Une puce à micro-écran ouvre la voie aux lunettes intelligentes haute performance

Des scientifiques financés par l'UE ont développé une puce à micro-écran haute résolution pour des casques de réalité virtuelle et de vision assistée à haute performance et moins volumineux.

Une nouvelle génération de lunettes intelligentes légères a été rendue possible grâce à une technologie de puce optique révolutionnaire qui offre des écrans haute résolution quatre fois plus petits et deux fois moins lourds que ceux des casques de réalité virtuelle (VR) traditionnels.

Les casques développés dans le cadre du projet LOMID, financé par l'UE, "sont beaucoup plus performants, plus petits, plus légers et offrent une meilleure résolution que les casques de réalité virtuelle disponibles sur le marché, pour le même champ de vision", a déclaré le coordinateur du projet, Uwe Vogel, responsable de la division capteurs et micro-écrans au Fraunhofer Institute for Organic Electronics, Electron Beam and Plasma Technology (FEP) à Dresde, en Allemagne.

Ce projet, d'une durée de trois ans et doté d'un budget de quatre millions d'euros, faisant intervenir huit institutions et entreprises de cinq pays spécialisées dans cette technologie, a mis au point un dispositif avec écran d'un pouce, appelé micro-écran.

"Nous avons réussi à intégrer à un écran d'un pouce (2,54 cm) un nombre de pixels supérieur à ceux d'un téléviseur HD (haute définition) standard, dont la diagonale peut faire entre 15 et 60 pouces", explique-t-il. "Les pixels sont minuscules, la densité de pixels est très élevée et nous y sommes parvenus avec une faible consommation d'énergie", a-t-il ajouté, en faisant remarquer que la puce à micro-écran consommait moins d'énergie qu'une version OLED équivalente, à la pointe de la technologie.

Il précise encore que le contenu de l'écran est actualisé toutes les huit millisecondes, ce qui se traduit par une fréquence d'image de 120 Hertz. La vitesse à laquelle une image est renouvelée est importante pour la visualisation VR immersive, car une faible fréquence et des images instables peuvent provoquer des maux de tête ou le mal des transports.

Les casques compacts conçus par le partenaire du projet LIMBAK, une entreprise de technologie basée à Madrid, associent de manière harmonieuse deux puces à micro-écran pour chaque œil, offrant une résolution de 4 800 x 1 920 pixels et un large champ de vision. Une résolution Full HD offre 1 920 x 1 080 pixels.

Vision assistée pour les malvoyants

Les circuits vidéo du projet, à haute vitesse et situés sur une toute petite puce, sont utilisés dans des lunettes destinées aux malvoyants. L'université d'Oxford, partenaire du projet, "a développé un casque pour les personnes atteintes de déficiences visuelles spécifiques, comme la dégénérescence maculaire, qui intègre ce système de micro-écran", souligne le Dr Vogel.

"Certaines zones du champ visuel naturel peuvent être perturbées, à la périphérie ou au centre, en fonction du type de déficience visuelle, ce flou est compensé par le dispositif qui fournit une vision assistée, un peu comme dans le cas de la réalité augmentée", explique-t-il. Les lunettes sont équipées non seulement de caméras 2D, mais également de caméras 3D afin que l'observateur puisse percevoir la profondeur. "C'est important car une perte visuelle s'accompagne généralement d'une diminution de la vision 3D."

De telles lunettes intelligentes peuvent potentiellement être utilisées pour gérer les catastrophes dans les zones à faible visibilité, comme dans le cas de pompiers intervenant dans une pièce remplie de fumée. "Dans une telle situation, étant donné que vous devez vous déplacer à des fins professionnelles, poids et confort visuel s'avèrent essentiels et la miniaturisation est cruciale", explique encore le Dr Vogel.

La haute résolution facilite également la reconnaissance des visages ou la lecture de textes.

Une surface flexible révolutionnaire

Une autre innovation majeure réside dans le fait que la puce à micro-écran est flexible et peut être adaptée à une surface incurvée pour une plus grande liberté de conception et des appareils plus compacts. "Dans le cas des micro-écrans actuellement sur le marché, le fond de panier des puces en silicium contenant les circuits et les sockets est habituellement rigide. Nous sommes parvenus, surtout grâce au CEA-LETI, partenaire du projet à Grenoble (France), à incurver ce micro-écran d'un pouce. Cela permettra d'obtenir une optique encore plus petite pour les casques de réalité virtuelle", déclare le Dr Vogel.

Outre le passage à la production du casque VR et des applications de vision assistée développées dans le cadre du projet LOMID, la société française MICROOLED envisage également de commercialiser les puces à micro-écran d'un pouce OLED, tandis que son partenaire allemand XFAB Semiconductor Foundries fournira la technologie pour les plaquettes de fond de panier.

Pour plus d'inforamtion voir;
- projet LOMID
- projet LIMBAK