JPH04229821A - エクシマレーザ光アブレーションを用いた光学部材表面の領域整形法 - Google Patents

エクシマレーザ光アブレーションを用いた光学部材表面の領域整形法

Info

Publication number
JPH04229821A
JPH04229821A JP3113060A JP11306091A JPH04229821A JP H04229821 A JPH04229821 A JP H04229821A JP 3113060 A JP3113060 A JP 3113060A JP 11306091 A JP11306091 A JP 11306091A JP H04229821 A JPH04229821 A JP H04229821A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
optical member
axis
lens
ablation
contact lens
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP3113060A
Other languages
English (en)
Other versions
JP3308281B2 (ja
Inventor
William F Jones
ウィリアム・エフ・ジョーンズ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bausch and Lomb Inc
Original Assignee
Bausch and Lomb Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bausch and Lomb Inc filed Critical Bausch and Lomb Inc
Publication of JPH04229821A publication Critical patent/JPH04229821A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3308281B2 publication Critical patent/JP3308281B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29D—PRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
    • B29D11/00—Producing optical elements, e.g. lenses or prisms
    • B29D11/00009—Production of simple or compound lenses
    • B29D11/00432—Auxiliary operations, e.g. machines for filling the moulds
    • B29D11/00461—Adjusting the refractive index, e.g. after implanting
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2103/00—Materials to be soldered, welded or cut
    • B23K2103/30—Organic material
    • B23K2103/42—Plastics
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2103/00—Materials to be soldered, welded or cut
    • B23K2103/50—Inorganic material, e.g. metals, not provided for in B23K2103/02 – B23K2103/26

