(57)【要約】【課題】プリズムの光学面にヒケが発生するのを抑制する。【解決手段】素材９が積載された下型５１を、胴型５２及び上型５３に対向する位置に配置する。胴型５２を下降させることで、下型５１と胴型５２とで素材９を挟み込む。上型５３を胴型５２に対して下方向に摺動させることで、上型５３を面Ｃ１ｍに対し素材９の側に突出させて、素材９を押圧し、素材９に光学面を転写する。上型５３は、非光学面に対応する。その後、素材９を冷却する。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学面及び非光学面を有するプリズムの製造方法であって、
第１の型と、前記非光学面の基面を形成する面を有する第２の型とで素材を挟み込む第１の工程と、
前記基面に対して凹む凹部を形成する第３の型を、前記基面を形成する面に対し前記素材の側に突出させて、前記素材を押圧する第２の工程と、
前記素材を冷却する第３の工程と、を備える、
ことを特徴とするプリズムの製造方法。
【請求項２】
前記第３の工程において、前記素材の冷却過程で、前記第３の型の温度が前記第１の型及び前記第２の型の温度よりも高くなるよう温度差を付与する、
ことを特徴とする請求項１に記載のプリズムの製造方法。
【請求項３】
前記第２の工程において、前記基面を形成する面の法線の方向に対して傾斜する方向に、前記第２の型に対して前記第３の型を摺動させて、前記素材を押圧する、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載のプリズムの製造方法。
【請求項４】
前記第３の型は、前記第２の型に摺接する摺接面と、前記摺接面に対して傾斜する傾斜面と、を有しており、
前記第２の工程において、前記傾斜面を、前記基面を形成する面に対して平行な姿勢で、前記摺接面の一部及び前記傾斜面の全部を、前記基面を形成する面に対し前記素材の側に突出させて、前記素材を押圧する、
ことを特徴とする請求項３に記載のプリズムの製造方法。
【請求項５】
前記第１の型又は前記第２の型が前記光学面を形成する面を有しており、
前記第２の工程において、前記傾斜面を、前記光学面を形成する面に対して垂直な姿勢として、前記素材を押圧する、
ことを特徴とする請求項４に記載のプリズムの製造方法。
【請求項６】
前記第１の型、前記第２の型及び前記第３の型の型開きを行う第４の工程を更に備え、
前記第４の工程において、前記第３の型を前記素材から離間させた後に、前記第２の型を前記素材から離間させる、
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のプリズムの製造方法。
【請求項７】
前記素材が熱可塑性樹脂である、
ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載のプリズムの製造方法。
【請求項８】
光学面と、非光学面と、を備え、
前記非光学面は、基面と、前記基面に対して凹む、底面及び側壁面を含む凹部と、を有する、
ことを特徴とするプリズム。
【請求項９】
前記底面が凹状のヒケ誘導面である、
ことを特徴とする請求項８に記載のプリズム。
【請求項１０】
前記側壁面は、前記底面の法線に対して傾斜する方向に延びる、
ことを特徴とする請求項８又は９に記載のプリズム。
【請求項１１】
前記側壁面の長さが、０．０５ｍｍ以上５ｍｍ以下である、
ことを特徴とする請求項１０に記載のプリズム。
【請求項１２】
前記法線と前記側壁面とのなす角度が、１０度以上７０度以下である、
ことを特徴とする請求項１０又は１１に記載のプリズム。
【請求項１３】
隣り合う複数の前記非光学面を備え、
前記複数の非光学面の各々に含まれる前記底面同士が連続している、
ことを特徴とする請求項８乃至１２のいずれか１項に記載のプリズム。
【請求項１４】
前記底面は、前記光学面に対して垂直である、
ことを特徴とする請求項８乃至１３のいずれか１項に記載のプリズム。
【請求項１５】
前記プリズムの素材が熱可塑性樹脂である、
ことを特徴とする請求項８乃至１４のいずれか１項に記載のプリズム。
【請求項１６】
請求項８乃至１５の中のいずれか１項に記載のプリズムと、
複数のレンズを含む左右の光学系と、
を有することを特徴とする双眼鏡。
【請求項１７】
プレス成形によりプリズムを成形する成形型であって、
第１の型と、
非光学面の基面を成形する面を有し、前記第１の型と共に素材が配置される空間を形成する第２の型と、
前記第２の型に対して前記空間の側に突出するよう前記第２の型に対して摺動自在であり、前記基面に対して凹む凹部を形成する第３の型と、を備える、
ことを特徴とする成形型。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリズムの製造方法、プリズム及びプリズムの製造に用いる成形型に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、プリズムの製造方法として、例えば成形素材のブロックを研磨する方法がある。しかし、この方法では、加工工程が多く、高精度の加工技術を必要とするので、製造コストが高い。そこで、製造コストを抑える加工技術が検討されてきている。
【０００３】
特許文献１には、プレス成形によって成形品を製造する方法が開示されている。特許文献１の方法により、加熱された型で素材をプレスし、徐冷を行うことで、プレス時の樹脂流動による歪みや冷却固化中の温度分布による歪みを低減することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１４−０４００６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、プリズムを製造する場合、プリズムは厚肉の成形品であるため、冷却収縮によってヒケが発生する。プリズムの光学面にヒケが発生すると、光学面の精度が低下する問題があった。
【０００６】
