CN102361738A - 光学元件用树脂成型品、光学元件用树脂成型品的制造方法、光学元件用树脂成型品的制造装置、以及扫描光学装置 - Google Patents

Abstract

为了不用切断除去滞留等外观异常形成部位，也能够有效地将其形成在光学面外侧，且光学面本身不易受沉陷等固化收缩的影响，提供一种能够维持高面精度的光学元件用树脂成型品及其制造方法、制造装置，以及扫描光学装置。光学元件用树脂成型品在由树脂成型的基材表面的一部分上具有第1表面部，且具有从外部向所述基材内部注入流体而形成的中空部，当以所述基材的第1端部与离该第1端部近的第1表面部的端部之间的距离为A、不同于所述基材第1端部的端部、即隔着所述第1表面部相反侧的第2端部与离该第2端部近的所述第1表面部的端部之间的距离为B时，满足(A＞0、B＞0、A≤B)之关系。

Description

光学元件用树脂成型品、光学元件用树脂成型品的制造方法、光学元件用树脂成型品的制造装置、以及扫描光学装置

技术领域

本发明涉及光学元件用树脂成型品、光学元件用树脂成型品的制造方法、光学元件用树脂成型品的制造装置，以及扫描光学装置，尤其涉及通过在被充填到模具腔中的树脂中注入流体而形成了中空部的光学元件用树脂成型品、光学元件用树脂成型品的制造方法、光学元件用树脂成型品的制造装置，以及扫描光学装置。 

背景技术

作为这种光学元件，一般知道有玻璃制、金属制或陶瓷制的，近年来出于成型容易度、设计自由度或降低成本，开始采用树脂制的。 

这种光学元件的使用用途多种多样，作为一个例子，已知有对光源射出的光聚光、使成像于记录面等、进行记录再生的装置，例如光信息记录再生装置和光扫描装置等。但是近年来由于要求高图像质量和高精细化，要求进一步提高上述装置等的记录密度。为了实现高精细化，自然要求各使用部件的高控制和精度，作为部件之一的光学元件，因为通过对光源照射的光进行透过、反射等使光束偏向、变形，所以光学面被进一步要求高面精度。尤其是最近，长寿命、能够得到安定输出的短波长蓝色激光受到注目，因为其能形成更微小的聚光斑点，所以，要求光学元件有与其相应的高面精度。 

但是，随着面精度要求的提高，以往几乎不在乎的点也明显作为较大的技术课题。作为首要课题，有树脂注射成型时树脂固化收缩引起的翘曲和沉陷对光学面变形的影响。尤其是使持有fθ特性的光学元件，对于扫描方向来说，翘曲的影响更明显，用以往的注射成型现在已是难以确保这种高精度光学部件的质量。另外如上所述，在激光是使用短波长、例如蓝色激光的情况时，树脂透镜的耐候性进一步成为维持高面精度的障碍。 

针对这一问题，本发明者考虑将中空注射成型的效果应用于光学 部件。通过中空注射成型成型中空，成型物翘曲和沉陷之原因的树脂收缩时的张力通过中空部释放，以沉陷形式出现在中空部表面，能够缓和出现在成型物表面的翘曲和沉陷。 

对此，作为在树脂成型品中设中空部的方法，有下述方法：在模具内注射充填熔融树脂、然后从设在注射喷嘴和模具腔内的气体注入喷嘴注入作为流体的压缩气体、通过注入的气体得到中空成型品。但是，这种树脂充填后的气体注入时存在时滞，所以，熔融树脂先端部的流动速度发生变化，有时由于停止而熔融树脂先端部表面出现滞留痕迹等外观异常，明显降低表面精度。 

对此，以往的文献(例如专利文献1)中公开了一种技术，其中是从注射喷嘴充填树脂，在几乎充填好的状态下从不同的浇口注入压缩气体。此时，使多余的树脂从树脂流出路流到流出树脂接受部。由检测装置检测气体在到达树脂流出路之前已到达所定的位置，由开闭装置关闭树脂流出路，在加压状态下使树脂固化制造成型品。然后，由开闭部件在模具内切断树脂流出路和流出树脂接受部。使不产生滞留痕迹等外观异常。 

先行技术文献 

专利文献 

专利文献1：特开平11-138577号公报 

发明内容

发明欲解决的课题 

但是，该以往的技术中是设树脂成型品不要的部分、即树脂流出路及流出树脂接受部等，对于发生滞留痕迹等外观异常的部位，是直至树脂到达流出路之后注入压缩气体，使外观异常部位形成在切断处外侧的不要的成型部位上，然后在该切断处进行切断。但是现在知道，这种成型后的不必要的切断，难以应用于备有切断周边部被要求高面精度之光学面的扫描用光学元件，尤其难以应用于使用短波长进行高密度记录再生的光学元件。并且，光学元件的情况时，还存在必须与滞留痕迹同时解决的技术性障碍。 

也就是说光学元件的情况时，必须对基材一部分上形成的光学 面，确实解消上述树脂固化收缩引起的问题，所以，必须在该光学面下某种程度控制中空部的形成区域。因为中空区域是在成型中途向腔内注入流体，所以这意味着必须预先估计充填的树脂被流体推入的区域。但是光学部件与其它成型部件不同，树脂的充填位置和流体的注入位置都影响面精度，所以存在制约。因此，可以认为，树脂充填位置和流体注入位置，最好是从光学面形成区域外侧的腔的一端射出。 

因此，必须考虑光学部件的形状，使得即使是从这种存在限制的位置充填树脂、注入流体，也在光学面下形成某种程度的中空部，且滞留痕迹等外观异常部位是不影响光学面的区域。 

本发明的目的在于解决上述课题，由此提供一种能够有效地解消树脂固化收缩引起的沉陷等问题带来的面精度劣化和滞留痕迹等外观异常形成部位问题的光学元件用树脂成型品、其制造方法、制造装置，以及扫描光学装置。 

用来解决课题的手段 

为了解决上述课题，本发明的第1形态是一种光学元件用树脂成型品，其在由树脂成型的基材表面的一部分上具有第1表面部，且具有从外部向所述基材内部注入流体而形成的中空部，光学元件用树脂成型品的特征在于，当以所述基材的第1端部与离该第1端部近的第1表面部的端部之间的距离为A、不同于所述基材第1端部的端部、即隔着所述第1表面部相反侧的第2端部与离该第2端部近的所述第1表面部的端部之间的距离为B时，满足以下关系： 

