(57)【要約】      （修正有）【課題】眼用レンズの厚さを測定するシステムを提供する。【解決手段】眼用レンズ１２０の厚さを測定するシステム１２８は、光吸収成分を有する眼用レンズを用意すること、ある波長を有する光を眼用レンズに通し、光が眼用レンズを通るときに光吸収成分が光の一部を吸収すること、を含む。光が眼用レンズを通った後に、光を用いて、眼用レンズに対するデジタル画像を生成し、デジタル画像は、眼用レンズの形状に対応するピクセル強度データを有する。眼用レンズを通る前の光、眼用レンズの光吸収成分、及びピクセル強度データについての情報を用いて、眼用レンズに対する厚さプロファイルを計算する。【選択図】図１−５
2018031771.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
眼用レンズの厚さを測定する方法であって、
光吸収成分を有する眼用レンズを用意することと、
ある波長を有する光を前記眼用レンズに通すことであって、そうすることで、前記光が前記眼用レンズを通るときに前記光吸収成分が前記光の一部を吸収する、通すことと、
前記光が前記眼用レンズを通った後に、前記光を送って前記眼用レンズに対するデジタル画像を生成することであって、前記デジタル画像は、前記眼用レンズの形状に対応するピクセル強度データを有する、生成することと、
前記眼用レンズを通る前の前記光、前記眼用レンズの前記光吸収成分、及び前記ピクセル強度データについての情報を用いて、前記眼用レンズに対する厚さプロファイルを計算することと、を含む、方法。
【請求項２】
眼用レンズを前記用意するステップは、
凸曲面状の上面を有する成形光学素子を用意することと、
前記成形光学素子の前記凸曲面状の上面の上で前記眼用レンズを形成することと、を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記波長を有する前記光に対する光源を用意することと、
前記光を通すステップの前に、前記光を生成し、フィルタリングし、拡散することと、を更に含む、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記成形光学素子の前記凸曲面状の上面を覆う前記眼用レンズに前記光を送り、前記眼用レンズと前記成形光学素子とに前記光を通すことを更に含む、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記デジタル画像を取り込むためのデジタル画像取り込みデバイスを前記成形光学素子の下流に用意することと、
前記成形光学素子と前記デジタル画像取り込みデバイスとの間に、前記デジタル画像取り込みデバイス上に前記光をフォーカスするための１つ又は２つ以上の光学レンズを用意することと、を更に含む、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記眼用レンズに第２の光を通すことであって、前記第２の光は、前記第１の光とは異なり前記眼用レンズの前記光吸収成分によって吸収されない第２の波長を有する、通すことと、
前記第２の光が前記眼用レンズを通った後に、前記第２の光を送って前記眼用レンズに対する第２のデジタル画像を生成することであって、前記第２のデジタル画像は、前記第２の光が前記眼用レンズを通るときの屈折効果に起因する強度変化に対応する第２のピクセル強度データを有する、生成することと、
前記光吸収成分に起因する厚さを計算するために用いた第１のピクセル強度データから前記第２のピクセル強度データを分離することと、を更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記第２のピクセル強度データは、不均一照明の効果に起因する強度変化を更に含む、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記第２のピクセル強度データは、前記屈折効果と前記不均一照明の効果との組み合わせの効果に起因する強度変化を更に含む、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記第１の光を第１の積分球内に配置することと、
前記第２の光を前記第１の積分球から離れた第２の積分球内に配置することと、
前記成形光学素子を、前記第１及び第２の積分球から離れた成形光学素子積分球内に配置することと、を更に含む、請求項６に記載の方法。
【請求項１０】
前記眼用レンズは、前記眼用レンズを通る光によって漂白される光開始剤を含み、前記方法は、
前記眼用レンズに第３の光を通すことであって、前記第３の光は、前記光開始剤によって吸収され、前記眼用レンズの前記光吸収成分によっては吸収されない第３の波長を有する、通すことと、
前記第３の光を前記眼用レンズに通した後に、前記第３の光を送って前記眼用レンズに対する第３のデジタル画像を生成することであって、前記第３のデジタル画像は、前記光開始剤の漂白の効果に対応する第３のピクセル強度データを有する、生成することと、
前記光吸収成分に起因する厚さを計算するために用いた前記第１のピクセル強度データから前記第３のピクセル強度データを分離することと、を更に含む、請求項６に記載の方法。
【請求項１１】
前記第１の光を第１の積分球内に配置することと、
前記第２の光を前記第１の積分球から離間配置された第２の積分球内に配置することと、
前記第３の光を前記第１及び第２の積分球から離間配置された第３の積分球内に配置することと、
前記成形光学素子を前記第１、第２、及び第３の積分球から離間配置された成形光学素子積分球内に配置することと、を更に含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記第１の光は前記光吸収成分と前記光開始剤とによって吸収され、前記第２の光は前記光吸収成分と前記光開始剤とのどちらによっても吸収されず、前記第３の光は前記光開始剤によって吸収され、前記光吸収成分によっては吸収されない、請求項１０に記載の方法。
【請求項１３】
前記第１の光は、約３６５ｎｍの第１の波長を有する光を生成する第１のＬＥＤであり、前記第２の光は、約４５５ｎｍの第２の波長を有する光を生成する第２のＬＥＤであり、前記第３の光は、約４２０ｎｍの第３の波長を有する光を生成する第３のＬＥＤであり、前記方法は、どの時点でも前記第１、第２、及び第３のＬＥＤのうちの１つのみを自動的に作動させるように制御システムをプログラムすることを更に含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
眼用レンズの厚さを測定する方法であって、
光吸収成分と光開始剤とを含む眼用レンズを用意することと、
前記光吸収成分と前記光開始剤とによって吸収される第１の波長を有する第１の光を生成する第１のＬＥＤを用意することと、
前記第１の波長とは異なっていて、前記光吸収成分と前記光開始剤とのどちらによっても吸収されない第２の波長を有する第２の光を生成する第２のＬＥＤを用意することと、
前記第１及び第２の波長とは異なっていて、前記光吸収成分によっては吸収されず、前記光開始剤によって吸収される第３の波長を有する第３の光を生成する第３のＬＥＤを用意することと、
異なる時間において、前記第１、第２、及び第３の光を前記眼用レンズに通して、前記眼用レンズ中の屈折効果及び前記光開始剤の存在に起因する光吸収を、前記眼用レンズ中の前記光吸収成分の存在に起因する光吸収から分離して、前記眼用レンズに対する厚さプロファイルを計算することと、を含む、方法。
【請求項１５】
前記第１の光が前記眼用レンズを通った後に、前記第１の光を送って前記眼用レンズに対する第１のデジタル画像を生成することであって、前記第１のデジタル画像は、前記眼用レンズの形状に対応する第１のピクセル強度データを有する、生成することと、
前記第２の光が前記眼用レンズを通った後に、前記第２の光を送って前記眼用レンズに対する第２のデジタル画像を生成することであって、前記第２のデジタル画像は、前記第２の光が前記眼用レンズを通るときの屈折効果、不均一照明効果、及び前記屈折効果と前記不均一照明効果との組み合わせに起因する強度変化に対応する第２のピクセル強度データを有する、生成することと、
前記第３の光を前記眼用レンズに通した後に、前記第３の光を送って前記眼用レンズに対する第３のデジタル画像を生成することであって、前記第３のデジタル画像は、前記光開始剤の漂白の効果に対応する第３のピクセル強度データを有する、生成することと、を更に含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
中央処理装置を用いて前記第１のピクセル強度データから前記第２のピクセル強度データと前記第３のピクセル強度データとを分離して、前記眼用レンズに対する前記厚さプロファイルを生成することを更に含む、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記眼用レンズに対する前記厚さプロファイルを前記中央処理装置へ送信することと、
前記眼用レンズに対する前記送信された厚さプロファイルを所定の厚さプロファイルと比較することと、
前記送信された厚さプロファイルが前記所定の厚さプロファイルと等しくない場合に、その後に製造される眼用レンズの厚さを調整するための信号を生成することと、を更に含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
眼用レンズに対する前記生成された厚さプロファイルを前記所定の厚さプロファイルと繰り返して比較することによって、その後に製造される眼用レンズに対して反復変更を施すことを更に含む、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
眼用レンズの厚さを測定するための吸収結像システムであって、
第１の波長を有する第１の光を生成する照明源と、
凸曲面状の上面を有する成形光学素子と、
前記成形光学素子の前記凸曲面状の上面を覆う眼用レンズであって、
前記第１の光が前記眼用レンズと前記成形光学素子とを通るときに前記第１の光の一部を吸収する光吸収成分を含む、眼用レンズと、
前記第１の光が前記眼用レンズと前記成形光学素子とを通った後に前記第１の光の第１のデジタル画像を取り込むための、前記成形光学素子の下流に位置するデジタル画像取り込みデバイスであって、前記第１のデジタル画像は、前記眼用レンズの形状に対応する第１のピクセル強度データを有する、デジタル画像取り込みデバイスと、
前記第１の光を前記眼用レンズと前記成形光学素子とに通す前に前記第１のピクセル強度データを前記第１の光の強度と比較して前記眼用レンズに対する厚さプロファイルを生成するプログラムを有する中央演算処理装置と、を備える、吸収結像システム。
【請求項２０】
前記第１の波長とは異なっていて、前記眼用レンズの前記光吸収成分によって吸収されない第２の波長を有する第２の光を生成する第２の照明源を更に備え、
前記デジタル画像取り込みデバイスは、前記第２の光が前記眼用レンズと前記成形光学素子とを通った後に前記第２の光の第２のデジタル画像を取り込み、
前記第２のデジタル画像は、前記第２の光が前記眼用レンズを通るときの屈折効果と不均一照明効果とに対応する第２のピクセル強度データを有し、
前記中央演算処理装置の前記プログラムは、前記第１のピクセル強度データから前記第２のピクセル強度データを分離して、前記眼用レンズに対する前記厚さプロファイルを生成するようにプログラムされている、請求項１９に記載の吸収結像システム。
【請求項２１】
前記第２のピクセル強度データは、前記屈折効果と前記不均一照明欠陥との組み合わせに起因する強度データの変化を更に含む、請求項２０に記載の吸収結像システム。
【請求項２２】
前記眼用レンズは光開始剤を含み、前記吸収結像システムは、
前記第１及び第２の波長とは異なっていて、前記光開始剤によって吸収され、前記光吸収成分によっては吸収されない第３の波長を有する第３の光を生成する第３の照明源を更に備え、
前記デジタル画像取り込みデバイスは、前記第３の光が前記眼用レンズと前記成形光学素子とを通った後に前記第３の光の第３のデジタル画像を取り込み、
前記第３のデジタル画像は、前記光開始剤の漂白の効果に対応する第３のピクセル強度データを有し、
前記中央演算処理装置の前記プログラムは、前記第１のピクセル強度データから前記第３のピクセル強度データを分離して、前記眼用レンズに対する前記厚さプロファイルを生成する、請求項２０に記載の吸収結像システム。
【請求項２３】
前記第１の照明源を収容する第１の積分球と、
前記第２の照明源を収容する第２の積分球であって、前記第１の積分球から離間配置された第２の積分球と、
前記第３の照明源を収容する第３の積分球であって、前記第１及び第２の積分球から離間配置された第３の積分球と、
前記成形光学素子と前記眼用レンズとを収容する成形光学素子積分球であって、前記第１、第２、及び第３の積分球から離間配置された成形光学素子積分球と、を更に備える、請求項２２に記載の吸収結像システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願の相互参照）
本特許出願は、米国仮出願第６２／３５５，７５３号（２０１６年６月２８日に出願）の利益を主張するものであり、この文献の開示内容は本明細書において参照により援用される。
【０００２】
（発明の分野）
本特許出願は全般的に、眼用レンズを対象にしており、より詳細には、眼用レンズの厚さを決定するためのシステム、デバイス、及び方法を対象にしている。
【背景技術】
【０００３】
眼用レンズの厚さの測定を対象にした多くの進歩があった。これらの取り組みは通常、複雑なマルチステーションシステムを用いる必要がある。マルチステーションシステムは、費用がかかり、遅く、極度の位置決め要求を伴う。そのため、これらのシステムは大量生産、及びインライン使用には適していない。
【０００４】
例えば、共焦点のキーエンスレーザ変位センサが、レンズ中心厚さを測定するために用いられている。しかし、このアプローチは費用がかかり、センサの光軸に対して部品を精密に位置合わせする必要がある。
【０００５】
あるシステムは、計測測定を行なうために位相差技術を用いている。このシステムは波面パワーを測定して、それをレンズの厚さ表面プロファイルに変換している。このシステムは、表面トポロジーの急速な変化（すなわち、大きなパワー変化）を測定することはできず、そのためレンズの光学ゾーン測定のみに限定されている。システムはまた、費用がかかり、別個の中心厚さ測定ステーションを必要とし、比較的遅く（例えば、測定当たり４５秒）、精密な位置合わせ及び部品配置を必要とする。
【０００６】
別のシステムは、精密な３軸の光学機械表面計を用いてレンズを測定している。このシステムも、費用がかかり、遅く（例えば、測定当たり５分）、レンズの急なトポロジーでのデータ欠落の影響を受けやすく、保守が難しく、インライン使用に適していない。
【０００７】
レンズの光学ゾーンパワーを測定するために干渉計ベースのシステムが開発されている。このシステムの限界は、「乾燥」部分の測定を行なうことができず、レンズを測定前は水和させて、測定中は静止した液溜めに十分に浸漬させる必要がある。費用がかかる剛性の環境制御であるため、システムは通常、集中型の品質管理場所の中に見られる。ここでは、試験及び結果の取得用にサンプルを提出するために煩雑な手順が必要となる。その結果、干渉計ベースのシステムはインライン使用には適していない。この干渉計システムにはいくつかのレンズプレゼンテーションの問題もある。また、クローバーシステムが、非円形レンズ及びパッケージ内に傾斜構成又は部分的に渦巻いた構成で置かれたレンズを測定することは難しい。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
したがって、眼用レンズの厚さを効率的かつ正確に測定し、データを用いて、その後に製造される眼用レンズに対して反復補正及び改善を施すための改善されたシステム及び方法が依然として求められている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
一実施形態では、吸収結像システムは、結像配置と所定の媒体（例えば、コンタクトレンズ）の既知の吸収特性とを用いて、ピクセル強度からサンプルの表面厚さを決定する。一実施形態では、対象とする媒体は種々の形態の眼用レンズ又はコンタクトレンズであり、これには、限定することなく、カスタムレンズ製造中に見られる成形光学素子上のレンズ前駆体又は最終レンズ、成形型片内に封入された鋳造成形レンズ、単一の金型半分を用いて離型した後の鋳造成形レンズ、及び溶液中の水和した鋳造成形レンズが含まれる。一実施形態では、他のレンズ媒体を利用してもよい。
【００１０】
一実施形態では、吸収結像システムが数学的定式化及びシステム較正を用いて、眼用レンズに対する画像強度データを媒体厚さに変換する。一実施形態では、システムは、ピクセル素子（通常はｘ−ｙ格子で配列されている）を有するデジタル結像デバイスを含んでおり、これによって、個々のピクセル強度値を用いて、被測定物体（例えば、眼用レンズ）に対する厚さ表面プロファイルを生成することが可能になる。結果として得られる厚さ測定値及び／又は全表面プロファイルを反復プロセスの一部として用いて、どのくらい良好に製品がその意図されたデザインにマッチしているかを決定することができる。システムは、厚さ測定フィードバックデータに基づいて、その後のレンズをどのように作製するかを調整してもよい。
【００１１】
一実施形態では、吸収結像システムは、媒体が入射放射を吸収するスペクトルの領域を含む、照明源を含んでいる。一実施形態では、照明源は３６５ｎｍ  ＬＥＤであるが、他の広域帯及び選択的帯域源を利用してもよい。一実施形態では、他の照明源には、３７０ｎｍ  ＬＥＤ、３７５ｎｍ  ＬＥＤ、キセノンランプ、レーザ、及び他の線スペクトル源が含まれていてもよい。照明源を連続的に又はパルス同期で放射して画像を取り込んでもよい。