そこで、本発明は、プリズムの光学面にヒケが発生するのを抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のプリズムの製造方法は、光学面及び非光学面を有するプリズムの製造方法であって、第１の型と、前記非光学面の基面を形成する面を有する第２の型とで素材を挟み込む第１の工程と、前記基面に対して凹む凹部を形成する第３の型を、前記基面を形成する面に対し前記素材の側に突出させて、前記素材を押圧する第２の工程と、前記素材を冷却する第３の工程と、を備える、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、光学面の精度が高いプリズムを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】（ａ）は、第１実施形態におけるプリズムの斜視図である。（ｂ）は、プリズムの断面図である。（ｃ）は、プリズムの平面図である。
【図２】（ａ）は、第１実施形態に係るプリズムの製造に用いる吐出装置及び切断装置を示す説明図である。（ｂ）は、第１実施形態に係るプリズムの製造に用いる加熱装置を示す説明図である。（ｃ）は、第１実施形態に係るプリズムの製造に用いるプレス装置を示す説明図である。
【図３】第１実施形態における成形型を切断したときの一対の切断片のうち一方を示す斜視図である。
【図４】（ａ）は第１実施形態における下型を切断したときの一対の切断片のうち一方を示す斜視図である。（ｂ）は第１実施形態における胴型を切断したときの一対の切断片のうち一方を示す斜視図である。（ｃ）は第１実施形態における上型を切断したときの一対の切断片のうち一方を示す斜視図である。
【図５】第１実施形態におけるプリズムの製造方法の各工程を示すフローチャートである。
【図６】（ａ）〜（ｃ）は、第１実施形態におけるプレス工程の説明図である。
【図７】（ａ）及び（ｂ）は、第１実施形態における離型工程の説明図である。
【図８】（ａ）は、第２実施形態におけるプリズムの斜視図である。（ｂ）は、プリズムの断面図である。（ｃ）は、プリズムの平面図である。
【図９】第２実施形態における成形型を切断したときの一対の切断片のうち一方を示す斜視図である。
【図１０】（ａ）は第２実施形態における下型を切断したときの一対の切断片のうち一方を示す斜視図である。（ｂ）は第２実施形態における胴型を切断したときの一対の切断片のうち一方を示す斜視図である。（ｃ）は第２実施形態における上型を切断したときの一対の切断片のうち一方を示す斜視図である。
【図１１】実施形態の双眼鏡の斜視図である。
【図１２】実施形態の双眼鏡の左側光学系の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明を実施するための形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。
［第１実施形態］
図１（ａ）は、第１実施形態におけるプリズム９０の斜視図である。光学素子であるプリズム９０は、双眼鏡やカメラ等の光学機器に装備される。プリズム９０は、例えば三角プリズムであり、鏡面対称面Ｐ１に対して面対称な形状となっている。プリズム９０の素材は、ガラスでもよいが、ガラスよりも軽量であり低コストである熱可塑性樹脂としている。
【００１１】
プリズム９０は、３つの光学面Ａ，Ａ，Ｄと、２つの非光学面Ｂ，Ｃと、を有する略三角柱状に形成されている。光学面Ａ，Ａ，Ｄは、三角柱の側面であり、非光学面Ｂ，Ｃは、三角柱の下面と上面である。鏡面対称面Ｐ１は、図１（ａ）中、プリズム９０の稜線Ｉ、光学面Ｄを二分割する仮想線、及び上下方向Ｚに延びる仮想軸線Ｌ０を含む仮想面である。図１（ｂ）は、鏡面対称面Ｐ１におけるプリズム９０の断面図である。図１（ｃ）は、仮想軸線Ｌ０の延びる方向に見たプリズム９０の平面図である。
【００１２】
光学面Ａ，Ａ，Ｄ及び非光学面Ｂは平面であり、非光学面Ｃは、平面である基面Ｃ１と、基面Ｃ１に対して凹む凹部Ｒと、を有する。凹部Ｒは、ほぼ平面状の底面Ｃ２と、底面Ｃ２を囲むように立設された側壁面Ｃ３と、を含んでいる。非光学面Ｂと、非光学面Ｃの基面Ｃ１及び底面Ｃ２とは平行である。また、光学面Ａ，Ａ，Ｄと、非光学面Ｂ並びに非光学面Ｃの基面Ｃ１及び底面Ｃ２とは、垂直（９０度）である。光学面Ａ，Ａ同士のなす角は９０度であり、光学面Ａと光学面Ｄとのなす角は４５度である。
【００１３】
なお、基面Ｃ１と底面Ｃ２とは平行である。よって、基面Ｃ１の法線Ｌ１と底面Ｃ２の法線Ｌ２とは平行である。即ち法線Ｌ１と法線Ｌ２とは同じ方向に延びている。仮想軸線Ｌ０と法線Ｌ１，Ｌ２とのなす角度をθとする。仮想軸線Ｌ０と法線Ｌ１，Ｌ２とのなす角度には、合計すると１８０度となる２つの角度、即ち鋭角の角度と鈍角の角度とが存在するが、角度θは鋭角の角度とする。また、仮想軸線Ｌ０は、プリズム９０が成形型内にあるときに成形型のプレス軸線と一致する線である。
【００１４】
図２（ａ）は、第１実施形態に係るプリズム９０の製造に用いる吐出装置１００及び切断装置２００を示す説明図である。図２（ｂ）は、第１実施形態に係るプリズム９０の製造に用いる加熱装置３００を示す説明図である。図２（ｃ）は、第１実施形態に係るプリズム９０の製造に用いるプレス装置５００を示す説明図である。図２（ａ）に示す吐出装置１００及び切断装置２００、図２（ｂ）に示す加熱装置３００、並びに図２（ｃ）に示すプレス装置５００により、プリズム９０を製造する製造システムが構成されている。
【００１５】
図２（ａ）に示す吐出装置１００は、ホッパー１と、可塑化部としてのスクリュー２とを備える。ホッパー１には、プリズム９０の素材９となる熱可塑性樹脂が投入される。ホッパー１に投入される熱可塑性樹脂は、樹脂固化材料であり、例えば数ｍｍ程度の取り扱いやすい大きさのペレットとする。スクリュー２は、ホッパー１に投入された熱可塑性樹脂を加熱混練して可塑化する。
【００１６】
また、吐出装置１００は、スクリュー２を収容するバレル３を備える。バレル３には、上部マニホールド４、下部マニホールド５及びノズル６が接続して設けられている。上部マニホールド４には、スクリュー２から供給される溶融樹脂の流路が形成されている。下部マニホールド５には、ノズル６から溶融樹脂が吐出するように加圧するための加圧室７が形成されている。
【００１７】
また、吐出装置１００は、加圧室７に摺動可能に配置されたプランジャ８を備える。プランジャ８は、精密な前後移動を可能とし、加圧室７に充填された溶融樹脂を押圧する。プランジャ８の動作により、加圧室７に充填された溶融樹脂は、ノズル６から下方に吐出される。吐出された素材９は、下型５１で受け止められ、溶融樹脂塊を形成する。
【００１８】
