眼镜显示器作用（应用OLED技术的智能眼镜显示器：大幅降低能耗）

德国弗劳恩霍夫协会的研究人员开发了一种节能的显示器，可以将功耗降到很低。

（图片来源于：弗劳恩霍夫协会电子射线和等离子技术研究所）

引言

智能眼镜作为一种可穿戴设备，能在不影响穿戴者视线的情况下，将信息投射到用户眼前。然而，其电量却会很快耗尽，这是由于电子设备在播放图片时，会耗费很多电量。弗劳恩霍夫协会的研究人员开发了一种节能的显示器，可以将功耗降到很低。这种新型显示设备将在2016年11月8日召开的慕尼黑电子展上展出。

智能眼镜的优点和缺陷

对于智能可穿戴产品的设计者和用户来说，理解一款新型智能产品方案，我们首先需要分析一下目前方案功能的优点和缺陷，然而对于智能眼镜来说：

优点

智能眼镜，一般通过镜框的无线通信器件接受信息或者图片，然后使用小型显示器将信息呈现在用户眼前。所以，智能眼镜最大的优点就是：它可以让用户的双手解放出来。而作为对比，智能手机在操作时却必须始终握在用户手中。所以从人体工学的角度说，智能眼镜是很有优势的。人们可以通过智能眼镜读取安装说明和施工计划，与此同时他们的双手可以操作工具。智能眼镜对于运动员来说，也愈发具有吸引力。例如，山地自行车运动员以根据投影的箭头进行导航。自行车远动员可双手握住车把，只需将装配GPS的智能手机放在口袋里。

缺陷

除了这些优点，智能眼镜目前为止之所以还没有取得突破性进展，原因在于：显示器使用了很多电池电量，因为视频图像需要处理许多数据。在大多数条件下，电池电量会在一小时后耗尽。更重要的是，微处理器很快就会变热。镜框的温度会变热，佩戴者太阳穴附近的敏感区域会有不适感。

新型方案简介

弗劳恩霍夫协会电子射线和等离子技术研究所（FEP）工程师们开发了一种特别节能且明亮的显示器。科学家们在使用有机发光二极管（OLED）设备设计和制造显示器方面，有着多年的经验。

这项技术基于导电有机半导体在通电时会发出很明亮的光线。OLED 使用的硅半导体技术可以控制单个像素点。FEP 已经在芯片中集成了摄像头功能。所以，OLED 微显示器不仅可以发光，而且可以感知周围环境。所以，每个像素点上都有一个光敏的小型光电二极管。而摄像头功能，举例来说，对于判断佩戴者观看的方向来说很重要。然而，这些显示器和其他的智能眼镜显示器一样，具有高功耗的缺点。

为了说明如何降低智能眼镜功耗，达到节能。所以，我们需要先分析一下，智能眼镜设备的最大功耗的来源是什么？

大数据流带来高功耗

为了避免运动的视频图像闪烁，许多连续的图片必须在一秒钟内播放完，这就像动画片一样。在视频显示的情况下，连续播放的图片的数量可以达到60。这样，电子控制设备和芯片必须在一瞬间处理很大量数据，很快就会耗尽电量。此外，电子控制设备和芯片也会发热。

简化数据流的方案

项目经理 Philipp Wartenberg 和他FEP的同事们找到了一条减少大量数据流的途径。Wartenberg 说：

“我们现在通过控制芯片，让整个视频流并不是持续不断更新的，而是在只有一些小变化的时候，我们只更新显示器的一小部分。例如，如果在电影中演员跑过一间房间，只是他自己的位置发生变化，而背景却没变。又例如在自行车运动员的导航系统应用中，只显示箭头和距离信息，而不是在所有的情况下都更新整幅图片。我们已经改造了电路，只让数据流中发生变化的部分通过，从而减小数据流。”

所以为了实现简化数据流的方案，研究人员需要重新设计半导体和电子控制设备，应用新型 OLED 技术。

重新设计半导体和电子控制设备

节能是十分重要的，普通的智能眼镜需要200毫瓦的功率进行输出，而FEP的显示器只需2到3毫瓦就足够了，差不多只有原来的百分之一。然而，由于应用了OLED技术，它仍然很明亮。为了减小视频数据流，Wartenberg 和他的同事们首先必须重新设计芯片和电子控制设备。目前通用的显示器像素点，适用于设计快速、重复的图像，通常在短时间后会停止发光。在一个不是持续更新整个屏幕的模型中，这种方案无法胜任，因为显示器中的静止区域会很快变黑。然而，FEP 开发的方案可以对于单个像素点进行控制，让它们持续发光。

未来展望

Wartenberg 认为显示器不仅会引起行业用户的兴趣，而且对于私人客户和运动员也很有吸引力。慢跑者可以持续检测他们的心率，而不再需要看着抖动的智能手机屏幕。研究人员目前已经为这个项目做好准备，很快就会将这种显示器带向市场。