レンズ保持治具及びレンズの保持方法

【課題】吸着力によるレンズの変形を起こすことなく、レンズを吸着固定することができるレンズ保持治具及びレンズの保持方法を提供することを目的とする。
【解決手段】レンズの下方にレンズの下面との間に空隙を有して配設され、その下面が外部装置に吸着固定される移載台と、レンズのコバ面と移載台を把持する把持部材と、を備えたレンズ保持治具とする。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レンズを保持する治具、特にレンズを吸着保持するための保持治具及び保持方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
凸面側と凹面側の研削、研磨加工を終えたフィニッシュトレンズに対して、その光学面上に機能性膜を形成することがある。こうした機能性膜の形成方法の一つとして、機能性膜の材料を含む溶液を回転するレンズ表面に塗布するスピンコート法がある。
【０００３】
例えば下記特許文献１では、レンズ等の物体を回転させながら、該物体の上方及び下方の両方から液体を吐出し、さらに下方から液体を吐出するノズルを鉛直方向に対して傾けることが記載されている。
下記特許文献１によれば、下方向から液体を吐出する際、吐出ノズルを鉛直方向に対して傾けることにより、吐出された液体がノズルに再付着・汚染することによる外観欠点を防止できるとされている。
【０００４】
また、下記特許文献２では、フレアやゴースト等を防ぐための黒色塗料を、レンズの外周面に自動で塗布することが記載されている。
下記特許文献２に記載の方法では、真空吸着手段を有した回転軸にレンズを保持する。そしてこの回転軸にレンズを保持したまま芯出しを行い、レンズを回転させながら塗布具をレンズに近接させることで黒色塗料を塗装している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平９−９４５１９号公報
【特許文献２】特開１９９３−０８０２０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述のように、フィニッシュトレンズに機能性膜等の膜を成膜する場合には、回転するレンズに機能性膜材料を含んだ溶液を塗布することがある。このような場合、回転する回転台に対してレンズを固定する必要があり、例えば上述の特許文献２にも記載されているように、吸着によってレンズを固定する方法がある。
【０００７】
図１３は、吸着による固定方法の一例を示す断面図である。吸着台４０の上面には、ゴム等によるＯリング４１を介して、フィニッシュトレンズ等のレンズ１１が載置されている。
また、吸着台４０には、その上面に貫通する吸引口４２が設けられており、この吸引口４２から吸引することによって、レンズ１１を吸着台４０に吸着固定する。
そして、吸着台４０とともにレンズ１１を回転させながら、機能性膜材料を含んだ溶液をレンズ１１の表面に滴下することにより成膜を行うものである。
【０００８】
ところが、近年、特に眼鏡用のプラスチックレンズにおいては高屈折率化が進んでいる。このため、レンズ凸面及び凹面の両面の加工を終えたフィニッシュトレンズにおいて、中心部の厚さがわずか数ミリ程度しかないものが増えてきている。
【０００９】
このような中心部の薄いレンズに対して、図１３に示すように吸着による固定を行う場合には、矢印Ａ１に示す方向にレンズが受ける吸着力によってレンズが変形する可能性を考慮しなければならない。
また、変形した状態で吸着固定されたレンズに機能性膜材料を含む溶液を塗布し、硬化することで機能性膜を形成してしまうと、硬い機能性膜の剛性のために、レンズの変形が戻らなくなる。また、変形が戻ったとしても、機能性膜にひびが入ったり、剥がれたりする等の不具合が生じる可能性がある。
【００１０】
そこで本発明は上記課題に鑑み、吸着力によるレンズの変形を起こすことなく、レンズを吸着固定することができるレンズ保持治具及びレンズの保持方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するために、本発明によるレンズ保持治具は、レンズの下方に、このレンズの下面との間に空隙を有して配設され、その下面が外部装置に吸着固定される移載台と、レンズのコバ面と移載台を把持する把持部材と、を備える。
