(57)【要約】【課題】  色フィルタの退色等の劣化を回避しつつ、固体撮像素子に最終光学部品を紫外線硬化型接着剤で十分に接着する。【解決手段】  封止ガラス４を有する固体撮像素子３と、対物光学系２とを備え、該対物光学系２の最終光学部品２ｄと封止ガラス４とを紫外線硬化型接着剤５により接着してなり、封止ガラス４および最終光学部品２ｄが、次式を満足する材質からなる撮像ユニット１を提供する。      λｉｍｄ−λｏｐｔ≧２０  ｎｍ                            ・・・（１）  ここで、λｉｍｄは、４００ｎｍ未満の波長帯域における封止ガラス４の内部透過率が５０％となる波長、λｏｐｔは、同じく４００ｎｍ未満の波長帯域における最終光学部品２ｄの内部透過率が５０％となる波長である。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
封止ガラスを有する固体撮像素子と、対物光学系とを備え、
該対物光学系の最終光学部品と前記封止ガラスとを紫外線硬化型接着剤により接着してなり、
封止ガラスおよび最終光学部品が、次式を満足する材質からなる撮像ユニット。
λｉｍｄ−λｏｐｔ≧２０ｎｍ                          ・・・（１）
ここで、λｉｍｄは、４００ｎｍ未満の波長帯域における封止ガラスの内部透過率が５０％となる波長、λｏｐｔは、同じく４００ｎｍ未満の波長帯域における最終光学部品の内部透過率が５０％となる波長である。
【請求項２】
前記封止ガラスが、次式を満足する材質からなる請求項１に記載の撮像ユニット
λｉｍｄ≧３１３ｎｍ                              ・・・（２）
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の撮像ユニットの製造方法であって、
最終光学部品と封止ガラスとの間に紫外線硬化型接着剤からなる接着層を挟んで配置した最終光学部品および固体撮像素子に対し、
λｏｐｔ以上４００ｎｍ未満の波長帯域に複数の輝線を有する紫外線発生源からの紫外線を、λｉｍｄ以上４００ｎｍ未満の波長帯域内の輝線の強度を低減する光学フィルタに通過させた後に、最終光学部品側から照射する撮像ユニットの製造方法。
【請求項４】
請求項１に記載の撮像ユニットの製造方法であって、
最終光学部品と封止ガラスとの間に紫外線硬化型接着剤からなる接着層を挟んで配置した最終光学部品および固体撮像素子に対し、
λｏｐｔ以上λｉｍｄ以下の波長帯域に、強度のピークを有する半導体発光素子からの紫外線を最終光学部品側から照射する撮像ユニットの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、撮像ユニットとその製造方法に係り、特に内視鏡先端部への実装を主な用途とする超小型の撮像ユニットとその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
内視鏡先端部に実装する撮像ユニットは、物体の像を結像する対物光学系と固体撮像素子とから構成されている。通常の内視鏡設計においては、先端部実装への制約の大きい固体撮像素子を最初に決定し、その特性に合わせた対物光学系を光学設計することで所定の仕様を満足する撮像ユニットを設計している。内視鏡は使用部位別に画角などの要求仕様が異なるため、固体撮像素子１種に対し仕様の異なる多種の対物光学系を光学設計することが多い。
【０００３】
