JP2001506189A - 半透明の合成材料の対象物に印を付ける方法、特にこのように印を付けた眼用レンズ、および対応した読み取り装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、半透明合成材料から成る対象物（１０）の印付けと、それに関連した読み取り装置に関する。本発明は、縦穴（２０）の形状のエッチングセルにあり、エッチングしたそれぞれのセル（１４）は、この縦穴（２０）の底部（２１）上で隆起している、少なくとも一つの突出部（２２）を有することを特徴とする。本発明は、特に、眼用レンズに印付けするのに有効である。

Description

【発明の詳細な説明】 半透明の合成材料の対象物に印を付ける方法、特にこのように印を付けた 眼用レンズ、および対応した読み取り装置 本発明は、半透明の合成材料の対象物に印、すなわち、その対象物に識別する ための記号を付け、且つ／あるいは、それを読み取る方法に関する。 この記号には、例えば、通し番号、参照番号、あるいは、その対象物の特性、 それが受けた処理、あるいは受けるべき処理に関するその他の銘刻も含まれる。 本発明は、特に、ただし、必ずしもそれだけに限ったものではないが、その対 象物が眼用レンズである場合に向けられたものである。 眼用レンズが、鉱物ガラスの眼用レンズであるか、あるいは有機材料（合成材 料）の眼用レンズであるかの識別、および／または読み取り、すなわち「読み取 り可能度」を確保するため、そして、その特性を、いつでも単純な読み取り工程 で判読できるようにするため、必要な情報すべてを含む記号を、コード、または その他の形状で記す必要がある。 鉱物ガラスの眼用レンズの場合、あるいは、より一般的には、例えば、合成材 料の眼用レンズの成形に使用する成形型などのようなガラスから成る対象物の場 合は、エッチング工程、特にレーザエッチング工程を使用することが提案されて きた。 これは、例えば、公開されたフランス特許出願第２７３２９１７号（１９９５ 年４月１１日提出、出願番号第９５０４３３１４号）にあてはまる。 上記のフランス特許出願では、ＹＡＧレーザからの光線で、この目的のために 、処理を受ける対象物の表面に予め塗布した特殊な材料の層、この場合は、ガラ スと反応できる接合の層に当てる方法が提案されている。 この方法は、エッチングのコントラストを上げることにより、エッチングと呈 色を同時に行なうことができ、この方法で得た記号は、後で読み取りが容易に、 そして正確に行なうことができるようになるという利点を有する。 従って、鉱物ガラスの対象物に印を付ける場合には、この方法は申し分のない 方法である。 しかし、例えば、合成材料の眼用レンズを成形するための成形型などのように 、何度も使用する鉱物ガラスの対象物の場合には都合がよいが、例えば、眼用レ ンズ自体のような、再利用しない合成材料の対象物の場合には、この種類の接合 剤の使用に伴うコストにより、品物の全体的なコストが不必要に上がるため、あ まり喜ばしいとはいえない。 さらに、適した波長を選択すれば、レーザ光線が合成材料に直接反応すること ができるようになる場合には、そのような接合剤は、必要ない。 本発明の一般的な目的は、接合剤がなくても、後に記号の読み取りが確実にで きるようにするために、有利に、記号のコントラストを十分に上げることができ る装置を提供することにある。 より正確には、本発明は、まず、例えば、合成材料の眼用レンズなどのような 、半透明の合成材料の対象物に印を付ける方法にあり、この材料は、半透明だけ に限らず、透明でもよく、該対象物は、裸でも、ワニスを塗ったものでも、ある いは、例えば、反射防止材など、なんらかの材料で被覆されたものでもよいと考 えられる。 本発明による方法は、一般的に、前記対象物がセルの形状でエッチングされ、 エッチングしたそれぞれのセルは、縦穴形状であり、前記縦穴の底部には、少な くとも一つの突出部を有することを特徴とする。 試験により、この種の突出部を設けると、エッチングしたそれぞれのセルは、 実際にエッチングセルであることを識別するのに十分暗い領域として浮き出てく るということが確認された。 この理由は、恐らく、突出部が局部的な光の拡散および／または屈折を引き起 こし、それにより、エッチングしていないセルとのコントラストにより、エッチ ングセルの識別が可能になるからである。 