微软为生成 4K 混合现实虚拟图像的方法申请了专利

视野中虚拟图像的分辨率是使混合现实令人信服和身临其境的主要因素。

许多混合现实系统通过 MEMS 反射镜系统使用激光扫描来生成图像，但这些系统的物理特性使其难以创建高分辨率图像，图像的分辨率取决于反射镜反射和引导激光的速度有多快移动。

微软在专利中解释说：

然而，当前的 MEMS 技术对镜面扫描速率设置了上限，进而限制了显示分辨率。 例如，27 kHz 水平扫描速率与 60 Hz 垂直扫描速率相结合可以产生 720p 的垂直分辨率。 可能需要显着更高的垂直分辨率（例如，1440p、2160p），特别是对于近眼显示实现，其中720p和类似的垂直分辨率可能显得模糊和低分辨率。 虽然水平和/​​或垂直扫描速率的增加会增加显示分辨率，但前者在技术上可能不可行，而后者会增加功耗。 此外，高扫描速率可以至少部分地限制反射镜扫描角度和孔径，其中也需要更大的值。 此外，由于与较小“像素”尺寸相关的衍射极限，支持更高的分辨率也可能需要更大的镜子尺寸。 使用这种较大的反射镜可能会进一步增加扫描显示器实现更高分辨率的难度，因为较大的反射镜会导致较低的扫描频率。

微软有一个新的解决方案来解决这个问题——微软建议简单地使用第二个偏移激光，而不是试图更快地振动镜子，让它在不升级镜子硬件的情况下解决双倍的分辨率。

他们写：

如下所述，操作多个激光器的隔行扫描模式可以与可变扫描速率和/或隔行扫描帧之间的相位偏移相结合，以实现激光输出之间的所需间隔，进而产生所需的图像像素间隔和分辨率。 使用多个激光器允许每个镜像周期扫描多条线，从而在不增加镜像扫描频率的情况下实现更高的分辨率， 并且还允许使用更大的镜子，这可能有助于避免衍射极限所带来的像素尺寸问题。

微软还承诺使用眼动追踪，这样微软就可以专注于用户实际观看的图像部分的更高分辨率输出，从而节省电力和计算工作。

该技术适用于多种输出方式，包括 HoloLens 中的波导，也适用于激光投影电视和其他使用激光和 MEMS 的系统。

微软预计将在明年初发布他们的 HoloLens 继任者，他们是否会在他们的新耳机中实施其中一些技术还有待观察，特别是现在 Magic Leap 发布了一款在 HoloLens 1 上有所改进的设备，具有改进的视野等功能。

完整的专利 可以在这里看到。