【００１２】
一実施形態では、吸収結像システムは、結像中に用いる照明スペクトルを更に規定する光学フィルタを含んでいる。一実施形態では、光学フィルタは帯域通過フィルタ、カットオンフィルタ、又はカットオフフィルタであってもよい。使用する実際のフィルタは、使用している特定の照明源、測定しているレンズ媒体、及び厚さデータを測定している媒体の特定のセクションに依存してもよい。
【００１３】
一実施形態では、吸収結像システムは、１つ又は２つ以上の拡散部品を含んでおり、この拡散部品は、照明源からの光が一様であることと、生成された光線がレンズ媒体に好適な角度で当たって、結果として生じる画像収集円錐体を満たすこととを確実にする。一実施形態では、照明源、光学フィルタ、及び１つ又は２つ以上の光散光器は、ユニットとして一緒に組み立てられ、このユニットは、一緒に上昇させて及び／又は降下させて、成形光学素子をシステムに装着するか又はそこから取り外すことを可能にし得る。一実施形態では、照明源、光学フィルタ、及び１つ又は２つ以上の光散光器を含むユニットを減衰部品又はバネ懸架式リニアステージに取り付け、これによって、ユニットを持ち上げて運動学的取付台から離れる方向に移動させることが可能になって、成形光学素子を装着すること及び取り外すことが可能になり、そうすることで、ユニットを降下させて成形光学素子上方の所定の位置に戻してもよい。
【００１４】
一実施形態では、吸収結像システムは、厚さ測定値を取得している完全に硬化したレンズ又はレンズ前駆体を保持する成形光学素子と、成形光学素子とレンズとをシステムの光軸の近くに配置するために用いる運動学的取付台と、画像を収集及び形成するために用いる一連の光学レンズとを含んでいる。一実施形態では、吸収結像システムは、測定中のレンズサンプルの画像を取り込むカメラ（例えば、デジタルカメラ）を含んでいる。結果として得られる画像では、レンズの厚い領域は暗く現れ、レンズの薄い領域は明るく現れる。
【００１５】
レンズによる光の吸収に基づいて強度画像を得るとき、レンズ中の残りの光開始剤による吸光度によって、レンズの厚さの計算に誤差が生じる可能性がある。一実施形態では、吸収結像システムを用いて、眼用レンズ（例えば、コンタクトレンズ）の厚さの測定を、レンズ厚さ、吸収構成成分濃度（例えば、ノルブロック）、及びレンズによる光吸収の間の関係に基づいて行なう。水和の前、レンズ材料には、制御されていない量の光開始剤（例えば、イルガキュア１７００）が含まれており、この光開始剤も光を吸収する。２つ又は３つ以上の波長（又は波長帯）を用いることによって、光開始剤が変化する効果を計算を通して取り除くことができる。
【００１６】
一実施形態では、吸収結像システムは、前述したものと同じ部品を有し、加えて、異なる波長の光を生成する２つの異なる照明源を収容する積分球も含んでいる。積分球は、中空の球状空洞を含む光学部品であり、球状空洞はその内側が反射コーティング（例えば、拡散白色反射コーティング）で覆われて、入口及び出口ポート用の小さい開口部を有している。その関連する特性は一様な散乱又は拡散効果である。積分球の内面の任意の点に入射する光線は、多重散乱反射によって、全ての他の点に等しく分配される。その結果、光の元方向の効果は最小限になる。積分球は、パワーを保持するが空間情報を破壊する散光器として考えてもよい。それは通常、何らかの光源及び検出器とともに用いて光出力測定を行なう。ｈｔｔｐｓ：／／ｅｎ．ｗｉｋｉｐｅｄｉａ．ｏｒｇ／ｗｉｋｉ／Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｎｇ＿ｓｐｈｅｒｅを参照のこと。
【００１７】
一実施形態では、積分球の内部に配置された第１の照明源は、眼用レンズ材料の吸収帯をカバーするＵＶ光を生成するＬＥＤ光（例えば、３６５ｎｍの波長を有する光）を含んでいる。これは、前述で開示した吸収結像デバイスにおいて用いるＬＥＤと同様であってもよい。一実施形態では、積分球の内部に配置された第２の照明源は、レンズのスペクトルにおけるノルブロック及び残りの光開始剤に対して「吸収ニュートラル」である帯域をカバーするＬＥＤ（例えば、青色ＬＥＤ）（例えば、４５５ｎｍの波長を有する光）を含んでいる。一実施形態では、吸収結像システムは、測定メカニズムが用いる強度画像を収集するために２つのＬＥＤを適切な時間にスイッチオン及びオフする制御エレクトロニクスを含んでいる。吸収結像計測を用いるとき、レンズの表面トポロジーは、レンズの屈折性だけに基づいて光を収集又は分散させるように作用する可能性がある。このことを考慮しないと、アルゴリズムを混乱させて、これらの領域が実際よりも厚いか又は薄いと解釈させる可能性がある。この現象を緩和するために、第１のＬＥＤ（約３６５ｎｍ）からの画像強度ｘ−ｙ格子を、第２のＬＥＤ（約４５５ｎｍ）からの画像強度ｘ−ｙ格子に対して、スケール変更するか又はベースラインとする。このようにして、屈折効果に起因する強度データを、吸収効果に起因する厚さを計算するために用いる強度データから取り除く。２つ又は３つ以上の波長又は波長帯を用いることによって、屈折又は「光学混乱」の効果を計算を通して取り除くことができる。
【００１８】
一実施形態では、レンズの画像が取り込まれているときに、所定の画像に対して、どの時点でも２つのＬＥＤのうち１つのみを用いる。一実施形態では、吸収結像システムは、スペクトル安定性を確実にするようにＬＥＤの温度制御を維持するために、ＴＥＣ制御のプレート及びヒートシンクを含んでいる。
【００１９】
多くの場合、新たに形成された眼用レンズは、照明源からの光にレンズが露出されると時間とともに漂白する光開始剤材料を含んでいる。一実施形態では、吸収結像システムは、前述したものと同様であり、また光開始剤材料の漂白を考慮した別個の波長を有する光を生成する第３の照明源を含んでいる。一実施形態では、第１の照明源は、ノルブロックと残りの光開始剤とを含む眼用レンズ材料の吸収帯をカバーするＵＶ光を生成する第１のＬＥＤ光（例えば、３６５ｎｍの波長を有する光）を含み、第２の照明源は、レンズのスペクトル内のノルブロックと残りの光開始剤とに対して「吸収ニュートラル」である帯域をカバーする第２のＬＥＤ（例えば、４５５ｎｍの波長を有する光）を含み、第３の照明源は、光開始剤に対してのみ大きく吸収されて光開始剤の漂白からの効果を分離する（そのため、眼用レンズを通る照明の強度を計算するときに漂白効果を考慮してもよい）光を生成する第３のＬＥＤを含んでいる。一実施形態では、第３の照明源は約４２０ｎｍの波長を有する光を生成する。一実施形態では、吸収結像システムは、眼用レンズの厚さの計算に用いる画像を収集するために３つのＬＥＤを適切な時間にスイッチオン及びオフする制御エレクトロニクスを含んでいる。一実施形態では、レンズの画像が取り込まれているときに、画像を取り込むために、どの時点でも３つのＬＥＤのうち１つのみを用いる。３つ又は４つ以上の波長帯を用いることによって、「光学混乱」の効果及び光開始剤が変化する効果を計算を通して取り除くことができる。
【００２０】
一実施形態では、吸収結像システムは、成形光学素子積分球内に光を送る３つのＬＥＤ積分球を含んでいてもよい。一実施形態では、第１のＬＥＤ積分球は、眼用レンズの吸収帯をカバーするＵＶ光を生成する第１の照明源を含み、第２のＬＥＤ積分球は、眼用レンズの「吸収ニュートラル」帯域をカバーする可視光線を生成する第２の照明源を含み、第３のＬＥＤ積分球は、レンズ中に存在する光開始剤材料の漂白に起因する効果を分離する第３の照明源を含む。吸収結像システムは、式及び数学を用いて光出力の効果及び漂白効果を取り除いて、レンズ材料の吸収特性に起因する強度変化だけに基づいてレンズ厚さをより正確に計算する。
【００２１】
一実施形態では、吸収結像システムを用いて、レンズ又はレンズ前駆体の正確な中心厚さ（ＣＴ）表現を±数マイクロメートル以内で抽出する場合がある。
【００２２】
一実施形態では、吸収結像システムを用いて完全なレンズ表面厚さプロファイルを抽出してもよい。
【００２３】
一実施形態では、吸収結像システムを用いて、光学ゾーン厚さプロファイルの精密な測定を得て、１）カスタムレンズ「反復」収束プロセスと、２）「意図するデザイン目標に対して構築されたレンズ」公開基準とを支持してもよい。
【００２４】
一実施形態では、吸収結像システムは、システムの重要部品及び光軸に対するサンプル位置合わせに対して不変であり、これは従来のシステム及び技術と比べて劇的な改善である。例えば、厚さ測定に対して用いている従来のシステムは、部分位置合わせ公差がｘ−ｙ方向におよそ±１μｍである。一実施形態では、本明細書で開示する吸収結像システムは、画像のオーバーフィルサイズ又は画像中の周囲のバックグラウンドの量によって境界される限界がある（およそ±１０００μｍ）。一実施形態では、他の要因（例えば、部分変位を伴うシステムのフォーカスロールオフ）によって、より小さい公差限界（およそ４０〜１００μｍ）が課される場合がある。
【００２５】
一実施形態では、技術の結像性質のために、サンプルレンズの中心が、中心又は光軸からの部分変位とは関係なく抽出され得、これは別の著しい利益である。
【００２６】
一実施形態では、眼用レンズの厚さを測定する方法は、光吸収成分を有する眼用レンズを用意することと、ある波長を有する光を眼用レンズに通すことであって、そうすることで、光が眼用レンズを通るときに光吸収成分が光の一部を吸収する、通すことと、光が眼用レンズを通った後に、光を送って眼用レンズに対するデジタル画像を生成することであって、デジタル画像は、眼用レンズの形状に対応するピクセル強度データを有する、生成することと、を含んでいる。本方法は、眼用レンズを通る前の光、眼用レンズの光吸収成分、及びピクセル強度データについての情報を用いて、眼用レンズに対する厚さプロファイルを計算することを含んでいる。
【００２７】
一実施形態では、眼用レンズを用意するステップは、凸曲面状の上面を有する成形光学素子を用意することと、成形光学素子の凸曲面状の上面上に眼用レンズを形成することと、を含んでいる。
【００２８】
一実施形態では、本方法は、波長を有する光に対する光源を用意することと、光を通すステップの前に、光を生成し、フィルタリングし、拡散することと、を含んでいる。
【００２９】
一実施形態では、本方法は、成形光学素子の凸曲面状の上面を覆う眼用レンズに光を送り、眼用レンズと成形光学素子とに光を通すことを含んでいる。
【００３０】
一実施形態では、本方法は、デジタル画像を取り込むためのデジタル画像取り込みデバイスを成形光学素子の下流に用意することと、成形光学素子とデジタル画像取り込みデバイスとの間に、デジタル画像取り込みデバイス上に光をフォーカスするための１つ又は２つ以上の光学レンズを用意することと、を含んでいる。
【００３１】
一実施形態では、眼用レンズの厚さを測定する方法が、眼用レンズに第２の光を通すことであって、第２の光は、第１の光とは異なり眼用レンズの光吸収成分によって吸収されない第２の波長を有する、通すことを含んでいる。一実施形態では、第２の光が眼用レンズを通った後に、第２の光を送って眼用レンズに対する第２のデジタル画像を生成し、第２のデジタル画像は、前記第２の光が眼用レンズを通るときの屈折効果に起因する強度変化に対応する第２のピクセル強度データを有し、また光吸収成分に起因する厚さを計算するために用いた第１のピクセル強度データから第２のピクセル強度データを分離する。
【００３２】
一実施形態では、方法が、第１の光を第１の積分球内に配置することと、第２の光を第１の積分球から離れた第２の積分球内に配置することと、成形光学素子を第１及び第２の積分球から離れた成形光学素子積分球内に配置することと、を含んでいる。
【００３３】
一実施形態では、眼用レンズは、眼用レンズを通る光によって漂白される光開始剤を含んでいる。一実施形態では、本方法は、光開始剤によって吸収され、眼用レンズを通る眼用レンズの光吸収成分によっては吸収されない第３の波長を有する第３の光を通すことと、第３の光を眼用レンズに通した後で、第３の光を送って眼用レンズに対する第３のデジタル画像を生成することであって、第３のデジタル画像は、光開始剤の漂白の効果に対応する第３のピクセル強度データを有する、生成することと、第３のピクセル強度データを用いて、光吸収成分に起因する厚さを計算するために用いた第１のピクセル強度データから光開始剤の漂白の効果を分離することと、を含んでいる。
【００３４】
一実施形態では、本方法は、第１の光を第１の積分球内に配置することと、第２の光を第１の積分球から離間配置された第２の積分球内に配置することと、第３の光を第１及び第２の積分球から離間配置された第３の積分球内に配置することと、成形光学素子を、第１、第２、及び第３の積分球から離間配置された成形光学素子積分球内に配置することと、を含んでいる。
【００３５】
一実施形態では、第１の光は光吸収成分と光開始剤とによって吸収され、第２の光は光吸収成分と光開始剤とのどちらによっても吸収されず、第３の光は光開始剤によって吸収され、光吸収成分によっては吸収されない。
【００３６】
一実施形態では、第１の光は、約３６５ｎｍの第１の波長を有する光を生成する第１のＬＥＤであり、第２の光は、約４５５ｎｍの第２の波長を有する光を生成する第２のＬＥＤであり、第３の光は、約４２０ｎｍの第３の波長を有する光を生成する第３のＬＥＤである。
【００３７】
一実施形態では、本方法は、どの時点でも第１、第２、及び第３のＬＥＤのうちの１つのみを自動的に作動させるように制御システムをプログラムすることを含んでいる。
【００３８】
一実施形態では、眼用レンズの厚さを測定する方法が、光吸収成分と屈折素子と光開始剤とを有する眼用レンズを用意することと、光吸収成分と光開始剤とによって吸収される第１の波長を有する第１の光を生成する第１のＬＥＤを用意することと、第１の波長とは異なっていて、光吸収成分と光開始剤とのどちらによっても吸収されない第２の波長を有する第２の光を生成する第２のＬＥＤを用意することと、第１及び第２の波長とは異なっていて、光吸収成分によっては吸収されず、光開始剤によっては吸収される第３の波長を有する第３の光を生成する第３のＬＥＤを用意することと、を含んでいる。
【００３９】
一実施形態では、本方法は、異なる時間において、第１、第２、及び第３の光を眼用レンズに通して、眼用レンズ中の屈折効果及び光開始剤の存在に起因する光吸収を、眼用レンズ中の光吸収成分の存在に起因する光吸収から分離して、眼用レンズに対する厚さプロファイルを計算することを含んでいる。
【００４０】
一実施形態では、第１の光が眼用レンズを通った後に、第１の光を送って眼用レンズに対する第１のデジタル画像を生成し、第１のデジタル画像は、眼用レンズの形状に対応する第１のピクセル強度データを有している。
【００４１】
一実施形態では、第２の光が眼用レンズを通った後に、第２の光を送って眼用レンズに対する第２のデジタル画像を生成し、第２のデジタル画像は、第２の光が眼用レンズを通るときの屈折効果に対応する第２のピクセル強度データを有する。
【００４２】
一実施形態では、第３の光を眼用レンズに通した後に、第３の光を送って眼用レンズに対する第３のデジタル画像を生成し、第３のデジタル画像は、光開始剤の漂白の効果に対応する第３のピクセル強度データを有している。
【００４３】
一実施形態では、方法が、中央処理装置を用いて第１のピクセル強度データから第２のピクセル強度データと第３のピクセル強度データとを分離して、眼用レンズに対する厚さプロファイルを生成することを含んでいる。
【００４４】
一実施形態では、方法が、眼用レンズに対する厚さプロファイルを中央処理装置へ送信することと、眼用レンズに対する送信された厚さプロファイルを所定の厚さプロファイルと比較することと、送信された厚さプロファイルが所定の厚さプロファイルと等しくない場合に、その後に製造される眼用レンズの厚さを調整するための信号を生成することと、を含んでいる。
【００４５】
一実施形態では、方法が、眼用レンズに対する生成された厚さプロファイルを所定の厚さプロファイルと繰り返して比較することによって、その後に製造される眼用レンズに対して反復変更を施すことを含んでいる。
【００４６】
一実施形態では、眼用レンズの厚さを測定するための吸収結像システムが、第１の波長を有する第１の光を生成する照明源と、凸曲面状の上面を有する成形光学素子と、成形光学素子の凸曲面状の上面を覆う眼用レンズであって、第１の光が眼用レンズと成形光学素子とを通るときに第１の光の一部を吸収する光吸収成分を含む眼用レンズと、を含んでいる。
【００４７】
一実施形態では、システムは、第１の光が眼用レンズと成形光学素子とを通った後に第１の光の第１のデジタル画像を取り込むための、成形光学素子の下流に位置するデジタル画像取り込みデバイスを含んでいる。一実施形態では、第１のデジタル画像は、眼用レンズの形状に対応する第１のピクセル強度データを有している。
【００４８】
一実施形態では、システムは、第１の光を眼用レンズと成形光学素子とに通す前に、第１のピクセル強度データを第１の光の強度と比較して、眼用レンズに対する厚さプロファイルを生成するプログラムを有する中央演算処理装置を含んでいる。
【００４９】
一実施形態では、システムが、第１の波長とは異なっていて、眼用レンズの光吸収成分によって吸収されない第２の波長を有する第２の光を生成する第２の照明源を含んでいる。
【００５０】
一実施形態では、デジタル画像取り込みデバイスは、第２の光が眼用レンズと成形光学素子とを通った後に第２の光の第２のデジタル画像を取り込み、それによって、第２のデジタル画像は、前記第２の光が眼用レンズを通るときの屈折効果の存在に起因する強度変化に対応する第２のピクセル強度データを有する。
