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Augmented Reality

Tragbare Augmented Reality

| Redakteur: Juliana Pfeiffer

Das koreanische Start-up-Unternehmen Letin-AR und das Fraunhofer FEP haben die PinMR-Technologie entwickelt, eine AR-Brillentechnologie, die die hocheffizienter Durchsichtoptik und extrem stromsparender OLED-Mikrodisplay-Technologie kombiniert und bietet eine bedienerfreundliche Brillenlösung.

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Der Benutzer kann das über ein Mikrodisplay mit vergrößernder Durchsichtoptik erzeugte virtuelle Bild sowie das Bild aus der realen Welt bequem betrachten. Das menschliche Auge kann die Spiegel, die kleiner als die Pupillen sind, nicht erkennen. Nur das virtuelle Bild, welches durch das von diesen Spiegeln reflektierte Licht entsteht, ist sichtbar.
Der Benutzer kann das über ein Mikrodisplay mit vergrößernder Durchsichtoptik erzeugte virtuelle Bild sowie das Bild aus der realen Welt bequem betrachten. Das menschliche Auge kann die Spiegel, die kleiner als die Pupillen sind, nicht erkennen. Nur das virtuelle Bild, welches durch das von diesen Spiegeln reflektierte Licht entsteht, ist sichtbar.
(Bild: Fraunhofer FEP)

Augmented-Reality (AR) und die dazu notwendige Technik durchdringt immer mehr Lebensbereiche. Selbst in Spielzeugen wird AR inzwischen eingeführt und lässt virtuelle Welten über entsprechende Endgeräte auf Spielteppichen entstehen oder die altbewährte Spielzeugeisenbahn virtuell über den Schienen in heutigen Kinderzimmern fahren. In der Industrie ist AR bereits angekommen - immer mehr Unternehmen werden in Zukunft für ein breites Anwendungsspektrum auf AR-Lösungen setzen. Bei großen Logistikunternehmen und Autobauern gehören Wearables zur Anzeige von Produktionsdaten oder Lagerplätzen bereits zum Inventar und Arbeitsalltag. Diverse tragbare Endgeräte in Form von Datenbrillen oder anderen Anzeigelösungen am Kopf oder Körper des Arbeiters in der Logistik oder an der Produktionsstrecke sind bereits am Markt.

AR-Brillen fehlt es an Nutzerfreundlichkeit und Ergonomie für den langfristigen Einsatz

Dennoch ist man gerade für die bedienerfreundliche Brillenlösung, welche das Arbeiten mit freien Händen und ohne Ändern des Blickfokus weg vom Arbeitsobjekt ermöglicht, noch immer mit Hürden konfrontiert. Den derzeit erhältlichen AR-Brillen mangelt es noch immer an entscheidenden Parametern, die zur Nutzerfreundlichkeit und Ergonomie für den langfristigen Einsatz am Menschen nötig sind. Formfaktor, überdimensionale "Boxen" vor dem Gesicht aufgrund aufwändiger Optikelemente und Displays, ein enges Sichtfeld, kurze Akkulaufzeiten, komplizierte und teure Produktionsprozesse und ungenaue Farbauflösung sind einige der wichtigsten Fakten, die den Durchbruch der AR-Brille verzögern.

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Pinhole-Effekt auf kleinsten Spiegel

Letin-AR ist ein koreanisches Startup-Unternehmen, das sich auf die Entwicklung neuartiger Optiken für AR-Brillen spezialisiert hat. Die PinMR-Technologie von Letin-AR wird neue Maßstäbe bei der Herstellung dieser Wearables setzen. Sie haben den sogenannten "Pinhole-Effekt" auf kleinste Spiegel angewendet und diese in Brillengläser integriert. Dieser PinMR reflektiert das von einem Mikrodisplay erzeugte Licht und leitet es in die menschliche Pupille. Der Benutzer kann das über ein Mikrodisplay mit vergrößernder Durchsichtoptik erzeugte virtuelle Bild sowie das Bild aus der realen Welt bequem betrachten. Das menschliche Auge kann die Spiegel, die kleiner als die Pupillen sind, nicht erkennen. Nur das virtuelle Bild, welches durch das von diesen Spiegeln reflektierte Licht entsteht, ist sichtbar.

