(57)【要約】  内視鏡用光学ユニット１の製造方法は、硬化性樹脂膜を有する接着シート２０ＷＡを、離型面がオプティカルフラット面である離型基板４０に圧着する工程と、接着シート２０ＷＡの所定領域を部分硬化処理しオプティカルフラット面とする鏡面化工程と、第１の光学素子１０Ａを含む第１の素子ウエハ１０ＷＡと第２の光学素子１０Ｂを含む第２の素子ウエハ１０ＷＢとの間に接着シート２０ＷＡを配置して積層し積層ウエハ１Ｗを作製する工程と、接着シート２０ＷＡの未硬化領域を硬化処理する硬化工程と、積層ウエハ１Ｗを切断し光学ユニット１に個片化する工程と、を具備する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の光路部と前記第１の光路部を囲む第１のスペーサ部とを含む第１の光学素子と、
第２の光路部と前記第２の光路部を囲む第２のスペーサ部とを含む第２の光学素子と、
硬化性樹脂膜を有し、前記第１の光学素子と前記第２の光学素子とを接着しているシート状接着部と、を具備し、
前記シート状接着部が、光路空間と接している中央部と、前記第１のスペーサ部と前記第２のスペーサ部とを接着し前記中央部を囲んでいる周辺部と、を含む光学ユニットの製造方法であって、
前記第１の光学素子を含む第１の素子ウエハと、前記第２の光学素子を含む第２の素子ウエハと、を作製する工程と、
前記硬化性樹脂膜を含む接着シートを準備する工程と、
前記接着シートの所定領域を硬化処理する部分硬化工程と、
前記所定領域の表面をオプティカルフラット面とする鏡面化工程と、
前記第１の素子ウエハと前記第２の素子ウエハとの間に前記接着シートの前記所定領域が前記第１の光路部および前記第２の光路部と対向するように配置して積層し積層ウエハを作製する工程と、
前記積層ウエハの前記接着シートの未硬化領域を硬化処理する硬化工程と、
前記積層ウエハを切断する工程と、を具備することを特徴とする内視鏡用光学ユニットの製造方法。
【請求項２】
前記部分硬化工程と前記鏡面化工程とが、離型面がオプティカルフラット面である離型基板が前記硬化性樹脂膜の表面に圧着された前記接着シートの部分硬化処理により同時に行われることを特徴とする請求項１に記載の内視鏡用光学ユニットの製造方法。
【請求項３】
前記鏡面化工程が、硬化処理された前記所定領域の表面を機械的に加工する機械加工工程であることを特徴とする請求項１に記載の内視鏡用光学ユニットの製造方法。
【請求項４】
前記部分硬化工程の後、前記機械加工工程の前に、
前記未硬化領域の前記硬化性樹脂膜を除去する工程と、
前記硬化性樹脂膜が除去された領域に第２の硬化性樹脂膜を配設する工程と、を更に有することを特徴とする請求項３に記載の内視鏡用光学ユニットの製造方法。
【請求項５】
前記接着シートが、透明な平行平板シートの両面に前記硬化性樹脂膜が配設されている両面接着シートであることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の内視鏡用光学ユニットの製造方法。
【請求項６】
第１の光路部と前記第１の光路部を囲む第１のスペーサ部とを含む第１の光学素子と、
第２の光路部と前記第２の光路部を囲む第２のスペーサ部とを含む第２の光学素子と、
前記第１の光学素子と前記第２の光学素子とを接着している硬化性樹脂膜を有するシート状接着部と、を具備し、
前記シート状接着部が、光路空間と接し光路を構成している中央部と、前記第１のスペーサ部と前記第２のスペーサ部とを接着し、前記中央部を囲んでいる周辺部と、を含み、
前記中央部の前記光路空間と接している表面がオプティカルフラット面であることを特徴とする内視鏡用光学ユニット。
【請求項７】
前記シート状接着部の前記中央部と前記周辺部とが、同じ材料からなることを特徴とする請求項６に記載の内視鏡用光学ユニット。
【請求項８】
前記シート状接着部の前記中央部と前記周辺部とが、異なる材料からなることを特徴とする請求項６に記載の内視鏡用光学ユニット。
【請求項９】
前記シート状接着部が、透明な平行平板素子の両面に前記硬化性樹脂膜が配設されている両面接着部であることを特徴とする請求項６から請求項８のいずれか１項に記載の内視鏡用光学ユニット。
【請求項１０】
請求項６から請求項９のいずれか１項に記載の内視鏡用光学ユニットを具備することを特徴とする内視鏡。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の光学素子が積層された内視鏡用光学ユニットの製造方法、複数の光学素子が積層された内視鏡用光学ユニットおよび複数の光学素子が積層された内視鏡用光学ユニットを具備する内視鏡に関する。
【背景技術】
【０００２】
内視鏡に配設される内視鏡用光学ユニットは、低侵襲化のため小型化、特に細径化が重要である。【０００３】
日本国特開２０１２−１８９９３号公報には、光学ユニットを効率良く製造する方法として、ウエハレベル積層体からなる光学ユニットが開示されている。ウエハレベル光学ユニットは、それぞれが複数の光学素子を含む複数の素子ウエハを積層し接着剤で接着した積層ウエハを切断／個片化することで作製される。【０００４】
素子ウエハを接着する接着剤として液体材料を用いると、接着剤が光路に、はみ出して光学ユニットの光学特性に悪影響を及ぼすおそれがある。【０００５】
