XR شایعه شده است که اپل در حال توسعه یک دستگاه XR پوشیدنی یا مجهز به نمایشگر OLED است.

طبق گزارش‌های رسانه‌ها، انتظار می‌رود اپل اولین دستگاه واقعیت افزوده پوشیدنی (AR) یا واقعیت مجازی (VR) خود را در سال 2022 یا 2023 عرضه کند. بیشتر تامین‌کنندگان ممکن است در تایوان قرار داشته باشند، مانند TSMC، Largan، Yecheng و Pegatron. اپل ممکن است از کارخانه آزمایشی خود در تایوان برای طراحی این میکرو نمایشگر استفاده کند. صنعت انتظار دارد که موارد استفاده جذاب اپل منجر به رونق بازار واقعیت توسعه یافته (XR) شود. اعلام دستگاه اپل و گزارش های مربوط به فناوری XR دستگاه (AR، VR، یا MR) تایید نشده است. اما اپل اپلیکیشن‌های AR را روی آیفون و آی‌پد اضافه کرده و پلتفرم ARKit را برای توسعه‌دهندگان راه‌اندازی کرده است تا برنامه‌های AR ایجاد کنند. در آینده، اپل ممکن است یک دستگاه XR پوشیدنی توسعه دهد، با آیفون و آیپد هم افزایی ایجاد کند و به تدریج AR را از برنامه های تجاری به برنامه های کاربردی مصرف کننده گسترش دهد.

طبق اخبار رسانه های کره ای، اپل در 18 نوامبر اعلام کرد که در حال توسعه یک دستگاه XR است که شامل "نمایشگر OLED" است. OLED (OLED on Silicon, OLED on Silicon) نمایشگری است که OLED را پس از ایجاد پیکسل‌ها و درایورها بر روی بستر ویفر سیلیکونی پیاده‌سازی می‌کند. با توجه به فناوری نیمه هادی می توان رانندگی فوق العاده دقیقی را انجام داد و پیکسل های بیشتری را نصب کرد. وضوح صفحه نمایش معمولی صدها پیکسل در اینچ (PPI) است. در مقابل، OLEDOS می تواند به هزاران پیکسل در هر اینچ PPI دست یابد. از آنجایی که دستگاه های XR نزدیک به چشم به نظر می رسند، باید از وضوح بالا پشتیبانی کنند. اپل در حال آماده شدن برای نصب یک صفحه نمایش OLED با وضوح بالا با PPI بالا است.

تصویر مفهومی هدست اپل (منبع تصویر: اینترنت)

اپل همچنین قصد دارد از سنسورهای TOF در دستگاه های XR خود استفاده کند. TOF سنسوری است که می تواند فاصله و شکل جسم اندازه گیری شده را اندازه گیری کند. درک واقعیت مجازی (VR) و واقعیت افزوده (AR) ضروری است.

مشخص است که اپل با Sony، LG Display و LG Innotek برای ترویج تحقیق و توسعه اجزای اصلی کار می کند. قابل درک است که کار توسعه در حال انجام است. به جای تحقیق و توسعه فناوری صرف، امکان تجاری سازی آن بسیار زیاد است. به گزارش بلومبرگ، اپل قصد دارد دستگاه های XR را در نیمه دوم سال آینده عرضه کند.

سامسونگ همچنین بر روی دستگاه های نسل بعدی XR تمرکز کرده است. Samsung Electronics در توسعه لنزهای "DigiLens" برای عینک های هوشمند سرمایه گذاری کرد. اگرچه مبلغ سرمایه‌گذاری را فاش نکرد، اما انتظار می‌رود این محصول از نوع عینک با صفحه‌نمایش با لنز منحصربه‌فرد باشد. Samsung Electro-Mechanics نیز در سرمایه گذاری DigiLens مشارکت داشت.

چالش هایی که اپل در تولید دستگاه های پوشیدنی XR با آن مواجه است.

دستگاه‌های AR یا VR پوشیدنی شامل سه جزء کاربردی هستند: نمایش و نمایش، مکانیسم سنجش و محاسبه.

