【課題を解決するための手段】
【0014】
この目的のために、第1の態様によれば、少なくとも1つの所定の材料から生成される眼科用レンズをマーキングする装置であって、眼科用レンズに永久彫刻物を生成するように構成されているレーザを含む装置において、レーザは紫外レーザ放射の集束パルスビームを放出するように構成されており、集束ビームは少なくとも次のパラメータ:
− 200nm〜300nmの間に含まれる放射波長、
− 約0.1ns〜約5nsの間に含まれるパルス持続時間、及び
− 約5μJ〜約100μJの間に含まれる1パルス当たりのエネルギー
を有することを特徴とする、装置を提供する。
【0015】
このような装置の主な利点の1つは、レンズの仕上げ又は未仕上げ面に関係なく商業又は技術マーキングを生成できることである。
【0016】
例えば、本発明は、標準規格ISO 8980−2の7.1項によって必要とされるマーキング、好ましくは7.1a)項及び7.1b)項のマーキングに対応し、レンズの形状の生成後に迅速にレンズの基板の材料に彫刻される、「技術」マーキングと呼ばれるものに適用できるのが有利である。
【0017】
例えば、本発明は、ロゴ若しくはブランド標示、又は標準規格ISO 8980−2の7.1c)項によって必要とされるマーキングに対応するマーキングなどの商業マーキングにも適用できる。
【0018】
更に、本発明による装置により、非常に異なる材料にマーキングを生成することができる。
【0019】
1つの有利な実施形態によれば、集束ビームは、次のパラメータ:
− 約100Hz〜約10kHzの間に含まれるパルス周波数、及び/又は
− 約2.5kW〜約1MWの間に含まれるピーク電力
のうちの少なくとも1つを更に有する。
【0020】
1つの有利な例示的な実施形態によれば、装置は、紫外レーザ放射の集束ビームは次のパラメータのうちの少なくとも1つを有するように構成されている。
− 集束紫外レーザビームの放射波長は、約230nm〜約290nmの間に含まれており、好ましくは約266nmであり、及び/又は
− パルス周波数は、約100Hz〜約1kHzの間に含まれており、及び/又は
− ピーク電力は、約10kW〜約100kWの間に含まれており、及び/又は
− パルス持続時間は、約0.1ns〜約2nsの間に含まれており、及び/又は
− 1パルス当たりのエネルギーは、約10μJ〜約60μJの間に含まれる。
【0021】
ここで、用語「ピーク電力」は、パルスの間でレーザの瞬時電力を意味するものとする。例えば、ピーク電力は、ある期間にわたる電力の平均である「有効」電力と呼ばれるものと対比されるべきである。従って、有効電力は、定義によりパルス間でゼロであるため、一般的にピーク電力よりもはるかに低い。
【0022】
1つの好ましい実施形態によれば、装置は、パルス赤外放射ビームを放出するように構成されている固体レーザ源、及びレーザ源の出力に位置決めされ、且つ好ましくは3〜10の間に含まれる倍率でレーザ源からの出力として放出される赤外ビームの放射周波数を逓倍するように構成されている逓倍器を含む。
【0023】
本発明に関連して、用語「固体レーザ源」は、利得媒質が能動媒質とも呼ばれ、固体又はイオン結晶、又は光ファイバであるレーザ源を意味するものとする。従って、固体レーザ源は、液体又は気体利得媒質を有するレーザと異なる。
【0024】
これらのレーザ源は一般的に、例えばエキシマ源などの、液体又は気体媒質を有するレーザ源よりも保守し易く且つあまり高価でない。
【0025】
ここで、逓倍率は、4に等しい値として選択されるが、一般的に、レーザ源の初期波長によって、3〜10(10を含む)、好ましくは3〜5の間に含まれる倍率であってもよい。
【0026】
逓倍器は、レーザ源に結合することによって、約200nm〜約300nmの間、より好ましくは約208nm〜約220nmの間(例えば、約213nm又は約210nm又は約209.4nm)、又は更に約260nm〜約270nmの間(例えば、約261.7nm又は約263nm又は約266nm)に含まれる波長を有する紫外レーザ放射のビームを形成するように構成されている。
