XR baumoja, ka Apple izstrādā valkājamu XR ierīci vai aprīko ar OLED displeju.

Saskaņā ar plašsaziņas līdzekļu ziņojumiem, paredzams, ka Apple savu pirmo valkājamo paplašinātās realitātes (AR) vai virtuālās realitātes (VR) ierīci izlaidīs 2022. vai 2023. gadā. Lielākā daļa piegādātāju var atrasties Taivānā, piemēram, TSMC, Largan, Yecheng un Pegatron. Apple var izmantot savu eksperimentālo rūpnīcu Taivānā, lai izstrādātu šo mikrodispleju. Nozare sagaida, ka Apple pievilcīgie lietošanas gadījumi novedīs pie paplašinātās realitātes (XR) tirgus pacelšanās. Apple paziņojums par ierīci un ziņojumi saistībā ar ierīces XR tehnoloģiju (AR, VR vai MR) nav apstiprināti. Bet Apple ir pievienojis AR lietojumprogrammas iPhone un iPad un palaidis ARKit platformu izstrādātājiem, lai izveidotu AR lietojumprogrammas. Nākotnē Apple var izstrādāt valkājamu XR ierīci, radīt sinerģiju ar iPhone un iPad un pakāpeniski paplašināt AR no komerciālām lietojumprogrammām uz patērētāju lietojumprogrammām.

Saskaņā ar Korejas mediju ziņām Apple 18. novembrī paziņoja, ka izstrādā XR ierīci, kas ietver "OLED displeju". OLED (OLED on Silicon, OLED on Silicon) ir displejs, kas ievieš OLED pēc pikseļu un draiveru izveidošanas uz silīcija plāksnītes substrāta. Pateicoties pusvadītāju tehnoloģijai, var veikt īpaši precīzu braukšanu, uzstādot vairāk pikseļu. Tipiskā displeja izšķirtspēja ir simtiem pikseļu collā (PPI). Turpretim OLEDoS var sasniegt līdz pat tūkstošiem pikseļu collā PPI. Tā kā XR ierīces izskatās tuvu acij, tām ir jāatbalsta augsta izšķirtspēja. Apple gatavojas uzstādīt augstas izšķirtspējas OLED displeju ar augstu PPI.

Apple austiņu konceptuāls attēls (attēla avots: internets)

Apple arī plāno izmantot TOF sensorus savās XR ierīcēs. TOF ir sensors, kas var izmērīt izmērītā objekta attālumu un formu. Ir svarīgi realizēt virtuālo realitāti (VR) un paplašināto realitāti (AR).

Tiek saprasts, ka Apple sadarbojas ar Sony, LG Display un LG Innotek, lai veicinātu galveno komponentu izpēti un izstrādi. Tiek saprasts, ka izstrādes uzdevums ir procesā; nevis vienkārši tehnoloģiju pētniecība un attīstība, tās komercializācijas iespēja ir ļoti augsta. Kā ziņo Bloomberg News, Apple plāno XR ierīces laist klajā nākamā gada otrajā pusē.

Samsung koncentrējas arī uz nākamās paaudzes XR ierīcēm. Samsung Electronics ieguldīja līdzekļus "DigiLens" objektīvu izstrādē viedajām brillēm. Lai gan tā neatklāja investīciju apjomu, tas ir paredzēts briļļu tipa izstrādājumam ar ekrānu, kas piesūcināts ar unikālu objektīvu. Samsung Electro-Mechanics arī piedalījās DigiLens investīcijās.

Izaicinājumi, ar ko Apple saskaras valkājamo XR ierīču ražošanā.

Valkājamās AR vai VR ierīcēs ir iekļauti trīs funkcionālie komponenti: displejs un prezentācija, sensora mehānisms un aprēķins.

Valkājamo ierīču izskata dizainā jāņem vērā saistīti jautājumi, piemēram, komforts un pieņemamība, piemēram, ierīces svars un izmērs. XR lietojumprogrammām, kas atrodas tuvāk virtuālajai pasaulei, virtuālo objektu ģenerēšanai parasti ir nepieciešama lielāka skaitļošanas jauda, ​​tāpēc to pamata skaitļošanas veiktspējai ir jābūt augstākai, tādējādi palielinot enerģijas patēriņu.

Turklāt siltuma izkliede un iekšējās XR baterijas ierobežo arī tehnisko dizainu. Šie ierobežojumi attiecas arī uz AR ierīcēm, kas ir tuvu reālajai pasaulei. Microsoft HoloLens 2 (566g) XR akumulatora darbības laiks ir tikai 2-3 stundas. Kā risinājumu var izmantot valkājamo ierīču savienošanu (piesaiste) ar ārējiem skaitļošanas resursiem (piemēram, viedtālruņiem vai personālajiem datoriem) vai strāvas avotiem, taču tas ierobežos valkājamo ierīču mobilitāti.

Attiecībā uz sensoru mehānismu, kad lielākā daļa VR ierīču veic cilvēka un datora mijiedarbību, to precizitāte galvenokārt ir atkarīga no viņu rokās esošā kontrollera, īpaši spēlēs, kur kustības izsekošanas funkcija ir atkarīga no inerciālās mērīšanas ierīces (IMU). AR ierīces izmanto brīvrokas lietotāja saskarnes, piemēram, dabisko balss atpazīšanu un žestu uztveršanas vadību. Augstākās klases ierīces, piemēram, Microsoft HoloLens, pat nodrošina mašīnredzes un 3D dziļuma noteikšanas funkcijas, kas arī ir jomas, kurās Microsoft ir guvusi labus rezultātus kopš Xbox palaišanas Kinect.

