Οπτικοί επιστήμονες θα κατασκευάσουν γυαλιά όρασης με αυτόματη εστίαση

Από τη σελίδα του πανεπιστημίου της Αριζόνα, 1 Αυγούστου 2001

Οι οπτικοί επιστήμονες στο πανεπιστήμιο της Αριζόνα εργάζονται κατόπιν συμφωνίας με τις εταιρίες Egg Factory, LLC, και eVision, για την ανάπτυξη μιας κατάλληλης τεχνολογίας η οποία τα προσεχή χρόνια θα δημιουργήσει γυαλιά οράσεως νέας γενιάς με φακούς οι οποίοι θα εστιάζουν αυτόματα ώστε οι άνθρωποι να βλέπουν ευκρινώς, τόσο σε κοντινές όσο και σε μακρινές αποστάσεις.

"Είναι ένα πολύ ενδιαφέρον πρόγραμμα " λέει ο Nasser Peyghambarian. "Εργαζόμαστε πάνω σε μια επαναστατική ιδέα για να δημιουργήσουμε ματογυάλια, που θα εστιάζουν αυτόματα, θα υπερκαλύπτουν την περιοχή όρασης 20-20, και θα μπορούν να ρυθμίζονται εύκολα στο οφθαλμολογικό ιατρείο.

"Τα απαραίτητα υλικά δεν υπάρχουν σήμερα - αλλιώς κάποιος ήδη θα κατασκεύαζε αυτά τα γυαλιά" λέει ο Bernard Kippelen. "Απομένει ακόμη να γίνει αρκετή έρευνα. Εργαζόμαστε πάνω σε διάφορες ιδέες για να πετύχουμε τα υψηλής απόδοσης υλικά που χρειαζόμαστε για τα γυαλιά του μέλλοντος."

Οι Peyghambarian, Kippelen και David Mathine του Κέντρου Οπτικών Επιστημών του Πανεπιστημίου της Αριζόνα, εργάζονται για τη δημιουργία φακών από ηλεκτροευαίσθητα υλικά που θα προγραμματίζονται με μικροεπεξεργαστή, θα χρησιμοποιούν τάσεις από μικροσκοπικές μπαταρίες για να προσαρμόζουν στιγμιαία τη διαθλαστική τους ισχύ σε πολλά διαφορετικά σημεία ή pixels του φακού.

Η πρεσβυωπία είναι μια κατάσταση του ματιού η οποία συνοδεύεται από απώλεια της ευκαμψίας του φακού του ματιού και οδηγεί σε θολή εικόνα των κοντινών αντικειμένων. Πάσχουν από αυτήν το 93% των ανθρώπων άνω των 45 ετών. Σήμερα αυτή η κατάσταση αντιμετωπίζεται με πολυεστιακά γυαλιά όρασης. Όσοι όμως φορούν τέτοια γυαλιά πρέπει να ανυψώνουν ή να σκύβουν το κεφάλι τους για να πετύχουν καθαρή όραση σε κοντινές αποστάσεις. Χρειάζονται να κλίνουν το κεφάλι σε γωνίες 35 και 45 μοιρών για να βλέπουν καθαρά, αλλά και πάλι , αντικείμενα που βρίσκονται έξω από τη ζώνη ευκρινούς οράσεως φαίνονται παραμορφωμένα.

Ένας παραδοσιακός φακός γυαλιών έχει ένα προκαθορισμένο πάχος ώστε να κάμπτει τις ακτίνες του φωτός και να τις κάνει να εστιάζονται πάνω στον αμφιβληστροειδή χιτώνα του ματιού.
Οι φακοί μεταβλητής εστίασης του μέλλοντος θα εκπέμπουν μια υπέρυθρη ακτίνα προς το αντικείμενο το οποίο κοιτάζουμε, και ένας μικροεπεξεργαστής θα υπολογίζει τη διαθλαστική ικανότητα που πρέπει να έχει ο φακός για εστιάσει με σαφήνεια το αντικείμενο. Όπως περίπου και στις φωτογραφικές μηχανές αυτόματης εστίασης.
Ηλεκτροευαίσθητα υλικά θα χρησιμοποιηθούν ώστε μέσα σε χιλιοστά του δευτερολέπτου, με κατάλληλες τάσεις να ρυθμίζεται πόσο θα διαθλαστεί το φως σε όλη την έκταση του φακού.
Προσαρμοστικές ηλεκτρονικές διατάξεις που ρυθμίζουν όλα αυτά σε πραγματικό χρόνο, χρησιμοποιούν οι αστρονόμοι για ν' αλλάζουν το σχήμα των τηλεσκοπικών κατόπτρων ώστε να διορθώνονται τα σφάλματα που οφείλονται σε κακή εστίαση λόγω των αναταράξεων της ατμόσφαιρας.

Στα γυαλιά της νέας γενιάς δεν θ' αλλάζει σχήμα ο φακός αλλά ο μικροεπεξεργαστής θα ρυθμίζει πόσο πρέπει να διαθλαστεί το φως που εισέρχεται στο φακό ώστε να εστιαστεί καθαρά το αντικείμενο.
Στη σημερινή φάση το κύριο πρόβλημα που πρέπει να επιλυθεί είναι η κατάλληλη επιλογή του ηλεκτροευαίσθητου υλικού.
Ας μην ξεχνάμε ότι τα γυαλιά αυτά θα τα φοράμε, και συνεπώς ζητήματα καλής και κομψής εμφάνισής τους παίζουν πρωτεύοντα ρόλο.

Στην έρευνα αυτή έχουν εμπλακεί και άλλα εργαστήρια στο Ισραήλ.
Το νέο προϊόν αφορά μια αγορά οπτικών ειδών η οποία σε παγκόσμια κλίμακα η οποία εκτιμάται σε 50 δισεκατομμύρια δολάρια παγκοσμίως.
Ο Peyghambarian εκτιμά ότι τα πρώτα από τα νέα γυαλιά θα κάνουν την εμφάνισή τους στην αγορά μέσα στα 3 ή 4 προσεχή χρόνια.