【発明の詳細な説明】
光学表面の洗浄方法および装置発明の分野
本発明は、一般に、真空力で汚れた光学表面を洗浄する方法および装置に関す
るものであり、特に、高品質立体映画の上映で用いられる３Ｄ（三次元）液晶眼
鏡の光学レンズ表面の汚れを洗浄する方法および装置に関するものである。発明の背景
３Ｄ映画の上映方法には数種類が知られているが、それらの映画は全て立体視
(stereoscopic)すなわち左目と右目の画像を別々にコーディング・表示して、各
々の目が対応する画像を見るようにしたものである。立体写真法では異なるカラ
ーフィルターが用いられる。一般には、右目および左目の画像を異なる色、例え
ば赤と青で同時に投影し、観る者は赤と青のフィルターを取付けた眼鏡をかけて
各画像を分離する。
別の画像分離方法では相いに消光する偏光フィルタが用いられる。この場合に
は偏光軸が互いに90°になったフィルターを左目と右目の投影機の正面に配置す
る。観る者は投影機のフィルタと同じ向きの偏光フィルタ付き眼鏡をかる。右目
と左目の画像はスクリーン上に同時に写し出されるが、眼鏡の左目のレンズを通
過して伝達されるのは左目用の偏光のみであり、右目のレンズを通して伝達され
るのは右目用の偏光のみである。
周知の３番目の方法は右目と左目の画像を時間的に多重化する方法である。こ
の場合は左目と右目の画像がある瞬間には一方の目の画像のみがスクリーン上に
現れるように交互に写し出される。観る者は、視界を片目ずつ交互に遮断する眼
鏡をかけ
て、各目が正しい画像のみを見るようにする。この眼鏡は通常電池で駆動される
電気光学式液晶シャッターを備えている。総合能の点ではこの交互遮断式の３Ｄ
眼鏡が立体写真や偏光眼鏡より勝っており、これらを用いることによってドーム
型スクリーンに見事なフルカラーの３Ｄ映画を投影することができる。この３Ｄ
映画システムの詳細は米国特許第4,424,529号(Roese達)、第4,957,361号(Shaw)
、第4,966,454号(Toporkiewicz)および第5,002,387号（Baljet達）に記載されて
いる。
この液晶眼鏡を映画館で使用することの主たる欠点は液晶眼鏡の製造コストが
高いことである。このコストを回収するためには各眼鏡を何度も再利用すること
が必須である。立体写真と偏光型眼鏡の場合には眼鏡が安価なために２〜３回使
用した後に廃棄できるが、液晶眼鏡は通常数千回の使用に耐えなければならない
。すなわち、液晶眼鏡では一回使用する度に眼鏡を洗浄してレンズから指紋を取
り除き、ユーザーの肌に触れたその他の部分から化粧品や髪の毛を取り除くこと
が望ましい。しかし、この眼鏡の洗浄作業は、洗浄液が眼鏡の中に入り込んで駆
動電子回路および／または電源を損傷させるため、眼鏡に悪影響を与える危険性
がある。
多数の液晶眼鏡を大量に洗浄する公知の方法は、人間がチームを組んで手でレ
ンズを洗うことである。この場合には、プロセスを円滑・効率的に行うために、
眼鏡がベルトコンベア上に置かれ、その両側に並んだ洗浄スタッフの所へ所定頻
度で運ばれる。この洗浄方法は効果的で内部の電子回路には安全であるが、労働
・材料集約型で、コストがかかる。さらに、コンベアーベルトと洗浄スタッフを
収容するための相当な床面積が必要になるという欠点がある。従って、この方法
は映画劇場では普
通は使えない。
大量の眼鏡を洗浄する他の公知方法は食洗機に似たバッチ式洗浄機を用いるも
のである。この方法を確実に行うためは眼鏡を完全密閉防水し、密閉された眼鏡
をラックに入れ、このラックをベルトコンベアを用いて水洗機械の数箇所の洗浄
ステーション（洗浄、リンスおよび乾燥ステーションを含む）を通って移動させ
る必要がある。しかし、この方法は眼鏡を数千回の洗浄に耐える程度まで密閉す
るのが困難なため（しかも、コストがかかるため）、適当な方法ではない。関連特許の説明
