JPWO2009119348A1 - レンズ保持具、レンズ保持方法およびレンズ処理方法 - Google Patents
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Abstract
レンズ保持具(1)は、開口(19)、通気孔(13)および中空部(18)を有する円筒状の治具本体(10)と、弾性体によってリング状に形成されたレンズ保持体(20)とからなる。レンズ保持体(20)は、保持部(21)と嵌合部(22)とを有し、嵌合部(22)が治具本体(10)の外周に嵌合される。保持部(21)は、中空部(18)が排気によって減圧されることにより、レンズ(100)の外周縁部(24)を吸着保持する。
Description
本発明は、プラスチックレンズ等のレンズにコーティング処理を施す際に用いられるレンズ保持具、レンズ保持方法およびレンズ処理方法に関する。
眼鏡用等のプラスチックやガラスのレンズにおいては、耐衝撃性や硬度向上のためのプライマー層やハードコート、更に反射防止膜等の各種のコーティング層が表面に形成される。これらの層を形成する方法としては湿式処理による方法と、真空蒸着等の真空プロセスによる方法とに大別されるが、湿式処理による方法は装置が比較的小型で簡易な構成となるという利点を有する。
湿式処理により薄膜を形成する方法としては、レンズを回転させながら表面に液状や霧状の材料を塗布するスピンコート法などによって材料を成膜した後、紫外線硬化等により材料を硬化する方法が一般的である。この場合、塗布処理の工程で膜厚のばらつきが生じることが問題となっている。この膜厚のばらつきは、レンズ内の温度分布の不均一に起因するものと考えられている。
この膜厚のばらつきの問題を解決する技術として、例えば特開2006−231282号公報に開示されているレンズ保持具が提案されている。このレンズ保持具は、通気性を有する弾性体を介して保持具の内部を排気することによりレンズを吸着保持し、レンズ保持具からレンズへの熱の伝達を弾性体によって遮断する構成を採っている。
しかしながら、特開2006−231282号公報に提案されているレンズ保持具は、通気性を有する弾性体を介してレンズの吸着を行っているので、弾性体の光学面に対する接触面積をある程度大きくする必要がある。このため、弾性体はドーナツ状や円板状に形成されており、光学面の中心に近い部分にまで及ぶかなり広い部分を吸着保持している。このため、紫外線硬化等の熱を発生する処理においてレンズの熱が発散されにくく、レンズとしての有効な光学面、すなわち縁摺り加工後の眼鏡枠形状と一致する玉型形状を形成する中心部の光学面に熱が伝達され、コーティングされる膜に悪影響を及ぼす。
特に、レンズ保持具によって複数枚のレンズを逐次的に保持してコーティングおよび硬化等の処理を行う場合に、3〜5枚目以後のレンズにおいては、レンズ保持具に蓄熱された熱がレンズに伝わってしまうことが分かってきた。つまり、複数枚のレンズを連続的に処理する場合、レンズ保持具から伝達する熱によってレンズ表面に温度分布が生じ、コーティングされる膜の厚さにばらつきが生じてしまうこととなる。このようなコーティング膜の厚さのばらつきは、基材であるレンズとコーティング膜との屈折率の差が大きい場合に、特に干渉縞となって目立ってしまうこととなり、外観不良の原因となる。したがって、光学面への熱の伝達を極力抑制する必要がある。
本発明は、上記したような従来の問題を解決すべくなされたもので、レンズ保持具とレンズとの間の熱伝導を抑制し、レンズ光学面に対するコーティング膜の膜厚のばらつきを低減することを目的とする。
上記課題を解決するため、本発明に係るレンズ保持具は、開口と、通気孔と、前記通気孔に連通する中空部とを有する筒状の治具本体と、弾性体からなるリング状のレンズ保持体とを備え、前記レンズ保持体は、前記治具本体に嵌合する嵌合部と、保持対象であるレンズの外周縁部を保持する保持部とを有し、前記通気孔を通じた排気によって前記中空部が減圧状態となることにより前記保持部が変形して前記レンズを吸着保持するものである。
また、本発明によるレンズ保持方法は、開口と、通気孔と、前記通気孔に連通する中空部とを有する筒状の治具本体の前記開口の縁部に、嵌合部と保持部とを有しリング状に形成された弾性体よりなるレンズ保持体が嵌合されたレンズ保持具を用意する工程と、前記レンズ保持具にレンズを装着する工程と、前記治具本体の通気孔を取り囲む領域に排気手段を取り付ける工程と、前記排気手段で前記レンズ保持具の内部を排気することにより、前記レンズ保持具によって前記レンズの外周縁部を吸着保持する工程とを含むものである。
