JP2005252223A - 光学デバイス - Google Patents

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Abstract

【課題】高さ寸法が小さく、かつ、信頼性の高い光学デバイスを提供する。
【解決手段】光学デバイスは、基台１０と、基台１０に取り付けられた光学チップ１５及び透光板１６とを備えている。基台１０の上面には、平坦部１１ａから開口部１２に向かって下方に傾斜する斜面状凹部１１ｂが形成されており、斜面状凹部１１ｂと透光板１６との間隙に接着剤層２０が形成されている。透光板１６と基台１０の平坦部１１ａとの間隙の寸法を縮小しても、斜面状凹部１１ｂと透光板１６の下面との間には厚い接着剤層が存在することにより、基台１０と透光板１６との機械的接続強度が高く維持される。また、環状凸部１０ａや環状溝部１０ｄにより、接着剤の位置決め孔１０ｂ，１０ｃや開口部１２への接着剤の侵入が阻止される。
【選択図】 図２

Description

本発明は、ビデオカメラ，デジタルカメラ，デジタルスチルカメラ等のカメラ類や、ＣＤ，ＤＶＤ，ＭＤなどの光ピックアップシステムに用いられる光学チップを搭載して構成される光学デバイスに関する。
近年、ビデオカメラ，デジタルカメラ，デジタルスチルカメラ等のカメラ類や、ＣＤ，ＤＶＤ，ＭＤなどの光ピックアップシステムに配置される光学デバイスは、光学チップを絶縁性材料からなる基台に搭載した状態で、主面を透光板で覆ってパッケージされ、パッケージ体として提供される。
図９は、従来の光学デバイスの一種である固体撮像装置の構造を示す断面図である（特許文献１参照）。同図に示すように、固体撮像装置は、主要部材として、熱硬化性樹脂からなり、中央部に開口部１３２を有する枠状の基台１３１と、基台１３１の下面側に取り付けられたＣＣＤ等からなる固体撮像素子１３５と、基台１３１の上面側に開口部１３２を挟んで固体撮像素子１３５に対向するように取り付けられたガラスからなる透光板１３６と、透光板１３６と基台１３１とを機械的に接続するための接着剤層１４０とを備えている。
また、基台１３１の下面には、樹脂内に埋め込まれた金メッキ層からなる配線１３４が設けられている。固体撮像素子１３５は、基台１３１の下面に取り付けられており、受光領域１３５ａが開口１３２に露出するように配置されている。
また、固体撮像素子１３５には、固体撮像素子１３５と外部機器との間で信号を授受するための電極パッド（図示せず）が設けられている。また、配線１３４における開口部１３２に隣接した端部に内部端子部が樹脂から露出されており、配線１３４の内部端子部と固体撮像素子の電極パッドとがバンプ（突起電極）１３８を挟んで電気的に接続されている。さらに、配線１３４の外部端子部に半田ボール１４１が付設されている。そして、固体撮像素子１３５，配線１３４及びバンプ１３８は、基台１３１の下面上で固体撮像素子１３５の周囲に設けられたシール樹脂１３７によって密封されている。
この固体撮像装置は、同図に示されるように、透光板１３６を上方に向けた状態で回路基板上に搭載される。そして、基台１３１の上には、同図の破線に示すように、撮像光学系が組み込まれた鏡筒が装着される。この鏡筒と基台１３１との相互の位置関係は、所定の誤差内に収まるように、その要求精度が定められている。
以上のように、固体撮像素子１３５の受光領域１３５ａは、平面視で開口部１３２内に配置されている。そして、鏡筒に組み込まれた撮像光学系を通して、被撮像対象からの光が固体撮像素子１３５の受光領域１３５ａに集光され、固体撮像素子１３５によって光電変換される。
なお、図９に示される基台１３１の構造とは異なり、固体撮像素子が搭載される面に凹部が形成されている基台を用いた固体撮像装置の例も知られている（例えば、特許文献２を参照）。
なお、受光素子と発光素子とを配置する場合には、比較的小さい発光素子を受光素子の上に搭載した構造を採るのが一般的である。
また、最近では、受光素子と発光素子とを配置した光学デバイスも実用化されており、その場合、透光板１３６に代えて、基台１３１の上にホログラムを取り付けることになる（ホログラムユニット）。
特開２００２−４３５５４号公報 特開２０００−５８８０５号公報
しかしながら、図９に示される従来の固体撮像装置の構造において、図９に示される寸法Ｈの制約が厳しいために、以下のような不具合があった。
すなわち、図９に示す寸法Ｈの許容範囲は、ある上限値（例えば３５０μｍ程度の値）以下に定められている。一方、透光板１３６（ガラス板）は、その強度の確保にはある程度の厚みが必要であり，しかも厚みの製造ばらつきを考慮すると、許容される接着剤層１４０の厚みＡの上限は極めて小さくなってしまう。ところが、接着剤層１４０をあまりに薄くすると、基台１３１と透光板１３６との接合強度が極めて弱くなり、信頼性が劣化するおそれがある。
透光板１３６に代えてホログラムを基台１３１上に載置する構造においても、同様の不具合がある。
本発明の目的は、上述のような寸法制限を満たしつつ、接着強度を確保する手段を講ずることにより、信頼性の高い光学デバイスを提供することにある。
本発明の光学デバイスは、窓部材，ホログラムなどを取り付けるための環状の基台の上面に、凹部を形成し、凹部に接着剤層を設けたものである。
これにより、基台の上面と透光性部材の下面との間隙を狭くしても、凹部における接着剤層の厚みは十分厚くすることができるので、基台と透光性部材との機械的接続強度を高く維持することができ、よって、高さ寸法の縮小を図りつつ、光学デバイスの信頼性の向上を図ることができる。
凹部としては、開口部に接する領域に形成された斜面状凹部と、溝状凹部とがある。
基台の主面に、接着剤層の接着剤の流れを抑制する流れ抑制部を設けることにより、接着剤のはみ出しを防止することができる。
流れ抑制部としては、荒仕上げ領域，環状凸部，環状溝部などがある。
基台には、光学デバイスに付設される部材の取り付け位置の基準となる位置決め孔や、基台に対する光学チップの相対的な位置の基準となる位置決め孔が設けられてることにより、光学デバイスをその利用システムに組立む際の手間が簡素化され、かつ、組立精度が向上する。
本発明の光学デバイスによると、全体の厚みを薄く維持しつつ、基台と透光性部材との間の接着剤層を厚くして信頼性の高い光学デバイスが得られる。
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係る光学デバイスの断面図である。本実施形態の光学デバイスは、主要部材として、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂からなり、中央部に開口部１２を有する枠状の基台１０と、基台１０の下面側に取り付けられた光学チップ１５と、基台１０の上面側に開口部１２を挟んで光学チップ１５に対向するように取り付けられたガラスからなる透光板１６と、透光板１６と基台１０とを機械的に接続するための接着剤層２０とを備えている。ここで、本実施形態の光学チップ１５は、ＣＣＤ固体撮像素子等の受光素子のみである。ただし、受光素子及び半導体レーザ（発光素子）を搭載したものであってもよい。その場合には、本実施形態の光学デバイスと光ピックアップ等に組み込む際に、透光板１６をはずしてから、第５の実施形態に示すようなホログラムを基台１０上に取り付けることになる（ホログラムユニット）。
また、基台１０の下面には、樹脂内に埋め込まれた金メッキ層からなる配線１４が設けられている。光学チップ１５は、基台１０の下面に取り付けられており、主面１５ａが開口部１２に露出するように配置されている。
