Digilens 要做超过100°光波导

看着这张脸，他说他做了30年虚拟现实，我信！

为此，我拜访了Jonathan D. Waldern博士--DigLens的创始人。Digilens是专注于波导的光学显示系统的技术厂商。波导显示被用于微软的HoloLens（Hololens 的光波导专利来自于诺基亚）。

这份专利也被Vuzix用在了他们的企业级AR眼镜 M3000中。然而 Magic Leap虽然和苹果一样神秘，但从他们申请的专利中可以推断出很多东西，其中可以看出他们也是采用基于波导的显示技术。

诺基亚，微软和Magic Leap的显示器，都是采用surface relief形光栅来进行双轴出射光瞳扩展波导光学。出射光瞳扩张(EPE)结构既可以保证比较大的Eyebox(透视的区域)的空间，也可以提供更大的FOV，这对于透视式的AR是非常重要的。

浮雕光栅(SRG)：波导的表面是由纳米尺度衍射的光学结构蚀刻而成。比较不一样的是Magic Leap，用的是纳米压印技术，不是蚀刻而是压印在浮雕结构表面。

Magic Leap在去年7月偷偷地兼并了一家新兴的，叫做Molecular Imprints的纳米压印公司。浮雕光栅的效率极低，原因在于图像进入波导后被衍射成多条（路径），因此只有大约30%的图像亮度会沿着正确的光路进入到AR眼镜的eyebox。

这种衍射效率极低，直接导致更高的能源消耗和其他并发症。因此设计师只能减少不需要的光阶，于是相应地就限制了视场角，这也就是为什么微软的HoloLens只有30°FOV（视角）且电池寿命很短的原因。

给你用造飞机的技术

相反，DigLens开发了一款新的波导衍射光学平台技术，这项技术采用了专门的光聚合物材料液晶。这种光聚合物材料是被全息曝光，然后形成可切换的布拉克光栅（SBG）。

这种类型的光栅结构与SRG是截然不同的，它拥有可以电切换的volume bragg grating。这与SBG最大的区别在于SBG衍射所有的图像并且只有一个路径。

利用这种优势人们可以将布拉克光栅做得非常薄，从而使每个光波导层的FOV达到50°。与此同时，因为更高的光效率AR的显示效果也会更亮并且电池寿命更长布拉克光栅波导是通过镀一层超级薄膜(微米)的材料到镜片底层，然后使用专门的激光扫描仪的主机全息复制出射光瞳扩张(EPE)结构。

此外，通过叠加重波导层可以达到更广的FOV，每一层都可以一个提供50° FOV的区块。DigLens已经通过这项技术为航空电子和通讯产品的行业领先者Rockwell Collins制造了飞行器的抬头显示器，并且已经通过了飞行测试。独立的测试证实了这方案可以达到100%光效率，即这种技术可以带来更亮的显示效果

其他竞争对手主要聚焦于消费市场及企业级市场，DigiLens与合作伙伴Rockwell Collins主攻商用的航空显示器市场。

目前被用于巴西航空莱格赛450&550的喷气机上，因此他们的成果很少被一般消费类的科技媒体关注。一直到他们和宝马开始合作的时候，突然受到了媒体的关注。

采用了DigiLens的宝马智能摩托头盔，预计在今年年初就能正式出货。

100°FOV不是梦

Waldern认为交通是波导光学技术最可靠的应用场景——从航天电子到汽车，再到摩托车，未来还有可能扩展到自行车领域。不过走得太快容易扯到蛋。DigiLens目前还是准备专注在最接近变现的领域。

DigiLens目前单层的波导AR显示器每只眼睛已经可以达到40° FOV，他们预计今年底的时候可以实现50°可视角，若是在每只眼睛上复用两层在将来的某天将能达到100°FOV，如果DigiLens保持这样的进步趋势，随着他们不断得优化他们的laminated FOV extending工艺，实现完全的双眼视角不会太远。

Waldern认为表面浮雕波导无法实现体积型布拉格光栅的FOV视角和成本优势。两者都是因为表面浮雕受限于物理原理，并且高精度蚀刻制造技术可能是非常昂贵的——成本类似于制造两个眼镜的尺寸的硅芯片。

没有人一夜之间就可以制造出显示器，这需要花费大量的时间，如过你有一块面板和一个Beam splitter，那这很简单。或者你用个大的镜片去加一个手机，那也很简单。但光波导显示技术很困难，因为开始和结束都跟光学相关，这在穿戴式的领域绝对是一项挑战。

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