XR được đồn đại rằng Apple đang phát triển một thiết bị XR có thể đeo được hoặc được trang bị màn hình OLED.

Theo báo cáo của các phương tiện truyền thông, Apple dự kiến ​​sẽ phát hành thiết bị thực tế tăng cường (AR) hoặc thực tế ảo (VR) có thể đeo đầu tiên vào năm 2022 hoặc 2023. Hầu hết các nhà cung cấp có thể đặt tại Đài Loan, chẳng hạn như TSMC, Largan, Yecheng và Pegatron. Apple có thể sử dụng nhà máy thử nghiệm của mình ở Đài Loan để thiết kế màn hình vi mô này. Ngành công nghiệp hy vọng rằng các trường hợp sử dụng hấp dẫn của Apple sẽ dẫn đến sự cất cánh của thị trường thực tế mở rộng (XR). Thông báo về thiết bị của Apple và các báo cáo liên quan đến công nghệ XR của thiết bị (AR, VR hoặc MR) vẫn chưa được xác nhận. Nhưng Apple đã thêm các ứng dụng AR trên iPhone và iPad và khởi chạy nền tảng ARKit để các nhà phát triển tạo ra các ứng dụng AR. Trong tương lai, Apple có thể phát triển thiết bị XR có thể đeo được, tạo ra sức mạnh tổng hợp với iPhone và iPad, và dần dần mở rộng AR từ các ứng dụng thương mại sang các ứng dụng tiêu dùng.

Theo tin tức từ các phương tiện truyền thông Hàn Quốc, Apple đã thông báo vào ngày 18 tháng XNUMX rằng họ đang phát triển một thiết bị XR bao gồm "màn hình OLED". OLED (OLED trên Silicon, OLED trên Silicon) là màn hình sử dụng OLED sau khi tạo ra các pixel và trình điều khiển trên chất nền wafer silicon. Do công nghệ bán dẫn, có thể thực hiện lái xe siêu chính xác, cài đặt nhiều pixel hơn. Độ phân giải màn hình điển hình là hàng trăm pixel mỗi inch (PPI). Ngược lại, OLEDoS có thể đạt được PPI lên đến hàng nghìn pixel trên mỗi inch. Vì thiết bị XR nhìn gần bằng mắt nên chúng phải hỗ trợ độ phân giải cao. Apple đang chuẩn bị lắp đặt màn hình OLED độ phân giải cao với PPI cao.

Hình ảnh concept tai nghe Apple (nguồn ảnh: Internet)

Apple cũng có kế hoạch sử dụng cảm biến TOF trên các thiết bị XR của mình. TOF là một cảm biến có thể đo khoảng cách và hình dạng của đối tượng được đo. Thực tế ảo (VR) và thực tế tăng cường (AR) là điều cần thiết.

Điều này được hiểu rằng Apple đang làm việc với Sony, LG Display và LG Innotek để thúc đẩy việc nghiên cứu và phát triển các thành phần cốt lõi. Điều này được hiểu rằng nhiệm vụ phát triển đang được thực hiện; chứ không đơn thuần là nghiên cứu và phát triển công nghệ, khả năng thương mại hóa của nó là rất cao. Theo Bloomberg News, Apple có kế hoạch ra mắt thiết bị XR vào nửa cuối năm sau.

Samsung cũng đang tập trung vào các thiết bị XR thế hệ tiếp theo. Samsung Electronics đã đầu tư phát triển thấu kính "DigiLens" cho kính thông minh. Tuy không tiết lộ số tiền đầu tư nhưng đây được kỳ vọng là một sản phẩm dạng kính với màn hình kết hợp thấu kính độc đáo. Samsung Electro-Mechanics cũng tham gia đầu tư vào DigiLens.

Những thách thức mà Apple phải đối mặt trong việc sản xuất thiết bị XR có thể đeo được.