また、光学チップ１５には、光学チップ１５と外部機器との間で信号を授受するための電極パッド（図示せず）が設けられている。また、配線１４における開口部１２に隣接した端部に内部端子部が形成されており、配線１４の内部端子部と電極パッドとがバンプ（突起電極）１８を挟んで電気的に接続されている。さらに、配線１４の外部端子部に半田ボール２１が付設されている。そして、光学チップ１５，配線１４及びバンプ１８は、基台１０の下面上で光学チップ１５の周囲に設けられたシール樹脂２２によって密封されている。
この光学デバイスは、同図に示されるように、透光板１６を上方に向けた状態で回路基板上に搭載される。そして、基台１０の上には、同図の破線に示すように、撮像光学系が組み込まれた鏡筒が装着される。この鏡筒と基台１０との相互の位置関係は、所定の誤差内に収まるように、その要求精度が定められている。基台１０には、基台１０への鏡筒の取り付け位置を規定する第１位置決め孔１０ｂが形成されている。さらに、第１位置決め孔１０ｂとは同心位置に第１位置決め孔１０ｂよりも小径で光学チップ１５の基台１０への取り付け位置を規制するための第２位置決め孔１０ｃが形成されている。つまり、各位置決め孔１０ｂ，１０ｃは、段付き孔を構成している。ただし、位置決め孔１０ｂ，１０ｃは、必ずしも設けられていなくてもよい。
以上のように、光学チップ１５の主面１５ａは、平面視で開口部１２内に配置されている。そして、鏡筒に組み込まれた光学系を通して、被撮像対象からの光が光学チップ１５の主面１５ａに集光される。
ここで、本実施形態においては、図１に示すように、基台１０の上面には、平坦部１１ａと凹部である斜面状凹部１１ｂとが形成されている。そして、接着剤層２０は、基台１０の平坦部１１ａの一部及び斜面状凹部１１ｂの全体と透光板１６の下面との間隙を埋めるように形成されている。さらに、基台１０の平坦部１１ａの少なくとも斜面状凹部１１ｂに接する領域，斜面状凹部１１ｂ及び開口部１２の内壁面は、表面粗さＲｚが例えば５μｍ〜３５μｍの荒仕上げ領域１０ｆとなっている。この荒仕上げ領域１０ｆは、サンドブラスト処理された封止金型を用いて樹脂封止工程を行なうことにより形成されている。そして、平坦部１１ａ等の表面粗さが大きいことにより、接着剤層２０を形成するために塗布された接着剤の位置決め孔１０ｂ，１０ｃや開口部１２への侵入がくい止められている。ただし、開口部１２側への接着剤の侵入が問題とならない場合には、斜面状凹部１１ｂや開口部１２の内壁面まで荒く仕上げられている必要はない。つまり、荒仕上げ領域１０ｆは、少なくとも基台１０の平坦部１１ａ（上面）のうち透光板１６の側端の下方に位置する部位から所定距離隔てた部位までの領域に形成されていれば、接着剤の流れを抑制する機能は得られる。また、表面を荒くする処理として、サンドブラスト以外の処理，例えばエッチングなどを用いることも可能である。
本実施形態によると、基台１０の上面に凹部である斜面状凹部１１ｂが形成され、斜面状凹部１１ｂと基台１０の間隙に接着剤層２０が形成されているので、平坦部１１ａと透光板１６との間隙を狭くしても、斜面状凹部１１ｂにおける接着剤層２０の厚みを十分厚くすることができる。よって、透光板１６の下面と基台１０の上面との隙間の寸法を縮小しても、透光板１６と基台１０との機械的接続強度を高く維持することができ、小型化された，信頼性の高い光学デバイスの提供を図ることができる。
また、接着剤層２０を厚くすると、接着剤を塗布したときに、厚く塗布された接着剤が位置決め孔１０ｂ，１０ｃ内や開口部１２側に流れ込むおそれがあるが、本実施形態では、基台１０の平坦部１１ａの一部などの表面粗さが大きいので、接着剤の流れがくい止められて、位置決め孔１０ｂ，１０ｃや開口部１２への接着剤の侵入が阻止されることになる。よって、透光板１６の下面と基台１０の上面との隙間の寸法を縮小しても、接着剤のはみ出しによる不具合を防止しつつ、透光板１６と基台１０との機械的接続強度を高く維持することができ、小型化された，信頼性の高い光学デバイスの提供を図ることができる。
ここで、本実施形態における基台１０の上面の平坦部１１ａと斜面状凹部１１ｂとの境界部Ｂ１は平面視において透光板１６とオーバーラップした位置にある。これにより、接着剤層２０を形成する際に、透光板１６に印加する圧力が多少変動して、平坦部１１ａと透光板１６との間隙が変化しても、平坦部１１ａによって透光板１６を支えつつ、斜面状凹部１１ｂと透光板１６との間には十分厚い接着剤層が存在することになるので、本実施形態の効果を確実に発揮することができる。
また、本実施形態における斜面状凹部１１ｂの最下部と最上部との高さ位置の差は、１００〜５００μｍの範囲にあることが好ましい。接着剤層２０は斜面状凹部１１ｂ全体を覆っている必要はなく、斜面状凹部１１ｂの少なくとも一部を覆っていればよい。
本実施形態の基台１０の斜面状凹部１１ｂは、その断面形状が本実施形態のように平面でなくて曲面であっても、本実施形態と同じ効果を発揮することができる。
（第２の実施形態）
図２（ａ）〜（ｄ）は、第２の実施形態及び第２の実施形態の第１〜第３の変形例に係る光学デバイスの断面図である。
図２（ａ）に示すように、本実施形態の光学デバイスは、図１に示す第１の実施形態と基本的には同じ構造を有しているが、第１の実施形態と異なる点は、基台１０の平坦部１１ａの表面粗さがあらく形成される代わりに、基台１０の平坦部１１ａにおける透光板１６の側端の下方に位置する部位から所定距離隔てた部位に環状凸部１０ａが形成されている点である。そして、この環状凸部１０ａにより、接着剤層２０を形成するために塗布された接着剤の位置決め孔１０ｂ，１０ｃへの侵入が阻止されている。
本実施形態によると、基台１０の上面に凹部である斜面状凹部１１ｂが形成され、斜面状凹部１１ｂと基台１０の間隙に接着剤層２０が形成されているので、平坦部１１ａと透光板１６との間隙を狭くしても、斜面状凹部１１ｂにおける接着剤層２０の厚みを十分厚くすることができる。かつ、接着剤層２０を厚くすると、接着剤を塗布したときに、厚く塗布された接着剤が位置決め孔１０ｂ，１０ｃ内に流れ込むおそれがあるが、本実施形態では、基台１０の平坦部１１ａに環状凸部１０ａが形成されているので、接着剤の流れが環状凸部１０ａの側壁でくい止められて、位置決め孔１０ｂ，１０ｃへの接着剤の侵入が阻止されることになる。よって、透光板１６の下面と基台１０の上面との隙間の寸法を縮小しても、接着剤のはみ出しを防止しつつ、透光板１６と基台１０との機械的接続強度を高く維持することができ、小型化された，信頼性の高い光学デバイスの提供を図ることができる。
−第１の変形例−
また、図２（ｂ）に示す本実施形態の第１の変形例においては、基台１０の平坦部１１ａにおける透光板１６の側端の下方に位置する部位から所定距離隔てた部位に、環状凸部に代えて環状溝部１０ｄが形成されている。そして、この環状溝部１０ｄにより、接着剤層２０を形成するために塗布された接着剤の位置決め孔１０ｂ，１０ｃへの侵入が阻止されている。
第１の変形例によると、基台１０の上面に凹部である斜面状凹部１１ｂが形成され、斜面状凹部１１ｂと基台１０の間隙に接着剤層２０が形成されているので、平坦部１１ａと透光板１６との間隙を狭くしても、斜面状凹部１１ｂにおける接着剤層２０の厚みを十分厚くすることができる。かつ、接着剤層２０を厚くすると、接着剤を塗布したときに、厚く塗布された接着剤が位置決め孔１０ｂ，１０ｃ内に流れ込むおそれがあるが、本実施形態では、基台１０の平坦部１１ａに環状溝部１０ｄが形成されているので、接着剤の流れが環状溝部１０ｄ内の側壁でくい止められて、位置決め孔１０ｂ，１０ｃへの接着剤の侵入が阻止されることになる。よって、透光板１６の下面と基台１０の上面との隙間の寸法を縮小しても、接着剤のはみ出しを防止しつつ、透光板１６と基台１０との機械的接続強度を高く維持することができ、小型化された，信頼性の高い光学デバイスの提供を図ることができる。
