AR glasses 統合實境智慧眼鏡與眼睛疲勞及近視防治:
永不疲勞的眼睛,永不疲勞的學習
眼睛會疲勞和兩條眼球的肌肉有關: 一個是眼球內的肌肉,睫狀肌; 另一個是眼球外的肌肉,內直肌。
1.人的眼睛看六公尺以內的標的物時,經腦部判斷後,睫狀肌便要收縮調焦,看的越近縮的越緊,時間久了,眼睛就疲勞酸痛,產生近視。
2.另外,看六公尺以內的物體,兩眼也要逐漸向內靠攏,將兩眼焦點同時放在同一個物體上,以免產生複影,這是內直肌收縮的結果,靠的越近收縮越緊。時間久了,一樣疲勞酸痛,眼壓升高,近視惡化。
3.週邊視野被剝奪:人類在室內活動,看書、看電視、電腦、手機、做家事都屬於近距離工作,在一般家庭的室內,視野絕大多數是達不到180°, 尤其在電腦桌或書桌前時視野更狹小,看手機時視野則更小。廣義來說,在室內普遍地有部分週邊視野是被剝奪的(peripheral vision deprivation); 週邊視野被剝奪容易導致中央性近視(central myopia)。
4.陽光接觸不足,亮度不夠:室外亮度平均介於50,000至5,000燭光,室內甚少高於800燭光;相對於自然環境下的亮度,室內亮度明顯不足。在室外週邊視網膜持續與陽光接觸,一天二至三小時,對近視的防治有其重要角色。
使用雙顯示幕的AR智慧眼鏡可以同時克服這些因素:
1. 睫狀肌呈放鬆狀態:智慧眼鏡畫面在眼前約二公分主動投射進入視網膜,視網膜被動接受畫面。這階段完全屬於光學的物理範疇,沒有生理作用的參與;也就是腦部不必判斷距離多遠,睫狀肌要多少調節,內直肌要多少收縮,這是人眼主動看物體時才用得到的;睫狀肌及內直肌因不參與其中,故處於放鬆狀態,而視網膜被動投射畫面。
2. 眼球不內聚: 雙顯示幕的智慧眼鏡,在每個眼球前面各有一個顯示幕,眼球不內聚,內直肌不收縮。內直肌不收縮,眼壓不因而升高,眼睛也不因而疲勞。
3. 可到室外使用,面對陽光閱讀:眼球及黃斑部受到擋光保護,閱讀不受陽光及其他光源干擾;截至目前為止,閱讀時我們需背光並避免光線折射、反射的干擾。使用智慧眼鏡加上遮光片會完全改變這情況,外來光源不再干擾閱讀。
目前人們不喜歡在室外看書、看電腦、用手機,是因為室外陽光太強,又有光線折射、反射的干擾,眼睛容易刺痛疲勞,加上電腦手機螢幕相對變暗,讀取困難。使用有遮光片的智慧眼鏡可克服這些問題。
4.適量接觸陽光,一天至少二至三小時,可避免眼球過度生長,防止近視產生或惡化。陽光照射視網膜有此作用,人造燈泡無此功能。澳洲實驗已經證明此一觀點。
智慧眼鏡鏡片兩側保持透明,週邊視野不被剝奪,在室外可達180度;週邊視網膜持續與陽光接觸。中央性近視的產生可以避免。
5. 室內亮度不足有害眼睛:室外亮度平均介於50,000至5,000燭光,室內甚少高於800燭光;相對於自然環境下的亮度,室內亮度明顯不足。若能改為室外閱讀對近視的預防應有可期待的效果。
6. 可以是動態走動式閱讀:智慧眼鏡與眼睛同步移動,可坐著也可站立走動;想坐就坐,想起來走一走就隨時可以起來走動,完全自由,畫面穩定清晰,不受走動影響。長期走動,從小至老,幾十年下來,肌肉、骨骼、關節可保持強壯,心臟血管疾病相對減少。
7. 頭頸部可以自由上下左右轉動:頸部不再僵硬酸痛,不必再固定低頭看書,隨時可轉動頭頸部,輕鬆自在。既可以看著遠處的風景,也可以躺下來看著天空,毫無拘束。長久以來,人類都是固定低頭讀書、看手機、電腦、辦公,頭頸部不能自由轉動,造成頭頸身體酸痛僵硬。這些問題在智慧眼鏡的使用上會永遠消失。
8. 可以有大銀幕:不論視角如何,會產生遠距離、大銀幕的效果,距離越遠銀幕越大;以23°視角為例,十公尺遠銀幕160吋,二十公尺遠銀幕320吋。畫面隨著觀看的距離越遠而跟著擴大,這也會是一個全新的經驗。讀書就是看電影的期望也會藉此實現。
9. 不受震動影響:在運行的交通工具上,如汽車、火車、飛機、捷運,都不受車輛震動影響。智慧眼鏡戴在頭上與眼睛同步震動,畫面保持清晰穩定。對於經常搭乘大眾運輸工具的學生和上班族而言尤其重要。
10. 可以改變人類教育和學習方式:雙顯示幕的統合實境智慧眼鏡可以呈現2D及3D的效果,以2D及3D圖片及影片大量取代文字敘述。電子書的時代將會來臨,大銀幕取代小書本,學習變得有趣,理解變得容易