首先,波导技术虽然听起来高大上,但它并不是什么新兴技术。波导显示装置的原理从本质上跟光在光纤中传播并没有什么区别。我们知道光只会从光纤的一端传导到另一端,不会从侧面出来(全反射)。波导镜片同样使用了这样的原理,只不过它的形状和光纤不同。
源自以色列国防工业研究所的Lumus光学可以说是第一家提供波导产品的公司(比较原始),这家公司现在还成为了Daqri和Atheer的OEM供应商。
同时,谷歌和索尼也具备类似的波导产品设计专利,HiMax和法国的Optivent,HiMax和Lumus,Lumus和法国的Essilor公司都展开了相关的合作研究项目。目前,Essilor可以说是世界最大的透镜生产商,他们最近和意大利Luxottica进行合并。
表面浮雕波导
下面介绍更为复杂的波导设计,想象一下将棱镜压缩到非常细小的尺度同时横向拉长。现在将这些纹路雕刻到镜片的表面。这些微型纹路也就是所谓的“表面浮雕波导”了。这里的关键就是“切割”出一系列垂直条纹,通过适当的排列将光线引导至眼前的镜片区域。
全息波导
这个名字带有一定的误导性。虽然这个名字里带有全息二字,但其实全息波导并不会直接在用户周围产生全息影像,它指的是透镜内部的光学元件本身就能产生纳米级全息图。
类似我们在信用卡上看见的全息防伪图,这种全息图投射到一个超薄的薄膜上,背面则是反光片。
全息波导使用超薄的感光聚合物薄膜代替传统的波导镜片中的棱镜,在激光的照射下,纳米级全息图就显示在镜片中。和此前的波导装置类似,我们在镜片的一端放置微型显示器,全息镜片将影像传导到镜片的另一端,然后进入用户的眼睛。这种装置的厚度明显比采用棱镜的波导镜片要薄很多。
位于美国加州的光学技术公司DigiLens十年前就已经完善了这一技术,他们为美国军方打造出了航空电子抬头显示屏。
全息波导领域现在也有不少代表公司:来自英国的TruLife Optics和WaveOptics;来自美国科罗拉多州的AkoniaHolographics。Akonia此前花费了十年时间和超过1亿美金来研究全息存储技术,但是并未成功。这三家公司看起来都在实验室环境下成功做到了全息波导,设计上和DigiLens在2010年生产出的产品很相似。