−第２の変形例−
また、図２（ｃ）に示す本実施形態の第２の変形例においては、基台１０の平坦部１１ａ中に環状凸部１０ａが形成されている点は、第２の実施形態と同じである。しかし、本変形例においては、環状凸部１０ａは、鏡筒の位置決め部材としても機能する。そして、位置決め孔１０ｂ，１０ｃは設けられていない。すなわち、本変形例においては、環状凸部１０ａの内壁面により、接着剤層２０を形成するために塗布された接着剤の外方への流れが阻止され、環状凸部１０ａの外壁面により鏡筒の位置決めが行なわれている。
第２の変形例によると、基台１０の上面に凹部である斜面状凹部１１ｂが形成され、斜面状凹部１１ｂと基台１０の間隙に接着剤層２０が形成されているので、平坦部１１ａと透光板１６との間隙を狭くしても、斜面状凹部１１ｂにおける接着剤層２０の厚みを十分厚くすることができる。かつ、接着剤層２０を厚くすると、接着剤を塗布したときに、厚く塗布された接着剤が鏡筒を設置する領域に流れ込むおそれがあるが、本実施形態では、基台１０の平坦部１１ａに環状凸部１０ａが形成されているので、接着剤の流れが環状凸部１０ａの内壁面でくい止められて、鏡筒取り付け領域への接着剤の侵入が阻止されるとともに、環状凸部１０ａの外壁面で鏡筒の位置決めが行なわれることになる。よって、透光板１６の下面と基台１０の上面との隙間の寸法を縮小しても、接着剤のはみ出しを防止しつつ、透光板１６と基台１０との機械的接続強度を高く維持することができ、小型化された，信頼性の高い光学デバイスの提供を図ることができる。
−第３の変形例−
また、図２（ｄ）に示す本実施形態の第３の変形例においては、基台１０の平坦部１１ａ中に環状凸部１０ａが形成されている点は、第２の実施形態と同じである。しかし、本変形例においては、第１位置決め孔１０ｂは設けられているが、第２位置決め孔は設けられていない。本変形例における位置決め孔１０ｂは底付き孔であるが、貫通孔であってもよい。
第１，第２の実施形態や、第２の実施形態の第１の変形例においても、第１位置決め孔１０ｂや第２位置決め孔１０ｃは、必ずしも必要でない。そして、第１位置決め孔１０ｂ及び第２位置決め孔１０ｃのうちいずれか一方あるいは双方がない構造に対しても、第１，第２の実施形態及び第２の実施形態の第１の変形例を、その効果を奏するように適用することができる。位置決め孔１０ｂ，１０ｃがなくても、鏡筒を設置する領域に接着剤が流れ込むと、鏡筒が傾いて設置されるなど、不具合が生じるからである。
なお、第２の実施形態及びその各変形例においても、第１の実施形態と同様に、基台１０の上面の平坦部１１ａと斜面状凹部１１ｂとの境界部Ｂ１は平面視において透光板１６とオーバーラップした位置にある。これにより、接着剤層２０を形成する際に、透光板１６に印加する圧力が多少変動して、平坦部１１ａと透光板１６との間隙が変化しても、平坦部１１ａによって透光板１６を支えつつ、斜面状凹部１１ｂと透光板１６との間には十分厚い接着剤層が存在することになるので、本実施形態の効果を確実に発揮することができる。
また、第２の実施形態及び各変形例においても、斜面状凹部１１ｂの最下部と最上部との高さ位置の差は、１００μｍ〜５００μｍの範囲にあることが好ましい。接着剤層２０は斜面状凹部１１ｂ全体を覆っている必要はなく、斜面状凹部１１ｂの少なくとも一部を覆っていればよい。
第２の実施形態及び各変形例の基台１０の斜面状凹部１１ｂは、その断面形状が本実施形態のように平面でなくて曲面であっても、本実施形態と同じ効果を発揮することができる。
第２の実施形態及びその各変形例においても、斜面状凹部１１ｂ及び開口部１２の内壁面を表面粗さＲｚが例えば５μｍ〜３５μｍになるように荒くしてもよく、これにより、接着剤の開口部１２への侵入を阻止することができる。
（第３の実施形態）
図３は、第３の実施形態に係る光学デバイスの断面図である。本実施形態の光学デバイスの構造は、凹部の形状以外の構造は、基本的には第１の実施形態と同様であるので、第１の実施形態と異なる点のみ説明する。
本実施形態の光学デバイスにおいては、基台１０の上面の内周に沿って凹部として淺い溝状凹部１１ｃが形成されている。基台１０の溝状凹部１１ｃと内周との間には平坦部１１ａの一部が存在している。そして、接着剤層２０は、溝状凹部１１ｃと透光板１６の下面との間隙を埋めるように形成されている。基台１０には、基台１０への鏡筒の取り付け位置を規定する第１位置決め孔１０ｂが形成されている。さらに、第１位置決め孔１０ｂとは同心位置に第１位置決め孔１０ｂよりも小径で光学チップ１５の基台１０への取り付け位置を規制するための第２位置決め孔１０ｃが形成されている。つまり、各位置決め孔１０ｂ，１０ｃは、段付き孔を構成している。ただし、位置決め孔１０ｂ，１０ｃは、必ずしも設けられていなくてもよい。
さらに、基台１０の平坦部１１ａの少なくとも溝状凹部１１ｃに接する領域，溝状凹部１１ｃの内壁面及び開口部１２の内壁面は、表面粗さＲｚが例えば５μｍ〜３５μｍの荒仕上げ領域１０ｆとなっている。この荒仕上げ領域１０ｆは、サンドブラスト処理された封止金型を用いて樹脂封止工程を行なうことにより形成されている。そして、平坦部１１ａ等の表面粗さが大きいことにより、接着剤層２０を形成するために塗布された接着剤の位置決め孔１０ｂ，１０ｃや開口部１２への侵入がくい止められている。ただし、開口部１２側への接着剤の侵入が問題とならない場合には、溝状凹部１１ｃや開口部１２の内壁面まで荒く仕上げられている必要はない。つまり、荒仕上げ領域１０ｆは、少なくとも基台１０の平坦部１１ａ（上面）のうち透光板１６の側端の下方に位置する部位から所定距離隔てた部位までの領域に形成されていれば、接着剤の流れを抑制する機能は得られる。また、表面を荒くする処理として、サンドブラスト以外の処理，例えばエッチングなどを用いることも可能である。
本実施形態によると、基台１０の上面に凹部である溝状凹部１１ｃが形成され、溝状凹部１１ｃと基台１０の間隙に接着剤層２０が形成されているので、平坦部１１ａと透光板１６との間隙を狭くしても、溝状凹部１１ｃにおける接着剤層２０の厚みを十分厚くすることができる。よって、透光板１６の下面と基台１０の上面との隙間の寸法を縮小しても、透光板１６と基台１０との機械的接続強度を高く維持することができ、小型化された，信頼性の高い光学デバイスの提供を図ることができる。
また、接着剤層２０を厚くすると、接着剤を塗布したときに、厚く塗布された接着剤が位置決め孔１０ｂ，１０ｃ内に流れ込むおそれがあるが、本実施形態では、基台１０の平坦部１１ａの一部などの表面粗さが大きいので、接着剤の流れがくい止められて、位置決め孔１０ｂ，１０ｃや開口部１２への接着剤の侵入が阻止されることになる。よって、透光板１６の下面と基台１０の上面との隙間の寸法を縮小しても、接着剤のはみ出しによる不具合を防止しつつ、透光板１６と基台１０との機械的接続強度を高く維持することができ、小型化された，信頼性の高い光学デバイスの提供を図ることができる。
ここで、本実施形態における基台１０の上面の平坦部１１ａのうち内周部は平面視において透光板１６とオーバーラップした位置にある。これにより、透光板１６に印加する圧力が多少変動して、平坦部１１ａと透光板１６との間隙が変化しても、平坦部１１ａによって透光板１６を支えつつ、溝状凹部１１ｃと透光板１６との間には十分厚い接着剤層が存在することになるので、本実施形態の効果を確実に発揮することができる。
また、本実施形態における溝状凹部１１ｃの深さは、５０μｍ〜３００μｍの範囲にあることが好ましい。
なお、溝部の断面形状は、図３に示す角溝形状に限定されるものではなく、丸溝，Ｕ溝，Ｖ溝など各種の形状を採ることができる。