米国特許第4,026,701号（ティル（Till）達）には静電画像形成部材の表面の
洗浄方法および装置が開示されている。この装置では汚れた表面に衝突するガス
流と、このガス流によって除去された残留物をガス流と一緒に除去するための吸
引流とが作られる。ガス流の流速を上げるために汚れた表面のできるだけ近くに
クリーニングシューが配置されている。また、ガス流と吸引力とを注意深くバラ
ンスさせて、クリーニングヘッドがガスベアリング上で汚れた表面上に浮かぶよ
うにする。汚れた表面とクリーニングヘッド表面との間の間隔を約0.003〜0.015
インチに維持して約0.003〜0.010インチの寸法の粒子を効果的に取り除くことが
できる。この間隔が0.005インチで、全空気流が１分当たり７立方フィートの時
に非常に良好な洗浄結果が報告されている。
米国特許第4,956,025号（ディーン(Dean)達）には半導体表面から非常に小さ
い（１〜２ミクロン程度）粒子を非接触で除去する装置および方法が開示されて
いる。この装置ではガス圧
と減圧とを用いて高速の流れを発生させ、維持して汚染粒子を取り除く。また、
加圧と真空（減圧）とを組み合わせて平らなガス軸受を作り、このガス軸受でク
リーニングヘッドと汚れた表面との間に20〜50ミクロン程度の自己制御性の隙間
を形成する。この装置では粒子の除去を助けるためにガス流に小さな渦巻きおよ
び乱流を起こさせる環状逃げ溝と浅い対向溝とを備えている。
米国特許第5,063,413号（ドモト(Domoto)達）は画像レセプターから過剰の液
体を除去するための方法および装置を開示している。過剰液体は画像レセプター
の表面に平行な高速空気によって生じる剪断作用で除去される。空気流は真空吸
引で作られる。この特許は、過剰の液体を回収して環境中への放出を防止し、再
利用できるようにしたものである。
本発明の目的は大量の３Ｄ液晶眼鏡を迅速、安全かつ眼鏡が数千回の洗浄に耐
え得る状態で洗浄する洗浄方法および装置を提供することにある。
本発明の他の目的は眼鏡の電子回路および電源を湿気に曝さずに３Ｄ液晶眼鏡
のレンズを洗浄する方法および装置を提供することにある。発明の要約
本発明は光学表面の洗浄方法および装置を提供する。本発明洗浄方法は下記段
階で構成される：
光学表面が露出される浅い密閉された洗浄空間を形成し、
この洗浄空間内に光学表面上を通過する高速の空気流を発生させ、
光学表面の上流側で高速空気流に洗浄液を導入し、
洗浄液の導入を停止後、空気流を維持して残留した洗浄液を完全に除去する。
本発明の洗浄装置は、洗浄すべき表面と密閉接触するシールによって区画され
る正面を有するクリーニングヘッドを有し、このクリーニングヘッドは洗浄すべ
き表面と一緒にこの表面を含む浅い洗浄空間を区画し、さらに、この洗浄空間内
に上記表面上を通過する高速の空気流を発生させるための手段と、上記表面より
も上流側で高速の空気流に洗浄液を導入する手段とを有している。
従来法でも加圧と減圧とを組み合わせることによって表面上に高速の空気流が
生じさせて効果的な洗浄を行うことを認識しているが、従来法では高速ガス流に
洗浄液の流れを加えて迅速に洗浄し、次いで洗浄液の流れを停止し、ガス流を連
続させて残留する洗浄液を除去し、表面を乾燥させることの利点は認識されてい
ない。また、従来法では外周部にシールを配置することによってガスと洗浄液と
の両方をシールすることによって洗浄表面から浸入した流体が電子回路を損傷す
るの防止するという利点も認識されていない。図面の簡単な説明
図１は本発明の方法および装置で洗浄するのに適した３−Ｄ液晶眼鏡の正面図
。
図２は本発明方法の概念図。
図３は本発明装置で使用するのに適したクリーニングヘッドの概念的側面図。
図４は図３に示したクリーニングヘッドを用いて行われる洗浄方法の概念図。
