Augmented Reality Kleiner Würfel: Der Trixel-3-Cube für AR-Brillen und im Fahrzeug

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Der Trixel-3-Cube soll die Welt der Augmented Reality grundlegend verändern. Im Gespräch mit zwei Experten von TriLite geht es um die Hardware, ihre Leistungsfähigkeit und ihre Einsatzmöglichkeiten.

In den Welten der Augmented Reality (AR) und Automobilanwendungen steht TriLite mit seiner aktuellen Entwicklung im Rampenlicht: dem Trixel 3 Cube. Er gilt als der nach eigenen Angaben weltweit kleinste und leichteste Projektor für AR-Smart-Brillen.

Das kompakte, würfelförmige Design des Trixel 3, mit einem Volumen von etwa 1 cm³ und ein Gewicht von weniger als 1,5 g, wurde speziell für die einfache Integration in AR-Brillen sowie in automobilspezifische Anwendungen konzipiert. Anders als herkömmliche Mikrodisplays benötigt das Laser-Beam-Scanning-System (LBS) des Trixel 3 keine zusätzliche Relais-Optik und kann direkt und platzsparend in kompakte Brillengehäuse eingefügt werden. Dieses Design erlaubt es, die Scharniere näher an den Linsen zu positionieren und unterstützt damit elegantere und stilvollere Smart-Glasses.

Der Trixel 3 erfüllt die strengen Anforderungen der nächsten Generation von AR-Brillen. Er überzeugt mit seiner Helligkeit, niedrigem Energieverbrauch und geringen Platzbedarf. Seine Leistungsfähigkeit und Vielseitigkeit machen ihn auch für bestimmte Fahrzeuganwendungen attraktiv, wie Fahrer-Informationssysteme und dynamische Projektionen im Innenraum.

Im Interview geben Dr. Jörg Reitterer (CTO) und Mario Spiegl (CCO) von TriLite weitere Details über die Entwicklung:

Herr Dr. Reitterer, welche Design-Überlegungen sollten Entwickler beim Einbau des Trixel 3 Cube in AR-Brillen beachten, um die optimale optische Leistung zu gewährleisten?

Der Trixel-3-Cube wurde gezielt für eine einfache Systemintegration entwickelt. Das betrifft sowohl in alltagstaugliche AR-Brillen als auch in fahrzeugbasierte Anwendungen. Im Unterschied zu anderen Mikrodisplays erfordert das LBS-System keine zusätzliche Relais-Optik und lässt sich dank seines geringen Volumens von rund 1 cm³ und einem Gewicht von unter 1,5 g platzsparend in kompakte Brillengehäuse integrieren.

In AR-Anwendungen sollte die Kopplung mit dem optischen Kombinierer, beispielsweise einem Wellenleiter, möglichst präzise erfolgen, um eine effiziente Lichtausbeute und eine exakte Bildlage sicherzustellen. Die softwaredefinierte Architektur erlaubt eine flexible Anpassung an verschiedene Systemdesigns und optische Setups.

Herr Spiegl, welche Betriebsbedingungen hinsichtlich Umgebungstemperatur, Vibration und Feuchtigkeitstoleranz gelten für das Modul?

Das Trixel-3-Modul ist auf eine hohe Einsatzrobustheit ausgelegt. Der Betrieb ist bei Temperaturen von -10 bis 50 °C möglich und damit für typische Consumer-Elektronik geeignet. In Automotive-Anwendungen kann, abhängig vom Einsatzszenario, eine Kühlung vorgesehen werden, um den Betrieb auch bei erweiterten Umgebungstemperaturen sicherzustellen. Zudem bestehen keine grundlegenden Einschränkungen im Hinblick auf die Luftfeuchtigkeit. Das System ist somit gleichermaßen für Innen- wie Außeneinsätze geeignet.

Herr Dr. Reitterer, gibt es konkrete Ansätze oder Zertifizierungen, um einen sicheren Einsatz in Automotive-Systemen zu gewährleisten?

Für Anwendungen im Fahrzeugumfeld und insbesondere bei hoher Leuchtdichte hat TriLite mehrere Sicherheitsebenen in die Architektur integriert. Dazu gehören interne Abschaltmechanismen, die bei Abweichung von den Sollbetriebsbedingungen aktiv werden, sowie die Unterstützung externer Sicherheitsfunktionen, etwa einer Abschaltung durch ein Näherungssignal. Diese Funktionen dienen der Erfüllung gängiger Sicherheitsanforderungen im Automotive-Sektor.

Herr Spiegl, welche Schnittstellen-Standards und Protokolle unterstützt der Trixel-3-Cube zur schnellen und unkomplizierten Integration in bestehende Systeme und Entwicklungsumgebungen?

Die Ansteuerung des Trixel 3 erfolgt über etablierte Schnittstellen wie MIPI, was eine einfache Integration in bestehende Hardwaresysteme erlaubt. Für die Softwareentwicklung stellt TriLite ein SDK zur Verfügung, das beispielsweise mit Plattformen wie AR1 kompatibel ist. Dadurch lassen sich sowohl Prototypen als auch Seriensysteme effizient realisieren. Bei Automotive unterstützt das System auch alternative Schnittstellen und läuft auf gängigen Host-Plattformen wie der Traveo-Serie.

Herr Dr. Reitterer, welche spezifischen Use Cases erwarten Sie in naher Zukunft als Treiber für das Produkt?

Zwei Anwendungsszenarien zeigen derzeit besonders hohe Dynamik: AR-Brillen für Consumer-Anwendungen und projektionstechnische Lösungen für Fahrzeuge. Mit dem Aufkommen kontextsensitiver KI-Assistenten wächst der Bedarf an leichten, energieeffizienten Visualisierungseinheiten, die diskret tragbar sind.

Der Trixel 3 bietet hier durch seine Miniaturisierung, hohe Lichtleistung und niedrige Leistungsaufnahme eine geeignete Lösung. Im Fahrzeugbereich rücken Anwendungen wie Panorama-HUDs oder adaptive Bodenprojektionen in den Fokus. Hier sind insbesondere die Skalierbarkeit, Helligkeit und Energieeffizienz des Trixel 3 von Vorteil, vor allem zur Darstellung sicherheitsrelevanter Informationen im Sichtfeld des Fahrers oder zur Umgebungskommunikation. (heh)

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