【００５１】
一実施形態では、中央演算処理装置のプログラムは第１のピクセル強度データから第２のピクセル強度データを分離して、眼用レンズに対する厚さプロファイルを生成する。
【００５２】
一実施形態では、眼用レンズには光開始剤が含まれている。
【００５３】
一実施形態では、システムは、第１及び第２の波長とは異なっていて、光開始剤によって吸収され、光吸収成分によっては吸収されない第３の波長を有する第３の光を生成する第３の照明源を有している。
【００５４】
一実施形態では、デジタル画像取り込みデバイスは、第３の光が眼用レンズと成形光学素子とを通った後に第３の光の第３のデジタル画像を取り込み、それによって、第３のデジタル画像は、光開始剤の漂白の効果に対応する第３のピクセル強度データを有している。
【００５５】
一実施形態では、中央演算処理装置のプログラムは、第１のピクセル強度データから第３のピクセル強度データを分離して、眼用レンズに対する厚さプロファイルを生成する。
【００５６】
一実施形態では、システムは、第１の照明源を収容する第１の積分球と、第２の照明源を収容する第２の積分球であって、第１の積分球から離間配置された第２の積分球と、第３の照明源を収容する第３の積分球であって、第１及び第２の積分球から離間配置された第３の積分球と、成形光学素子と眼用レンズとを収容する成形光学素子積分球であって、第１、第２、及び第３の積分球から離間配置された成形光学素子積分球と、を含んでいる。
【００５７】
眼用レンズを通る光に対する強度データを収集するとき、「光学混乱」がいくつかの効果に起因して生じる場合がある。一実施形態では、これらの効果は、１）高周波表面特徴が光を屈折させて光学システムの開口部に入れ、アルゴリズムをだまして強度減衰した厚さであると解釈させる場合があること、及び２）非ランバーティアン光（すなわち、眼用レンズを通る光が全ての角度において同じ強度を有するわけではない）が、その角度の強度に基づいてレンズとシステム開口部とに選択的に入り、アルゴリズムをだまして、強度減衰した厚さであると解釈させる場合があることである。一実施形態では、積分球照明を用いることによって、ランバーティアン光特性が高まる（すなわち、一様な光）。
【００５８】
一実施形態では、眼用レンズの厚さプロファイルを決定するための吸収結像システムは、光が眼用レンズを通るときの屈折効果に起因して生じ得る強度読み取り値の誤差を補償するようにプログラムされた制御システムを含んでいる。本明細書で使用される場合、専門用語「屈折効果」は、レンズ表面プロファイル特徴が光線を屈折させて、システム開口部に入ることが意図されていないレンズ表面箇所からシステム開口部に入れることを意味する。
【００５９】
完全なランバーティアン光が好ましいため、全ての角度における全ての光線が同じ強度を有している。レンズ表面及びシステム開口部に第１のレンズ表面箇所及び角度で入る第１の光線の強度が、レンズ表面及びシステム開口部に第２のレンズ表面箇所及び角度で入る第２の光線とは異なるときに、不均一照明が生じる。不均一光の存在によって、レンズ厚さを測定するために収集した強度データに欠陥が導入される場合がある。不均一及び／又は非ランバーティアン光の場合を補償するために、一実施形態では、眼用レンズの厚さプロファイルを決定するための吸収結像システムは、眼用レンズを通る不均一照明又は非ランバーティアン光に起因して生じ得る強度読み取り値の誤差を補償するようにプログラムされた制御システムを含んでいる。一実施形態では、システムコントローラは、眼用レンズを通る不均一光に起因して生じ得る誤差を取り除くように計算を行なう。
【００６０】
場合によっては、屈折効果と不均一照明との組み合わせによって、強度読み取り値に更にまた誤差が発生する場合がある。これらの更なる誤差は、前述したもの（屈折効果と非ランバーティアン光に起因する）に加えて生じる。一実施形態では、吸収結像システムは、屈折効果と不均一照明との両方の組み合わせに起因する強度読み取り値の誤差を補償するようにプログラムされた制御システムを有している。
【００６１】
一実施形態では、眼用レンズの厚さプロファイルを決定するための吸収結像システムは、１）屈折効果、２）不均一照明効果、３）屈折効果と不均一照明効果との組み合わせに起因する強度読み取り値の誤差を補償するようにプログラムされた制御システムを含んでいる。
【００６２】
眼用レンズの厚さを決定するための吸収結像システムのこれら及び他の好ましい実施形態について、以下で詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１−１】図１Ａ〜Ｄは、反応性モノマー混合物と成形光学素子とを用いて眼用レンズを形成する方法を示す図である。
【図１−２】図１Ｅは、反応性モノマー混合物と成形光学素子とを用いて眼用レンズを形成する方法を示す図である。
【図１−３】図１Ｆ〜Ｉは、反応性モノマー混合物と成形光学素子とを用いて眼用レンズを形成する方法を示す図である。
【図１−４】図１Ｊ〜Ｋは、反応性モノマー混合物と成形光学素子とを用いて眼用レンズを形成する方法を示す図である。
【図１−５】図１Ｌは、本発明の一実施形態により、吸収結像システムを用いて、成形光学素子上に配置された眼用レンズの厚さを決定する方法を示す図である。
【図１−６】図１Ｍは、本発明の一実施形態により、吸収結像システムを用いて、成形光学素子上に配置された眼用レンズの厚さを決定する方法を示す図である。
【図２】本発明の一実施形態による単一の照明源を有する吸収結像システムの斜視図である。
【図３Ａ】図２に示す吸収結像システムの断面及び分解図である。
【図３Ｂ】図２に示す吸収結像システムの断面及び分解図である。
【図３Ｃ】図２に示す吸収結像システムの断面及び分解図である。
【図４】本発明の一実施形態による吸収結像システムの散乱要素、成形光学素子、及び結像光学素子を示す図である。
【図５】本発明の一実施形態による、照明によって作成された成形光学素子の表面に渡る主入射角及び円錐角と結像光学素子デザインとを示す図である。
【図６Ａ】本発明の一実施形態による眼用レンズの吸収画像を示す図である。
【図６Ｂ】本発明の一実施形態による、図６Ａのセクション６Ｂ−６Ｂに渡る厚さプロファイルを画像強度に基づいて示す図であり、暗い強度ほど大きな厚さを表す。
【図７】本発明の別の実施形態による眼用レンズの厚さを測定するための吸収結像システムを示す図である。
【図８Ａ】本発明の別の実施形態による眼用レンズの厚さを測定するための吸収結像システムを示す図である。
【図８Ｂ】本発明の別の実施形態による眼用レンズの厚さを測定するための吸収結像システムを示す図である。
【図９】本発明の更に別の実施形態による眼用レンズの厚さを測定するための吸収結像システムを示す図である。
【図１０Ａ】本発明の更に別の実施形態による眼用レンズの厚さを測定するための吸収結像システムを示す図である。
【図１０Ｂ】本発明の更に別の実施形態による眼用レンズの厚さを測定するための吸収結像システムを示す図である。
【図１１】本発明の一実施形態による、成形光学素子を収容するように適応された吸収結像システム用の運動学的取付台を示す図である。
【図１２】本発明の一実施形態による、成形光学素子を収容するように適応された吸収結像システム用の運動学的取付台を示す図である。
【図１３】本発明の一実施形態による、重要な光学部品が光軸と物理的に位置合わせしてある第１のケースと、重要な光学部品が光軸と物理的に位置合わせしていない第２のケースとを含む、吸収結像システムを示す図である。
【図１４】単一のスペクトル帯域を有する単一の照明源を用いて形成された強度ベース画像から眼用レンズに対する厚さ情報を抽出するために用いるプロセスステップを示すフローチャートである。
【図１５】本発明の一実施形態により光入射角厚さを軸方向厚さに変換するために用いる方法及び数学を示す図である。
【図１６Ａ】本発明の一実施形態による、眼用レンズの吸収帯をカバーする第１の波長を有する光を生成する第１の光源と、レンズのスペクトルにおいて吸収ニュートラルである第２の波長を有する光を生成する第２の光源とを含む、２つの照明源を有する吸収結像システムを示す図である。
【図１６Ｂ】本発明の一実施形態による、眼用レンズの吸収帯をカバーする第１の波長を有する光を生成する第１の光源と、レンズのスペクトルにおいて吸収ニュートラルである第２の波長を有する光を生成する第２の光源とを含む、２つの照明源を有する吸収結像システムを示す図である。
【図１６Ｃ】本発明の一実施形態による、眼用レンズの吸収帯をカバーする第１の波長を有する光を生成する第１の光源と、レンズのスペクトルにおいて吸収ニュートラルである第２の波長を有する光を生成する第２の光源とを含む、２つの照明源を有する吸収結像システムを示す図である。
【図１７】図１６Ａ〜１６Ｃに示す吸収結像システムの上端に設けられた積分球及び冷却板を示す図である。
【図１８Ａ】図１７に示す吸収結像システムのための冷却板を示す図である。
【図１８Ｂ】図１７に示す吸収結像システムのための冷却板を示す図である。
【図１９】本発明の一実施形態による吸収結像システムの積分球の断面図である。
【図２０】本発明の一実施形態による、光学的効果及び吸収効果から画像強度を分離するために用いる吸収及び非吸収帯をプロットするグラフである。
【図２１Ａ】吸収帯を有する光を用いた眼用レンズの画像である。
【図２１Ｂ】非吸収帯を有する光を用いた眼用レンズの画像である。
【図２２】本発明の一実施形態により、吸収ニュートラル吸収スペクトルの二重の帯域を用いた強度ベース画像から厚さ情報を抽出するために用いるプロセスステップを示すフローチャートである。
【図２３】未硬化の反応性モノマー混合物の吸光度がノルブロック及びイルガキュア１７００の吸光度の合計であることを示すグラフである。
【図２４】種々の光開始剤濃度レベルにおける吸光度を示すグラフである。
【図２５】種々の光開始剤濃度レベルに対する３７５ｎｍにおける単色吸光度を示すグラフである。
【図２６】種々の光開始剤濃度レベルに対する４０５ｎｍにおける単色吸光度を示すグラフである。
【図２７】光開始剤の効果が取り除かれた補正された吸光度を示すグラフである。
【図２８】吸光度が厚さ及び濃度とともに変化することを示すグラフである。
【図２９】３６５ｎｍ  ＬＥＤ範囲における非平坦な反応性モノマー混合物吸光度を示すグラフである。
【図３０】３６５ｎｍ  ＬＥＤ範囲における非平坦なスペクトル吸光度対光開始剤濃度によって生じる曲がりを示すグラフである。
【図３１】４２０ｎｍ  ＬＥＤ照明領域における吸光度対光開始剤濃度を示すグラフである。
【図３２】光開始剤の効果が取り除かれた補正された吸光度レベルを示すグラフである。
【図３３】本発明の一実施形態による、バッフルを用いないレンズ画像の放射照度を示す図である。
【図３４】本発明の一実施形態による、バッフルを用いたときのレンズ画像の放射照度を示す図である。
【図３５】本発明の一実施形態による、吸収結像システムの積分球内で内部反射されている光線を示す図である。
【図３６Ａ】本発明の一実施形態による、成形光学素子の凸曲面を照明するために積分球内で内部反射されている光線を示す図である。
【図３６Ｂ】図３６Ａに示す成形光学素子の凸曲面の強度画像である。
【図３７】本発明の一実施形態による吸収結像システムに対する温度コントローラを示す図である。
【図３８】本発明の一実施形態による吸収結像システムに対する制御システムを示す図である。
【図３９】本発明の一実施形態により、ＬＥＤ球体と成形光学素子球体とを含む眼用レンズの厚さを測定するための吸収結像システムを示す図である。
【図４０】本発明の一実施形態により、ＬＥＤ球体と成形光学素子球体とを含む眼用レンズの厚さを測定するための吸収結像システムを示す図である。
【図４１】本発明の一実施形態により、ＬＥＤ球体と成形光学素子球体とを含む眼用レンズの厚さを測定するための吸収結像システムを示す図である。
【図４２】本発明の一実施形態による、図３９のＬＥＤ球体と成形光学素子球体とを含むユニットを持ち上げる及び降下させるためのサブアセンブリを示す図である。
【図４３】本発明の一実施形態による成形光学素子に対する運動学的取付台を示す図である。
【図４４】本発明の一実施形態による成形光学素子に対する運動学的取付台を示す図である。
【図４５Ａ】本発明の一実施形態による成形光学素子に対する運動学的取付台を示す図である。
【図４５Ｂ】本発明の一実施形態による成形光学素子に対する運動学的取付台を示す図である。
【図４６】本発明の一実施形態による成形光学素子に対する運動学的取付台を示す図である。
【図４７】本発明の実施形態による、図３９に示す吸収結像システムのカメラとの位置合わせに挿入されてそこから引き出される二位置アクチュエータとスイングアームとを示す図である。
【図４８Ａ】本発明の実施形態による、図３９に示す吸収結像システムのカメラとの位置合わせに挿入されてそこから引き出される二位置アクチュエータとスイングアームとを示す図である。
【図４８Ｂ】本発明の実施形態による、図３９に示す吸収結像システムのカメラとの位置合わせに挿入されてそこから引き出される二位置アクチュエータとスイングアームとを示す図である。
【図４９】本発明の一実施形態による２つのＬＥＤ積分球と成形光学素子積分球とを有する吸収結像システムを示す図である。
【図５０】本発明の一実施形態による３つのＬＥＤ積分球と成形光学素子積分球とを有する吸収結像システムを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００６４】
明細書では、以下の定義が適用される種々の用語を用いる場合がある。
【００６５】
「化学線」は、本明細書で使用される場合、化学反応を開始することができる放射線を指す。
【００６６】
「弓状の」は、本明細書で使用される場合、弓のような曲線又は屈曲を指す。
【００６７】
本明細書では「ベールの法則」と称され、しばしば「ベールランバートの法則」と称されるのは、Ｉ（ｘ）／Ｉ０＝ｅｘｐ（−αｃｘ）である。式中、Ｉ（ｘ）は照射表面からの距離ｘの関数としての強度であり、Ｉ０は表面における入射強度であり、αは吸収部品の吸収係数であり、ｃは吸収部品の濃度である。
【００６８】
「コリメートする」は、本明細書で使用される場合、放射（例えば入力として放射を受け取る装置から出力として進む光）の円錐角を限定することを意味する。いくつかの実施形態では、円錐角は、進行する光線が平行であるように限定してもよい。したがって、「コリメータ」には、このような機能を行なう装置が含まれ、「コリメートされる」とは、放射に対する効果を説明する。
【００６９】
「ＤＭＤ」が本明細書で使用される場合、デジタルマイクロミラーデバイスは、ＣＭＯＳ  ＳＲＡＭの全体に機能的に実装された、移動可能なマイクロミラーのアレイからなる双安定空間光変調器である。それぞれのミラーは、反射光を誘導するために、ミラーの下のメモリセルにデータを読み込むことによって独立して制御され、ビデオデータのピクセルをディスプレイ上のピクセルに空間的にマッピングする。データは、ミラーの傾斜角を２値形式で静電的に制御する。ここで、ミラー状態は＋Ｘ度（オン）又は−Ｘ度（オフ）のいずれかである。現在のデバイスは、Ｘを、１０度又は１２度（公称）のいずれかにすることができる。オンのミラーによって反射される光は、次いで投影レンズを通過してスクリーン上に当たる。光は、反射されて暗視野を形成し、画像の黒レベルフロアを画定する。画像は、観測者によって統合されるのに十分な速い速度でのオンレベルとオフレベルとの間のグレースケール変調によって形成される。一実施形態では、ＤＭＤはＴｅｘａｓ  ＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓのＤＬＰ（商標）（デジタルライトプロセッサ）である。これは、市販のＤＭＤ（デジタルマイクロミラーデバイス）に対する商標名である。
【００７０】
「ＤＭＤスクリプト」は、本明細書で使用される場合、空間光変調器のための制御プロトコル、及びまた、例えば、光源又はフィルタホイール（これらのいずれかは時系列のコマンドシーケンスを含んでもよい）等の、任意のシステム部品の制御信号を指すものとする。頭文字ＤＭＤの使用は、この用語の使用を空間光変調器のいずれか１つの特定種類又は寸法に限定することを意図しない。
【００７１】
「エタフィルコン」は、本明細書で使用される場合、反応性混合物として用いてもよい典型的な材料を指し、典型的な材料は、おおよそ、約９５％  ＨＥＭＡ（２−ヒドロキシエチルメタクリレート）、１．９７％  ＭＡＡ（メタクリル酸）、０．７８％  ＥＧＤＭＡ（エチレングリコールジメタクリレート）、０．１０％  ＴＭＰＴＭＡ（トリメチロールプロパントリメタクリレート）−架橋剤、約１％  ＮＯＲＢＬＯＣ  ７９６６（ベンゾトリアゾールタイプＵＶ遮断剤）、並びに約１％光開始剤ＣＧＩ  １７００及び希釈剤−ＢＡＧＥ（グリセロールのホウ酸エステル）（米国特許第４，４９５，３１３号）を、反応性成分：希釈剤比５２：４８で含むことができる。
【００７２】
「固定化放射線」は、本明細書で使用される場合、レンズ前駆体又はレンズを構成する本質的に全ての反応性混合物の重合及び架橋のうちの１つ又は２つ以上に十分な化学線を指す。
【００７３】
「流動性レンズ反応性媒体」は、本明細書で使用される場合、天然の形態、反応した形態、又は部分的に反応した形態のいずれかで流動性であり、更なる処理を受けて眼用レンズの一部へと形成される、反応性混合物を意味する。
【００７４】
「自由形成」が本明細書で使用される場合、「自由形成された」又は「自由形成」は、反応性混合物の架橋結合によって形成され、鋳造成形型によっては成形されていない表面を指す。
【００７５】
