XR rumorea que Apple está a desenvolver un dispositivo XR portátil ou equipado cunha pantalla OLED.

Segundo os informes dos medios, espérase que Apple lance o seu primeiro dispositivo portátil de realidade aumentada (AR) ou de realidade virtual (VR) en 2022 ou 2023. A maioría dos provedores poden estar situados en Taiwán, como TSMC, Largan, Yecheng e Pegatron. Apple pode usar a súa planta experimental en Taiwán para deseñar esta micropantalla. A industria espera que os atractivos casos de uso de Apple leven ao despegue do mercado da realidade estendida (XR). O anuncio do dispositivo de Apple e os informes relacionados coa tecnoloxía XR do dispositivo (AR, VR ou MR) non foron confirmados. Pero Apple engadiu aplicacións AR no iPhone e iPad e lanzou a plataforma ARKit para que os desenvolvedores creen aplicacións AR. No futuro, Apple pode desenvolver un dispositivo XR portátil, xerar sinerxías co iPhone e o iPad e ampliar gradualmente a RA desde aplicacións comerciais a aplicacións de consumo.

Segundo as noticias dos medios coreanos, Apple anunciou o 18 de novembro que está a desenvolver un dispositivo XR que inclúe unha "pantalla OLED". OLED (OLED on Silicon, OLED on Silicon) é unha pantalla que implementa OLED despois de crear píxeles e controladores nun substrato de obleas de silicio. Debido á tecnoloxía de semicondutores, pódese realizar unha condución de ultra precisión, instalando máis píxeles. A resolución típica da pantalla é de centos de píxeles por polgada (PPI). Pola contra, OLEDoS pode acadar ata miles de píxeles por polgada PPI. Dado que os dispositivos XR miran preto dos ollos, deben admitir alta resolución. Apple prepárase para instalar unha pantalla OLED de alta resolución con alto PPI.

Imaxe conceptual dos auriculares de Apple (fonte da imaxe: Internet)

Apple tamén planea usar sensores TOF nos seus dispositivos XR. TOF é un sensor que pode medir a distancia e a forma do obxecto medido. É fundamental realizar a realidade virtual (VR) e a realidade aumentada (AR).

Enténdese que Apple está a traballar con Sony, LG Display e LG Innotek para promover a investigación e o desenvolvemento de compoñentes básicos. Enténdese que a tarefa de desenvolvemento está en curso; en lugar de simplemente investigación e desenvolvemento tecnolóxico, a posibilidade da súa comercialización é moi alta. Segundo Bloomberg News, Apple planea lanzar dispositivos XR na segunda metade do próximo ano.

Samsung tamén se centra nos dispositivos XR de próxima xeración. Samsung Electronics investiu no desenvolvemento de lentes "DigiLens" para lentes intelixentes. Aínda que non revelou o importe do investimento, espérase que sexa un produto tipo lentes cunha pantalla infundida cunha lente única. Samsung Electro-Mechanics tamén participou no investimento de DigiLens.

Retos aos que se enfronta Apple na fabricación de dispositivos XR portátiles.

Os dispositivos de AR ou VR que se poden levar inclúen tres compoñentes funcionais: visualización e presentación, mecanismo de detección e cálculo.

O deseño da aparencia dos dispositivos portátiles debe considerar cuestións relacionadas como a comodidade e a aceptabilidade, como o peso e o tamaño do dispositivo. As aplicacións XR máis próximas ao mundo virtual adoitan necesitar máis potencia informática para xerar obxectos virtuais, polo que o seu rendemento informático principal debe ser maior, o que supón un maior consumo de enerxía.

Ademais, a disipación de calor e as baterías XR internas tamén limitan o deseño técnico. Estas restricións tamén se aplican a dispositivos AR próximos ao mundo real. A duración da batería XR de Microsoft HoloLens 2 (566 g) é de só 2-3 horas. Pódese utilizar como solución a conexión de dispositivos portátiles (tethering) a recursos informáticos externos (como teléfonos intelixentes ou ordenadores persoais) ou fontes de enerxía, pero isto limitará a mobilidade dos dispositivos portátiles.

No que respecta ao mecanismo de detección, cando a maioría dos dispositivos VR realizan interacción humano-ordenador, a súa precisión depende principalmente do controlador que teñan nas súas mans, especialmente nos xogos, onde a función de seguimento do movemento depende do dispositivo de medición inercial (IMU). Os dispositivos AR usan interfaces de usuario a man alzada, como o recoñecemento de voz natural e o control de detección de xestos. Dispositivos de gama alta como Microsoft HoloLens incluso proporcionan visión artificial e funcións de detección de profundidade en 3D, que tamén son áreas nas que Microsoft foi boa desde que Xbox lanzou Kinect.