در طراحی ظاهری دستگاه های پوشیدنی باید موارد مرتبط مانند راحتی و مقبولیت، مانند وزن و اندازه دستگاه را در نظر گرفت. برنامه‌های XR نزدیک‌تر به دنیای مجازی معمولاً به قدرت محاسباتی بیشتری برای تولید اشیاء مجازی نیاز دارند، بنابراین عملکرد محاسباتی هسته آنها باید بالاتر باشد و منجر به مصرف انرژی بیشتر شود.

علاوه بر این، اتلاف گرما و باتری‌های XR داخلی نیز طراحی فنی را محدود می‌کنند. این محدودیت ها برای دستگاه های واقعیت افزوده نزدیک به دنیای واقعی نیز اعمال می شود. عمر باتری XR مایکروسافت هولولنز 2 (566 گرم) تنها 2 تا 3 ساعت است. اتصال دستگاه های پوشیدنی (اتصال به اینترنت) به منابع محاسباتی خارجی (مانند تلفن های هوشمند یا رایانه های شخصی) یا منابع برق می تواند به عنوان راه حل مورد استفاده قرار گیرد، اما این امر تحرک دستگاه های پوشیدنی را محدود می کند.

با توجه به مکانیسم سنجش، زمانی که اکثر دستگاه های VR تعامل انسان و رایانه را انجام می دهند، دقت آنها عمدتاً به کنترل کننده در دستانشان بستگی دارد، به ویژه در بازی ها، که در آن عملکرد ردیابی حرکت به دستگاه اندازه گیری اینرسی (IMU) بستگی دارد. دستگاه‌های AR از رابط‌های کاربر آزاد مانند تشخیص صدای طبیعی و کنترل حسگر اشاره استفاده می‌کنند. دستگاه‌های پیشرفته مانند مایکروسافت هولولنز حتی عملکردهای بینایی ماشین و حسگر عمق سه بعدی را نیز ارائه می‌کنند، که همچنین زمینه‌هایی هستند که مایکروسافت از زمانی که ایکس‌باکس کینکت را راه‌اندازی کرد در آنها خوب عمل کرده است.

در مقایسه با دستگاه‌های AR پوشیدنی، ممکن است ایجاد رابط‌های کاربری و نمایش ارائه‌ها در دستگاه‌های VR آسان‌تر باشد زیرا نیاز کمتری به در نظر گرفتن دنیای خارجی یا تأثیر نور محیط وجود دارد. کنترل‌کننده دستی همچنین می‌تواند نسبت به رابط انسان-ماشین در صورت دست‌برهنه در دسترس‌تر باشد. کنترل‌کننده‌های دستی می‌توانند از IMU استفاده کنند، اما کنترل حسگر حرکتی و تشخیص عمق سه‌بعدی به فناوری پیشرفته نوری و الگوریتم‌های بینایی، یعنی بینایی ماشین، متکی هستند.

دستگاه VR باید محافظ باشد تا از تأثیرگذاری محیط واقعی بر نمایشگر جلوگیری شود. نمایشگرهای واقعیت مجازی می توانند نمایشگرهای کریستال مایع LTPS TFT، نمایشگرهای LTPS AMOLED با هزینه کمتر و تامین کنندگان بیشتر، یا نمایشگرهای OLED (micro OLED) مبتنی بر سیلیکون در حال ظهور باشند. استفاده از یک صفحه نمایش (برای چشم چپ و راست) به اندازه یک صفحه نمایش تلفن همراه از 5 اینچ تا 6 اینچ مقرون به صرفه است. با این حال، طراحی دو مانیتور (چشم چپ و راست جدا) تنظیم فاصله بین مردمکی (IPD) و زاویه دید (FOV) بهتری را فراهم می کند.