また、本発明に係るレンズ処理方法は、開口と、通気孔と、前記通気孔に連通する中空部とを有する筒状の治具本体の前記開口の縁部に、嵌合部と保持部とを有しリング状に形成された弾性体よりなるレンズ保持体が嵌合されたレンズ保持具を用意する工程と、前記レンズ保持具にレンズを装着する工程と、前記治具本体の通気孔を取り囲む領域に排気手段を取り付ける工程と、前記排気手段で前記レンズ保持具の内部を排気することにより、前記レンズ保持具によって前記レンズの外周縁部を吸着保持する工程と、前記レンズ保持具を前記レンズの表面を処理する処理槽に移動する工程と、前記レンズの表面を処理する工程とを含むものである。
本発明によれば、レンズ保持具とレンズ光学面との間の熱伝導を抑制することができる。すなわち、レンズ保持具によりレンズを保持する際には、レンズをレンズ保持体に装着する。そして通気孔を介して治具本体の中空部を排気し減圧することにより、レンズ保持体がレンズの外周縁部を吸着保持する。このとき中空部は減圧状態となっても、レンズの外周縁部はレンズ保持体を介して治具本体によって支えられているので、中空部側の光学面の殆どの領域がレンズ保持体に対して非接触状態となる。このため、紫外線照射等の処理工程においてもレンズに熱がこもることが抑制され、またレンズの外周縁部のみがレンズ保持体に接触しているので、レンズ保持具からレンズ光学面への熱伝達を確実に抑制することができ、光学面の中央部において温度分布が不均一になるのを防止することができる。
したがって、複数枚のレンズの処理を連続的に行う場合においても、レンズ保持具に蓄熱されることによるレンズ保持具の温度上昇を抑え、次に処理する新しいレンズの表面にレンズ保持具の熱が伝達することが抑えられる。すなわち、複数枚のレンズに表面処理を行う場合でも、数枚後のレンズに温度分布が不均一になることを抑制することができる。これにより、光学面に塗布形成する薄膜の厚さのばらつきを抑制することができ、結果的にレンズの生産性を向上することができる。
ここで、本発明における光学面の外周縁部とは、レンズの側面(コバ面)と、この側面に接続されるコーティング処理側光学面とは反対側の光学面の外周部、もしくはこれらのうちの少なくともいずれか一方を意味する。また光学面の外周部は、縁摺り加工後の眼鏡枠形状と一致する玉型形状よりも外側部分である。
以下、本発明を実施するための最良の形態の例を説明するが、本発明は以下の例に限定されるものではない。
(1)第1の実施例(レンズ保持具)
図1A〜図1Eおよび図2において、本発明の第1の実施例に係るレンズ保持具1は、治具本体10とレンズ保持体20とで構成されている。
(1)第1の実施例(レンズ保持具)
図1A〜図1Eおよび図2において、本発明の第1の実施例に係るレンズ保持具1は、治具本体10とレンズ保持体20とで構成されている。
図1Cおよび図1Dにおいて、治具本体10は、合成樹脂等の比較的熱伝導性の低い材料によって一端が開放する略円筒形状に形成されることにより、筒部11と、円形の平らな上板部14とで構成されている。筒部11は、上板部14に連なるリング状の第1の筒部11aと、第1の筒部11aよりも外径の小さいリング状の第2の筒部11bとからなり、第2の筒部11bの一端が開口19の縁部13を形成している。第1の筒部11aおよび第2の筒部11bの間の段差12は、上板部14と平行なリング状の平面とされている。第2の筒部11bの外周面には、開口19の縁部13から段差12にかけて後述するレンズ保持体20が嵌合される。治具本体10の内側は、略円筒形状の中空部18を形成している。上板部14の略中央には、上板部14を貫通し中空部18と連通する通気孔15が形成されている。
通気孔15は、上板部14の上面に密着等によって取り付けられる排気手段による治具本体10内部、すなわち中空部18の排気を通常の処理時間の範囲で適切に行う程度の大きさや形状であればよい。例えば一般的な直径80mm程度以下のレンズを保持する場合、通気孔15の直径を2mm未満とすると吸引を十分に行うことができない。したがって、この場合は通気孔15の直径を2mm以上、もしくは3mm以上とすることが望ましく、また通気孔15の上限としては、排気手段60の治具本体10の上面に接触する接触面の大きさより小さいものであればよい。例えば排気手段に対して図2に示すように吸着パッド60等を用いて接続する場合は、吸着パッド60の先端開口部の内径未満であればよい。
また、治具本体10としては、図示の例のように円筒形状に限らず、適宜な形状、例えば楕円形、多角形等の筒状であってもよく、また閉塞端(上面側)が球状のものであってもよく、減圧時に中空部18の形状を安定に保持し得るものであればよく、また中空部18を排気し易い形状とすることが望ましい。通気孔15を設ける位置としては、排気手段60を治具本体10に接続する際に、その接続部が通気孔15を覆って気密性を保持できる位置であればよい。
