WO2020090417A1

WO2020090417A1 - コーティング方法

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Publication number: WO2020090417A1
Application number: PCT/JP2019/040158
Authority: WO
Inventors: 山本　明典; 加本　貴則; 小百合中川; 秀塩原; ジェニファートレスダマスコティ; 友啓渡邉
Original assignee: 日本電産サンキョー株式会社; 日本電産株式会社
Priority date: 2018-10-31
Filing date: 2019-10-11
Publication date: 2020-05-07
Also published as: JP2020071359A

Abstract

透光性部材の第１面に機能膜を適正にコーティングすることのできるコーティング方法を提供すること。第１レンズ１１の第１レンズ面１１ａに反射防止膜８を形成した後、反射防止膜８の表面に親水膜をコーティングするにあたって、反射防止膜８の表面にプラズマＰを照射して親水性を高める。次に、浸漬工程ＳＴ３において第１レンズ面１１ａを水系の処理液９０に浸漬した後、第１レンズ面１１ａを引き上げ、その後、脱液工程ＳＴ５では、第１レンズ面１１ａを下向きにした状態で第１レンズ１１を回転させ、余剰な処理液９５を第１レンズ面１１ａから離脱させる。従って、浸漬工程ＳＴ２における第１レンズ面１１ａの浸漬深さ、および脱液工程ＳＴ５における第１レンズ１１の回転速度等によって、処理液９０が塗布される範囲や処理液９０の厚さを制御することができる。

Description

コーティング方法

　本発明は、透光性部材に対して機能膜をコーティングするコーティング方法に関するものである。

　透光性部材の一方面に機能膜をコーティングする技術としては、例えば、レンズの一方面に親水膜をコーティングする技術を例示することができる。具体的には、撮像用のレンズのレンズ面の親水性が低いと、レンズ面に水が付着した際、レンズ面に細かな水滴が付着してしまう。その結果、レンズユニットを撮像した際、画像の品位が著しく低下してしまう。そこで、レンズ面に真空蒸着を行い、レンズ面にシリコン酸化膜等を成膜した後、親水化のための処理液を回転パフ、霧吹き等によってレンズ面に塗布し、親水膜を形成する技術が提案されている（特許文献１参照）。かかる技術によれば、第１レンズ面に水が付着しても、水が膜となるので、画像の品位が著しく低下することを抑制することができる。

特開２０１５－２３１２１６号公報

　しかしながら、回転パフや霧吹き等によって処理液を塗布する方法では、処理液の塗布領域や塗布厚を適正に制御できないという問題点がある。

　以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、透光性部材の第１面に機能膜を適正にコーティングすることのできるコーティング方法を提供することにある。

　上記課題を解決するために、本発明の一態様は、透光性部材の一方面に機能膜をコーティングするコーティング方法において、前記機能膜を形成するための処理液に前記一方面を浸漬する浸漬工程と、前記一方面を前記処理液から引き上げる引き上げ工程と、前記一方面を下向きにした状態で、前記一方面を通って前記一方面に交差する軸線周りに前記透光性部材を回転させて余剰な処理液を遠心力によって前記一方面から離脱させる脱液工程と、前記一方面に塗布された前記処理液を乾燥させて前記機能膜とする乾燥工程と、を有することを特徴とする。

　本発明では、浸漬工程において透光性部材の一方面を処理液に浸漬した後、引き上げ工程において透光性部材の一方面を処理液から引き上げ、その後、脱液工程では、透光性部材の一方面を下向きにした状態で部材を回転させて余剰な処理液を遠心力によって透光性部材の一方面から離脱させる。このため、浸漬工程における部材の一方面の処理液への浸漬深さ、および脱液工程における部材の回転速度等によって、処理液が塗布される範囲や処理液の厚さを制御することができるので、透光性部材の一方面を機能膜によって適正にコーティングすることができる。

　本発明において、コーティング方法において、前記透光性部材はレンズであり、前記一方面は第１レンズ面であり、前記機能膜は親水膜である態様を採用することができる。

　本発明において、前記脱液工程では、前記レンズの中心光軸周りに前記レンズを回転させる態様を採用することができる。かかる態様によれば、処理液が塗布される範囲や処理液の厚さを中心光軸周りに制御することができる。

　本発明において、前記親水膜をコーティングする前に前記第１レンズ面側から前記レンズにプラズマ処理を行う態様を採用することができる。かかる態様によれば、親水膜をコーティングする際の下地面の親水性を高めることができるので、処理液を適正に塗布することができる。それ故、レンズ面を親水膜によって適正にコーティングすることができる。

　本発明において、前記第１レンズ面には反射防止膜が形成されており、前記反射防止膜の表面に前記親水膜をコーティングする態様を採用することができる。かかる態様によれば、第１レンズ面での反射に起因するゴーストの発生を抑制することができる。