図5a、5b、5cは３−Ｄ眼鏡の両方のレンズの前面および裏面を同時に洗浄する
のに用いられる前方または後方クリーニングヘッド組立体を有する本発明の好ま
しい実施例装置の動作シーケンスを示す概念的平面図。好ましい具体例の詳細な説明
図１は本発明の方法および装置によって洗浄される３−Ｄ液晶眼鏡１の単純化
した正面図である。眼鏡は２つの液晶シャッターレンズ３、３’を嵌め込んだフ
レーム２を有し、このフレーム２はシャッター駆動回路と電源とを収容した第２
の組立体４が取付けられている。
図２は光学表面を飛沫を上げずに迅速に洗浄する方法の概念図である。洗浄時
にはクリーニングヘッド５は汚れた光学表面６と対向する位置に来る。この位置
ではクリーニングヘッド５の外周端縁シール７と光学表面６との間に液密なシー
ルが形成される。従って、光学表面６と、クリーニングヘッド５の内側表面と、
外周端縁シール７との間に浅い空間（キャビティー）８が区画される。この空間
８の厚さ（深さ）は外周端縁シール７の変形特性と、クリーニングヘッド５を汚
れた光学表面６に押圧させる力とで決まる。この空間８の厚さはその内部に空気
流を導入した時に汚れた光学表面６上で高速流れが確実に得られるような最適値
に維持される。汚れた光学表面６上の汚染物質は高速移動する空気に起因する剪
断力で除去される。
実際には、厚さを0.020〜0.030インチにした時に空気流を１分間に約３立方フ
ィートにした場合に効果的な洗浄が行われるということが分かっている。図示し
た実施例では、真空手段を用いて、洗浄すべき光学表面６の外側端縁部に設けた
複数の
出口ポート９を介して空間８から空気を吸引して空気の流れを発生させる。図２
では真空手段は通常のエアーブローワーＢで表されている。
使用時には空気が中央の入口ポート10から空間８に引き込まれる。また、空間
８の上流側で空気流11に洗浄液が導入されて化学的かつ機械的（剪断）に汚染物
質が除去される。汚染物質は高速な空気／洗浄液混合物が光学表面６上を移動す
る際に除去され、出口ポート９を通って抜き出される。その後すぐに、空気流中
への洗浄液の導入を停止し、短時間（「乾燥」時間）空気流を継続して流して空
間８内に残存する洗浄液を完全に除去する。その後、空気流を止め、クリーニン
グヘッド５を光学表面６から外する洗浄サイクルが終了する。
図２では洗浄液を空気流中に導入する手段が参照番号12で概念的に示されてい
る。実際にはこの手段は洗浄液の供給パイプと、このパイプ中の洗浄液の制御弁
Ｖ（例えばソレノイド弁）とで構成し、制御弁Ｖが開いている間は空気流11によ
って洗浄液がパイプから引き出されるようにすることができる。なお、洗浄液を
空気中に積極的に送り込むことによって洗浄液を導入することもできるがその必
要はないものと思われる。
眼鏡レンズの洗浄は各種の洗浄液配合物を用いて行うことができる。特に効果
的であることが分かっている１つの配合物は水とコダックフォトフロ(Kodak pho
toflo)の600：１の混合物である。
図３は好ましい実施例のクリーニングヘッド13を上から見た図（正面図）であ
る。このクリーニングヘッド13は、レンズ面を取り囲むフレーム２の部分と液密
に接触するように、図１に示す特定形式の液晶眼鏡のレンズ面と正確に一致する
ような形
状に設計されている。外周端縁シール７はクリーニングヘッド13の外側周辺部分
を取り囲んで連続的に延びている。クリーニングヘッド13は外周端縁シール７の
内側に内側表面15を有しており、空気と洗浄液とは中央の入口ポート10とそれを
取り囲んだ環状の入口溝すなち入口リング14とを介して上記内側表面15と平行な
汚れた光学表面６と外周端縁シール７とによって区画された浅い洗浄用空間案内
に導入される。入口リング14に形成された羽根16は入口リング14を通って入って