日本国特開２０１１−１９７１８６号公報および日本国特開２０１４−２３９４４６号公報には、素子ウエハを接着する接着剤として固体の粘着シート（接着シート）を用いたレンズウエハ（素子ウエハ）の接着方法が提案されている。【０００６】
通常、接着シートは２枚の離型フィルム（ｒｅｌｅａｓｅ  ｆｉｌｍ）で挟持（サンドイッチ）されている。接着シートは、片面の離型フィルムが剥離され、剥離面が第１のウエハに貼り付けられた後に、もう一方の離型フィルムが剥離される。そして、接着シートが貼り付けられた第１のウエハをもう一方の第２のウエハに圧着することで２枚のウエハは接着される。【０００７】
接着シートは粘着性のあるゲル状の未硬化の硬化性樹脂からなる。このため、離型フィルムが剥離された表面には凹凸があり表面性が良くない。しかし、硬いウエハ（光学部材）の表面に圧着されると、軟らかい接着シートの表面は成型され光学部材の表面のレプリカ面となる。これに対して、光路となっている空間である光路空間と接していると、接着シートの表面は圧着成型されないため、剥離された状態のままである。このため、接着シートが光路空間と接していると、表面で光が散乱するため、光学特性が劣化するおそれがある。このため、接着シートを用いてレンズウエハを接着するには、光路領域に開口（穴）のある接着シートが使用されている。【０００８】
接着シートの所定位置に所定形状の開口を形成するパターニングは容易ではない。また、開口が形成された接着シートは、開口の無い接着シートよりも機械的強度が弱く、変形したり破損したりしやすいため、取り扱いが容易ではない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２０１２−１８９９３号公報
【特許文献２】特開２０１１−１９７１８６号公報
【特許文献３】特開２０１４−２３９４４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の実施形態は、製造が容易で光学特性の良い内視鏡用光学ユニットの製造方法、製造が容易で光学特性の良い内視鏡用光学ユニット、および製造が容易で光学特性の良い内視鏡用光学ユニットを具備する内視鏡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】
【００１１】
本発明の実施形態の内視鏡用光学ユニットの製造方法は、第１の光路部と前記第１の光路部を囲む第１のスペーサ部とを含む第１の光学素子と、第２の光路部と前記第２の光路部を囲む第２のスペーサ部とを含む第２の光学素子と、硬化性樹脂膜を有し、前記第１の光学素子と前記第２の光学素子とを接着しているシート状接着部と、を具備し、前記シート状接着部が、光路空間と接している中央部と、前記第１のスペーサ部と前記第２のスペーサ部とを接着し前記中央部を囲んでいる周辺部と、を含み、前記第１の光学素子を含む第１の素子ウエハと、前記第２の光学素子を含む第２の素子ウエハと、を作製する工程と、前記硬化性樹脂膜を含む接着シートを準備する工程と、前記接着シートの所定領域を硬化処理する部分硬化工程と、前記所定領域の表面をオプティカルフラット面とする鏡面化工程と、前記第１の素子ウエハと前記第２の素子ウエハとの間に前記接着シートの前記所定領域が前記第１の光路部および前記第２の光路部と対向するように配置して積層し積層ウエハを作製する工程と、前記積層ウエハの前記接着シートの未硬化領域を硬化処理する硬化工程と、前記積層ウエハを切断する工程と、を具備する。【００１２】
本発明の実施形態の内視鏡用光学ユニットは、第１の光路部と前記第１の光路部を囲む第１のスペーサ部とを含む第１の光学素子と、第２の光路部と前記第２の光路部を囲む第２のスペーサ部とを含む第２の光学素子と、前記第１の光学素子と前記第２の光学素子とを接着している硬化性樹脂膜を有するシート状接着部と、を具備し、前記シート状接着部が、光路空間と接し光路を構成している中央部と、前記第１のスペーサ部と前記第２のスペーサ部とを接着し、前記中央部を囲んでいる周辺部と、を含み、前記中央部の前記光路空間と接している表面がオプティカルフラット面である。【００１３】
本発明の実施形態の内視鏡は、内視鏡用光学ユニットを具備し、前記内視鏡用光学ユニットは、第１の光路部と前記第１の光路部を囲む第１のスペーサ部とを含む第１の光学素子と、第２の光路部と前記第２の光路部を囲む第２のスペーサ部とを含む第２の光学素子と、前記第１の光学素子と前記第２の光学素子とを接着している硬化性樹脂膜を有するシート状接着部と、を具備し、前記シート状接着部が、光路空間と接し光路を構成している中央部と、前記第１のスペーサ部と前記第２のスペーサ部とを接着し、前記中央部を囲んでいる周辺部と、を含み、前記中央部の前記光路空間と接している表面がオプティカルフラット面である。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】実施形態の内視鏡の斜視図である。
【図２】第１実施形態の光学ユニットの斜視図である。
【図３】第１実施形態の光学ユニットの図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った断面図である。