　本発明において、前記第１レンズ面は凸曲面である態様を採用することができる。

　本発明において、前記レンズは、前記第１レンズ面とは反対側の第２レンズ面と前記第１レンズ面との間にフランジ部を備え、前記フランジ部は、前記第１レンズ面の外縁から前記第２レンズ面側に延在する第１側面部と、前記第１側面部より前記第２レンズ面側、かつ、前記第１側面部より径方向外側で前記第１レンズ面側から前記第２レンズ面側に向けて延在する第２側面部と、前記第１側面部の前記第２レンズ面側の端部と前記第２側面部の前記第１レンズ面側の端部とを繋ぐ連結面と、を有し、前記浸漬工程では、前記第１レンズ面の有効領域より径方向外側、かつ、前記第１側面部より径方向内側まで前記処理液に浸漬する態様を採用することができる。かかる態様によれば、第１レンズ面の有効領域の全域に親水膜をコーティングしやすい。

　本発明において、前記親水膜をコーティングする前に、前記第１レンズ面側の全域、および前記第１側面部のうち、前記第１レンズ面側の端部にプラズマ処理を行う態様を採用することができる。

　本発明において、前記親水膜は、酸化シリコンの粒子、および酸化チタン粒子を含む態様を採用することができる。かかる態様によれば、酸化シリコンの粒子によって親水性を高める一方、酸化チタン粒子の光触媒作用によって、第１レンズ面側に付着した有機物からなる汚れを分解することができる。

　本発明に係るコーティング方法では、浸漬工程において透光性部材の一方面を処理液に浸漬した後、引き上げ工程において一方面を処理液から引き上げ、その後、脱液工程では、一方面を下向きにした状態で透光性部材を回転させて余剰な処理液を遠心力によって一方面から離脱させる。このため、浸漬工程における一方面の処理液への浸漬深さ、および脱液工程における透光性部材の回転速度によって、処理液が塗布される範囲や処理液の厚さを制御することができるので、一方面を機能膜によって適正にコーティングすることができる。

本発明を適用したレンズユニットの一態様を示す断面図。図１に示す第１レンズのフランジ部等を拡大して示す断面図。図２に示す親水膜の効果を示す説明図。本発明に係るコーティング方法の一態様を示す説明図。図４に示すプラズマ照射工程の条件と、第１レンズ面側における水の接触角との関係を示すグラフ。図４に示す浸漬工程における第１レンズの浸漬深さの説明図。

　図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。なお、以下の説明で参照する図においては、各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各部材の数や縮尺を異ならしめてある。また、以下の説明では、光軸Ｌが延在している方向において、物体側にＬａを付し、像側にＬｂを付して説明する。また、以下の説明では、「機能膜」が親水膜９であって、機能膜が塗布される「透光性部材」が第１レンズ１１であって、機能膜が塗布される部材の「第１面」が第１レンズ１１の第１レンズ面１１ａである場合を中心に説明する。

（レンズユニットの構成）
　図１は、本発明を適用したレンズユニット１の一態様を示す断面図であり、レンズユニット１は、光軸Ｌ周りの全体にわたって略同様な構成を有している。図１に示すレンズユニット１は、光軸Ｌ方向に複数のレンズが配置された広角レンズ１０と、広角レンズ１０を内側に保持する筒状のホルダ７とを有しており、撮像装置等の光学装置に用いられる。本実施形態において、ホルダ７は遮光性樹脂製である。

　広角レンズ１０は、例えば、５群６枚のレンズ構成を備えている。より具体的には、広角レンズ１０は、物体側Ｌａ（被写体側／前側）から像側Ｌｂに向けて、負のパワーを持つ第１レンズ１１と、負のパワーを持つ第２レンズ１２と、正または負のパワーを持つ第３レンズ１３と、正のパワーを有する第４レンズ１４と、正のパワーを有する接合レンズ１７（第５レンズ１５および第６レンズ１６）とを有している。

　第２レンズ１２および第３レンズ１３はプラスチックレンズである。第４レンズ１４はガラスレンズである。接合レンズ１７は、負のパワーを有するプラスチックレンズである第５レンズ１５と、正のパワーを有するプラスチックレンズである第６レンズ１６との接合レンズである。レンズユニット１は、第２レンズ１２と第３レンズ１３との間に円環状の遮光シート２を有し、第３レンズ１３と第４レンズ１４との間に円環状の絞り３を有している。また、レンズユニット１は、接合レンズ１７より像側Ｌｂに赤外線カットフィルタ４を有している。

