Врачи из Франции разработали винтовые линзы с использованием технологии формирования произвольных форм, предоставляющие ясное изображение на разных дистанциях и при различной яркости света. Такое изобретение открывает новые возможности в оптике.
Хрусталик глаза фокусирует свет на сетчатке, обеспечивая четкое зрение. При нарушениях зрения фокус смещается от сетчатки, изображение размывается. Линзы для коррекции зрения обычно имеют одну фокусную точку. Многофокальные линзы с различными фокусными точками в верхней части для зрения вдаль и нижней — для ближних объектов также доступны.
Мультифокальность достигается с помощью дифракционных или преломляющих конструкций. Однако чувствительность таких конструкций к расширению зрачка создает трудности, особенно при фотопическом зрении. Новый дизайн линз… предлагаетПредлагается альтернатива для повышения качества изображения в различных зонах резкости. Работа вышла в журнале… Optica.
Разработанные линзы формируют фокальные точки и глубину резкости с помощью параметров геометрии. Спиралевидная модификация распределяет оптическую силу, образуя при прохождении света оптические вихри — вращающиеся потоки света. Это создает два эквивалентных оптических поля, сходящихся в разных зонах, что даёт эффект мультифокальности.
Оценивали новые линзы путем проверки четкости букв на световой доске. Участники отметили чёткость изображения на разных расстояниях и при разном освещении. Но разработанный дизайн имеет недостатки: изображение не идеально чёткие на всех дистанциях. Традиционные линзы обеспечивают высокую чёткость на одной дистанции, но размытость на другой. «Спиральные» линзы сглаживают этот эффект, предоставляя пользователям достаточно хорошее зрение в целом диапазоне, но не достигая максимума традиционных линз.
Проверенный дизайн позволяет создавать многофокальные устройства с большей глубиной резкости без применения сложных оптических систем, использовавшихся ранее для этого. В области смешанной реальности системы отображения нуждаются в адаптации к расстоянию до объектов. Стандартные подходы предусматривают реализацию динамических систем адаптации, что приводит к сложному устройству. Спиралевидные линзы с очень большой глубиной резкости — это пассивное, недорогое и простое решение.
Новые разработки найдут применение не только в офтальмологии, но и позволят улучшить функциональность носимых устройств, систем машинного зрения для дронов и автономных автомобилей, повысив их надежность и эффективность.