(57)【要約】【課題】レンズの製造効率及び欠陥の検査効率を向上するレンズヤトイを提供する。【解決手段】ヤトイ１１は、台座１２、蓋１３、マスクプレート１５とからなる。台座１２には、表裏を貫通して設けられた第１開口１６が所定の配列で複数設けられており、第１開口１６にレンズ１４が載置される。蓋１３には、レンズ１４よりも小さい第２開口２２が第１開口１６と同じ配列で複数設けられており、第１開口１６に第２開口２２が各々対応するように台座１２に被せられ、台座１２とともにレンズ１４を挟持する。マスクプレート１５は、暗色で、第２開口２２よりも小さく、第１開口１６及び第２開口２２と同じ配列で複数の第３開口２６が設けられており、レンズ１４の欠陥検査を行うときに、第１開口１６及び第２開口２２に第３開口２６が各々対応するように、蓋１３上に被せられる。【選択図】図１
2009243975.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レンズの製造工程で複数個のレンズをその光学面の両面を露出させた状態で配列保持するレンズヤトイに重ねて用いられ、前記レンズヤトイで保持された複数個のレンズの一方の光学面を露呈させる開口が配列され、少なくとも前記開口の周辺が暗色であることを特徴とするレンズ検査用マスクプレート。
【請求項２】
表面の全体が暗色であることを特徴とする請求項１記載のレンズ検査用マスクプレート。
【請求項３】
前記開口は、前記レンズヤトイで保持されたレンズの露出範囲を狭める開口径であることを特徴とする請求項１または２に記載のレンズ検査用マスクプレート。
【請求項４】
前記レンズヤトイは、レンズを両面側から保持する台座と蓋で構成され、レンズ表面へのコーティング処理に用いられるコートヤトイであることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のレンズ検査用マスクプレート。
【請求項５】
前記開口が前記レンズヤトイに保持された各々の前記レンズに対応するように、前記レンズヤトイに対して位置決めして配置されることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載のレンズ検査用マスクプレート。
【請求項６】
前記レンズヤトイの外形が台形であることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載のレンズ検査用マスクプレート。
【請求項７】
レンズの製造工程でレンズに欠陥があるか否かを検査するレンズ検査方法において、
前記製造工程で複数個のレンズをその光学面の両面を露出させた状態で配列保持するレンズヤトイに、前記複数個のレンズの一方の光学面を露呈させる開口が配列され、少なくとも前記開口の周辺が暗色であるレンズ検査用マスクプレートを重ね合わせ、前記レンズ検査用マスクプレート側から各レンズの光学面を観察することを特徴とするレンズ検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レンズの製造工程や検査工程で複数のレンズが載置されるレンズヤトイとともに用いられる検査用のマスクプレートに関するものであり、さらに詳しくは、レンズの製造工程と検査工程とにまたがって使用されるレンズヤトイとともに用いられる検査用のマスクプレートに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、デジタルカメラ等の普及により、以前にも増してレンズの需要が高まっている。このため、短時間のうちに大量にレンズを製造することが求められており、レンズの製造工場では連続的に多数のレンズを製造し続けている。
【０００３】
このような連続的なレンズの製造工程内では、硝材やレンズは、ヤトイと称される治具に載置され、複数個をひとまとまりとして管理される。ヤトイには、載置される硝材やレンズの形状に応じた穴や窪みが、所定の個数，間隔で配列して設けられており、載置されたレンズ等の個々の識別も可能となっている。また、ヤトイは載置されるレンズ等の形状に対応している必要があり、また、続く製造工程で必要となる配列が異なる等の理由から、各種製造工程や各種検査工程で異なるヤトイが用いられる。
