Suitable optical component in the practice of the production method and the method of the ophthalmic lens

本発明は、眼科用レンズ（ｏｐｈｔｈａｌｍｉｃ ｌｅｎｓ）の製造方法、及び該方法の実施に好適な光学部品に関する。

本発明での眼科用レンズとは、当該光学部品の光学的性質に関して、無機及び／又は有機材料から作製され、少なくとも部分的に透明であり、そして着用者の目の前での取り付けに好適である光学部品を意味する。 特に、眼科用レンズは、アンチソーラー機能と称される光の一部の吸収による防眩保護機能、着色又は偏光フィルタリングによるコントラスト補強機能、屈折異常矯正機能を有していても良い。 眼科用レンズは、特に、アフォーカルレンズ（無限焦点レンズ）、一焦点のレンズ、二焦点のレンズ、多焦点のレンズ又はプログレッシブレンズ（多重焦点レンズ）であっても良い。

従来から、屈折異常矯正レンズは、空気より高い屈折率を有する透明な材料を形成することにより製造される。 レンズの形は、材料と空気との間の接触面での屈折により、着用者の網膜に対して光の焦点を適当に合わせるように選択される。 レンズは、矯正される目の瞳孔に対して適当に位置決めをしつつ、フレームに適合するように裁断される。

所定の配電回路において、工業的に製造される矯正レンズのブランク（ｂｌａｎｋ）を矯正される目の屈折異常に対して適合するように仕上げる。 仕上げ処理は、例えば、ブランクの裏側を機械加工し、研磨する工程からなる。 この方法は、ブランクのコストを低減させるブランクの工業的製造と、矯正をカスタマイズする必要性とを組み合わせる。 しかしながら、着用者の要求によりレンズを再付形するには、専用工具と技術を必要とする。 これらは、レンズの迅速な供給に対する現在の要求を満たすために、販売場所の近くで利用可能でなければならない。 これにより、投資及び組織の強い必要性が引き起こされる。

屈折異常矯正以外の光学的機能の場合、個人化の可能性は大きく限定される。 着用者は、少数のレンズカラー、吸光度、時々は偏光の中からの選択をすることが一般的であり、これらは、工場渡しで利用可能なレンズモデル又はブランクに相当する。 これは、提示される可能性の数を増大させることが考えられるが、装置の製造コストに関して損失となる。 レンズ表面に沿って吸収又は着色パラメータを変更する可能性は更に限定され、どのような場合でも個々の要求又は着用者の要求に対して適当ではないこともある。

従って、本発明の目的は、個々の着用者に対する適合が非常に柔軟となる眼科用レンズの製造方法を提案することにある。

上記の目的に対して、本発明は、少なくとも１種の光学的機能を有する眼科用レンズの製造方法であって、以下の工程からなる。

ａ）照射調節可能な光学的性質を有し、当該部品の表面に対して平行に分配される少なくとも１種の活性材料を導入した光学部品を製造する工程と、ｂ）活性材料における１ｍｍより小さい所定の部分を部品の表面に沿って選択的に照射し、一方の部分から他方の部分の特性を調節することによって光学的機能を得る工程と、を含むことを特徴とする眼科用レンズの製造方法を提供する。

本発明の方法において、光学部品を製造するための工程ａ）は、レンズの光学的機能の定量的側面と無関係であるか、又は僅かに依存していても良い。 従って、様々な種類のレンズを製造するのが一般的である。 本工程で用いられる工業的な設備は、大多数の部品を製造するので、これにより製造される各部品の設備のコストが低減される。

工程ｂ）は、レンズの光学的機能を調整するために行う。 この調整は、活性材料の所定部分を照射することにより、光学部品の光学的機能を付与することによって行われる。 これにより、レンズ間で区別化され、かかる区別化は、多種多様な完成度の光学的機能及び場合によって異なる種類の光学的機能に亘る一連の多様なレンズを製造することができる。 特に、本発明の方法により得られる眼科用レンズの光学的機能としては、アンチソーラー効果及び／又は屈折異常矯正を含んでいても良い。

