特許 7606270 コーナーキューブ、コーナーキューブの製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-12-17

(45)【発行日】2024-12-25

(54)【発明の名称】コーナーキューブ、コーナーキューブの製造方法

(51)【国際特許分類】

   G02B 5/122 20060101AFI20241218BHJP

【ＦＩ】

G02B5/122

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2024137463

(22)【出願日】2024-08-16

【審査請求日】2024-08-26

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】524309122

【氏名又は名称】株式会社ＫＩＤ Ｊ

(74)【代理人】

【識別番号】110003096

【氏名又は名称】弁理士法人第一テクニカル国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】日高 淳

(72)【発明者】

【氏名】町田 稔生

(72)【発明者】

【氏名】橋本 光宏

【審査官】酒井 康博

(56)【参考文献】

【文献】実開昭６１－１９９９１３（ＪＰ，Ｕ）

【文献】米国特許出願公開第２００７／００３５８３５（ＵＳ，Ａ１）

【文献】中国特許出願公開第１１２５９６１９５（ＣＮ，Ａ）

【文献】中国実用新案第２１１２３６２１９（ＣＮ，Ｕ）

【文献】中国実用新案第２１１１８０１８３（ＣＮ，Ｕ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０２Ｂ ５／００ － ５／１３６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

入射した光を入射方向と平行且つ反対の方向に反射するコーナーキューブであって、
平板状の第１樹脂基板と、
前記第１樹脂基板に直角に接続された平板状の第２樹脂基板と、
前記第１樹脂基板及び前記第２樹脂基板のそれぞれに直角に接続された平板状の第３樹脂基板と、を有し、
前記第１樹脂基板、前記第２樹脂基板、及び前記第３樹脂基板は樹脂材料で構成されており、
前記第１樹脂基板、前記第２樹脂基板、及び前記第３樹脂基板の各々は、
前記光の入射口側である内側の面と、
前記入射口とは反対側の外側の面と、を有しており、
前記入射口近傍の板厚が、前記第１樹脂基板、前記第２樹脂基板、及び前記第３樹脂基板により形成される三角錐形状の頂点近傍の板厚よりも薄くなるように、前記外側の面に前記内側の面に対して傾斜した傾斜部が形成されている、
コーナーキューブ。

【請求項2】

入射した光を入射方向と平行且つ反対の方向に反射するコーナーキューブであって、
平板状の第１樹脂基板と、
前記第１樹脂基板に直角に接続された平板状の第２樹脂基板と、
前記第１樹脂基板及び前記第２樹脂基板のそれぞれに直角に接続された平板状の第３樹脂基板と、を有し、
前記第１樹脂基板、前記第２樹脂基板、及び前記第３樹脂基板は樹脂材料で構成されており、
前記第１樹脂基板、前記第２樹脂基板、及び前記第３樹脂基板により形成される三角錐形状の頂点近傍から前記光の入射口に垂直な方向に延びる円柱状のボスを備える、
コーナーキューブ。

【請求項3】

入射した光を入射方向と平行且つ反対の方向に反射するコーナーキューブの製造方法であって、
溶融した樹脂材料を金型内に注入し、射出成形又は圧縮成形により、平板状の第１樹脂基板と、前記第１樹脂基板に直角に接続された平板状の第２樹脂基板と、前記第１樹脂基板及び前記第２樹脂基板のそれぞれに直角に接続された平板状の第３樹脂基板と、を形成する第１ステップを有する、
コーナーキューブの製造方法。

【請求項4】

前記第１ステップでは、
前記第１樹脂基板、前記第２樹脂基板、及び前記第３樹脂基板により形成される三角錐形状の頂点近傍に位置するゲートから前記樹脂材料を前記金型内に注入する、
請求項３に記載のコーナーキューブの製造方法。

【請求項5】

前記第１ステップで形成された前記第１樹脂基板、前記第２樹脂基板、及び前記第３樹脂基板の各々に対し、前記光の入射口側である内側の面及び前記入射口とは反対側の外側の面の両方に金属膜を成膜する第２ステップをさらに有する、
請求項３に記載のコーナーキューブの製造方法。

【請求項6】

前記第１ステップでは、
前記光の入射口側である内側の面及び前記入射口とは反対側の外側の面を有する前記第１樹脂基板、前記第２樹脂基板、及び前記第３樹脂基板の各々に対し、前記入射口近傍の板厚が、前記第１樹脂基板、前記第２樹脂基板、及び前記第３樹脂基板により形成される三角錐形状の頂点近傍の板厚よりも薄くなるように、前記外側の面に前記内側の面に対して傾斜した傾斜部が形成される形状の前記金型内に、前記樹脂材料を注入する、
請求項３に記載のコーナーキューブの製造方法。

