Ученые разработали новый тип линз, создающих несколько фокусных точек, которые могут стать основой для очков или контактных линз, обеспечивающих более четкое изображение на разных расстояниях. 

Хитрость заключается в том, чтобы придать линзе спиральную форму. 

Хрусталик нашего глаза естественным образом фокусирует свет на сетчатку, но генетические, экологические или возрастные условия могут нарушить эту фокусировку. Если вы отодвинетесь слишком далеко вперед или слишком далеко назад, мир станет размытым. 

К счастью,  линзы по рецепту предназначены для решения этой проблемы и имеют определенную кривизну, толщину и форму в зависимости от индивидуальных потребностей каждого человека. 

Обычно линзы имеют только одно фокусное расстояние, но сейчас распространены  мультифокальные линзы - например, ваши очки можно отрегулировать для видения вдаль вверху и чтения внизу. Но они могут быть деформированы или иметь  другие проблемы. 

Для этого нового исследования ученые из Лаборатории фотоники, цифровых технологий и нанонауки (LP2N) во Франции разработали новый тип линзы, которую они назвали «спиральной диоптрией». Как следует из названия, эта линза имеет спиральную форму, которая создает три разные фокусные точки в поле зрения. 

«В отличие от существующих мультифокальных линз, наша линза хорошо работает в различных условиях освещения и сохраняет мультифокальность независимо от размера зрачка, - сказал автор исследования Бертран Симон. - Для потенциальных пользователей имплантатов или людей с возрастной пресбиопией это может обеспечить  четкое зрение, потенциально совершив революцию в офтальмологии».

Спиральная конструкция создает так называемый оптический вихрь, который, по сути, вращает свет, подобно воде, стекающей в канализацию.
Новой линзе придана спиральная форма с использованием передовой технологии цифровой обработки, и команда может регулировать качество линзы, изменяя количество оборотов ротора. Объектив тестируется классическим способом – смотрим на четкость цифровых букв на ярком экране. Добровольцы сообщили, что изображения стали более четкими на разных расстояниях и в разных условиях освещения.
Но как показывает моделирование, это не идеальное решение. В то время как традиционные линзы выглядят очень резкими на некоторых расстояниях, но очень размытыми на других, новые линзы усредняют эти значения, поскольку у зрителей достаточно хорошее зрение на всем расстоянии, но они никогда не уступают обычным линзам.

Это может показаться компромиссом, но в некотором смысле это похоже на хирургию пресбиопии, при которой используются лазеры для выравнивания двух глаз по разным фокусным точкам для улучшения центральной четкости.

Команда планирует изучить, насколько хорошо новые линзы могут корректировать зрение в реальных условиях, и утверждает, что они также могут улучшить другие технологии.

«Эта новая линза может значительно улучшить глубину человеческого зрения  в  условиях переменного освещения, - сказал Саймон. - Будущие разработки в этой технологии могут также привести к достижениям в области компактных технологий обработки изображений, носимых устройств и систем дистанционного зондирования для дронов или беспилотных автомобилей, что поможет им стать более надежными и эффективными».

Источник: Optica