（第１レンズ１１の構成）
　第１レンズ１１はガラスレンズまたはプラスチックレンズであり、本実施形態において、第１レンズ１１はガラスレンズである。第１レンズ１１は、メニスカスレンズである。より具体的には、第１レンズ１１は、物体側Ｌａの第１レンズ面１１ａが物体側Ｌａに向けて突出した凸曲面になっており、像側Ｌｂの第２レンズ面１１ｂは、物体側Ｌａに向けて凹んだ凹曲面になっており、第１レンズ面１１ａと第２レンズ面１１ｂとはフランジ部１１ｃによって繋がっている。本実施形態において、第１レンズ面１１ａは、曲率半径が１０ｍｍ以上、かつ、１５ｍｍ以下の凸状の球面である。

　第１レンズ１１では、物体側Ｌａの第１面１１１の全体が第１レンズ面１１ａになっており、像側Ｌｂの第２面１１２は、光軸Ｌが通る中央部分のみが第２レンズ面１１ｂになっている。従って、第２面１１２のうち、第２レンズ面１１ｂの外周側に位置する部分では、光軸Ｌに直交するフランジ部１１ｃの像側Ｌｂの面になっている。第１レンズ１１の径方向の最も径方向外側の最外周面１１５は、フランジ部１１ｃの側面部１１０のうち、後述する第２側面部１１７である。

（ホルダ７等の構成）
　第１レンズ１１は、第２レンズ１２、第３レンズ１３、第４レンズ１４、および接合レンズ１７より外径が大きい。第２レンズ１２、第３レンズ１３および接合レンズ１７は外径が略等しく、接合レンズ１７において、第５レンズ１５は、第６レンズ１６より外形が大きい。第４レンズ１４は、第２レンズ１２等より外径が小さい。

　かかる形状に対応して、ホルダ７は、最も物体側Ｌａで第１レンズ１１の周りを囲む第１レンズ保持用筒部７０と、第１レンズ保持用筒部７０から像側Ｌｂに向けて延在する第１筒部７１と、第１筒部７１から像側Ｌｂに向けて延在する第２筒部７２と、第２筒部７２の像側Ｌｂの端部で径方向内側に張り出した張出部７３とを有している。第１レンズ保持用筒部７０は、第１レンズ１１の径方向の最も径方向外側の最外周面１１５に径方向外側から重なっている。第２筒部７２には、肉盗み用の環状の凹部７２０が形成されている。

　第１筒部７１と第２筒部７２とは内径が等しく、第１レンズ保持用筒部７０は、第１筒部７１および第２筒部７２より内径が大きい。従って、第１レンズ保持用筒部７０の内周面と第１筒部７１の内周面との間には、物体側Ｌａに向いた環状の段部７４が形成されている。段部７４には環状の溝７４０が形成されており、溝７４０の内側に環状のシール部材５が配置されている。第２筒部７２の内周面には、光軸Ｌ方向の途中位置で径方向内側に張り出して物体側Ｌａに向いた環状の段部７２１が形成されている。

　かかる構成のホルダ７に対して、第５レンズ１５のフランジ部１５５は、段部７２１に物体側Ｌａから当接している。第４レンズ１４は、レンズバレル６に保持されており、レンズバレル６は、第５レンズ１５のフランジ部１５５に物体側Ｌａから当接している。第３レンズ１３のフランジ部１３５は、レンズバレル６に絞り３を介して物体側Ｌａから当接している。第２レンズ１２のフランジ部１２５は、第３レンズ１３のフランジ部１３５に遮光シート２を介して物体側Ｌａから当接している。

　第２レンズ１２のフランジ部１２５には、第１筒部７１の内周面の物体側Ｌａの端部を径方向内側に塑性変形させたカシメ部７５が物体側Ｌａから被さって第２レンズ１２の物体側Ｌａへの移動が規制されている。その結果、第２レンズ１２、遮光シート２、第３レンズ１３、絞り３、第４レンズ１４、および接合レンズ１７が第１筒部７１および第２筒部７２の内部に保持されている。

（第１レンズ１の固定構造）
　図２は、図１に示す第１レンズ１１のフランジ部１１ｃ等を拡大して示す断面図であり、第１レンズ１１は、光軸Ｌ周りの全体にわたって略同様な構成を有している。図２に示すように、ホルダ７は、第１レンズ保持用筒部７０の内側に第１レンズ１１を固定するカシメ部７５を有している。カシメ部７５は、第１レンズ保持用筒部７０の物体側Ｌａの端部に形成されていた環状のリブ（図示せず）を加熱して、第１レンズ１１の外周側で物体側Ｌａに向く外周側端部１１９に物体側Ｌａから被さるように径方向内側に塑性変形させた部分である。この状態で、第１レンズ１１の像側Ｌｂの面である第２面１１２は、段部７４に当接し、光軸Ｌ方向で位置決めされている。また、第１レンズ１１の第２面１１２は、環状のシール部材５に物体側Ｌａから当接し、第１レンズ１１の第２面１１２とホルダ７との間がシール部材５によってシールされる。本実施形態では、第１レンズ１１の第２面１１２には、第２レンズ面１１ｂの外周側に遮光層（図示せず）が形成されている。