好ましい実施形態において、エッチングがレーザを使った周知の方法で行われ る場合は、エッチングセルは、それぞれ、例えばレーザを使って、少なくとも二 回の照射を、互いにオフセットして実施することによって出来上がる。 また、試験で確認したように、照射と照射の間のオフセットにより、必要とさ れる突出部を非常に単純な方法で得ることができる。 このオフセットにより、照射は、小さい振幅での走査と類似しており、この方 法で形成されるエッチングセルの最終的な幅を調節する。 実際は、本発明に従って、それぞれのエッチングセルに対し、二つの突出部を 形成する三回のレーザ照射を行なうことにより、必要な記号を高速で製作でき、 なおかつ、その後の読み取りのために、その記号を明確にすることができる。 さらに、本発明は、すべての半透明合成材料の対象物にあり、特に、上記のよ うな記号を有するすべての眼用レンズにある。 試験により、そのような対象物に、ワニスや反射防止材などのようなどのよう な薄く、透明の材料を塗った後でも、有利に、この記号を確実に読み取ることが できるということが立証されている。 さらに、本発明は、そのような読み取りを単純な方法で行なうことができるよ うにする記号読み取り装置にある。 記号読み取り装置は、一般的に、ＣＣＤカメラと、横方向の寸法が、読み取る記 号の１〜３倍の光線を発するようにしてある照明装置とを含むことを特徴とする 。 例えば、この照明装置は、システムの光軸に対し横方向に配設された照明スト リップである。 半透明の合成材料の対象物の上の記号を読み取るには、対象物上の記号をＣＣ Ｄカメラと照明ストリップとの間に配置すればよい。 較正や補足調整は必要ない。 本発明のさまざまな局面、その機能、そしてその利点は、添付の図面に基づき 、次に示す例の説明により、明確となろう。 図１は、本発明により、半透明な合成材料の対象物の印付けを表した断面立面 図である。 図２は、図１の矢印の方向に見た、この対象物の一部平面図で、印付けの後の 、記号のある位置を拡大して表したものである。 図３は、図２のの部分をさらに拡大し、詳細に表した図である。 図４は、図３の線−に沿って切った部分をさらに拡大して表した、本発明の方 法で刻印した対象物の一部断面図である。 図５は、図１に類似した、本発明による記号読み取り装置の断面立面図である 。 図６は、粗度計で測定したエッチングの例である。 これらの図面は、例として、刻印を付ける対象物１０が眼用レンズである場合 を表しており、さらに正確には、未処理の眼用レンズ、すなわち、めがねフレー ムに合わせて縁取りしなければならない円形の輪郭を有する半加工品である。 従って、対象物１０は、一方が凹形で、もう一方が凸形である、主要な二つの 面１１Ａ、１１Ｂと、事実上平坦な、縁部１２を有している。 矯正眼用レンズの場合は、主要な二つの面１１Ａ、１１Ｂのうちの少なくとも 一方が球面、非球面、環状面、漸進形、または多重焦点である。 通常は、その前面を形成するのは、凸面１１Ｂである。 このようになっているので、刻印をする対象物１０は、裸であれ、ワニスを塗 布したものであれ、あるいは、その他の材料、例えば、反射防止材などで被覆し たものであれ、半透明の合成材料から成るものであり、さらに正確に言うと、こ の場合の眼用レンズは、透明の合成材料から成るものである。 この合成材料は、例えば、商標“ＯＲＭＡ”および“ＯＲＭＥＸ”で販売され ているものや、あるいはフランス特許第２６９９５４１号に説明しているものの ような眼用レンズを製造するのに使用することができるものであれば、どのよう な合成材料でもよい。 前述のように、この目的は、少なくとも一つの局所的な記号１３を対象物１０ に付けて、それを識別したり、読み取ったりできるようにすることである。 ここで示した実施形態においては、記号１３一つのみを示す。 この記号１３は、対象物１０の凹型主要面１１、その縁部１２の近くの、縁取 りしたり、その表面を機械化こうする時の取り除かれるであろう部分に付けるの が好ましいが、必ずしもそうでなければならないわけではない。 記号１３を形成するため、対象物１０を周知のセルラ法でエッチングする。言 い換えれば、記号１３は、少なくとも一つのエッチングセル１４を備えており、 実際は、対象物１０の表面上に凹みを作った複数のエッチングセルから形成され ており、対象物１０上で、一つずつ、あるいは、幾つかずつ、エッチングされて いない（すなわち、まだ円滑な）表面と交互に並んでいる。 