JP5829082B2 - 洗浄装置 - Google Patents

Description

本発明は、洗浄装置に関する。

従来、被洗浄物の表面から、例えば微粒子などを除去する洗浄装置において、洗浄液を加圧して被洗浄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被洗浄物に噴射する２流体ジェット洗浄を行うものが知られている。
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、水平に載置した被洗浄物上にスポット状の高圧水を鉛直上方から噴射し、被洗浄物を回転させながら高圧水の噴射ノズルを被洗浄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被洗浄物に噴射すると、被洗浄物に付着した微粒子や不純物が飛散して、洗浄済みの被洗浄面に再付着する場合がある。
このため、特許文献２には、被洗浄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、被洗浄物上面に高圧力を加えた洗浄液を吹き付けるノズルと、被洗浄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、そこ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、洗浄液を被洗浄物に吹き付けることによってこの被洗浄物状の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飲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ようにしている。

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、以下の問題があった。
特許文献１に記載の高圧ジェット洗浄装置では、被洗浄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被洗浄物が汚染されてしまうおそれがあるという問題がある。
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という問題がある。
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被洗浄物でないと良好な効果を期待できない技術である。
例えば、レンズのように、被洗浄面に凹凸があり、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くなるという問題がある。

本発明は、上記のような問題に鑑みてなされたものであり、被洗浄物の表面に洗浄液を噴射して洗浄を行う場合に、被洗浄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、本発明の洗浄装置は、被洗浄物としてのレンズを、その光軸を水平にした状態で保持して前記光軸を中心として回転させる回転保持部と、該回転保持部に保持された前記被洗浄物上のスポット状の洗浄領域に、圧縮空気とともに霧状になった洗浄液を鉛直下方に向かう速度成分を有して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被洗浄物の回転中心から外周側に向かって相対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移動方向における後方側から覆うように前記被洗浄物の表面に入射する鉛直下方に向かう速度成分を有する層状気流を形成する層状気流形成部と、該層状気流の入射位置を前記洗浄領域の相対移動に追従して相対移動させる層状気流移動部と、を備える構成とする。

また、本発明の洗浄装置では、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保持部と、該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ることが可能である。

また、本発明の洗浄装置では、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被洗浄物の表面の法線に対して前記洗浄領域の前記相対移動方向と反対側に傾けられることが可能である。

また、本発明の洗浄装置では、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被洗浄物の表面の法線に対して前記洗浄領域の前記相対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ることが可能である。

また、本発明の洗浄装置では、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被洗浄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、を備えることが可能である。

本発明の洗浄装置によれば、洗浄液の噴射によって被洗浄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ため、被洗浄物の表面に洗浄液を噴射して洗浄を行う場合に、被洗浄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という効果を奏する。

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および正面図である。 図１におけるＡ視図および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、および被洗浄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および正面図である。 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５におけるＥ視図および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１（ａ）、（ｂ）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および正面図である。図２（ａ）、（ｂ）は、図１（ｂ）におけるＡ視図およびＢ視図である。

本実施形態の洗浄装置１は、被洗浄物に対して洗浄液を噴射して被洗浄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、被洗浄物は、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ものであれば、特に限定されない。
以下では、図１（ａ）、（ｂ）に示すように、洗浄物が、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り、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、被洗浄面は、凸レンズ面１５ａ、１５ｂのいずれであってもよいが、以下では、一例として、凸レンズ面１５ａが被洗浄面の場合で説明する。

洗浄装置１の概略構成は、図１（ａ）、（ｂ）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ものである。
回転保持部２の概略構成は、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た駆動ローラ３ａおよび保持ローラ３ｂ、３ｃと、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モーター４とを備える。

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字状とされることで中央がくびれた凹状のローラ面を有し、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になっている。

また、駆動ローラ３ａ、保持ローラ３ｂ、３ｃは、図２（ｂ）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おり、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、レンズ１５のレンズ側面１５ｃの中心軸である光軸Ｏとは整列している。

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なっている。

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なっている。図１（ａ）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に連れ回って回転できるようになっている。
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２（ｂ）の図示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、図示時計回りに回転することになる。

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り、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ものである。
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の洗浄面に洗浄液Ｌを噴射するものであり、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なる。
洗浄液Ｌは、被洗浄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都合である。

また、洗浄液噴射部７は、図１（ｂ）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θ_Ｐだけ傾斜した姿勢で、固定板５ｂに固定されている。
角度θ_Ｐ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３（ａ）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、θ_Ｐ＝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、θ_Ｐ＝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から噴射されたものであり、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、図２（ｂ）に示すように、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設定としている（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を噴射するものとなっている。

