Microsoft patenterer metode for å generere 4K Mixed Reality virtuelle bilder

Oppløsningen til virtuelle bilder i synsfeltet ditt er en viktig del av det som gjør blandet virkelighet overbevisende og oppslukende.

Mange Mixed Reality-systemer bruker laserskanning via MEMS-speilsystemer for å generere bilder, men fysikken til disse systemene gjør det vanskelig å lage høyoppløselige bilder, med oppløsningen på bildet avhengig av hvor raskt speilet reflekterer og dirigerer laserlyset. bevege seg.

I patentet forklarer Microsoft:

Nåværende MEMS-teknologi setter imidlertid en øvre grense for speilskanningshastigheter, som igjen begrenser skjermoppløsningen. Som et eksempel kan en horisontal skannehastighet på 27 kHz kombinert med en vertikal skannehastighet på 60 Hz gi en vertikal oppløsning på 720p. Betydelig høyere vertikale oppløsninger (f.eks. 1440p, 2160p) kan være ønsket, spesielt for nær-øye-visningsimplementeringer, der 720p og lignende vertikale oppløsninger kan virke uskarpe og med lav oppløsning. Mens en økning i horisontal og/eller vertikal skannehastighet vil øke skjermoppløsningen, kan førstnevnte være teknologisk umulig, mens sistnevnte øker strømforbruket. Videre kan høye skannehastigheter i det minste delvis begrense speilskanningsvinkel og blenderåpning, der større verdier også er ønsket. I tillegg kan støtte for høyere oppløsning også kreve en større speilstørrelse på grunn av diffraksjonsgrensen knyttet til mindre "piksel"-størrelser. Bruken av et slikt større speil kan ytterligere øke vanskelighetene med å oppnå høyere oppløsninger med skanneskjermer, da det større speilet fører til lavere skannefrekvens.

Microsoft har en ny løsning på problemet – i stedet for å prøve å vibrere speilet raskere, foreslår Microsoft å ganske enkelt bruke en andre, offset-laser, som lar den adressere dobbel oppløsning uten å oppgradere speilmaskinvaren.

De skriver:

Som beskrevet nedenfor, kan en sammenflettet modus for drift av flere lasere kombineres med variable skannehastigheter og/eller faseforskyvninger mellom sammenflettede rammer for å oppnå ønsket avstand mellom laserutgang, som i sin tur gir ønsket bildepikselavstand og oppløsning. Bruken av flere lasere gjør at flere linjer kan skannes per speilperiode, slik at høyere oppløsning kan oppnås uten å øke speilskanningsfrekvensene, og tillater også bruk av større speil, noe som kan bidra til å unngå problemer med pikselstørrelse pålagt av diffraksjonsgrenser.

Microsoft lover også å bruke øyesporing slik at Microsoft kan konsentrere seg om den høyere oppløsningen på den delen av bildet brukeren faktisk ser på, noe som sparer strøm og beregningsarbeid.

Teknologien kan brukes på en rekke utgangsmetoder, inkludert bølgeledere som i HoloLens, men også laserprojeksjons-TVer og andre systemer som bruker lasere og MEMS.

Microsoft forventes å gi ut sin etterfølger til HoloLens tidlig neste år, og det gjenstår å se om de vil implementere noen av disse teknologiene i deres nye hodesett, spesielt nå som Magic Leap har gitt ut en enhet som har forbedret seg noe på HoloLens 1 , med funksjoner som forbedret synsfelt.

Hele patentet kan sees her.