JPH04157084A - Method of polishing lens surface with laser - Google Patents
Method of polishing lens surface with laserInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明はレンズ特にコンタクトレンズの表面の研磨方法
に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a method of polishing the surface of lenses, particularly contact lenses.
〔従来の技術および発明が解決しようとする課題〕コン
タクトレンズは普通、お−むねはポリメチルメタクリル
酸エステル（ＰＭＭＡ）を含む適当な材料を、要求され
る大きさに切削することにより製作される。切削加工の
後コンタクトレンズは切削表面を滑らかにするために研
磨剤により研磨される。コンタクトレンズとして最適な
光学的性質をそなえるため、さらには使用者の眼にとっ
て受は入れやすくするために、コンタクトレンズの表面
をでき得る限り滑らかにすることは大いに望まれている
ところである。切削加工はレンズ表面の構造的な粗さを
伴うものであるから研磨は通常必要である。[Prior Art and Problems to be Solved by the Invention] Contact lenses are usually manufactured by cutting a suitable material, which generally includes polymethyl methacrylate (PMMA), to the required size. . After cutting, the contact lens is polished with an abrasive to smooth the cut surface. It is highly desirable to make the surface of a contact lens as smooth as possible in order to provide the contact lens with optimal optical properties and to make it more acceptable to the user's eyes. Polishing is usually necessary because cutting involves structural roughness of the lens surface.
上述したようなコンタクトレンズの研磨は通常手作業で
行われ、特に大量のコンタクトレンズの生産が必要とさ
れる場合には冗長で時間のか＼るものである。Polishing of contact lenses as described above is usually done manually and is tedious and time consuming, especially when large quantities of contact lenses are required to be produced.
本発明は上述の問題を軽減することを目的とするもので
ある。The present invention aims to alleviate the above-mentioned problems.
（課題を解決するための手段および作用）本発明の特徴
の一つは、レンズの表面を滑らかにするためにレーザー
光でレンズ表面を照射する工程を有することにあり、こ
のレーザー光による照射は制御されたレベルをもってレ
ンズ表面を溶融せしめるが実質的な光による侵食に至ら
しめることなく、レンズの表面を滑らかにするものであ
る。(Means and effects for solving the problem) One of the features of the present invention is that it includes a step of irradiating the lens surface with laser light in order to smooth the surface of the lens. It melts the lens surface to a controlled level but does not result in substantial optical erosion, and smooths the lens surface.
レンズ表面を照射する工程に至る前に、レンズは通常の
切削加工がなされる。レーザー光でレンズ表面を照射す
ることにより、表面は制御されたレベルをもって溶融す
るが実質的な光による侵食には至らず、レンズの表面を
実質的に滑らかにすることが可能であることが知られて
いる。この方法により処理したレンズ表面の滑らかさは
手作業によるものと同等である。Before reaching the step of irradiating the lens surface, the lens is subjected to a normal cutting process. It has been found that by irradiating the lens surface with laser light, the surface melts to a controlled level but does not result in substantial optical erosion, making it possible to substantially smooth the surface of the lens. It is being The smoothness of the lens surface processed by this method is comparable to that obtained by hand processing.
本発明の望ましい実施態様はレーザー光の照射強度を０
．３ＪＣ１１−２以下とし照射回数（パルス数）を２０
０回以上とすることである。In a preferred embodiment of the present invention, the irradiation intensity of the laser beam is reduced to 0.
．． 3JC11-2 or less and the number of irradiations (number of pulses) is 20
The number of times should be 0 or more.
より一層望ましくは、レーザー光の照射強度をＱ、ｌＪ
ｃｍ−２以下とすることである。Even more preferably, the irradiation intensity of the laser beam is Q, lJ.
cm-2 or less.
レンズ表面を溶融するであろう波長および照射強度を有
するいかなる適当なレーザー光を使用してもよいが、１
９３ナノメートルの波長の紫外線レーザーを使用するこ
とにより、十分なレベルにレンズ表面を滑らかにするこ
とができる。Any suitable laser light having a wavelength and irradiation intensity that will melt the lens surface may be used, but
By using an ultraviolet laser with a wavelength of 93 nanometers, it is possible to smooth the lens surface to a sufficient level.
本発明の実施例を具体例を示しながら添付図を参照して
説明する。Embodiments of the present invention will be described by way of specific examples and with reference to the accompanying drawings.
第１図は本発明の方法を実施する状況を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a situation in which the method of the invention is implemented.
第２ａ図及び第２ｂ図は波長１９３ナノメートルの関係
を示したグラフである。Figures 2a and 2b are graphs showing the relationship at a wavelength of 193 nanometers.
