WO2013035624A1 - 洗浄装置 - Google Patents

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WO2013035624A1
WO2013035624A1 PCT/JP2012/072034 JP2012072034W WO2013035624A1 WO 2013035624 A1 WO2013035624 A1 WO 2013035624A1 JP 2012072034 W JP2012072034 W JP 2012072034W WO 2013035624 A1 WO2013035624 A1 WO 2013035624A1
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WO
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cleaning
unit
cleaning liquid
region
cleaned
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PCT/JP2012/072034
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元宏 渥美
正宏 赤羽
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オリンパス株式会社
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
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    • G02C13/006—Devices specially adapted for cleaning spectacles frame or lenses
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    • B05B7/2489—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas with means, e.g. a container, for supplying liquid or other fluent material to a discharge device an atomising fluid, e.g. a gas, being supplied to the discharge device
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    • B05B9/00—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent material, without essentially mixing with gas or vapour
    • B05B9/03—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent material, without essentially mixing with gas or vapour characterised by means for supplying liquid or other fluent material
    • B05B9/04—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent material, without essentially mixing with gas or vapour characterised by means for supplying liquid or other fluent material with pressurised or compressible container; with pump
    • B05B9/0403—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent material, without essentially mixing with gas or vapour characterised by means for supplying liquid or other fluent material with pressurised or compressible container; with pump with pumps for liquids or other fluent material

Definitions

  • the present invention relates to a cleaning apparatus.
  • This application claims priority based on Japanese Patent Application No. 2011-196851 for which it applied to Japan on September 9, 2011, and uses the content here.
  • Patent Document 1 describes a high-pressure jet cleaning apparatus suitable for a manufacturing process of a semiconductor or an electronic component as an example of such a cleaning apparatus.
  • This high-pressure jet cleaning device sprays spot-shaped high-pressure water onto a cleaning object placed horizontally from above, and rotates the cleaning object in a radial direction from the center of the cleaning object while rotating the high-pressure water injection nozzle. Wash by moving outward.
  • a nozzle that sprays a cleaning liquid that applies high pressure to the top surface of the cleaning object, and a transport direction of the cleaning object Is a cleaning device provided with a receiving part that is provided at at least one of the upstream side and the downstream side and stores a cleaning liquid, and a vacuum nozzle that sucks the cleaning liquid stored in the receiving part.
  • particles on the cleaning target are removed by spraying the cleaning liquid onto the cleaning target. After the particles are removed, the cleaning liquid containing the removed particles is collected in a receiving portion, and sucked and removed to prevent the particles from reattaching.
  • the conventional cleaning apparatus as described above has the following problems.
  • the high-pressure jet cleaning apparatus described in Patent Document 1 there is no means for preventing the cleaning liquid containing fine particles scattered from the surface of the object to be cleaned or fine particles after the cleaning process from scattering and reattaching. .
  • the cleaning object after cleaning may be contaminated by the reattachment of such fine particles.
  • the cleaning apparatus described in Patent Document 2 fine particles and cleaning liquid after cleaning use can be collected in the receiving portion and removed by suction, but only those stored in the receiving portion can prevent reattachment. That is, re-adhesion cannot be prevented unless the location where the fine particles and the cleaning liquid after use are scattered is specified in advance.
  • Patent Document 2 cannot be expected to have a good effect unless it is a cleaning object having a simple shape such as a horizontally transported semiconductor substrate or a liquid crystal display panel glass substrate.
  • a cleaning object having a simple shape such as a horizontally transported semiconductor substrate or a liquid crystal display panel glass substrate.
  • the surface to be cleaned has irregularities, such as a lens, and the size and curvature differ depending on the product type, the position where fine particles, cleaning liquid, etc. scatter changes variously, preventing reattachment. Is difficult.
  • the present invention provides a cleaning device capable of preventing re-adhesion even when splashes from the surface of the cleaning target are scattered in various directions when the cleaning liquid is sprayed onto the surface of the cleaning target.
  • the purpose is to provide.
  • the cleaning device includes a rotation holding unit, a cleaning liquid ejecting unit, a cleaning region moving unit, a laminar airflow forming unit, and a laminar airflow moving unit.
  • the rotation holding unit holds and rotates the object to be cleaned.
  • the cleaning liquid ejecting unit ejects the cleaning liquid onto a spot-shaped cleaning region on the cleaning target object held by the rotation holding unit.
  • the cleaning region moving unit moves at least one of the rotation holding unit and the cleaning liquid ejecting unit to relatively move the cleaning region from the rotation center of the cleaning target toward the outer peripheral side.
  • the laminar airflow forming unit forms a laminar airflow that is incident on the surface of the object to be cleaned so as to cover the periphery of the cleaning region from the rear side in the relative movement direction of the cleaning region with respect to the rotation center.
  • the laminar airflow moving unit relatively moves the incident position of the laminar airflow following the relative movement of the cleaning region.
  • the cleaning device further includes a holding unit and a moving unit.
  • the holding unit integrally holds the cleaning liquid ejecting unit and the laminar airflow forming unit.
  • the moving unit moves at least one of the holding unit and the rotation holding unit.
  • the washing region moving unit and the laminar airflow moving unit are configured by the moving unit.
  • the central axis of the injection port of the cleaning liquid injection unit is the cleaning line with respect to the normal of the surface of the cleaning object at the central position of the cleaning region. It is inclined to the opposite side of the relative movement direction of the region.
  • the laminar airflow is injected in a direction relative to the normal of the surface of the cleaning object at a center position of the cleaning region. It is on the opposite side to the moving direction and is inclined more than the central axis of the injection port of the cleaning liquid injection unit.
  • the cleaning device further includes a tilt holding unit and a tilt control unit.
  • the tilt holding portion holds the cleaning liquid ejecting portion so as to be tiltable.
  • the tilt control unit tilts the tilt holding unit so that the angle of the central axis of the ejection port of the cleaning liquid ejecting unit with respect to the normal of the surface of the object to be cleaned at the center position of the cleaning region is a constant angle. Control the amount.
  • the rotation holding unit holds the rotation center axis of the object to be cleaned by tilting from the vertical axis.
  • the object to be cleaned is an optical element.
  • the relative movement direction of the cleaning region is set to a direction along a vertical plane including the optical axis of the optical element.
  • the above cleaning apparatus even if scattered matter is generated from the surface of the cleaning target due to the spray of the cleaning liquid, the periphery of the cleaning position is covered from the rear side in the moving direction of the cleaning position by the laminar airflow, Scattering of scattered objects to the rear side is prevented. Therefore, when cleaning is performed by spraying the cleaning liquid onto the surface of the object to be cleaned, reattachment can be prevented even when scattered objects from the surface of the object to be cleaned are scattered in various directions.
  • FIG. 5B is an E view in FIG. 5B.
  • FIG. 5B is a F view in FIG. 5B. It is operation
  • FIG. 1A is a schematic plan view showing a schematic configuration of a cleaning device according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 1B is a schematic front view showing a schematic configuration of the cleaning device according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2A is a view on A in FIG. 1B.
  • FIG. 2B is a B view in FIG. 1B.
  • the cleaning apparatus 1 of this embodiment is an apparatus that cleans the surface of an object to be cleaned by spraying a cleaning liquid onto the object to be cleaned.
  • the cleaning method may be a jet cleaning method in which only the cleaning liquid is pressurized and jetted, or a two-fluid jet cleaning system in which the cleaning liquid is mixed in a gas flow and jetted together with the gas flow.
  • the cleaning object is not particularly limited as long as it can be rotated while being held and can be cleaned by the two-fluid jet cleaning method.
  • cleaning target object demonstrates as an example the example in the case of the lens 15 made from glass.
  • the lens 15 is a biconvex lens having convex lens surfaces 15a and 15b.
  • the lens side surface 15c is formed as a cylindrical surface coaxial with the optical axis O.
  • the surface shape of the convex lens surfaces 15a and 15b may be a spherical surface, or a convex surface other than a spherical surface such as an axially symmetric aspherical surface or a free-form surface.
  • the surface to be cleaned may be any of the convex lens surfaces 15a and 15b.
  • the convex lens surface 15a is the surface to be cleaned will be described.
  • the schematic configuration of the cleaning apparatus 1 includes a rotation holding unit 2, a fixed base 5 (holding unit), an elevating stage 6 (moving unit, cleaning region moving unit, laminar airflow moving unit), cleaning liquid
  • the injection part 7 and the compressed air injection part 8 are provided.
  • a control unit that controls operations of the rotation holding unit 2 and the elevating stage 6 is provided.
  • the rotation holding unit 2 is a member that holds and rotates the lens 15.
  • the schematic configuration of the rotation holding unit 2 includes a driving roller 3 a, holding rollers 3 b and 3 c, and a motor 4.
  • the driving roller 3a and the holding rollers 3b and 3c are provided to press and hold the outer periphery of the lens 15 radially inward and to be rotatable with respect to a support member (not shown).
  • the motor 4 transmits a rotational driving force to the lens 15 by rotating the driving roller 3a.
  • the drive roller 3a and the holding rollers 3b and 3c each have a concave roller surface with a constricted center by forming a cross section including each rotation center axis in a V shape or a U shape.
  • the driving roller 3a and the holding rollers 3b and 3c are arranged along one vertical plane in a state where the respective rotation center axes are parallel to one horizontal direction. As a result, the driving roller 3a and the holding rollers 3b and 3c are in contact with the corner portion formed by the convex lens surface 15a and the lens side surface 15c and the corner portion formed by the convex lens surface 15b and the lens side surface 15c. In this state, the lens 15 is held and can be rotated around the respective rotation center axes.
  • the driving roller 3a and the holding rollers 3b and 3c are arranged on a circumference that divides the outer periphery of the lens 15 into approximately three equal parts.
  • the driving roller 3a and the holding roller 3b are spaced apart in the horizontal direction and hold the lens 15 from below.
  • the holding roller 3c holds the lens 15 from above at an intermediate position between the driving roller 3a and the holding roller 3b.
  • the holding central axis by the driving roller 3a, the holding rollers 3b, 3c and the optical axis O are aligned.
  • the optical axis O is the central axis of the lens side surface 15 c of the lens 15.
  • the drive roller 3a and the holding rollers 3b and 3c are fixed to a support member (not shown) via a moving arm (not shown) that can move forward and backward with respect to the holding center axis. For this reason, the driving roller 3 a and the holding rollers 3 b and 3 c can change their radial positions with respect to the holding center axis in accordance with the outer diameter of the lens 15.
  • the holding roller 3c can be adjusted in position independently of the driving roller 3a and the holding roller 3b. Therefore, the lens 15 can be attached and detached from above the driving roller 3a and the holding roller 3b by retracting the holding roller 3c upward.
  • the rotation shaft of the drive roller 3 a is connected to the rotation shaft 4 a of the motor 4 and is configured to be able to rotate in conjunction with the rotation of the motor 4.
  • FIG. 1A an example in which the rotation shaft of the drive roller 3a is directly connected to the rotation shaft 4a is shown, but for example, a gear transmission mechanism or a belt transmission mechanism may be connected.
  • the holding rollers 3b and 3c are configured to rotate in conjunction with the lens 15 rotated by the driving roller 3a.
  • the rotation direction of the motor 4 is not particularly limited, an example in the case of rotating counterclockwise as illustrated in FIG. 2B will be described below as an example. In this case, the lens 15 rotates clockwise as illustrated in FIG. 2B.
  • the rotation holding unit 2 can hold the lens 15 so as to be rotatable about the optical axis O in a state where the optical axis O is disposed horizontally.
  • the fixing base 5 is a holding unit that fixes and integrally holds the cleaning liquid injection unit 7 and the compressed air injection unit 8.
  • the fixing base 5 includes a plate-like base 5a arranged horizontally and a fixing plate 5b erected on the end of the base 5a.
  • the fixed plate 5 b is disposed at a position facing the convex lens surface 15 a that is the surface to be cleaned of the lens 15 held by the rotation holding unit 2.
  • the lifting stage 6 is a member that supports the base 5a of the fixed base 5 from below and moves the fixed base 5 up and down along the vertical axis during cleaning.
  • a uniaxial stage using a motor and a feed screw mechanism, a linear motor, or the like can be adopted.
  • the cleaning liquid ejecting unit 7 is a member that ejects the cleaning liquid L onto the surface to be cleaned of the lens 15 held by the rotation holding unit 2.
  • the cleaning liquid ejecting unit 7 is configured by a cylindrical member in which an ejection port 7 a having a circular opening for forming the jet flow 16 containing the cleaning liquid L is formed at the tip.
  • the cleaning liquid L for example, pure water, a water-based cleaning liquid, a solvent, or the like can be employed according to the object to be cleaned and the type of dirt.
  • a combination of using two types of water-based cleaning liquid and pure water and cleaning with pure water after cleaning with the water-based cleaning liquid may be used.
  • a glass optical element such as the lens 15
  • pure water is used as the cleaning liquid L, it is preferable because management of waste liquid becomes unnecessary.
  • the cleaning liquid ejecting section 7 has an ejection port 7a facing downward in a vertical plane including the optical axis O, and the central axis P of the cleaning liquid ejecting section 7 is at an angle ⁇ with respect to the optical axis O. It is fixed to the fixed plate 5b in a posture inclined by P. Angle theta P, as described later, when moving the central axis P with respect to the convex lens surface 15a by lowering the elevating stage 6, the incident angle of the central axis P of the convex lens surface 15a is, 5 ° ⁇ 60 ° It is preferable to set so as to be in the range.
  • the incident angle of the central axis P refers to the extension of the central axis P at the incident position where the extended line of the central axis P intersects the convex lens surface 15a and the normal N of the convex lens surface 15a (see FIG. 3A). It is defined by the angle formed.
  • the convex lens surface 15a is a spherical surface having a radius of 100 mm and the lens diameter of the lens 15 is 60 mm
  • a supply tube 7 b that supplies the cleaning liquid L is connected to the base end portion of the cleaning liquid injection unit 7.