【0027】
レーザ源及び逓倍器は、別々でも、又は同じハウジングに含まれていてもよい2つの要素である。必要に応じて、同じハウジングに固体レーザ及び逓倍器を組み合わせることにより、非常にコンパクトな装置を得ることができ、従って、その装置は、例えば、製造ライン及び実験室の両方で、自由に運搬可能及び置き換え可能である。
【0028】
購入及び運転コスト(保守、寿命)は、既存の従来使用されている気体又は液体媒質の紫外放射線を放出するレーザ源装置、例えば特にエキシマレーザ装置と比べて適度であり、従って、本発明による装置は、特に単純であり、使いやすく、経済的である。
【0029】
レーザ源は、例えば、Nd−YAGレーザであり、逓倍器は、例えば、Nd−YAGレーザから出力されたパルスの周波数を4倍にするように構成されている。
【0030】
Nd−YAG源は、1064nmの波長でビームを主に放出して、これにより、4倍器への結合、即ち4倍の逓倍器を用いて、約266nmの波長を有するレーザ放射のビームを得ることができ、又は5倍器、即ち5倍の逓倍器を用いて、約213nmの波長を有するレーザ放射のビームを得ることができる。
【0031】
1つの特定の例示的な実施形態によれば、逓倍器を有するNd−YAGレーザは、Crylas eco mopa UVレーザ(266nm)である。
【0032】
1つの代替案によれば、レーザ源は、例えば、Nd−YVO4レーザである。このようなレーザ源は、例えば、約1064nmの波長の放射線を放出して、4倍器に結合され、約266nmの波長のレーザビームを得ることができ、又は5倍器を用いて、約213nmの波長のレーザビームを得ることができる。
【0033】
別の代替案によれば、レーザ源は、例えば、Nd−YLFレーザである。このようなレーザ源は、例えば、その動作モードによって、約1047nmの波長の放射線又は約1053nmの波長の放射線を放出して、4倍器に結合され、約262nm又は263nmの波長のレーザビームを得ることができ、又は更に5倍器を用いて、約209nm又は210nmの波長のレーザビームを得ることができる。
【0034】
一般的に、源及び逓倍器は、10μJ〜120μJの間に含まれる紫外放射線を放出するように構成されている。
【0035】
ここで好ましくは、特定の構成によれば、レーザ源は、約30μJ〜約80μJの間に含まれ、好ましくは40μJよりも高い1パルス当たりのエネルギーを有するレーザ放射のパルスビームを放出するように構成されている。紫外放射の集束ビームのエネルギーは、約5μJ〜約65μJの間に含まれるであろう。
【0036】
実装形態の1つの好ましい方法によれば、装置は、F−θレンズを設けた光学組立体を含み、そのF−θレンズは、焦点面で約20μm〜約50μmのオーダー、例えば30μmの集束ビーム直径を有するF−θレンズの焦点面に紫外レーザ放射のビームを集束するように構成されている。
【0037】
F−θレンズは、例えば、光学組立体の出力に設置されている。
【0038】
ここで、用語「F−θレンズ」は、定義により、焦点距離と呼ばれる距離で焦点面を有する像面平坦レンズを意味するものとする。1つの好ましい例示的な実装形態では、焦点距離は、例えば160mmであるが、より一般的に、100mm〜200mmの間に含まれてもよい。
【0039】
一般的に、眼科用レンズの面に集束されたビームによって効果的に彫刻されたスポットは、眼科用レンズの面に入射した集束ビームの直径よりも小さい直径を有し、スポットは一般的に、焦点面に配置される。この場合、彫刻されたスポットの直径は、例えば、15μm〜30μm又はその前後であろう。
【0040】
1つの好ましい実施形態によれば、光学組立体はエネルギー減衰器を含み、そのエネルギー減衰器が、減衰器の複数の動作モードであって、それぞれが決定されたフルエンス値を定義する減衰器の複数の動作モードに応じて、マーキングされるべき眼科用レンズの面に集束された紫外放射のビームのフルエンスを調整するように構成されている。
