Virtuelle Realität Daten-Brille mit den Augen steuern

Forscher am Fraunhofer-Institut für Photonische Mikrosysteme IPMS in Dresden arbeiten an einer Daten-Brille mit Eye-Tracking: Der Benutzer kann die dargestellten Inhalte beeinflussen, indem er die Augen gezielt bewegt oder bestimmte Punkte im Bild fixiert.

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Fraunhofer-Inst. für Organische Elektronik, Elektronenstrahl- und Plasmatechnik FEP

Daten-Brillen, auch Head Mounted Displays (HMD) gehören zum Arbeitsalltag eines Auto-Designers. Sie versetzen ihre Träger in virtuelle Welten oder versorgen die Nutzer mit Daten zum realen Umfeld. Bisher konnten diese Brillen nur Informationen anzeigen. „Wir wollen die Brillen bidirektional machen, also interaktiv - und erschließen damit ganz neue Anwendungsfelder“, sagt Dr. Michael Scholles, Geschäftsfeldleiter am Fraunhofer-Institut für Photonische Mikrosysteme IPMS in Dresden. Der Forscher arbeitet an einer Brille mit Eye-Tracking: Der Benutzer kann die dargestellten Inhalte beeinflussen, indem er die Augen gezielt bewegt oder bestimmte Punkte im Bild fixiert. Ohne weitere Eingabegeräte kann er sich neue Inhalte anzeigen lassen, im Menü blättern oder Bildelemente verschieben.

Eye-Tracker ist auf einem CMOS-Chip integriert

Vorteile durch die bidirektionale Daten-Brille sieht Scholles überall dort, wo Menschen auf Zusatzinformationen angewiesen sind, „aber typischerweise nicht die Hände frei haben, um Tastatur oder Mäuse zu bedienen“. Den Eye-Tracker und die Bildwiedergabe ihres Systems haben die Dresdener Forscher auf einem CMOS-Chip integriert. Das macht die Daten-Brillen klein, leicht, einfach herzustellen und kostengünstig. Bei dem Prototypen sitzt der 19,3 mal 17 Millimeter große Chip hinter dem Scharnier auf dem Bügel der Brille. Vom Bügel aus wird das Bild des Mikrodisplays so auf die Netzhaut des Anwenders projiziert, dass er es in rund einem Meter Entfernung vor sich sieht. Damit das Bild auch vor wechselnden und kontrastreichen Hintergründen gut sichtbar ist, muss es das Umgebungslicht überstrahlen. Deshalb arbeiten die Forscher mit OLEDs, organischen Leuchtdioden. Auf ihrer Basis lassen sich Mikrodisplays mit besonders hohen Leuchtdichten herstellen.

Viele mögliche Einsatzszenarios

Sowohl in der Industrie als auch in der Medizin könnten die interaktiven Daten-Brillen zahlreiche Arbeitsabläufe einfacher, effizienter und präziser gestalten. Ob Konstruktionszeichnungen, Bauanweisungen und Einstellparameter für Monteure und Service-Techniker - mögliche Einsatzszenarios gibt es viele. Einige Anwender haben schon herkömmliche HMDs getestet - die allerdings nicht wirklich überzeugten. Sie wurden meist für zu teuer, zu schwer, zu klobig oder wenig ergonomisch befunden. „Diese Hürden haben wir nun genommen“, sagt Scholles. Mit seinem Team und Kollegen anderer Fraunhofer-Institute arbeitet er bereits an der nächsten Entwicklungsstufe der bidirektionalen Brille.

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