くる空気と洗浄液との方向を偏向させ、空間８内の空気／洗浄液の流れをわずか
に渦巻きを生じさせて、空気および洗浄液の洗浄流が汚れた光学表面６上を完全
に流れるようにする役目をする。空気／洗浄液流と除去された汚染物質とは洗浄
面の周辺部に設けられた複数の出口ポート９を通って排出される。
図４は図２に示す洗浄面の側面図で、空気と洗浄液とがどのようにして空間８
中に導入されるかを表している。流れの約50％は中央の入口ポート10を介して導
入され、内側表面15上を流れる。空気／洗浄液流の残りの部分は入口リング14と
羽根16とによって区画された複数の溝を通り、内側表面15上を流れる。図２の実
施例と同様に、空気／洗浄液の流れは真空力によって出口ポート９から吸引され
る。
図5a、5bおよび5cは、本発明方法の好まし実施例を用いて液晶眼鏡の４つのレ
ンズ面を同時に洗浄する場合の一連のステップの概念的平面図である。
図から分かるように、この実施例では２つの洗浄組立体31、41は図３と図４に
示すクリーニングヘッドを２つ備えている。洗浄組立体31、41はクリーニングヘ
ッドを支持する基台には、クリーニングヘッドに供給される洗浄液の供給に必要
な空気圧
式または電気式の連結部（図示せず）が備えられている。
眼鏡１は２つの洗浄組立体31と41との間の隙間Ｇ（図5a）に垂直方向下向きに
挿入され、図5bに示すように洗浄組立体31上に設置される。洗浄組立体31は基台
に固定されているが、洗浄組立体41は溝41a上に摺動自在に支持されている。す
なわち、洗浄組立体41がエアシリンダ50によって洗浄組立体31の方へ向かって駆
動されると、眼鏡１は２つのクリーニングヘッド洗浄組立体31、41の間に挟まれ
る。眼鏡１が挿入されると赤外線センサ（図示せず）が眼鏡１の存在を検出して
エアシリンダ50を含む多数のアクチュエータに所定時間信号を送り、洗浄プロセ
スを制御するマイクロコンピュータに信号が送られる。
このマイクロプロセッサからの最初の信号は、洗浄組立体31のアクチュエータ
のみに送られて、眼鏡１を真空力で洗浄組立体31にしっかりと固定する。空気（
矢印51、51’で表される）は、図5bに示すように、洗浄組立体31の各クリーニン
グヘッドの出口ポート９（図２〜４）に連結されたマニホルド34、34’から抜き
出され、その結果、クリーニングヘッドの入口ポート10に連結された入口チュー
ブ33、33’へ空気が吸い込まれる。一方、対応する洗浄組立体41のマニホルドお
よび入口チューブはそれぞれ44、44’および43、43’で示されており、入口チュ
ーブ上の洗浄液導入口は32、42で表されている。
次に、マイクロプロセッサからエアシリンダ50に信号が送られる。このエアシ
リンダは図5bの矢印50ａに示すように洗浄組立体31、41を洗浄組立体31に向かっ
て図5cに示す位置まで移動させる。それから少したった後に、マイクロプロセッ
サからさらに別のアクチュエータへ信号が送られて、洗浄組立体41のマニホルド
44、44’に真空が加えられ、その結果、入口チューブ
43、43’に空気が吸込される。図5cでは空気の流れはそれぞれ61、61’および62
、62’で示されている。
各洗浄組立体31、41では、空気が初めに各ヘッドの内側表面15（図４）の付近
および入口チューブ33、33’、43、43’から吸引される。所定時間後、洗浄組立
体31、41との間に眼鏡１がしっかりと挟みこまれて、レンズ面の外周囲に気密シ
ールが形成される。この段階で入口チューブ33、33’、43、43’から完全に空気
が抜き出され、その結果、各レンズ面と、対応するクリーニングヘッド表面15と
、レンズ面を取囲む圧縮可能な外周端縁シール７とによって区画される洗浄空間
８内で空気流が生じる。
次に、マイクロプロセッサから４つの洗浄液制御ソレノイド（図示せず）を解