本発明によれば、眼科用レンズのオーダーメイドにより、レンズの製造処理の促進が遅れることとなる。 これは、より効果的な製造及びより経済的な在庫管理をもたらす。 なぜなら、光学部品を製造する工程ａ）は、主として、比較的大規模な生産能力の工業設備において行うことが可能であり、各レンズの光学的機能を調整するために照射する工程ｂ）は、各顧客の要求及び／又は屈折異常性によって、販売者が行うことが可能である。 そして、販売者は、１種類又は限られた数の種類の光学部品の準備品だけを有していれば十分であるので、販売者の在庫管理を簡素化する。

光学的機能の付与（ｉｎｓｃｒｉｐｔｉｏｎ）は、活性材料の所定部分の間で光学的性質を調節することによって得られ、活性材料の光学部品の表面に対して平行な寸法は１ｍｍより小さい。 従って、各部分は、光学的性質の数値に起因するピクセルを構成する。

従って、本発明によれば、光学的機能によりピクセライズ形（ｐｉｘｅｌｉｚｅｄ ｆｏｒｍ）のレンズを得る。 このために、光学的機能は、光学部品の表面に平行に分配されたピクセルにおいて評価される光学的性質の変化可能な水準に従って特徴づけられる。 各ピクセルは、照射中に設定される光学的性質の対応水準に従って、かかるピクセルへの入射光線を個々に修正する。 その結果、レンズの光学的機能は、全てのピクセルの基本的な寄与と、レンズを通過する光の修正との組み合わせにより得られる。 光学的機能のピクセル化（ｐｉｘｅｌｉｚａｔｉｏｎ）によれば、光学的機能をレンズに対して迅速に、簡易に、そして正確に入れることが可能となる。

高精度とすることは、光学的機能を照射工程ｂ）で特徴づけることができ、本発明において更に有効である。 特に、本発明の方法により光学部品に行われる屈折異常の矯正を、矯正される屈折異常の度合いに正確に適合させることが可能となる。 これにより、特定の顧客の屈折異常度に応じて機械的な手段によってレンズ表面をその後に仕上げ処理する必要性を排除することが可能となる。

活性材料の修正可能な光学的性質は、種々の種類であっても良い。 サンレンズ（ｓｕｎｌｅｎｓ）を得るために、修正可能な光学的性質は、活性材料又はその着色による吸光性を含んでいても良い。 これにより、大体の暗色又は変色レンズが、所望の水準の吸光性又は所望の着色を活性材料に付与する場合に適合させる照射特性を用いることによって得ることができる。

修正可能な光学的性質としては、活性材料の屈折性を含んでいても良い。 活性材料の所定部分のいずれかを通過する光波は、かかる部分の通過する光学経路に従って位相される。 光学経路は、活性材料の所定部分の厚さと活性材料の屈折率の積に等しい。 照射工程ｂ）中に活性材料における各部分の屈折率を適切に設定することによって、位相、及びこれによるレンズを出る光波の両眼転導を適合させて、所定の屈折異常の矯正を得ることが可能となる。

本発明の好ましい実施の形態によれば、活性材料の部分は、レンズ部品の表面に対して平行に５μｍ（ミクロン）〜１００μｍの間の寸法を有している。 種々のピクセルを裸眼で個々に識別することは不可能であり、レンズは、途切れのない外観を有している。 これは、良好な視覚的快適性を形成する。 更に、虹色は感じられないので、レンズによって美的な問題を引き起こさない。

更に、本発明による眼科用レンズの製造方法は、工程ｂ）を行った後、以下の工程を備える。

ｃ）他の照射に対して感光性を有さない活性材料を作製するために光学部品を加熱する工程。

工程ｂ）の照射により得られる活性材料の状態は、加熱中に明らかに固定する。 これにより、レンズの使用中に起こる他の照射による修正は不可能となる。

更に本発明は、光学部品の表面に対して平行に分配される少なくとも１種の活性材料を導入し、且つ該活性材料が、照射修正可能な光学的性質を有して、１ｍｍより小さい寸法を有する活性材料の所定の部分の間で特性を調節する眼科用レンズの光学部品に関する。 修正可能な光学的性質としては、活性材料の吸光性及び／又は屈折性を含んでいても良い。