「ゲル化点」は、本明細書で使用される場合、ゲル又は不溶性画分が最初に観測される点を指すものとする。ゲル化点は、液体重合混合物が固体となる、変換の程度である。ゲル点は、ソックスレー実験を用いて決定することができる。すなわち、ポリマー反応を異なる時点で停止させて、結果として得られるポリマーを分析して、残存する不溶性ポリマーの重量分率を決定する。データは、ゲルが存在しない点まで外挿することができる。ゲルが存在しないこの点が、ゲル化点である。ゲル化点はまた、反応中の反応混合物の粘度を分析することによって決定され得る。粘度は、反応混合物がプレート間にある状態で、平行プレートレオメーターを使用して測定することができる。少なくとも１つのプレートは、重合に使用される波長の放射線に対して透明でなければならない。粘度が無限大に到達する点が、ゲル化点である。ゲル化点は、所与のポリマー系及び指定の反応条件について同じ変換度で生じる。
【００７６】
「レンズ」が本明細書で使用される場合、「レンズ」は、眼内又は眼上にある、任意の眼用デバイスを指す。これらのデバイスは、光学補正を提供することができるか又は美容用であってもよい。例えば、レンズという用語は、コンタクトレンズ、眼内レンズ、オーバーレイレンズ、眼球インサート、光学インサート、あるいはそれによって視力が矯正若しくは改善されるか又はそれによって眼の生理学的特性が視力を妨げることなく美容的に強調される（例えば、虹彩の色）ような他の同様のデバイスのことを指し得る。一部の実施形態では、本発明の好ましいレンズは、シリコーンエラストマー又はヒドロゲル（例えば、これらに限定されないが、シリコーンハイドロゲル、及びフルオロヒドロゲル）から作製されるソフトコンタクトレンズである。
【００７７】
「レンズ前駆体」は、本明細書で使用される場合、レンズ前駆体形態及びレンズ前駆体形態と接触する流動性レンズ反応性混合物からなる複合物体を意味する。例えば、いくつかの実施形態では、流動性レンズ反応性媒体は、反応性混合物の体積内でレンズ前駆体形態を作り出す過程で形成される。レンズ前駆体形態と付着した流動性レンズ反応性媒体とを、レンズ前駆体形態を作り出すために用いた反応性混合物の体積から分離することによって、レンズ前駆体を生成することができる。更に、レンズ前駆体を異なる実体に変換することが、著しい量の流動性レンズ反応性混合物を取り除くこと、又は著しい量の流動性レンズ反応性媒体を非流動性の組み込み材料に変換することのいずれかによって可能である。
【００７８】
「レンズ前駆体形態」は、本明細書で使用される場合、眼用レンズへの更なる処理を受けて組み込まれるものと一致する、少なくとも１つの光学品質表面を有する、非流動性物体を意味する。
【００７９】
「レンズ形成混合物」が本明細書で使用される場合、この用語又は「反応性混合物」又は「ＲＭＭ」（反応性モノマー混合物）は、硬化及び／又は架橋して眼用レンズを形成することができるモノマー又はプレポリマー材料を指す。様々な実施形態は、ＵＶ遮断剤、染料、光開始剤、又は触媒、及びコンタクト若しくは眼内レンズ等の眼用レンズに望まれ得る他の添加剤等の１つ又は２つ以上の添加剤を有するレンズ形成混合物を含むことができる。
【００８０】
「成形型」は、本明細書で使用される場合、未硬化配合物からレンズを形成するために使用され得る、剛性又は半剛性の物体を指す。いくつかの好ましい成形型は、前方湾曲成形型パーツ及び後方湾曲成形型パーツを形成する２つの成形型パーツを含む。
【００８１】
「放射線吸収成分」が本明細書で使用される場合、この用語は、反応性モノマー混合配合物に組み込むことができ、かつ特定の波長帯の放射線を吸収することができる、放射線吸収成分を指す。
【００８２】
反応性混合物（本明細書においてときに、レンズ形成混合物又は反応性モノマー混合物とも称され、「レンズ形成混合物」と同じ意味を有する）。
【００８３】
「基材」は、本明細書で使用される場合、他の実体が上に配置又は形成される物理的な実体を意味する。
【００８４】
「過渡レンズ反応性媒体」は、本明細書で使用される場合、流動性又は非流動性形態でレンズ前駆体形態上に残存し得る、反応性混合物を意味する。しかしながら、過渡レンズ反応性媒体は、眼用レンズに組み込まれる前に、洗浄、溶媒和、及び水和工程の１つ又は２つ以上によって大幅に除去される。したがって、明確化のため、レンズ前駆体形態及び過渡レンズ反応性混合物の組み合わせは、レンズ前駆体を構成しない。
【００８５】
「ボクセル」が本明細書で使用される場合、「ボクセル」又は「化学線ボクセル」は、３次元空間の規則的な格子上の値を表す、体積要素である。ボクセルは、３次元ピクセルと見なすことができるが、ピクセルが２Ｄ画像データを示す一方、ボクセルは、第３の次元を含む。加えて、ボクセルは医療及び科学的データの可視化及び分析で使用されることが多いが、本発明では、ボクセルは、特定の体積の反応性混合物に達する化学線の量の境界を規定し、それによって、その特定の体積の反応性混合物の架橋結合又は重合の速度を制御するために使用される。例として、ボクセルは、本発明では、化学線が、それぞれのボクセルの共通軸次元内の２Ｄ表面に対して垂直に向けられ得る、２Ｄ成形型表面に対して等角である単一層内に存在すると見なされる。一例としては、７６８×７６８ボクセルにより特定の体積の反応性混合物を架橋又は重合してもよい。
【００８６】
「ボクセルに基づいたレンズ前駆体」が本明細書で使用される場合、「ボクセルに基づいたレンズ前駆体」は、レンズ前駆体形態がボクセルに基づいたリソグラフィ技術を使用することによって形成された、レンズ前駆体を意味する。
【００８７】
一実施形態では、眼用レンズは、本願と同一譲受人に譲渡された米国特許第８，３１８，０５５号（Ｗｉｄｍａｎら）に開示されたボクセルベースのリソグラフィ光学機器を用いて形成され、この文献の開示内容は、本明細書において参照により援用される。
【００８８】
一実施形態では、ボクセルベースのリソグラフィ光学機器は、化学線を用いてレンズ形態とレンズ前駆体とを形成するシステムに組み込まれる。一実施形態では、装置は非常に一様な強度の放射を行ない、成形光学素子の表面上への、成形光学素子表面に渡る多数の離れた点への放射を、本質的にボクセル毎ベースで制御する。このような制御によって、装置は、特定のボクセル箇所の光路に沿って反応性モノマー混合物内で生じる反応の程度を制御することができ、その結果、そこで反応する材料の体積、したがって、その上に形成されるレンズ前駆体の形状を最終的に決定する。
【００８９】
図１Ａ〜１Ｍに示すのは、眼用レンズ前駆体と眼用レンズとを形成するための方法と、吸収結像システムを用いてレンズ前駆体又は完全に硬化したレンズの厚さを決定する方法である。
【００９０】
図１Ａを参照して、一実施形態では、リザーバ１００は反応性モノマー混合物を受け取るように適応されている。リザーバ１００は上面１０２を含み、上面１０２は、位置合わせ及び間隔あけリング１０４を有している。リザーバ１００は窪み１０６を含んでいる。窪み１０６は、本願と同一譲受人に譲渡された米国特許第８，３１８，０５５号（Ｗｉｄｍａｎら）に開示された眼用レンズ前駆体及び眼用レンズを形成するために用いる反応性モノマー混合物の用量を受け取って保持するように適応されており、この文献の開示内容は、本明細書において参照により援用される。
【００９１】
図１Ｂを参照して、一実施形態では、容器１０８は、反応性モノマー混合物１１０の溶液を保持する。分配システム１１２によって、所定の量の反応性モノマー混合物１１０がリザーバ１００の窪み１０６内に分配される。
【００９２】
図１Ｃを参照して、一実施形態では、成形光学素子１１４はリザーバ１００の窪み１０６と並置されている。成形光学素子１１４は凸曲面１１６を含んでいる。凸曲面１１６は、リザーバ１００の窪み１０６内に収容されるモノマー用量１１０内に浸漬されるように適応されている。一実施形態では、成形光学素子１１４は、リザーバ１００の上面１０２において位置合わせ及び間隔あけリング１０４と嵌合して、成形光学素子１１４をリザーバ１００の窪み１０６と位置合わせするように適応されている環状の位置合わせ溝１０８を含んでいる。
【００９３】
図１Ｄを参照して、一実施形態では、成形光学素子１１４の凸曲面１１６は、反応性モノマー混合物１１０が成形光学素子１１４の凸曲面１１６と接触するように、リザーバ１００内に配置された反応性モノマー混合物１１０内に降下される。
【００９４】
一実施形態では、成形光学素子１１４は、再利用可能な成形光学素子であり、この再利用可能な成形光学素子は、コストを低減するとともに、光軸に対して運動学的に位置し得る単一片が得られるように精密成形されている。レンズ形成及び計測ステップの間に成形光学素子を再現可能に位置決めすることは、効果的な反復収束及びプロセス安定性にとって重要である。個々の成形光学素子を、ｘ及びｙ方向に＋／−２００ｎｍで運動学的に位置決めしてもよい。一実施形態では、成形光学素子１１４の凸曲面１１６を、フルオロシランから構成された疎水性の自己組織化単分子膜（頭文字ＳＡＭで一般的に言及される）でコーティングして、清浄なレンズ端部の形成及び画定を可能にしてもよい。
【００９５】
一実施形態では、成形光学素子１１４をリザーバ１００上に降下させる前に、リザーバ１００の窪み１０６（図１Ａ）に反応性モノマー混合物１１０を充填する。他の実施形態では、成形光学素子１１４とリザーバ１００とを格納容器の内部に配置して、ガス流（例えば、窒素）を用いたパージを施してもよい。一実施形態では、反応性モノマー混合物を、リザーバ内に分配する前に濾過してもよい。
【００９６】
反応性モノマー混合物は、リザーバ１００内に、手による充填、自動手段による定量的な流体移送、又はレベル検出器がリザーバ１００内の適切なレベルの反応性モノマー混合物１１０を測定するまでの充填を含めて、異なる手法で移されてもよい。
【００９７】
光処理ステップにとって酸素レベルが必要不可欠である実施形態では、酸素が反応性モノマー混合物中の溶解種として存在してもよい。このような実施形態では、反応性モノマー混合物中の酸素濃度を確立する必要がある。一実施形態では、反応性モノマー混合物を、パージガスが流れているガス環境内に留まらせる。別の実施形態では、モノマー混合物を供給するときに溶解ガスを真空パージすることと、ガスと分配すべき液体との膜交換を通してこの混合物を分配する間に所望の量の酸素を復帰させることとを用いてもよい。他の実施形態では、酸素濃度を制御する任意のデバイスを利用してもよい。更に、より一般的な意味で、他の材料が、溶存酸素の存在下又は不在下で、適切な阻害物質としての機能を果たすことができる。
【００９８】
一実施形態では、レンズ前駆体形成投影システムが、光源として、規定された波長帯を有するが強度及び方向に多少の空間的変動がある光を発する光源を含んでいる。システムは、空間強度コントローラ又はコリメータを含んでいてもよく、これらは、光を凝縮し、拡散し、いくつかの実施形態ではコリメートして、強度が非常に一様な光ビームを形成する。一実施形態では、光ビームがデジタルマイクロミラーデバイス（ＤＭＤ）に当たって、ビームが強度のピクセル素子に分割され、各ピクセル素子にデジタルオン又はオフ値を割り当てることができる。一実施形態では、各ピクセルにおけるミラーは、２つの経路のうちの１つで光を反射するだけである。「オン」経路は、光子が反応性化学媒体に向かって進むことにつながる経路である。「オフ」経路は、反応性化学媒体に向けて方向付けられていない経路である。一実施形態では、「オフ」経路によって光子が送られてビームダンプに当たり、このビームダンプは、そこに向けて方向付けられた任意の光子を吸収して捕らえるようにデザインされている。一実施形態では、「オン」経路内の光には、「オン」値に設定されている多くの異なるピクセル値が含まれていてもよく、この多くの異なるピクセル値は、それらのピクセル箇所に対応する適切な個々の経路に沿って空間的に方向付けられている。ピクセル素子の対応する経路に沿った各ピクセル素子の時間平均強度を、ＤＭＤによって規定された空間格子に渡る空間強度プロファイルとして表してもよい。代替的に、一定の強度が各ミラーに当たる状態で、物品１２５（図１Ｅ）は空間時間露出プロファイルを表してもよい。
【００９９】
各ピクセル素子はオン状態にあると、光子を経路１２３に沿って方向付ける。いくつかの実施形態では、ビームをフォーカシング素子によってフォーカスしてもよい。一例として、図１Ｅに示すのは、光路１２３が、成形光学素子１１４の光学面１１６に本質的に垂直方向に当たるように結像されている実施形態である。結像された光は次に、成形光学素子１１４を通って進んで、リザーバ１００内の反応性モノマー混合物を含む空間の体積内に入る。この光の、所定のピクセル箇所に対する相互作用が、リザーバ１００内の体積における、及び成形光学素子１１４の周りの「オン」状態のボクセル要素を規定する。この体積内のこれらの光子は、吸収され、それを吸収する分子内の化学線による反応を促進し、この概略周辺内のモノマーの重合状態変化をもたらし得る。
【０１００】
図１Ｅを参照して、一実施形態では、レンズ前駆体１２０を成形光学素子１１４の凸曲面１１６上に、ＤＭＤ  １２２（３６５ｎｍの波長を有する光を生成する）を用いて形成する。一実施形態では、ＤＭＤ  １２２は７６８×１２４ミラーを含んでいる。一実施形態では、ミラー（例えば、１４ミクロン平方のミラー）が９キロヘルツの速度で反転して、レンズ形成のためのグレースケール／空間分解能を与える。一実施形態では、ＤＭＤ  １２２はＤＭＤスクリプトを利用して、本願と同一譲受人に譲渡された米国特許第８，３１８，０５５号（Ｗｉｄｍａｎら）に記載した通りに動作し、この文献の開示内容は本明細書において参照により援用される。
【０１０１】
図１Ｆ及び１Ｇを参照して、レンズ前駆体１２０が少なくとも部分的に形成された後で、成形光学素子１１４とレンズ前駆体１２０とを持ち上げてリザーバ１００から離し、レンズ前駆体１２０を反応性モノマー混合物１１０から分離する。
【０１０２】
図１Ｈに示すのは、リザーバ１００から分離された後の成形光学素子１１４である。レンズ前駆体１２０は、成形光学素子１１４の凸曲面１１６上に配置されている。未反応及び部分反応したモノマー混合物１１０がリザーバ１００の窪み１０６内に残存する。
【０１０３】
図１Ｉを参照して、一実施形態では、レンズ前駆体１２０が凸曲面１１６を覆っている成形光学素子１１４をひっくり返して、レンズ前駆体１２０が直立構成になるようにする。
【０１０４】
図１Ｊを参照して、一実施形態では、レンズ前駆体１２０を含むひっくり返した成形光学素子１１４を、支持基板１２４の上面１２５の上に位置決めする。
【０１０５】
図１Ｋを参照して、一実施形態では、成形光学素子１１４とレンズ前駆体１２０とが、化学気相成長法チャンバ１２６の内部に配置されている。一実施形態では、機能化学の気相堆積をレンズ前駆体１２０上に堆積させて、レンズ前駆体１２０の最終硬化を光（例えば、４２０ｎｍ光）を用いて行なう。
【０１０６】
図１Ｌを参照して、一実施形態では、吸収結像システム１２８を、眼用レンズ１２０の厚さを測定するために利用する。一実施形態では、吸収結像システム１２８は、結像配置と所定の媒体（例えば、反応性モノマー混合物）の既知の吸収特性とを用いて、ピクセル強度からレンズ１２０の表面厚さを決定する。システム１２８を利用して、限定することなく、レンズ前駆体、最終レンズ、成形型片に封入された鋳造成形レンズ、単一の金型半分を用いて離型した後の鋳造成形レンズ、及び溶液中の水和した鋳造成形レンズを含む、レンズの厚さを測定してもよい。
【０１０７】
一実施形態では、数学的定式化とシステム較正とによって、レンズの画像の強度を用いてレンズの厚さを計算することが可能になる。一実施形態では、吸収結像システムはピクセル素子（通常はｘ−ｙ格子で配列されている）からなるデジタル結像デバイスを用いている。これによって、個々のピクセル強度値を用いて、被測定物体（例えば、眼用レンズ）に対する厚さ表面プロファイルを生成することができる。結果として得られる厚さ測定値及び／又は全表面プロファイルを用いて、どのくらい良好に製品がその意図されたデザインにマッチしているかを決定することができる。一実施形態では、システムは厚さデータを用いて、その後のレンズを形成するための形成パラメータを調整する。
【０１０８】
一実施形態では、眼用レンズ１２０を形成するために用いる反応性モノマー混合物は、用いるために選択したスペクトル帯域に渡って入射放射を吸収する成分を有している。一実施形態では、反応性モノマー混合物は、ＵＶ吸収添加剤（例えば、ノルブロック）と、光開始剤（ＰＩ）（例えば、イルガキュア１７００）とを含んでいる。
【０１０９】
図１Ｌ及び１Ｍを参照して、一実施形態では、吸収結像システム１２８は、光散光器、一連の光学レンズ、及びカメラ１３０（例えば、デジタルカメラ）を含んでいる。カメラ１３０は、強度画像を取り込んで、厚さ及び計測測定プログラムにデータを与える。
【０１１０】
一実施形態では、レンズの厚さを測定するために利用する光の波長は３６５ｎｍである。図１Ｍを参照して、一実施形態では、カメラ１３０がデータ１３２を取り込んだ後に、レンズ厚さマップが吸収画像データと光線追跡三角法とから作成される。１３４と指定された段階では、測定されたレンズ１２０と設計目標との間の差異マップが作成される。この差異マップを利用して、レンズ１２０を容認するか拒否するかを判定する。
【０１１１】
１３６と指定された段階では、反復変換が行なわれ、それによって、高度なゲインアルゴリズムを用いて、露出画像を形成するレンズを調整して、次のレンズが設計目標により近い状態で形成されるようにする。一実施形態では、露出画像を形成する高分解能１６±ビットレンズをＤＭＤ  １２２（図１Ｅ）に送って、次の光学レンズを形成する。
【０１１２】
