Człowiek skonstruował soczewki kontaktowe z interfejsem AR. Dlaczego nikt nie uprzedzał, że żyjesz w SciFi?

Soczewki kontaktowe to wynalazek, dzięki któremu  przeciętny krótkowidz nie musi udawać inteligentnego tylko po to, żeby coś widzieć. Może bez falstartu wkroczyć zimą do ciepłego pomieszczenia, a nawet zyskać jakieś szanse w sportach wymagających celności. Niby niewiele, ale wystarczy, aby miliony ludzi uznało, że warto ryzykować wsadzeniem sobie palca w oko.

Mimo to, kiedy 7 lat temu kalifornijski startup Mojo Vision rozpoczął pracę nad projektem inteligentnych soczewek z interfejsem AR, można było mieć wrażenie, że SciFi komuś weszło na tyle mocno, że chce przehulać z tego powodu sporo pieniędzy. Teraz okazuje się, że sceptycy byli w błędzie, a każdy problem jest tylko i wyłącznie wyzwaniem.

Jak zbudowana jest inteligentna soczewka?

Inteligentna soczewka projektowana przez Mojo Vision nadal jest prototypem, ale zdumiewająco zaawansowanym. W aktualnej wersji to soczewka twardówkową, którą osadza się na białku gałki ocznej tak, aby nie dotykała rogówki. To może się zmieniać, ale hydrożel, z którego wykonywane są popularne soczewki korekcyjne, trudno byłoby wyposażyć w wyświetlacz oraz czujniki ruchu lub wizyjne.

Inteligentna soczewka Mojo Vision posiada:

Wyświetlacz MicroLED i rozdzielczości 14 000 dpi

Jest to najmniejszy wyświetlacz, jaki dotychczas zastosowano na potrzeby dynamicznych treści.  Jego średnica liczy sobie poniżej niż 0,5 mm, przy czym wielkość pojedynczego piksela to zaledwie 1,8 mikrona.

Czujniki

Podczas testu na człowieku powierzchnia inteligentnej soczewki wyposażona została akcelerometr, żyroskop i magnetometr. Według inżynierów Mojo Vision możliwych zestawów jest wiele i finalny produkt może być dostępny w różnych opcjach, na przykład z dodatkową termowizją lub ciśnieniomierzem.

Na obecnym etapie prac celem jest prawidłowe działanie i wybór zestawu czujników podstawowych. Jest to wyjątkowo ważne, ponieważ to one będą odpowiedzialne za zarządzanie interfejsem inteligentnych soczewek. Użytkownik nie będzie korzystał z kontrolera, ani wykorzystywał ruchu rąk i oprogramowanie musi płynnie reagować na ruch gałek ocznych.

Niestandardowy układ scalony jako dodatkowe element zestawu

Inteligentne soczewki obsługujące technologię AR  potrzebują układów scalonych. Chociaż miniaturyzacja postępuje jak szalona, to nie osiągnęła jeszcze etapu SciFi i pakowanie ludziom w gałkę oczną nie miałoby sensu. Mojo Vision w swoim prototypie stosuje dodatkowe urządzenie, które użytkownik inteligentnych soczewek może dyskretnie zawiesić na szyi. Jest to autorski projekt układu scalonego, wyposażony w radio 5 GHz i procesor ARM Core M0.

Biobaterie z autorskim systemem zarządzania energią

W soczewkach zamontowane będą mikrobaterie o standardzie medycznym. Kilka miesięcy temu Mojo Vision deklarowało, że pracuje nad systemem zarządzania energią, który pozwoli na ładowanie baterii w takim samym trybie jak czyszczenie soczewek korekcyjnych. Oznacza to raz dziennie, ale prototyp nigdy jeszcze nie był używany przez kilka godzin. Możliwości systemu zarządzania energią są więc na dzień dzisiejszy niewiadomą.

Czego dotyczył test soczewek inteligentnych?

Udany test soczewek inteligentnych na człowieku miał miejsce w czerwcu br. i dotyczył przede wszystkim oprogramowania obsługującego technologię AR. Czujniki w które wyposażono prototyp będą odpowiedzialne za stabilność obrazu AR nakładanego na obiektyw. 

Testy inteligentnych soczewek, Mojo Vision, czerwiec 2022

Podczas ruchu głową może on wyświetlać obraz nierzeczywisty z identyczną dynamiką, ale ma to zaletę tylko jeśli, celem jest podrasowanie wizji. W sytuacji, kiedy interfejs ma prezentować dane,  obraz AR musi pozostać nieruchomy w stopniu pozwalającym na odczyt danych.

Projektanci uznali, że najlepsza do testu będzie aplikacja kompasu. Podczas ruchów głową użytkownik miał ocenić czy prezentacja jest czytelna i działa płynnie.

Byłem w stanie obrócić się o 360 stopni i zobaczyć jak kompas podąża za mną z północy na północny wschód, na wschód i południowy wschód. Efekty pracy systemu optycznego z elektronicznym i mechanicznym były widoczne w czasie rzeczywistym dzięki sprawnemu oprogramowaniu. Zobaczyć to osiągnięcie było wydarzeniem historycznym.