Thiết bị AR hoặc VR có thể đeo được bao gồm ba thành phần chức năng: hiển thị và trình bày, cơ chế cảm biến và tính toán.

Thiết kế ngoại hình của thiết bị đeo được nên xem xét các vấn đề liên quan như sự thoải mái và khả năng chấp nhận, chẳng hạn như trọng lượng và kích thước của thiết bị. Các ứng dụng XR gần với thế giới ảo hơn thường yêu cầu nhiều năng lực tính toán hơn để tạo ra các đối tượng ảo, do đó, hiệu suất tính toán cốt lõi của chúng phải cao hơn, dẫn đến tiêu thụ điện năng lớn hơn.

Ngoài ra, khả năng tản nhiệt và pin XR bên trong cũng hạn chế về thiết kế kỹ thuật. Những hạn chế này cũng áp dụng cho các thiết bị AR gần với thế giới thực. Thời lượng pin XR của Microsoft HoloLens 2 (566g) chỉ từ 2-3 giờ. Kết nối thiết bị đeo (chia sẻ kết nối) với tài nguyên máy tính bên ngoài (chẳng hạn như điện thoại thông minh hoặc máy tính cá nhân) hoặc nguồn điện có thể được sử dụng như một giải pháp, nhưng điều này sẽ hạn chế tính di động của thiết bị đeo.

Về cơ chế cảm biến, khi hầu hết các thiết bị VR thực hiện tương tác giữa người và máy tính, độ chính xác của chúng chủ yếu dựa vào bộ điều khiển trên tay, đặc biệt là trong các trò chơi, trong đó chức năng theo dõi chuyển động phụ thuộc vào thiết bị đo lường quán tính (IMU). Thiết bị AR sử dụng giao diện người dùng tự do, chẳng hạn như nhận dạng giọng nói tự nhiên và điều khiển cảm nhận cử chỉ. Các thiết bị cao cấp như Microsoft HoloLens thậm chí còn cung cấp chức năng nhìn máy và cảm nhận chiều sâu 3D, đây cũng là những lĩnh vực mà Microsoft đã làm rất tốt kể từ khi Xbox ra mắt Kinect.

So với thiết bị AR có thể đeo được, việc tạo giao diện người dùng và hiển thị bản trình bày trên thiết bị VR có thể dễ dàng hơn vì ít phải xem xét thế giới bên ngoài hoặc ảnh hưởng của ánh sáng xung quanh. Bộ điều khiển cầm tay cũng có thể dễ phát triển hơn so với giao diện người-máy khi sử dụng tay không. Bộ điều khiển cầm tay có thể sử dụng IMU, nhưng điều khiển cảm biến cử chỉ và cảm biến độ sâu 3D dựa trên công nghệ quang học tiên tiến và thuật toán thị giác, tức là thị giác máy.

Thiết bị VR cần được che chắn để ngăn môi trường thực tế ảnh hưởng đến màn hình. Màn hình VR có thể là màn hình tinh thể lỏng LTPS TFT, màn hình LTPS AMOLED với chi phí thấp hơn và nhiều nhà cung cấp hơn, hoặc màn hình OLED (micro OLED) dựa trên silicon mới nổi. Sẽ tiết kiệm chi phí nếu sử dụng một màn hình duy nhất (cho mắt trái và mắt phải), lớn như màn hình điện thoại di động từ 5 inch đến 6 inch. Tuy nhiên, thiết kế màn hình kép (mắt trái và mắt phải tách biệt) cung cấp khả năng điều chỉnh khoảng cách giữa các đồng tử (IPD) và góc nhìn (FOV) tốt hơn.

Ngoài ra, do người dùng tiếp tục xem các hình ảnh động do máy tính tạo ra, độ trễ thấp (hình ảnh mịn, chống mờ) và độ phân giải cao (loại bỏ hiệu ứng cửa màn hình) là hướng phát triển cho màn hình. Quang học hiển thị của thiết bị VR là đối tượng trung gian giữa màn hình và mắt người dùng. Do đó, độ dày (yếu tố hình dạng thiết bị) được giảm xuống và tuyệt vời cho các thiết kế quang học như ống kính Fresnel. Hiệu ứng hiển thị có thể là một thách thức.