図２及び３Ａ〜３Ｃを参照して、一実施形態では、吸収結像システム１２８は、光（例えば紫外線）を生成する照明源１４０を含んでいる。一実施形態では、照明源１４０が生成する光は、反応性モノマー溶液が入射放射を吸収するスペクトル領域を含んでいる。一実施形態では、照明源１４０は３６５ｎｍ  ＬＥＤを用いているが、他の広域帯及び選択的帯源を利用してもよい。他の実施形態では、代替的な照明源として、３７０ｎｍ  ＬＥＤ、３７５ｎｍ  ＬＥＤ、及びキセノンランプを挙げてもよい。
【０１１３】
一実施形態では、照明源１４０は光を連続的に放射する。一実施形態では、照明源を画像取込にパルス同期させてもよい（例えば、スイッチオン及びオフ）。一実施形態では、シャッタを用いて光をスイッチオン及びオフしてもよい。
【０１１４】
一実施形態では、吸収結像システムが再現可能な方法で精密な品質光学測定を行なうように、照明源スペクトルが不変のままでいることが好ましい。一実施形態では、システムはＬＥＤスペクトルの制御を、ＬＥＤの接合温度を維持するための熱電コントローラ（ＴＥＣ）と、ＬＥＤを駆動するための高品質の電流調整された電源とを用いることによって行なう。一実施形態では、スペクトロメーターを用いて、測定プロセスの全体を通して及びシステムの動作中に、ＬＥＤスペクトルをモニタしてもよい。光スペクトルの変化が公差を超えて生じたら、システムを再較正する理由となる。
【０１１５】
一実施形態では、吸収結像システムは好ましくは、光学フィルタコンパートメント１４２を含んでいる。光学フィルタコンパートメント１４２には、結像中に用いる照明スペクトルを更に規定するために光学フィルタを配置してもよい。一実施形態では、光学フィルタは帯域通過フィルタ、カットオンフィルタ、又はカットオフフィルタであってもよい。選択する実際の光学フィルタは、好ましくは、使用している照明源、測定している媒体、光学フィルタが最も敏感であることが望まれる媒体の厚さ範囲に依存する。
【０１１６】
一実施形態では、吸収結像システム１２８は望ましくは、拡散照明コンパートメント１４４を含んでいる。拡散照明コンパートメント１４４は、拡散部品を収容して、放射源が一様であることと、放射源が生成する光線が眼用レンズに好適な角度で当たって、結果として生じる画像収集円錐体を満たすこととを保証する。一実施形態では、照明源１４０、光学フィルタコンパートメント１４２、及び拡散照明コンパートメント１４４を、バネ懸架式リニアステージに取り付けるユニットとして一緒に組み立てる。バネ懸架式リニアステージによって、ユニットを上昇させることができて、レンズを収容する成形光学素子を吸収結像システムに装着する及びそこから取り外すことが可能になる。
【０１１７】
一実施形態では、成形光学素子取付台１４６は成形光学素子１１４を収容しており、眼用レンズ１２０（図１Ｊ）は吸収結像システム１２８内に装着されるように適応されている。一実施形態では、吸収結像システム１２８は望ましくは、運動学的取付台１４８を含んでいる。運動学的取付台１４８は、成形光学素子とレンズとをシステムの光学部品及び／又は光軸と適切に位置合わせするための成形光学素子取付台１４６を受け取るように適応されている。一実施形態では、運動学的取付台１４８を利用して、成形光学素子と成形光学素子上のレンズとを、吸収結像システム１２８の光軸に近いところに配置する。運動学的取付台によって好ましくは、ｘ及びｙ軸調整を可能にして、必要に応じて成形光学素子を光軸又は重要な光学部品と位置合わせする。
【０１１８】
一実施形態では、吸収結像システム１２８は望ましくは、結像レンズ１５０のセットを含んでいる。結像レンズ１５０は、成形光学素子上に配置されたレンズの画像を収集及び形成するために利用する一連のレンズを含んでいる。
【０１１９】
一実施形態では、吸収結像システムはカメラ１５２（例えばデジタルカメラ）を含んでいる。カメラ１５２を利用して、測定されているレンズサンプルのデータ及び／又は画像を取り込む。一実施形態では、カメラは好ましくはレンズの強度画像を取り込む。
【０１２０】
カメラノイズが温度とともに増加し、ある程度までカメラ応答もそうであることが、資料で十分に裏付けされている。一実施形態では、吸収結像システムは環境温度制御メカニズムを含んでいて、測定の全体に渡って及びシステムの動作中にシステム部品の温度が不変であることを確実にしている。
【０１２１】
一実施形態では、カメラ応答に対する小さい変化が、照明源に由来し測定中又は測定前にカメラのＣＣＤセンサに当たる放射エネルギーの時間的プロファイルから生じる可能性があることが観察されている。カメラの強度は、センサの温度が上昇すると増加する。カメラ応答の変化は小さくて信号最大値のおよそ１％未満であるが、光学グレード測定にとってはこれは著しいと考えられる。一実施形態では、吸収結像システムは、測定直前及び測定中にカメラセンサに当たる放射エネルギーの一貫性をなくすか、最小限にするか、又は維持する技術を用いている。
【０１２２】
一実施形態では、システムは画像の取り込みを、物理的に、１６ビットフォーマットで行なうが、カメラのアナログディジタル変換器回路構成は１４ビット深度に限定されている。一実施形態では、実際に利用可能なビット深度は１０〜１１ビットであると見積もられる。一実施形態では、カメラ性能を向上させるためのいくつかの技術を利用してもよい。例えば、限定することなく、複数画像の取り込み及び平均化、ピクセルビニング、環境制御及び熱管理、高ダイナミックレンジ結像技術、測定が予想される厚さ範囲に対するスペクトル帯域最適化、並びにセンサ「低速読み出しモード」である。
【０１２３】
以下の等式１を参照して、一実施形態では、吸収結像システムの動作中に、レンズ媒体を通る入射放射の伝搬をビール−ランベルトの法則を用いて計算する。
【０１２４】
式１
Ｉ＝Ｉｏ＊ｅ−α（λ）ｃｔ、式中、
Ｉ＝ある所定の進入厚さにおいて結果として得られる強度（μＷ／ｃｍ２）
Ｉｏ＝厚さ０における初期強度（μＷ／ｃｍ２）α（λ）＝波長（λ）に依存する吸光係数関数ｃ＝媒体内の濃度
ｔ＝伝搬経路の厚さ
【０１２５】
一実施形態では、吸収結像システムは、以下の等式２を用いてレンズ媒体中の入射放射の吸収を計算する。
【０１２６】
等式２
Ａ＝−ｌｏｇ（Ｉ／Ｉｏ）＝εｌｃ＝αｌ
式中、
Ｉ＝何らかの所定の進入厚さにおける結果として得られる強度（μｗ／ｃｍ２）
Ｉｏ＝厚さ０における初期強度（μＷ／ｃｍ２）
ε＝モル吸光係数（波長に依存する）ｌ＝経路長ｃ＝濃度
α＝吸収係数（波長に依存する）
【０１２７】
一実施形態では、レンズ媒体は、用いるために選択したスペクトル帯域上で入射放射を吸収する成分を有している。一実施形態では、測定されている形成された眼用レンズには、ＵＶ吸収添加剤ノルブロック及び／又は開始剤（例えばイルガキュア１７００）が含まれている。
【０１２８】
一実施形態では、濃度ｃが固定されて均質であると考えられるレンズ媒体では、レンズの厚さを等式１（前述に示す）から導き出すことができる。これを以下の等式３に示す。
【０１２９】
等式３
ｔ＝−ｌｎ（Ｉ／Ｉｏ）／−α（λ）ｃ
【０１３０】
測定ステーションにおけるレンズの状態は、事後に形成及び硬化されるが、事前に水和されるため、やはり若干の未反応光開始剤を含んでいる。一実施形態では、光開始剤は最終的に下流のレンズ水和プロセスで浸出される。
【０１３１】
反応性モノマー混合物の光漂白剤中で用いる光開始剤は、活性化放射に露出されると、その吸収スペクトルが変化することを意味する（すなわち、時間とともに、吸収が低下して漂白が生じる）。本質的に、レンズの厚さを測定するために用いる３６５ｎｍ光は、残りの光開始剤と反応していて、ＵＶ遮断剤（例えば、ノルブロック）の安定した吸収特性とは別に、レンズの吸収特性をゆっくりと経時変化させている。一実施形態では、この現象を考慮した技術が用いられている。例えば、シャッタリング又はＬＥＤオン／オフ制御を用いて、放射がレンズに当たることを防ぐ（但し、短い測定時間の間を除く）。
【０１３２】
一実施形態では、バックライト、結像光学素子、及びカメラを含む結像配置が考案されている。一実施形態では、吸収結像システムによって、コンタクトレンズの湾曲面に対する一様な入射放射が得られる。図４を参照して、一実施形態では、拡散照明コンパートメント１４４によって、一様な入射放射が、形成されたレンズ１２０の凸曲面上に送られることが保証されている。形成されたレンズ１２０自体は、成形光学素子１１４の凸曲面１１６上に配置されている。
【０１３３】
一実施形態では、照明及び光学素子デザインは、伝搬された放射を、表面積に渡ってほぼ同等な円錐角で、また表面入射角に対してほぼ同じ垂直で収集する。図５を参照して、一実施形態では、一様な入射放射がレンズ１２０（図４）の凸曲面と成形光学素子１１４とを通った後に、結像レンズセット１５０が、伝搬された放射を、表面積に渡ってほぼ同等な円錐角で、また表面入射角に対してほぼ同じ垂直で収集するように構成及びデザインされている。
【０１３４】
図６Ａを参照して、一実施形態では、形成されたレンズ１２０の画像がその成形光学素子１１４の上に示される。レンズ１２０は種々の厚さの領域を有している。一実施形態では、レンズ１２０は、中心に位置する光学ゾーン、光学ゾーンを囲む移行ゾーン、レンズ１２０の外周に位置するより厚い安定化ゾーンを含んでいる。また厚さ測定に用いる同じ画像が、自動化された品質検査を行なうのに適している。品質検査には、コンタクトレンズ業界内に見られる従来の端部及び表面タイプの欠陥の検出が含まれる。
【０１３５】
図６Ｂに、図６Ａのレンズ１２０の厚さプロファイルを示す。図６Ａ及び６Ｂを比較して、レンズ１２０の強度領域が暗いところほど、厚さが大きい領域を表している。レンズの強度領域が明るいところほど、相対的に薄い領域を表している。
【０１３６】
一実施形態では、吸収結像システムは、周囲環境、温度、及び湿度レベルを制御するための１つ又は２つ以上の部品を含んでいる。
【０１３７】
一実施形態では、周囲ガス環境をパージングガス（例えば、窒素ガス）を用いることを通して制御してもよい。パージングを行なって酸素分圧を所定のレベルまで増加又は低下させてもよい。また湿度を所定のレベル（例えばオフィス環境よりも低い湿度レベル）に維持してもよい。
【０１３８】
一実施形態では、システム部品との相互作用が許される振動エネルギーのレベルを制御してもよい。一実施形態では、支持構造物によって比較的低い振動環境が規定される。他の実施形態では、吸収結像システムを１つ又は２つ以上の動作中の振動支持体上に支持してもよい。一実施形態では、空気袋支持ピストン又は他の従来の部品であって振動の効果を最小限にするものを用いてもよい。
【０１３９】
システムの環境中に粒子があると、種々のタイプの望ましくない欠陥モードが導入されることがある。例えば、不正確な厚さデータが得られることである。一実施形態では、吸収結像システムは、システム部品内及びシステム部品周囲の粒子レベルを制限するための１つ又は２つ以上の部品を含んでいてもよい。一実施形態では、吸収結像システムは、環境中の粒子状物質を制御及び／又は抑制するための１つ又は２つ以上の高効率微粒子エア（ＨＥＰＡ）フィルタを含んでいてもよい。
【０１４０】
一実施形態では、吸収結像システムを不透明材料中に封入して、光又は光子エネルギーの漂遊源を抑制してもよい。一実施形態では、システムは、フィルタリングした光源（環境照明であってもよい）をシステムの環境において用いてもよい。
【０１４１】
図７を参照して、一実施形態では、吸収結像システム２２８は上端にユニット２４５を含んでいる。ユニット２４５を持ち上げて回転させてよけさせて、運動学的取付台と成形光学素子とを露出して、成形光学素子２１４を容易に交換できるようにしてもよい。図７に示す実施形態では、照明源２４０と拡散照明コンパートメント２４４とは吸収結像システム２２８の上端に可動ユニット２４５を含んでいる。可動ユニット２４５は、持ち上げて回転又は旋回させて、成形光学素子２１４を含む運動学的取付台２４８から離し得る。
【０１４２】
一実施形態では、吸収結像システム２２８は、ベースプレート２６０と、ベースプレート２６０から上方に延びる垂直方向の支持体２６２とを含んでいる。吸収結像システム２２８は望ましくは、垂直方向の支持体２６２と可動ユニット２４５とを相互接続する持ち上げ及び旋回要素２６４を含んでいる。
【０１４３】
図８Ａに示すのは、吸収結像システム２２８の可動ユニット２４５を持ち上げて回転させて運動学的取付台２４８をよける第１の構成である。この構成では、運動学的取付台２４８上の成形光学素子２１４にアクセスして、運動学的取付台から取り除いて及び／又は運動学的取付台上で交換してもよい。
【０１４４】
図８Ｂに示すのは、吸収結像システム２２８の可動ユニット２４５を回転させて運動学的取付台２４８の最上部上に戻した後である。その結果、照明源２４０と、メカニカルシャッタ２４２と、可動ユニット２４５の拡散照明コンパートメント２４４とは、運動学的取付台２４６上に設けられた成形光学素子２１４及び／又はシステムの光軸と軸方向に位置合わせされている。また、吸収結像システム２２８の可動ユニット２４５は望ましくは、結像レンズセット２５０及びカメラ２５２と位置合わせされている。
【０１４５】
図９を参照して、一実施形態では、吸収結像システム３２８は、照明源３４０、光学フィルタコンパートメント３４２、及び拡散照明コンパートメント３４４を含んでいる。拡散照明コンパートメント３４４は、吸収結像システムの可動ユニット３４５を規定している。吸収結像システム３２８はまた、成形光学素子と、結像レンズセット３５０と、カメラ３５２とを受け取るように適応された運動学的取付台３４８を含んでいる。吸収結像システム３２８は、ベース３６０と垂直方向の支持体３６２とを含んでいる。
【０１４６】
図９及び１０Ａ〜１０Ｂを参照して、一実施形態では、吸収結像システム３２８の可動ユニット３４５は、持ち上げて回転又は旋回させて運動学的取付台３４８をよけるように適応されているため、成形光学素子を運動学的取付台上に配置するか又はそこから取り外し得る。図１０Ａ及び１０Ｂに示すのは、可動ユニット３４５であり、それが含む照明源３４０と、メカニカルシャッタ３４２と、拡散照明コンパートメント３４４とが回転されて、運動学的取付台３４８から離されている。成形光学素子を運動学的取付台３４８の上に配置した後に、可動ユニット３４５を回転させて、図９に示す位置合わせされた位置に戻してもよい。
【０１４７】
図１１を参照して、一実施形態では、吸収結像システム３２８に対する運動学的取付台３４８は望ましくは、成形光学素子３１４のベース３１５を受け取るように適応された平坦面３６６を含んでいる。一実施形態では、運動学的取付台３４８は、第１のノブ３７０を有する第１の固定止め具３６８と、第２のノブ３７４を有する第２の固定止め具３７２とを含んでいる。ノブは、成形光学素子３１４のベース３１５に近づく方向に、及び離れる方向に動くように調整可能であってもよい。運動学的取付台３４８は望ましくは、後退可能なプランジャー３７６を含んでいる。プランジャー３７６は、平坦面３６６上に取り付けられたプランジャー支持体３７８と関連付けられている。一実施形態では、後退可能なプランジャー３７６を後退させることによって、成形光学素子３１４のベース３１５を、第１の固定止め具３６８の第１のノブ３７０、第２の固定止め具３７２の第２のノブ３７４、及びプランジャー３７６の遠位端の間で位置決めしてもよい。プランジャー３７６の遠位端を成形光学素子ベース３１５に向けて進めて、成形光学素子３１４を運動学的取付台３４８の平坦面３６６上の静止位置に保持してもよい。一実施形態では、プランジャー３７６はバネ負荷がかかっており、普通は伸展位置へ付勢されている。一実施形態では、プランジャー３７６はネジ付きであり、プランジャー支持ベース３７８上のネジ山と嵌合して、プランジャーの遠位端を成形光学素子３１４のベース３１５に対して近づく及び離れるように移動させる。
【０１４８】
図１２を参照して、一実施形態では、吸収結像システム４２８の運動学的取付台４４８は、成形光学素子４１４のベース４１５を受け取るように適応された平坦面４６６を含んでいる。運動学的取付台は、成形光学素子を安定位置に保持して、成形光学素子の位置の微細なｘ−ｙ軸調整を可能にするように適応されている。一実施形態では、成形光学素子４１４のベース４１５は正方形ベースである。
【０１４９】
一実施形態では、運動学的取付台４４８は、第１の固定止め具４６８を含んでいる。第１の固定止め具４６８は、成形光学素子４１４のベース４１５の側面の１つに当接するように適応されたストップピン３７０Ａ、３７０Ｂを有している。また運動学的取付台４４８は、ベース４１５の別の側面に当接するように適応された第２の止め具４７２を含んでいる。
【０１５０】
一実施形態では、運動学的取付台４４８は、一対の垂直方向に延びる位置合わせピン４７５Ａ、４７５Ｂを含んでいる。位置合わせピン４７５Ａ、４７５Ｂは、ベース４１５内の開口部を通って、成形光学素子４１４のベース４１５を運動学的取付台４４８の平坦面４６６上で位置合わせする。
【０１５１】
一実施形態では、運動学的取付台４４８は、プランジャー支持ベース４７８上に実装されたプランジャー４７６を含んでいる。プランジャー４７６を、成形光学素子４１４が平坦面４６６の上に位置決めされ得るように後退させてもよい。そしてプランジャー４７６の遠位端を伸展させて、運動学的取付台４４８の平坦面４６６上で成形光学素子ベース４１５の位置を固定してもよい。プランジャー４７６を、使用するネジ山上でバネ負荷をかけて、プランジャーベース４７８に対して近づく及び離れるようにしてもよい。
【０１５２】
