Noch kleiner als ein Fingernagel: Mini-Lasermodul soll Smartglasses zum Durchbruch verhelfen
Smartglasses oder AR-Brillen waren bisher vor allem eines: ein leeres Versprechen. Google Glass verschwand schneller, als man „Okay Google“ sagen konnte. Meta hat zwar kürzlich seine AR-Brille namens Orion vorgestellt – aber bisher nur als Prototyp, der für Entwickler gedacht ist. Auch Snapchat stellte jüngst seine 5. Generation der Spectacles vor, ebenfalls für Entwickler. Wenngleich die Entwicklungen einfacher zu tragen sind, als etwa Apples Vision Pro (die im Übrigen kurz vor der Einstellung steht), so sind sie immer noch recht klobig und alles andere als leicht zu tragen. Doch die neue Hardware zeigt auch: Es ist Bewegung auf dem Markt für AR und VR. Ein japanisches Unternehmen will mitmischen und den Brillen mit Display-Funktion zum Durchbruch verhelfen.
Der Technikkonzern TDK, das bisher vor allem für elektronische Bauteile und Smartphone-Batterien bekannt ist, hat ein Lasermodul entwickelt, das gleich mehrere Kernprobleme bisheriger Brillen für Augmented Reality (AR) und Virtual Reality (VR) lösen soll: Größe, Energieverbrauch und optische Eigenschaften. Kern der Innovation ist ein ultrakompaktes Vollfarb-Lasermodul, das in Zusammenarbeit mit dem japanischen Unternehmen QD Laser, einem Spin-off des Technologiekonzerns Fujitsu, entwickelt wurde.
Das Team schrumpfte ein Lasermodul auf ein Zehntel der üblichen Größe, kleiner als ein Fingernagel. Konkret sind die Ausmaße neun Millimeter Länge und 1,9 Millimeter Breite. Vier Jahre nach der ersten Ankündigung ist es inzwischen fast reif für den Testeinsatz bei Kunden. „Noch kann kein Unternehmen auf der Welt diese geringe Größe realisieren“, sagt Hideaki Fukuzawa, einer der verantwortlichen Manager in der Tokioter TDK-Zentrale.
Diese drei Probleme wollen die Japaner lösen
Drei Vorteile verspricht das Produkt:
- Geringer Stromverbrauch: Er liegt im Mikrowatt-Bereich – ein Bruchteil dessen, was bisherige Projektionssysteme, die meist auf LCDs oder Mini-LCDs basieren, benötigen. Das kleinere und stromsparende Modul ermöglicht damit deutlich schlankere Brillendesigns mit kleineren Akkus als bisher möglich.
- Sichtfeld: TDK positioniert sich mit 60 Grad deutlich im vorderen Feld. Meta gibt für seine Orion zwar ein Sichtfeld von 70 Grad an, aber die neue Spectacles liegt mit 46 Grad deutlich dahinter.
- Projektion: Das System projiziert die Bilder direkt auf die Netzhaut.
Damit beseitigt die Technologie ein bisheriges Problem offener AR- und VR-Brillen: Der Nutzer muss nicht mehr zwischen verschiedenen Fokusebenen hin- und herwechseln, zwischen dem eingeblendeten Display oder Bildern und dem Hintergrund. Das hat bisher viele Nutzer ermüdet. Mit dem Lasermodul ist das projizierte Bild immer scharf. Noch werden die Bilder nur in 2K aufgelöst, aber die Japaner arbeiten an einem 4K-Modul. Nächstes Jahr soll es fertig sein.
Ein kleiner Sehtest mit einem noch sehr klobigen Prototyp bestätigt den Anspruch. Es fühlt sich natürlicher an als die bisherigen Smartglasses und Headsets mit Displays, die der Autor ausprobiert hat. Bei diesen erstarrte die Kopfhaltung regelmäßig beim Versuch, das Bild zu erfassen.
Techniktransfer aus der Festplattentechnik
Besonders stolz sind die Entwickler darauf, dass TDK als nicht-optisches Unternehmen diese Technologie entwickelt hat. Tatsächlich handelt es sich um einen Technologietransfer aus der Herstellung von Leseköpfen für herkömmliche Festplatten, bei denen die TDK-Tochter SAE Magnetics in Hongkong Weltmarktführer ist.
Da der Markt für Festplatten jedoch schrumpft, sucht TDK nach neuen Anwendungsmöglichkeiten – und glaubt, diese in AR- und VR-Brillen gefunden zu haben. In diesem Fall sei es gelungen, den RGB-Laserfarbstoff an das Lasermodul, die planare Lichtwellenschaltung, anzudocken, erklärt Fukuzawa.
Außerdem verfügt das Modul über winzige Spiegel, die den Laserstrahl lenken. Das ist nicht nur ein Muster mit begrenztem Wert. TDK entwickelt auch die Produktionsanlagen, die eine Massenfertigung ermöglichen sollen.
Nur 2,5 Sekunden soll die Montage eines einzelnen Laser-Dies dauern. Das ist nach Unternehmensangaben mehr als 100-mal schneller als bisherige Verfahren. Die Entwicklung findet in Japan statt, die Fertigung der Module soll in TDKs chinesischen Fabriken erfolgen.
Der Durchbruch lässt weiter auf sich warten
Die große Frage bleibt allerdings, wann der Durchbruch kommt. Smartglasses wird zwar eine große Zukunft vorausgesagt, aber kein Erfolg in der Gegenwart. Die modischen Smart-Modelle des Brillenherstellers Ray-Ban beispielsweise müssen noch ohne schwebende Displays auskommen. Und die geschlossenen virtuellen Brillen von Meta oder Apple sind weiterhin zu groß und schwer, um draußen getragen zu werden. Sie bleiben ein Gimmick für Gamer oder Entwickler in der Industrie.
Erste Modelle mit der neuen Technik erwarten die Experten von TDK erst für 2026 oder 2027 – ein Zeitrahmen, den laut TDK „große Technologieunternehmen“ für realistisch halten. Allerdings rechnet TDK damit, dass zunächst Nischenanwendungen für Unternehmenskunden im Vordergrund stehen werden – etwa Anweisungen für Wartungspersonal oder in der Medizin bei Operationen.
Erst danach haben die Japaner den Massenmarkt auf ihrem Marketingplan. Das Fazit: Die Technik ist langsam so weit, dass komplexere AR- und VR-Brillen in Reichweite rücken. Doch als Massenprodukt sind sie noch Zukunftsmusik.