신규한 특성들과 일치하는 가장 넓은 범위에 부합할 것이다.
[0094] 별개의 구현들의 맥락에서 본 명세서에 설명된 소정의 특징들은 또한, 단일 구현으로 조합하여 구현될 수 있다. 대조적으로, 단일 구현의 맥락에서 설명된 다양한 특징들은 또한, 별개로 다수의 구현들로 또는 임의의 적절한 서브조합으로 구현될 수 있다. 더욱이, 특징들이 소정의 조합들로 작용하는 것으로 위에서 설명되고 심지어 초기에 이와 같이 청구될 수 있지만, 일부 경우들에서, 청구된 조합으로부터의 하나 이상의 특징들은 그 조합으로부터 제거될 수 있고, 청구된 조합은 서브조합 또는 서브조합의 변동에 관련될 수 있다. 단일 특징 또는 특징들의 그룹이 각각의 그리고 모든 각각의 실시예에 필요하거나 필수적인 것은 아니다.
[0095] 구체적으로 달리 언급되지 않거나 또는 사용된 맥락 내에서 달리 이해되지 않으면, 본원에서 사용된 조건어, 이를테면, 다른 것들 중에서도, "할 수 있다(can, could, might, may)", "예컨대" 등은 일반적으로, 소정의 실시예들이 소정의 특징들, 엘리먼트들, 및/또는 단계들을 포함하지만 다른 실시예들은 이들을 포함하지 않는다는 것을 전달하도록 의도된다. 따라서, 그러한 조건어는 일반적으로, 특징들, 엘리먼트들, 및/또는 단계들이 하나 이상의 실시예들을 위해 어떤 식으로든 요구된다는 것을, 또는 하나 이상의 실시예들이, 저자 입력 또는 프롬프팅(prompting)을 이용하거나 또는 그러한 것을 이용함이 없이, 이들 특징들, 엘리먼트들, 및/또는 단계들이 임의의 특정 실시예에 포함되는지 또는 임의의 특정 실시예들에서 수행되어야 하는지를 판단하기 위한 로직을 반드시 포함한다는 것을 암시하도록 의도되진 않는다. "포함하는(comprising, including), "갖는(having)" 등의 용어들은 동의어이며, 오픈-엔디드(open-ended) 방식으로 포괄적으로 사용되며, 부가적인 엘리먼트들, 특징들, 행동들, 동작들 등을 배제하지 않는다. 또한, "또는"이라는 용어는 (그의 배타적인 의미가 아니라) 그의 포괄적인 의미로 사용되어서, 예컨대, 리스트의 엘리먼트들을 연결하기 위해 사용될 때, "또는"이라는 용어는 리스트 내의 엘리먼트들 중 하나, 일부, 또는 전부를 의미한다. 또한, 본 명세서 및 첨부된 청구항들에서 사용된 바와 같은 단수 표현은 달리 특정되지 않는 한 "하나 이상" 또는 "적어도 하나"를 의미하는 것으로 해석될 것이다. 본원에 구체적으로 정의된 바를 제외하고, 본원에 사용된 모든 기술적 및 과학적 용어들은 청구항 유효성을 유지하면서 일반적으로 이해되는 의미로 가능한 한 넓게 제공되어야 한다. 이 청구항들이 임의의 선택적인 엘리먼트를 배제하도록 작성될 수 있다는 것에 추가로 주의한다.
[0096] 본원에서 사용된 바와 같이, 리스트의 아이템들 "중 적어도 하나"를 지칭하는 어구는 단일 멤버들을 포함하여 그 아이템들의 임의의 조합을 지칭한다. 예로서, "A, B 또는 C 중 적어도 하나"는 A; B; C; A와 B; A와 C; B와 C; 그리고 A와 B와 C를 커버하는 것으로 의도된다. 특정하게 다르게 언급되지 않으면, 구문 "X, Y 또는 Z 중 적어도 하나"와 같은 접속어는, 아이템, 용어 등이 X, Y 또는 Z 중 적어도 하나일 수 있다는 것을 전달하기 위해 일반적으로 사용되는 맥락으로 달리 이해된다. 따라서, 이러한 접속어는 일반적으로, 소정의 실시예들이 X 중 적어도 하나, Y 중 적어도 하나 및 Z 중 적어도 하나가 각각 존재할 것을 요구하는 것을 암시하는 것으로 의도되지 않는다.
