Mojo lensAR隱形眼鏡如何將200寸顯示器“嵌入”人眼？

文/VR陀螺小鑽風

把200寸顯示器“嵌入”隱形眼鏡，這種異想天開的黑科技操作你聽說過嗎？對多數人來說，這種產品聽起來似乎遙不可及，但其實在現實生活中已是有跡可循。

技術制約下，當大家都在思考如何將AR眼鏡朝更加輕量級發展，向著普通眼鏡形態演化時，一家名為Mojo Vison的AR公司選擇了更為激進的研發方向——AR隱形眼鏡。

2021年，Mojo Vison在線上CES大會展出了自研AR隱形眼鏡的最新產品Mojo Lens。該產品外形與普通隱形眼鏡無異，而其內部嵌入的光學元件很容易令人聯想到科幻片中特工使用的黑科技產品。

進化史

從智慧隱形眼鏡到AR隱形眼鏡

2012年，比利時根特大學微系統技術中心研製出首款智慧隱形眼鏡，這款隱形眼鏡嵌有球形LCD顯示屏，佩戴者可透過螢幕瀏覽手機內容。然而這條新聞過後，便少有進一步相關AR隱形眼鏡的訊息傳出。

真正讓智慧隱形眼鏡引發一波社會關注的是在科技界處處留名的Google。2014年，Google宣佈正研究智慧隱形眼鏡，旨在幫助糖尿病患者監控血糖水平。當時美國的糖尿病患者排名全球第三。

可以看到，智慧隱形眼鏡商業化落地的起步方向是醫療。而且與電影中不同的是，這一階段的所謂智慧隱形眼鏡並沒有科幻片中描述的那麼強大，即使是一個小小的測量血糖的功能，實現起來依舊是困難重重。

據悉，人的眼淚中含有各種無機電解質、有機溶質（葡萄糖，乳酸鹽等）、蛋白質和脂類等，智慧隱形眼鏡透過對眼淚的檢測觀察人體資料。科學家們經過不斷研究，得出的典型方式是透過在生物燃料中燃燒眼淚，再透過熒光反應檢測葡萄糖含的波動，以此獲得準確的測量資料。

Google的智慧隱形眼鏡採用了同樣的原理，同時還增加了內建微型LED燈以顯示血糖含量的波動，隱形眼鏡的顏色會隨血糖變化而變化。據稱，該隱形眼鏡血糖監測頻率可達到每秒鐘一次。

Google這款智慧隱形眼鏡由軟性接觸鏡、感測器、晶片與天線組成。軟性接觸鏡與眼球接觸用來封裝感測器等電子裝置，感測器用於檢測眼淚中的葡萄糖，晶片與天線用於接收能量、發出資訊。

然而這個據說投入達數十億美元的專案在2018年因眼淚中葡萄糖和血糖之間缺乏相關性，技術上無法實現而終止。

Google過後，智慧隱形眼鏡鮮有訊息報道，直至近兩年，這家名為Mojo Vision的公司走進大眾視野。

Mojo Lens成像原理

及元件功能解析

與Facebook、蘋果之類的科技巨頭計劃打造AR、VR眼鏡不同，Mojo直接跳過這個選項，選擇了AR隱形眼鏡，將微元件裝配到隱形眼鏡中。

與早先Google智慧隱形眼鏡透過對眼淚的化學檢測得出生物資料的方式不同，Mojo Lens雖同樣應用於醫療領域，但並不偏重於監測生理資料，而是更多的採用物理的方式，透過關注視力問題等因素，進而透過裝置功能實現幫助視力障礙者獲診斷治療。

Mojo Vison創始人是兩名矽谷的資深人士，CEODrew Perkins在光學技術產品上有多年經驗，首席科學官Michael Deering作為美國Sun公司的前高階工程師擁有十多年AI、計算機視覺、3D影象和VR的科研經驗。

Mojo的團隊成員多有蘋果、亞馬遜、惠普、谷歌等公司背景，前文提到的高階副總裁Steve Sinclair曾經就職於蘋果、谷歌、摩托羅拉、惠普。

Mojo Vison的定位，從一定程度上講避開了導致谷歌智慧隱形眼鏡夭折的命運。但是，這並不意味著隱形AR眼鏡的技術實現難度會降低。

據瞭解，Mojo Lens所使用的顯示器是世界上尺寸最小、畫素密度最高的動態顯示器，採用MicroLED螢幕，直徑不足0。5毫米，畫素密度卻可以達到14000ppi。陀螺君覺得戴上這樣的隱形AR眼鏡，與戴著現在主流市場的AR頭顯上街走一走相比完全是兩種心態。

顯示器是Mojo Lens的核心器件，置於瞳孔正前方，但由於尺寸過小，只會阻擋一小部分光線進入瞳孔。值得注意的是，這裡的阻擋指的是隻會阻攔進入瞳孔的光線，而並不影響整體的成像。所阻擋的光線大約為10%，與一副正常眼鏡相比，並不會更加影響正常視線。

如此小尺寸且靠近瞳孔位置，想要實現在視網膜上聚焦從物理原理上講幾乎不可能實現，因此Mojo Lens決定採用簡單的單元素透鏡，這樣的單元素透鏡要求鏡片厚度為5毫米，這樣意味著隱形眼鏡將難以實現佩戴。因此公司開發出一款名為“Femtoprojector”的多元素鏡片。

Mojo Lens使用Femtoprojector將資訊傳遞給視網膜。

在對眼前物體進行探測時，顯示器會將光線聚焦在眼睛後部視網膜上被稱為中央凹的微小凹陷區域，這個區域非常小，只佔視網膜面積的4%~5%，但這裡包含了眼球絕大多數神經末梢。

