Home / Blog / Batterij kennis / XR ging het gerucht dat Apple een draagbaar XR-apparaat aan het ontwikkelen is of uitgerust is met een OLED-display.

XR ging het gerucht dat Apple een draagbaar XR-apparaat aan het ontwikkelen is of uitgerust is met een OLED-display.

24 dec, 2021

By hoppt

xr batterijen

Volgens berichten in de media zal Apple naar verwachting zijn eerste draagbare augmented reality (AR) of virtual reality (VR) apparaat in 2022 of 2023 uitbrengen. De meeste leveranciers zijn mogelijk in Taiwan gevestigd, zoals TSMC, Largan, Yecheng en Pegatron. Apple kan zijn experimentele fabriek in Taiwan gebruiken om dit microdisplay te ontwerpen. De industrie verwacht dat de aantrekkelijke use-cases van Apple zullen leiden tot de opkomst van de extended reality (XR)-markt. Apple's apparaataankondiging en rapporten met betrekking tot de XR-technologie van het apparaat (AR, VR of MR) zijn niet bevestigd. Maar Apple heeft AR-applicaties toegevoegd op de iPhone en iPad en het ARKit-platform gelanceerd voor ontwikkelaars om AR-applicaties te maken. In de toekomst kan Apple een draagbaar XR-apparaat ontwikkelen, synergie genereren met de iPhone en iPad en AR geleidelijk uitbreiden van commerciële toepassingen naar consumententoepassingen.

Volgens Koreaans medianieuws heeft Apple op 18 november aangekondigd dat het een XR-apparaat ontwikkelt met een "OLED-scherm". OLED (OLED on Silicon, OLED on Silicon) is een display dat OLED implementeert na het maken van pixels en drivers op een siliciumwafelsubstraat. Dankzij de halfgeleidertechnologie kan uiterst nauwkeurig worden aangestuurd, waardoor meer pixels worden geïnstalleerd. De typische schermresolutie is honderden pixels per inch (PPI). OLEDoS kan daarentegen wel duizenden pixels per inch PPI bereiken. Omdat XR-apparaten dicht bij het oog lijken, moeten ze een hoge resolutie ondersteunen. Apple bereidt zich voor om een ​​OLED-scherm met hoge resolutie en een hoge PPI te installeren.

Conceptuele afbeelding van Apple-headset (bron afbeelding: internet)

Apple is ook van plan TOF-sensoren te gebruiken op zijn XR-apparaten. TOF is een sensor die de afstand en vorm van het gemeten object kan meten. Het realiseren van virtual reality (VR) en augmented reality (AR) is essentieel.

Het is duidelijk dat Apple samenwerkt met Sony, LG Display en LG Innotek om het onderzoek en de ontwikkeling van kerncomponenten te promoten. Het is wel verstaan ​​dat de ontwikkelingstaak aan de gang is; in plaats van alleen technologisch onderzoek en ontwikkeling, is de kans op commercialisering zeer groot. Volgens Bloomberg News is Apple van plan om in de tweede helft van volgend jaar XR-apparaten te lanceren.

Samsung richt zich ook op de volgende generatie XR-apparaten. Samsung Electronics heeft geïnvesteerd in de ontwikkeling van "DigiLens"-lenzen voor slimme brillen. Hoewel het investeringsbedrag niet bekend is gemaakt, wordt verwacht dat het een brilachtig product zal zijn met een scherm doordrenkt met een unieke lens. Samsung Electro-Mechanics participeerde ook in de investering van DigiLens.

Uitdagingen waarmee Apple wordt geconfronteerd bij het maken van draagbare XR-apparaten.

Draagbare AR- of VR-apparaten bevatten drie functionele componenten: weergave en presentatie, detectiemechanisme en berekening.

Bij het uiterlijk van draagbare apparaten moet rekening worden gehouden met gerelateerde zaken zoals comfort en aanvaardbaarheid, zoals het gewicht en de grootte van het apparaat. XR-applicaties die dichter bij de virtuele wereld staan, hebben meestal meer rekenkracht nodig om virtuele objecten te genereren, dus hun core computing-prestaties moeten hoger zijn, wat leidt tot een hoger stroomverbruik.

Daarnaast beperken ook de warmteafvoer en interne XR-batterijen het technisch ontwerp. Deze beperkingen zijn ook van toepassing op AR-apparaten die dicht bij de echte wereld staan. De XR-batterijduur van Microsoft HoloLens 2 (566g) is slechts 2-3 uur. Het verbinden van draagbare apparaten (tethering) met externe computerbronnen (zoals smartphones of pc's) of stroombronnen kan als oplossing worden gebruikt, maar dit beperkt de mobiliteit van draagbare apparaten.

Wat betreft het detectiemechanisme, wanneer de meeste VR-apparaten interactie tussen mens en computer uitvoeren, is hun precisie voornamelijk afhankelijk van de controller in hun handen, vooral in games, waarbij de bewegingsvolgfunctie afhankelijk is van het traagheidsmeetapparaat (IMU). AR-apparaten maken gebruik van gebruikersinterfaces uit de vrije hand, zoals natuurlijke spraakherkenning en bewegingsdetectie. Hoogwaardige apparaten zoals Microsoft HoloLens bieden zelfs functies voor machinevisie en 3D-dieptewaarneming, ook gebieden waar Microsoft goed in is sinds Xbox Kinect lanceerde.