Salīdzinot ar valkājamām AR ierīcēm, VR ierīcēs var būt vieglāk izveidot lietotāja saskarnes un parādīt prezentācijas, jo ir mazāka nepieciešamība ņemt vērā ārējo pasauli vai apkārtējās gaismas ietekmi. Rokas kontrolieris var būt arī pieejamāks izstrādei nekā cilvēka un mašīnas saskarne, ja to lieto ar kailām rokām. Rokas kontrolleri var izmantot IMU, bet žestu noteikšanas vadība un 3D dziļuma noteikšana ir atkarīga no uzlabotas optiskās tehnoloģijas un redzes algoritmiem, tas ir, mašīnredzes.

VR ierīcei ir jābūt ekranētai, lai reālā vide neietekmētu displeju. VR displeji var būt LTPS TFT šķidro kristālu displeji, LTPS AMOLED displeji ar zemākām izmaksām un vairāk piegādātāju vai topošie OLED (mikro OLED) displeji uz silīcija bāzes. Ir izdevīgi izmantot vienu displeju (kreisajai un labajai acij), kas ir tikpat liels kā mobilā tālruņa displeja ekrāns no 5 collām līdz 6 collām. Tomēr divu monitoru dizains (atdalītas kreisās un labās acis) nodrošina labāku starpzīlīšu attāluma (IPD) regulēšanu un skata leņķi (FOV).

Turklāt, ņemot vērā to, ka lietotāji turpina skatīties datorizētas animācijas, displeju izstrādes virzieni ir zema latentuma (gludi attēli, novērš izplūšanu) un augstas izšķirtspējas (novērš ekrāna durvju efektu). VR ierīces displeja optika ir starpposma objekts starp izrādi un lietotāja acīm. Tāpēc biezums (ierīces formas faktors) ir samazināts un ir lieliski piemērots optiskām konstrukcijām, piemēram, Fresnel objektīvam. Displeja efekts var būt sarežģīts.

Kas attiecas uz AR displejiem, lielākā daļa no tiem ir uz silīcija bāzes izgatavoti mikrodispleji. Displeja tehnoloģijas ietver šķidro kristālu uz silīcija (LCOS), digitālo gaismas apstrādi (DLP) vai digitālo spoguļu ierīci (DMD), lāzera staru skenēšanu (LBS), silīcija bāzes mikro OLED un silīcija mikro LED (mikro-LED ieslēgts). silīcijs). Lai izturētu intensīvas apkārtējās gaismas traucējumus, AR displeja spilgtumam ir jābūt lielākam par 10 Knits (ņemot vērā zaudējumus pēc viļņvada, 100 Knits ir ideālāks). Lai gan tā ir pasīvā gaismas emisija, LCOS, DLP un LBS var palielināt spilgtumu, uzlabojot gaismas avotu (piemēram, lāzeru).

Tāpēc cilvēki var dot priekšroku mikro LED, salīdzinot ar mikro OLED. Taču attiecībā uz krāsojumu un ražošanu mikro LED tehnoloģija nav tik nobriedusi kā mikro OLED tehnoloģija. Tas var izmantot WOLED (RGB krāsu filtru baltai gaismai) tehnoloģiju, lai izveidotu RGB gaismu izstarojošus mikro OLED. Tomēr nav vienkāršas metodes mikro LED ražošanai. Potenciālie plāni ietver Plessey's Quantum Dot (QD) krāsu pārveidošanu (sadarbībā ar Nanoco), Ostendo Quantum Photon Imager (QPI) izstrādāto RGB steku un JBD X-cube (trīs RGB mikroshēmu kombinācija).

Ja Apple ierīču pamatā ir video caurskatāmā (VST) metode, Apple var izmantot nobriedušu mikro OLED tehnoloģiju. Ja Apple ierīce ir balstīta uz tiešās caurredzamības (optiskā caurspīdīguma, OST) pieeju, tā nevar izvairīties no būtiskiem apkārtējās gaismas traucējumiem, un mikro OLED spilgtums var būt ierobežots. Lielākā daļa AR ierīču saskaras ar tādu pašu traucējumu problēmu, iespējams, tāpēc Microsoft HoloLens 2 izvēlējās LBS, nevis mikro OLED.

Optiskie komponenti (piemēram, viļņvads vai Fresnela objektīvs), kas nepieciešami mikrodispleja projektēšanai, ne vienmēr ir vienkāršāki par mikrodispleja izveidi. Ja tā ir balstīta uz VST metodi, Apple var izmantot pankūkas stila optisko dizainu (kombināciju), lai iegūtu dažādas mikrodispleja un optiskās ierīces. Pamatojoties uz OST metodi, varat izvēlēties viļņvada vai putnu vannas vizuālo noformējumu. Viļņvada optiskā dizaina priekšrocība ir tā, ka tā formas koeficients ir plānāks un mazāks. Tomēr viļņvada optikai ir vāja optiskā rotācijas veiktspēja mikrodisplejiem, un to papildina citas problēmas, piemēram, kropļojumi, viendabīgums, krāsu kvalitāte un kontrasts. Difrakcijas optiskais elements (DOE), hologrāfiskais optiskais elements (HOE) un atstarojošais optiskais elements (ROE) ir galvenās viļņvada vizuālās noformēšanas metodes. Apple iegādājās Akonia Holographics 2018. gadā, lai iegūtu optiskās zināšanas.