Konoskop-Optiken zur Vermessung von VR- und AR-Systemen mit großen Feldwinkeln

Virtual Reality(VR)- und Augmented Reality(AV)-Systeme nutzen zunehmend das gesamte Blickfeld des Menschen, das vor allem durch die Scanbewegung beider Augäpfel begrenzt ist. Messtechnik für VR- und AR-Systeme mit Feldwinkel von über +/-60° sind durchaus wünschenswert. Andererseits stehen als objektive Bildaufnehmer mit hoher Auflösung nur ebene Matrizen zur Verfügung. Sie sollen die Kontrast-, Licht- und Farbverteilung in auswertbare Informationen wandeln. Je nach Messaufgabe müssen unterschiedliche Filter vor dem Bildaufnehmer platziert werden. Die essentielle Eigenschaft solcher Messoptiken ist die Lage ihrer Eintrittspupille: Sie muss der Austrittspupille der VR- und AR-Systeme zugänglich sein. Für das Optikdesign heißt das, ein Frontblenden- bzw. ein Frontpupillensystem mit extremen Feldwinkeln zu kreieren. Diese widersprüchlichen Forderungen (sehr lange Objektweite, kurze Brennweite, lange Bildweite) sind nur mit einer zweifachen Abbildung mit reeller Zwischenbildebene zu realisieren. In der Display-Technik hat sich dafür der Begriff Konoskop eingebürgert. Die Optikschemata verschiedener Lösungsansätze für einen Feldwinkel von +/-60°werden vorgestellt.