Інженери створили керовану рухом око лінзу

Американські і китайські інженери створили однолінзовий об'єктив, яким можна керувати, рухаючи очима. Датчики реєструють рухи очей і передають команди на пристрій: при русі очей у бік лінза об'єктива зміщується у відповідну сторону, а при швидкому подвійному морганії її фокусна відстань збільшується або зменшується, розповідають автори статті в.

Зазвичай, ми керуємо пристроями за допомогою кнопок, сенсорних екранів та інших органів управління, але такий підхід часто лише віддалено нагадує цільові дії. Наприклад, при ходьбі ми рухаємо своїми ногами і нахиляємо корпус в ту чи іншу сторону. При управлінні дроном або іншим рухомим пристроєм оператору доводиться проводити непряму аналогію між своїми діями і реакцією апарату, тому що управління відбувається за допомогою відхилення стіків на пульті, а не нахилу частин тіла.

Інженери під керівництвом Шенцян Цай (Shengqiang Cai) з Каліфронійського універститу в Сан-Дієго створили систему, що дозволяє переміщати лінзу і змінювати її фокус за допомогою рухів очей. Вона складається з закріплюваних на обличчі електродів для управління і самої лінзи з змінюваними параметрами. Інженери використовували в системі лінзу зі змінюваною фокусною відстанню. Вона являє собою посудину з солоною водою і двома прозорими плівками з обох сторін. На верхню плівку нанесли шар графіковмісної провідної мастила, який виступає як електрод. В якості другого електрода в лінзі виступає солона вода. Якщо між електродами виникає напруга, що проводить вуглецевий шар, кривизна центральної ділянки лінзи зменшується і фокусна відстань збільшується.

Ви також можете керувати горизонтальним зміщенням лінзи. Для цього вона підвішена на рамі за допомогою двох плівок, на кожній з яких за допомогою того ж вуглецевого матеріалу нанесено чотири електрода-сегменти. При виникненні напруги між двома сусідніми електродами вони розширюються і зрушують лінзу в певний бік від центру. Обидві схеми управління нагадують те, як м'язи ока дозволяють фокусуватися на цікавих предметах і переміщувати напрямок погляду.

Інженери використовували природне управління зміщенням лінзи за допомогою відповідних рухів очей. Їхня система реєструє рухи ока за допомогою п'яти елеткродів: пари електродів збоку від очей, пари над і під одним з очей, а також контрольного елеткрода на лобі. Ці електроди зчитують зміни біопотенціалів при роботі очних м'язів.

Для керування зміщенням лінзи автори вибрали природну схему - при русі ока вліво лінза зміщується вліво, аналогічно до інших напрямків. Для зміщення фокусної відстані вони використовували швидке подвійне моргання. Експерименти показали, що через це при зміщенні фокусу затримка між рухами користувача і відповіддю від системи становить приблизно половину секунди. При цьому максимальна різниця між фокусними відстанями становить 32 відсотки.

Торік американські інженери створили прототип окулярів, здатних автоматично фокусуватися на цікавих власника предметах. У них теж використовуються лінзи зі змінюваною фокусною відстанню, проте керування відбувається інакше. Вони відстежують відстань до предметів, а також напрямок погляду користувача за допомогою оптичних датчиків.