قضيه به ظاهر ساده بود؛ قرار بود لنز يا عينکی ساخته شود که بتواند علاوه بر فوکوس کردن روی سوژه‌های گوناگون در مسافت‌های متفاوت، در ارائه اطلاعات «واقعيت افزوده» نيز مورد استفاده قرار بگيرد. اما اصلی‌ترين چالش‌های پيش‌روی پژوهشگران دو چيز بود: نخست اين‌که اگر نمايشگر اين سامانه روی شيشه‌های عينک پياده‌سازی می‌شد، قابل ديدن نبود، زيرا چشم انسان نمی‌تواند روی تصاويری که بسيار به آن نزديک است فوکوس کند. ديگر اين‌که نه چشم و نه لنزهای عادی دوربين‌های عکاسی و فيلم‌برداری، نمی‌توانند هم‌زمان روی دو نقطه که يکی دور و يکی نزديک است فوکوس کنند. اما نتيجه پژوهش‌های متخصصان شرکت Innovega طراحی و ساخت سامانه چشمی iOptik بود که توانست هر دو مشکل را برطرف کند. سامانه‌ای که قيمت آن با لنزهای عادی تفاوت چندانی نخواهد داشت و ظرف دو تا سه سال آينده به بازار عرضه خواهد شد.

تاکنون سيستم‌هاي گوناگونی برای ايجاد تصوير روی لنز يا عينک ساخته شده‌اند. بعضی از آن‌ها دستگاه‌های بسيار ظريفی هستند که تصاوير کوچک و گستره ديد محدودی دارند. بعضی ديگر نيز سامانه‌های بسيار بزرگ‌تری هستند که تصاوير بزرگ را در گستره ديد عريض‌تری به نمايش می‌گذارند. اما مشکل اينجا بود که نمی‌شد مزيت اين‌ دو را همزمان در يک‌جا جمع کرد. يعنی نمی‌شد سامانه‌ای را روی يک لنز يا عينک پياده‌سازی کرد که در عين کوچک و ظريف بودن بتواند تصاوير بزرگ و عريضی ايجاد کند. چرا؟ چون چشم انسان به لحاظ فيزيکی نمی‌تواند روی اشيایی که در فاصله بسيار نزديک در حد يکی ‌‌دو سانتي‌متر يا کمتر قرار دارند (فاصله چشم تا شيشه عينک) فوکوس‌کند. اما راهکاري که برخي از پژوهشگران پيشنهاد کرده‌اند،‌ اين است که به‌جای عينک، اين تصاوير را روی لنز پياده‌سازی کنيم. به اين وسيله فاصله اندک موجود ميان چشم و شيشه عينک، باز هم کمتر می‌شود تا اين‌که تصوير روی خود چشم تشکيل شود. البته اين راهکار هم چالش‌هایی را پيش‌روی خود دارد. از جمله اين‌که لنز و سامانه موجود روی آن بايد چنان ساخته شوند که مانع تمرکز چشم بر محيط اطراف که اجزای آن در فواصل مختلف قرار دارند نشوند. برای اين‌که موضوع روشن‌تر شود، لنزی را تصور کنيد که روی چشم قرار می‌گيرد و چشم می‌تواند تصاويری را که روی آن نقش می‌بندد به خوبی ببيند اما از آنجا که لنز مثل پرده‌ای جلوی چشم قرار می‌گيرد، ديدن نقاط ديگر را ناممکن می‌کند با اين‌که لنز ترانما يا به اصطلاح شفاف است اما چون چشم روي تصاوير لنز فوکوس کرده است، در عمل نمی‌تواند ديگر قسمت‌های محيط اطراف را در محدوده فوکوس قرار دهد. شکل1 قدرت اين لنز در فوکوس همزمان روی تصوير ريزنمايشگر خود و محيط اطراف را نشان می‌دهد.

شکل 1- الف: درحالت عادي چشم تنها روي يک فاصله فوکوس مي‌کند. 
 ب: iOptik امکان فوکوس همزمان روي فواصل دور و نزديک را فراهم آورده است.

دوربين‌های عکاسی و فيلم‌برداری نيز مثل چشم انسان نمی‌توانند همزمان روی دو نقطه، يکی در فاصله بسيار نزديک و ديگری در فاصله دور فوکوس کنند. فوکوس‌کردن روی يکی از اين دو نقطه باعث می‌شود تا تمرکز بر نقطه ديگر کاهش يابد. در عکس سمت چپ حالت عادی چشم به نمايش درآمده که در آن با توجه به اين که  فوکوس روی نقاط دورتر محيط است، تصاوير ريزنمايشگر iOptik تار ديده مي‌‌شوند اما عکس سمت راست کارایی iOptik را نشان می‌دهد که باعث شده تا هم محيط و هم تصاوير ريزنمايشگر فوکوس شوند.