【０００４】
ところで、連続的に多数のレンズを製造すると、なかには、キズや欠け、レンズ内部への気泡混入、レンズの表面に成膜される反射防止膜等の各種光学薄膜のムラや穴，キズといった様々な欠陥を抱えたレンズが製造されてしまうことがある。こうした欠陥は、欠陥の生じた位置や欠陥の程度によってはレンズの性能に甚大な影響を及ぼししてしまうために、レンズの欠陥検査は入念に行われる。
【０００５】
レンズの欠陥検査としては、前述のヤトイからレンズをひとつひとつ取り上げ、検査員が目視で欠陥の有無を確認する欠陥検査が知られており、近年では、自動的に正確な欠陥検査を行う検査装置も提案されている（特許文献１）。
【特許文献１】特開２００６−３２９７１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述のように、レンズはヤトイに載置されて複数をまとめて管理されるが、各種製造工程や各種検査工程毎に異なるヤトイを使用すると、ヤトイからヤトイへの移載が必要となり、製造タクト短縮の妨げとなっている。
【０００７】
また、上述のように、安定して性能の良いレンズを提供するためには、入念な欠陥検査を欠かすことはできないが、入念に欠陥検査をするほど、欠陥検査に要する時間は必然的に長くなり、製造タクト短縮のボトルネックとなっている。このため、正確に、かつ、効率良く、製造したレンズの欠陥検査を行うことが求められている。
【０００８】
目視によりレンズの欠陥検査を行う場合に、ヤトイからひとつひとつレンズを取り上げて検査していたのでは、非常に時間が掛かる上、検査中にレンズを落としてしまうなどの危険性もある。
【０００９】
また、レンズ自体は、光学的に利用される径（いわゆる有効径）よりも大きく製造されている。このため、個々のレンズを取り上げて、透過光により欠陥の有無を検査する場合には、有効径よりも外側のレンズの周縁部分からの余分な光をも同時に観察することになり、欠陥の輪郭等がぼやけてしまう等の理由から、欠陥を見落としやすいという問題もある。
【００１０】
さらに、有効径付近の欠陥は、スケールが刻印されたルーペなどにより、位置を確認する必要があるため、欠陥検査に非常に時間が掛かるという問題がある。
【００１１】
欠陥検査を自動的に行う検査装置は、検査するレンズの位置や姿勢など敏感で、検査品質を向上することが難しい。また、検査装置で目視検査並みの正確な欠陥検査を行おうとすると、相応の時間を要するばかりか、導入にあたり多大な開発コストを要する。
【００１２】
本発明は上述の問題点に鑑みてなされたものであり、レンズの製造効率及び欠陥の検査効率を向上するレンズヤトイを安価に提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明のレンズ検査用マスクプレートは、レンズの製造工程で複数個のレンズをその光学面の両面を露出させた状態で配列保持するレンズヤトイに重ねて用いられ、前記レンズヤトイで保持された複数個のレンズの一方の光学面を露呈させる開口が配列され、少なくとも前記開口の周辺が暗色であることを特徴とする。
【００１４】
また、表面の全体が暗色であることを特徴とする。
【００１５】
また、前記開口は、前記レンズヤトイで保持されたレンズの露出範囲を狭める開口径であることを特徴とする。
【００１６】
また、前記レンズヤトイは、レンズを両面側から保持する台座と蓋で構成され、レンズ表面へのコーティング処理に用いられるコートヤトイであることを特徴とする。
【００１７】
また、前記開口が前記レンズヤトイに保持された各々の前記レンズに対応するように、前記レンズヤトイに対して位置決めして配置されることを特徴とする。
【００１８】
また、前記レンズヤトイの外形が台形であることを特徴とする。
【００１９】