【請求項7】

前記第１ステップでは、
前記第１樹脂基板、前記第２樹脂基板、及び前記第３樹脂基板により形成される三角錐形状の頂点近傍から前記光の入射口に垂直な方向に延びる円柱状のボスが形成される形状の前記金型内に、前記樹脂材料を注入する、
請求項３乃至６のいずれか１項に記載のコーナーキューブの製造方法。

【請求項8】

前記第１ステップでは、
前記第１樹脂基板、前記第２樹脂基板、及び前記第３樹脂基板を備える成形品は、前記ボスを把持されて前記金型から取り出される、
請求項７に記載のコーナーキューブの製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、コーナーキューブ及びその製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、例えばトータルステーション等の測量機器に使用されるコーナーキューブが知られている。例えば特許文献１には、正六面体の一隅であった角を頂上とする三角錐状の形状のコーナーキューブリフレクターが記載されている。このコーナーキューブリフレクターは、例えばＢＫ７や透明石英ガラス等の光学ガラスを成形加工することで製造される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開平４－３１５５６１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

従来のコーナーキューブリフレクターは、光学ガラスに対して研削及び研磨による精密加工を施すため、非常に長い加工時間を要する。このため、生産性が低く、コストが高いという課題があった。

【0005】

本発明の目的は、生産性を向上でき、且つ、コストを削減できるコーナーキューブ及びその製造方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記目的を達成するために、本発明は、入射した光を入射方向と平行且つ反対の方向に反射するコーナーキューブであって、平板状の第１樹脂基板と、前記第１樹脂基板に直角に接続された平板状の第２樹脂基板と、前記第１樹脂基板及び前記第２樹脂基板のそれぞれに直角に接続された平板状の第３樹脂基板と、を有し、前記第１樹脂基板、前記第２樹脂基板、及び前記第３樹脂基板は樹脂材料で構成されている。

【0007】

本発明のコーナーキューブは、樹脂材料で構成されている。このため、樹脂成形によりベース形状を形成することができるので、光学ガラスを使用する場合のように研削及び研磨による精密加工が不要となり、製造に要する時間を大幅に短縮できる。したがって、生産性を向上でき、且つ、コストを削減できる。さらに、重量を軽減できる。

【0008】

また、上記目的を達成するために、本発明は、入射した光を入射方向と平行且つ反対の方向に反射するコーナーキューブの製造方法であって、溶融した樹脂材料を金型内に注入し、射出成形又は圧縮成形により、平板状の第１樹脂基板と、前記第１樹脂基板に直角に接続された平板状の第２樹脂基板と、前記第１樹脂基板及び前記第２樹脂基板のそれぞれに直角に接続された平板状の第３樹脂基板と、を形成する第１ステップを有する。

【0009】

本発明によれば、溶融した樹脂材料を金型内に注入し、射出成形又は圧縮成形により、第１樹脂基板、第２樹脂基板、及び第３樹脂基板を形成する。これにより、光学ガラスを使用する場合のように研削及び研磨による精密加工が不要となり、製造に要する時間を大幅に短縮できる。したがって、生産性を向上でき、且つ、コストを削減できる。さらに、重量を軽減できる。

【発明の効果】

【0010】

本発明によれば、生産性を向上でき、且つ、コストを削減することができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】実施形態に係るコーナーキューブを光の入射口とは反対側から見た上面図である。

【図2】実施形態に係るコーナーキューブを光の入射口側から見た下面図である。

【図3】実施形態に係るコーナーキューブを図１の矢印ＩＩＩの方向から見た側面図である。

【図4】実施形態に係るコーナーキューブを図１の矢印ＩＶの方向から見た正面図である。

【図5】コーナーキューブにおける光の入射方向と反射方向を説明するための説明図である。

【図6】コーナーキューブの断面の層構造を表すための図１の断面線ＶＩ－ＶＩに相当する断面図である。

【図7】図６の領域ＶＩＩにおける層構造を概念的に表す図である。

【図8】図６の領域ＶＩＩにおける層構造の他の例を概念的に表す図である。

【図9】コーナーキューブの断面の板厚を表すための図１の断面線ＶＩ－ＶＩに相当する断面図である。

【図10】コーナーキューブの製造手順を表すフローチャートである。

【図11】樹脂材料を注入する金型のコアの形状を表す上面図である。

【図12】図１１の断面線ＸＩＩ－ＸＩＩに相当する、コアの凸部とキャビティの凹部による嵌合構造を表す断面図である。

【図13】樹脂材料を注入するゲートの位置を表す図である。

【図14】金型のコアとキャビティの間に樹脂を注入した状態を表す断面図である。

【図15】コアをキャビティから離間させた状態を表す断面図である。

【図16】ストリッパープレートによりコアから成形品を離型させた状態を表す断面図である。

【図17】変形例に係るコーナーキューブを光の入射口とは反対側から見た上面図である。

【図18】変形例に係るコーナーキューブを図１７の矢印ＸＶＩＩＩの方向から見た側面図である。

【図19】変形例に係るコーナーキューブを図１７の矢印ＸＩＸの方向から見た正面図である。

【図20】変形例に係る金型のコアとキャビティの間に樹脂を注入した状態を表す断面図である。

【図21】変形例に係るコーナーキューブをホルダに取り付けた状態を表す断面図である。

【図22】変形例に係るコーナーキューブのゲート部ボスを把持して離型させる様子を表す側面図である。

【図23】変形例に係るコーナーキューブのゲート部ボスを把持して離型させる様子を表す上面図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。本実施形態に係るコーナーキューブは、例えばトータルステーション、セオドライト、トランシット等の測量機器に使用される。コーナーキューブは、コーナーキューブリフレクタ、コーナーキューブプリズム等とも呼ばれる。