なお、吐出装置１００は、射出成形で用いられるスクリュープリプラ式の可塑化射出装置であるが、インラインスクリュー式の可塑化射出装置であってもよく、また、溶融樹脂の吐出量が一定であれば、いかなる吐出方式のものでもよい。また、ノズル形状や材質、あるいは吐出速度等は目的に応じて決定すればよい。
【００１９】
図２（ａ）に示す切断装置２００は、ノズル６近傍に配置された一対の刃を有するカッター等の切断治具２１と、切断治具２１を駆動する駆動部２２とを備えており、ノズル６から下方に連なる素材９を切断するものである。切断装置２００は、例えばエアーニッパーである。
【００２０】
図２（ｂ）に示す加熱装置３００は、熱源としてのハロゲンヒータ３１と、ハロゲンヒータ３１の外周を覆うように配置された反射鏡３２と、反射鏡３２と下型５１との間の空間を囲うカバー３３と、を有する。反射鏡３２は、直下で焦点が合うように形成されている。反射鏡３２の焦点位置及びその近傍に素材９の一部分が配置された場合、その一部分を局所的に加熱することができる。加熱装置３００は、不活性ガス供給源３４と、加熱装置３００に配置された素材９の周囲に不活性ガス（例えば窒素ガス、アルゴンガス等）を噴出するノズル３５と、を備え、カバー３３の内部を不活性ガスの雰囲気に保つ。
【００２１】
図２（ｃ）に示すプレス装置５００は、プレス成形するためのものであり、成形型５０を有する。成形型５０は、第１の型である下型５１、第２の型である胴型５２、及び第３の型である上型５３からなるプリズム成形用の金型である。プレス装置５００は、胴型５２及び上型５３をプレス軸線Ｌ０ｍの延びる方向である上下方向Ｚに案内する移動ガイド５４と、上型５３を上下方向Ｚに駆動する駆動部５５と、胴型５２を上下方向Ｚに駆動する不図示の駆動部と、を有している。素材９が載置された下型５１を、胴型５２及び上型５３に上下方向Ｚで対向する位置に搬送し、胴型５２及び上型５３を下降させることで、素材９をプレス成形することができる。プレス軸線Ｌ０ｍは、駆動部５５の中心を通る仮想的な線である。つまり、上型５３をプレス軸線Ｌ０ｍに沿って下降させることにより、プレス成形を行う。
【００２２】
下型５１は、吐出装置１００、加熱装置３００、及びプレス装置５００に順次搬送可能となっている。下型５１は、吐出装置１００及び加熱装置３００においては、素材９が載置される共通の受け皿であり、プレス装置５００においては、成形型５０の一部となる。下型５１は、不図示の搬送装置、例えばロボットにより搬送される。本実施形態では、吐出装置１００とは別にプレス装置５００を生産ラインに配置し、複数の下型５１を各装置１００，３００，５００に順次搬送するようにしている。このように、下型５１を共通の受け皿として搬送することにより、連続的に生産を行うことができ、プリズム９０の大量生産が可能となり、プリズム９０の生産性が向上する。
【００２３】
図３は、第１実施形態における成形型５０を切断したときの一対の切断片のうち一方を示す斜視図である。図３には、プレス軸線Ｌ０ｍを含む面であってキャビティＣＶを２分割する鏡面対称面（図１（ａ）の鏡面対称面Ｐ１に相当）で成形型５０を切断して図示している。キャビティＣＶは、素材９にプリズム９０の形状を転写するために、素材９が配置される空間である。なお、成形型５０のキャビティＣＶにプリズム９０が配置されている状態では、図１（ａ）に示す仮想軸線Ｌ０とプレス軸線Ｌ０ｍとは重なる。
【００２４】
図４（ａ）は下型５１を切断したときの一対の切断片のうち一方を示す斜視図である。図４（ｂ）は胴型５２を切断したときの一対の切断片のうち一方を示す斜視図である。図４（ｃ）は上型５３を切断したときの一対の切断片のうち一方を示す斜視図である。図４（ａ）〜図４（ｃ）においても、図３と同様の鏡面対称面で各型を切断して図示している。
【００２５】
下型５１は、図４（ａ）に示すように、プリズム９０の光学面Ａを形成する面である光学面Ａｍと、プリズム９０の非光学面Ｂを形成する面である非光学面Ｂｍと、を有する。また、下型５１は、当接面６１及び摺接面６５を有する。
【００２６】
胴型５２は、図４（ｂ）に示すように、プリズム９０の光学面Ｄを形成する面である光学面Ｄｍと、プリズム９０の非光学面Ｃの一部である基面Ｃ１を形成する面Ｃ１ｍと、を有する。また、胴型５２は、当接面６２、摺接面６４及び摺接面６６を有する。
【００２７】
上型５３は、プリズム９０の非光学面Ｃの他部である凹部Ｒを形成するものであり、胴型５２に対して上下方向Ｚに摺動自在である。上型５３は、図４（ｃ）に示すように、凹部Ｒの底面Ｃ２を形成する押圧面Ｃ２ｍと、押圧面Ｃ２ｍに連続する摺接面６３と、を有する。押圧面Ｃ２ｍは、外周が直線及び円弧で形成されており、摺接面６３を精度良く加工できる形状になっている。
【００２８】
図３に示すように、摺接面６３，６４，６５，６６は、プレス軸線Ｌ０ｍと平行な方向、即ち上下方向Ｚに延びる面である。下型５１に対して胴型５２を上下方向Ｚに移動させることにより、下型５１の摺接面６５と胴型５２の摺接面６６とが摺接する。また、胴型５２に対して上型５３を上下方向Ｚに移動させることにより、胴型５２の摺接面６４と上型５３の摺接面６３とが摺接する。当接面６２は、当接面６１と重なり合う形状に形成されている。
【００２９】
胴型５２は、下型５１の摺接面６５に摺接して下型５１に対して上下方向Ｚに摺動することにより、プレス軸線Ｌ０ｍに軸合わせがなされる。また、胴型５２は、当接面６２が下型５１の当接面６１に当接することで、上下方向Ｚの位置決めがなされる。上型５３は、胴型５２の摺接面６４に摺接して胴型５２に対して上下方向Ｚに摺動することにより、プレス軸線Ｌ０ｍに軸合わせがなされる。また、上型５３を胴型５２に対して摺動させることで、押圧面Ｃ２ｍを通じて素材９にプレス圧を伝達し、各面Ａｍ，Ａｍ，Ｂｍ，Ｃｍ，Ｄｍの転写が行われる。
【００３０】
光学面Ａｍ，非光学面Ｂｍ，非光学面Ｃｍの面Ｃ１ｍ及び押圧面Ｃ２ｍ，光学面Ｄｍは、全てプレス軸線Ｌ０ｍに対して傾斜する傾斜面である。即ち、面Ｃ１ｍ及び押圧面Ｃ２ｍは、摺接面６３に対して傾斜する傾斜面である。また、胴型５２及び上型５３は、面Ｃ１ｍと押圧面Ｃ２ｍとが平行となるように配置されている。即ち、面Ｃ１ｍの法線Ｌ１ｍと面Ｃ２ｍの法線Ｌ２ｍとは平行である。つまり、法線Ｌ１ｍと法線Ｌ２ｍとは同じ方向に延びている。プレス軸線Ｌ０ｍと法線Ｌ１ｍ，Ｌ２ｍとの成す角度は、図１（ｂ）に示す角度θと一致する。
【００３１】
