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Selon la rumeur, Apple développerait un appareil XR portable ou équipé d'un écran OLED.

24 Dec, 2021

By hoppt

piles xr

Selon les médias, Apple devrait lancer son premier appareil portable de réalité augmentée (AR) ou de réalité virtuelle (VR) en 2022 ou 2023. La plupart des fournisseurs peuvent être situés à Taïwan, tels que TSMC, Largan, Yecheng et Pegatron. Apple pourrait utiliser son usine expérimentale à Taïwan pour concevoir ce micro-écran. L'industrie s'attend à ce que les cas d'utilisation attractifs d'Apple conduisent au décollage du marché de la réalité étendue (XR). L'annonce de l'appareil d'Apple et les rapports liés à la technologie XR de l'appareil (AR, VR ou MR) n'ont pas été confirmés. Mais Apple a ajouté des applications AR sur l'iPhone et l'iPad et a lancé la plate-forme ARKit permettant aux développeurs de créer des applications AR. À l'avenir, Apple pourrait développer un appareil XR portable, générer une synergie avec l'iPhone et l'iPad, et étendre progressivement la RA des applications commerciales aux applications grand public.

Selon les médias coréens, Apple a annoncé le 18 novembre qu'il développait un appareil XR qui comprend un "écran OLED". OLED (OLED sur silicium, OLED sur silicium) est un écran qui implémente OLED après avoir créé des pixels et des pilotes sur un substrat de plaquette de silicium. Grâce à la technologie des semi-conducteurs, une conduite ultra-précise peut être effectuée, installant plus de pixels. La résolution d'affichage typique est de centaines de pixels par pouce (PPI). En revanche, OLEDoS peut atteindre jusqu'à des milliers de pixels par pouce PPI. Étant donné que les appareils XR semblent proches de l'œil, ils doivent prendre en charge une haute résolution. Apple se prépare à installer un écran OLED haute résolution avec un PPI élevé.

Image conceptuelle du casque Apple (source de l'image : Internet)

Apple prévoit également d'utiliser des capteurs TOF sur ses appareils XR. TOF est un capteur qui peut mesurer la distance et la forme de l'objet mesuré. Il est essentiel de réaliser la réalité virtuelle (VR) et la réalité augmentée (AR).

Il est entendu qu'Apple travaille avec Sony, LG Display et LG Innotek pour promouvoir la recherche et le développement de composants de base. Il est entendu que la tâche de développement est en cours ; plutôt qu'une simple recherche et développement technologique, la possibilité de sa commercialisation est très élevée. Selon Bloomberg News, Apple prévoit de lancer des appareils XR au cours du second semestre de l'année prochaine.

Samsung se concentre également sur les appareils XR de nouvelle génération. Samsung Electronics a investi dans le développement d'objectifs "DigiLens" pour lunettes intelligentes. Bien qu'il n'ait pas divulgué le montant de l'investissement, il devrait s'agir d'un produit de type lunettes avec un écran doté d'une lentille unique. Samsung Electro-Mechanics a également participé à l'investissement de DigiLens.

Défis auxquels Apple est confrontée dans la fabrication d'appareils XR portables.

Les appareils portables AR ou VR comprennent trois composants fonctionnels : affichage et présentation, mécanisme de détection et calcul.

La conception de l'apparence des appareils portables doit tenir compte de questions connexes telles que le confort et l'acceptabilité, telles que le poids et la taille de l'appareil. Les applications XR plus proches du monde virtuel nécessitent généralement plus de puissance de calcul pour générer des objets virtuels, de sorte que leurs performances informatiques de base doivent être plus élevées, ce qui entraîne une plus grande consommation d'énergie.

De plus, la dissipation thermique et les batteries XR internes limitent également la conception technique. Ces restrictions s'appliquent également aux appareils AR proches du monde réel. L'autonomie de la batterie XR de Microsoft HoloLens 2 (566 g) n'est que de 2 à 3 heures. La connexion d'appareils portables (connexion) à des ressources informatiques externes (telles que des smartphones ou des ordinateurs personnels) ou à des sources d'alimentation peut être utilisée comme solution, mais cela limitera la mobilité des appareils portables.

En ce qui concerne le mécanisme de détection, lorsque la plupart des appareils VR effectuent une interaction homme-ordinateur, leur précision repose principalement sur le contrôleur entre leurs mains, en particulier dans les jeux, où la fonction de suivi de mouvement dépend du dispositif de mesure inertielle (IMU). Les appareils AR utilisent des interfaces utilisateur à main levée, telles que la reconnaissance vocale naturelle et le contrôle de détection des gestes. Les appareils haut de gamme tels que Microsoft HoloLens fournissent même des fonctions de vision artificielle et de détection de profondeur 3D, qui sont également des domaines dans lesquels Microsoft excelle depuis que Xbox a lancé Kinect.