【0013】

＜コーナーキューブの外観構成＞
図１～図５を用いて、実施形態に係るコーナーキューブの外観構成の一例について説明する。図１は、実施形態に係るコーナーキューブを光の入射口とは反対側から見た上面図、図２は、実施形態に係るコーナーキューブを光の入射口側から見た下面図、図３は、実施形態に係るコーナーキューブを図１の矢印ＩＩＩの方向から見た側面図、図４は、実施形態に係るコーナーキューブを図１の矢印ＩＶの方向から見た正面図、図５は、コーナーキューブにおける光の入射方向と反射方向を説明するための説明図である。

【0014】

図１～図５に示すように、コーナーキューブ１は、略直角二等辺三角形の平板状の第１基板３と、略直角二等辺三角形の平板状の第２基板５と、略直角二等辺三角形の平板状の第３基板７を有する。コーナーキューブ１は、第１基板３、第２基板５、及び第３基板７がそれぞれ直角に連結されることで、略三角錐形状に形成されている。図１～図５に示す例では、コーナーキューブ１は、樹脂成形時のゲート跡の切除により、三角錐形状の頂点部分に略正三角形状の平坦部９が形成されている。その結果、第１基板３、第２基板５、第３基板７の外側の面３ｏ，５ｏ，７ｏはそれぞれ等脚台形の形状に形成されている。外側の面３ｏ，５ｏ，７ｏにはリブや溝等が形成されておらず、後述の傾斜部２５，２７を除き凹凸のない面として形成されている。

【0015】

なお、図示は省略するが、コーナーキューブ１の頂点部分に平坦部９を形成せずに、頂点が尖った三角錐形状に形成してもよい。この場合、第１基板３、第２基板５、第３基板７の外側の面３ｏ，５ｏ，７ｏはそれぞれ、直角二等辺三角形の形状に形成される。

【0016】

詳細は後述するが、第１基板３は、第１樹脂基板３Ａの表面に金属膜が成膜されることで形成され、第２基板５は、第２樹脂基板５Ａの表面に金属膜が成膜されることで形成され、第３基板７は、第３樹脂基板７Ａの表面に金属膜が成膜されることで形成されている。第１樹脂基板３Ａ、第２樹脂基板５Ａ、及び第３樹脂基板７Ａは、樹脂材料で構成されている。樹脂材料としては、例えば、高温且つ高湿度の環境下でも寸法安定性に優れたＣＯＣ（シクロオレフィンコポリマー）、ＣＯＰ（シクロオレフィンポリマー）等を使用してもよいし、要求精度に応じてＰＣ（ポリカーボネート）やＰＭＭＡ（ポリメタクリル酸メチル）等を使用してもよい。また、上記以外の樹脂材料を使用してもよい。

【0017】

図２に示すように、コーナーキューブ１は、光が入射される入射口１１を備えている。入射口１１は、第１基板３、第２基板５、及び第３基板７のそれぞれの平坦部９とは反対側の端部３ｅ，５ｅ，７ｅにより囲まれる正三角形状の開口である。第１基板３、第２基板５、第３基板７はそれぞれ、入射口１１側である内側の面３ｉ，５ｉ，７ｉと、入射口１１とは反対側の外側の面３ｏ，５ｏ，７ｉとを備えている。内側の面３ｉ，５ｉ，７ｉはそれぞれ平坦な面（平面）であり、光を反射する反射面を構成する。内側の面３ｉ，５ｉ，７ｉは、それぞれが直角二等辺三角形の形状に形成されており、３つの面３ｉ，５ｉ，７ｉがなす角度がそれぞれ直角となっている。すなわち、内側の面３ｉ，５ｉは直角に接続され、内側の面３ｉ，７ｉも直角に接続され、内側の面５ｉ，７ｉも直角に接続されている。

【0018】

コーナーキューブ１は、入射口１１から入射した光を内側の面３ｉ，５ｉ，７ｉのいずれか２つ又は３つの面で反射させて、入射方向と平行且つ反対の方向に反射する。図５に示す例では、コーナーキューブ１は、入射口１１から入射した光１３を例えば３つの面７ｉ，５ｉ，３ｉの順でそれぞれ反射させて、入射方向と平行且つ反対の方向に反射している。

