(57)【要約】【課題】コーナーキューブリフレクタのコーナー部分における平滑度が高いコーナーキューブリフレクタの製造方法を提供することを目的とする。【解決手段】３つの平面が互いに９０度をなす凹形状のコーナーキューブリフレクタの型を作る工程と、上記コーナーキューブリフレクタの型の表面に金属で電気メッキする工程と、上記コーナーキューブリフレクタの型の表面にメッキされた金属の厚さが所定厚さになったときに、上記電気メッキを停止する工程と、上記コーナーキューブリフレクタの型を溶かす工程とを有することを特徴とするコーナーキューブリフレクタの製造方法である。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに９０度をなす３つの反射平面を具備するコーナーキューブリフレクタであって、
上記３つの反射平面が、電気メッキされたメッキ層によって構成されていることを特徴とするコーナーキューブリフレクタ。
【請求項２】
３つの平面が互いに９０度をなす凹形状のコーナーキューブリフレクタの型を作る工程と；
上記コーナーキューブリフレクタの型の表面に金属で電気メッキする工程と；
上記コーナーキューブリフレクタの型の表面にメッキされた金属の厚さが所定厚さになったときに、上記電気メッキを停止する工程と；
上記コーナーキューブリフレクタの型を溶かす工程と；
を有することを特徴とするコーナーキューブリフレクタの製造方法。
【請求項３】
電気メッキによって形成されたミラーと；
上記ミラーに内蔵されている冷媒通過用空間であって、上記ミラーと同時に一体的に電気メッキで形成された冷媒通過用空間と；
を有することを特徴とする冷媒通過用空間付きミラー。
【請求項４】
請求項３において、
上記ミラーは、平面鏡、凹面鏡または凸面鏡であることを特徴とする冷媒通過用空間付きミラー。
【請求項５】
請求項３において、
上記ミラーの材質と上記冷媒通過用空間を囲む材質とは、互いに同じであり、銅、銀、金、アルミニウムのうちの１つであることを特徴とする冷媒通過用空間付きミラー。
【請求項６】
請求項３において、
上記冷媒通過用空間は、その断面の内周が、星型を含む凹凸形状で形成されていることを特徴とする冷媒通過用空間付きミラー。
【請求項７】
平面、凹面または凸面を具備するミラーの型を作る工程と；
冷媒通過用空間の型を作る工程と；
上記ミラーの型の表面と上記冷媒通過用空間の型の表面とに金属で電気メッキし、しかも、上記ミラーの型と上記冷媒通過用空間の型との距離を所定の距離に保持して電気メッキする工程と；
上記電気メッキの厚さが、上記所定の距離以上になったときに、上記電気メッキを停止する工程と；
上記ミラーの型と上記冷媒通過用空間の型とを溶かす工程と；
を有し、上記冷媒通過用空間の型が溶けた部位が、冷媒通過用空間を形成することを特徴とする冷媒通過用空間付きミラーの製造方法。
【請求項８】
請求項７において、
上記冷媒通過用空間の型は、中実の棒状体または中空の棒状体であることを特徴とする冷媒通過用空間付きミラーの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コーナーキューブリフレクタ、その製造方法、冷媒通過用空間付きミラー及び冷媒通過用空間付きミラーの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
コーナーキューブリフレクタは、３枚の鏡のなす角が互いに９０度であるミラーであり、これによって、コーナーキューブリフレクタに光を入射すると、その入射光と平行な光が反射して戻る。したがって、コーナーキューブリフレクタに光を当てると、ほぼ同じ位置に光が戻る。また、コーナーキューブリフレクタの反射面を金属で構成すると、電磁波が上記光と同様に反射し、元の位置に戻る。
【０００３】
ところで、従来、ミラーの背面に、冷却水用のパイプが半田付け等によって設けられている装置が知られている（たとえば特許文献１参照）。
【０００４】
図１１は、特許文献１に記載されている従来例に対応する冷却パイプ付きミラーＭ１１を示す断面図である。
【０００５】
従来の冷却パイプ付きミラーＭ１１は、パイプ１０２による水冷装置が設けられているミラーであり、ミラー１０１の背面に、パイプ１０２が半田付け等によって設けられ、このパイプ１０２に水を流して、ミラー１０１を冷却する。
【０００６】
一方、従来、ミラーの背面に渦巻き状の穴が設けられ、この穴に蓋を取り付け、冷却水の通路とする装置が知られている（たとえば特許文献２参照）。
【０００７】
図１２は、特許文献２に記載されている従来例に対応する冷却パイプ付きミラーＭ１２を示す断面図である。
【０００８】
