研究人員開(kāi)發(fā)了一種新型鏡頭，它采用螺旋形表面，可在不同的光線條件下在不同的距離處保持清晰的焦點(diǎn)。圖片來(lái)源：洛朗·加利尼爾
法國(guó)波爾多大學(xué)和法國(guó)國(guó)家科學(xué)研究中心研究人員開(kāi)發(fā)出一種螺旋形鏡片，可在不同光線條件下的不同距離處保持清晰的焦點(diǎn)。新鏡片的工作原理與視力矯正漸進(jìn)鏡片非常相似，但沒(méi)有這些鏡片通常出現(xiàn)的扭曲現(xiàn)象。該成果可幫助推進(jìn)隱形眼鏡技術(shù)、白內(nèi)障眼內(nèi)植入物和微型成像系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)。研究論文發(fā)表在新一期《光學(xué)》雜志上。
這種新鏡片被稱為螺旋屈光鏡片。螺旋特征的排列方式可產(chǎn)生許多獨(dú)立的焦點(diǎn)，就像在一個(gè)鏡頭中集成多個(gè)鏡頭一樣。其可使光線旋轉(zhuǎn)，就像水流入下水道一樣。這種現(xiàn)象被稱為光學(xué)渦流，可讓鏡片在不同的距離提供清晰的焦點(diǎn)。
研究人員利用先進(jìn)的數(shù)字加工技術(shù)，以高精度塑造獨(dú)特的螺旋設(shè)計(jì)，從而制造出這款鏡片。然后，他們使用鏡頭對(duì)字母“E”進(jìn)行成像來(lái)驗(yàn)證該鏡片，就像驗(yàn)光師的照明板上使用的那樣。
研究人員觀察到，無(wú)論使用何種光圈，圖像質(zhì)量始終令人滿意。他們還發(fā)現(xiàn)，通過(guò)調(diào)整拓?fù)潆姾煽筛淖児鈱W(xué)渦流。使用鏡片的志愿者報(bào)告說(shuō)，在各種距離和照明條件下，視力都有明顯改善。
除了眼科應(yīng)用之外，這種鏡片的簡(jiǎn)單設(shè)計(jì)還可用于改善緊湊型成像系統(tǒng)。它將簡(jiǎn)化這些系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和功能，同時(shí)還提供一種無(wú)需額外光學(xué)元件即可在不同深度成像的方法。這些功能與鏡頭的多焦點(diǎn)特性相結(jié)合，成為高級(jí)成像應(yīng)用中深度感知的強(qiáng)大工具。
研究人員表示，這種新鏡片可在不斷變化的照明條件下顯著改善人們的視野深度。這項(xiàng)技術(shù)的未來(lái)發(fā)展將會(huì)帶來(lái)可穿戴設(shè)備、無(wú)人機(jī)及自動(dòng)駕駛汽車遙感系統(tǒng)的進(jìn)步，使這些設(shè)備更加可靠和高效。