（第４の実施形態）
図４（ａ）〜（ｄ）は、第４の実施形態及び第４の実施形態の第１〜第３の変形例に係る光学デバイスの断面図である。
図４（ａ）に示すように、本実施形態の光学デバイスは、図３に示す第３の実施形態と基本的には同じ構造を有しているが、第３の実施形態と異なる点は、基台１０の平坦部１１ａの表面粗さがあらく形成される代わりに、基台１０の平坦部１１ａにおける透光板１６の側端の下方に位置する部位から所定距離隔てた部位に環状凸部１０ａが形成されている点である。そして、この環状凸部１０ａにより、接着剤層２０を形成するために塗布された接着剤の位置決め孔１０ｂ，１０ｃへの侵入が阻止されている。
本実施形態によると、基台１０の上面に凹部である溝状凹部１１ｃが形成され、溝状凹部１１ｃと基台１０の間隙に接着剤層２０が形成されているので、平坦部１１ａと透光板１６との間隙を狭くしても、溝状凹部１１ｃにおける接着剤層２０の厚みを十分厚くすることができる。かつ、接着剤層２０を厚くすると、接着剤を塗布したときに、厚く塗布された接着剤が位置決め孔１０ｂ，１０ｃ内に流れ込むおそれがあるが、本実施形態では、基台１０の平坦部１１ａに環状凸部１０ａが形成されているので、接着剤の流れが環状凸部１０ａの側壁でくい止められて、位置決め孔１０ｂ，１０ｃへの接着剤の侵入が阻止されることになる。よって、透光板１６の下面と基台１０の上面との隙間の寸法を縮小しても、接着剤のはみ出しを防止しつつ、透光板１６と基台１０との機械的接続強度を高く維持することができ、小型化された，信頼性の高い光学デバイスの提供を図ることができる。
−第１の変形例−
また、図４（ｂ）に示す本実施形態の第１の変形例においては、基台１０の平坦部１１ａにおける透光板１６の側端の下方に位置する部位から所定距離隔てた部位に、凸部に代えて環状溝部１０ｄが形成されている。そして、この環状溝部１０ｄにより、接着剤層２０を形成するために塗布された接着剤の位置決め孔１０ｂ，１０ｃへの侵入が阻止されている。
第１の変形例によると、基台１０の上面に凹部である溝状凹部１１ｃが形成され、溝状凹部１１ｃと基台１０の間隙に接着剤層２０が形成されているので、平坦部１１ａと透光板１６との間隙を狭くしても、溝状凹部１１ｃにおける接着剤層２０の厚みを十分厚くすることができる。かつ、接着剤層２０を厚くすると、接着剤を塗布したときに、厚く塗布された接着剤が位置決め孔１０ｂ，１０ｃ内に流れ込むおそれがあるが、本実施形態では、基台１０の平坦部１１ａに環状溝部１０ｄが形成されているので、接着剤の流れが凹部１０ｄ内の側壁でくい止められて、位置決め孔１０ｂ，１０ｃへの接着剤の侵入が阻止されることになる。よって、透光板１６の下面と基台１０の上面との隙間の寸法を縮小しても、接着剤のはみ出しを防止しつつ、透光板１６と基台１０との機械的接続強度を高く維持することができ、小型化された，信頼性の高い光学デバイスの提供を図ることができる。
−第２の変形例−
また、図４（ｃ）に示す本実施形態の第２の変形例においては、基台１０の平坦部１１ａ中に環状凸部１０ａが形成されている点は、第４の実施形態と同じである。しかし、本変形例においては、環状凸部１０ａは、鏡筒の位置決め部材としても機能する。そして、位置決め孔１０ｂ，１０ｃは設けられていない。すなわち、本変形例においては、環状凸部１０ａの内壁面により、接着剤層２０を形成するために塗布された接着剤の外方への流れが阻止され、環状凸部１０ａの外壁面により鏡筒の位置決めが行なわれている。
また、溝状凹部１１ｃよりも内方側の縁領域１０ｅの上面は、平坦部１１ａよりも上方に位置している。平坦部１１ａと縁領域１０ｅとの高さ位置の差ΔＨは、１０μｍ〜５００μｍ程度が好ましい。これにより、透光板１６の下面と、基台１０の溝状凹部１１ｃよりも内方側の縁領域１０ｅの上面とが実質的に接触することになるので、接着剤層２０の接着剤の開口部１２への侵入が阻止され、より高い信頼性を発揮することができる。ここで、「実質的に接触する」とは、２つの面同士が直接接触している場合だけでなく、製造工程で２つの面同士の間に印加される圧力によっては、２つの面間にごく薄い接着剤層が残存する状態をも含む意味である。
また、溝状凹部１１ｃよりも内方側の縁領域１０ｅの上面を平坦部１１ａよりも上方に位置させて、透光板１６の下面と溝状凹部１１ｃよりも内方側の縁領域１０ｅの上面とが接触するようにする構成は、第４の実施形態及び第４の実施形態の第１の変形例にも適用することができ、これにより、接着剤層２０の接着剤の開口部１２への侵入が阻止され、より高い信頼性を発揮することができる。その場合にも、両者の高さ位置の差ΔＨは、１０μｍ〜５００μｍ程度が好ましい。
第２の変形例によると、基台１０の上面に凹部である溝状凹部１１ｃが形成され、溝状凹部１１ｃと基台１０の間隙に接着剤層２０が形成されているので、平坦部１１ａと透光板１６との間隙を狭くしても、溝状凹部１１ｃにおける接着剤層２０の厚みを十分厚くすることができる。かつ、接着剤層２０を厚くすると、接着剤を塗布したときに、厚く塗布された接着剤が鏡筒を設置する領域に流れ込むおそれがあるが、本実施形態では、基台１０の平坦部１１ａに凸部１０ａが形成されているので、接着剤の流れが凸部１０ａの内壁面でくい止められて、鏡筒取り付け領域への接着剤の侵入が阻止されるとともに、凸部１０ａの外壁面で鏡筒の位置決めが行なわれることになる。
よって、透光板１６の下面と基台１０の上面との隙間の寸法を縮小しても、接着剤のはみ出しを防止しつつ、透光板１６と基台１０との機械的接続強度を高く維持することができ、小型化された，信頼性の高い光学デバイスの提供を図ることができる。
また、縁領域１０ｅの上面は平坦部１１ａよりも上方に位置して、透光板１６の下面と縁領域１０ｅの上面とが接触するように構成することにより、接着剤層２０の接着剤の開口部１２への侵入が阻止され、より高い信頼性を発揮することができる。
−第３の変形例−
また、図４（ｄ）に示す本実施形態の第３の変形例においては、平坦部１１ａは、溝状凹部１１ｃよりも内方側の縁領域１０ｅのみであり、溝状凹部１１ｃよりも外方側の領域は、全て環状凸部１０ａとなっている。そして、透光板１６の下面と縁領域１０ｅの上面とが接触するように構成されている。言い換えると、溝状凹部１１ｃの内方側の縁領域１０ｅの上面は、外方側の領域である環状凸部１０ａよりも下方に位置している。また、本変形例においては、第１位置決め孔１０ｂは設けられているが、第２位置決め孔は設けられていない。本変形例における位置決め孔１０ｂは底付き孔であるが、貫通孔であってもよい。
第４の実施形態や、第４の実施形態の第１の変形例においても、第１位置決め孔１０ｂや第２位置決め孔１０ｃは、必ずしも必要でない。そして、第１位置決め孔１０ｂ及び第２位置決め孔１０ｃのうちいずれか一方あるいは双方がない構造に対しても、第４の実施形態及び第４の実施形態の第１の変形例を、その効果を奏するように適用することができる。位置決め孔１０ｂ，１０ｃがなくても、鏡筒を設置する領域に接着剤が流れ込むと、鏡筒が傾いて設置されるなど、不具合が生じるからである。
なお、第４の実施形態及びその各変形例においても、第３の実施形態と同様に、基台１０の上面の平坦部１１ａのうち内周部は平面視において透光板１６とオーバーラップした位置にある。これにより、透光板１６に印加する圧力が多少変動して、平坦部１１ａと透光板１６との間隙が変化しても、平坦部１１ａによって透光板１６を支えつつ、溝状凹部１１ｃと透光板１６との間には十分厚い接着剤層が存在することになるので、本実施形態の効果を確実に発揮することができる。
第４の実施形態及びその各変形例の基台１０の溝状凹部１１ｃの深さは、５０μｍ〜３００μｍの範囲にあることが好ましい。
