L’analyse de Magic Leap : éclaircir certains mythes

Une analyse de la technologie de Magic Leap

Il y a déjà beaucoup d’articles à propos de Magic Leap donc nous avons pensé vous donner notre analyse de leur technologie.

On commencera par analyser certains des brevets clés de Magic Leap puisqu’il n’y a pas grand chose à ajouter en termes de démonstrations ou d’images de matériel qui sont déjà publiques.

Veuillez noter que l’analyse ci-dessous constitue une analyse d’Optinvent construite à partir d’une analyse de brevet et non à partir des mesures actuelles faites sur la démo de Magic Leap.

Les brevets de Magic Leap recouvrent deux grandes catégories :

1. Les brevets liés aux logiciels de réalité augmentée : ces brevets font généralement des réclamations à propos du système de logiciel pour qu’il interagisse avec les images virtuelles en utilisant des lunettes intelligentes.
2. Les brevets liés aux lunettes intelligentes et à l’optique : Les principales réclamations pour ces brevets sur les matériaux tournent autour de la technologie d’affichage.

La principale liste des brevets américains :

• 2014/000376 A1
• 2014/0071539 A1
• 2013/01282230 A1
• WO2014113506 A1

D’autres brevets existent et se trouvent dans la collection de brevets externes appartenant à Brian Schowengerdt (de l’Université de Washington) et à Samuel Miller.

Patent n° 2014/000376 A1

Objectif : permettre aux usager de voir une image virtuelle en 3D en concentrant le faisceau de l’image dans différents endroits de l’espace (en face de vous) en utilisant un système optique décrit dans les figures ci-dessous.

Le brevet revendique :

Un arrangement optique complexe composé d’un ensemble de plusieurs guides de lumière (pouvant s’élever à 36) qui utilisent des réflecteurs intégrés, où chaque guide de lumière est lui-même composé de plusieurs réflecteurs intégrés (environ 6).

Le dispositif de guidage de la lumière est éclairé par un dispositif laser à fibre spécifique avec des commutateurs électro-optiques qui prétendent faire partie du système. L’épaisseur totale de l’agencement de guide de lumière est calculée pour être de 1 cm de large.

Notre analyse: Ce type d’élément optique est extrêmement difficile à fabriquer en volume élevé en raison de sa complexité. Si Magic Leap réussit à le faire, il serait extrêmement coûteux à produire et pourrait prendre plusieurs années pour devenir pouvoir être utilisé par le consommateur. Une difficulté supplémentaire est que les réflecteurs revendiqués sont courbés avec différents types de revêtements exotiques et spécifiques entre chaque guide de lumière, assemblé dans une très petite zone.

Le laser à fibre optique de la complexité au système. Certains ensembles prétendent avoir de minuscules lentilles à cristaux liquides dont la faisabilité n’a pas encore été démontrée. En général, ce brevet se lit comme une liste de souhaits de quelqu’un qui n’a jamais produit du matériel et de l’optique en série. Les revendications se lisent comme des lignes de code sans aucune considération pour la faisabilité, le rendement, le coût et la qualité de la fabrication du matériel.

La complexité de l’arrangement revendiqué n’est pas seulement liée à l’optique, mais aux systèmes opto-électroniques, aux fibres vibratoires piézoélectriques, aux cristaux liquides, à l’assemblage mécanique, aux lasers et à l’électronique. Nous doutons de la faisabilité de fabrication d’un tel système. Il est douteux que les images que nous avons vues de la “puce photonique” que Abovitz, PDG de Magic Leap a montré soit un véritable élément de travail.

Patent n° 2014/00715539 A1

Objectif: breveter un guide de lumière courbe ?

Les revendications du brevet :

L’assemblage de deux guides de lumière séparés par de l’air. La lumière, provenant d’un système d’affichage micro, est couplée à une partie et est extraite vers l’oeil par un revêtement spécifique, comme on le voit sur la figure ci-dessous :

Notre analyse: Le système revendiqué n’est pas nouveau, Canon et Sony ont des concepts brevetés similaires. Peut-être Magic Leap leur a-t-il acheté une licence? L’épaisseur totale du guide de lumière de forme libre devant l’œil est comprise entre 12 et 15 mm pour un champ de vision modéré très épais. Il n’y a pas grand chose d’innovant dans ce brevet.

Patent n° 2013/01282230 A1

Objectif: résoudre le problème qui est d’avoir le même plan focal pour tout contenu dans le plan de l’image virtuelle en ajoutant un moyen de défocalisation et d’obstruction par dessus le guide de lumière ou sur l’affichage optique devant l’oeil comme on le voit dans la figure ci-dessous:

Les revendications de brevet: un motif plaqué de zone de diffraction avec un écran LCD ou un autre système d’affichage comme moyen d’obstruction pour basculer entre des plans focaux;

Notre analyse: les moyens revendiqués ci-dessus sont complexes avec un schéma directeur très difficile et nous doutons qu’ils fonctionneront comme la a été décrit. Le motif plaqué de la zone de diffraction générera des images fantômes. Les moyens d’obstruction, constitués d’un écran LCD ou d’un autre système d’affichage, réduiraient considérablement la luminosité. L’association d’un motif plaqué de zone de diffraction et d’un guide de lumière diffractive reste à démontrer. Ce brevet présente des concepts qui sont extrêmement difficiles à appliquer à la production de masse à un coût raisonnable si l’on considère les techniques de fabrication actuelles. C’est peut-être la raison pour laquelle Magic Leap a pris tellement de temps pour créer une démonstration publique, mais toujours pas de produit ?

Published patent n° WO2014113506 A1

Objectif: breveter un système de micro-affichage haute résolution qui peut réduire la taille du moteur optique et qui peut être déchargé des circuits de conduite à partir du périphérique portable.

Les revendications de brevet: un micro-affichage qui collimate et qui serait utilisé dans des lunettes intelligentes à l’aide d’un réseau de fibres optiques vibrantes (7 × 11) pour analyser l’image alimentée par une source de lumière laser située à l’écart de l’affichage lui-même. Le système cible la haute résolution.

Notre analyse: l’affichage “Fiber Scan Display” ou FSD tel que décrit sera très difficile à produire en ce qui concerne les tolérances, la précision requise et la luminosité, ainsi que les variations de couleurs sur l’image projetée. Le système revendiqué aura un coût très élevé et un rendement très faible en comparaison avec d’autres technologies d’affichage comme OLED, LCD, etc.. dotés  de systèmes de faisceaux collimatés.

Nous sommes surpris par la nécessité d’un système aussi complexe pour construire des lunettes intelligentes compactes et, par conséquent, viabilité de la technologie Magic Leap est douteuse lorsqu’il s’agit d’une production à un volume élevé et à un coût raisonnable. Il y a des articles qui prétendent que Magic Leap a abandonné ses projets de la construction de ce micro-affichage complexe à fibre optique vibratoire. Voici un excellent article sur le sujet: http://www.kguttag.com/2016/11/28/magic-leap-no-fiber-scan-display-fsd/

Peut-être que ces affirmations sont vraies à en juger par la complexité de la construction d’une telle technologie. C’est dommage car nous avions déjà considéré que cette partie était la partie la plus faisable du système Magic Leap puisque nous avons vu un prototype de cet affichage il y a quelque temps …