【００１２】
また、本発明によるレンズの保持方法は、レンズ及び移載台を配設した芯出し治具を吸着台に載せる載置ステップと、芯出し治具を把持し、芯出し治具及び移載台の芯出しを行う第１の芯出しステップと、を含む。また、レンズを把持し、レンズの芯出しを行う第２の芯出しステップと、移載台を吸着台に吸着させ、芯出し治具を取り出すステップと、移載台の側面と、レンズのコバ面とをテープ部材によって少なくとも２箇所以上固定する貼り付けステップも含む。
【００１３】
本発明のレンズ保持治具によれば、移載台が吸着固定され、吸着固定された移載台に対してレンズが把持部材により固定される。したがって、レンズは吸着による吸引力を受けずに固定される。
また、レンズの光学面が直接吸着され無いため、不規則な光学面を有するレンズであっても、その光学面の形状に関わらず安定して保持、固定することが可能である。
【００１４】
また、固定されるレンズの下面と移載台上面との間には、空隙が設けられている。これにより、レンズは移載台には接触せず、コバ面が把持されることのみによって固定されるため、レンズの損傷や汚染を防止できる。
また、本発明によるレンズ保持具を用いてレンズの光学面に機能性膜材料を塗布した後、レンズをレンズ保持具に固定したまま紫外線や熱により硬化させたとしても、レンズと移載台との間に空隙を設けてあるため、レンズの急激な温度上昇が抑制される。このため、熱によるレンズの変形等も防止できる。
【００１５】
また、粘着性を有するテープ部材によりレンズのコバ面と移載台とを把持する場合には、非常に簡易な構造によってレンズ保持具が構成される。このため、低コストかつ容易にレンズを固定できる。
【００１６】
また、把持部材は、レンズのコバ面と、レンズの上面側の光学面との稜線よりも下側に配設されることが望ましい。すなわち、レンズのコバ面を把持する把持部材をレンズの上面側の光学面よりも突出させないことにより、本発明によるレンズ保持治具を用いて固定されたレンズに対して、均一な成膜を行うことができる。
【００１７】
また、固定されるレンズのコバ面は、少なくとも２箇所以上が露出され、露出されたコバ面は、レンズの下面側の光学面との稜線を含む構成とすることにより、レンズと移載台の間の上述の空隙は、把持部材の外側の外気に対して開放される。
【００１８】
また、本発明のレンズの保持方法によれば、上述のレンズ保持具に対してレンズが固定される。したがって、吸着による吸引力を受けずにレンズを固定することができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、吸引力を直接及ぼすことなくレンズを固定できる。このため、レンズを変形することなく、吸着固定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施の形態に係るレンズ保持治具にレンズを固定した様子を示す斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態に係るレンズ保持治具にレンズを固定した様子を示す上面図である。
【図３】本発明の実施の形態に係るレンズ保持治具にレンズを固定した様子を示す断面図である。
【図４】本発明の実施の形態に係るレンズの保持方法を示すフローチャートである。
【図５】Ａは芯出し治具にレンズ及び移載台を配設した様子を上方から見た斜視図であり、Ｂは下方から見た斜視図であり、Ｃはその断面図である。
【図６】Ａは芯出し治具を上方から見た斜視図であり、Ｂは下方から見た斜視図である。
【図７】芯出し治具及び移載台の芯出しを行う様子を示す斜視図である。
【図８】レンズの芯出しを行う様子を示す斜視図である。
【図９】レンズ把持ハンドの構成を示す斜視図である。
【図１０】レンズ把持ハンドがレンズを把持する様子を示す断面図である。
【図１１】レンズ把持ハンドがレンズを上昇させる様子を示す斜視図である。
【図１２】レンズ及び移載台に把持部材が貼り付けられた様子を示す斜視図である。
