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全球首款!Mojo推出搭载直径0.48毫米14000ppi MicroLED的AR隐形眼镜

MicroLED.cn MicroLED 2020-03-23 14:58:38 11940 0 | 文章出自:CINNO MicroLED


或许在未来的某一天,当你走在街上时,一种增强现实用户界面会像浮空屏幕一样出现在眼前。你可能会通过这样的界面查看心率,血糖读数,天气预报,实时翻译或地图等信息,当然也有可能是你将要遇到的人的名字和身份。


全球首款!Mojo推出搭载直径0.48毫米14000ppi MicroLED的AR隐形眼镜  第1张

Mojo Vision的智能隐形眼镜分解图,图片来源:Mojo Vision

你可能会认为我是在描述Google Glass或其他一些可以被他人看到的智能仿生眼镜。实际上我说的不是这种形式的产品,我所指的这种可穿戴产品是一种比《碟中谍4》里所看到的更加不显眼但又直截了当的智能产品,它是一种可以通过微妙的眼睛移动和手势进行控制的智能隐形眼镜。

上周在拉斯维加斯举行的CES 2020电子消费展上,Mojo Vision展示了他们的最早原型机Mojo Lens,该产品被誉为世界上第一款“真正意义上的智能隐形眼镜”。据报道,美国国防高级研究计划局(DARPA)曾对法国IMT Atlantique工程公司开发的智能隐形眼镜表现出浓厚的兴趣。


1

Mojo Vision不是第一家想造它的企业


严格来说,Mojo Vision并不是第一家有造智能隐形眼镜设想的企业,早在Google Glass问世的第二年(2014年),Google也曾公布过“Google Contact Lens”计划。

和Mojo Vision的定位一样,Google的隐形眼镜也被用于医疗,不同的是这副眼镜是通过用户的泪液来检测用户的葡萄糖含量,以此来检测用户当前的血糖浓度。

当前检测血糖成分需要提取一定的血液来完成,这便需要通过针刺的方式进行检测。而Google的隐形眼镜则仅需要通过患者的眼泪来进行测试,这避免了用户需要被针刺的困扰,并且能及时提醒患者警示信号。

Google在这副眼镜中加入了无线芯片和小型葡萄糖检测传感器,这两个传感器被设置在两层眼镜薄膜之间。而通过薄膜间的小孔,患者的泪液可渗进检测传感器,随后通过天线向外部设备发送信号,提醒用户。


全球首款!Mojo推出搭载直径0.48毫米14000ppi MicroLED的AR隐形眼镜  第2张

然而在2018年11月,Google旗下的生命科学子公司Verily突然宣布“泪液葡萄糖与血糖缺乏相关性”而终止该项目研发。

实际上除了Google以外,三星和索尼在2016年前后都申请过智能隐形眼镜的相关专利,索尼的专利是通过眼球运动来判断控制信号,继而实现用眼球来控制多媒体终端的能力。

而三星想法则更加激进地将屏幕、传感器、相机都融入到隐形眼镜内,用户能通过眨眼的方式进行拍照。

不过这些专利至今都没有应用到任何一款隐形眼镜产品当中。


全球首款!Mojo推出搭载直径0.48毫米14000ppi MicroLED的AR隐形眼镜  第3张

这款获得多项专利的智能隐形眼镜目前还是一款正在开发的原型机,由硅谷的一家创业公司Mojo Vision研发,其研发资金目前主要来自风险投资。这些投资者中最为重要的两家公司是Google的Gradient Ventures。谷歌的母公司Alphabet曾经参与过一个涉及葡萄糖导向的智能隐形眼镜项目,不过这个项目最后终止了。


全球首款!Mojo推出搭载直径0.48毫米14000ppi MicroLED的AR隐形眼镜  第4张

Mojo Lens的量产上市的时间可能还有两年左右,其商业应用领域更直接的应用是零售、药品、公共安全和接待等。

Mojo Vision展出的隐形眼镜是一个原型机,他们在这块定制镜片里「塞」进了几样东西——一块超微型的屏幕、图像传感器、运动传感器。

在此其中,超微型屏幕由MicroLED打造,直径大小仅有0.48毫米,比甲虫还要小数倍,但其屏幕像素密度却达到了14000ppi。

外媒Venturebeat之前曾在Mojo Vision的实验室中看到这块单色屏幕显示爱因斯坦的吐舌图像,当然这个图像是用显微镜放大的显示的,屏幕本体用相机根本拍不到。