A＞0 

B＞0 

A≤B。 

本发明的第2形态是上述第1形态中的光学元件用树脂成型品，其特征在于，所述第1表面部全部的表面粗糙度Ra为：Ra≤5(nm)。 

本发明的第3形态是上述第1形态中的光学元件用树脂成型品，其特征在于，在第1表面部上形成了镜面部。 

本发明的第4形态是一种扫描光学装置，其具有：光源；使从该光源射出的出射光偏向的偏向手段；使从所述光源射出的光入射、聚光于所述偏向手段的聚光手段；使经所述偏向手段偏向的光成像于被 扫描面的成像光学系统；扫描光学装置的特征在于，构成所述成像光学系统的光学元件的至少一个光学元件，是在由树脂成型的细长的基材表面的一部分上具有1表面部，且具有从外部向所述基材内部注入流体而形成的中空部的光学元件，当以所述基材的第1端部与离该第1端部近的第1表面部的端部之间的距离为A、不同于所述基材第1端部的端部、即隔着所述第1表面部相反侧的第2端部与离该第2端部近的所述第1表面部的端部之间的距离为B时，满足以下关系： 

A＞0 

B＞0 

A≤B。 

本发明的第5形态是上述第4形态中的扫描光学装置，其特征在于，所述第1表面部全部的表面粗糙度Ra为：Ra≤5(nm)。 

本发明的第6形态是上述第4或第5形态中的扫描光学装置，其特征在于，在所述第1表面部上形成了使入射光反射的镜面部。 

本发明的第7形态是上述第6形态中的扫描光学装置，其特征在于，所述镜面部的表面粗糙度Ra为：Ra≤5(nm)。 

本发明的第8形态是一种光学元件用树脂成型品的制造方法，该光学元件用树脂成型品在由树脂成型的基材表面的一部分上具有第1表面部，且具有从外部向所述基材内部注入流体而形成的中空部，当以所述基材的第1端部与离该第1端部近的第1表面部的端部之间的距离为A、不同于所述基材第1端部的端部、即隔着所述第1表面部相反侧的第2端部与离该第2端部近的所述第1表面部的端部之间的距离为B时，光学元件用树脂成型品满足以下关系： 

A＞0 

B＞0 

A≤B， 

光学元件用树脂成型品制造方法的特征在于，具有下述工序：准备工序，准备具有转印所述第1表面部之转印面的第1模具、及被对着所述第1模具设置的通过与所述第1模具关模而形成腔的第2模具；注射工序，从所述腔端部一侧向所述腔内注射熔融树脂；检测工序，检测由所述注射工序充填的树脂的先端在所定位置；流体注入工序，根 据所述检测工序的检测控制所述充填树脂的充填，同时向所述腔内注入流体在内部形成中空部。 

本发明的第9形态是上述第8形态中的光学元件用树脂成型品的制造方法，其特征在于，所述第1表面部的表面粗糙度Ra为：Ra≤5(nm)。 

本发明的第10形态是上述第8或第9形态中的光学元件用树脂成型品的制造方法，其特征在于，包括：在所述流体注入工序之后、在得到的树脂成型品的第1表面部上形成镜面部的镜面部形成工序。 

本发明的第11形态是上述第8至第10的任何一项形态中的光学元件用树脂成型品的制造方法，其特征在于，所述流体注入工序是在停止树脂充填后经过所定时间之后开始注入流体的。 

本发明的第12形态是一种光学元件用树脂成型品的制造装置，该光学元件用树脂成型品在由树脂成型的基材表面的一部分上具有第1表面部，且具有从外部向所述基材内部注入流体而形成的中空部，当以所述基材的第1端部与离该第1端部近的第1表面部的端部之间的距离为A、不同于所述基材第1端部的端部、即隔着所述第1表面部相反侧的第2端部与离该第2端部近的所述第1表面部的端部之间的距离为B时，光学元件用树脂成型品满足以下关系： 

A＞0 

B＞0 

A≤B， 

光学元件用树脂成型品制造装置的特征在于，备有：第1模具，具有转印所述第1表面部之转印面；第2模具，被对着所述第1模具设置，通过与所述第1模具关模而形成腔；充填手段，从所述腔端部一侧向所述腔内注射熔融树脂材料；检测手段，检测由所述注射手段充填到所述腔内的树脂在所定位置；流体注入手段，向所述腔内注入流体在内部形成中空部；控制手段，根据由所述检测手段检测所述树脂被充填到所定位置的检测结果，控制所述充填手段的树脂充填，同时控制所述流体注入手段向腔内的流体注入。 

发明的效果 

根据本发明，通过上述结构可以不用切断除去滞留等外观异常形 成部位，而是有效地将其形成在光学面外侧，且光学面本身不易受沉陷等固化收缩的影响，所以，能够提供维持高面精度的光学元件用树脂成型品及其制造方法、制造装置，以及扫描光学装置。 

附图说明

图1：组装了本发明第1实施方式光学元件的激光光束扫描光学装置的说明图。 

图2：光学元件用树脂成型品在长度方向截断的截面示意图。 

图3：光学元件用树脂成型品的平面图。 

图4：(a)用宽度方向二等分线所在的垂直面截断的模具截面图，(b)用长度方向二等分线所在的垂直面截断的模具截面图。 

图5：备有检测手段的注射成型机的功能方框图。 

图6：检测温度与压缩气体注入关系的时序图。 

图7：光学元件用树脂成型品的制造工序流程图。 

图8：变形例注射成型机的功能方框图。 

图9：检测温度与压缩气体注入关系的时序图。 

图10：变形例光学元件用树脂成型品的制造工序流程图。 

图11：其他变形例注射成型机的功能方框图。 

图12：其他变形例光学元件用树脂成型品的制造工序流程图。 

图13：本发明第2实施方式光学元件用树脂成型品的平面图。 

图14：光学元件用树脂成型品的横截面图。 

具体实施方式

第1实施方式 

结构

参照图1，对本发明第1实施方式光学元件用树脂成型品作说明。图1是激光扫描光学装置一例示意图，其中组装了光学元件用树脂成型品。 

图1中，激光扫描光学装置包括光源单元1、圆柱面镜2、作为偏向手段的多面镜3、托力克透镜4、平面镜5、6以及具备fθ特性的fθ面镜10。 

从光源单元1射出的激光在准直透镜(图示省略)被收束为略平行光之后，在圆柱面镜2被反射，其光束形状被变为长度方向与主扫描方向平行的略直线状，到达多面镜3。 

多面镜3外周面有四个偏向面，被驱动而以一定速度在逆时针方向旋转。激光由于多面镜3旋转而在主扫描方向被等角速度偏向，被导向托力克透镜4时，托力克4透镜在主扫描方向和副扫描方向具有不同焦强，通过在副扫描方向使激光聚光于被扫描面上，保持多面镜3的偏向面与被扫描面为共轭关系，通过与圆柱面镜2的组合，修正多面镜3各偏向面的面偏向误差。 