علاوه بر این، با توجه به اینکه کاربران همچنان به تماشای انیمیشن های کامپیوتری ادامه می دهند، تاخیر کم (تصاویر صاف، جلوگیری از تار شدن) و وضوح بالا (حذف جلوه درب صفحه) جهت توسعه نمایشگرها هستند. اپتیک نمایشگر دستگاه VR یک شی واسط بین نمایش و چشم کاربر است. بنابراین، ضخامت (ضریب شکل دستگاه) کاهش یافته و برای طرح های نوری مانند لنز فرنل بسیار عالی است. جلوه نمایش می تواند چالش برانگیز باشد.

در مورد نمایشگرهای AR، اکثر آنها میکرو نمایشگرهای مبتنی بر سیلیکون هستند. فن‌آوری‌های نمایشگر شامل کریستال مایع روی سیلیکون (LCOS)، پردازش نور دیجیتال (DLP) یا دستگاه آینه دیجیتال (DMD)، اسکن پرتو لیزر (LBS)، میکرو OLED مبتنی بر سیلیکون و میکرو LED مبتنی بر سیلیکون (میکرو LED روشن است. سیلیکون). برای مقاومت در برابر تداخل نور شدید محیط، صفحه نمایش AR باید روشنایی بالایی بالاتر از 10 Knits داشته باشد (با توجه به افت پس از موجبر، 100 Knits ایده آل تر است). اگرچه تابش نور غیرفعال است، LCOS، DLP و LBS می توانند با افزایش منبع نور (مانند لیزر) روشنایی را افزایش دهند.

بنابراین، افراد ممکن است ترجیح دهند از میکرو ال ای دی در مقایسه با میکرو OLED استفاده کنند. اما از نظر رنگ آمیزی و ساخت، فناوری میکرو LED به اندازه فناوری میکرو OLED بالغ نیست. می‌تواند از فناوری WOLED (فیلتر رنگی RGB برای نور سفید) برای ساخت میکرو OLED‌های ساطع نور RGB استفاده کند. با این حال، هیچ روش ساده ای برای تولید میکرو ال ای دی وجود ندارد. طرح‌های بالقوه شامل تبدیل رنگ Plessey's Quantum Dot (QD) (با همکاری نانوکو)، تصویرگر کوانتومی فوتون (QPI) Ostendo's طراحی پشته RGB، و JBD's X-cube (ترکیبی از سه تراشه RGB) است.

اگر دستگاه‌های اپل مبتنی بر روش مشاهده ویدیویی (VST) باشند، اپل می‌تواند از فناوری میکرو OLED بالغ استفاده کند. اگر دستگاه اپل مبتنی بر رویکرد دید مستقیم (نور اپتیکال، OST) باشد، نمی‌تواند از تداخل نور محیطی چشمگیر جلوگیری کند و ممکن است روشنایی میکرو OLED محدود باشد. اکثر دستگاه‌های واقعیت افزوده با مشکل تداخل مشابهی روبرو هستند، به همین دلیل است که مایکروسافت هولولنز 2 LBS را به جای میکرو OLED انتخاب کرده است.

اجزای نوری (مانند موجبر یا لنز فرنل) مورد نیاز برای طراحی یک میکرو نمایشگر لزوما ساده تر از ایجاد یک میکرو نمایشگر نیستند. اگر بر اساس روش VST باشد، اپل می تواند از طراحی نوری (ترکیب) به سبک پنکیک برای دستیابی به انواع میکرو نمایشگر و دستگاه های نوری استفاده کند. بر اساس روش OST، می توانید راهنما یا طراحی بصری حمام پرنده را انتخاب کنید. مزیت طراحی نوری موجبر این است که ضریب شکل آن نازک تر و کوچکتر است. با این حال، اپتیک موجبر عملکرد چرخش نوری ضعیفی برای نمایشگرهای کوچک دارد و با مشکلات دیگری مانند اعوجاج، یکنواختی، کیفیت رنگ و کنتراست همراه است. عنصر نوری پراش (DOE)، عنصر نوری هولوگرافیک (HOE) و عنصر نوری بازتابنده (ROE) روش‌های اصلی طراحی بصری موجبر هستند. اپل در سال 2018 آکونیا هولوگرافیک را خریداری کرد تا تخصص نوری آن را به دست آورد.