XR huhui, että Apple kehittää puettavaa XR-laitetta tai varustettua OLED-näytöllä.

Tiedotusvälineiden mukaan Applen odotetaan julkaisevan ensimmäisen puettavan lisätyn todellisuuden (AR) tai virtuaalitodellisuuden (VR) -laitteensa vuonna 2022 tai 2023. Suurin osa toimittajista saattaa sijaita Taiwanissa, kuten TSMC, Largan, Yecheng ja Pegatron. Apple voi käyttää Taiwanissa sijaitsevaa kokeellista tehdasta tämän mikronäytön suunnitteluun. Teollisuus odottaa, että Applen houkuttelevat käyttötapaukset johtavat laajennetun todellisuuden (XR) markkinoiden nousuun. Applen laiteilmoitusta ja laitteen XR-tekniikkaan (AR, VR tai MR) liittyviä raportteja ei ole vahvistettu. Mutta Apple on lisännyt AR-sovelluksia iPhoneen ja iPadiin ja julkaissut ARKit-alustan, jonka avulla kehittäjät voivat luoda AR-sovelluksia. Tulevaisuudessa Apple saattaa kehittää puettavan XR-laitteen, luoda synergiaa iPhonen ja iPadin kanssa ja laajentaa vähitellen AR:tä kaupallisista sovelluksista kuluttajasovelluksiin.

Korean mediauutisten mukaan Apple ilmoitti 18. marraskuuta kehittävänsä XR-laitetta, joka sisältää "OLED-näytön". OLED (OLED on Silicon, OLED on Silicon) on näyttö, joka ottaa käyttöön OLEDin sen jälkeen, kun on luotu pikselit ja ajurit piikiekkoalustalle. Puolijohdetekniikan ansiosta voidaan suorittaa erittäin tarkka ajo, joka asentaa enemmän pikseleitä. Tyypillinen näytön tarkkuus on satoja pikseleitä tuumalla (PPI). Sitä vastoin OLEDoS voi saavuttaa jopa tuhansia pikseleitä tuumaa kohti PPI. Koska XR-laitteet näyttävät lähellä silmää, niiden on tuettava korkeaa resoluutiota. Apple valmistautuu asentamaan korkearesoluutioisen OLED-näytön korkealla PPI:llä.

Käsitteellinen kuva Apple-kuulokkeista (kuvan lähde: Internet)

Apple aikoo myös käyttää TOF-antureita XR-laitteissaan. TOF on anturi, joka voi mitata mitattavan kohteen etäisyyden ja muodon. On välttämätöntä toteuttaa virtuaalitodellisuus (VR) ja lisätty todellisuus (AR).

On selvää, että Apple tekee yhteistyötä Sonyn, LG Displayn ja LG Innotekin kanssa edistääkseen ydinkomponenttien tutkimusta ja kehitystä. Ymmärretään, että kehitystehtävä on käynnissä; pelkän teknologian tutkimuksen ja kehityksen sijaan sen kaupallistamisen mahdollisuus on erittäin korkea. Bloomberg Newsin mukaan Apple aikoo tuoda XR-laitteet markkinoille ensi vuoden toisella puoliskolla.

Samsung keskittyy myös seuraavan sukupolven XR-laitteisiin. Samsung Electronics investoi "DigiLens"-linssien kehittämiseen älylaseille. Vaikka se ei julkistanut investointisummaa, sen odotetaan olevan lasityyppinen tuote, jonka näyttö on täynnä ainutlaatuista linssiä. Samsung Electro-Mechanics osallistui myös DigiLensin sijoitukseen.

Haasteet Applelle puettavien XR-laitteiden valmistuksessa.

Puettavat AR- tai VR-laitteet sisältävät kolme toiminnallista osaa: näyttö ja esitys, tunnistusmekanismi ja laskenta.

Puettavien laitteiden ulkoasun suunnittelussa tulee ottaa huomioon liittyvät asiat, kuten mukavuus ja hyväksyttävyys, kuten laitteen paino ja koko. Virtuaalimaailmaa lähempänä olevat XR-sovellukset vaativat yleensä enemmän laskentatehoa virtuaaliobjektien luomiseen, joten niiden ydinlaskentasuorituskyvyn on oltava korkeampi, mikä lisää virrankulutusta.

Lisäksi lämmönpoisto ja sisäiset XR-akut rajoittavat myös teknistä suunnittelua. Nämä rajoitukset koskevat myös AR-laitteita lähellä todellista maailmaa. Microsoft HoloLens 2:n (566g) XR-akun käyttöikä on vain 2-3 tuntia. Ratkaisuna voidaan käyttää puettavien laitteiden liittämistä ulkoisiin laskentaresursseihin (kuten älypuhelimiin tai henkilökohtaisiin tietokoneisiin) tai virtalähteisiin, mutta tämä rajoittaa puettavien laitteiden liikkuvuutta.

Mittausmekanismista voidaan todeta, että kun useimmat VR-laitteet suorittavat ihmisen ja tietokoneen välistä vuorovaikutusta, niiden tarkkuus riippuu pääasiassa käsissä olevasta ohjaimesta, erityisesti peleissä, joissa liikkeenseurantatoiminto riippuu inertiamittauslaitteesta (IMU). AR-laitteet käyttävät vapaan käden käyttöliittymiä, kuten luonnollista äänentunnistusta ja eletunnistusohjausta. Huippuluokan laitteet, kuten Microsoft HoloLens, tarjoavat jopa konenäkö- ja 3D-syvyydentunnistustoimintoja, jotka ovat myös Microsoftin osa-alueita siitä lähtien, kun Xbox julkaisi Kinectin.

