XR kuulutas, et Apple arendab kantavat XR-seadet või on varustatud OLED-ekraaniga.

Meedia teadete kohaselt peaks Apple oma esimese kantava liitreaalsuse (AR) või virtuaalreaalsuse (VR) seadme välja laskma 2022. või 2023. aastal. Enamik tarnijaid võib asuda Taiwanis, näiteks TSMC, Largan, Yecheng ja Pegatron. Apple võib selle mikroekraani kujundamiseks kasutada Taiwanis asuvat eksperimentaaltehast. Tööstus eeldab, et Apple'i atraktiivsed kasutusjuhtumid toovad kaasa laiendatud reaalsuse (XR) turu tõusu. Apple'i seadme teade ja seadme XR-tehnoloogiaga (AR, VR või MR) seotud teated ei ole kinnitatud. Kuid Apple on lisanud iPhone'i ja iPadi AR-rakendusi ning käivitanud arendajatele AR-rakenduste loomiseks mõeldud platvormi ARKit. Tulevikus võib Apple välja töötada kantava XR-seadme, luua sünergiat iPhone'i ja iPadiga ning laiendada järk-järgult AR-i kommertsrakendustelt tarbijarakendustele.

Korea meediauudiste kohaselt teatas Apple 18. novembril, et arendab XR-seadet, mis sisaldab "OLED-ekraani". OLED (OLED on Silicon, OLED on Silicon) on ekraan, mis rakendab OLED-i pärast pikslite ja draiverite loomist räniplaadile. Tänu pooljuhttehnoloogiale saab teostada ülitäpset sõitu, paigaldades rohkem piksleid. Ekraani tüüpiline eraldusvõime on sadu piksleid tolli kohta (PPI). Seevastu OLEDoS suudab saavutada kuni tuhandeid piksleid tolli kohta PPI. Kuna XR-seadmed näevad silma lähedalt, peavad need toetama kõrget eraldusvõimet. Apple valmistub installima kõrge eraldusvõimega OLED-ekraani, millel on kõrge PPI.

Apple'i peakomplekti kontseptuaalne pilt (pildi allikas: Internet)

Apple kavatseb oma XR-seadmetes kasutada ka TOF-andureid. TOF on andur, mis suudab mõõta mõõdetava objekti kaugust ja kuju. Oluline on realiseerida virtuaalreaalsus (VR) ja liitreaalsus (AR).

Arusaadavalt teeb Apple koostööd Sony, LG Display ja LG Innotekiga, et edendada põhikomponentide uurimist ja arendust. Mõistetakse, et arendusülesanne on pooleli; selle asemel, et lihtsalt tehnoloogiline teadus- ja arendustegevus, on selle kommertsialiseerimise võimalus väga suur. Bloomberg Newsi andmetel plaanib Apple XR-seadmed turule tuua järgmise aasta teises pooles.

Samsung keskendub ka järgmise põlvkonna XR-seadmetele. Samsung Electronics investeeris nutiprillide "DigiLens" läätsede väljatöötamisse. Kuigi investeeringu suurust ta ei avaldanud, on eeldatavasti tegemist prillide tüüpi tootega, mille ekraan on läbi imbunud ainulaadse objektiiviga. DigiLensi investeeringus osales ka Samsung Electro-Mechanics.

Väljakutsed, millega Apple silmitsi seisab kantavate XR-seadmete tootmisel.

Kantavad AR- või VR-seadmed sisaldavad kolme funktsionaalset komponenti: kuva ja esitlus, sensormehhanism ja arvutus.

Kantavate seadmete välimuse kujundamisel tuleks arvesse võtta seotud probleeme, nagu mugavus ja vastuvõetavus, nagu seadme kaal ja suurus. Virtuaalmaailmale lähemal asuvad XR-rakendused nõuavad tavaliselt virtuaalsete objektide genereerimiseks rohkem arvutusvõimsust, seega peab nende põhiline arvutusjõudlus olema suurem, mis toob kaasa suurema energiatarbimise.

Lisaks piiravad tehnilist disaini ka soojuse hajumine ja sisemised XR-akud. Need piirangud kehtivad ka reaalsele maailmale lähedastele AR-seadmetele. Microsoft HoloLens 2 (566g) XR-aku eluiga on vaid 2-3 tundi. Lahendusena võib kasutada kantavate seadmete ühendamist (lõastamist) väliste arvutusressurssidega (nt nutitelefonid või personaalarvutid) või toiteallikatega, kuid see piirab kantavate seadmete mobiilsust.

Mis puudutab sensormehhanismi, siis kui enamik VR-seadmeid teostab inimese ja arvuti suhtlust, sõltub nende täpsus peamiselt nende käes olevast kontrollerist, eriti mängudes, kus liikumise jälgimise funktsioon sõltub inertsiaalsest mõõteseadmest (IMU). AR-seadmed kasutavad vabakäelisi kasutajaliideseid, nagu loomulik hääletuvastus ja žestide tuvastamise juhtimine. Tipptasemel seadmed, nagu Microsoft HoloLens, pakuvad isegi masinnägemise ja 3D sügavustuvastuse funktsioone, mis on samuti valdkonnad, milles Microsoft on olnud hea pärast Xboxi Kinecti turule toomist.

