Augmented Reality
Blinzeln statt tippen

Steuern mit den Augen - eine Kamera in der Datenbrille erleichtert das Ansteuern von Informationen. Fraunhofer-Forscher in Dresden haben ein winziges Kombigerät entwickelt, das Kamera und Display zugleich ist. Mit der Technik wird es erstmals möglich, mit den Augen durch das Menü zu navigieren.

DRESDEN. Eigentlich ist die Augmented-Reality - die erweiterte Realität - praktisch: Ein winziges an einem Kopfbügel befestigtes Display spiegelt Informationen oder Grafiken auf die Gläser einer Brille. Statt dicke Handbücher mit sich herumzuschleppen könnten Flugzeug-Mechaniker damit direkt Montage-Animationen vor ihrem Auge abspielen. Oder Chirurgen könnten während der Operation wichtige Patientendaten auf dem Brillenglas abrufen.

Keine Frage: Mit der Projektionstechnik wäre der Arbeitsalltag leichter. Doch obgleich derartige Info-Brillen schon seit gut zehn Jahren als verlockende Technik bejubelt werden, gibt es bislang abgesehen von einigen wenigen Systemen in Forschungslabors keine wirklich alltagstaugliche Lösung. Das hat vor allem zwei Gründe. Zum einen ist das Kopf-Set aus Brille und Kamera immer noch zu klobig und zu schwer. Zum anderen muss der Anwender Navigationsbefehle bisher in einen kleinen Taschencomputer eintippen, um sich durch das flimmernde Menü auf dem Brillenglas zu kämpfen - zu umständlich für Handarbeiter wie Mechaniker oder Chirurgen.

Doch jetzt ist eine Lösung in Sicht, die der Augmented-Reality (AR) die Kinderkrankheiten endgültig austreibt: "Durch kurzes Starren auf einen Punkt im virtuellen Bild oder Blinzeln könnte man einen Klick auslösen oder weiterblättern", sagt Geschäftsfeldleiter Michael Scholles von Fraunhofer für Photonische Mikrosysteme-Institut (IPMS) in Dresden.

Der Clou: Kamera und Display sind auf einem winzigen Mikrochip vereint. Das ganze Kamera-Display-Kombibauteil misst gerade einmal 10 x 15 Millimeter - die ideale Voraussetzung für ein leichtes AR-Display. Um ein derart kleines und dünnes Instrument zu bauen, setzen die Entwickler am IPMS auf die OLED-Technologie. OLEDs (Organische Lichtemittierende Dioden) bestehen aus hauchdünnen Schichten leitender und halbleitender Moleküle, die unter elektrischer Spannung leuchten. Der Vorteil: Die Schichten wandeln Strom sehr effizient in Licht und lassen sich einfach auf Oberflächen aufdampfen oder drucken.

Inzwischen gibt es erste OLED-Displays in Mobiltelefonen oder auch Digitalkameras. Die IPMS-Forscher aber gehen einen entscheidenden Schritt weiter: Sie kombinieren die OLED-Leuchtschicht mit kleinen lichtempfindlichen Photodioden zu einem Display-Kamera-Hybrid.

Damit das Display später wirtschaftlich hergestellt werden kann, setzen die Forscher auf herkömmliche Chip-Produktionsverfahren und Mikroelektronik wie man sie in gewöhnlichen Digitalkameras findet. Der einzige Unterschied: Der Mikrodisplay-Chip erhält keine schützende Deckschicht, keine Passivierung, sondern wird vom Produzenten mit blanker Metalloberfläche angeliefert. Aufs Metall dampfen die Fraunhofer-Experten dann direkt die OLED-Schichten auf. Inmitten dieser OLED-Schicht sitzen wie Mosaiksteinchen die kleinen Photodioden, die das Licht und damit die Augenbewegung wahrnehmen.

"Für uns bestand die Herausforderung vor allem darin, die Dioden so abzuschirmen, dass sie nicht von der umgebenden leuchtenden OLED-Schicht geblendet werden", sagt Uwe Vogel, der nicht nur technischer Leiter der Mikrodisplay-Entwicklung ist, sondern zugleich das im April gestartete Kooperationsprojekt "iSTAR" koordiniert, in dem mehrere Fraunhofer-Institute ein praxistaugliches AR-System entwickeln.

Zentraler Bestandteil des Projekts ist das neue Mikrodisplay. Wie das Kopf-Set letztlich aussehen soll, ist noch nicht sicher. Vorstellbar wäre eine Art Brillen-Bügel, der den OLED-Chip trägt und das Bild über eine transparente Optik bis vors Auge projiziert. "Darin könnten beispielsweise Handy-Besitzer künftig bequem ihre SMS oder E-Mails betrachten", sagt Vogel. Dank der Augennavigation bräuchte man das Handy gar nicht mehr aus der Tasche zu nehmen, so der Forscher.

Die "iSTAR"-Partner wollen bis zum Jahr 2011 mehrere Prototypen konstruieren. Die Fraunhofer-Forscher arbeiten dabei eng mit Industrieunternehmen zusammen. "Dank dieser Nähe können wir das AR-System exakt auf künftige Anwendungen zuschneiden", sagt Vogel. Den Schritt in den Markt erwartet er für das Jahr 2013 - vermutlich zunächst als Navigationshilfe für Monteure.

Serviceangebote
Zur Startseite
-0%1%2%3%4%5%6%7%8%9%10%11%12%13%14%15%16%17%18%19%20%21%22%23%24%25%26%27%28%29%30%31%32%33%34%35%36%37%38%39%40%41%42%43%44%45%46%47%48%49%50%51%52%53%54%55%56%57%58%59%60%61%62%63%64%65%66%67%68%69%70%71%72%73%74%75%76%77%78%79%80%81%82%83%84%85%86%87%88%89%90%91%92%93%94%95%96%97%98%99%100%