なお、溝部の断面形状は、図４（ａ）〜（ｄ）に示す角溝形状に限定されるものではなく、丸溝，Ｕ溝，Ｖ溝など各種の形状を採ることができる。
第４の実施形態及びその各変形例においても、溝状凹部１１ｃの内壁面や開口部１２の内壁面を表面粗さＲｚが例えば５μｍ〜３５μｍになるように荒くしてもよく、これにより、接着剤の開口部１２への侵入を阻止することができる。
（第５の実施形態）
図５は、第５の実施形態に係る光学デバイスの断面図である。本実施形態の光学デバイスは、主要部材として、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂からなり、中央部に開口部１２を有する枠状の基台１０と、主面１５ａ上に受光素子及び半導体レーザ（発光素子）を搭載し、基台１０の下面側に取り付けられた光学チップ１５と、基台１０の上面側に開口部１２を挟んで光学チップ１５の主面１５ａに対向するように取り付けられた樹脂からなるホログラム１７と、ホログラム１７と基台１０とを機械的に接続するための接着剤層２０とを備えている。
基台１０の上面には、平坦部１１ａと凹部である斜面状凹部１１ｂとが形成されている。そして、接着剤層２０は、基台１０の平坦部１１ａの一部及び斜面状凹部１１ｂの全体とホログラム１７下面との間隙を埋めるように形成されている。
また、基台１０の下面には、樹脂内に埋め込まれた金メッキ層からなる配線１４が設けられている。光学チップ１５は、基台１０の下面に取り付けられており、主面１５ａが開口部１２に露出するように配置されている。
また、光学チップ１５には、光学チップ１５と外部機器との間で信号を授受するための電極パッド（図示せず）が設けられている。また、配線１４における開口部１２に隣接した端部に内部端子部が形成されており、配線１４の内部端子部と電極パッドとがバンプ（突起電極）１８を挟んで電気的に接続されている。さらに、配線１４の外部端子部に半田ボール２１が付設されている。そして、光学チップ１５，配線１４及びバンプ１８は、基台１０の下面上で光学チップ１５の周囲に設けられたシール樹脂２２によって密封されている。
光学チップ１５の主面１５ａは、平面視で開口部１２内に配置されている。そして、本実施形態の光学デバイスにおいては、透光板１６に代わって、ホログラム１７が基台１０の上面上に載置されている。ホログラム１７は、半導体レーザから記録媒体等に照射されて戻ってくる光を複数の受光素子に分岐して入射させるものである。ホログラム１７を構成する材料は、本実施形態では樹脂（プラスチック）であるが、ガラスであってもよい。
そして、基台１０の上には、同図の破線に示すように、対物レンズを固定するための固定部材が装着される。この固定部材（対物レンズ）と基台１０との相互の位置関係は、所定の誤差内に収まるように、その要求精度が定められている。基台１０には、基台１０への固定部材の取り付け位置を規定する第１位置決め孔１０ｂが形成されている。さらに、第１位置決め孔１０ｂとは同心位置に第１位置決め孔１０ｂよりも小径で光学チップ１５の基台１０への取り付け位置を規制するための第２位置決め孔１０ｃが形成されている。つまり、各位置決め孔１０ｂ，１０ｃは、段付き孔を構成している。ただし、位置決め孔１０ｂ，１０ｃは、必ずしも設けられていなくてもよい。
さらに、基台１０の平坦部１１ａの少なくとも斜面状凹部１１ｂに接する領域，斜面状凹部１１ｂ及び開口部１２の内壁面は、表面粗さＲｚが例えば５μｍ〜３５μｍの荒仕上げ領域１０ｆとなっている。この荒仕上げ領域１０ｆは、サンドブラスト処理された封止金型を用いて樹脂封止工程を行なうことにより形成されている。そして、平坦部１１ａ等の表面粗さが大きいことにより、接着剤層２０を形成するために塗布された接着剤の位置決め孔１０ｂ，１０ｃや開口部１２への侵入がくい止められている。ただし、開口部１２側への接着剤の侵入が問題とならない場合には、斜面状凹部１１ｂや開口部１２の内壁面まで荒く仕上げられている必要はない。つまり、荒仕上げ領域１０ｆは、少なくとも基台１０の平坦部１１ａ（上面）のうち透光板１６の側端の下方に位置する部位から所定距離隔てた部位までの領域に形成されていれば、接着剤の流れを抑制する機能は得られる。また、表面を荒くする処理として、サンドブラスト以外の処理，例えばエッチングなどを用いることも可能である。
本実施形態によると、基台１０の上面に凹部である斜面状凹部１１ｂが形成され、斜面状凹部１１ｂと基台１０の間隙に接着剤層２０が形成されているので、平坦部１１ａとホログラム１７との間隙を狭くしても、斜面状凹部１１ｂにおける接着剤層２０の厚みを十分厚くすることができる。かつ、接着剤層２０を厚くすると、接着剤を塗布したときに、厚く塗布された接着剤が位置決め孔１０ｂ，１０ｃ内や開口部１２側に流れ込むおそれがあるが、本実施形態では、基台１０の平坦部１１ａの一部などの表面粗さが大きいので、接着剤の流れがくい止められて、位置決め孔１０ｂ，１０ｃや開口部１２への接着剤の侵入が阻止されることになる。よって、ホログラム１７の下面と基台１０の上面との隙間の寸法を縮小しても、接着剤のはみ出しによる不具合を防止しつつ、ホログラム１７と基台１０との機械的接続強度を高く維持することができ、小型化された，信頼性の高い光学デバイスの提供を図ることができる。
ここで、本実施形態における基台１０の上面の平坦部１１ａと斜面状凹部１１ｂとの境界部Ｂ１は平面視においてホログラム１７とオーバーラップした位置にある。これにより、接着剤層２０を形成する際に、ホログラム１７に印加する圧力が多少変動して、平坦部１１ａとホログラム１７との間隙が変化しても、平坦部１１ａによってホログラム１７を支えつつ、斜面状凹部１１ｂとホログラム１７との間には十分厚い接着剤層が存在することになるので、本実施形態の効果を確実に発揮することができる。
また、本実施形態における斜面状凹部１１ｂの最下部と最上部との高さ位置の差は、１００μｍ〜５００μｍの範囲にあることが好ましい。接着剤層２０は斜面状凹部１１ｂ全体を覆っている必要はなく、斜面状凹部１１ｂの少なくとも一部を覆っていればよい。
本実施形態の基台１０の斜面状凹部１１ｂは、その断面形状が本実施形態のように平面でなくて曲面であっても、本実施形態と同じ効果を発揮することができる。
（第６の実施形態）
図６（ａ）〜（ｄ）は、第６の実施形態及び第６の実施形態の第１〜第３の変形例に係る光学デバイスの断面図である。
図６（ａ）に示すように、本実施形態の光学デバイスは、図５に示す第５の実施形態と基本的には同じ構造を有しているが、第５の実施形態と異なる点は、基台１０の平坦部１１ａは、その表面粗さがあらく形成される代わりに、基台１０の平坦部１１ａにおけるホログラム１７の側端の下方に位置する部位から所定距離隔てた部位に環状凸部１０ａが形成されている点である。そして、この環状凸部１０ａにより、接着剤層２０を形成するために塗布された接着剤の位置決め孔１０ｂ，１０ｃへの侵入が阻止されている。
本実施形態によると、基台１０の上面に凹部である斜面状凹部１１ｂが形成され、斜面状凹部１１ｂと基台１０の間隙に接着剤層２０が形成されているので、平坦部１１ａとホログラム１７との間隙を狭くしても、斜面状凹部１１ｂにおける接着剤層２０の厚みを十分厚くすることができる。よって、ホログラム１７の下面と基台１０の上面との隙間の寸法を縮小しても、ホログラム１７と基台１０との機械的接続強度を高く維持することができ、小型化された，信頼性の高い光学デバイスの提供を図ることができる。
