XR rygtede, at Apple er ved at udvikle en bærbar XR-enhed eller udstyret med en OLED-skærm.

Ifølge medierapporter forventes Apple at frigive sin første wearable augmented reality (AR) eller virtual reality (VR) enhed i 2022 eller 2023. De fleste leverandører kan være placeret i Taiwan, såsom TSMC, Largan, Yecheng og Pegatron. Apple kan bruge sin eksperimentelle fabrik i Taiwan til at designe denne mikroskærm. Industrien forventer, at Apples attraktive use cases vil føre til, at markedet for udvidet virkelighed (XR) kommer i gang. Apples enhedsmeddelelse og rapporter relateret til enhedens XR-teknologi (AR, VR eller MR) er ikke blevet bekræftet. Men Apple har tilføjet AR-applikationer på iPhone og iPad og lanceret ARKit-platformen for udviklere til at skabe AR-applikationer. I fremtiden kan Apple udvikle en bærbar XR-enhed, skabe synergi med iPhone og iPad og gradvist udvide AR fra kommercielle applikationer til forbrugerapplikationer.

Ifølge koreanske medieryheder annoncerede Apple den 18. november, at de er ved at udvikle en XR-enhed, der inkluderer en "OLED-skærm." OLED (OLED på silicium, OLED på silicium) er en skærm, der implementerer OLED efter at have skabt pixels og drivere på et siliciumwafer-substrat. På grund af halvlederteknologi kan der udføres ultrapræcisionskørsel ved at installere flere pixels. Den typiske skærmopløsning er hundredvis af pixels per tomme (PPI). I modsætning hertil kan OLEDoS opnå op til tusindvis af pixels pr. tomme PPI. Da XR-enheder ser tæt på øjet, skal de understøtte høj opløsning. Apple forbereder sig på at installere en højopløselig OLED-skærm med høj PPI.

Konceptuelt billede af Apple-headset (billedkilde: Internet)

Apple planlægger også at bruge TOF-sensorer på sine XR-enheder. TOF er en sensor, der kan måle afstanden og formen på det målte objekt. Det er vigtigt at realisere virtual reality (VR) og augmented reality (AR).

Det er underforstået, at Apple arbejder sammen med Sony, LG Display og LG Innotek for at fremme forskning og udvikling af kernekomponenter. Det er underforstået, at udviklingsopgaven er i gang; snarere end blot teknologisk forskning og udvikling er muligheden for kommercialisering meget høj. Ifølge Bloomberg News planlægger Apple at lancere XR-enheder i anden halvdel af næste år.

Samsung fokuserer også på næste generation af XR-enheder. Samsung Electronics investerede i at udvikle "DigiLens" linser til smarte briller. Selvom det ikke oplyste investeringsbeløbet, forventes det at være et produkt af brilletypen med en skærm infunderet med en unik linse. Samsung Electro-Mechanics deltog også i investeringen af ​​DigiLens.

Udfordringer Apple står over for i fremstillingen af ​​bærbare XR-enheder.

Bærbare AR- eller VR-enheder omfatter tre funktionelle komponenter: display og præsentation, følemekanisme og beregning.

Udseendedesignet af bærbare enheder bør tage hensyn til relaterede spørgsmål såsom komfort og acceptabilitet, såsom vægten og størrelsen af ​​enheden. XR-applikationer tættere på den virtuelle verden kræver normalt mere computerkraft for at generere virtuelle objekter, så deres kernecomputerydelse skal være højere, hvilket fører til større strømforbrug.

Derudover begrænser varmeafledning og interne XR-batterier også det tekniske design. Disse begrænsninger gælder også for AR-enheder tæt på den virkelige verden. XR-batterilevetiden for Microsoft HoloLens 2 (566g) er kun 2-3 timer. Tilslutning af bærbare enheder (tethering) til eksterne computerressourcer (såsom smartphones eller personlige computere) eller strømkilder kan bruges som en løsning, men dette vil begrænse mobiliteten af ​​bærbare enheder.

Med hensyn til sansemekanismen, når de fleste VR-enheder udfører menneske-computer-interaktion, afhænger deres præcision hovedsageligt af controlleren i deres hænder, især i spil, hvor bevægelsessporingsfunktionen afhænger af inertimåleanordningen (IMU). AR-enheder bruger frihåndsbrugergrænseflader, såsom naturlig stemmegenkendelse og gestus sensing kontrol. Avancerede enheder som Microsoft HoloLens giver endda maskinsyn og 3D-dybdefølende funktioner, hvilket også er områder, som Microsoft har været gode til siden Xbox lancerede Kinect.

