tooz Datenbrille: Infos, Release, Preis, Technik & mehr

tooz Datenbrille: Infos, Release, Preis, Technik & mehr

Das Aalener Unternehmen tooz technologies will eine innovative Datenbrille auf den Markt bringen, die wie eine normale Brille aussieht, in ihrer Funktion aber darüber hinausgeht. Wie soll das funktionieren? Lest alle Infos über die tooz Smartbrille bei uns.

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Die Vision von Datenbrillen ist so simpel wie vielversprechend: Ins Sichtfeld der eigenen modischen Brille werden Daten und grafische Hinweise projiziert, die bei alltäglichen Dingen wie der Navigation helfen oder den Blick aufs Smartphone, etwa für die Wettervorhersage, ersparen.

Das Problem von Smartbrillen ist so unübersehbar wie schwierig: Wie kann die benötigte Technik so geschrumpft werden, dass sie nicht nur in eine normal aussehende Brille passt, sondern auch noch intuitiv bedienbar ist und die gewünschten Informationen ohne Augenverrenkung liefert?

Geforscht wird schon lange, einige Fails gab es auch schon, etwa Google Glass oder North Focals. Facebook und Apple sollen an Datenbrillen arbeiten. Ein junges Unternehmen aus dem Schwabenland macht sich aber jetzt schon auf, eine Smartbrille mit normalem Formfaktor unter die Leute zu bringen: CEO Dr. Kai Ströder sowie Physiker und Techniker Frank-Oliver Karutz von tooz technologies haben uns Datenbrille und Zukunftsplan erläutert.

Dieser Artikel wird regelmäßig mit den neuesten Entwicklungen aktualisiert.

tooz Datenbrille: Informationen in aller Kürze

  • Die tooz Datenbrille wird rund 500 Dollar kosten
  • Release ist für Anfang 2022
  • Der Formfaktor soll dem einer modischen Alltagsbrille
  • Brutto-Betriebszeit soll bei 10 Stunden
  • Der Fokus der tooz Smartbrille liegt auf Information- und Dateneinblendung.
  • Anwendungsbereiche (unter anderem): Uhrzeit, Gesundheits-Infos, Instant Messaging, Alerts, Navigation (Outdoor und Indoor), aber auch im B2B, etwa Medizintechnik, Laboranalytik oder Produktionsumfeld.

tooz technologies: Geschichte einer Innovation

tooz technologies ist die „aktuelle Evolutionsstufe des Unternehmens“, wie Kai Ströder es nennt. Die Firma entstammt ursprünglich der Carl Zeiss AG, einem Konzern für Optik, Medizintechnik und Halbleitertechnologie. Es ist naheliegend, dass sich Ingenieure bei Zeiss schon seit 20 Jahren mit Technologien wie Augmented Reality beschäftigen.

Als sich bei Zeiss die internen und externen Anfragen für eine dedizierte Entwicklung im Bereich Augmented Reality häufen, entscheidet der Vorstand, die Bemühungen zu bündeln. Einige Forscher evaluieren daraufhin den AR-Markt, um eine sinnvolle Investitionsrichtung zu finden. Eine innovative Option wird bald darauf in einem Projektteam ausgearbeitet und dem Vorstand vorgelegt.

Das führt 2015 zur Gründung der Carl Zeiss Smart Optics GmbH. Der Auftrag: Die neue Firma soll innerhalb einer vorgegebenen Frist beweisen, dass die gekrümmte Optik mit Fresnel-Auskopplung, die sich Ingenieure und Techniker ausgedacht haben, im optischen Spritzguss als Kunststoff-Brillenglas gefertigt werden kann.

