雖然這種定焦鏡頭的焦距因人而異，但這都意味著太近或太遠的場景都無法在視網膜上有效成像。人們壹直為此困擾，直到本傑明·富蘭克林(Benjamin Franklin)發明了雙光眼鏡，他的頭像被印在65，438+000美元的鈔票上。從1775到今天，雙焦眼鏡的基本原理沒有改變。仍然是在壹個鏡片上加入或者融合兩個不同折射率的鏡片，以縮小壹半視野為代價換取不換眼鏡的便利。擡頭看山，低頭看報，已經是我們對這種眼鏡的固有印象了。
然而，太小的視野使人不得不頻繁地移動頭部，這會使壹些人頭暈，甚至頭痛。人們開始研發可以改變焦距的眼鏡，已經有了很多嘗試。為此申請了14項專利，可以追溯到D.A. Woodward。早在1866年，他就發明了在兩層玻璃鏡片之間填充液體的方法，獲得了變焦眼鏡。
妳可以想象，在那個時代的技術限制下，這些眼鏡看起來可能更像是槍戰電影中經常出現的紅外夜視設備，而不是我們熟悉的那種可以輕松裝在耳朵上的小玩意。正是因為這個限制，在過去的100年裏，壹直沒有商用的變焦眼鏡。
現在這個空白終於可以填補了。從2002年開始，亞利桑那大學光子學和激光實驗室的Nasser Peyghambarian教授領導的研究團隊開始開發基於液晶的變焦眼鏡，試圖制造出在任何情況下都能精確自動對焦的眼鏡。他們在兩層玻璃之間鍍了壹個環形透明電極，中間夾了壹層厚度為5微米的液晶材料，然後將它們連接到安裝在框架上的傳感器、處理器和電池上。
他們使用的向列型液晶是壹種各向異性材料，由棒狀分子組成，光學性質類似於單軸晶體。在這種材料中，分子的光軸和長軸是同向的。在電場的驅動下，長軸會傾斜，光軸和折射率也會發生變化。液晶的折射率與電壓有關，只需幾伏電壓就能改變很大。通過傳感器對距離和視線的判斷，這種眼鏡可以在幾微秒內完成對焦過程，用戶幾乎感覺不到變化。正如PixelOptics所宣傳的，“比最快的眨眼還快。”
2007年，弗吉尼亞公司PixelOptics購買了相關專利，開始了漫長的商業化之路。這種眼鏡的原型過於笨重，看起來就像是我們在驗光室能看到的那種測試眼鏡，兩邊掛著巨大的電池和電子設備。市場化的重點是如何縮小整套設備的體積，使其外觀更加賞心悅目，但又不以犧牲電池壽命和處理能力為代價。PixelOptics早先的估計有點過於樂觀。他們原以為只需要壹年時間就能生產出成熟的商品，但直到2009年2月才開始進行小規模測試。最新的計劃是讓這些眼鏡在2011之前出現在貨架上。
據該公司總裁羅納德·布魯姆稱，這種產品被命名為“emPower！”我們的新眼鏡將是壹大福音，然後帶來驚人的財富。的確，中老年人眼鏡市場已經是壹個年銷售額高達500億美元的市場。但不僅僅是PixelOptics盯上了這個市場，個人發明家和依視路這樣的大廠商也在朝這個方向努力。洛杉磯的Stephen Kurtin以895美元的價格將他發明的變焦眼鏡投放市場。這種眼鏡鼻梁上有壹個可以手動調節焦距的小滑塊，圓形鏡片只有壹種選擇。如果妳是壹個手動變焦愛好者，妳不妨試試這種眼鏡，只要妳不介意戴上它們，它們看起來會像漫畫老夫子或哈利波特。依視路正在與法國國家研究中心合作，打算在未來十年內研發出精確到像素級的自動變焦眼鏡，讓人們壹生只需要壹副眼鏡。
也許每個人都需要壹副眼鏡。隨著透明顯示設備和微電子設備的發展，未來眼鏡將承擔越來越多的工作，不僅是矯正視力，還將成為最常用的顯示設備。將電池和傳感器集成到眼鏡中的嘗試可能會帶來更多的變化。我們今天看到的變焦眼鏡可能是壹個充滿希望的新開始。