Ceres Holographics专访：用于 HMI/HUD 的数字全息图

Ceres Holographics利用其转型技术设计、数字化控制和复制下一代全息光学元件(HOEs ),用于新型透明显示(TD)和增强现实抬头显示器 （ARHUD） 系统的全息光学元件 （HOE）。凭借全息光聚合物薄膜的丰富知识和光子学及光导领域的内部专业知识，Ceres与合作伙伴和客户合作，提供完整的光学系统和精密设计的薄膜HOEs，旨在实现汽车、交通、航空航天和可穿戴技术的大规模市场应用。

DVN 内饰：Ceres Holographics的发展历程如何？

Ceres Holographics：从 90 年代开始，我们专注于薄膜开发30年，朗讯（贝尔实验室）为全息数据存储应用开发了一种新的光敏聚合物， 基于InPhase Technologies Inc. 从事将该薄膜商业化的衍生活动，2005 年获得拜耳（现为科思创）投资，将该薄膜商业化用于非数据存储应用， 并进一步开发这种突破性的光敏聚合物，使其作为Bayfol HX上市。

DVN内饰：在开发过程中，贵司获得了哪些支持？

Ceres Holographics：在早期，有最初的种子风险投资、一些赠款和一些收入（来自拜耳）来帮助测试新的光敏聚合物。 在2014-2019年期间，进一步的种子轮融资帮助完成了主打印机技术的开发，并启动了工业化进程。2019 年，我们成功获得了欧洲地平线 2020 赠款奖，以加速下一代汽车显示器全息图制造技术的商业化。该项目的目标是扩展Ceres内部的小批量复制技术，将主全息光学元件（HOE）复制到空白薄膜中，从而为工业合作伙伴提供可行的制造技术，以制造汽车挡风玻璃集成所需的大幅面薄膜尺寸的更大容量的全息薄膜。支持价值1.4M£。该机器于 2021 年完工并全面运行，从那时起，我们继续获得私人家族企业和苏格兰政府的风险投资资金，以帮助推进我们进军汽车领域。

DVN内饰：可否介绍贵司技术背后应用的科学原理？

Ceres Holographics：体积全息图是一种全息图，其中记录的条纹图案嵌入薄膜内。这些类型的全息图适用于制作全息光学元件。它们最初是使用所谓的DCG薄膜（二铬明胶）记录的，尽管它们被用于军事HUD应用，但由于加工成本过高，这种薄膜一直无法满足大众市场应用。 

2006年，科思创向InPhase支付了新薄膜化学的许可，从那时起，科思创已经投资了超过15000万欧元来开发这种Bayfol HX薄膜，并优化了薄膜，以实现完整的RGB性能和工业就绪。对于商业化至关重要的是，薄膜的记录处理是一个干燥的过程，没有副产品，并且非常环保，因为没有添加化学物质，并且一旦记录就非常稳定，因此记录的结构可以保存多年。

Ceres Holographic的设备创下纪录，以制作全息图母版和复制设备，以生产数百万份包含这种非凡光敏聚合物的新品种的母版。Ceres 测试了 50 多种配方，并帮助优化了 Bayfol HX 薄膜，使其适应新的汽车应用，同时优化了自己的全息数字印刷技术。

Ceres 主打印机加载了一像素的数据，每次曝光都会在微秒内记录一个微小的 HOE 元素。重复此步骤，直到全尺寸全息图由数百万个小的全息纳米结构逐个像素拼接在一起。

这样，编程的薄膜可以成为扩散器甚至镜头，其中信息（如HUD，如速度，导航等）通过投影仪显示，而驾驶员则通过透明薄膜看到，就好像什么都没有一样。

DVN内饰：贵司产品组合中汽车应用占据怎样的地位？汽车应用的产品有哪些？

Ceres Holographics ：我们技术的滩头市场是汽车、运输、商用卡车。但现在，我们正在汽车应用方面集中所有努力，正在努力实现乘用车制造商的首次批量生产。

我们实际提供的产品是这种用于全息显示应用的透明薄膜。 HoloFlekt® 是我们薄膜的品牌名称，也是 Ceres 大幅面 （1200 mm） R2R（卷对卷）薄膜生产技术设备的品牌名称，这些设备能够生产用于透明显示、照明和增强现实应用的全息薄膜。

实际上，我们在2015年就开始了与第一家欧洲OEM的开发项目，从那时起，我们一直在与多家全球OEM一起完善产品供应。

至于首次SOP将与哪家车企合作？12 个月前，我们觉得应该是美国或欧洲车企，因为他们已经完全开发了完整的车载 POC（概念验证），这些 POC（概念验证）是我们在工业层压挡风玻璃中的薄膜的原型。但最近来自中国的强劲需求可能会改变这种接触的步伐。

我们保守地计算，到2032年，我们的HoloFlekt薄膜带来的透明显示器市场机会预计将为Ceres及其供应链合作伙伴带来28亿欧元。

DVN内饰：贵司商业模式是怎样的？

Ceres Holographics：Ceres根据商业合同设计光学系统，并掌握特定车辆显示配置的HOE。目前，我们为我们的中间膜合作伙伴伊士曼生产全尺寸薄膜，但最终的商业模式将是HoloFlekt生产设备授权给他们或他们在挡风玻璃供应链中的合作伙伴。这简化了供应链经济性，并使 OEM 更容易接受总显示成本。