本発明のレンズ検査方法は、レンズの製造工程でレンズに欠陥があるか否かを検査するレンズ検査方法であり、前記製造工程で複数個のレンズをその光学面の両面を露出させた状態で配列保持するレンズヤトイに、前記複数個のレンズの一方の光学面を露呈させる開口が配列され、少なくとも前記開口の周辺が暗色であるレンズ検査用マスクプレートを重ね合わせ、前記レンズ検査用マスクプレート側から各レンズの光学面を観察することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、レンズの製造効率及び欠陥の検査効率を向上するレンズヤトイを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
図１に示すように、ヤトイ１１は台座１２と蓋１３とから構成され、複数のレンズ１４をその光学面の両面を露出させた状態で配列保持する。ヤトイ１１は、いわゆるコートヤトイであり、保持するレンズ１４に反射防止膜等の各種光学薄膜（以下、コーティング膜という）を成膜するときに、コーティング装置内に設けられた傘状のコートドームにレンズ１４を配列保持した状態で複数載置される。また、検査用のマスクプレート１５は、コーティング膜が成膜されたレンズ１４の検査を行うときに、コーティング膜が成膜されたレンズ１４を配列保持した状態のヤトイ１１に、蓋１３側にさらに重ねて配置され、ヤトイ１１で保持されたレンズ１４の露出範囲を検査に必要な範囲に狭める。
【００２２】
台座１２は、真鍮等の安価な金属製の板からなり、台形状に設けられている。台座１２（及びヤトイ１１）が台形状に設けられていることにより、ヤトイ１１ごと前述のコートドームの側面に載置されるときに、効率良く配列できるようになっている。また、台座１２には、第１開口１６と位置決めピン１７，１８が設けられている。
【００２３】
第１開口１６は、台座１２の表裏を貫通するように設けられており、レンズ１４が載置される。また、第１開口１６は、台座１２内に所定の間隔で配列して複数設けられている。第１開口１６は、台座１２裏側の開口径よりも台座１２表側の開口径の方が大きいように、開口径が２段階となっている。第１開口１６の台座１２表側の開口径は、載置するレンズ１４の全体の大きさよりも若干大きいが、レンズ１４の全体の大きさと略等しく定められている。
【００２４】
また、第１開口１６の台座１２裏側の開口径は、フランジ部分を含めたレンズ１４の外径よりも小さく、レンズ１４が組み込まれた製品内で実際に光学的に有効に作用する径（いわゆる有効径）よりも大きい。これにより、台座１２表側から第１開口１６にレンズ１４を入れると、第１開口１６内の段差に引っかかり、台座１２裏面側に落下せずに、少なくとも有効径の内側が台座１２の表面及び裏面側に露呈されるように第１開口１６内にレンズ１４が載置される。さらに、第１開口１６の２段階の開口のうち、開口径の小さい台座１２裏面側の開口は、レンズ１４にコーティング膜を成膜するときに、コーティング膜材料の飛来進路が妨げられないように、レンズ１４から遠い方の表面に近づくにつれて径が大きくなるように円錐状の開口となっている。また、第１開口１６の裏面側が円錐形状の開口となっていることにより、ヤトイ１１にレンズ１４を保持したまま、レンズ１４を検査するときに、第１開口１６側から入射させる照明光は第１開口１６の端に妨げられることなく、レンズ１４に入射する。
【００２５】
位置決めピン１７，１８は、台座１２の上底側と下底側のエッジ付近に、台座１２表側から突出するように、各々設けられており、蓋１３やマスクプレート１５に設けられた位置決め穴２３，２４，２７，２８に各々挿通されることで台座１２に対する蓋１３やマスクプレート１５の配置を定める。
【００２６】
蓋１３は、真鍮等の安価な金属製の板からなり、台座１２と同じ大きさの台形状に設けられており、レンズ１４を載置した台座１２に被せるように配置されると、レンズ１４の上面を押さえ、台座１２とともにレンズ１４を挟持する。また、蓋１３には、第２開口２２と位置決め穴２３，２４とが設けられている。
【００２７】