  • a supply tube 7c for supplying compressed air G is connected to the side surface of the cleaning liquid injection unit 7 between the connection position of the supply tube 7b and the injection port 7a.
  • the supply tube 7b is connected to the cleaning liquid supply unit 10 in which the cleaning liquid L is stored.
  • a pump 9 that sends the cleaning liquid L of the cleaning liquid supply unit 10 toward the cleaning liquid injection unit 7 is provided between the cleaning liquid injection unit 7 and the cleaning liquid supply unit 10.
  • the supply tube 7c is connected to a compressed air supply source 20 that forms compressed air G.
  • a regulator 12 that adjusts the pressure of the compressed air G and a filter 11 that purifies the compressed air G from the compressed air supply source 20 side between the cleaning liquid ejecting unit 7 and the compressed air supply source 20. are provided in this order.
  • the jet flow 16 is obtained by spraying the cleaning liquid L from the jet port 7a together with the compressed air G in the form of a mist.
  • the jet stream 16 is formed by supplying the cleaning liquid L from the supply tube 7b, supplying the compressed air G from the supply tube 7c, and mixing the cleaning liquid L and the compressed air G in the cleaning liquid injection section 7.
  • the radiation range of the jet flow 16 varies depending on conditions such as the nozzle shape of the jet port 7a, the flow rate of the cleaning liquid L, the pressure of the compressed air G, and the like. In the present embodiment, by appropriately setting these conditions, the jet flow 16 is radiated with a slightly larger diameter around the central axis P of the cleaning liquid jet section 7. In this embodiment, as shown in FIG.
  • the jet stream 16 is sprayed onto the convex lens surface 15a in a spot shape that is smaller than the size of the convex lens surface 15a (see a two-dot chain line indicated by reference numeral S).
  • the region S where the jet flow 16 is sprayed is a region where the cleaning of the surface proceeds efficiently due to the pressure and impact generated by the spray flow 16 being sprayed, and hence will be referred to as the cleaning region S below.
  • the cleaning liquid ejecting unit 7 ejects the cleaning liquid L to the spot-shaped cleaning region S on the lens 15 held by the rotation holding unit 2.
  • the shape of the injection port 7a is a circle having a diameter of 2 mm.
  • the cleaning region S at a position where the jet flow 16 is sprayed on the top of the convex lens surface 15a is larger than a circle having a diameter of 2 mm, and is a substantially elliptical vertically long region.
  • the position of the cleaning region S can be changed by relatively moving the cleaning liquid ejecting unit 7 and the rotation holding unit 2 by the elevating stage 6.
  • the cleaning position p substantially coincides with the center of the cleaning region S.
  • the compressed air injection unit 8 is a member that forms a laminar air flow 17 that enters the convex lens surface 15a so as to cover the periphery of the cleaning region S from above.
  • the compressed air injection part 8 is comprised from a pair of cylindrical member by which the injection port 8a which has the slit-shaped opening which injects the compressed air G in layers is formed in the front-end
  • each injection port 8 a forms a reverse V-shape as a whole above the right and left of the injection port 7 a of the cleaning liquid injection unit 7.
  • the V-shaped upper parts are arranged slightly spaced apart in the horizontal direction. That is, each injection port 8a is arranged in a substantially inverted V shape.
  • each injection port 8a is arrange
  • each of the injection ports 8a is arranged in a substantially inverted V shape, and is separated horizontally in the upper portion of the inverted V shape so that the laminar air flow 17 injected from the injection port 8a is the opening of the injection port 8a. It is an arrangement in consideration of spreading in the longitudinal direction. After each laminar air flow 17 is ejected from the ejection port 8a, it spreads in the longitudinal direction of the ejection port 8a, so that each laminar air flow 17 comes closer to each other as the convex lens surface 15a is approached, and the inverted V shape is closed. A layered airflow 17 is formed.
  • the laminar airflow 17 connected to the inverted V shape is incident on the convex lens surface 15a and blown to the inverted V-shaped region of the convex lens surface 15a as shown in FIG. 2B.
  • region where this laminar airflow 17 is sprayed is called the spraying area
  • the distance between the cleaning region S and the spray region T is narrower because a region where the scattered matter D described later can be reattached can be narrowed.
  • a specific numerical range for example, a range of 0 mm to 10 mm is preferable.
  • the left side in FIG. 3B that is, the rotation direction side of the lens 15
  • the right side in FIG. 3B that is, the opposite side of the rotation direction of the lens 15. It is preferable that the reattachable region can be narrowed.
  • a supply tube 8 b that supplies compressed air G is connected to the base end portion of each compressed air injection unit 8.
  • the supply tube 8b is provided so as to form a Y shape as a whole.
  • the tip of the supply tube 8 b branched into two is connected to each compressed air injection unit 8.
  • the proximal end portion of the supply tube 8 b gathered into one is connected to the compressed air supply source 20.
  • a regulator 14 for adjusting the pressure of the compressed air G and a filter 13 for purifying the compressed air G are arranged in this order from the compressed air supply source 20 side. Is provided.
  • FIG. 3A is an explanatory diagram of an operation in a front view in the cleaning device according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 3B is a schematic explanatory diagram illustrating a state on the surface to be cleaned in the cleaning apparatus according to the first embodiment of the present invention.
  • 4A and 4B are schematic views for explaining the operation of the cleaning apparatus according to the first embodiment of the present invention.
  • the lens 15 is held by the rotation holding unit 2 with the convex lens surface 15 a that is the surface to be cleaned facing toward the fixed base 5.
  • the elevating stage 6 is raised to position the cleaning liquid ejecting unit 7.
  • the cleaning start position can be set at the top of the convex lens surface 15a. Since the jet stream 16 is jetted along the central axis P of the cleaning liquid jetting section 7, an extension line of the central axis P is formed on the top surface of the lens 15 as in the cleaning liquid jetting section 7 indicated by a two-dot chain line in FIG.
  • the cleaning start position is set slightly above the top of the surface, considering allowances for variations in the radial direction of the jet flow 16 and positioning errors of the elevating stage 6. That is, on the circular arc formed by the intersection of the convex lens surface 15a and the vertical plane including the optical axis O, the elevating stage 6 is raised to a height at which the extension line of the central axis P slightly intersects the top of the surface.
  • the motor 4 is driven to rotate the drive roller 3a.
  • the lens 15 rotates around the optical axis O aligned with the holding center axis.
  • the rotation speed of the lens 15 is set to 120 rpm.
  • the pump 9 is driven to start supplying the cleaning liquid L from the supply tube 7b.
  • the regulator 12 is driven to supply the compressed air G from the supply tube 7 c into the cleaning liquid injection unit 7.
  • the regulator 14 is driven and the compressed air G is supplied into each compressed air injection part 8 from the supply tube 8b.
  • the elevating stage 6 is lowered. This starts cleaning.
  • the cleaning conditions can be set as appropriate depending on the degree of contamination of the convex lens surface 15a.
  • the following cleaning conditions are set.
  • the flow rate of the cleaning liquid L is set to 0.5 mL / min
  • the pressure (gauge pressure) of the compressed air G is set to 0.5 Pa.
  • the pressure (gauge pressure) of the compressed air G is set to 0.5 MPa.
  • the moving speed of the elevating stage 6 is set to 0.2 mm / rotation.
  • the moving speed of the elevating stage 6 is represented by the moving amount per rotation of the lens 15.
  • the raising / lowering stage 6 comprises the moving part which moves the fixed base 5 which is a holding
  • the elevating stage 6 constitutes a cleaning region moving unit that moves the cleaning liquid ejecting unit 7 to relatively move the cleaning region S from the rotation center of the lens 15 toward the outer peripheral side.
  • the elevating stage 6 constitutes a laminar airflow moving unit that relatively moves the spraying region T, which is the incident position of the laminar airflow 17, following the relative movement of the cleaning region S.
  • the cleaning proceeds as will be described later. Therefore, as shown in FIG. 3B, the cleaned region C is formed in a concentric circle centered on the optical axis O as the cleaning position p is moved. It will be done.
  • the cleaning position p reaches the outer periphery of the convex lens surface 15a, the entire convex lens surface 15a becomes the cleaned region C, so that the cleaning ends.
  • the elevating stage 6 and the motor 4 are stopped.
  • the lens 15 is removed from the rotation holding unit 2, and preparations for the next cleaning are performed. Repeat the process. In this way, the lens 15 can be cleaned.
  • FIG. 3A when an injection flow 16 is injected from the injection port 7a, the injection flow 16 is radiated while slightly expanding about the central axis P and reaches the convex lens surface 15a. As a result, a spot-like cleaning region S (see FIG. 3B) is formed on the convex lens surface 15a. The jet stream 16 sprayed on the cleaning region S forms a surface stream 16a that spreads along the convex lens surface 15a. At this time, contaminants 18 (see FIG.
  • Surface flow 16a is the injection flow 16 has a velocity component directed vertically downward by the central axis P of the cleaning solution spray portion 7 is inclined by downward angle theta P with respect to the horizontal plane. For this reason, coupled with the action of gravity, the flow from the optical axis O toward the outer peripheral side and the downward flow along the convex lens surface 15a becomes dominant. Further, the surface flow 16a is affected by the rotation of the lens 15 as it flows downward along the convex lens surface 15a. Therefore, as shown in FIG. 3B, the course of the surface flow 16a is biased in the rotational direction as a whole.
  • the surface flow 16a including the contaminant 18 When the surface flow 16a including the contaminant 18 further moves toward the outer peripheral side of the lens 15, the surface flow 16a is separated by the curvature of the convex lens surface 15a. For this reason, the falling flow 16b toward the lower side is formed.
  • the lens 15 is held from below by a driving roller 3a and a holding roller 3b that are spaced apart from the optical axis O in the horizontal direction. Therefore, the falling flow 16b moves downward together with the contaminant 18 from the outer edge portion of the convex lens surface 15a between the driving roller 3a and the holding roller 3b.
  • the scattered matter D is scattered in various directions away from the convex lens surface 15a due to an impact when the jet stream 16 is blown onto the convex lens surface 15a.
  • 4A and 4B are schematic diagrams. Therefore, it is not specified that the jet stream 16 is a two-fluid jet.
  • the scattered matter D include fine particles peeled off from the convex lens surface 15a, fine particles absorbed in the droplets of the cleaning liquid L, splashes in which impurities on the convex lens surface 15a are dissolved in the cleaning liquid L, splashes due to the droplets of the cleaning liquid L, and the like. Can be mentioned.
  • the contaminant 18 fine particles or impurities contained in the scattered matter D is reattached, or the moisture contained in the cleaning liquid L of the scattered matter D is on the convex lens surface 15a. It stays and the glass is burned, causing the convex lens surface 15a to become dirty or cause defects.
  • the laminar air flow 17 is blown at a position on the rear side in the moving direction of the cleaning position p. For this reason, the jet stream 16 and the washing
  • FIG. 4A when the debris D 0 splashing cleaned area C side and collide with the layered air flow 17, for example, toward the moving direction of the cleaning position p as debris D 1 Rebounded. Or is moved in the moving direction of the cleaning position p is blown to the convex lens surface 15a with laminar air flow 17 as debris D 2.
  • the laminar airflow 17 forms an air curtain that covers the rear side of the jet stream 16 and shields the scattered matter D.
  • the laminar air flow 17 blown to the convex lens surface 15a forms a surface flow 17a in the moving direction of the cleaning position p in the same manner as the jet flow 16, and the compressed air G forming the surface flow 17a is formed on the convex lens surface 15a. Is swept to the cleaning region S side. For this reason, it has the effect
  • the pushing action of the laminar airflow 17 becomes stronger as the velocity component in the direction along the convex lens surface 15a increases. For this reason, when the incident angle ⁇ Q of the central axis Q is larger than the incident angle ⁇ P of the central axis P, the center axis Q can be pushed out more efficiently. Moreover, since the flow velocity of the surface flow 17 of the laminar airflow 17 increases as the vicinity of the spray region T, the contaminant 18 and the like can be pushed out more efficiently as the spray region T is closer to the cleaning region S.
  • the surface flow 17a is a flow of compressed air G that does not contain liquid
  • drying of the droplets 19 on the surface of the convex lens surface 15a is promoted as shown in FIG. 4B.
  • the droplet 19 that flows or scatters on the rear side of the jet flow 16 is quickly dried by the surface flow 17a. For this reason, the burning of the glass by moisture adhesion is suppressed.
  • the surface flow 16a, the scattered matter D (scattered matter from the surface flow 16a), the contaminants 18 and the droplets 19 attached to the surface of the convex lens surface 15a are wiped with the laminar airflow 17 as a whole. It moves in the moving direction of the cleaning position p and joins the surface flow 16a. For this reason, the contaminant 18 peels from the convex lens surface 15a together with the surface flow 16a, falls as a falling flow 16b, and is removed from the convex lens surface 15a.
  • the laminar air flow 17 causes the periphery of the cleaning region S to be behind the moving direction of the cleaning position p. It is covered from the side, and scattering of the scattered matter D to the rear side of the laminar airflow 17 is prevented. Therefore, when cleaning is performed by spraying the cleaning liquid L onto the convex lens surface 15a, reattachment can be prevented even when the scattered matter D from the convex lens surface 15a is scattered in various directions.
  • FIG. 5A is a schematic plan view showing a schematic configuration of a cleaning device according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 5B is a schematic front view showing a schematic configuration of the cleaning device according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a control block diagram of the cleaning apparatus according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 7A is an E view in FIG. 5B.
  • FIG. 7B is a F view in FIG. 5B.
  • the cleaning apparatus 1 ⁇ / b> A of the present embodiment is an apparatus that, like the cleaning apparatus 1, cleans the surface of the cleaning object by injecting the cleaning liquid L onto the cleaning object.
  • the cleaning method may be a jet cleaning method or a two-fluid jet cleaning method.
  • the object to be cleaned is not particularly limited as long as it can be rotated while being held and can be cleaned by the jet cleaning method.
  • cleaning target object demonstrates as an example the example in the case of the lens 25 made from glass.