エッチングされていないセル１５とはっきり区別するため、図３では、エッチン グセル１４には影を付けて表してある。 さらに、図面を単純化させるため、図３では、エッチングセル１４を、上から 見ると四角い形状を有しているように表している。 しかし、この形状は、例えば、長方形のように、異なるものでもよいことは言 うまでもない。 このようにしてあるので、ここで示した実施形態の場合は、エッチングセル１ ４は、すべて同じ形状であるのが好ましい。 エッチングしていないセル１５自体は、すべて同じ形状を有しており、同時に 、エッチングセル１４の形状と同じである。 ここで示した実施形態では、また、周知の方法では、エッチングセル１４は、 行Ｌと列Ｃに分けられており、マトリックスタイプの記号を構成している。 図１において線図で示しているように、対象物１０に刻印を付けるのに必要な エッチングは、周知の方法では、対象物１０の主要面１１Ａ上に焦点を合わせた 、あるいは、焦点を合わせない点を形成する光線１８を出すレーザ１６により、 付けようとする記号１３の外郭に沿って思いのままに偏向できる検流計のヘッド １９を使って実現する。 それに伴う装置については、周知であり、本発明には関係がないため、ここで は説明しない。 実際、レーザ１６は、例えば、波長が１０μｍであるＣＯ₂タイプのレーザで あり、好ましくは、コンピュータの制御のもとで継続的に操作し、その光線は、 電磁シャッタによるコマンドで遮断するものであるということだけを述べれば十 分であろう。 本発明により、各々のエッチングセル１４は、図４の中で線図で示しているよ うに、縦穴２０の形状になっており、縦穴２０の底部２１には、少なくとも一つ の、垂直に延びる突出部２２を有している。必須条件ではないが、縦穴２０の底 部２１上の突出部２２の最大幅Ｈは、深さＰの分数で、深さＰの５分の１から深 さＰまでの範囲の値を有しているのが好ましく、深さＰは、当該対象物１０の主 要面１１Ａから測定するものとする。 言い換えれば、次のようになる。 P/5<H<P これも、必須条件ではないが、縦穴２０の底部から垂直に延びる突出部（単数 または複数）２２の最大幅Ｈは、その底までの深さＰの５分の２以上であるのが 好ましい。 これもまた、必須条件ではないが、様々なエッチングセル１４によって形成さ れた縦穴２０は、実質的に同じ深さＰであるのが好ましい。 ここで示した実施形態では、エッチングセル１４によって形成された縦穴２０が 、それぞれ、その底部２１に垂直に延びる、相対的にオフセットした二つの突出 部２２を有しているのが好ましい。 二つの突出部２２の最大幅Ｈは、実質的に等しい。 これもまた、必須条件ではないが、突出部２２は、ここで示すようなスパイク形 状であるのが好ましい。 言い換えれば、それらは、おおむねくさび形状で縦穴２０の底部２１からその 頂点２３に向って先細になっている。 図４に示すように、その頂点２３において、突出部２２は、縦穴２０の容積を 、横方向に、実質的に３つの等しい部分に分けている。 本発明により、それぞれのエッチングセル１４によって形成された縦穴２０の 底部２１上に突出部２２を形成するため、相対的にオフセットした、少なくとも 二回のレーザ１６の照射によってエッチングセル１４を作る。 このような二回の照射により、明らかに、一つの突出部２２ができあがる。図 示のように、二つの突出部２２がそれぞれのエッチングセル１４の底部２１から 垂直に延びている場合は、この種のエッチングセル１４は、レーザ１６で、相対 的にオフセットした照射を三回連続的に行なうことによって形成したことになる 。 エッチングセル１４を並列させるため、それに対応する行Ｌを、レーザ１６を 使った照射の回数と同じ回数だけ走査し、走査する毎に、照射を、生成するそれ ぞれのエッチングセル１４と同じ量だけオフセットさせるのが好ましい。 前述のように、それぞれのエッチングセル１４は、それ自体、それを生成する ための照射をオフセットさせて、小さい幅で走査することによってできあがる。 Ｄ１を、それぞれのエッチングセル１４の表面の横方向の寸法、すなわち、エ ッチングしていないそれぞれのセル１５の横方向の寸法とする。 この横方向の寸法Ｄ１は、０．１ｍｍ以上であるのが好ましい。 例えば、約０．