　カシメ部７５を利用した固定構造を採用するにあたって、第１レンズ１１のフランジ部１１ｃは、第１レンズ面１１ａの外縁から像側Ｌｂに向けて延在する第１側面部１１６と、第１側面部１１６より像側Ｌｂ、かつ、第１側面部１１６より径方向外側で物体側Ｌａから像側Ｌｂに向けて延在する第２側面部１１７と、第１側面部１１６の像側端部１１６ｂと第２側面部１１７の物体側端部１１７ａとを繋げる連結面１１８とが設けられている。連結面１１８は、カシメ部７５が物体側Ｌａから被さる外周側端部１１９であり、第２側面部１１７は、第１レンズ保持用筒部７０が径方向外側から重なる第１レンズ１１の最外周面１１５である。

　第１側面部１１６および第２側面部１１７は、光軸Ｌに略平行に延在しており、第２側面部１１７の周りを第１レンズ保持用筒部７０が囲んでいる。連結面１１８は、光軸Ｌに対して３０°から７０°の角度を成すように傾いた傾斜面からなる。

　カシメ部７５は、全周にわたって、第１レンズ保持用筒部７０の物体側Ｌａの端部から連結面１１８に被さるように径方向内側に斜めに傾くように形成されており、連結面１１８に物体側Ｌａから被さっている。ここで、カシメ部７５の径方向内側端部７５０は、周方向のいずれの個所でも、第１レンズ１１の物体側Ｌａの面（第１面１１１）を径方向外側に延長させた仮想の延長面Ｓより像側Ｌｂに位置する。

　本実施形態において、カシメ部７５の径方向内側端部７５０は、全周にわたって、第１側面部１１６を部分的に被さっている。本実施形態において、カシメ部７５の径方向内側端部７５０は、第１側面部１１６に沿うように物体側Ｌａに突出して第１側面部１１６に径方向外側から被さった突出部７５１を有しており、突出部７５１は、第１側面部１１６の物体側端部１１６ａから像側Ｌｂに離間する位置に被さっている。このため、突出部７５１は、全周にわたって第１側面部１１６に部分的に重なっており、第１側面部１１６のうち、突出部７５１より物体側Ｌａに位置する部分１１６ｃは、カシメ部７５から露出している。

（反射防止膜８の構成）
　図２に示すように、第１レンズ１１の第１レンズ面１１ａ（第１面１１１）には、全域にわたって反射防止膜８が積層されている。従って、レンズユニット１で撮像した画像に、第１レンズ面１１ａでの反射に起因するゴーストが発生することを抑制することができる。

　反射防止膜８は、屈折率が異なる誘電体層が交互に積層された誘電体多層膜からなる。本実施形態において、反射防止膜８は、例えば、酸化シリコン膜と酸化チタン膜とが交互に蒸着された積層膜であり、最も物体側Ｌａは酸化シリコン膜からなる。酸化シリコン膜は、波長５３０ｎｍの光に対する屈折率が１．４６１１であり、酸化チタン膜は、波長５３０ｎｍの光に対する屈折率が２．３４６６である。

　本実施形態において、反射防止膜８は、第１レンズ１１単体の状態で形成された膜であり、ホルダ７には形成されていない。反射防止膜８は、第１レンズ１１の第１レンズ面１１ａ（第１面１１１）の全域にわたって形成されているが、フランジ部１１ｃの側面部１１０（第１側面部１１６、第２側面部１１７、および連結面１１８）、および第２面１１２には形成されていない。

（親水膜９の構成）
　図３は、図２に示す親水膜９の効果を示す説明図であり、親水膜９を形成しない場合の第１レンズ面１１ａの画像（ａ）、および親水膜９を形成した場合の第１レンズ面１１ａの画像（ｂ）を示してある。

　図２に示すように、反射防止膜８の物体側Ｌａの面には親水膜９がコーティングされている。本実施形態において、親水膜９は、反射防止膜８に積層されていることから、反射防止膜８とともに誘電体多層膜の一部を構成する。従って、親水膜９が反射防止膜８の特性を低下しないように屈折率や膜厚が設定される。本実施形態において、親水膜９は、波長５３０ｎｍの光に対する屈折率が１．５から１．７であり、膜厚は３０ｎｍから１００ｎｍである。

　親水膜９は、例えば、酸化シリコンの粒子、および酸化チタン粒子を含むコーティング層である。従って、酸化シリコンの粒子が有する親水性のシラノール基によって第１レンズ面１１ａの親水性を高める一方、酸化チタン粒子の光触媒作用によって、第１レンズ面１１ａに付着した有機物からなる汚れを分解することができる。

