造价1亿美元,Mojo lensAR隐形眼镜如何将200寸显示器“嵌入”人眼

文/VR陀螺 小钻风

把200寸显示器“嵌入”隐形眼镜，这种异想天开的黑科技操作你听说过吗？对多数人来说，这种产品听起来似乎遥不可及，但其实在现实生活中已是有迹可循。

技术制约下，当大家都在思考如何将AR眼镜朝更加轻量级发展，向着普通眼镜形态演化时，一家名为Mojo Vison的AR公司选择了更为激进的研发方向——AR隐形眼镜。

2021年，Mojo Vison在线上CES大会展出了自研AR隐形眼镜的最新产品Mojo Lens。该产品外形与普通隐形眼镜无异，而其内部嵌入的光学元件很容易令人联想到科幻片中特工使用的黑科技产品。

进化史

从智能隐形眼镜到AR隐形眼镜

2012年，比利时根特大学微系统技术中心研制出首款智能隐形眼镜，这款隐形眼镜嵌有球形LCD显示屏，佩戴者可通过屏幕浏览手机内容。然而这条新闻过后，便少有进一步相关AR隐形眼镜的消息传出。

真正让智能隐形眼镜引发一波社会关注的是在科技界处处留名的Google。2014年，Google宣布正研究智能隐形眼镜，旨在帮助糖尿病患者监控血糖水平。当时美国的糖尿病患者排名全球第三。

可以看到，智能隐形眼镜商业化落地的起步方向是医疗。而且与电影中不同的是，这一阶段的所谓智能隐形眼镜并没有科幻片中描述的那么强大，即使是一个小小的测量血糖的功能，实现起来依旧是困难重重。

据悉，人的眼泪中含有各种无机电解质、有机溶质（葡萄糖，乳酸盐等）、蛋白质和脂类等，智能隐形眼镜通过对眼泪的检测观察人体数据。科学家们经过不断研究，得出的典型方式是通过在生物燃料中燃烧眼泪，再通过荧光反应检测葡萄糖含的波动，以此获得准确的测量数据。

Google的智能隐形眼镜采用了同样的原理，同时还增加了内置微型LED灯以显示血糖含量的波动，隐形眼镜的颜色会随血糖变化而变化。据称，该隐形眼镜血糖监测频率可达到每秒钟一次。

Google这款智能隐形眼镜由软性接触镜、传感器、芯片与天线组成。软性接触镜与眼球接触用来封装传感器等电子设备，传感器用于检测眼泪中的葡萄糖，芯片与天线用于接收能量、发出信息。

然而这个据说投入达数十亿美元的项目在2018年因眼泪中葡萄糖和血糖之间缺乏相关性，技术上无法实现而终止。

Google过后，智能隐形眼镜鲜有消息报道，直至近两年，这家名为Mojo Vision的公司走进大众视野。

Mojo Lens成像原理

及组件功能解析

与Facebook、苹果之类的科技巨头计划打造AR、VR眼镜不同，Mojo直接跳过这个选项，选择了AR隐形眼镜，将微组件装配到隐形眼镜中。

与早先Google智能隐形眼镜通过对眼泪的化学检测得出生物数据的方式不同，Mojo Lens虽同样应用于医疗领域，但并不偏重于监测生理数据，而是更多的采用物理的方式，通过关注视力问题等因素，进而通过设备功能实现帮助视力障碍者获诊断治疗。

Mojo Vison创始人是两名硅谷的资深人士，CEODrew Perkins在光学技术产品上有多年经验，首席科学官Michael Deering作为美国Sun公司的前高级工程师拥有十多年AI、计算机视觉、3D图像和VR的科研经验。

Mojo的团队成员多有苹果、亚马逊、惠普、谷歌等公司背景，前文提到的高级副总裁Steve Sinclair曾经就职于苹果、谷歌、摩托罗拉、惠普。

Mojo Vison的定位，从一定程度上讲避开了导致谷歌智能隐形眼镜夭折的命运。但是，这并不意味着隐形AR眼镜的技术实现难度会降低。

据了解，Mojo Lens所使用的显示器是世界上尺寸最小、像素密度最高的动态显示器，采用MicroLED屏幕，直径不足0.5毫米，像素密度却可以达到14000ppi。陀螺君觉得戴上这样的隐形AR眼镜，与戴着现在主流市场的AR头显上街走一走相比完全是两种心态。