  • the lens 25 is a meniscus lens having a concave lens surface 25a and a convex lens surface 25b, and the lens side surface 25c is formed as a cylindrical surface coaxial with the optical axis O.
  • the surface shape of the concave lens surface 25a and the convex lens surface 25b may be a spherical surface or a convex surface other than a spherical surface such as an axially symmetric aspherical surface or a free-form surface.
  • the surface to be cleaned may be either the concave lens surface 25a or the convex lens surface 25b.
  • the concave lens surface 25a is the surface to be cleaned will be described as an example.
  • the cleaning apparatus 1 ⁇ / b> A has a fixed base 5 ⁇ / b> A (tilt holding part) and a compressed air injection part 8 ⁇ / b> A (laminar airflow forming part) instead of the fixing base 5 and the compressed air injection part 8 of the cleaning apparatus 1 of the first embodiment.
  • a moving stage 24 moving unit, cleaning region moving unit, laminar airflow moving unit
  • a control unit 26 see FIG. 6, tilt control unit
  • the fixed base 5 ⁇ / b> A is a member that integrally holds the cleaning liquid ejecting unit 7 and the compressed air ejecting unit 8 ⁇ / b> A by variably fixing the inclination angle with respect to the holding center axis of the rotation holding unit 2.
  • the fixed base 5A includes a base 5a, a pair of support plates 5c, a rotation block 23 (holding portion), and a motor 22.
  • the pair of support plates 5c are erected opposite to each other at the end of the base 5a.
  • the rotation block 23 is rotatably held between the pair of support plates 5c around the rotation shaft 23a.
  • the motor 22 transmits a rotational driving force to the rotational shaft 23 a and changes the rotational position of the rotational block 23 based on a control signal from the control unit 26.
  • the rotation block 23 is disposed at a position facing the concave lens surface 25 a that is a surface to be cleaned of the lens 25 held by the rotation holding unit 2.
  • the support plate 5c is disposed to face the direction orthogonal to the optical axis O of the lens 25 in the horizontal plane, and the rotation axis 23a of the rotation block 23 also extends in the direction orthogonal to the optical axis O of the lens 25 in the horizontal plane. It is being done.
  • the cleaning liquid injection unit 7 and a pair of compressed air injection units 8A are fixed to the rotation block 23.
  • the cleaning liquid ejecting section 7 of the present embodiment is constituted by a cylindrical member having an ejection port 7a formed at the tip, similarly to the cleaning liquid ejecting section 7 of the first embodiment.
  • the present embodiment is different from the first embodiment in that only the cleaning liquid L is sprayed as the jet 16A onto the surface to be cleaned of the lens 25 held by the rotation holding unit 2. For this reason, the supply tube 7c, the filter 11, and the regulator 12 in the first embodiment are omitted in this embodiment.
  • a high-pressure pump 9A is provided instead of the pump 9 of the first embodiment so that the pressure necessary for cleaning can be injected with the pressure of only the cleaning liquid L.
  • a flow valve 21 for adjusting the flow rate of the cleaning liquid L injected from the injection port 7a during the cleaning is added on the supply tube 7b between the cleaning liquid injection unit 7 and the high pressure pump 9A. As shown in FIG. 6, the flow valve 21 is electrically connected to the control unit 26, and can adjust the flow rate based on a control signal sent from the control unit 26.
  • the cleaning liquid ejecting unit 7 of the present embodiment fixes the rotation position of the rotation block 23 to a reference rotation position (hereinafter referred to as a rotation reference position).
  • a rotation reference position In a vertical plane including the optical axis O, the injection port 7a faces downward, and the central axis P of the cleaning liquid injection unit 7 is fixed to the rotation block 23 in an attitude inclined by an angle ⁇ PA with respect to the optical axis O. Yes.
  • the rotation block 23 by the motor 22 rotates by an angle ⁇
  • the angle ⁇ is controlled by the control unit 26 so that the incident angle of the central axis P with respect to the concave lens surface 25a is constant.
  • the radiation range of the jet flow 16A differs depending on conditions such as the nozzle shape of the jet port 7a and the flow rate of the cleaning liquid L.
  • the nozzle shape of the injection port 7a is cylindrical, so that even if the flow rate of the cleaning liquid L changes, it is injected into a beam with a substantially uniform cross section. Therefore, as shown in FIG. 7B, on the concave lens surface 25a, (see two-dot chain line indicated by symbol S A) a small blown into a spot shape in comparison to the size of the convex lens surface 15a.
  • Area S A of jet 16A is blown, the cleaning of the surface by pressure or impact caused by the jet 16A is blown for a region to proceed efficiently, referred to as a washing zone S A in the following.
  • the shape of the injection port 7a is a circle with a diameter of 2 mm.
  • the cleaning region S at a position where the jet flow 16A is sprayed on the top of the concave lens surface 25a is larger than a circle having a diameter of 2 mm, and is formed in a substantially elliptical vertically long region.
  • a cleaning position p A when referring to the position on the concave surface 25a of the cleaning region S A, using the intersection between the center axis P and a concave lens surface 25a. The intersection is referred to as a cleaning position p A.
  • Cleaning position p A is substantially coincident with the center of the cleaning area S A.
  • the fixed base 5A constitutes a tilt holding portion that holds the cleaning liquid ejecting portion 7 so as to be tiltable.
  • the tilt control part to control is comprised.
  • Compressed air injection part 8A is a member that forms a layered air flow 17A entering the concave surface 25a so as to cover the periphery from above the washing zone S A.
  • the compressed air injection portion 8A is configured by a pair of cylindrical members each having an injection port 8c having an arc slit-like opening that injects the compressed air G in a layered manner at the tip.
  • the injection port 8c faces downward in the vertical plane including the optical axis O.
  • the central axis Q a compressed air injection portion 8A is inclined by an angle theta QA with respect to the optical axis O posture is fixed to the rotary block 23.
  • the device layout becomes easy. Further, even if the distance from the concave lens surface 25a to the injection ports 7a, 8a is reduced, the cleaning liquid injection unit 7 and the compressed air injection unit 8A can be spaced apart from each other, so that the injection flow 16A, the laminar air flow A decrease in the injection pressure of 17A can be prevented. Further, the device can be further reduced in size.
  • each injection port 8 c is aligned with one concentric circle with respect to the central axis P as a whole above the right and left of the injection port 7 a of the cleaning liquid injection unit 7.
  • the upper part is arranged slightly spaced apart in the horizontal direction.
  • each injection port 8c is arrange
  • the reason why the injection ports 8c are spaced apart in the horizontal direction in the upper part is an arrangement in which the laminar airflow 17A injected from the injection port 8c expands in the circumferential direction of the opening of the injection port 8c. .
  • a laminar air flow 17A is formed.
  • the layered airflow 17A connected in an arc shape is incident on the concave lens surface 25a and is blown onto the arc-shaped region of the concave lens surface 25a as shown in FIG. 7B.
  • a region T A blowing region in which the laminar air flow 17A is blown.
  • a supply tube 8b, a filter 13, and a regulator 14 are connected to the base end portion of each compressed air injection unit 8 as in the first embodiment.
  • the moving stage 24 is provided between the elevating stage 6 and the base 5a, and moves in the direction along the optical axis O toward the lens 25 held by the rotation holding unit 2 with the fixed base 5A. It is a member that advances and retreats. Further, as shown in FIG. 6, the moving stage 24 is electrically connected to the control unit 26, and can change the moving amount based on a control signal sent from the control unit 26.
  • a uniaxial stage using a motor and a feed screw mechanism, a linear motor, or the like can be adopted.
  • the control unit 26 is a member that controls the cleaning operation of the cleaning apparatus 1A. As shown in FIG. 6, the control unit 26 is electrically connected to the elevating stage 6, the moving stage 24, the motor 22, and the flow rate valve 21, and configured to be able to communicate with each of them. The control unit 26 is electrically connected to a storage unit 27 in which information on the shape of the surface to be cleaned of the lens 25 and information on the positional relationship between the rotation holding unit 2 and the fixed base 5A are stored. .
  • Control the control unit 26 is performed, when the cleaning position p A has moved, an object to maintain the cleaning power of the cleaning region S A substantially constant.
  • the control for changing the angle with respect to the optical axis O of the cleaning solution spray portion 7 and a compressed air injection portion 8A.
  • a control to keep the distance to the cleaning position p A constant from the injection port 7a of the cleaning liquid ejection portion 7.
  • the control unit 26 employs a computer including a CPU, a memory, an input / output interface, an external storage device, and the like.
  • FIG. 8 is a front view of the operation of the cleaning apparatus according to the second embodiment of the present invention.
  • the control unit 26 controls the relative positional relationship between the concave lens surface 25a of the lens 25 held by the rotation holding unit 2 and the cleaning liquid ejecting unit 7 during cleaning.
  • the incident angle of the central axis P with respect to the normal line at each cleaning position p A is a constant angle ⁇ PA
  • the distance between the cleaning position p A and the injection port 7a is a constant value, for example, a distance M This is different from the first embodiment in that it is performed in this state.
  • the control unit 26 calculates the trajectory of the cleaning position p A, the optical axis O on the trajectory The displacement in the direction and the change in the normal of the cleaning position p A are calculated, the incident angle of the central axis P is set to a constant angle ⁇ PA for each cleaning position p A , and the distance to the injection port 7a is set to the distance M.
  • the control target value corresponding to the position of the fixed base 5A and the rotation position of the rotation block 23 is obtained. This control target value can be used in common if the shape of the object to be cleaned is constant.
  • cleaning target object is calculated previously.
  • it is stored in the storage unit 27 in the form of a table or a function.
  • the control unit 26 can selectively read the control target value corresponding to the surface to be cleaned from the storage unit 27 before the start of cleaning.
  • the lens 25 is held by the rotation holding unit 2 with the concave lens surface 25a that is the surface to be cleaned facing toward the fixed base 5A.
  • the control unit 26 reads a control target value corresponding to the concave lens surface 25 a of the lens 25 from the storage unit 27.
  • Control unit 26 based on the control target value for forming the cleaning region S A to the cleaning start position, elevation stage 6, by driving the moving stage 24 performs translation of the fixing stand 5A, the drive motor 22 Then, the rotation block 23 is rotated.
  • the extension line of the central axis P of the cleaning liquid ejecting section 7 intersects the cleaning start position on the concave lens surface 25a, the incident angle of the central axis P becomes the angle ⁇ PA , and the distance from the cleaning start position to the injection port 7a
  • the relative position is set so that becomes the distance M.
  • the cleaning start position of the present embodiment is set slightly above the top of the concave lens surface 25a in the same manner as in the first embodiment.
  • the lens 25 is rotated in the same manner as in the first embodiment.
  • the pump 9 is driven to start supplying the cleaning liquid L from the supply tube 7b.
  • the control unit 26 controls the flow valve 21 so as to obtain a predetermined constant flow rate.
  • the cleaning liquid L can be supplied by the steam pressure even without the pump 9.
  • the regulator 14 is driven to supply the compressed air injection unit 8A from the supply tube 8b. Compressed air G is supplied.
  • the control unit 26, the elevation stage 6 is lowered to fit to these relatively moves vertically downward the cleaning position p A from the cleaning starting position.
  • the incident angle and the distance from the cleaning position p A to the injection port 7a are kept at a constant value, ⁇ PA and M, respectively.
  • the cleaning conditions can be set as appropriate depending on the degree of contamination of the concave lens surface 25a.
  • the following cleaning conditions are set.
  • the flow rate of the cleaning liquid L is set to 240 mL / min.
  • the pressure (gauge pressure) of the compressed air G is set to 0.5 MPa.
  • the moving speed of the elevating stage 6 is set to 0.2 mm / rotation as in the first embodiment.
  • two types of water-based cleaning liquid and pure water may be used, and the cleaning may be performed with pure water after cleaning with the water-based cleaning liquid.
  • the cleaning region S A is formed at a distance M from the injection port 7a, the flow rate of the jet 16A is constant, the incident angle of the central axis P is constant, along the central axis P pressure or impact by jet 16A proceeds Te becomes constant regardless of the position of the cleaning position p a. For this reason, the cleaning power at each location is kept constant regardless of the shape and position of the concave lens surface 25a, and cleaning unevenness can be suppressed.
  • the scattering direction of the distribution of the debris D from the jet 16A for the angle of incidence of the central axis P is constant, becomes substantially constant regardless of the position of the cleaning position p A.
  • the compressed air injection portion 8A is because it is fixed to the rotary block together with the cleaning liquid ejection portion 7, the incident angle of the center axis Q A is also maintained constant similarly to the incident angle of the central axis P, jet 16A the relative positional relationship between the layered air flow 17A becomes constant regardless of the position of the cleaning position p a and. For this reason, even if the range in which the laminar air flow 17A covers the jet flow 16A is set narrower than that in the first embodiment, the scattered matter D can be prevented to the same extent. For this reason, it is particularly suitable for cleaning when the object to be cleaned is a lens having a small curvature radius.
  • the laminar airflow 17A is formed in a concentric arc shape with the central axis P as the center.
  • a substantially uniform air curtain is formed around the cleaning area SA by the laminar airflow 17A. Therefore, since the distance between the region T A spraying the cleaning area S A scattered material D is likely to scatter to be substantially equal, it is possible to further suppress the uneven cleaning.
  • the laminar air flow 17A is curved in an arc shape, particularly when the surface to be cleaned is an uneven surface close to a spherical surface, the laminar air flow 17A with respect to the surface to be cleaned is compared with the planar laminar air flow. The variation in the incident angle becomes smaller. Therefore, it is possible to improve the stability of surface flow 17a of the laminar air flow 17A around the cleaning area S A, acts to push the moving direction side end and the debris D jetting flow 16A is more stable, more Efficient extrusion can be performed.