図1Eにおいて、レンズ保持体20は、エラストマー等の弾性体によってリング状に形成され、例えば断面形状がV字状で、レンズ100(図2)を保持する部分となる保持部21と、上述した治具本体10の第2の筒部11bに嵌合するリング状の嵌合部22とで構成されている。嵌合部22の内径は、第2の筒部11bの外径よりも小さい。これにより、弾性を有するレンズ保持体20の嵌合部22が延伸して治具本体10の第2の筒部11bに嵌合されたときに、十分密着して空気漏れを防ぐことができる。一方、保持部21の内径は、嵌め込むレンズ100の外径よりも小さく、レンズ100を嵌め込んだ際に、レンズ100の外周縁部24に密着して気密性を保つ形状とする。この場合、本実施例において、レンズ保持体20に密着するレンズ100の外周縁部24は、図2に示すようにレンズ100の2つの光学面101、102のうちレンズ保持具1側の光学面、すなわちコティング処理される光学面101とは反対側の光学面102の外周部と、側面(コバ面)104の両方を含んでいる例を示している。つまり、保持部21は、レンズ100の凸面側光学面102と側面104が交差する縁部103(角部)を保持している。なお、排気手段による吸着を停止した状態でもある程度レンズ100を保持できる構成としてもよい。また、レンズ100の側面104を覆わず、レンズ保持具1側の光学面102の外周縁部24に吸盤のように密着させて保持する形状としてもよい。このレンズ保持体20を治具本体10の第2の筒部11bに嵌め込むことで、図1Aおよび図1Bに示すレンズ保持具1が得られる。
図2において、吸着パッド60は、漏斗型のエラストマー等よりなり、図示しない排気手段の先端に設けられ、治具本体10の上板部14の通気孔15を取り囲む位置に密着して取り付けられている。レンズ100は、レンズ保持体20のV字状の保持部21の内側の縁部23に嵌め込まれている。この場合、図2は、上述した通り、レンズ100の一方の光学面102の外周部103から側面104にかけての領域に保持部21の内側の縁部23が密着して保持する状態を示している。このときレンズ保持具1の内部、すなわち中空部18は密閉されている。
この状態で、図2において矢印aで示すように排気手段によりレンズ保持具1の内部を排気すると、中空部18が減圧状態となる。これにより、レンズ100は吸引力によって保持部21の縁部13に密着することにより安定的に保持部21に吸着保持される。このとき、保持部21は吸引力によって治具本体10側に弾性変形する。なお、図2に示すように、レンズ100のレンズ保持具1側の光学面102が凸面である場合に、治具本体10の縁部13がレンズ100に接触しないように、縁部13は内側に傾斜するテーパ面とすることが望ましい。
レンズ保持具1は、レンズ100を吸着保持した後、図示しない表面処理装置に搬送され、レンズ100の光学面101のコーティング処理が行われる。例えば、コート槽等の処理装置によって、レンズ100の凹面側光学面101にコート材料の塗布等の表面処理が行われる。この場合、コート材料の塗布後に紫外線照射等の硬化処理を行う硬化処理槽にレンズ保持具1を移動させて、図2中矢印bで示すように紫外線照射等による硬化を行う。このとき、レンズ100のレンズ保持具1に接触している領域は外周縁部24のみである。このため、紫外線の照射する方向に対する面積は、従来の吸着パッド等により保持する場合と比べて極めて小さい。しかもこのとき凸面側光学面102の殆どの面積はレンズ保持体20と非接触状態である。したがって、レンズ100の熱がこもらず外部に発散し、またレンズ保持具1に蓄熱されることが抑制される。これにより、レンズ保持具1の温度上昇を確実に低減化することができる。
(2)第2の実施例(レンズ保持具)
次に、図3A〜図3Eおよび図4に基づいて本発明の第2の実施例に係るレンズ保持具について説明する。
この実施例におけるレンズ保持具2は、治具本体30と、レンズ保持体40を備えている。治具本体30は、合成樹脂等の比較的熱伝導性の低い材料によって一端が開口する円筒形状に形成されることにより、筒部31と円形の平らな上板部34とで構成されている。筒部31は、上板部34に連なる第1の筒部31aと、第1の筒部31aよりも外径の小さい第2の筒部31bとで構成されている。第1の筒部31aおよび第2の筒部31bの間の段差32は上板部34と平行なリング状の平面とされ、第2の筒部31bの外周面の開口39の縁部33から段差32にかけてレンズ保持体40が嵌合される。治具本体30の内部は、円筒形状の中空部38とされ、上板部34の略中央に上板部34を貫通する通気孔35が設けられる。この通気孔35は、中空部38と連通し、上板部34に取り付ける排気手段70(図4)による治具本体30内部の排気を通常の処理時間の範囲で適切に行う程度の大きさや形状であればよく、第1の実施例における治具本体10の通気孔15と同様の大きさ、形状とすることができる。
次に、図3A〜図3Eおよび図4に基づいて本発明の第2の実施例に係るレンズ保持具について説明する。
