Однако батарея быстро разряжается, потому что электроника потребляет большое количество электроэнергии при воспроизведении изображений. Исследователи Fraunhofer разработали энергосберегающий дисплей, который до минимума снижает потребление энергии. Новый дисплей будет представлен на выставке electronica в Мюнхене с 8 по 11 ноября 2016 года.Через небольшой дисплей информационные очки предоставляют глазу информацию или изображения, которые принимаются по радиоканалу от оправы очков.
Большое преимущество: с очками для передачи данных руки пользователя свободны — напротив, смартфон нужно держать в руке. Это может быть интересно для механиков. Они могут смотреть инструкции по сборке и планы строительства через информационные очки, не снимая рук с инструментов.
Информационные очки также становятся все более привлекательными для спортсменов. Например, горные велосипедисты могут следить за проецируемыми стрелками навигации, путешествуя по пересеченной местности. Велосипедисты могут держать руки на руле, а смартфон с GPS остается в кармане. Несмотря на такие преимущества, информационные очки еще не сделали прорыва.
Проблема: дисплеи потребляют много энергии от батареи, потому что видеоизображения обрабатывают большой объем данных. В большинстве случаев батарея разряжается через час. Более того, микропроцессоры очень быстро нагреваются.
Оправа очков нагревается, что неприятно для чувствительной зоны вокруг виска.Инженеры из Института органической электроники, электронно-лучевых и плазменных технологий им. Фраунгофера в Дрездене разработали особенно энергосберегающий дисплей, который к тому же очень яркий.
Ученые имеют многолетний опыт разработки и производства дисплеев с органическими светодиодами (OLED). Они основаны на электропроводящих органических полупроводниках, которые излучают очень яркий свет, когда они находятся под напряжением. OLED применяются на кремниевом полупроводнике, который управляет отдельными пикселями. FEP интегрировал в чип функцию камеры.
В результате микродисплеи OLED не только излучают свет, но и воспринимают окружающую среду. Также есть небольшой светочувствительный фотодиод, расположенный в каждом пикселе. Например, функция камеры важна для определения направления, в котором смотрит пользователь.
Однако у этих дисплеев та же проблема, что и у всех других дисплеев информационных очков — высокое потребление энергии.Уменьшенный поток данныхЧтобы избежать мерцания движущегося видеоизображения, многие последовательные изображения должны воспроизводиться за одну секунду, как в случае с флипбуком — в случае видеодисплея это составляет 60 изображений. Поэтому управляющая электроника и микросхема должны обрабатывать большие объемы данных за доли секунды.
Это потребляет много электроэнергии. Кроме того, нагревается микросхема и управляющая электроника. Менеджер проекта Филипп Вартенберг и его коллеги из FEP нашли способ уменьшить большой поток данных. «Теперь мы управляем чипом, чтобы не обновлять постоянно все видеоизображение, а только ту часть дисплея, в которой что-то меняется». Например, если актер пробегает комнату в фильме, меняется только его позиция, но не фон.
По словам Вартенберга, в таких приложениях, как навигационная система для велосипедистов, в которых отображаются только стрелки или информация о счетчиках, в любом случае нет необходимости постоянно обновлять всю картину. «Проще говоря, мы адаптировали схему так, чтобы она пропускала только ту часть потока данных, которая изменяется».Модернизация полупроводников и управляющей электроникиМежду тем, есть прототип, который сейчас специалисты представляют на выставке электроники в Мюнхене. Значительная экономия энергии: в то время как обычным очкам для обработки данных требуется выходная мощность 200 милливатт, для дисплея FEP достаточно двух-трех милливатт — всего одна сотая от первоначальной величины.
Тем не менее, он по-прежнему яркий, благодаря технологии OLED. Чтобы уменьшить поток видеоданных, Вартенбергу и его коллегам сначала пришлось переработать микросхему и управляющую электронику в крупных деталях.
Пиксели современных дисплеев, которые предназначены для быстрой повторяющейся визуализации, обычно перестают светиться через короткое время. В модели, которая не обновляет постоянно весь экран, этого не может быть, потому что в противном случае неподвижные области дисплея быстро становятся черными.
Проявление FEP контролирует пиксели, чтобы они продолжали светиться.Вартенберг может представить, что в будущем выставка будет интересна не только для промышленности, но и для частных клиентов и спортсменов.
Бегуны могут использовать его, чтобы постоянно проверять частоту сердечных сокращений, и им больше не нужно смотреть на трясущийся дисплей смартфона. Ученые готовы к проектам, чтобы в ближайшее время вывести дисплей на рынок.