JP2019501415A - レンズをコーティングするための真空コーティングシステム - Google Patents

Abstract

レンズをコーティングするための真空コーティングシステムは、真空チャンバと、１つまたは複数の電極（１６）を有する電極ホルダ（１４）と、１つのレンズ（１９）をそれぞれ収容するための１つまたは複数のレンズホルダ（１７）を有するレンズホルダレセプタクル（１８）とを備える。別個の電極（１６）は、各レンズ（１９）に割当てられる。レンズ（１９）に向く電極（１６）の表面は湾曲表面である。外側エリア（８）において、電極（１６）の表面の曲率は、内側エリア（９）におけるよりも大きい可能性がある。電極（１６）と関連するレンズ（１９）との距離は調整可能である。【選択図】図８

Description

本発明は、レンズをコーティングするための真空コーティングシステムに関する。

２つの型シェル及びシールによって境界付けられたキャビティ内にモノマーが注がれ、例えば、ＵＶ放射によって硬化される鋳造プロセスを使用してレンズを生産することが知られている。シールは、その後、取除かれ、レンズは、２つの型シェルから分離される。こうした製造プロセスは、例えば、特許文献１及び特許文献２から知られている。ブランクを研磨することによるレンズの生産もまた知られている。レンズは、その後、浸漬バスまたは真空コーティングシステムにおいて光学層、例えば、反射防止層、スクラッチ防止層等を提供され得る。

こうしたレンズは、半製品であり、後に半製品から、例えば、レンズが、眼鏡技師によって切出され、フレームにはめ込まれる。こうしたレンズは、めがねレンズとも呼ばれる。

欧州特許出願公開第００１５２０２号明細書 国際公開第０２／０８７８６１号

本発明は、レンズをコーティングするための真空コーティングシステムを提供するという目的に基づき、真空コーティングシステムは、均一屈折率及び一様な厚さを有する層を生産する。

先に述べた目的は、請求項１の特徴による本発明によって解決される。有利な実施形態は、従属請求項から得られる。

本発明は、幾つかのレンズを同時にコーティングするための真空コーティングシステムに関する。真空コーティングシステムは、真空チャンバを備え、真空チャンバ内で、数Ｎのレンズホルダ及び等しい数Ｎの電極が、別個の電極が各レンズに割当てられるように配置される。レンズ及び電極は、互いに対向して位置する。本発明によれば、レンズに向く電極の表面は湾曲表面である。湾曲表面は、内側エリア及び外側エリアを備え、両方のエリアは、隣接するまたは中間エリアによって互いから分離され得る。外側エリアにおける表面の曲率は、内側エリアの曲率に少なくとも等しいが、好ましくは内側エリアの曲率より大きい。

電極の表面は、内側エリア、及び、内側エリアに隣接する複数の円形リングであって、前記電極の対称軸に同心に延在する、複数の円形リングを有することができ、電極の表面の曲率は、中心から、円形リングから円形リングへ外方に離散的ステップでまたは連続して増加し、一番外の円形リングは、電極の縁まで延在することができるが、そうする必要はない。

好ましくは、電極と対向して位置するレンズとの距離は調整可能であり得る。

真空コーティングシステムは、特に、ＰＥＣＶＤまたはＰＡＣＶＤシステムであり得る。

この文脈で、２つのタイプのレンズ、すなわち、マイナスレンズとプラスレンズとの間の区別が行われる。マイナスレンズは、中央が最も薄くかつその厚さが増加するレンズである。プラスレンズは、中央が最も厚くかつその厚さが縁に向かって連続して減少するレンズである。

本発明を理解するために必要とされる真空コーティングシステムの部分は、例示的な実施形態及び図面によって以下でより詳細に説明される。図面を明瞭にするため、図は、一定比例尺に従って描かれていない。

電極及びレンズの断面図である。 電極及びレンズの断面図である。 図１の電極を示す図である。 電極及びレンズの断面図である。 電極及びレンズの断面図である。 図４の電極を示す図である。 電極を受取るための窪みを有する板を示す図である。 図７のラインＩ−Ｉに沿う切断図である。

本発明の第１の態様は、電極の曲率に関する。これは、図１〜６を使用して説明される。本発明の第２の態様は、電極とレンズとの距離の調整に関する。これは、図７及び８を使用して説明される。

図１及び２は、電極１及び電極１に対向して位置するレンズ２またはレンズ３を示す。レンズ２及び３は、凸表面４及び凹表面５を有し、凸表面４は、矢印で示すようにコーティングされる。電極１は凸表面６を有する。凸表面６は、電極１の縁まで延在し得るが、そうする必要はない。レンズ２またはレンズ３の凹表面５は、電極１の凸表面６に向く。レンズ２はマイナスレンズであり、レンズ３はプラスレンズである。