この実施例におけるレンズ保持具2は、治具本体30と、レンズ保持体40を備えている。治具本体30は、合成樹脂等の比較的熱伝導性の低い材料によって一端が開口する円筒形状に形成されることにより、筒部31と円形の平らな上板部34とで構成されている。筒部31は、上板部34に連なる第1の筒部31aと、第1の筒部31aよりも外径の小さい第2の筒部31bとで構成されている。第1の筒部31aおよび第2の筒部31bの間の段差32は上板部34と平行なリング状の平面とされ、第2の筒部31bの外周面の開口39の縁部33から段差32にかけてレンズ保持体40が嵌合される。治具本体30の内部は、円筒形状の中空部38とされ、上板部34の略中央に上板部34を貫通する通気孔35が設けられる。この通気孔35は、中空部38と連通し、上板部34に取り付ける排気手段70(図4)による治具本体30内部の排気を通常の処理時間の範囲で適切に行う程度の大きさや形状であればよく、第1の実施例における治具本体10の通気孔15と同様の大きさ、形状とすることができる。
そして本実施例の治具本体30には、通気孔35の周囲に上板部34から突出する円筒形状等の接続部36が設けられている。この接続部36の内側面には、後述する排気手段70との螺合接続用の螺子溝37が形成されている。
また図3Eおよび図4において、本実施例のレンズ保持体40は、エラストマー等の弾性体によってリング状に形成され、レンズ100を保持する、例えば断面形状がO字状の保持部41と、上述した治具本体30の第2の筒部31bに嵌合するリング状の嵌合部42とで構成されている。嵌合部42の内径は、治具本体30の第2の筒部31bの外径よりも小さい。これにより、弾性を有するレンズ保持体40の嵌合部42が延伸して治具本体30の第2の筒部31bに嵌合されたときに、十分密着して空気漏れを防ぐ構成となる。一方、保持部41の内径は、装着されるレンズ100の外径よりも小さく、レンズ100を嵌め込んだ際に、拡径してレンズ100の外周縁部24と密着して気密性を保つようにしている。ここで、本実施例によるレンズ保持具2は、図4に示すように、レンズ100の凸面側の光学面102の外周部と側面104を吸着保持している。この場合も排気手段70による吸着を停止した状態である程度レンズ100を保持できる構成としてもよい。または、レンズ100の側面104を覆わず、光学面102の外周部のみを吸着保持する形状としてもよい。このレンズ保持体40を治具本体30の第2の筒部31bに嵌め込むことで、図3Aおよび図3Bに示すレンズ保持具2が得られる。
図4に示す状態、すなわちレンズ保持具2にレンズ100を装着し、治具本体30の上板部34の接続部36を排気手段70に接続してレンズ保持具2の内部を排気した状態において、レンズ100の光学面102の外周部103は、保持部41の内側の縁部43に密着し保持されている。このときレンズ保持具2の内部の中空部38は減圧されている。なお、本実施例においても、図4に示すように、レンズ100の中空部38側の光学面102が凸面である場合に、治具本体30の縁部33がレンズ100に接触しないように、縁部33を内側に傾斜するテーパ面33aとすることが望ましい。
レンズ保持具2は、レンズ100を保持した後、上記した実施例と同様に図示しない表面処理装置に搬送され、レンズ100の光学面101のコーティング処理が行われる。本実施例においてもコート槽等の処理装置によって、レンズ100の光学面101にコート材料の塗布等の表面処理が行われる。その後、紫外線照射等の硬化処理を行う硬化処理槽にレンズ保持具2を搬送し、図4中矢印dで示すように紫外線照射等によるコート材料の硬化を行う。
本実施例においても、上述の第1の実施例と同様に、レンズ保持具2の温度上昇を抑制できる。すなわち、レンズ100のレンズ保持具2に接触する領域は外周縁部24のみであるため、紫外線の照射する方向に対する面積が、従来の吸着パッド等により保持する場合と比べて極めて小さい。そして凸面側光学面102の殆どの面積は、レンズ保持体40に対して非接触状態であるので、レンズ100の熱がこもらず外部に発散し、またレンズ保持具2に蓄熱されることが抑制される。これにより、レンズ保持具2の温度上昇を確実に低減化することができる。
なお、上述の第1、第2の実施例においては、レンズ保持体20および40の保持部21および41をそれぞれ断面V字状、O字状としたが、保持部の断面形状はこれに限定されるものではなく、その他U字状やW字状等各種の形状とすることができる。
また、接続部36における排気手段70との接続態様は、図4に示す例のような螺合接続に限定されるものではなく、種々の接続態様とすることができる。例えば治具本体30の上板部34にリング状の凸部または凹部を設けて接続部とし、その形状に合わせた開口端を有する吸着手段を嵌合する構成や、Oリング等の弾性体よりなる部材を介して排気手段70の先端開口部に接続する構成等が挙げられる。すなわち接続部36の形状としては、気密性を保持できればよく、望ましくはレンズ保持具1、2の取り付けおよび取り外しが容易な構成であればよい。