本発明の他の特徴及び利点は、添付図面を参照しつつ説明するが、以下に記載の幾つかの実施形態に限定されるものではない。

図１に示される光学部品１０は、メガネのレンズのブランクである。 かかるブランクは、例えば６ｃｍの直径を有していても良い。 それ自体公知であって、フレームに対応する外観に沿ってブランク１０を調整することによって、フレームと組み立て準備のできたレンズを得る。 かかる外観は、図１に破線で示されている。

図２ａ及び２ｂは、光学部品に関する２種類の当初の形態を示し、この形態は、レンズにおける光学的機能の付与（ｉｎｓｃｒｉｐｔｉｏｎ）によるピクセルを明確にする２種類の異なる状態に相当する。 図２ａによる形態の場合、ピクセルは、照射段階前に光学部品に規定されない。 反対に、図２ｂによる形態を有する光学部品は、各々の寸法、各々の形状及び各々の構造が光学部品の製造中に個々に規定されるピクセルを当初は有している。

光学部品の第１の形態によると（図２ａ）、活性材料は、部品の少なくとも一部に実質的に連続層で分配されている。 従って、レンズ１０のブランクは、活性材料２の連続層の一方の面を覆っている透明な無機又は有機材料の支持体１から構成されている。 活性材料２の層は、支持体１の全面に対して均一な厚さｅを有していても良い。 必要により、活性材料２の層は、少なくとも１層の塗膜３で覆われていても良い。 かかる塗膜３は、特に、反射防止膜、レンズの耐引掻性を向上させるハードコーティング、又は撥水膜を有していても良い。 活性材料２の層及び塗膜３は、当業者等に公知のいずれかの方法で支持体１に塗布されても良い。

第２の形態によれば（図２ｂ）、活性材料は、部品の少なくとも一部に形成され、相互に分離された部分４に分配されている。 一例として、部分４は、透明な材料である支持体１の一方の面に配置されている。 これらは相互に隣接し、そしてメッシュ（網目）状に形成され、支持体１の上面全体を覆っている。 部分４は、支持体１に直接形成されるか、又は支持体１に加えられる追加の材料からなる層に形成されることが可能である。 活性材料２における各々の部分は、厚さｅを有している。 塗膜３は、部分４の上側に配置されていても良い。

光学部品の考えられる種々の形態において、活性材料２の厚さｅは、部品中において１０μｍより大きいことが好ましい。 これにより、光学的機能は、高い振幅を有している活性材料２の光学的性質の修正が生じる。 例として、活性材料２の吸収係数を調節する場合、極めて暗色のレンズを得ることができる。 なぜなら、吸収活性材料の厚さは、例えば、入射光線の９０％以下の割合で光度を著しく低減して得るのに十分だからである。 従って、本発明の方法により、効果的な保護をもたらすサンレンズを製造することが可能となる。

同様に、調節された光学的性質が活性材料の屈折性である場合、強固な屈折異常矯正を得ることができる。 なぜなら、屈折率の調節により生じる光学経路の変更は、活性材料の厚さに対して比例するので、その厚さが１０μｍより大きいことにより、レンズ表面の種々の箇所の間で広範な光学経路を得ることが可能となるからである。

活性材料２を照射して、レンズ１０のブランクに光学的機能を付与することは、種々の方法で行われ得る。 特に、マスクを通過する適当なビームに活性材料２を晒すことによって行うことが可能である。 かかるマスクは、主としてビームを通過させる領域を有しており、その領域は、特に透明及び／又は不透明な領域である。 活性材料２の各部分で受け入れられるビームエネルギーの量を選択することにより、光学的性質を所定の水準でかかる部分に固定させる。 各部分で受け入れられるビームエネルギーの量は、ビームの出力及び／又は露出時間を変更することにより変化させても良い。