【図１３】従来の方法によりレンズを吸着固定する様子を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下本発明の実施の形態に係るレンズ保持治具について、図１〜図１２を基に説明するが、本発明は以下の例に限定されるものではない。
【００２２】
１．レンズ保持治具の構成
図１は、例えばフィニッシュトレンズ等のレンズ１０が固定された本発明によるレンズ保持具１００を下方から見た斜視図であり、図２は、その上面図である。また、図３は、図２におけるＡ−Ａ’断面図である。
【００２３】
本実施の形態によるレンズ保持治具１００は、レンズ１０の下方にレンズ１０の下面との間に空隙を有して配設され、その下面が外部装置に吸着固定される移載台２０と、レンズ１０のコバ面と移載台２０を把持する把持部材３０と、を備える。
【００２４】
移載台２０は例えば樹脂等によって構成され、ここでは円盤形状とされている。この移載台２０は、例えば図示しない吸着固定装置に備えられた吸着台４０上に載置される。また、スピンコータとして用いる場合、この吸着固定装置は、例えば吸着台２０を回転させるスピンドルモータ等の回転駆動機構と、吸着台２０の回転数を制御する制御部と、レンズ表面に塗布する塗液を供給する供給ノズルを備えることによって構成される。
【００２５】
また、図３に示すように、吸着台４０上には例えばゴム材によるＯリング４１が配置されている。吸着台４０に設けられた吸引口４２より吸引を行うことにより、移載台２０がＯリング４１を介して移載台２０に固定される。
【００２６】
フィニッシュトレンズ等のレンズ１０は、移載台２０の上方に配設される。そしてレンズ１０のコバ面と移載台２０とが把持部材３０によって把持されることにより、レンズ１０が移載台２０に固定される。
この把持部材２０には、例えば粘着性を有するテープ材を用いることができる。例えばテープ材をレンズ１０のコバ面と移載台２０の外周とに渡って貼り付けることにより、レンズ１０が移載台２０に固定される。
【００２７】
本実施の形態においては、図１，２に示すように、把持部材３０例えば２枚のテープ部材によって構成され、レンズ１０と移載台２０を固定している。
また、把持部材３０はレンズ１０や移載台２０の外周全面を覆ってはおらず、レンズ１０のコバ面１０ａ，１０ｂの２箇所が露出している。これにより、レンズ１０と移載台２０との間の空隙は、把持部材３０外側の外気に解放されている。また、この箇所では、レンズ１０の下面側の光学面とコバ面との稜線も露出している。
なお、移載台２０の径がレンズ１０の径と略等しいと、レンズ１０のコバ面と移載台２０の外周面とをテープ材により容易に固定可能となる。
【００２８】
このように、本実施の形態では、レンズ１０は、その下方に配設された移載台２０を介して吸着台４０に吸着固定される。したがって、レンズ１０は吸着台４０の吸引口４２による吸引力を受けない。このため、厚さの薄いレンズであっても、変形させることなく確実に固定することが可能である。
また、レンズの光学面を直接吸着する場合には、その光学面が複雑な形状をしていると吸着が困難となる場合がある。しかし、本実施の形態では、移載台２０を介して吸着固定するため、光学面の形状に関わらず、例えば累進屈折力レンズ等も容易に保持できる。
【００２９】
また、レンズ１０は、そのコバ面が把持されることのみによって固定される。このため、図３に示すように、レンズ１０と移載台２０の間には空隙が存在しており、レンズ１０は移載台２０に接触することなく移載台２０の上方に配置される。したがって、レンズ１０の光学面を傷つけることなく固定することが可能である。
【００３０】
なお、図１に示すように、把持部材３０の上端は、固定されるレンズ１０の上面（ここでは凸面）とレンズ１０のコバ面との稜線よりも下方に配設される。
例えばレンズ１０に成膜を行う場合、吸着台４０が接続された上述のスピンコータに本実施の形態によるレンズ保持治具１００を用いてレンズ１０固定する。レンズ１０の上面とレンズ１０のコバ面との稜線よりも上方に把持部材３０が突出していると、スピンコーティングにおいては、把持部材３０によって塗液の液溜まりが生じる。このため、レンズ１０表面の周縁部にエッジビーズが形成されやすくなり、均一な膜厚での成膜が困難となる。
