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本文介紹了眼科鏡片的設(shè)計(jì)原理，并討論了鏡片、眼睛和視覺(jué)環(huán)境中對(duì)鏡片設(shè)計(jì)十分關(guān)鍵的參數(shù)，其中包括了常見(jiàn)鏡片材料（涵蓋了玻璃和聚合物）的玻璃目錄。本文不包括漸進(jìn)式鏡片設(shè)計(jì)，盡管漸進(jìn)式鏡片時(shí)常根據(jù)一般的鏡片曲率原則進(jìn)行設(shè)計(jì)，但這些基礎(chǔ)的原則多以消除近視為目的，無(wú)法為特殊用途的鏡片設(shè)計(jì)提供太多的幫助。

南極熊導(dǎo)讀：2022年3月21日，3D打印醫(yī)學(xué)鏡片專(zhuān)家Luxexcel與反射波導(dǎo)顯示器開(kāi)發(fā)商Lumus（Lumus Maximus）展開(kāi)合作，共同開(kāi)發(fā)3D打印增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)(AR)醫(yī)學(xué)鏡片，意在推動(dòng)AR可穿戴技術(shù)發(fā)展。 △Luxexcel和Lumus共同開(kāi)發(fā)的3D打印增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)(AR)醫(yī)學(xué)鏡片。

另外，使用塑料注塑，AR智能眼鏡的鏡片可以做得很大——LetinAR制成的鏡片最大超過(guò)了60 x 40毫米。就重量而言，該公司在一次采訪中提到，其每只鏡片重量不到5克。圖2. LetinAR的PinTILT技術(shù)意味著光線在鏡片中只發(fā)生幾次全反射(TIR)另一個(gè)重大發(fā)展是該公司所謂的PinTILT技術(shù)，這是一種通過(guò)幾次全反射和一個(gè)內(nèi)部反射鏡將圖像從顯示器傳輸?shù)健搬樼R”上的技術(shù)。

如何優(yōu)化成型參數(shù)是控制光學(xué)鏡片質(zhì)量高低的關(guān)鍵。本案例產(chǎn)品為雷射投影機(jī)的數(shù)組鏡片，目標(biāo)為藉由仿真分析找出最佳制程參數(shù)，以降低雙折射現(xiàn)象、改善產(chǎn)品翹曲和光折射均勻，并希望能將殘留應(yīng)力降低。圖一 本案例產(chǎn)品為雷射投影機(jī)的數(shù)組鏡片金屬工業(yè)中心利用Moldex3D光學(xué)模塊仿真原始設(shè)計(jì)和設(shè)計(jì)變更。設(shè)計(jì)變更的部分包括模溫、射速、保壓壓力和保壓時(shí)間等。

良率提升至98% 降低試模次數(shù)和成本案例研究本案例目的為解決投影機(jī)鏡片(圖一)的縫合線問(wèn)題并縮短成型周期，佳凌科技計(jì)劃以追加溢料井和異型水路方式達(dá)成產(chǎn)品優(yōu)化目標(biāo)。

2、表面反射和折射 光學(xué)鏡片曲面的高反射和折射特性會(huì)影響信號(hào)的傳輸和測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性。需要采取適當(dāng)?shù)募夹g(shù)手段或選擇合適的涂層材料來(lái)減小這些影響。 3、鏡片尺寸和材料 大尺寸和特殊材料的光學(xué)鏡片曲面測(cè)量更具挑戰(zhàn)性。需要使用大型、高精度的測(cè)量設(shè)備，并制定相應(yīng)的測(cè)量策略和方法。

RT7512長(zhǎng)波紅外分光光度計(jì)是用于測(cè)試平面光學(xué)鏡片的透過(guò)率與反射率。

圖三 精密射出成型之Alvarez鏡片表面變形模擬結(jié)果(左)與實(shí)際測(cè)量結(jié)果(右)比較圖四 精密射出成型之Alvarez鏡片折射率分布模擬結(jié)果(左)與實(shí)際測(cè)量結(jié)果(右)比較接下來(lái)將驗(yàn)證自由曲面鏡片的前導(dǎo)波特征。首先以傳輸干涉儀系統(tǒng)設(shè)定，測(cè)量具有均勻折射率分布的未成型Alvarez鏡片的前導(dǎo)波，并將結(jié)果與名義前導(dǎo)波比較。同時(shí)也將鏡片浸入定折射率液體。

抗藍(lán)光鏡片分為染色鏡片和鍍膜鏡片，染色鏡片可直接吸收藍(lán)光，依染色深淺可防止60～70%藍(lán)光；鍍膜鏡片外觀是透明的，通過(guò)反射阻隔藍(lán)光，約可防10%-12%。

</p><p><br></p><p><strong>基于Zemax的光機(jī)熱集成仿真流程</strong></p><p><strong>（1）鏡頭光學(xué)系統(tǒng)與熱離焦原理</strong></p><p>該鏡頭采用2枚玻璃鏡片（第1、4枚）與6枚塑膠鏡片的組合方案，如圖1 所示，總長(zhǎng)度52.14mm，光學(xué)后焦距5.43mm，分辨率為2592×1440像素。