次に、上述の製造システムを用いたプリズム９０の製造方法について詳細に説明する。図５は、プリズム９０の製造方法の各工程を示すフローチャートである。図５に示すように、載置工程Ｓ１、切断工程Ｓ２、加熱工程Ｓ３、プレス工程Ｓ４、冷却工程Ｓ５、離型工程Ｓ６を経て、プリズム９０が製造される。以下、各工程について具体的に説明する。なお、以下の説明では、熱可塑性樹脂として、シクロオレフィンポリマー（ＣＯＰ）樹脂（例えば、日本ゼオン社製のＺＥＯＮＥＸ（登録商標）Ｅ４８Ｒ、ガラス転移温度Ｔｇ：１４０℃）を使用する場合を例に説明するが、この材料に限るものではない。
【００３２】
まず、載置工程Ｓ１において、図２（ａ）に示すように、不図示の搬送装置により下型５１をノズル６の下方に移動させ、下型５１に溶融した素材９をノズル６より吐出させる。具体的には、吐出装置１００によりＣＯＰ樹脂をＴｇ＋５０℃以上Ｔｇ＋１５０℃以下で可塑化させて、下型５１に大気中で吐出する。下型５１の材質は、例えばステンレス、銅合金、超硬合金である。
【００３３】
下型５１は、溶融樹脂が下型５１に接した時に吐出による樹脂流動痕が残らないようにするため、高温にする必要がある。第１実施形態では、下型５１をＴｇ＋１０℃以上Ｔｇ＋１５０℃以下（例えば１８０℃）に加熱保温している。搬送装置のうち、下型５１を把持する部分は、接触により下型５１を急激に冷却しないようにするため、断熱する必要がある。例えば把持する部分の素材として、耐熱性が高く熱伝導率の低いポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）樹脂が用いられる。
【００３４】
成形されるプリズム９０は厚肉であり、その形状を成形するために必要な量の素材９をプリズム９０に概ね近い形状に吐出する必要がある。仮に素材９が下型５１から溢れた場合、プレス工程Ｓ４において下型５１の当接面６１と胴型５２の当接面６２との間に樹脂が挟まり、成形されるプリズムに成形不良であるバリが発生する。第１実施形態では、下型５１を下方及び水平方向に移動させながら、素材９の吐出を行う。下型５１の動作と素材９の吐出速度を調整することで、素材９を所望の形状に吐出することができる。
【００３５】
周囲環境が大気の場合、環境温度が溶融樹脂のＴｇよりも低いため、吐出された素材９は大気により冷却されていく。特に素材９の表面は徐々に固化していく。周囲環境の温度を素材９のＴｇに近づける、若しくはＴｇ以上にすることにより、素材９の表面固化を遅らせることができる。また、大気中の酸素により素材９の酸化劣化が発生する場合は、素材９の周囲を密閉容器等で囲い、不活性ガス（例えば窒素）雰囲気下にすることで、これを防止することができる。
【００３６】
載置工程Ｓ１の終了後、ノズル６からの素材９の供給は停止しているが、素材９の粘度により素材９がノズル６に連なっている状態である。粘度と比重の関係から、熱可塑性樹脂はガラスと異なり、自発的な切断、即ちシャーレスカットができないため、ノズル６の先端から素材９がぶら下がる形態になる。
【００３７】
このため、第１実施形態では、切断工程Ｓ２において、図２（ａ）に示す駆動部２２により切断治具２１を動作させて、素材９をノズル６から切断する。このように、下型５１に吐出した素材９を切断装置２００で切断分離することで、上部に先細りの突起形状を持つ素材９が得られる。切断治具２１は、鋭利な刃先を有するものや、樹脂を保持してから下方に引き切断するもののうち、適したものを選択すればよい。切断装置２００の切断治具２１は、不図示のヒータにより昇温させたものを用いても良いが、温度を上げ過ぎると切断治具２１に溶融樹脂が貼り付いてしまうため、貼り付きが生じない程度に昇温するのがよい。
【００３８】
以上の切断工程Ｓ２が終了すると、下型５１上には素材９が載置されている。素材９の上部は、切断工程Ｓ２で生じた先細りの突起部となる。突起部の先端における切断部分には、切断治具２１によって形成された切断痕が残る。素材９は、外気との接触により、その温度が下がり始め、粘性が上がり、形状自由度が次第に低下する。素材９には、突起部、及び突起部の先端に切断痕があるため、良好なプリズム９０を得るためには、突起形状を補正する必要がある。
【００３９】
そこで、加熱工程Ｓ３において、下型５１上に載置された素材９の突起部を局所的に加熱する。以下、加熱工程Ｓ３について具体的に説明する。図２（ｂ）に示すように、素材９が載置された下型５１を、不図示の搬送装置で加熱装置３００に移動させる。素材９の突起部の上方にハロゲンヒータ３１が位置するように、具体的には素材９の突起部の先端がハロゲンヒータ３１から放射される赤外線の焦点付近に位置するように、下型５１を搬送装置により移動させる。この状態でハロゲンヒータ３１に加熱動作をさせることにより、赤外線が突起部の先端に集光され、突起部の先端が局所的に加熱装置３００に対して非接触状態で加熱されることになる。
【００４０】
素材９の突起部は、加熱されると樹脂流動により次第に消失していく。消失に合わせてハロゲンヒータ３１を下方に移動させ、常に赤外線が素材９の突起部先端に位置するように調整することで、スムーズに短時間で切断痕及び突起形状を除去した素材９が得られる。なお、型を押し当てるなどの接触方式で加熱すると、加熱装置への樹脂の貼り付きの原因となるため、本実施形態のように非接触で加熱を行うのがよい。
【００４１】
また、加熱動作時、ハロゲンヒータ３１を移動させず、例えば素材９の突起部の根元に赤外線を集光させるように構成すると、突起部根元付近の粘度が局所的に低下して突起部が倒れることがあり、成形面の転写不良の原因となる。また、突起部除去に必要な赤外線の照射時間が増し、黄変等の外観不良の原因にもつながる。本実施形態では、ハロゲンヒータ３１を移動させながら突起部先端に局所加熱を行うことにより、外観不良を抑制するとともに、素材９全体の樹脂流動を抑え、下型５１から素材９が溢れるのを防ぐことができる。なお、ハロゲンヒータ３１による素材９の加熱時間は約２０秒程度である。
【００４２】
以上の説明では熱源としてハロゲンヒータ３１の場合について説明したが、これに限定するものではなく、素材９を輻射加熱できるものであればよい。例えば、カーボンヒータや、中赤外線ヒータ、遠赤外線ヒータを用いてもよい。これらヒータは、ハロゲンヒータと同様に、ＣＯＰ樹脂を加熱することができる。また素材９の上方にハロゲンヒータ３１を設置する以外にも、側方に設置して横から素材９の突起部を加熱したり、リング状の光源を用いて突起部を周囲から加熱したりしてもよい。
