(57)【要約】【課題】ミラー面を精度良く成形できる光学反射ミラーの製造方法を提供する。【解決手段】プラスチック材料を成形金型１のキャビティ８へ射出成形して光学反射ミラー１０を製造する方法において、光学反射ミラー１０のミラー面１１となる表面形状に曲面部Ａを成形する表面成形金型２と裏面成形金型３とを準備し、光学反射ミラー１０の裏面形状を平板形状にしたときの成形品の表裏面の収縮・変形を測定した後、表面成形金型２の成形面から裏面に向う、すなわち厚さ方向における成形品の直線的収縮・変形量とほぼ同量の高さ分を裏面成形金型３の対応成形面に加えて隆起するように裏面成形金型３を加工し、加工された裏面成形金型３を使用して成形された成形品の表面全体の収縮・変形量が少なくかつ均一になるまで上記裏面成形金型３の加工を繰り返し、精度の高いミラー面１１を有する光学反射ミラーを製造する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラスチック材料を成形金型のキャビティへ射出成形して光学反射ミラーを製造する方法において、
光学反射ミラーのミラー面となる表面形状に曲面部を成形する表面成形金型と裏面成形金型とを準備し、
光学反射ミラーの裏面形状を平板形状にしたときの成形品の表裏面の収縮・変形を測定した後、表面成形金型の成形面から裏面に向う、すなわち厚さ方向における成形品の直線的収縮・変形量とほぼ同量の高さ分を裏面成形金型の対応成形面に加えて隆起するように裏面成形金型を加工し、
加工された裏面成形金型を使用して成形された成形品の表面全体の収縮・変形量が少なくかつ均一になるまで上記裏面成形金型の加工を繰り返し、精度の高いミラー面を有する光学反射ミラーを製造することを特徴とする光学反射ミラーの製造方法。
【請求項２】
プラスチック材料の射出口は、成形品の厚さが最も薄い個所に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の光学反射ミラーの製造方法。
【請求項３】
前記表面成形金型の曲面部成形個所の形状は、非球面または自由曲面を成形品に付与する形状であることを特徴とする請求項１又は２に記載の光学反射ミラーの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、表面のミラー面に曲面部を有する光学反射ミラーの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の光学反射ミラーとしては、その反射面がガラスから製作することがむずかしいような曲面形状を有するものでは、プラスチック材料を射出成形して形成していた。通常の射出成形法による成形では、図３に示すように、光学反射ミラー１００のミラー面１０１（図４参照）を成形する表面成形金型２０と裏面成形金型２１とを準備し、キャビティ２０へプラスチック材料を射出し、キャビティ２２内で冷却を待つ間に、キャビティ２０内の材料には図に示す矢印方向の収縮・変形が生じ、成形品（光学反射ミラー１００）は図４のような形状に仕上る。この図４の符号Ｐで示す矢印は、収縮・変形した量を示す。図４の点線はキャビティ２２の外形を示す。この従来の裏面成形金型２１の成形面の形状は、平板形状に形成されていたので、ミラー面１０１の成形精度が悪いものであった。
【０００３】
そこで、高精度にミラー面を成形できるように、ミラー面を有する本体部と、この本体部と交差するリブ部とが連設した形状の光学反射ミラーを成形用金型への樹脂の射出により成形する方法において、前記リブ部と対向する位置にゲートを配置し、樹脂の保圧および冷却中に前記リブ部を優先的にひけさせる方法が提案された（例えば、特許文献１参照）。一般的に、光学反射ミラーを成形する場合、光学反射ミラーのミラー面の対向面をひけさせることにより形状精度が向上することが知られている。このことに着目して、前記リブ部の側面部をひけさせることにより、ミラー面を有する本体部分の収縮量を補うことができ、きわめて低圧で成形しても光学反射ミラーのミラー面およびその対向面にひけが発生することをなくしたものである。
【０００４】
【特許文献１】
特開平９−１５５９２８号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
先の特許文献１に記載の方法では、積極的にひけさせるリブ部を形成する必要があり、用途によってはこのリブ部が不要ないしは邪魔になることもあった。また、従来例では、ミラー面の曲面形状としては、プロジェクター等の用途で用いられる複雑な曲面を形成することまで予想しておらず、非球面や自由曲面を有するミラー面でも高精度で成形できるとは考えられないものであった。また、光学反射ミラーの大型化に対応するのもむずかしいものであった。
【０００６】
そこで、この発明は、プロジェクター等で用いられる複雑な曲面形状を有するミラー面の高精度化を図った光学反射ミラーの製造方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するため、この発明は、プラスチック材料を成形金型のキャビティへ射出成形して光学反射ミラーを製造する方法において、光学反射ミラーのミラー面となる表面形状に曲面部を成形する表面成形金型と裏面成形金型とを準備し、光学反射ミラーの裏面形状を平板形状にしたときの成形品の表裏面の収縮・変形を測定した後、表面成形金型の成形面から裏面に向う、すなわち厚さ方向における成形品の直線的収縮・変形量とほぼ同量の高さ分を裏面成形金型の対応成形面に加えて隆起するように裏面成形金型を加工し、加工された裏面成形金型を使用して成形された成形品の表面全体の収縮・変形量が少なくかつ均一になるまで上記裏面成形金型の加工を繰り返し、精度の高いミラー面を有する光学反射ミラーを製造するものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下に、この発明の好適な実施形態を図面に基づいて説明する。
