強光下擁有更好表現，HoloLens最新專利

隨著AR的發展，AR的普及和使用範圍越來越廣，AR也更多的參與到了人們的學習與工作當中了，例如各種工業AR應用和解決方案如雨後春筍般冒出。

不過在其中AR也存在許多局限性，比如在強光下的工作條件下，比如在戶外工作的時候顯示效果會受到非常大的影響，這將會造成極大的影響。

一個是功耗的問題，在戶外明亮的條件下，AR影像也需要調高亮度，這個時候顯示器的功耗就會造成很大的影響；還有一個就是在強光下，AR影像會呈現一種透明狀的樣子，就像褪色了一樣；還有一個就是有一些光源會變成偽像，比如彩虹狀的重影。

而且使用AR時的照明條件範圍是十分廣泛的，從昏暗的室內（10lux）到鋪滿陽光的戶外（比如120000lux）。如何解決AR在強光下工作，還能保持全範圍內的優質量呢？HoloLens在7月5號公布的新專利可能會給我們一種解決方案，讓我們一起來看看吧。

如何在強光下工作，簡單來講如何減少環境輸入的光強，HoloLens採取了兩個步驟。

眾所周知，HoloLens在眼鏡的前方是有一個光罩的，第一個步驟也是與此有關的。在這個光罩上面塗上一層光敏變色材料，這種材料將會吸收一部分的光。同時這個光敏材料塗層還會響應紫外線（UV），通過紫外線的強度來改變光的吸收率。

以太陽光為例，在接收到UV光時，塗層響應從而會變暗。在完全沒有光的時候，塗層是完全透明的；在明亮陽光下，塗層變暗使得透過率僅變為15%，這就使得120000lux的光量縮減成為了18000lux；而在室內的時候，同樣的塗層擁有85%的透過率，甚至是透明的100%透過率。

而且隨紫外線強度變化是材料本身的性質，無需其他控制。在其他方案的時候，可以不僅僅只對紫外線反應。而厚度僅需150μm，甚至更薄。

而且這種材料是高分子聚合物，而光罩的材料可以是聚碳酸酯，或者是塑料和玻璃，這也意味著，可以將光敏變色材料與光罩做成一體，而不是塗層了。

塗層分為了兩部分，一個部分是光罩上半部分104a，該部分塗層將會對部分紅外光透明，但專利並未就此討論過多，以上的塗層僅為光罩下半部分的104b適用。

但是僅僅靠這層塗層還是不夠的，是因為除了光強會影響到塗層的性質，環境的溫度和塗層自身的老化程度也會影響到材料對於光的敏感性。

這個時候就要進行下一步了，HoloLens另一個技術像素化單色調光面板組件140，用以控制輸送到佩戴者眼睛的光量。

調光面板可以減小所有透過面板的像素的光亮，基於不透明掩模中的指定的位置可變的逐個調整每個像素的透過的光量。同時通過這個可以調整AR圖像後的像素光量，將他們調暗，並且將AR圖像周圍變暗做出陰影，這可以使得AR圖像更加的真實。

強光下的問題現在就基本解決了，不過使用調光面板的時候，會使得光無法聚焦或者是模糊，這時通過兩個間隔開的LC面板144a、144b，通過阻擋特定的光矢量，從而提供定向光控制以及更清晰的對比度。

LC面板由一對塗有一層氧化銦錫（ITO）導電膜的玻璃板和其之間的液晶組成，可以通過光刻來形成取向層。液晶將會以各自的螺旋圖案取向，通過光的組合旋度來確定是否會被阻擋。

同時還需要由頭部跟蹤給出頭部位置和眼動追蹤給出眼睛正在看向哪裡這些附加信息，來確定眼睛與物體之間的路徑，來確定哪些物體在AR圖像前，哪些在AR圖像後。

這些步驟都完成了，也就能夠在強光下工作了。但是還是要考慮到個體的差異性的，考慮到用戶的亮度偏愛水平，可以使用一些預定的標準亮度，或者是基於電量適當的調整亮度。在低電量的時候，將AR圖像和環境都變暗以保證對比度

HoloLens的這個方案，實行起來並沒有太大的難度和較高成本，而HoloLens 2也將要出世，希望這項專利能夠使用，讓AR眼鏡大大方方的出現在戶外的陽光下。

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