このため、本実施の形態において把持部材３０は、レンズ１０の上面とレンズ１０のコバ面との稜線よりも下方に配設される。これにより液溜まりを形成することなく、均一な塗布成膜を行うことができる。
【００３１】
また、レンズ１０と移載台２０との間の空隙は、上述のように開放されている。このため、例えば温度上昇により空隙内の気体が膨張しても、外に逃がすことができる。
したがって、例えばレンズ１０上に塗布した塗液に対して、レンズ１０をレンズ保持治具１００から取り外すことなく、そのままレンズ保持治具１００とともに加熱やＵＶ照射等を行い、硬化して成膜できる。
このように、レンズ１０をレンズ保持治具１００から取り外さずにそのまま硬化できるので、例えばレンズ１０の取り外し時に、レンズ１０上に塗布された液体膜に接触し、膜の均一性を損ねたり、液体膜に異物が付着するのを防止できる。
【００３２】
また、レンズ１０をレンズ保持具１００に保持させたまま塗液の加熱硬化を行うと、レンズ１０は載置台２０との間に空隙を有して配置されているので、レンズ１０の急激な温度上昇が緩和される。
例えば、レンズをトレイ等に直接載置してオーブンに連続投入する場合、既に高温となっているオーブン内の網棚等から直に熱をうけることになる。また、ＵＶ硬化時には、レンズを透過した紫外線をトレイ等が全て受けることになり、高温となったトレイから直接レンズが熱を受ける。
しかし、本実施の形態の場合には、空隙によりレンズ１０の温度上昇が緩和されるため、レンズの変形を抑制できる。
【００３３】
なお、成膜後のレンズ１０は、本実施の形態の場合、例えばテープ材による把持部材３０を剥がすという簡単な作業によって、レンズ保持治具１００から取り外すことができる。
【００３４】
２．レンズの固定方法
次に、本発明によるレンズ保持治具１００にレンズ１０を固定する工程について、図４〜図１２を参照し以下に説明する。
【００３５】
図４は、本実施の形態によるレンズ保持治具１００にレンズ１０を保持、固定する方法を示すフローチャートである。
本実施の形態によるレンズの保持方法は、レンズ及び移載台を配設した芯出し治具を吸着台に載せる載置ステップ（ステップＳ１）と、芯出し治具を把持し、芯出し治具及び移載台の芯出しを行う第１の芯出しステップ（ステップＳ２）を含む。
また、次いでレンズを把持し、レンズの芯出しを行う第２の芯出しステップ（ステップＳ３）と、移載台を吸着台に吸着させ、芯出し治具を取り出すステップ（ステップＳ４）と、移載台の側面と、レンズのコバ面とをテープ部材によって少なくとも２箇所以上固定する貼り付けステップ（ステップＳ５）も含む。
【００３６】
まず図５Ａに示すように、レンズ１０と移載台２０を配設した芯出し治具５０を図示しないレンズ固定装置に備えられた吸着台４３上に載置する（ステップＳ１）。この吸着台４３は、例えば図３Ｃにおいて示した吸着台４０と同じ構成であってよい。なお、図５Ｂは、この様子を下方から見た斜視図であり、図５Ｃは図５ＢにおけるＢ−Ｂ’断面図である。
図５Ｂ，Ｃに示すように、芯出し治具５０に配設された移載台２０の下面は露出しており、移載台２０の下面が吸着台４３上に載置される。
【００３７】
図６Ａは、この芯出し治具５０を上方から見た斜視図であり、図６Ｂは、芯出し治具５０を下方から見た斜視図である。
芯出し治具５０は、移載台２０を配設するプレート部５１と、プレート部５１の上面より突出し、レンズ１０を配設する一対の突出部５３とによって構成される。
【００３８】
プレート部５１の下面には、その内周が移載台２０の外周とほぼ一致する凹部５２が設けられている。この凹部５２に移載台２０が嵌め込まれることによって、移載台２０が芯出し治具５０に対して位置決めされる。
本実施の形態において、凹部５２はプレート部５１を貫通しており、凹部５２の壁面から内側に突出するフランジ部５５が移載台２０の上面に当接する。ただし、凹部５２は必ずしも貫通している必要はない。
【００３９】