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Ophthalmology & Optometry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Laser Beam Processing (AREA)
  • Eyeglasses (AREA)
  • Glass Compositions (AREA)
  • Lasers (AREA)
  • Treatments Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
  • Grinding And Polishing Of Tertiary Curved Surfaces And Surfaces With Complex Shapes (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はエクシマレーザアブレー
ションを用いて光学部材の表面を領域整形する方法に関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】光学部材表面を整形する方法は種々知ら
れている。最も古い公知の方法は光学部材の表面を研磨
するために旋盤を用いるものである。この方法はもちろ
ん初期のレンズの製造にまでさかのぼるが現在において
さえも用いられている。
【０００３】また鋳造や成形によって光学部材表面を形
成する方法も種々提案されている。しかしながらこれら
の方法においても仕上げ光学部材を成形するのに用いら
れる成形型を製作するために旋盤技術に依存せざるを得
ない。さらに最近では高エネルギーレーザを用いて光学
部材の表面を選択的にアブレーションするアイデアが提
案されている。
【０００４】本発明はエクシマレーザを用いることによ
って光学部材表面を選択的に整形しかつそのための効率
的で精密な手段を提供することを目的としている。
【０００５】本発明は光学部材の表面の再整形のための
方法を含む。本発明は円環状の表面を有する光学部材を
以前には到底得ることのできなかったより高い精度と寸
法で製作するのにとりわけ有効である。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は倍率を変化させ
るために球面状もしくは円筒状の光学部材の表面を修正
する新規な方法に関するものである。この新規な方法で
は、所望のコンタクトレンズ形状を得るために所定の様
式でコンタクトレンズ素材の表面をアブレーションする
ために高エネルギー照射を用いる。とりわけこの方法は
、光学部材の表面領域を横切るように相対的に一定のパ
ルスビーム強度のエクシマレーザビームを有利に用いる
ことができる。ある与えられた軸に沿ってビームが光学
部材表面を走行する速度を制御することによって上記軸
に沿った任意の点におけるアブレーションの度合を制御
することができる。
【０００７】エクシマレーザからのビームは断面略四角
形でありある対称軸を横切ってほぼ均一な照射強度を有
している。ビーム強度は完全には均一ではないがそのビ
ームプロフィールは測定可能であって制御のプロセスに
おいて測定データが考慮される。実質的に定められるビ
ームの主な形態はパルス強度プロフィールである。この
特性は本発明に従えば光学部材表面の光アブレーション
を制御することを可能とする。
【０００８】
【実施例】図１はｘｙ座標系におけるレーザの強度分布
を持ったエクシマレーザの典型的な断面を示している。 図１からわかるようにビームのｘ軸方向の強度は端部を
除きほぼ均一である。本発明はビームの端部を除去する
方法をも開示しており、そのことによって均一な強度分
布をもったビームを得ることができる。完全なレンズ表
面のアブレーション制御は修正されるべき光学部材表面
を横切るｙ軸に沿ってビームを走査させることによって
達成される。この走査が一定の速度で行われるとその効
果は、光学部材表面がそうであるようにｙ軸方向のビー
ムプロフィールを単に広げることとなる。
【０００９】エクシマレーザは約２０ナノ秒の短いパル
スであってパルスからパルスまでの極めて一定したパル
スエネルギーを有するものである。この実施例において
採用されるアブレーション工程では所定の整形を達成す
るために極めて多くのパルスが必要となる。この典型的
には０．１秒から３０秒程度続けられるアブレーション
工程において、エクシマレーザビームの領域は線形もし
くは非線形の滑らかでかつ連続した一軸方向に沿ったア
ブレーションプロフィールに従って光学部材表面を横切
るように走査される。
【００１０】エクシマレーザビームの走査は少なくとも
２つの手段によって達成される。図２はビーム１が４５
度に傾いて固定された反射ミラー２によって９０度偏向
する方法が示されている。このビームは走査可能な全反
射又はハーフミラーの形態のミラー３によって更に９０
度偏向される。上記のミラーのうちのいずれかが部分的
に透過性のものであればエクシマレーザのビームプロフ
ィールをモニターするためのミラー手段を構成すること
ができる。初期のビーム経路に平行に走査ミラー４を移
動するための手段が設けられそれによってミラーはその
入射経路からビームをずらせるとともにビーム領域をタ
ーゲット部材表面を横切って走査させることができる。
【００１１】本発明を実施するためのいま一つの方法に
おいては光学部材の表面を横切ってビーム領域を移動さ
せるようにビームの入射角を変化させるミラーが用いら
れる。図２に示した装置において角度が固定されたミラ
ー３の代わりに上記ミラーはレーザが走査される軸の面
を光学部材を介して揺動させることを可能とする。ミラ
ーを線形走査させることとレンズを揺動させるという組
み合わせを用いることはできるけれども、図面に示すよ