作为偏向手段这里以多面镜为例作了说明，但并不局限于此。只要是能够在不同方向偏向入射光的元部件即可，当然也可以使用检流计面镜等其他周知的偏向手段。 

透过托力克透镜4的激光在平面镜5、6被反射，进一步在fθ面镜10被反射，然后聚光于感光体鼓7。fθ面镜10对被多面镜3以角速度一定偏向的激光进行速度变换，使之在扫描面(感光体鼓7)上为线速度一定。感光体鼓7被驱动，以一定速度在逆时针方向旋转，根据来自于多面镜3的激光的主扫描、感光体鼓7的旋转(副扫描)、被调制的激光输出，在感光体鼓7上形成图像。 

如上所述，激光扫描光学装置由各种光学元件构成。尤其是因为平面镜5、6及fθ面镜10等基材上设有细长板状镜面，该镜面反射在长度方向所定范围内接到的激光，在感光体鼓7上形成图像，所以，设有镜面的光学元件的表面精度，直接影响图像的质量。 

接下去参照图1至图3，说明光学元件用树脂成型品的详细构造。图2是光学元件用树脂成型品在长度方向截断的截面示意图，图3是光学元件用树脂成型品的平面图。 

光学元件被严格要求镜面性、尺寸精度、轻量性、安全性、耐久性、经济性。且光学元件适合于电气电子部件、车辆部件、医疗用、保安用、建材用、家庭用品等多种用途。 

作为本发明光学元件的一例，如上所述，可以举出被装入激光打印机中的平面镜5、6以及fθ面镜10。平面镜5、6以及fθ面镜10的各基材具有中空部，在高表面精度的表面外设有滞留痕迹。以下代表性 说明fθ面镜10，省略对平面镜5、6及其他光学元件的说明。 

fθ面镜10具有第1表面部11和一对第2表面部12，第1表面部11上设有镜面部13，其呈细长板状，长度方向具有所定范围H1，反射在所定范围H1内接到的光束；一对第2表面部12被配置成从长度方向夹着第1表面部11。在图2的纸面上，横向为长度方向，纵向为厚度方向，图3的纵向为宽度方向。 

在长度方向上，使所定范围H1在镜面部13区域以下，使镜面部13区域在第1表面部11区域以下。图2及图3表示长度方向长度一致的镜面部13区域和第1表面部11区域。 

fθ面镜10具有细长板状基材和位于基材一表面上的镜面部13及位于镜面部13镜面背面基材内部的中空部14，其中，中空部14在长度方向的长度长于镜面部13在长度方向的长度，并且，将中空部14的两端形成到镜面部13长度方向两端的外侧，由此，树脂固化时收缩引起产生的应力通过中空部14释放，树脂收缩时长度方向的翘曲在整个镜面部13得到缓和，面精度提高。 

以往技术中，由于树脂收缩而成型品夹住模具，脱模阻力致使镜面部13变形，但通过使镜面部13在整个板面上在厚度方向突出于基材，这样能够抑制脱模阻力引起的镜面部13变形。制作光学元件(树脂成型品)时，有时由于修正镜面部13、例如对镜面部13厚度部分或整体性地在厚度方向进行切削修正而镜面部13形状变化。即使是作为修正结果修正后镜面部13板面会埋没于基材，但此时也可以预计镜面部13的修正量，事先调整镜面部13长度使之突出于基材，这样，能够调整使镜面部13板面在修正后也突出在基材板面上，由此能够避免成型品夹住模具。 

本实施方式的树脂成型品中，在以镜面部13长度方向的长度为L1、宽度方向的长度为W1、中空部14长度方向的长度为L2、宽度方向的长度为W2、厚度方向的长度为D2、基材宽度方向的长度为W4、对于长度方向一侧从镜面部13边端到基材部边端的距离为L5时，较优选构成：对于长度方向一侧从镜面部13边端到中空部14边端的距离L3为：0≤L3＜L5；对于宽度方向一侧从镜面部13边端到中空部14边端的距离W3满足：0≤W3＜W2/2。 

以第1表面部11端部与同侧光学元件端部间的距离为A，且不同于第1表面部11端部的端部、即隔着中空部14相反侧的第1表面部11端部与同侧光学元件端部间的距离为B时，光学元件形状必须满足A＞0、B＞0。 

并且，此时，为了确实将滞留等外观异常形成部位排挤到第1表面部11外面，且将中空部14形成在相当于第1表面部11的区域下，在从A侧的树脂充填端J充填树脂、注入流体时，必须是A≤B(从B侧充填树脂、注入流体时则是A≥B)。 

小型光学元件的情况时，更优选A、B为：3.5≤A≤5.0；3.5≤B≤5.0；同时满足上述条件。 

另外，当以镜面部13从基材板面突出的厚度方向的长度为D1时，优选D1为0.1(mm)＜D1≤3(mm)，考虑脱模，因为镜面部13侧面积大的话脱模阻力大周围的镜面精度下降，所以优选满足0.1(mm)＜D1≤0.3(mm)。 

另外，优选宽度方向的镜面部13长度W1与中空部14长度W2之关系为0.01≤W2/W1≤1。 

图1及图2中，用与镜面部13平行的直线形状记载了被配置在宽度方向及厚度方向中心的中空部14，但这只不过是模式性说明，中空部14的形状和位置关系并不局限于此。 

滞留痕迹HM形成在第2表面部12上。滞留痕迹HM可以形成在第2表面部12的长度方向长度内的任意处，但优选形成在尽量离开第1表面部11的位置上。 

上述第1实施方式中，作为细长板状的光学元件树脂用成型品，出示了fθ面镜10，但板状光学元件用树脂成型品并不局限于细长的。也可以是圆形状、椭圆形状、略正方形状的。此时，只要沿着第1表面部11、且在该沿着的方向上比第1表面部宽广地形成中空部14即可。 

