Meta-Optics Mirror de TDK et balayage de Lissajous cohérent : le retour des lunettes AR à laser

Le 2 octobre 2026, TDK a annoncé le Meta-Optics Mirror, un nouveau type de « combineur en espace libre » (free-air combiner) pour lunettes AR. Cette annonce fait suite à deux accords conclus plus tôt dans l'année. En mai 2026, TDK a acquis les principaux actifs, la propriété intellectuelle et l'équipe d'Oqmented. Cette entreprise fabriquait des miroirs MEMS sous vide pour le balayage laser (LBS) selon des figures de Lissajous. En juin 2026, TDK a signé un accord de coopération commerciale avec le fabricant de lasers QD Laser : les deux entreprises développeront ensemble des moteurs optiques à projection rétinienne pour lunettes connectées. Elles collaborent depuis au moins 2020. QD Laser, issue de Fujitsu, présente le balayage rétinien direct par LBS depuis au moins 2016.

Cet accord change l'orientation de TDK. Oqmented se concentrait sur le LBS à base de guides d'ondes. Dans cette configuration, le guide d'ondes élargit la pupille, et l'image en sortie se comporte plutôt comme celle d'un écran plat : la lumière cesse d'être « maxwellienne », c'est-à-dire sans mise au point nécessaire. Le miroir de TDK vise au contraire la projection rétinienne directe, une voie suivie auparavant par Microvision, Bosch, North Focals, Intel Vaunt et Eyeway Vision. Les guides d'ondes offrent une zone de visualisation bien plus large et évitent les inconvénients d'un trajet laser à l'air libre entre le projecteur placé dans la branche et l'œil. Lorsque le faisceau traverse l'air, une poussière sur une surface ou un simple cheveu sur son passage peut projeter une ombre large et nette sur une partie de l'image, et des inquiétudes quant à la sécurité oculaire apparaissent chez les utilisateurs. Le site de TDK mentionne toujours l'approche par guide d'ondes, l'entreprise semble donc développer les deux voies.

Le miroir oriente la lumière du scanner vers l'œil grâce à des nanostructures dont la taille varie de 200 nm à 1 µm. Un miroir ordinaire réfléchirait la lumière d'un projecteur logé dans la branche selon un angle tel qu'elle manquerait complètement l'œil. La structure est fabriquée par un procédé proche de ceux des semi-conducteurs, sur un substrat mince. Elle peut être intégrée dans un verre de lunettes ordinaire, probablement prise en sandwich entre deux moitiés de verre, comme on le fait aujourd'hui avec les guides d'ondes. Dans le schéma de TDK, le faisceau du projecteur se propage presque parallèlement à la monture jusqu'à un second miroir situé près du verre. De là, il frappe le nano-réflecteur sous un angle très rasant, ce qui permet de garder un trajet dans l'air court. La version actuelle fonctionne uniquement en vert, et la taille des structures dépend probablement de la longueur d'onde, comme dans les guides d'ondes diffractifs. TDK indique accélérer le travail sur une démo en couleurs et vise une production de masse « dans les prochaines années ». Le terme « méta-optique » désigne ici une optique plane à structures sub-longueur d'onde et n'a rien à voir avec l'entreprise Meta. D'ailleurs, les réseaux des guides d'ondes, avec leurs sous-structures complexes de moins de 100 nm, brouillent déjà la frontière entre réseaux et métasurfaces.

Au salon MicroLED and AR/VR/MR Connect 2026, TDK a présenté une courte démonstration fonctionnelle de ce qu'Oqmented appelait à l'origine le « balayage de Lissajous progressif » (Progressive Lissajous Scanning). Le site de TDK parle désormais de balayage de Lissajous « cohérent », le même terme que Meta a employé à SPIE AR/VR/MR 2025, bien que TDK affirme avoir eu l'idée de manière indépendante. Dans le balayage de Lissajous, un seul miroir est piloté par deux sinusoïdes, et le faisceau décrit une trajectoire semblable à un huit. Chez Oqmented, l'axe rapide fonctionne à 20-40 kHz. Le LBS à balayage raster est différent : son axe vertical tourne à environ 60-120 Hz, contre 20-60 kHz pour l'axe horizontal. Dans le balayage de Lissajous, l'axe lent a une vitesse bien plus proche de celle de l'axe rapide, si bien que le faisceau suit des trajectoires diagonales fortement incurvées. Traditionnellement, les pixels sont écrits de façon pseudo-aléatoire, au moment où le faisceau les traverse, et le laser est modulé en fonction à la fois de la luminosité et de la vitesse du faisceau. Résultat : lors des saccades oculaires, l'œil perçoit des images incomplètes ainsi que le motif de balayage lui-même.

La variante cohérente conserve le même mouvement du miroir, mais trace les pixels dans l'ordre du passage du faisceau, en les regroupant en segments incurvés semblables à un raster. Le laser est éteint pendant le lent retournement du faisceau à chaque extrémité du balayage. La fragmentation de l'image lors des saccades disparaît ainsi, mais les limites fondamentales demeurent. Il faut rééchantillonner une grille de pixels rectangulaire sur des lignes de balayage incurvées qui ne tombent jamais exactement sur un pixel, ce qui, selon la théorie de base de Nyquist, coûte environ un facteur deux en résolution effective sur chaque axe. Pour que la plupart des gens ne perçoivent pas de scintillement, chaque point doit être rafraîchi, même dans le pire des cas, plus d'environ 90 fois par seconde. Avec un axe rapide à 40 kHz, on obtient après rééchantillonnage environ 300 lignes effectives. À titre de comparaison, le NTSC, avec une fréquence de ligne d'environ 15 kHz, affichait du 720×480 entrelacé à 60 Hz, et ce sans aucun rééchantillonnage sur une grille incurvée. Historiquement, les systèmes LBS ont dû choisir entre scintillement et résolution.

Le prototype basse résolution d'Oqmented/TDK présenté a bien éliminé la fragmentation de l'image, mais un scintillement restait visible. Parmi les autres travaux sur les combineurs, CREAL développe un combineur HOE. Des approches plus radicales apparaissent également, comme les mini-miroirs actifs de Gixel et le combineur à cristal non linéaire de Smith Display.