XRは、AppleがウェアラブルXRデバイスを開発しているか、OLEDディスプレイを搭載していると噂しています。
By hoppt
メディアの報道によると、Appleは2022年または2023年に最初のウェアラブル拡張現実（AR）または仮想現実（VR）デバイスをリリースする予定です。TSMC、Largan、Yecheng、Pegatronなど、ほとんどのサプライヤーは台湾に拠点を置く可能性があります。 Appleは、このマイクロディスプレイを設計するために台湾の実験工場を使用する可能性があります。 業界は、Appleの魅力的なユースケースがエクステンデットリアリティ（XR）市場の離陸につながることを期待しています。 Appleのデバイスの発表とデバイスのXRテクノロジー（AR、VR、またはMR）に関連するレポートは確認されていません。 しかし、AppleはiPhoneとiPadにARアプリケーションを追加し、開発者がARアプリケーションを作成するためのARKitプラットフォームを立ち上げました。 将来的には、AppleはウェアラブルXRデバイスを開発し、iPhoneやiPadとの相乗効果を生み出し、ARを商用アプリケーションから消費者向けアプリケーションに徐々に拡大する可能性があります。
韓国のメディアニュースによると、Appleは18月XNUMX日に「OLEDディスプレイ」を含むXRデバイスを開発していると発表しました。 OLED（OLED on Silicon、OLED on Silicon）は、シリコンウェーハ基板上にピクセルとドライバーを作成した後にOLEDを実装するディスプレイです。 半導体技術により、より多くの画素を搭載して超精密駆動が可能です。 一般的なディスプレイの解像度は、数百ピクセル/インチ（PPI）です。 対照的に、OLEDoSはXNUMXインチあたり最大数千ピクセルのPPIを実現できます。 XRデバイスは目に近く見えるため、高解像度をサポートする必要があります。 Appleは、高PPIの高解像度OLEDディスプレイを設置する準備をしています。
Appleヘッドセットの概念図（画像ソース：インターネット）
Appleは、XRデバイスでTOFセンサーを使用することも計画しています。 TOFは、測定対象物の距離や形状を測定できるセンサーです。 バーチャルリアリティ（VR）と拡張現実（AR）を実現することが不可欠です。
AppleはSony、LG Display、およびLG Innotekと協力して、コアコンポーネントの研究開発を推進していると理解されています。 開発タスクが進行中であることが理解されます。 単なる技術研究開発ではなく、商業化の可能性が非常に高い。 ブルームバーグニュースによると、アップルは来年の後半にXRデバイスを発売する予定です。
サムスンは次世代XRデバイスにも焦点を当てています。 サムスン電子は、スマートグラス用の「DigiLens」レンズの開発に投資しました。 投資額は公表していないが、独自のレンズを搭載したスクリーンを備えたメガネタイプの商品となる見込み。 SamsungElectro-MechanicsもDigiLensの投資に参加しました。
ウェアラブルXRデバイスの製造においてAppleが直面する課題。
ウェアラブルARまたはVRデバイスには、表示と表示、検知メカニズム、計算のXNUMXつの機能コンポーネントが含まれています。
ウェアラブルデバイスの外観デザインでは、デバイスの重量やサイズなど、快適性や受容性などの関連する問題を考慮する必要があります。 仮想世界に近いXRアプリケーションは通常、仮想オブジェクトを生成するためにより多くのコンピューティング能力を必要とするため、それらのコアコンピューティングパフォーマンスはより高くなければならず、より多くの電力消費につながります。
さらに、放熱と内部XRバッテリーも技術設計を制限します。 これらの制限は、現実世界に近いARデバイスにも適用されます。 Microsoft HoloLens 2（566g）のXRバッテリー寿命はわずか2〜3時間です。 ウェアラブルデバイス（テザリング）を外部のコンピューティングリソース（スマートフォンやパーソナルコンピューターなど）または電源に接続することも解決策として使用できますが、これによりウェアラブルデバイスのモビリティが制限されます。
センシングメカニズムに関しては、ほとんどのVRデバイスが人間とコンピューターの相互作用を実行する場合、特にモーショントラッキング機能が慣性測定デバイス（IMU）に依存するゲームでは、その精度は主に手のコントローラーに依存します。 ARデバイスは、自然な音声認識やジェスチャセンシング制御などのフリーハンドユーザーインターフェイスを使用します。 Microsoft HoloLensなどのハイエンドデバイスは、マシンビジョンと3D深度検知機能も提供します。これらは、XboxがKinectを発売して以来Microsoftが得意としている分野でもあります。