うな線形サーボ機構４のごとき他の手段はビーム走査を
行わせるために必ずしも必要ではない。
【００１２】レーザの強度とレーザのパルスの割合が実
質的に一致していると仮定すると光アブレーションの度
合いはミラーがｚ軸に沿って動くときのミラー２の速度
に関係し、そのアブレーションはミラー速度が一定であ
るかぎり光学部材の表面に渡って均一になるであろう。
【００１３】変数ｙの関数である光アブレーションはｙ
軸に沿ったビームの瞬間速度もしくはｚ軸に沿ったミラ
ーの速度に関係するので光アブレーションの度合いは部
材表面領域を横切ってビームを走査させるミラーの速度
プロフィールを制御することによって制御することがで
きる。
【００１４】図２は光学部材に入射するビーム径を減少
させそれによってビームの強度を増大させるレンズを含
む装置を示している。このレンズ要素は本発明の実施に
あたって必要に応じて備えればよくビームはそのビーム
径を減少させることなしに用いることができる。パルス
状ビームの走査とアブレーションの関係は数学的には以
下のごとく表される。
【００１５】１）　　　　　　　　Ｔ＝Ｋ・Ｈ・Ｎ／Ｖ
ここで、Ｔは除去されるべき物質の厚み、Ｋはある定数
、Ｈはレーザの繰り返し割合（パルスレート）、Ｎは走
査回数、Ｖはビームの瞬間速度である。
【００１６】連続的なレーザが用いられる場合上記の関
係は以下の式で表される。 ２）　　　　　　Ｔ＝Ｋ１・Ｎ／Ｖ ここで、Ｋ１はある定数である。
【００１７】これらＫおよびＫ１は特定の状況下におい
てある物質のアブレーションに対して与えられる定数で
ある。従ってこれらの定数は光学部材の物質組成、光学
物質周囲の環境条件、ビームの波長、さらにはビーム強
度などに依存して定められる。
【００１８】走査速度が不均一である場合、光学部材の
軸に沿ったアブレーションは以下のごとき式で表される
。 ３）　　　　　　デルタＴ＝Ｋ・Ｈ・Ｎ（Ｖ２−Ｖ１）
／（Ｖ１・Ｖ２） ここで、Ｖ１とＶ２は光学部材上の点Ｐ１とＰ２におけ
るビーム速度であり、デルタＴは２つの点間における物
質の除去量の差である（図３参照）。
【００１９】鉛直面内の曲率をデルタｒだけ変化させる
ためには、除去量デルタＴは、図４に示すように、鉛直
面内のすべての点に対する全ての距離における元の半径
と新しい半径との間の後面深さの差デルタＳに対応すべ
きである。
【００２０】次式が成立するので、 ４）　　　　　　デルタＳ＝デルタＲ・Ｙｏ２／２Ｒ２
　　　　　　　　　　ここで、Ｙはレンズ中心から鉛直
面内の点Ｐまでの距離である；
【００２１】いま、Ｐ１がレンズ中心における初期位置
であるとすると、 ５）　　　　　　デルタＳ＝（２Ｋ・Ｈ・Ｒ２）／Ｖｏ
と表される。
【００２２】従って、円筒形状における変化は、Ｋ２・
Ｈ・Ｎとなる（ここで、Ｋ２は光学部材の径とは独立の
定数である。）。このことによって、円環体レンズであ
るため、ｙ軸における曲率半径とは異なるｘ軸における
曲率半径をもったレンズのアブレーションをおこなうこ
とができる。円筒形状における変化は、光学部材の初期
曲率に依存しないことに注意すべきである。
【００２３】例えば、球面レンズにおいて０．２５ジオ
プトリの倍率変化をもたらすような走査は、光学部材の
初期の曲率半径に無関係に同じ倍率変化をもたらす。
【００２４】アブレーションプロフィールは、勿論、パ
ルスレート関数を含むビーム強度プロフィール関数と走
査速度プロフィール関数との積によって制御される。ビ
ームパルスレートが一定である場合、速度はアブレーシ
ョンと以下のように関係する。 Ｖ＋Ａ／Ｙｏ２
【００２５】ここで、Ｖは走査されるビームの瞬間的な
速度、Ａはアブレーション定数、Ｙｏは、アブレーショ
ンによって光学部材表面に惹起すべき円筒成分を形成す
る場合、光学部材の形成された円筒の対称軸からのビー
ムの距離である。
【００２６】複数のアブレーションプロフィールの組み
合わせを達成するためには、速度関数は結果のプロフィ
ールが各点において以下の式を満足するように組み合わ
せられるべきである。 １／Ｖｒ＝（１／Ｖ１＋１／Ｖ２）
【００２７】ビームを無限大の速度で走査することはで
きないので、アブレーションの度合は、ある固定したパ
ルスレートの走査における各点において考慮されるべき
である。
【００２８】このようにして、全てのアブレーションプ
ロフィールは、それらに固有の一定な最大及び最小アブ
レーション成分を有する。円筒形状における変化を惹起
することが要求される所望のアブレーションプロフィー
ルは、レーザのパルスレートを制御することによっても
達成できる。ある与えられたアブレーションプロフィー
ルを達成することは、時間の関数としての走査速度（Ｖ
）と時間の関数としてのレーザのパルスレートの積を制
御することに存在する。
【００２９】あるいは、アブレーションプロフィールは
、一定の走査速度でレーザのパルスレートを制御するこ
とによって制御することができる。光学部材表面上の異
なる点において、繰り返しレートＨを走査速度に代えて
、あるいはそれとともに変化させるようにしてもよい。 各点において除去される物質量は式１に示したように、
繰り返しレートに比例する。もしも、速度が一定に維持
される場合、あるプロフィールを形成するのに必要な繰
り返しレートの変化は、各点において式１を用いて速度
プロフィールを得るのと全く同様の方法で容易に与えら
れる。プロフィール修正の幾つかのタイプを、均一な速
度で達成する必要がある場合、個々のプロフィールに対
する繰り返しレート分布を各点において互いに加算する
必要があり、その結果としての繰り返しレート分布は相
補的なプロフィールを生成する。速度が繰り返しレート
とともに変化される場合、ＨのＶに対する比は、各点に
おけるエッチ（ｅｔｃｈ）深さが式１に一致することを
保証するように制御される。もしも、多重のプロフィー