第３ａ図及び第３ｂ図は波長２４８ナノメートルのレー
ザーを使用した場合の第２ａ図及び第２ｂ図と同様の関
係を示したグラフである。FIGS. 3a and 3b are graphs showing the same relationship as FIGS. 2a and 2b when a laser with a wavelength of 248 nanometers is used.
第１図を参照すると、本図は本発明によりレンズ表面を
滑らかに処理する方法を実施するための構成を示してい
る。Referring to FIG. 1, this figure shows an arrangement for implementing the method of smoothing a lens surface according to the present invention.
なお第１図における諸元は次のとおりである。The specifications in Figure 1 are as follows.
■ ＡｒＦ １９３ｎｍ■ 出力エ
ネルギー １５０ｍＪ■ パルス幅
１７ｎｓ■ レーザー光の寸法 ６Ｘ２２＋ｍ
”■ レーザー照射（ＪＣＩＯ−”）を変更するために
レンズを使用
図示されている如（、波長１９３ナノメートルの紫外線
レーザー光１０はコンタクトレンズ１２の表面１１の上
に照射される。■ArF 193nm■ Output energy 150mJ■ Pulse width
17ns■ Laser beam dimensions 6X22+m
Using a Lens to Modify Laser Irradiation (JCIO-) As shown, ultraviolet laser light 10 with a wavelength of 193 nanometers is irradiated onto the surface 11 of the contact lens 12.
使用されているレーザーはラムグフィジンクして周知の
ものであるが、もちろんその他の重合体レンズ例えばヘ
フリコンーＢ ０１ｅｆｌｉｃｏｎ−Ｂ）、リドフィル
コン（Ｌｉｄｏｆｉｌｅｏｎ） 、ヘマ（Ｈｅｍａ）、
ボストンＩＶ（Ｈｏｓｔｏｎ−ＩＶ）であってもよい、
これらのレンズは各々、主要成分としてポリメチルメタ
クリル酸エステル（ＰＭＭＡ）を使用している。The lasers used are of the well-known type, but of course other polymeric lenses such as Heflicon-B, Lidofileon, Hema,
It may be Boston IV (Hoston-IV),
Each of these lenses uses polymethyl methacrylate (PMMA) as a major component.
レーザー光１０がレンズ１２の表面１１を照射するよう
に調整するための焦点レンズ１３がレーザー光１０の径
路上におかれている。ここにレンズの表面１１を照射す
るレーザー光の直径は、要求される照射強度にもよるが
約４■Ｘ１ｍｍである。A focusing lens 13 is placed on the path of the laser beam 10 to adjust the laser beam 10 to illuminate the surface 11 of the lens 12. The diameter of the laser beam that irradiates the surface 11 of the lens is approximately 4 mm x 1 mm, depending on the required irradiation intensity.
レンズ１２はレーザー光１０の直径より大であるからレ
ンズ表面１１を縞状に走査するための適当な駆動手段（
図示せず）がレーザーまたはレンズ（若しくは両方に）
備えられることは明らかである。Since the lens 12 is larger in diameter than the laser beam 10, suitable driving means (
(not shown) on the laser or lens (or both)
It is clear that we can prepare.
レンズ表面の研磨の程度は本出願人により同時特許出願
された「レンズ表面の仕上度測定方法」に記載されてい
る鏡面反射の技術を適用することによりレーザー光照射
中又はレーザー光照射後に測定可能である。またレンズ
表面の仕上度は文献により周知の他の方法例えばタリイ
フルフ（Ｔａｌｙ−ｆｕｒｆ）又は電子顕微鏡によって
も測定することができる。The degree of polishing of the lens surface can be measured during or after laser light irradiation by applying the specular reflection technique described in "Method for Measuring Lens Surface Finish", which was filed for a patent simultaneously by the applicant. It is. The finish of the lens surface can also be determined by other methods well known in the literature, such as Taly-furf or electron microscopy.
第一段階として切削加工しただけのコンテックおよび０
．０２Ｊｃｍ−”で照射され、表面仕上度はレーザーの
照射回数を増加させながら監視される。同様の処理が、
切削加工しただけのコンテックス（ＣＯＮＴＥＸ）ボタ
ンに対しレーザーの波長２４８ナノメートル、照射強度
０．ＯＩＪｃｍ−”オよび０．１５ Ｊ ｃｍ−”Ｌ：
で行われる。同一の処理が同じ波長間し照射強度を持つ
レーザー光を用いてコンテックス（ＣＯＮＴＥＸ）コン
タクトレンズに対して実施される。CONTEC and 0, which were only machined as the first step.
．． 02 Jcm-'' and the surface finish is monitored with increasing number of laser irradiations.
A CONTEX button that has just been cut has a laser wavelength of 248 nanometers and an irradiation intensity of 0. OIJcm-”O and 0.15 J cm-”L:
It will be held in The same treatment is performed on CONTEX contact lenses using laser light of the same wavelength and radiation intensity.
