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研究人員開發了一種新型鏡頭，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。圖片來源：洛朗·加利尼爾

法國波爾多大學和法國國家科學研究中心研究人員開發出一種螺旋形鏡片，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的扭曲現象。該成果可幫助推進隱形眼鏡技術、白內障眼內植入物和微型成像系統的開發。研究論文發表在新一期《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，就像水流入下水道一樣。這種現象被稱為光學渦流，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字加工技術，以高精度塑造獨特的螺旋設計，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，圖像質量始終令人滿意。他們還發現，通過調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。

除了眼科應用之外，這種鏡片的簡單設計還可用于改善緊湊型成像系統。它將簡化這些系統的設計和功能，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合，成為高級成像應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。這項技術的未來發展將會帶來可穿戴設備、無人機及自動駕駛汽車遙感系統的進步，使這些設備更加可靠和高效。