注射成型机

接下去参照图1到图6，说明用来制造fθ面镜10基材的注射成型机。图4(a)是用宽度方向二等分线所在的垂直面截断的模具截面图，图4(b)是用长度方向二等分线所在的垂直面截断的模具截面图，图5是备有检测手段33的注射成型机的功能方框图，图6是检测温度与压 缩气体注入关系的时序图。 

注射成型机备有：具有腔31的模具42；向腔31中充填树脂的充填手段32；检测树脂先端部的检测手段33；在被充填的树脂中注入压缩气体的气体注入手段34；控制树脂充填、树脂充填停止及压缩气体注入开始、压缩气体注入停止的控制手段35。 

模具

腔31具有用来形成构成光学元件用树脂成型品外表面之第1表面部11及第2表面部12的内表面。参照图4说明模具的形状。图4(a)是用宽度方向二等分线所在的垂直面截断的模具截面图，图4(b)是用长度方向二等分线所在的垂直面截断的模具截面图。腔31内表面具有用来形成第1表面部11的第1区域311和用来形成第2表面部12的第2区域312。图4中，以树脂充填侧、流体注入侧的腔端部与第1表面部11边端之间的距离为A，另一端部与第1表面部11边端之间的距离为B。 

为了使镜面形成部315达到例如波长500nm以下短波长用所采取的面精度，通过切削加工形，使表面粗糙度Ra在5nm以下。较优选该表面粗糙度Ra在2～3nm以下。 

参照图5，对注射成型机中模具周边的结构作说明。腔31中连续形成了浇口321、流道322及浇道323。沿着腔31、流道322及浇道(模具通路)323设有加热器(省略图示)。通过设加热器，接触腔31及模具通路的熔融树脂受热传导，防止冷却而失去流动性固化。也可以在模具中设温度调节用的水路，以代替加热器。图5中，作为被充填到腔31中的fθ面镜(树脂成型品)10的外形，出示了腔31的内表面，同样图5中，作为流过浇口321、流道322及浇道323各部分的树脂的外形，分别出示了浇口321、流道322及浇道323。 

充填手段

优选充填手段32在模具中被配置成是从fθ面镜10的宽度侧向长度方向充填。作为腔31的右端侧，在图5中出示fθ面镜10的宽度侧。 

充填手段32的喷嘴324连通上述浇道323。充填手段32具有用来从喷嘴324挤出熔融树脂的螺杆(图示省略)。螺杆使熔融树脂从喷嘴324经过浇道323、流道322、浇口321充填到腔31中。螺杆从移动开始位置起的距离或螺杆从移动开始起的经过时间，与挤出熔融树脂的量 (注射量)相应。另外，从浇道323到浇口321的模具通路的容积、以及在长度方向各位置的腔31的截面形状，是已知的，所以，可以根据螺杆从移动开始位置起的距离或螺杆从移动开始起的经过时间，求出充填到腔31中的熔融树脂的先端部的位置。 

检测手段

检测手段33是检测腔31内表面温度的温度传感。一个或多个检测手段33被配置在用来形成第2表面部12的腔31内表面的包括第2区域312、长度方向具有与第2区域312范围相同范围的腔31内表面。在长度方向具有与第2区域312范围相同范围的腔31内表面是指，以长度方向与第2区域312范围相同范围绕周状的腔31内表面，以第2区域312为顶面时是底面313及两侧壁面314。图5中出示的检测手段33，被配置在浇口侧第2区域312长度方向相反侧的第2区域312(顶面)对着的底面313上。作为检测手段33，只要是能够检测向腔31内注射时树脂先端部的传感，并不局限于温度传感，也可以是例如超声波传感和磁传感。 

检测手段33能够检测到达腔31第2区域312的树脂先端部。控制手段35经由接口38从检测手段33接受作为检测信号的检测温度t1。控制手段35根据来自于检测手段33的检测温度t1，控制充填手段32停止树脂充填，控制气体注入手段34开始压缩气体的注入。 

通过上述在包括第2区域312、长度方向具有与第2区域312范围相同范围的腔31的内表面上设检测手段33，检测手段33不会成为第1表面部11表面精度降低的原因。另外，检测手段33直接检测到达第2区域312的树脂先端部，接受其检测信号，控制树脂充填停止和压缩气体注入开始，所以，从树脂先端部到达第2区域312，到停止树脂充填开始注入压缩气体，时间上误差少，能够确实地将滞留痕迹HM形成在第2表面部12，防止第1表面部11的表面精度降低。 

气体注入手段

气体注入手段34具有存放压缩气体的气箱(图示省略)、电磁阀341、与腔31内相通的射出口部342。控制手段35控制电磁阀341开闭。使用的压缩气体只要是不与树脂反应、混合的气体即可。可以举出例如惰性气体。考虑安全面和成本面时，出于不燃性和中毒性还有可以 用低成本方法来得到，优选氮。射出口部342被设在底面313上，它是与腔31内表面第2区域312对应的区域。也就是说，被设在第1表面部端部与相当于光学元件端部之位置间的空间内的底面部上。 

记忆手段

记忆手段36记忆着必须与来自于检测手段33的检测温度t1进行比较的预定基准温度t0。图6中出示检测温度t1及基准温度t0。 

判断手段

判断手段37比较检测温度t1与基准温度t0，当检测温度t1超过基准温度t0时，向控制手段35输出判断结果。以熔融树脂的先端部到达检测手段33之位置时检测手段33检测的检测温度t1为基准温度t0。 

控制手段

控制手段35从检测手段33接受检测温度t1，使判断手段37比较检测温度与基准温度，当判断手段37判断检测温度t1超过基准温度t0时，便控制充填手段32，使停止向腔31的树脂充填，控制气体注入手段34，使开始在被充填的树脂中注入压缩气体。从开始注入压缩气体起经过所定时间之后，控制手段35使压缩气体的注入停止。图6中出示了当检测温度t1超过基准温度t0时使树脂充填停止之动作以及使压缩气体注入开始之动作。 