　他の親水膜９の構成例として、例えば、親水膜９は、シリカ粒子と、酸化チタン粒子と、シリカ微粒子とを含有する。シリカ微粒子の平均粒径は、シリカ粒子の平均粒径よりも小さい。本実施形態の第１レンズ１１において、シリカ粒子、酸化チタン粒子およびシリカ微粒子は、反射防止膜８の表面に互いに分散して付着している。本実施形態の第１レンズ１１において、親水膜９は、シリカ粒子および酸化チタン粒子を含有するため、高い親水性を示す。また、使用によって親水膜９の親水性が低下しても、親水膜９に光（紫外光）を照射することにより、親水膜９の親水性を回復できる。さらに、親水膜９はシリカ微粒子を含有するため、親水膜９の表面粗さを低減でき、第１レンズ１１の耐摩耗性を向上できる。例えば一例として、シリカ粒子の平均粒径は１ｎｍ以上２００ｎｍ以下、酸化チタン粒子の平均粒径は１ｎｍ以上かつ１００ｎｍ以下、シリカ微粒子の平均粒径は０．５ｎｍ以上かつ１０ｎｍ以下である。

　また、シリカ粒子は、中空シリカ粒子またはポーラスシリカ粒子を含むことが好ましい。シリカ粒子が中空シリカ粒子またはポーラスシリカ粒子を含むことにより、親水膜９に対する水滴の接触角を長期間にわたって１０°以下に維持できる。このように、シリカ粒子が中空シリカ粒子またはポーラスシリカ粒子を含むことにより、親水膜９の親水性をさらに向上できる。例えば、中空シリカ粒子は、内部に空間を有する。中空シリカ粒子は、コア粒子をゾルゲル法でシリカコーティングした後でコア粒子を溶解させることで形成できる。一例としては、炭酸カルシウムからなるコア粒子をシリカでコーティングした後で、酸でコア粒子を溶解させることにより、中空シリカ粒子を形成できる。また、ポーラスシリカ粒子は、メソ孔を有する。メソ孔の大きさは０．１ｎｍ以上かつ１１９ｎｍ以下である。例えば、ポーラスシリカ粒子は、ゾルゲル反応によって形成される。

　さらに、他の親水膜９の構成例として、例えば、親水膜９は、シリカ粒子と、酸化チタン粒子と、ニオブ化合物粒子とを含有する。本実施形態の第１レンズ１１において、シリカ粒子、酸化チタン粒子およびニオブ化合物粒子は、反射防止膜８の表面に互いに分散して付着している。本実施形態の第１レンズ１１において、親水膜９は、シリカ粒子および酸化チタン粒子を含有するため、高い親水性を示す。また、使用によって親水膜９の親水性が低下しても、親水膜９に光（紫外光）を照射することにより、親水膜９の親水性を回復できる。さらに、親水膜９はニオブ化合物粒子を含有するため、第１レンズ１１の耐摩耗性を向上できる。この場合であっても、シリカ粒子は、中空シリカ粒子またはポーラスシリカ粒子を含むことが好ましい。シリカ粒子が中空シリカ粒子またはポーラスシリカ粒子を含むことにより、親水膜９に対する水滴の接触角を長期間にわたって１０°以下に維持できる。例えば一例として、シリカ粒子の平均粒径は１ｎｍ以上かつ２００ｎｍ以下、酸化チタン粒子の平均粒径は１ｎｍ以上かつ１００ｎｍ以下である。

　親水膜９を設けない場合、図３の画像（ａ）から分かるように、第１レンズ面１１ａ側に水が付着した際に、第１レンズ面１１ａに細かな水滴が付着してしまい、レンズユニット１で撮像した画像の品位が著しく低下してしまう。これに対して、本実施形態では、第１レンズ面１１ａに親水膜９が設けられているため、図３の画像（ｂ）から分かるように、第１レンズ面１１ａ側に水が付着した際、水が薄い膜となるため、レンズユニット１によって撮像した画像の品位が著しく低下することを抑制することができる。

　親水膜９は、第１レンズ１１単体の状態で形成された膜であり、ホルダ７にはコーティングされていない。また、親水膜９は、第１レンズ面１１ａの全域を含み、第２レンズ面１１ｂを含む第２面１１２、および最外周面１１５を除く領域にコーティングされている。すなわち、親水膜９は、第１レンズ面１１ａの全域にコーティングされているが、第２レンズ面１１ｂを含む第２面１１２、および最外周面１１５にはコーティングされていない。また、親水膜９は、連結面１１８にも形成されていない。但し、親水膜９は、第１側面部１１６の一部には設けられている。より具体的には、親水膜９は、第１側面部１１６においてカシメ部７５の径方向内側端部７５０から露出している部分１１６ｃにも設けられている。