【0019】

＜コーナーキューブの各基板の断面構成＞
図６～図９を用いて、実施形態に係るコーナーキューブ１の各基板の断面構成の一例について説明する。図６は、コーナーキューブ１の断面の層構造を表すための図１の断面線ＶＩ－ＶＩに相当する断面図、図７は、図６の領域ＶＩＩにおける層構造を概念的に表す図、図８は、図６の領域ＶＩＩにおける層構造の他の例を概念的に表す図、図９は、コーナーキューブ１の断面の板厚を表すための図１の断面線ＶＩ－ＶＩに相当する断面図である。なお、図６では層構造を分かり易くするために板厚を一定であるものとして図示している。また、図９では板厚を分かり易くするために金属膜の図示を省略している。

【0020】

図６に示すように、第１基板３の第１樹脂基板３Ａは、入射口１１側である内側の面３Ａｉと、入射口１１とは反対側の外側の面３Ａｏとを備えている。第１樹脂基板３Ａの内側の面３Ａｉ及び外側の面３Ａｏの両方には、金属膜１５が成膜されている。同様に、第２基板５の第２樹脂基板５Ａは、入射口１１側である内側の面５Ａｉと、入射口１１とは反対側の外側の面５Ａｏとを備えている。第２樹脂基板５Ａの内側の面５Ａｉ及び外側の面５Ａｏの両方には、金属膜１５が成膜されている。内側の面に形成される金属膜１５と、外側の面に形成される金属膜１５は、同じ層構成且つ略同じ厚みである。なお、図６では図示されていないが、第３基板７の第３樹脂基板７Ａも第１樹脂基板３Ａ及び第２樹脂基板５Ａと同様の層構造を有する。

【0021】

図７に示すように、金属膜１５は、樹脂製の樹脂基板３Ａ，５Ａの表面に形成された金属反射膜１９と、金属反射膜１９の表面に形成された保護膜２１とを有する。金属反射膜１９は、例えばアルミニウム、金、銀等の高反射率の金属材料を用いてスパッタにより形成される。また、上記の金属以外にも、耐久性や二次加工性を向上させた合金等を用いてもよい。スパッタは、スパッタリング法とも呼ばれる。スパッタでは、金属材料と樹脂基板３Ａ，５Ａが容器内に設置され、容器内が真空にされて不活性ガス（アルゴン等）が導入される。樹脂基板３Ａ，５Ａと金属材料間に高電圧が加えられると、アルゴンの電子・イオンが高速移動して金属材料に衝突し、スパッタリング現象が発生して金属材料の粒子が弾き飛ばされ、樹脂基板３Ａ，５Ａの表面に付着する。このようにして、樹脂基板３Ａ，５Ａの表面に金属材料の薄膜が形成される。

【0022】

保護膜２１は、例えばガラス材料を用いて蒸着により形成される。保護膜２１は、耐熱性や耐摩耗性を高める。蒸着では、ガラス材料と、金属反射膜１９を形成した樹脂基板３Ａ，５Ａが容器内に設置され、容器内が真空にされて、ガラス材料が加熱される。加熱により蒸発（気化）したガラス材料は、樹脂基板３Ａ，５Ａの金属反射膜１９の表面に付着し、保護膜を形成する。ガラス材料を加熱する方法には、例えば抵抗加熱式、電子ビーム式、高周波誘導式、レーザ式等がある。第１樹脂基板３Ａ、第２樹脂基板５Ａ、第３樹脂基板７Ａの内側の面３Ａｉ，５Ａｉ，７Ａｉに形成された金属膜１５が、光を反射する反射面を構成する。

【0023】

図８に示すように、金属反射膜１９上に、保護膜２１の代わりに誘電体多層膜２３を形成してもよい。誘電体多層膜２３は、より高い反射率や必要な光学特性を実現するために、増反射膜として設けられる。誘電体多層膜２３は、屈折率の違う２種類以上の誘電体膜を積層することで、光の干渉作用によって任意の光学特性を得ることができる。例えば、反射させる光の波長、反射率、入射角依存性等の光学特性を変化させることが可能である。誘電体多層膜２３は、コーナーキューブ１が搭載される測量機器等の製品に必要な機能に応じてカスタマイズされる。誘電体多層膜２３は、スパッタ又は蒸着により形成される。

【0024】

図９に示すように、第１樹脂基板３の外側の面３Ａｏには、内側の面３Ａｉに対して傾斜した傾斜部２５，２７が形成されている。図９に示す例では、内側の面３Ａｉに対する傾斜が比較的小さい傾斜部２５と、内側の面３Ａｉに対する傾斜が比較的大きい傾斜部２７の、２段階の傾斜が設けられている。同様に、第２樹脂基板５Ａの外側の面５Ａｏには、内側の面５Ａｉに対して傾斜した傾斜部２５，２７が形成されている。上記と同様に、傾斜部２５は内側の面５Ａｉに対する傾斜が比較的小さく、傾斜部２７は内側の面５Ａｉに対する傾斜が比較的大きい。なお、傾斜は１段階としてもよいし、３段階以上としてもよい。また、直線状の傾斜に限らず、湾曲した曲線状の傾斜としてもよい。

