IDTechEx deckt die XR-Branche seit 2015 ab, bleibt nah an den technischen und Marktentwicklungen, interviewt Schlüsselakteure weltweit, nimmt an zahlreichen Konferenzen teil und führt mehrere Beratungsprojekte durch. Der neue IDTechEx-Bericht „Optics for Virtual, Augmented and Mixed Reality 2022-2032: Technologies, Players and Markets“ bietet eine detaillierte Analyse der Schlüsseltechnologien, die es ermöglichen, dass XR-Geräte immersiv, leicht und unauffällig sind. Detaillierte 10-Jahres-Marktprognosen, segmentiert in 20 verschiedene Technologien, werden zusammen mit einer Analyse der Materialnachfrage der Branche bereitgestellt. Der Bericht enthält mehrere Unternehmensprofile, die auf Interviews mit wichtigen Akteuren dieser Technologien basieren.

Im Jahr 2022 zeichnet sich ein Konsens ab, dass optische Wellenleiter der Weg nach vorn sind, um immersive AR/MR zu ermöglichen, indem die geschaffene Realität mit der Realität überlagert wird. Diffraktive Wellenleiter mit Oberflächenrelief, wie sie in Hololens- und Magic-Leap-Geräten verwendet werden, haben frühe Fortschritte gemacht. Diese werden nach Prozessen hergestellt, die von der Siliziumindustrie übernommen wurden, und ermöglichen relativ schlanke und kompakte Geräte, leiden jedoch unter hohen Kosten, Problemen mit der Bildqualität und schlechter Effizienz. Holografische diffraktive Wellenleiter und reflektierende Wellenleiter bieten Alternativen, die versprechen, die Herstellbarkeit zu revolutionieren bzw. die Bildqualität neu zu definieren, aber noch keine nennenswerte Bedeutung erlangen müssen.

Andere optische Combiner-Technologien, insbesondere „Birdbath“- und holographische Freespace-Combiner, bieten ebenfalls überzeugende Kandidaten für AR/MR-Headset-Designer, insbesondere dort, wo Kosten bzw. Kompaktheit höchste Priorität haben. Da unterschiedliche Technologien zu unterschiedlichen Headset-Typen passen, segmentiert „Optics for Virtual, Augmented and Mixed Reality 2022-2032: Technologies, Players and Markets“ den AR/MR-Markt in breite vs. enge Sichtfelder und hebt die wahrscheinlichen technologischen Gewinner für jede Kategorie hervor . Eine weitere Diskussion widmet sich dem Status von Hilfslinsen für Wellenleiter, die eine Korrektur von Brillenrezepten ermöglichen und den Konflikt zwischen Vergenz und Akkommodation lösen.

Für die meisten VR-Benutzer sind die derzeit dominierenden Fresnel-Linsen, mit denen Bilder vergrößert und in einen angenehmen Fokus gebracht werden, „gut genug“. Diese leichten, kostengünstigen Optiken, die typischerweise in Kunststoff gegossen oder geprägt sind, ermöglichen relativ kompakte Headsets, haben jedoch Nachteile in Bezug auf Ringartefakte, Farbkontrast und mehr – im Jahr 2022 haben sie wenig Spielraum für Weiterentwicklung. Konkurrierende Technologien, die auf den Markt kommen, lösen viele dieser Probleme, während sie Funktionalität hinzufügen und Headsets kleiner machen – der Bericht von IDTechEx zeigt den bevorstehenden Weg des Fortschritts hier auf.

Die erste Welle neuer Designs konzentriert sich auf Kompaktheit. Pancake-Linsen erlebten 2021 ihren ersten Eintritt in die westlichen Headset-Märkte und werden voraussichtlich in diesem Jahr in einem kommenden Gerät von Meta verwendet. Diese Objektive versprechen kompaktere Designs, indem sie den Strahlengang falten, eine Dioptrienkorrektur ermöglichen und frei von Fresnel-Artefakten sind. Sie bieten jedoch schwierige Entwicklungsherausforderungen, darunter eine geringere optische Effizienz und die Vermeidung von Doppelbildern durch Materialentwicklung.

Spätere Iterationen werden den Vergenz-Unterbringungs-Konflikt lösen und die Immersion maximieren. Dynamisch fokusabstimmbare geometrische Phasenlinsen-Arrays können das letzte Wort in der VR-Optik bieten, sind aber noch Jahre vom Einsatz entfernt. Basierend auf Holographie oder Metaoberflächen haben diese Interesse und Patentaktivitäten von großen Akteuren wie Meta, Valve und Apple erfahren. Dieses einst statische Feld hat sich in eine Brutstätte für Innovationen verwandelt.

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