ルを互いに加算する必要がある場合、繰り返しレートＨ
か速度Ｖのいずれか一方が、各点に対する各プロフィー
ル分布に対して同じでなければならない。これは、式１
を用いた簡単な変換で得られる。各点は互いに分離して
取り扱うことができるので、繰り返しレートと速度の両
方が分布の全ての点で変化する場合にも、上記の加算処
理は依然として用いることができる。繰り返しレートと
速度のために生成される関数は、しかしながら、エッチ
ングされる領域上で連続でなければならない。走査ミラ
ーの移動を制御するのに使用される手段はデジタル電子
回路手段によって制御されるステップモータによって駆
動されるサーボ機構によって与えられる。従って、速度
プロフィールはコンピュータ・プログラムによっていか
なる所望の形状にも制御できる。この発明を実施するた
めの他の方法として、所定のアブレーションを得るため
に、光学部材表面をレーザビームに対し、ｘ軸に沿って
制御された方式で移動させることが考えられる。この場
合には、図２で示した方式からは、ビームでなく光学部
材を移動させることができる点において相違する。
【００３０】特殊な装置形状の場合は別として、最終的
な光学部材の形状は、最初の光学部材の形状及び光学部
材表面を横切るｘ，ｙの関数としてのアブレーションの
度合によって決定される。例えば、ボタン形状のコンタ
クトレンズ素材（実質的にはコンタクトレンズ用物質か
らなる円盤状のもの）からレンズを形成することができ
る。上記円盤状のレンズ素材から仕上げられたレンズを
形成するためには、相当な物質量のアブレーションが必
要となり、そのことは相当な時間を要することとなる。 一方、コンタクトレンズ素材は実質的に球面状コンタク
トレンズ形状とすることができる。従って、比較的低い
円環率（ｔｏｒｉｃｉｔｙ）有する円環体レンズを製作
する場合には、球面状のレンズを円環体レンズに合成す
るために、一軸に沿った少量のアブレーションを行なう
だけでよいのでレンズ整形に要する時間は極めて短くで
きる。調製できる他の曲面としては、角膜、義眼レンズ
、内視鏡や顕微鏡用のレンズ等々の光学部材がある。
【００３１】従来の円環体コンタクトレンズの形成法と
比較して本発明方法の重要な利点の一つは、本発明方法
が比較的低い円環率を有する円環体レンズすなわちｘ軸
方向の曲率半径がｙ軸方向の曲率半径にほぼ等しいよう
なレンズを製作するのに有利であることである。本発明
のいま一つの利点は、円筒円環体レンズを極めて高精度
に製作できることである。逆言すれば、円環体レンズに
おいて製作されるべき２つの曲率半径は、従来の旋盤技
術を用いて得られるものよりはるかに高い精度で設定で
きる。本発明方法は、当業者にとってあきらかなように
、表面円環体レンズにも裏面円環体レンズにも適用でき
る。た、本発明方法は、高精度の球面レンズや２焦点レ
ンズや他のレンズ形状のものにも有効に適用できる。 例えば、２焦点レンズは、光学部材の一部の領域をマス
クし、マスクされていない部分における領域の球面曲率
を変化させ、これによって異なる倍率を有する２つの領
域を有する一つのレンズを形成することによって得るこ
とができる。
【００３２】本発明方法は使用される照射源が光アブレ
ーションを惹起するために充分なエネルギーと適当な波
長を有する限りプラスチックコンタクトレンズ材にも適
応し得る。例えばこの種のプラスチック材として、ポリ
　　２−ヒドロキシエチルメタクリレート（ｐＨＥＭＡ
）、ポリ　　Ｎ−ビニル−２−ピロリドン（ｐＮＶＰ）
、ポリメチルメタクリレート（ｐＭＭＡ）、およびこれ
らのコポリマーの非水和物や当業者にとって知られてい
る他のコンタクトレンズ用物質を用いることができさら
にガス透過性物質やシリコン基コンタクトレンズ用物質
とりわけフルオロシリコン基物質等を用いることができ
る。
【００３３】レンズ用物質の種類に応じて使用する照射
源を選択するためには種々の要因例えば照射波の波長、
ある程度波長や物質の種類に依存する通常の劣化状態を
もたらすことなしに光アブレーションを惹起するのに必
要な強度のしきい値やさらには周囲の雰囲気条件（アブ
レーション能は反応性ガスの存在によって最適化される
場合もあり、あるいは逆に不活性ガス雰囲気の方が好ま
しい場合もある。）などに依存している。弾性を有する
生体物質のアブレーシヨン工程ではアブレーシヨンされ
た物質の表面において異なったストレスが発生されると
いうことが見いだされている。この効果は光学部材の全
正面を均一にアブレーションすることによって緩和され
る。すなわち物質を均一な厚みだけ除去することによっ
て下層の物質はその表面において均一化される。
【００３４】以下の例は本発明のいくつかの応用例を示
すものである。光学部材表面の整形を行なうための本発
明のすべての可能性がこれら実施例によってつくされて
いるというわけではない。角膜整形に関する例は示され
ていないがコンタクトレンズを形成するために使用され
る方法と同じ方法が眼の光学表面の整形にも使用し得る
ことは言うまでもない。このような場合には角膜が光学
部材の表面と考えることができる。
【００３５】例１ 光学部材の表面として図２の装置において球面状の後面
を有する非水和性ソフトコンタクトレンズ素材を配置し
た。このレンズはポリマコン（Ｐｏｌｙｍａｃｏｎ：登
録商標）よりなる。レンズの後面はスキャナがｚ軸に沿
ってレンズの端部ではその軸上の中心部より多くの物質
を取り除くような線形な方式で走査されるのに従ってエ
クシマビームによって走査される。エクシマビームによ
って走査される前のレンズ面は干渉手段によって確認さ
れているように完全な球面に極めて近いものとして図示
されている。レーザーアブレーションに先立ったレンズ
の干渉パターンは図５に示されている。図５はレンズの
全後面が球面である時の２，３個の干渉縞内にあること
を示しており、そのことはレンズの面に対して１ミクロ