„Physiker und Techniker bei Zeiss träumten schon seit 2003 von so einer Brille“, erinnert sich Frank Karutz. „2005 oder 2006 haben wir mit dem Fraunhofer-Institut erstmals versucht, so eine Brille zu bauen – und es hat nicht funktioniert. Es war kein Bild zu sehen.“ Es werden Überlegungen angestellt, woran es gelegen haben könnte und eine 80-seitige Ausarbeitung begründet, warum das Vorhaben „physikalisch nicht machbar“ sei. Als aber Google Glass auf den Markt kommt, fragt man sich bei Zeiss, ob es nicht doch möglich sei, vielleicht mit einer anderen Technik. „Diese ganzen Theorie-Papiere sind ja ganz nett“, witzelt Ströder, der weiter an die Idee glaubte, „aber es hatte noch keiner abschließend bewiesen, dass es nicht doch funktionieren kann.“

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tooz Smartbrille von links vorne

Erst beim zweiten Versuch klappte es mit der eigenen Datenbrille. | Bild: tooz technologies

Zeiss setzt auf die Visionäre und im Mai 2015 startet das Team in einem eigenen, abgeschotteten Labor. „Die Challenge für uns war: Kommt ein Bild aus der Optik oder nicht?“ skizziert Ströder die Herausforderung. „Kommt das Bild vom Display durch die optischen Flächen der Plastiklinse im Auge an oder geht es durch die Spannungsdoppelbrechung ins Nirvana?“ Fünf Monate später gelingt der Durchbruch: Über eine Fresnel-Struktur wird das seitlich in das Glas eingekoppelte Bild erfolgreich auf die Netzhaut projiziert.

„Die Konjunktur war damals voll am Anschlag, wir mussten lange auf die teuren Maschinen warten.“ Etwa auf eine halbe Million Euro teure Spritzgussmaschine, mit der die neuartigen Brillengläser gefertigt werden sollten. „Es war spät an einem Donnerstag oder Freitag, der Tag war eigentlich schon gelaufen“, erinnert sich Ströder, „als wir endlich die ersten Optiken fertigen konnten.“ Eine komplexe, Licht leitende Struktur im rechten Brillenglas ist das Firmenkapital – mittlerweile liegen über 300 Patente in der Datenbrille. „Und dann konnten wir ja durchgucken, ob man was sieht oder nicht“, fährt Ströder lakonisch fort. Die Ergebnisse sind überraschend gut – am selben Tag bekommt der Vorstandsvorsitzende bei Zeiss eine entsprechend euphorische E-Mail.

Zeiss möchte allerdings nicht allein in den Consumer Electronics Markt einsteigen und die Finanzierung der geplanten Smartbrille stemmen. „Wir wollten uns auf die neuartige Optik konzentrieren“, erklärt Ströder. „Für alles andere sollten Partner sorgen.“ Der Partner ist schnell gefunden: Die strategischen Pläne der Deutsche Telekom, die davon ausgehen, dass Datenbrillen irgendwann Smartphones ablösen werden, passen hervorragend zum Aalener Start-up.

Die Carl Zeiss Smart Optics GmbH wird kurzerhand in tooz technologies umbenannt – das „t“ steht für die telekom, das „z“ für zeiss – dazwischen liegt ganz optimistisch das Unendlichkeitszeichen.

Wie unterscheidet sich die tooz Smartbrille von anderen Datenbrillen?

  • Die tooz Technik soll die Alltagsbrille der Menschen unauffällig upgraden und den gesamten Tag über nützlich sein.

„Der Formfaktor muss da sein, die Funktion einer Brille muss da sein – also Korrekturschärfe oder Schutzfunktion vor Sonne, Staub oder anderen Umwelteinflüssen“, beschreibt Kai Ströder die Anforderungen, die das Team an das Produkt stellt. „Außerdem soll die Brille im normalen Gebrauchszeitraum, also tagsüber, ganz normal funktionieren.“ Innerhalb dieses Rahmens wurden die technologischen Bedingungen ausgelotet.

„Was wir explizit nicht wollten“, stellt Ströder klar, „ist eine Technologie zu haben, die hässlich und unhandlich ist, um dann zehn Jahre zu warten, bis daraus ein brillenähnliches Headup-Display werden kann. Solche Dinge hat Zeiss schon vor zehn, fünfzehn Jahren evaluiert und wenn wir das gewollt hätten, hätten wir das auch gemacht.“

Stattdessen sei alles aussortiert worden, was unpraktisch und alltagsuntauglich ist und dem Ziel, nämlich die normale Brille upzugraden, entgegensteht.

tooz USP: Was macht die Datenbrille besonders?

