XR proslýchalo, že Apple vyvíjí nositelné zařízení XR nebo vybavené OLED displejem.

Podle zpráv médií se očekává, že Apple vydá své první nositelné zařízení s rozšířenou realitou (AR) nebo virtuální realitou (VR) v roce 2022 nebo 2023. Většina dodavatelů se může nacházet na Tchaj-wanu, jako jsou TSMC, Largan, Yecheng a Pegatron. Apple může k návrhu tohoto mikrodispleje použít svůj experimentální závod na Tchaj-wanu. Průmysl očekává, že atraktivní případy použití společnosti Apple povedou ke vzletu na trh rozšířené reality (XR). Oznámení společnosti Apple a zprávy týkající se technologie XR zařízení (AR, VR nebo MR) nebyly potvrzeny. Apple ale přidal AR aplikace na iPhone a iPad a spustil platformu ARKit pro vývojáře, aby mohli vytvářet AR aplikace. V budoucnu může Apple vyvinout nositelné zařízení XR, vytvořit synergii s iPhonem a iPadem a postupně rozšířit AR z komerčních aplikací na spotřebitelské aplikace.

Podle zpráv korejských médií Apple 18. listopadu oznámil, že vyvíjí zařízení XR, které obsahuje „OLED displej“. OLED (OLED on Silicon, OLED on Silicon) je displej, který implementuje OLED po vytvoření pixelů a ovladačů na křemíkovém waferovém substrátu. Díky polovodičové technologii lze provádět velmi přesné řízení a instalovat více pixelů. Typické rozlišení displeje jsou stovky pixelů na palec (PPI). Naproti tomu OLEDoS dokáže dosáhnout až tisíců pixelů na palec PPI. Protože zařízení XR vypadají blízko oka, musí podporovat vysoké rozlišení. Apple se připravuje na instalaci OLED displeje s vysokým rozlišením a vysokým PPI.

Konceptuální obrázek náhlavní soupravy Apple (zdroj obrázku: Internet)

Apple také plánuje použití TOF senzorů na svých XR zařízeních. TOF je senzor, který dokáže měřit vzdálenost a tvar měřeného objektu. Je nezbytné realizovat virtuální realitu (VR) a rozšířenou realitu (AR).

Rozumí se, že Apple spolupracuje se společnostmi Sony, LG Display a LG Innotek na podpoře výzkumu a vývoje základních komponent. Rozumí se, že vývojový úkol probíhá; spíše než pouhý technologický výzkum a vývoj je možnost jeho komercializace velmi vysoká. Podle Bloomberg News Apple plánuje uvedení XR zařízení na trh v druhé polovině příštího roku.

Samsung se také zaměřuje na zařízení XR nové generace. Samsung Electronics investoval do vývoje čoček „DigiLens“ pro chytré brýle. Přestože výši investice nezveřejnila, očekává se, že půjde o produkt typu brýlí s obrazovkou napuštěnou unikátní čočkou. Na investici DigiLens se podílela i společnost Samsung Electro-Mechanics.

Výzvy, kterým Apple čelí při výrobě nositelných XR zařízení.

Nositelná zařízení AR nebo VR obsahují tři funkční součásti: displej a prezentaci, snímací mechanismus a výpočet.

Design vzhledu nositelných zařízení by měl zohledňovat související problémy, jako je pohodlí a přijatelnost, jako je hmotnost a velikost zařízení. XR aplikace blíže virtuálnímu světu obvykle vyžadují větší výpočetní výkon pro generování virtuálních objektů, takže jejich základní výpočetní výkon musí být vyšší, což vede k větší spotřebě energie.

Navíc odvod tepla a interní XR baterie také omezují technické provedení. Tato omezení platí také pro zařízení AR blízká reálnému světu. Výdrž baterie XR Microsoft HoloLens 2 (566 g) je pouze 2–3 hodiny. Jako řešení lze použít připojení nositelných zařízení (tethering) k externím výpočetním zdrojům (jako jsou smartphony nebo osobní počítače) nebo zdrojům napájení, což však omezí mobilitu nositelných zařízení.

Pokud jde o snímací mechanismus, když většina zařízení VR provádí interakci člověka a počítače, jejich přesnost závisí především na ovladači v jejich rukou, zejména ve hrách, kde funkce sledování pohybu závisí na inerciálním měřicím zařízení (IMU). Zařízení AR používají uživatelská rozhraní od ruky, jako je přirozené rozpoznávání hlasu a ovládání snímání gest. Špičková zařízení, jako je Microsoft HoloLens, dokonce poskytují funkce strojového vidění a 3D hloubkového snímání, což jsou také oblasti, ve kterých je Microsoft dobrý od doby, kdy Xbox spustil Kinect.