また、接着剤層２０を厚くすると、接着剤を塗布したときに、厚く塗布された接着剤が位置決め孔１０ｂ，１０ｃ内に流れ込むおそれがあるが、本実施形態では、基台１０の平坦部１１ａに環状凸部１０ａが形成されているので、接着剤の流れが環状凸部１０ａの側壁でくい止められて、位置決め孔１０ｂ，１０ｃへの接着剤の侵入が阻止されることになる。よって、ホログラム１７の下面と基台１０の上面との隙間の寸法を縮小しても、接着剤のはみ出しを防止しつつ、ホログラム１７と基台１０との機械的接続強度を高く維持することができ、小型化された，信頼性の高い光学デバイスの提供を図ることができる。
−第１の変形例−
また、図６（ｂ）に示す本実施形態の第１の変形例においては、基台１０の平坦部１１ａにおけるホログラム１７の側端の下方に位置する部位から所定距離隔てた部位に、環状凸部に代えて環状溝部１０ｄが形成されている。そして、この環状溝部１０ｄにより、接着剤層２０を形成するために塗布された接着剤の位置決め孔１０ｂ，１０ｃへの侵入が阻止されている。
第１の変形例によると、基台１０の上面に凹部である斜面状凹部１１ｂが形成され、斜面状凹部１１ｂと基台１０の間隙に接着剤層２０が形成されているので、平坦部１１ａとホログラム１７との間隙を狭くしても、斜面状凹部１１ｂにおける接着剤層２０の厚みを十分厚くすることができる。かつ、接着剤層２０を厚くすると、接着剤を塗布したときに、厚く塗布された接着剤が位置決め孔１０ｂ，１０ｃ内に流れ込むおそれがあるが、本実施形態では、基台１０の平坦部１１ａに環状溝部１０ｄが形成されているので、接着剤の流れが環状溝部１０ｄ内の側壁でくい止められて、位置決め孔１０ｂ，１０ｃへの接着剤の侵入が阻止されることになる。よって、ホログラム１７の下面と基台１０の上面との隙間の寸法を縮小しても、接着剤のはみ出しを防止しつつ、ホログラム１７と基台１０との機械的接続強度を高く維持することができ、小型化された，信頼性の高い光学デバイスの提供を図ることができる。
−第２の変形例−
また、図６（ｃ）に示す本実施形態の第２の変形例においては、基台１０の平坦部１１ａ中に環状凸部１０ａが形成されている点は、第６の実施形態と同じである。しかし、本変形例においては、環状凸部１０ａは、固定部材の位置決め部材としても機能する。そして、位置決め孔１０ｂ，１０ｃは設けられていない。すなわち、本変形例においては、環状凸部１０ａの内壁面により、接着剤層２０を形成するために塗布された接着剤の外方への流れが阻止され、環状凸部１０ａの外壁面により固定部材の位置決めが行なわれている。
第２の変形例によると、基台１０の上面に凹部である斜面状凹部１１ｂが形成され、斜面状凹部１１ｂと基台１０の間隙に接着剤層２０が形成されているので、平坦部１１ａとホログラム１７との間隙を狭くしても、斜面状凹部１１ｂにおける接着剤層２０の厚みを十分厚くすることができる。かつ、接着剤層２０を厚くすると、接着剤を塗布したときに、厚く塗布された接着剤が固定部材を設置する領域に流れ込むおそれがあるが、本実施形態では、基台１０の平坦部１１ａに環状凸部１０ａが形成されているので、接着剤の流れが環状凸部１０ａの内壁面でくい止められて、固定部材取り付け領域への接着剤の侵入が阻止されるとともに、環状凸部１０ａの外壁面で固定部材の位置決めが行なわれることになる。よって、ホログラム１７の下面と基台１０の上面との隙間の寸法を縮小しても、接着剤のはみ出しを防止しつつ、ホログラム１７と基台１０との機械的接続強度を高く維持することができ、小型化された，信頼性の高い光学デバイスの提供を図ることができる。
−第３の変形例−
また、図６（ｄ）に示す本実施形態の第３の変形例においては、基台１０の平坦部１１ａ中に環状凸部１０ａが形成されている点は、第６の実施形態と同じである。しかし、本変形例においては、第１位置決め孔１０ｂは設けられているが、第２位置決め孔は設けられていない。本変形例における位置決め孔１０ｂは底付き孔であるが、貫通孔であってもよい。
第５，第６の実施形態や、第６の実施形態の第１の変形例においても、第１位置決め孔１０ｂや第２位置決め孔１０ｃは、必ずしも必要でない。そして、第１位置決め孔１０ｂ及び第２位置決め孔１０ｃのうちいずれか一方あるいは双方がない構造に対しても、第５，第６の実施形態及び第６の実施形態の第１の変形例を、その効果を奏するように適用することができる。位置決め孔１０ｂ，１０ｃがなくても、固定部材を設置する領域に接着剤が流れ込むと、固定部材が傾いて設置されるなど、不具合が生じるからである。
なお、第６の実施形態及びその各変形例においても、第５の実施形態と同様に、基台１０の上面の平坦部１１ａと斜面状凹部１１ｂとの境界部Ｂ１は平面視においてホログラム１７とオーバーラップした位置にある。これにより、接着剤層２０を形成する際に、ホログラム１７に印加する圧力が多少変動して、平坦部１１ａとホログラム１７との間隙が変化しても、平坦部１１ａによってホログラム１７を支えつつ、斜面状凹部１１ｂとホログラム１７との間には十分厚い接着剤層が存在することになるので、本実施形態の効果を確実に発揮することができる。
また、第６の実施形態及び各変形例においても、斜面状凹部１１ｂの最下部と最上部との高さ位置の差は、１００μｍ〜５００μｍの範囲にあることが好ましい。接着剤層２０は斜面状凹部１１ｂ全体を覆っている必要はなく、斜面状凹部１１ｂの少なくとも一部を覆っていればよい。
第６の実施形態及び各変形例の基台１０の斜面状凹部１１ｂは、その断面形状が本実施形態のように平面でなくて曲面であっても、本実施形態と同じ効果を発揮することができる。
第６の実施形態及びその各変形例においても、斜面状凹部１１ｂ及び開口部１２の内壁面を表面粗さＲｚが例えば５μｍ〜３５μｍになるように荒くしてもよく、これにより、接着剤の開口部１２への侵入を阻止することができる。
第５，第６の実施形態及び第６の実施形態の各変形例において、斜面状凹部１１ｂに代えて第３，第４の実施形態及び第４の実施形態の各変形例に示す溝状凹部１１ｃを設け、かつ、第３，第４の実施形態及び第４の実施形態の各変形例に示す基台１０の構造を適用することができ、ホログラムユニットを備えた光学デバイスにおいて、第３，第４の実施形態及び第４の実施形態の各変形例と同じ効果を発揮することができる。
（第７の実施形態）
図７は、第７の実施形態に係る光学デバイスの断面図である。本実施形態の光学デバイスは、主要部材として、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂からなり、中央部に開口部１２を有する枠状の基台１０と、基台１０の下面側に取り付けられた光学チップ１５と、基台１０の上面側に開口部１２を挟んで光学チップ１５に対向するように取り付けられたガラスからなる透光板１６と、透光板１６と基台１０とを機械的に接続するための接着剤層２０とを備えている。ここで、本実施形態の光学チップ１５は、ＣＣＤ固体撮像素子等の受光素子のみである。ただし、受光素子及び半導体レーザ（発光素子）を搭載したものであってもよい。その場合には、本実施形態の光学デバイスを光ピックアップ等に組み込む際に、透光板１６をはずしてから、第５の実施形態に示すようなホログラムを基台１０上に取り付けることになる（ホログラムユニット）。
また、基台１０の下面には、樹脂内に埋め込まれた金メッキ層からなる配線１４が設けられている。光学チップ１５は、基台１０の下面に取り付けられており、主面１５ａが開口部１２に露出するように配置されている。
また、光学チップ１５には、光学チップ１５と外部機器との間で信号を授受するための電極パッド（図示せず）が設けられている。また、配線１４における開口部１２に隣接した端部に内部端子部が形成されており、配線１４の内部端子部と電極パッドとがバンプ（突起電極）１８を挟んで電気的に接続されている。さらに、配線１４の外部端子部に半田ボール２１が付設されている。そして、光学チップ１５，配線１４及びバンプ１８は、基台１０の下面上で光学チップ１５の周囲に設けられたシール樹脂２２によって密封されている。