Võrreldes kantavate AR-seadmetega võib VR-seadmetes olla lihtsam luua kasutajaliideseid ja kuvada esitlusi, kuna on vähem vaja arvestada välismaailma või ümbritseva valguse mõjuga. Ka käeshoitav kontroller võib olla palja käega arendamiseks paremini ligipääsetav kui inimese ja masina liides. Pihukontrollerid saavad kasutada IMU-d, kuid žestide tuvastamise juhtimine ja 3D-sügavuse tuvastamine põhinevad täiustatud optilisel tehnoloogial ja nägemisalgoritmidel, st masinnägemisel.

VR-seade peab olema varjestatud, et vältida reaalse keskkonna ekraani mõjutamist. VR-kuvarid võivad olla LTPS TFT vedelkristallkuvarid, LTPS AMOLED-ekraanid, mille maksumus on madalam ja rohkem tarnijaid, või uued ränipõhised OLED-ekraanid (mikro-OLED). Tasub kasutada ühte ekraani (vasakule ja paremale silmale), mis on sama suur kui mobiiltelefoni ekraanil 5-6 tolli. Kahe monitoriga disain (eraldi vasak ja parem silm) tagab aga parema pupillidevahelise kauguse (IPD) reguleerimise ja vaatenurga (FOV).

Lisaks, arvestades, et kasutajad jätkavad arvutiga loodud animatsioonide vaatamist, on kuvarite arendussuunad madal latentsusaeg (sujuvad pildid, hägususe vältimine) ja kõrge eraldusvõime (ekraani-ukse efekti kõrvaldamine). VR-seadme kuvaoptika on vaheobjekt saate ja kasutaja silmade vahel. Seetõttu on paksust (seadme kujutegur) vähendatud ja see sobib suurepäraselt optiliste konstruktsioonide jaoks, nagu Fresneli objektiiv. Kuvaefekt võib olla keeruline.

Mis puudutab AR-kuvareid, siis enamik neist on ränipõhised mikrokuvarid. Kuvamistehnoloogiate hulka kuuluvad vedelkristall ränil (LCOS), digitaalne valgustöötlus (DLP) või digitaalne peegelseade (DMD), laserkiire skaneerimine (LBS), ränipõhine mikro-OLED ja ränipõhine mikro-LED (mikro-LED sees). räni). Intensiivse ümbritseva valguse häirete vastu seismiseks peab AR-ekraanil olema kõrge heledus, mis on suurem kui 10 Knits (arvestades kadu pärast lainejuhti, on 100 Knits ideaalsem). Kuigi tegemist on passiivse valguse emissiooniga, võivad LCOS, DLP ja LBS suurendada heledust, suurendades valgusallikat (nt laserit).

Seetõttu võivad inimesed eelistada mikro-LED-sid võrreldes mikro-OLED-idega. Kuid värvimise ja valmistamise osas pole mikro-LED-tehnoloogia nii küps kui mikro-OLED-tehnoloogia. See võib kasutada WOLED-tehnoloogiat (RGB värvifilter valge valguse jaoks) RGB valgust kiirgavate mikro-OLED-ide valmistamiseks. Mikro-LED-de tootmiseks pole aga selget meetodit. Võimalikud plaanid hõlmavad Plessey Quantum Dot (QD) värvide teisendamist (koostöös Nanocoga), Ostendo Quantum Photon Imageri (QPI) disainitud RGB-pakki ja JBD X-kuubikut (kolme RGB-kiibi kombinatsioon).

Kui Apple'i seadmed põhinevad video läbipaistvuse (VST) meetodil, saab Apple kasutada küpset mikro-OLED-tehnoloogiat. Kui Apple'i seade põhineb otsesel läbipaistvusel (optiline läbipaistvus, OST), ei saa see vältida olulisi ümbritseva valguse häireid ja mikro-OLED-i heledus võib olla piiratud. Enamik AR-seadmeid seisavad silmitsi sama häireprobleemiga, mistõttu Microsoft HoloLens 2 valis mikro-OLED-i asemel LBS-i.

Mikrokuvari kujundamiseks vajalikud optilised komponendid (nagu lainejuht või Fresneli lääts) ei pruugi olla lihtsamad kui mikrokuvari loomine. Kui see põhineb VST-meetodil, saab Apple kasutada pannkoogi stiilis optilist disaini (kombinatsiooni), et saavutada mitmesuguseid mikrokuvareid ja optilisi seadmeid. OST-meetodi alusel saate valida lainejuhi või linnuvanni visuaalse kujunduse. Lainejuhi optilise disaini eeliseks on see, et selle kujutegur on õhem ja väiksem. Siiski on lainejuhi optika mikrokuvarite optilise pöörlemise jõudlus nõrk ja sellega kaasnevad muud probleemid, nagu moonutused, ühtlus, värvikvaliteet ja kontrast. Lainejuhi visuaalse disaini peamised meetodid on difraktiivne optiline element (DOE), holograafiline optiline element (HOE) ja peegeldav optiline element (ROE). Apple omandas Akonia Holographicsi 2018. aastal, et saada optikateadmisi.