根据Venturebeat在Mojo Vision的独家访问中介绍,这块屏的造价高达1.08亿美元。其中向Mojo Vision提供资金支持的不乏有LG、惠普、Motorola、盛大集团这些知名企业。

通过The Verge公布的原型机图片看,位于镜片居中的屏幕仅有一颗芝麻大小,在它旁边环绕着的是铜金色的排线。

然而Mojo Vision这次展出的原型机并不能工作,原因主要是镜片需要定制、消毒,而且这个隐形眼镜还需要额外的处理器、电池才能驱动其运作。

相比于Google Glass一类的智能眼镜,隐形眼镜无论是体积还是空间,都比智能眼镜小数倍甚至数十倍。因此零件和供电就成了这种“小而美”设备必须要解决的运作难题。


全球首款!Mojo推出搭载直径0.48毫米14000ppi MicroLED的AR隐形眼镜  第5张

Mojo Vision的行销高级副总裁Steve Sinclair向Venturebeat的记者解释了隐形眼镜的原理和作用:

首先,用户在使用这种隐形眼镜时需要让验光师对眼球进行测量,然后根据眼球形状切割巩膜镜片(当然定制成本也比较高昂)。镜片内的运动传感器能追踪用户的眼球运动方向,用户能通过眼球左看、右看等方式来控制屏幕显示。而为了保障眼镜25小时的续航时长,Mojo Vision正在将眼镜的功耗控制在一毫瓦。

但很显然,即使Mojo Vision使用了功耗更低的MicroLED屏幕,眼镜现阶段在如此多的传感器布置下也很难能做到仅1毫瓦的功耗。而且眼镜所承载的功能除了显示还有图形计算,让隐形眼镜在超低功耗下实现显示和控制,可以说是一个“理想很丰满,现实很骨感”的事情。

所以在隐形眼镜之外,用户仍需要佩戴额外的配件来支持眼镜的数据连接和计算,眼镜仅作为显示和眼球追踪。


2

在黑暗环境中使用

 

尽管还早,不过公司还是希望,所有消费者在未来都可以佩戴这种产品,包括视力良好不需要矫正的消费者。

 

这种智能隐形眼镜所用的透镜还有望能够帮助那些存在低视力障碍(Low-vision Impairment)的人。在我的一个演示中,我能够在黑暗的房间里辨认出人和物体。

 

现在的我实际上并没有戴隐形眼镜。不过Mojo为我精心准备了其他一些方案,以帮助我真正“透视”过这片透镜。

 

在其中的一种情况下,我戴上了一个VR型头戴式设备,并可以选择屏幕上的菜单和项目。一开始,我保持头部稳定不歪,并通过眼睛余光扫视周围的设备。结果,我发现这比学习使用新的计算机鼠标更具挑战性。

 

可以这么说,目前我还不能描述它们的舒适程度,但这是标准的巩膜型透镜。它使用一种坚硬且可透气的材料和其他一些聚合物材料,理论上使用这样的材料设计,用户的体验和穿戴其他同类型非智能眼镜的巩膜片一样。这里提到的巩膜片(Scleral lens)在设计时,需要保证刚刚好贴着眼角膜并搭在“眼白(巩膜)”上。一般情况下,巩膜片是一些眼角膜不规则或者眼睛干燥的人需要穿戴的。


全球首款!Mojo推出搭载直径0.48毫米14000ppi MicroLED的AR隐形眼镜  第6张

在穿戴这种产品时,用户可能需要使用普通的生理盐水眼药水,不过具体的产品设计需要根据验光师或眼科医生的建议进行定制。

 

相比较于传统的巩膜片,Mojo镜头还包含一片14K-ppi分辨率的显示屏,据Mojo Vision称,这是有史以来最小、分辨率最高的显示屏。

 

