Η Microsoft εργάζεται ενεργά σε τεχνολογία οθόνης micro-LED για ακουστικά τύπου HoloLens

Η οθόνη του Microsoft HoloLens 2 βασίζεται σε κυματοδηγούς και προβολείς φωτός. Οι χρήστες κοιτάζουν μέσα από τους κυματοδηγούς—οι φακοί στο εσωτερικό της προσωπίδας και το φως λέιζερ χρησιμοποιείται για να φωτίσει την οθόνη. Αλλά η τεχνολογία απεικόνισης των κυματοδηγών έχει πολλά μειονεκτήματα, συμπεριλαμβανομένου του μεγέθους τους και της κακής οπτικής ποιότητας. Η Microsoft έχει εξερευνήσει τις οθόνες micro-LED εδώ και αρκετό καιρό. Πίσω στο 2020, εμείς αναφερθεί σχετικά με ένα δίπλωμα ευρεσιτεχνίας της Microsoft το οποίο προτείνει ένα σύστημα οθόνης βασισμένο σε micro-LED για τη μείωση του μεγέθους του παράγοντα μορφής HoloLens χωρίς να διακυβεύεται η ποιότητα της οθόνης ή η εμπειρία χρήστη.

Η Microsoft υπέβαλε νέα δίπλωμα ευρεσιτεχνίας για οθόνη micro-LED τεχνολογία που μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε ακουστικά μικτής πραγματικότητας, εικονικής πραγματικότητας και επαυξημένης πραγματικότητας. Αυτό το δίπλωμα ευρεσιτεχνίας αποτελεί συνέχεια του US11688333B1 δίπλωμα ευρεσιτεχνίας, το οποίο κατατέθηκε το 2021. Το ενδιαφέρον είναι ότι αυτό το νέο δίπλωμα ευρεσιτεχνίας κατατέθηκε τον Ιούνιο του 2023. Αυτό υποδηλώνει ότι η Microsoft αναπτύσσει ενεργά τεχνολογία οθόνης micro-LED, η οποία πιθανότατα θα εμφανίζεται στη συσκευή HoloLens επόμενης γενιάς στο μέλλον.

Μια οθόνη micro-LED περιλαμβάνει γενικά μια σειρά από μικροσκοπικές διόδους εκπομπής φωτός (micro-LED) για να σχηματίσουν μεμονωμένα εικονοστοιχεία οθόνης. Σε σύγκριση με τις κανονικές οθόνες LCD, οι οθόνες micro-LED μπορούν να προσφέρουν υψηλότερη φωτεινότητα, χαμηλότερο λανθάνοντα χρόνο, υψηλότερο λόγο αντίθεσης, μεγαλύτερο κορεσμό χρωμάτων, εγγενή αυτοφωτισμό και καλύτερη απόδοση.

Σύνοψη της τεχνολογίας οθόνης micro-LED της Microsoft που περιγράφεται σε αυτό το δίπλωμα ευρεσιτεχνίας:

• Μια συσκευή απεικόνισης micro-LED μπορεί να περιλαμβάνει ένα υπόστρωμα οθόνης και ένα υπόστρωμα οπίσθιου επιπέδου.
• Το υπόστρωμα της οθόνης περιλαμβάνει μια σειρά από μικρο-LED που σχηματίζουν μεμονωμένα pixel.
• Το υπόστρωμα backplane περιλαμβάνει ένα πλήθος λογικών μονάδων υλικού pixel. Κάθε μονάδα υλικού λογικής εικονοστοιχείου περιλαμβάνει ένα στοιχείο τοπικής μνήμης που έχει ρυθμιστεί να αποθηκεύει μια τιμή έντασης εικονοστοιχείων πολλών bit μιας αντίστοιχης μικρο-LED για ένα πλαίσιο εικόνας.
• Το υπόστρωμα οπίσθιου επιπέδου είναι συνδεδεμένο σε μια πίσω πλευρά του υποστρώματος της οθόνης έτσι ώστε οι μονάδες υλικού λογικού εικονοστοιχείου να είναι φυσικά ευθυγραμμισμένες πίσω από τη διάταξη μικρο-LED και κάθε μονάδα υλικού λογικής εικονοστοιχείου συνδέεται ηλεκτρικά με ένα μικρο-LED του αντίστοιχου εικονοστοιχείου.

Αντί για κανονική περιφερειακή διάταξη, η νέα τεχνολογία της Microsoft τοποθετεί τις μονάδες υλικού λογικού εικονοστοιχείου σε φυσική ευθυγράμμιση πίσω από τη σειρά των micro-LED, με αποτέλεσμα τη μείωση του συνολικού μεγέθους του υποστρώματος της οθόνης και του υποστρώματος του backplane.

Επίσης, δεδομένου ότι οι τιμές έντασης εικονοστοιχείων πολλών bit αποθηκεύονται τοπικά στα τοπικά στοιχεία μνήμης που βρίσκονται κοντά στα micro-LED, η απόσταση που διανύει ένα σήμα μονάδας από μια μονάδα λογικού υλικού pixel σε μια micro-LED μειώνεται, επιτρέποντάς μας να έλεγχος με ένα σχήμα κίνησης διαμόρφωσης υψηλής συχνότητας. Αυτό θα έχει ως αποτέλεσμα μειωμένα εφέ τρεμούλιασμα και θαμπάδα και αύξηση της ανάλυσης της οθόνης. Επίσης, αυτό μας επιτρέπει να κωδικοποιούμε πληροφορίες εικονοστοιχείων έτσι ώστε περισσότερα bits να συγκεντρώνονται σε μια περιοχή όπου το μάτι είναι πιο ευαίσθητο στις αλλαγές στην ένταση.

Είναι ενδιαφέρον ότι αυτή η εξέλιξη ευθυγραμμίζεται με την προσέγγιση που ακολουθεί η Apple με τη συσκευή της Vision Pro. Το Vision Pro της Apple χρησιμοποιεί τεχνολογία micro-OLED για να συσκευάσει 23 εκατομμύρια pixel σε δύο οθόνες. Αυτή η τεχνολογία προσφέρει υψηλότερη φωτεινότητα, χαμηλότερο λανθάνοντα χρόνο, υψηλότερο λόγο αντίθεσης, μεγαλύτερο κορεσμό χρωμάτων, εγγενή αυτοφωτισμό και καλύτερη απόδοση.

Οι παράλληλες εξελίξεις στην τεχνολογία micro-LED τόσο από τη Microsoft όσο και από την Apple επικυρώνουν τις δυνατότητες αυτής της τεχνολογίας στη διαμόρφωση του μέλλοντος των συσκευών AR/VR/MR. Θα είναι συναρπαστικό να δούμε πώς αυτοί οι τεχνολογικοί γίγαντες καινοτομούν περαιτέρω και ξεπερνούν τα όρια του δυνατού με τις οθόνες micro-LED.