Waveguide, BirdBath, micro-OLED — la techno décodée.Waveguide, BirdBath, micro-OLED — the tech, decoded.
Trois géométries optiques se partagent le marché. Schémas, compromis, prix unitaires — comprendre ce qu'un fabricant vend avant de demander un devis.Three optical geometries split the market. Diagrams, trade-offs, unit prices — understanding what a vendor ships before asking for a quote.
Si on veut parler à un fabricant, il faut parler sa langue. Un waveguide, un BirdBath, un prisme ne se conçoivent pas avec le même outillage, ni au même prix. Trois géométries, trois vocabulaires, trois usages.
Waveguide.
Une lame de verre ou de plastique de quelques millimètres d'épaisseur, dans laquelle la lumière voyage par réflexion totale interne. À une extrémité, elle est injectée par un micro-projecteur. À l'autre, extraite devant la pupille. Entre les deux, elle rebondit sur les faces du verre comme un galet sur l'eau.
L'injection et l'extraction se font par des grilles de diffraction — des motifs sous-micrométriques gravés dans le verre. Deux méthodes industrielles : gravure directe par lithographie (cher, chaque modèle demande son masque) ou nano-impression (moulage d'un motif maître sur un substrat liquide, moins cher en volume, plus de variance de qualité).
1-5 %
Rendement lumineux typique d'un waveguide. C'est ce qui force des micro-LED très brillantes et pousse vers le vert monochrome.
BirdBath.
Une géométrie off-axis. Un micro-OLED haute résolution en haut de la monture, une lame semi-transparente inclinée à 45° qui sert de cube séparateur, un miroir concave face à l'œil. La lumière descend, frappe le séparateur, part vers le miroir, rebondit dans la pupille. Le miroir est concave, donc il collimate l'image : elle apparaît « loin », à deux ou trois mètres.
Simple à fabriquer — pas de nanostructure, juste un écran et des lentilles. Inconvénients : épaisseur, teinte obligatoire pour le contraste, esthétique « lunettes de soleil ».
Réalité
Le waveguide est beau sur slide. En vrai, le binning des pièces moulées fait que deux unités consécutives peuvent avoir 20 % de luminosité d'écart.
Micro-OLED + prisme.
La grand-mère de la catégorie. Un petit écran OLED couleur, un prisme à 45° qui renvoie l'image. Mécaniquement robuste, plein couleur, simple. Mais le module est visible, donc l'objet ne passe pas pour une paire de lunettes.
HOE.
Holographic Optical Element : un film photopolymère sur lequel un hologramme joue le rôle de lentille ou de miroir, pour une longueur d'onde précise. Permet des optiques très fines, multi-plans focaux. Cher et fragile à produire. HoloLens 2 et Magic Leap 2 l'utilisent en combinaison avec des waveguides à grilles.
Les quatre, côte à côte.
Techno
Transparence
Poids
FOV
Couleur
Coût unitaire
Waveguide
Haute
8-12 g
20-30°
Vert mono
300-500 €
BirdBath
Moyenne
18-25 g
40-50°
Couleur
80-150 €
Prisme
Haute
10-15 g
15-25°
Couleur
120-200 €
HOE
Haute
15-20 g
40-55°
Couleur partielle
800 €+
Note de route
J'ai passé une semaine à relire des datasheets de Zhenshi et Goolton avant de comprendre que « green waveguide module » recouvre un spectre de qualité énorme. Deux modules issus du même moule peuvent avoir 20 % de variance de luminosité. C'est la norme en moulage, pas un défaut du fournisseur.
Ce que ça change pour le projet.
Pour le clip magnétique, le waveguide est la seule option. Le BirdBath est trop épais, le prisme trop voyant, le HOE hors budget. Reste à accepter la contrainte monochrome verte — et à la considérer comme une feature : un HUD, pas un écran.
Talking to a vendor means speaking their language. A waveguide, a BirdBath and a prism aren't designed with the same tooling, nor at the same price. Three geometries, three vocabularies, three uses.
Waveguide.
A slab of glass or plastic a few millimetres thick, inside which light travels by total internal reflection. At one end, a micro-projector injects the image. At the other, it's extracted in front of the pupil. In between, light bounces off the glass faces like a stone skipping on water.
Injection and extraction go through diffractive gratings — submicron patterns etched into the glass. Two industrial methods: direct lithography (expensive, each model needs its mask) or nano-imprint (moulding a master pattern on a liquid substrate — cheaper at volume, more quality variance).
1-5 %
Typical light efficiency of a waveguide. That's what forces very bright micro-LEDs and pushes designs toward monochrome green.
BirdBath.
An off-axis geometry. A high-res micro-OLED at the top of the frame, a semi-transparent 45° beam splitter, a concave mirror facing the eye. Light falls down, hits the splitter, goes to the mirror, bounces into the pupil. The concave mirror collimates the image: it appears "far," two or three metres away.
Simple to build — no nanostructures, just a screen and lenses. Drawbacks: thickness, tint required for contrast, the sunglasses look.
Reality
Waveguides look gorgeous on slides. In practice, moulded-part binning means two consecutive units can differ by 20% in luminance.
Micro-OLED + prism.
The grandparent of the category. A tiny colour OLED, a 45° prism that bounces the image. Mechanically sturdy, full colour, simple. But the module is visible, so the object doesn't read as glasses.
HOE.
Holographic Optical Element: a photopolymer film with a hologram that behaves like a lens or a mirror, for one precise wavelength. Allows very thin optics with multiple focal planes. Expensive and fragile to produce. HoloLens 2 and Magic Leap 2 combine it with grating waveguides.
All four, side by side.
Tech
Transparency
Weight
FOV
Colour
Unit cost
Waveguide
High
8-12 g
20-30°
Mono green
€300-500
BirdBath
Medium
18-25 g
40-50°
Full colour
€80-150
Prism
High
10-15 g
15-25°
Full colour
€120-200
HOE
High
15-20 g
40-55°
Partial colour
€800+
Road note
I spent a week re-reading datasheets from Zhenshi and Goolton before realising that "green waveguide module" covers a wide quality spectrum. Two modules from the same mould can differ by 20% in luminance. That's standard in moulding, not a vendor defect.
What it means for the project.
For the magnetic clip, waveguide is the only option. BirdBath is too thick, prism too conspicuous, HOE out of budget. That means accepting the mono-green constraint — and treating it as a feature: a HUD, not a screen.