ン以下の偏差しかないことを示している。本発明方法に
従ってレーザーで走査すると、円環体レンズが得られる
。図６と図７はレンズ後面の２軸に沿った干渉パターン
をそれぞれ示している。各軸にそって明りょうに示され
ているように、レンズは当該軸に沿っては所定の半径を
有し他の軸に沿っては異なる半径を有する数個の干渉縞
内に存在する。このことは円環体レンズの２つの半径が
予想されたごとく精密であることを示している。この場
合２つの軸についての半径は６．９９６と７．１１５ｍ
ｍとなるように設定するように実際に観察された半径は
６．９９１と７．１０８ｍｍであった。比較のため図８
には市販されている円環体レンズの干渉パターンが示さ
れている。この場合にはレンズの後面において少なくと
も２０の干渉縞が示されている。
【００３６】例２ 図２の装置に球面状の後面を有するレンズ素材を装着す
る。このレンズ素材はある軸に沿ってレンズの円筒率を
変化させるようにあらかじめ設定した関数に従ってその
軸に沿って走査される。その後レンズ素材は９０度だけ
回動され上記と同じ走査関数を用いて再び走査される。 このようにして製作したレンズは干渉パターンについて
分析されその結果レンズの球面度が変化され、かつもと
の素材とは異なる度数を有するほぼ完全な後面を依然と
して有していることが判明した。アブレーションを施し
たレンズの干渉パターンは図９に示されている。図９に
明らかなようにレンズの全後面内には２，３の干渉縞が
存在するだけである。表１は９個のレンズ素材について
その初期半径と最終半径とを、計算された度数変化（ジ
オプトリー単位で示す）とともに示している。
【００３７】
【表１】 　　初期半径（ｍｍ）　　　　　　　　最終半径（ｍｍ
）　　　　　　度数変化量（ｍｍ）　　　　　　７．４
９６　　　　　　　　　　　　　　　　　　　７．５８
１　　　　　　　　　　　　　　　　　　０．５８　　
　　　　７．４９３　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　７．５６９　　　　　　　　　　　　　　　　　
　０．５２　　　　　　７．４９９　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　７．５８６　　　　　　　　　　
　　　　　　　　０．６４　　　　　　７．５００　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　７．５８７　　　
　　　　　　　　　　　　　　　０．５９　　　　　　
７．４９３　　　　　　　　　　　　　　　　　　　７
．５６９　　　　　　　　　　　　　　　　　　０．５
２　　　　　　　７．５０２　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　７．５８６　　　　　　　　　　　　　
　　　　　０．５７　　　　　　　７．５０２　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　７．５８６　　　　　
　　　　　　　　　　　　　０．５７　　　　　　７．
４９３　　　　　　　　　　　　　　　　　　　７．５
８３　　　　　　　　　　　　　　　　　　０．６１　
　　　　　７．４９７　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　７．５８９　　　　　　　　　　　　　　　　
　　０．６３　　　　　　７．５０１　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　７．５９３　　　　　　　　　
　　　　　　　　　０．６３平均　　７．４９６　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　７．５８３　　　　
　　　　　　　　　　　　　　０．５８　　＋／−０．
０６
【００３８】例３ 図２の装置に球面状の後面を有するレンズ素材を装着し
た。その上でレンズは円筒面を形成するように１つの軸
に沿って２回走査され、その後９０度だけ回動させ同じ
パラメータを用いて１回だけ走査した。これらの円筒成
分は球面における度数変化並びにその結果としての円筒
面における度数変化を与えるために加えられる。前面の
初期半径は７．４７０ｍｍであった。両方の走査の後に
おいて、前面は互いに直交する方向において７．３８２
と７．２９２の２つの半径を有し、そのことは球面半径
において０．０８８ｍｍ、円筒半径において０．９０ｍ
ｍの付加的な変化を示している。
【図面の簡単な説明】
【図１】　　エクシマレーザービームの断面を図式的に
示しエクシマレーザーのｘ，ｙ座標でのエネルギー分布
を示す。
【図２】　　コンタクトレンズ部材の表面をレーザービ
ームで走査するための本発明に係る装置の要部は斜視図
である。
【図３】　　アブレーションプロフィールと走査方式と
の関係を示すのに必要な各種寸法を示す光学部材の図式
的な説明図である。
【図４】　　光学部材表面の曲率半径に関してアブレー
ションの効果を示すために用いられる各種寸法とパラメ
ータを示す光学部材の図式的な説明図である。
【図５】　　旋盤で研磨されたコンタクトレンズの表面
を示す干渉パターンである。
【図６】　　本発明に従って製作された円環体コンタク
トレンズの干渉パターンを示す図である。
【図７】　　本発明に従って製作された円環体コンタク
トレンズの干渉パターンを示す図である。
【図８】　　市販されている円環体コンタクトレンズの
干渉パターンを示す図である。
【図９】　　本発明によって調製された球面度数を有す
るレンズの干渉パターンを示す図である。
【符号の説明】
１　　レーザービーム ２　　反射ミラー ３　　走査可能なミラー ４　　走査用ミラー ５　　レンズ ６　　光学部材