[0097] 유사하게, 동작들이 특정한 순서로 도면들에 도시될 수 있지만, 원하는 결과들을 달성하기 위해, 그러한 동작들이 도시된 특정한 순서 또는 순차적인 순서로 수행될 필요가 없거나, 모든 예시된 동작들이 수행될 필요가 없다는 것이 인지될 것이다. 추가로, 도면들은 흐름도의 형태로 둘 이상의 예시적인 프로세스들을 개략적으로 도시할 수 있다. 그러나, 도시되지 않은 다른 동작들이, 개략적으로 예시된 예시적인 방법들 및 프로세스들에 통합될 수 있다. 예컨대, 하나 이상의 부가적인 동작들은, 예시된 동작들 중 임의의 동작 이전, 이후, 그들과 동시에, 또는 그들 사이에서 수행될 수 있다. 부가적으로, 동작들은 다른 구현들에서 재배열되거나 재순서화될 수 있다. 소정의 환경들에서, 멀티태스킹 및 병렬 프로세싱이 유리할 수 있다. 또한, 위에서 설명된 구현에서의 다양한 시스템 컴포넌트들의 분리는 모든 구현들에서 그러한 분리를 요구하는 것으로서 이해되지는 않아야 하고, 그리고 설명된 프로그램 컴포넌트들 및 시스템들이 일반적으로, 단일 소프트웨어 제품으로 함께 통합되거나 다수의 소프트웨어 제품들로 패키징될 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 부가적으로, 다른 구현들은 다음의 청구항들의 범위 내에 있다. 일부 경우들에서, 청구항들에서 열거된 액션들은, 상이한 순서로 수행될 수 있으며, 그럼에도 불구하고 원하는 결과들을 달성할 수 있다.

Claims (23)

  1. 사용자의 머리에 착용되도록 구성된 웨어러블 컴포넌트(wearable component)로서 ― 상기 웨어러블 컴포넌트는, 상기 사용자에 의해 착용될 때 상기 사용자의 머리를 향하도록 구성된 사용자 표면 및 상기 사용자 표면의 반대측에 있고 상기 사용자 표면에 평행하지 않은 제1 방향을 따라 상기 사용자 표면으로부터 이격된 외부 표면을 포함하고, 상기 외부 표면은, 상기 사용자에 의해 착용될 때 상기 사용자의 머리를 등지도록 구성됨 ―,
    상기 제1 방향을 따라 두께를 가진 웨어러블 지지부(wearable support);
    상기 웨어러블 지지부와 열적으로 연통하는 전자 컴포넌트; 및
    상기 전자 컴포넌트와 열적으로 연통하는 열 관리 구조물(thermal management structure)을 포함하고,
    상기 열 관리 구조물은, 상기 웨어러블 지지부의 두께의 적어도 일부분을 통해 연장하는 열 전도성 구조(thermally conductive structure)를 포함하고 상기 웨어러블 컴포넌트의 상기 외부 표면을 향하여 상기 웨어러블 컴포넌트의 상기 사용자 표면으로부터 멀어지게 상기 전자 컴포넌트로부터 상기 제1 방향을 따라 열을 전달하도록 구성되며,
    상기 열 전도성 구조는 상기 전자 컴포넌트와 열적으로 연통하는 열 전도성 평면 부재(thermally conductive planar member) 및 상기 평면 부재에 결합되거나 상기 평면 부재와 함께 형성된 열 전도성 비아(thermally conductive via)를 포함하며, 상기 열 전도성 비아는 상기 평면 부재가 상기 열 전도성 비아와 상기 전자 컴포넌트 사이에 배치되도록 상기 평면 부재로부터 평행하지 않게 연장되며, 상기 열 관리 구조물은 상기 열 전도성 비아를 중심으로 배치되는 복수의 층들을 포함하는,
    웨어러블 컴포넌트.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 열 관리 구조물은 상기 웨어러블 지지부 내에 또는 상기 웨어러블 지지부 상에 배치되고 상기 전자 컴포넌트와 열적으로 연통하는 기계 구조물을 포함하는,