ウェアラブルARデバイスと比較すると、外界や周囲光の影響を考慮する必要が少ないため、VRデバイスでのユーザーインターフェイスの作成やプレゼンテーションの表示が簡単になる場合があります。 ハンドヘルドコントローラーは、素手で操作する場合、マンマシンインターフェイスよりも開発しやすくなります。 ハンドヘルドコントローラーはIMUを使用できますが、ジェスチャセンシング制御と3D深度センシングは、高度な光学技術とビジョンアルゴリズム、つまりマシンビジョンに依存しています。
VRデバイスは、実際の環境がディスプレイに影響を与えないようにシールドする必要があります。 VRディスプレイは、LTPS TFT液晶ディスプレイ、低コストでより多くのサプライヤーを備えたLTPS AMOLEDディスプレイ、または新しいシリコンベースのOLED（マイクロOLED）ディスプレイです。 5インチから6インチまでの携帯電話のディスプレイ画面と同じ大きさの単一のディスプレイ（左目と右目用）を使用することは費用効果が高いです。 ただし、デュアルモニター設計（左目と右目が分離されている）により、瞳孔間距離（IPD）の調整と視野角（FOV）が向上します。
さらに、ユーザーがコンピューターで生成されたアニメーションを引き続き視聴していることを考えると、低遅延（滑らかな画像、ぼやけの防止）と高解像度（網戸効果の排除）がディスプレイの開発の方向性です。 VRデバイスのディスプレイ光学系は、ショーとユーザーの目の中間のオブジェクトです。 そのため、厚み（デバイス形状係数）が薄くなり、フレネルレンズなどの光学設計に最適です。 表示効果は難しい場合があります。
ARディスプレイに関しては、それらのほとんどはシリコンベースのマイクロディスプレイです。 ディスプレイ技術には、LCOS（Liquid Crystal on Silicon）、デジタルライトプロセッシング（DLP）またはデジタルミラーデバイス（DMD）、レーザービームスキャン（LBS）、シリコンベースのマイクロOLED、およびシリコンベースのマイクロLED（マイクロLEDオンケイ素）。 強い周囲光の干渉に抵抗するために、ARディスプレイは10ニットより高い高輝度を持っている必要があります（導波路後の損失を考慮すると、100ニットがより理想的です）。 パッシブ発光ですが、LCOS、DLP、LBSは、光源（レーザーなど）を強化することで輝度を上げることができます。
したがって、人々はマイクロOLEDよりもマイクロLEDを使用することを好むかもしれません。 しかし、着色と製造の観点から、マイクロLED技術はマイクロOLED技術ほど成熟していません。 WOLED（白色光用RGBカラーフィルター）技術を使用して、RGB発光マイクロOLEDを作成できます。 ただし、マイクロLEDを製造するための簡単な方法はありません。 潜在的な計画には、Plesseyの量子ドット（QD）色変換（Nanocoとのコラボレーション）、Ostendoの量子フォトンイメージャー（QPI）で設計されたRGBスタック、およびJBDのX-cube（XNUMXつのRGBチップの組み合わせ）が含まれます。
Appleデバイスがビデオシースルー（VST）方式に基づいている場合、Appleは成熟したマイクロOLEDテクノロジーを使用できます。 Appleデバイスが直接シースルー（光学シースルー、OST）アプローチに基づいている場合、実質的な周囲光の干渉を回避することはできず、マイクロOLEDの輝度が制限される可能性があります。 ほとんどのARデバイスは同じ干渉の問題に直面しているため、Microsoft HoloLens2はマイクロOLEDではなくLBSを選択した可能性があります。
マイクロディスプレイの設計に必要な光学部品（導波路やフレネルレンズなど）は、マイクロディスプレイの作成よりも必ずしも簡単ではありません。 VST方式に基づく場合、Appleはパンケーキスタイルの光学設計（組み合わせ）を使用して、さまざまなマイクロディスプレイおよび光学デバイスを実現できます。 OST方式に基づいて、導波管またはバードバスのビジュアルデザインを選択できます。 導波路光学設計の利点は、その形状係数がより薄く、より小さくなることです。 ただし、導波路光学系はマイクロディスプレイの旋光性能が弱く、歪み、均一性、色品質、コントラストなどの他の問題が伴います。 回折光学素子（DOE）、ホログラフィック光学素子（HOE）、および反射光学素子（ROE）は、導波路の視覚的設計の主な方法です。 Appleは、光学の専門知識を得るために2018年にAkoniaHolographicsを買収しました。
