Kontaktné šošovky budú mať zoom a zaostrovanie

Vedci z Kalifornskej univerzity v San Diegu vytvorili zaujímavý prototyp kontaktných šošoviek, ktoré dokážu automaticky zaostrovať na blízke a vzdialené objekty len pomocou ovládania očí. 

Dnes je azda viac ľudí s poruchami zraku ako tých, čo nepotrebujú okuliare, šošovky, alebo chirurgický zákrok. Po okuliaroch sú druhou najbežnejšou voľbou kontaktné šošovky. Práve tie sa snažia vylepšiť vedeckí pracovníci z Kalifornskej univerzity.

Ich prácu nedávno podrobne popísal dokument Mäkká biomimetická šošovka ovládaná elektrooklulografickým signálom. Uvádza sa v ňom, že ich zdokonalená šošovka má dve časti.

Prvou je samotná šošovka, ktorá napodobňuje fungovanie šošovky v ľudskom oku. Namiesto organického tkaniva použili vedci vrstvy pružných polymérnych filmov meniacich štruktúru po privedení elektrického prúdu.

Základná schéma: a) ľudské oko; b) návrh biomimetickej mäkkej šošovky; c) aplikovanie elektrickej energie; d) zväčšenie ohniskovej vzdialenosti šošovky.ZDROJ | University of California San Diego

Druhou je zdroj energie. Šošovka získava energiu z externého zdroja. Tá spôsobuje, že sa vrstvy polymérnych filmov rozširujú, zmenšujú hrúbku šošovky, alebo sa sťahujú. V obidvoch prípadoch sa zmení ohnisko svetla prechádzajúce šošovkou a určí, čo sa má pred objektívom zaostriť.

Nastavenie systému: a) monitorovacie elektródy sa umiestnili okolo očí v konfigurácii piatich elektród; b) fotografia systému, kde boli oba káble pripojené k monitorovacím elektródam.ZDROJ | University of California San Diego

Ovládanie šošoviek je možné vďaka elektrookrulografickým signálom vygenerovaných ľudským okom. V tkanivách, ktoré obklopujú oko, sa nachádza elektrické pole a merateľný rozdiel potenciálov medzi prednou a zadnou časťou oka.

Riadená zmena obrazu mäkkého objektívu: a) stav pokoja; b) po zmene ohniskovej vzdialenosti; c) až f) pohyb šošovky do štyroch smerov (červená farba znamená zapnutý zdroj energie, sivá farba ukazuje vypnutú elektrinu).ZDROJ | University of California San Diego

Umiestnením elektród na kožu okolo oka sa tento rozdiel dá odmerať pri jeho pohybe, čo umožňuje sledovanie a ovládanie vyvinutých šošoviek. Takýto prístup sa už využíva pri osobách s obmedzeným pohybom a umožňuje ovládať napríklad invalidný vozík.

Pozrite siBudú sa dať ovládať invalidné vozíky len pomocou výrazu tváre?

Vedci využili tieto poznatky a meniace sa elektrické polia použili na ovládanie šošoviek. Keď sa používateľ pozrie dole, objektív sa zameria na blízke objekty (napríklad text v knihe), pohľad hore ich upraví do širokouhlej perspektívy.

Vzhľad prototypu. Mierka stupnice (tmavá čiara vpravo hore) je 1 cm.ZDROJ | University of California San Diego

Citlivosť systému sa po jeho vyladení môže využiť na prepínanie režimov aký poznáme z fotoaparátov. Viacnásobné žmurknutie by mohlo zmeniť bežný pohľad na detailný zoom.

Výkon celého systému: a) šošovka prepína medzi režimom blízkeho a širokouhlého pohľadu v dôsledku zmeny ohniskovej vzdialenosti, ktorá bola vyvolaná dvojitým žmurknutím; b) krivky vyhladených signálov EOG príslušných pohybov očí z kanálov L-R a U-D.ZDROJ | University of California San Diego

Prototyp je zatiaľ v štádiu vývoja, ak aj všetko pôjde bez komplikácií, bude trvať roky, kým budú fungovať v potrebnej miniaturizácii na ľudskom oku. Praktické využitie tohto vynálezu môže nájsť uplatnenie v budúcnosti aj v iných oblastiach, napríklad v robotike, alebo pri ovládaní protéz.

ZdrojWiley Online Library

Komentáre k článku