【図４】第１実施形態の光学ユニットの分解図である。
【図５】第１実施形態の光学ユニットの製造方法のフローチャートである。
【図６】第１実施形態の素子ウエハの斜視図である。
【図７】第１実施形態の接着シートの斜視図である。
【図８】第１実施形態のサポート基板で挟持された接着シートの斜視分解図である。
【図９】第１実施形態の接着シートの部分硬化工程の断面図である。
【図１０】第１実施形態の積層ウエハの分解図である。
【図１１】第１実施形態の積層ウエハの切断工程の斜視図である。
【図１２】第１実施形態の変形例１の光学ユニットの断面図である。
【図１３】第２実施形態の光学ユニットの製造方法のフローチャートである。
【図１４】第２実施形態の接着シートの部分硬化工程の断面図である。
【図１５】第２実施形態の接着シートの断面図である。
【図１６】第３実施形態の光学ユニットの製造方法のフローチャートである。
【図１７】第３実施形態の接着シートの断面図である。
【図１８】第３実施形態の接着シートの断面図である。
【図１９】第３実施形態の変形例１の接着部の上面図である。
【図２０】第３実施形態の変形例２の接着部の上面図である。
【図２１】第４実施形態の積層ウエハの断面図である。
【図２２】第４実施形態の光学ユニットの断面図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
＜第１実施形態＞
図１に示すように、本実施形態の内視鏡用光学ユニット１（以下、「光学ユニット１」ともいう。）は内視鏡９の挿入部３の先端部３Ａに配設される。【００１６】
なお、以下の説明において、各実施の形態に基づく図面は、模式的なものであり、各部分の厚さと幅との関係、夫々の部分の厚さの比率および相対角度などは現実のものとは異なることに留意すべきであり、図面の相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれている場合がある。また、一部の構成要素の図示を省略する場合がある。【００１７】
内視鏡９は、挿入部３と、挿入部３の基端部側に配設された把持部４と、把持部４から延設されたユニバーサルコード４Ｂと、ユニバーサルコード４Ｂの基端部側に配設されたコネクタ４Ｃと、を具備する。挿入部３は、光学ユニット１が配設されている先端部３Ａと、先端部３Ａの基端側に延設された湾曲自在で先端部３Ａの方向を変えるための湾曲部３Ｂと、湾曲部３Ｂの基端側に延設された軟性部３Ｃとを含む。光学ユニット１は入光面１０ＳＡが、先端部３Ａの先端面３ＳＡに露出している（図３参照）。把持部４には術者が湾曲部３Ｂを操作するための操作部である回動するアングルノブ４Ａが配設されている。【００１８】
ユニバーサルコード４Ｂは、コネクタ４Ｃを介してプロセッサ５Ａに接続される。プロセッサ５Ａは内視鏡システム６の全体を制御するとともに、光学ユニット１が出力する撮像信号に信号処理を行い画像信号として出力する。モニタ５Ｂは、プロセッサ５Ａが出力する画像信号を内視鏡画像として表示する。なお、内視鏡９は軟性鏡であるが、湾曲部を有していれば硬性鏡でもよい。すなわち、軟性部等は実施形態の内視鏡の必須の構成要素ではない。また、実施形態の内視鏡は、光学ユニット１を具備しているカプセル型でもよい。【００１９】
＜光学ユニットの構成＞
図２〜図４に示す様に、内視鏡用光学ユニット１は、第１の光学素子１０Ａ、第２の光学素子１０Ｂ、第３の光学素子１０Ｃおよび第４の光学素子１０Ａが積層された積層体である。【００２０】
なお、以下、複数の構成要素のそれぞれを示す場合には、符号の末尾のアルファベット１文字を省略する。例えば、第１の光学素子１０Ａ〜第４の光学素子１０Ｄのそれぞれを光学素子１０という。【００２１】
複数の光学素子１０は、それぞれの間に配設されたシート状接着部（以下、「接着部」ともいう）２０により接着されている。すなわち、第１の光学素子１０Ａの裏面１０ＳＢＡと第２の光学素子１０Ｂのおもて面１０ＳＡＢとは、硬化性樹脂膜からなる第１のシート状接着部２０Ａを介して接着されている。第２の光学素子１０Ｂの裏面１０ＳＢＢと第３の光学素子１０Ｃのおもて面１０ＳＡＣとは、第２のシート状接着部２０Ｂを介して接着されている。第３の光学素子１０Ｂと第４の光学素子１０Ｃとは、第３のシート状接着部２０Ｃを介して接着されている。【００２２】
光学ユニット１は、積層ウエハ１Ｗの切断により作製されるウエハレベル光学ユニットである（図１１参照）。このため、光学素子１０および接着部２０は、いずれも光軸直交方向の断面の外形が４角形で外寸が同じである。そして、複数の光学素子１０は光軸Ｏが一致するように積層されている。【００２３】
光学素子１０は、光路を構成している光路部１１と光路部１１を隙間無く囲んでいる環状のスペーサ部１２とを有する。例えば光学素子１０Ａの平面視円形の光路部１１Ａのおもて面１０ＳＡＡは平板状の入射面であり、裏面１０ＳＢＡは凹レンズとなっている。すなわち、光路部１１Ａは、いわゆる平凹レンズである。スペーサ部１２Ａは、平面視の外形が４角形で内形は円形で、光路部１１Ａよりも突出した接着面を有する。【００２４】
光学素子１０Ｂの光路部１１Ｂは、おもて面１０ＳＡＢが凸形状で裏面１０ＳＢＢが凹形状の負メニスカスレンズである。光学素子１０Ｃの光路部１１Ｃは、両面が凸形状の凸レンズである。光学素子１０Ｄは平行平板の赤外線カットフィルタである。【００２５】
