TDK präsentiert den Prototyp einer 150-nm-Metastrukturlinse mit direktem Projektionsdisplay für intelligente Brillen mit einer Lichtdurchlässigkeit von etwa 80 %

Zusammenfassung:

Der japanische Hersteller elektronischer Komponenten TDK gab bekannt, dass er zum ersten Mal die Technologie der Verwendung metaoptischer Linsen demonstrieren wird, um eine direkte Netzhautprojektionsanzeige in Datenbrillen zu erreichen. Diese Lösung bettet flache Linsen mit einer Dicke von nur 150 Nanometern in Brillengläser ein, verwendet nanoskalige reflektierende Strukturen, um die Reflexionsrichtung des Lasers zu ändern, und projiziert das Bild auf die Netzhaut des Trägers, wodurch die hervorstehenden Linsen und größeren gekrümmten Spiegel in herkömmlichen Direktprojektionssystemen ersetzt werden. TDK sagte, dass dies das erste Mal auf der Welt sei, dass metaoptische Linsen verwendet würden, um eine direkte Netzhautprojektionsanzeige in Datenbrillen zu realisieren.

Die Durchlässigkeit für sichtbares Licht dieser Metalinse beträgt etwa 80 % und das Ziel besteht darin, die Linsen einer Alltagsbrille nahe zu bringen. TDK sagte, dass die Nanostruktur den Reflexionswinkel entsprechend der Einfallsposition des Lichts anpassen wird, sodass der flache Spiegel auch die Lichtwegsteuerung des herkömmlichen gekrümmten Spiegels vervollständigen kann; Die Linse selbst kann sichtbares Licht von außen durchlassen und gleichzeitig den Laser zum Auge leiten. Da der Displayinhalt nicht so leicht aus den Brillengläsern austritt, ist es für andere schwierig zu sehen, was der Träger gerade sieht. Die Hersteller glauben, dass dies auch zur Verbesserung der Datenschutzprobleme beitragen wird. Im Gegensatz dazu erfordern herkömmliche Wellenleiter-Anzeigelösungen komplexe optische Strukturen in den Linsen, was zu einem regenbogenähnlichen „Augenglühen“-Phänomen führen kann, und die Herstellungskosten sind ebenfalls hoch.

Derzeit unterstützt dieser Aufbauprototyp nur die monochrome Anzeige. TDK hat weder die Auflösung, das Sichtfeld, die Helligkeit, den Stromverbrauch oder das Gewicht der gesamten Brille bekannt gegeben, noch einen konkreten Starttermin genannt. TDK hat außerdem ultrakleine Vollfarblasermodule und Vollfarblasersteuergeräte für sichtbares Licht entwickelt, die eine Auflösung von bis zu 4K unterstützen. Dabei handelt es sich jedoch um verwandte Komponentenfähigkeiten, die nicht berücksichtigt werden können, da dieser monochrome Prototyp eine 4K-Vollfarbanzeige erreicht hat. Das Unternehmen plant, in den nächsten Jahren Vollfarbdemonstrationen durchzuführen und die Massenproduktion voranzutreiben. Der Prototyp wird ab dem 13. Oktober auf der CEATEC 2026 in Japan ausgestellt und vom 10. bis 13. November auf der Münchner Elektronikmesse in Deutschland vorgestellt.

TDK sagte, dass Metaspiegel mithilfe von Prozessen hergestellt werden können, die der Halbleiterfertigung ähneln, wodurch die Struktur optischer Komponenten vereinfacht und die Massenproduktionskosten gesenkt werden sollen. Das Unternehmen führt derzeit eine vorläufige Bewertung von Datenbrillen durch, die mit dieser Linse ausgestattet sind. TDK hat im Juni dieses Jahres eine Kooperation mit QD Laser geschlossen und dabei die Netzhautprojektionstechnologie und Patente der anderen Partei mit den Vollfarblasermodulen, Lasercontrollern und Metaspiegeln von TDK kombiniert, um gemeinsam eine neue Generation von RGB-Lichtquellenmodulen und optischen Smart-Brillen-Engines zu entwickeln.