Par rapport aux appareils AR portables, il peut être plus facile de créer des interfaces utilisateur et d'afficher des présentations sur des appareils VR, car il est moins nécessaire de prendre en compte le monde extérieur ou l'influence de la lumière ambiante. Le contrôleur portable peut également être plus accessible à développer que l'interface homme-machine à mains nues. Les contrôleurs portables peuvent utiliser l'IMU, mais le contrôle de détection de geste et la détection de profondeur 3D reposent sur une technologie optique avancée et des algorithmes de vision, c'est-à-dire la vision artificielle.

L'appareil VR doit être protégé pour empêcher l'environnement réel d'affecter l'affichage. Les écrans VR peuvent être des écrans à cristaux liquides LTPS TFT, des écrans LTPS AMOLED à moindre coût et plus de fournisseurs, ou des écrans OLED (micro OLED) émergents à base de silicium. Il est rentable d'utiliser un seul écran (pour les yeux gauche et droit), aussi grand qu'un écran d'affichage de téléphone portable de 5 pouces à 6 pouces. Cependant, la conception à double moniteur (yeux gauche et droit séparés) offre un meilleur réglage de la distance interpupillaire (IPD) et de l'angle de vision (FOV).

De plus, étant donné que les utilisateurs continuent de regarder des animations générées par ordinateur, la faible latence (images lisses, évitant le flou) et la haute résolution (éliminant l'effet de porte d'écran) sont les orientations de développement des écrans. L'optique d'affichage du dispositif VR est un objet intermédiaire entre le spectacle et les yeux de l'utilisateur. Par conséquent, l'épaisseur (facteur de forme du dispositif) est réduite et excellente pour les conceptions optiques telles que la lentille de Fresnel. L'effet d'affichage peut être difficile.

Quant aux écrans AR, la plupart d'entre eux sont des micro-écrans à base de silicium. Les technologies d'affichage comprennent les cristaux liquides sur silicium (LCOS), le traitement numérique de la lumière (DLP) ou le dispositif de miroir numérique (DMD), le balayage par faisceau laser (LBS), les micro OLED à base de silicium et les micro-LED à base de silicium (micro-LED sur silicium). Pour résister aux interférences de la lumière ambiante intense, l'écran AR doit avoir une luminosité élevée supérieure à 10Knits (compte tenu de la perte après le guide d'ondes, 100Knits est plus idéal). Bien qu'il s'agisse d'une émission de lumière passive, LCOS, DLP et LBS peuvent augmenter la luminosité en améliorant la source lumineuse (comme un laser).

Par conséquent, les gens peuvent préférer utiliser des micro LED par rapport aux micro OLED. Mais en termes de colorisation et de fabrication, la technologie micro-LED n'est pas aussi mature que la technologie micro OLED. Il peut utiliser la technologie WOLED (filtre de couleur RVB pour la lumière blanche) pour fabriquer des micro OLED émettant de la lumière RVB. Cependant, il n'existe pas de méthode simple pour la production de micro LED. Les plans potentiels incluent la conversion de couleur Quantum Dot (QD) de Plessey (en collaboration avec Nanoco), la pile RVB conçue par Quantum Photon Imager (QPI) d'Ostendo et le X-cube de JBD (une combinaison de trois puces RVB).

Si les appareils Apple sont basés sur la méthode vidéo transparente (VST), Apple peut utiliser la technologie micro OLED mature. Si l'appareil Apple est basé sur l'approche de transparence directe (transparence optique, OST), il ne peut pas éviter les interférences lumineuses ambiantes substantielles et la luminosité du micro OLED peut être limitée. La plupart des appareils AR sont confrontés au même problème d'interférence, ce qui explique peut-être pourquoi Microsoft HoloLens 2 a choisi LBS au lieu de micro OLED.

Les composants optiques (tels que le guide d'ondes ou la lentille de Fresnel) nécessaires à la conception d'un micro-affichage ne sont pas nécessairement plus simples que la création d'un micro-affichage. S'il est basé sur la méthode VST, Apple peut utiliser la conception optique de type pancake (combinaison) pour obtenir une variété de micro-affichages et de dispositifs optiques. Sur la base de la méthode OST, vous pouvez choisir la conception visuelle du guide d'ondes ou du bain d'oiseaux. L'avantage de la conception optique du guide d'ondes est que son facteur de forme est plus mince et plus petit. Cependant, les optiques à guide d'ondes ont de faibles performances de rotation optique pour les micro-affichages et s'accompagnent d'autres problèmes tels que la distorsion, l'uniformité, la qualité des couleurs et le contraste. L'élément optique diffractif (DOE), l'élément optique holographique (HOE) et l'élément optique réfléchissant (ROE) sont les principales méthodes de conception visuelle des guides d'ondes. Apple a acquis Akonia Holographics en 2018 pour obtenir son expertise optique.

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