プレート部５１の上面に設けられた一対の突出部５３は、例えば凹部５２を介して対向する位置に配置されている。一対の突出部５３の凹部５２側の側面には、それぞれ切欠き部５４が設けられており、この切欠き部５４によって形成された段差にレンズ１０の周端部が配設される。
【００４０】
次に、図７に示すように、図示しないレンズ固定装置等に備えられた１対の芯出しハンド６０を例えば下方より上昇させ、次いで芯出し治具５０の側面を把持する。これにより、芯出し治具５０が例えば吸着台４３に対して芯出しされる。また、芯出し治具５０の凹部５２に固定された移載台２０も、芯出し治具５０が芯出しされることによって同様に、吸着台４０に対して芯出しされる（ステップＳ２）。
この芯出しハンド６０は、例えば３軸モータ等により、図中上下方向、及び前後左右方向に移動可能とされている。
【００４１】
移載台２０の芯出しが行われると、次に図８に示すように、図示しないレンズ固定装置に備えられた１対のレンズ把持ハンド６１が例えば上方から下降する。次いで、レンズ把持ハンド６１は、レンズ１０のコバ面を把持することによってレンズ１０を吸着台４３に対して芯出しする（ステップＳ３）。
【００４２】
ここで図９は、このレンズ把持ハンド６１の斜視図であり、図１０は、図８のＣ−Ｃ’断面図である。レンズ把持ハンド６１は、例えば棒状に延伸した把持部６２に、切欠き部６３を設けることによって構成されている。
この切欠き部６３の側面は、例えば凹面となっており、図１０の外周辺６１ａに示すように、その断面は例えば円弧形状とされる。この円弧の径は、レンズ１０の径よりも小さく設定されている。このため、１つのレンズ把持ハンド６１は、レンズ１０のコバ面に対して、図１０に示すように２点で接触する。
【００４３】
したがって、１対のレンズ把持ハンド６１は、それぞれが対向する方向にレンズ１０のコバ面を押圧し、４点においてレンズ１０を把持する。これにより、レンズ１０の芯出しが行われる。また、上述の芯出しハンド６０も、このレンズ把持ハンド６１と同様の構成であってよい。
なお、把持部６２の上端から突出した接続部６４が例えば図示しないレンズ固定装置のヘッド等に嵌め込まれる等によって、レンズ把持ハンド６１はレンズ固定装置に接続される。
【００４４】
また、このレンズ把持ハンド６１は、例えば３軸モータ等により、図中上下方向、及び前後左右方向に移動可能とされている。
ここでは、２個のレンズ把持ハンドによってレンズの芯出しを行う例とされているが、例えば３個や４個等のレンズ把持ハンドによってレンズの芯出しを行ってもよい。
また、レンズ１０のコバ面を芯出し治具５０の段差５４に嵌合させることにより、レンズ１０の中心軸と芯出し治具５０の凹部５２に嵌め込まれた移載台２０との中心軸とが一致するようにしてあってもよい。
【００４５】
レンズ１０の芯出しを終えると、吸着台４３に対して芯出しされている移載台２０を吸着台４３に吸着させ、固定する。そして、移載台２０を把持していた芯出しハンド６０は、例えば下降する。また、図１１に示すように、レンズ把持ハンド６１は、レンズ１０を把持したまま上昇し、レンズ１０を上方に持ち上げる。そして、レンズ１０が取り外された芯出し治具５０を取り出す（ステップＳ４）。
【００４６】
芯出し治具５０を取り出すと、図１２に示すように、レンズ把持ハンド６１は下降し、吸着台４３に対して芯出しされた状態を維持しながら、レンズ１０を所望の高さに配設する。そして、レンズ１０のコバ面と、移載台２０の外周とに渡って、例えばテープ部材等による把持部材３０を貼り付ける（ステップＳ５）。
これにより、レンズ１０と移載台２０とが、吸着台４３に対して芯出しされた状態で吸着台４３に固定される。
【００４７】
例えばステップS５では、レンズ把持ハンド６１を下降させることにより、レンズ１０を降下させる。
そして、２次元レーザ変位計等を用いて、レンズ１０の上面とコバ面との稜線の径方向の位置、及び高さを計測する。
この計測されたデータは、レンズ固定装置に備えられた例えばパーソナルコンピュータ等の制御部により処理され、このデータを基に、把持部材３０をレンズ１０のコバ面と移載台２０の外周面とに渡って貼り付ける。なお、芯出しハンド６０やレンズ把持ハンド６１の動作、及び吸着台４３における吸引の制御もこの制御部によって行われる。
