智慧眼鏡原型(圖:University of Utah)

美國猶他大學(University of Utah)的研究人員最近發明了一款「智慧眼鏡」(smart glasses),能通過探測佩戴者與物體之間的距離,自動調節焦距,無論是讀書還是看遠處的物體,都一樣清晰。

年齡漸長,晶狀體老化

健康的眼睛之所以能看清遠處和近處的物體,主要有賴於晶狀體。視近物時,晶狀體收縮,曲率變大;視遠物時,晶狀體伸展,曲率變小。兩種調節都可以使物體恰好在視網膜上成像,確保視力清晰。

人在年輕的時候,晶狀體彈性較大,可以輕鬆自如地完成上述形狀變化,因此不存在視物模糊的問題。然而,隨著年齡的增長,晶狀體逐漸失去彈性,收縮能力下降,因此視近物出現困難。到了45 歲,很多人都要靠老花鏡才能看書。

然而,老花鏡也有局限性。它並沒有解決晶狀體彈性下降的問題,相當於只增加了視近物時的曲率。戴上老花鏡,看清楚書上的文字,可是房間另一端的物體又看不清了。

液態晶狀體,自動調節焦距

而猶他大學 Carlos Mastrangelo 教授的研究組發明的「智慧眼鏡」,正正解決了普通老花鏡的問題。戴上「智慧眼鏡」後,無論遠近,都能看清。

眼鏡的關鍵部位是透鏡。這款「智慧眼鏡」的透鏡與眾不同,使用「甘油透鏡」,把甘油封裝在柔性膜中。由於甘油是透明的粘稠液體,薄膜可以前後伸展,從而改變透鏡曲率。這正與健康人眼晶狀體的形狀變化相似。

此外,智慧眼鏡的鼻樑架上有一個測距儀,利用紅外線測量物體與人臉之間的距離,然後將訊號傳輸給透鏡,進行調節,從而使佩戴者看到清晰的形象。這一過程非常迅速,看兩個不同的物體時,只需 14 毫秒,智慧眼鏡就能自動完成調節。

Carlos Mastrangelo 教授和他的發明(圖:University of Utah)

個性調節,升級簡單

這款智慧眼鏡同時配有手機應用程式,可以存儲佩戴者的視力數據,通過藍牙與眼鏡連接,自動校準透鏡。如果視力發生變化,只要在手機應用上更新數據,智慧眼鏡也會隨之更新。因此,佩戴者幾乎以後不必更換眼鏡。

目前,這款智慧眼鏡的不足之處是略顯厚重,電子控制系統不夠精簡,外觀也有待改善,距離上市尚需時日。雖然還沒有進行正式測試,但研究組人員都已嘗試佩戴。Mastrangelo 教授稱,他們將在兩三年內解決以上問題,進行正式測試。

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