显示器是Mojo Lens的核心器件，置于瞳孔正前方，但由于尺寸过小，只会阻挡一小部分光线进入瞳孔。值得注意的是，这里的阻挡指的是只会阻拦进入瞳孔的光线，而并不影响整体的成像。所阻挡的光线大约为10%，与一副正常眼镜相比，并不会更加影响正常视线。

如此小尺寸且靠近瞳孔位置，想要实现在视网膜上聚焦从物理原理上讲几乎不可能实现，因此Mojo Lens决定采用简单的单元素透镜，这样的单元素透镜要求镜片厚度为5毫米，这样意味着隐形眼镜将难以实现佩戴。因此公司开发出一款名为“Femtoprojector”的多元素镜片。

Mojo Lens使用Femtoprojector将信息传递给视网膜。

在对眼前物体进行探测时，显示器会将光线聚焦在眼睛后部视网膜上被称为中央凹的微小凹陷区域，这个区域非常小，只占视网膜面积的4%~5%，但这里包含了眼球绝大多数神经末梢。

这个小的凹陷区域有丰富的光感传感器，能够将光转化为电化学信号，然后通过视觉神经传递到大脑的各个视觉中心。这个小凹陷区域以外的区域，即从中央向外移动的方向，这些光感传感器的数量和密度会迅速而稳定地减少。Mojo Lens便是利用视网膜周边这些光感传感器分布少、分辨率低的区域进行周边视觉观察。

由于Mojo Lens会进行显示区域的识别，因此在进行投射时，如果佩戴者有老花眼，可以将信息调节投射到佩戴者视网膜能清晰看到的部分。要实现上述成像，离不开Mojo Lens镜片上非常重要的三个组件：微型薄膜固态电池、运动传感器、图像传感器。

材质方面，Mojo Lens采用了医疗级别的RGP硬性透氧性角膜接触镜作为隐形眼镜材质，具有高透氧性。透氧性之所以重要，是因为眼球与人体其他部位依靠血液供氧的方式不同，需要从空气中获取氧气，只有具备了良好的透氧性，隐形眼镜才适合长时间佩戴。

据佩戴者反馈，Mojo Lens的佩戴体验与普通隐形眼镜相似，但有些体验者反馈，佩戴一段时间后会感觉不适，对此，该公司表示适应之后不适感会消失。

显示效果方面，与Hololens这类AR眼镜不同，Mojo Lens并不展示全息图像，而是以在佩戴者的视野中添加有用的辅助数据与图像为主。值得一提的是，除了显示器，Mojo lens还包含一个支持投射的微组件，第一版的Mojo lens包含一个基于ARM的微型单核处理器以及一个图像传感器。之后的版本增加了眼球追踪传感器与通信芯片。

续航装置方面，一开始，AR隐形眼镜需要内置的微型薄膜固态电池来供电，据称该电池可续航一整天，配备的充电装备类似Airpods；随着进一步迭代，后期眼镜可能会通过类似项链一样挂在脖子上的薄型设备无线获取能量。此外，眼镜还将依靠智能手机或其他设备提供的互联网连接来实现某些功能，比如发送和接收数据。

具备了可实际应用到真实场景中的功能与可穿戴性，Mojo Lens想要应用到哪些方向？与普通AR眼镜相比，又是否有所不同？

隐形AR眼镜同样先瞄准TO B端

上面提到，作为AR隐形眼镜的Mojo Lens与AR眼镜相同，都先瞄准TO B端 ，主攻医疗领域，其次是消防、航天、体育等众多领域。以下通过几个细分领域案例来详细描述Mojo Lens的应用场景：

1、医疗领域

在这一领域，Mojo Lens的核心功能之一是通过改善视网膜成像辅助视力障碍者，比如老花眼，由于年龄渐长，人眼睛的晶状体丧失聚集在小物体上的功能。

Mojo lens可以检测远处路牌上的文字，然后将这些文字放大或投射到佩戴者视网膜能清晰看到的部分。此外，它还可以通过增强目标对象的阴影或颜色之间的对比度来帮助人们识别前方物体。如果佩戴者视线范围内的物体很难看清，眼镜还会通过给物体边缘增加线条来加强识别。

