苹果公司未来的混合现实头显背后的工程团队一直在研究一种冷却系统，可以使显示系统产生的热量远离用户的面部。早在2019年，苹果就发布了一项头戴式显示器系统的热调节系统专利。而在去年，苹果另一项相关专利曝光，该专利描述了一种气流系统，使用户的面部和组件能够始终保持凉爽。
图源：patentlyapple
近日，美国专利商标局正式授予苹果公司一项新专利，该专利再次涉及未来的HMD热冷却系统，旨在使用户在长时间佩戴设备时仍然能保持面部凉爽。
苹果在其专利背景中指出，某些显示面板，例如OLED和uOLED面板，可以在高温下工作。在已知的系统中，例如可穿戴的HMD，显示面板通常由一个载体、边框或其他此类结构支撑，这些结构通常由轻质材料（例如塑料）形成，以减少系统的整体重量。
然而，这些结构在热调节方面没有什么好处。如果没有适当的冷却和散热，面板（昂贵且难以更换）会随着时间的推移而老化，这往往会导致不可修复的损坏或系统故障。为了管理和抵消面板在使用过程中产生的热量，从而延长其使用寿命，显示系统通常会加入额外的组件，如散热器。然而，这些额外的组件带来了设计挑战，并增加了系统的整体重量。
苹果公司这项新专利通过提供一种将散热解决方案整合到结构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、复杂性和重量，而且增加了导热性，改善了热管理，以降低工作温度，延长系统的使用寿命。
专利披露了一种可穿戴头戴式显示器（HMD），它包括一个定义内部空间的内部系统外壳和一个设置在内部空间内的显示堆栈。在不同的实施方案中，我们设想显示堆栈可以相对于系统外壳固定，也可以相对于系统外壳移动。
显示堆栈包括一个显示面板，一个支持显示面板的载体，以及一个散热器。载体、显示面板和散热器被固定在一起，以便它们可以在系统外壳内一致地移动，以调整显示面板的焦点。载体和散热器分别包括第一和第二热能解决方案，以促进热量从显示面板转移出去。
在专利的公开内容中，术语 "热解决方案 "应理解为包括任何具有高导热性能的金属或非金属材料（例如，石墨、不锈钢、铜、铝、镁、钛及其合金，无论是单独还是组合）和/或任何被配置为促进热量从显示面板转移的结构。
在某些实施方案中，显示面板可被安置在载体和散热器之间。
在某些实施方案中，HMD可以进一步包括一个与显示堆栈机械合作的致动器，以在系统外壳内重新定位显示堆栈。
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苹果公司的专利图1是根据本授权专利的原理配置为可穿戴式HMD的显示系统的俯视透视图；图2是图1中看到的显示系统的部分横截面图，包括显示堆栈的一个实施例。
想要了解更多专利细节，请查阅苹果的授权专利11,340,670。
