虚拟现实隐形眼镜有望在 2014 年问世

微型全彩色百万像素显示器可能是士兵的终极计算机界面——透明且免提

科学家们正在利用军方资助设计隐形眼镜,以百万像素 3D 全景图像增强正常视力。

研究人员补充说,对于那些不想依赖隐形眼镜的人来说,未来的版本可能涉及直接植入眼内的镜片。

几十年来,从战斗机飞行员到普通大众使用的视频显示器变得越来越复杂。先进显示器的一种可能性是虚拟现实 (VR) 系统,该系统用计算机生成的景象取代我们对现实世界的看法。另一种想法包括增强现实 (AR) 显示器,它将计算机生成的图像叠加在真实世界的环境中。然而,这些通常需要笨重的设备,例如超大的头盔。


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总部位于华盛顿州贝尔维尤市的 Innovega 公司首席执行官史蒂夫·威利说:“除非显示器行业能够提供透明、高性能和紧凑的眼镜,否则增强现实和其他引人注目的媒体应用程序的开发者将根本无法创造消费者渴望的兴奋感和专业用户绝对需要的功能。”

现在,由国防高级研究计划局和国家科学基金会资助的 Innovega 研究人员正在开发新型隐形眼镜,它可以帮助观看微型全彩色百万像素显示器。

 “在过去的几个月中,我们已经展示了用于移动设备的隐形眼镜眼镜,包括智能手机、便携式游戏设备和媒体播放器,这些设备为娱乐和计划中的增强现实应用提供全景、高分辨率体验,”威利说。

新系统由先进的隐形眼镜与轻巧的眼镜配合使用组成。通常,人眼聚焦非常靠近物体的能力有限。隐形眼镜包含光学元件,可将眼镜上显示的图像聚焦到眼睛后部的感光视网膜上,使佩戴者能够正确地看到它们。

威利说,传统的移动设备屏幕通常太小,无法舒适地阅读,“当然也太小,无法享受”。 相比之下,Innovega 的隐形眼镜可以有效地生成屏幕尺寸“相当于 240 英寸电视,在 10 英尺的距离观看”的显示器。

此外,通过向每只眼睛投射略有不同的图片,显示器可以产生 3D 幻觉。 “您将获得完整的 3D、全高清、全景图像,”威利说。

尽管有些人可能会对使用隐形眼镜感到犹豫,但“已经有 1 亿人在使用,包括 18 至 34 岁主要目标人群的 20%,这些人参与游戏和使用智能手机,”威利告诉 InnovationNewsDaily。 “因此,我们已经有一个内置市场。 我们设想,每六个月左右购买一次镜片的人可能会转而使用这些镜片,从他们已经使用的同一供应商处购买。”

潜在的消费者应用包括沉浸式视频、3D 游戏、移动设备界面和增强现实应用。 当谈到潜在的军事应用时,“这可能是士兵的终极计算机界面,完全透明且完全免提,”威利说。

“想想驾驶无人机的人,无论是飞行的还是用于炸弹处理的,”威利补充道。 “或者想想医务人员,他们可以非常快速地从士兵和总部获取信息并将其传回。 或者想想需要显示器的士兵,他们手中拿着枪,并且不能有任何东西妨碍他们的视线以确保安全和机动性,但需要访问令人难以置信的丰富数据,例如需要全彩色和细节的地图。”

潜在的医疗应用包括帮助有视力问题的人,包括黄斑变性。 “在美国,大约有 1000 万人患有黄斑变性,他们的眼睛视网膜辨别细节的能力较差,”威利说。 他解释说,人们可以想象在眼镜鼻梁上安装一个微型摄像头,让佩戴者放大屏幕或汤罐上的文字。

华盛顿大学的科学家们对内部装有显示器的隐形眼镜进行了研究。 “然而,我们看到报道的最多只有一两个像素——他们将 LED 封装在镜片内,并以某种方式在很短的时间内为其供电,”威利说。 “但是他们将不得不处理电池和发热问题,而我们已经有了百万像素显示器。 我认为这项研究更像是开发一种指示器而不是显示器——例如,可能是为了给出血糖水平的概念。”

Innovega 计划在 2012 年和 2013 年期间交付原型设备。 “在 2012 年,我们的目标也是获得 FDA 对隐形眼镜的批准,”威利说。 2014 年,Innovega 计划开始为国防界以及可能有视力问题的人进行小批量生产。 该公司还计划在 2014 年或 2015 年进行其产品的商业发布,具体取决于是否能与游戏公司等商业合作伙伴达成协议。

除了隐形眼镜外,Innovega 的专利还涵盖植入眼内的镜片。 “每年有 90 万例白内障手术会更换部分晶状体,”威利说。 “您可以想象给他们一个不仅有助于现实世界视觉,而且还有助于虚拟现实或访问互联网的镜片。”

此外,当谈到军队时,“特种作战部队可能真的很喜欢我们系统所涉及的功能,但他们最不想担心的就是在敌后使用隐形眼镜,”威利说。 “您可以考虑将这些硬连接起来以使其永久存在。”

Innovega 于 1 月 8 日在拉斯维加斯举行的年度国际消费电子展上展示了其工作。

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Charles Q. Choi is a frequent contributor to 大众科学. His work has also appeared in The New York Times, Science, Nature, Wired, and LiveScience, among others. In his spare time, he has traveled to all seven continents.

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