  • the cleaning apparatus 1A even debris D from concave surface 25a of the lens 25 by injection of the cleaning liquid L is generated, the direction of movement of surrounding cleaning position p A cleaning zone S A by laminar air flow 17A The scattered matter D is covered from the rear side, and scattering of the scattered matter D to the rear side from the laminar airflow 17A is prevented. Therefore, when cleaning is performed by spraying the cleaning liquid L onto the concave lens surface 25a, it is possible to prevent reattachment even when the scattered matter D from the concave lens surface 25a is scattered in various directions.
  • the cleaning liquid ejecting unit and the laminar airflow forming unit are integrally provided in the holding unit, and the example in which the holding unit is moved with respect to the rotation holding unit has been described.
  • any of the holding unit and the rotation holding unit may be moved as long as the cleaning region can be relatively moved from the rotation center toward the outer peripheral side, and both may be moved.
  • the cleaning liquid ejecting unit and the laminar airflow forming unit are integrally provided in the holding unit, and the example in which the holding unit is moved with respect to the rotation holding unit has been described.
  • at least one of the rotation holding unit and the cleaning liquid ejecting unit is moved to clean the cleaning region moving unit that moves the cleaning region relative to the outer peripheral side from the rotation center of the cleaning target, and the incident position of the laminar airflow It is good also as a structure separately provided with the laminar airflow moving part which moves relatively following the relative movement of an area
  • the cleaning liquid ejecting unit 7 and the compressed air ejecting unit 8A are described as an example provided integrally with the rotating block 23 that is a holding unit.
  • the compressed air injection unit 8 ⁇ / b> A may be configured to be able to tilt independently of the cleaning liquid injection unit 7.
  • the tilt amount of the cleaning liquid ejecting portion 7 and the tilt amount of the compressed air ejecting portion 8A can be controlled independently, the relative tilt amounts can be matched as in the second embodiment.
  • the tilting amounts of the cleaning liquid injection unit 7 and the compressed air injection unit 8A can be made different. For example, by spraying region T A to increase the incident angle of the center axis Q A toward the outer peripheral side, as the outer peripheral side, enhance the extrusion action of laminar air flow 17A, it is possible to control such.
  • the pair of compressed air injection sections 8 forms a laminar air flow 17 having an inverted V-shaped cross section
  • the pair of compressed air injection sections 8A forms a laminar air flow 17A having an arcuate cross section.
  • the opening shape corresponding to the cross-sectional shape of the laminar airflow 17 may be configured to include a laminar airflow forming unit including one injection port that forms an inverted V-shaped slit.
  • the opening shape corresponding to the cross-sectional shape of the laminar airflow 17A may include a laminar airflow forming unit including one injection port that forms an arc-shaped slit.
  • the holding center axis of the rotation holding unit 2 is arranged in the horizontal direction.
  • the cleaned region C of the cleaning liquid L is balanced by the balance between the action of the jet flow 16 (16A), the laminar air flow 17 (17A), gravity, and centrifugal force.
  • the direction of the holding central axis is not particularly limited when it can prevent backflow to the center.
  • the holding center axis can be aligned with the vertical axis.
  • control is performed such that the incident angle of the central axis P is a constant angle ⁇ PA and the distance to the injection port 7a is a distance M.
  • the control for keeping the pressure and impact on the concave lens surface 25a constant is not limited to this.
  • the flow valve 21, the flow rate of the jet 16A for each cleaning position p A may be configured to adjust. That is, on the outer peripheral side of the concave lens surface 25a, since the distance between the ejection port 7a and the concave lens surface 25a is close, the pressure and impact on the concave lens surface 25a can be kept constant by reducing the flow rate. If the surface to be cleaned is a convex surface, the flow rate may be increased toward the outer periphery.
  • each cleaning position p A, the incident angle of the central axis P by a constant angle theta PA, and by performing the control for the distance to the injection port 7a and the distance M In the example described above, the pressure and impact on the concave lens surface 25a are kept constant. However, if the pressure and impact magnitude do not correspond to the cleaning power due to the nature of the dirt, a configuration in which the pressure or impact changes may be used. Further, when substantially the same cleaning power can be obtained even if the pressure and impact of the jet flow 16A change to some extent, the pressure and impact may be changed within an allowable range.
  • the distance M and the flow rate may be changed in a stepwise manner instead of continuously changing in a one-to-one correspondence with changes in the shape of the surface to be cleaned.
  • control may be performed such that the set values of the distance M and the flow rate are switched between the inner peripheral side and the outer peripheral side with a boundary of two-thirds of the lens radius.
  • the laminar airflow forming unit is described as an example in which the injection pressure is constant, but the laminar airflow forming unit may change the injection pressure along the moving direction.
  • the laminar airflow forming unit is described as an example of the compressed air injection units 8 and 8A in which the compressed air G forms the laminar airflows 17 and 17A.
  • the laminar airflow is an airflow other than air, for example, It is also possible to form with an air flow such as Ar gas or nitrogen gas.