Stromsparenden OLED-Mikrodisplays für kleine, miniaturiesierte Systeme

Diese speziell entwickelte Pin-Spiegel-Optik (PinMR) wurde nun mit der OLED-Mikrodisplay-Technologie des Fraunhofer FEP kombiniert, die für ihren extrem geringen Stromverbrauch bekannt ist. Die extrem kleine Größe des sehr stromsparenden OLED-Mikrodisplays eignet sich perfekt für kleine, miniaturisierte und leichte Systeme, die tragbar und einfach in Brille, Kappe oder Helm zu integrieren sind. Die OLED-Technologie des Displays ermöglicht scharfe Bilder mit sehr hohen Kontrasten und Helligkeit über einen sehr weiten Dynamikbereich (bisher monochromes Grün, aber grundsätzlich erweiterbar bis Vollfarbe). Darüber hinaus ermöglicht ein zusätzliches, innovatives Bluetooth-Konzept nun eine energiesparende Kommunikation mit dem Wearable/Display. Die Datenübertragung von z.B. Scannerdaten an Lagerorte oder Füllstände kann in der Logistik direkt an die AR-Brille eines Kommissionierers übertragen werden. Und das ohne die Schicht für Ladezeiten der Brille unterbrechen zu müssen.

Ihren ersten gemeinsamen Demonstrator des PinMR-Linsensets mit ultra-low-power OLED-Mikrodisplay präsentieren Letin-AR und das Fraunhofer FEP gemeinsam auf dem Mobile World Congress (MWC) in Barcelona, Spanien, vom 25. bis 28. Februar 2019, am Stand Nr. CS80 (Hall Congress Square).Jeonghun Ha, CTO bei Letin-AR, sagt: "Es ist eine Ehre, mit dem Fraunhofer FEP als weltweit renommierten Spezialisten für die kundenspezifische Entwicklung von OLED-Mikrodisplays, zusammenzuarbeiten", und "Die Zusammenarbeit zwischen Letin-AR und Fraunhofer FEP wird die technischen Barrieren abbauen, die den Durchbruch von Augmented-Reality (AR)-Brillen lange Zeit behindert haben. Letin-AR und Fraunhofer FEP freuen sich darauf, die Zusammenarbeit für weitere AR-Anwendungen auszuweiten."

Extrem kleine und elektrooptisch effiziente Bauelemente für Datenbrillen

Dr. Uwe Vogel, Bereichsleiter Mikrodisplays und Sensoren am Fraunhofer FEP, erklärt die Vorteile: „Wir freuen uns sehr, einen weltweit ersten Demonstrator mit der vielversprechenden PinMR Optik von Letin-AR gemeinsam mit unseren ultra-low-power Mikrodisplays in Barcelona vorstellen zu können. Die Zusammenarbeit zeigt, was unsere Technologie in Kombination mit der neuesten Technologie der Optikspezialisten von Letin-AR hervorbringen kann. Diese Verschmelzung von Technologien wird hoffentlich bald zu extrem kleinen, leichten und elektrooptisch effizienten Bauelementen für Datenbrillen und anderen Wearables führen, die eine deutlich verbesserte Akkulaufzeit und reduzierte Ladezyklen ermöglichen und damit immer einsatzbereit sind, wie beispielsweise die heutigen Smartphones, mit denen sie sich drahtlos verbinden können."

Der Demonstrator überzeugt durch eine sehr hohe optische Effizienz der Letin-AR-Technologie, derzeit ist am Markt keine vergleichbar effiziente Durchsichtoptik am Markt erhältlich. Gemeinsam mit den extrem kleinen OLED-Mikrodisplays stellen die Wissenschaftler ein System vor, das künftige AR-Brillen einen großen Schritt voranbringen kann – ergonomische und platzsparende Designs rücken in greifbare Nähe. Auch die einfache Steuerbarkeit von OLED-Mikrodisplays punktet bei Systementwicklern. Insgesamt kann die Kombination der beiden Technologien einige der aktuellen Hürden überwinden und neuen AR-Wearables den Weg in den täglichen Einsatz ebnen. Künftig wollen die Entwickler beider Einrichtungen die vorgestellten Technologien gemeinsam mit Herstellern für die AR-Systeme und Wearables der Zukunft kundenspezifisch voranbringen. (jup)

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