Elektroniskās brilles

To ko pats redzi un sajūti to citi nevar izstāstīt ar vārdiem. Labi redzēt ir ļoti svarīgi. Ap 80% informācijas cilvēks saņem caur redzi. Līdzīgi kā fotoaparātā, acij vajag mainīt optisko stiprumu atkarībā no tā, cik tālu atrodas apskatāmais priekšmets. Acs jānofokusē uz konkrētu priekšmetu, kuru gribam skaidri redzēt. Fokusēšanu izdara acī esošā lēca. Ja lasām grāmatu, tad acs lēca palielina stiprumu un nofokusē aci uz grāmatas burtiem. Skatāmies tālumā, lēca samazina stiprumu un mums ir skaidrs skats tālumā. Par nožēlošanu ar vecumu acs lēca kļūst cietāka un neveic redzes asuma iestādīšanu. Tāpēc vecumā lasīšanai ( darbam tuvumā) nepieciešamas brilles.

 Lai nevajadzētu mainot skatu no tuvuma uz tālumu mainīt  brilles tika izgudrotas speciālas lēcas. Bifokālajā  lēcā ir apvienotas divas lēcas.  Lēcas centrālā daļa paredzēta skatam tālumā, bet zemāk novietotais lodziņš, lasīšanai. Bifokālās lēcas trūkums ir tas, ka tā nenodrošina asu redzi vidējos attālumos (1-1,5 metri). Vidējs attālums ir svarīgs strādājot pie datora, jo informācija uz monitora atrodas viena metra attālumā. Asu redzi visos attālumos nodrošina  tā sauktās progresīvās lēcas. 

Progresīvās lēcas  ir lēcas ar mainīgu optisko stiprumu vertikālā virzienā. Laižot skatu no lēcas centra uz leju pakāpeniski mainās lēcas stiprums.  Tādā veidā, atkarībā no tā caur kuru vietu lēcai skatāmies, var iegūt asu attēlu objektiem jebkurā attālumā. Lai redzētu tālumā skatās caur lēcas centru, jo tuvāk novietots priekšmets jo zemāk caur lēcu jāskatās.  Dažreiz gadās, ka cilvēks nevar pierast lietot progresīvās lēcas. Viņš nevar iemācīties pareizi skatīties caur progresīvo lēcu.

Šajās lēcās tiek izmantoti šķidrie kristāli. Šķidrie kristāli ir vielas, kuras sastāv no specifiskām molekulām. Molekulas pēc formas ir līdzīgas cigāriem, un katrs molekulas gals ir dažādi elektriski lādēts. Tādas molekulas virzienu var viegli mainīt ar elektrisko lauku. Praktiskām vajadzībām veido ierīces, kurās starp divām stikla plāksnītēm ievietots šķidrais kristāls. Atkarībā no tā, kādā virzienā orientētas molekulas, paralēli stikla plāksnītēm vai perpendikulāri tām, ir atšķirīga molekulu  sadarbība ar gaismu. Ja molekulas paralēlas stikla platēm, gaismas refrakcijas koeficients n ir 1,7,   bet, ja perpendikulāri platēm, tad  n ir 1,5. Gaismas refrakcijas koeficientam tās ir ļoti lielas atšķirības. Šo īpašību, tad arī izmanto, veidojot  mainīga fokusa lēcas.

Parastajās  lēcās materiālam ir konstants refrakcijas koeficients. Gaismas noliece veidojas tāpēc, ka dažādos lēcas  punktos ir dažādi lēcas biezumi. Šķidro kristālu lēcai ir vienāds biezums, bet mainās refrakcijas koeficients dažādos lēcas punktos.

Uzliekot noteiktas formas elektrisko lauku molekulas cenšas orientēties lauka virzienā. Jo lielāks elektriskais lauks,  jo vairāk molekulas pagriežas.  Tas izsauc refrakcijas koeficienta izmaņu un lēcas optiskā stipruma palielināšanos. Refrakcijas koeficienta izmaiņas no 1,5 līdz 1,7 var nodrošināt lēcas stipruma maiņu par 2 dioptrijām.

 Kompānija PixelOptics ir radījusi brilles presbiopiem  izmantojot elektroniski   maināmu lēcas fokusa attālumu. Lēcas veido kā parastas lēcas tikai saliekot tās no divām daļām, priekšējās un aizmugurējās lēcas daļas. Starp abām šīm daļām ievieto šķidro kristālu lēcu. Tādā veidā, nepieciešamo pastāvīgo optisko stiprumu dod tradicionālā lēca, bet mainīgo stiprumu, iebūvētā  šķidrā kristāla lēca. Lai lēcu darbinātu, vajag bateriju. Kompānija ir pasūtījusi speciālas uzlādējamas  maza izmēra  baterijas, kuras var iemontēt briļļu ietvara kājiņā. Vienas uzlādes pietiek uz trim dienām. Optisko stiprumu var mainīt manuāli vai automātiski. Manuāli maina pieskaroties ietvaram ar pirkstu, vienreiz pieskāries ieslēdzas, vēl reiz izslēdzas. Automātiskajā režīmā brilles kontrolē galvas stāvokli. Ja galvu tur taisni, tātad cilvēks skatās tālumā, un lēca nav ieslēgta. Ja cilvēks noliec galvu, tātad viņš skatās tuvumā, un lēca  ieslēdzas.

Laiks rādīs, vai dotās lēcas iekaros popularitāti. Viens gan ir skaidrs, brilles nebūs lētas.  Pašreiz noteiktā cena ir virs 1000 Eiro, kas ir 5-8 reizes dārgāk kā labas progresīvās brilles.

Vairāk par to kā darbojas elektroniskās  brilles var iepazīties internetā zemāk minētajā saitē.

http://www.pixeloptics.com/empower/pages/empower_howitworks.html

Vairāk par zinātnes un tehnikas sasniegumiem skatities Terra 2 lapā. http://www.lu.lv/terra/