第２開口２２は、蓋１３の表裏を貫通するように設けられており、蓋１３が台座１２に被せられたときに第１開口１６の中心位置と第２開口２２の中心位置が一致するように、第１開口１６と等しい個数及び配列間隔で複数設けられている。
【００２８】
第２開口２２の開口径は、フランジ部分を含めたレンズ１４の外径よりも小さく、有効径よりも大きい。これにより、レンズ１４は第２開口２２を通り抜けることはできず、レンズ１４が載置された台座１２に蓋１３が被せられたときには、少なくともレンズ１４上面の有効径内が第２開口２２から露呈される。さらに、第２開口２２は、レンズ１４の上面側にコーティング膜を成膜するときに、コーティング膜材料の飛来進路が妨げられないように、レンズ１４から遠い方の表面に近づくにつれて径が大きくなるように円錐状の開口となっている。
【００２９】
位置決め穴２３，２４は、位置決めピン１７，１８に各々対応する位置に設けられており、蓋１３を台座１２に被せるときに、位置決めピン１７，１８が挿通される。これにより、第２開口２２の中心位置と第１開口１６の中心位置が正確に一致する。
【００３０】
マスクプレート１５は、アルミニウム製の板で、表面には黒色の陽極酸化皮膜（いわゆる黒色のアルマイト（登録商標））が形成されている。このマスクプレート１５は、台座１２及び蓋１３と同じ大きさの台形状に設けられており、レンズ１４の欠陥検査を行うときに、台座１２とともにレンズ１４を挟持した蓋１３の上に被せるようにして配置される。また、マスクプレート１５には、第３開口２６と位置決め穴２７，２８が設けられている。
【００３１】
第３開口２６は、マスクプレート１５の表裏を貫通するように設けられており、蓋１３上に被せられたときに、第１開口１６及び第２開口２２の中心位置と第３開口２６の中心位置とが一致するように、第１開口１６及び第２開口２２と等しい個数，配列間隔で複数設けられている。
【００３２】
第３開口２６の開口径は、有効径と等しい大きさに定められている。このため、マスクプレート１５を蓋１３上に配置して、マスクプレート１５側からレンズ１４を観察すると、有効径外のレンズ１４の表面はマスクプレート１５に覆い隠され、第３開口２６からは有効径内のレンズ１４の上面が露呈される。
【００３３】
位置決め穴２７，２８は、蓋１３の位置決め穴２３，２４と同様に、位置決めピン１７，１８に各々対応する位置に設けられており、マスクプレート１５を蓋１３上に被せるときに、位置決め穴２３，２４通って蓋１３上に突出した位置決めピン１７，１８が挿通される。これにより、第３開口２６の中心位置が、第１開口１６及び第２開口２２の中心位置に一致する。
【００３４】
上述のように構成されるヤトイ１１は、図２（Ａ）に示すように、成形されたレンズ１４を台座１２と蓋１３とで光学面の両面を露出させた状態で挟持する。このとき、レンズ１４の上面は第２開口２２から、レンズ１４の下面は第１開口１６から露呈される。また、レンズ１４が、第１開口１６及び第２開口２２から露呈される範囲は、後にコーティング膜が成膜されるコーティング範囲Ｄ１となっている。
【００３５】
こうした光学薄膜のコーティング工程は、図２（Ｂ）に示すように、マスクプレート１５を除く、ヤトイ１１がコートヤトイとして用いられる。このコーティング工程では、まず、レンズ１４がヤトイ１１に挟持された状態で、蒸着などにより、上面（又は下面）のコーティング範囲Ｄ１に一様なコーティング膜３１が成膜される。次いで、一方の面にコーティング膜３１を成膜されたレンズ１４を挟持したままの状態で、蒸着源側に向ける面を入れ替えるように、ヤトイ１１が裏返され、他方の面にも同様に一様なコーティング膜３１が成膜される。
【００３６】
このようにレンズ１４の両面にコーティング膜３１が成膜されると、台座１２及び蓋１３の表面にはレンズ１４の表面と同様に成膜されている。このため、台座１２及び蓋１３は、続く検査工程を経た後に、表面に成膜されたコーティング膜３１を除去され、次のレンズ１４のコーティング工程に利用される。
【００３７】