３５ｍｍとする。 もし、このような条件下で、記号１３の行数Ｌが１５から２５で、列数がそれ と同じ数、例えば約１９であった場合、記号１３の横方向の寸法Ｄ２は１．５ｍ ｍ〜２５ｍｍ、例えば、およそ６ｍｍとなる。図５に示したタイプの記号読み取 り装置２５は、その後、記号１３を読み取るのに使用することができる。 本発明によると、記号読み撮り機２５は、ＣＣＤカメラ２６と、横方向の寸法 Ｄ３が、読み取ろうとしている記号１３の寸法Ｄ２の１〜５倍である、よいコン トラストを得るのに有利な光線Ｆを一本以上出すような照明装置２７を有してい る。 ここで示す実施形態では、照明装置２７には、制限を受けない例として、一つ 以上、この場合は、数個の光源８を有しており、それぞれが、光線Ｆを出し、全 体の光軸に対して横方向の線上に置かれている。 ＣＣＤカメラ２６は、それ自体よく知られており、本発明には関係がないため 、ここでは説明しない。 それは、複数の受動セルから構成される列を含む電荷結合素子であるといえば 十分であろう。 光源２８は、例えば、発光ダイオードでもよい。 例えば、ここで示すように、５個の光源２８を、光軸全体の片側に一定の間隔 で配列してもよい。 ここで示す実施形態では、ＣＣＤカメラ２６と照明装置２７の間には、例えば 開口プレートなどのような対象物１０を当てる支持面２９があり、また、支持面 ２９と照明装置２７の間には、つや消しガラス３０がある。 実際、照明装置２７から出る光線Ｆの横方向の寸法Ｄ３は、このつや消しガラス を通るときの幅である。 使用する際、光源2８を一つずつ照らす。 全体の光軸上にある中心の光源２８は、対象物１０の、プリズム効果を生まな い光軸の部分を照らす。ＣＣＤカメラ２６の軸から最も遠い位置にある光源は、 対象物１０の記号１３の位置によって引き起こされうるプリズム偏向をある程度 補正する。 光源２８によってつや消しガラス３０上に投射された光のそれぞれのハローは 、拡散源として働く。 記号１３を読む際は、上記のように、エッチングセル１４は、エッチングして いないセル１５とはっきりとしたコントラストをなして、暗く見える。 従って、実際上、読み取りが確かになる。 図６の線図は、記号１３の列Ｃにそって粗度計を使って得た読み取り値を表し たものである。 突出部２２は、はっきりと見える。 それらは、単なる表面の粗度と比較すると、明らかにずっと粗い。 エッチングセル１４それぞれが、深さＰが２５μｍ以上の縦穴を形成しており 、縦穴２０の底部２１上の突出部（単数または複数）２２の最大幅Ｈが５μｍか ら２５μｍである記号１３では、思い通りの結果が得られた。 もちろん、上記の数値は、例として挙げたに過ぎず、いずれにしても、本発明 における制限として見なすことはできない。 さらに一般的には、本発明は、ここで説明し、示した実施形態や使用法に限ら れるものではなく、多様な実施も含むものとする。 特に、記号読み取り装置に関しては、使用した照明装置の実施形態も実施可能 である。例えば、照明装置は、可動ダイアフラムの後ろに光ファイバや大規模な 光源を使用することもできる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０２Ｃ 13/00 Ｂ４１Ｍ 5/26 (72)発明者 マズ シルヴィー フランス エフ―94230 カシャーン リ ュー フランソワ デラージ ６ (72)発明者 フレオン エリック フランス エフ―75020 パリ リュー ド ラ クロワ サン シモン 45 (72)発明者 ベル フランシス フランス エフ―94200 イヴリー スュ ール セーヌ リュー ラスペール 16

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．半透明の合成材料の対象物に印を付ける方法において、前記対象物（１０） にセルの形状のエッチングを施し、それぞれのエッチングセル（１４）は、縦 穴（２０）の形状であり、前記縦穴（２０）の底部（２１）上に垂直に延びる 少なくとも一つの突出部（２２）を有することを特徴とする方法。 ２．エッチングをレーザ（１６）によって行い、それぞれのエッチングセル （１４）は、前記レーザ（１６）を互いにオフセットして二回以上照射して作 ることを特徴とする、請求の範囲第１項に記載の方法。 ３．