Das Alleinstellungsmerkmal der tooz Datenbrille besteht laut tooz technologies aus folgenden Elementen:

  • Framedesign: Sieht aus wie eine normale Brille
  • Sehschärfe: Korrekturstärken möglich
  • Nutzungszeit: Batterie hält bis zu 10 Stunden
  • Preis: Bezahlbar

Das technische Alleinstellungsmerkmal ist die skalierbare Optik, die es ermöglicht, dass eine normal aussehende und den ganzen Tag tragbare Datenbrille zu einem Preis auf den Markt kommt, den Kunden akzeptieren.

tooz Technik: Wie funktioniert die Datenbrille?

Augmented-Reality-Brillen arbeiten oft mit sogenannter planarer Lichtwellenleiter-Technologie (engl. Planar Waveguides). Beispielsweise nutzt die Hololens 2 dieses System. Dabei werden Bilder an einer Seite des Waveguides eingekoppelt und dann vor dem Auge wieder ausgekoppelt. Dafür werden meist holografische oder diffraktive Strukturen auf dem Waveguide verwendet, die allerdings sehr viel Licht verlieren. Deshalb werden sehr helle, Energie-zehrende Displays oder Projektoren auf der Einkoppelseite benötigt. Beispielsweise verwenden einige Systeme sogenannte LCoS (Liquid Crystal on Silicon) Projektoren zur Bilderzeugung.

tooz hat für die eigene Datenbrille hingegen einen gekrümmten Wellenleiter (Curved Waveguide) entwickelt. Das hat mehrere Vorteile gegenüber herkömmlichen, planaren Waveguides:

  • Kein Regenbogeneffekt durch Umgebungslicht
  • Verwendung von unzerbrechlichen, FDA-zertifizierten Brillenglasmaterial (Polycarbonat)
  • Dünnere Brillengläser, da der Wellenleiter sich an die gekrümmte Struktur der Korrekturlinsen anpasst
  • Keine Farbverfälschungen
  • Anzeige von Daten unsichtbar für Dritte
  • Keine Tönung zur Abschottung von Umgebungslicht nötig
  • Deutlich energieeffizienter als diffraktive (etwa holografische) Wellenleiter

Diese gekrümmte Wellenleiter-Optik wird im Herstellungsprozess zuerst in ein normales Brillenglas gebaut. Korrekturstärken bzw. -linsen werden in einem zweiten Schritt auf das Brillenglas gebracht. Dieses Prinzip lässt sich auch auf Sonnenbrillen und Schutzbrillen anwenden.

Der Rahmen kann individuell von Frame-Designern angepasst werden, modische Brillengestelle sind möglich. Die Wellenleitertechnologie wird von tooz technologies geliefert, anfangs werden auch die Korrekturstärken von tooz aufgebracht. Nach ein paar Jahren, wenn die Brille ein Massenprodukt geworden ist, will tooz nur noch die Optik liefern – der Rest kommt dann wie gewohnt über Optiker und deren Zulieferer.

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Im an sich schon energieeffizienteren Curved Waveguide kommen aktuell spezielle Mikro-OLED-Displays zum Einsatz, die bei geringerem Stromverbrauch ausreichend Licht abgeben. Dadurch kann die Brille vier Stunden netto benutzt werden, was bei normaler Anwendung für eine Brutto-Nutzung bis zu zehn Stunden reichen soll. „Dieses Problem ist gelöst“, ist Ströder überzeugt. In der nächsten Generation sollen Micro-LED-Displays verwendet werden, die sehr viel Licht bei geringerem Stromverbrauch erzeugen. „Während planare Waveguides diese Zukunftstechnologie nutzen werden, um erstmals die nötige Helligkeit bei akzeptablem Stromverbrauch zu liefern“, erklärt Karutz, „kann der gekrümmte tooz Waveguide die Technik vor allem dazu einsetzen, um noch weniger Strom zu verbrauchen und dabei gleichzeitig die Fresnelstruktur vor dem Auge völlig unsichtbar zu machen.“

Eine Kamera besitzt die Brille nicht, schon allein, um nicht in das gleiche Privatsphären-Problem zu rennen, wie es seinerzeit Google mit der Glass-Brille tat.

tooz Smartbrille: Datenblatt

Zielgruppe: Für wen ist die tooz Smartbrille gedacht?

