レンズを超音波で非接触浮上させる技術 │ エアーブロー不要！レンズを超音波で非接触浮上させる技術です！スクイーズ膜効果の原理を適用！レンズとコレットの間の空気を加圧して非接触浮上させる反発力にしてます

2023/12/01

レンズが超音波で非接触浮上する原理

レンズの曲面に合わせて、お椀のようにくぼんだコレットの上にレンズを載せます。

コレットの表面は超音波で微振動させることができ、レンズとの間の空気を高速で圧縮・拡散を繰り返すことで、薄い空気膜を形成することができます。

空気膜は、レンズを押し返す反発力になります（スクイーズ膜効果）。

これが非接触で浮上する原理です。

超音波による非接触浮上では、エアーブローは不要です。エアーブローに伴う様々な問題を回避することができます。

クリーンルームの中で使用しても、エアーブローでパーティクルの飛散を回避することができ、室内の設計気流を乱すリスクを回避することができます。

そして、エアーブローによる異物付着・コンタミのリスクを無くし、高い清浄度でレンズをハンドリングすることができます。

また、

コレットには、バキューム用の穴を加工することで、レンズの上からアプローチして、吸着することができます。

レンズを、バキュームして吸着すると同時に、空気膜の反発力で押し返すことで、レンズを非接触チャックするのです。

ロボットで操作することで、ピックアンドプレースするハンドとして適用することができます。

この原理では、ベルヌーイチャックと異なり、レンズに加わる負荷を最小限にしてチャックできるので、吸着痕・傷・異物転写リスク低減につながります。

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動画：レンズを非接触浮上

動画を解説：

レンズを載せているコレットは、レンズの曲面に沿った窪んだ形状をしています。

コレット表面を超音波で微振動させています。そして、コレットとレンズの間の空気を加圧し、レンズを浮上させる反発力にしています（スクイーズ膜効果）。

レンズは、非常に安定した高低差で浮上しています。

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超音波でレンズを浮上させるメリット

◆レンズは高い安定性で非接触浮上します！

◆レンズに与える負荷が低く、傷・マイクロクラックのリスクは最小限！

◆レンズを非接触浮上し、接触に起因する異物付着を防止！

◆エアーブロー不要！

◆クリーンルームでエアーブローによる気流を発生させません！

◆エアーブローでパーティクルを飛散させません！

◆圧縮エアー源からの汚染リスクは皆無！

◆圧縮エアーのメンテナンスが不要！

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ベルヌーイチャックとの比較

	超音波非接触浮上	ベルヌーイチャック

エアーブロー	無	有

コンプレッサー	無	有

圧縮エアのメンテナンス	無	有

エアーブローによる汚染	無	有

レンズへの負荷	小	大

クリーン環境の適合性	〇	△

歩留まり	〇	△