　このように本実施形態では、親水膜９が第１レンズ１１単体の状態で形成されるため、例えば、親水膜９の形成工程で不具合品が発生した場合でも、レンズユニット１の廃棄等を行わなくてもよい。また、親水膜９が第１レンズ１１の最外周面１１５に設けられていないため、親水膜９が第１レンズ１１の最外周面１１５に対して分厚く形成されることが原因で、ホルダ７の第１レンズ保持用筒部７０に第１レンズ１１を挿入できなくなるという事態や、ホルダ７の第１レンズ保持用筒部７０に第１レンズ１１を挿入できても、第１レンズ１１の外周側端部１１９に対してカシメ部７５が重なる寸法が小さくなるという事態が発生しにくい。それ故、第１レンズ１１の第１レンズ面１１ａに親水膜９を設けた場合でも、第１レンズ１１をホルダ７の内側に適正に固定することができる。

　また、親水膜９は、第１レンズ面１１ａから第１側面部１１６の一部まで設けられているため、第１レンズ面１１ａの全域に親水膜９を形成することができる。従って、第１レンズ面１１ａの親水膜９が存在する領域と、第１レンズ面１１ａの親水膜９が存在しない領域とにおける反射率や透過率の差が原因で、レンズユニット１によって撮像した画像の品位が低下するという事態が発生しにくい。この場合でも、親水膜９は、第１側面部１１６のうち、カシメ部７５の径方向内側端部７５０から露出している部分に設けられているため、親水膜９の存在によってカシメ不足等が発生することを抑制することができる。それ故、第１レンズ１１の固定強度の低下や、カシメ部７５の内側からの水の侵入等を抑制することができる。

（親水膜９のコーティング方法）
　図４は、本発明に係るコーティング方法の一態様を示す説明図である。図５は、図４に示すプラズマ照射工程ＳＴ１の条件と、第１レンズ面１１ａ側における水の接触角との関係を示すグラフである。図６は、図４に示す浸漬工程ＳＴ３における第１レンズ１１の浸漬深さの説明図である。

　本実施形態では、図２に示すように、第１レンズ１１に親水膜９をコーティングするにあたっては、まず、第１レンズ１１の第１レンズ面１１ａに反射防止膜８を形成した後、図４に示す各工程を行う。まず、プラズマ照射工程ＳＴ１において、反射防止膜８の表面に対してプラズマＰを照射し、反射防止膜８に親水化処理を行う。反射防止膜８は、成膜直後は、親水性が高いが、時間と経過とともに親水性が低下するため、プラズマＰを照射することによって、反射防止膜８の表面の親水性を高める。プラズマＰは、酸素プラズマあるいは窒素プラズマである。本実施形態では、プラズマＰの照射によって、反射防止膜８の表面の全域の親水性を高める。本実施形態では、プラズマＰを光軸Ｌに沿う方向から照射するため、プラズマＰは、第１側面部１１６に照射されにくく、第１側面部１１６における親水性の上昇を抑制することができる。

　本実施形態では、プラズマＰを帯状に発生させ、プラズマＰと第１レンズ１１とを相対移動させ、矢印Ｄで示すように、第１レンズ面１１ａにプラズマＰを走査する。従って、プラズマＰの走査速度と走査回数とを乗じた値がプラズマＰの照射量であり、プラズマＰの照射量によって、反射防止膜８の表面の親水性は、図５に示すように、変化する。

　図５には、走査速度を２００ｍｍ／ｓに設定し、走査回数を変化させた際の水と反射防止膜８の表面との接触角を実線Ｐ１で示してある。また、図５には、走査速度を６０ｍｍ／ｓに設定した場合の水と反射防止膜８の表面との接触角を実線Ｐ２で示してある。

　図５から分かるように、走査速度を２００ｍｍ／ｓに設定した場合、走査回数が増えるに伴い、接触角が低下し、走査回数を４回とすれば、接触角が目標の２０°以下となる。これに対して、走査速度を６０ｍｍ／ｓに設定した場合、走査回数が１回で接触角が目標の２０°以下となる。

　次に、搬送工程ＳＴ２では、第１レンズ１１をチャッキングヘッド２００によって第２レンズ面１１ｂの側から保持し、第１レンズ面１１ａを下向きにして、親水膜９を形成するための処理液９０が貯留された処理槽１００の上方位置に搬送する。処理液９０は、水系、アルコール系、水－アルコ－ル系である。本実施形態において、処理液９０は水系である。