近年、内視鏡に特化したＣＣＤの製造も可能となり、超小型の単板カラーＣＣＤを用いた内視鏡が広く普及している。超小型の単板カラーＣＣＤを用いた撮像ユニット用の対物光学系は、小型化と同時に射出瞳距離を大きく確保する必要がある。このため、対物光学系の最終光学部品としてフィールドレンズを配置することが多い。その際には、フィールドレンズとしての作用を高めるため、および、組立性向上の観点から、ＣＣＤの封止ガラスとフィールドレンズとを接着することが多い。また、フィールドレンズ作用が光学仕様上は不要な場合であっても。組立性改善、封止ガラス表面のゴミやキズの影響の低減、または耐性向上等の目的から対物光学系の最終光学部品と固体撮像素子の封止ガラスを接着する構成が増加している。以下、対物光学系の最終光学部品と固体撮像素子を接合したものを単に「接合ユニット」と称することとする。
【０００４】
内視鏡対物光学系の最終光学部品と固体撮像素子の封止ガラスを接着する技術は知られている（例えば、特許文献１参照。）。
この特許文献１には、固体撮像素子とプリズム等の光学部品とを紫外線硬化型接着剤で接着する方法が開示されている。また、紫外線硬化時の透過率の課題として、最終光学部品がレーザカットフィルタを有する際の紫外線透過率にも配慮している。
【特許文献１】特開平９−２６２２０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１の技術は、単板カラー固体撮像素子に紫外線を照射した際の色フィルタ等に生ずる退色の課題については何ら配慮されていない。カラー固体撮像素子の紫外線による退色は古くから広く知られており、種々の提案がなされているが、内視鏡用として使用可能な超小型の固体撮像素子については現状において十分な対策がなされているとは言い難い。
【０００６】
この発明は上述した事情に鑑みてなされたものであって、色フィルタの退色等の劣化のない撮像ユニットおよび固体撮像素子に光学部品を紫外線硬化型接着剤で接着する際の色フィルタの退色等の劣化を回避することができる撮像ユニットの製造方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明は以下の手段を提供する。
本発明は、封止ガラスを有する固体撮像素子と、対物光学系とを備え、該対物光学系の最終光学部品と前記封止ガラスとを紫外線硬化型接着剤により接着してなり、封止ガラスおよび最終光学部品が、次式を満足する材質からなる撮像ユニットを提供する。
λｉｍｄ−λｏｐｔ≧２０ｎｍ                          ・・・（１）
ここで、λｉｍｄは、４００ｎｍ未満の波長帯域における封止ガラスの内部透過率が５０％となる波長、λｏｐｔは、同じく４００ｎｍ未満の波長帯域における最終光学部品の内部透過率が５０％となる波長である。
【０００８】
本発明によれば、最終光学部品の内部透過率が５０％となる波長λｏｐｔよりも、封止ガラスの内部透過率が５０％となる波長λｉｍｄが高く設定されているので、その間の２０ｎｍの波長帯域に配される紫外線を、組立時に最終光学部品側から照射した場合に、紫外線は最終光学部品を透過して紫外線硬化型接着剤を硬化させた後に封止ガラスによって遮断される。したがって、固体撮像素子に到達することなく紫外線硬化型接着剤を効率的に硬化させることができる紫外線を選択することができ、色フィルタ等が退色等の劣化を生じておらず、鮮明な画像を取得することが可能な撮像ユニットを提供することができる。
【０００９】
上記発明においては、前記封止ガラスが、次式を満足する材質からなることが好ましい。
λｉｍｄ≧３１３ｎｍ                              ・・・（２）
紫外線照射のために通常用いられる高圧水銀ランプや超高圧水銀ランプは、波長３１３ｎｍの位置に比較的高いエネルギの輝線を有しているため、この波長の紫外線を封止ガラスによって遮断することによって、この波長の紫外線を紫外線硬化型接着剤の硬化のために使用することができる。これにより、固体撮像素子の色フィルタ等の劣化を防止しつつ紫外線硬化型接着剤の硬化効率を増大させ、最終光学部品と封止ガラスとが高い強度で接着された撮像ユニットを提供することができる。