(3)第3の実施例(レンズ保持具)
図5に示す本発明の第3の実施例に係るレンズ保持具80は、第1の実施例において説明した治具本体10と、第2の実施例において説明したレンズ保持体40とで構成されている。また、逆に第2の実施例で用いた治具本体30に第1の実施例で用いたレンズ保持体20を嵌合したレンズ保持具であってもよく、種々の組み合わせとすることができる。
図5に示す本発明の第3の実施例に係るレンズ保持具80は、第1の実施例において説明した治具本体10と、第2の実施例において説明したレンズ保持体40とで構成されている。また、逆に第2の実施例で用いた治具本体30に第1の実施例で用いたレンズ保持体20を嵌合したレンズ保持具であってもよく、種々の組み合わせとすることができる。
レンズ保持具80は、レンズ保持体40の内側の縁部43を、レンズ100の外周縁部24のうち、凸面側光学面102の外周部103のみに接触させて側面104に対しては非接触とし、通気孔15を通して矢印eで示すように排気することによって、光学面102の外周部をレンズ保持体40によって吸着保持するようにしている。
このようにレンズ100の光学面102の外周部のみを吸着保持する場合においても、排気により中空部18を減圧状態とすることで、レンズ100の外周部103とレンズ保持体40との密着性が保持され、安定して保持することが可能である。 また、この場合においても、例えば矢印fで示すように紫外線照射等の硬化処理を行っても、レンズ100の光学面102の殆どがレンズ保持体40に対して非接触状態であるため、レンズ100の熱がこもらず外部に発散し、レンズ保持具80の温度上昇を抑制することができる。なお、図5に示す実施例においては、治具本体10の第2の筒部11bの縁部13を曲面状のテーパ面とする場合を示したが、第1の実施例のように平面状のテーパ面13a(図2)としてもよい。また縁部13を例えば曲面を含む平面状等としてもよく、排気中に保持部41が弾性変形しても光学面102が治具本体10の縁部13に接触しない形状であればよい。
(4)第4の実施例(レンズ保持具)
図6に示す本発明の第4の実施例に係るレンズ保持具90は、レンズ100の外径が60mm程度以下の小径レンズに適用されるもので、筒状の治具本体50と、第1の実施例において示したレンズ保持体20とを備えている。治具本体50は、一端が開口する円筒状に形成されることにより、円形の平らな上板部14と、筒部51とで構成されている。また、筒部51は、上板部14に連なる厚肉リング状の第1の筒部51aと、第1の筒部51aよりも薄肉で外径が小さい第2の筒部51bとからなり、第2の筒部51bの一端が開口19の縁部13を形成している。第1の筒部51aの外径は、図1、図3に示した第1、第2の実施例の治具本体10、30の第1の筒部11a、31aの外径と等しく設定されている。第2の筒部51bの外径は、レンズ100の外径(例えば、60mmφ)より小さく設定されている。
図6に示す本発明の第4の実施例に係るレンズ保持具90は、レンズ100の外径が60mm程度以下の小径レンズに適用されるもので、筒状の治具本体50と、第1の実施例において示したレンズ保持体20とを備えている。治具本体50は、一端が開口する円筒状に形成されることにより、円形の平らな上板部14と、筒部51とで構成されている。また、筒部51は、上板部14に連なる厚肉リング状の第1の筒部51aと、第1の筒部51aよりも薄肉で外径が小さい第2の筒部51bとからなり、第2の筒部51bの一端が開口19の縁部13を形成している。第1の筒部51aの外径は、図1、図3に示した第1、第2の実施例の治具本体10、30の第1の筒部11a、31aの外径と等しく設定されている。第2の筒部51bの外径は、レンズ100の外径(例えば、60mmφ)より小さく設定されている。
レンズ保持体20は、第2の筒部51bの外周に嵌合され、レンズ保持具90の排気によって保持部21がレンズ100の外周縁部24を吸着保持する。この場合、図6Bでは、レンズ保持体20がレンズ100の凸面側の光学面102の外周縁部24、具体的には、図1に示した第1の実施例と同様に、凸側光学面102の外周部と側面104を吸着保持している。一方、図6Cでは、レンズ保持体20がレンズ100の凹面側の光学面101の外周縁部25、具体的には、凹側光学面101の外周部と側面104を吸着保持している。
このようなレンズ保持具90においては、第1の筒部51aの外径を治具本体10、30の第1の筒部11a、31aの外径と等しくしているので、処理装置の治具取付部をレンズ保持具毎に変更する必要がなく、共通に使用することができる。
また本実施例は、レンズ径に応じて開口径が異なる少なくとも2種以上のレンズ保持具を用意し、レンズの処理に際して、保持するレンズ径に見合った大きさの開口径を有するレンズ保持具を選択使用して、レンズを保持するようにしたものである。