Sammenlignet med bærbare AR-enheder kan det være lettere at skabe brugergrænseflader og vise præsentationer på VR-enheder, fordi der er mindre behov for at tage hensyn til den ydre verden eller påvirkningen af ​​omgivende lys. Den håndholdte controller kan også være mere tilgængelig at udvikle end menneske-maskine-grænsefladen, når den er barhændet. Håndholdte controllere kan bruge IMU, men gestus-sensing-kontrol og 3D-dybderegistrering er afhængig af avanceret optisk teknologi og synsalgoritmer, det vil sige maskinsyn.

VR-enheden skal afskærmes for at forhindre, at det virkelige miljø påvirker skærmen. VR-skærme kan være LTPS TFT flydende krystalskærme, LTPS AMOLED-skærme med lavere omkostninger og flere leverandører eller nye siliciumbaserede OLED-skærme (mikro-OLED). Det er omkostningseffektivt at bruge en enkelt skærm (til venstre og højre øjne), så stor som en mobiltelefonskærm fra 5 tommer til 6 tommer. Dual-monitor-designet (adskilte venstre og højre øjne) giver dog bedre justering af interpupillær afstand (IPD) og synsvinkel (FOV).

I betragtning af, at brugerne fortsætter med at se computergenererede animationer, er lav latens (glatte billeder, forhindrer sløring) og høj opløsning (eliminerer skærmdør-effekten) udviklingsretningerne for skærme. Displayoptikken på VR-enheden er et mellemobjekt mellem showet og brugerens øjne. Derfor er tykkelsen (enhedens formfaktor) reduceret og fremragende til optiske designs som Fresnel-linsen. Visningseffekten kan være udfordrende.

Hvad angår AR-skærme, er de fleste af dem siliciumbaserede mikroskærme. Displayteknologier omfatter flydende krystal på silicium (LCOS), digital lysbehandling (DLP) eller digital spejlenhed (DMD), laserstrålescanning (LBS), siliciumbaseret mikro-OLED og siliciumbaseret mikro-LED (mikro-LED tændt). silicium). For at modstå interferensen fra intenst omgivende lys skal AR-skærmen have en høj lysstyrke på mere end 10Knits (i betragtning af tabet efter bølgelederen er 100Knits mere ideelt). Selvom det er passiv lysemission, kan LCOS, DLP og LBS øge lysstyrken ved at forbedre lyskilden (såsom en laser).

Derfor foretrækker folk måske at bruge mikro-LED'er sammenlignet med mikro-OLED'er. Men med hensyn til farvelægning og fremstilling er mikro-LED-teknologi ikke så moden som mikro-OLED-teknologi. Den kan bruge WOLED-teknologi (RGB-farvefilter til hvidt lys) til at lave RGB-lysemitterende mikro-OLED'er. Der er dog ingen ligetil metode til fremstilling af mikro-LED'er. Potentielle planer inkluderer Plessey's Quantum Dot (QD) farvekonvertering (i samarbejde med Nanoco), Ostendos Quantum Photon Imager (QPI) designet RGB-stak og JBD's X-cube (en kombination af tre RGB-chips).

Hvis Apple-enheder er baseret på video see-through-metoden (VST), kan Apple bruge moden mikro OLED-teknologi. Hvis Apple-enheden er baseret på den direkte gennemsigtige tilgang (optisk gennemsigtig, OST), kan den ikke undgå væsentlig interferens med omgivende lys, og mikro-OLED'ens lysstyrke kan være begrænset. De fleste AR-enheder står over for det samme interferensproblem, hvilket kan være grunden til, at Microsoft HoloLens 2 valgte LBS i stedet for micro OLED.

De optiske komponenter (såsom bølgeleder eller Fresnel-linse), der kræves til at designe en mikroskærm, er ikke nødvendigvis mere ligetil end at skabe en mikroskærm. Hvis det er baseret på VST-metoden, kan Apple bruge det optiske design (kombination) i pandekagestil til at opnå en række forskellige mikroskærme og optiske enheder. Baseret på OST-metoden kan du vælge det visuelle design af bølgelederen eller fuglebadet. Fordelen ved bølgelederens optiske design er, at dens formfaktor er tyndere og mindre. Imidlertid har bølgelederoptik svag optisk rotationsydelse for mikroskærme og er ledsaget af andre problemer såsom forvrængning, ensartethed, farvekvalitet og kontrast. Det diffraktive optiske element (DOE), det holografiske optiske element (HOE) og det reflekterende optiske element (ROE) er de vigtigste metoder til bølgeleders visuelle design. Apple købte Akonia Holographics i 2018 for at opnå sin optiske ekspertise.