Ve srovnání s nositelnými zařízeními AR může být snazší vytvářet uživatelská rozhraní a zobrazovat prezentace na zařízeních VR, protože je méně potřeba brát v úvahu vnější svět nebo vliv okolního světla. Ruční ovladač může být také přístupnější pro vývoj než rozhraní člověk-stroj, když je holýma rukama. Ruční ovladače mohou používat IMU, ale ovládání snímání gest a 3D hloubkové snímání spoléhají na pokročilou optickou technologii a algoritmy vidění, tedy strojové vidění.

Zařízení VR musí být stíněné, aby se zabránilo ovlivnění displeje prostředím reálného světa. VR displeje mohou být LTPS TFT displeje z tekutých krystalů, LTPS AMOLED displeje s nižší cenou a více dodavateli nebo nově vznikající křemíkové OLED (micro OLED) displeje. Je nákladově efektivní používat jeden displej (pro levé a pravé oko), velký jako displej mobilního telefonu od 5 palců do 6 palců. Konstrukce se dvěma monitory (oddělené levé a pravé oko) však poskytuje lepší nastavení mezipupilární vzdálenosti (IPD) a pozorovacího úhlu (FOV).

Kromě toho, vzhledem k tomu, že uživatelé nadále sledují počítačově generované animace, jsou směry vývoje displejů nízká latence (hladký obraz, zabraňující rozmazání) a vysoké rozlišení (eliminující efekt obrazovky-dveře). Optika displeje zařízení VR je prostředním objektem mezi show a očima uživatele. Proto je tloušťka (faktor tvaru zařízení) snížena a vynikající pro optické konstrukce, jako je Fresnelova čočka. Efekt zobrazení může být náročný.

Pokud jde o AR displeje, většina z nich jsou mikrodispleje na bázi křemíku. Technologie displeje zahrnují tekuté krystaly na křemíku (LCOS), digitální zpracování světla (DLP) nebo digitální zrcadlové zařízení (DMD), skenování laserovým paprskem (LBS), mikro OLED na bázi křemíku a mikro LED na bázi křemíku (zapnuté micro-LED křemík). Aby AR displej odolal interferenci intenzivního okolního světla, musí mít vysoký jas vyšší než 10Knits (s ohledem na ztrátu po vlnovodu je ideálnější 100Knits). Přestože se jedná o pasivní vyzařování světla, LCOS, DLP a LBS mohou zvýšit jas vylepšením zdroje světla (jako je laser).

Lidé proto mohou preferovat použití mikro LED ve srovnání s mikro OLED. Ale pokud jde o barvení a výrobu, technologie micro-LED není tak vyspělá jako technologie micro OLED. Může použít technologii WOLED (barevný filtr RGB pro bílé světlo) k výrobě mikro OLED RGB vyzařujících světlo. Neexistuje však žádný přímý způsob výroby mikro LED. Potenciální plány zahrnují převod barev Plessey's Quantum Dot (QD) (ve spolupráci s Nanoco), Ostendo's Quantum Photon Imager (QPI) navržený RGB stack a JBD's X-cube (kombinace tří RGB čipů).

Pokud jsou zařízení Apple založena na metodě průhledného videa (VST), Apple může použít vyspělou technologii micro OLED. Pokud je zařízení Apple založeno na přístupu přímého průhledu (optical see-through, OST), nemůže se vyhnout podstatnému rušení okolního světla a jas mikro OLED může být omezený. Většina zařízení AR čelí stejnému problému s rušením, což může být důvod, proč Microsoft HoloLens 2 zvolil LBS místo micro OLED.

Optické komponenty (jako je vlnovod nebo Fresnelova čočka) potřebné pro návrh mikrodispleje nejsou nutně přímočařejší než vytvoření mikrodispleje. Pokud je založen na metodě VST, může Apple použít optický design (kombinaci) ve stylu palačinky k dosažení různých mikrodisplejů a optických zařízení. Na základě metody OST si můžete vybrat vizuální design vlnovodu nebo koupaliště. Výhodou vlnovodu optického designu je, že jeho tvarový faktor je tenčí a menší. Vlnovodová optika má však slabý optický rotační výkon pro mikrodispleje a je doprovázena dalšími problémy, jako je zkreslení, uniformita, kvalita barev a kontrast. Difrakční optický prvek (DOE), holografický optický prvek (HOE) a reflexní optický prvek (ROE) jsou hlavními metodami vizuálního designu vlnovodu. Apple získal Akonia Holographics v roce 2018, aby získal její optické expertizy.