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になっている。
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ととし、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を形成するものである。
本実施形態では、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なる。
これら圧縮空気噴射部８は、いずれも、図２（ｂ）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θ_Ｑだけ傾斜した姿勢で、固定板５ｂに固定されている。
角度θ_Ｑは、角度θ_Ｐ以上の大きさに設定する。本実施形態では、一例として、θ_Ｑ＝３０（°）に設定している。

また、一対の圧縮空気噴射部８は、図２（ａ）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、全体として山形状をなす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。すなわち、各噴射口８ａはハ字状をな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をハ字状の配置とし、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、上方が閉じた山形状の層状気流１７が形成される。
この山形状につながった層状気流１７は、凸レンズ面１５ａに入射し、図２（ｂ）に示すように、凸レンズ面１５ａの山形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、レンズ１５の回転方向側、即ち図３（ｂ）における左側が、反対側、即ち図３（ｂ）における右側に比べ、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１（ａ）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字状をなすように設けられており、２本に分岐された先端部が各圧縮空気噴射部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３（ａ）、（ｂ）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、および被洗浄面上の様子を示す模式説明図である。図４（ａ）、（ｂ）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、被洗浄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から、図３（ａ）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、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、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、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の相対移動に追従して相対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３（ｂ）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３（ａ）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３（ｂ）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４（ａ）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θ_Ｐ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おり、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ため、図３（ｂ）に示すように、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４（ａ）、（ｂ）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４（ａ）、（ｂ）は、模式図であるため、噴射流１６が２流体ジェットであることを特に明示する図示はしていない。
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に含まれる微粒子や不純物からなる汚染物１８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４（ａ）に示すように、飛散物Ｄ_０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Ｄ_１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Ｄ_２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とになる。
このため、二点鎖線で示す飛散物Ｄ_３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θ_Ｑは、中心軸Ｐの入射角θ_Ｐ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４（ｂ）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、表面流１６ａからの飛散物Ｄ、凸レンズ面１５ａの表面に付着した汚染物１８や液滴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５（ａ）、（ｂ）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および正面図である。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７（ａ）、（ｂ）は、図５（ｂ）におけるＥ視図および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、被洗浄物に対して洗浄液Ｌを噴射して被洗浄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、被洗浄物は、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ものであれば、特に限定されない。
以下では、図５（ａ）、（ｂ）に示すように、洗浄物が、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、被洗浄面は、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が被洗浄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）とを追加したものである。
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ものであり、ベース５ａと、ベース５ａの端部に互いに対向して立設された一対の支持板５ｃと、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た回動ブロック２３（保持部）と、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モーター２２とを備える。
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なるが、本実施形態では、回転保持部２に保持されたレンズ２５の洗浄面に洗浄液Ｌのみを噴射流１６Ａとして噴射する点が異なる。
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５（ｂ）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θ_ＰＡ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＝θ_ＰＡ＋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、θ_ＰＡ＝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ようにしている。
このため、図７（ｂ）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設定としている（符号Ｓ_Ａで示す二点鎖線参照）。
噴射流１６Ａが吹き付けられる領域Ｓ_Ａ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Ｓ_Ａ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なっている。
以下では、洗浄領域Ｓ_Ａ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ととし、この交点を洗浄位置ｐ_Ａと称する。洗浄位置ｐ_Ａは、洗浄領域Ｓ_Ａ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ｐ_Ａ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Ｓ_Ａ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を形成するものである。
本実施形態では、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なる。
これら圧縮空気噴射部８Ａは、いずれも、図５（ｂ）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Ｑ_Ａが光軸Ｏに対して角度θ_ＱＡ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θ_ＱＡは、角度θ_Ｐ以上の大きさに設定する。本実施形態では、一例として、θ_Ｑ＝３５（°）に設定している。
なお、本実施形態では、角度θ_ＱＡは、角度θ_ＰＡと同様にして、中心軸Ｑ_Ａ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θ_ＰＡ＜θ_ＱＡにすると、洗浄領域Ｓ_Ａと吹き付け領域Ｔ_Ａ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７（ａ）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７（ｂ）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Ｔ_Ａと称する。

