一個適合在隱形眼鏡上提供增強現實的毫米級微LED顯示器，坦率地說，是令人驚奇的，但要使它有用，它需要知道要顯示什么。上周，在IEEE國際固態電路會議上，位于加州薩拉托加的增強現實隱形眼鏡初創公司Mojo Vision報告了圖像芯片和圖像處理電路的新細節，它們告訴他們的顯示屏要在你的視網膜上畫什么。這兩個系統在功率和面積上受到嚴重限制，因為它們必須適合在隱形眼鏡上，同時不影響佩戴者的視力。

Mojo Vision首席工程師Rituraj Singh在虛擬會議上告訴工程師們，AR鏡片是為了提高低視力人群的視力。全球約有2.53億人視力低下，包括患有青光眼、糖尿病視網膜病變、視網膜炎、色素變性和黃斑變性等疾病的人。Singh說，我們的目標是幫助人們 “通過提高視力實現社會獨立”。

為此，顯示器投射出的圖像可以增強對比度，突出邊緣，并能夠提供一些縮放功能。這些覆蓋物已經在文獻中被確定為最有幫助的。

根據Singh的說法，隱形眼鏡的格式提供了一些相當嚴重的設計限制。例如，眼安全電池的能力有限，安裝在環形鏡片的柔性印刷電路板上，這意味著圖像處理器和成像器的功耗必須各不超過100微瓦。此外，成像器和顯示屏位于佩戴者的視野中，因此它們必須足夠小，不會在視網膜上留下明顯的陰影。而且，由于用戶不會容忍成像器觀察到的內容和顯示屏產生的內容之間有太多的延遲，因此圖像處理器必須嵌入隱形眼鏡本身。

Mojo Vision公司認為，256 x 256的單色像素足以滿足工作需要。落在每個像素上的光照將被數字化為4位、6位或8位值。圖像處理器除了可編程和可調整外，還必須能夠進行邊緣檢測、縮放和對比度增強。

傳統的成像器架構顯然不行，因為它會占用太多面積和功率。其中一個問題是，在傳統的成像器中，每一列都有自己的模數轉換器（ADC），占用空間。ADC和像素電路需要幾個時鐘周期才能達到成像儀的全部分辨率，這很耗電。

Mojo Vision的解決方案是用一組電容器取代耗電的ADC，這些電容器被動地存儲像素的讀出電荷。然后按順序選擇、放大這些電容器，并以一種旨在避免錯誤的方式將其送入共享ADC。這種組合既省電又省面積，使得1.3 mm2的芯片根據幀速率和位分辨率的不同，其功耗不超過61-95微瓦，這也許是同類產品中最小的。

通過共享用于產生視覺效果的硬件，使圖像處理器保持小型化，并通過限制從板載內存中獲取數據的次數來降低功耗。該電路的最大功耗為111微瓦，僅占用0.21毫米2的較大芯片。

編輯：jq