該設(shè)計(jì)具有12.5毫米的徑向光束高度（由入射邊際光線的2.5毫米徑向高度和5x放大倍數(shù)給出），且鏡片到鏡片的距離固定為200毫米，以產(chǎn)生合理的緊湊型設(shè)計(jì)。如果您只是按照當(dāng)前設(shè)置的設(shè)計(jì)運(yùn)行庫(kù)存鏡頭匹配工具，性能將大幅下降，您會(huì)感到失望！

在我們開(kāi)始優(yōu)化之前，我們只需要添加幾個(gè)邊緣厚度操作數(shù)，以保持眼鏡鏡片的邊緣不會(huì)變得太厚或太薄。眼鏡鏡片包括一個(gè)擴(kuò)展的多項(xiàng)式表面類(lèi)型，因此在優(yōu)化期間它不會(huì)保持旋轉(zhuǎn)對(duì)稱(chēng)。因此，我們必須使用操作數(shù)來(lái)檢查鏡頭周?chē)鄠€(gè)點(diǎn)的邊緣厚度。XNEG和XXEG就是這樣的操作數(shù)。我們將這些操作數(shù)添加到價(jià)值函數(shù)中，以確保眼鏡鏡片的邊緣厚度在1到8mm之間。 在優(yōu)化函數(shù)的開(kāi)頭插入兩個(gè)新操作數(shù)。

增減鏡片時(shí)，輸入 AEI 指令，軟件就可以自動(dòng)幫我們?cè)谧罴训奈恢迷黾?em>鏡片；AEI 3 3 17 0 0 0 20 1輸入 AED 指令，軟件就可以自動(dòng)幫我們?cè)谧罴训奈恢脛h減鏡片。

增減鏡片時(shí)，輸入 AEI 指令，軟件就可以自動(dòng)幫我們?cè)谧罴训奈恢迷黾?em>鏡片；AEI 3 3 17 0 0 0 20 1輸入 AED 指令，軟件就可以自動(dòng)幫我們?cè)谧罴训奈恢脛h減鏡片。

但是鏡片2的厚度太薄，所以在優(yōu)化宏中添加一個(gè)新的命令: ADT 7 .1 1</p><p>取消 AEI 命令行的注釋?zhuān)⒅匦聝?yōu)化。這將控制每個(gè)鏡片的直徑/厚度比，并添加一個(gè)鏡片。現(xiàn)在系統(tǒng)看起來(lái)很好。

這增加了鏡片直徑，但同樣留下了尺寸A和B。讓我們減小曲面3上斜角的大小。在尺寸B的編輯框右側(cè)有兩個(gè)旋轉(zhuǎn)按鈕。點(diǎn)擊兩個(gè)透鏡的頂部十一次，你會(huì)觀察到斜面變小，平坦部分變大。通過(guò)在觀看圖片時(shí)單擊兩個(gè)旋轉(zhuǎn)按鈕，您可以快速定義所需的邊緣。如果您還想在透鏡側(cè)面2上使用較小的斜角，請(qǐng)使用點(diǎn)D的旋轉(zhuǎn)按鈕進(jìn)行調(diào)整，然后單擊該側(cè)的-F按鈕以移除平坦部分。現(xiàn)在前兩個(gè)鏡片的邊緣看起來(lái)合適。

現(xiàn)在我們擁有一個(gè)相當(dāng)不錯(cuò)的鏡頭，有 12 個(gè)鏡片。我們猜測(cè)鏡片 1 和 3 處的元件可以合并為一個(gè)元件。我們可以進(jìn)行如下嘗試。 在 PANT 命令之前創(chuàng)建一個(gè)檢查點(diǎn)，然后添加如下命令 AED 9 QUIET 1 24 再次運(yùn)行 MACro，該程序想要?jiǎng)h除表面7處的元件！

△圖片來(lái)源：Klenze & BaumLuxexcel的3D打印鏡片以上都是3D打印鏡框的實(shí)例。下面向您介紹真正的 3D 打印眼鏡！Luxexcel公司的總部位于荷蘭，它提供處方眼鏡和鏡片的打印服務(wù)。該公司開(kāi)發(fā)了一種名為 VisionPlatform 的解決方案，集成了3D打印機(jī)、軟件和適配材料。主要技術(shù)基于液滴的3D打印過(guò)程，逐層形成最終的鏡片。

接下來(lái)，將展示PanDao對(duì)一款直徑為220 毫米的平凸非球面鏡片（見(jiàn)圖1）的制造成本和技術(shù)分析，該鏡片計(jì)劃生產(chǎn)500 件。PanDao（圖2）確定采用亞孔徑數(shù)控磨削并以最終的CCP 研磨拋光作為最佳的加工流程。每片透鏡的總加工成本約為185 歐元（以中等規(guī)模的中歐公司為例：不包括公司管理費(fèi)用和材料成本）；總訂單的加工成本為92500 歐元。

接下來(lái)，將展示PanDao對(duì)一款直徑為220 毫米的平凸非球面鏡片（見(jiàn)圖1）的制造成本和技術(shù)分析，該鏡片計(jì)劃生產(chǎn)500 件。PanDao（圖2）確定采用亞孔徑數(shù)控磨削并以最終的CCP 研磨拋光作為最佳的加工流程。每片透鏡的總加工成本約為185 歐元（以中等規(guī)模的中歐公司為例：不包括公司管理費(fèi)用和材料成本）；總訂單的加工成本為92500 歐元。