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】　　以下のフテップを含む円環状の曲率を
    有するコンタクトレンズの製造方法；コンタクトレンズ
    素材を構成する物質を光アブレーションすることのでき
    るエクシマレーザのビーム経路上に上記コンタクトレン
    ズ素材を位置決めすることのできる装置にコンタクトレ
    ンズ素材を設置するステップと、少なくとも一軸に沿っ
    てコンタクトレンズ素材を横切ってエクシマレーザを走
    査させるとともに上記コンタクトレンズ素材の少なくと
    も一軸に沿ったアブレーション量を制御するため上記ビ
    ーム強度と時間の積を制御するステップ。
  2. 【請求項２】　　レンズ表面を横切って選択的かつ不均
    一な物質のアブレーションに基づいて該コンタクトレン
    ズ内に惹起されるストレスを除去するコンタクトレンズ
    の表面の処理方法であって、該方法は光アブレーション
    手段によって該レンズの全表面を均一にアブレーション
    するステップを含むことを特徴とする光学部材の表面整
    形法。
  3. 【請求項３】　　高エネルギービームを光学部材表面の
    領域をある一軸に沿って所定の走行速度プロフィールに
    従って走査させ、上記軸に沿って所定の様式で選択的に
    物質をアブレーションするステップを含む光学部材の表
    面整形法。
  4. 【請求項４】　　請求項３に記載の方法であって、上記
    走行速度プロフィールは以下の一般式で規定され、Ｖ＝
    Ａ／Ｙ０２　　ここでＶは走査されるビームの瞬間的な
    速度、Ａはアブレーション定数、Ｙ０は光学部材におけ
    る生成された円筒の対称軸からのビームの距離；上記の
    アブレーションはターゲット表面に生成されるべき円筒
    成分を形成する。
  5. 【請求項５】　　光学部材表面の曲率半径を変化させる
    方法であって以下のステップを含むもの；ａ）高エネル
    ギービームを所定の走行速度プロフィールに従って光学
    部材の表面領域をある軸Ｘに沿って制御しながら走行さ
    せ上記軸に沿って所定の様式で物質を選択的にアブレー
    ションするステップ； ｂ）上記ステップａ）の軸Ｘに直行する軸に沿って上記
    ステップａ）を繰り返すステップ。
  6. 【請求項６】　　請求項３に記載の方法であって、上記
    走行速度プロフィールは上記光学部材表面に対してプリ
    ズムを加えるように選ばれているもの。
  7. 【請求項７】　　請求項３に記載の方法であって。上記
    走行速度プロフィールは上記光学部材表面からプリズム
    を除去するように規定されているもの。
  8. 【請求項８】　　請求項３記載の方法であって、球面形
    状コンタクトレンズから円環体コンタクトレンズを製作
    するのに用いられるもの。
  9. 【請求項９】　　請求項３記載の方法であって、イント
    ラオキュラーレンズを再整形するために用いられるもの
    。
  10. 【請求項１０】　　請求項３に記載の方法であって、角
    膜表面の再整形のために用いられるもの。
JP11306091A 1990-05-18 1991-05-17 エクシマレーザ光アブレーションを用いた光学部材表面の領域整形法 Expired - Fee Related JP3308281B2 (ja)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US07/525,515 US5061342A (en) 1990-05-18 1990-05-18 Target domain profiling of target optical surfaces using excimer laser photoablation
US525,515 1990-05-18
AU86851/91A AU646696B2 (en) 1990-05-18 1991-10-29 Target domain profiling of target optical surfaces using excimer laser photoablation
AU57596/94A AU654639B2 (en) 1990-05-18 1994-03-04 Target domain profiling of target optical surfaces using excimer laser photoablation

