Système de projection à ultra-haute définition

Contexte

Généralement, la définition des scènes projetées dans les simulateurs de vol contemporains n'est pas suffisante pour l’entraînement sur appareils à réaction militaires. Afin de pallier ce problème, des projecteurs à petit champ de vue et haute résolution sont ajoutés pour représenter certains détails essentiels à l'entraînement des pilotes. Or, cette approche limite le nombre de détails pouvant être correctement représentés et cause des problèmes de contraste par rapport à l'arrière champ. Notre mandat : concevoir un système pouvant simuler des scènes entières avec une définition de l’ordre de 20 mégapixels.

  • Photo : ministère de la Défense canadienne
  • Micromiroir
  • Prototype MEMS à modulateur spatial de lumière (SLM)

Solution

La solution mise au point par nos spécialistes implique un micromiroir innovateur dont la courbure peut être modifiée par attraction électrostatique. Intégré à un système optique innovateur, le micromiroir produit un pixel lumineux dont l'intensité, qui est fonction de sa courbure, peut être modulée à plus de 300 kHz. Ce court temps de réponse permet l'affichage d'images monochromes à haute définition lorsqu'on combine une barrette de ces micromiroirs à un dispositif de balayage. Nous avons donc développé un projecteur basé sur ce nouveau type de micromiroir. Le prototype actuel permet déjà de projeter des séquences d’images de format VGA à une cadence de 60 Hz.

De plus

Ce système utilise une barrette de 480 micromiroirs. Il est compatible avec le standard DVI.

Ultra-haute définition

Des tests ont permis de constater que la technologie offre un potentiel pour l’affichage d’images présentant jusqu’à 5000 colonnes de pixels à une cadence de 60 Hz. Le nombre de lignes dans l'image est déterminé par le nombre de micromiroirs formant la barrette. À ce jour, des barrettes comprenant jusqu'à 4000 micromiroirs ont été fabriquées. En superposant 3 images monochromes de couleur différente (rouge, vert et bleu, par exemple), on obtient une image haute définition en couleurs. Dans ce type de projecteur, un relais optique, combiné à des masques, permet de produire des pixels dont l'intensité est contrôlée par la courbure des micromiroirs. La colonne de pixels produite est projetée sur un écran. Un galvanomètre, placé dans le système de projection, permet de balayer l'écran en affichant, tour à tour, toutes les colonnes d'une image. Le nombre de colonnes est présentement limité par l'électronique de contrôle utilisée. Le contraste obtenu dépend des conditions d'opération et peut atteindre 300 avec la configuration actuelle.

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