微軟為生成 4K 混合現實虛擬圖像的方法申請了專利

視野中虛擬圖像的分辨率是使混合現實令人信服和身臨其境的主要因素。

許多混合現實係統通過 MEMS 反射鏡系統使用激光掃描來生成圖像，但這些系統的物理特性使其難以創建高分辨率圖像，圖像的分辨率取決於反射鏡反射和引導激光的速度有多快移動。

微軟在專利中解釋說：

然而，當前的 MEMS 技術對鏡面掃描速率設置了上限，進而限制了顯示分辨率。 例如，27 kHz 水平掃描速率與 60 Hz 垂直掃描速率相結合可產生 720p 的垂直分辨率。 可能需要顯著更高的垂直分辨率（例如，1440p、2160p），特別是對於近眼顯示實現，其中720p和類似的垂直分辨率可能顯得模糊和低分辨率。 雖然水平和/​​或垂直掃描速率的增加會增加顯示分辨率，但前者在技術上可能不可行，而後者會增加功耗。 此外，高掃描速率可以至少部分地限制反射鏡掃描角度和孔徑，其中也需要更大的值。 此外，由於與較小“像素”尺寸相關的衍射極限，支持更高的分辨率也可能需要更大的鏡子尺寸。 使用這種較大的反射鏡可能會進一步增加掃描顯示器實現更高分辨率的難度，因為較大的反射鏡會導致較低的掃描頻率。

微軟有一個新的解決方案來解決這個問題——微軟建議簡單地使用第二個偏移激光，而不是試圖更快地振動鏡子，讓它在不升級鏡子硬件的情況下解決雙倍的分辨率。

他們寫：

如下所述，操作多個激光器的隔行掃描模式可以與可變掃描速率和/或隔行掃描幀之間的相位偏移相結合，以實現激光輸出之間的所需間隔，進而產生所需的圖像像素間隔和分辨率。 使用多個激光器允許每個鏡像週期掃描多條線，從而在不增加鏡像掃描頻率的情況下實現更高的分辨率， 並且還允許使用更大的鏡子，這可能有助於避免衍射極限所帶來的像素尺寸問題。

微軟還承諾使用眼動追踪，這樣微軟就可以專注於用戶實際觀看的圖像部分的更高分辨率輸出，從而節省電力和計算工作。

該技術適用於多種輸出方式，包括 HoloLens 中的波導，也適用於激光投影電視和其他使用激光和 MEMS 的系統。

微軟預計將在明年初發布他們的 HoloLens 繼任者，他們是否會在他們的新耳機中實施其中一些技術還有待觀察，特別是現在 Magic Leap 發布了一款在 HoloLens 1 上有所改進的設備，具有改進的視野等功能。

完整的專利 可以在這裡看到。