【００１０】
また、本発明は、上記いずれかの撮像ユニットの製造方法であって、最終光学部品と封止ガラスとの間に紫外線硬化型接着剤からなる接着層を挟んで配置した最終光学部品および固体撮像素子に対し、λｏｐｔ以上４００ｎｍ未満の波長帯域に複数の輝線を有する紫外線発生源からの紫外線を、λｉｍｄ以上４００ｎｍ未満の波長帯域内の輝線の強度を低減する光学フィルタに通過させた後に、最終光学部品側から照射する撮像ユニットの製造方法を提供する。
【００１１】
本発明によれば、紫外線発生源から発せられたλｏｐｔ以上４００ｎｍ未満の波長帯域に複数の輝線を有する紫外線が、光学フィルタに通過させられることにより、λｉｍｄ以上４００ｎｍ未満の波長帯域内の輝線の強度を低減され、λｏｐｔ以上λｉｍｄ未満の波長帯域の紫外線として、最終光学部品に入射させられる。最終光学部品は、λｏｐｔ以上の紫外線を透過するので、入射された全ての紫外線を透過させ、透過した紫外線によって接着層が硬化させられる。一方、封止ガラスは、λｉｍｄ以下の波長帯域の紫外線を遮断するので、封止ガラスによって全ての波長帯域の紫外線が遮断され、固体撮像素子に到達することが防止されることになる。その結果、色フィルタの退色等の劣化を抑制した撮像ユニットを製造することができる。
【００１２】
また、本発明は、上記撮像ユニットの製造方法であって、最終光学部品と封止ガラスとの間に紫外線硬化型接着剤からなる接着層を挟んで配置した最終光学部品および固体撮像素子に対し、λｏｐｔ以上λｉｍｄ以下の波長帯域に、強度のピークを有する半導体発光素子からの紫外線を最終光学部品側から照射する撮像ユニットの製造方法を提供する。
【００１３】
本発明によれば、半導体発光素子の採用により、最終光学部品を通過するが封止ガラスによって遮断される波長帯域の紫外線を選択的に入射させることができ、接着層を効率的に硬化させ、かつ、色フィルタの退色等の劣化を抑えた撮像ユニットを簡易に製造することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係る撮像ユニットによれば、紫外線硬化型接着剤が十分に硬化させられているために強度が高く、色フィルタの退色等の劣化がないので、鮮明な画像を取得することができるという効果を奏する。
また、本発明に係る撮像ユニットの製造方法によれば、上記撮像ユニットを簡易に製造することができるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明の一実施形態に係る撮像ユニットについて、図１を参照して以下に説明する。
本実施形態に係る撮像ユニット１は、図１に示されるように、対物光学系２と固体撮像素子３とから構成されている。対物光学系２は、複数のレンズ２ａ〜２ｄや光学フィルタ等（図示略）を備えている。対物光学系２の最終光学部品２ｄは、固体撮像素子３の封止ガラス４に紫外線硬化型の接着層５を挟んで接着されることにより接合ユニット６を構成している。
【００１６】
本実施形態に係る撮像ユニット１においては、接合ユニット６を構成する最終光学部品２ｄと封止ガラス４とが、次式（１）、（２）を満足するような材料によって構成されている。
λｉｍｄ−λｏｐｔ≧２０ｎｍ                          ・・・（１）
λｉｍｄ≧３１３ｎｍ                              ・・・（２）
ここで、λｉｍｄは、４００ｎｍ未満の波長帯域における封止ガラス４の内部透過率が５０％となる波長、λｏｐｔは、同じく４００ｎｍ未満の波長帯域における最終光学部品２ｄの内部透過率が５０％となる波長である。