コーティング膜３１を両面に成膜されたレンズ１４は、ヤトイ１１挟持されたまま搬送され、図２（Ｃ）に示すように、蓋１３上にマスクプレート１５を被せられて、コーティング膜３１の欠陥検査が行われる。この検査工程では、台座１２側からレンズ１４に光を入射させ、レンズ１４を通り、第３開口２６から出射される光を観察して、成膜されたコーティング膜３１にキズやムラ等の欠陥の有無を目視検査される。このとき検査員３３は、マスクプレート１５側からレンズ１４を覗き込んで観察するが、検査員３３が観察する範囲Ｄ２は有効径に略等しく、コーティング範囲Ｄ１よりも小さい。
【００３８】
このため、有効径内の検査対象エリア３６のコーティング膜３１の欠陥の有無だけを検査され、コーティング膜３１が成膜されているものの、欠陥があったとしてもレンズ１４の性能に影響を及ぼさない対象外エリア３７の欠陥の有無を検査されない。また、観察する範囲Ｄ２が有効径に略等しいので、有効径内に欠陥がある場合に、レンズ１４の有効径外を通って出射する光はマスクプレート１５によって遮られるから、有効径内の欠陥の輪郭がぼやけてしまうことなく観察することができるから、有効径内の欠陥を見落とし難くなる。
【００３９】
さらに、観察する範囲Ｄ２は有効径に略等しいから、コーティング膜３１の欠陥が発見された場合には、発見された欠陥は有効径内にあるものであり、有効径内か有効径外かを判断するためにスケールの表示されるルーペ等で、発見された欠陥の位置を確認する必要はなく、効率良く欠陥検査を行うことができる。
【００４０】
また、こうしたレンズ１４の欠陥検査は、図３に示すように、レンズ１４を挟持したヤトイ１１ごと、ヤトイ１１のサイズに合わせて照明面４１が設けられた照明装置４２に載置し、ヤトイ１１の裏面側からヤトイ１１内のレンズ１４を一様に照明して行われる。このため、ヤトイ１１からレンズ１４を個々に取り出さずに、多数のレンズ１４の欠陥検査を同時に素早く行うことができる。
【００４１】
さらに、ヤトイ１１の最上段に配置されるマスクプレート１５が黒色の皮膜で覆われているので、複数のレンズ１４を同時に観察して、欠陥検査を行うときに、照明装置４２以外からの光がマスクプレート１５の表面に反射して各レンズ１４の検査の妨げになることは無く、検査品質や検査効率が向上する。また、これにともない、ヤトイ１１を用いることでレンズ１４の製造効率が向上する。
【００４２】
なお、上述の実施形態で、レンズ１４へのコーティング膜３１の成膜は、図４に示すコーティング装置５１によって行われる。コーティング装置５１は、真空槽５２と、ヤトイ１１が複数載置されるコートドーム５３、コーティング膜の材料が入れられた材料ホルダ５６、材料ホルダ５６に電子線を照射してコーティング膜の材料を溶融させる電子銃５７等からなる。真空槽５２は、コートドーム５３を出し入れできるように開閉自在となっているとともに、レンズ１４にコーティング膜を成膜するときには、真空ポンプ（図示しない）によって内部を真空引きされる。
【００４３】
また、コートドーム５３は、材料ホルダ５６が配置された下方に向けて開いた傘状となっているとともに、真空槽５２に着脱自在に設けられている。このコートドーム５３の側面には、ヤトイ載置穴５９が複数設けられている。ヤトイ載置穴５９は、ヤトイ１１をその周縁部分でコートドーム５３の外面側に保持する開口となっているため、ヤトイ載置穴５９に載置されたヤトイ１１はコートドーム５３の内側に露呈される。したがって、電子ビームで加熱されて溶融したコーティング膜３１の材料がコートドーム５３の内面に向けて飛散すると、ヤトイ１１に配列保持されたレンズ１４のコートドーム５３内面に露呈された表面にコーティング膜３１が成膜される。
【００４４】
このように、傘状のコートドーム５３にヤトイ１１を複数載置してコーティング膜３１の成膜を行うときには、コートドーム５３の側面に効率良くヤトイ１１を載置することができるから、上述の実施形態のようにヤトイ１１をコートドーム５３の形状に合わせた台形状としておくことが好ましい。
【００４５】