また本実施例は、レンズ径に応じて開口径が異なる少なくとも2種以上のレンズ保持具を用意し、レンズの処理に際して、保持するレンズ径に見合った大きさの開口径を有するレンズ保持具を選択使用して、レンズを保持するようにしたものである。
(5)レンズ処理方法
次に、上述した本発明によるレンズ保持具を用いてレンズを保持するとともに、レンズの表面を処理するレンズ処理方法について説明する。
本実施例において行うレンズの処理内容としては、本発明によるレンズ保持具、たとえが第1の実施例のレンズ保持具1によってレンズ100の外周縁部24を吸着保持するで、レンズ保持具1とは反対側の光学面101のみの処理を行うものであればよい。例えばスピンコート等のコート処理の他、上述した紫外線等の光線照射処理、また洗浄処理等にも適用可能である。
次に、上述した本発明によるレンズ保持具を用いてレンズを保持するとともに、レンズの表面を処理するレンズ処理方法について説明する。
本実施例において行うレンズの処理内容としては、本発明によるレンズ保持具、たとえが第1の実施例のレンズ保持具1によってレンズ100の外周縁部24を吸着保持するで、レンズ保持具1とは反対側の光学面101のみの処理を行うものであればよい。例えばスピンコート等のコート処理の他、上述した紫外線等の光線照射処理、また洗浄処理等にも適用可能である。
一例として、図7に示す処理装置200によりレンズ100の凹側光学面101にコート処理および紫外線照射による硬化処理を行う場合について説明する。図7において、処理装置200は3つのステージ201〜203を備え、第1ステージ201にレンズを吸着保持したレンズ保持具1が取り付けられる。そして第2ステージ202においてレンズに対してプライマー層やハードコート等のコート処理が行われ、第3ステージ203においてコーティングされた膜の紫外線硬化処理が行われる。
このような処理装置200を用いたレンズ処理方法の工程を図8のフローチャートを参照して説明する。
先ず、第1〜第4の実施例において説明したレンズ保持具のうちのいずれか1つ、例えばレンズ保持具1を用意する(ステップS1)。次に、レンズ保持具1にレンズ100を取り付ける(ステップS2)。レンズ100の取り付け方は、レンズ保持具1を用いた場合、上記したようにレンズ保持具1にレンズ100を嵌め込む形態となり、図5に示すレンズ保持具80を用いた場合は、レンズの光学面102の外周部にレンズ保持具を上方から密着させる形態となる。
先ず、第1〜第4の実施例において説明したレンズ保持具のうちのいずれか1つ、例えばレンズ保持具1を用意する(ステップS1)。次に、レンズ保持具1にレンズ100を取り付ける(ステップS2)。レンズ100の取り付け方は、レンズ保持具1を用いた場合、上記したようにレンズ保持具1にレンズ100を嵌め込む形態となり、図5に示すレンズ保持具80を用いた場合は、レンズの光学面102の外周部にレンズ保持具を上方から密着させる形態となる。
次にレンズ保持具1を、例えば図7に示すような処理装置200の第1ステージ201に設置し、処理装置200に設けられる排気手段をレンズ保持具1の上面ないしは接続部に取り付ける(ステップS3)。このとき第1の実施例におけるレンズ保持具1の場合は、排気手段の先端に取り付けた例えば吸着パッド60(図2)を上板部14に密着させるだけでよく、作業が簡易化される。また、第2の実施例におけるレンズ保持具2の場合は、接続部36に排気手段70の先端部を接続する。その後、排気手段によりレンズ保持具1の内部を排気する(ステップS4)。レンズ保持具の内部を排気することによって、レンズ保持具1とレンズ100とで囲まれた中空部18が減圧状態となり、レンズ100の外周縁部24がレンズ保持具1に安定的に吸着保持される。
次にレンズ保持具1を、表面処理を行う第2ステージ202に移動させる。第2ステージ202は、例えばスピンコートを行うコート処理槽とされ、レンズ保持具1により保持したままで例えば回転手段によりレンズ100を回転し、光学面101にコート材料を滴下し、遠心力で光学面101全体に塗布する。さらに、塗布処理後にレンズ保持具1を第3ステージ203に移動させ、例えば紫外線照射によるコート材料の硬化処理を行う(ステップS5)。
その後、レンズ保持具1を第3ステージ203から第1ステージ201に移動させ、排気手段による排気を停止する(ステップS6)。さらにレンズ保持具1から排気手段を取り外す(ステップS7)。そして、レンズ保持具1を処理装置200の外部に取り出し、レンズ100をレンズ保持具1から取り外す(ステップS8)。
以上の処理工程によりレンズ100の光学面101に対する一連の処理が終了する。このように本発明のレンズ保持具1を用いて光学面の処理を行う場合は、レンズ100の外周縁部24、すなわち光学面102の外周部から側面104にかけての極めて狭い領域を保持するため、紫外線照射時等の際にレンズ100およびレンズ保持具1の温度上昇を抑制することができる。したがって、複数枚のレンズを連続的にレンズ保持具1で保持して処理を行う場合に、レンズ保持具1に蓄熱されないので、膜厚のばらつきを抑えて光学面にコート膜を形成することができる。また、レンズ保持具2、80、90を用いた場合も同様に処理を行なうことができる。
