3D打印鏡架實現匹配瞳孔正在改變眼鏡制造
不良用眼習慣、遺傳等因素使導致了很多人需要佩戴眼鏡，眼鏡也因此成為人們非常熟悉的商品，生活社區、購物中心總少不了眼鏡店的身影。購買眼鏡時需要挑選鏡框，并通過驗光來決定佩戴哪種鏡片，相信配眼鏡的流程對于戴眼鏡的人來說再熟悉不過了。雖然配眼鏡的過程是個細致周到的個性化服務過程，但并非總能帶來理想的結果，眼鏡框尺寸不合適，鏡片佩戴后感覺不舒適，甚至是佩戴后視力非但沒有得到矯正，反而繼續下降……這些仍是困擾眼鏡一族的常見問題。
究竟是哪里出現問題了呢？除了鏡架、鏡片本身可能存在的質量問題以及驗光師可能不專業的問題，更可能的原因是目前市場上銷售的鏡架、鏡片幾乎都不是個性化定制的產品，因此人們選擇一副既喜歡又能照顧到自己的瞳孔特點，且度數準確的眼鏡就難上加難了。
缺乏精準定制化生產的眼鏡產品是存在于眼鏡市場上的痛點。那么，這些痛點能夠得到解決嗎？市場上少量眼鏡制造商和掌握3D打印技術的企業已開始嘗試用3D打印為眼鏡消費者提供高度定制化的產品，包括定制化的3D打印鏡架與光學鏡片。他們是如何利用3D打印技術來解決痛點的呢？3D打印眼鏡制造技術與傳統眼鏡制造技術相比除了實現定制化還有哪些優點呢？ 本期，3D科學谷分別從鏡架定制和鏡片定制這兩個不同卻相關的話題談起。
交互式的鏡架定制
眼鏡首先是一種視力矯正工具，所以鏡架好不好看固然很重要，但是鏡架適不適合更加重要。決定鏡架是否合適的因素主要包括兩類，一類是鏡架的尺寸；一類是選擇鏡架時是否充分考慮了驗光參數。鏡架尺寸包括：鏡腳開放尺寸、鏡腳腳尾尺寸、鏡腳打彎處尺寸、傾角的度數、鼻托的貼合度、瞳高位置等。鏡架與驗光參數相匹配里面需要注意的專業問題很多，在此，我們僅以如何根據佩戴者瞳距來選擇鏡架為例進行說明。配眼鏡時，使瞳距等同于光心距離是一個基本的原則，這就要求在選擇鏡架時，需要選擇與佩戴者瞳距相匹配的產品，比如說，某佩戴者的瞳距為60mm, 而他/她所喜歡的一款鏡架適合的瞳距范圍為62mm-72mm,那么這位佩戴者就不宜選擇這款鏡架。
可見，在眾多的標準鏡架中選擇一款既心宜又合適的鏡架不是一件容易的事情，很多情況下，佩戴者需要犧牲對款式的追求，優先考慮鏡架對于鏡片光學性能的影響。顯然，根據佩戴者瞳孔位置、面部尺寸、驗光參數及其對于鏡架款式的要求定制化設計、生產一款鏡架是更好的方式。不過，提供鏡架定制化服務是一個系統的工程，無論是設計、生產方式還是商業模式都需要轉型。
日本眼鏡制造商HOYA在定制化鏡架制造領域進行了嘗試，根據3D科學谷的市場觀察，HOYA于2016年與3D打印軟件、服務企業Materialise公司合作，推出了Yuniku 3D定制眼鏡系統。
Yuniku 3D定制眼鏡系統旨在解決兩個難點：
找到瞳孔位置
首先是鏡架的定制化設計。通過系統中的3D掃描技術，對客戶的面部輪廓進行高分辨率掃描，并基于這些基本數據設計進行鏡架設計，在設計時首先是對鏡片視覺性能進行優化，軟件使用消費者面部和視覺資料來決定最符合佩戴者實際情況的鏡片位置，然后根據鏡片位置來設計鏡架。
系統與Materialise的軟件進行對接，根據佩戴者獨特的面部特征定制鏡框，鏡框的、顏色以及細節均可以調節，從而求滿足消費者的個性化需求。此外，系統還能夠生成消費者佩戴新鏡框的虛擬圖片。由此，可以設計出一款與佩戴者面部尺寸匹配，瞳距與鏡架、鏡片光心位置精確匹配的鏡架。
個性化生產的規�；芾�
Yuniku 3D定制眼鏡系統解決的另外一個難點是鏡架個性化生產的規�；芾�。試想一下，作為眼鏡制造商，如果要生產上千幅眼鏡，每幅眼鏡對應的都是不同消費者的需求，怎么才能夠快速便捷的管理這些數據，而不會出現張冠李戴的情況呢？
