ビッグ テックは、 メタバース、しかし今日は 仮想現実 ハードウェアは彼らの野心的な目標を達成するにはほど遠い. 最大の課題の XNUMX つは、XNUMX インチあたりのピクセル数がはるかに多い、より優れたディスプレイを構築することですが、 専門家は言います 新しい素材やデザインが続々登場。
シリコンバレーは数十億ドルを賭けている iインターネットはこれから その スマートフォンの登場以来の最大の変化。 すぐに、ほとんどの人が web はウェアラブル ヘッドセットを介して私たちを バーチャルワールド タッチスクリーンをタップするのではなく。
しかし今日では、仮想現実と拡張現実 まだかなり初歩的。 Meta、Microsoft、Google、Magic Leap などの企業は、仮想および拡張現実のヘッドセットをすでに販売していますが、これまでのところ使用例は限られています。また、提供するエクスペリエンスは、私たちが期待する高解像度の基準にはまだ十分に達していません。デジタルエンタテインメントから
最大の制限の 4 つは、現在のディスプレイ技術です。 VR ヘッドセットでは、スクリーンは目の前にほんの数センチしかないため、最新の XNUMXK テレビに期待される解像度に近づけるために、膨大な数のピクセルを非常に小さなスペースに詰め込む必要があります。
それは今日のディスプレイでは不可能ですが、パーズではペクティブ 公表 先週 in 科学, サムスンとスタンフォード大学の研究者は言う 新興技術により、ピクセル密度の理論上の限界に近づき、強力な新しい VR ヘッドセットが登場する可能性があります。
ディスプレイのパフォーマンスを向上させる取り組みは、これが別の重要な目標と直接競合するという事実によって複雑になります。 メイキング より小さく、より安価で、よりエネルギー効率に優れています。 今日のデバイスはかさばり、扱いにくく、着用できる時間と使用できる状況が制限されています。
今日のヘッドセットが非常に大きい主な理由は、光学素子の配列と、光を適切に集束させるために光学素子とディスプレイの間に十分なスペースを確保する必要があることです。 新しいコンパクトなレンズ設計と メタサーフェス—ユニークな光学特性を持つナノ構造フィルム—は、この分野である程度の小型化を可能にしましたが、これは限界に達している可能性が高いと著者は言います。
ホログラフィック レンズや、異なるプラスチックやガラスの間で光を跳ね返す「パンケーキ レンズ」などの斬新なデザインは、レンズからディスプレイまでの距離を XNUMX ～ XNUMX 分の XNUMX に短縮するのに役立ちます。 しかし、これらの相互作用のたびに画像の明るさが低下するため、より強力で効率的なディスプレイで補う必要があります。
今日のデバイスのもう XNUMX つの重要な制限である解像度を解決するには、より優れたディスプレイも必要です。 うltra-HD TV ディスプレイは、約 200 フィートの距離で約 10 ピクセル/度 (PPD) のピクセル密度を達成できます。これは、人間の目で区別できる約 60 PPD をはるかに超えています。 しかし、VR ディスプレイは視聴者の目からせいぜい 15 ～ XNUMX インチしか離れていないため、XNUMX PPD 程度しか達成できません。
人間の目の解像度限界に合わせるために、 VR ディスプレイは、ディスプレイの各インチに 7,000 ～ 10,000 ピクセルを詰め込む必要がある、と著者は述べています。 コンテキストとして、最新のスマートフォン画面は 460 インチあたり約 XNUMX ピクセルしか管理できません。
そのギャップの大きさにもかかわらず、それを埋めるための明確な道筋がすでにあります。 現在、ほとんどの VR ヘッドセットは赤、緑、青の有機発光ダイオード (OLED) を別々に使用しており、製造プロセスのためにこれ以上小型化することは困難です。 しかし、白色 OLED にカラー フィルターを追加する別のアプローチでは、60 PPD を達成できる可能性があります。
フィルタリングに依存すると、光源の効率が低下し、輝度が低下したり、消費電力が増加したりするなど、独自の課題があります。 しかし、「メタOLED」として知られる実験的なOLED設計は、 aこのトレードオフを回避するには、光源をナノパターン化されたミラーと組み合わせて、共鳴現象を利用して特定の周波数からのみ光を放射します。
メタ OLED は、10,000 PPD を超えるピクセル密度を達成できる可能性があり、光の波長によって設定される物理的限界に近づいています。 また、以前の世代と比較して、より効率的で、色の定義が改善されている可能性があります。 ただし、ディスプレイ技術企業からの強い関心にもかかわらず、この技術はまだ初期段階にあり、商用化にはほど遠い可能性があります。
著者らによると、ディスプレイにおける近い将来の革新の可能性が最も高いのは、人間の生物学の癖を利用したものです。 目は、中心窩として知られる網膜の中央領域にある 60 PPD のみを区別することができ、感度が大幅に低下します。 o周辺。
目の動きを正確に追跡できる場合は、ユーザーが見ているディスプレイの特定のセクションで最高の解像度をレンダリングするだけで済みます。 目と頭の追跡に必要な改善により、設計がさらに複雑になりますが、著者は、これはおそらく革新であると述べています。 すぐに起こる.
たくさんあることを覚えておくことが重要です 問題 VR が広く商業化されるためには、解決する必要があるディスプレイの改善だけではありません。 特に、これらのヘッドセットに電力を供給することは、バッテリー容量と搭載電子機器からの熱放散能力に関して複雑な課題を引き起こします。
また、研究者が議論しているディスプレイ技術は主に VR に関連しており、AR には関連していません。AR のヘッドセットは、着用者の現実世界の視界を妨げない非常に異なる光学技術に依存する可能性があります。 いずれにせよ、より没入型の仮想体験はまだ先のようですが、そこに到達するためのロードマップは十分に整っています。