放するための信号が送られ、図5cに矢印53、63で示すように洗浄液が空気流中に
吸い込まれる。ソレノイドは短時間、一般には１〜３秒間、解放された後に閉鎖
される。空気はその後さらに少しの間、例えば10〜20秒程度、眼鏡の表面上を流
れ、その間に残留する洗浄液が除去される。結果的に１つの眼鏡についての合計
の洗浄サイクルは11〜23秒の範囲となる。この洗浄サイクルは洗浄効率と処理能
力との両方を考慮して決定される。
その後、両方の洗浄組立体31、41への真空力を遮断するための信号がマイクロ
プロセッサから送られる。最後に、マイクロプロセッサからエアシリンダ50に信
号が送られて洗浄組立体41が元の位置まで後退して、眼鏡１が取り出せる状態に
なる。
上記説明は本発明の特定の好ましい具体例に関するもので、本発明が広範囲に
変更できるということが理解されよう。これら変更の幾つかはすでに説明した通
りであり、その他は当業者
には明らかであろう。
本発明の汚れた「光学表面」の洗浄方法は眼鏡レンズの洗浄に限定されるもの
ではないということは理解できよう。本発明は例えば中空レンズ、例えば投影レ
ンズ、鏡、さらにはフォトコピー機等の光学系で用いられる平らなガラス表面に
適用することができる。
【手続補正書】特許法第１８４条の７第１項
【提出日】１９９４年１２月１９日
【補正内容】
請求の範囲
１．下記段階で構成される光学表面の洗浄方法：
（a）洗浄すべき光学表面の外周を取り囲む形状のシールを有し且つ正面を有す
るクリーニングヘッドを準備し、
（b）このクリーニングヘッドを洗浄すべき光学表面と合わせ、光学表面とクリ
ーニングヘッドとによって密閉された洗浄空間を区画し、
（c）洗浄空間内で光学表面上を流れる高速の空気流を生じさせ、
（d）光学表面の上流で高速空気流に洗浄液を導入し、
（e）洗浄液の導入を停止するとともに空気流を維持して残留する洗浄液を完全
に除去する。
２．高速空気流を発生させる段階が、光学表面のほぼ中心領域で洗浄空間中に空
気を導入し、光学表面の外周に分布させた複数の位置で洗浄空間内の空気を除去
する工程で構成される請求項１に記載の方法。
３．洗浄空間中に空気を導入する段階が中央ポートから洗浄空間内へ空気流の一
部を導入し、空気流の残りの部分を入口ポートの外周の回りに形成した環状溝か
ら洗浄空間中に導入する請求項２に記載の方法。
４．環状溝が複数の羽根を有し、この羽根が中央ポートに対して同じ方向に湾曲
しており、環状溝を通って洗浄空間中に流入した空気の向きを偏向させて、空気
が洗浄空間内で中央ポートの回りで渦巻いて流れるようにする請求項３に記載の
方法。
５．洗浄空間中に高速空気流を発生させる段階が真空手段によって洗浄空間から
空気を吸引することによって行われる請求項１に記載の方法。
６．光学表面が一組のレンズが嵌め込まれたフレームを有する眼鏡のレンズであ
り、フレームは各レンズの外周囲を取り囲んで延びており、クリーニングヘッド
のシールは洗浄すべきレンズの外周を取り囲んだフレームに密閉して当接される
形状を有する請求項１に記載の方法。
７．下記段階をさらに含む眼鏡の両方のレンズを同時に洗浄するための請求項６
に記載の方法：
各洗浄組立体が両方のレンズの表面を同時に洗浄するために２つのクリーニン
グヘッドを有する、眼鏡のレンズの前面および裏面をそれぞれ洗浄するための一
組の洗浄組立体を準備し、
眼鏡を導入できるだけの十分な間隔を開けて２つの洗浄組立体を配置し、
眼鏡を２つの洗浄組立体の間に配置し、
洗浄組立体と眼鏡とを接触させて、各クリーニングヘッドが洗浄すべきレンズ
表面のフレーム部分の外周をシールし且つレンズ表面を含む洗浄空間を区画し、
上記の段階（b），（c）および（d）によって全てのレンズ表面を同時に洗浄
し、
２つの洗浄組立体を互いに分離して眼鏡を取り出す。
