激光和镜子
基于激光的显示器已经成为头戴设备的标配。英特尔的Vaunt项目使用了激光显示器，而North Focals智能眼镜也是如此。尽管微软正在使用一些相同的基本组件，但方向不同，而且在开发激光显示器的功能方面走得更远。
HoloLens 2中的激光器照射到一组以每秒54000周速度振荡的镜子上，这样反射的光就可以绘制出一个显示屏。这两个部件一起构成了微机电系统(MEMS)显示器的技术基础。这一切听起来就很棘手，但对于MEMS显示器来说，真正麻烦的问题在于将它所绘制的图像映射到用户的眼球中。
North Focals公司所使用的一种解决方案是在镜头上使用全息胶片将图像直接反射到视网膜上。这种方法有很多缺点，比如说显示面积小，分辨率较低。但最大的问题在于需要显示器对准你的眼睛。North Focals公司必须为每一位用户量身定做智能眼镜，如果对不准，图像可能会从视野里完全消失。
微软不希望出现这些问题，所以它转向了与第一代HoloLens相同的技术：波导。这是一种你眼前被精心蚀刻的玻璃片，被仔细蚀刻，能在用户眼前反射全息图。HoloLens 2上的波导结构更轻薄，因为微软现在所使用的是两个夹层玻璃板，而不是上一代的三个。
当你把激光器、镜子和波导等整个系统组合在一起时，你可以得到一个更亮的显示器，有更宽的视野，还不需要精确对准你的眼睛。微软光学工程总经理佐菲阿拉姆（Zulfi Alam）认为，微软在这个系统上遥遥领先，波导绝对是混合现实的发展方向。他说：“在未来的两三年里，波导的保真度不会有任何竞争对手。”
你想要更开阔的视野吗？简单。只需要增加反射激光的镜子角度。更大的角度意味着更大面积的图像。
你想要更明亮的图像吗？更简单。调整激光，产生更多点光。当然，你必须面对波导将过滤大量光线这样一个事实。我看到的显示器设置为500奈特，在我看来已经很亮了。微软认为最终版的HoloLens 2可能会更亮，这取决于其功耗平衡。
你想看全息图而不需要量身定制设备吗？一样很简单。波导不需要特殊的拟合或测量。你只要戴上设备就行了。全息图的显示位置还可以离你的眼睛足够远，让你感觉足够舒适
听起来一切都很简单，但事实上它非常复杂。微软不得不为波导设计一个全新的蚀刻系统。它必须找出如何将一个又一个的光子引导到波导中正确的位置。“我们正在模拟来自激光器的每一个光子，”阿拉姆说。来自激光的光不仅仅是反射，它还会被分解成多种颜色，通过显示系统中的多个“瞳孔”，然后在波导上的正确位置进行“重组”。阿拉姆说：“需要计算每个光子的预期位置。”这需要大量的计算能力，因此微软不得不开发定制芯片来对所有光子的去向进行计算。
虽然波导更容易校准，但这并不意味着它是完美的。这就是为什么鼻梁上有两个直接对准用户眼球的小摄像头。在这两个摄像头的帮助下，HoloLens 2能够自动测量瞳孔之间的距离，并相应地调整图像。这些摄像头还可以让HoloLens 2在图像倾斜或人眼不完全平视的情况下垂直调整图像。
这些摄像头还有一种额外的用处，它们可以扫描你的视网膜，让你安全登陆HoloLens 2。要知道，HoloLens 2运行Windows操作系统，因此支持Windows Hello。摄像头还没能够跟踪用户正在查找的位置，这将支持一些新的用户交互功能。
然后HoloLens 2的第二个亮点是功耗。激光，振荡镜和定制芯片的工作都需要电的驱动。但阿拉姆告诉我，即使有了这么多复杂的东西，HoloLens 2需要的电量比其他产品更少。镜子主要通过共振振动，所以移动其需要的能量更少，可以说它们是有史以来最快的节拍器。激光器的功耗也比LED要小，而定制芯片可以根据其特定任务进行优化。
“我们对产品的改进是朝着一种真正的眼镜形式发展，”阿拉姆说，“所有这些都是这一过程中的重要步骤。”
所有这些技术都令人印象深刻，但我不想过于夸大图像质量。我用的不是成品。确实在一些全息图周围看到一个小光圈，它们有时会跳来跳去。基于鼻桥式眼睛扫描仪的大多数功能也没有启动。尽管如此，我认为“如果软件真的有用，我觉得人们会持续用上几个小时。”而在体验第一代HoloLens时，我只是“看了20分钟的炫酷演示，结果很不爽”。
但如果你要使用“几个小时”，首先它佩戴起来必须足够舒适。