In vergelijking met draagbare AR-apparaten is het misschien makkelijker om gebruikersinterfaces te maken en presentaties weer te geven op VR-apparaten, omdat er minder rekening hoeft te worden gehouden met de buitenwereld of de invloed van omgevingslicht. De handheld-controller kan ook toegankelijker zijn om te ontwikkelen dan de mens-machine-interface met blote handen. Handheld controllers kunnen IMU gebruiken, maar bewegingsdetectie en 3D-dieptedetectie zijn afhankelijk van geavanceerde optische technologie en vision-algoritmen, dat wil zeggen machine vision.

Het VR-apparaat moet worden afgeschermd om te voorkomen dat de echte omgeving het scherm beïnvloedt. VR-displays kunnen LTPS TFT-liquid crystal displays zijn, LTPS AMOLED-displays met lagere kosten en meer leveranciers, of opkomende op silicium gebaseerde OLED-displays (micro OLED). Het is kosteneffectief om een ​​enkel scherm te gebruiken (voor linker- en rechteroog), zo groot als een scherm van een mobiele telefoon van 5 inch tot 6 inch. Het ontwerp met twee monitoren (gescheiden linker- en rechteroog) zorgt echter voor een betere aanpassing van de pupilafstand (IPD) en kijkhoek (FOV).

Bovendien zijn, aangezien gebruikers door de computer gegenereerde animaties blijven kijken, lage latentie (vloeiende beelden, voorkomen van onscherpte) en hoge resolutie (eliminatie van het schermdeureffect) de ontwikkelingsrichtingen voor beeldschermen. De weergave-optiek van het VR-apparaat is een intermediair object tussen de show en de ogen van de gebruiker. Daarom is de dikte (apparaatvormfactor) verminderd en uitstekend geschikt voor optische ontwerpen zoals de Fresnel-lens. Het weergave-effect kan een uitdaging zijn.

Wat betreft AR-displays, de meeste zijn op silicium gebaseerde microdisplays. Weergavetechnologieën omvatten vloeibaar kristal op silicium (LCOS), digitale lichtverwerking (DLP) of digitale spiegelinrichting (DMD), laserstraalscannen (LBS), op silicium gebaseerde micro-OLED en op silicium gebaseerde micro-LED (micro-LED op silicium). Om de interferentie van intens omgevingslicht te weerstaan, moet het AR-display een hoge helderheid hebben van meer dan 10Knits (gezien het verlies na de golfgeleider, is 100Knits meer ideaal). Hoewel het passieve lichtemissie is, kunnen LCOS, DLP en LBS de helderheid verhogen door de lichtbron (zoals een laser) te versterken.

Daarom gebruiken mensen misschien liever micro-LED's in plaats van micro-OLED's. Maar in termen van inkleuring en productie is micro-LED-technologie niet zo volwassen als micro-OLED-technologie. Het kan WOLED-technologie (RGB-kleurfilter voor wit licht) gebruiken om RGB-lichtgevende micro-OLED's te maken. Er is echter geen eenduidige methode voor de productie van micro-LED's. Mogelijke plannen zijn onder meer Plessey's Quantum Dot (QD) kleurconversie (in samenwerking met Nanoco), Ostendo's Quantum Photon Imager (QPI) ontworpen RGB-stack en JBD's X-cube (een combinatie van drie RGB-chips).

Als Apple-apparaten zijn gebaseerd op de video-see-through-methode (VST), kan Apple volwassen micro-OLED-technologie gebruiken. Als het Apple-apparaat is gebaseerd op de directe doorzichtige (optische doorzichtige, OST)-benadering, kan het substantiële omgevingslichtinterferentie niet vermijden en kan de helderheid van de micro-OLED beperkt zijn. De meeste AR-apparaten hebben hetzelfde interferentieprobleem, wat misschien de reden is waarom Microsoft HoloLens 2 voor LBS koos in plaats van micro-OLED.

De optische componenten (zoals golfgeleider of Fresnel-lens) die nodig zijn voor het ontwerpen van een microdisplay zijn niet per se eenvoudiger dan het maken van een microdisplay. Als het is gebaseerd op de VST-methode, kan Apple het optische ontwerp (combinatie) in pancake-stijl gebruiken om een ​​verscheidenheid aan microdisplays en optische apparaten te realiseren. Op basis van de OST-methode kunt u het visuele ontwerp van de golfgeleider of het vogelbad kiezen. Het voordeel van het optische ontwerp van de golfgeleider is dat de vormfactor dunner en kleiner is. Golfgeleideroptieken hebben echter zwakke optische rotatieprestaties voor microdisplays en gaan gepaard met andere problemen zoals vervorming, uniformiteit, kleurkwaliteit en contrast. Het diffractieve optische element (DOE), het holografische optische element (HOE) en het reflecterende optische element (ROE) zijn de belangrijkste methoden voor het visuele ontwerp van golfgeleiders. Apple heeft Akonia Holographics in 2018 overgenomen om zijn optische expertise te verkrijgen.

sluiten_wit
dichtbij

Schrijf hier een vraag:

antwoord binnen 6 uur, vragen zijn welkom!