図３は、電極１だけを示す。電極１は、対称軸７を有し、通常、対称軸７に関して回転対称である。電極１の凸表面６は湾曲表面である。第１の実施形態において、曲率は一様である、すなわち、表面６は球表面であり、その曲率半径は値ｒ_０を有する。第２の実施形態において、表面６の曲率は内側エリア９よりも外側エリア８において大きい。曲率は、中心、すなわち、対称軸７から縁に向かって連続してまたは離散的ステップで増加する。例えば、内側エリア９は、球表面であることができ、その曲率半径は値ｒ_１を有し、外側エリア８は、内側エリア９に隣接して球表面であることができ、その曲率半径は値ｒ_２を有し、ｒ_２＜ｒ_１である。しかし、表面６は、同様に、内側エリア９、及び、内側エリア９に隣接する幾つかの円形リングであって、対称軸７に同心に延びる、幾つかの円形リングを有し得、それにより、表面６の曲率は、中心から、すなわち、対称軸７から、円形リングから円形リングへ外方に増加する。一番外の円形リングは、電極１の縁まで延在し得るが、そうする必要はない。

図４及び５は、電極１０、及び、電極１０に対向して位置するレンズ１１またはレンズ１２を断面で示す。レンズ１１及び１２は、凸表面４及び凹表面５を有し、それにより、ここで、凹表面５は、矢印で示すようにコーティングされる。

電極１０は、凹表面１３を有し、凹表面１３は、電極１０の縁まで延在し得るが、そうする必要はない。レンズ１１及び１２の凸表面４は、電極１０の凹表面１３に向く。レンズ１１はマイナスレンズである。レンズ１２はプラスレンズである。

図６は、電極１０だけを示す。電極１０は、対称軸７を有し、通常、対称軸７に関して回転対称である。電極１０の凹表面１３は湾曲表面である。第１の実施形態において、曲率は一様である、すなわち、表面１３は球表面であり、その曲率半径は値ｒ_３を有する。第２の実施形態において、表面１３の曲率は内側エリア９よりも外側エリア８において大きい。曲率は、中心、すなわち、対称軸７から縁に向かって連続してまたは離散的ステップで増加する。例えば、内側エリア９は、球表面であることができ、その曲率半径は値ｒ_４を有し、外側エリア８は、内側エリア９に隣接して球表面であることができ、その曲率半径は値ｒ_５を有し、ｒ_５＜ｒ_４である。しかし、表面１３は、同様に、内側エリア９、及び、内側エリア９に隣接する幾つかの円形リングであって、対称軸７に同心に延びる、幾つかの円形リングを有し得、それにより、表面１３の曲率は、中心から、すなわち、対称軸７から、円形リングから円形リングへ外方に増加する。一番外の円形リングは、電極１０の縁まで延在し得るが、そうする必要はない。

湾曲表面６または１３であって、表面６または１３の外側エリア８の曲率が、それぞれ表面６または１３の内側エリア９より大きい、湾曲表面６または１３をそれぞれ有する電極１及び１０の形成は、電極と対向するレンズとの距離が、レンズが薄い場合に大きく、レンズが厚い場合に小さくなることをもたらす。更に、電極と対向するレンズとの距離は調整可能である。これは、各レンズについて最適距離Ｄを設定することを可能にする。各レンズについての最適距離は、実験的にまたはこのためにプログラムされたコンピュータプログラムを使用して前もって１回決定される。

２つの異なるタイプの電極だけ、すなわち、同じ凸表面６を有する電極１及び同じ凹表面１３を有する電極１０によって、凸表面６または凹表面１３が、種々の異なるレンズ幾何形状を考慮する湾曲表面設計を有する場合、異なる幾何形状及び厚さの多数のレンズが、所望の光学特性を有する層でコーティングされ得る。曲率の予め決定され最適化されたコースを有する電極の表面の形成、及び、レンズと電極との間の距離についての個々に最適化可能な調整は、真空チャンバ内で同じプロセスでコーティングされる個々のレンズに関して見られると共に、全てのレンズにわたって見られる塗布済み層の屈折率及び厚さが、電極１または１０の表面６または１３のこの特定の形成がない場合でかつ前記距離の調整機能がない場合に達成され得る場合より大きな均一性及び一様性を有するという結果をもたらす。

生産されるレンズが半製品であること、及び、例えば、めがねレンズ等の光学要素が更なる処理中にレンズから切出されることが留意されるべきである。このため、電極１、１０の縁に隣接するエリアは、対向して存在するレンズのエリアがいずれにしても廃棄物になるため、上記条件を満たす必要はない。これは、電極１または１０の表面６または１３の述べた外側エリア８が、電極１または１０の縁まで延在し得るが、そうする必要がないことを意味する。

図７は、ねじ山を備える所定の数Ｍの窪み１５を有する電極ホルダ１４を斜視図で示す。例においてＭ＝７である。電極ホルダ１４は導電性板である。各窪みは、１つの電極を収容するように構成される。電極は、同様に、窪み１５にねじ込まれるようにねじ山を有する。図面を明瞭にするため、４つの窪み１５は、電極なしで示され、一方、３つの窪みは、１つの電極をそれぞれ含む、すなわち、１つの窪み１５は凸表面６を有する電極１を、２つの窪みは凹表面１３を有する電極１０を含む。

