采用螺旋形表面的新型鏡片問世
科技日報北京2月20日電 （記者張夢然）法國波爾多大學和法國國家科學研究中心研究人員開發(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。新鏡片的工作原理與視力矯正漸進鏡片非常相似，但沒有這些鏡片通常出現(xiàn)的扭曲現(xiàn)象。該成果可幫助推進隱形眼鏡技術(shù)、白內(nèi)障眼內(nèi)植入物和微型成像系統(tǒng)的開發(fā)。研究論文發(fā)表在新一期《光學》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)生許多獨立的焦點，就像在一個鏡頭中集成多個鏡頭一樣。其可使光線旋轉(zhuǎn)，就像水流入下水道一樣。這種現(xiàn)象被稱為光學渦流，可讓鏡片在不同的距離提供清晰的焦點。
研究人員利用先進的數(shù)字加工技術(shù)，以高精度塑造獨特的螺旋設(shè)計，從而制造出這款鏡片。然后，他們使用鏡頭對字母“E”進行成像來驗證該鏡片，就像驗光師的照明板上使用的那樣。
研究人員觀察到，無論使用何種光圈，圖像質(zhì)量始終令人滿意。他們還發(fā)現(xiàn)，通過調(diào)整拓撲電荷可改變光學渦流。使用鏡片的志愿者報告說，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，這種鏡片的簡單設(shè)計還可用于改善緊湊型成像系統(tǒng)。它將簡化這些系統(tǒng)的設(shè)計和功能，同時還提供一種無需額外光學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特性相結(jié)合，成為高級成像應(yīng)用中深度感知的強大工具。
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。這項技術(shù)的未來發(fā)展將會帶來可穿戴設(shè)備、無人機及自動駕駛汽車遙感系統(tǒng)的進步，使這些設(shè)備更加可靠和高效。
【總編輯圈點】
眼鏡的作用是改變成像的焦點，讓光線能夠正確聚焦在視網(wǎng)膜上，從而矯正視力。此次法國研究人員發(fā)明的螺旋形鏡片，可產(chǎn)生許多獨立的焦點，在不同光線、不同距離下都能保證成像的清晰。這樣一來，我們真能擁有一雙“慧眼”，看得明明白白，真真切切。螺旋形鏡片也是跨學科的產(chǎn)物，醫(yī)學與光學融合，通過先進制造將設(shè)計概念落地為現(xiàn)實。這種鏡片不僅可以用于視力矯正，更可用于可穿戴設(shè)備、小型成像系統(tǒng)等，還有許多潛力有待進一步開發(fā)。
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