図１３を参照して、一実施形態では、吸収結像システム４２８は好ましくは、３６５ｎｍの紫外線を生成する照明源４４０を含んでいる。光線は機械的シャッタコンパートメント４４２と散光器４４４とを通る。散光器４４４は、非常に一様な高照明光（例えば、ランバーティアン）を生成する。照明光は、成形光学素子４１４の上に配置された眼用レンズに送られる、成形光学素子４１４自体は、運動学的取付台４４８上に固定されている。吸収結像システム４２８は結像レンズ４５０のセットを含んでいる。結像レンズ４５０のセットは、カメラ４５２に対する光学素子として機能する。カメラ４５２は、成形光学素子４１４上に位置する眼用レンズのデジタル画像を取り込むようにデザインされている。一実施形態では、吸収結像システム４２８の重要部品におけるどんな小さいシフトも、機械的にではなくてデジタル的に補償してもよい。ケースＡでは、全ての重要部品（例えば、散光器４４４、成形光学素子４１４、及びカメラ光学素子４５０）が光軸Ａ１に沿って位置合わせされているため、結果として得られる画像はＦＯ中心点と位置合わせされている。ケースＢでは、吸収結像システム４２８の部品の一部が、光軸Ａ１と位置合わせされていない。この後者のケースでは、カメラセンサ上の真の形成光学素子中心の位置が保存され、その後に運動学的取付台によって、成形光学素子から成形光学素子へ中心点への非常に再現可能な位置決めが保証されている。機械的な調整は必要ではない。
【０１５３】
図１４に示すのは、強度ベース画像から厚さ情報を抽出するために利用するプロセスのフローチャートである。図１４のフローチャートは、単一のスペクトル帯域の紫外線を用いる本明細書で開示する吸収結像システムに対するプロセスを示している。図１４のフローチャートに示す変数に対して、以下の定義が適用される。
【０１５４】
ｉｌｒｅｆ−未処理シーン、ＦＯが所定の位置にない全体的強度。この値は、実行しようとしているレンズ測定に関連付けられる。値は、未処理のカメラ画像を見て、強度値の円を平均化することによって得られる。これによって、時間内にカメラがその特定の場合における光をどのように見ているかについての良好なフィードバックが得られる。
【０１５５】
ｉｌｉｊ−マンドレル上のレンズのカメラ画像に含まれる強度値。値の量はカメラの分解能に依存する。現在のところ、画像のサイズは１０２４×１０３０である。画像はレンズ照射時間設定において取る。
【０１５６】
ｉｍｉｊ−マンドレルのカメラ画像に含まれる強度値。この画像は、以前に取得及び保存されているため、記憶装置から得られる。
【０１５７】
ｉｍｒｅｆ−未処理シーン、ＦＯが所定の位置にない全体的強度。この値は、取得及び保存された時点でのマンドレル基準ファイルに関連付けられる。値は、未処理のカメラ画像を見て、強度値の円を平均化することによって得られる。これによって、時間内にカメラがその特定の場合における光をどのように見ているかについての良好なフィードバックが得られる。
【０１５８】
ｉｉｊ−全体的強度変化とマンドレルに起因すると考えられる強度とを考慮する強度比調整の結果。これは、画像に渡る規格化された強度値を表す。分解能はやはり１０２４×１０３０である。
【０１５９】
ｔ１ｉｊ−画像強度値から厚さ値への初期変換に起因する格子。画像厚さ値は、光がレンズを通って結像光学素子に受け取られる入射角に沿っている。これは、Ｘ、Ｙの適用及び回転オフセットの後であるが、半径方向の拡大が適用される前の状態である。この角度は軸方向にはないため、完成した出力を得るためには最終的な補償を行わなければならない。
【０１６０】
ｔ２ｋｌ−半径方向拡大歪み補正を適用することに起因する格子。このプロセスの一部として、格子を１００１×１００１フォーマット（測定及びＤＭＤファイル表示に固有である）に変換する−したがって下付き表記への変更（ｋ、ｌ）。
【０１６１】
ｔ３ｋｌ−薄すぎると考えられる厚さ値を消去するマスキング経路を適用した後に結果として得られる格子。
【０１６２】
ｔ４ｋｌ−軸方向厚さにおける最終レンズ測定格子。等式変数の記述に対する付属書類を参照のこと。
【０１６３】
図１５を参照して、一実施形態では、光学レンズ４２０が成形光学素子４１４の上に位置している。本明細書で開示する吸収結像システムを利用して軸方向レンズの厚さ４２０を決定する。一実施形態では、光がレンズ４２０を通るときの光入射角を軸方向厚さに変換する。図１５には、光入射角厚さを軸方向厚さに変換するために利用する数式が含まれている。
【０１６４】
一実施形態では、吸収結像システムは、表面トポロジー変化から作成され得るレンズの光出力特性を考慮した二重照明配置を含んでいる。表面トポロジー変化自体は、レンズの吸収特性に起因しない画像強度変化を誘起する可能性がある。一実施形態では、吸収結像システムは、評価されているレンズの２つの別個の画像を取り込む。第１の画像は吸収領域内、第２の画像はニュートラル吸収領域内のものである。ニュートラル吸収画像には、レンズ材料の吸収特性に起因するどんな強度変化もないが、光出力の効果に起因する強度変化を示す。したがって、この後者の強度変化を用いて、光出力並びに不均一な結像の効果に起因する強度成分を特徴付けることができる。一実施形態では、２つのスペクトル帯域をＬＥＤ源を用いて生成する。一実施形態では、吸収帯のピーク波長は約３６５ｎｍであり、ニュートラル吸収帯のピーク波長は約４５５ｎｍである。
【０１６５】
図１６Ａ〜１６Ｃを参照して、一実施形態では、吸収結像システム５２８は２つの異なる波長における光を利用する。１つは吸収帯内、１つは吸収ニュートラルである帯域内のものである。一実施形態では、吸収結像システム５２８は運動学的取付台５４８を含んでいる。運動学的取付台５４８は、成形光学素子５１４を受け取って保持するように適応されている。成形光学素子５１４自体は、眼用レンズが成形光学素子上に配置されている。システムは、結像レンズ５５０とカメラ５５２とのセットを含んでいる。カメラ５５２は、成形光学素子の凸曲面の上に配置された眼用レンズの画像を取り込む。
【０１６６】
一実施形態では、吸収結像システム５２８は、持ち上げ及び旋回アセンブリ５６４を含んでいる。上昇及び旋回アセンブリ５６４によって、第１の照明源５４０Ａと第２の照明源５４０Ｂとを収容する積分球５８０を持ち上げて旋回させて、成形光学素子５１４と運動学的取付台５４８とから離すことが可能となっている。
【０１６７】
一実施形態では、積分球５８０内の第１の照明源５４０によって、レンズ材料の吸収帯をカバーするＵＶ放射が生成される。第１の照明源によって生成される波長は好ましくは３６５ｎｍである。これは、第１の実施形態において生成されるＬＥＤ光と同様である。第２の照明源５４０Ｂは、レンズのスペクトル内の「吸収ニュートラル」である帯域をカバーするＬＥＤ光を生成する。一実施形態では、第２の照明源５４０Ｂは、約４５５ｎｍの波長の可視放射を生成する。
【０１６８】
吸収結像システム５２８は、積分球５８０に固定された取っ手５８２を含んでいる。取っ手５８２によって、積分球５８０を持ち上げて旋回させて、成形光学素子５１４と運動学的取付台５４８とから離すことが可能となっている。
【０１６９】
図１６Ｂ及び１６Ｃを参照して、一実施形態では、吸収結像システム５２８は熱電気制御された（ＴＥＣ）プレート及びヒートシンク５４８を含み、ＬＥＤの温度制御を維持して、第１及び第２の照明源５４０Ａ、５４０Ｂによって生成される光の安定性を保証するようになっている。
【０１７０】
図１７に示すのは、ハンドル５８２とＴＥＣプレート５８４（熱放散フィンを含む）とを含む積分球５８０の斜視図である。
【０１７１】
図１８Ａ及び１８Ｂに示すのはＴＥＣプレート５８４であり、３６５ｎｍの光を生成する第１の照明源５４０Ａと、４２０ｎｍの光を生成する第２の照明源５４０Ｂとを含んでいる。ＴＥＣプレート５８４によって、ＬＥＤ  ５４０Ａ、５４０Ｂの両方に対する共通のコールドプレートを伴う空冷式デザインが得られる。共通のコールドプレート５８５の温度を、一体化されたＴＥＣプレート５８４及び外部コントローラを介して調整する。
【０１７２】
図１９を参照して、一実施形態では、積分球５８０はスペクトロメーターポート５８６を含んでいて、第１のＬＥＤ  ５４０Ａと第２のＬＥＤ  ５４０Ｂとによって生成される光のスペクトロメーター読み取り値を得るためにアクセスできるようになっている。
【０１７３】
一実施形態では、積分球５８０は、成形光学素子５１４の直接照明を防止するバッフル５８８を含んでいる。一実施形態では、第１及び第２のＬＥＤ  ５４０Ａ、５４０Ｂは、２つの照明源によって生成される光の安定した内部反射が得られるように覆われている。
【０１７４】
一実施形態では、積分球５８０の下部は、成形光学素子５１４の凸曲面５１６の外周端部の下方に延びている。
【０１７５】
積分球の内面は、２つのＬＥＤによって生成される光を反射するようにデザインされている。一実施形態では、積分球の内面５８０はビーズブラストされている。一実施形態では、積分球の内面を塗装してもよい。
【０１７６】
図１９を参照して、一実施形態では、バッフル５８８を用いると強度ベース画像の放射照度が向上する。
【０１７７】
前述したように、一実施形態では、吸収結像システムは、表面トポロジー変化によって生じる得るレンズの光出力特性を考慮した二重照明配置を含んでいる。表面トポロジー変化は次に、レンズ厚さ単独に起因するレンズの吸収特性に関連付けられない画像強度変化を誘起する可能性がある。図２０に示すのは、レンズを形成するために用いる反応性モノマー混合物に対するスペクトル帯域である。図２１Ａ及び２１Ｂに示すように、測定されているレンズの２つの別個の画像が取り込まれる。一方は吸収領域内、他方はニュートラル吸収領域内のものである。ニュートラル吸収画像には、レンズ材料の吸収特性に起因するどんな強度変化もないが、光出力の効果に起因する強度変化を示す。したがって、このような強度変化を用いて、光出力並びに不均一な結像の効果に起因する強度成分を特徴付けることができる。選択する実際の帯域はＬＥＤ源からのものであり、吸収帯（ピーク波長が約３６５ｎｍ）とニュートラル吸収帯（ピーク波長が約４５５ｎｍ）とを有している。
【０１７８】
図２１Ａに示すのは、ピーク波長が約３６５ｎｍの吸収帯を用いて取ったレンズの画像である。図２１Ｂに示すのは、ピーク波長が約４５５ｎｍの非吸収帯を用いて取った形成されたレンズの画像である。一実施形態では、図２１Ｂに示す光学的効果を取り除いてレンズ厚さを計算してもよい。
【０１７９】
図２２に示すのは、異なる波長を有する２つのスペクトル帯域を用いて厚さ情報を抽出することに関連するプロセスのフローチャートである。図２２に示す変数に対して、図１４に示す変数に対する定義とともに以下の新しい変数定義が適用される。
【０１８０】
ｉｌｕｖｒｅｆ−ＵＶ未処理シーン、ＦＯが所定の位置にない全体的強度。この値は、実行しようとしているレンズ測定に関連付けられる。値は、未処理のカメラ画像を見て、強度値の円を平均化することによって得られる。これによって、時間内にカメラがその特定の場合における光をどのように見ているかについての良好なフィードバックが得られる。
【０１８１】
ｉｌｖｉｓｒｅｆ−可視未処理シーン、ＦＯが所定の位置にない全体的強度。この値は、実行しようとしているレンズ測定に関連付けられる。値は、未処理のカメラ画像を見て、強度値の円を平均化することによって得られる。これによって、時間内にカメラがその特定の場合における光をどのように見ているかについての良好なフィードバックが得られる。
【０１８２】
ｉｌｕｖｉｊ−マンドレル上のレンズのカメラ画像に含まれるＵＶ強度値。値の量はカメラの分解能に依存する。現在のところ、画像のサイズは１０２４×１０３０である。画像はレンズ照射時間設定において取る。
【０１８３】
ｉｌｖｉｓｉｊ−マンドレル上のレンズのカメラ画像に含まれる可視強度値。値の量はカメラの分解能に依存する。現在のところ、画像のサイズは１０２４×１０３０である。画像はレンズ照射時間設定において取る。
【０１８４】
ｉｍｕｖｉｊ−マンドレルのカメラ画像に含まれるＵＶ強度値。この画像は、以前に取得及び保存されているため、記憶装置から得られる。
【０１８５】
ｉｍｖｉｓｉｊ−マンドレルのカメラ画像に含まれるＵＶ強度値。この画像は、以前に取得及び保存されているため、記憶装置から得られる。
【０１８６】
ｉｍｕｖｒｅｆ−ＵＶ未処理シーン、ＦＯが所定の位置にない全体的強度。この値は、取得及び保存された時点でのマンドレル基準ファイルに関連付けられる。値は、未処理のカメラ画像を見て、強度値の円を平均化することによって得られる。これによって、時間内にカメラがその特定の場合における光をどのように見ているかについての良好なフィードバックが得られる。
【０１８７】
ｉｍｖｉｓｒｅｆ−可視未処理シーン、ＦＯが所定の位置にない全体的強度。この値は、取得及び保存された時点でのマンドレル基準ファイルに関連付けられる。値は、未処理のカメラ画像を見て、強度値の円を平均化することによって得られる。これによって、時間内にカメラがその特定の場合における光をどのように見ているかについての良好なフィードバックが得られる。
【０１８８】
ｉｕｖｉｊ−全体的強度変化とマンドレルに起因すると考えられる強度とを考慮する強度比調整の結果。これは、画像に渡る規格化された強度値を表す。分解能はやはり１０２４×１０３０である。
【０１８９】
ｉｖｉｓｉｊ−全体的強度変化とマンドレルに起因すると考えられる強度とを考慮する可視強度比調整の結果。これは、画像に渡る規格化された強度値を表す。分解能はやはり１０２４×１０３０である。
【０１９０】
ｉｃｏｍｂ１ｉｊ−可視格子上でのＵＶの比によってもたらされる格子（ｉｕｖｉｊ／ｉｖｉｓｉｊ）。この動作によって、グリップセル強度に影響を与えて他の場合には厚さ単独強度値を混乱させるであろう「光学的に」生成された詳細が取り除かれる。
【０１９１】
ｉｃｏｍｂ２ｉｊ−ＤＭＤレンズ形成ステーションの座標系にマッチさせる平行移動及び回転動作を適用した後の「組み合わされた」（ｉｃｏｍｂ１ｉｊ）格子。
【０１９２】
ｔ１ｉｊ−画像強度値から厚さ値への初期変換によってもたらされる格子。画像厚さ値は、光がレンズを通って結像光学素子に受け取られる入射角に沿っている。これは、Ｘ、Ｙの適用及び回転オフセットの後であるが、半径方向の拡大が適用される前の状態である。この角度は軸方向にはないため、完成した出力を得るためには最終的な補償を行わなければならない。
【０１９３】
ｔ２ｋｌ−半径方向拡大歪み補正を適用することに起因する格子。このプロセスの一部として、格子を１００１×１００１フォーマット（測定及びＤＭＤファイル表示に固有である）に変換する−したがって下付き表記への変更（ｋ、ｌ）。
【０１９４】
ｔ３ｋｌ−薄すぎると考えられる厚さ値を消去するマスキング経路を適用した後に結果として得られる格子。
【０１９５】
ｔ４ｋｌ−「軸方向」厚さにおける最終レンズ測定格子。等式変数の記述に対する付属書類を参照のこと。
【０１９６】
−吸収スペクトル領域（すなわち３６５ｎｍ）において得られるレンズ／マンドレルのピクセル強度値。
【０１９７】
ｉｂ２ｉｊ−平坦な吸収スペクトル領域（すなわち４５５ｎｍ）において得られるレンズ／マンドレルのピクセル強度値。
【０１９８】
ｉｂ１ｎｉｊ−マンドレル対マンドレル強度差と全体システム強度応答の任意の経時的変化とを考慮した強度調整の後に、スペクトル（すなわち３６５ｎｍ）のノルブロック吸収領域で得られるレンズ／マンドレルのピクセル強度値。
【０１９９】
ｉｂ２ｎｉｊ−マンドレル対マンドレル強度差と全体システム強度応答の任意の経時的変化とを考慮した強度調整の後に、スペクトル（すなわち４５５ｎｍ）のニュートラル吸収領域で得られるレンズ／マンドレルのピクセル強度値。
【０２００】
Ｇｌ−計測測定時にマンドレルが所定の位置にない状態で画像から得られる吸収領域（すなわち３６５ｎｍ）の全体的強度測定。
【０２０１】
Ｇｍ−基準マンドレル測定を行なったときにマンドレルが所定の位置にない状態で画像から得られる吸収領域（すなわち３６５ｎｍ）の全体的強度測定。
【０２０２】
Ｒ２−計測測定時にマンドレルが所定の位置にない状態で画像から得られるニュートラル吸収領域（すなわち４５５ｎｍ）の全体的強度測定。
【０２０３】
Ｒ２ｒ−基準マンドレル測定を行なったときにマンドレルが所定の位置にない状態で画像から得られるニュートラル吸収領域（すなわち４５５ｎｍ）の全体的強度測定。
【０２０４】
Ｅｖｉｓ−可視画像取込露出時間。
【０２０５】
Ｅｕｖ−ＵＶ画像取込露出時間。
【０２０６】
一実施形態では、残りの光開始剤による吸光度によって、吸収結像計測を用いたときに厚さ測定値に誤差が生じる可能性がある。一実施形態では、吸収結像システムが２つ又は３つ以上の波長（又は波長帯）を使用することによって、光開始剤が変化する効果を計算を通して取り除くことができる。
【０２０７】
一実施形態では、吸収結像システムは、眼用レンズ（例えば、コンタクトレンズ）の厚さの測定を、レンズ厚さと、色素濃度（ノルブロック）と、レンズによる光吸収の間との関係に基づいて行なう。水和の前、レンズ材料には、制御されていない量の光開始剤（例えば、イルガキュア１７００）が含まれており、この光開始剤も光を吸収する。２つ又は３つ以上の波長を用いてレンズの吸収を試験すると、光開始剤（ＰＩ）による不要な吸収を無視するか又は補正することができる。
【０２０８】
ビール−ランベルト法則によって、材料サンプルの吸光度が、サンプルの厚さと減衰種（例えば、ノルブロック及びイルガキュア）の濃度とに関連付けられる。一様な減衰の場合、
【数１】
2018031771.tif 000003
（式中、
Ａサンプルの吸光度である。
εｉ（λ）サンプル中の減衰種ｉのスペクトル減衰係数である。
（λ）測定において用いる光の波長（又は複数の波長）
ｃｉであるサンプル中の減衰種ｉの濃度である、
サンプルを通る光ビームの経路長である。
【０２０９】
吸光度は以下によって透過率に関係づけられる。
【０２１０】
【数２】
2018031771.tif 000004
（式中、
Ｔサンプルの透過率である。
【０２１１】
【数３】
2018031771.tif 000005
サンプルによって透過される放射束である。
【０２１２】
【数４】
