روش ثبت اختراع مایکروسافت برای تولید تصاویر مجازی با واقعیت ترکیبی 4K

وضوح تصاویر مجازی در میدان دید شما یکی از عناصر اصلی چیزی است که واقعیت ترکیبی را متقاعد کننده و فراگیر می کند.

بسیاری از سیستم‌های واقعیت ترکیبی از اسکن لیزری از طریق سیستم‌های آینه‌ای MEMS برای تولید تصاویر استفاده می‌کنند، اما فیزیک این سیستم‌ها ایجاد تصاویر با وضوح بالا را دشوار می‌کند، با وضوح تصویر بسته به سرعت بازتاب و هدایت نور لیزر توسط آینه. حرکت.

در پتنت مایکروسافت توضیح می دهد:

با این حال، فناوری فعلی MEMS یک حد بالایی برای نرخ اسکن آینه ای ایجاد می کند و به نوبه خود وضوح نمایشگر را محدود می کند. به عنوان مثال، یک نرخ اسکن افقی 27 کیلوهرتز همراه با یک سرعت اسکن عمودی 60 هرتز ممکن است وضوح عمودی 720p را ایجاد کند. رزولوشن‌های عمودی بسیار بالاتر (مثلاً 1440p، 2160p) ممکن است مورد نظر باشد، به‌ویژه برای پیاده‌سازی نمایشگر نزدیک چشم، که در آن رزولوشن‌های عمودی 720p و مشابه ممکن است تار و با وضوح پایین به نظر برسند. در حالی که افزایش نرخ اسکن افقی و/یا عمودی رزولوشن نمایشگر را افزایش می‌دهد، اولی ممکن است از نظر فناوری غیرممکن باشد در حالی که دومی مصرف انرژی را افزایش می‌دهد. علاوه بر این، سرعت اسکن بالا ممکن است حداقل تا حدی زاویه و دیافراگم اسکن آینه را محدود کند، جایی که مقادیر بزرگتر نیز مورد نظر است. علاوه بر این، پشتیبانی از وضوح بالاتر همچنین ممکن است به دلیل محدودیت پراش مرتبط با اندازه‌های کوچکتر «پیکسل» به اندازه آینه بزرگ‌تری نیاز داشته باشد. استفاده از چنین آینه بزرگتری ممکن است مشکلات را در دستیابی به وضوح بالاتر با نمایشگرهای اسکن بیشتر کند، زیرا آینه بزرگتر منجر به فرکانس اسکن کمتر می شود.

مایکروسافت راه حل جدیدی برای این مشکل دارد – به جای تلاش برای ارتعاش سریع‌تر آینه، مایکروسافت پیشنهاد می‌کند که به سادگی از یک لیزر افست دوم استفاده کند که به آن اجازه می‌دهد وضوح دو برابری را بدون ارتقای سخت‌افزار آینه بررسی کند.

آنها نوشتند:

همانطور که در زیر توضیح داده شد، یک حالت درهم آمیخته از عملکرد لیزرهای متعدد ممکن است با نرخ‌های اسکن متغیر و/یا تغییر فاز بین فریم‌های در هم تنیده ترکیب شود تا فاصله دلخواه بین خروجی لیزر به دست آید، و به نوبه خود فاصله پیکسل‌ها و وضوح تصویر مورد نظر را به دست آورد. استفاده از لیزرهای متعدد اجازه می دهد تا چندین خط در هر دوره آینه اسکن شود، در نتیجه اجازه می دهد تا وضوح بالاتری را بدون افزایش فرکانس اسکن آینه به دست آورد. و همچنین اجازه می دهد تا از آینه های بزرگتر استفاده شود، که ممکن است به جلوگیری از مشکلات اندازه پیکسل ناشی از محدودیت های پراش کمک کند.

مایکروسافت همچنین قول داده است که از ردیابی چشم استفاده کند تا مایکروسافت بتواند روی خروجی وضوح بالاتر در بخشی از تصویری که کاربر واقعاً به آن نگاه می کند تمرکز کند، که باعث صرفه جویی در مصرف انرژی و کار محاسباتی می شود.

این فناوری برای انواع روش‌های خروجی، از جمله موجبرها مانند هولولنز، و همچنین تلویزیون‌های پرتاب لیزری و سایر سیستم‌هایی که از لیزر و MEMS استفاده می‌کنند، قابل استفاده است.

انتظار می‌رود که مایکروسافت اوایل سال آینده جانشین خود را برای هولولنز منتشر کند و باید دید که آیا برخی از این فناوری‌ها را در هدست جدید خود پیاده‌سازی خواهند کرد، به‌ویژه اکنون که Magic Leap دستگاهی را منتشر کرده است که تا حدودی در هولولنز 1 پیشرفت کرده است. ، با ویژگی هایی مانند بهبود میدان دید.

ثبت اختراع کامل در اینجا دیده می شود