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2002031520A Division JP2002330988A (ja) 1990-05-18 2002-02-07 エクシマレーザ光アブレーションを用いた光学部材表面の領域整形法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH04229821A true JPH04229821A (ja) 1992-08-19
JP3308281B2 JP3308281B2 (ja) 2002-07-29

Family

ID=27155153

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP11306091A Expired - Fee Related JP3308281B2 (ja) 1990-05-18 1991-05-17 エクシマレーザ光アブレーションを用いた光学部材表面の領域整形法

Country Status (7)

Country Link
US (2) US5061342A (ja)
EP (1) EP0457612B1 (ja)
JP (1) JP3308281B2 (ja)
CN (1) CN1029597C (ja)
AT (1) ATE132785T1 (ja)
AU (2) AU646696B2 (ja)
DE (1) DE69116219T2 (ja)

Families Citing this family (45)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5061342A (en) * 1990-05-18 1991-10-29 Bausch & Lomb Incorporated Target domain profiling of target optical surfaces using excimer laser photoablation
US5240553A (en) * 1990-05-18 1993-08-31 Bausch & Lomb Incorporated One and two dimensional target domain profiling of target optical surfaces using excimer laser photoablation
AU642768B2 (en) * 1990-10-02 1993-10-28 Ciba-Geigy Ag A method of surface-cleaning and/or sterilising optical components, especially contact lenses
US5256851A (en) * 1992-02-28 1993-10-26 At&T Bell Laboratories Microlenses for coupling optical fibers to elliptical light beams
WO1994007639A1 (en) * 1992-09-29 1994-04-14 Bausch & Lomb Incorporated Symmetric scanning technique for laser ablation
US5359173A (en) * 1992-09-29 1994-10-25 Bausch & Lomb Incorporated Scanning technique for laser ablation
WO1994007684A1 (en) * 1992-09-29 1994-04-14 Bausch & Lomb Incorporated Method of making plastic molds and process for cast molding contact lenses
US5378582A (en) * 1992-09-29 1995-01-03 Bausch & Lomb Incorporated Symmetric sweep scanning technique for laser ablation
US5269105A (en) * 1992-09-29 1993-12-14 Bausch & Lomb Incorporated Method of generating a toric surface on a molding tool
US5331131A (en) * 1992-09-29 1994-07-19 Bausch & Lomb Incorporated Scanning technique for laser ablation
US5257706A (en) * 1992-09-29 1993-11-02 Bausch & Lomb Incorporated Method of cleaning laser ablation debris
DE4232690C1 (de) * 1992-09-30 1994-04-07 Aesculap Ag Verfahren und Vorrichtung zur Formkorrektur einer Linse
DE4232915A1 (de) * 1992-10-01 1994-04-07 Hohla Kristian Vorrichtung zur Formung der Cornea durch Abtragen von Gewebe
US6090100A (en) * 1992-10-01 2000-07-18 Chiron Technolas Gmbh Ophthalmologische Systeme Excimer laser system for correction of vision with reduced thermal effects
US5335243A (en) * 1992-11-04 1994-08-02 Hughes Aircraft Company 3-D opto-electronic system with laser inter-substrate communication, and fabrication method
WO1994015238A1 (en) * 1992-12-23 1994-07-07 Bausch & Lomb Incorporated Method of shaping laser beam
WO1994029071A1 (en) * 1993-06-11 1994-12-22 Bausch & Lomb Incorporated Method of minimizing diffraction groove formation on laser etched surfaces
KR19990007929A (ko) 1995-04-26 1999-01-25 데이빗로스클리블랜드 다면 반복 노광 방법 및 장치
US5780805A (en) * 1995-05-03 1998-07-14 Gerber Garment Technology, Inc. Pattern shifting laser cutter
US5904678A (en) * 1995-06-19 1999-05-18 Lasersight Technologies, Inc. Multizone, multipass photorefractive keratectomy
US5720894A (en) * 1996-01-11 1998-02-24 The Regents Of The University Of California Ultrashort pulse high repetition rate laser system for biological tissue processing
US7128737B1 (en) * 1997-10-22 2006-10-31 Carl Zeiss Meditec Ag Object figuring device
ES2256054T3 (es) * 1999-10-21 2006-07-16 Technolas Gmbh Ophthalmologische Systeme Aparato para la correccion refractaria oftalmica.
DE60124619T2 (de) 2000-05-25 2007-09-20 Novartis Ag Kontaktlinse mit gespritzter Inversionsmarkierung
KR100829876B1 (ko) * 2000-10-26 2008-05-16 엑스에스아이엘 테크놀러지 리미티드 레이저 기계가공의 제어
US6827441B2 (en) * 2002-01-31 2004-12-07 Opticlear Inc. Progressive lens with reduced distortion
US6805491B2 (en) * 2002-05-20 2004-10-19 Stratos International, Inc. Stub having an optical fiber
US7077838B2 (en) * 2002-05-30 2006-07-18 Visx, Incorporated Variable repetition rate firing scheme for refractive laser systems
US6964659B2 (en) 2002-05-30 2005-11-15 Visx, Incorporated Thermal modeling for reduction of refractive laser surgery times
US20080000887A1 (en) * 2006-06-28 2008-01-03 Seagate Technology Llc Method of laser honing
DE502006008285D1 (de) * 2006-09-07 2010-12-23 Ziemer Holding Ag Opthalmologische Vorrichtung für die refraktive Korrektur eines Auges.
US20080206481A1 (en) * 2007-02-26 2008-08-28 Bausch & Lomb Incorporated Silicone contact lenses with wrinkled surface
US7901075B2 (en) * 2007-12-27 2011-03-08 Johnson & Johnson Vision Care, Inc. Laser enhanced lens
ES2732434T3 (es) 2008-12-22 2019-11-22 Medical College Of Wisconsin Inc Aparato para limitar el crecimiento de la longitud del ojo
US8585956B1 (en) 2009-10-23 2013-11-19 Therma-Tru, Inc. Systems and methods for laser marking work pieces
US8905648B2 (en) 2011-06-29 2014-12-09 Cinch Connectivity Solutions, Inc. Expanded beam fiber optic connector
CA2877572A1 (en) 2011-09-22 2012-09-24 Ocular Technology Inc. Multi-focal lens
FR3007678B1 (fr) * 2013-06-28 2015-07-31 Essilor Int Procede de fabrication d'une lentille ophtalmique comportant une etape de marquage laser pour realiser des gravures permanentes sur une surface de ladite lentille ophtalmique
CN104985329B (zh) * 2015-06-16 2016-09-21 沈阳飞机工业（集团）有限公司 双曲率立体化铣零件激光刻型加工方法
SG11201900867UA (en) * 2016-08-01 2019-02-27 Jay Neitz Ophthalmic lenses for treating myopia
TWI685692B (zh) 2017-05-08 2020-02-21 美商賽特眼鏡視光有限公司 用於降低近視之隱形眼鏡及製造彼之方法
US10884264B2 (en) 2018-01-30 2021-01-05 Sightglass Vision, Inc. Ophthalmic lenses with light scattering for treating myopia
EP3821291A4 (en) 2018-07-12 2022-04-13 Sightglass Vision, Inc. METHODS AND DEVICES TO REDUCE MYOPIA IN CHILDREN
US11443950B2 (en) * 2019-03-01 2022-09-13 Zygo Corporation Method for figure control of optical surfaces
US12111518B2 (en) 2019-04-23 2024-10-08 Sightglass Vision, Inc. Ophthalmic lenses with dynamic optical properties for reducing development of myopia