この光学デバイスは、同図に示されるように、透光板１６を上方に向けた状態で回路基板上に搭載される。そして、基台１０の上には、同図の破線に示すように、撮像光学系が組み込まれた鏡筒が装着される。この鏡筒と基台１０との相互の位置関係は、所定の誤差内に収まるように、その要求精度が定められている。基台１０には、基台１０への鏡筒の取り付け位置を規定する第１位置決め孔１０ｂが形成されている。さらに、第１位置決め孔１０ｂとは同心位置に第１位置決め孔１０ｂよりも小径で光学チップ１５の基台１０への取り付け位置を規制するための第２位置決め孔１０ｃが形成されている。つまり、各位置決め孔１０ｂ，１０ｃは、段付き孔を構成している。ただし、位置決め孔１０ｂ，１０ｃは、必ずしも設けられていなくてもよい。
以上のように、光学チップ１５の主面１５ａは、平面視で開口部１２内に配置されている。そして、鏡筒に組み込まれた光学系を通して、被撮像対象からの光が光学チップ１５の主面に集光される。
ここで、本実施形態においては、図７に示すように、基台１０の上面は、全体が平坦部１１ａとなっており、接着剤層２０は、基台１０の平坦部１１ａの一部と透光板１６の下面との間隙を埋めるように形成されている。さらに、基台１０の平坦部１１ａの少なくとも開口部１２に接する領域及び開口部１２の内壁面は、表面粗さＲｚが例えば５μｍ〜３５μｍの荒仕上げ領域１０ｆとなっている。この荒仕上げ領域１０ｆは、サンドブラスト処理された封止金型を用いて樹脂封止工程を行なうことにより形成されている。そして、平坦部１１ａ等の表面粗さが大きいことにより、接着剤層２０を形成するために塗布された接着剤の位置決め孔１０ｂ，１０ｃや開口部１２への侵入がくい止められている。ただし、開口部１２側への接着剤の侵入が問題とならない場合には、開口部１２の内壁面まで荒く仕上げられている必要はない。つまり、荒仕上げ領域１０ｆは、少なくとも基台１０の平坦部１１ａ（上面）のうち透光板１６の側端の下方に位置する部位から所定距離隔てた部位までの領域に形成されていれば、接着剤の流れを抑制する機能は得られる。また、表面を荒くする処理として、サンドブラスト以外の処理，例えばエッチングなどを用いることも可能である。
基台１０と透光板１６との接続強度向上のために接着剤層２０を厚くすると、接着剤を塗布したときに、厚く塗布された接着剤が位置決め孔１０ｂ，１０ｃ内や開口部１２側に流れ込むおそれがあるが、本実施形態では、基台１０の平坦部１１ａの一部などの表面粗さが大きいので、接着剤の流れがくい止められて、位置決め孔１０ｂ，１０ｃや開口部１２への接着剤の侵入が阻止されることになる。よって、本実施形態により、接着剤のはみ出しによる不具合を防止しつつ、接着剤層２０を厚くして透光板１６と基台１０との機械的接続強度を高く維持することができ、小型化された，信頼性の高い光学デバイスの提供を図ることができる。
（第８の実施形態）
図８（ａ）〜（ｄ）は、第８の実施形態及び第８の実施形態の第１〜第３の変形例に係る光学デバイスの断面図である。
図８（ａ）に示すように、本実施形態の光学デバイスは、図７に示す第７の実施形態と基本的には同じ構造を有しているが、第７の実施形態と異なる点は、基台１０の平坦部１１ａの表面粗さがあらく形成される代わりに、基台１０の平坦部１１ａの透光板１６の下方に位置する部位から外側に所定距離隔てた部位に環状凸部１０ａが形成されている点である。そして、この環状凸部１０ａにより、接着剤層２０を形成するために塗布された接着剤の位置決め孔１０ｂ，１０ｃへの侵入が阻止されている。
基台１０と透光板１６との接続強度向上のために接着剤層２０を厚くすると、接着剤を塗布したときに、厚く塗布された接着剤が位置決め孔１０ｂ，１０ｃ内に流れ込むおそれがあるが、本実施形態では、基台１０の平坦部１１ａに環状凸部１０ａが形成されているので、接着剤の流れが環状凸部１０ａの側壁でくい止められて、位置決め孔１０ｂ，１０ｃへの接着剤の侵入が阻止されることになる。よって、本実施形態により、接着剤のはみ出しを防止しつつ、接着剤層２０を厚くして透光板１６と基台１０との機械的接続強度を高く維持することができ、小型化された，信頼性の高い光学デバイスの提供を図ることができる。
−第１の変形例−
また、図８（ｂ）に示す本実施形態の第１の変形例においては、基台１０の平坦部１１ａの透光板１６の下方に位置する部位から外側に所定距離隔てた部位に、環状凸部に代えて環状溝部１０ｄが形成されている。そして、この環状溝部１０ｄにより、接着剤層２０を形成するために塗布された接着剤の位置決め孔１０ｂ，１０ｃへの侵入が阻止されている。
基台１０と透光板１６との接続強度向上のために接着剤層２０を厚くすると、接着剤を塗布したときに、厚く塗布された接着剤が位置決め孔１０ｂ，１０ｃ内に流れ込むおそれがあるが、本変形例では、基台１０の平坦部１１ａに環状溝部１０ｄが形成されているので、接着剤の流れが環状溝部１０ｄ内の側壁でくい止められて、位置決め孔１０ｂ，１０ｃへの接着剤の侵入が阻止されることになる。よって、本変形例により、接着剤のはみ出しを防止しつつ、接着剤層２０を厚くして透光板１６と基台１０との機械的接続強度を高く維持することができ、信頼性の高い光学デバイスの提供を図ることができる。
−第２の変形例−
また、図８（ｃ）に示す本実施形態の第２の変形例においては、基台１０の平坦部１１ａ中に環状凸部１０ａが形成されている点は、第８の実施形態と同じである。しかし、本変形例においては、環状凸部１０ａは、鏡筒の位置決め部材としても機能する。そして、位置決め孔１０ｂ，１０ｃは設けられていない。すなわち、本変形例においては、環状凸部１０ａの内壁面により、接着剤層２０を形成するために塗布された接着剤の外方への流れが阻止され、環状凸部１０ａの外壁面により鏡筒の位置決めが行なわれている。
基台１０と透光板１６との接続強度向上のために接着剤層２０を厚くすると、接着剤を塗布したときに、厚く塗布された接着剤が鏡筒を設置する領域に流れ込むおそれがあるが、本変形例では、基台１０の平坦部１１ａに環状凸部１０ａが形成されているので、接着剤の流れが環状凸部１０ａの内壁面でくい止められて、鏡筒取り付け領域への接着剤の侵入が阻止されるとともに、環状凸部１０ａの外壁面で鏡筒の位置決めが行なわれることになる。よって、本変形例により、接着剤のはみ出しを防止しつつ、接着剤層２０を厚くして透光板１６と基台１０との機械的接続強度を高く維持することができ、信頼性の高い光学デバイスの提供を図ることができる。
−第３の変形例−
また、図８（ｄ）に示す本実施形態の第３の変形例においては、基台１０の平坦部１１ａ中に環状凸部１０ａが形成されている点は、第８の実施形態と同じである。しかし、本変形例においては、第１位置決め孔１０ｂは設けられているが、第２位置決め孔は設けられていない。本変形例における位置決め孔１０ｂは底付き孔であるが、貫通孔であってもよい。
第７，第８の実施形態や、第８の実施形態の第１の変形例においても、第１位置決め孔１０ｂや第２位置決め孔１０ｃは、必ずしも必要でない。そして、第１位置決め孔１０ｂ及び第２位置決め孔１０ｃのうちいずれか一方あるいは双方がない構造に対しても、第７，第８の実施形態及び第８の実施形態の第１の変形例を、その効果を奏するように適用することができる。位置決め孔１０ｂ，１０ｃがなくても、鏡筒を設置する領域に接着剤が流れ込むと、鏡筒が傾いて設置されるなど、不具合が生じるからである。
第８の実施形態及びその各変形例においても、開口部１２の内壁面を表面粗さＲｚが例えば５μｍ〜３５μｍになるように荒くしてもよく、これにより、接着剤の開口部１２への侵入を阻止することができる。