  • Die tooz Datenbrille ist in erster Linie für Brillenträger gedacht, sowohl im Alltag als auch in Berufen, in denen etwa Schutzbrillen getragen werden.

„Wir konzentrieren uns darauf, den Brillenträger upzugraden.“ Damit macht Ströder klar, auf welche Zielgruppe sich tooz technologies in erster Linie konzentrieren will. Das Ziel ist nicht, Nicht-Brillenträger davon zu überzeugen, sich an das Nasenfahrrad zu gewöhnen. „Wir haben nicht den Anspruch, zu missionieren“, stellt Ströder klar. Allerdings geht die allgemeine Tendenz Richtung Brille: Vor allem junge Menschen werden immer kurzsichtiger. Die Zielgruppe wächst also automatisch.

Wer bereits daran gewöhnt ist eine Brille zu tragen, sei es eine Alltagsbrille, Sport- und Sonnenbrillen oder Industrie- und Schutzbrillen auf der Arbeit, könnte von hilfreichen Einblendungen ins Sichtfeld profitieren. Das Smartphone kann in der Hosentasche bleiben, wenn mal eben das Wetter, der Weg zum nächsten Bio-Laden oder die letzte Signal-Nachricht abgefragt wird.

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Die Information oder das Bild wird in einem Sehwinkel von 20 Grad diagonal eingeblendet. „Im Moment zeigen wir das Bild in drei Metern Entfernung an“, sagt Karutz. „Das entspricht einer Bilddiagonalen von etwa 40 Zoll oder einem Meter.“ Anpassungen sollen leicht möglich sein, beispielsweise auf einen Meter Entfernung eine 20-Zoll-Diagonale zu zeigen oder auf sechs Meter satte 80 Zoll.

Die Steuerung erfolgt über Wisch- und Tipp-Bewegungen am rechten Brillenbügel oder aber per Spracheingabe – der Google Assistant wird beispielsweise aktuell schon vom tooz DevKit unterstützt.

Welche Features machen die tooz Datenbrille interessant?

Wichtige Informationen sollen schnell und einfach ins Sichtfeld gebracht werden. Der Klassiker ist die Navigation zu Fuß oder mit dem Fahrrad. Es ist deutlich komfortabler, wenn die nächste Abzweigung unaufdringlich im Sichtfeld erscheint, als ständig auf Smartphone oder Smartwatch schauen zu müssen. Auf dem Fahrrad bräuchte man keine Smartphone-Halterung mehr und könnte sich durchweg auf den Straßenverkehr konzentrieren.

Auch Indoor-Navigation ist ein Thema: Wo ist das richtige Terminal am Flughafen? Weitere Anwendungsbereiche sind denkbar: Etwa könnte der Weg zu einem bestimmten Produkt innerhalb von Geschäften angezeigt werden. Mithilfe von Bluetooth-Beacons lässt sich im Büro bei tooz technologies bereits auf der Smartbrille anzeigen, ob und wie lange ein Meetingraum belegt ist.

tooz Datenbrille in allen Einzelteilen

Die Technik der tooz Datenbrille soll in modische Brillengestelle passen. | Bild: tooz technologies

Reise-Apps und ÖPNV-Fahrpläne unterstützen im Urlaub oder auf dem Weg zur Arbeit. Sportler lassen sich ihre Gesundheits-Daten ins Sichtfeld liefern und Mitarbeiter in Unternehmen bekommen logistische Informationen, etwa Standorte von Waren in Lagern oder Containern auf Stellplätzen, angezeigt. „Überall, wo du Informationen benötigst, wird die tooz Datenbrille ein Gerät sein, die das bequemer macht“, verspricht Ströder und fügt noch einen weiteren Vorteil hinzu: „Du kannst Hands-free und ohne dass es die Personen in der näheren Umgebung mitbekommen, Informationen aufrufen.“ Instant Messages und Alerts sollen einfach durchs Blickfeld laufen, ohne dass der Nutzer seine aktuelle Tätigkeit unterbrechen oder auf Smartphone bzw. Smartwatch schauen muss.

