Wie funktioniert eine Datenbrille optisch?

die meisten Komponenten der Datenbrille wie Elektronik, Sensoren Akku und Mechanik können oft ergonomisch und klein designed werden. Die wichtigste und komplizierteste Komponente ist jedoch die Optik. Der Wunsch an die Optik ist immer einer ein möglichst großes virtuelle Blickfeld zu haben und dabei soll die Optik möglichst so klein sein, dass man diese nicht von einem Brillenglas unterscheiden kann. Dieser Wunsch ist leider technisch und physikalisch nicht umsetzbar oder mit anderen technischen Einschränkungen verbunden.

Der optische Aufbau

Im nebenstehenden Bild wird ein einfacher Aufbau einer Optik gezeigt. Mann kann diesen Aufbau mit einer Lupe vergleichen. Das Auge blickt durch die Linse und sieht somit den vergrößerten Inhalt des Displays. Bei dieser klassischen Optik bestimmt der Durchmesser der Linse wie groß das virtuelle Bild erscheint. Für ein großes Bildfeld, das sogenannte Field of View (FOV) muss die Linse groß sein. Ebenfalls muss sich das Auge auch nach zur Linse befinden. Möchte man ein großes Blickfeld haben werden also auch die Komponenten größer.

Die Durchsicht-Funktion einer Datenbrille

Soll die Datenbrille z.B. für Augmented Reality Anwendungen genutzt werden, muss diese durchsichtig sein. Optisch wird dafür ein optischer Kombinierer eingesetzt. Die Komponente ist in den meisten Fällen ein halbdurchlässiger Spiegel (Strahlteiler) oder ein Prisma. Der Kombinierer leitet das Bild des Displays direkt zum Auge. Gleichzeitig kann man durch den optischen Kombinierer durch sehen und die Umgebung wahrnehmen. Dieser Kombinierer sorgt somit für die Verschmelzung von realer und virtueller Welt.