通过在充填的树脂中注入压缩气体，形成滞留等外观异常形成部位的熔融树脂被推到隔着第1表面部11与射出口部342相反侧的相当于第2表面部12区域的持有与射出口部342侧相同或以上长度的空间，所以，形成的中空部14足够大地遍及在相当于第1表面部11的区域下。树脂热收缩的应力可以通过形成中空部14释放，能够降低第1表面部11的翘曲。 

另外，通过直至相当于第2表面部12的区域地扩大形成该中空部14，能够更确实地降低第1表面部11的翘曲，所以优选。 

至于压缩气体的注入开始，如果考虑到在停止树脂充填后的树脂冷却进展之前，则优选在停止的几乎同时或树脂充填后1～5秒以内。 

控制手段35经由接口38接受操作手段41的操作时，调整预定时间，使记忆手段36记忆调整后的预定时间。通过调整预定时间，能够调节滞留痕迹HM的位置。 

另外，控制手段35通过操作手段41接受指示，使记忆手段36记忆被变更的基准温度t0。调整树脂充填停止及压缩气体注入开始时刻时，只要变更、调整基准温度t0即可。基准温度t0可以通过反复fθ面镜10基材的制造实验、测定评价制成的fθ面镜10，根据经验定出。基准温度t0根据fθ面镜10的基材材料、加热汽缸的温度以及每单位时间树脂的充填量相对定出。 

光学元件用树脂成型品的材料

接下去说明fθ面镜10的材料等。构成fθ面镜10基材的树脂材料，可以举出例如聚碳酸酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚甲基丙烯酸甲酯、环烯聚合物，或由上述二种以上组成的树脂。其中，尤其优选在fθ面镜10中使用聚碳酸酯、环烯聚合物。 

镜面部材料

接下去说明构成fθ面镜10镜面部13的材料等。作为构成镜面部13的材料，可以举出例如一氧化硅、二氧化硅、氧化铝。成膜方法可以采用真空镀气法、飞溅法、离子电镀法等周知的成膜方法。 

制造方法

接下去参照图7说明fθ面镜10的制造方法。图7是fθ面镜10的制造工序流程示意图。 

向模具腔31中充填树脂之前，充填手段32的汽缸(没有图示)被设定在使树脂达到所定的熔融温度。另外，控制手段35使电磁阀341关闭。控制手段35控制充填手段32，使螺杆旋转，使熔融树脂从喷嘴324射出，流过浇道323、流道322及浇口321，充填到腔31中(步骤S101)。 

使熔融树脂进一步充填到腔31中。检测手段33检测到达第2表面部12的熔融树脂的先端部。当判断手段37判断检测手段33的检测温度t1超过基准温度t0时(步骤S102；Y)，控制手段35控制充填手段32，使停止向腔31的树脂充填(步骤S103)。接下去控制手段35控制气体注入手段34，使电磁阀341开放。由此，使气箱(省略图示)内的压缩气体从射出口部342向腔31内喷出。 

射出口部342被配置在对着第2区域312的底面313上，并且射出口部342向着长度方向开口，这样压缩气体被向着长度方向注入被充填 的树脂中(步骤S104)。由此，能够在树脂中形成延伸在长度方向的中空部。因为是在熔融树脂的先端部到达第2表面部12时使树脂充填停止、向树脂中注入压缩气体，所以滞留痕迹形成在第2表面部12，因为不形成在第1表面部11，所以不会降低第1表面部11的表面精度。 

接下去通过与模具的热传导使熔融树脂固化、冷却。在固化冷却期间保持中空部4为所定压力(步骤S105)。通过保持压力，将第1表面部11推到第1区域311，这样能够提高第1表面部11的面转印性。从压缩气体注入工序(步骤S104)到保压工序(步骤S105)中，第1表面部11上被形成镜面部13。接下去除去中空部14内的压缩气体，打开模具，取出fθ面镜(树脂成型品)10(步骤S106)。 

上述步骤S102中，是控制手段35从检测手段33接受为检测信号的检测温度t1，当判断手段37判断检测温度t1超过基准温度时，停止树脂的充填开始压缩气体的注入。由上述可知，设在第2区域312对面底面313等(包括侧壁面314)上的检测手段33的个数是一个。也可以在第2区域312对面的底面313等上设多个检测手段33。 

设多个检测手段33时，树脂的充填停止以及压缩气体的注入开始如下进行。可以事先设定控制手段35在第几个检测手段33的检测温度t1超过基准温度t0时、控制充填手段32及气体注入手段，并使记忆手段36记忆设定的所述检测手段33。然后，控制手段35在所定的检测手段33的检测温度t1超过基准温度t0时，控制手段35控制充填手段32使树脂的充填停止，控制气体注入手段34，控制压缩气体的注入开始。通过设多个检测手段33，能够提高使树脂充填停止、使压缩气体注入开始的时期的正确性，使滞留痕迹HM确实形成在第2表面部12。 

上述第1实施方式中说明的是在包括第2区域312、长度方向具有与第2区域312范围相同范围的腔31内表面设检测手段33，当检测手段33的检测温度超过基准温度时控制手段控制充填手段32及气体注入手段34。 

接下去参照图8、图9，说明第1实施方式变形例的制造装置。图8是备有检测手段33及计时器39的注射成型机的功能方框图，图9是检测温度与压缩气体注入开始之关系的时序图。通过备有计时器39，能够在第1区域311设检测手段33。 

当判断手段37判断检测手段33的检测温度t1超过基准温度t0时，控制手段35使计时器39测量从超过时起的经过时间，当判断手段37判断经过时间超过预定时间时，控制手段35控制充填手段32使停止树脂的充填，控制气体注入手段34使开始压缩气体的注入，从开始压缩气体注入起经过所定时间后，使压缩气体的注入停止。图9中分别出示检测温度t1超过基准温度t0时使计数经过时间之动作、经过时间超过预定时间时使停止树脂充填之动作、使开始压缩气体注入之动作。 

一个或多个检测手段被配置在除了用来形成第1表面部11的第1区域311、在长度方向具有与第1区域311范围相同范围的腔31内表面。图8中表示被配置在第1区域311(顶面)对面底面313上的检测手段33。所谓在长度方向具有与第1区域311范围相同范围的腔31内表面，在以第1区域311为顶面时，是底面313及两侧壁面314。因为检测手段33被配置在底面313，所以不会成为降低第1表面部11表面精度的主要原因。 