【００４３】
ところで、樹脂は加熱されることで化学反応が促進され変質の可能性が増すが、特に、加熱した際に素材９の周囲に酸素が十分にある環境では、樹脂成分が酸化により変質する可能性が高い。そのため、本実施形態では、加熱工程Ｓ３において、加熱による温度上昇によって素材９が酸化劣化することを防止するため、不活性ガス供給源３４によりカバー３３内を不活性ガス（例えば窒素ガスやアルゴンガス）で満たすようにしている。これにより、素材９のまわりは不活性ガスの雰囲気に保つことができ、素材９の酸化を防止することができる。
【００４４】
なお、第１実施形態では、載置工程Ｓ１において、下型５１に溶融樹脂である素材９を吐出する場合について説明したが、これに限定するものではなく、プリズム９０のニアシェープゴブや樹脂ブロック体を素材９としてもよい。この場合、切断工程Ｓ２及び加熱工程Ｓ３の代わりに、樹脂全体を溶融状態まで加熱する加熱工程を行えばよい。
【００４５】
次に、プレス工程Ｓ４について説明する。図６（ａ）〜図６（ｃ）は、プレス工程の説明図である。まず、図６（ａ）に示すように、下型５１と素材９を、温度制御された胴型５２及び上型５３の下方に配置する。次いで図６（ｂ）に示すように、胴型５２及び上型５３を、移動ガイド５４によって下型５１に向けて下方向Ｚ１に移動させる（第１の工程）。これにより、下型５１と胴型５２とで素材９を挟み込む。上型５３は、胴型５２から素材９の側に突出しないように退避させておく。下型５１と胴型５２とを係合させることにより、図３に示すように、下型５１の摺接面６５と胴型５２の摺接面６６とが摺接して軸合わせが行われる。更に、下型５１の当接面６１と胴型５２の当接面６２とが当接して、下型５１に対し胴型５２の上下方向Ｚの位置決めが行われる。この状態では、素材９への光学面Ａｍ，Ｄｍの転写は完了していない。
【００４６】
次に、図６（ｃ）に示すように上型５３を胴型５２に対して下方向Ｚ１に摺動させて、胴型５２の面Ｃ１ｍに対し素材９の側に突出させ、上型５３で素材９を所定の圧力で押圧（プレス）することで、形状転写を行う（第２の工程）。このときのプレス圧は、例えば５ＭＰａである。このとき、面Ｃ１ｍの法線Ｌ１ｍ（図４（ｂ））の方向に対して傾斜するプレス軸線Ｌ０ｍの方向に、上型５３を胴型５２に対して摺動させて、素材９を押圧する。具体的に説明すると、押圧面Ｃ２ｍを面Ｃ１ｍに対して平行な姿勢で、摺接面６３の一部及び押圧面Ｃ２ｍの全部を、面Ｃ１ｍに対し素材９の側に突出させて、素材９を押圧する。このとき、押圧面Ｃ２ｍを、光学面Ａ，Ｄを形成する面Ａｍ，Ｄｍ（図３）に対して垂直な姿勢として、素材９を押圧する。
【００４７】
素材９をプレスする際に、上型５３や胴型５２の温度が低すぎると、素材９の表面が急速に冷却され、転写不良が生じる。逆に上型５３や胴型５２の温度が高すぎると型と型のクリアランスに樹脂が侵入し、成形不良であるバリが発生する。第１実施形態では、プレス成形開始時における胴型５２及び上型５３の温度をＴｇ＋１０℃以上Ｔｇ＋５０℃以下、例えばＴｇ＋３０℃である１７０℃に設定する。これにより、高精度な光学面を有するプリズム９０が得られる。
【００４８】
上型５３の摺接面６３の一部が、図１（ａ）に示すように、プリズム９０の側壁面Ｃ３として転写されるので、図１（ｂ）に示すように、対向する側壁面Ｃ３同士が平行になる。また、図１（ｂ）に示すように鏡面対称面Ｐ１で切断した場合以外にも、非光学面Ｃの基面Ｃ１に対し垂直で凹部Ｒを通過する任意の断面において、側壁面Ｃ３は基面Ｃ１に対して傾斜しており、対向する側壁面Ｃ３同士は平行になる。
【００４９】
下型５１、胴型５２及び上型５３で素材９をプレスした状態のまま、温度を徐々に下げて冷却していき、樹脂を冷却固化させていく（冷却工程Ｓ５：第３の工程）。成形型５０の温度が素材９のガラス転移温度Ｔｇよりも低くなるまで、例えば成形型５０をＴｇ−２０℃である１２０℃まで７分かけて冷却する。このとき、成形型５０の温度が素材９のガラス転移温度Ｔｇよりも低くなるまでの冷却過程で、下型５１及び胴型５２に対する上型５３の温度差を＋５℃以上＋２５℃以下、例えば＋１５℃となるように温度制御を行う。即ち、下型５１及び胴型５２に対して上型５３の温度を高く保つよう下型５１及び胴型５２と上型５３とに温度差を付与しながら冷却を行う。これにより、上型５３で形成する底面Ｃ２の固化を遅らせ、冷却収縮によるヒケを非光学面Ｃの凹部Ｒに効果的に誘導することができる。これにより、高精度な光学面を有するプリズム９０を形成することができる。
【００５０】
下型５１、胴型５２及び上型５３の温度制御は、不図示の温調機構を用いて行う。温調機構はヒータ、冷却水管、エアー吹付け等の組み合わせで構成されており、下型５１、胴型５２、上型５３毎にそれぞれ独立制御されている。下型５１、胴型５２、上型５３の温度を制御し、素材９を徐冷することにより、ＧＩ（不均一な屈折率分布）や複屈折といった内部歪みが小さいプリズム９０が得られる。
【００５１】
次に、第４の工程である離型工程Ｓ６について説明する。図７（ａ）及び図７（ｂ）は、離型工程Ｓ６の説明図である。素材９及び成形型５０がＴｇよりも低い温度、例えばＴｇ−２０℃になった時点でプレス及び冷却を停止する。図７（ａ）に示すように、まず上型５３を上方向Ｚ２に移動させて素材９（プリズム９０）から離間させる。その後、図７（ｂ）に示すように、胴型５２を上方向Ｚ２に移動させて素材９（プリズム９０）から離間させる。これにより、離型工程Ｓ６において成形型５０の型開きを行う際に、素材９（プリズム９０）が上型５３に貼り付くのを抑制することができる。
【００５２】
最後に、素材９（プリズム９０）が載置された下型５１を不図示の搬送装置で搬出した後、素材９（プリズム９０）を下型５１から取出し、図１（ａ）〜図１（ｃ）に示すプリズム９０を得る。
【００５３】
以上の工程を経て製造されたプリズム９０は、図１（ａ）に示すように、プリズム９０の非光学面Ｃに、基面Ｃ１に対して凹む凹部Ｒが形成される。即ち、図６（ｃ）に示すプレス成形中の成形型５０において、上型５３は胴型５２に対して突出した状態となっている。素材９は成形品毎にわずかながら重量（体積）にバラツキが生じるが、非光学面Ｃとなる一部分を押圧して凹部Ｒを形成することで、重量のバラツキを凹部Ｒの深さのバラツキとして吸収する。更に、非光学面Ｃにおける凹部Ｒの底面Ｃ２にヒケを集中させることができる。そのため、素材９の重量のバラツキがプリズム９０の光学面Ａ，Ａ，Ｄの精度に影響を及ぼすことはない。即ち、プリズム９０の光学面Ａ，Ａ，Ｄを高精度に形成することができる。このように、形成されるプリズム９０の底面Ｃ２は、ヒケ誘導面であり、僅かに凹状に凹んでいる。ヒケによる底面Ｃ２の凹み量は、数μｍ程度である。
