采用螺旋形表面的新型镜片问世，可在一定距离和照明条件下提供清晰视野

研究人员开发了一种新型镜头，它采用螺旋形表面，可在不同的光线条件下在不同的距离处保持清晰的焦点。图片来源：洛朗·加利尼尔

法国波尔多大学和法国国家科学研究中心研究人员开发出一种螺旋形镜片，可在不同光线条件下的不同距离处保持清晰的焦点。新镜片的工作原理与视力矫正渐进镜片非常相似，但没有这些镜片通常出现的扭曲现象。该成果可帮助推进隐形眼镜技术、白内障眼内植入物和微型成像系统的开发。研究论文发表在新一期《光学》杂志上。

这种新镜片被称为螺旋屈光镜片。螺旋特征的排列方式可产生许多独立的焦点，就像在一个镜头中集成多个镜头一样。其可使光线旋转，就像水流入下水道一样。这种现象被称为光学涡流，可让镜片在不同的距离提供清晰的焦点。

研究人员利用先进的数字加工技术，以高精度塑造独特的螺旋设计，从而制造出这款镜片。然后，他们使用镜头对字母“E”进行成像来验证该镜片，就像验光师的照明板上使用的那样。

研究人员观察到，无论使用何种光圈，图像质量始终令人满意。他们还发现，通过调整拓扑电荷可改变光学涡流。使用镜片的志愿者报告说，在各种距离和照明条件下，视力都有明显改善。

除了眼科应用之外，这种镜片的简单设计还可用于改善紧凑型成像系统。它将简化这些系统的设计和功能，同时还提供一种无需额外光学元件即可在不同深度成像的方法。这些功能与镜头的多焦点特性相结合，成为高级成像应用中深度感知的强大工具。

研究人员表示，这种新镜片可在不断变化的照明条件下显著改善人们的视野深度。这项技术的未来发展将会带来可穿戴设备、无人机及自动驾驶汽车遥感系统的进步，使这些设备更加可靠和高效。

眼镜的作用是改变成像的焦点，让光线能够正确聚焦在视网膜上，从而矫正视力。此次法国研究人员发明的螺旋形镜片，可产生许多独立的焦点，在不同光线、不同距离下都能保证成像的清晰。这样一来，我们真能拥有一双“慧眼”，看得明明白白，真真切切。螺旋形镜片也是跨学科的产物，医学与光学融合，通过先进制造将设计概念落地为现实。这种镜片不仅可以用于视力矫正，更可用于可穿戴设备、小型成像系统等，还有许多潜力有待进一步开发。