你近视或老花吗？是不是厌倦了这模糊的世界？来试试螺旋镜片吧，这是一项由法国科学家发明的革命性产品，被称为视力领域的瑞士军刀。它能够让你在任何光线和距离下都能看得一清二楚，就如同为你的眼睛加装了自动对焦功能，这可能会彻底改变眼科学，甚至对无人机、智能手机摄像头、汽车视觉系统以及苹果Vision Pro等产生重大影响。
该技术由法国光学研究院、波尔多大学和国家科学研究中心的光子学、数值和纳米科学实验室（LP2N）共同研发。当研究人员在分析患者因角膜变形导致的光学缺陷时，他们灵光一闪，想到了一个创意：能否让光线像水流入漩涡一样旋转，形成光学涡旋，从而在不同距离上创建多个清晰的焦点？
传统上，实现这样的效果需要多个光学元件，这对眼镜的轻便设计不太友好。研究人员因此想到了使用自由曲面设计技术。这是一种允许设计师创建复杂曲面的先进方法，可以精确控制光线走向，优化镜头性能，减少像差，提高成像质量，这一技术自2019年起已被实际应用。
通过改变几个简单的参数，这种设计允许改变屈光面的形状，从而控制焦点的位置和景深，实现不依赖光圈大小的多焦点行为、扩展景深或通过焦点形状深度编码。
研究团队运用先进的数字加工技术对镜片的屈光面进行精细的螺旋加工，使光束在传播过程中产生旋转的波前，实现多焦点功能，在不同的焦距处产生清晰的成像。简而言之，就是通过精细磨削制造出螺旋形结构的镜片，它在一个镜头中集成了多个镜头的功能。
像验光师使用发光板上的字母「E」测试视力一样，研究人员也使用类似方法来测试这种新型镜片。无论光圈大小，即在各种光照条件下，这种镜片都能提供满意的成像效果。此外，志愿者的测试也证明了在各种距离和光线条件下，视力均有显著提升。
研究人员进一步将螺旋多焦点镜片与传统的三焦点老花镜进行了对比测试。结果显示，在大多数焦点处，特别是在大光圈时，螺旋镜片展现出更大的优势。这意味着在需要宽广视野、低光照或近距离工作时，螺旋镜片能够提供更清晰的视觉效果。
即使在小光圈下，螺旋镜片也能保持清晰的多焦点视觉，这是传统三焦点老花镜无法实现的。这表明螺旋镜片在各种光照和距离下都能持续提供清晰视野。此外，这种镜片还能减少对大光圈的依赖，可能有助于减轻眼睛疲劳，提供更舒适的视觉体验。
这项技术不仅可能改变我们观察世界的方式，还简化了光学系统的设计和功能，开启了视觉革命的新篇章。想象一下，一个无需额外光学元件就能在不同深度完成成像的镜片，这为光学设计师们提供了一把解锁高级成像应用中深度感知之谜的万能钥匙。
想到了什么吗？马斯克的特斯拉纯视觉驾驶、苹果的Vision Pro头显、以及紧凑型成像系统如手机和无人机镜头，都可能是这种镜片展示其能力的理想舞台。
这种镜片的功能与专为视力矫正设计的渐进镜片相似，但消除了相关的常见畸变。研究人员认为，这一突破还可以显著增强隐形眼镜技术和用于白内障治疗的眼内植入物。未来的工作将集中在如何优化设计参数，调整螺旋形状和分布，进一步改进镜片以提高各种光圈和聚焦区域的性能。
总的来说，这个创新发明可能标志着光学领域的一次重大进步，对那些希望在任何条件下都能拥有完美视觉的人来说，这是一个充满希望和承诺的消息，希望这项技术能够尽快得到应用。