  • the laminar airflow covers the periphery of the cleaning position from the rear side in the moving direction of the cleaning position, Scattering of scattered objects to the rear side is prevented. Therefore, when cleaning is performed by spraying the cleaning liquid onto the surface of the object to be cleaned, reattachment can be prevented even when scattered objects from the surface of the object to be cleaned are scattered in various directions.

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Abstract

この洗浄装置は、洗浄対象物（１５）を保持して回転させる回転保持部（２）と、前記回転保持部（２）に保持された前記洗浄対象物（１５）上のスポット状の洗浄領域（Ｓ）に洗浄液を噴射する洗浄液噴射部（７）と、前記回転保持部（２）および前記洗浄液噴射部（７）の少なくとも一方を移動させて、前記洗浄領域（Ｓ）を前記洗浄対象物（１５）の回転中心から外周側に向かって相対的に移動させる洗浄領域移動部（６）と、前記洗浄領域（Ｓ）の周囲を、前記回転中心に対する前記洗浄領域（Ｓ）の相対的な移動方向における後方側から覆うように前記洗浄対象物（１５）の表面に入射する層状気流を形成する層状気流形成部（８）と、前記層状気流の入射位置を前記洗浄領域（Ｓ）の相対的な移動に追従して相対的に移動させる層状気流移動部（６）と、を備える。

Description

洗浄装置
　本発明は、洗浄装置に関する。
　本願は、２０１１年９月９日に日本に出願された特願２０１１－１９６８５１号に基づいて優先権を主張し、その内容をここに援用する。
　従来、洗浄対象物の表面から、例えば微粒子などを除去する洗浄装置において、洗浄液を加圧して洗浄対象物に噴射するジェット洗浄や、洗浄液を気体流中に混合して気体流とともに洗浄対象物に噴射する２流体ジェット洗浄を行う構成が知られている。
　例えば、特許文献１には、このような洗浄装置の一例として、半導体や電子部品などの製造工程に好適な高圧ジェット洗浄装置が記載されている。この高圧ジェット洗浄装置は、水平に載置した洗浄対象物上にスポット状の高圧水を鉛直上方から噴射し、洗浄対象物を回転させながら高圧水の噴射ノズルを洗浄対象物の中心から径方向外側に移動させることによって洗浄を行う。
　このように高圧水等の洗浄液を洗浄対象物に噴射すると、洗浄対象物に付着した微粒子や不純物が飛散して、洗浄済みの洗浄対象面に再付着する場合がある。
　このため、特許文献２には、洗浄対象物を水平方向に搬送し枚葉式で洗浄する洗浄装置において、洗浄対象物上面に高圧力を加えた洗浄液を吹き付けるノズルと、洗浄対象物の搬送方向の上流側及び下流側の少なくとも一方に備えられて洗浄液を溜める受け部と、受け部に溜めた洗浄液を吸引するバキュームノズルを設けた洗浄装置が記載されている。
　この洗浄装置では、洗浄液を洗浄対象物に吹き付けることによって洗浄対象物上のパーティクルを除去する。パーティクルを除去した後、この除去後のパーティクルを含んでいる洗浄液を受け部に溜めて、吸引して排除することによりパーティクルの再付着を防止する。
特開昭６４－７６７２４号公報 特開２００３－３０００２３号公報
　しかしながら、上記のような従来技術の洗浄装置には、以下の課題があった。
　特許文献１に記載の高圧ジェット洗浄装置では、洗浄対象物の表面から飛散した微粒子や、洗浄処理後の微粒子等を含んだ洗浄液が飛散して再付着することを防止する手段が設けられていない。このため、このような微粒子等の再付着によって洗浄後の洗浄対象物が汚染されてしまう可能性がある。
　特許文献２に記載の洗浄装置では、微粒子や洗浄使用後の洗浄液を受け部に溜めて吸引除去することができるが、受け部に溜められたものしか再付着を防ぐことができない。すなわち、微粒子や洗浄使用後の洗浄液が飛散していく場所が予め特定されない限り、再付着を防止できない。
　このため、特許文献２に記載の技術は、例えば、水平に搬送される半導体用基板、液晶表示パネル用ガラス基板等のような単純な形状の洗浄対象物でないと良好な効果を期待できない。
　例えば、レンズのように、洗浄対象面に凹凸があり、しかも大きさや曲率が製品種類によって異なるような場合には、微粒子や洗浄液等が飛散する位置が種々変化するため、再付着を防止することが難しい。
　本発明は、洗浄対象物の表面に洗浄液を噴射して洗浄を行う場合に、洗浄対象物の表面からの飛散物が種々の方向に飛散する場合でも再付着を防止することができる洗浄装置を提供することを目的とする。
　上記の課題を解決するために、この発明は以下の手段を提案している。
　本発明の第一の態様によれば、洗浄装置は、回転保持部と、洗浄液噴射部と、洗浄領域移動部と、層状気流形成部と、層状気流移動部と、を備える。前記回転保持部は、洗浄対象物を保持して回転させる。前記洗浄液噴射部は、前記回転保持部に保持された前記洗浄対象物上のスポット状の洗浄領域に洗浄液を噴射する。前記洗浄領域移動部は、前記回転保持部および前記洗浄液噴射部の少なくとも一方を移動させて、前記洗浄領域を前記洗浄対象物の回転中心から外周側に向かって相対的に移動させる。前記層状気流形成部は、前記洗浄領域の周囲を、前記回転中心に対する前記洗浄領域の相対的な移動方向における後方側から覆うように前記洗浄対象物の表面に入射する層状気流を形成する。前記層状気流移動部は、前記層状気流の入射位置を前記洗浄領域の相対的な移動に追従して相対的に移動させる。
　本発明の第二の態様によれば、前記洗浄装置は、保持部と、移動部と、をさらに備える。前記保持部は、前記洗浄液噴射部と前記層状気流形成部とを一体に保持する。前記移動部は、前記保持部および前記回転保持部の少なくとも一方を移動させる。前記洗浄領域移動部および前記層状気流移動部は、前記移動部で構成される。
　本発明の第三の態様によれば、前記洗浄装置では、前記洗浄液噴射部の噴射口の中心軸は、前記洗浄領域の中心位置における前記洗浄対象物の表面の法線に対して、前記洗浄領域の前記相対的な移動方向と反対側に傾けられる。
　本発明の第四の態様によれば、前記洗浄装置では、前記層状気流の噴射方向は、前記洗浄領域の中心位置における前記洗浄対象物の表面の法線に対して前記洗浄領域の前記相対的な移動方向と反対側であって、前記洗浄液噴射部の噴射口の中心軸よりも大きく傾けられる。
　本発明の第五の態様によれば、前記洗浄装置は、傾動保持部と、傾動制御部と、をさらに備える。前記傾動保持部は、前記洗浄液噴射部を傾動可能に保持する。前記傾動制御部は、前記洗浄液噴射部の噴射口の中心軸の、前記洗浄領域の中心位置における前記洗浄対象物の表面の法線に対する角度が一定角度となるように、前記傾動保持部の傾動量を制御する。
　本発明の第六の態様によれば、前記洗浄装置では、前記回転保持部は、前記洗浄対象物の回転中心軸を鉛直軸から傾けて保持する。前記洗浄対象物は、光学素子である。前記洗浄領域の相対的な移動方向は、前記光学素子の光軸を含む鉛直面に沿う方向に設定する。
　上記洗浄装置によれば、洗浄液の噴射によって洗浄対象物の表面からの飛散物が発生しても、層状気流によって洗浄位置の周囲が洗浄位置の移動方向の後方側から覆われ、層状気流よりも後方側への飛散物の飛散が阻止される。そのため、洗浄対象物の表面に洗浄液を噴射して洗浄を行う場合に、洗浄対象物の表面からの飛散物が種々の方向に飛散する場合でも、再付着を防止することができる。
本発明の第１の実施形態の洗浄装置の概略構成を示す模式的な平面図である。 本発明の第１の実施形態の洗浄装置の概略構成を示す模式的な正面図である。 図１ＢにおけるＡ視図である。 図１ＢにおけるＢ視図である。 本発明の第１の実施形態の洗浄装置における正面視の動作説明図である。 本発明の第１の実施形態の洗浄装置における洗浄対象面上の様子を示す模式説明図である。 本発明の第１の実施形態の洗浄装置における作用を説明する模式図である。 本発明の第１の実施形態の洗浄装置における作用を説明する模式図である。 本発明の第２の実施形態の洗浄装置の概略構成を示す模式的な平面図である。 本発明の第２の実施形態の洗浄装置の概略構成を示す模式的な正面図である。 本発明の第２の実施形態の洗浄装置の制御ブロック図である。 図５ＢにおけるＥ視図である。 図５ＢにおけるＦ視図である。 本発明の第２の実施形態の洗浄装置における正面視の動作説明図である。
　以下では、本発明の実施形態について添付図面を参照して説明する。すべての図面において、実施形態が異なる場合であっても、同一または相当する部材には同一の符号を付し、共通する説明は省略する。
［第１の実施形態］
　本発明の第１の実施形態の洗浄装置について説明する。
　図１Ａは、本発明の第１の実施形態の洗浄装置の概略構成を示す模式的な平面図である。図１Ｂは、本発明の第１の実施形態の洗浄装置の概略構成を示す模式的な正面図である。図２Ａは、図１ＢにおけるＡ視図である。図２Ｂは、図１ＢにおけるＢ視図である。
　本実施形態の洗浄装置１は、洗浄対象物に対して洗浄液を噴射して洗浄対象物の表面の洗浄を行う装置である。洗浄方式は、洗浄液のみ加圧して噴射するジェット洗浄方式でもよいし、洗浄液を気体流中に混合して気体流とともに噴射する２流体ジェット洗浄方式でもよい。
　以下では、一例として、２流体ジェット洗浄方式を採用した場合の例で説明する。
　また、洗浄対象物は、保持した状態で回転可能であって、２流体ジェット洗浄方式による洗浄が可能な形状であれば、特に限定されない。
　以下では、図１Ａ、図１Ｂに示すように、洗浄対象物が、一例として、ガラス製のレンズ１５の場合の例で説明する。
　レンズ１５は、凸レンズ面１５ａ、１５ｂを有する両凸レンズである。レンズ側面１５ｃは、光軸Ｏに同軸な円筒面として形成されている。
　凸レンズ面１５ａ、１５ｂの面形状は、球面でもよいし、軸対称非球面や自由曲面などの球面以外の凸面でもよい。また、洗浄対象面は、凸レンズ面１５ａ、１５ｂのいずれであってもよい。以下では、一例として、凸レンズ面１５ａが洗浄対象面の場合で説明する。
　洗浄装置１の概略構成は、図１Ａ、図１Ｂに示すように、回転保持部２、固定台５（保持部）、昇降ステージ６（移動部、洗浄領域移動部、層状気流移動部）、洗浄液噴射部７、および圧縮空気噴射部８（層状気流形成部）を備える。
　なお、特に図示しないが、回転保持部２や昇降ステージ６等の動作を制御する制御部を備えている。
　回転保持部２は、レンズ１５を保持して回転させる部材である。
　回転保持部２の概略構成は、駆動ローラ３ａと、保持ローラ３ｂ、３ｃと、モーター４と、を備える。駆動ローラ３ａおよび保持ローラ３ｂ、３ｃは、レンズ１５の外周を径方向内側に押圧して保持し、図示略の支持部材に対して回転可能に設けられる。モーター４は、駆動ローラ３ａを回転することによりレンズ１５に回転駆動力を伝達する。
　駆動ローラ３ａ、保持ローラ３ｂ、３ｃは、それぞれの回転中心軸線を含む断面がＶ字状またはＵ字状に形成されることで、中央がくびれた凹状のローラ面を有する。駆動ローラ３ａ、保持ローラ３ｂ、３ｃは、各回転中心軸線を１つの水平方向に沿って平行した状態で、１つの鉛直面に沿って配置されている。
　これにより、駆動ローラ３ａ、保持ローラ３ｂ、３ｃは、凸レンズ面１５ａとレンズ側面１５ｃとのなす角部と、凸レンズ面１５ｂとレンズ側面１５ｃとのなす角部とに、それぞれのローラ面が当接した状態で、レンズ１５を保持して、それぞれの回転中心軸回りに回転できるよう構成される。
　また、駆動ローラ３ａ、保持ローラ３ｂ、３ｃは、図２Ｂに示すように、レンズ１５の外周を略３等分する円周上に配置されている。
　本実施形態では、駆動ローラ３ａ、保持ローラ３ｂは、水平方向に離間して配置されレンズ１５を下方から保持している。保持ローラ３ｃは、駆動ローラ３ａ、保持ローラ３ｂの間の中間位置で、レンズ１５を上方から保持している。
　このような保持状態では、駆動ローラ３ａ、保持ローラ３ｂ、３ｃによる保持中心軸と、光軸Ｏとは整列している。光軸Ｏは、レンズ１５のレンズ側面１５ｃの中心軸である。
　また、駆動ローラ３ａ、保持ローラ３ｂ、３ｃは、保持中心軸に対して進退可能な移動アーム（図示略）を介して、支持部材（図示略）に固定されている。このため、駆動ローラ３ａ、保持ローラ３ｂ、３ｃは、レンズ１５の外径の大きさに合わせて、保持中心軸に対する径方向の位置を変えることができる。
　また、保持ローラ３ｃは、駆動ローラ３ａ、保持ローラ３ｂとは独立に位置調整が可能である。このため、保持ローラ３ｃを上方側に退避させることで、レンズ１５を駆動ローラ３ａ、保持ローラ３ｂの上方から着脱できるように構成されている。
　駆動ローラ３ａの回転軸は、モーター４の回転軸４ａに接続され、モーター４の回転に連動して回転できるように構成されている。図１Ａでは、駆動ローラ３ａの回転軸が回転軸４ａと直結されている場合の例を図示しているが、例えば、歯車伝達機構やベルト伝達機構などを介在させて接続してもよい。
　保持ローラ３ｂ、３ｃは、駆動ローラ３ａによって回転されるレンズ１５に連動して回転できるように構成されている。
　モーター４の回転方向は、特に限定されないが、以下では、一例として、図２Ｂに図示されるように、反時計回りに回転する場合の例で説明する。この場合、レンズ１５は、図２Ｂに図示されるように、時計回りに回転する。
　このような構成により、回転保持部２は、レンズ１５を、光軸Ｏが水平に配置された状態で、光軸Ｏを中心として回転可能に保持することができる。
　固定台５は、洗浄液噴射部７および圧縮空気噴射部８を固定して一体に保持する保持部である。固定台５は、水平に配置された板状のベース５ａと、ベース５ａの端部に立設された固定板５ｂとを備える。
　固定板５ｂは、回転保持部２に保持されたレンズ１５の洗浄対象面である凸レンズ面１５ａに対向する位置に配置されている。
　昇降ステージ６は、固定台５のベース５ａを下方から支持し、洗浄時に固定台５を鉛直軸に沿って昇降移動させる部材である。
　昇降ステージ６の構成としては、例えば、モーターと送りねじ機構とを用いた１軸ステージや、リニアモータなどを採用することができる。