【００１７】
次に、本実施形態に係る撮像ユニット１の製造方法について、図２を参照して説明する。
本実施形態に係る撮像ユニット１を製造するには、最終光学部品２ｄと固体撮像素子３とを、固体撮像素子３の封止ガラス４と最終光学部品２ｄとの間に接着層５を挟んだ状態で紫外線照射装置７に設置し、被接着体となる最終光学部品２ｄ側から紫外線を照射する。紫外線照射装置７は、紫外線を照射する高圧水銀ランプ８および図示しない光学系を備えている。
【００１８】
高圧水銀ランプ８から出射された紫外線は、最終光学部品２ｄを透過して接着層５に照射され、接着層５を硬化させる。これにより、最終光学部品２ｄと封止ガラス４との接着が行われ、最終光学部品２ｄと固体撮像素子３とが一体化した接合ユニット６が構成される。
【００１９】
なお、高圧水銀ランプ８の代わりに超高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ等、４００ｎｍ未満の紫外波長域に広帯域の発光特性を有するランプを用いてもよい。この場合、接着層５としては、使用するランプ類の波長帯域に合わせて硬化性を付与した紫外線硬化樹脂が用いられる。
【００２０】
ここで、封止ガラス４を透過した紫外線が、固体撮像素子３内の図示しない色フィルタに到達すると、退色等の品質劣化が生じることがある。この現象を説明するために、各部品の分光特性を図３〜図８に示す。
図３は、高圧水銀ランプ８と超高圧水銀ランプの分光強度比を示している。これらのランプを用いて紫外線硬化型樹脂を硬化させるには、３６５ｎｍ、３３４ｎｍ、３１３ｎｍおよび３００ｎｍ近傍に存在する輝線のエネルギが使用される。
【００２１】
図４は、最終光学部品２ｄの内部透過率を示している。ガラスは組成や厚さにより紫外波長域での分光透過率が著しく変化する。このため、ここでは数種の光学ガラス、フィルタ、結晶に対し、内視鏡対物レンズで実際に使用されている厚さに近い０．６ｍｍの厚さのものを使用した場合の内部透過率を示している。
【００２２】
図中、Ｓ−ＢＳＬ７、Ｓ−ＬＡＬ１８、Ｓ−ＬＡＨ５８、Ｓ−ＴＩＨ５３は株式会社オハラの製品名、ＣＤ５０００はＨＯＹＡ  ＣＡＮＤＥＯ  ＯＰＴＲＯＮＩＣＳ株式会社製の色補正フィルタの製品名である。
なお、本実施形態においては、最終光学部品２ｄとして凸レンズを採用した場合について例示しているが、平板、凹レンズ、吸収性フィルタまたはプリズムを採用してもよい。これらの最終光学部品２ｄの形状にかかわらず、内部透過率を評価する際の「厚さ」は光軸上での硝路長を意味している。
この図によれば、短波長側での透過率が素材により異なるので、対物光学系２の光学設計時における最終光学部品２ｄの素材の選択および厚さの選定が紫外線硬化に影響することが予測される。
【００２３】
図５は、封止ガラス４の内部透過率を示している。封止ガラス４は放射線放出抑制や、泡、異物などを除けば通常の光学ガラスであり、組成の変更により各種特性の変更が可能である。ＣＧ−１はＨＯＹＡ  ＣＡＮＤＥＯ  ＯＰＴＲＯＮＩＣＳ株式会社の製品名である。その他の２種は短波長側で内部透過率が５０％になる波長が、３４０ｎｍおよび３２０ｎｍのものである。なお、固体撮像素子３を購入して撮像ユニット１として組み立てる側では封止ガラス４の厚さを選択することはできないため、図５は実際に使用される厚さでの内部透過率として示した。
【００２４】