【0041】
当業者が知っているように、フルエンスは、露出単位面積毎にレンズの面に入射したビームの1パルス当たりのエネルギーに対応する。
【0042】
換言すれば、減衰器は、複数の動作モードを有し、複数の減衰レベルを有するように構成されている。減衰器は、適応可能、即ち調整可能であり、連続又は増分である。レンズの対象材料に応じて、減衰器から出力された1パルス当たりのエネルギーをここで調整することによって、適用されるべきビームのフルエンスを調整することができる。
【0043】
減衰器の動作モード及び/又は動作モードに対して決定されたフルエンス値は、眼科用レンズの材料の少なくとも1つのパラメータに基づいて定義され、パラメータは、劣化パラメータ及び紫外放射の波長における吸収度から選択される。
【0044】
実績表は、例えば、目で、及びビデオカメラ、顕微鏡、又は更にアライメント及び制御機器などの観察システムを用いて、少しのマークを彫刻し、複数のフルエンス値に対して得られる視認性を測定することによって、例えば、様々な材料に対して減衰器を校正することによって得られる。
【0045】
従って、同じ装置は、研磨の前又は後にレンズの基板に技術マーキング、及び仕上げレンズの面に、即ち、必要に応じて研磨及びHMC(ハードマルチコート)処理又は吸収による着色などの機能処理の後に商業マーキングを共に生成することができる。詳細には、減衰器と、様々な材料に対するマーキング有効性及び/又は視認性を与える実績表とによって、装置を変更することなく、又はレーザ源によって放出された電力のコストのかかる調整を行うことなく、毎回、最適フルエンスを用いて非常に異なる材料をマーキングすることができる。
【0046】
本発明において、機能処理は、眼鏡の使用者に有用な機能を与える任意の処理を含むものと定義され、眼科用レンズの少なくとも1つの面に実施される。ここで、機能処理は、レンズの面の着色、及び/又は1つ若しくは複数のニス塗装処理、及び/又は多分反射防止処理を含む。
【0047】
ここで、「ニス塗装」処理と呼ばれる処理は、抗ショック及び/又はプライマーとして当業者に既知の接着促進ニスの1つ又は複数の層、及び当業者によってハードコートと呼ばれる傷防止層の堆積を含んでもよい。本発明に関連して、ニス塗装処理は、干渉縞の形成を制限するために、2つのニスの間、及び/又は基板とニスとの間の光学インピーダンス整合層の可能な堆積を含んでもよい。なぜなら、少なくとも1つのニスが基板上に堆積されている場合にのみ、この層は有利であるからである。
【0048】
本発明に関連して、「反射防止」処理と呼ばれる処理は、汚れ防止又は曇り防止タイプの表面処理の堆積を含んでもよい。なぜなら、これらの層は、反射防止層の堆積と同じステップで堆積されることが多いからである。
【0049】
従って、減衰器の適応性によって、複数の異なるマーキング装置の必要性を回避することができる。
【0050】
装置と、例えば光学組立体とは、エネルギー減衰器を校正するように構成されているプローブを含み、プローブは、エネルギー減衰器とマーキングされるべき眼科用レンズとの間、更に好ましくはF−θレンズとマーキングされるべきレンズとの間に置かれる。
【0051】
装置は、例えば、減衰器の入力における1パルス当たりの所与のエネルギーに対して、レーザビームの偏光軸に対する、減衰器が含む偏光フィルタの向きの角度に応じて、集束ビームの1パルス当たりのエネルギーを表す曲線を決定することによって減衰器を校正できるように構成されていることが好ましい。
【0052】
校正は、例えば、減衰器及び/又はレーザ源の初期調整中に、及び/又は保守動作中に行われる。
【0053】