８．洗浄すべき表面と密閉接触するシールによって区画される正面を有するクリ
ーニングヘッドを有し、このクリーニングヘ
ッドは洗浄すべき表面と一緒にこの表面を含む浅い洗浄空間を区画し、さらに、
この洗浄空間内に上記表面上を通過する高速の空気流を発生させるための手段と
、上記表面よりも上流側で高速の空気流に洗浄液を導入する手段とを有する光学
表面の洗浄装置。
９．クリーニングヘッドがその中央領域の空気入口手段と、シールと接するクリ
ーニングヘッドの外周部に分布された複数の空気出口とを有する請求項８に記載
の装置。
10．空気入口手段が洗浄空間中へ流入する空気流の一部が導入される中央ポート
と、空気流の残りの部分が導入される中央ポートの周囲に設けられた環状溝とを
含む請求項９に記載の装置。
11．環状溝が複数の羽根を含み、この羽根は中央ポートに対して同じ方向に湾曲
していて環状溝を通って洗浄空間中に流入する空気の向きを偏向させ、空気が洗
浄空間内で中央ポートを中心として渦巻くようにした請求項10に記載の装置。
12．洗浄空間内で洗浄すべき表面上を通過する高速の空気流を発生させる手段が
、洗浄空間を介して空気を吸引する真空手段で構成される請求項８に記載の装置
。
13．クリーニングヘッドのシールが洗浄すべきレンズの外周でフレームに密閉に
当接される形状を有する請求項８に記載の一組のレンズが嵌め込まれ且つ各レン
ズの外周を取り囲んだフレームを有する眼鏡のレンズの洗浄装置。
14．２つのレンズの表面を同時に洗浄するために２つのクリーニングヘッドを有
する、眼鏡のレンズの前面と裏面とを洗浄するための一組の洗浄組立体と、各洗
浄組立体を眼鏡と接触させて、各クリーニングヘッドが洗浄すべき各レンズ表面
のフレーム部分の外周部を密閉し且つ洗浄すべき各レンズ表面を含む洗浄空間を
区画する手段と、洗浄用組立体と眼鏡とを分離して装置から眼鏡を取り出すこと
を可能にする手段とで構成され、高速の空気流を発生させる手段が洗浄空間内に
この洗浄空間内のレンズ表面上を通過する空気流を発生させ、高速の空気流に洗
浄液を導入する手段が洗浄液を空気流に洗浄空間を介して導入するように配置さ
れている眼鏡の両方のレンズを同時に洗浄するための請求項13に記載の装置。
【手続補正書】特許法第１８４条の８
【提出日】１９９５年８月４日
【補正内容】
通は使えない。
大量の眼鏡を洗浄する他の公知方法は食洗機に似たバッチ式洗浄機を用いるも
のである。この方法を確実に行うためは眼鏡を完全密閉防水し、密閉された眼鏡
をラックに入れ、このラックをベルトコンベアを用いて水洗機械の数箇所の洗浄
ステーション（洗浄、リンスおよび乾燥ステーションを含む）を通って移動させ
る必要がある。しかし、この方法は眼鏡を数千回の洗浄に耐える程度まで密閉す
るのが困難なため（しかも、コストがかかるため）、適当な方法ではない。関連特許の説明
米国特許第4,026,701号（ティル(Till)達）には静電画像形成部材の表面の洗
浄方法および装置が開示されている。この装置では汚れた表面に衝突するガス流
と、このガス流によって除去された残留物をガス流と一緒に除去するための吸引
流とが作られる。ガス流の流速を上げるために汚れた表面のできるだけ近くにク
リーニングシューが配置されている。また、ガス流と吸引力とを注意深くバラン
スさせて、クリーニングヘッドがガスベアリング上で汚れた表面上に浮かぶよう
にする。汚れた表面とクリーニングヘッド表面との間の間隔を約0.076〜0.381mm
（0.003〜0.015インチ）に維持して、約0.076〜0.254mm(0.003〜0.010)インチの
寸法の粒子を効果的に取り除くことができる。この間隔が0.127mm（0.005インチ
）で、全空気流が１分当たり0.196 m3（７立方フィート）の時に非常に良好な洗
浄結果が報告されている。
