Tidig prototyp av 'smarta glasögon' med vätskebaserade linser som automatiskt kan justera fokus på vad en person ser, oavsett om det är långt borta eller på nära håll. Linserna placeras i batteridrivna ramar som automatiskt kan justera objektivets brännvidd utifrån vad bäraren tittar på. Forskare räknar med att ha mindre, ljusare ramar med tekniken på så tidigt som tre år. Upphovsman:Dan Hixson/University of Utah College of Engineering
Dagarna med att bära bifokaler eller ständigt byta läsglasögon kan snart ta slut.
Ett team som leds av professor i el- och datateknik vid University of Utah Carlos Mastrangelo och doktoranden Nazmul Hasan har skapat "smarta glasögon" med vätskebaserade linser som automatiskt kan justera fokus på vad en person ser, oavsett om det är långt borta eller på nära håll. Forskning om de adaptiva linserna publicerades i veckan i en specialutgåva av tidskriften, Optik Express . Tidningen var medförfattare av U elektriska och datatekniska docent Hanseup Kim och forskare Aishwaryadev Banerjee.
"De flesta som får läsglasögon måste ta på och ta av dem hela tiden, "säger Mastrangelo, som också är professor för USTAR, Utah Science Technology and Research initiativ för ekonomisk utveckling. "Du behöver inte göra det längre. Du tar på dig dessa, och det är alltid klart. "
Det mänskliga ögat har en lins inuti som justerar brännvidden beroende på vad du tittar på. Men när människor åldras, linsen förlorar sin förmåga att ändra fokus, varför många människor i slutändan kräver läsglasögon eller bifokaler för att se föremål på nära håll och vanliga glasögon för att se långt bort, även känd som långsynthet och närsynthet, respektive.
Professor i el- och datorteknik vid University of Utah Carlos Mastrangelo, höger, och doktoranden Nazmul Hasan har skapat 'smarta glasögon' med vätskebaserade linser som automatiskt kan justera fokus på vad en person ser, oavsett om det är långt borta eller på nära håll. Upphovsman:Dan Hixon/University of Utah College of Engineering
Så Mastrangelo och Hasan har skapat glasögon av glycerin, en tjock färglös vätska som omsluts av flexibla gummiliknande membran fram och bak. Det bakre membranet i varje lins är anslutet till en serie med tre mekaniska ställdon som skjuter membranet fram och tillbaka som en transparent kolv, förändring av krökningen hos den flytande linsen och därmed brännvidden mellan linsen och ögat.
"Brännvidden för glasögonen beror på linsens form, så för att ändra den optiska effekten måste vi faktiskt ändra membranformen, "Säger Mastrangelo.
Linserna placeras i speciella glasögonramar som också uppfanns av Mastrangelo, Hasan och andra medlemmar i forskargruppen med elektronik och ett batteri för att styra och driva ställdonen. I glasögonbryggan finns en avståndsmätare som mäter avståndet från glasögonen till ett föremål via pulser av infrarött ljus. När bäraren tittar på ett föremål, mätaren mäter omedelbart avståndet och berättar för ställdonen hur de ska kurva linserna. Om användaren sedan ser ett annat objekt som är närmare, avståndsmätaren justerar om och säger till ställdonen att omforma linsen för framsynthet. Hasan säger att linserna kan ändra fokus från ett objekt till ett annat på 14 millisekunder. Ett uppladdningsbart batteri i ramarna kan räcka mer än 24 timmar per laddning, Säger Mastrangelo.
Innan du sätter på dem för första gången, allt användare behöver göra är att mata in sitt glasögonrecept i en medföljande smartphone -app, som sedan kalibrerar linserna automatiskt via en Bluetooth -anslutning. Användare behöver bara göra det en gång förutom när deras recept ändras över tiden, och teoretiskt sett glasögonbärare kommer aldrig att behöva köpa ett annat par igen eftersom dessa glasögon ständigt skulle anpassa sig till deras syn.
För närvarande, laget har konstruerat en skrymmande fungerande prototyp som de ställde ut på förra månadens Consumer Electronics Show i Las Vegas, men räkna med att ständigt förbättra designen för att göra dem mindre och lättare. Mastrangelo sa en tändare, ett mer attraktivt par kan träffa marknaden redan på tre år och att ett nystartat företag, Sharpeyes LLC, har skapats för att kommersialisera glasögonen.
Närbild av vätskebaserade linser som automatiskt kan justera fokus på vad en person ser. Upphovsman:Carlos Mastrangelo