従来の冷却パイプ付きミラーＭ１２は、ミラー１１１の背面に、エンドミルで渦巻き状に穴１１１ｈを設け、この穴１１１ｈに蓋１１２を取り付け、このようにしてできた水路が冷却水の通路になり、ミラー１１１が水冷される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特公平７−１１６８８０公報
【特許文献２】特公平８−２１１２１０公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上記従来のコーナーキューブリフレクタは、コーナーキューブリフレクタのコーナー部分を研磨することができないので、コーナー部分の平滑度が低いという問題がある。
【００１１】
一般に、冷却効率は、表面積（冷媒との接触面積、または冷媒が流れるパイプとの接触面積）に比例する。図１１に示す従来例では、パイプ１０２をミラー１０１に半田付けする場合、パイプ１０２とミラー１０１とが１線上でのみ接触するので、パイプ１０２とミラー１０１とが互いに接触する面積が少なく、冷却効率が低いという問題がある。
【００１２】
なお、ミラーとミラーとを鋳造によって製造すると、その中に、多かれ少なかれ、気泡が発生し、この気泡によって冷却効率が低下するという問題がある。また、ミラーとパイプとを鋳造によって製造すると、光の反射面となる表面の平滑度が低いという問題がある。
【００１３】
一方、図１２に示す従来例では、冷却水の通路を作るための加工が煩雑であるという問題があり、また、水漏れの要因が内在するという問題がある。
【００１４】
本発明は、コーナーキューブリフレクタのコーナー部分における平滑度が高いコーナーキューブリフレクタ及びその製造方法を提供することを目的とする。
【００１５】
また、本発明は、冷媒通過用空間の加工が容易であり、冷媒通過用空間とミラーとの接触面積が大きく、したがって、ミラーを冷却する効率が高い冷媒通過用空間付きミラー及びその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明のコーナーキューブリフレクタは、互いに９０度をなす３つの反射平面を具備するコーナーキューブリフレクタであって、上記３つの反射平面が、電気メッキされたメッキ層によって構成されている。
【発明の効果】
【００１７】
本願の請求項１、２に記載の発明によれば、コーナーキューブリフレクタのコーナー部分における平滑度が高いという効果を奏する。
【００１８】
また、本願の請求項３〜８に記載の発明によれば、冷媒通過用空間とミラーとの接触面積が広くなり、ミラーを冷却する効率が高いという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】凸形状のコーナーキューブリフレクタの型１０を示す概観図である。
【図２】コーナーキューブリフレクタ３０の製造方法を示すフローチャートである。
【図３】コーナーキューブリフレクタの型１０に、銅の電気メッキをする状態を示す図である。
【図４】上記実施例において完成したコーナーキューブリフレクタ３０を示す斜視図である。
【図５】本発明の実施例２である冷却用パイプ付きミラーＭ１を作るためのミラーの型４０とパイプの型５０とを示す断面図である。
【図６】パイプ７０を電気メッキでつくる際のパイプの型５０を示す斜視図である。
【図７】冷却用パイプ付きミラーＭ１を示す断面図である。
【図８】冷却用パイプ付きミラーＭ１を作る動作を示すフローチャートである。
【図９】上記実施例において製造過程のミラー６０ａを示す断面図である。
【図１０】製造過程のミラー６０ａについて、ミラーの型４０とパイプの型５０とを溶かした後の状態を示す断面図である。
【図１１】従来の冷却パイプ付きミラーＭ１１を示す断面図である。
【図１２】従来の冷却パイプ付きミラーＭ１２を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
発明を実施するための形態は、以下の実施例である。
【実施例１】
【００２１】
図１は、凸形状のコーナーキューブリフレクタの型１０を示す概観図である。
【００２２】
コーナーキューブリフレクタの型１０は、互いの角が９０度をなす第１面１１と第２面１２と第３面１３とを有する。コーナーキューブリフレクタの型１０の材質は、合成樹脂、アルミニウム等、酸または熱で溶ける材質である。
【００２３】
なお、合成樹脂は、一般的には、導体ではないので、そのままでは電気メッキの型として使用することができない。しかし、合成樹脂の成分中に、導電性の粉末等の微粒子を混入させて型１０を作成すれば、導電性を帯び、アルミニウム等の金属と同様に型１０として使用することができる。また、後述する型１０を溶かす場合、導電性の微粒子が混入されている合成樹脂中の合成樹脂を溶かすと、導電性の微粒子が、完成したコーナーキューブリフレクタ３０から除去される。
