Leichte AR-Brillen bringen den Alltag näher an die Realität

Forschende an der POSTECH haben einen vollfarbigen Augmented-Reality-Bildschirm (AR) als Prototyp entwickelt, der rotes, grünes und blaues Licht durch einen einzigen dünnen Wellenleiter führt. Die Arbeit erschien in Nature Nanotechnology. Eine marktreife AR-Brille wurde damit noch nicht vorgestellt.

Warum soll die AR-Optik dünner werden?

AR legt digitale Bilder über die reale Umgebung. Die Optik einer Brille muss das Licht zum Auge leiten und dabei Farbfehler und Spiegelungen begrenzen. Manche herkömmlichen Wellenleiter verwenden getrennte Schichten für verschiedene Farben, was Dicke und Fertigungsaufwand erhöht. Das POSTECH-Team untersuchte einen Wellenleiter für alle drei Grundfarben.

Achromatische Metagitter

Laut der Originalstudie lenken regelmäßig angeordnete rechteckige Nanostrukturen rotes, grünes und blaues Licht in dieselbe Richtung. Diese achromatischen Metagitter verringern die Farbaufspaltung im einzelnen Wellenleiter. Das Team nutzte rechnerische Optimierung, um die Nanostrukturen zu entwerfen.

Der Wellenleiter im Demonstrator war 500 Mikrometer oder 0,5 Millimeter dick. Die Forschenden zeigten vollfarbige AR-Bilder und prüften Helligkeit sowie Farbgleichmäßigkeit. Die sogenannte Eyebox, in der das Bild bei leichter Veränderung der Augenposition sichtbar bleibt, war rund neun Millimeter groß. Das sind Angaben zum optischen Prototyp, nicht zum Gewicht oder Tragekomfort einer vollständigen Brille.

Was bleibt offen?

Eine einzige Wellenleiterschicht könnte künftige Optiken dünner machen und die Zahl der Teile verringern. Eine funktionsfähige Brille benötigt jedoch zusätzlich Bildquelle, Elektronik, Akku und Gehäuse. Massenfertigungskosten, Haltbarkeit und Verkaufsbeginn sind durch diese Arbeit nicht bestimmt. Eine Markteinführung in fünf Jahren ist keine gesicherte Aussage der Studie.

Zu den Autoren gehören Seokil Moon, Seokwoo Kim, Joohoon Kim, Chang-Kun Lee und Junsuk Rho.

Unternehmensbezug

Prozessoren und Grafikhardware von Advanced Micro Devices können für AR- und VR-Anwendungen verwendet werden. Eine Beteiligung von AMD an dieser POSTECH-Optikstudie ist damit nicht belegt. Für Investitionen sind aktuelle Unternehmens- und Finanzdaten nötig.

Advanced Micro Devices Inc. (AMD )

Quelle: Moon, S. et al., Nature Nanotechnology 20, 747–754 (2025), doi:10.1038/s41565-025-01887-3.