该公司表示,整个产品系统都是安全的,且不会消耗太多电能。产品内部微型无线电发射器所需要的微瓦功率比任何手机或其他设备都要小许多个数量级,所以消费者不必担心。

 

Mojo正在同食品和药物管理局(FDA,Food and Drug Administration)密切合作,因为他们的这种产品最终必须获得FDA的批准——同类镜片都属于医疗设备。FDA确实曾授予Mojo Lens“突破性装置”的称号,这款产品很可能会通过临床试验等快速跟踪过程。

 

另外,Mojo已经宣布与帕洛阿尔托的Vista中心建立合作关系。Vista中心是一家非营利性的机构,主要关注盲人和视障人士。

 


3

让计算隐形

 


全球首款!Mojo推出搭载直径0.48毫米14000ppi MicroLED的AR隐形眼镜  第7张

 “隐形计算”让人们可以更自然地与技术互动

 

Mojo公司正在推行“隐形计算(Invisible Computing)”的概念,即确保用户可以在需要时就能及时获得所需的数据,同时不会被其他非必要的数据干扰进而分散注意力。

 

这个概念的另一个意思是,穿戴者也不会因为穿戴这种产品而看起来很奇怪。

 

前苹果高管,现任Mojo产品和市场营销高级副总裁史蒂夫·辛克莱尔(Steve Sinclair)说,我们使用一款智能传感器帮助智能隐形眼镜确定何时不会打扰到用户,例如何时读书,何时专注于工作或开车。例如,这种传感器可以检测到用户何时坐在汽车的方向盘前。

 

该公司还表示,除了眼睛手势之外,用户还可以使用语音命令来控制这种智能隐形眼镜的交互界面。用户最终还可能会在特定时候听到一些声音,这些声音并非直接来自隐形眼镜的扬声器,而是来自一些无线的Mojo配件,这些配件可以设计在用户穿戴的头盔、帽子、遮阳板或项链中。

 

该系统使用专有的无线传输系统,将数据从隐形眼镜传递到上面提到的配件内。接着,这些配件再通过Wi-Fi或蓝牙等方式将数据进一步从附件传输到用户的智能手机上,并使用5G或Wi-Fi最终将数据发送到云端。

 


4

智能隐形镜头的成本

 

目前,Mojo并未透露这些智能隐形眼镜的价格,但几乎可以肯定的是,用户要支付的费用比他们目前每年花在普通隐形眼镜上的费用高。

 

同样不清楚的是,保险公司会不会参与到该市场中来,如果会,他们又会如何确定费用,或者说Mojo会如何将产品丢失更换或镜片损坏维修的费用转嫁给消费者?所有的隐形眼镜配戴者都知道,这些隐形眼镜通常会从用户的眼睛中冒出来。



全球首款!Mojo推出搭载直径0.48毫米14000ppi MicroLED的AR隐形眼镜  第8张

该公司还认为,这些智能隐形眼镜镜片的更换时间在一年左右,另外,电池寿命支持用户整天使用。

 

最终,Mojo还可能会生产出许多不同颜色的镜片,以吸引那些穿戴彩色隐形眼镜进行化妆的人。除了我们每个人的处方不同外,Mojo这款隐形眼镜具体的“智能”功能也会因人而异。也许有一天,用户甚至可能会看到一家精选的Apple风格的应用商店,里面全都是用户个人最想做的事情,比如通过这种智能隐形眼镜玩游戏。

智能隐形眼镜的构想很美好,但实现难度比智能眼镜明显要大许多,尽管Mojo Vision在产品研发上雄心勃勃,然而想让眼镜真正为大众服务,Mojo Vision依然要面临许多功能和交互上的棘手问题。

在Venturebeat的采访中,Sinclair说道:“我们发明了自己的显示器、我们发明了自己的氧气系统(用于舒缓佩戴时的异物感)、我们发明了自己的功率、发明了自己的定制芯片和功率管理工具,目前我们正在发明自己的眼球追踪算法。”

隐形智能眼镜若能真正实现,那么它注定是智能穿戴设备史上的一个里程碑。


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