虽然这种定焦镜头的焦距因人而异，但这都意味着太近或太远的场景都无法在视网膜上有效成像。人们一直为此困扰，直到本杰明·富兰克林(Benjamin Franklin)发明了双光眼镜，他的头像被印在65，438+000美元的钞票上。从1775到今天，双焦眼镜的基本原理没有改变。仍然是在一个镜片上加入或者融合两个不同折射率的镜片，以缩小一半视野为代价换取不换眼镜的便利。抬头看山，低头看报，已经是我们对这种眼镜的固有印象了。
然而，太小的视野使人不得不频繁地移动头部，这会使一些人头晕，甚至头痛。人们开始研发可以改变焦距的眼镜，已经有了很多尝试。为此申请了14项专利，可以追溯到D.A. Woodward。早在1866年，他就发明了在两层玻璃镜片之间填充液体的方法，获得了变焦眼镜。
你可以想象，在那个时代的技术限制下，这些眼镜看起来可能更像是枪战电影中经常出现的红外夜视设备，而不是我们熟悉的那种可以轻松装在耳朵上的小玩意。正是因为这个限制，在过去的100年里，一直没有商用的变焦眼镜。
现在这个空白终于可以填补了。从2002年开始，亚利桑那大学光子学和激光实验室的Nasser Peyghambarian教授领导的研究团队开始开发基于液晶的变焦眼镜，试图制造出在任何情况下都能精确自动对焦的眼镜。他们在两层玻璃之间镀了一个环形透明电极，中间夹了一层厚度为5微米的液晶材料，然后将它们连接到安装在框架上的传感器、处理器和电池上。
他们使用的向列型液晶是一种各向异性材料，由棒状分子组成，光学性质类似于单轴晶体。在这种材料中，分子的光轴和长轴是同向的。在电场的驱动下，长轴会倾斜，光轴和折射率也会发生变化。液晶的折射率与电压有关，只需几伏电压就能改变很大。通过传感器对距离和视线的判断，这种眼镜可以在几微秒内完成对焦过程，用户几乎感觉不到变化。正如PixelOptics所宣传的，“比最快的眨眼还快。”
2007年，弗吉尼亚公司PixelOptics购买了相关专利，开始了漫长的商业化之路。这种眼镜的原型过于笨重，看起来就像是我们在验光室能看到的那种测试眼镜，两边挂着巨大的电池和电子设备。市场化的重点是如何缩小整套设备的体积，使其外观更加赏心悦目，但又不以牺牲电池寿命和处理能力为代价。PixelOptics早先的估计有点过于乐观。他们原以为只需要一年时间就能生产出成熟的商品，但直到2009年2月才开始进行小规模测试。最新的计划是让这些眼镜在2011之前出现在货架上。
据该公司总裁罗纳德·布鲁姆称，这种产品被命名为“emPower！”我们的新眼镜将是一大福音，然后带来惊人的财富。的确，中老年人眼镜市场已经是一个年销售额高达500亿美元的市场。但不仅仅是PixelOptics盯上了这个市场，个人发明家和依视路这样的大厂商也在朝这个方向努力。洛杉矶的Stephen Kurtin以895美元的价格将他发明的变焦眼镜投放市场。这种眼镜鼻梁上有一个可以手动调节焦距的小滑块，圆形镜片只有一种选择。如果你是一个手动变焦爱好者，你不妨试试这种眼镜，只要你不介意戴上它们，它们看起来会像漫画老夫子或哈利波特。依视路正在与法国国家研究中心合作，打算在未来十年内研发出精确到像素级的自动变焦眼镜，让人们一生只需要一副眼镜。
也许每个人都需要一副眼镜。随着透明显示设备和微电子设备的发展，未来眼镜将承担越来越多的工作，不仅是矫正视力，还将成为最常用的显示设备。将电池和传感器集成到眼镜中的尝试可能会带来更多的变化。我们今天看到的变焦眼镜可能是一个充满希望的新开始。