図６に、比較例として、従来の高圧水銀ランプ８の分光特性、および、最終光学部品２ｄおよび封止ガラス４の内部透過率特性を示す。ランプとして高圧水銀ランプ８、最終光学部品２ｄとして厚さ０．６ｍｍのＳ−ＬＡＨ５８、封止ガラス４としてＣＧ−１を使用している。高圧水銀ランプ８からの光は最終光学部品２ｄにおいて３２０ｎｍ以下の波長がカットされ、接着層５に到達する。したがって、接着層５は、主に３６５ｎｍおよび３３４ｎｍの輝線のエネルギで硬化される。接着層５の紫外線硬化型樹脂は、硬化作用に必要なエネルギを吸収するが、硬化に寄与しないエネルギはそのまま接着層５を通過して封止ガラス４に入射する。
【００２５】
封止ガラス４は最終光学部品２ｄと接着層５を透過した３６５ｎｍおよび３３４ｎｍの光はほとんど減衰せずに透過し、固体撮像素子３の撮像面付近に存在する色フィルタに到達する。接着に必要とされる紫外線エネルギに対し、固体撮像素子３の色フィルタまで到達する紫外線エネルギの比率が高いので、接着層５を十分に硬化させるように紫外線の照射時間を設定すると、色フィルタが劣化して退色を生じてしまう不都合がある。
【００２６】
これに対し、本実施形態に係る撮像ユニット１によれば、条件式（１）に示されるように、４００ｎｍ未満の波長帯域における封止ガラス４の内部透過率が５０％となる波長λｉｍｄが、４００ｎｍ未満の波長帯域における最終光学部品２ｄの内部透過率が５０％となる波長λｏｐｔよりも大きく、その差が２０ｎｍ以上となるように設定されているので、λｏｐｔ以上、λｉｍｄ以下の波長帯域に輝線を有する紫外線を照射することで、色フィルタを劣化させることなく、接着層５の紫外線硬化型接着剤を十分に硬化させることができる。
【００２７】
λｏｐｔ以上、λｉｍｄ以下の波長帯域に輝線を有する紫外線を照射する方法としては、図７に示されるように、長波長カットフィルタ９を高圧水銀ランプ８の後段に配置する方法がある。図８は長波長カットフィルタ９の分光透過率特性を示している。図８に示される長波長カットフィルタ９としては、３５０ｎｍ以上の長波長側をカットするものと、３２５ｎｍ以上の長波長側をカットするものとを例示している。このような特性の長波長カットフィルタ９は、干渉膜として設計し、実装することが可能である。
【００２８】
また、λｏｐｔ以上、λｉｍｄ以下の波長帯域に輝線を有する紫外線を照射する他の方法としては、図９に示されるように、紫外線照射装置７の光源として、半導体発光素子１０を用いる方法がある。半導体発光素子１０としては、発光ダイオードもしくはレーザダイオードがある。半導体発光素子１０の発展は目覚ましく、紫外線領域での発光ダイオードとして、既に３６５ｎｍ帯が実用化されており、それ以下の波長帯域の素子も実用段階に近い。半導体発光素子１０は、通常、小さな輝点から高指向性の光を出射するため、コリメートレンズ１１を用いて適切な照射範囲を設定する。
【００２９】
半導体発光素子１０は、狭帯域で単一のピークをもつ波長特性を有するため、λｏｐｔ以上、λｉｍｄ以下の波長帯域に輝線を有する紫外線を照射する方法として適している。また、半導体発光素子１０はその価格が低く、取扱い性が高い点においても優れている。
【００３０】
このように、本実施形態に係る撮像ユニット１の製造方法によれば、接着層５の紫外線硬化型接着剤が十分に硬化して最終光学部品２ｄと固体撮像素子３とが確実に接着され、かつ、固体撮像素子３内の色フィルタに退色等の劣化が生じていない撮像ユニット１を簡易に提供することができるという効果がある。
【実施例】
【００３１】
以下、本発明の一実施形態に係る撮像ユニット１の４つの実施例について図１０および図１１を参照して説明する。
［実施例１］
実施例１に係る撮像ユニット１は、最終光学部品２ｄとして厚さ０．６ｍｍのＳ−ＬＡＬ１８（λｏｐｔ＝２８０ｎｍ）、封止ガラス４として、内部透過率が５０％となる波長波長λｉｍｄが、λｉｍｄ＝３４０ｎｍとなるものを備えている。
また、紫外線照射装置７としては、高圧水銀ランプ８を有するものを用い、長波長カットフィルタ９として３５０ｎｍ以上の波長帯域の紫外線をカットするものを用いた。これらの分光特性を図１０に示す。