それぞれのエッチングセル（１４）は、前記レーザ（１６）を、互いにオフ セットして、三回続けて照射することによって形成することを特徴とする、請 求の範囲第２項に記載の方法。 ４．一列に並んだエッチングセル（１４）に対し、その対応する行（Ｌ）を、レ ーザ（１６）による照射の数と同じ回数だけ走査し、照射は、走査毎に、エッ チングによって作るそれぞれのセル（１４）と同じ量だけオフセットしている ことを特徴とする、請求の範囲第２項または第３項に記載の方法。 ５．エッチングセル（１４）が、行（Ｌ）と列（Ｃ）に整列しており、マトリッ クスタイプの記号を構成していることを特徴とする、請求の範囲第１項乃至第 ４項のいずれか１項に記載の方法。 ６．少なくとも一つの局所的な記号（１３）を含む合成材料の対象物であって、 請求の範囲１から５のいずれか１項に記載の方法を適用することによって、前 記記号（１３）が、縦穴（２０）の底部（２１）から垂直に延びる少なくとも 一つの突出部（２２）を有する縦穴（２０）形状の少なくとも一つのエッチン グセル（１４）を含むことを特徴とする、合成材料の対象物。 ７．エッチングセル（１４）によって形成された縦穴（２０）の底部（２１）上 に垂直に延びる突出部（２２）の最大幅（Ｈ）が、縦穴（２０）の深さ（Ｐ） の分数であり、深さ（Ｐ）の５分の１の値からこの深さ（Ｐ）の値の間の値を 有することを特徴とする、請求の範囲第６項に記載の対象物。 ８．エッチングセル（１４）によって形成された縦穴（２０）の深さ（Ｐ）が、 少なくとも２５μｍであり、前記縦穴（２０）の底部（２１）上に垂直に延び る突出部（２２）の最大幅（Ｈ）が５μｍから２５μｍの範囲内であることを 特徴とする、請求の範囲第６項または第７項に記載の対象物。 ９．エッチングセル（１４）によって形成された縦穴（２０）の底部に垂直に延 びる突出部（２２）がくさび型であることを特徴とする、請求の範囲第６項乃 至第８項のいずれか１項に記載の対象物。 10．エッチングセル（１４）によって形成された縦穴（２０）が、その底部（２ １）に垂直に延び、互いにオフセットしている二つの突出部（２２）を有して いることを特徴とする、請求の範囲第６項乃至第９項のいずれか１項に記載の 対象物。 11．前記突出部（２２）が実質的に同じ最大幅（Ｈ）を有することを特徴とする 、請求の範囲第１０項に記載の対象物。 12．二つの突出部（２２）が、その頂点（２３）において縦穴（２０）の容積を 横方向に３つの実質的に同じ部分に分割していることを特徴とする、請求の範 囲第１０項または第１１項に記載の対象物。 13．エッチングセル（１４）の表面の横方向の寸法（Ｄ１）が、０．１ｍｍ以上 であることを特徴とする、請求の範囲第６項乃至第１２項のいずれか１項に記 載の対象物。 14．エッチングセル（１４）の表面の横方向の寸法（Ｄ１）が約０．３５ｍｍで あることを特徴とする、請求の範囲第１３項に記載の対象物。 15．記号（１３）が、行（Ｃ）と列（Ｌ）に整列した、複数のエッチングセル（ １４）を含むことを特徴とする、請求の範囲第６項乃至第１４項のいずれか１ 項に記載の対象物。 16．ＣＣＤカメラ（２６）と、横方向の寸法（Ｄ３）が読み取ろうとしている記 号（１３）の寸法（Ｄ２）の１から５倍である、少なくとも一本の光線（Ｆ） を発するようになっている照明装置（２７）を含むことを特徴とする、請求の 範囲第６項乃至第１５項のいずれか１項に記載の対象物用の記号読み取り装置 。 17．照明装置（２７）が、一つもしくはそれ以上の光源（２８）を有しており、 それぞれが光線（Ｆ）を発し、全体の光軸に対して横方向に一直線に並んで配 置されていることを特徴とする、請求の範囲第１６項に記載の記号読み取り装 置。 18．光源（２８）が発光ダイオードであることを特徴とする、請求の範囲第１７ 項に記載の記号読み取り装置。 19．ＣＣＤカメラ（２６）と発光装置（２７）の間に支持面（２９）があること を特徴とする、請求の範囲第１６項乃至第１８項のいずれか１項に記載の記号 読み取り装置。 20．ＣＣＤカメラ（２６）と照明装置（２７)との間につや消しガラス（２０） があることを特徴とする、請求の範囲第１６項乃至第１９項のいずれか１項に 記載の記号読み取り装置。 21．つや消しガラス（３０）が支持面（２９）と照明装置（２７）との間にある ことを特徴とする、請求の範囲第２０項に関連した請求の範囲第１９項に記載 の記号読み取り装置。