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4194814A (en) * 1977-11-10 1980-03-25 Bausch & Lomb Incorporated Transparent opthalmic lens having engraved surface indicia
US4219721A (en) * 1978-08-23 1980-08-26 Revlon, Inc. Marking of lenses
US4307046A (en) * 1979-07-16 1981-12-22 Neefe Charles W Method of laser machining contact lenses
US4414059A (en) * 1982-12-09 1983-11-08 International Business Machines Corporation Far UV patterning of resist materials
US4563565A (en) * 1983-03-02 1986-01-07 Minnesota Mining And Manufacturing Company Method for forming a peripheral edge on contact lenses
US4744647A (en) * 1984-12-04 1988-05-17 Lens Plus Co. Semi-opaque corneal contact lens or intraoccular lens and method of formation
US4642439A (en) * 1985-01-03 1987-02-10 Dow Corning Corporation Method and apparatus for edge contouring lenses
US4652721A (en) * 1985-01-03 1987-03-24 Dow Corning Corporation Method and apparatus for edge contouring lenses
US4838266A (en) * 1986-09-08 1989-06-13 Koziol Jeffrey E Lens shaping device using a laser attenuator
US4842782A (en) * 1986-10-14 1989-06-27 Allergan, Inc. Manufacture of ophthalmic lenses by excimer laser
US4911711A (en) * 1986-12-05 1990-03-27 Taunton Technologies, Inc. Sculpture apparatus for correcting curvature of the cornea
DE3873162D1 (de) * 1987-05-15 1992-09-03 Ciba Geigy Ag Verfahren zur abtragenden bearbeitung von optischen koerpern aus vernetzten polymeren.
IE883230L (en) * 1988-10-25 1990-04-25 Provost Fellows Ans Scholars O Laser profiling of lenses
US4909818A (en) * 1988-11-16 1990-03-20 Jones William F System and process for making diffractive contact
US5061342A (en) * 1990-05-18 1991-10-29 Bausch & Lomb Incorporated Target domain profiling of target optical surfaces using excimer laser photoablation

Also Published As

Publication number Publication date
EP0457612A2 (en) 1991-11-21
EP0457612B1 (en) 1996-01-10
AU8685191A (en) 1993-05-06
DE69116219T2 (de) 1996-08-14
AU646696B2 (en) 1994-03-03
AU5759694A (en) 1994-05-19
CN1058105A (zh) 1992-01-22
US5294293A (en) 1994-03-15
ATE132785T1 (de) 1996-01-15
US5061342A (en) 1991-10-29
CN1029597C (zh) 1995-08-30
EP0457612A3 (en) 1992-03-18
DE69116219D1 (de) 1996-02-22
JP3308281B2 (ja) 2002-07-29
AU654639B2 (en) 1994-11-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3308281B2 (ja) エクシマレーザ光アブレーションを用いた光学部材表面の領域整形法
KR910009372B1 (ko) 엑시머레이저에 의한 안과용 렌즈의 제조 방법 및 장치
US5053171A (en) Manufacture of ophthalmic lenses by excimer laser
US4909818A (en) System and process for making diffractive contact
JP2809959B2 (ja) レ−ザビ−ムによるアブレーション装置およびその方法
CN110461531B (zh) 用于制造透射光学系统的方法
US10016250B2 (en) Laser patterning apparatus for three-dimensional object
US5240553A (en) One and two dimensional target domain profiling of target optical surfaces using excimer laser photoablation
JPH04242644A (ja) レーザアブレーション装置
US5170191A (en) Target domain profiling of target optical surfaces using excimer laser photoablation
US5068514A (en) Laser polishing of lens surface
US5061840A (en) Manufacture of ophthalmic lenses by excimer laser
US5179262A (en) Manufacture of ophthalmic lenses by excimer laser
Belay et al. Dynamic optical beam shaping system to generate Gaussian and top-hat laser beams of various sizes with circular and square footprint for Additive Manufacturing applications
JP2001121282A (ja) レーザ加工装置及びレーザ加工方法
WO1994029071A1 (en) Method of minimizing diffraction groove formation on laser etched surfaces
JP2002330988A (ja) エクシマレーザ光アブレーションを用いた光学部材表面の領域整形法
Toenshoff et al. NC-controlled production of smooth 3D surfaces in brittle materials with 193-nm excimer laser
JPH08155667A (ja) 加工装置
Toenshoff et al. General machining concept for producing micro-optics with high-power UV lasers
JPH02197389A (ja) レーザービーム走査で表面を処理する装置
Toenshoff et al. Comparison of 3D surfaces produced by 248-nm and 193-nm excimer laser radiation
JPH04158998A (ja) レーザー微細加工装置
Duignan et al. Excimer laser micromachining for rapid fabrication of binary and blazed diffractive optical elements
Harvey et al. Excimer lasers for micromachining

Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20011011

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20020430

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees