Microsoft brevetta il metodo per la generazione di immagini virtuali 4K Mixed Reality

La risoluzione delle immagini virtuali nel tuo campo visivo è un elemento importante di ciò che rende la realtà mista convincente e coinvolgente.

Molti sistemi di realtà mista utilizzano la scansione laser tramite sistemi a specchio MEMS per generare immagini, ma la fisica di questi sistemi rende difficile creare immagini ad alta risoluzione, con la risoluzione dell'immagine che dipende dalla velocità con cui lo specchio riflette e dirige la luce laser può spostare.

Nel brevetto Microsoft spiega:

Tuttavia, l'attuale tecnologia MEMS pone un limite superiore alle velocità di scansione speculare, limitando a sua volta la risoluzione del display. Ad esempio, una frequenza di scansione orizzontale di 27 kHz combinata con una frequenza di scansione verticale di 60 Hz può produrre una risoluzione verticale di 720p. Si possono desiderare risoluzioni verticali significativamente più elevate (ad es. 1440p, 2160p), in particolare per le implementazioni di display ravvicinati, dove risoluzioni verticali a 720p e simili possono apparire sfocate ea bassa risoluzione. Mentre un aumento della velocità di scansione orizzontale e/o verticale aumenterebbe la risoluzione del display, la prima potrebbe essere tecnologicamente impossibile mentre la seconda aumenta il consumo di energia. Inoltre, velocità di scansione elevate possono limitare almeno parzialmente l'angolo di scansione e l'apertura dello specchio, laddove si desiderino anche valori maggiori. Inoltre, il supporto di una risoluzione più elevata può anche richiedere una dimensione dello specchio maggiore a causa del limite di diffrazione associato a dimensioni "pixel" più piccole. L'uso di uno specchio così grande può aumentare ulteriormente le difficoltà nel raggiungere risoluzioni più elevate con i display di scansione, poiché lo specchio più grande porta a una frequenza di scansione inferiore.

Microsoft ha una nuova soluzione per il problema: invece di provare a far vibrare lo specchio più velocemente, Microsoft propone di utilizzare semplicemente un secondo laser offset, che gli consente di indirizzare il doppio della risoluzione senza aggiornare l'hardware dello specchio.

Loro scrivono:

Come descritto di seguito, una modalità interlacciata di funzionamento di più laser può essere combinata con velocità di scansione variabili e/o sfasamenti tra fotogrammi interlacciati per ottenere la spaziatura desiderata tra l'uscita laser, ottenendo a sua volta la spaziatura e la risoluzione dei pixel dell'immagine desiderate. L'uso di più laser consente di scansionare più linee per periodo di specchio, consentendo così di ottenere una risoluzione più elevata senza aumentare le frequenze di scansione dello specchio, e consente anche di utilizzare specchi più grandi, che possono aiutare a evitare problemi con la dimensione dei pixel imposti dai limiti di diffrazione.

Microsoft promette inoltre di utilizzare il tracciamento oculare in modo che possa concentrarsi sull'output a risoluzione più elevata sulla parte dell'immagine che l'utente sta effettivamente guardando, il che consente di risparmiare energia e lavoro di calcolo.

La tecnologia è applicabile a una varietà di metodi di output, comprese le guide d'onda come in HoloLens, ma anche TV a proiezione laser e altri sistemi che utilizzano laser e MEMS.

Microsoft dovrebbe rilasciare il suo successore di HoloLens all'inizio del prossimo anno e resta da vedere se implementeranno alcune di queste tecnologie nelle loro nuove cuffie, in particolare ora che Magic Leap ha rilasciato un dispositivo che è leggermente migliorato rispetto a HoloLens 1 , con funzionalità come il campo visivo migliorato.

Il brevetto completo può essere visto qui.