伊士曼通过开发最终的全息薄膜堆栈和夹层组件，然后将其交付给挡风玻璃生产商，在实现这一切方面发挥了关键作用。 另一方面，仪表板供应商需要接收投影仪并将其组装到仪表板中，然后再将两个部件运送到汽车制造商。

DVN内饰：贵司的技术优势如何？

Ceres Holographics：这项技术带来的真正好处是能够在挡风玻璃上经济高效地实现多屏幕显示系统，这在安全性、舒适性和用户体验方面使汽车制造商及其客户受益。

我们的核心技术有四大支柱：

• 光敏聚合物薄膜知识
• 光学系统知识和HOE设计
• 生产母版的机械，然后批量复制
• 我们与科思创（薄膜）和伊士曼化学（光敏聚合物保护和挡风玻璃中间膜生产）的合作

DVN内饰：这项技术的独特性如何？

Ceres Holographics：这一切都始于薄膜和 HOE 设计，但我们通过完全软件控制的打印机掌握 HE 的能力是独一无二的。然后，它能够使用全宽 RtoR 制造技术批量复制，并使用保护层进行恢复。 Ceres R2R机器已经运行了3年，已经为我们的汽车供应链合作伙伴伊士曼提供了数千米的成品薄膜。

DVN内饰：贵司离汽车行业有点远，为何选址苏格兰？

Ceres Holographics：由于我们创始人是苏格兰人 Ian Redmond 博士，他在美国进行了 20 多年的全息和光学专业知识研究，并在苏格兰创立了该公司，以追求这种新的数字打印技术，用于全息数据存储行业的光敏聚合物材料的全息图记录。苏格兰远离主要的汽车中心，但由于新冠疫情，远程工作已成为设计和开发阶段的标准工作方式。

DVN内饰：贵司技术应用于显示器有哪些优势？

Ceres Holographics：Ceres技术带来以下主要优势：

• 用于大面积广视场HUD的最大HOE。
• 出色的视觉质量，具有最高的亮度和均匀性。
• 可配置性，以适应不同的车辆设计和要求
• 通过在单个薄膜中显示多个显示器，实现经济高效的解决方案
• 极小的HUD投影机包装尺寸 – 可能小于1升

DVN内饰：贵司技术对终端用户有哪些好处？

Ceres Holographics：从尺寸和FoV（视野）的角度来看，HUD和潜在的用户体验（UX）的主要好处是，这意味着可以以用户舒适的方式显示更多信息（即使并非所有信息都应该同时完成）。可用的潜在视场角可以达到 40° 宽和 20° 高。

DVN内饰：贵司对HMI的未来趋势有何看法？

Ceres Holographics：汽车行业显然是由其他消费技术的发展推动的，“汽车的智能手机化是显而易见的。然而，随着行业彻底改变完整的人机界面，大型触摸屏显示器的使用越来越多，这是以牺牲安全性为代价的（造成分心！）然而，监管即将到来，一些利益相关者（如宝马和大众的首席执行官）认识到了这一点，并承认这需要在触摸屏和控制按钮之间取得更好的平衡。

长期以来，HUD 一直是 OEM 的梦想，但技术、设计和经济挑战阻碍了大规模采用。Ceres通过将全息技术与成熟的设计、母带制作和生产方法相结合，帮助克服了这些障碍。现在，HMI部署有一个很好的机会，以便在驾驶员的正常视线内和下方传达信息。在工业规模上以所需的成本做到这一点是Ceres技术的最佳解决方案。

DVN内饰：贵司预计透明显示器市场的市场增长将如何发展？

Ceres Holographics：我们预计我们的第一个应用将在 2026/2027 年左右开始生产，到 2032 年将增长到每年 300 万辆汽车。

今天，HUD的接受率约为15%。来自我们汽车制造商的反馈表明，他们打算使用Ceres功能，使其成为任何车型的标准配置，因为它完全重新配置了车辆的HMI，从而为用户带来了巨大的利益。

中国可能是第一个将应用程序部署到生产中，因为市场正在拉动，为了渴望新技术和产品差异化，但也因为那里的开发过程要快得多。

DVN内饰：贵司技术还可用户哪些其他应用？

Ceres Holographics：卡车运输和人工操作的工业机械是一个巨大的机会。我们的全息技术不仅坚固耐用，而且非常适用于近乎垂直的挡风玻璃或侧窗表面。一些汽车制造商已经表达了对此类应用的兴趣。

DVN内饰：您还有哪些希望向社区分享的？

Ceres Holographics：技术已经准备就绪，我们在利文斯通拥有的工业化设备能够支持每年 250,000 辆汽车的生产，预计到 2026 年将建造更多机器以容纳更高的产量。现在需要的是OEM利用我们的技术加速开发新的HMI体验，在车辆中大放异彩。