【００３２】
高圧水銀ランプ８から発せられた紫外線は、長波長カットフィルタ９によって３５０ｎｍ以上の波長帯域の紫外線がカットされて最終光学部品２ｄに到達する。そして、最終光学部品２ｄにおいては、２８０ｎｍ以下の波長帯域の紫外線がカットされて接着層５に到達する。
【００３３】
したがって、接着層５に到達する紫外線は２８０ｎｍ〜３５０ｎｍの波長帯域に制限され、接着層５は、主として、３３４ｎｍ，３１３ｎｍおよび３００ｎｍ近傍の輝線エネルギによって硬化される。接着層５において、該接着層５を硬化させるのに寄与しなかった紫外線は、そのまま接着層５を透過して封止ガラス４に入射させられる。本実施例では、封止ガラス４が３４０ｎｍ以下の波長帯域の紫外線をカットする特性を有しているので、紫外線の輝線エネルギは固体撮像素子３の撮像面付近まではほとんど到達することができない。その結果、固体撮像素子３における色フィルタの退色等の劣化を防止することができる。
【００３４】
本実施例においては、紫外線硬化型樹脂を硬化するための主波長である３６５ｎｍの輝線エネルギを使用しないため、紫外線全体のエネルギが低下している。このため、紫外線硬化型樹脂を十分に硬化させるためには照射時間を比較的長く確保する必要があるが、その場合であっても固体撮像素子３の撮像面に到達する紫外線は大幅に低減され、色フィルタ等の劣化が生じることはない。
【００３５】
なお、実施例１においては、紫外線照射装置７として、高圧水銀ランプ８と長波長カットフィルタ９とを用いたが、これに代えて、２８０〜３４０ｎｍの波長帯域に発光ピーク波長を有する発光ダイオード１０を用いてもよい
【００３６】
［実施例２］
実施例２に係る撮像ユニット１は、最終光学部品２ｄとして厚さ０．６ｍｍのＳ−ＢＳＬ７（λｏｐｔ＝２９０ｎｍ）、封止ガラス４として、内部透過率が５０％となる波長λｉｍｄが、λｉｍｄ＝３２０ｎｍとなるものを備えている。
また、紫外線照射装置７としては、高圧水銀ランプ８を有するものを用い、長波長カットフィルタ９として３２５ｎｍ以上の波長帯域の紫外線をカットするものを用いた。これらの分光特性を図１１に示す。
【００３７】
高圧水銀ランプ８から発せられた紫外線は、長波長カットフィルタ９によって３２５ｎｍ以上の波長帯域の紫外線がカットされて最終光学部品２ｄに到達する。そして、最終光学部品２ｄにおいては、２９０ｎｍ以下の波長帯域の紫外線がカットされて接着層５に到達する。
【００３８】
したがって、接着層５に到達する紫外線は２９０ｎｍ〜３２５ｎｍの波長帯域に制限され、接着層５は、主として、３１３ｎｍおよび３００ｎｍ近傍の輝線エネルギによって硬化される。接着層５において、該接着層５を硬化させるのに寄与しなかった紫外線は、そのまま接着層５を透過して封止ガラス４に入射させられる。本実施例では、封止ガラス４が３２０ｎｍ以下の波長帯域の紫外線をカットする特性を有しているので、紫外線の輝線エネルギは固体撮像素子３の撮像面付近まではほとんど到達することができない。その結果、固体撮像素子３における色フィルタの退色等の劣化を防止することができる。
【００３９】
本実施例においては、紫外線硬化型樹脂を硬化するための主波長である３６５ｎｍの輝線エネルギを使用しないため、紫外線全体のエネルギが低下している。このため、紫外線硬化型樹脂を十分に硬化させるためには照射時間を比較的長く確保する必要があるが、その場合であっても固体撮像素子３の撮像面に到達する紫外線は大幅に低減され、色フィルタ等の劣化が生じることはない。
【００４０】
なお、実施例２においては、紫外線照射装置７として、高圧水銀ランプ８と長波長カットフィルタ９とを用いたが、これに代えて、２９０〜３２０ｎｍの波長帯域に発光ピーク波長を有する発光ダイオード１０を用いてもよい
