عینک هوشمند با قابلیت فوکوس خودکار
 

یکی از اختلالاتی که در بینایی افراد، به ویژه با بالا رفتن سن بروز می‌کند پیرچشمی‌است. این مشکل اگرچه مرگبار و هزینه بردار نیست اما اغلب از سن ۴۵ سالگی شروع می‌شود. با بالا رفتن سن عدسی چشم قابلیت ارتجاعی خود را که برای متمرکز کردن دید روی اشیاء نزدیک لازم است از دست می‌دهد. در نتیجه فرد نمی‌تواند اجسام نزدیک به خود را به وضوح ببیند. به عبارتی دیگر، چشم‌های او از دوباره متمرکز شدن روی یک شیء نزدیک باز می‌مانند. در برخی موارد، استفاده از عینک مطالعه می‌تواند مشکل را برطرف کند اما در بیشتر افرادی که امکان عمل جراحی را ندارند تنها راه حل، استفاده از عینک مطالعه، عینکی با عدسی تدریجی (progressive lens)یا استفاده از دو عینک یکی برای دوربینی و یکی برای نزدیک بینی است.
خوشبختانه با توسعه فناوری، راه حل‌های جدیدی برای رفع برخی مشکلات مربوط به چشم پیش روی ما قرار گرفته اند. برای مثال دانشمندان دانشگاه استنفورد در حال تست کردن نوعی عینک کوچک هستند که به طور خودکار روی هر چیزی که به آن نگاه می‌کنیم متمرکز می‌شود. آنها با به کارگیری فناوری ردیابی چشم، عملکرد یک جفت لنز را که می‌تواند به طور خودکار فوکوس کند کنترل و تنظیم می‌کنند. این عینک هوشمند برای بازیابی دید درست و واضح در افرادی که به طور معمول به عینک مطالعه یا عینک با عدسی تدریجی نیاز دارند طراحی شده است.
معمولاً زمانی که نام عینک هوشمند را می‌شنویم، بلافاصله به یاد عینک گوگل می‌افتیم. عینک گوگل برای ارتباط با دنیای مجازی و اینترنت است که از طریق فرمان‌های صوتی که به شکل گفتاری به آن می‌دهیم عمل می‌کند. اما عینک ابداعی که پژوهشگرهای دانشگاه استنفورد نام آن را «عینک فوکوس خودکار» (autofocal)گذاشته اند، هم از لحاظ کاربرد و هم از لحاظ اجزای تشکیل دهنده تفاوت زیادی با آن دارد و در طراحی آن از دو فناوری دوربین‌های عمق سنج و ردیاب چشم بهره گرفته شده است.
بیش از یک میلیارد نفر از مردم دنیا مبتلا به پیرچشمی‌هستند. با ساخته شدن عینک فوکوس خودکار به زودی مشکل پیرچشمی‌در افراد بسیار بهتر و مؤثرتر از زدن عینک‌های طبی متداول اصلاح می‌شود. در حال حاضر، نمونه اولیه این عینک هوشمند ساخته شده است که شباهت به عینک‌های واقعیت مجازی دارد، اما تیم مهندسی در صدد است نسخه‌های بعدی آن را با بهتر کردن ویژگی‌هایش بسازد.
این عینک به منظور رفع مشکل عمده ای که عینک‌های دارای عدسی تدریجی برای فرد به وجود می‌آورند در نظر گرفته شده است. فردی که عینک دارای عدسی تدریجی را به چشم می‌زند باید سر خود را با نقطه ای که به آن خیره می‌شود هم تراز کند. تصور کنیم در حال رانندگی هستیم و در حالی که این عینک را به چشم زده ایم می‌خواهیم به آینه بغل نگاه کنیم؛ در این لحظه هیچ دید جنبی نداریم و ناچاریم به جای نگاه کردن به جاده روبرو از قسمت بالایی عینک، حدود ۹۰ درجه بچرخیم و سپس از قسمت پایینی لنز عینک آینه بغل را ببینیم.
تغییر زاویه دید در فعالیت و راه رفتن در محیط‌های مختلف هم مشکل ساز می‌شود. احتمال زمین خوردن و صدمه دیدن کسانی که از عینک دارای عدسی تدریجی استفاده می‌کنند بیشتر است.