【0025】

これにより、第１樹脂基板３Ａ及び第２樹脂基板５Ａの各々は、入射口１１近傍の板厚Ｔ１が、コーナーキューブ１の三角錐形状の頂点近傍の板厚（平坦部９近傍の板厚）Ｔ２よりも薄くなっている。なお、図９では比較のために、傾斜部を設けない形状（板厚が一定の形状）を一点鎖線で図示している。また、図９では図示されていないが、第３樹脂基板７Ａについても第１樹脂基板３Ａ及び第２樹脂基板５Ａと同様の板厚に形成されている。図９では図示を省略しているが、上記の板厚となるように形成された各樹脂基板３Ａ，５Ａ，７Ａの内側及び外側の両面に対し、図６～図８で示した金属膜１５が成膜される。なお、各樹脂基板３Ａ，５Ａ，７Ａにおける傾斜部２５，２７は、樹脂材料が注入される金型の形状によって実現されている。傾斜部２５，２７の傾斜度、すなわち第１樹脂基板３Ａ、第２樹脂基板５Ａ、及び第３樹脂基板７Ａの板厚は、金型に樹脂材料を注入した際の圧力分布に応じて適宜の値に設定されている。

【0026】

＜コーナーキューブの製造方法＞
図１０～図１６を用いて、実施形態に係るコーナーキューブ１の製造方法の一例について説明する。図１０は、コーナーキューブ１の製造手順を表すフローチャート、図１１は、樹脂材料を注入する金型のコアの形状を表す上面図、図１２は、図１１の断面線ＸＩＩ－ＸＩＩに相当する、コアの凸部とキャビティの凹部による嵌合構造を表す断面図、図１３は、樹脂材料を注入するゲートの位置を表す図、図１４は、金型のコアとキャビティの間に樹脂を注入した状態を表す断面図、図１５は、コアをキャビティから離間させた状態を表す断面図、図１６は、ストリッパープレートによりコアから樹脂成形品を離型させた状態を表す断面図である。

【0027】

図１０に示すように、ステップＳ１０では、溶融した樹脂材料を金型内に注入し、射出成形又は圧縮成形により、平板状の第１樹脂基板３Ａと、第１樹脂基板３Ａに直角に接続された平板状の第２樹脂基板５Ａと、第１樹脂基板３Ａ及び第２樹脂基板５Ａのそれぞれに直角に接続された平板状の第３樹脂基板７Ａを形成する。ステップＳ１０は第１ステップの一例である。

【0028】

ステップＳ２０では、上記ステップＳ１０で形成された第１樹脂基板３Ａ、第２樹脂基板５Ａ、及び第３樹脂基板７Ａの各々に対し、内側の面３Ａｉ，５Ａｉ，７Ａｉ及び外側の面３Ａｏ，５Ａｏ，７Ａｏの両方に、金属反射膜１９及び保護膜２１をそれぞれ成膜する。ステップＳ２０は第２ステップの一例である。

【0029】

図１１に、上記ステップＳ１０において樹脂材料を注入する金型２９のコア３１の形状を示す。図１１に示すように、コア３１は例えば略四角形状であり、その中心位置に、コーナーキューブ１の反射面となる樹脂基板３Ａ，５Ａ，７Ａの内側の面３Ａｉ，５Ａｉ，７Ａｉを成形するための三角錐形状の突起部３３が設けられている。突起部３３の表面は、例えば極小エンドミルを使用した超微細加工にて製作されている。突起部３３の表面は、例えば平面度が１μｍ以下、表面粗さＲａが０．０５μｍ以下となるように製作されている。

【0030】

また、コア３１の四隅にはそれぞれ凸部３５が設けられている。一方、図１２に示すように、金型２９のキャビティ３７には、コア３１の４つの凸部３５に対応する位置にそれぞれ凹部３９が設けられている。図１２に示すように、凸部３５及び凹部３９の側部にはテーパが設けられており、凸部３５が凹部３９にテーパを介して嵌合することで、コア３１とキャビティ３７とがインロー合わせにより位置決めされる。これにより、第１樹脂基板３Ａ、第２樹脂基板５Ａ、及び第３樹脂基板７Ａのそれぞれの板厚のバランスを均等にすることができる。

【0031】

図１３に、金型２９のキャビティ３７に設けられたゲート４１の位置を示す。図１３に示すように、ゲート４１は、第１樹脂基板３Ａ、第２樹脂基板５Ａ、及び第３樹脂基板７Ａからなる三角錐形状の樹脂成形品１Ａの頂点近傍（平坦部９の略中心）に位置する。すなわち、上記ステップＳ１０では、コーナーキューブ１の三角錐形状の頂点近傍（平坦部９の略中心）に位置するゲート４１から樹脂材料を金型２９内に注入する。