Đối với màn hình AR, hầu hết chúng là màn hình vi mô dựa trên silicon. Công nghệ hiển thị bao gồm tinh thể lỏng trên silicon (LCOS), xử lý ánh sáng kỹ thuật số (DLP) hoặc thiết bị gương kỹ thuật số (DMD), quét tia laze (LBS), micro OLED dựa trên silicon và micro-LED dựa trên silicon (micro-LED trên silicon). Để chống lại sự can thiệp của ánh sáng xung quanh cường độ cao, màn hình AR phải có độ sáng cao hơn 10Knits (xem xét sự mất mát sau ống dẫn sóng, 100Knits là lý tưởng hơn). Mặc dù là phát xạ ánh sáng thụ động, LCOS, DLP và LBS có thể tăng độ sáng bằng cách tăng cường nguồn sáng (chẳng hạn như tia laser).

Do đó, mọi người có thể thích sử dụng micro LED hơn so với micro OLED. Nhưng về mặt màu sắc và sản xuất, công nghệ micro-LED chưa trưởng thành như công nghệ micro OLED. Nó có thể sử dụng công nghệ WOLED (bộ lọc màu RGB cho ánh sáng trắng) để tạo ra các micro OLED phát sáng RGB. Tuy nhiên, không có phương pháp đơn giản nào để sản xuất đèn LED siêu nhỏ. Các kế hoạch tiềm năng bao gồm chuyển đổi màu Chấm lượng tử (QD) của Plessey (hợp tác với Nanoco), ngăn xếp RGB được thiết kế bởi Quantum Photon Imager (QPI) của Ostendo và khối X-cube của JBD (kết hợp ba chip RGB).

Nếu các thiết bị của Apple dựa trên phương pháp xem qua video (VST), thì Apple có thể sử dụng công nghệ micro OLED hoàn thiện. Nếu thiết bị của Apple dựa trên phương pháp nhìn xuyên trực tiếp (nhìn xuyên qua quang học, OST), thì Thiết bị không thể tránh được nhiễu ánh sáng xung quanh đáng kể và độ sáng của micro OLED có thể bị hạn chế. Hầu hết các thiết bị AR đều gặp phải vấn đề nhiễu giống nhau, đó có thể là lý do tại sao Microsoft HoloLens 2 lại chọn LBS thay vì micro OLED.

Các thành phần quang học (chẳng hạn như ống dẫn sóng hoặc thấu kính Fresnel) cần thiết để thiết kế một màn hình vi mô không nhất thiết phải đơn giản hơn việc tạo một màn hình vi mô. Nếu dựa trên phương pháp VST, Apple có thể sử dụng thiết kế quang học kiểu pancake (kết hợp) để đạt được nhiều loại thiết bị vi hiển thị và quang học. Dựa trên phương pháp OST, bạn có thể chọn thiết kế hình ảnh ống dẫn sóng hoặc bồn tắm chim. Ưu điểm của thiết kế quang học ống dẫn sóng là yếu tố hình thức của nó mỏng hơn và nhỏ hơn. Tuy nhiên, quang học ống dẫn sóng có hiệu suất quay quang học yếu đối với màn hình hiển thị vi mô và đi kèm với các vấn đề khác như biến dạng, tính đồng nhất, chất lượng màu và độ tương phản. Phần tử quang học nhiễu xạ (DOE), phần tử quang học ba chiều (HOE) và phần tử quang học phản xạ (ROE) là các phương pháp chính của thiết kế hình ảnh ống dẫn sóng. Apple đã mua lại Akonia Holographics vào năm 2018 để có được kiến ​​thức chuyên môn về quang học.