活性材料の部分の照射に用いられるビームは、相互に異なる種類であっても良い。 すなわち、電磁放射線、特に紫外線のビーム、又は電子線であっても良い。 公知の照射源を使用可能であり、ビームの種類に従って選択される。 更に、照射中、活性材料２の全ての部分を同時に曝しても良く、或いは活性材料２の所定の部分を連続的に照射することも可能である。

光学的性質が、かかる性質を定量化する所定の数値に従って個々に調節されるように照射を制御することが有利である。 殆どの場合プログラミングによって照射のデジタル制御を用いることが可能である。 レンズの光学的機能を極めて正確に特徴付けるために、予め設定された所定の数値は、少なくとも１０個の異なる数値を含んでいることが好ましい。

図３は、本発明の好ましい実施の形態を示し、照射を行う場合にマスクの使用を必要としない。 レンズのブランク１０は、上述した第１又は第２の形態のいずれか一方であっても良い。 照射は、光線１０１、例えば紫外線を作製するレーザー１００を用いて行われる。 ブランク１０は、ビーム１０１の前に配置される。 レーザー１００とブランク１０との間の距離は、活性材料２がビーム１０１の収斂位置に配置されるように調節される。 ビーム１０１をブランク１０の表面に対して平行に動かして、連続的な照射中に活性材料２の異なる部分を照射する。 これにより、光学的機能の付与をブランクの表面に対して平行に高解像度で得られる。 ブランク１０が塗膜３を含む場合、ビーム１０１を通過させる必要がある。

光学的機能の付与中におけるレーザービーム駆動及び位置決め機構は、コンパクトディスクのエッチング装置で従来から用いられている種類のものであっても良い。 提供される光学的機能の定量化を説明するコンピュータファイルを用いて、このような機構及びレーザーエネルギーの供給は、異なるピクセル間における活性材料の所望の光学的性質にするために制御される。

図２ａに示すように、初めは活性材料２をブランク１０における連続層に分配する場合、異なるピクセルに相当する活性材料２の部分の形状を照射中に決定する。 照射がマスクを通じて行われる場合、ピクセルは、マスクのモチーフで再現される。 収束ビームを用いて照射する場合、ピクセルは、連続照射中における活性材料の層でのビーム区域に相当する。

図４ａは、図２ａに示される形態を有するブランク１０のピクセルの分配の可能性を示している。 この分配は、実質的に円形のピクセル５によるメッシュに相当する。 Ｐは、隣接する２個のピクセル間の距離であり、図３に従って照射する場合、ビーム１０１の基本的な並進距離に相当する。 Ｄは、各ピクセル５の直径であり、活性材料２の段階で、レーザービーム１０１の直径に実質的に相当する。

図２ｂに示すように、活性材料２をブランク１０の別個の位置に当初分配する場合、照射条件は、活性材料２の各部分４が同一の条件下で放射線に曝されるように調節する。 光学的性質の調整は、照射前に存在する部分の分配及び形状に基づく。 図４ｂによれば、部分４は、それぞれ幅Ｄの六角形を有していても良く、隣接する２つの部分は、厚さｄの壁によって分離されている。 メッシュの間隔Ｐは、Ｄ及びｄの合計に等しい。

一般に、間隔Ｐは、５μｍ〜１００μｍの範囲であることが好ましい。 レンズは、虹色のない均一な外観を有している。 例として、Ｄは２０μｍであり、活性材料の当初は異なる部分で行う場合、ｄは、０．２μｍに等しくても良い。 ブランク１０の表面は、非常に大多数のピクセルを形成する活性材料２の部分を含み、それぞれの光学的機能が調節されている。 例として、百万個を超えるピクセルを用いることが可能である。