当推定熔融树脂的先端部从第1区域311到达第2区域312时，控制手段35停止树脂充填，开始压缩气体注入。这样能够使滞留痕迹HM形成在第2表面部12。 

有时，由于例如检测手段33设置空间的限制，或fθ面镜10(树脂成型品)形状的限制，不能在包括第2区域312、长度方向具有与第2区域312范围相同范围的腔31内表面设置检测手段33。此时，可以设在长度方向具有与第1区域311范围相同范围的腔31内表面的底面313或侧壁面314。这样可以提高检测手段33的设置自由度。 

上述预定时间是：例如通过实验，分所定次数多次测量从判断手段37判断检测手段33的检测温度t1超过基准温度t0起到树脂先端部到达第2区域为止的时间，从实际测量值近似计算树脂先端部的移动(在腔31内的扩展、向长度方向的移动)，根据计算结果求得的时间。控制手段35使记忆手段36记忆求得的预定时间。另外，受理操作手段41的操作，控制手段35调整预定时间，使记忆手段36记忆。由此能够减少求得的预定时间与到树脂先端部到达第2区域312的实际时间之间的误差。 

也可以进一步设多个检测手段33，根据来自于多个检测手段33的 各检测温度t1，求树脂先端部在长度方向的移动速度。此时，根据该求得的移动速度修正预定时间，使记忆手段36记忆修正后的预定时间。判断手段37比较从判断手段37判断所述检测手段33的检测温度t1超过基准温度t0起的经过时间，与上述修正后的预定时间(树脂先端部到达第2区域的预计时间)。控制手段35在判断手段37判断上述经过时间超过上述修正后的预定时间时，控制充填手段32及气体注入手段34。 

接下去参照图10，说明变形例fθ面镜10基材的制造方法。图10是fθ面镜10的制造工序流程示意图。 

控制手段35控制充填手段32，使螺杆旋转，使熔融树脂从喷嘴324射出，流过浇道323、流道322及浇口321，充填到腔31中(步骤S201)。 

使熔融树脂进一步充填到腔31中。检测手段33检测到达第1表面部11的熔融树脂的先端部。当判断手段37判断检测手段33的检测温度t1超过基准温度t0时(步骤S202；Y)，控制手段35使计时器39测量从判断起的经过时间(步骤S203)。当判断手段37判断测量的经过时间超过预定时间时(步骤S204；Y)，控制手段35控制充填手段32，使停止向腔31的树脂充填(步骤S205)。接下去控制手段35控制气体注入手段34使电磁阀341开放。由此使气箱(省略图示)内的压缩气体从射出口部342向腔31内喷出。此时，熔融树脂的先端部达到第2表面部12。 

射出口部342被配置在对着第2区域312的底面313上，并且射出口部342向着长度方向开口，这样压缩气体被向着长度方向注入被充填的树脂中(步骤S206)。由此，能够在树脂中形成延伸在长度方向的中空部14。因为是在判断到上述测量到的经过时间超过预定时间时(熔融树脂的先端部到达第2表面部12时)控制手段35使树脂充填停止、向树脂中注入压缩气体，所以滞留痕迹被形成在第2表面部12。 

然后通过与模具的热传导使熔融树脂固化、冷却。在固化冷却期间保持中空部4在所定压力(步骤S207)。通过保持压力，将第1表面部11推到第1区域311，这样能够提高第1表面部11的面转印性。接下去除去中空部14内的压缩气体，打开模具取出fθ面镜(树脂成型品)10(步骤S208)。 

第1实施方式变形例的注射成型机中，是备有检测手段33及计时器39，在判断手段37判断检测手段33的检测温度t1超过基准温度t0时，使计时器39测量从该判断起的经过时间，根据测量结果，控制手段35控制充填手段32及气体注入手段34。 

接下去参照图11，说明第1实施方式其他变形例的制造装置。图11是备有计时器39的注射成型机的功能方框图。控制手段35接受计时器39测量的经过时间，控制充填手段32使停止树脂充填，控制气体注入手段34使开始压缩气体的注入。 

本变形例注射成型机中，是在从开始树脂充填起的经过时间超过预定时间时，控制手段35控制充填手段32及气体注入手段34。由此，能够在第2表面部12形成滞留痕迹HM。 

树脂充填的开始，可以是启动充填手段32螺杆(图示省略)时，也可以是控制手段35指示充填手段32充填开始时。计时器39测量经过时间。判断手段37判断测量到的经过时间是否超过预定时间。控制手段35接受经过时间超过预定时间之判断手段37的判断，控制充填手段32及气体注入手段34。因为不需要温度传感等检测手段33，所以能够降低成本。 

接下去参照图12，说明其他变形例fθ面镜10基材的制造方法。图12是fθ面镜10的制造工序流程示意图。 

控制手段35控制充填手段32，使螺杆旋转，使熔融树脂从喷嘴324射出，流过浇道323、流道322及浇口321，充填到腔31中(步骤S301)。 

计时器39测量从开始树脂充填起的经过时间(步骤S302)。进一步使熔融树脂逐渐充填到腔31中。判断手段37判断测量到的经过时间是否超过预定时间。当判断手段37判断测量到的经过时间超过预定时间时(步骤S303；Y)，控制手段35控制充填手段32使停止向腔31的树脂充填(步骤S304)。接下去控制手段35控制气体注入手段34使电磁阀341开放。由此，使气箱(省略图示)内的压缩气体从射出口部342向腔31内喷出。此时，熔融树脂的先端部到达第2表面部12。 

射出口部342被配置在对着第2区域312的底面313上，并且射出口部342向着长度方向开口，这样压缩气体被向着长度方向注入被充填的树脂中(步骤S305)。由此，能够在树脂中形成延伸在长度方向的 中空部14。因为是在判断手段37判断到上述测量到的经过时间超过预定时间时(熔融树脂的先端部到达第2表面部12时)控制手段35使树脂充填停止、向树脂中注入压缩气体，所以滞留痕迹被形成在第2表面部12。 

然后通过与模具的热传导使熔融树脂固化、冷却。在固化冷却期间保持中空部4在所定压力(步骤S306)。通过保持压力，将第1表面部11推到第1区域311，这样能够提高第1表面部11的面转印性。接下去除去中空部14内的压缩气体，打开模具取出fθ面镜(树脂成型品)10(步骤S307)。 