対向する光学素子１０を接着している接着部２０は、光路に配設されている円形の中央部２１と、中央部２１を隙間無く囲んでいる環状の周辺部２２と、に大別される。すなわち、接着部２０Ａは中央部２１Ａと周辺部２２Ａとを有し、接着部２０Ｂは中央部２１Ｂと周辺部２２Ｂとを有し、接着部２０Ｃは中央部２１Ｃと周辺部２２Ｃとを有する。【００２６】
ただし、中央部２１と周辺部２２との境界は明確に区別されるものではない。後述するように、製造過程では、中央部２１と周辺部２２とは、１枚の接着シート２０Ｗ（図１０参照）の隣り合う領域であり同じ硬化性樹脂からなる。【００２７】
なお、光学素子１０Ａ〜１０Ｄの厚さＤ１〜Ｄ４および接着部２０Ａ〜２０Ｃの厚さｄ１〜ｄ３は、仕様に応じて設定される。【００２８】
光学ユニット１では、例えば、光学素子１０Ｂの光路部１１Ｂと接着部２０Ａの中央部２１Ａとの間は、固体の光学部材が存在しない光路空間ＬＳである。すでに説明したように、従来の接着シートを用いた光学ユニットでは、光路空間ＬＳと接している接着シート（接着部）の表面性は良くない。【００２９】
しかし、光学ユニット１では、後述する製造方法で製造されるために、例えば、接着部２０Ａの中央部２１Ａのおもて面２１ＳＡおよび裏面２１ＳＢは光路空間ＬＳと接しているが、オプティカルフラット面となっている。ここで、オプティカルフラット面とは、面の凹凸が、内視鏡９が撮像を行う光のうち最も短い波長λの１／４以下であって、光学的に平面とみなすことができる、レンズとして作用しない面精度の平面をいう。さらに、接着部２０Ａの中央部２１Ａのおもて面２１ＳＡおよび裏面２１ＳＢは、平行に作られており、いわゆるオプティカルパラレル（optical parallel）となっている。【００３０】
光学ユニット１が可視光光学系を構成している場合には、可視光の最短波長であるλ＝４００ｎｍの光に対して、面の凹凸が１００ｎｍ（λ／４）の面精度の平面が、オプティカルフラット面である。面精度は、例えば、面精度が（λ／１０）以上の基準基板を用いて干渉技術により測定される。【００３１】
なお、図示しないが、光学ユニット１は、フレア絞りおよび明るさ絞り等の他の光学要素も具備している。また、いずれかの光学素子が中央に光路となる貫通孔のあるスペーサ素子であってもよい。すなわち、実施形態の光学ユニットの構成は、光学ユニット１の構成に限定されるものではなく、光学素子、スペーサおよび絞りの数等の構成は仕様に応じて設定される。【００３２】
本実施形態の光学ユニットの必須の構成要素は、第１の光学素子１０Ａと第２の光学素子１０Ｂと第１のシート状接着部２０Ａとである。【００３３】
すなわち、内視鏡用光学ユニット１は、第１の光路部１１Ａと第１のスペーサ部１２Ａとを含む少なくとも１つの第１の光学素子１０Ａと、第２の光路部１１Ｂと第２のスペーサ部１２Ｂとを含む少なくとも１つの第２の光学素子１０Ｂと、第１の光学素子１０Ａと第２の光学素子１０Ｂとを接着しているシート状接着部２０Ａと、を具備し、シート状接着部２０Ａが、光路空間ＬＳと接し光路を構成している中央部２１Ａと、第１のスペーサ部１２Ａと第２のスペーサ部１２Ｂとを接着している周辺部２２Ａと、を含み、中央部２１Ａの光路空間ＬＳと接している表面２１ＳＡ、２１ＳＢがオプティカルフラット面である。【００３４】
光学ユニット１は、素子ウエハ１０Ｗが接着シート２０Ｗにより接着されているため、接着剤が光路空間にはみ出して光学特性に悪影響を及ぼすことがない。また、接着シート２０Ｗの光路領域に開口を形成する必要がないため、製造が容易である。そして、光学ユニット１は、光路を構成している中央部２１の表面２１ＳＡ、２１ＳＢがオプティカルフラット面であるため、表面で光が散乱することが無いため、光学特性が良い。【００３５】
そして、光学ユニット１を具備する内視鏡９は細径で、製造が容易で信頼性が高い。【００３６】
＜内視鏡用光学ユニットの製造方法＞
次に図５に示すフローチャートに沿って、本実施形態の内視鏡用光学ユニットの製造方法を説明する。光学ユニット１は、複数の光学ユニットを含む積層ウエハ１Ｗ（図１１参照）を切断し個片化することで製造されるウエハレベル光学ユニットである。【００３７】
＜ステップＳ１０＞素子ウエハ作製工程
複数の素子ウエハ１０ＷＡ〜１０ＷＤが、仕様に基づいて作製される。例えば、図６に示すように、素子ウエハ１０ＷＢは、光路部１１Ｂと光路部１１Ｂを囲むスペーサ部１２Ｂとを有する光学素子１０Ｂがマトリックス状に１６個配置されている角型ウエハである。隣り合う素子ウエハ１０Ｗの境界線は後述する切断工程における切断線ＣＬ（図１３参照）である。すなわち、素子ウエハ１０Ｗの状態では、スペーサ部１２は光路部１１を囲む平行平板領域である。【００３８】
素子ウエハ１０ＷＡ〜１０ＷＣは、ポリカーボネート等の透明の光学樹脂からなる。例えば、金型を用いて光学樹脂を射出成形法、またはプレス成形法等で成形することで、複数の所定の形状の光路部１１Ｂのある素子ウエハ１０ＷＢが作製される。素子ウエハ１０Ｗの形状は金型の形状が転写されるために、光路部１１として非球面レンズも容易に作製できる。【００３９】
なお、平行平板の素子ウエハ１０ＷＤは、赤外線を除去する赤外線カット材料からなる平行平板のフィルタウエハである。フィルタウエハとしては、所定波長の光だけを透過し、不要波長の光をカットするバンドパスフィルタが表面に配設されている平板ガラスウエハ等でもよい。【００４０】
素子ウエハ１０Ｗは、仕様の光の波長帯域において透明であればよく、例えば、ホウケイ酸ガラス、石英ガラス、または単結晶サファイア等のガラスのエッチング処理により作製されてもよい。また、平行平板ウエハに樹脂からなる光路部１１およびスペーサ部１２を配設したハイブリッドレンズウエハでもよい。【００４１】
すでに説明したように、素子ウエハ１０Ｗの構成、すなわち、材料、配置されている光学素子１０の形状、数、配置、および外形形状等は仕様に応じて設計される。ただし、素子ウエハ１０ＷＡ〜１０ＷＣの光学素子１０Ａ〜１０Ｃの数および配置は同じであることが好ましい。【００４２】
＜ステップＳ１１＞接着シート準備工程
接着シート２０Ｗが準備される。図７に示すように、例えば、接着シート２０Ｗは２枚の離型フィルム３０Ａ、３０Ｂで挟持されている。未硬化で粘着性のある硬化性樹脂からなる粘着フィルムである接着シート２０Ｗは、離型フィルム３０に樹脂を塗布することで作製される。また、所望の仕様の市販の粘着シートを接着シート２０Ｗとして用いてもよい。なお、素子ウエハ作製工程と接着シート準備工程との順序は逆でもよい。【００４３】
本実施形態の接着シート２０Ｗは、アクリル系紫外線硬化型樹脂からなる。接着シート２０Ｗは、厚さ２５μｍ、光透過率（４００ｎｍ）９９．８％、屈折率１．４９である。【００４４】
接着シート２０Ｗの硬化性樹脂には、天然ゴム、アクリル樹脂、エチレン／酢酸ビニル共重合体、ポリウレタン、ポリエステル、シリコンゴム、弗素ゴム、ポリビニルブチラ−ル等を用いる。硬化性樹脂は、粘着付与剤、粘着調整剤、老化防止剤、安定剤、着色剤、を含むことができる。【００４５】
硬化性樹脂が紫外線硬化型樹脂の場合には、ポリイソシアネート化合物等の硬化剤およびベンゾイン誘導体等の重合開始剤を含む。硬化性樹脂が熱硬化型樹脂の場合には、アゾ化合物、過酸化物等の重合開始剤を含む。【００４６】
また、ＰＥＴ等を基体とする離型フィルム３０の離型面は、シリコーン、ワックス、弗素樹脂等の離型剤で処理し離型化されている。離型フィルム３０の材料が弗素樹脂のように離型性を示す場合には離型処理は不要である。【００４７】
離型フィルム３０が剥離された、粘着性のある接着シート２０Ｗの表面２０Ｓ１は凹凸があり、オプティカルフラット面ではない。このため、素子ウエハ１０ＷＡ、１０ＷＢを接着シート２０ＷＡで接着すると、光学ユニットの光路空間ＬＳと接している中央部２１Ａの表面は凹凸があり、光が散乱する。【００４８】
このため、図８および図９に示す様に、実施形態の製造方法では、接着シート２０Ｗの所定領域（中央部２１）の表面をオプティカルフラット面とする鏡面化工程が行われる。本実施形態の製造方法では、鏡面化工程は、接着シート２０Ｗの部分硬化処理と同時に行われる。【００４９】
＜ステップＳ１２＞離型基板圧着工程
図８に示す様に、接着シート２０Ｗが２枚の離型基板４０Ａ、４０Ｂで挟持され圧着される。離型基板４０Ａ、４０Ｂは、接着シート２０Ｗの厚さよりも少し短い距離で離間した平行な状態で保たれる。離型基板４０Ａ、４０Ｂは、接着シート２０Ｗをはさんでいる離型面４０Ｓ１、４０Ｓ２がオプティカルフラット面の硬質基板、例えばガラス基板である。【００５０】
離型基板４０Ａ、４０Ｂは、ガラス基板の表面を、研磨加工／ポリッシング加工により、所定の仕様のオプティカルフラット面に加工した後に、表面を離型化処理することで作製される。なお、接着シート２０Ｗが紫外線硬化型樹脂の場合には、１枚の離型基板４０Ａは紫外線を透過する透明基板である。【００５１】
平行な状態の２枚の離型基板４０Ａ、４０Ｂで圧着されている状態の接着シート２０Ｗの表面および裏面は、離型面４０Ｓ１、４０Ｓ２の表面と同じ形状、すなわちオプティカルフラット面となっているとともにオプティカルパラレルとなっている。【００５２】
なお、接着シート２０Ｗを挟持している離型フィルム３０Ａ、３０Ｂが紫外線透過材料からなり、かつ、離型面がオプティカルフラット面の場合には、離型基板として離型フィルム３０を用いてもよい。  【００５３】
ただし、接着シート２０Ｗを挟持している離型フィルム３０Ａ、３０Ｂが可撓性の場合には、パターニング精度改善のため、例えば非可撓性の基板で挟持して部分露光工程が行われることが好ましい。【００５４】
なお、第３の接着シート２０ＷＣは、上面が光路空間と接しているが、下面の光路には空間が存在しない。このため、離型基板４０Ａと素子ウエハ１０ＷＤとで第３の接着シート２０ＷＣを圧着してもよい。【００５５】
＜ステップＳ１３＞部分硬化工程（鏡面化工程：第１の硬化工程）
図９に示す様に、２枚の離型基板４０Ａ、４０Ｂで圧着された接着シート２０Ｗの複数の所定領域が硬化処理される。所定領域は、光学ユニット１の中央部２１となる円形領域である。【００５６】
接着シート２０Ｗの複数の所定領域（中央部）２１は、フォトマスク４５を介して紫外光が照射されると硬化し粘着性を失う。紫外光が照射されない所定領域の周辺（周辺部）２２は未硬化のままで、粘着性を有する。【００５７】
所定領域（中央部）２１の表面２１ＳＡ、２１ＳＢは、離型基板４０で圧着されている状態で硬化処理（圧着成型）され、離型基板の圧着面の形状が転写されたレプリカ面であり、硬化しているので離型基板４０が剥離されても、オプティカルフラット面となっている。【００５８】
すなわち、本実施形態の製造方法では、部分硬化処理工程が、所定領域の表面をオプティカルフラット面とする鏡面化工程でもある。【００５９】
硬化性樹脂が、熱硬化性樹脂の場合には、例えば、レーザー光のスポット照射により部分的に所定領域だけを部分的に加熱することで部分硬化工程が行われる。【００６０】
＜ステップＳ１４＞積層ウエハ作製工程
図１０に示す様に、素子ウエハ１０ＷＡ〜１０ＷＤおよび接着シート２０ＷＡ〜２０ＷＣが、光学素子１０Ａ〜１０Ｄの光軸Ｏおよび中央部２１の中心が一致するように位置決めされ圧着積層されて積層ウエハ１Ｗが作製される。【００６１】
すなわち、離型基板４０Ａ、４０Ｂで挟持された接着シート２０Ｗから、離型基板４０Ａが剥離され、接着シート２０Ｗが素子ウエハ１０Ｗに接着される。そして離型基板４０Ｂが剥離され、もう１方の素子ウエハ１０Ｗに接着される。【００６２】
すでに説明したように、接着シート２０Ｗの所定領域以外の領域（周辺部２２）は未硬化で粘着性があるため、離型基板４０が剥離された表面２２Ｓには凹凸がある。これに対して、接着シート２０Ｗの所定領域（中央部２１）の表面２１Ｓは硬化されているため、離型基板４０の圧着面の形状が転写されたレプリカ面であり、離型基板４０が剥離されてもオプティカルフラット面となっている。【００６３】
なお、積層ウエハ作製工程は大気圧未満、例えば０．１気圧以下の減圧状態で行われることが好ましい。密封される光路空間ＬＳの圧力が大気圧未満となるため、後工程、例えばリフロー工程の加熱により光路空間ＬＳの気体が膨張して破損するおそれがないためである。なお、圧力の下限は、製造工程の簡略化のため、例えば、０．００１気圧以上が好ましい。【００６４】
＜ステップＳ１５＞硬化工程（第２の硬化工程）
接着シート２０Ｗが紫外線硬化型樹脂の場合には積層ウエハ１Ｗに紫外線が照射され、接着シート２０Ｗが熱硬化型樹脂の場合には加熱処理が行われ、接着シート２０Ｗの周辺部２２を介して対向している素子ウエハ１０Ｗが強固に接着される。【００６５】
＜ステップＳ１６＞切断工程
図１１に示す様に、複数の光学ユニット１を含む積層ウエハ１Ｗが、切断線ＣＬに沿ってダイシングブレードにより切断され個片化される。切断はレーザーダイシングまたはプラズマダイシングを用いてもよい。【００６６】
本実施形態の製造方法によれば、接着剤が光路空間に、はみだすおそれが無く、かつ接着シート２０Ｗに開口を形成する必要がないため、製造が容易である。さらに、製造された光学ユニット１は、光路空間と接している中央部２１の表面２１Ｓがオプティカルフラット面であるため、表面で光が散乱することが無く、光学特性が良い。【００６７】
＜第１実施形態の変形例１＞
次に第１実施形態の変形例の内視鏡用光学ユニット１Ａについて説明する。光学ユニット１Ａは、光学ユニット１と類似し同じ効果を有しているので、同じ構成要素には同じ符号を付し説明は省略する。【００６８】
図１２に示す様に、光学ユニット１Ａでは、シート状接着部２５（２５Ａ、２５Ｂ）が、透明な平行平板素子２３の両面に硬化性樹脂膜２４Ａ、２４Ｂが配設されている両面接着部である。すなわち、図示しないが、素子ウエハを接着していた接着シートが、透明な平行平板シートの両面に硬化性樹脂膜が配設されている両面シートである。【００６９】
光学ユニット１では、シート状接着部２０Ａ、２０Ｂの中央部２１は両面が光路空間と接しているため、積層時に変形し光学特性が劣化する可能性が無いとはいえない。これに対して光学ユニット１Ａのシート状接着部２５の硬化性樹脂膜２４Ａ、２４Ｂは、平行平板素子２３を基体としているため、変形しにくく、光学特性が劣化するおそれが無い。さらに、シート状接着部２５は平行平板素子２３を光学素子１０の間隔を所望の間隔に規定するスペーサとして用いることもできる。【００７０】
なお、光学ユニット１Ａのシート状接着部２０Ｃは、片面しか光路空間ＬＳと接していない。このため、光学素子１０Ｃと光学素子１０Ｄとを接着しているシート状接着部２０Ｃは両面接着部ではない。もちろん、素子ウエハ１０ＷＣと素子ウエハ１０ＷＤとの接着にも両面接着シートを用いてもよい。【００７１】
以上の説明のように、実施形態の内視鏡用光学ユニットは、第１の光学素子と、第２の光学素子と、シート状接着部と、具備する。第１の光学素子は、第１の光路部と前記第１の光路部を隙間無く囲む第１のスペーサ部とを含む。第２の光学素子は、第２の光路部と前記第２の光路部を隙間無く囲む第２のスペーサ部とを含む。シート状接着部は、少なくとも１つの硬化性樹脂膜を有し前記第１の光学素子の第１のスペーサ部と前記第２の光学素子の第１のスペーサ部とを接着している。シート状接着部は、光路空間と接している中央部と、前記第１のスペーサ部と前記第２のスペーサ部とを接着し前記中央部を囲んでいる周辺部と、を含む。【００７２】
実施形態の内視鏡用光学ユニットの製造方法は、複数の第１の光学素子を含む第１の素子ウエハと複数の第２の光学素子を含む第２の素子ウエハとを作製する工程と、少なくとも１つのシート状接着部を含む接着シートを準備する工程と、接着シートの複数の所定領域を硬化処理する部分硬化工程と、前記複数の所定領域の表面をオプティカルフラット面とする鏡面化工程と、前記第１の素子ウエハと前記第２の素子ウエハとの間に前記接着シートの前記複数の所定領域のそれぞれが前記複数の第１の光学素子の第１の光路部および前記複数の第２の光学素子の第２の光路部と対向するように配置して積層し積層ウエハを作製する工程と、積層ウエハの接着シートの前記複数の所定領域の周囲の未硬化領域を硬化処理する硬化工程と、積層ウエハを切断し複数の光学ユニットに個片化する工程と、を具備する。【００７３】
＜第２実施形態＞
次に第２実施形態の変形例の内視鏡用光学ユニット１Ｂについて説明する。光学ユニット１Ｂは、光学ユニット１と類似しているので、同じ構成要素には同じ符号を付し説明は省略する。【００７４】
図１３のフローチャートに示す様に、光学ユニット１Ｂの製造方法では、鏡面化工程（Ｓ１３）が、硬化処理された接着シート２０Ｗの所定領域の表面を機械的に加工する機械加工工程である。【００７５】
ステップＳ１０、Ｓ１１は既に説明した第１実施形態の光学ユニット１の製造方法と同じである。【００７６】
＜ステップＳ１２Ａ＞中間ウエハ接着工程
離型フィルム３０が剥離された接着シート２０Ｗが、中間ウエハ１５の離型面１５ＳＡに接着される。中間ウエハ１５は、シリコンウエハ等の非透明基板でもよいが、離型面１５ＳＡは離型化処理されているオプティカルフラット面である。なお、離型フィルム３０Ｂが十分に厚く、離型面がオプティカルフラット面の場合には、接着シート２０Ｗの一方の離型フィルム３０Ｂを中間ウエハ１５として用いてもよい。【００７７】
＜ステップＳ１２Ｂ＞部分硬化工程
図１４に示す様に、離型フィルム３０Ａが剥離された接着シート２０Ｗの表面２０Ｓ１には凹凸がある。中間ウエハ１５に接着された接着シート２０Ｗの複数の所定領域が硬化処理される。所定領域は、光学ユニット１Ｂの中央部２１となる円形領域である。【００７８】
＜ステップＳ１３＞研磨工程（鏡面化工程）
接着シート２０Ｗの部分硬化された所定領域（中央部２１）の表面には凹凸がある。図１５に示す接着シート２０ＢＷは、表面がオプティカルフラット面に加工された接着シート２０Ｗである。鏡面化工程は、研削／研磨の機械加工工程であり、化学的加工を含むＣＭＰ工程でもよい。【００７９】
なお、接着シート２０ＢＷの、中間ウエハ１５のオプティカルフラット面から剥離された表面はオプティカルフラット面となる。また、接着シート２０ＢＷの表面および裏面はオプティカルパラレルとなっている【００８０】
ステップＳ１４〜Ｓ１６は、接着シートとして接着シート２０ＢＷを用いること以外は、既に説明した第１実施形態の光学ユニット１の製造方法と同じである。【００８１】
なお、中間ウエハ１５の表面がオプティカルフラット面でない場合には、中間ウエハ１５として離型化処理されていない透明基板が用いられて、両面に接着シート２０Ｗが接着され、部分硬化工程／研磨工程により、両面シートが作製される。【００８２】
光学ユニット１Ｂは、接着シート２０ＢＷを用いて素子ウエハ１０Ｗを接着しており、かつ、中央部２１の光路空間と接している中央部２１の表面２１Ｓがオプティカルフラット面であるため、製造が容易で光学特性が良い。【００８３】
＜第３実施形態＞
次に第３実施形態の変形例の内視鏡用光学ユニット１Ｃについて説明する。光学ユニット１Ｃは、光学ユニット１Ｂと類似しているので、同じ構成要素には同じ符号を付し説明は省略する。【００８４】
図１６のフローチャートに示す様に、光学ユニット１Ｃの製造方法では、部分硬化工程Ｓ１２Ｂの後に、未硬化領域の硬化性樹脂膜を除去する工程Ｓ１３Ａと、第２の硬化性樹脂膜を配設する工程Ｓ１３Ｂと、研磨工程（鏡面化工程）Ｓ１３Ｃを更に有する。【００８５】
ステップＳ１０、Ｓ１１、Ｓ１２Ａ、Ｓ１２Ｂは、光学ユニット１Ｂの製造方法と同じである。【００８６】
＜ステップＳ１３Ａ＞未硬化領域除去工程
図１７に示す様に、接着シートの未硬化領域（周辺部）が除去される。例えば、所定領域（中央部２１）の硬化膜と未硬化膜との溶剤への溶解性の差を利用して、所定領域（中央部２１）の周囲の未硬化膜がアセトン等の有機溶剤により除去される。【００８７】
＜ステップＳ１３Ｂ＞第２樹脂配設工程
さらに、未硬化膜が除去された領域を含む全面に、第１の硬化性樹脂膜と同じように粘着性のある第２の硬化性樹脂膜２２Ｃ１が配設される。【００８８】
＜ステップＳ１３Ｃ＞研磨工程（鏡面化工程）
図１８に示す様に、研磨工程Ｓ１３Ｃで、所定領域（中央部２１）が、オプティカルフラット面であると共にオプティカルパラレルとなるように機械的に加工される。すなわち、所定領域（中央部２１）の上の第２の硬化性樹脂膜２２Ｃ１が機械的に除去され、その下にあった硬化されている所定領域（中央部２１）の表面がオプティカルフラット面となる。【００８９】
硬化されている第１の硬化性樹脂からなる中央部２１と、中央部２１の周囲の未硬化の粘着性のる第２の硬化性樹脂からなる周辺部２２Ｃ２は、一体化し、１枚の接着シート２０ＣＷを構成している。【００９０】