なお、上述の実施形態でヤトイ１１はコートヤトイであり、コーティング工程と欠陥の検査工程に共通に用いられるが、これに限らず、レンズの成形工程と、レンズ内の気泡の有無やキズ、欠けなどの欠陥検査工程とに共通して上述のヤトイ１１を好適に用いることができる。また、同様に、ヤトイ１１は、レンズ１４の洗浄工程に用いられる洗浄ヤトイであっても良い。さらに、台座１２、または台座１２及び蓋１３をレンズ１４の製造工程で一貫して用いるようにし、各種検査工程でマスクプレート１５を被せて検査を行うようにすれば、上述の実施形態で説明したコーティング工程とコーティング膜３１の検査工程以外の工程にも、ヤトイ１１を好適に用いることができる。
【００４６】
なお、上述の実施形態では、マスクプレート１５の全面が黒色となっているが、これに限らず、少なくとも検査工程で検査員３３が観察する第３開口２６の周辺部分が、レンズ１４を透過してきた光を観察するために妨げとならない暗色となっていれば良い。また、上述の実施形態のように、マスクプレート１５の両面が黒色（暗色）となっていることにも限られず、少なくとも検査工程で検査員３３がレンズ１４を観察する側の表面が、検査の妨げにならない暗色となっていれば良い。
【００４７】
なお、上述の実施形態では、アルミニウム製で黒色の陽極酸化皮膜を設けたマスクプレート１５の例を説明したが、これに限らず、予め黒色の物質でマスクプレート１５を構成しても良い。また、マスクプレート１５は、黒色の陽極酸化皮膜を設けたアルミニウム製であることに限らず、黒色の塗料で塗装したり、黒色のめっきを施したものであっても良い。
【００４８】
さらに、上述の実施形態では、マスクプレート１５の色を最も好適な黒色の例を説明したが、これに限らず、ヤトイ１１を単位として複数のレンズ１４の欠陥検査を同時に行うときに、レンズ１４の観察の妨げとならない色であれば良く、暗色であることが好ましい。また、マスクプレート１５の表面には、反射防止処理等を施しておくことが好ましい。
【００４９】
なお、上述の実施形態では、蓋１３とマスクプレート１５とを別個に設ける例を説明したが、これに限らず、蓋１３を黒色の物質で構成したり、黒色の塗装や皮膜を施すことで、蓋１３をマスクプレート１５として兼用しても良い。この場合、蓋１３の材料や、蓋１３に設ける塗装や皮膜の材料は、コーティング膜３１の除去時に剥がれ落ちたり劣化したりし難い材料とすることが好ましい。
【００５０】
なお、上述の実施形態では、ヤトイ１１の形状を台形とする例を説明するが、これに限らず、ヤトイ１１の形状は所望の形状として良い。
【００５１】
また、上述の実施形態では、レンズ１４を目視検査する例を説明するが、これに限らず、欠陥検査を自動的に行う検査装置においても、ヤトイ１１を好適に用いることができる。
【００５２】
なお、上述の実施形態では、ヤトイ１１に合わせてつくられた照明装置４２を用いてレンズ１４の検査を行うが、これに限らず、特別な照明装置４２を用いずに、ヤトイ１１を把持してレンズ１４を透かし、欠陥検査を行うようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】ヤトイの構成を示す分解斜視図である。
【図２】ヤトイの作用を示す断面図である。
【図３】ヤトイに挟持されたレンズの欠陥検査を概略的に示す説明図である。
【図４】コーティング装置の構成を示す概略図である。
【符号の説明】
【００５４】
１１  ヤトイ
１２  台座
１３  蓋
１４  レンズ
１５  マスクプレート
１６  第１開口
１７，１８  位置決めピン
２２  第２開口
２３，２４，２７，２８  位置決め穴
２６  第３開口
３１  コーティング膜
３３  検査員
３６  検査対称エリア
３７  対象外エリア
４１  照明面
４２  照明装置
５１  コーティング装置
５２  真空槽
５３  コートドーム
５６  材料ホルダ
５７  電子銃
５９  ヤトイ載置穴
【図１】
2009243975.tif 000003
【図２】
2009243975.tif 000004
【図３】
2009243975.tif 000005
【図４】
2009243975.tif 000006