【００５４】
凹部Ｒを構成する側壁面Ｃ３の仮想軸線Ｌ０の延びる方向である上下方向Ｚの高さＨ１について説明する。側壁面Ｃ３の高さＨ１は、素材９の重量のバラツキや、上型５３の欠けを防止するエッジのＲ面取り、非光学面Ｃにバリが形成されるのを防止することなどを考慮して、０．０５ｍｍ以上とすることが好ましい。逆に側壁面Ｃ３の高さＨ１が大きすぎると、三角プリズムの光学有効域や離型抵抗に影響を与えるため、側壁面Ｃ３の高さＨ１は５ｍｍ以下とすることが好ましい。即ち、側壁面Ｃ３の高さＨ１を０．０５ｍｍ以上５ｍｍ以下とするのが好ましく、０．５ｍｍとするのがより好ましい。
【００５５】
成形型５０においては、図６（ｃ）に示す工程において、胴型５２の面Ｃ１ｍに対して、プレス軸線Ｌ０ｍの延びる方向、即ち下方向Ｚ１の上型５３の押圧面Ｃ２ｍの突出量を、０．０５ｍｍ以上５ｍｍ以下、例えば０．５ｍｍとすればよい。
【００５６】
仮想軸線Ｌ０と底面Ｃ２の法線Ｌ２とのなす角度θ、即ちプレス軸線Ｌ０ｍと押圧面Ｃ２ｍの法線Ｌ２ｍとの成す角度θの下限値について説明する。角度θは、押圧面Ｃ２ｍに対して垂直な光学面Ａｍ、Ｄｍの離型性が確保できるよう、１０度以上であることが好ましい。また、角度θが２０度以上であればより好ましい。また、角度θが３０度以上であれば更に好ましい。また、角度θが４０度以上であれば更に好ましい。
【００５７】
角度θの上限値について説明する。押圧面Ｃ２ｍのプレス軸線Ｌ０ｍの延びる方向への投影面積を確保できるよう、角度θは７０度以下であることが好ましい。押圧面Ｃ２ｍのプレス軸線Ｌ０ｍの延びる上下方向Ｚへの投影面をプリズム９０に対して十分大きくとることで、素材９に安定してプレス圧を伝達するともに、ヒケを確実に底面Ｃ２に誘導することを容易にしている。また、角度θが６０度以下であればより好ましい。また、角度θが５０度以下であれば更に好ましい。
【００５８】
以上、角度θは、１０度以上７０度以下であるのが好ましいが、下限値については、１０度、２０度、３０度、４０度と角度が大きくなるほど好ましい。また、上限値については、７０度、６０度、５０度と角度が小さくなるほど好ましい。離型性及びプレス圧の観点から、角度θが４５度であるのが最も好ましい。
【００５９】
また、プリズム９０は、使用特性上、複数の光学面を有する。光学面及び非光学面が平面で構成されている場合、非光学面が少なくとも１つの光学面に対し直交することがある。上型を非光学面に対して垂直にプレスするよう成形型を構成した場合、非光学面に垂直な光学面を形成するためには、水平方向にスライドするスライド駒が必要である。
【００６０】
これに対し、第１実施形態では、図６（ｃ）に示すように、上型５３を胴型５２の面Ｃ１ｍの法線Ｌ１ｍに対して傾斜する方向に摺動させて、素材９をプレスするようにしている。このように、各成形面がプレス軸線Ｌ０ｍに対して傾斜しているため、水平方向にスライドするスライド駒は不要である。また、押圧面Ｃ２ｍで形成される底面Ｃ２をヒケ誘導面としても活用するため、新たにヒケを誘導するための機構を成形型５０に設ける必要がない。この結果、成形型５０は単純でコンパクトな構成となる。
【００６１】
本実施形態ではプリズム９０として三角プリズムの場合について説明したが、これに限定するものではない。複数の光学面と、少なくとも１つの非光学面とを有するプリズムにおいて、本発明は適用可能である。そして、プリズムにおいて、非光学面が少なくとも１つの光学面に垂直であれば好適である。
【００６２】
［第２実施形態］
第２実施形態に係るプリズムを製造する具体的な方法について説明する。図８（ａ）は、第２実施形態におけるプリズム９０Ａの斜視図である。光学素子であるプリズム９０Ａは、双眼鏡やカメラ等の光学機器に装備される。プリズム９０Ａは、例えば三角プリズム２つを９０度捻って接合した形状の４面プリズム（ポロプリズム）である。プリズム９０Ａの素材は、ガラスでもよいが、ガラスよりも軽量であり低コストである熱可塑性樹脂としている。
【００６３】
プリズム９０Ａは、仮想軸線Ｌ０まわりに１８０度回転対称な形状である。図８（ｂ）は、プリズム９０Ａを二分割する仮想軸線Ｌ０を含む仮想面Ｐ２に沿うプリズム９０Ａの断面図である。図８（ｃ）は、仮想軸線Ｌ０の延びる方向に見たプリズム９０Ａの平面図である。
【００６４】
プリズム９０Ａは、光学面Ｅ、非光学面Ｆ、非光学面Ｇ及び光学面Ｈをそれぞれ２面ずつ有する。非光学面Ｇは、平面である基面Ｇ１と、基面Ｇ１に対して凹む凹部Ｒ２と、を有する。凹部Ｒ２は、ほぼ平面状の底面Ｇ２と、側壁面Ｇ３と、を含んでいる。光学面Ｈ，Ｈ同士のなす角は９０度であり、隣接する光学面Ｅと光学面Ｈとのなす角は４５度である。また、非光学面Ｆ及び底面Ｇ２と、光学面Ｅ，Ｈとのなす角は９０度である。第２実施形態では、隣り合う複数の非光学面Ｇ，Ｇの各々に含まれる底面Ｇ２，Ｇ２同士が稜線を介して連続している。
【００６５】
なお、基面Ｇ１と底面Ｇ２とは平行である。よって、基面Ｇ１の法線Ｌ１１と底面Ｇ２の法線Ｌ１２とは平行である。即ち法線Ｌ１１と法線Ｌ１２とは同じ方向に延びている。仮想軸線Ｌ０と法線Ｌ１１，Ｌ１２とのなす角度をθとする。なお、仮想軸線Ｌ０と法線Ｌ１１，Ｌ１２とのなす角度には、合計すると１８０度となる２つの角度、即ち鋭角の角度と鈍角の角度とが存在するが、角度θは鋭角の角度とする。また、仮想軸線Ｌ０は、プリズム９０Ａが成形型内にあるときに成形型のプレス軸線と一致する線である。
【００６６】
プリズム９０Ａを製造する製造システムは、成形型を除き、第１実施形態において説明した製造システムとほぼ同様である。即ち、第２実施形態における成形型が第１実施形態と異なる。図９は、第２実施形態における成形型５０Ａを切断したときの一対の切断片のうち一方を示す斜視図である。図９には、プレス軸線Ｌ０ｍを含む面であってキャビティＣＶを２分割する仮想面（図８（ａ）の仮想面Ｐ２に相当）で成形型５０Ａを切断して図示している。なお、成形型５０ＡのキャビティＣＶにプリズム９０Ａが配置されている状態では、図８（ａ）に示す仮想軸線Ｌ０とプレス軸線Ｌ０ｍとは重なる。プレス装置の成形型５０Ａは、第１の型である下型５１Ａ、第２の型である胴型５２Ａ、及び第３の型である上型５３Ａからなるプリズム成形用の金型である。