従って、アブレーション表では、レンズの面で必要とされるフルエンスに対応する集束ビームの1パルス当たりのエネルギーを定義し、これによって、減衰器の動作モードを調整することができ、エネルギー減衰器と、マーキングされるべき眼科用レンズとの間、更に好ましくはF−θレンズとマーキングされるべきレンズとの間に置かれた少なくとも1つのプローブによって校正を行う。
【0054】
これにより、例えば、彫刻されるべきレンズの材料に応じて集束ビームの1パルス当たりのエネルギーを定義することができ、その源と、エネルギーを減らすことがある様々な光学部品との老化とは無関係に、この値を時間と共に維持することができる。従って、保守校正中に、光学組立体又はレーザ源の老化を緩和するために、減衰器の動作モードに対してレンズの面に入射した有効エネルギーの再評価を実施して、この再評価に応じて動作モードを彫刻されるべきレンズの材料に再び割り当てるのは容易である。
【0055】
装置の容積を減らす特に容易な方法である実装形態の1つの方法によれば、装置は、アフォーカル系を含む。
【0056】
アフォーカル系は、例えば、レーザ源とマーキングされるべき眼科用レンズとの間、好ましくは減衰器の前に、例えば逓倍器と減衰器との間に置かれる。
【0057】
アフォーカル系は、レーザビームの直径を増大するように構成されている。例えば、アフォーカル系は、レーザビームの直径を3倍にするように構成されている。アフォーカル系は、固定構造、又はレーザビームの直径を変更できる可変構造を有してもよい。
【0058】
更に、装置は、例えば、眼科用レンズの面で所望の集束ビーム直径(例えば、約20μm〜約50μmのオーダー)を得るために、アフォーカル系から出力されたビーム幅とF−θレンズの焦点距離との比を決定するように構成されている。
【0059】
1つの例示的な実施形態によれば、光学組立体は、F−θレンズの方へ紫外レーザ放射のビームの向きを案内して、F−θレンズの焦点面で集束レーザビームの位置を案内するように構成されているスキャナーヘッドを更に含む。
【0060】
1回又複数回、所定の全てのスポットを連続して照明し/対象にするために、マーキングされるべきスポットを画定して、スキャナーヘッドをレーザパルス周波数と同期させる。スキャナーヘッドは、彫刻されるべきスポットを位置決めするために、ビームを向けることができる。ここで、スキャナーヘッドはミラーを含むが、例えば磁場などの他の手段によってビームを向けてもよい。
【0061】
装置は、眼科用レンズの少なくとも1つの幾何学的特性を受信して、眼科用レンズの少なくとも1つの幾何学的特性及びF−θレンズの焦点距離に応じてレンズのホルダーの高さを決定するように構成されていることも好ましい。
【0062】
詳細には、マーキング毎に、実施されるべき各マーキングに対して、レンズの彫刻されるべき面が実質的に焦点面上にあるように、レンズを高さ方向に、即ちzに沿って移動させる。しかし、1つのマーキングを生成する際、様々なスポットを生成するためにビームを向けることができ、焦点面で、又は少なくともマーキングされるべき眼科用レンズの面にわたって集束ビームを移動させることができるのは、スキャナーヘッドである。
【0063】
少なくとも1つの幾何学的特性は、例えば、マーキングされるべき眼科用レンズの面の曲率、及びレンズの中心の厚さを表す。マーキングされるべき眼科用レンズの面の曲率、及びレンズの中心の厚さを表す少なくとも1つの幾何学的特性は、モデリング/計算によって予め決定されて面ファイルに記憶され、又は光学的又は機械的プロービングによって測定される。
【0064】
この目的のために、装置は、この幾何学的特性を測定するように構成されている光学的又は機械的プローブを任意選択的に含む。
【0065】
任意選択的に、ビームの幅に作用することによってフルエンスを調整する。例えば、マーキングされるべき眼科用レンズの面で、最小断面、即ち最小集束ビーム幅に対して、フルエンスは最大である。眼科用レンズの平均高さ、即ち、上下方向にホルダーの位置を変更することによって、マーキングされるべき眼科用レンズの面での集束を確認する。一部には、F−θレンズの焦点距離は、F−θレンズの本質的な幾何学的特性であるため、固定される。
