[發明專利]用具有波長和所選每脈沖能量的脈沖激光器對眼科鏡片作標記的裝置和方法

有效

• 申請號: 201480051156.0
• 申請日: 2014-09-19
• 公開（公告）號: CN105555463B
• 公開（公告）日: 2018-07-31
• 發明（設計）人: S·莫里斯;F·杜博伊斯
• 申請（專利權）人: 依視路國際公司
• 主分類號: G02C7/02
• 分類號: G02C7/02;B23K26/402
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 周博俊

本申請涉及一種用于對眼科鏡片(3)作標記的裝置，該鏡片(3)由至少一種預設材料制成。該裝置包括激光器(1)，該激光器被配置成用于在鏡片(3)上產生多個永久雕刻物并且被配置成用于發出脈沖紫外激光輻射的聚焦光束，該光束包括包含在200nm與300nm之間的至少一個輻射波長、具有包含在約0.1ns與約5ns之間的脈沖長度、并且具有包含在約5μJ與約100μJ之間的每脈沖能量。本申請此外涉及一種激光標記方法，該方法被配置成用于借助于上述裝置在眼科鏡片(3)上產生多個永久雕刻物。

本申請涉及一種用于對眼科鏡片作標記的方法。

更具體地，本申請涉及永久標記、尤其是眼科鏡片的永久標記。

已知了眼科鏡片(例如像眼科眼鏡或護目鏡)要經歷不同的制造步驟。通常用于獲得被磨邊成具體鏡架的形狀的成品鏡片所采用的制造方法典型地包括多個步驟，在這些步驟中，在眼科鏡片的面上提供了被稱作永久標記的多個標記。

技術性的永久標記可以由表示點或十字并且標識特定點(例如，眼科鏡片的光學中心或漸變鏡片的棱鏡參考點)的雕刻物、或微型雕刻物、或軸線(例如，用于指示矯正散光所沿著的水平軸線)或界定特定區域(例如，在漸變鏡片的情況下的近視覺區或遠視覺區)的形狀來形成。

同樣，可能有必要產生與鏡片的標識有關的標記或被稱為商業性標記的其他永久標記，這些標記是在已經執行了成品鏡片的制造過程的最后步驟之后被雕刻在成品鏡片上、或清漆上、減反射疊層上、或直接雕刻在基片上。

這些技術性或商業性永久標記通常是產生在眼科鏡片的一個面上，正面或背面上。背面通常是凹面的，而正面通常是凸面的，但反過來也是可能的。

例如，通過去除材料來標記的方法是已知的。這樣的方法被配置成作用于鏡片的一個面的表面上并且用激光射線的脈沖從其上去除少量材料。具體而言，標記通常是由一系列點(或斑點)形成的，每個斑點是由激光的一個或多個脈沖產生的。

除了這些方法，允許通過灼燒來去除材料的熱方法，如實施二氧化碳激光器(CO₂激光器)的方法，是已知的。在這樣的方法中，激光器發出的連續波或脈沖紅外(IR)或近紅外激光輻射與鏡片的吸收射線的構成材料之間的相互作用引起以下熱效應：射線被材料吸收、熱量擴散到材料中、材料熔化接著材料汽化。因此，如果脈沖相對長，則去除的材料量大并且鏡片的更大體積區受到熱影響。然而，如果鏡片的材料受到熱影響，則其特性被改變。因此，通常優選的是使得受到熱影響的區(TAZ)盡可能小。熱方法此外通常與燒蝕點處的材料變形問題相關聯。具體而言，在材料被去除之前發生的這些熱機理足夠慢到使得受到熱影響的區是大的，并且因此形成變形材料區。

通過燒蝕、并且特別是光燒蝕標記的其他示例方法(又稱為光化學方法，如準分子激光器方法)也是已知的。在這樣的方法中，紫外線(UV)激光輻射與鏡片的吸收性材料(通常為聚合物)的相互作用驅動了化學分解機理。與紅外光子(IR)相比，紫外線(UV)光子的能量足夠高到破壞共價鍵。因此，材料吸收的UV光子越多，熱效應就越小，并且反之亦然。用UV射線照射進一步允許斑點的大小減小并且允許鏡片材料對射線的吸收得到改善。

除了燒蝕標記方法以外，被稱為超短波標記方法的方法也是已知的，如采用“飛秒”(10^-15秒)或“皮秒”(10^-12秒)激光器的方法。在“皮秒”方法中，對于短于5ps(皮秒)的脈沖持續時間而言，鏡片的被照射體積之外幾乎沒有熱擴散，因為被燒蝕掉的材料帶走了過量熱量。相比而言，在CO₂激光器方法中，脈沖的持續時間是約1ms(飛秒)。在超短波標記方法中每脈沖去除的材料量相對少但是標記的品質得到改善，尤其是相對于熱方法而言。在超短波方法中生成的脈沖具有高強度(為大約幾GW/cm²，而在準分子激光器方法中是大約18MW/cm²，在CO₂激光器方法中是大約3kW/cm²)。因此，這些超短波脈沖使得能夠借助于非線性多光子吸收機理來對透明材料(例如電介質)在表面上標記。