Mojo曾向FDA（食品和药品管理局）展示过该眼镜，FDA对Mojo Lens在帮助视力受损方向的潜力表现出巨大兴趣，并将Mojo纳入其突破性设备项目，为Mojo lens提供了一个能获得批准的医疗设备开发方向。

AR隐形眼镜目前定位在科技医疗品类，因此Mojo Lens最终能否推向消费端，取决于FDA的批准。要达到这个标准，其中一项较为严苛的要求便是整个设备的功率要低于1.5毫瓦。

2、消防领域

据演示，当消防员进入烟雾弥漫的火灾环境中时，会有黄色的线条显示桌椅的轮廓，图形符号标记其他消防员的位置，即使消防员之间隔着墙，视野顶部依旧会显示氧气罐液位、通讯信号强度以及其他数据信息。还会有警报闪烁指示消防员离开建筑。此前，Mojo的高级副总裁辛克莱尔还曾就类似应用场景与美国国防部做过讨论。

3、航空航天、服务业

Mojo Vision还获得了NASA的青睐，去年10月被NASA iTech评为NASA iTech 2020 Cycle I三位获奖者之一。NASA表示Mojo Lens适合用在Artemis xEMU太空服头盔中。此外，服务业同样是Mojo考虑的方向，比如酒店迎宾人员根据镜片中调取的数据识别来宾，以更好地做接待工作。

除此之外，辛克莱尔还表示Mojo眼镜不仅提供视觉增强功能，还会提供定制化AR功能，以满足特定的垂直市场需求。

在垂直领域获得发展之后，Mojo Lens的最终需要面向消费者市场，Mojo表示，只有在Mojo lens已经开始作为视觉辅助工具以及垂直市场的眼镜之后，Mojo才会计划生产消费者眼镜。

4、消费市场

与医疗性质等版本的不同之处在于，Mojo Lens呈现在消费者视野的数据信息更多的是关于生活而不是工作，比如指引佩戴者找到自己的车；再比如会有箭头指向佩戴者约到的Uber，显示出车牌号和其他信息；如果有人按门铃，视野会显示出门廊的摄像内容。

造价高达1.08亿美元

Mojo Lens走向消费端的路还很远

普通AR眼镜所能实现的应用场景，似乎AR隐形眼镜都能实现，不仅如此，隐形AR眼镜与普通AR眼镜相比，除去可穿戴性更佳之外，还有其他优势。

比如Mojo Lens如果想要实现精确、高速的眼动追踪，不需要复杂的追踪硬件设备，只需加速计/磁强计/陀螺仪的配置，因为隐形眼镜本身附着在眼球，随眼球而移动。

而且附着在眼球的显示器非常之小，因此FOV非常大，视场角与AR眼镜相比有很大优势。

但在向往之前，可以先看看Mojo Lens的造价，据公司透露，Mojo Lens那块显示器造价高达1.08亿美元。一直以价高著称的Hololens在这块微小的屏幕面前，价格简直不值一提。

电影果然没有骗人，黑科技是给像蝙蝠侠这样的科技富豪使用的。

不仅如此，需要了解的是，在惊叹Mojo Lens镜片可以做到如此之小的同时，要知道它所能承载的信息量会非常小，因此它也需要依靠类似智能手机的配件作为支撑，并提供互联网连接来实现某些功能。

这些配件在形态上会有所不同，比如帽子、眼镜、颈戴式配件，Mojo Lens更多的是起显示器的作用。

其组成与现在的VR分体机似乎没什么不同，尤其是其设想的颈戴式配件与市面上常见的分体式VR眼镜惊人相似，不过在显示器的可穿戴性上优势比较大。

而且受限于形态，Mojo Lens在图像呈现上与Hololens这类AR眼镜展示全息图像不同，而是以在佩戴者的视野中添加有用的数据与图像为主。

由此来看，Mojo Lens作为黑科技虽然炫酷，但对现阶段商业化落地难度大，工艺和极高的成本即使面向企业端也很难被广泛应用。

结语

Mojo Lens作为AR眼镜，展现了科技追赶想象力的可能性，其最大的优势在于显示器的形态，方便且极具高科技感，是很多人梦想中的可穿戴设备。而且由于贴近视网膜，便于对视力障碍者进行视觉辅助。

除此之外，其应用范围与所面临的功能限制，和普通AR眼镜并没有大的不同。而且在拥有显示形态优势的同时，也为普通用户划下一道短时间内难以跨越的价格线。