米国特許第4,956,025号（ディーン(Dean)達）には半導体表面から非常に小さ
い（１〜２ミクロン程度）粒子を非接触で除
去する装置および方法が開示されている。この装置ではガス圧と減圧とを用いて
高速の流れを発生させ、維持して汚染粒子を取り除く。また、加圧と真空（減圧
）とを組み合わせて平らなガス軸受を作り、このガス軸受でクリーニングヘッド
と汚れた表面との間に20〜50ミクロン程度の自己制御性の隙間を形成する。この
装置では粒子の除去を助けるためにガス流に小さな渦巻きおよび乱流を起こさせ
る環状逃げ溝と浅い対向溝とを備えている。
米国特許第5,063,413号（ドモト(Domoto)達）は画像レセプターから過剰の液
体を除去するための方法および装置を開示している。過剰液体は画像レセプター
の表面に平行な高速空気によって生じる剪断作用で除去される。空気流は真空吸
引で作られる。この特許は、過剰の液体を回収しで環境中への放出を防止し、再
利用できるようにしたものである。
米国特許第4,740,248号（スロ(Toro)達）には、レンズ表面を横切る空気流が
送り、この空気流にイオン化された空気流を加えるレンズ系の洗浄方法および装
置が開示されている。
本発明の目的は大量の３Ｄ液晶眼鏡を迅速、安全かつ眼鏡が数千回の洗浄に耐
え得る状態で洗浄する洗浄方法および装置を提供することにある。
本発明の他の目的は眼鏡の電子回路および電源を湿気に曝さずに３Ｄ液晶眼鏡
のレンズを洗浄する方法および装置を提供することにある。発明の要約
本発明は光学表面の洗浄方法および装置を提供する。本発明洗浄方法は下記段
階で構成される：
光学表面が露出される浅い密閉された洗浄空間を形成し、
この洗浄空間内に光学表面上を通過する高速の空気流を発生させ、
光学表面の上流側で高速空気流に洗浄液を導入し、
図5a、5b、5cは３−Ｄ眼鏡の両方のレンズの前面および裏面を同時に洗浄する
のに用いられる前方または後方クリーニングヘッド組立体を有する本発明の好ま
しい実施例装置の動作シーケンスを示す概念的平面図。好ましい具体例の詳細な説明
図１は本発明の方法および装置によって洗浄される３−Ｄ液晶眼鏡１の単純化
した正面図である。眼鏡は２つの液晶シャッターレンズ３、３’を嵌め込んだフ
レーム２を有し、このフレーム２はシャッター駆動回路と電源とを収容した第２
の組立体４が取付けられている。
図２は光学表面を飛沫を上げずに迅速に洗浄する方法の概念図である。洗浄時
にはクリーニングヘッド５は汚れた光学表面６と対向する位置に来る。この位置
ではクリーニングヘッド５の外周端縁シール７と光学表面６との間に液密なシー
ルが形成される。従って、光学表面６と、クリーニングヘッド５の内側表面と、
外周端縁シール７との間に浅い空間（キャビティー）８が区画される。この空間
８の厚さ（深さ）は外周端縁シール７の変形特性と、クリーニングヘッド５を汚
れた光学表面６に押圧させる力とで決まる。この空間８の厚さはその内部に空気
流を導入した時に汚れた光学表面６上で高速流れが確実に得られるような最適値
に維持される。汚れた光学表面６上の汚染物質は高速移動する空気に起因する剪
断力で除去される。実際には、厚さを0.51〜0.76mm（0.020〜0.030インチ）にし
た時に空気流を１分間に約３立方フィートにした場合に効果的な洗浄が行われる
ということが分かっている。図示した実施例では、真空手段を用いて、洗浄すべ
き光学表面６の外側端縁部
に設けた複数の
請求の範囲
１．下記段階で構成される光学表面の洗浄方法：
（a）光学表面が露出される浅い密閉された洗浄空間を形成し、
（b）この洗浄空間内に光学表面上を通過する高速の空気流を発生させ、
（c）光学表面の上流側で高速空気流に洗浄液を導入し、
（d）洗浄液の導入を停止後、空気流を維持して残留した洗浄液を完全に除去す