　洗浄液噴射部７は、回転保持部２に保持されたレンズ１５の洗浄対象面に洗浄液Ｌを噴射する部材である。洗浄液噴射部７は、洗浄液Ｌを含む噴射流１６を形成するための円開口を有する噴射口７ａが先端部に形成された筒状部材から構成される。
　洗浄液Ｌは、洗浄対象物や汚れの種類に応じて、例えば、純水、水系洗浄液、溶剤などを採用することができる。さらに、水系洗浄液と純水の２種類を用い、水系洗浄液で洗浄後に純水で洗浄する組合せでもよい。
　例えば、レンズ１５などのガラス光学素子の場合には、純水を採用することが好ましい。洗浄液Ｌとして純水を用いる場合、廃液の管理が不要となるため好ましい。
　また、洗浄液噴射部７は、図１Ｂに示すように、光軸Ｏを含む鉛直面内で、噴射口７ａが下方を向き、洗浄液噴射部７の中心軸Ｐが光軸Ｏに対して角度θＰだけ傾斜した姿勢で、固定板５ｂに固定されている。
　角度θＰは、後述するように、昇降ステージ６を下降させることにより凸レンズ面１５ａに対して中心軸Ｐを移動させる際に、凸レンズ面１５ａにおける中心軸Ｐの入射角が、５°～６０°の範囲になるように設定することが好ましい。
　ここで、中心軸Ｐの入射角とは、中心軸Ｐの延長線と凸レンズ面１５ａとが交差した入射位置における中心軸Ｐの延長線と凸レンズ面１５ａの法線Ｎ（図３Ａ参照）とのなす角によって定義される。
　本実施形態では、一例として、θＰ＝３０（°）に設定している。例えば、凸レンズ面１５ａが半径１００ｍｍの球面で、レンズ１５のレンズ径が６０ｍｍの場合、θＰ＝３０（°）の設定で、中心軸Ｐの入射角の変化は、３０°～４７．４５°となる。
　洗浄液噴射部７の基端部には、洗浄液Ｌを供給する供給チューブ７ｂが接続されている。また、供給チューブ７ｂの接続位置と噴射口７ａとの間の洗浄液噴射部７の側面には、圧縮空気Ｇを供給する供給チューブ７ｃが接続されている。
　供給チューブ７ｂは、洗浄液Ｌが貯留された洗浄液供給部１０に接続されている。
　供給チューブ７ｂにおいて、洗浄液噴射部７と洗浄液供給部１０との間には、洗浄液供給部１０の洗浄液Ｌを洗浄液噴射部７に向けて送出するポンプ９が設けられている。
　供給チューブ７ｃは、圧縮空気Ｇを形成する圧縮空気供給源２０に接続されている。
　供給チューブ７ｃにおいて、洗浄液噴射部７と圧縮空気供給源２０との間には、圧縮空気供給源２０側から、圧縮空気Ｇの圧力を調整するレギュレーター１２と、圧縮空気Ｇを浄化するフィルター１１とが、この順に設けられている。
　噴射流１６は、本実施形態では、洗浄液Ｌが霧状とされて圧縮空気Ｇとともに噴射口７ａから噴射されて得られる。噴射流１６は、供給チューブ７ｂから洗浄液Ｌを供給しつつ、供給チューブ７ｃから圧縮空気Ｇを供給して、洗浄液噴射部７内で洗浄液Ｌと圧縮空気Ｇとを混合することにより形成される。
　噴射流１６の放射範囲は、噴射口７ａのノズル形状、洗浄液Ｌの流量、圧縮空気Ｇの圧力等の条件により異なる。本実施形態では、これらの条件を適宜設定することにより、噴射流１６が、洗浄液噴射部７の中心軸Ｐを中心としてわずかに拡径して放射される。本実施形態では、図２Ｂに示すように、噴射流１６は、凸レンズ面１５ａ上で、凸レンズ面１５ａの大きさに比べて小さいスポット状に吹き付けられる（符号Ｓで示す二点鎖線参照）。
　噴射流１６が吹き付けられる領域Ｓは、噴射流１６が吹き付けられることによって生じる圧力や衝撃によって表面の洗浄が効率的に進行する領域であるため、以下では洗浄領域Ｓと称する。
　このような構成により、洗浄液噴射部７は、回転保持部２に保持されたレンズ１５上のスポット状の洗浄領域Ｓに、洗浄液Ｌを噴射する。
　本実施形態では、噴射口７ａの形状は、直径２ｍｍの円形である。また、凸レンズ面１５ａの面頂に噴射流１６が吹き付けられる位置にある洗浄領域Ｓは、直径２ｍｍの円形より大きくなり、略楕円状の縦長の領域である。
　洗浄領域Ｓの位置は、昇降ステージ６によって、洗浄液噴射部７と回転保持部２とを相対的に移動させることで変更することができる。
　以下では、洗浄領域Ｓの凸レンズ面１５ａ上での位置を表す場合、中心軸Ｐと凸レンズ面１５ａとの交点を用いる。この交点を洗浄位置ｐと称する。洗浄位置ｐは、洗浄領域Ｓの中心と略一致する。
　圧縮空気噴射部８は、洗浄領域Ｓの周囲を上方から覆うように凸レンズ面１５ａに入射する層状気流１７を形成する部材である。
　本実施形態では、圧縮空気噴射部８は、圧縮空気Ｇを層状に噴射するスリット状の開口を有する噴射口８ａが先端部に形成された一対の筒状部材から構成される。
　これら圧縮空気噴射部８は、いずれも、図２Ｂに示すように、光軸Ｏを含む鉛直面内で、噴射口８ａが下方を向き、圧縮空気噴射部８の中心軸Ｑが光軸Ｏに対して角度θＱだけ傾斜した姿勢で、固定板５ｂに固定されている。
　角度θＱは、角度θＰ以上の大きさに設定する。本実施形態では、一例として、θＱ＝３０（°）に設定している。
　また、一対の圧縮空気噴射部８は、図２Ａに示すように、各噴射口８ａが、洗浄液噴射部７の噴射口７ａの左右の上方において、全体として逆Ｖ字状を形成するとともに、逆Ｖ字状の上部が水平方向にわずかに離間されて配置されている。すなわち、各噴射口８ａは略逆Ｖ字状を形成して配置されている。
　また、各噴射口８ａは、中心軸Ｐを含む鉛直面を対称面として、面対称な位置に配置されている。
　ここで、各噴射口８ａを略逆Ｖ字状の配置とし、逆Ｖ字状の上部において水平方向に離間させているのは、噴射口８ａから噴射される層状気流１７が噴射口８ａの開口の長手方向に拡がることを考慮した配置である。
　各層状気流１７が、噴射口８ａから噴射された後、噴射口８ａの長手方向に拡がることで、凸レンズ面１５ａに近づくにつれて、各層状気流１７同士が近接して、上部が閉じた逆Ｖ字状の層状気流１７が形成される。
　この逆Ｖ字状につながった層状気流１７は、凸レンズ面１５ａに入射し、図２Ｂに示すように、凸レンズ面１５ａの逆Ｖ字状の領域に吹き付けられる。以下では、この層状気流１７が吹き付けられる領域を吹き付け領域Ｔと称する。
　洗浄領域Ｓと吹き付け領域Ｔとの間隔は、狭ければ狭いほど、後述する飛散物Ｄの再付着可能な領域を狭めることができて好ましい。具体的な数値範囲としては、例えば、０ｍｍ～１０ｍｍの範囲が好適である。
　また、吹き付け領域Ｔのうち、図３Ｂにおける左側（即ち、レンズ１５の回転方向側）が、図３Ｂにおける右側（即ち、レンズ１５の回転方向の反対側）に比べ、長いことにより、飛散物Ｄの再付着可能な領域を狭めることができて好ましい。
　各圧縮空気噴射部８の基端部には、図１Ａに示すように、圧縮空気Ｇを供給する供給チューブ８ｂが接続されている。
　供給チューブ８ｂは、全体としてＹ字状を形成するように設けられている。２本に分岐された供給チューブ８ｂの先端部は、各圧縮空気噴射部８に接続されている。また、１本にまとめられた供給チューブ８ｂの基端部は、圧縮空気供給源２０に接続されている。
　供給チューブ８ｂにおける分岐部と圧縮空気供給源２０との間には、圧縮空気供給源２０側から、圧縮空気Ｇの圧力を調整するレギュレーター１４と、圧縮空気Ｇを浄化するフィルター１３とがこの順に設けられている。
　次に、洗浄装置１の動作について、洗浄装置１による洗浄方法を中心として説明する。
　図３Ａは、本発明の第１の実施形態の洗浄装置における正面視の動作説明図である。図３Ｂは、本発明の第１の実施形態の洗浄装置における洗浄対象面上の様子を示す模式説明図である。図４Ａ、図４Ｂは、本発明の第１の実施形態の洗浄装置における作用を説明する模式図である。
　洗浄装置１によって、レンズ１５の凸レンズ面１５ａを洗浄するには、まず、洗浄対象面である凸レンズ面１５ａを固定台５側に向けて、レンズ１５を回転保持部２に保持させる。
　次に、洗浄開始位置に洗浄領域Ｓが形成するために、昇降ステージ６を上昇させて洗浄液噴射部７の位置決めを行う。
　洗浄開始位置は、凸レンズ面１５ａの面頂に設定することができる。
　噴射流１６は、洗浄液噴射部７の中心軸Ｐに沿って噴射されるため、図３Ａに二点鎖線で示す洗浄液噴射部７のように、中心軸Ｐの延長線がレンズ１５の面頂に交差する高さまで固定台５を上昇させればよい。
　ただし、本実施形態では、噴射流１６の放射方向のバラツキや、昇降ステージ６の位置決め誤差などに対する余裕を見て、洗浄開始位置を、面頂よりもやや上側に設定している。すなわち、凸レンズ面１５ａと光軸Ｏを含む鉛直面とが交差してできる円弧上において、中心軸Ｐの延長線が面頂よりもやや上側で交差する高さまで、昇降ステージ６を上昇させる。
　次に、モーター４を駆動して駆動ローラ３ａを回転させる。これにより、レンズ１５が、保持中心軸に整列した光軸Ｏを中心に回転する。本実施形態では、レンズ１５の回転速度は１２０ｒｐｍに設定している。
　レンズ１５の回転が定常回転に達したら、ポンプ９を駆動して、供給チューブ７ｂから洗浄液Ｌの供給を開始する。洗浄液Ｌの供給開始とともに、レギュレーター１２を駆動して、供給チューブ７ｃから洗浄液噴射部７内に圧縮空気Ｇを供給する。
　また、レギュレーター１４を駆動して、供給チューブ８ｂから各圧縮空気噴射部８内に圧縮空気Ｇを供給する。
　また、これらに合わせて昇降ステージ６を下降させる。
　これにより洗浄が開始される。
　洗浄条件は、凸レンズ面１５ａの汚れの度合い等によって適宜設定することができる。
　本実施形態では、一例として、以下の洗浄条件を設定している。洗浄液噴射部７においては、洗浄液Ｌの流量を０．５ｍＬ／ｍｉｎ、圧縮空気Ｇの圧力（ゲージ圧）を０．５Ｐａに設定している。圧縮空気噴射部８においては、圧縮空気Ｇの圧力（ゲージ圧）を０．５ＭＰａに設定している。昇降ステージ６の移動速度を０．２ｍｍ／回転に設定している。なお、昇降ステージ６の移動速度は、レンズ１５の１回転当たりの移動量で表している。
　このように昇降ステージ６が下降することで、固定台５に固定された洗浄液噴射部７、圧縮空気噴射部８が一体に下降するため、洗浄領域Ｓおよび吹き付け領域Ｔが、鉛直下方に移動していく。これにより洗浄位置ｐは、光軸Ｏを含む鉛直面と凸レンズ面１５ａとの交線に沿って、下方に移動していく。
　このため、昇降ステージ６は、保持部である固定台５を移動させる移動部を構成している。また、昇降ステージ６は、洗浄液噴射部７を移動させて、洗浄領域Ｓをレンズ１５の回転中心から外周側に向かって、相対的に移動させる洗浄領域移動部を構成している。また、昇降ステージ６は、層状気流１７の入射位置である吹き付け領域Ｔを洗浄領域Ｓの相対的な移動に追従して相対的に移動させる層状気流移動部を構成している。
　洗浄領域Ｓでは、後述するようにして洗浄が進行していくため、図３Ｂに示すように、洗浄位置ｐの移動とともに、光軸Ｏを中心とする同心円の範囲に、洗浄済領域Ｃが形成されていく。
　洗浄位置ｐが、凸レンズ面１５ａの外周に達すると、凸レンズ面１５ａ全体が洗浄済領域Ｃとなるため、洗浄が終了する。
　洗浄が終了したら、洗浄液噴射部７、圧縮空気噴射部８の噴射を停止してから、昇降ステージ６、モーター４を停止させる。
　続けて、レンズ１５の凸レンズ面１５ｂを洗浄したり、他の洗浄対象物を洗浄したりする場合には、回転保持部２からレンズ１５を取り外して、次の洗浄を行う準備を行い、上記の工程を繰り返す。
　このようにして、レンズ１５の洗浄を行うことができる。
　次に、洗浄装置１による洗浄作用について説明する。
　図３Ａに示すように、噴射口７ａからは噴射流１６が噴射されると、噴射流１６は、中心軸Ｐを中心としてわずかに拡がりながら放射されて凸レンズ面１５ａに到達する。
これにより、凸レンズ面１５ａ上に、スポット状の洗浄領域Ｓ（図３Ｂ参照）が形成される。
　洗浄領域Ｓに吹き付けられた噴射流１６は、凸レンズ面１５ａに沿って拡がる表面流１６ａを形成する。
　このとき、噴射流１６の吹き付け時の凸レンズ面１５ａの表面に加わる圧力や衝撃により、凸レンズ面１５ａ上に付着した微粒子や不純物等の汚染物１８（図４Ａ参照）が凸レンズ面１５ａから剥離される。そして、凸レンズ面１５ａから剥離された表面流１６ａ中の汚染物１８は、以下に説明するように凸レンズ面１５ａに沿って拡がる表面流１６ａとともに移動され、凸レンズ面１５ａから除去される。
　表面流１６ａは、洗浄液噴射部７の中心軸Ｐが水平面に対して角度θＰだけ下方側に傾斜していることにより噴射流１６が鉛直下方に向かう速度成分を有している。そのため、重力の作用と相俟って、光軸Ｏから外周側に向かう流れであって凸レンズ面１５ａに沿って鉛直下向きに向かう流れが支配的となる。
　また、表面流１６ａは、凸レンズ面１５ａに沿って下方側に流れるにつれて、レンズ１５の回転の影響を受ける。そのため、図３Ｂに示すように、表面流１６ａの進路は、全体として回転方向に偏っていく。
　汚染物１８を含む表面流１６ａがさらにレンズ１５の外周側に向かうと、凸レンズ面１５ａの湾曲により表面流１６ａは剥離する。このため、下方側に向かう落下流１６ｂが形成される。
　本実施形態では、レンズ１５は、光軸Ｏから水平方向に離間した駆動ローラ３ａおよび保持ローラ３ｂによって下方から保持されている。そのため、落下流１６ｂは、駆動ローラ３ａ、保持ローラ３ｂの間の凸レンズ面１５ａの外縁部から、汚染物１８とともに下方側に移動していく。
　洗浄領域Ｓの周囲では、図４Ａ、図４Ｂに示すように、噴射流１６が凸レンズ面１５ａに吹き付けられる際の衝撃により、飛散物Ｄが凸レンズ面１５ａから離間する種々の方向に飛散する。なお、図４Ａ、図４Ｂは、模式図である。そのため、噴射流１６が２流体ジェットであることを特に明示していない。
　飛散物Ｄとしては、凸レンズ面１５ａから剥離された微粒子、洗浄液Ｌの液滴に吸収された微粒子、洗浄液Ｌに凸レンズ面１５ａ上の不純物が溶解された飛沫、洗浄液Ｌの液滴による飛沫等を挙げることができる。
　飛散物Ｄは、洗浄済領域Ｃに再付着すると、飛散物Ｄに含まれる汚染物１８（微粒子や不純物）が再付着したり、飛散物Ｄの洗浄液Ｌに含まれる水分が凸レンズ面１５ａ上に滞留してガラスのヤケが生じたりして、凸レンズ面１５ａを汚したり、欠陥を形成する原因となる。
　本実施形態では、洗浄位置ｐの移動方向において後方側の位置に、層状気流１７が吹き付けられている。このため、噴射流１６および洗浄領域Ｓが洗浄済領域Ｃ側から見て層状気流１７により覆われている。
　この結果、例えば、図４Ａに示すように、飛散物Ｄ０が洗浄済領域Ｃ側に飛散すると、層状気流１７に衝突して、例えば飛散物Ｄ１のように洗浄位置ｐの移動方向に向かってはじき返される。または、飛散物Ｄ２のように層状気流１７とともに凸レンズ面１５ａに吹き付けられて洗浄位置ｐの移動方向に移動される。