【００２４】
図２は、本発明の実施例１であるコーナーキューブリフレクタ３０の製造方法を示すフローチャートである。
【００２５】
Ｓ１で、３つの平面が互いに９０度をなす凸形状のコーナーキューブリフレクタの型１０を作る。Ｓ２で、コーナーキューブリフレクタの型１０の表面に銅で電気メッキする。なお、電気メッキのうちでメッキ厚を厚くしてメッキしたものを、電鋳メッキともいうが、電気メッキも電鋳メッキも理論的には同じであるので、本明細書、特許請求の範囲では、電鋳メッキをも含めて電気メッキと表現する。
【００２６】
図３は、コーナーキューブリフレクタの型１０に、銅の電気メッキをする状態を示す図である。
【００２７】
槽２０に入れられている硫酸銅溶液２２の中に、型１０と、銅板２１とが吊り下げられている。＋電極２３に銅板２１が接続され、−電極２４に型１０が接続され、図示しない直流電源に＋電極２３と−電極２４とが接続されている。これによって、電気メッキされ、型１０の表面に銅が電気メッキされる。
【００２８】
なお、銅メッキする代わりに、銀、金、白金、アルミニウム等、他の金属によって電気メッキするようにしてもよい。
【００２９】
Ｓ３で、型１０の表面にメッキされた金属の厚さが所定厚さになったかどうかが判断され、型１０の表面にメッキされた金属の厚さが所定厚さになれば、Ｓ４で、電気メッキを停止する。なお、上記所定の厚さは、たとえば５〜１０ｍｍであるが、５〜１０ｍｍ以外の厚さでもよく、上記所定の厚さは、種々の条件に応じて定まる値である。また、上記所定の距離以上になったかどうかを判断する代わりに、電気メッキの時間が所定時間を経過したかどうかを判断するようにしてもよい。
【００３０】
その後に、Ｓ５で、コーナーキューブリフレクタの型１０を溶かす。コーナーキューブリフレクタの型１０の材質が合成樹脂であれば、熱で合成樹脂を溶解する。また、コーナーキューブリフレクタの型１０がアルミニウム等の金属であれば、硫酸、塩酸等の酸で溶解される。
【００３１】
これらによって、コーナーキューブリフレクタ３０が完成する。
【００３２】
実施例１によれば、コーナーキューブリフレクタのコーナー部分における平滑度が高いという利点がある。
【００３３】
図４は、上記実施例において完成したコーナーキューブリフレクタ３０を示す斜視図である。
【００３４】
コーナーキューブリフレクタ３０の表面（第１表面３１、第２表面３２、第３表面３３）は、型１０の表面（第１表面１１、第２表面１２、第３表面１３）を忠実に反映するので、型１０の第１表面１１、第２表面１２、第３表面１３の平滑度を高くして、コーナーキューブリフレクタ３０を製造すれば、コーナーキューブリフレクタ３０の表面３１、３２、３３の平滑度も高くなる。
【００３５】
なお、コーナーキューブリフレクタの型１０の代わりに、３つの平面が互いに９０度をなすコーナーキューブリフレクタの型であって、凹形状の型を使用し、凸型のコーナーキューブを製造するようにしてもよい。
【００３６】
上記実施例において、電気メッキによって、コーナーキューブリフレクタ３０の反射面を形成するので、上記反射面に不純物が混入せず、その純度が極めて高い。よって、冷媒通過用空間とミラーとの間における熱交換率が高く、したがって、ミラーの冷却効率が高いという利点がある。
【００３７】
なお、熱伝導率が高い金属は、白金、金、銀、銅である。したがって、銅で電気メッキする代わりに、白金、金、銀で電気メッキするようにしてもよい。なお、銅で電気メッキすると、銅は１０００℃近くまで溶解しないという利点がある。強いＸ線を反射させる際に高熱が発生するが、その反射面に銅を使用すれば、反射面の温度が１０００℃よりも低ければ、反射面が熱変形しない。
【００３８】
ところで、シリコンでプリズムを作ると、赤外線は、透明ガラスと同じように、内部で全反射する。コーナーキューブリフレクタ３０と同じ機能を発揮する。
【００３９】
つまり、コーナーキューブリフレクタ３０は、互いに９０度をなす３つの反射平面を具備するコーナーキューブリフレクタであって、上記３つの反射平面が、電気メッキされたメッキ層によって構成されている。
【実施例２】
【００４０】
図５は、本発明の実施例２である冷却用パイプ付きミラーＭ１を作るためのミラーの型４０とパイプの型５０とを示す断面図である。
【００４１】
図６は、冷却用パイプ７０を電気メッキで作るためのパイプの型５０を示す斜視図である。
【００４２】
冷却用パイプ付きミラーＭ１は、ミラーの型４０と、パイプ７０とを有する。
【００４３】
パイプの型５０は、棒状であって、四角形の渦巻き形状を有しているが、丸型の渦巻き形状であってもよく、渦巻き形状の代わりに、ジグザグ形状であってもよい。また、パイプの型５０の材質は、合成樹脂、アルミニウム、紙、木、ゴム等、酸または熱で溶ける材質である。