Verrattuna puetettaviin AR-laitteisiin käyttöliittymien luominen ja esitysten näyttäminen VR-laitteilla voi olla helpompaa, koska ulkomaailmaa tai ympäröivän valon vaikutusta ei tarvitse ottaa huomioon. Kädessä pidettävä ohjain voi myös olla paljain käsin helpompi kehittää kuin ihmisen ja koneen välinen käyttöliittymä. Kädessä pidettävät ohjaimet voivat käyttää IMU:ta, mutta eletunnistuksen ohjaus ja 3D-syvyydentunnistus perustuvat kehittyneeseen optiseen teknologiaan ja näköalgoritmeihin eli konenäköön.

VR-laite on suojattava, jotta todellinen ympäristö ei vaikuta näyttöön. VR-näytöt voivat olla LTPS TFT -nestekidenäyttöjä, LTPS AMOLED -näyttöjä edullisemmilla ja useammilla toimittajilla tai uusia piipohjaisia ​​OLED-näyttöjä (mikro OLED). On kustannustehokasta käyttää yhtä näyttöä (vasemmalle ja oikealle silmälle), joka on yhtä suuri kuin matkapuhelimen näyttö, 5-6 tuumaa. Kuitenkin kahden näytön rakenne (erilliset vasen ja oikea silmä) tarjoaa paremman pupillietäisyyden (IPD) säädön ja katselukulman (FOV).

Lisäksi, koska käyttäjät katsovat edelleen tietokoneella luotuja animaatioita, alhainen latenssi (tasainen kuva, estää epäterävyyttä) ja korkea resoluutio (poistaa näytön oviefektin) ovat näyttöjen kehityssuunnat. VR-laitteen näyttöoptiikka on väliobjekti esityksen ja käyttäjän silmien välillä. Siksi paksuus (laitteen muototekijä) on pienempi ja sopii erinomaisesti optisiin malleihin, kuten Fresnel-linssiin. Näyttötehoste voi olla haastava.

AR-näytöistä suurin osa on piipohjaisia ​​mikronäyttöjä. Näyttöteknologioihin kuuluvat nestekide on pii (LCOS), digitaalinen valonkäsittely (DLP) tai digitaalinen peililaite (DMD), lasersädeskannaus (LBS), piipohjainen mikro-OLED ja piipohjainen mikro-LED (mikro-LED päällä). pii). Voimakkaan ympäristön valon häiriön vastustamiseksi AR-näytön kirkkauden on oltava korkeampi kuin 10Knits (ottaen huomioon aaltoputken jälkeisen häviön, 100Knits on ihanteellisempi). Vaikka kyseessä on passiivinen valoemissio, LCOS, DLP ja LBS voivat lisätä kirkkautta tehostamalla valonlähdettä (kuten laseria).

Siksi ihmiset saattavat mieluummin käyttää mikro-LED:itä verrattuna mikro-OLEDeihin. Mutta värityksen ja valmistuksen kannalta mikro-LED-tekniikka ei ole niin kypsä kuin mikro-OLED-tekniikka. Se voi käyttää WOLED-tekniikkaa (RGB-värisuodatin valkoiselle valolle) RGB-valoa lähettävien mikro-OLEDien valmistamiseen. Mikro-LED-valojen valmistukseen ei kuitenkaan ole olemassa yksinkertaista menetelmää. Mahdollisia suunnitelmia ovat Plesseyn Quantum Dot (QD) -värinmuunnos (yhteistyössä Nanocon kanssa), Ostendon Quantum Photon Imager (QPI) suunnittelema RGB-pino ja JBD:n X-cube (kolmen RGB-sirun yhdistelmä).

Jos Applen laitteet perustuvat video läpinäkyvään (VST) -menetelmään, Apple voi käyttää kypsää mikro-OLED-tekniikkaa. Jos Apple-laite perustuu suoraan läpinäkyvään (optiseen läpinäkyvyyteen, OST) lähestymistapaan, se ei voi välttää merkittäviä ympäristön valon häiriöitä, ja mikro-OLEDin kirkkaus voi olla rajoitettu. Useimmat AR-laitteet kohtaavat saman häiriöongelman, minkä vuoksi Microsoft HoloLens 2 valitsi LBS:n mikro-OLEDin sijaan.

Mikronäytön suunnittelussa tarvittavat optiset komponentit (kuten aaltoputki tai Fresnel-linssi) eivät välttämättä ole yksinkertaisempia kuin mikronäytön luominen. Jos se perustuu VST-menetelmään, Apple voi käyttää pannukakkutyylistä optista suunnittelua (yhdistelmää) saadakseen aikaan erilaisia ​​mikronäyttöjä ja optisia laitteita. OST-menetelmän perusteella voit valita aaltoputken tai lintukylvyn visuaalisen suunnittelun. Aaltoputken optisen suunnittelun etuna on, että sen muotokerroin on ohuempi ja pienempi. Aaltoputkioptiikalla on kuitenkin heikko optinen kiertokyky mikronäytöissä, ja siihen liittyy muita ongelmia, kuten vääristymä, tasaisuus, värin laatu ja kontrasti. Diffraktiivinen optinen elementti (DOE), holografinen optinen elementti (HOE) ja heijastava optinen elementti (ROE) ovat aaltoputkien visuaalisen suunnittelun päämenetelmiä. Apple osti Akonia Holographicsin vuonna 2018 saadakseen optisen asiantuntemuksensa.