【００４１】
［実施例３］
実施例３に係る撮像ユニット１は、最終光学部品２ｄとして厚さ０．６ｍｍのＳ−ＬＡＨ５８（λｏｐｔ＝３２０ｎｍ）、封止ガラス４として、内部透過率が５０％となる波長λｉｍｄが、λｉｍｄ＝３７５ｎｍとなるものを備えている。
また、紫外線照射装置７としては、高圧水銀ランプ８を有するもの、または、既に実用化されている３６５ｎｍの発光ダイオード１０を用いる。紫外線硬化型樹脂は４００ｎｍ以上の波長帯域での紫外線では硬化しないので、長波長カットフィルタ９は不要である。
【００４２】
高圧水銀ランプ８を用いた場合、高圧水銀ランプ８から発せられた紫外線は、そのまま最終光学部品２ｄに入射され、最終光学部品２ｄにおいて、３２０ｎｍ以下の波長帯域の紫外線がカットされて接着層５に到達する。接着層５は、主として、３６５ｎｍおよび３３４ｎｍ近傍の輝線エネルギによって硬化される。接着層５において、該接着層５を硬化させるのに寄与しなかった紫外線は、そのまま接着層５を透過して封止ガラス４に入射させられる。
【００４３】
本実施例では、封止ガラス４が３７５ｎｍ以下の波長帯域の紫外線をカットする特性を有しているので、紫外線の輝線エネルギは固体撮像素子３の撮像面付近まではほとんど到達することができない。その結果、固体撮像素子３における色フィルタの退色等の劣化を防止することができる。
【００４４】
本実施例においては、紫外線硬化型樹脂を硬化するための主波長である３６５ｎｍの輝線エネルギを使用できるので、短い照射時間で紫外線硬化型樹脂を十分に硬化させることができる。特に、紫外線硬化型樹脂は、広く普及している高圧水銀ランプ８の主波長である３６５ｎｍの輝線エネルギによって硬化効率が高まるように最適化されていることが多く、したがって、効率的に硬化させられることになる。
【００４５】
また、既に実用化されている３６５ｎｍの発光ダイオード１０を用いる場合においても、上記と同様に、固体撮像素子３における色フィルタの退色等の劣化を防止しつつ、紫外線硬化型樹脂を十分に硬化させることができる。
【００４６】
［実施例４］
実施例４に係る撮像ユニット１は、最終光学部品２ｄとして厚さ０．６ｍｍのＣＤ５０００（λｏｐｔ＝３５０ｎｍ）、封止ガラス４として、内部透過率が５０％となる波長λｉｍｄが、λｉｍｄ＝３７５ｎｍとなるものを備えている。
また、紫外線照射装置７としては、高圧水銀ランプ８を有するもの、または、既に実用化されている３６５ｎｍの発光ダイオード１０を有するものを用いる。紫外線硬化型樹脂は４００ｎｍ以上の波長帯域での紫外線では硬化しないので、長波長カットフィルタ９は不要である。
【００４７】
高圧水銀ランプ８を用いた場合、高圧水銀ランプ８から発せられた紫外線は、そのまま最終光学部品２ｄに入射され、最終光学部品２ｄにおいて、３５０ｎｍ以下の波長帯域の紫外線がカットされて接着層５に到達する。接着層５は、主として、３６５ｎｍ近傍の輝線エネルギによって硬化される。接着層５において、該接着層５を硬化させるのに寄与しなかった紫外線は、そのまま接着層５を透過して封止ガラス４に入射させられる。
【００４８】
本実施例では、封止ガラス４が３７５ｎｍ以下の波長帯域の紫外線をカットする特性を有しているので、紫外線の輝線エネルギは固体撮像素子３の撮像面付近まではほとんど到達することができない。その結果、固体撮像素子３における色フィルタの退色等の劣化を防止することができる。
【００４９】
本実施例においては、紫外線硬化型樹脂を硬化するための主波長である３６５ｎｍの輝線エネルギを使用できるので、短い照射時間で紫外線硬化型樹脂を十分に硬化させることができる。特に、紫外線硬化型樹脂は、広く普及している高圧水銀ランプ８の主波長である３６５ｎｍの輝線エネルギによって硬化効率が高まるように最適化されていることが多く、したがって、効率的に硬化させられることになる。