【００６７】
図１０（ａ）は下型５１Ａを切断したときの一対の切断片のうち一方を示す斜視図である。図１０（ｂ）は胴型５２Ａを切断したときの一対の切断片のうち一方を示す斜視図である。図１０（ｃ）は上型５３Ａを切断したときの一対の切断片のうち一方を示す斜視図である。図１０（ａ）〜図１０（ｃ）においても、図９と同様の仮想面で各型を切断して図示している。
【００６８】
下型５１Ａは、図１０（ａ）に示すように、プリズム９０Ａの光学面Ｅを形成する面である光学面Ｅｍと、プリズム９０Ａの非光学面Ｆを形成する面である非光学面Ｆｍと、を有する。また、下型５１Ａは、第１実施形態と同様、当接面６１及び摺接面６５を有する。
【００６９】
胴型５２Ａは、図１０（ｂ）に示すように、プリズム９０Ａの光学面Ｈを形成する面である光学面Ｈｍと、プリズム９０Ａの非光学面Ｇの一部である基面Ｇ１を形成する面Ｇ１ｍと、を有する。また、胴型５２Ａは、第１実施形態と同様、当接面６２、摺接面６４及び摺接面６６を有する。
【００７０】
上型５３Ａは、プリズム９０Ａの非光学面Ｇの他部である凹部Ｒ２を形成するものであり、胴型５２Ａに対して上下方向Ｚに摺動自在である。上型５３Ａは、図１０（ｃ）に示すように、凹部Ｒ２の底面Ｇ２を形成する押圧面Ｇ２ｍと、押圧面Ｇ２ｍに連続する摺接面６３と、を有する。押圧面Ｇ２ｍは、外周が直線及び円弧で形成されており、摺接面６３を精度良く加工できる形状になっている。
【００７１】
図９に示すように、摺接面６３，６４，６５，６６は、第１実施形態と同様、プレス軸線Ｌ０ｍと平行な方向、即ち上下方向Ｚに延びる面である。下型５１Ａに対して胴型５２Ａを上下方向Ｚに移動させることにより、下型５１Ａの摺接面６５と胴型５２Ａの摺接面６６とが摺接する。また、胴型５２Ａに対して上型５３Ａを上下方向Ｚに移動させることにより、胴型５２Ａの摺接面６４と上型５３Ａの摺接面６３とが摺接する。当接面６２は、当接面６１と重なり合う形状に形成されている。
【００７２】
胴型５２Ａは、下型５１Ａの摺接面６５に摺接して下型５１Ａに対して上下方向Ｚに摺動することにより、プレス軸線Ｌ０ｍに軸合わせがなされる。また、胴型５２Ａは、当接面６２が下型５１Ａの当接面６１に当接することで、上下方向Ｚの位置決めがなされる。上型５３Ａは、胴型５２Ａの摺接面６４に摺接して胴型５２Ａに対して上下方向Ｚに摺動することにより、プレス軸線Ｌ０ｍに軸合わせがなされる。また、上型５３Ａを胴型５２Ａに対して摺動させることで、押圧面Ｇ２ｍを通じて素材にプレス圧を伝達し、各面Ｅｍ，Ｆｍ，Ｇｍ，Ｈｍの転写が行われる。
【００７３】
光学面Ｅｍ，非光学面Ｆｍ，非光学面Ｇｍの面Ｇ１ｍ及び押圧面Ｇ２ｍ，光学面Ｈｍは、全てプレス軸線Ｌ０ｍに対して傾斜する傾斜面である。即ち、面Ｇ１ｍ及び押圧面Ｇ２ｍは、摺接面６３に対して傾斜する傾斜面である。また、胴型５２Ａ及び上型５３Ａは、面Ｇ１ｍと押圧面Ｇ２ｍとが平行となるように配置されている。即ち、面Ｇ１ｍの法線Ｌ１１ｍと面Ｇ２ｍの法線Ｌ１２ｍとは平行である。つまり、法線Ｌ１１ｍと法線Ｌ１２ｍとは同じ方向に延びている。プレス軸線Ｌ０ｍと法線Ｌ１１ｍ，Ｌ１２ｍとの成す角度は、図８（ｂ）に示す角度θと一致する。
【００７４】
２つの押圧面Ｇ２ｍ，Ｇ２ｍは、連続している。また押圧面Ｇ２ｍのプレス軸線Ｌ０ｍの延びる上下方向Ｚへの投影面は、プリズム９０Ａに対して十分大きくとられており、プレス工程において素材に安定してプレス圧を伝達するとともに、ヒケを確実に底面Ｇ２に誘導することを容易にしている。上型５３Ａで形成される押圧面Ｇ２ｍの法線Ｌ１２ｍは、２面ともプレス軸線Ｌ０ｍに対して傾斜している。他の光学面Ｅｍ、非光学面Ｆｍ、光学面Ｈｍもプレス軸線Ｌ０ｍに対して傾斜してキャビティＣＶが形成される。
【００７５】
なお、プリズム９０Ａを製造する製造方法の各工程は、第１実施形態と同様であるため、説明を省略する。第２実施形態においても、第１実施形態と同様、プレス成形により、内部歪みの小さいプリズム９０Ａが得られる。また、第１実施形態と同様の工程を経て製造されたプリズム９０Ａは、図８（ａ）に示すように、プリズム９０Ａの非光学面Ｇに、基面Ｇ１に対して凹む凹部Ｒ２が形成される。即ち、プレス成形中の成形型５０Ａにおいて、上型５３Ａは胴型５２Ａに対して突出した状態となっている。素材は成形品毎にわずかながら重量（体積）にバラツキが生じるが、非光学面Ｇとなる一部分を押圧して凹部Ｒ２を形成することで、重量のバラツキを凹部Ｒ２の深さのバラツキとして吸収する。更に、非光学面Ｇにおける凹部Ｒ２の底面Ｇ２にヒケを集中させることができる。そのため、素材の重量のバラツキがプリズム９０Ａの光学面Ｅ，Ｈの精度に影響を及ぼすことはない。即ち、プリズム９０Ａの光学面Ｅ，Ｈを高精度に形成することができる。このように、形成されるプリズム９０Ａの底面Ｇ２は、ヒケ誘導面であり、僅かに凹状に凹んでいる。ヒケによる底面Ｇ２の凹み量は、数μｍ程度である。
【００７６】
凹部Ｒ２を構成する側壁面Ｇ３の仮想軸線Ｌ０の延びる方向である上下方向Ｚの高さＨ２について説明する。側壁面Ｇ３の高さＨ２は、素材の重量のバラツキや、上型５３Ａの欠けを防止するエッジのＲ面取り、非光学面Ｇにバリが形成されるのを防止することなどを考慮して、０．０５ｍｍ以上とすることが好ましい。逆に側壁面Ｇ３の高さＨ２が大きすぎると、三角プリズムの光学有効域や離型抵抗に影響を与えるため、側壁面Ｇ３の高さＨ２は５ｍｍ以下とすることが好ましい。即ち、側壁面Ｇ３の高さＨ２を０．０５ｍｍ以上５ｍｍ以下とするのが好ましく、０．５ｍｍとするのがより好ましい。
【００７７】
成形型５０Ａにおいては、胴型５２Ａの面Ｇ１ｍに対して、プレス軸線Ｌ０ｍの延びる方向、即ち下方向の上型５３Ａの押圧面Ｇ２ｍの突出量を、０．０５ｍｍ以上５ｍｍ以下、例えば０．５ｍｍとすればよい。
【００７８】
仮想軸線Ｌ０と底面Ｇ２の法線Ｌ１２とのなす角度θ、即ちプレス軸線Ｌ０ｍと押圧面Ｇ２ｍの法線Ｌ１２ｍとの成す角度θの下限値について説明する。角度θは、押圧面Ｇ２ｍ及び押圧面Ｇ２ｍに対して垂直な光学面Ｅｍ、Ｈｍの離型性が確保できるよう、１０度以上であることが好ましい。また、角度θが２０度以上であればより好ましい。また、角度θが３０度以上であれば更に好ましい。また、角度θが４０度以上であれば更に好ましい。
