同时有近视和老花眼的人，通常会佩戴双焦或多焦眼镜以看清远近物体，缺点是需主动调整头部或视角。最近，阳明交通大学林怡欣特聘教授团队开发出以电子方式切换眼镜度数的梯度折射率液晶镜片，用户只需轻触眼镜镜脚就能即时调整焦距，将视线切换至近物或远物。
富兰克林于18世纪发明双焦眼镜，至今一直是同时矫正远近视力的重要工具，但佩戴者需主动调整头部或视角才能在不同距离看清物体。
50年前，科学界提出液晶镜片构想，通过电场控制液晶分子排列改变光线传播速度，实现电子切换液晶镜片度数，佩戴者可根据需求动态调节不同屈光度，用于远、中、近距视觉。但液晶镜片受限于液晶折射率变化、镜片结构厚度等因素，一般研究主聚焦在“菲涅耳液晶镜片（Fresnel LC lens）”，该种镜片微结构、绕射、色差、波前不是连续可调，会造成非相干光下成像品质下降，故无法真正应用于日常眼镜。
相较之下，“梯度折射率液晶镜片（Gradient index LC lens）”具连续可调的波前与焦距，并能通过电控方式修正像差与光轴，但先前由于缺乏“不需偏光片”的理论机制与实验验证，因此国际学界对其应用始终抱持保留态度。
直到最近，阳明交通大学林怡欣特聘教授团队携手乌克兰基辅大学、英国利兹大学、群创光电，首次厘清梯度折射率液晶镜片在电场作用下的光学特性，详细分析镜片在不同度数切换的响应速度与色彩失真程度，突破液晶物理与化学本质上对梯度折射率型液晶镜片的限制，成功设计并制造全球第一支使用电池供电、可电子调整度数的“梯度折射率液晶眼镜”。
团队解释，这种镜片能在电场作用下放大缩小，电场由镜框内电池供电电子组件产生，换句话说眼镜能自由调整远近焦距，无需佩戴者调整视角或者姿势。
此类电子可调光学度数液晶眼镜不仅可应用眼科医疗，也有望应用于增强现实（AR）、虚拟现实（VR）头戴设备、人工智能机器视觉，为未来光学科技带来新契机。
团队论文发表在《Physical Review Applied》期刊。
（首图来源：国科会提供）
