Microsoft จดสิทธิบัตรวิธีการสร้างภาพเสมือนจริง 4K Mixed Reality

ความละเอียดของภาพเสมือนจริงในขอบเขตการมองเห็นของคุณเป็นองค์ประกอบหลักที่ทำให้ความเป็นจริงผสมน่าเชื่อถือและสมจริง

ระบบ Mixed Reality จำนวนมากใช้การสแกนด้วยเลเซอร์ผ่านระบบกระจก MEMS เพื่อสร้างภาพ แต่ฟิสิกส์ของระบบเหล่านี้ทำให้สร้างภาพที่มีความละเอียดสูงได้ยาก โดยความละเอียดของภาพจะขึ้นอยู่กับความเร็วที่กระจกสะท้อนและควบคุมแสงเลเซอร์สามารถทำได้ เคลื่อนไหว.

ในสิทธิบัตร Microsoft อธิบายว่า:

อย่างไรก็ตาม เทคโนโลยี MEMS ในปัจจุบันได้กำหนดขีดจำกัดบนของอัตราการสแกนมิเรอร์ ซึ่งจะเป็นการจำกัดความละเอียดในการแสดงผล ตัวอย่างเช่น อัตราการสแกนแนวนอน 27 kHz รวมกับอัตราการสแกนแนวตั้ง 60 Hz อาจให้ความละเอียดในแนวตั้งที่ 720p อาจต้องการความละเอียดในแนวตั้งที่สูงขึ้นอย่างเห็นได้ชัด (เช่น 1440p, 2160p) โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับการใช้งานจอภาพระยะใกล้ โดยที่ความละเอียด 720p และแนวตั้งที่คล้ายกันอาจปรากฏพร่ามัวและมีความละเอียดต่ำ ในขณะที่การเพิ่มอัตราการสแกนในแนวนอนและ/หรือแนวตั้งจะเพิ่มความละเอียดในการแสดงผล แบบเดิมอาจทำไม่ได้ทางเทคโนโลยีในขณะที่แบบหลังเพิ่มการใช้พลังงาน นอกจากนี้ อัตราการสแกนที่สูงอาจจำกัดมุมการสแกนและรูรับแสงของกระจกอย่างน้อยบางส่วน ซึ่งต้องการค่าที่มากขึ้นด้วย นอกจากนี้ การรองรับความละเอียดสูงขึ้นอาจต้องใช้ขนาดมิเรอร์ที่ใหญ่ขึ้นเนื่องจากขีดจำกัดการเลี้ยวเบนที่เกี่ยวข้องกับขนาด "พิกเซล" ที่เล็กกว่า การใช้กระจกเงาที่ใหญ่กว่านั้นอาจเพิ่มความยากลำบากในการบรรลุความละเอียดที่สูงขึ้นด้วยการแสดงการสแกน เนื่องจากกระจกที่ใหญ่ขึ้นจะทำให้ความถี่ในการสแกนลดลง

Microsoft มีวิธีแก้ปัญหาแบบใหม่ - แทนที่จะพยายามสั่นกระจกให้เร็วขึ้น Microsoft เสนอให้ใช้เลเซอร์ออฟเซ็ตตัวที่สอง เพื่อให้สามารถระบุความละเอียดเป็นสองเท่าโดยไม่ต้องอัพเกรดฮาร์ดแวร์มิเรอร์

พวกเขาเขียน:

ตามที่อธิบายไว้ด้านล่าง โหมดอินเทอร์เลซของการทำงานของเลเซอร์หลายตัวอาจถูกรวมเข้ากับอัตราการสแกนแบบแปรผันและ/หรือเฟสออฟเซ็ตระหว่างเฟรมแบบอินเทอร์เลซเพื่อให้ได้ระยะห่างที่ต้องการระหว่างเอาต์พุตเลเซอร์ ในทางกลับกัน ให้ระยะห่างระหว่างพิกเซลของภาพและความละเอียดที่ต้องการ การใช้เลเซอร์หลายตัวช่วยให้สามารถสแกนเส้นได้หลายเส้นต่อช่วงเวลาของกระจกเงา ซึ่งช่วยให้ได้ความละเอียดสูงขึ้นโดยไม่ต้องเพิ่มความถี่ในการสแกนกระจก และยังอนุญาตให้ใช้มิเรอร์ขนาดใหญ่ขึ้น ซึ่งอาจช่วยหลีกเลี่ยงปัญหาเรื่องขนาดพิกเซลที่กำหนดโดยขีดจำกัดการเลี้ยวเบน

Microsoft ยังสัญญาว่าจะใช้การติดตามการมอง เพื่อให้ Microsoft สามารถมุ่งความสนใจไปที่เอาต์พุตที่มีความละเอียดสูงกว่าในส่วนของภาพที่ผู้ใช้กำลังดูอยู่จริง ซึ่งช่วยประหยัดพลังงานและงานคำนวณ

เทคโนโลยีนี้ใช้ได้กับวิธีการส่งออกที่หลากหลาย รวมถึงท่อนำคลื่น เช่น ใน HoloLens แต่ยังรวมถึงทีวีฉายภาพด้วยเลเซอร์ และระบบอื่นๆ ที่ใช้เลเซอร์และ MEMS

Microsoft คาดว่าจะเปิดตัวผู้สืบทอดต่อจาก HoloLens ในต้นปีหน้า และยังคงต้องจับตาดูว่าพวกเขาจะนำเทคโนโลยีเหล่านี้มาใช้กับชุดหูฟังใหม่หรือไม่ โดยเฉพาะอย่างยิ่งตอนนี้ Magic Leap ได้เปิดตัวอุปกรณ์ที่ได้รับการปรับปรุงบ้างใน HoloLens 1 ด้วยคุณสมบัติต่างๆ เช่น มุมมองภาพที่ได้รับการปรับปรุง

สิทธิบัตรฉบับเต็ม สามารถดูได้ที่นี่