【0032】

図１４～図１６に、上記ステップＳ１０において樹脂成形（この例では射出成形）をする際の金型２９の断面構造を示す。まず図１４に示すように、金型２９のコア３１とキャビティ３７との間の空間に、溶融した樹脂材料がゲート４１から注入される。この際、コア３１にはストリッパープレート４３が設けられている。ストリッパープレート４３は、正三角形の枠状に形成されており、第１樹脂基板３Ａ、第２樹脂基板５Ａ、及び第３樹脂基板７Ａからなる三角錐形状の樹脂成形品１Ａの下端（入射口１１の縁）を支持する。

【0033】

なお、キャビティ３７は、第１樹脂基板３Ａ、第２樹脂基板５Ａ、及び第３樹脂基板７Ａに前述の傾斜部２５，２７が形成される形状となっている。すなわち、上記ステップＳ１０では、第１樹脂基板３Ａ、第２樹脂基板５Ａ、及び第３樹脂基板７Ａの各々に対し、入射口１１近傍の板厚Ｔ１が、三角錐形状の頂点近傍（平坦部９近傍）の板厚Ｔ２よりも薄くなるように、外側の面３Ａｏ，５Ａｏ，７Ａｏに内側の面３Ａｉ，５Ａｉ，７Ａｉに対して傾斜した傾斜部２５，２７が形成される形状の金型２９内に、樹脂材料が注入される。

【0034】

次に図１５に示すように、コア３１がストリッパープレート４３と共にキャビティ３７から離間される。これにより、第１樹脂基板３Ａ、第２樹脂基板５Ａ、及び第３樹脂基板７Ａからなる樹脂成形品１Ａがキャビティ３７から離型される。なお、図１５及び図１６では樹脂成形品１Ａにおけるゲート跡については図示を省略している。

【0035】

次に図１６に示すように、ストリッパープレート４３がコア３１から突き出されることで、ストリッパープレート４３が樹脂成形品１Ａの下端（入射口１１の縁）を持ち上げて樹脂成形品１Ａをコア３１から離型させる。このようにストリッパープレート４３を使用することで、例えばエジェクターピンにより離型させる場合に比べて、反射面の面精度に影響を与えることなく樹脂成形品１Ａを離型させることができる。

【0036】

＜実施形態の効果＞
以上説明したように、本実施形態に係るコーナーキューブ１は、樹脂材料で構成されている。樹脂成形によりコーナーキューブ１のベース形状を形成することができるので、光学ガラスを使用する場合のように研削及び研磨による精密加工が不要となり、製造に要する時間を大幅に短縮できる。したがって、生産性を向上でき、且つ、コストを削減できる。

【0037】

また、コーナーキューブ１を構成する第１樹脂基板３Ａ、第２樹脂基板５Ａ、第３樹脂基板７Ａの各々の内側の面３Ａｉ，５Ａｉ，７Ａｉには、金属膜１５が成膜されることで、光を反射する反射面が形成される。この際、内側の面だけに金属膜１５を成膜すると、樹脂基板３Ａ，５Ａ，７Ａと金属膜１５との熱膨張率の差により、温度変化に応じて反射面が微小変形する場合がある。実施形態に係るコーナーキューブ１では、内側の面３Ａｉ，５Ａｉ，７Ａｉ及び外側の面３Ａｏ，５Ａｏ，７Ａｏの両方に金属膜１５が同様に成膜されているので、熱膨張率の差により生じる力を樹脂基板３Ａ，５Ａ，７Ａの内側と外側とで平衡させることができる。加えて、両面に金属膜１５を形成するので樹脂基板３Ａ，５Ａ，７Ａの強度を向上できる。これにより、微小変形を防止でき、反射面の平面度を向上できる。

【0038】

また、本実施形態では特に、溶融した樹脂材料を金型２９内に注入し、射出成形又は圧縮成形により、コーナーキューブ１のベース形状となる第１樹脂基板３Ａ、第２樹脂基板５Ａ、及び第３樹脂基板７Ａからなる樹脂成形品１Ａが形成される。この際、第１樹脂基板３Ａ、第２樹脂基板５Ａ、及び第３樹脂基板７Ａにより形成される三角錐形状の頂点近傍に位置するゲート４１から樹脂材料を注入して射出成形を行う場合、ゲート４１の近傍は圧力が高く、入射口１１側の端部近傍では圧力が低くなる。このような圧力分布に起因して、入射口１１側の端部近傍にヒケ（体積収縮による表面の凹み）が生じる場合がある。実施形態に係るコーナーキューブ１では、入射口１１側の端部近傍の板厚Ｔ１がゲート４１の近傍の板厚Ｔ２よりも薄くなるように、第１樹脂基板３Ａ、第２樹脂基板５Ａ、及び第３樹脂基板７Ａのそれぞれの外側の面３Ａｏ，５Ａｏ，７Ａｏに、内側の面３Ａｉ，５Ａｉ，７Ａｉに対して傾斜した傾斜部２５，２７が形成されている。これにより、入射口１１側の端部近傍における圧力低下による影響を抑制でき、ヒケによる変形を抑制することができる。したがって、反射面の平面度を向上できる。