る。
２．浅い密閉された洗浄空間を設ける段階が、光学表面と接触されるシールで区
画された正面を有するクリーニングヘッドを光学表面に当接させて光学表面の外
周囲をシールし、それによって洗浄空間を区画することからなり、シールが光学
表面の外周囲を囲んで延びる形状をしている請求項１に記載の方法。
３．高速空気流を発生させる段階が、光学表面のほぼ中心領域で洗浄空間中に空
気を導入し、光学表面の外周に分布させた複数の位置で洗浄空間内の空気を除去
する工程で構成される請求項１に記載の方法。
４．洗浄空間中に空気を導入する段階が中央ポートから洗浄空間内へ空気流の一
部を導入し、空気流の残りの部分を入口ポートの外周の回りに形成した環状溝か
ら洗浄空間中に導入する請求項３に記載の方法。
５．環状溝が複数の羽根を有し、この羽根が中央ポートに対し
て同じ方向に湾曲しており、環状溝を通って洗浄空間中に流入した空気の向きを
偏向させて、空気が洗浄空間内で中央ポートの回りで渦巻いて流れるようにする
請求項４に記載の方法。
６．洗浄空間中に高速空気流を発生させる段階が真空手段によって洗浄空間から
空気を吸引することによって行われる請求項１に記載の方法。
７．光学表面が一組のレンズが嵌め込まれたフレームを有する眼鏡のレンズであ
り、フレームは各レンズの外周囲を取り囲んで延びており、クリーニングヘッド
のシールは洗浄すべきレンズの外周を取り囲んだフレームに密閉して当接される
形状を有する請求項２に記載の方法。
８．洗浄すべき光学表面と密閉接触するシールによって区画される正面を有する
クリーニングヘッドを有し、上記シールは光学表面の外周を取り囲む形状をして
おり、クリーニングヘッドは光学表面と一緒に光学表面を含む浅い洗浄空間を区
画し、さらに、この洗浄空間内で光学表面上を通過する高速の空気流を生じさせ
る手段と、光学表面よりも上流側で高速空気流中に洗浄液を導入し、洗浄液の導
入を停止するとともに空気流を維持する手段とを有する光学表面の洗浄装置。
９．クリーニングヘッドがその中央領域の空気入口手段と、シールと接するクリ
ーニングヘッドの外周部に分布された複数の空気出口とを有する請求項８に記載
の装置。
10．空気入口手段が洗浄空間中へ流入する空気流の一部が導入される中央ポート
と、空気流の残りの部分が導入される中央ポートの周囲に設けられた環状溝とを
含む請求項９に記載の装置。
11．環状溝が複数の羽根を含み、この羽根は中央ポートに対して同じ方向に湾曲
していて環状溝を通って洗浄空間中に流入する空気の向きを偏向させ、空気が洗
浄空間内で中央ポートを中心として渦巻くようにした請求項10に記載の装置。
12．洗浄空間内で洗浄すべき表面上を通過する高速の空気流を発生させる手段が
、洗浄空間を介して空気を吸引する真空手段で構成される請求項８に記載の装置
。
13．クリーニングヘッドのシールが洗浄すべきレンズの外周でフレームに密閉に
当接される形状を有する請求項８に記載の一組のレンズが嵌め込まれ且つ各レン
ズの外周を取り囲んだフレームを有する眼鏡のレンズの洗浄装置。
15．２つのレンズの表面を同時に洗浄するために２つのクリーニングヘッドを有
する、眼鏡のレンズの前面と裏面とを洗浄するための一組の洗浄組立体と、各洗
浄組立体を眼鏡と接触させて、各クリーニングヘッドが洗浄すべき各レンズ表面
のフレーム部分の外周部を密閉し且つ洗浄すべき各レンズ表面を含む洗浄空間を
区画する手段と、洗浄用組立体と眼鏡とを分離して装置から眼鏡を取り出すこと
を可能にする手段とで構成され、高速の空気流を発生させる手段が洗浄空間内に
この洗浄空間内のレンズ表面上を通過する空気流を発生させ、高速の空気流に洗
浄液を導入する手段が洗浄液を空気流に洗浄空間を介して導入するように配置さ
れている眼鏡の両方のレンズを同時に洗浄するための請求項14に記載の装置。