Materialise的流程軟件正是解決這些問題的關鍵，該軟件幫助鏡架制造商通過數據流來跟蹤每個定制化的產品。Yuniku 3D定制眼鏡系統直接連接至Materialise經認證的3D打印工廠，完成鏡架定制化生產。
大多數人可能不了解為什么我們去眼鏡店購買眼鏡的時候價格普遍比較昂貴，這其中有一個隱晦的原因是眼鏡店鋪貨與倉儲的資金成本，以及只能賣掉部分眼鏡所帶來的浪費成本。根據3D科學谷的了解，由于款式、顏色、材質或其他原因沒有被消費者選中，通常大量的眼鏡庫存是被浪費掉的，賣不掉的眼鏡成本只能通過提高眼鏡售價的方式“攤銷”。
對于眼鏡商而言，Yuniku為消費者提供了更為高效的互動和服務，改變了傳統的先批量生產，大量庫存，以及無法賣掉所造成的浪費；3D打印定制技術的使用也為眼鏡行業帶來了新的分銷途徑，并有助于消除眼鏡行業常見的庫存風險。對于終端消費者而言，Yuniku系統的使用意味著他們可以獲得真正符合個人獨特視覺、舒適度以及審美需求的定制化眼鏡產品。
更低成本的定制化自由曲面鏡片
市場上銷售的鏡架多為批量生產的產品，相信這不難理解。但若說鏡片不是定制化的產品或許很多人就存在質疑了，鏡片不是根據驗光結果來選擇的嗎，難道這還不是定制化的產品嗎？
實際上，眼鏡佩戴者大多數沒有完全根據自己的需要和參數去定制鏡片，所配鏡通常只能是基于標準處方。北京同仁醫院眼科的專家曾表示，目前市場上出售的鏡片是在工廠大批量鑄模制造的半加工毛坯車房片上制成的，定制化的復雜鏡片，如自由曲面鏡片，雖然通過現有技術可以制造，但是價格非常高。參考閱讀：滿足復雜精密器件定制化制造需求的微納3D打印技術
也就是說，雖然定制化自由曲面鏡片有望讓眼鏡佩戴者免受傳統大批量制造的眼鏡做出的光學妥協，但價格也足以讓多數人望而卻步。換句話說，目前大多數的患者無法獲得理想的視力矯正，視力也就越來越糟。
樹脂3D打印技術則有望改變這一現狀。根據3D科學谷的市場研究，有兩家樹脂3D打印企業進入了鏡片制造領域，包括：中國的摩方材料和荷蘭企業Luxexcel。
摩方材料與同仁醫院眼科建立了合作關系，雙方利用微納3D打印技術生產低成本、定制化的自由曲面鏡片，以滿足每位患者的處方需要。目前他們已經設計和制造了一款復雜定制化鏡片，具有以下設計特征：
- 環曲面設計矯正散光，降低像散；
- 非球面設計矯正近視，降低鏡片邊緣厚度；
- 周邊離焦設計控制兒童近視進展。
此類自由曲面鏡片用傳統工藝很難實現、造價不菲，根據3D科學谷的了解，摩方科技的微納3D打印技術制造這類鏡片的成本則與普通鏡片差不多。
摩方材料與Luxexcel 在3D打印技術的基礎上各自形成了自身的光學鏡片制造技術，如摩方材料提出“五度間隔、兩度公差”的精準驗光理念，將先進視光功能鏡片設計與微納米高精密3D打印技術相結合，為自由曲面鏡片的加工方式增加更多可能性；根據3D科學谷的市場觀察，Luxexcel 擁有專利的Printoptical技術，原理是“連續不斷地擠出極微小的材料液滴，然后通過紫外光固化”，據稱造出的光學產品無需拋光或研磨就能直接使用，Luxexcel +1.00 and -3.25-鏡片完全達到了ISO 8980-1:2004焦點功率標準的要求。
雖然目前基于3D打印技術的眼鏡定制服務或受到價格、眼鏡商轉型意識等原因的限制而尚未在市場上得到廣泛推廣，但不可否認是，基于3D打印技術的眼鏡定制模式極具成長空間。3D打印技術以及相關數字化設計技術為用戶帶來的前所未有的交互式配鏡體驗，以及這些技術在實現眼鏡鏡架、鏡片精準定制方面的能力，有望全面解決消費者尚未被滿足的眼鏡定制化需求。
(責任編輯：admin)
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