Microsoft patenta método para generar imágenes virtuales 4K Mixed Reality

La resolución de las imágenes virtuales en su campo de visión es un elemento importante de lo que hace que la realidad mixta sea convincente e inmersiva.

Muchos sistemas de realidad mixta utilizan escaneo láser a través de sistemas de espejos MEMS para generar imágenes, pero la física de estos sistemas dificulta la creación de imágenes de alta resolución, ya que la resolución de la imagen depende de la rapidez con la que el espejo refleja y dirige la luz láser. moverse.

En la patente, Microsoft explica:

Sin embargo, la tecnología MEMS actual establece un límite superior en las tasas de exploración del espejo, lo que a su vez limita la resolución de la pantalla. Como ejemplo, una frecuencia de exploración horizontal de 27 kHz combinada con una frecuencia de exploración vertical de 60 Hz puede producir una resolución vertical de 720p. Se pueden desear resoluciones verticales significativamente más altas (p. ej., 1440p, 2160p), en particular para implementaciones de visualización cerca del ojo, donde 720p y resoluciones verticales similares pueden aparecer borrosas y de baja resolución. Si bien un aumento en la velocidad de escaneo horizontal y/o vertical aumentaría la resolución de la pantalla, el primero puede ser tecnológicamente inviable mientras que el segundo aumenta el consumo de energía. Además, las altas velocidades de exploración pueden restringir, al menos parcialmente, el ángulo de exploración del espejo y la apertura, donde también se desean valores mayores. Además, admitir una resolución más alta también puede requerir un tamaño de espejo más grande debido al límite de difracción asociado con tamaños de "píxel" más pequeños. El uso de un espejo más grande puede aumentar aún más las dificultades para lograr resoluciones más altas con pantallas de escaneo, ya que el espejo más grande conduce a una frecuencia de escaneo más baja.

Microsoft tiene una solución novedosa para el problema: en lugar de intentar hacer vibrar el espejo más rápido, Microsoft propone simplemente usar un segundo láser compensado, lo que le permite abordar el doble de resolución sin actualizar el hardware del espejo.

Escriben:

Como se describe a continuación, un modo entrelazado de operación de múltiples láseres puede combinarse con velocidades de escaneo variables y/o compensaciones de fase entre cuadros entrelazados para lograr el espaciado deseado entre la salida del láser, lo que a su vez produce el espaciado y la resolución de píxeles de imagen deseados. El uso de múltiples láseres permite escanear múltiples líneas por período de espejo, lo que permite lograr una resolución más alta sin aumentar las frecuencias de escaneo del espejo. y también permite el uso de espejos más grandes, lo que puede ayudar a evitar problemas con el tamaño de píxel impuesto por los límites de difracción.

Microsoft también promete usar el seguimiento ocular para que Microsoft pueda concentrarse en la salida de mayor resolución en la parte de la imagen que el usuario realmente está mirando, lo que ahorra energía y trabajo de cómputo.

La tecnología es aplicable a una variedad de métodos de salida, incluidas las guías de ondas como en HoloLens, pero también a los televisores de proyección láser y otros sistemas que utilizan láseres y MEMS.

Se espera que Microsoft lance su sucesor de HoloLens a principios del próximo año, y queda por ver si implementarán algunas de estas tecnologías en sus nuevos auriculares, particularmente ahora que Magic Leap ha lanzado un dispositivo que ha mejorado un poco en HoloLens 1 , con funciones como un campo de visión mejorado.

La patente completa Se puede ver aquí.