عینک الکترونیکی فوکوس خودکار بسیار شبیه به عدسی چشم کار می‌کند و در واقع تقلید کننده مکانیسم فوکوس خودکار در چشم طبیعی است؛ یعنی درست مانند چشم‌های ما که بلافاصله چیزی را در کانون خود قرار می‌دهند عمل می‌کند. لنزهای این عینک از مایعی پر شده است که با تغییر میدان دید متورم و باریک می‌شود. به علاوه، مجهز به حسگرهای ردیاب چشم است که نقطه مشاهده شده توسط چشم را سه زاویه ای می‌کند و بدین ترتیب تعیین می‌کند فاصله فرد از شیء مورد نظر او چقدر است.
این تیم مهندسی عدسی یا ردیاب چشم اختراع نکرده اند، بلکه در حقیقت نرم افزاری ساخته اند که داده‌های ردیابی شده توسط عینک را تحت کنترل می‌گیرد تا عدسی‌های حاوی مایع را به طور دائم روی فوکوس کامل نگه دارد. بدین ترتیب عینک اشیاء را چه خیلی نزدیک باشند و چه دور به طور دائم در نقطه کانونی فوق العاده دقیق قرار می‌دهد.
پژوهشگران دیگری هم پیش از این در مورد به کارگیری لنزهای فوکوس خودکار جهت رفع پیرچشمی‌کار کرده اند اما با توجه به این که برای ساخت سخت افزار ردیابی کننده چشم و یک سیستم نرم افزاری به منظور راهنمایی دید فکری نکرده بودند تلاش‌هایشان به جایی نرسید و نتیجه ای بهتر از کاربرد عدسی‌های تدریجی نداشتند.
تیم مهندسی دانشگاه استنفورد برای اعتبار بخشیدن به رویکرد خود نمونه اولیه این عینک هوشمند را روی ۵۶ نفر که دچار پیرچشمی‌بودند امتحان کردند. شرکت کنندگان در این آزمایش اذعان داشتند که عدسی‌های فوکوس خودکار این عینک کمک کردند تا مطالعه و دیگر کارهای روزمره شان را بهتر و سریع تر انجام دهند. آنها عینک فوکوس خودکار را به عینک‌های دارای عدسی تدریجی ترجیح دادند، اگرچه اندازه و وزن آن مد نظر نبود.
عینک‌های مطالعه اغلب دست و پاگیر هستند، چون باید آنها را همیشه و همه جا همراه خود ببریم و بسته به این که به یک شیء نزدیک نگاه می‌کنیم یا به یک شی دور مرتب آنها را به چشم بزنیم و از روی صورت برداریم. این کار شاید برای فعالیتی مثل مطالعه کردن سخت نباشد، اما در موقعیتی مثل هنگام رانندگی مشکل ساز و چه بسا خطرآفرین است. عینک‌های دوکانونی و تک چشمی‌«مونو ویژن» فقط در دو فاصله مختلف دید شخص را واضح می‌کنند، اگرچه عدسی‌های مونو ویژن هم برای بسیاری از افراد ناراحتی ایجاد
می‌کنند. عینک‌های دارای عدسی تدریجی به مراتب بهتر هستند، اما فرد باید مدام سرش را با سوژه ای که به آن نگاه می‌کند هم جهت و هم تراز کند. اگر بخواهیم به اشیاء کوچکی که در فواصل مختلف محیط ما قرار گرفته اند نگاه کنیم انجام این کار مشکل ساز می‌شود، چون برای تنظیم سر با هر شیء زمان لازم داریم، علاوه بر این که با این کار احساس راحتی نمی‌کنیم.
این که عینک فوکوس خودکار شبیه به عینک‌های واقعیت مجازی است چندان جای تعجب ندارد. چون آزمایشگاهی که ساخت آن را انجام می‌دهد در تولید ابزارهای بینایی در حوزه واقعیت مجازی و واقعیت افزوده پیشگام و صاحب تجربه است. به دنبال ساخت این گونه ابزارها بود که توجه پژوهشگران به عدسی‌های فوکوس خودکار و ردیاب‌های چشم معطوف شد و تصمیم گرفتند این دو فناوری را با هم ترکیب کنند تا در نهایت محصولی دگرگون کننده بسازند.
گام بعدی در ارتقای عینک هوشمند فوکوس خودکار، کوچک کردن اندازه آن است. شاید چند سال طول بکشد تا عینک‌های فوکوس خودکار سبک وزن، کوچک و شیک ساخته شوند که در عین حال مصرف انرژی بالایی هم نداشته باشند، اما در اصلاح بینایی نقش کلیدی خواهند داشت. این فناوری می‌تواند زندگی میلیاردها انسان را به معنای واقعی تغییر دهد. این امتیازی است که بیشتر ابزارها و وسایل برخوردار از فن‌آوری پیشرفته از آن بی بهره هستند.

code

Email this page

نسخه مناسب چاپ