【０００９】
図１に示す実施の形態は、成形金型１の断面図を示し、この成形金型１は、光学反射ミラー１０のミラー面１１となる表面形状に曲面部Ａを成形する表面成形金型２と、光学反射ミラー１０の裏面１２を成形する裏面成形金型３とを備えている。これら上下に配置された表面成形金型２と裏面成形金型３は第１金型４、第２金型５に夫々形成された孔に挿通され、これら金型２〜５で囲まれてキャビティ８が形成され、第１及び第２金型４，５の間にはプラスチック材料の射出口９が形成されている。この射出口９は、成形品の厚さが最も薄い個所に形成される。
【００１０】
前記射出口９から所定の圧力でプラスチック材料をキャビティ８内へ射出し、プラスチック材料の冷却固化するのを待って成形金型１を開いて成形品を取り出すと、図２に示すような形状の光学反射ミラー１０となる。この光学反射ミラー１０の曲面部Ａを有するミラー面１１の全体の収縮・変形Ｐは、きわめて少なくかつ均一になっている。これは、裏面成形金型３の裏面成形面の形状を従来のような平板形状とはせず、すなわち成形品の裏面が平板に形成されないような裏面成形金型３を用いることにより、表面すなわちミラー面１１の精度が向上したものである。
【００１１】
上述のような精度の高いミラー面１１を成形するには、光学反射ミラー１０の裏面形状を平板形状にしたときの成形品の表裏面の収縮・変形Ｐ（図４参照）を測定した後、表面成形金型２のミラー面１１の成形面から裏面１２に向う、すなわち厚さ方向における成形品の直線的収縮・変形Ｐの量とほぼ同量の高さ分を裏面成形金型３の対応成形面に加えて隆起するように裏面成形金型３を加工する。すなわち、ミラー面１１の収縮・変形Ｐの量だけ裏面成形金型３の成形面を隆起させる。さらに、このような成形金型１で射出成形をして成形品を得、この成形品のミラー面１１の全体の収縮・変形Ｐの量が少なくかつ均一になるまで裏面成形金型３の成形面を加工する。すなわち、図２に示すようにミラー面１１の収縮・変形Ｐの量が均一できわめて少なくなるように加工された裏面成形金型３を用いて光学反射ミラー１０を製造する。
【００１２】
前記収縮・変形Ｐは、射出口９をどこに設けるかによっても異なる。図３に示す従来の金型における収縮・変形の方向は、射出口が図面上キャビティの左側にあるために、図の矢印のようになるものである。キャビティ８の図１に示す第１金型４及び第２金型５の右側部分に接する面近傍の収縮・変形は少なく、その近くの成形品の厚さが厚く成形される部分の収縮・変形は大きい（図４参照）。そのために、ミラー面１１の精度が劣ってしまう。そこで、成形品の厚みが全体的に均一になるような形状のキャビティ８をつくれば、ミラー面１１の精度が向上する場合もあるが、ミラー面１１に形成する曲面部Ａの形状や成形品の大きさ（特に大型化されたもの）によっては必ずしも精度が向上しないこともわかった。そこで、表面成形金型２の成形面の形状はそのままに、裏面成形金型３の成形面の形状を加工して、成形されたミラー面１１の収縮・変形Ｐが少なく、かつ均一になるように工夫したのが、この発明である。
【００１３】
なお、前記曲面部Ａの形状としては、非球面、自由曲面、放物面、球面であってもよく、一部に平面を含むものであってもよい。特に、この製造方法は、非球面、自由曲面を含むミラー面１１であって、全体が大型化された光学反射ミラー１０の製造に好適である。
【００１４】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、プラスチック材料を成形金型のキャビティへ射出成形して光学反射ミラーを製造する方法において、光学反射ミラーのミラー面となる表面形状に曲面部を成形する表面成形金型と裏面成形金型とを準備し、光学反射ミラーの裏面形状を平板形状にしたときの成形品の表裏面の収縮・変形を測定した後、表面成形金型の成形面から裏面に向う、すなわち厚さ方向における成形品の直線的収縮・変形量とほぼ同量の高さ分を裏面成形金型の対応成形面に加えて隆起するように裏面成形金型を加工し、加工された裏面成形金型を使用して成形された成形品の表面全体の収縮・変形量が少なくかつ均一になるまで上記裏面成形金型の加工を繰り返し、精度の高いミラー面を有する光学反射ミラーを製造するものであるため、ミラー面の高精度化が図れ、大型の光学反射ミラーも精度良く、容易に製造することができる。また、種々の曲面部をミラー面に形成することも容易となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施形態を示す断面図。
【図２】成形された光学反射ミラーを示す図。
【図３】従来の金型を示す断面図。
【図４】従来の成形された光学反射ミラーを示す図。
【符号の説明】
１  成形金型
２  表面成形金型
３  裏面成形金型
８  キャビティ
９  射出口
１０  光学反射ミラー
１１  ミラー面（表面）
１２  裏面
Ａ  曲面部
Ｐ  収縮・変形
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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