第2实施方式 

接下去参照图13、图14，说明本发明第2实施方式的光学元件用树脂成型品。图13是光学元件用树脂成型品的平面图，图14是光学元件用树脂成型品的横截面图。有关上述第1实施方式的光学元件用树脂成型品，代表性说明了fθ面镜10，对于第2实施方式的光学元件用树脂成型品，代表性说明fθ透镜20。 

fθ透镜20与fθ面镜10一样被设置在激光扫描光学装置中。fθ面镜10是具有使激光反射的镜面部13，而fθ透镜20具有使激光透过的光学面23，这一点不同。具有光学面23的fθ透镜20也具有与fθ面镜10相同的功能，对被多面镜3以角速度一定偏向的激光进行速度变换，使在扫描面上(感光体鼓7上)线速度一定。该激光是氮化镓类半导体激光，振荡波长为408nm。 

fθ透镜20具有：第1表面部21，其上设有呈细长板状的、在长度方向具有所定范围H2的、透过在所定范围H2内接到的光束的光学面部23；第2表面部22，被配置在第1表面部21周边；中空部24，被设置在内部。第1表面部21分别被设在图14纸面的上面侧和下面侧。上面侧的第1表面部21是在宽度方向具有所定曲面形状的凸面。下面侧的第1表面部21是在宽度方向具有所定曲面形状的凹面。 

有关长度方向的长度，使所定范围在光学面部23区域以下，使光学面23区域在第1表面部21区域以下。图13中表示长度方向长度一致的光学面部23区域和第1表面部21区域。 

图13中，R1表示宽度方向第1表面部21的范围，R2表示宽度方向 第2表面部22的范围。 

fθ透镜20具有细长板状的基材和位于基材上面侧和下面侧表面的光学面部23及在长度方向沿着光学面部23位于基材内部的中空部24，其中，中空部24在长度方向的长度，比光学面部23在长度方向的长度长，并且，将中空部24两端形成到光学面部23长度方向两端的外侧，由此，树脂固化时收缩引起产生的应力通过中空部24释放，树脂收缩时长度方向的翘曲在整个光学面部23得到缓和，面精度提高。 

本实施方式的树脂成型品中，在以光学面部23长度方向的长度为L1、宽度方向的长度为W1、中空部24长度方向的长度为L2、宽度方向的长度为W2、基材宽度方向的长度为W4、对于长度方向一侧从光学面部23边端到基材边端的距离为L5时，较优选构成：对于长度方向一侧从光学面部23边端到中空部24边端的距离L3为：0≤L3＜L5；对于宽度方向一侧从光学面部23边端到中空部24边端的距离W3满足：0≤W3＜W2/2。 

另外，优选宽度方向的光学面部23的长度W1，与中空部24的长度W2之关系为：0.01≤W2/W1≤1。 

另外，fθ透镜20具有：作为其表面含有第1表面部21的第1成型部25；作为其表面含有第2表面部22、框状包围第1成型部25的第2成型部26。第2成型部26具有肋27及边框部28。肋27此第1成型部25厚，在垂直于长度方向的宽度方向沿着长度方向形成在第1成型部25两侧。边框部28形成在第1成型部25两端连着第1成型部25，厚度与第1成型部25几乎相同。因此，被配置在第1表面部21周边的第2表面部22包括：肋27的表面(上面及下面)；在长度方向配置在第1表面部21两侧的边框部28的表面(上面及下面)。 

通过沿着第1表面部21设肋27，能够提高fθ透镜20整体的刚性。另外，通过沿着第1表面部21设肋27，可以不受第1成型部25形状等的制约，决定肋27的形状，所以能够提高肋27形状的自由度。由此，可以使中空部24为容易形成的形状地用例如所定的厚度及所定宽度方向的宽度成型肋27。并且，因为在长度方向直线状地形成肋27，中空部24也在长度方向直线状地形成，所以中空部24的形成容易。 

并且通过在肋27内部设中空部24，能够降低肋27的翘曲，进而言 之，也能够降低第1成型部25的翘曲，由此，能够防止设在第1成型部25的第1表面部21的光学面部23的表面精度降低。 

滞留痕迹HM被形成在为第2表面部22的肋27的表面及边框部28的表面。第2实施方式中因为也将滞留痕迹HM形成在第2表面部22，所以能够防止设光学面部23的第1表面部21的外观异常。 

接下去对制造fθ透镜20基材的注射成型机作说明。该注射成型机的基本结构与上述fθ面镜10的注射成型机相同，省略说明。以下对不同的结构作说明。 

检测手段

优选一个或多个检测手段33被配置在用来形成边框部28的腔31内表面。通过在该位置上配置检测手段33，能够直接检测越过第1表面部21的熔融树脂的先端，能够使滞留痕迹HM确实地形成在第2表面部22(边框部28的表面)。并且，通过在上述位置上配置多个检测手段33，能够提高将滞留痕迹HM形成在第2表面部22的可靠性。检测手段33也可以配置在与用来形成边框部28的腔31内表面范围具有相同范围的腔31内表面(用来形成肋27的腔31内表面)。 

也可以将检测手段33配置在与用来形成第1表面部21的腔31内表面范围具有相同范围的腔31内表面(用来形成肋27的腔31内表面)。此时，当判断手段37判断检测手段33的检测温度t1超过基准温度t0时，控制手段35使计时器39测量从该判断起的经过时间，接受判断手段37经过时间超过预定时间之判断，控制充填手段32及气体注入手段34。 

fθ透镜的材料

接下去说明fθ透镜20的材料等。构成fθ透镜20基材的树脂材料，可以举出例如聚碳酸酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚甲基丙烯酸甲酯、环烯聚合物，或由上述二种以上组成的树脂。其中，尤其优选在fθ面镜10中也使用聚碳酸酯、环烯聚合物。 

制造方法

用以上制造装置及材料等制造fθ透镜20基材。fθ透镜20的制造方法与第1实施方式的制造方法基本相同，省略说明。 

上述实施方式中对光学元件用树脂成型品作了说明，但并不局限 于光学元件用树脂成型品。当然可以应用于下述树脂成型品：例如，内部设有中空部，具有所定表面精度的表面和低于所定表面精度的表面，在低于所定表面精度的平面上形成滞留痕迹。 