2018031771.tif 000006
サンプルに入射する放射束である。
Ａサンプルの吸光度である。
【０２１３】
図２３を参照して、３５０ｎｍ〜４５０ｎｍの波長範囲において、未硬化の反応性モノマー混合物（ＲＭＭ）の吸光度は、２つの主な吸収種（すなわちノルブロック及びイルガキュア１７００）によってもたらされる。
【０２１４】
図２４を参照して、３５０ｎｍ〜４５０ｎｍの波長範囲において、硬化ポリマー（すなわちコンタクトレンズ）の吸光度も、ノルブロック及び光開始剤（ＰＩ）によってもたらされる。ＰＩの濃度は可変であり、コンタクト処方及びデザイン、並びに測定プロセス中の紫外線（ＵＶ）及び青色光への露出に依存する。また光開始剤濃度は、消耗した光開始剤光製品の再結合に起因して、時間（秒）とともに増加する可能性がある。
【０２１５】
図２５及び２６を参照して、吸光度の測定に用いる光が単色である（又は少なくとも帯域幅がかなり狭い）場合には、吸光度は厚さ及び濃度に正比例する。これは、図２５及び２６に示す線の直線性によって示されている。しかし、やはり測定厚さと光開始剤濃度との間に相互作用がある。
【０２１６】
しかし図２７を参照して、４０５ｎｍ吸光度の一部を３７５ｎｍ吸光度から差し引くと、光開始剤濃度への依存性を取り除くことができる。補正された吸光度は以下によって計算される：
Ａｃｏｒｒ＝Ａ（３７５ｎｍ）−ｋ・Ａ（４０５ｎｍ）
（式中、
Ａ（３７５ｎｍ）は３７５ｎｍにおける吸光度である、
Ａ（４０５ｎｍ）は４０５ｎｍにおける吸光度である、
ｋは、以下によって与えられる定数である：
【０２１７】
【数５】
2018031771.tif 000007
ここで、
Ａ（Ｘｎｍ，Ｙμｍ，ＰＩ（Ｚ））は、相対濃度Ｚの光開始剤を伴うＹμｍ厚さのポリマーによるＸｎｍ光の吸光度である。
【０２１８】
図２８を参照して、一実施形態では、吸光度を測定するために用いる光が広域スペクトルを有する場合、吸光度は厚さ及び濃度とともに変化する。この関係は、吸光度が照明の波長内で平坦でない場合には非線形である。厚さと光開始剤濃度との間の相互作用を、単色の場合と同様に、やはり補償することができる。
【０２１９】
図２９に示すのは、３６５ｎｍ  ＬＥＤ範囲における反応性モノマー混合物の非平坦吸光度である。
【０２２０】
図３０に示すのは、３６５ｎｍ  ＬＥＤを用いた吸光度対光開始剤濃度である。図３０では、３６５ｎｍ  ＬＥＤ照明領域における非平坦なスペクトル吸光度によって湾曲が生じている。
【０２２１】
図３１に示すのは、４２０ｎｍ  ＬＥＤを用いた吸光度対光開始剤濃度である。
【０２２２】
図３２示すのは、光開始剤の効果が取り除かれた補正された吸光度である。図３２に示すのは、吸光度対光開始剤濃度である。補正された吸光度対厚さの関係は、図３２では依然として湾曲としてプロットされているが、光開始剤の全ての濃度は同じ値になる。
【０２２３】
図３３に示すのは、積分球の内部でバッフルを利用していないときの画像の放射照度である。図３４に示すのは、積分球の内部でバッフルを用いたときの画像の放射照度である。図３３及び３４に示す画像を比較して、反射性シールド又はバッフルを積分球の内部に加えると画像の放射照度の均一性が向上することが明らかである。バッフルに伴う不均一性は、積分球の散乱フラクションが３０％ランバーティアンに落ちるまで見られない。本明細書で使用される場合、ランバーティアン光とは、あらゆる角度で見たときに同じ強度を示す光である。
【０２２４】
図３５を参照して、一実施形態では、吸収結像システムは積分球５８０を含み、積分球５８０はバッフル５８８を有している。光線がＬＥＤ  ５４０によって生成されると、少なくとも一部の光線がバッフル５８８で反射されることが、積分球５８０内を及び成形光学素子５１４の凸曲面５１６を通って内部反射される前に起こる。一実施形態では、積分球の下部５８１は成形光学素子５１４の凸曲面５１６の下方に延びている。
【０２２５】
一実施形態では、積分球の内面５８０は、ＬＥＤ光のパワーの約１０％を吸収して、ＬＥＤ光のパワーの約９０％を反射する。一実施形態では、積分球５８０の内面は、反射されたパワーを以下の割合で散乱する。９０％ランバーティアン及び約１０％スペキュラー。
【０２２６】
図３６Ａに示すのは、光が積分球５８０内で内部反射されて、成形光学素子５１４の凸曲面５１６を照射している様子である。図３６Ｂに示すのは、成形光学素子５１４の凸曲面５１６上の放射照度をプロットする画像である。
【０２２７】
一実施形態では、２つの照明源を有する吸収結像システムを用いるとき、単一のＬＥＤのみを画像を取り込むためにどの時点でも用いる。一実施形態では、レンズ材料の吸収帯をカバーするＬＥＤがオンであるとき、吸収ニュートラルであるＬＥＤはオフである。
【０２２８】
一実施形態では、吸収結像システムは、ＬＥＤをスイッチオン及びオフするプログラムを有する中央演算処理装置を含んでいる。一実施形態では、ＬＥＤのうち１つのみがどの時点でもオンである。一実施形態では、単一シャッタを用いて、第１のフェーズの間にＬＥＤの一番目を覆い、そして切り換えて、第２のフェーズの間にＬＥＤの二番目を覆ってもよい。この実施形態では、単一シャッタを用いてＬＥＤをスイッチオン及びオフしている。一実施形態では、各ＬＥＤは、対応するＬＥＤをスイッチオン及びオフするために開閉する個々のシャッタを有している。一実施形態では、ＬＥＤをスイッチオン及びオフするための移動シャッタはない。この実施形態では、吸収結像システムは、オペレーティングシステムであって、ＬＥＤにパワーを与え、そしてＬＥＤに対するパワーを中断して、移動シャッタを用いることなくＬＥＤをスイッチオン及びオフするオペレーティングシステムを含んでいる。
【０２２９】
図３７を参照して、一実施形態では、吸収結像システムは、１つ又は２つ以上のＬＥＤを保持する冷却板５８４（図１８Ｂ）の温度を制御するための温度コントローラ５９０を含んでいる。
【０２３０】
図１９及び３８を参照して、一実施形態では、吸収結像システム５２８は、２つのＬＥＤ  ５４０Ａ、５４０Ｂに対するＬＥＤ電流ドライバ５９２を含んでいる。一実施形態では、ＬＥＤ電流ドライバ５９２によっては、カスタムな「電流ステアリング」がエレクトロニクスに与えられる。一実施形態では、吸収結像システムは、ＬＥＤ  ５４０Ａ、５４０Ｂをスイッチオン及びオフし、可能性として、対応するＬＥＤに供給される電流を変えるためのオペレーティングシステム（例えば、ソフトウェアプログラム）を含んでいる。一実施形態では、吸収結像システムはＬＥＤコネクタハブ５９４を含んでいる。ＬＥＤコネクタハブ５９４は、ＬＥＤ  ５４０Ａ、５４０ＢをＬＥＤ電流ドライバ５９２と電気的に相互接続する。
【０２３１】
一実施形態では、ＬＥＤ電流ドライバ５９２は４チャンネル定電流コントローラである。４チャンネル定電流コントローラは、各ＬＥＤ  ５４０Ａ、５４０Ｂに対する独立制御を実現する。図３８では２つのＬＥＤのみを示しているが、他の実施形態では、吸収結像システムは、異なる波長の光を得るために３つ又は４つ以上の別個に制御可能なＬＥＤを有していてもよい。一実施形態では、ＬＥＤ電流ドライバ及び関連する制御システムは、吸収結像システムとＬＥＤとを自動制御するためのＵＳＢインターフェースを含んでいてもよい。
【０２３２】
図３９を参照して、一実施形態では、吸収結像システム６２８は２つの積分球６８０、６９６を含んでいる。大きい方の成形光学素子積分球６８０は、運動学的取付台６４８上に配置される成形光学素子上に配置されている。小さい方のＬＥＤ積分球６９６は、レンズ材料の吸収帯と、レンズのスペクトルにおける「吸収ニュートラル」である帯域とをカバーする異なる波長の光を生成するＬＥＤを含んでいる。温度制御素子６８４が小さい方のＬＥＤ球体６９６に固定されていて、ＬＥＤの温度を調整して、不変の一様な光が得られるようになっている。
【０２３３】
一実施形態では、図３９に示す吸収結像システム６２８は、前述で図示し記述した同じ要素のうち多くを有している。一実施形態では、吸収結像システム６２８は、成形光学素子、一連の結像レンズ６５０を固定して眼用レンズの画像をカメラ６５２に送るための運動学的取付台６４８を含んでいる。カメラ６５２は、眼用レンズの強度画像を取り込むようにデザインされている。一実施形態では、吸収結像システム６２８は、機械的な光学的平坦フリッパー６５５を含んでいる。機械的な光学的平坦フリッパー６５５は、結像レンズステージ６５０とカメラ６５２とを通る光と連動して、結像に用いる２つのスペクトル帯域に対する焦点距離を補正する。
【０２３４】
図４０を参照して、一実施形態では、ＬＥＤ積分球６９６は内径ＩＤ１が約８〜８．９センチメートル（３〜３．５インチ）、より好ましくは、約８．４センチメートル（３．３インチ）である。一実施形態では、ＬＥＤ積分球の内面は、スペクトラロン材料又は別の材料であって光を反射するものによってコーティングされている。本明細書で使用される場合、スペクトラロン材料とは、ほとんど完全なランバーティアン反射率を示すようにデザインされた材料である。
【０２３５】
一実施形態では、ＬＥＤ積分球６９６は、ＬＥＤ積分球の内部にＬＥＤ光を送るためのＬＥＤ入力ポート７０２を含んでいる。一実施形態では、ＬＥＤ積分球６９６は、第１のＬＥＤからの第１の光を入力するための第１のポートと、第２のＬＥＤからの第２の光を入力するための第２のポートとを含んでいてもよい。一実施形態では、ＬＥＤ積分球は、両方の光源から球体内に光を入力するための単一ポートを有していてもよい。一実施形態では、ＬＥＤ積分球６９６は、２つのＬＥＤによって生成される光の品質を試験するためのスペクトロメーターポート７０４を有している。
【０２３６】
動作時には、２つのＬＥＤからの光はＬＥＤ積分球６９６内で内部反射されて、光の均一性を向上させる（例えば、ランバーティアン）。光は出力ポート７０６を通って、成形光学素子積分球６８０の入力ポート７０８に入る。光は更に成形光学素子積分球６８０内で内部反射して、光の均一性を向上させる。
【０２３７】
一実施形態では、成形光学素子積分球６８０は内径ＩＤ２が約１３〜１４．０センチメートル（５〜５．５インチ）、より好ましくは、約１３．５センチメートル（５．３インチ）である。一実施形態では、成形光学素子積分球の内面は、スペクトラロン材料又は別の材料であって光を内部反射するものによってコーティングされている。前述したように、成形光学素子積分球６８０は、ＬＥＤ積分球６９６からの内部反射光を受け取る光入力ポート７０８を含んでいる。また成形光学素子積分球６８０は望ましくは、成形光学素子ポート７１０を含んでいる。成形光学素子ポート７１０は、運動学的取付台６４８の上に位置する成形光学素子６１４を囲んでいる。
【０２３８】
一実施形態では、成形光学素子積分球６８０は、スペクトロメーターポート７１２を含んでいる。スペクトロメーターポート７１２を用いてスペクトロメーターを挿入して、成形光学素子積分球６８０内で内部反射される光の品質を観察してもよい。
【０２３９】
図４１を参照して、一実施形態では、吸収結像システム６２８は支持ベース６６０を含んでいる。支持ベース６６０は、基材（例えば、テーブルの表面）の上方の吸収結像システムを支持するようにデザインされている。一実施形態では、システム６２８は、垂直方向に延びる支持体６６２を含んでいる。支持体６６２の上端で成形光学素子積分球６８０とＬＥＤ積分球６９６とを固定している。一実施形態では、成形光学素子積分球６８０とＬＥＤ積分球６９６とは、Ｖ１で指定される垂直軸に沿って上下にスライドするように適応されている。一実施形態では、成形光学素子積分球６８０を図４１に示す位置まで持ち上げてもよいため、眼用レンズを保持する成形光学素子６１４を運動学的取付台６４８の上に配置してもよい。一実施形態では、成形光学素子６１４を運動学的取付台６４８の上に位置決めしたらすぐに、成形光学素子積分球６８０を降下させて、図３９に示す位置に戻して成形光学素子６１４を覆ってもよい。
【０２４０】
図４２を参照して、一実施形態では、吸収結像システムはスライディングエレベータプレート６６５を含んでいる。スライディングエレベータプレート６６５は、垂直方向の支持プレート６６２に結合されている。スライディングエレベータプレート６６５は、上端６６７が成形光学素子積分球６８０とＬＥＤ積分球６９６との両方に取り付けられていて、２つの球体を一緒に上下に移動させるようになっている。一実施形態では、吸収結像システムは積分球が静止しており、結像光学素子／カメラは、成形光学素子装着／取り外し動作の場合により低いところで移動する。
【０２４１】
一実施形態では、吸収結像システム６２８は空気圧シリンダ６６９を含んでいる。空気圧シリンダ６６９は、空気圧シリンダベース６７１を介してベース６６０に固定された下端と、スライディングエレベータプレート６６５に固定された上端６７３とを有している。空気圧シリンダ６６９によって、スライディングエレベータプレート６６５の上下の垂直の動きが抑制されるため、成形光学素子積分球６８０が運動学的取付台６４８上にバタンと閉まることはない。このように閉まると、運動学的取付台６４８の上に位置する吸収結像システム又は成形光学素子に損傷を与える場合がある。一実施形態では、空気圧シリンダ６６９によって、スライディングエレベータプレート６６５が成形光学素子積分球６８０を自動化又は半自動化動作で持ち上げることができる。一実施形態では、空気圧シリンダ６６９を一定力バネと交換するか又は一体化させて、成形光学素子球体６８０とＬＥＤ球体６９６とを持ち上げるのに必要な力を減らし、成形光学素子積分球６８０が運動学的取付台６４８上にバタンと閉まることを防止してもよい。
【０２４２】
図４３を参照して、一実施形態では、成形光学素子積分球６８０は、運動学的取付台６４８の上に位置する成形光学素子６１４の上に配置されるように適応されている。本明細書でより詳細に説明するように、運動学的取付台６４８は、成形光学素子６１４の位置決めと位置合わせとを行なうための安定した基材となるようにデザインされている。
【０２４３】
図４４を参照して、一実施形態では、運動学的取付台６４８は第１の止め具６６８と第２の止め具６７２とを含んでいる。これらは、成形光学素子６１４のベース６１５と嵌合するように適応されている。
【０２４４】
図４４、４５Ａ、及び４５Ｂを参照して、第１の止め具６６８は、成形光学素子６１４の位置の微細なｘ及びｙ軸調整を可能にする調整可能点６７０を含んでいる。同様に、第２の止め具６７２は、成形光学素子６１４の位置の微細なｘ及びｙ軸調整を可能にする第２の調整可能点６７４を含んでいる。
【０２４５】
一実施形態では、運動学的取付台６４８は、第１の止め具６６８と第２の止め具６７２とに対向するプランジャー６７６を含んでいる。プランジャー６７６は、成形光学素子６１４の位置の微細なｘ及びｙ軸調整を行なうための少なくとも１つの調整可能な先端６７７を含んでいる。運動学的取付台６４８はレリーズ６７９を含んでいる。レリーズ６７９は、成形光学素子６１４を運動学的取付台６４８に装着及び取り外すときに後退してもよい。一実施形態では、レリーズ６７９は、レリーズ６７９を後退及び伸展させるための回転可能な調整要素６８１Ａ、６８１Ｂを含んでいる。
【０２４６】
図４５Ｂを参照して、一実施形態では、第１の止め具６６８、第２の止め具６７２（図４５Ａ）、及びプランジャー６７６の上端は、成形光学素子６１４の凸曲面６１６の下方に位置している。凸曲面６１６に対する止め具６６８、６７２、及びプランジャー６７６の相対高さを最小限にすることで、吸収結像システム内での成形光学素子６１４とレンズとが陰になることが回避されている。
【０２４７】
図４６を参照して、一実施形態では、プランジャー６７６は、第１及び第２の調整可能な先端６７７Ａ、６７７Ｂを含んでいる。先端６７７Ａ、６７７Ｂは、成形光学素子６１４の微細なｘ及びｙ軸位置調整を行なうために調整可能であってもよい。一実施形態では、調整可能な先端６７７Ａ、６７７Ｂの遠位端は、成形光学素子６１４のベース６１５の外周端部に当接するように適応されている。
【０２４８】
図４５Ａを参照して、一実施形態では、成形光学素子６１４のベース６１５の外周は、第１の止め具６６８の調整ピン６７０と対向する第１の平坦面と、第２の止め具６７２の調整ピン６７４と対向する第２の平坦面と、プランジャー６７６の調整ピン６７７と対向する第３の平坦面とを含んでいる。
【０２４９】
図４４及び４７を参照して、一実施形態では、吸収結像システム６２８は、結像レンズセクション６５０とカメラ６５２との間に位置する焦点距離調整アセンブリ６７５を含んでいる。図４７を参照して、一実施形態では、焦点距離調整アセンブリ６７５は二位置アクチュエータ６９１を含んでいる。二位置アクチュエータ６９１は、スイングアーム６７９を伸展位置と後退位置との間で動かすように適応されている。一実施形態では、スイングアーム６７９の遠位端は、環状開口部６８１と、環状開口部６８１内に挿入される溶融シリカ窓６８３とを有している。
【０２５０】
一実施形態では、焦点距離調整アセンブリ６７５は下部プレート６８５を含んでいる。下部プレート６８５によってカメラ６５２とアームアクチュエータ６９１とに対する装着点が得られる。焦点距離調整アセンブリ６７５はまた、光カバー６８７を含んでいる。光カバー６８７は、スイングアーム６７９が延びているときと焦点距離調整アセンブリから引き出されるときの両方において、光が入ることを防止するようにデザインされている。
【０２５１】
一実施形態では、溶融シリカ窓６８３は、焦点距離調整アセンブリ６７５に挿入されるか又はそこから引き出されて、吸収結像システムに対する焦点位置を調整する。
【０２５２】
図４８Ａに示すのは、アクチュエータ６９１に対する第１のスイングアーム位置であり、それによって、スイングアーム６７９が挿入されてカメラ６５２と位置合わせされる結果、溶融シリカ窓６８３がカメラ６５２と位置合わせされる。図４８Ｂでは、アクチュエータ６９１がスイングアーム６７９を焦点距離調整アセンブリ６７５から引き出す結果、溶融シリカ窓６８３はカメラ６５２と位置合わせされていない。