　このため、二点鎖線で示す飛散物Ｄ３のように、層状気流１７を通り抜けて洗浄済領域Ｃ側に移動することができなくなる。すなわち、層状気流１７は、噴射流１６の後方側を覆って、飛散物Ｄを遮蔽するエアカーテンを構成している。
　また、凸レンズ面１５ａに吹き付けられた層状気流１７は、噴射流１６と同様にして洗浄位置ｐの移動方向に向かう表面流１７ａを形成し、表面流１７ａを形成する圧縮空気Ｇが凸レンズ面１５ａ上を洗浄領域Ｓ側に掃いていく。このため、凸レンズ面１５ａ上の汚染物１８、液滴１９や、洗浄領域Ｓに吹き付けられる噴射流１６の先端を洗浄位置ｐの移動方向と略同方向に押し出す作用を有する。
　これにより、層状気流１７の通過後の凸レンズ面１５ａが清浄となる。
　このような層状気流１７の押し出す作用は、凸レンズ面１５ａに沿う方向の速度成分が大きくなるほど強大になる。このため、中心軸Ｑの入射角θＱは、中心軸Ｐの入射角θＰよりも大きくすると、より効率よく押し出すことができる。
　また、層状気流１７の表面流１７の流速は吹き付け領域Ｔの近傍ほど大きくなるため、吹き付け領域Ｔは洗浄領域Ｓに近いほど、より効率的に汚染物１８等を押し出していくことができる。
　また、吹き付け領域Ｔと洗浄領域Ｓとの間隔が狭いほど、飛散物Ｄがこれらの間に落下する率が減り、落下しても短時間で層状気流１７の表面流１６ａに押圧されるため、飛散物Ｄが再付着を防ぎやすくなる。
　また、表面流１７ａは、液体を含まない圧縮空気Ｇの流れであるため、図４Ｂに示すように、凸レンズ面１５ａの表面の液滴１９の乾燥が促進される。このため、噴射流１６の後方側に、流れたり飛散したりする液滴１９は、表面流１７ａによって速やかに乾燥される。このため、水分の付着によるガラスのヤケが抑制される。
　このようにして、表面流１６ａ、飛散物Ｄ（表面流１６ａからの飛散物）、凸レンズ面１５ａの表面に付着した汚染物１８、液滴１９は、全体として、層状気流１７で拭われるように洗浄位置ｐの移動方向に移動し、表面流１６ａに合流される。このため、汚染物１８は、表面流１６ａとともに凸レンズ面１５ａから剥離し、落下流１６ｂとなって落下し、凸レンズ面１５ａから除去される。
　このように洗浄装置１によれば、洗浄液Ｌの噴射によってレンズ１５の凸レンズ面１５ａからの飛散物Ｄが発生しても、層状気流１７によって洗浄領域Ｓの周囲が洗浄位置ｐの移動方向の後方側から覆われ、層状気流１７よりも後方側への飛散物Ｄの飛散が阻止される。そのため、凸レンズ面１５ａに洗浄液Ｌを噴射して洗浄を行う場合に、凸レンズ面１５ａからの飛散物Ｄが種々の方向に飛散する場合でも再付着を防止することができる。
［第２の実施形態］
　次に、本発明の第２の実施形態の洗浄装置について説明する。
　図５Ａは、本発明の第２の実施形態の洗浄装置の概略構成を示す模式的な平面図である。図５Ｂは、本発明の第２の実施形態の洗浄装置の概略構成を示す模式的な正面図である。図６は、本発明の第２の実施形態の洗浄装置の制御ブロック図である。図７Ａは、図５ＢにおけるＥ視図である。図７Ｂは、図５ＢにおけるＦ視図である。
　本実施形態の洗浄装置１Ａは、洗浄装置１と同様、洗浄対象物に対して洗浄液Ｌを噴射して洗浄対象物の表面の洗浄を行う装置である。洗浄方式は、ジェット洗浄方式でもよいし、２流体ジェット洗浄方式でもよいが、以下では、一例として、ジェット洗浄方式を採用した場合の例で説明する。
　また、洗浄対象物は、保持した状態で回転可能であって、ジェット洗浄方式による洗浄が可能な形状であれば、特に限定されない。
　以下では、図５Ａ、図５Ｂに示すように、洗浄対象物が、一例として、ガラス製のレンズ２５の場合の例で説明する。
　レンズ２５は、凹レンズ面２５ａ、凸レンズ面２５ｂを有するメニスカスレンズであり、レンズ側面２５ｃは光軸Ｏに同軸な円筒面として形成されている。
　凹レンズ面２５ａ、凸レンズ面２５ｂの面形状は、球面でもよいし、軸対称非球面や自由曲面などの球面以外の凸面でもよい。また、洗浄対象面は、凹レンズ面２５ａ、凸レンズ面２５ｂのいずれであってもよいが、以下では、一例として凹レンズ面２５ａが洗浄対象面の場合で説明する。
　洗浄装置１Ａは、上記第１の実施形態の洗浄装置１の固定台５、圧縮空気噴射部８に代えて、固定台５Ａ（傾動保持部）、圧縮空気噴射部８Ａ（層状気流形成部）を備え、移動ステージ２４（移動部、洗浄領域移動部、層状気流移動部）と、制御部２６（図６参照、傾動制御部）とを追加して構成される。
　以下、上記第１の実施形態の洗浄装置１と異なる点を中心に説明する。
　固定台５Ａは、洗浄液噴射部７および圧縮空気噴射部８Ａを、回転保持部２の保持中心軸に対する傾斜角度を可変に固定して一体に保持する部材である。固定台５Ａは、ベース５ａと、一対の支持板５ｃと、回動ブロック２３（保持部）と、モーター２２と、を備える。一対の支持板５ｃは、ベース５ａの端部に互いに対向して立設される。回動ブロック２３は、一対の支持板５ｃ間で回動軸２３ａを中心にして回動可能に保持される。モーター２２は、回動軸２３ａに回転駆動力を伝達して、制御部２６からの制御信号に基づいて回動ブロック２３の回動位置を変化させる。
　回動ブロック２３は、回転保持部２に保持されたレンズ２５の洗浄対象面である凹レンズ面２５ａに対向する位置に配置されている。
　支持板５ｃは、水平面内でレンズ２５の光軸Ｏに直交する方向に対向して配置され、回動ブロック２３の回動軸２３ａも水平面内でレンズ２５の光軸Ｏに直交する方向に延ばされている。
　回動ブロック２３には、洗浄液噴射部７と一対の圧縮空気噴射部８Ａとが固定されている。
　本実施形態の洗浄液噴射部７は、上記第１の実施形態の洗浄液噴射部７と同様に、噴射口７ａが先端部に形成された筒状部材から構成される。しかし、本実施形態では、回転保持部２に保持されたレンズ２５の洗浄対象面に洗浄液Ｌのみを噴射流１６Ａとして噴射する点が上記第１の実施形態と異なる。
　このため、上記第１の実施形態における供給チューブ７ｃ、フィルター１１、レギュレーター１２は、本実施形態では削除されている。
　また、本実施形態では、洗浄液Ｌのみの圧力で洗浄に必要な圧力の噴射を行えるように、上記第１の実施形態のポンプ９に代えて、高圧ポンプ９Ａを備える。
　さらに、洗浄液噴射部７と高圧ポンプ９Ａとの間の供給チューブ７ｂ上には、噴射口７ａから噴射される洗浄液Ｌの流量を洗浄中に調整するための流量弁２１が追加されている。
　流量弁２１は、図６に示すように、制御部２６に電気的に接続され、制御部２６から送出される制御信号に基づいて流量を調整することができる。
　また、本実施形態の洗浄液噴射部７は、図５Ｂに示すように、回動ブロック２３の回動位置を基準となる回動位置（以下、回動基準位置と称する）に固定したときに、光軸Ｏを含む鉛直面内で、噴射口７ａが下方を向き、洗浄液噴射部７の中心軸Ｐが光軸Ｏに対して角度θＰＡだけ傾斜した姿勢で、回動ブロック２３に固定されている。
　ただし、モーター２２による回動ブロック２３が角度φだけ回転すると、中心軸Ｐの光軸Ｏに対する角度θは、θ＝θＰＡ＋φに変化する。
　角度θは、本実施形態では、制御部２６によって、凹レンズ面２５ａに対する中心軸Ｐの入射角が一定になるように制御される。
　中心軸Ｐの入射角は、１°～６０°の範囲内の一定値に設定することが好ましい。本実施形態では、一例として、中心軸Ｐの入射角を３０°に設定している。
　本実施形態では、回動ブロック２３の回動基準位置おいて、中心軸Ｐが凹レンズ面２５ａの面頂に入射する設定とするため、θＰＡ＝３０（°）としている。
　噴射流１６Ａの放射範囲は、噴射口７ａのノズル形状、洗浄液Ｌの流量等の条件により異なる。本実施形態では、噴射口７ａのノズル形状を円筒状とすることにより、洗浄液Ｌの流量が変化しても略均一断面のビーム状に噴射される。
　このため、図７Ｂに示すように、凹レンズ面２５ａ上で、凸レンズ面１５ａの大きさに比べて小さいスポット状に吹き付けられる（符号ＳＡで示す二点鎖線参照）。
　噴射流１６Ａが吹き付けられる領域ＳＡは、噴射流１６Ａが吹き付けられることによって生じる圧力や衝撃によって表面の洗浄が効率的に進行する領域であるため、以下では洗浄領域ＳＡと称する。
　本実施形態では、噴射口７ａの形状は、直径２ｍｍ円形である。また、凹レンズ面２５ａの面頂に噴射流１６Ａが吹き付けられる位置にある洗浄領域Ｓは、直径２ｍｍの円形より大きくなり、略楕円状の縦長の領域に形成されている。
　以下では、洗浄領域ＳＡの凹レンズ面２５ａ上での位置を表す場合、中心軸Ｐと凹レンズ面２５ａとの交点を用いる。この交点を洗浄位置ｐＡと称する。洗浄位置ｐＡは、洗浄領域ＳＡの中心と略一致する。
　このような構成により、固定台５Ａは、洗浄液噴射部７を傾動可能に保持する傾動保持部を構成している。
　また、制御部２６は、洗浄液噴射部７の噴射口７ａの中心軸Ｐの、洗浄位置ｐＡにおける凹レンズ面２５ａの法線Ｎに対する角度が一定角度となるように、傾動保持部の傾動量を制御する傾動制御部を構成している。
　圧縮空気噴射部８Ａは、洗浄領域ＳＡの周囲を上方から覆うように凹レンズ面２５ａに入射する層状気流１７Ａを形成する部材である。
　本実施形態では、圧縮空気噴射部８Ａは、圧縮空気Ｇを層状に噴射する円弧スリット状の開口を有する噴射口８ｃが先端部に形成された一対の筒状部材から構成される。
　これら圧縮空気噴射部８Ａは、いずれも、図５Ｂに示すように、回動ブロック２３の回動基準位置に固定したときに、光軸Ｏを含む鉛直面内で、噴射口８ｃが下方を向き、圧縮空気噴射部８Ａの中心軸ＱＡが光軸Ｏに対して角度θＱＡだけ傾斜した姿勢で、回動ブロック２３に固定されている。
　角度θＱＡは、角度θＰ以上の大きさに設定する。本実施形態では、一例として、θＱ＝３５（°）に設定している。
　なお、本実施形態では、角度θＱＡは、角度θＰＡと同様にして、中心軸ＱＡの凹レンズ面２５ａに対する入射角になっている。
　このようにθＰＡ＜θＱＡにすると、洗浄領域ＳＡと吹き付け領域ＴＡとの間の間隔を狭めても洗浄液噴射部７と圧縮空気噴射部８Ａとが互いに干渉しないように間隔を離しやすくなるため、装置レイアウトが容易となる。
　また、凹レンズ面２５ａから噴射口７ａ、８ａまでの距離を小さくしても洗浄液噴射部７と圧縮空気噴射部８Ａとが互いに干渉しないように間隔を離すことができるため、噴射流１６Ａ、層状気流１７Ａの噴射圧の低下を防ぐことができる。また、装置のさらなる小型化を図ることができる。
　また、一対の圧縮空気噴射部８Ａは、図７Ａに示すように、各噴射口８ｃが、洗浄液噴射部７の噴射口７ａの左右の上方において、全体として中心軸Ｐに対する１つの同心円に整列するとともに、上部が水平方向にわずかに離間されて配置されている。
　また、各噴射口８ｃは、中心軸Ｐを含む鉛直面を対称面として面対称な位置に配置されている。
　ここで、各噴射口８ｃを、上部において水平方向に離間させているのは、噴射口８ｃから噴射される層状気流１７Ａが噴射口８ｃの開口の円周方向に拡がることを考慮した配置である。
　各層状気流１７Ａが、噴射口８ｃから噴射された後、噴射口８ｃの円周方向に拡がることで、凹レンズ面２５ａに近づくにつれて、各層状気流１７Ａ同士が近接して、上方が閉じた円弧状の層状気流１７Ａが形成される。
　この円弧状につながった層状気流１７Ａは、凹レンズ面２５ａに入射し、図７Ｂに示すように、凹レンズ面２５ａの円弧状の領域に吹き付けられる。以下では、この層状気流１７Ａが吹き付けられる領域を吹き付け領域ＴＡと称する。
　各圧縮空気噴射部８の基端部には、図５Ａに示すように、上記第１の実施形態と同様に、供給チューブ８ｂ、フィルター１３、レギュレーター１４が接続されている。
　移動ステージ２４は、図５Ｂに示すように、昇降ステージ６とベース５ａとの間に設けられ、固定台５Ａを回転保持部２に保持されたレンズ２５に向かって、光軸Ｏに沿う方向に進退させる部材である。
　また、移動ステージ２４は、図６に示すように、制御部２６に電気的に接続され、制御部２６から送出される制御信号に基づいて移動量を変化させることができる。
　移動ステージ２４の構成としては、例えば、モーターと送りねじ機構とを用いた１軸ステージや、リニアモータなどを採用することができる。
　制御部２６は、洗浄装置１Ａの洗浄動作を制御する部材である。図６に示すように、制御部２６は、昇降ステージ６、移動ステージ２４、モーター２２、流量弁２１に電気的に接続され、それぞれに対して通信を行うことができるように構成されている。
　また、制御部２６には、レンズ２５の洗浄対象面の形状に関する情報と、回転保持部２と固定台５Ａとの位置関係の情報とが記憶された記憶部２７に電気的に接続されている。
　制御部２６が行う制御は、洗浄位置ｐＡが移動した際に、洗浄領域ＳＡにおける洗浄力を略一定に保つことを目的とする。例えば、洗浄位置ｐＡの移動に伴う噴射流１６Ａに対する凹レンズ面２５ａの形状変化に基づいて、洗浄液噴射部７および圧縮空気噴射部８Ａの光軸Ｏに対する角度を変更する制御を挙げることができる。また、洗浄液噴射部７の噴射口７ａから洗浄位置ｐＡまでの距離を一定に保つ制御を挙げることができる。
　制御部２６の装置構成は、本実施形態では、ＣＰＵ、メモリ、入出力インターフェース、外部記憶装置などを備えるコンピュータを採用している。
　次に、洗浄装置１Ａの動作について、洗浄装置１Ａによる洗浄方法を中心として説明する。
　図８は、本発明の第２の実施形態の洗浄装置における正面視の動作説明図である。
　本実施形態の洗浄動作は、制御部２６によって、回転保持部２に保持されたレンズ２５の凹レンズ面２５ａと、洗浄液噴射部７との相対位置関係を洗浄中に制御する。図８に示すように、各洗浄位置ｐＡでの法線に対する中心軸Ｐの入射角を一定の角度θＰＡとし、洗浄位置ｐＡと噴射口７ａとの距離を一定値、例えば距離Ｍとした状態で行う点が、上記第１の実施形態と異なる。
　このため、洗浄を開始する前に、制御部２６は、記憶部２７に予め記憶された凹レンズ面２５ａの形状情報に基づいて、洗浄位置ｐＡの軌跡を算出し、この軌跡上における光軸Ｏ方向の変位と洗浄位置ｐＡの法線の変化とを算出し、洗浄位置ｐＡごとに中心軸Ｐの入射角を一定の角度θＰＡとし、かつ噴射口７ａまでの距離を距離Ｍとするための固定台５Ａの位置および回動ブロック２３の回動位置に対応する制御目標値を求めておく。
　この制御目標値は、洗浄対象物の形状が一定であれば共通に用いることができる。このため、本実施形態では、複数の洗浄対象物の形状に基づいた制御目標値を予め算出しておく。例えば、テーブルや関数などの形で記憶部２７に記憶させておく。
