Μέθοδος πατεντών της Microsoft για τη δημιουργία εικονικών εικόνων μικτής πραγματικότητας 4K

Η ανάλυση των εικονικών εικόνων στο οπτικό σας πεδίο είναι ένα σημαντικό στοιχείο αυτού που κάνει τη μικτή πραγματικότητα πειστική και καθηλωτική.

Πολλά συστήματα μικτής πραγματικότητας χρησιμοποιούν σάρωση λέιζερ μέσω συστημάτων καθρέφτη MEMS για τη δημιουργία εικόνων, αλλά η φυσική αυτών των συστημάτων καθιστά δύσκολη τη δημιουργία εικόνων υψηλής ανάλυσης, με την ανάλυση της εικόνας να εξαρτάται από το πόσο γρήγορα μπορεί ο καθρέφτης να αντανακλά και να κατευθύνει το φως του λέιζερ. κίνηση.

Στο δίπλωμα ευρεσιτεχνίας η Microsoft εξηγεί:

Ωστόσο, η τρέχουσα τεχνολογία MEMS θέτει ένα ανώτερο όριο στους ρυθμούς σάρωσης καθρέφτη, περιορίζοντας με τη σειρά της την ανάλυση της οθόνης. Για παράδειγμα, ένας ρυθμός οριζόντιας σάρωσης 27 kHz σε συνδυασμό με ρυθμό κατακόρυφης σάρωσης 60 Hz μπορεί να αποδώσει κατακόρυφη ανάλυση 720 p. Σημαντικά υψηλότερες κατακόρυφες αναλύσεις (π.χ. 1440p, 2160p) μπορεί να είναι επιθυμητές, ιδιαίτερα για εφαρμογές απεικόνισης κοντά στα μάτια, όπου οι αναλύσεις 720p και παρόμοιες κατακόρυφες αναλύσεις μπορεί να φαίνονται θολές και χαμηλής ανάλυσης. Ενώ μια αύξηση του ρυθμού οριζόντιας και/ή κατακόρυφης σάρωσης θα αύξανε την ανάλυση της οθόνης, η πρώτη μπορεί να είναι τεχνολογικά ανέφικτη ενώ η δεύτερη αυξάνει την κατανάλωση ενέργειας. Επιπλέον, οι υψηλοί ρυθμοί σάρωσης μπορεί τουλάχιστον εν μέρει να περιορίζουν τη γωνία και το διάφραγμα σάρωσης καθρέφτη, όπου είναι επιθυμητές και μεγαλύτερες τιμές. Επιπλέον, η υποστήριξη υψηλότερης ανάλυσης μπορεί επίσης να απαιτεί μεγαλύτερο μέγεθος καθρέφτη λόγω του ορίου περίθλασης που σχετίζεται με μικρότερα μεγέθη "pixel". Η χρήση ενός τόσο μεγαλύτερου καθρέφτη μπορεί να αυξήσει περαιτέρω τις δυσκολίες στην επίτευξη υψηλότερων αναλύσεων με οθόνες σάρωσης, καθώς ο μεγαλύτερος καθρέφτης οδηγεί σε χαμηλότερη συχνότητα σάρωσης.

Η Microsoft έχει μια νέα λύση για το πρόβλημα – αντί να προσπαθεί να δονήσει τον καθρέφτη γρηγορότερα, η Microsoft προτείνει να χρησιμοποιήσει απλώς ένα δεύτερο, offset λέιζερ, επιτρέποντάς της να αντιμετωπίσει διπλάσια ανάλυση χωρίς να αναβαθμίσει το υλικό του καθρέφτη.

Γράφουν:

Όπως περιγράφεται παρακάτω, ένας διαπλεκόμενος τρόπος λειτουργίας πολλαπλών λέιζερ μπορεί να συνδυαστεί με μεταβλητούς ρυθμούς σάρωσης και/ή μετατοπίσεις φάσης μεταξύ πλεγμένων πλαισίων για να επιτευχθεί η επιθυμητή απόσταση μεταξύ της εξόδου λέιζερ, δίνοντας με τη σειρά του την επιθυμητή απόσταση και ανάλυση εικονοστοιχείων εικόνας. Η χρήση πολλαπλών λέιζερ επιτρέπει τη σάρωση πολλαπλών γραμμών ανά κατοπτρική περίοδο, επιτρέποντας έτσι την επίτευξη υψηλότερης ανάλυσης χωρίς αύξηση των συχνοτήτων σάρωσης καθρέφτη, και επιτρέπει επίσης τη χρήση μεγαλύτερων κατόπτρων, γεγονός που μπορεί να βοηθήσει στην αποφυγή προβλημάτων με το μέγεθος των pixel που επιβάλλονται από τα όρια περίθλασης.

Η Microsoft υπόσχεται επίσης να χρησιμοποιήσει το eye tracking, ώστε η Microsoft να μπορεί να επικεντρωθεί στην έξοδο υψηλότερης ανάλυσης στο μέρος της εικόνας που κοιτάζει ο χρήστης, γεγονός που εξοικονομεί ενέργεια και υπολογιστική εργασία.

Η τεχνολογία είναι εφαρμόσιμη σε μια ποικιλία μεθόδων εξόδου, συμπεριλαμβανομένων κυματοδηγών όπως στο HoloLens, αλλά και τηλεοράσεις προβολής λέιζερ και άλλα συστήματα που χρησιμοποιούν λέιζερ και MEMS.

Η Microsoft αναμένεται να κυκλοφορήσει τον διάδοχό της στο HoloLens στις αρχές του επόμενου έτους και μένει να δούμε αν θα εφαρμόσει μερικές από αυτές τις τεχνολογίες στα νέα της ακουστικά, ειδικά τώρα που η Magic Leap κυκλοφόρησε μια συσκευή που έχει βελτιωθεί κάπως στο HoloLens 1 , με χαρακτηριστικά όπως βελτιωμένο οπτικό πεδίο.

Το πλήρες δίπλωμα ευρεσιτεχνίας μπορεί να δει εδώ.