【００７９】
角度θの上限値について説明する。押圧面Ｇ２ｍのプレス軸線Ｌ０ｍの延びる方向への投影面積を確保できるよう、角度θは７０度以下であることが好ましい。押圧面Ｇ２ｍのプレス軸線Ｌ０ｍの延びる上下方向Ｚへの投影面をプリズム９０Ａに対して十分大きくとることで、素材に安定してプレス圧を伝達するともに、ヒケを確実に底面Ｇ２に誘導することを容易にしている。また、角度θが６０度以下であればより好ましい。また、角度θが５０度以下であれば更に好ましい。
【００８０】
以上、角度θは、１０度以上７０度以下であるのが好ましいが、下限値については、１０度、２０度、３０度、４０度と角度が大きくなるほど好ましい。また、上限値については、７０度、６０度、５０度と角度が小さくなるほど好ましい。離型性及びプレス圧の観点から、角度θが４５度であるのが最も好ましい。
【００８１】
また、第２実施形態では、上型５３Ａを胴型５２Ａの面Ｇ１ｍの法線Ｌ１１ｍに対して傾斜する方向に摺動させて、素材をプレスするようにしている。各成形面がプレス軸線Ｌ０ｍに対して傾斜しているため、水平方向にスライドするスライド駒は不要である。また、押圧面Ｇ２ｍで形成される底面Ｇ２をヒケ誘導面としても活用するため、新たにヒケを誘導するための機構を成形型５０Ａに設ける必要がない。この結果、成形型５０Ａは単純でコンパクトな構成となる。
【００８２】
第２実施形態では、隣り合う複数の非光学面Ｇ，Ｇの各々に含まれる底面同士Ｇ２，Ｇ２が、仮想軸線Ｌ０が通過する稜線で連続している。成形型５０Ａにおいては、押圧面同士Ｇ２ｍ，Ｇ２ｍが、プレス軸線Ｌ０ｍが通過する稜線で連続している。押圧面Ｇ２ｍ，Ｇ２ｍのプレス軸線Ｌ０ｍの延びる上下方向Ｚへの投影面は、プリズム９０Ａに対して十分大きくとられており、プレス工程において素材に安定してプレス圧を伝達するとともに、ヒケを確実に底面Ｇ２，Ｇ２に誘導することを容易にしている。
【００８３】
なお、押圧面Ｇ２ｍ、Ｇ２ｍの法線Ｌ１２ｍ，Ｌ１２ｍはプレス軸線Ｌ０ｍに対して２面とも４５度傾斜しているため、凹部Ｒ２を形成する側壁面Ｇ３は非光学面Ｇの基面Ｇ１に対して４５度傾斜する。また上型５３Ａの摺接面６３の一部が側壁面Ｇ３として転写されるので、対向する側壁面同士Ｇ３，Ｇ３は平行になる。
【００８４】
［第３実施形態］
次に、第１実施形態あるいは第２実施形態のプリズムを備えた光学機器の実施形態を説明する。ここでは、光学機器として双眼鏡の例を示す。
図１１は、本発明の実施形態である双眼鏡の外観を示す斜視図である。一点鎖線で示すＯＬは左の対物光学系の光軸、ＯＲは右の対物光学系の光軸である。ＥＬは左の接眼光学系の光軸であり、ＥＲは右の接眼光学系の光軸である。ここでいう左と右は、双眼鏡を使用する使用者の左眼と右眼に対応している。
また、図１１は、左右の対物光学系の光軸ＯＬ、ＯＲの間隔と、左右の接眼光学系の光軸ＥＬ、ＥＲの間隔とが同一になっている状態を表している。
【００８５】
図１２は図１１の状態の双眼鏡について、対物光学系の左の光軸ＯＬと接眼光学系の左の光軸ＥＬを共に含む平面で切った断面を示している。
まず、双眼鏡に設けられた左右の光学系の構成について説明する。Ｌ１Ｌ、Ｌ１Ｒは左右の保護ガラスである。Ｌ２Ｌ、Ｌ２Ｒは左右の前玉レンズ、Ｌ３Ｌ、Ｌ３Ｒは左右の固定レンズ、Ｌ４Ｌ、Ｌ４Ｒは左右の対物光学系の一部又は全部よりなる左右の防振レンズとしての左右の可動レンズである。Ｌ２Ｌ、Ｌ３Ｌ、Ｌ４Ｌは左の対物光学系を構成し、Ｌ２Ｒ、Ｌ３Ｒ、Ｌ４Ｒは右の対物光学系を構成している。これらにより左右の対物光学系が構成される。
【００８６】
Ｌ５Ｌ、Ｌ５Ｒは左右の正立光学系を構成する左右のポロII型プリズムである。Ｌ６Ｌ、Ｌ６Ｒは左右の接眼光学系を構成する左右の接眼レンズである。左の接眼レンズＬ６Ｌの光軸は左の接眼光学系の光軸ＥＬに一致し、右の接眼レンズＬ６Ｒの光軸は右の接眼光学系の光軸ＥＲに一致する。以上により、左右の観察光学系が構成されている。尚、右側の光学系に関するＬ２Ｒ、Ｌ３Ｒ、Ｌ４Ｒ、Ｌ５Ｒ、Ｌ６Ｒは、図１１および図１２では見えない位置にあるため、図示されていない。
【００８７】
本実施形態の双眼鏡では、凹部にヒケを誘導したため極めて高い形状精度の光学面を備えたプリズムを、左右の正立光学系のポロII型プリズムであるＬ５ＬとＬ５Ｒに用いた。そのため、本実施形態の双眼鏡は、左右の正立光学系の精度が高く、しかも均一であり、極めて高性能である。
【００８８】
なお、本発明は、以上説明した実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想内で多くの変形が可能である。また、実施形態に記載された効果は、本発明から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、本発明による効果は、実施形態に記載されたものに限定されない。
【００８９】
上述の実施形態では、熱可塑性樹脂がＣＯＰ樹脂である場合について説明したが、これに限定するものではない。熱可塑性樹脂が、例えばＰＣ（ポリカーボネート）樹脂やＰＭＭＡ（ポリメチルメタクリレート）樹脂、ＣＯＣ（シクロオレフィンコポリマー）樹脂、ＭＳ（ポリメタクリルスチレン）樹脂などの材料でもよい。また、その他の樹脂でも熱可塑性樹脂であり、プリズムとして使用可能なものであれば、いかなる熱可塑性樹脂であってもよい。
【００９０】
また、上述の第１実施形態では、下型５１及び胴型５２と上型５３との間に温度差を設けて冷却することで、非光学面である押圧面Ｃ２ｍにヒケを誘導する場合について説明したが、これに限定するものではない。例えば、成形型５０の冷却中に上型５３を離間させて押圧面Ｃ２ｍを断熱かつ非拘束状態とし、ヒケを誘導させてもよい。第２実施形態についても同様である。
【符号の説明】
【００９１】
９…素材、５０…成形型、５１…下型（第１の型）、５２…胴型（第２の型）、５３…上型（第３の型）、９０…プリズム、Ａ…光学面、Ｃ…非光学面、Ｃ１…基面、Ｃ２…底面、Ｌ０…仮想軸線、Ｌ０ｍ…プレス軸線、Ｒ…凹部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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