    웨어러블 컴포넌트.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 기계 구조물의 두께의 적어도 일 부분을 통하여 형성된 하나 이상의 그루브(groove)들을 더 포함하고, 상기 하나 이상의 그루브들은 상기 기계 구조물의 휨(deflection)을 제어하도록 구성되는,
    웨어러블 컴포넌트.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 열 관리 구조물은 상기 기계 구조물과 결합되는 외부 쉘(outer shell)을 포함하며 ― 상기 기계 구조물은 상기 웨어러블 컴포넌트의 사용자 측면과 외부 쉘 사이에 있음 ―, 그리고
    상기 기계 구조물은 상기 전자 컴포넌트로부터 상기 외부 쉘로 열을 전달하도록 구성되며, 상기 외부 쉘은 상기 복수의 층들을 포함하는,
    웨어러블 컴포넌트.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 열 전도성 비아는 적어도 부분적으로 상기 외부 쉘의 두께를 통해 연장하는,
    웨어러블 컴포넌트.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 열 전도성 평면 부재는 상기 외부 쉘의 후면에 결합되는,
    웨어러블 컴포넌트.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 외부 쉘은 적층 구조물(laminate structure)을 포함하는,
    웨어러블 컴포넌트.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 적층 구조물은 복수의 교번하는 제1 층 및 제2 층을 포함하고, 상기 제1 층은 상기 제2 층보다 더 높은 열 전도도(thermal conductivity)를 갖는,
    웨어러블 컴포넌트.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제1 층은 보강(reinforcement) 재료를 포함하는,
    웨어러블 컴포넌트.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 보강 재료는 섬유 또는 패브릭을 포함하는,
    웨어러블 컴포넌트.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제1 층은 탄소 섬유를 포함하는,
    웨어러블 컴포넌트.
  12. 제8항에 있어서,
    상기 제2 층은 에폭시(epoxy)를 포함하는,
    웨어러블 컴포넌트.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 에폭시 내에 하나 이상의 열 전도성 컴포넌트들을 더 포함하는,
    웨어러블 컴포넌트.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 하나 이상의 열 전도성 컴포넌트들은 탄소 나노튜브들(carbon nanotubes), 그래핀(graphene), 또는 금속 중 적어도 하나를 포함하는,
    웨어러블 컴포넌트.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 전자 컴포넌트는 프로세서 및 카메라 중 적어도 하나를 포함하는,
    웨어러블 컴포넌트.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 웨어러블 컴포넌트는 증강 현실 디바이스를 포함하는,
    웨어러블 컴포넌트.
  17. 제1항에 있어서,
    상기 열 관리 구조물에 임베딩된 하나 이상의 전자 컴포넌트들을 더 포함하는,
    웨어러블 컴포넌트.
  18. 제1항에 있어서,
    상기 열 관리 구조물은 어떠한 팬들(fans)도 포함하지 않는,
    웨어러블 컴포넌트.