第２ａ図及び第２ｂ図は、切削加工しただけのコンテッ
クス（ＣＯＮＴＥＸ）ボタンの鏡面反射の変化を示した
ものであり、一方のコンテックス（ＣＯＮＴＥＸ）ボタ
ンは照射強度０．０ＩＪＣ１１１−”で照射され、他方
の：１ ”Ｊテア クス（ＣＯＮＴＥＸ）ホタ７は０．
０２Ｊｃｖ−”テ照射した場合を示す０図示されるよう
に、表面の反射率は手作業により研磨されたレンズと同
じ値まで上昇する。Figures 2a and 2b show changes in the specular reflection of a CONTEX button that has only been machined, and one CONTEX button was irradiated with an irradiation intensity of 0.0IJC111-''. and the other: 1" JTEAX (CONTEX) Hota 7 is 0.
As shown in the figure, the reflectance of the surface increases to the same value as a manually polished lens.
しかしながら望ましい研磨のレベルに至らしめるために
は２５０回以上の多数回のレーザー光照射（レーザーパ
ルス）が必要である。レーザー光を照射されたレンズの
光学的な形状は表面の溶融を示唆している。低照射強度
０．０２Ｊｃ＋＋＋−”のときのレンズ表面の温度上昇
は約５０°Ｃであるのでこの程度の低照射強度で表面が
溶融するであろうと信することができる。鏡面反射率の
最初の落ち込みは滑らかな表面を形成するために重合体
が溶融し流れだす前に重合体の結束が破壊されるためと
考えられる。侵食の深さは干渉計を使用して測定した結
果照射強度０．０２ＪＣ１１１−”で３００回照射した
とき約０．６ミクロンであり、１パルス当たり約０．０
０２ミノメートル、照射強度０．１５ＪＣ１１−”およ
び０．ＩＪＣ！１１−”のレーザー光を照射したときの
結果を各々第３ａ図及び第３ｂ図に示す。波長１９３ナ
ノメートルのレーザー光に比べ２４８ナノメートルのレ
ーザー光の場合はコンテックス（ＣＯＮＴＥＸ）ボタン
のレーザーエネルギーの吸収率が約１０分の１程度に低
下するため、より低い照射強度のレーザー光の方がこの
波長においては望ましいことがわかる。However, in order to reach the desired level of polishing, multiple laser light irradiations (laser pulses), such as 250 times or more, are required. The optical shape of the lens irradiated with laser light suggests surface melting. Since the temperature rise on the lens surface at a low irradiation intensity of 0.02Jc+++-'' is approximately 50°C, we can believe that the surface will melt at such a low irradiation intensity. The depression is thought to be due to the breakage of the polymer cohesion before the polymer melts and flows to form a smooth surface.The depth of erosion was measured using an interferometer, and the irradiation intensity was 0. 02JC111-" when irradiated 300 times, it is about 0.6 micron, and it is about 0.0 micron per pulse.
The results of irradiation with laser light of 0.02 mm and irradiation intensity of 0.15JC11-" and 0.IJC!11-" are shown in FIGS. 3a and 3b, respectively. Compared to a laser beam with a wavelength of 193 nm, the absorption rate of the laser energy of the CONTEX button decreases to about one-tenth when using a laser beam with a wavelength of 248 nm, so it is difficult to use a laser beam with a lower irradiation intensity. It can be seen that this is more desirable at this wavelength.
次に切削加工されたコンテックス（ＣＯＮＴＥＸ）コン
タクトレンズを同じ波長、同じ照射強度、同じ照射回数
照射した場合、コンテックス（ＣＯＮＴＥＸ）ボタンを
照射した場合と同じ結果が得られる。Next, when the cut CONTEX contact lens is irradiated with the same wavelength, the same irradiation intensity, and the same number of irradiations, the same results as when the CONTEX button is irradiated are obtained.
上述の如く、レンズを表面を溶融する程度の十分低い照
射強度で切削加工したコンタクトレンズを紫外線レーザ
ーにより照射することによりレンズ表面を実質的に十分
な程度溝らかにでき、特に切削により生成された表面の
粗さをとりさることができる。さらにまた低い照射強度
すなわち０．３Ｊｅｗ−２のレーザー光照射によりレン
ズ表面の破壊は最小限となるがレンズ表面は溶融し、こ
の最小限の破壊はレンズ表面の改善をもたらす、レンズ
表面全体を研磨するためにレーザー光の直径がレンズの
直径以下である場合にはレンズ表面を縞状に走査するた
めの適当な手段が具備されることが望ましい。As mentioned above, by irradiating a cut contact lens with an ultraviolet laser at a sufficiently low irradiation intensity to melt the surface of the lens, the lens surface can be substantially smoothed to a sufficient degree, and especially grooves generated by cutting can be smoothed. The roughness of the surface can be removed. Furthermore, laser light irradiation with a low irradiation intensity, i.e., 0.3 Jew-2, minimizes the destruction of the lens surface, but melts the lens surface, and this minimal destruction brings about an improvement of the lens surface, polishing the entire lens surface. If the diameter of the laser beam is less than the diameter of the lens, it is desirable to provide suitable means for scanning the lens surface in a striped manner.