پيش از اين‌که وارد جزئيات شويم، بهتر است نمایی کلی از سامانه چشمی iOptik را ترسيم کنيم. همان‌طور که در شکل2 نشان داده شده، يکی از مهم‌ترين قسمت‌های اين سامانه، شامل دو لنز ويژه و چندلايه است که مثل لنزهای عادی روی عنبيه چشم قرار می‌گيرند. اين لنز چند فيلتر مخصوص دارد که در ادامه وظيفه آن‌ها را توضيح خواهيم داد. قسمت ديگر عينکی است که روی شيشه‌های آن، دو نمايشگر OLED کار گذاشته شده‌است. تراشه‌هاي صوتی و ويديویی نيز در دو طرف عينک جاسازی شده‌اند.  فيلترهای ويژه و لنزهای ثانويه iOptik، همه پرتوهای نوری را که از نمايشگرهای OLED عينک به چشم تابيده می‌شود، به استثنای پرتوهای باريکی که توسط خود لنز باز-فوکوس شده‌اند، بلوکه می‌کند و اين پرتوهای باريک به مردمک چشم تابيده می‌شود. فيلترها تنها نورهایی را که از خود نمايشگر تابيده می‌شوند، بلوکه و تفکيک می‌کنند و بقيه پرتوها را آزاد مي‌گذارند و از اين‌رو، وقتی نمايشگر اين لنزها خاموش است گویی يک جفت ‌لنز عادی به چشم زده‌ايد. وقتی نمايشگر روشن می‌شود يکی از لايه‌های مرکزی لنز (لنزلت) روی نمايشگر فوکوس می‌کند تا بتوان آن‌را ديد. فيلتر دومي که در پشت لنزلت تعبيه شده‌است طيف‌های نوری ديگر را بلوکه می‌کند تا تصويری که می‌بينيد تار نباشد. به عبارتی لنزها اجازه می‌دهند تا چشم روی ريزنمايشگرهای عينک فوکوس کند، سپس چشمی‌های موجود روی لنز تصاوير کوچکی را که روی ريزنمايشگرها نقش می‌بندند بزرگ‌نمایی کرده و اندازه آن‌ها را تا حد زيادی افزايش می‌دهند. 

شکل 2- اجزاي سامانه iOptik.

اگر نمايشگر موجود روی لنز، بی‌رنگ و به اصطلاح ترانما باشد، هيچ محدوديتی در ديد شما ايجاد نمی‌کند حتی در صورت روشن بودن نمايشگر نيز می‌توانيد محيط اطراف را ببينيد و به اين ترتيب می‌توان از آن برای دريافت اطلاعات واقعيت افزوده نيز بهره‌گرفت. چون قابليت‌های فوکوس ديداری در خود لنز پياده‌سازی شده‌اند، می‌توان نمايشگر را بی‌آن‌که در محدوده ديد (120‌درجه) يا وضوح آن افتی پديد‌آيد، بسيار باريک طراحی کرد.  با اين‌که اين سيستم هم مثل سيستم‌های پيش از خود، همچنان نيازمند يک عينک‌ است تا در کنار لنزهای چشمی کار را به پيش ببرد. اما در مقايسه با بسياری از هدست‌های واقعيت مجازی، هم به لحاظ طراحی و هم به لحاظ کارکرد متفاوت است. لازمه کارکرد لنزهای iOptik بهره‌گيری از تصاويری است که توسط ريزنمايشگرهای آن توليد می‌شوند و به همين علت شرکت Innovega می‌خواهد اين فناوری را به نام خود ثبت کند. بايد اضافه کرد که iOptik نخستين فناوری چشمی واقعيت افزوده نيست و پيش‌تر نيز سازه‌های ديگری در اين عرصه‌توليد شده‌اند. به تازگی نيز گروهی از پژوهشگران دانشگاه واشنگتن کار روی ساخت لنزهای چشمی ويژه‌ای را آغاز کرده‌اند که با به‌کارگيری آن‌ها‌ می‌توان ايميل‌ها را چک کرد و در اينترنت به گشت‌و‌گذار پرداخت، هرچند به نظر می‌رسد برای ديدن نتيجه کار بايد مدتی منتظر ماند. در لنز iOptik از فيلترهای پولاريزه استفاده می‌شود. اين فيلترها نور پرچگال نمايشگر را از نور محيط اطراف تفکيک می‌کنند. در شکل 3، تصوير سمت چپ وضعيت لنز در مواجهه با نور عادی محيط و تصوير سمت راست همين لنز در برخورد با نور نمايشگر نشان داده شده‌است.

شکل 3- شکل3- الف:‌ لنز iOptik در معرض نور عادي؛ ب: لنز iOptik در معرض نور نمايشگر

اما کاربرد چنين لنزهایی چيست؟ يکی از مهم‌ترين کاربردهایی که برای اين لنزها تعريف شده، به نمايش درآوردن اطلاعات واقعيت افزوده‌است. تصور کنيد با نگاه‌کردن به يک ساختمان بدانيد که فاصله شما با آن چقدر است. يا حين قدم زدن در بيرون، وضعيت آب‌وهوا نيز در گستره ديد شما به نمايش درآيد. کاربرد ديگر اين سامانه می‌تواند فوکوس و حتی بزرگ‌نمایی نقطه‌های دلخواه در فواصل مختلف باشد؛ گویی دوربينی در اختيار داريد که با آن می‌توانيد روی هر يک از اجزای محيط که خواستيد زوم کنيد. البته ديگر کاربرد جالب اين سامانه برای بازی‌دوستان است. شايد بتوان روزی بدون نياز به کامپيوترهای بزرگ، لنزی را به چشم زد و بازی را آغاز کرد!‌

نظرات شما عزیزان:

نام :

آدرس ایمیل:

وب سایت/بلاگ :

متن پیام:

نظر خصوصی

 کد را وارد نمایید:

 

 

 

عکس شما

آپلود عکس دلخواه: