[发明专利]光学元件、光扫描装置、光学元件制造方法及成形用模具

说明书

技术领域

该发明涉及光学元件、光扫描装置、光学元件制造方法以及成形用模具。

背景技术

近年来，在电子照片方式的图像形成装置等中所使用的光扫描装置中，使用以扫描透镜、扫描反射镜为代表的长条透镜、反射镜等树脂制光学元件。通过使用树脂，存在能够比较容易地得到分量轻且价格低廉，并且尺寸、布局等适合光扫描装置侧的复杂形状的元件这样的优点。

另一方面，作为树脂制光学元件制造方法的一个，已知有使用被称为“注射成形”的成形技术来获得光学元件的方法。注射成形例如如以下方式来进行。首先，经由注射成形机的喷嘴向模具内注射熔融的液体状树脂。树脂通过设于模具的直浇道、横浇道，并经由浇口填充至型腔。填充于型腔内的树脂固化后，从模具取下树脂模制品。然后，能够通过从填充于浇口的树脂部分切开填充于型腔的树脂部分，得到与型腔的形状对应的成型品(这里是光学元件)。

作为使上述的光学元件(例如，长条透镜)注射成形的技术，在专利文献1的图5～7等记载了以浇口部与凸缘部在剪切浇口处理之前其边界处在光轴方向的厚度相等的方式成形的技术。在专利文献1中，通过使浇口[6b]与型腔[6a]的连结部分为相同的形状，能够抑制在浇口附近的凸缘部的成形部位因夹入空气而引起的熔合痕的产生。

专利文献1：日本特开2009－184241号公报

然而，在专利文献1的塑料透镜光学元件[1]中，浇口部[4]与透镜部[2](凸缘部[3])的连结部分为相同形状，所以从浇口部[4]切开透镜部[2](凸缘部[3])的情况下，产生难以把握切断位置这样的问题。因此，存在误将凸缘部切断而对光学性能产生负面影响，或者为了不切断凸缘部，结果浇口部的切断残余较多而需要元件的后加工，或者需要确保安装元件的空间从而光扫描装置大型化等问题。另外，型腔[6a]的剖面与浇口[6b]的剖面相等，所以也存在填充于型腔[6a]的树脂容易向浇口[6b]逆流，而影响光学元件的光学性能的可能性。

另一方面，通过使模具的浇口的剖面构成为比型腔的剖面小，虽然能够消除上述切断时的问题、树脂逆流所带来的问题，但这会产生成形不良的问题。根据本申请发明人他们的研究，明确了为了赋予较高的光学性能而使光学面形成为自由曲面等曲面的情况下，成形不良的产生特别显著，在成形品的表面容易产生波状的条纹(以下，称为“流痕”)。另外，通过注射成形制造长条光学元件的情况下，为了抑制光学元件在长边方向的光学性能的不均，另外为了缩短制造工时，需要尽量在短时间内进行注射。明确了若在这样的要求下提高注射速度，则容易导致上述流痕的产生。

发明内容

该发明是解决上述问题点的发明，其目的在于提供一种能够容易地制造并且减少成形不良并能够发挥良好的光学性能的光学元件。另外，本发明的其他的目的在于提供一种能够容易地制造减少成形不良且能够发挥良好的光学性能的光学元件的光学元件制造方法以及该制造方法所使用的模具。另外，本发明的其他的目的在于提供一种具有良好的光学性能且能够避免装置大型化的新的并且有用的光扫描装置。

为了解决上述课题，本申请发明人他们经过各种研究，结果发现通过使模具的浇口的剖面构成为比型腔的剖面小，尽管能够消除切断、逆流等问题，但在光学面为向光学元件的短边方向弯曲的曲面的情况下，因光学面为曲面，树脂从浇口进入型腔时，在型腔的宽度方向(即、光学元件的短边方向)树脂的流入状态产生偏差，结果容易产生流痕，并完成了本发明。

即，本发明的技术方案1所述的光学元件是通过从浇口部切开经由浇口部与横浇道部连结，并包含至少具有使光透过或者反射的第1光学面的光学部的长条的主体部，来使主体部单片化而得到的长条的光学元件。第1光学面具有至少在长边方向端部向短边方向弯曲的曲面。主体部的浇口部侧端面的第1光学面侧的第1边缘部分沿第1光学面弯曲。主体部与浇口部的边界面形成得比主体部的浇口部侧端面窄。至少第1边缘部分的与第1光学面的有效区域对应的部位与边界面中第1光学面侧的第2边缘部分的与第1光学面的有效区域对应的部位的距离均匀地形成。

另外，本发明的技术方案2所述的光学元件是技术方案1所述的光学元件，在浇口部与第1光学面之间具有周边部，该周边部具有沿第1光学面弯曲的表面，周边部的表面相对于光学元件的光轴方向位于与第1光学面相同的位置。

另外，本发明的技术方案3记载的光学元件是技术方案1所述的光学元件，主体部在浇口部与第1光学面之间具有周边部，该周边部具有沿第1光学面弯曲的表面，周边部的表面相对于光学元件的光轴方向位于比第1光学面低的位置。