なお、鏡面化工程Ｓ１３Ｃの前に、所定領域（中央部２１）の上の第２の硬化性樹脂膜をフォトリソグラフィ／エッチング等により除去しておいてもよい。または、インクジェット法、印刷法等により、所定領域（中央部２１）の周囲にだけ第２の硬化性樹脂膜を配設してもよい。ただし、第２の硬化性樹脂膜２１Ｃの厚さは、所定領域（中央部２１）の厚さ以上とする。【００９１】
ステップＳ１４〜Ｓ１６は、接着シートとして接着シート２０ＣＷを用いること以外は、既に説明した第１実施形態の光学ユニット１、１Ｂの製造方法と同じである。【００９２】
光学ユニット１Ｃは、接着シート２０ＣＷを用いて素子ウエハ１０Ｗを接着しており、かつ、中央部２１の光路空間と接している表面がオプティカルフラット面であるため、製造が容易で光学特性が良い。【００９３】
なお、光学ユニット１Ｂと同じように、中間ウエハ１５の表面がオプティカルフラット面でない場合には、離型化処理されていない透明中間ウエハを用いて両面シートが作製される。【００９４】
また、第２の硬化性樹脂膜は第１の硬化性樹脂膜と同じ材料でもよいし、異なる材料でもよい。さらに、中央部を樹脂ではなく、ガラス等で構成してもよい。【００９５】
＜第３実施形態の変形例＞
第３実施形態の変形例の内視鏡用光学ユニット１Ｄ、１Ｅは、光学ユニット１〜１Ｃと類似し同じ効果を有しているので、同じ構成要素には同じ符号を付し説明は省略する。【００９６】
＜第３実施形態の変形例１＞
図１９に示す様に第３実施形態の変形例１の内視鏡用光学ユニット１Ｄでは、接着部２０Ｄは、光路である中央部２１だけなく、周辺部２２の周囲領域２９Ｄも、中央部２１と同時に硬化処理されている。【００９７】
なお、周囲領域２９Ｄには、切欠きＮ２９Ｄが形成されている。切欠きＮ２９Ｄは、周囲領域２９Ｄの必須の構成ではない。しかし、複数の素子ウエハ１０Ｗを圧着して積層ウエハを作製する時に、未硬化の樹脂（周辺部）が熱で膨張すると、中央部２１が変形するおそれがある。このため、周囲領域２９Ｄには、過剰となった未硬化の樹脂を隙間の外に押し出すための切欠きＮ２９Ｄが形成されていることが好ましい。【００９８】
＜第３実施形態の変形例２＞
図２０に示す様に第３実施形態の変形例２の内視鏡用光学ユニット１Ｅは、複数の光路のあるアレイ型光学ユニットである。【００９９】
光学ユニット１Ｅの接着部２０Ｅには、複数の光路に応じて複数の中央部２１があり、周辺部２２Ｅは、複数の中央部２１を囲んでいるストライプ状である。また中央部２１と同時に部分硬化処理される、周辺部２２の周辺領域２９Ｅもストライプ状である。すなわち、周辺部２２は、円形等に限られるものではない。【０１００】
＜第４実施形態＞
第４実施形態の内視鏡用光学ユニット１Ｆは、内視鏡用光学ユニット１〜１Ｅと類似し同じ効果を有しているので、同じ構成要素には同じ符号を付し説明は省略する。【０１０１】
図２１に示す様に、第４実施形態の光学ユニット１Ｆの積層ウエハ作製工程Ｓ１４においては、素子ウエハとして複数の撮像素子５０を含む撮像素子ウエハ５０Ｗが接着シート２０ＷＤを介して接着された積層ウエハ１ＷＦが作製される。【０１０２】
シリコンウエハからなる撮像素子ウエハ５０Ｗには、公知の半導体製造技術により受光面５０ＳＡに受光部５１等が形成されている複数の撮像素子５０を含む。それぞれの撮像素子５０の裏面５０ＳＢには貫通配線（不図示）を介して受光部５１と接続されている電極５２が配設される。撮像素子ウエハ５０Ｗに読み出し回路が形成されていてもよい。【０１０３】
図２２に示す様に、積層ウエハ１ＷＦの切断により作製される光学ユニット１Ｆは、光学ユニット１の構成に更に撮像素子５０を含む撮像ユニットである。【０１０４】
光学素子１０Ａ〜１０Ｄを介して撮像素子５０の受光部５１で受光された光は、電気信号に変換され電極５２から出力される。【０１０５】
なお、例えば光学ユニット１Ｂ〜１Ｆが、第１実施形態の変形例の光学ユニット１Ａ等の構成を有していれば、それぞれが光学ユニット１Ａ等の効果を有することは言うまでも無い。さらに、光学ユニット１Ａ〜１Ｆを具備する内視鏡が、光学ユニット１を具備する内視鏡９の効果を有し、さらに、光学ユニット１Ａ〜１Ｆのそれぞれの効果を有することは言うまでも無い。【０１０６】
本発明は上述した実施形態等に限定されるものではなく、本発明の要旨を変えない範囲において、種々の変更、改変等ができる。
【符号の説明】
【０１０７】
１、１Ａ〜１Ｆ・・・内視鏡用光学ユニット
１Ｗ・・・積層ウエハ
９・・・内視鏡
１０・・・光学素子
１０Ｗ・・・素子ウエハ
１１・・・光路部
１２・・・スペーサ部
１５・・・中間ウエハ
２０・・・シート状接着部
２０Ｗ・・・接着シート
２１・・・中央部
２２・・・周辺部
２３・・・平行平板素子
２４・・・硬化性樹脂膜
２５・・・シート状接着部
２５Ｗ・・・接着シート
３０・・・離型フィルム
４０・・・離型基板
４５・・・フォトマスク
５０・・・撮像素子
５０Ｗ・・・撮像素子ウエハ
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【国際調査報告】
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2017216898.tif 000026
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