液晶显示器|Karl Guttag：Magic Leap 2应用到To B的可行性分析( 二 ) ar眼镜|数码

的突出虚拟物体，而不会让现实环境整体变暗。而硬边像素调光可以进一步提升沉浸效果，如让虚拟物体看上去像在现实中物体的前后。
2 ， Magic Leap调光基本概念基本结构说起来很简单，如下图，就是在光波导前方增加透过式的LCD进行像素画调光，从而实现对环境光的遮挡。但实际情况如果真的这么容易，那么我们早就能买到类似的产品了。

右下方图7B来自于US20210048676专利，展示了像素调光阵列结构的细节，其使用常见的偏振液晶（如：扭曲向列型）。外部光线从底部进入，而现实环境光线是偏振光。外部延迟器通常是四分之一波片，用于旋转光的方向，从而通过液晶对准，确保达到最佳效果。然后经由液晶两侧的玻璃或塑料，液晶采用公共电极，内部玻璃形成像素化电极和控制每个像素的电极薄膜晶体管。外部延迟器“旋转”来自液晶的偏振光，因此它将通过内偏振器。有可能是，液晶关闭时Magic Leap希望堆栈呈最大投射状态，并且延迟器的调整进出偏振液晶来改善透射效果。在大多数应用中，外部延迟器可用来阻挡外部光线实现提高画面对比度，因此阻挡状态是最重要的。

图6B（上图左）的调光像素和实际显示像素比要大很多，但又不是成比例的，虚拟像素大小可能是实际像素的10万倍甚至更多。
3 ，观看LCD屏幕也是个问题LCD屏幕是日常生活中最常见的屏幕类型之一，例如在手机、笔记本或PC的显示器等，它输出偏振光（相反OLED输出非偏振光）。如果AR眼镜使用时在眼镜和现实环境之间存在一个光学偏振器，它或多或少会导致LCD亮度变低或者偏色。

Magic Leap在CNN采访中给出的一个例子是，在手术室中。值得注意的是，在手术室内通常也会有不少LCD显示屏用于辅助医疗信息供医生参考。
4 ，像素化调光的物理问题在深入了解Magic Leap实际应用前，我们先来看看可能存在的物理层面面的问题会对接下来更有帮助。
4-1 ，透镜的聚光状态

上图中展示了透镜常见的三种聚光情况。

1 ，在大孔径和无透镜模式下，右侧红点的光（假设有一个红色LED）在左侧画面呈模糊状；
2 ，如果孔径缩小到非常小（如针孔般），那么有一束光透过并在左侧呈一个点。就是小孔成像原理，孔越小图像越清晰，但是画面也就越暗。如果孔过于小，衍射会导致光线模糊并造成遮挡。亮度和孔大小成正比；
3 ，透镜可以将大范围孔径内的光线聚集到一个点上，孔径越大，图像亮度越大，亮度和孔径面积几乎成正比。左侧图像为整个透镜中每一个点的聚集光线合集。如果透镜不变，孔径变小，那么图像区域保持不变，画面不会被裁切，但是亮度会变低。此外，孔径越小，焦距就会变大。

4-2 ，像素大小在电子调光中的影响
现在我们假设在距离眼睛20mm的透镜（波导）前方人为添加一个黑色像素点。这里可以模拟Magic Leap 2佩戴效果，根据计算模拟典型值1.5角分，那么在光波导上的一个像素点宽度约0.087mm 。

人眼瞳孔的直径通常在2.5-4mm之间， Magic Leap应用中通常直径为4mm 。接下来将使用4mm直径瞳孔进行举例，黑色像素点的面积约0.00007615mm2 ， 4mm直径瞳孔面积约12.566mm2 ，两者面积比例约为1:165000 ，也就是这个黑像素点只是其中165000分之一，影响趋近于0 。这个案例只是初步说明，硬边像素调光存在的问题。