【０２５３】
一実施形態では、第１の波長を有する第１の照明源を利用しているときに、スイングアーム６７９をカメラ６５２と位置合わせするように挿入し（図４８Ａ）、第２の波長を有する第２の照明源を利用しているときに、図４８Ｂに示すようにスイングアーム６７９を後退させる。焦点距離調整アセンブリを用いて、２つの異なる光源によって生成され得る光の２つの異なる焦点距離に適応する。
【０２５４】
図４９を参照して、一実施形態では、吸収結像システム７２８は、成形光学素子積分球７８０内に光を送る２つのＬＥＤ積分球７９６Ａ及び７９６Ｂを含んでいる。１つの実施形態では、第１のＬＥＤ積分球７９６Ａは、眼用レンズの吸収帯をカバーする光を生成する第１の照明源を含み、第２のＬＥＤ積分球７９６Ｂは、眼用レンズの光開始剤の帯域をカバーする可視光線を生成する第２の照明源を含んでいる。吸収結像システム７２８は、成形光学素子とレンズとを受け取る運動学的取付台７４８と、強度画像を生成するためのレンズセット７５０と、強度画像を取り込むためのカメラ７５２とを含んでいる。２つの別個の波長又は波長帯を用いることによって、光開始剤が変化する効果又は光学的効果を計算を通して取り除いてもよい。
【０２５５】
図５０を参照して、一実施形態では、吸収結像システム８２８は、成形光学素子積分球８８０内に光を送る３つのＬＥＤ積分球８９６Ａ、８９６Ｂ、及び８９６Ｃを含んでいる。１つの実施形態では、第１のＬＥＤ積分球８９６Ａは、眼用レンズの吸収帯をカバーする光を生成する第１の照明源を含み、第２のＬＥＤ積分球８９６Ｂは、眼用レンズの「吸収ニュートラル」帯をカバーする可視光線を生成する第２の照明源を含み、第３のＬＥＤ積分球８９６Ｃは、レンズ中に存在する光開始剤材料の漂白に起因する効果を分離する第３の照明源を含んでいる。吸収結像システム８２８は、成形光学素子と被測定レンズとを受け取る運動学的取付台８４８と、強度画像を生成するための８５０レンズセットと、強度画像を取り込むためのカメラ８５２とを含んでいる。吸収結像システムは、式及び数学を用いて光出力の効果及び漂白効果を取り除いて、レンズ材料の吸収特性に起因する強度変化だけに基づいてレンズ厚さをより正確に決定する。
【０２５６】
上記の説明は本発明の実施形態に関するものであるが、本発明の他の及び更なる実施形態を本発明の基本的な範囲から逸脱することなく行なうことが可能であり、本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲によってのみ限定される。例えば、本発明では、本明細書で説明するか又は本明細書に参照により援用される実施形態のいずれかに示す特徴のいずれかを、本明細書で説明するか又は本明細書に参照により援用されるがやはり本発明の範囲内に含まれる残りの実施形態のいずれかに示す特徴のいずれかと、組み合わせてもよいことが意図されている。
【０２５７】
〔実施の態様〕
（１）  眼用レンズの厚さを測定する方法であって、
光吸収成分を有する眼用レンズを用意することと、
ある波長を有する光を前記眼用レンズに通すことであって、そうすることで、前記光が前記眼用レンズを通るときに前記光吸収成分が前記光の一部を吸収する、通すことと、
前記光が前記眼用レンズを通った後に、前記光を送って前記眼用レンズに対するデジタル画像を生成することであって、前記デジタル画像は、前記眼用レンズの形状に対応するピクセル強度データを有する、生成することと、
前記眼用レンズを通る前の前記光、前記眼用レンズの前記光吸収成分、及び前記ピクセル強度データについての情報を用いて、前記眼用レンズに対する厚さプロファイルを計算することと、を含む、方法。
（２）  眼用レンズを前記用意するステップは、
凸曲面状の上面を有する成形光学素子を用意することと、
前記成形光学素子の前記凸曲面状の上面の上で前記眼用レンズを形成することと、を含む、実施態様１に記載の方法。
（３）  前記波長を有する前記光に対する光源を用意することと、
前記光を通すステップの前に、前記光を生成し、フィルタリングし、拡散することと、を更に含む、実施態様２に記載の方法。
（４）  前記成形光学素子の前記凸曲面状の上面を覆う前記眼用レンズに前記光を送り、前記眼用レンズと前記成形光学素子とに前記光を通すことを更に含む、実施態様３に記載の方法。
（５）  前記デジタル画像を取り込むためのデジタル画像取り込みデバイスを前記成形光学素子の下流に用意することと、
前記成形光学素子と前記デジタル画像取り込みデバイスとの間に、前記デジタル画像取り込みデバイス上に前記光をフォーカスするための１つ又は２つ以上の光学レンズを用意することと、を更に含む、実施態様４に記載の方法。
【０２５８】
（６）  前記眼用レンズに第２の光を通すことであって、前記第２の光は、前記第１の光とは異なり前記眼用レンズの前記光吸収成分によって吸収されない第２の波長を有する、通すことと、
前記第２の光が前記眼用レンズを通った後に、前記第２の光を送って前記眼用レンズに対する第２のデジタル画像を生成することであって、前記第２のデジタル画像は、前記第２の光が前記眼用レンズを通るときの屈折効果に起因する強度変化に対応する第２のピクセル強度データを有する、生成することと、
前記光吸収成分に起因する厚さを計算するために用いた第１のピクセル強度データから前記第２のピクセル強度データを分離することと、を更に含む、実施態様１に記載の方法。
（７）  前記第２のピクセル強度データは、不均一照明の効果に起因する強度変化を更に含む、実施態様６に記載の方法。
（８）  前記第２のピクセル強度データは、前記屈折効果と前記不均一照明の効果との組み合わせの効果に起因する強度変化を更に含む、実施態様７に記載の方法。
（９）  前記第１の光を第１の積分球内に配置することと、
前記第２の光を前記第１の積分球から離れた第２の積分球内に配置することと、
前記成形光学素子を、前記第１及び第２の積分球から離れた成形光学素子積分球内に配置することと、を更に含む、実施態様６に記載の方法。
（１０）  前記眼用レンズは、前記眼用レンズを通る光によって漂白される光開始剤を含み、前記方法は、
前記眼用レンズに第３の光を通すことであって、前記第３の光は、前記光開始剤によって吸収され、前記眼用レンズの前記光吸収成分によっては吸収されない第３の波長を有する、通すことと、
前記第３の光を前記眼用レンズに通した後に、前記第３の光を送って前記眼用レンズに対する第３のデジタル画像を生成することであって、前記第３のデジタル画像は、前記光開始剤の漂白の効果に対応する第３のピクセル強度データを有する、生成することと、
前記光吸収成分に起因する厚さを計算するために用いた前記第１のピクセル強度データから前記第３のピクセル強度データを分離することと、を更に含む、実施態様６に記載の方法。
【０２５９】
（１１）  前記第１の光を第１の積分球内に配置することと、
前記第２の光を前記第１の積分球から離間配置された第２の積分球内に配置することと、
前記第３の光を前記第１及び第２の積分球から離間配置された第３の積分球内に配置することと、
前記成形光学素子を前記第１、第２、及び第３の積分球から離間配置された成形光学素子積分球内に配置することと、を更に含む、実施態様１０に記載の方法。
（１２）  前記第１の光は前記光吸収成分と前記光開始剤とによって吸収され、前記第２の光は前記光吸収成分と前記光開始剤とのどちらによっても吸収されず、前記第３の光は前記光開始剤によって吸収され、前記光吸収成分によっては吸収されない、実施態様１０に記載の方法。
（１３）  前記第１の光は、約３６５ｎｍの第１の波長を有する光を生成する第１のＬＥＤであり、前記第２の光は、約４５５ｎｍの第２の波長を有する光を生成する第２のＬＥＤであり、前記第３の光は、約４２０ｎｍの第３の波長を有する光を生成する第３のＬＥＤであり、前記方法は、どの時点でも前記第１、第２、及び第３のＬＥＤのうちの１つのみを自動的に作動させるように制御システムをプログラムすることを更に含む、実施態様１２に記載の方法。
（１４）  眼用レンズの厚さを測定する方法であって、
光吸収成分と光開始剤とを含む眼用レンズを用意することと、
前記光吸収成分と前記光開始剤とによって吸収される第１の波長を有する第１の光を生成する第１のＬＥＤを用意することと、
前記第１の波長とは異なっていて、前記光吸収成分と前記光開始剤とのどちらによっても吸収されない第２の波長を有する第２の光を生成する第２のＬＥＤを用意することと、
前記第１及び第２の波長とは異なっていて、前記光吸収成分によっては吸収されず、前記光開始剤によって吸収される第３の波長を有する第３の光を生成する第３のＬＥＤを用意することと、
異なる時間において、前記第１、第２、及び第３の光を前記眼用レンズに通して、前記眼用レンズ中の屈折効果及び前記光開始剤の存在に起因する光吸収を、前記眼用レンズ中の前記光吸収成分の存在に起因する光吸収から分離して、前記眼用レンズに対する厚さプロファイルを計算することと、を含む、方法。
（１５）  前記第１の光が前記眼用レンズを通った後に、前記第１の光を送って前記眼用レンズに対する第１のデジタル画像を生成することであって、前記第１のデジタル画像は、前記眼用レンズの形状に対応する第１のピクセル強度データを有する、生成することと、
前記第２の光が前記眼用レンズを通った後に、前記第２の光を送って前記眼用レンズに対する第２のデジタル画像を生成することであって、前記第２のデジタル画像は、前記第２の光が前記眼用レンズを通るときの屈折効果、不均一照明効果、及び前記屈折効果と前記不均一照明効果との組み合わせに起因する強度変化に対応する第２のピクセル強度データを有する、生成することと、
前記第３の光を前記眼用レンズに通した後に、前記第３の光を送って前記眼用レンズに対する第３のデジタル画像を生成することであって、前記第３のデジタル画像は、前記光開始剤の漂白の効果に対応する第３のピクセル強度データを有する、生成することと、を更に含む、実施態様１４に記載の方法。
【０２６０】
（１６）  中央処理装置を用いて前記第１のピクセル強度データから前記第２のピクセル強度データと前記第３のピクセル強度データとを分離して、前記眼用レンズに対する前記厚さプロファイルを生成することを更に含む、実施態様１５に記載の方法。
（１７）  前記眼用レンズに対する前記厚さプロファイルを前記中央処理装置へ送信することと、
前記眼用レンズに対する前記送信された厚さプロファイルを所定の厚さプロファイルと比較することと、
前記送信された厚さプロファイルが前記所定の厚さプロファイルと等しくない場合に、その後に製造される眼用レンズの厚さを調整するための信号を生成することと、を更に含む、実施態様１６に記載の方法。
（１８）  眼用レンズに対する前記生成された厚さプロファイルを前記所定の厚さプロファイルと繰り返して比較することによって、その後に製造される眼用レンズに対して反復変更を施すことを更に含む、実施態様１７に記載の方法。
（１９）  眼用レンズの厚さを測定するための吸収結像システムであって、
第１の波長を有する第１の光を生成する照明源と、
凸曲面状の上面を有する成形光学素子と、
前記成形光学素子の前記凸曲面状の上面を覆う眼用レンズであって、
前記第１の光が前記眼用レンズと前記成形光学素子とを通るときに前記第１の光の一部を吸収する光吸収成分を含む、眼用レンズと、
前記第１の光が前記眼用レンズと前記成形光学素子とを通った後に前記第１の光の第１のデジタル画像を取り込むための、前記成形光学素子の下流に位置するデジタル画像取り込みデバイスであって、前記第１のデジタル画像は、前記眼用レンズの形状に対応する第１のピクセル強度データを有する、デジタル画像取り込みデバイスと、
前記第１の光を前記眼用レンズと前記成形光学素子とに通す前に前記第１のピクセル強度データを前記第１の光の強度と比較して前記眼用レンズに対する厚さプロファイルを生成するプログラムを有する中央演算処理装置と、を備える、吸収結像システム。
（２０）  前記第１の波長とは異なっていて、前記眼用レンズの前記光吸収成分によって吸収されない第２の波長を有する第２の光を生成する第２の照明源を更に備え、
前記デジタル画像取り込みデバイスは、前記第２の光が前記眼用レンズと前記成形光学素子とを通った後に前記第２の光の第２のデジタル画像を取り込み、
前記第２のデジタル画像は、前記第２の光が前記眼用レンズを通るときの屈折効果と不均一照明効果とに対応する第２のピクセル強度データを有し、
前記中央演算処理装置の前記プログラムは、前記第１のピクセル強度データから前記第２のピクセル強度データを分離して、前記眼用レンズに対する前記厚さプロファイルを生成するようにプログラムされている、実施態様１９に記載の吸収結像システム。
【０２６１】
（２１）  前記第２のピクセル強度データは、前記屈折効果と前記不均一照明欠陥との組み合わせに起因する強度データの変化を更に含む、実施態様２０に記載の吸収結像システム。
（２２）  前記眼用レンズは光開始剤を含み、前記吸収結像システムは、
前記第１及び第２の波長とは異なっていて、前記光開始剤によって吸収され、前記光吸収成分によっては吸収されない第３の波長を有する第３の光を生成する第３の照明源を更に備え、
前記デジタル画像取り込みデバイスは、前記第３の光が前記眼用レンズと前記成形光学素子とを通った後に前記第３の光の第３のデジタル画像を取り込み、
前記第３のデジタル画像は、前記光開始剤の漂白の効果に対応する第３のピクセル強度データを有し、
前記中央演算処理装置の前記プログラムは、前記第１のピクセル強度データから前記第３のピクセル強度データを分離して、前記眼用レンズに対する前記厚さプロファイルを生成する、実施態様２０に記載の吸収結像システム。
（２３）  前記第１の照明源を収容する第１の積分球と、
前記第２の照明源を収容する第２の積分球であって、前記第１の積分球から離間配置された第２の積分球と、
前記第３の照明源を収容する第３の積分球であって、前記第１及び第２の積分球から離間配置された第３の積分球と、
前記成形光学素子と前記眼用レンズとを収容する成形光学素子積分球であって、前記第１、第２、及び第３の積分球から離間配置された成形光学素子積分球と、を更に備える、実施態様２２に記載の吸収結像システム。
【図１−１】
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【図１−２】
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【図１−３】
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【図１−４】
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【図１−５】
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【図１−６】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図４】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６Ａ】
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【図１６Ｂ】
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【図１６Ｃ】
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【図１７】
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【図１８Ａ】
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【図１８Ｂ】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１Ａ】
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【図２１Ｂ】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６Ａ】
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【図３６Ｂ】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５Ａ】
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【図４５Ｂ】
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【図４６】
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【図４７】
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【図４８Ａ】
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【図４８Ｂ】
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【図４９】
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【図５０】
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【外国語明細書】
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