Die Bandbreite an Möglichkeiten hängt davon ab, wie App-Entwickler mit dem virtuellen Display arbeiten. Die Herausforderung besteht darin, nicht nur eine dezente und schicke Benutzeroberfläche zu bauen, sondern die Bedienung so intuitiv und hilfreich zu gestalten, dass die Informationen echten Mehrwert bringen. Wenn man ewig an der Brille herumfummeln muss, bis die gewünschte Information sichtbar ist, ist der Nutzen gestorben und die Brille landet in der Schublade.

Die tooz Smartbrille soll sich vollkommen auf Informationsanzeige beschränken. Deshalb ist die Integrationshürde für App-Entwickler gering, schließlich müssen keine aufwendigen Anpassungen vorgenommen werden. „Ich glaube, die Top-Applikation in Bezug auf die Nutzungsfrequenz wird die Uhrzeit sein“, wagt Ströder eine Prognose. Die Smartwatch könnte für Brillenträger über kurz oder lang überflüssig werden. Eine voll autarke 5G-Brille als Smartphone-Ersatz bleibt allerdings noch Vision – bis dahin ist die tooz Datenbrille auf das Smartphone als Zuspieler angewiesen.

Was ist der aktuelle Stand der Entwicklung?

Derzeit werden die Spezifikationen für die Optik finalisiert. Auch am Formfaktor wird noch geschraubt, weitere Informationen will das Unternehmen im Laufe des Jahres bekannt geben.

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tooz technologies verkauft bereits Optiken an Kunden und Partner, die ihre eigenen Brillen-Lösungen entwickeln. Die neuen Produktionsanlagen werden also im zweiten Halbjahr eingefahren und die Prozesse für die Herstellung optimiert.

tooz Smartbrille Release: Wann kommt die Brille auf den Markt?

  • Die tooz Datenbrille soll Anfang 2022 auf den Markt kommen.

Dev-Kits sind bereits bei Entwicklern, es wird also an Benutzeroberfläche und Interaktions-Schemata, sowie Apps und App-Unterstützung gearbeitet.

Wie hoch ist der Preis und wo bekomme ich sie?

  • Die Standardversion der Datenbrille soll um die 500 Dollar kosten.

Der Preis für die tooz Smartbrille orientiert sich wie bei normalen Brillen auch daran, ob sie mit oder ohne Korrekturstärke bestellt wird. „Die Brille wird im Bereich um die 500 Dollar liegen“, grenzt Ströder die Kosten ein. Spezielle Luxusgestelle können den Preis dann noch mal etwas anheben, aber auch die sollen sich so um die 500 bis 700 Dollar bewegen.

Paketangebote mit Smartphones und Verträgen bei der Deutschen Telekom sind möglich. Mehr Informationen findet ihr auf der offiziellen Webseite.

tooz Datenbrille Test: Gibt es schon Reviews?

Nein, die Brille ist in der finalen Serienversion noch nicht erschienen. Die Vorserienversion der Brille ist als DevKit für Entwickler, Agenturen und Unternehmen zur Entwicklung und Erprobung verfügbar. MIXED wird demnächst ein erstes Hands-on mit der Serienversion der tooz Smartbrille veröffentlichen und testen, wie die Optik mit Korrekturstärken funktioniert und wie gut sich das DevKit-Design über längere Zeit tragen lässt.

Anfang 2022 werden wir dann einen Langzeit-Test über mehrere Wochen durchführen und veröffentlichen.

Titelbild: tooz technologies

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