　次に、浸漬工程ＳＴ３では、処理槽１００とチャッキングヘッド２００とを上下方向に相対移動させて、第１レンズ１１の第１レンズ面１１ａ側を処理液９０に浸漬させる。その際、図６に示すように、第１レンズ１１を第１レンズ面１１ａの有効領域１１ｅより径方向外側、かつ、第１側面部１１６より径方向内側まで、第１レンズ１１を処理液９０に浸漬する。つまり、第１レンズ１１は、第１レンズ面１１ａの有効領域１１ｅ以上を処理液９０に浸漬させるが、第１側面部１１６は処理液９０に浸漬させない。なお、第１レンズ面１１ａの有効領域１１ｅとは、第１レンズ面１１ａのレンズとしての有効径である。

　次に、引き上げ工程ＳＴ４では、処理槽１００とチャッキングヘッド２００とを上下方向に相対移動させて、第１レンズ１１の第１レンズ面１１ａを処理液９０から引き上げる。

　次に、脱液工程ＳＴ５では、第１レンズ面１１ａを下向きにした状態で、第１レンズ面１１ａを通って光軸Ｌに沿って延在する軸線Ｌ０周りに第１レンズ１１を回転させ、余剰な処理液９５を遠心力によって第１レンズ面１１ａから離脱させる。本実施形態では、第１レンズ１１の光軸Ｌ（第１レンズ１１の中心光軸）周りに第１レンズ１１を回転させる。

　次に、乾燥工程では、第１レンズ面１１ａに塗布された処理液９０を乾燥させて親水膜９とする。

　このようなコーティング方法によれば、浸漬工程ＳＴ３における第１レンズ面１１ａの処理液９０への浸漬深さ、および脱液工程ＳＴ５における第１レンズ１１の回転速度等によって、第１レンズ１１に対して処理液９０が塗布される範囲や処理液９０の厚さを制御することができるので、第１レンズ面１１ａを親水膜９によって適正にコーティングすることができる。

　より具体的には、第１レンズ１１の第１レンズ面１１ａ側を処理液９０に浸漬する際、第１レンズ１１を第１レンズ面１１ａの有効領域１１ｅより径方向外側、かつ、第１側面部１１６より径方向内側まで、第１レンズ１１を処理液９０に浸漬する。このため、有効領域１１ｅを含む第１レンズ面１１ａの全域に処理液９０を塗布することができるので、有効領域１１ｅを含む第１レンズ面１１ａの全域に親水膜９をコーティングすることができる。また、処理液９０は、第１側面部１１６のうち、第１レンズ面１１ａ側の端部（物体側端部１１６ａ）を乗り越えることはあっても、第１レンズ面１１ａの第１側面部１１６の全域までは塗布されない。従って、第１側面部１１６のうち、カシメ部７５が被さる部分や、第２側面部１１７には処理液９０が塗布されない。従って、第１側面部１１６のうち、カシメ部７５が被さる部分や、第２側面部１１７に親水膜９がコーティングされることを抑制することができる。

　これに対して、第１レンズ面１１ａの側面部１１０の全域まで処理液９０を浸漬すると、脱液工程ＳＴ５において、第１レンズ１１を回転させて余剰な処理液９５を遠心力によって離脱させても、親水膜９は、第１レンズ面１１ａの膜厚よりも側面部１１０の膜厚の方が分厚く形成される。例えば、親水膜９は、側面部１１０では第１レンズ面１１ａよりも２倍から５倍の膜厚で形成される。また、第１側面部１１６と連結面１１８と間の角部に処理液が残りやすいため、外周側端部１１９に親水膜９が分厚く形成されてしまう。その結果、ホルダ７の第１レンズ保持用筒部７０に第１レンズ１１を挿入しにくくなるという事態や、挿入できなくなるという事態が発生してしまう。また、ホルダ７の第１レンズ保持用筒部７０に第１レンズ１１を挿入できても、第１レンズ１１の外周側端部に対してカシメ部７５が重なる寸法が小さくなるため、カシメ不足になる虞がある。

　また、本実施形態では、脱液工程ＳＴ５において、第１レンズ１１の頂部を通る光軸Ｌ周りに第１レンズ１１を回転させるので、処理液９０が塗布される範囲や処理液９０の厚さを光軸Ｌ周りに制御することができる。

　また、親水膜９をコーティングする前に第１レンズ面１１ａ側から第１レンズ１１にプラズマ処理を行うため、親水膜９をコーティングする際の下地面となる反射防止膜８の親水性を高めることができる。従って、処理液９０を適正に塗布することができるので、第１レンズ面１１ａを親水膜９によって適正にコーティングすることができる。また、第１レンズ面１１ａは、曲率半径が１０ｍｍ以上、かつ、１５ｍｍ以下の凸状の球面であるため、第１レンズ面１１ａにプラズマ処理を行う場合でも、第１レンズ面１１ａの全域にプラズマ処理を行いやすい。

［他の実施形態］
　上記実施形態では、第１レンズ面１１ａに反射防止膜８が形成されているため、反射防止膜８の物体側Ｌａの面に親水膜９を形成したが、第１レンズ面１１ａに反射防止膜８が形成されておらず、第１レンズ面１１ａに親水膜９を直接、コーティングする場合に本発明を適用してもよい。