各圧縮空気噴射部８の基端部には、図５（ａ）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５（ｂ）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ものである。
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もので、図６に示すように、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なっている。
また、制御部２６には、レンズ２５の洗浄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ｐ_Ａが移動した際に、洗浄領域Ｓ_Ａにおける洗浄力を略一定に保つことを目的とするもので、例えば、洗浄位置ｐ_Ａ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と、洗浄液噴射部７の噴射口７ａから洗浄位置ｐ_Ａまでの距離を一定に保つ制御と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し、図８に示すように、各洗浄位置ｐ_Ａでの法線に対する中心軸Ｐの入射角を一定の角度θ_ＰＡとし、洗浄位置ｐ_Ａ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ｐ_Ａ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ｐ_Ａの法線の変化とを算出し、洗浄位置ｐ_Ａごとに中心軸Ｐの入射角を一定の角度θ_ＰＡ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、被洗浄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、複数の被洗浄物の形状に基づいた制御目標値を予め算出しておき、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、被洗浄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ようになっている。

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、被洗浄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Ｓ_Ａ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θ_ＰＡ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ｐ_Ａを洗浄開始位置から鉛直下方に相対移動させる。
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ｐ_Ａが移動しても、中心軸Ｐの入射角と、洗浄位置ｐ_Ａから噴射口７ａまでの距離とが、それぞれ一定値、θ_ＰＡ、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、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、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、昇降ステージ６の移動速度を上記第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４（ａ）、（ｂ）に示すように、洗浄領域Ｓ_Ａおよびその周囲では、洗浄位置ｐ_Ａ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、表面流１６ａ、１７ａは、主として洗浄位置ｐ_Ａ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Ｓ_Ａ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ｐ_Ａ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ｐ_Ａ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Ｑ_Ａ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ｐ_Ａ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、被洗浄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Ｓ_Ａ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Ｓ_Ａと吹き付け領域Ｔ_Ａ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、被洗浄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、被洗浄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Ｓ_Ａ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Ｓ_Ａの周囲が洗浄位置ｐ_Ａ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が、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が、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、洗浄領域を被洗浄物の回転中心から外周側に向かって相対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移動に追従して相対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が、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Ｔ_Ａが外周側に行くほど中心軸Ｑ_Ａ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、と入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、一対の圧縮空気噴射部８Ａによって、それぞれ断面が山形状、円弧状の層状気流１７、１７Ａを形成する場合の例で説明したが、層状気流１７、１７Ａの断面形状に対応した開口形状が山形のスリット、円弧状のスリットになっている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が、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ｐ_Ａごとに対して、中心軸Ｐの入射角を一定の角度θ_ＰＡ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ｐ_Ａ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。被洗浄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ｐ_Ａごとに、中心軸Ｐの入射角を一定の角度θ_ＰＡ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が、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や流量を被洗浄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。

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（被洗浄物）
１５ａ 凸レンズ面（被洗浄面）
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（
２５ａ 凹レンズ面（被洗浄面）
２６ 制御部（傾動制御部）
２７ 記憶部
Ｃ 洗浄済領域
Ｄ、Ｄ_１、Ｄ_２ 飛散物
Ｇ 圧縮空気
Ｌ 洗浄液
Ｏ 光軸
Ｐ、Ｑ、Ｑ_Ａ 中心軸
Ｓ、Ｓ_Ａ 洗浄領域
Ｔ、Ｔ_Ａ 吹き付け領域
ｐ、ｐ_Ａ 洗浄位置

Claims (5)

1. 被洗浄物としてのレンズを、その光軸を水平にした状態で保持して前記光軸を中心として回転させる回転保持部と、
   該回転保持部に保持された前記被洗浄物上のスポット状の洗浄領域に、圧縮空気とともに霧状になった洗浄液を鉛直下方に向かう速度成分を有して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被洗浄物の回転中心から外周側に向かって相対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移動方向における後方側から覆うように前記被洗浄物の表面に入射する鉛直下方に向かう速度成分を有する層状気流を形成する層状気流形成部と、
   該層状気流の入射位置を前記洗浄領域の相対移動に追従して相対移動させる層状気流移動部と、を備える
   ことを特徴とする、洗浄装置。
2. 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、
   該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
   ことを特徴とする請求項１に記載の洗浄装置。
3. 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被洗浄物の表面の法線に対して前記洗浄領域の前記相対移動方向と反対側に傾けられた
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の洗浄装置。
4. 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被洗浄物の表面の法線に対して前記洗浄領域の前記相対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
   ことを特徴とする請求項３に記載の洗浄装置。
5. 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被洗浄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、を備える
   ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の洗浄装置。

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