【0039】

また、本実施形態に係るコーナーキューブ１の製造方法によれば、ステップＳ１０において、溶融した樹脂材料を金型２９内に注入し、射出成形又は圧縮成形により、第１樹脂基板３Ａ、第２樹脂基板５Ａ、及び第３樹脂基板７Ａからなる樹脂成形品１Ａを形成する。これにより、光学ガラスを使用する場合のように研削及び研磨による精密加工が不要となり、製造に要する時間を大幅に短縮できる。したがって、生産性を向上でき、且つ、コストを削減できる。

【0040】

また、本実施形態では特に、金型２９のキャビティ３７に設けられた樹脂材料を注入するゲート４１が、コーナーキューブ１（樹脂成形品１Ａ）の中心位置に位置する。これにより、金型２９内においてゲート４１から最も離れた位置（入射口１１側の端部）における樹脂材料の圧力を均等にすることができ、第１樹脂基板３Ａ、第２樹脂基板５Ａ、及び第３樹脂基板７Ａにおける圧力分布のバランスを向上できる。したがって、第１樹脂基板３Ａ、第２樹脂基板５Ａ、及び第３樹脂基板７Ａを均等な精度で成形できる。

【0041】

また、本実施形態の製造方法によれば、ステップＳ２０において、第１樹脂基板３Ａ、第２樹脂基板５Ａ、及び第３樹脂基板７Ａの各々に対し、内側の面３Ａｉ，５Ａｉ，７Ａｉ及び外側の面３Ａｏ，５Ａｏ，７Ａｏの両方に金属膜１５を成膜する。これにより、熱膨張率の差により生じる力を樹脂基板３Ａ，５Ａ，７Ａの内側と外側とで平衡させることができる。加えて、両面に金属膜１５を形成するので樹脂基板３Ａ，５Ａ，７Ａの強度を向上できる。これにより、微小変形を防止でき、反射面の平面度を向上できる。

【0042】

また、本実施形態の製造方法によれば、ステップＳ１０において、入射口１１側の端部近傍の板厚Ｔ１がゲート４１近傍の板厚Ｔ２よりも薄くなるように、第１樹脂基板３Ａ、第２樹脂基板５Ａ、及び第３樹脂基板７Ａのそれぞれの外側の面３Ａｏ，５Ａｏ，７Ａｏに、内側の面３Ａｉ，５Ａｉ，７Ａｉに対して傾斜した傾斜部２５，２７が形成される形状の金型２９に、樹脂材料が注入される。これにより、入射口１１側の端部近傍における圧力低下による影響を抑制でき、ヒケによる変形を抑制することができる。したがって、反射面の平面度を向上できる。

【0043】

＜変形例＞
本発明は、以上説明した実施形態に限られるものではなく、その趣旨及び技術的思想を逸脱しない範囲内で種々の変形が可能である。

【0044】

例えば、コーナーキューブ１に、三角錐形状の頂点近傍から入射口１１に垂直な方向に延びる円柱状のボスを設けてもよい。図１７～図２３を用いて、本変形例の詳細について説明する。図１７は、変形例に係るコーナーキューブを光の入射口とは反対側から見た上面図、図１８は、変形例に係るコーナーキューブを図１７の矢印ＸＶＩＩＩの方向から見た側面図、図１９は、変形例に係るコーナーキューブを図１７の矢印ＸＩＸの方向から見た正面図、図２０は、変形例に係る金型のコアとキャビティの間に樹脂を注入した状態を表す断面図、図２１は、変形例に係るコーナーキューブをホルダに取り付けた状態を表す断面図、図２２は、変形例に係るコーナーキューブのゲート部ボスを把持して離型させる様子を表す側面図、図２３は、変形例に係るコーナーキューブのゲート部ボスを把持して離型させる様子を表す上面図である。なお、図１７～図２３において、前述の実施形態と同様の構成には同符号を付し、適宜説明を省略する。

【0045】

図１７～図１９に示すように、コーナーキューブ１は、前述の実施形態と同様に、第１基板３と、第２基板５と、第３基板７を有する。本変形例のコーナーキューブ１は、三角錐形状の頂点近傍（平坦部９の略中心）から、入射口１１に垂直な方向に延びる円柱状のボス４５を備えている。ボス４５は、第１樹脂基板３Ａ、第２樹脂基板５Ａ、及び第３樹脂基板７Ａと共に樹脂成型により一体成形される。すなわち、ボス４５は樹脂基板３Ａ，５Ａ，７Ａと同じ樹脂材料で構成されている。なお、ボス４５の表面には、金属膜１５は成膜されていない。上記以外のコーナーキューブ１の構成は、前述の実施形態と同様である。

