TDK-Entwicklung optimiert AR-Brillen
Full-Color-Lasermodul im Miniformat
Augmented-Reality-Brillen sind eines der beliebtesten Wearables. Die Farblasermodule dieser Brillen sind derzeit jedoch noch schwer und klobig. Damit sie alltagstauglich werden können, braucht es kleinere, elegantere Brillen – und diese erfordern wiederum ein sehr kleines Lichtquellenmodul.
Das Full-Color-Lasermodul, das TDK jetzt entwickelt hat, verfügt über drei Laser in den Farben Rot, Grün und Blau, ist aber nicht einmal halb so groß wie ein 2-Cent-Stück. Wenn diese Farben kombiniert werden, können sie eine ganze Palette von Farben erzeugen, darunter Gelb und Violett und sogar Weiß, das sich normalerweise schwer erzeugen lässt. Zusätzlich zu Augmented-(AR)- und Virtual-Reality-(VR)-Brillen sind Femto-Projektoren und Head-up-Displays für Automobile weitere Anwendungsbereiche für das Full-Color-Lasermodul.
Der Modul-Prototyp ist nach Angaben des Herstellers nur 6,7 mm lang, 5,5 mm breit und 2,7 mm hoch. Aktuell geplant isteine FPC-Verbindung, die samt Klemme 8 mm lang sein soll. Mit nur 0,35 g ist das Modul außerdem sehr leicht. Die Wellenlängen für die drei montierten Laserdioden betragen 636 nm für Rot, 520 nm für grün und 455 nm für blau. Die Ausgangsleistung liegt laut TDK bei jeder Farbe unter 5 mW. Das Modul verfügt über einen Photodetektor und einen Thermistor, um die Innentemperatur der Einheit zu überwachen und einem Überhitzen vorzubeugen.
Um diese ultrakleinen Lichtquelle zu implementieren, gilt es, zwei technische Hürden zu nehmen: die Miniaturisierung mit planaren Lichtwellenleitern und eine möglichst kurze Zeit bis zur Produktionsreife. Ein konventionelles RGB-Lasermodul mit Spiegeln und Linsen für die drei Farben, die dann zu einem Strahlengang kombiniert werden, wird dadurch recht groß. Bei dem neuen Full-Color-Lasermodul dagegen wird ein planarer Lichtwellenleiter von NTT verwendet, um die einzelnen Farben zu einem Strahlengang zusammenzuführen. In dieser neuen Unterbaugruppe kommen Leiterplatten und Laser-Nacktchips zum Einsatz, wodurch weniger Ausrichtungspunkte zur Positionierung erforderlich sind. Durch diese Eigenschaften ist das Modul von TDK zehnmal kleiner als ein herkömmliches Modul.
TDK plant, Muster gegen Ende 2021 bereitzustellen. Der voraussichtliche Produktionsbeginn ist 2023.
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