Phương pháp cấp bằng sáng chế của Microsoft để tạo hình ảnh thực tế ảo hỗn hợp 4K

Độ phân giải của hình ảnh ảo trong trường nhìn của bạn là một yếu tố chính làm cho thực tế hỗn hợp trở nên thuyết phục và sống động.

Nhiều hệ thống Thực tế hỗn hợp sử dụng tính năng quét laze thông qua hệ thống gương MEMS để tạo ra hình ảnh, nhưng vật lý của các hệ thống này khó tạo ra hình ảnh có độ phân giải cao, với độ phân giải của hình ảnh phụ thuộc vào tốc độ phản xạ của gương và hướng ánh sáng laser có thể di chuyển.

Trong bằng sáng chế Microsoft giải thích:

Tuy nhiên, công nghệ MEMS hiện tại đặt giới hạn trên về tốc độ quét gương, do đó hạn chế độ phân giải màn hình. Ví dụ: tốc độ quét ngang 27 kHz kết hợp với tốc độ quét dọc 60 Hz có thể mang lại độ phân giải theo chiều dọc là 720p. Có thể mong muốn độ phân giải dọc cao hơn đáng kể (ví dụ: 1440p, 2160p), đặc biệt đối với việc triển khai màn hình gần bằng mắt, trong đó độ phân giải 720p và độ phân giải dọc tương tự có thể bị mờ và độ phân giải thấp. Trong khi tốc độ quét ngang và / hoặc dọc tăng lên sẽ làm tăng độ phân giải màn hình, tốc độ quét trước có thể không khả thi về mặt công nghệ trong khi tốc độ quét sau làm tăng mức tiêu thụ điện năng. Hơn nữa, tốc độ quét cao ít nhất có thể hạn chế một phần góc quét của gương và khẩu độ, trong đó các giá trị lớn hơn cũng được mong muốn. Ngoài ra, việc hỗ trợ độ phân giải cao hơn cũng có thể yêu cầu kích thước gương lớn hơn do giới hạn nhiễu xạ liên quan đến kích thước "pixel" nhỏ hơn. Việc sử dụng một gương lớn hơn như vậy có thể làm tăng thêm khó khăn trong việc đạt được độ phân giải cao hơn với màn hình quét, vì gương lớn hơn dẫn đến tần số quét thấp hơn.

Microsoft có một giải pháp mới cho vấn đề này - thay vì cố gắng làm rung gương nhanh hơn, Microsoft đề xuất chỉ cần sử dụng tia laser bù trừ thứ hai, cho phép nó tăng gấp đôi độ phân giải mà không cần nâng cấp phần cứng gương.

Họ viết:

Như được mô tả bên dưới, chế độ hoạt động xen kẽ nhiều tia laser có thể được kết hợp với tốc độ quét thay đổi và / hoặc độ lệch pha giữa các khung xen kẽ để đạt được khoảng cách mong muốn giữa các đầu ra laser, từ đó mang lại khoảng cách và độ phân giải pixel hình ảnh mong muốn. Việc sử dụng nhiều tia laser cho phép quét nhiều dòng trong mỗi chu kỳ phản chiếu, do đó cho phép đạt được độ phân giải cao hơn mà không cần tăng tần số quét gương, và cũng cho phép sử dụng các gương lớn hơn, điều này có thể giúp tránh các vấn đề về kích thước pixel do giới hạn nhiễu xạ áp đặt.

Microsoft cũng hứa hẹn sẽ sử dụng tính năng theo dõi mắt để Microsoft có thể tập trung vào đầu ra có độ phân giải cao hơn trên phần hình ảnh mà người dùng đang thực sự nhìn, giúp tiết kiệm điện năng và công việc tính toán.

Công nghệ này có thể áp dụng cho nhiều phương pháp đầu ra khác nhau, bao gồm ống dẫn sóng như trong HoloLens, nhưng cả TV chiếu laser và các hệ thống khác sử dụng laser và MEMS.

Microsoft dự kiến ​​sẽ phát hành người kế nhiệm của họ cho HoloLens vào đầu năm tới và vẫn còn phải xem liệu họ có triển khai một số công nghệ này trong tai nghe mới của họ hay không, đặc biệt là bây giờ Magic Leap đã phát hành một thiết bị đã được cải thiện phần nào trên HoloLens 1 , với các tính năng như cải thiện trường nhìn.

Bằng sáng chế đầy đủ có thể được nhìn thấy ở đây.