〔発明の効果］
コンタクトレンズの表面の十分なレベルの研磨は波長１
９３ナノメートル、照射強度０．Ｏ０５Ｊｃｍ−”から
０．０５Ｊｃｍ−２の範囲のエキシマ−レーザーにより
得ることが可能であることが判明した。波長２４８ナノ
メートルのレーザーでは照射強＆０．０５ＪΩ−２から
０．２Ｊｃｍ−”の範囲で最適の結果が得られることが
判明した。なお本発明はここに述べた具体例に限定され
ず本発明の範囲を逸脱することなく改良変更できる。[Effect of the invention] The surface of a contact lens can be polished to a sufficient level at wavelength 1.
93 nanometers, irradiation intensity 0. It has been found that it is possible to obtain this using an excimer laser in the range of 0.05Jcm-2 to 0.05Jcm-2.For a laser with a wavelength of 248 nm, the irradiation intensity is in the range of 0.05JΩ-2 to 0.2Jcm-2. It was found that optimal results were obtained. It should be noted that the present invention is not limited to the specific examples described herein, but can be improved and changed without departing from the scope of the present invention.
第１図は本発明の方法を実施する状況を示す図。
第２ａ図及び第２ｂ図は波長１９３ナノメートルのレー
ザーの照射回数と切削加工のみのコンテックス（ＣＯＮ
ＴＥＸ）ボタンのレーザー光の鏡面反射率の関係を示し
たグラフ。
第３ａ図及び第３ｂ図は波長２４８ナノメートルのレー
ザーを使用した場合の第２ａ図及び第２ｂ図と同様の関
係を示したグラフ。
図において
１０・・・レーザー光、 １１・・・表面、１２
・・・コンタクトレンズ、 １３・・・焦点レンズ。
日Ω」FIG. 1 is a diagram showing a situation in which the method of the present invention is implemented. Figures 2a and 2b show the number of laser irradiations with a wavelength of 193 nm and the CONTEX (CON) with only cutting processing.
Graph showing the relationship between the specular reflectance of the laser beam of the TEX) button. Figures 3a and 3b are graphs showing the same relationships as Figures 2a and 2b when a laser with a wavelength of 248 nanometers is used. In the figure, 10...laser light, 11...surface, 12
...Contact lens, 13...Focal lens. Day Ω”
Claims (1)
となく、制御されたレベルの溶融を生ぜしめもってレン
ズ表面を滑らかにするためにレンズの表面をレーザー光
で照射する過程を含むレンズ表面を滑らかにする方法。 ２、前記レンズ表面を照射する前に前記レンズに対し通
常の切削加工を行う請求項１記載の方法。 ３、照射強度０．３Ｊｃｍ＾−＾２以下の前記レーザー
光を２００回以上照射する請求項１又は２記載の方法。 ４、照射強度０、１Ｊｃｍ＾−＾２以下の前記レーザー
光を照射する請求項１又は２記載の方法。[Claims] 1. Irradiating the surface of the lens with laser light to produce a controlled level of melting to smooth the lens surface without causing substantial erosion of the lens surface by the light. How to smoothen the lens surface, including the process. 2. The method according to claim 1, wherein the lens is subjected to a conventional cutting process before irradiating the lens surface. 3. The method according to claim 1 or 2, wherein the laser beam with an irradiation intensity of 0.3 Jcm^-^2 or less is irradiated 200 times or more. 4. The method according to claim 1 or 2, wherein the laser beam is irradiated with an irradiation intensity of 0.1 Jcm^-^2 or less.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2284102A JPH04157084A (en) | 1990-10-22 | 1990-10-22 | Method of polishing lens surface with laser |
Applications Claiming Priority (1)
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| JP2284102A JPH04157084A (en) | 1990-10-22 | 1990-10-22 | Method of polishing lens surface with laser |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04157084A true JPH04157084A (en) | 1992-05-29 |
Family
ID=17674229
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP2284102A Pending JPH04157084A (en) | 1990-10-22 | 1990-10-22 | Method of polishing lens surface with laser |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04157084A (en) |
-
1990
- 1990-10-22 JP JP2284102A patent/JPH04157084A/en active Pending
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