  19. 제1항에 있어서,
    상기 열 관리 구조물은 어떠한 통기공들(air vents)도 포함하지 않는,
    웨어러블 컴포넌트
  20. 사용자의 머리에 착용되도록 구성된 웨어러블 컴포넌트(wearable component)로서 ― 상기 웨어러블 컴포넌트는, 상기 사용자에 의해 착용될 때 상기 사용자의 머리를 향하도록 구성된 사용자 표면 및 상기 사용자 표면의 반대측에 있고 상기 사용자 표면에 평행하지 않은 제1 방향을 따라 상기 사용자 표면으로부터 이격된 외부 표면을 포함하고, 상기 외부 표면은 상기 사용자에 의해 착용될 때 상기 사용자의 머리를 등지도록 구성됨 ―,
    상기 제1 방향을 따라 두께를 가진 웨어러블 지지부(wearable support);
    상기 웨어러블 지지부와 열적으로 연통하는 전자 컴포넌트;
    상기 전자 컴포넌트와 열적으로 연통하는 열 전도성 평면 부재(thermally conductive planar member);
    상기 전자 컴포넌트와 열적으로 연통하고 상기 두께의 적어도 일 부분을 통해 상기 웨어러블 컴포넌트의 사용자 표면으로부터 상기 제1 방향을 따라 상기 전자 컴포넌트로부터의 열을 전달하도록 구성된 다수의 전도성 비아(conductive via)들의 배열 ― 상기 다수의 전도성 비아들은 상기 평면 부재에 결합되거나 상기 평면 부재와 함께 형성되며, 상기 다수의 전도성 비아들은 상기 평면 부재가 상기 다수의 전도성 비아들과 상기 전자 컴포넌트 사이에 배치되도록 상기 평면 부재로부터 평행하지 않게 연장됨 ―; 및
    상기 다수의 전도성 비아들을 중심으로 배치된 복수의 층들(layers)을 포함하는,
    웨어러블 컴포넌트.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 웨어러블 지지부 내에 또는 상기 웨어러블 지지부 상에 배치되고 상기 전자 컴포넌트와 열적으로 연통하는 기계 구조물 및 상기 기계 구조물에 결합되는 외부 쉘(outer shell)을 더 포함하며 ― 상기 기계 구조물은 상기 웨어러블 컴포넌트의 사용자 표면과 상기 외부 쉘 사이에 있음 ―, 그리고
    상기 기계 구조물은 상기 전자 컴포넌트로부터 상기 외부 쉘로 열을 전달하도록 구성되며, 상기 다수의 전도성 비아들의 배열은 적어도 부분적으로 상기 외부 쉘의 두께를 통해 연장하며, 상기 외부 쉘은 상기 복수의 층들을 포함하는,
    웨어러블 컴포넌트.
  22. 사용자의 머리에 착용되도록 구성된 웨어러블 컴포넌트(wearable component)로서 ― 상기 웨어러블 컴포넌트는, 상기 사용자에 의해 착용될 때 상기 사용자의 머리를 향하도록 구성된 사용자 표면 및 상기 사용자 표면의 반대측에 있고 상기 사용자 표면에 평행하지 않은 제1 방향을 따라 상기 사용자 표면으로부터 이격된 외부 표면을 포함하고, 상기 외부 표면은 상기 사용자에 의해 착용될 때 상기 사용자의 머리를 등지도록 구성됨 ―,
    상기 제1 방향을 따라 두께를 가진 웨어러블 지지부(wearable support);
    상기 웨어러블 지지부와 열적으로 연통하는 전자 컴포넌트; 및
    상기 전자 컴포넌트와 열적으로 연통하는 열 관리 구조물(thermal management structure)을 포함하고,
    상기 열 관리 구조물은 상기 웨어러블 지지부의 두께의 적어도 일 부분을 통해 연장하는 열 전도성 구조(thermally conductive structure)를 포함하고, 상기 웨어러블 컴포넌트의 상기 외부 표면을 향하여 상기 웨어러블 컴포넌트의 상기 사용자 표면으로부터 멀어지게 상기 전자 컴포넌트로부터 상기 제1 방향을 따라 열을 전달하도록 구성되며,
    상기 열 전도성 구조는 상기 전자 컴포넌트와 열적으로 연통하는 열 전도성 평면 부재(thermally conductive planar member) 및 상기 평면 부재와 결합되거나 상기 평면 부재와 함께 형성되는 열 전도성 비아(thermally conductive via)를 포함하고, 상기 평면 부재가 상기 열 전도성 비아와 상기 전자 컴포넌트 사이에 배치되도록 상기 열 전도성 비아는 상기 평면 부재로부터 일반적으로 수직으로 연장되는,
    웨어러블 컴포넌트.
  23. 제22항에 있어서,
    상기 열 전도성 비아를 중심으로 배치된 복수의 교번하는 제1 층 및 제2 층을 더 포함하며, 상기 제1 층은 상기 제2 층보다 더 높은 열 전도도(thermal conductivity)를 갖는,
    웨어러블 컴포넌트.
KR1020237036522A 2016-11-16 2017-11-15 웨어러블 컴포넌트들을 위한 열 관리 시스템들 Active KR102639203B1 (ko)

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