　また、上記実施形態では、５群６枚のレンズ構成を有するレンズユニット１に本発明を適用したが、３群３枚、４群４枚、５群６枚、あるいは６群７枚のレンズ構成等を有するレンズユニット１に本発明を適用してもよく、レンズ構成やレンズ枚数に限定されない。

　上記実施形態では、機能膜が親水膜であって、機能膜が塗布される部材が第１レンズ１１であって、機能膜が塗布される部材の第１面が第１レンズ１１の第１レンズ面１１ａであったが、レンズ以外の透光性部材、例えばレンズユニットを覆う透光性のカバー部材等に機能膜をコーティングする場合に本発明を適用してもよい。また、機能膜として親水膜をコーティングする場合に限らず、撥水膜や保護膜等を機能膜としてコーティングする場合に本発明を適用してもよい。

１…レンズユニット、７…ホルダ、８…反射防止膜、９…親水膜、１０…広角レンズ、１１…第１レンズ、１１ａ…第１レンズ面、１１ｂ…第２レンズ面、１１ｃ…フランジ部、１１ｅ…有効領域、１２…第２レンズ、１３…第３レンズ、１４…第４レンズ、１５…第５レンズ、１６…第６レンズ、７０…第１レンズ保持用筒部、７５…カシメ部、９０、９５…処理液、１００…処理槽、１１０…側面部、１１１…第１面、１１２…第２面、１１５…最外周面、１１６…第１側面部、１１７…第２側面部、１１８…連結面、１１９…外周側端部、２００…チャッキングヘッド、Ｌ…光軸、Ｌ０…軸線、Ｐ…プラズマ、Ｌａ…物体側、Ｌｂ…像側、ＳＴ１…プラズマ照射工程、ＳＴ２…搬送工程、ＳＴ３…浸漬工程、ＳＴ４…引き上げ工程、ＳＴ５…脱液工程

Claims

　透光性部材の一方面に機能膜をコーティングするコーティング方法において、
　前記機能膜を形成するための処理液に前記一方面を浸漬する浸漬工程と、
　前記一方面を前記処理液から引き上げる引き上げ工程と、
　前記一方面を下向きにした状態で、前記一方面を通って前記一方面に交差する軸線周りに前記透光性部材を回転させて余剰な処理液を遠心力によって前記一方面から離脱させる脱液工程と、
　前記一方面に塗布された前記処理液を乾燥させて前記機能膜とする乾燥工程と、
　を有することを特徴とするコーティング方法。
　請求項１に記載のコーティング方法において、
　前記透光性部材は、レンズであり、
　前記一方面は第１レンズ面であり、
　前記機能膜は、親水膜であることを特徴とするコーティング方法。
　請求項２に記載のコーティング方法において、
　前記脱液工程では、前記レンズの中心光軸周りに前記レンズを回転させることを特徴とするコーティング方法。
　請求項２または３に記載のコーティング方法において、
　前記親水膜をコーティングする前に前記第１レンズ面側から前記レンズにプラズマ処理を行うことを特徴とするコーティング方法。
　請求項２から４までの何れか一項に記載のコーティング方法において、
　前記第１レンズ面には反射防止膜が形成されており、
　前記反射防止膜の表面に前記親水膜をコーティングすることを特徴とするコーティング方法。
　請求項２から５までの何れか一項に記載のコーティング方法において、
　前記第１レンズ面は凸曲面であることを特徴とするコーティング方法。
　請求項５に記載のコーティング方法において、
　前記レンズは、前記第１レンズ面とは反対側の第２レンズ面と前記第１レンズ面との間にフランジ部を備え、
　前記フランジ部は、前記第１レンズ面の外縁から前記第２レンズ面側に延在する第１側面部と、前記第１側面部より前記第２レンズ面側、かつ、前記第１側面部より径方向外側で前記第１レンズ面側から前記第２レンズ面側に向けて延在する第２側面部と、前記第１側面部の前記第２レンズ面側の端部と前記第２側面部の前記第１レンズ面側の端部とを繋ぐ連結面と、を有し、
　前記浸漬工程では、前記第１レンズ面の有効領域より径方向外側、かつ、前記第１側面部より径方向内側まで前記処理液に浸漬することを特徴とするコーティング方法。
　請求項７に記載のコーティング方法において、
　前記親水膜をコーティングする前に、前記第１レンズ面側の全域、および前記第１側面部のうち、前記第１レンズ面側の端部にプラズマ処理を行うことを特徴とするコーティング方法。
　請求項２から８までの何れか一項に記載のコーティング方法において、
　前記親水膜は、酸化シリコンの粒子、および酸化チタン粒子を含むことを特徴とするコーティング方法。