数据眼镜可以将信息镜像到眼睛，而不会干扰佩戴者的视力。然而，由于电子元件在播放图像时会消耗大量电力，因此电池电量消耗很快。弗劳恩霍夫研究所的研究人员开发了一种节能显示器，可以将功耗降低到原来的几分之一。这种新型显示器将于2016年11月8日至11日在慕尼黑电子展上展出。



数据眼镜通过一个小型显示屏，将通过无线链路从镜框接收的信息或图像呈现给佩戴者的眼睛。其主要优势在于：佩戴数据眼镜可以解放双手——相比之下，使用智能手机则需要手持。这对于机械师来说可能很有吸引力。他们可以通过数据眼镜查看装配说明和施工图，同时双手可以放在工具上。数据眼镜也越来越受到运动员的青睐。例如，山地自行车运动员可以在越野骑行时跟随投射的导航箭头。骑行者可以双手握住车把，同时将装有 GPS 的智能手机放在口袋里。

尽管有这些优势，数据眼镜尚未真正取得突破。问题在于：显示屏耗电量大，因为视频图像需要处理大量数据。大多数情况下，电池续航时间仅一小时。此外，微处理器发热很快，眼镜框也会发热，这会让太阳穴周围的敏感区域感到不适。来自德累斯顿弗劳恩霍夫有机电子、电子束和等离子体技术研究所 (FEP) 的工程师们开发了一种特别节能且亮度极高的显示屏。科学家们在有机发光二极管 (OLED) 显示屏的设计和制造方面拥有多年经验。OLED 基于导电有机半导体，通电后会发出非常明亮的光。OLED 被应用于控制各个像素的硅半导体上。弗劳恩霍夫 FEP 研究所已将摄像头功能集成到芯片中。因此，OLED 微显示器不仅发光，还能感知周围环境。每个像素中还包含一个小型光敏光电二极管。例如，摄像头功能对于确定佩戴者的视线方向至关重要。然而，这些显示器与其他所有数据眼镜显示器一样，都存在同样的问题——高能耗。



减少数据流
为了避免移动视频图像闪烁，必须像翻页书一样在一秒钟内播放许多连续的图像——对于视频显示器而言，这意味着 60 幅图像。因此，控制电子设备和芯片必须在瞬间处理大量数据。这会消耗大量电力。此外，芯片和控制电子设备升温 项目经理 Philipp Wartenberg 和他在 FEP 的同事们找到了一种方法来减少庞大的数据流。“我们现在控制芯片，使整个视频图像不再不断更新，而只更新显示屏上发生变化的部分。”例如，如果电影中一个演员跑过房间，只有他的位置会改变，背景不会改变。Wartenberg 表示，在像自行车导航系统这样的应用中，如果只显示箭头或里程信息，则完全没有必要不断更新整个画面。“简而言之，我们现在调整了电路，使其只允许发生变化的数据流部分通过。”

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与此同时，专家们正在慕尼黑电子展上展示一个原型。节能效果显著：普通数据眼镜需要 200 毫瓦的输出功率，而弗劳恩霍夫 FEP 的显示器仅需 2 到 3 毫瓦——仅为原先功率的百分之一。尽管如此，得益于 OLED 技术，它的亮度依然很高。为了减少视频数据流，瓦滕贝格和他的同事首先不得不对芯片和控制电子元件进行大幅重新设计。如今的显示器像素是为快速、重复成像而设计的，通常会在短时间内停止发光。在不持续更新整个屏幕的型号中，这是行不通的，因为否则显示器的静止区域很快就会变成黑色。弗劳恩霍夫 FEP 的研发成果通过控制像素，使其持续发光。



瓦滕贝格认为，这种显示器未来不仅对工业界有用，对私人客户和运动员也很有吸引力。慢跑者可以用它来持续监测心率，而无需再……看看那晃动的智能手机屏幕。科学家们已经准备好开展项目，以便尽快将这种显示屏推向市场。