【0066】
この目的のために、装置は、例えば、光学組立体とマーキングされるべき眼科用レンズのホルダーとの間の距離を適合させる機構を含み、適合機構は、マーキングされるべき眼科用レンズの高さを変更するように構成されている。
【0067】
1つの例示的な実装形態によれば、彫刻物のうちの少なくとも1つは、2つの連続スポット間の所定の間隔だけ互いに離れた距離で生成された複数のスポットによって形成されたマーキングを画定する。詳細には、1つのスポットでマーキングを単に形成してもよいが、マーキングが少なくとも2つのスポットを含む場合、2つの連続スポットは、所定の間隔だけ互いに離れている。
【0068】
間隔は、例えば、描写視認性試験によって、及び最大可能間隔を決定することによって、決定される。間隔は一般的に、約50μm〜150μmの間(好ましくは約50μm)に固定される。
【0069】
1つの例示的な実装形態によれば、彫刻物のうちの少なくとも1つは、所定の処方箋を有する眼科用レンズの面に技術マーキングを画定する。
【0070】
更に別の例示的な実装形態によれば、彫刻物のうちの少なくとも1つは、所定の処方箋及び任意選択的に機能処理を有する眼科用レンズの面に商業マーキングを画定する。
【0071】
最後に、マーキングを任意選択的に検証し、この検証結果によって、マーキングに補正を加える。マーキングの検証は、例えば、視認性の評価を含む。
【0072】
この目的のために、装置は、マーキングの検証を行うように構成されている。装置は、この検証結果によって、この又はこれらのマーキングを補正するように更に構成されている。
【0073】
別の態様によれば、上述のような装置によって実施される、少なくとも1つの所定の材料から生成される眼科用レンズをマーキングする方法であって、眼科用レンズに永久彫刻物をレーザマーキングするステップを含み、マーキングステップは、少なくとも次のパラメータ:
− 200nm〜300nmの間に含まれる放射波長、
− 約0.1ns〜約5nsの間に含まれるパルス持続時間、及び
− 約5μJ〜約100μJの間に含まれる1パルス当たりのエネルギー
を有する紫外レーザ放射の集束パルスビームを放出するステップを含む方法も提供する。
【0074】
本発明による方法は、材料のアブレーションによる方法の分類に含まれるため、材料変形に伴う問題を限定することができる。
【0075】
この方法により、眼科用レンズの大量の可能な構成材料でマーキングを生成することができ、正確なマーキング及び小さい領域の熱影響材料の両方を得ることができる。
【0076】
更に、マーキングの質に影響を与えることなく、又は研磨若しくはレンズに塗布されたニス塗装の質にマーキングが影響を与えることなく、レンズの研磨の前又は後、又は必要に応じてニス塗装の後でも無関係に、眼科用レンズのマーキングを実施してもよい。
【0077】
例えば、少なくとも1つの彫刻物を眼科用レンズの面に生成し、眼科用レンズは所定の処方箋を有し、及びその面には機能処理がない。
【0078】
換言すれば、機能処理の有無にかかわらず、所定の処方箋を有する眼科用レンズは基板を含み、彫刻物のうちの少なくとも1つを、基板の面に直接彫刻する。
【0079】
用語「処方箋」は、ゼロの処方箋を更に意味してもよい。
【0080】
当然、このような方法は、レンズの製造中に、更にさかのぼって、例えば、所定の処方箋をまだ有しない少なくとも1つの面の機械加工中に眼科用レンズ上で、使用可能である。
【0081】
更に、少なくとも1つの彫刻物を、例えば、眼科用レンズの面に生成し、眼科用レンズは所定の処方箋を有し、及び眼科用レンズに少なくとも1つの機能処理を行う。
【0082】
方法は、類似の利点を与える、上述の装置の構成に対応するステップの全部又は一部を更に含む。
【0083】
本発明の他の特徴及び利点は、限定されない表示のために与えられる添付図面を参照して説明を読めば一層明らかになるであろう。