這個小的凹陷區域有豐富的光感感測器，能夠將光轉化為電化學訊號，然後透過視覺神經傳遞到大腦的各個視覺中心。這個小凹陷區域以外的區域，即從中央向外移動的方向，這些光感感測器的數量和密度會迅速而穩定地減少。Mojo Lens便是利用視網膜周邊這些光感感測器分佈少、解析度低的區域進行周邊視覺觀察。

由於Mojo Lens會進行顯示區域的識別，因此在進行投射時，如果佩戴者有老花眼，可以將資訊調節投射到佩戴者視網膜能清晰看到的部分。要實現上述成像，離不開Mojo Lens鏡片上非常重要的三個元件：微型薄膜固態電池、運動感測器、影象感測器。

材質方面，Mojo Lens採用了醫療級別的RGP硬性透氧性角膜接觸鏡作為隱形眼鏡材質，具有高透氧性。透氧性之所以重要，是因為眼球與人體其他部位依靠血液供氧的方式不同，需要從空氣中獲取氧氣，只有具備了良好的透氧性，隱形眼鏡才適合長時間佩戴。

據佩戴者反饋，Mojo Lens的佩戴體驗與普通隱形眼鏡相似，但有些體驗者反饋，佩戴一段時間後會感覺不適，對此，該公司表示適應之後不適感會消失。

顯示效果方面，與Hololens這類AR眼鏡不同，Mojo Lens並不展示全息影象，而是以在佩戴者的視野中新增有用的輔助資料與影象為主。值得一提的是，除了顯示器，Mojo lens還包含一個支援投射的微元件，第一版的Mojo lens包含一個基於ARM的微型單核處理器以及一個影象感測器。之後的版本增加了眼球追蹤感測器與通訊晶片。

續航裝置方面，一開始，AR隱形眼鏡需要內建的微型薄膜固態電池來供電，據稱該電池可續航一整天，配備的充電裝備類似Airpods；隨著進一步迭代，後期眼鏡可能會透過類似項鍊一樣掛在脖子上的薄型裝置無線獲取能量。此外，眼鏡還將依靠智慧手機或其他裝置提供的網際網路連線來實現某些功能，比如傳送和接收資料。

具備了可實際應用到真實場景中的功能與可穿戴性，Mojo Lens想要應用到哪些方向？與普通AR眼鏡相比，又是否有所不同？

隱形AR眼鏡同樣先瞄準TO B端

上面提到，作為AR隱形眼鏡的Mojo Lens與AR眼鏡相同，都先瞄準TO B端，主攻醫療領域，其次是消防、航天、體育等眾多領域。以下通過幾個細分領域案例來詳細描述Mojo Lens的應用場景：

1、醫療領域

在這一領域，Mojo Lens的核心功能之一是透過改善視網膜成像輔助視力障礙者，比如老花眼，由於年齡漸長，人眼睛的晶狀體喪失聚集在小物體上的功能。

Mojo lens可以檢測遠處路牌上的文字，然後將這些文字放大或投射到佩戴者視網膜能清晰看到的部分。此外，它還可以透過增強目標物件的陰影或顏色之間的對比度來幫助人們識別前方物體。如果佩戴者視線範圍內的物體很難看清，眼鏡還會透過給物體邊緣增加線條來加強識別。

Mojo曾向FDA（食品和藥品管理局）展示過該眼鏡，FDA對Mojo Lens在幫助視力受損方向的潛力表現出巨大興趣，並將Mojo納入其突破性裝置專案，為Mojo lens提供了一個能獲得批准的醫療裝置開發方向。

AR隱形眼鏡目前定位在科技醫療品類，因此Mojo Lens最終能否推向消費端，取決於FDA的批准。要達到這個標準，其中一項較為嚴苛的要求便是整個裝置的功率要低於1。5毫瓦。

2、消防領域

據演示，當消防員進入煙霧瀰漫的火災環境中時，會有黃色的線條顯示桌椅的輪廓，圖形符號標記其他消防員的位置，即使消防員之間隔著牆，視野頂部依舊會顯示氧氣罐液位、通訊訊號強度以及其他資料資訊。還會有警報閃爍指示消防員離開建築。此前，Mojo的高階副總裁辛克萊爾還曾就類似應用場景與美國國防部做過討論。

3、航空航天、服務業

Mojo Vision還獲得了NASA的青睞，去年10月被NASA iTech評為NASA iTech 2020 Cycle I三位獲獎者之一。NASA表示Mojo Lens適合用在Artemis xEMU太空服頭盔中。此外，服務業同樣是Mojo考慮的方向，比如酒店迎賓人員根據鏡片中調取的資料識別來賓，以更好地做接待工作。

除此之外，辛克萊爾還表示Mojo眼鏡不僅提供視覺增強功能，還會提供定製化AR功能，以滿足特定的垂直市場需求。

在垂直領域獲得發展之後，Mojo Lens的最終需要面向消費者市場，Mojo表示，只有在Mojo lens已經開始作為視覺輔助工具以及垂直市場的眼鏡之後，Mojo才會計劃生產消費者眼鏡。

4、消費市場

與醫療性質等版本的不同之處在於，Mojo Lens呈現在消費者視野的資料資訊更多的是關於生活而不是工作，比如指引佩戴者找到自己的車；再比如會有箭頭指向佩戴者約到的Uber，顯示出車牌號和其他資訊；如果有人按門鈴，視野會顯示出門廊的攝像內容。