レンズ１０の上面よりも突出した把持部材３０は、レンズ１０の上面とコバ面との稜線における上述の計測データに基づいて、例えばカッターやＣＯ_２レーザ等を制御し、切断してもよい。
【００４８】
ただし、図中短手方向に幅の定められた把持部材３０を予め準備しておき、この把持部材３０の幅に合わせて、把持部材３０がレンズ１０の上面より突出しないようにレンズ１０を配設する高さを制御してもよい。この場合には、把持部材３０を切断する工程を必要としないため好ましい。
また、所望とするレンズ１０の配設高さに合わせて予め統一された幅の把持部材を準備し、貼り付けてもよい。
【００４９】
なお、把持部材３０は、レンズ把持ハンド６１が把持しているレンズ１０のコバ面、及びそのコバ面の下方に位置する移載台２０の側面には貼り付けられない。したがって、レンズ１０と移載台２０との間の空隙は、レンズ把持ハンド６１が把持している箇所において、外気に開放されている。
本実施の形態においては、２個のレンズ把持ハンド６１によってレンズを把持しているため、レンズ１０と移載台２０との間の空隙は、２箇所において開放される。空隙において開放される箇所数は、用いるレンズ把持ハンドの個数に応じて適宜変更しても構わない。
【００５０】
レンズ１０と移載台２０とが把持部材３０によって固定されると、レンズ把持ハンド６１はレンズ１０を開放し、例えば上方に移動する。また、移載台２０は、吸着台４３への吸着から開放される。そして、レンズ保持治具１００に固定されたレンズ１０が取り出される。
なお、レンズ１０をレンズ保持治具１００に固定した後、吸着台４０から取り外す場合には、必ずしもレンズ１０と移載台２０とが吸着台４０に芯出しされている必要はなく、レンズ１０と移載台２０の中心が同一軸上にあればよい。
【００５１】
また、本実施の形態においては、レンズ１０と移載台２０とが、吸着台４３に対して芯出しされている。このため、吸着台４３にレンズ１０を吸着固定したまま、レンズ１０に対してその他の処理を施すことも可能である。
【００５２】
以上、本発明によるレンズ保持治具、及びレンズの保持方法の実施の形態について説明した。本発明は上記実施の形態にとらわれることなく、特許請求の範囲に記載した本発明の要旨を逸脱しない限りにおいて、考えられる種々の形態を含むものであることは言うまでもない。
【符号の説明】
【００５３】
１０，１１・・・レンズ，１０ａ，１０ｂ・・・面、２０・・・移載台、３０・・・把持部材、４０，４３・・・吸着台、４１・・・Ｏリング、４２・・・吸引口、５０・・・芯出し治具、５１・・・プレート部、５２・・・凹部、５３・・・突出部、５４，６３・・・切欠き部、６０・・・芯出しハンド、６１・・・レンズ把持ハンド、６１ａ・・・外周辺、６２・・・把持部、６４・・・接続部、１００・・・レンズ保持治具

【特許請求の範囲】
【請求項１】
レンズの下方に前記レンズの下面との間に空隙を有して配設され、その下面が外部装置に吸着固定される移載台と、
前記レンズのコバ面と前記移載台を把持した把持部材と、
を備えた
レンズ保持治具。
【請求項２】
前記把持部材は、粘着性を有するテープ材である請求項１に記載のレンズ保持治具。
【請求項３】
前記把持部材は、前記レンズのコバ面と、前記レンズの上面側の光学面との稜線よりも下側に配設される請求項２に記載のレンズ保持治具。
【請求項４】
前記コバ面は、少なくとも２箇所以上が露出され、露出された前記コバ面は、前記レンズの下面側の光学面との稜線を含む請求項１〜３のいずれか１項に記載のレンズの保持治具。
【請求項５】
レンズ及び移載台を配設した芯出し治具を吸着台に載せる載置ステップと、
前記芯出し治具を把持し、前記芯出し治具及び移載台の芯出しを行う第１の芯出しステップと、
前記レンズを把持し、前記レンズの芯出しを行う第２の芯出しステップと、
前記移載台を前記吸着台に吸着させ、前記芯出し治具を取り出すステップと、
前記移載台の側面と、前記レンズのコバ面とをテープ部材によって少なくとも２箇所以上固定する貼り付けステップと、
を含む
レンズの保持方法。

【図１】