【００４４】
図７は、冷却用パイプ付きミラーＭ１を示す断面図である。
【００４５】
冷却用パイプ付きミラーＭ１は、ミラー６０に、反射面６１と、冷却用パイプ７０とが設けられている。冷却用パイプ７０は、その中空部７１を有する。
【００４６】
図８は、冷却用パイプ付きミラーＭ１を作る動作を示すフローチャートである。
【００４７】
Ｓ１１で、凸面状のミラーの型４０を作る。Ｓ１２で、パイプの型５０を作る。パイプの型５０は、冷媒通過用空間を作るための型である。つまり、電気メッキによってパイプの型５０の周囲にメッキ層が形成され、その後に、パイプの型５０を溶かすことによって、パイプの型５０が存在していた部位が、パイプの中空部７１を形成する。
【００４８】
Ｓ１３で、ミラーの型４０とパイプの型５０との距離を所定の距離に保持しつつ、ミラーの型の表面と上記パイプの型５０の表面とに金属で電気メッキする。上記所定の距離は、たとえば５ｍｍであるが、５ｍｍ以下、０．５ｍｍ前後の距離であってもよく、それら以外の距離であってもよい。
【００４９】
また、ミラーの型４０の表面と上記パイプの型５０の表面とにメッキする金属は、銅、銀、金、アルミニウムのうちの少なくとも１つである。
【００５０】
Ｓ１４で、上記電気メッキの厚さが、上記所定の距離以上になったかどうかを判断する。なお、上記所定の距離以上になったかどうかを判断する代わりに、電気メッキの時間が所定時間を経過したかどうかを判断するようにしてもよい。Ｓ１４で上記電気メッキの厚さが、上記所定の距離以上になったと判断されると、Ｓ１５で、ミラーの型４０とパイプの型５０とを溶かす。これによって、冷媒通過用空間付きミラーが完成する。
【００５１】
図９は、上記実施例において製造過程のミラー６０ａを示す断面図である。
【００５２】
製造過程のミラー６０ａは、ミラーの型４０と、パイプの型５０とが離れた状態で、電気メッキを行い、メッキ層が第１層Ｌ１を形成し、ミラーの型４０にメッキされた第１層Ｌ１の一部分と、パイプの型５０にメッキされた第１層Ｌ１の一部分とが接触する。
【００５３】
その後に、第１層Ｌ１の周囲に、メッキ層の第２層Ｌ２がメッキされ、パイプの型５０の周囲の第１層Ｌ１に、第２層Ｌ２がメッキされ、さらに、第２層Ｌ２の周囲に、メッキ層の第３層Ｌ３がメッキされ、パイプの型５０の周囲に、第３層Ｌ３がメッキされる。なお、第１層Ｌ１、第２層Ｌ２、第３層Ｌ３は、説明の便宜上、名称を異ならせているものであり、実際には、互いに同一のメッキ層である。
【００５４】
図１０は、図９に示す製造過程のミラー６０ａについて、ミラーの型４０とパイプの型５０とを溶かした後の状態を示す断面図である。
【００５５】
ミラーの型４０を溶かすと、反射面６１が露出し、パイプの型５０を溶かすと、パイプ７０の中空部７１が形成される。また、パイプ７０の断面の内周を、星型、凹凸を含む形状等、円形以外の形状であってもよい。このようにすれば、パイプ７０の内面の表面積が増加し、冷媒とパイプ７０との接触面積が増加し、熱交換の効率が向上する。
【００５６】
なお、ハイパワー（高出力）のレーザー光をミラーの反射面６１で反射させる場合、１００％反射されず、この反射されないレーザー光が熱に変換され、この熱によってミラーが温度上昇する。この温度上昇によって、反射面６１が変形し、反射角度が変化する等の弊害が生じる。この弊害を予防するために冷却が必要である。
【００５７】
さらに、パイプ７０を電気メッキで形成する代わりに、電気メッキでフィンを形成するようにしてもよい。
【００５８】
上記実施例において、凸面状のミラーの型４０の代わりに、平面状の型、凹面状の型を使用して、電気メッキで平面鏡、凸面鏡を製造するようにしてもよい。電気メッキで平面鏡、凸面鏡を製造する際に、パイプ７０を電気メッキで製造する。
【００５９】
棒状の冷却用パイプ７０の代わりに、棒状以外の立体の型によって形成された空間を形成するようにしてもよい。つまり、冷却用パイプ７０は、冷媒が通過する空間である冷媒通過用空間の一例である。冷媒としては、空気、水、アンモニア、二酸化炭素、イソブタン等が考えられる。
【符号の説明】
【００６０】
１０…コーナーキューブリフレクタの型、
３０…コーナーキューブリフレクタ、
４０…ミラーの型、
５０…パイプの型、
６０…ミラー、
６１…反射面、
７０…冷却用パイプ、
７１…パイプの中空部、
Ｍ１…冷却用パイプ付きミラー。
【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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