谷研究 l 隐形眼镜的建模技术,或将助推自由曲面镜片3D打印商业化?

缺乏精准定制化生产的眼镜产品是存在于眼镜市场上的痛点。之前,3D科学谷在《正在改变眼镜制造,3D打印镜架实现匹配瞳孔,3D打印镜片实现自由曲面》一文中,详细介绍过3D打印在制造定制化镜框,自由曲面镜框方面的发展。如今,根据3D科学谷的市场研究,国际市场上正在出现3D打印隐形眼镜方面的探索。

谷研究 l 隐形眼镜的建模技术,或将助推自由曲面镜片3D打印商业化?

根据Eyedeal Scanning LLC公司最近获得公布的一项专利,Eyedeal通过扫描技术与建模技术的结合,创建精确的镜片建模结果。

谷研究 l 隐形眼镜的建模技术,或将助推自由曲面镜片3D打印商业化? 移动角膜地形图仪与建模技术的结合

通过3D模型中的像素数据点之间的空间关系,可以精确地表达眼睛中的临床视觉异常,从而补偿由在视觉数据点的获取期间发生的扫视眼运动和随机眼睛运动引起的伪影。

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在建模过程中需要考虑透镜的几大区域,包括:光学区域,过渡区域和支承表面,光学区域将入射光聚焦到眼睛中,过渡区域连接光学区域到支承表面,支承表面包括镜片的一个区域,该区域位于眼睛的表面上,并且使得所得到的镜片是符合或在所述异常上拱起的巩膜镜片,光学中的镜片光学器件区域在眼睛的角膜上拱起,以在镜片光学器件的后表面和角膜之间形成流体储存器。

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首先通过数据点确定具有由多个独立数据点定义的象限或子划分边界的镜头后表面,在每个象限或子内具有附加的独立数据点。不用于定义边界的划分,并且每个象限或子划分内的独立数据点的密度足够高,以便表征象限或子划分中的任何位置的异常。

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考虑到当患者需要矫正镜片或眼镜时,在其视网膜上产生清晰的图像,在第一计算机模型中在光源和眼睛之间插入相应的矫正镜片,通过跟踪光线从光源通过空气到达矫正镜片的前表面的路径,在前表面空气透镜边界应用斯涅尔定律,以确定矫正透镜内光线的路径。背面镜片 – 空气边界应用Snell定律,以确定光学射线从矫正镜片后表面行进到前面的路径角膜表面。

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移动角膜地形图仪 Mobile Topographer可以精确地表示眼睛的真实拓扑,补偿在获取数据点期间发生的扫视或运动模糊伪像,从而允许设计师进行隐形眼镜的三维打印或加工。

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谷研究 l 隐形眼镜的建模技术,或将助推自由曲面镜片3D打印商业化? 3D科学谷Review

不管是定制化自由曲面隐形眼镜,还是自由曲面镜片,这里面都涉及到了极高的扫描、建模、材料和打印技术水平。

根据3D科学谷的市场观察,国内摩方材料与同仁医院眼科建立了合作关系,双方利用微纳3D打印技术生产低成本、定制化的自由曲面镜片,以满足每位患者的处方需要。

此类自由曲面镜片用传统工艺很难实现、造价不菲,根据3D科学谷的了解,摩方科技的微纳3D打印技术制造这类镜片的成本则与普通镜片差不多。

摩方材料与Luxexcel 在3D打印技术的基础上各自形成了自身的光学镜片制造技术,如摩方材料提出“五度间隔、两度公差”的精准验光理念,将先进视光功能镜片设计与微纳米高精密3D打印技术相结合,为自由曲面镜片的加工方式增加更多可能性;根据3D科学谷的市场观察,Luxexcel 拥有专利的Printoptical技术,原理是“连续不断地挤出极微小的材料液滴,然后通过紫外光固化”,据称造出的光学产品无需抛光或研磨就能直接使用,Luxexcel +1.00 and -3.25-镜片完全达到了ISO 8980-1:2004焦点功率标准的要求。

虽然目前基于3D打印技术的眼镜定制服务或受到价格、眼镜商转型意识等原因的限制而尚未在市场上得到广泛推广,但不可否认是,基于3D打印技术的眼镜定制模式极具成长空间。3D打印技术以及相关数字化设计技术为用户带来的前所未有的交互式配镜体验,以及这些技术在实现眼镜镜架、镜片精准定制方面的能力,有望全面解决消费者尚未被满足的眼镜定制化需求。

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