なお、上記各実施形態の各図に示す構造では、バンプ１８の外側にのみシール樹脂２２が充填されているが、受光素子の画素面に干渉しなければ、密着性向上のためにバンプ１８の内外両側にシール樹脂２２を設けても構わない。
本発明に係る光学デバイスは、ビデオカメラ，デジタルカメラ，デジタルスチルカメラ等のカメラ類や、ＣＤ，ＤＶＤ，ＭＤなどの光ピックアップシステムに用いられる光学チップを搭載して構成される，イメージセンサ，ホログラムユニットなどとして利用することができる。
第１の実施形態に係る光学デバイスの構造を示す断面図である。 （ａ）〜（ｄ）は、第２の実施形態及び第２の実施形態の第１〜第３の変形例に係る光学デバイスの断面図である。 第３の実施形態に係る光学デバイスの構造を示す断面図である。 （ａ）〜（ｄ）は、第４の実施形態及び第４の実施形態の第１〜第３の変形例に係る光学デバイスの断面図である。 第５の実施形態に係る光学デバイスの断面図である。 （ａ）〜（ｄ）は、第６の実施形態及び第６の実施形態の第１〜第３の変形例に係る光学デバイスの断面図である。 第７の実施形態に係る光学デバイスの断面図である。 （ａ）〜（ｄ）は、第８の実施形態及び第８の実施形態の第１〜第３の変形例に係る光学デバイスの断面図である。 従来の光学デバイスの構造を示す断面図である。
符号の説明
１０ 基台
１０ａ 環状凸部
１０ｂ 第１位置決め孔
１０ｃ 第２位置決め孔
１０ｄ 環状溝部
１０ｅ 縁領域
１０ｆ 荒仕上げ領域
１１ａ 平坦部
１１ｂ 斜面状凹部
１１ｃ 溝状凹部
１２ 開口部
１４ 配線
１５ 光学チップ
１５ａ 主面
１６ 透光板
１７ ホログラム
１８ バンプ
２０ 接着剤層
２１ 半田ボール
２２ シール樹脂

Claims (22)

  1. 入光方向に対峙する上面に、開口部を囲む凹部が形成された環状の基台と、
    平面視で上記基台の開口部内に、光学素子が配置された主面が露出するように取り付けられた光学チップと、
    上記基台の上面よりも上方に取り付けられた透光性部材と、
    上記基台と上記透光性部材との間の間隙に設けられ、上記凹部の少なくとも一部を埋める接着剤層と
    を備えている光学デバイス。
  2. 請求項１記載の光学デバイスにおいて、
    上記凹部は、上記上面の上記開口部に接する領域に形成され、開口部側に向かって下降する斜面状凹部であり、
    上記上面のうち上記斜面状凹部よりも外側の領域は、平面視において上記透光性部材と少なくとも一部が重なっている，光学デバイス。
  3. 請求項１記載の光学デバイスにおいて、
    上記凹部は、基台の開口部から所定距離離れて形成された溝状凹部である，光学デバイス。
  4. 請求項３記載の光学デバイスにおいて、
    上記基台の上記凹部よりも内側に位置する部分の上面は、上記光学チップの下面と実質的に接触している，光学デバイス。
  5. 請求項１〜４のうちいずれか１つに記載の光学デバイスにおいて、
    上記基台の主面のうち少なくとも上記透光性部材の側端の下方に位置する部位よりも外側の領域に形成され、上記接着剤層の接着剤の流れを抑制する流れ抑制部を備えている光学デバイス。
  6. 請求項５記載の光学デバイスにおいて、
    上記流れ抑制部は、少なくとも上記透光性部材の側端の下方に位置する部位から外側に所定距離隔てた部位までの領域に形成され、表面粗さＲｚが５μｍ〜３５μｍの荒仕上げ領域である，光学デバイス。
  7. 請求項５記載の光学デバイスにおいて、
    上記流れ抑制部は、
    上記基台の主面における上記透光性部材の側端の下方に位置する部位から外側に所定距離隔てた部位に形成された環状凸部である，光学デバイス。
  8. 請求項５記載の光学デバイスにおいて、
    上記流れ抑制部は、
    上記基台の主面における上記透光性部材の側端の下方に位置する部位から外側に所定距離隔てた部位に形成された環状溝部である，光学デバイス。
  9. 請求項１〜８のうちいずれか１つに記載の光学デバイスにおいて、
    上記基台には、光学デバイスに付設される部材の取り付け位置の基準となる位置決め孔が設けられている，光学デバイス。
  10. 請求項１〜９のうちいずれか１つに記載の光学デバイスにおいて、
    上記基台には、上記基台に対する上記光学チップの相対的な位置の基準となる位置決め孔が設けられている，光学デバイス。
  11. 請求項１〜４のうちいずれか１つに記載の光学デバイスにおいて、
    上記基台の主面の上記凹部の外側の領域には、環状凸部が設けられており、
    上記環状凸部の内壁面は上記接着剤層の接着剤の流れを止める機能を有し、外壁面は光学デバイスに付設される部材の取り付け位置を規制する機能を有する，光学デバイス。
  12. 請求項１〜１１のうちいずれか１つに記載の光学デバイスにおいて、
    上記光学素子は、受光素子と発光素子とを含み、
    上記透光性部材は、ホログラムである，光学デバイス。
  13. 請求項１〜１１のうちいずれか１つに記載の光学デバイスにおいて、
    上記透光性部材は、透光板である，光学デバイス。
  14. 開口部を囲み、入光方向に対峙する上面を有する環状の基台と、
    平面視で上記基台の開口部内に、光学素子が配置された主面が露出するように取り付けられた光学チップと、
    上記基台の上面よりも上方に取り付けられた透光性部材と、
    上記基台と上記透光性部材との間の間隙を埋める接着剤層と、
    上記基台の主面のうち少なくとも上記透光性部材の側端の下方に位置する部位よりも外方の領域に形成され、上記接着剤層の接着剤の流れを抑制する流れ抑制部と
    を備えている光学デバイス。
  15. 請求項１４記載の光学デバイスにおいて、
    上記流れ抑制部は、少なくとも上記透光性部材の側端の下方に位置する部位から外側に所定距離隔てた部位までの領域に形成され、表面粗さＲｚが５μｍ〜３５μｍの荒仕上げ領域である，光学デバイス。
  16. 請求項１４記載の光学デバイスにおいて、
    上記流れ抑制部は、
    上記基台の主面における上記透光性部材の側端の下方に位置する部位から外側に所定距離隔てた部位に形成された環状凸部である，光学デバイス。
  17. 請求項１４記載の光学デバイスにおいて、
    上記流れ抑制部は、
    上記基台の主面における上記透光性部材の側端の下方に位置する部位から外側に所定距離隔てた部位に形成された環状溝部である，光学デバイス。
  18. 請求項１４〜１７のうちいずれか１つに記載の光学デバイスにおいて、
    上記基台には、光学デバイスに付設される部材の取り付け位置の基準となる位置決め孔が設けられている，光学デバイス。
  19. 請求項１４〜１７のうちいずれか１つに記載の光学デバイスにおいて、
    上記基台には、上記基台に対する上記光学チップの相対的な位置の基準となる位置決め孔が設けられている，光学デバイス。
  20. 請求項１４〜１７のうちいずれか１つに記載の光学デバイスにおいて、
    上記基台の主面の上記凹部の外側の領域には、環状凸部が設けられており、
    上記環状凸部の内壁面は上記接着剤層の接着剤の流れを止める機能を有し、外壁面は光学デバイスに付設される部材の取り付け位置を規制する機能を有する，光学デバイス。
  21. 請求項１４〜２０のうちいずれか１つに記載の光学デバイスにおいて、
    上記光学素子は、受光素子と発光素子とを含み、
    上記透光性部材は、ホログラムである，光学デバイス。
  22. 請求項１４〜２０のうちいずれか１つに記載の光学デバイスにおいて、
    上記透光性部材は、透光板である，光学デバイス。
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