　これにより、制御部２６は、洗浄対象面に応じた制御目標値を洗浄開始前に記憶部２７から選択的に読み込める。
　洗浄装置１Ａによって、レンズ２５の凹レンズ面２５ａを洗浄するには、まず、洗浄対象面である凹レンズ面２５ａを固定台５Ａ側に向けて、レンズ２５を回転保持部２に保持させる。
　次に、制御部２６は、記憶部２７からレンズ２５の凹レンズ面２５ａに対応した制御目標値を読み込む。
　制御部２６は、洗浄開始位置に洗浄領域ＳＡを形成するための制御目標値に基づいて、昇降ステージ６、移動ステージ２４を駆動して、固定台５Ａの平行移動を行い、モーター２２を駆動して回動ブロック２３の回動を行う。これにより、洗浄液噴射部７の中心軸Ｐの延長線が凹レンズ面２５ａ上における洗浄開始位置に交差して、中心軸Ｐの入射角が角度θＰＡとなり、洗浄開始位置から噴射口７ａまでの距離が距離Ｍとなるように相対位置の設定が行われる。
　本実施形態の洗浄開始位置は、上記第１の実施形態と同様にして、凹レンズ面２５ａの面頂よりもやや上側に設定されている。
　次に、上記第１の実施形態と同様にして、レンズ２５を回転させる。
　レンズ２５の回転が定常回転に達したら、ポンプ９を駆動して供給チューブ７ｂから洗浄液Ｌの供給を開始する。このとき、制御部２６は、流量弁２１を予め設定された一定流量が得られるように制御する。
　なお、洗浄液供給部１０で蒸気を発生させることで、ポンプ９が無くても洗浄液Ｌを蒸気圧力により供給することもできる。これにより、洗浄液Ｌの消費を抑え、熱による汚れ落し効果も得ることができる
　また、上記第１の実施形態と同様にして、レギュレーター１４を駆動して供給チューブ８ｂから各圧縮空気噴射部８Ａ内に圧縮空気Ｇを供給する。
　また、制御部２６は、これらに合わせて昇降ステージ６を下降させて、洗浄位置ｐＡを洗浄開始位置から鉛直下方に相対的に移動させる。
　このとき、制御部２６は、記憶部２７から読み込んだ制御目標値に基づいて、昇降ステージ６、移動ステージ２４、モーター２２を駆動するため、洗浄位置ｐＡが移動しても、中心軸Ｐの入射角と、洗浄位置ｐＡから噴射口７ａまでの距離とが、それぞれ一定値、θＰＡ、Ｍに保たれる。
　洗浄条件は、凹レンズ面２５ａの汚れの度合い等によって適宜設定することができる。
　本実施形態では、一例として、以下の洗浄条件を設定している。洗浄液噴射部７においては、洗浄液Ｌの流量を２４０ｍＬ／ｍｉｎに設定している。圧縮空気噴射部８Ａにおいては、圧縮空気Ｇの圧力（ゲージ圧）を０．５ＭＰａに設定している。昇降ステージ６の移動速度は上記第１の実施形態と同様、０．２ｍｍ／回転に設定している。
　また、第１の実施形態同様に、水系洗浄液と純水の２種類を用い、水系洗浄液で洗浄後に純水で洗浄する組合せにしてもよい。
　このようにして、図４Ａ、図４Ｂに示すように、洗浄領域ＳＡおよびその周囲では、洗浄位置ｐＡの移動とともに上記第１の実施形態と略同様にして洗浄が進行していく。
　例えば、噴射流１６Ａ、層状気流１７Ａは、凹レンズ面２５ａに達すると、それぞれ表面流１６ａ、１７ａが形成される。表面流１６ａ、１７ａは、主として洗浄位置ｐＡの移動方向に向かう流れを形成する。
　また、本実施形態の噴射流１６Ａ、表面流１６ａは、洗浄液Ｌのみからなるため、微粒子のみからなる飛散物Ｄは少なくなるが、飛散物Ｄに関する上記第１の実施形態の説明は、本実施形態でも同様に通用する。
　以下、上記第１の実施形態と異なる点を中心に説明する。
　本実施形態では、洗浄領域ＳＡが、噴射口７ａから距離Ｍの位置に形成され、噴射流１６Ａの流量が一定であり、中心軸Ｐの入射角が一定であるため、中心軸Ｐに沿って進む噴射流１６Ａによる圧力や衝撃が、洗浄位置ｐＡの位置によらず一定となる。このため、凹レンズ面２５ａの形状や位置によらず各所での洗浄力が一定に保たれ、洗浄ムラを抑制することができる。
　また、中心軸Ｐの入射角が一定であるため噴射流１６Ａからの飛散物Ｄの飛散方向の分布が、洗浄位置ｐＡの位置によらず略一定となる。
　さらに、各圧縮空気噴射部８Ａは、洗浄液噴射部７とともに回動ブロックに固定されているため、中心軸ＱＡの入射角も中心軸Ｐの入射角と同様に一定に保たれ、噴射流１６Ａと層状気流１７Ａの相対位置関係が洗浄位置ｐＡの位置によらず一定となる。
　このため、層状気流１７Ａが噴射流１６Ａを覆う範囲を、上記第１の実施形態に比べて狭く設定しても同程度に飛散物Ｄを阻止することができる。
　このため、洗浄対象物が曲率半径の小さいレンズである場合の洗浄に特に好適となる。
　また、本実施形態では、層状気流１７Ａが、中心軸Ｐを中心とする同心円弧状に形成されている。層状気流１７Ａにより、洗浄領域ＳＡの周囲に略均等なエアカーテンが形成される。このため、飛散物Ｄが飛散する可能性のある洗浄領域ＳＡと吹き付け領域ＴＡとの間の間隔が略均等になるため、洗浄ムラをさらに抑制することが可能となる。
　また、層状気流１７Ａが円弧状に湾曲しているため、特に、洗浄対象面が球面に近い凹凸面になっている場合には、平面状の層状気流に比べると、洗浄対象面に対する層状気流１７Ａの入射角のバラツキが小さくなる。このため、洗浄領域ＳＡの周囲における層状気流１７Ａの表面流１７ａの安定性を向上することができ、噴射流１６Ａの端部および飛散物Ｄを移動方向側に押し出す作用がより安定し、より効率的な押し出しを行うことができる。
　このように洗浄装置１Ａによれば、洗浄液Ｌの噴射によってレンズ２５の凹レンズ面２５ａからの飛散物Ｄが発生しても、層状気流１７Ａによって洗浄領域ＳＡの周囲が洗浄位置ｐＡの移動方向の後方側から覆われ、層状気流１７Ａよりも後方側への飛散物Ｄの飛散が阻止される。そのため、凹レンズ面２５ａに洗浄液Ｌを噴射して洗浄を行う場合に、凹レンズ面２５ａからの飛散物Ｄが種々の方向に飛散する場合でも再付着を防止することができる。
　なお、上記の各実施形態の説明では、洗浄液噴射部、層状気流形成部が保持部に一体に設けられ、回転保持部に対して保持部を移動させる場合の例で説明した。しかしながら、保持部および回転保持部は、洗浄領域を回転中心から外周側に向かって相対的に移動させることができれば、いずれが移動してもよく、両方が移動するようにしてもよい。
　また、上記の各実施形態の説明では、洗浄液噴射部、層状気流形成部が保持部に一体に設けられ、回転保持部に対して保持部を移動させる場合の例で説明した。しかし、回転保持部および洗浄液噴射部の少なくとも一方を移動させて、洗浄領域を洗浄対象物の回転中心から外周側に向かって相対的に移動させる洗浄領域移動部と、層状気流の入射位置を洗浄領域の相対的な移動に追従して相対的に移動させる層状気流移動部とを別個に備える構成としてもよい。
　また、上記第２の実施形態の説明では、洗浄液噴射部７、圧縮空気噴射部８Ａが保持部である回動ブロック２３に一体に設けられた場合の例で説明した。しかし、圧縮空気噴射部８Ａは、洗浄液噴射部７とは独立に傾動できる構成としてもよい。
　この場合、洗浄液噴射部７の傾動量と、圧縮空気噴射部８Ａの傾動量とをそれぞれ独立に制御できるため、上記第２の実施形態と同様に相対的な傾動量を一致させることもできるし、洗浄液噴射部７と圧縮空気噴射部８Ａとの傾動量を異ならせることもできる。
　例えば、吹き付け領域ＴＡが外周側に行くほど中心軸ＱＡの入射角を大きくすることで、外周側ほど、層状気流１７Ａの押し出し作用を強める、といった制御が可能である。
　また、上記の各実施形態の説明では、一対の圧縮空気噴射部８によって断面が逆Ｖ字状の層状気流１７と、一対の圧縮空気噴射部８Ａによって断面が円弧状の層状気流１７Ａとを形成する場合の例で説明した。しかしながら、層状気流１７の断面形状に対応した開口形状が、逆Ｖ字状のスリットを形成する１つの噴射口を備えた層状気流形成部を備える構成としてもよい。層状気流１７Ａの断面形状に対応した開口形状が、円弧状のスリットを形成する１つの噴射口を備えた層状気流形成部を備える構成としてもよい。
　また、上記の各実施形態の説明では、回転保持部２の保持中心軸が水平方向に配置された場合の例で説明した。しかし、洗浄領域を回転中心から外周側に向かって移動させる際に、噴射流１６（１６Ａ）、層状気流１７（１７Ａ）の作用、重力、および遠心力のバランスにより、洗浄液Ｌの洗浄済領域Ｃへの逆流を阻止できる場合には、保持中心軸の向きは特に限定されない。例えば、保持中心軸を鉛直軸に整列させることも可能である。
　また、上記第２の実施形態の説明では、洗浄位置ｐＡごとに対して、中心軸Ｐの入射角を一定の角度θＰＡとし、かつ噴射口７ａまでの距離を距離Ｍとする制御を行う場合の例で説明したが、凹レンズ面２５ａ上での圧力や衝撃を一定に保つ制御はこれには限定されない。
　例えば、移動ステージ２４を削除して、流量弁２１によって、洗浄位置ｐＡごとに噴射流１６Ａの流量を調整する構成としてもよい。すなわち、凹レンズ面２５ａの外周側では、噴射口７ａと凹レンズ面２５ａとの距離が近くなるため、流量を減らすことにより、凹レンズ面２５ａ上での圧力や衝撃を一定に保つことができる。洗浄対象面が凸面の場合には、逆に外周側に向かうほど流量を増大させればよい。
　また、上記第２の実施形態の説明では、洗浄位置ｐＡごとに、中心軸Ｐの入射角を一定の角度θＰＡとし、かつ噴射口７ａまでの距離を距離Ｍとする制御を行うことにより、凹レンズ面２５ａ上での圧力や衝撃を一定に保つようにした場合の例で説明した。しかし、汚れの性質によって圧力や衝撃の大きさと洗浄力とが対応しない場合には、圧力や衝撃が変化する構成としてもよい。
　また、噴射流１６Ａの圧力や衝撃がある程度変化しても略同様な洗浄力が得られる場合には、許容範囲内で圧力や衝撃を変化させてもよい。
　すなわち、距離Ｍや流量を洗浄対象面の形状の変化に一対一に対応して連続的に変化させるのではなく、段階的に変化させてもよい。例えば、距離Ｍや流量の設定値をレンズ半径の３分の２を境界としてその内周側と外周側とで切り換える、といった制御を行ってもよい。
　また、上記の説明では、層状気流形成部は噴射圧が一定の場合の例で説明したが、層状気流形成部の噴射圧は、移動方向に沿って変化させてもよい。
　また、上記の説明では、層状気流形成部が、圧縮空気Ｇにより層状気流１７、１７Ａを形成する圧縮空気噴射部８、８Ａの場合の例で説明したが、層状気流は空気以外の気流、例えば、Ａｒガスや窒素ガスなどの気流で形成することも可能である。
　また、上記の各実施形態で説明したすべての構成要素は、本発明の技術的思想の範囲で適宜組み合わせたり、削除したりして実施することができる。
　上記洗浄装置によれば、洗浄液の噴射によって洗浄対象物の表面からの飛散物が発生しても、層状気流によって洗浄位置の周囲が洗浄位置の移動方向の後方側から覆われ、層状気流よりも後方側への飛散物の飛散が阻止される。そのため、洗浄対象物の表面に洗浄液を噴射して洗浄を行う場合に、洗浄対象物の表面からの飛散物が種々の方向に飛散する場合でも、再付着を防止することができる。
１、１Ａ　洗浄装置
２　回転保持部
５　固定台（保持部）
５Ａ　固定台（傾動保持部）
６　昇降ステージ（移動部、洗浄領域移動部、層状気流移動部）
７　洗浄液噴射部
７ａ　噴射口
８、８Ａ　圧縮空気噴射部（層状気流形成部）
８ａ、８ｃ　噴射口
９　ポンプ
９Ａ　高圧ポンプ
１０　洗浄液供給部
１５、２５　レンズ（洗浄対象物）
１５ａ　凸レンズ面（洗浄対象面）
１６、１６Ａ　噴射流
１７、１７Ａ　層状気流
２０　圧縮空気供給源
２１　流量弁
２２　モーター
２３　回動ブロック（保持部）
２４　移動ステージ（移動部、洗浄領域移動部、層状気流移動部）
２５ａ　凹レンズ面（洗浄対象面）
２６　制御部（傾動制御部）
２７　記憶部
Ｃ　洗浄済領域
Ｄ、Ｄ１、Ｄ２　飛散物
Ｇ　圧縮空気
Ｌ　洗浄液
Ｏ　光軸
Ｐ、Ｑ、ＱＡ　中心軸
Ｓ、ＳＡ　洗浄領域
Ｔ、ＴＡ　吹き付け領域
ｐ、ｐＡ　洗浄位置

Claims (6)

  1. 　洗浄対象物を保持して回転させる回転保持部と、
    　前記回転保持部に保持された前記洗浄対象物上のスポット状の洗浄領域に洗浄液を噴射する洗浄液噴射部と、
    　前記回転保持部および前記洗浄液噴射部の少なくとも一方を移動させて、前記洗浄領域を前記洗浄対象物の回転中心から外周側に向かって相対的に移動させる洗浄領域移動部と、
    　前記洗浄領域の周囲を、前記回転中心に対する前記洗浄領域の相対的な移動方向における後方側から覆うように前記洗浄対象物の表面に入射する層状気流を形成する層状気流形成部と、
    　前記層状気流の入射位置を前記洗浄領域の相対的な移動に追従して相対的に移動させる層状気流移動部と、を備える洗浄装置。
  2. 　請求項１に記載の洗浄装置であって、
    　前記洗浄液噴射部と前記層状気流形成部とを一体に保持する保持部と、
    　前記保持部および前記回転保持部の少なくとも一方を移動させる移動部と、
    をさらに備え、
    　前記洗浄領域移動部および前記層状気流移動部は、前記移動部で構成された
    洗浄装置。
  3. 　請求項１または２に記載の洗浄装置であって、
    　前記洗浄液噴射部の噴射口の中心軸は、前記洗浄領域の中心位置における前記洗浄対象物の表面の法線に対して前記洗浄領域の前記相対的な移動方向と反対側に傾けられた
    洗浄装置。
  4. 　請求項３に記載の洗浄装置であって、
    　前記層状気流の噴射方向は、前記洗浄領域の中心位置における前記洗浄対象物の表面の法線に対して前記洗浄領域の前記相対的な移動方向と反対側であって、前記洗浄液噴射部の噴射口の中心軸よりも大きく傾けられた
    洗浄装置。
  5. 　請求項１～４のいずれか１項に記載の洗浄装置であって、
    　前記洗浄液噴射部を傾動可能に保持する傾動保持部と、
    　前記洗浄液噴射部の噴射口の中心軸の、前記洗浄領域の中心位置における前記洗浄対象物の表面の法線に対する角度が一定角度となるように、前記傾動保持部の傾動量を制御する傾動制御部と、をさらに備える洗浄装置。
  6. 　請求項１～５のいずれか１項に記載の洗浄装置であって、
    　前記回転保持部は、前記洗浄対象物の回転中心軸を鉛直軸から傾けて保持し、
    　前記洗浄対象物は光学素子であり、
    　前記洗浄領域の相対的な移動方向が、前記光学素子の光軸を含む鉛直面に沿う方向に設定された
    洗浄装置。
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