図８は、図７のラインＩ−Ｉに沿う電極ホルダ１４の切断図を示し、それにより、１つの電極１６は各窪みにねじ込まれる。レンズホルダ１７は、レンズホルダレセプタクル１８内に配置される。レンズホルダレセプタクル１８は、非導電性材料で作られ、有利には、レンズホルダ１７へのまたそれからのレンズ１９の容易な配置及び取外しのため、２つの部分で作られる。レンズホルダレセプタクル１８は、個々のレンズホルダ１７を、電極ホルダ１４から所定の等しい距離に保持する。レンズホルダレセプタクル１８は、有利には更に、電極ホルダ１４上に配置され得るカバーとして構成され、したがって同時に、コーティングされていない電極ホルダ１４及び電極１６の出来る限り多くの表面をカバーするタスクを果たす。レンズホルダレセプタクル１８は、同様に、他の仕方で、真空チャンバに脱着可能に取付けられ得る。

電極ホルダ１４の窪み１５のねじ山は、有利には、電極１６が或る回転位置にセットされるようなマーキングを持って設計される。各回転位置は、電極１６の異なる高さに対応する。１つの回転位置から次の回転位置までの電極１６の回転は、所定の高さ、したがって、電極１６と関連するレンズホルダ１７によって保持されるレンズ１９との距離の変化をもたらす。この構造によって、電極１６とレンズ１９との距離は、高精度で設定され得、それにより、各レンズについて設定される距離または設定される回転位置は、対応するレンズレシピから得られる。レンズ１９は、ロボットまたはオペレータによってレンズホルダ１７内に配置され、各電極１６の高さは、対応するレンズレシピに従ってロボットまたはオペレータによって調整される。その後、レンズホルダレセプタクル１８は、電極ホルダ１４上に配置され、全体が、コーティングのために真空コーティングシステムの真空チャンバ内にもたらされる。

図６に示す３つのレンズ１９は異なるレンズ１９である。３つの電極１６の高さＨ_１、Ｈ_２、及びＨ_３は、レンズ１９と関連する電極１６との距離が最適距離Ｄ_１か、Ｄ_２か、またはＤ_３を有するように個々に設定される。Ｄ_１、Ｄ_２、及びＤ_３はそれぞれ、電極１６の対称軸上の距離である。

考えられる真空コーティングプロセスは、ＣＶＤ（化学気相堆積）プロセス、特に、ＰＥＣＶＤ（プラズマ強化化学気相堆積）プロセス及びＰＡＣＶＤ（プラズマ支援化学気相堆積）プロセスである。このリストは網羅的ではない。

真空チャンバの内側壁は、導電性であり、また、通常、電気的にアースされている。そのため、内側壁は、電極ホルダ１４及び電極から電気絶縁された対向電極を表す。

本発明の実施形態が示され述べられたが、先に述べたよりも多くの修正が本発明の概念から逸脱することなく可能であることが当業者に明らかになるであろう。したがって、本発明は、添付特許請求の範囲によって限定されるだけである。

Claims (5)

1. レンズをコーティングするための真空コーティングシステムにおいて、
   真空チャンバと、
   １つまたは複数の電極（１，１０，１６）を有する電極ホルダ（１４）と、
   １つのレンズ（２，３，１１，１２，１９）をそれぞれ収容するための１つまたは複数のレンズホルダ（１７）を有するレンズホルダレセプタクル（１８）とを備える、真空コーティングシステムであって、別個の電極（１，１０，１６）は、各レンズ（２，３，１１，１２，１９）に割当てられこと、及び、
   前記レンズ（２，３，１１，１２，１９）に向く前記電極（１，１０，１６）の表面（６,１３）は湾曲表面であることを特徴とする、真空コーティングシステム。
2. 外側エリア（８）における前記電極（１，１０，１６）の前記表面（６，１３）の曲率は、内側エリア（９）におけるよりも大きいことを特徴とする、請求項１に記載の真空コーティングシステム。
3. 前記電極（１，１０，１６）の前記表面（６，１３）は、内側エリア（９）、及び、前記内側エリア（９）に隣接する複数の円形リングであって、前記電極（１，１０，１６）の対称軸（７）に同心に延びる、複数の円形リングを有し、前記電極（１，１０，１６）の前記表面（６，１３）の曲率は、中心から、円形リングから円形リングへ外方に離散的ステップでまたは連続して増加し、前記一番外の円形リングは、前記電極（１，１０，１６）の縁まで延在することができるが、そうする必要はないことを特徴とする、請求項１に記載の真空コーティングシステム。
4. 前記レンズ（２，３，１１，１２，１９）と前記関連する電極（１，１０，１６）との距離は調整可能であることを特徴とする、請求項１から３のいずれか１項に記載の真空コーティングシステム。
5. ＰＥＣＶＤまたはＰＡＣＶＤシステムであることを特徴とする、請求項１から４のいずれか１項に記載の真空コーティングシステム。

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