ピクセルによる光学部品の表面のメッシュは、どのような形状であっても良い。 特に、活性材料の照射を受けた部分は、六角形のメッシュで部品に分配されていても良い。 かかるメッシュは、活性材料の部分の多数の形状のために光学部品の表面における被覆率を高くしてもよい。 特に、ピクセルが円形の場合（図４ａ）、及び六角形のメッシュは適宜調整してもよい（図４ｂ）。

所定の場合、ピクセルを一様ではないメッシュに分配するのが有利な場合もある。 これにより、望ましくない回折効果を排除することが可能となる。 更に、所定の場合で且つ本発明の要求に従い、ピクセルは、正方形又は長方形であっても良い。 種々の形状のピクセルを組み合わせても良い。

活性材料２は、光開始剤及び／又は感光性ポリマーを含んでいても良い。 光開始剤及び／又は感光性ポリマーは、照射を適当な条件下で行う場合、感光性を有する。

ＥＰ１２２５４５８号公報及びＵＳ６３０９８０３号公報には、３６５ｎｍ（ナノメートル）の波長の紫外線に感光性を有する活性材料について記載されている。 かかる活性材料は、光学部品に適用される重合条件に基づき選択され、２つの異なる段階で重合可能である。 第１段階は、有機重合ネットワークに相当する。 これは、活性材料が照射された場合に形成される。 第２段階は、無機重合格子形成に相当し、活性材料を加熱した場合に形成される。 第１段階における屈折率は、第２段階より低い。

かかる活性材料２は、支持体１を前駆体の溶液に浸漬することによって支持体１に蒸着させることが可能である。 かかる蒸着法は、“ディップコーティング”と一般に称されている。 溶液は、有機重合格子又は無機重合格子を一緒に形成可能な２種の前駆体を含んでいる。 かかる２種の前駆体は、３（トリメトキシシリル）プロピルメタクリレート及びジルコニウムｎ−プロポキシドとメタクリル酸との反応生成物である。 例えば、市販されているＣＩＢＡ社製のＩｒｇａｃｕｒｅ１８００を前駆体溶液に更に添加する。 支持体１を前駆体溶液に浸漬させた後、支持体１を６０℃またはそれ以上の温度で約３０分間加熱する。 これにより、活性材料２の乾燥層が支持体１上に得られる。

得られる活性材料２の部分を波長３６５ｎｍの紫外線で照射する場合、照射時間及び強度に応じて異なる密度の有機重合格子を形成する。 その後、支持体１を１００℃またはそれ以上の温度に２０〜４５分間加熱する。 その後、無機重合格子を形成する。 予め照射されなかった活性材料２の部分では、高い屈折率を有する単相（ｐｕｒｅ ｐｈａｓｅ）を形成する。 予め照射された活性材料２の部分において、無機重合格子は、有機重合により消費されなかった前駆体の分量に基づき形成する。 これにより、純粋な無機格子と純粋な有機格子に相当する極値の間における中間の屈折率は、照射処理された部分に得られる。

無機格子に従い加熱し、重合の終了時に、２種類の前駆体は完全に消費される。 その後、活性材料２は、３６５ｎｍの波長の紫外線により他の照射に対して感光性を有していない。

特に、本発明の実施の形態において、光学的性質の調節により活性材料の所定の隣接部分の間で急上昇（ｊｕｍｐ）を示すように照射を制御する。 図５ａは、調節可能な屈折性の活性材料２についての変形例を示している。 屈折率の分布は、活性材料２の層の位置とブランク１０の中心の位置の間の距離ｒにのみ依存している。 距離ｒをｘ軸にプロットし、屈折率ｎの数値をｙ軸にプロットした。 ブランク１０を同心円状の輪Ｚ _１ 〜Ｚ _４に分割した。 屈折率ｎは、ｎ _ＭＩＮで示される最小値とｎ _ＭＡＸと示される最大値との間における各々の輪Ｚ _１ 〜Ｚ _４内で徐々に変化した（連続的に又はインスクリプションシステム（ｉｎｓｃｒｉｐｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ）におけるインデックスの解像度に相当する基本的な急上昇）２種類の連続する輪の間における境界線で、屈折率は、ｎ _ＭＡＸ値からｎ _ＭＩＮ値に急上昇する。 これにより得られる光学部品は、相違するフレネルレンズ機能を有すると共に、均一な厚さを有する。 これにより、近視矯正レンズを得ることが可能となり、かかるレンズは、ブランクの表面全体に亘って連続的に変化する屈折率を有し、本発明に従い製造されるレンズの光学的強度より高い光学的強度を有している。