- opowiada użytkownik testowy.

Próba rzeczywiście jest z wielu względów historyczna. Po raz pierwszy człowiek miał fizyczny kontakt z działającym interfejsem soczewek inteligentnych. Dzięki temu test pozytywnie zdał także układ scalony, od którego sprawności zależy przetwarzanie danych i płynność komunikacji z obiektywem osadzonym na powierzchni soczewki.

Do czego przydadzą się soczewki kontaktowe z interfejsem AR?

Projektanci są przekonani, że inteligentne soczewki zastąpią w przyszłości naszą osobistą elektronikę, bo zaoferują nam więcej. Oprócz wirtualnego interfejsu z możliwościami smartfona, mogą na przykład zmienić standardy opieki medycznej. Na podstawie obserwacji oka można wyłapać wiele pozornie bezobjawowych chorób wewnętrznych, a soczewka jako stały diagnosta może być wyjątkowo skuteczna.

Inteligentne soczewki kontaktowe mogą być też dobrym rozwiązaniem na wszystkie okazje związane z rzeczywistością rozszerzoną, a nawet sprawdzić w oczach graczy. Oni jednak nie koniecznie będą je w pełni wykorzystywać podczas grania. Zarządzanie dynamiczną grą ruchami gałek ocznych może być męczące i nieprzyjemne. Chyba, że soczewki będą się łączyć z odpowiednimi kontrolerami. 

Na jakim etapie jest projekt inteligentnych soczewek?

Wszystkie potencjalne możliwości inteligentnych soczewek są pod znakiem zapytania i to nawet, jeśli nasze oczekiwania ograniczymy do standardu smartwatcha. Jak na razie mają one za sobą krótki test z użytkownikiem. 

Prototyp okazał się na tyle wydajny, że poradził sobie z funkcją kompasu. Czy tak się stanie przy okazji implementacji bardziej zaawansowanych zadań trudno zgadywać. Rozwój miniaturyzacji w elektronice ma oszałamiające tempo, ale w przypadku inteligentnych soczewek niezbędne będzie równoległe zwiększanie wydajności podzespołów.

Bardzo istotną kwestią dla przyszłości soczewek AR jest komfort ich użytkowania. Trudno go oceniać na podstawie prototypu, ale to niewygoda ma największe szanse przekreślić przyszłość okularów AR i VR. W przypadku inteligentnych soczewek AR będzie jeszcze trudniej. Ich powszechne wykorzystanie może wykluczyć tylko to, że są soczewkami kontaktowymi. Wielu ludzi nie jest w stanie wytrzymać kilku godzin w miękkich soczewkach korekcyjnych, a nawet znieść aplikacji na gałkę oczną. Tymczasem projekt inteligentnych soczewek kontaktowych Mojo Vision bazuje na twardych soczewkach. 

Oko testera z inteligentną soczewką kontaktową, czerwiec 2022

Producent nie udostępnia informacji z jakiego konkretnie materiału są wykonane, ale w wersji korekcyjnej twarde soczewki kontaktowe mają dużo ograniczeń. Na przykład nie są polecane sportowcom. Przy dużym wysiłku fizycznym sprawdzają się tylko soczewki hydrożelowe i hybrydowe, które stabilniej trzymają się gałki ocznej, przepuszczają powietrze i nawilżają. Niby detal, ale podobnych szczegółów jest sporo, a problemy materiałowe potrafiły przystopować wiele kosmicznych pomysłów.

Dlaczego na inteligentne soczewki warto czekać?

Soczewki kontaktowe to genialny pomysł na naturalne korzystanie z technologii. Wykorzystuje znane już akcesorium i dodaje mu funkcjonalności. Chociaż przewracanie oczami zamiast klikania lub płacenie za zakupy mrugnięciem brzmią jeszcze obco, to szybko może się to zmienić. Smartfony na coś wymienić będzie trzeba, bo wcale nie są idealne. Na przykład wgapieni w nie ludzie w przestrzeni publicznej wyglądają jak ogłupiali. Tymczasem w pomyśle soczewek o funkcjach smartfona, którego ekran jest wyświetlany wirtualnie, można się zakochać niczym przedszkolak w podwieczorku. 

Problem w tym, że soczewka kontaktowa to wymagjący podkład dla elektroniki. Mała i używana na bardzo wrażliwej części ciała, może być dużo bardziej obciążająca, niż elektroniczne wszczepy. Dlatego na moment, w którym inteligentne soczewki trafią do sprzedaży, możemy poczekać nawet dłużej niż dekadę lub nie doczekać nigdy. Oprócz wyzwań technologicznych może okazać się, że ludzka gałka oczna i elektronika nie są kompatybilne. Nic jednak straconego. Wszystko, co powstanie na potrzeby inteligentnych soczewek można będzie przenieść na inne pomysły.

Źródło: Mojo Vision Blog