なお、連続的に何枚ものレンズの処理を行う場合において、第2の実施例におけるレンズ保持具2の治具本体30を用いるときは、ステップS7を省略して、排気手段70にレンズ保持具2を接続したまま次のステップに移ってもよい。すなわち、接続部36を有するレンズ保持具2を用いる場合において、2枚目以降のレンズの処理を行うときは、ステップS8の後ステップS2に戻り、ステップS3を省略し、ステップS4およびS5を経てステップS6において排気を停止した後、ステップS8に移る。以後この繰り返しにより複数枚のレンズの処理を連続的に行うことができる。
一方、第1の実施例におけるレンズ保持具1の治具本体10を用いる場合は、上述したステップS3およびS7において吸着パッド60等の排気手段に対してレンズ保持具1の取り付け、取り外し作業を行う。このとき、複数のレンズ保持具1を用意しておき、処理装置の外部でレンズの取り外しを行っておくことで、処理装置の排気手段への取り付けの間隔を最小限とすることができる。したがって、処理装置によるレンズの生産性を高めることができ、またレンズ保持具1を処理毎に交換するので、レンズ保持具1への蓄熱をより一層抑制することができる。
次に、このような処理装置を用いてレンズの表面処理を行い、膜厚のばらつきについて検討した。以下この結果を説明する。
以下の例においては、第1および第2の実施例において説明した治具本体10および30をそれぞれ実施例1、2として用い、各例共に保持部21が断面V字状とされる図1に示すレンズ保持体20を用いてレンズ処理を行った。なお、実施例1においてはレンズ保持具を6個用意し、排気手段としては図2に示す吸着パッド60を用い、レンズ処理毎にレンズ保持具を交換して吸着パッド60への取り付け、取り外しを行った。
以下の例においては、第1および第2の実施例において説明した治具本体10および30をそれぞれ実施例1、2として用い、各例共に保持部21が断面V字状とされる図1に示すレンズ保持体20を用いてレンズ処理を行った。なお、実施例1においてはレンズ保持具を6個用意し、排気手段としては図2に示す吸着パッド60を用い、レンズ処理毎にレンズ保持具を交換して吸着パッド60への取り付け、取り外しを行った。
一方、実施例2においては、レンズ保持具の交換は行わず、治具本体30の接続部36に排気手段70を接続したままで、図7に示す処理装置200の第1ステージ201においてレンズの交換のみを行った。
レンズ100の材料はポリカーボネートとし、表面にコートする塗布材料はハードコート液とした。ハードコート液はシリカ、アクリル樹脂を含み、溶媒はPGM(プロピレングリコールモノメチルエーテル)を用いた。
塗布材料の塗布はレンズ100の凹面側の光学面101とし、塗布時の回転数は最初に1250rpmで20秒、その後1500rpmで10秒として、レンズ1枚を30秒のサイクルで塗布処理を行った。また、その後紫外線照射を30秒行ってハードコートを硬化処理した。
膜厚は、レンズ中心部を点1とし、そこから外周面方向へ15mmごとに点2、点3として測定した。さらにレンズ内面部(点1)と外面部(点3)の差を求め、膜厚のばらつきの結果とした。さらに目視によって干渉縞の有無を確認した。
一方、比較例は、本発明に係るレンズ保持具を用いず、図2に示す例と同じ形状の漏斗状の吸着パッド60を直接レンズの凸面側光学面に吸着させてレンズを保持し、同様の条件で表面処理(塗布、硬化処理)を行った。上述の実施例1、2と比較例とにおいて、それぞれ6枚のレンズに対して表面処理を行って膜厚等の測定を行った。この結果を下記の表1に示す。なお、表1中の外観および備考の項目では、干渉縞が見られない状態を◎、殆ど見られない状態を○とし、干渉縞がやや見られる状態を△、明確に見える状態を×として示す。
上記表1に示す結果より、実施例1、2のレンズ保持具は、ともに膜厚のばらつきを抑えることができ、また干渉縞の発生を抑えられることができることがわかった。特に、実施例1のレンズ保持具による場合は、6枚目のレンズまで、中心部および外周部において共に干渉縞が見られない良好な状態とすることができた。また、実施例2のレンズ保持具の場合では4枚目以降のレンズにおいてやや膜厚の差が生じ、外周部において干渉縞がごく薄く見られたが、実用上問題ない程度であった。なお、干渉縞を生じないレベルとするには、外周部を切削すればよい。すなわち比較的小さい径のレンズを処理する場合には、実施例2によるレンズ保持具も好適に利用できるといえる。