实施例 

以下根据优选实施例说明本发明。实施例中制造的树脂成型品是fθ面镜10的基材。比较例中同样也是fθ面镜10的基材。 

采用上述制造装置、制造方法，腔形状是图3所示的类型，用下述2种类型的模具，分别成型制造。 

类型1

A＝B＝5.0mm 

评价成型得到的2个fθ面镜，2个都确认到：整个第1表面部上沉陷等引起的形状劣化得到抑制，得到了高面精度的面镜形状。 

另外，通过将该面镜用于使用波长408nm激光的扫描光学装置中，确认到：斑点高度聚光，能够进行高精细的图像形成。 

类型2

作为比较例，采用第1表面部与光学元件端部是一致的腔形状的模具，同样成型制造了fθ面镜，但在第1表面部上确认到滞留痕迹引起的外观异常，还确认到一部分沉陷引起的形状劣化，明确了在上述扫描光学装置中不能进行满意的图像形成。 

符号说明 

HM  滞留痕迹 

t1  检测温度 

t0  基准温度 

10  fθ面镜 

11  第1表面部 

12  第2表面部 

13  鏡面部 

14  中空部 

20  fθ透镜 

21  第1表面部 

22  第2表面部 

23  光学面部 

24  中空部 

25  第1成型部 

26  第2成型部 

27  肋 

28  边框部 

31  腔 

32  充填手段 

33  检测手段 

34  气体注入手段 

35  控制手段 

36  记忆手段 

37  判断手段 

38  接口 

39  计时器 

41  操作手段 

42  模具 

311 第1区域 

312 第2区域 

313 底面 

314 侧壁面 

315 镜面形成部 

341 电磁阀 

342 射出口部 

Claims (12)

1.一种光学元件用树脂成型品，其在由树脂成型的基材表面的一部分上具有第1表面部，且具有从外部向所述基材内部注入流体而形成的中空部，光学元件用树脂成型品的特征在于，

当以所述基材的第1端部与离该第1端部近的第1表面部的端部之间的距离为A、不同于所述基材第1端部的端部、即隔着所述第1表面部相反侧的第2端部与离该第2端部近的所述第1表面部的端部之间的距离为B时，满足以下关系：

A＞0

B＞0

A≤B。

2.如权利要求1中记载的光学元件用树脂成型品，其特征在于，所述第1表面部全部的表面粗糙度Ra为：Ra≤5(nm)。

3.如权利要求1中记载的光学元件用树脂成型品，其特征在于，在光学元件用树脂成型品的第1表面部上形成了镜面部。

4.一种扫描光学装置，其具有：光源；使从该光源射出的出射光偏向的偏向手段；使从所述光源射出的光入射、聚光于所述偏向手段的聚光手段；使经所述偏向手段偏向的光成像于被扫描面的成像光学系统；

扫描光学装置的特征在于，构成所述成像光学系统的光学元件的至少一个光学元件，是在由树脂成型的细长的基材表面的一部分上具有1表面部，且具有从外部向所述基材内部注入流体而形成的中空部的光学元件，当以所述基材的第1端部与离该第1端部近的第1表面部的端部之间的距离为A、不同于所述基材第1端部的端部、即隔着所述第1表面部相反侧的第2端部与离该第2端部近的所述第1表面部的端部之间的距离为B时，满足以下关系：

A＞0

B＞0

A≤B。

5.如权利要求4中记载的扫描光学装置，其特征在于，所述第1表面部全部的表面粗糙度Ra为：Ra≤5(nm)。

6.如权利要求4或5中记载的扫描光学装置，其特征在于，在所 述第1表面部上形成了使入射光反射的镜面部。

7.如权利要求6中记载的扫描光学装置，其特征在于，所述镜面部的表面粗糙度Ra为：Ra≤5(nm)。

8.一种光学元件用树脂成型品的制造方法，

该光学元件用树脂成型品在由树脂成型的基材表面的一部分上具有第1表面部，且具有从外部向所述基材内部注入流体而形成的中空部，当以所述基材的第1端部与离该第1端部近的第1表面部的端部之间的距离为A、不同于所述基材第1端部的端部、即隔着所述第1表面部相反侧的第2端部与离该第2端部近的所述第1表面部的端部之间的距离为B时，光学元件用树脂成型品满足以下关系：

A＞0

B＞0

A≤B，

光学元件用树脂成型品制造方法的特征在于，具有下述工序：

准备工序，准备具有转印所述第1表面部之转印面的第1模具、及被对着该第1模具设置的通过与所述第1模具关模而形成腔的第2模具；

注射工序，从所述腔端部一侧向所述腔内注射熔融树脂；

检测工序，检测由所述注射工序充填的树脂的先端在所定位置；

流体注入工序，根据所述检测工序的检测，控制所述充填树脂的充填，同时，向所述腔内注入流体在内部形成中空部。

9.如权利要求8中记载的光学元件用树脂成型品的制造方法，其特征在于，所述第1表面部的表面粗糙度Ra为：Ra≤5(nm)。

10.如权利要求8或9中记载的光学元件用树脂成型品的制造方法，其特征在于，包括：在所述流体注入工序之后、在得到的树脂成型品的第1表面部上形成镜面部的镜面部形成工序。

11.如权利要求8至10的任何一项中记载的光学元件用树脂成型品的制造方法，其特征在于，所述流体注入工序是在停止树脂充填后经过所定时间之后开始注入流体的。

12.一种光学元件用树脂成型品的制造装置，

该光学元件用树脂成型品在由树脂成型的基材表面的一部分上 具有第1表面部，且具有从外部向所述基材内部注入流体而形成的中空部，当以所述基材的第1端部与离该第1端部近的第1表面部的端部之间的距离为A、不同于所述基材第1端部的端部、即隔着所述第1表面部相反侧的第2端部与离该第2端部近的所述第1表面部的端部之间的距离为B时，光学元件用树脂成型品满足以下关系：

A＞0

B＞0

A≤B，

光学元件用树脂成型品制造装置的特征在于，备有：

第1模具，具有转印所述第1表面部之转印面；

第2模具，被对着所述第1模具设置，通过与所述第1模具关模而形成腔；

充填手段，从所述腔端部一侧向所述腔内注射熔融树脂材料；

检测手段，检测由所述注射手段充填到所述腔内的树脂在所定位置；

流体注入手段，向所述腔内注入流体在内部形成中空部；

控制手段，根据由所述检测手段检测所述树脂被充填到所定位置的检测结果，控制所述充填手段的树脂充填，同时控制所述流体注入手段向腔内的流体注入。 

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