【００５０】
また、既に実用化されている３６５ｎｍの発光ダイオード１０を用いる場合においても、上記と同様に、固体撮像素子３における色フィルタの退色等の劣化を防止しつつ、紫外線硬化型樹脂を十分に硬化させることができる。
【００５１】
実施例１〜実施例４および比較例として従来のλｉｍｄ、λｏｐｔおよび（λｉｍｄ−λｏｐｔ）を表１に示す。
【表１】
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【００５２】
表１において明らかなように、実施例１〜実施例４は全て式（１）を満たしている。これにより、λｏｐｔ〜λｉｍｄの波長帯域の紫外線を照射することで固体撮像素子３を劣化させることなく紫外線硬化型樹脂を十分に硬化させることができる。一方、比較例として挙げた従来例では、上記式（１）を満たしておらず、固体撮像素子３を劣化させることなく紫外線硬化型樹脂を硬化させる照射波長帯域および照射時間等の選択が不可能である。
【００５３】
また、高圧水銀ランプ８や超高圧水銀ランプを用いる際に、図６に示されるように、波長３６５ｎｍの輝線の次にエネルギの高い輝線は波長３１３ｎｍであり、この波長３１３ｎｍの輝線を利用することが紫外線硬化型樹脂の硬化効率を維持するために望ましい条件となる。しかし、封止ガラス４の内部透過率が５０％となる波長λｉｍｄが、λｉｍｄ＜３１３ｎｍとなる場合には、固体撮像素子３の劣化防止のために、最終光学部品２ｄに照射する前の段階で波長３１３ｎｍの紫外線をカットしておくことが必要となり、この波長の紫外線を紫外線硬化型樹脂の硬化のために利用できなくなる。そこで、式（２）の条件を満たすことにより、波長３１３ｎｍの紫外線をカットすることなく利用して、硬化効率を向上することができ、硬化時間を短縮することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明の一実施形態に係る撮像ユニットの構成を示す図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る撮像ユニットの製造方法の概略を示す図である。
【図３】紫外線による固体撮像素子の色フィルタの退色等の品質劣化のメカニズムを説明するための紫外線光源の波長特性を示す図である。
【図４】図３と同様の最終光学部品の内部透過率の波長特性を示す図である。
【図５】図３と同様の封止ガラスの内部透過率の波長特性を示す図である。
【図６】比較例としての従来の最終光学部品および封止ガラスの内部透過率の波長特性を、高圧水銀ランプの波長特性を示す図である。
【図７】図２の製造方法においてフィルタを使用する場合の詳細を説明する図である。
【図８】図７のフィルタの透過率特性を示す図である。
【図９】図２の製造方法において発光ダイオードを使用する場合の詳細を示す図である。
【図１０】図１の撮像ユニットの実施例１における内部透過率の波長特性および光源の波長特性を示す図である。
【図１１】図１の撮像ユニットの実施例２における内部透過率の波長特性および光源の波長特性を示す図である。
【符号の説明】
【００５５】
１  撮像ユニット
２  対物光学系
２ｄ  最終光学部品
３  固体撮像素子
４  封止ガラス
５  紫外線硬化型接着剤（接着層）
８  紫外線発生源
９  光学フィルタ
１０  半導体発光素子
【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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