図５ｂは、遠視矯正レンズの場合の図５ａに対応する。 これにより得られる光学的機能は、収束フレネルレンズの光学的機能である。

本発明における特定の実施の形態において、各活性材料の各光学的性質は、光学部品を照射することによって選択的に調節されることができるため、光学部品は、選択的に複数の活性材料を取り込む。 各活性材料は、部品の表面に対して平行に分配されている。 そして、各活性材料に対応する適当な条件下で部品を照射することによって、各活性材料に対して異なる光学的機能を光学部品に刻むことが可能となる。 製造された光学部品の全般的な光学的機能は、各々の活性材料を用いて付与される光学的機能の付加に相当する。 付与された光学的機能が堆積型である場合、全般的な光学的機能は、特に高い振幅を有していても良い。 例として、各活性材料の刻みが近視矯正機能に対応する場合、特に高程度の近視に適合させるレンズを得ることが可能となる。

活性材料は、光学部品内でそれぞれ多層にて分配されていることが好ましい。 そして、光学部品を簡単に製造することが可能となる。 特に、各々の活性材料に適当な蒸着法を用いて、活性材料を連続的に蒸着させるか、或いは支持体に付加させても良い。 図６は、支持体１を含むレンズ１０のブランクを示し、２ａ〜２ｃにて引用される活性材料の異なる３層は、その一方の面に重ね合わせられている。

活性材料のいずれかの光学的性質を選択的に調節する場合の照射条件は、各活性材料に取り込まれる少なくとも１種の光開始剤により決定され得る。 これにより、種々の活性材料は、異なる波長の放射線に対して感光性を有する光開始剤をそれぞれ含む。

本発明の場合、支持体１それ自体が光学的機能を有していても良いことが理解される。 このような支持体１の光学的機能は、活性材料２の光学的性質を調節することにより提供される光学的機能と共に付加されるか、積み重ねられる。 例えば、支持体１は、最終的なレンズにアンチソーラー機能を付与する吸収性材料であっても良く、そして活性材料の照射により、屈折異常矯正機能を付与することが可能となる。 これにより、アンチソーラーで且つ矯正の両方であるレンズを得る。 更に支持体１それ自体は、特に、支持体１の中心と周辺との間の厚さの差から得られることもある矯正機能を有していても良い。 そして、活性材料２の屈折性を調節することによって提供される屈折異常矯正の追加の光学的機能が、支持体１の矯正機能と一緒に付加される。

最後に、本発明ではメガネのレンズに関して詳細に記載されているものの、例えば、ヘルメットのまびさし又はマスクレンズ等の他の眼科用要素に同様に適用することは可能であることが理解される。 これは、例えば、モーターサイクリスト又は航空機操縦士のヘルメット、或いはダイビング又は登山用のマスクであっても良い。

本発明の実施に好適な光学部品を示す図である。

図１による光学部品の断面図を示す図である。

図１による光学部品の断面図を示す図である。

本発明の照射工程を示す図である。

図２ａによる光学部品の活性材料における部分の分配に関する例示を示す図である。

図２ｂによる光学部品の活性材料における部分の分配に関する例示を示す図である。

本発明により製造される眼科用レンズの光学パラメータの変動を表すダイアグラムである。

本発明により製造される眼科用レンズの光学パラメータの変動を表すダイアグラムである。

本発明の特定の実施に好適な光学部品を示す図である。