【0046】

図２０に示すように、金型２９のキャビティ３７は、第１樹脂基板３Ａ、第２樹脂基板５Ａ、及び第３樹脂基板７Ａからなる樹脂成形品１Ａと共にボス４５が形成される形状となっている。ゲート４１は、ボス４５用の中空部の先端部分に接続されており、溶融した樹脂材料がゲート４１から注入される。すなわち、本変形例では、図１０のステップＳ１０において、第１樹脂基板３Ａ、第２樹脂基板５Ａ、及び第３樹脂基板７Ａにより形成される三角錐形状の頂点近傍（平坦部９の略中心）から入射口１１に垂直な方向に延びる円柱状のボス４５が形成される形状の金型２９内に、樹脂材料を注入する。上記以外の金型２９の構成は、前述の実施形態と同様である。

【0047】

図２１に示すように、本変形例のコーナーキューブ１は、例えばトータルステーション、セオドライト、トランシット等の測量機器に搭載される際に、柱状のホルダ４７に取り付けられる。ホルダ４７には、コーナーキューブ１の取付位置に、ボス４５を嵌合可能な差込穴４９が設けられている。コーナーキューブ１は、ボス４５を差込穴４９に嵌合させることでホルダ４７に固定される。ボス４５の差込穴４９への嵌合と、平坦部９とホルダ４７の側面との当接により、コーナーキューブ１が精度良く位置決めされる。なお、ホルダ４７は円柱状でもよいし、多角形の柱状でもよい。ホルダ４７の形状や大きさは、コーナーキューブ１の大きさや数量等に応じて決定される。

【0048】

図２２及び図２３に示すように、本変形例のコーナーキューブ１又は樹脂成形品１Ａは、治具５１によりボス４５を把持することで、持ち上げることが可能である。治具５１は、例えばロボット等の自動機が備えるロボットハンドでもよいし、ユーザが手にもって使用するツールでもよい。例えば図１０のステップＳ１０において、第１樹脂基板３Ａ、第２樹脂基板５Ａ、及び第３樹脂基板７Ａを備える樹脂成形品１Ａが、ボス４５を把持されて金型２９から取り出されてもよい。

【0049】

以上説明したように、本変形例のコーナーキューブ１は、三角錐形状の頂点近傍（平坦部９の略中心）から入射口１１に垂直な方向に延びる円柱状のボス４５を備える。これにより、コーナーキューブ１をホルダ４７に取り付ける際にボス４５を使用することで、位置決めが容易になると共に、コーナーキューブ１の外側の面３ｏ，５ｏ，７ｏをホルダ４７に接触させずに固定できるので、反射面の平面度に影響が生じることを防止できる。また、金型２９から樹脂成形品１Ａを取り出す際に、ボス４５を把持して取り出すことができるので、取り出しが容易となると共に、反射面の精度に影響を与えることなく、樹脂成形品１Ａを金型２９から取り出すことができる。

【0050】

以上既に述べた以外にも、上記実施形態による手法及び変形例による手法を適宜組み合わせて利用しても良い。

【0051】

その他、一々例示はしないが、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲内において、種々の変更が加えられて実施されるものである。

【符号の説明】

【0052】

１ コーナーキューブ
１Ａ 樹脂成形品
３ 第１基板
３Ａ 第１樹脂基板
３Ａｉ 内側の面
３Ａｏ 外側の面
５ 第２基板
５Ａ 第２樹脂基板
５Ａｉ 内側の面
５Ａｏ 外側の面
７ 第３基板
７Ａ 第３樹脂基板
７Ａｉ 内側の面
７Ａｏ 外側の面
９ 平坦部
１１ 入射口
１３ 光
１５ 金属膜
１９ 金属反射膜
２１ 保護膜
２３ 誘電体多層膜
２５ 傾斜部
２７ 傾斜部
２９ 金型
３１ コア
３７ キャビティ
４１ ゲート
４３ ストリッパープレート
４５ ボス
Ｔ１ 板厚
Ｔ２ 板厚

【要約】

【課題】生産性を向上でき、且つ、コストを削減できるコーナーキューブ及びその製造方法を提供する。
【解決手段】コーナーキューブ１は、入射した光を入射方向と平行且つ反対の方向に反射するコーナーキューブであって、平板状の第１樹脂基板３Ａと、第１樹脂基板３Ａに直角に接続された平板状の第２樹脂基板５Ａと、第１樹脂基板３Ａ及び第２樹脂基板５Ａのそれぞれに直角に接続された平板状の第３樹脂基板７Ａと、を有し、第１樹脂基板３Ａ、第２樹脂基板５Ａ、及び第３樹脂基板７Ａは樹脂材料で構成されている。
【選択図】図６

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】