Коллектив Авторов - Цифровой журнал «Компьютерра» № 180

Пользователь может в любой момент времени выбрать один из трёх режимов работы линз: обычное изображение, увеличенное или их комбинацию. В последнем случае полупрозрачный фрагмент увеличенной картинки воспринимается как наложенный поверх основного.

Через центральную часть линзы свет, отражённый от различных объектов, проходит без изменений. Пользователь видит обычную картину окружающего мира, и восприятие расстояния до них остаётся прежним.

Эффект увеличения основан на многократном отражении лучей света, происходящем в призматических и асферических элементах. Они расположены вокруг центральной части и по краю линзы.

Асферическая часть оптической системы нужна для уменьшения габаритов и отклонения хода краевых лучей без влияния на путь центральных, лежащих близко к оптической оси. Такой же принцип используется в объективах фотоаппаратов и компактных биноклей.

Для выбора режима работы линз используются поляризационные фильтры. У прототипа они размещены в модифицированных активных 3D-очках для Smart TV (Samsung SSG-3100GB с электрическим приводом), но возможны и другие технические решения – например, визор шлема с аналогичной способностью менять направление поляризации на заданное.

Телескопические контактные линзы хотя и разрабатывались на деньги DARPA, найдут применение не только в армии. Это удобный инструмент техника (вроде очков часовщика или ювелира) и реальная помощь многим больным. Их создание было нацелено в том числе и на решение весьма актуальной проблемы – снижения остроты зрения у лиц с возрастной макулярной дегенерацией (ВМД).

Это широко распространённое (15 случаев на 1000 по России) хроническое прогрессирующее заболевание с поражением центральной зоны сетчатки (макулы). Оно встречается у людей старше пятидесяти лет, часто протекая бессимптомно на первых стадиях.

Лечение большинства форм ВМД — сложное и редко эффективное. Оно обычно включает в себя как хирургическое вмешательство, так и длительную (порой – пожизненную) медикаментозную терапию.

Страдающие ВМД люди используют различные вспомогательные средства, чтобы рассмотреть мелкий текст и детали предметов. Обычно это увеличительные стёкла, но в тяжёлых случаях поверх стёкол очков устанавливаются линзы с сильным увеличением.

Такие комбинированные очки называют телескопическими, или биоптическими. Пациенты нередко носят их большую часть дня. Они довольно громоздкие, тяжёлые, имеют малое поле зрения и причиняют своим обладателям целый ряд неудобств, затрудняя социальное взаимодействие. Во многих странах в таких очках запрещено водить автомобиль, да и просто в быту человек в них выглядит странно.

В последние годы предпринимались попытки добавить функцию увеличения для интраокулярных линз (ИОЛ), имплантируемых вместо хрусталика, но такой подход не получил широкого клинического распространения.

Созданные телескопические контактные линзы в разы уменьшают габариты вспомогательной оптической системы и устанавливаются без хирургического вмешательства.

С их помощью обеспечивается максимально возможное поле зрения и повышается его острота. Часть лучей, собранных краевой зоной, перенаправляется на неповреждённую область сетчатки, позволяя лучше видеть.

Радует, что среди авторов проекта есть и русские имена. Игорь Стаменов в последние годы занимается разработкой ультракомпактных оптических систем в лаборатории Photonic Systems Integration при университете в Сан-Диего. Благодаря его вкладу были созданы, просчитаны и опробованы различные варианты оптических схем.

До недавнего времени специалисты в области оптики крайне скептически относились к самой идее «уместить бинокль в линзе». Однако подлинное научное достижение и состоит в том, чтобы найти способ решить сложную проблему.