一方、実施例1のレンズ保持具の場合は、連続処理の際にはレンズ毎にレンズ保持具を交換するので、レンズ保持具の温度上昇をより抑えて膜厚のばらつきを低減化し、安定してコート膜を形成することができる。また、実施例1のレンズ保持具による場合は、排気手段の先端に新たな接続部を設けることなく、簡易な構成の吸着パッドのみを用いてレンズ保持具ごと吸引してレンズを保持するため、上述した処理装置200の第1ステージにおけるレンズ保持具の取り付けおよび取り外し作業が極めて簡易化されるという利点を有する。
なお、レンズ保持具はレンズの径が異なる場合、それぞれ用意することが望ましい。例えばレンズの直径が55mm〜80mm程度の範囲であるとき、55φレンズ用は赤、80φレンズ用は青、等のように色分けすることによって、処理工程において更にレンズ取り付け等の作業の簡易化が図られる。
また、本発明のレンズ保持具を用いて行う表面処理は、レンズ片面の処理であれば特に限定されるものではなく、上述したスピンコート等のコート処理および紫外線硬化の他、洗浄工程等の各種の湿式処理にも適用可能である。更に本発明のレンズ保持具においては、レンズの側面から非処理側光学面の外周部を気密に保持するので、片面のみの処理を行うことが望ましい場合にはより好適である。
以上、本発明の実施例について説明したが、本発明は、上述した実施例に限定されるものではなく、請求の範囲に記載される本発明の要旨を逸脱しない限りにおいて、種々の変型例または応用例を含むものであることはいうまでもない。
Claims (13)
- 開口と、通気孔と、前記通気孔に連通する中空部とを有する筒状の治具本体と、
弾性体からなるリング状のレンズ保持体とを備え、
前記レンズ保持体は、前記治具本体に嵌合する嵌合部と、保持対象であるレンズの外周縁部を保持する保持部とを有し、前記通気孔を通じた排気によって前記中空部が減圧状態となることにより前記保持部が変形して前記レンズの外周縁部を吸着保持するレンズ保持具。 - 前記治具本体は、前記レンズ保持体が嵌合される縁部の内側にテーパ面が形成されている請求項1記載のレンズ保持具。
- 前記レンズ保持体の内径は、前記治具本体の縁部の外径より小さい請求項2記載のレンズ保持具。
- 前記レンズ保持体によって保持される前記レンズの外周縁部は、前記治具本体と対向する光学面の外周部と側面のうちの少なくともいずれか一方である請求項1記載のレンズ保持具。
- 前記レンズ保持体は、断面がV字状とO字状のうちのいずれか一方である請求項1記載のレンズ保持具。
- 前記治具本体は、前記通気孔を取り囲む領域に、排気手段に接続される接続部がさらに設けられている請求項1記載のレンズ保持具。
- 前記治具本体の前記開口が略円形とされ、
前記レンズ保持体が略円形とされる請求項1記載のレンズ保持具。 - 開口と、通気孔と、前記通気孔に連通する中空部とを有する筒状の治具本体の前記開口の縁部に、嵌合部と保持部とを有しリング状に形成された弾性体よりなるレンズ保持体が嵌合されたレンズ保持具を用意する工程と、
前記レンズ保持具にレンズを装着する工程と、
前記治具本体の通気孔を取り囲む領域に排気手段を取り付ける工程と、
前記排気手段で前記レンズ保持具の内部を排気することにより、前記レンズ保持具によって前記レンズの外周縁部を吸着保持する工程と、
を含むレンズ保持方法。 - 前記排気手段の先端にさらに吸着パッドを設け、
前記吸着パッドを前記治具本体に取付けて前記通気孔を覆い、前記排気手段によって前記レンズ保持具の内部を排気することにより、前記レンズ保持具によって前記レンズの外周縁部を吸着保持する請求項8記載のレンズ保持方法。 - 前記レンズ保持具を複数用意し、
複数の前記レンズ保持具にそれぞれレンズを取り付け、
レンズ交換時には前記吸着パッドに密着させた前記レンズ保持具を交換する請求項9記載のレンズ保持方法。 - 前記治具本体に、前記通気孔を取り囲んで前記排気手段との接続部を設け、
前記排気手段の接続部を前記治具本体の接続部に接続し、前記レンズ保持具の内部を排気する請求項8記載のレンズ保持方法。 - 前記レンズ保持具の開口径が異なる少なくとも2種以上の前記レンズ保持具を用意し、
保持するレンズ径に見合った大きさの前記開口径を有するレンズ保持具を使用して、前記レンズを保持する請求項8記載のレンズ保持方法。 - 開口と、通気孔と、前記通気孔に連通する中空部とを有する筒状の治具本体の前記開口の縁部に、嵌合部と保持部とを有しリング状に形成された弾性体よりなるレンズ保持体が嵌合されたレンズ保持具を用意する工程と、
前記レンズ保持具にレンズを装着する工程と、
前記治具本体の通気孔を取り囲む領域に排気手段を取り付ける工程と、
前記排気手段で前記レンズ保持具の内部を排気することにより、前記レンズ保持具によって前記レンズの外周縁部を吸着保持する工程と、
前記レンズ保持具を前記レンズの表面を処理する処理槽に移動する工程と、
前記レンズの表面を処理する工程と、
を含むレンズ処理方法。
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