Дисплей microLED миллиметрового масштаба, который устанавливается на контактную линзу для обеспечения дополненной реальности , откровенно говоря, потрясающий, но для того, чтобы он был полезен, нужно знать, что отображать. В прошлом месяце на Международной конференции по твердотельным схемам IEEE компания Mojo Vision  , занимающаяся контактными линзами дополненной реальности, из Саратоги, Калифорния, сообщила о новых деталях микросхемы изображения и схем обработки изображений, которые сообщают своему дисплею, что рисовать на сетчатке. Эти две системы серьезно ограничены с точки зрения мощности и площади из-за того, что они должны соответствовать контактной линзе, не мешая зрению пользователя.

AR объектив предназначен для улучшения зрения людей с ослабленным зрением, Mojo Зрение главный инженер Ричерадж Сингх сказал инженерам на виртуальной конференции. Около 253 миллионов человек во всем мире имеют слабое зрение, в том числе страдающие такими заболеваниями, как глаукома, диабетическая ретинопатия, ретинит, пигментация и дегенерация желтого пятна. По словам Сингха, цель состоит в том, чтобы помочь людям «достичь социальной независимости путем улучшения их видения».

С этой целью дисплей проецирует изображение, которое усиливает контраст, выделяет края и может обеспечивать некоторое увеличение. «Эти наложения были названы в литературе наиболее полезными», - сказал он.

Mojovision
Изображение: Mojo Vision
Процессор обработки изображений для контактных линз Mojo Vision способен увеличивать масштаб, увеличивать контрастность и обнаруживать края, чтобы помочь людям с плохим зрением.
[Подробнее о видении Mojo Vision для своего применения см . Интервью Tekla Perry с вице-президентом компании по медицинским устройствам Эшли Туан .]

По словам Сингха, формат контактных линз предусматривал довольно серьезные конструктивные ограничения. Например, ограниченные возможности безопасных для глаз батарей, размещенных на гибкой печатной плате, окружающей линзу, означают, что процессор изображения и формирователь изображения должны потреблять немногим более 100 микроватт каждый. Кроме того, тепловизор и дисплей находятся прямо в поле зрения пользователя, поэтому они должны быть достаточно маленькими, чтобы не отбрасывать заметную тень на сетчатку. А поскольку пользователь не потерпит большой задержки между тем, что наблюдает имидж-сканер, и тем, что выдает на дисплее, процессор изображения должен был быть встроен в саму контактную линзу.

Mojo Vision определила, что 256 x 256 монохромных пикселей будет достаточно для работы. Освещение, падающее на каждый пиксель, будет оцифровано до 4-, 6- или 8-битных значений. И процессор изображений должен был иметь возможность выполнять обнаружение границ, масштабирование и повышение контрастности в дополнение к программированию и настройке.

По словам Сингха, обычная архитектура тепловизора явно не подойдет, потому что она займет слишком много места и энергии. Одна из проблем заключается в том, что в обычном тепловизоре каждый столбец имеет свой собственный аналого-цифровой преобразователь (АЦП), занимающий место. АЦП и схемам пикселей требуется несколько циклов тактовой частоты для достижения полного разрешения тепловизора - потребляемая мощность.

Ответ Mojo Vision состоял в том, чтобы заменить батарею энергоемких АЦП набором конденсаторов, которые пассивно сохраняют считываемый заряд пикселей. Затем конденсаторы последовательно выбираются, усиливаются и подаются на общий АЦП таким образом, чтобы избежать ошибок. Комбинация не экономит энергию и площадь, в результате чего 1,3 мм 2 чипа , возможно , наименьший из ее типа , который потребляет не более 61-95 мкВт в зависимости от частоты кадров и бит.

Процессор изображений был небольшим за счет совместного использования аппаратного обеспечения, используемого для создания визуальных эффектов, а мощность была уменьшена за счет ограничения количества раз, когда данные должны быть извлечены из встроенной памяти. Схема потребляет максимум 111 микроватт и занимает всего 0,21 мм 2 большей микросхемы.