En comparación cos dispositivos de realidad virtual, pode ser máis doado crear interfaces de usuario e mostrar presentacións en dispositivos de realidade virtual porque hai menos necesidade de ter en conta o mundo externo ou a influencia da luz ambiental. O controlador de man tamén pode ser máis accesible para desenvolver que a interface home-máquina cando está a man. Os controladores de man poden usar IMU, pero o control de detección de xestos e a detección de profundidade 3D dependen de tecnoloxía óptica avanzada e algoritmos de visión, é dicir, visión artificial.

O dispositivo VR debe estar protexido para evitar que o ambiente do mundo real afecte á pantalla. As pantallas de VR poden ser pantallas de cristal líquido LTPS TFT, pantallas LTPS AMOLED con menor custo e máis provedores ou pantallas OLED (micro OLED) emerxentes baseadas en silicio. É rendible usar unha única pantalla (para ollos esquerdo e dereito), tan grande como unha pantalla de teléfono móbil de 5 polgadas a 6 polgadas. Non obstante, o deseño de dobre monitor (ollos esquerdo e dereito separados) proporciona un mellor axuste da distancia interpupilar (IPD) e do ángulo de visión (FOV).

Ademais, dado que os usuarios seguen vendo animacións xeradas por ordenador, a baixa latencia (imaxes suaves, evitando o desenfoque) e a alta resolución (eliminando o efecto pantalla-porta) son as direccións de desenvolvemento das pantallas. A óptica de visualización do dispositivo VR é un obxecto intermedio entre o espectáculo e os ollos do usuario. Polo tanto, o grosor (factor de forma do dispositivo) é reducido e excelente para deseños ópticos como a lente de Fresnel. O efecto de visualización pode ser un reto.

En canto ás pantallas AR, a maioría delas son micropantallas baseadas en silicio. As tecnoloxías de visualización inclúen cristal líquido sobre silicio (LCOS), procesamento de luz dixital (DLP) ou dispositivo de espello dixital (DMD), escaneo de feixe láser (LBS), micro OLED baseado en silicio e micro LED baseado en silicio (micro LED activado). silicio). Para resistir a interferencia da luz ambiental intensa, a pantalla AR debe ter un alto brillo superior a 10Knits (tendo en conta a perda despois da guía de ondas, 100Knits é máis ideal). Aínda que é unha emisión de luz pasiva, LCOS, DLP e LBS poden aumentar o brillo mellorando a fonte de luz (como un láser).

Polo tanto, a xente pode preferir usar micro LED en comparación cos micro OLED. Pero en termos de colorización e fabricación, a tecnoloxía micro-LED non está tan madura como a tecnoloxía micro OLED. Pode usar a tecnoloxía WOLED (filtro de cor RGB para luz branca) para facer micro OLED emisores de luz RGB. Non obstante, non existe un método sinxelo para a produción de micro LED. Os plans potenciais inclúen a conversión de cores Quantum Dot (QD) de Plessey (en colaboración con Nanoco), a pila RGB deseñada Quantum Photon Imager (QPI) de Ostendo e o X-cube de JBD (unha combinación de tres chips RGB).

Se os dispositivos de Apple están baseados no método de vídeo transparente (VST), Apple pode utilizar a tecnoloxía micro OLED madura. Se o dispositivo Apple está baseado no enfoque directo (transparente óptico, OST), non pode evitar unha interferencia substancial da luz ambiental e o brillo do micro OLED pode estar limitado. A maioría dos dispositivos AR enfróntanse ao mesmo problema de interferencia, polo que Microsoft HoloLens 2 elixiu LBS en lugar do micro OLED.

Os compoñentes ópticos (como a guía de ondas ou a lente de Fresnel) necesarios para deseñar unha micropantalla non son necesariamente máis sinxelos que crear unha micropantalla. Se se basea no método VST, Apple pode usar o deseño óptico estilo panqueca (combinación) para conseguir unha variedade de micro-pantallas e dispositivos ópticos. Segundo o método OST, podes escoller o deseño visual de guía de ondas ou de baño de paxaros. A vantaxe do deseño óptico de guía de ondas é que o seu factor de forma é máis fino e pequeno. Non obstante, a óptica de guía de ondas ten un rendemento de rotación óptico débil para as micropantallas e vai acompañada doutros problemas como a distorsión, a uniformidade, a calidade da cor e o contraste. O elemento óptico difractivo (DOE), o elemento óptico holográfico (HOE) e o elemento óptico reflexivo (ROE) son os principais métodos de deseño visual da guía de ondas. Apple adquiriu Akonia Holographics en 2018 para obter a súa experiencia óptica.