JP2007298608A - 光学部品の製造方法 - Google Patents

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純一 飯村
文彦 ▲浜▼崎
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Abstract

【課題】色ずれや解像度の悪化を低減する光学部品の製造方法を提供する。
【解決手段】光学部品5,11同士を光硬化性接着剤17を用いて接着固定してなる光学部品の製造方法において、光硬化性接着剤に対して、光を第1の照度H1とこの第1の照度よりも低い第2の照度L1とで交互に照射することによって、光硬化性接着剤を硬化させる。また、光硬化性接着剤に対して、光を複数の異なる方向から照射する。また、光学部品同士を複数の箇所のそれぞれにおいて光硬化性接着剤を用いて接着固定する。
【選択図】図8

Description

本発明は、光学部品の製造方法に係り、特にビデオカメラ等の撮像装置に使用される光学部品の製造方法に関する。
ビデオカメラ等の撮像装置に使用される光学部品の一形態として、入射光を互いに異なる波長の光、例えば光の3原色{R(赤色),G(緑色),B(青色)}に分解する色分解プリズムと、この色分解プリズムによって色分解された各入射光(R光、G光、B光と称す)を別々に受光する3個の固体撮像素子とを備えた固体撮像素子プリズム組立体がある。
上述の固体撮像素子プリズム組立体が使用されたビデオカメラは、3板式ビデオカメラと称され、この3板式ビデオカメラは、一般的に、カラーフィルタ等を用いて色分解を行い1個の固体撮像素子に受光させるビデオカメラと比較して、色再現性等においてより良好な画質の撮像を行うことができる。
この固体撮像素子プリズム組立体の製造方法の一例が特許文献1に記載されている。
特開2005−227365号公報
ところで、ビデオカメラ等の撮像装置の高解像度化に伴って、固体撮像素子の高解像度化が要求されている。固体撮像素子の外形を大きくすることなく高解像度化するために、固体撮像素子における画素面積を小さくする検討が行われている。
3板式ビデオカメラの場合、固体撮像素子の画素面積を小さくすると、各固体撮像素子(R、G、B)同士の高い位置合わせ精度が必要になるが、これらの固体撮像素子を色分解プリズムに接着剤等を用いて接着固定する際、接着剤が硬化するときの接着剤の硬化収縮によって予め位置合わせされた固体撮像素子の位置がずれてしまう場合がある。
例えば、1画素のサイズが2.5μm角の場合、固体撮像素子同士の位置合わせ精度が±(プラスマイナス)20%(±0.5μmに相当する)よりも大きいと、色ずれや解像度の悪化といった問題が発生する場合がある。
そこで、本発明が解決しようとする課題は、色ずれや解像度の悪化を低減する光学部品の製造方法を提供することにある。
上記の課題を解決するために、本願各発明は次の手段を有する。
1)光学部品(5,11)同士を光硬化性接着剤(17)を用いて接着固定してなる光学部品の製造方法において、前記光硬化性接着剤に対して、光を第1の照度(H1)と該第1の照度よりも低い第2の照度(L1)とで交互に照射することによって、前記光硬化性接着剤を硬化させる硬化工程を有することを特徴とする光学部品の製造方法である。
2)前記硬化工程において、前記光を複数の異なる方向から前記光硬化性接着剤に照射することを特徴とする1)項記載の光学部品の製造方法である。
3)光学部品(5,11)同士を複数の箇所のそれぞれにおいて光硬化性接着剤(17)により接着固定してなる光学部品の製造方法において、前記各光硬化性接着剤(17a,17b,17c,17d)に、光を第1の照度(H1)と該第1の照度よりも低い第2の照度(L1)とで交互に照射することによって、前記各光硬化性接着剤を硬化させる硬化工程を有することを特徴とする光学部品の製造方法である。
4)前記硬化工程において、前記光を前記各光硬化性接着剤にそれぞれ複数の異なる方向から照射することを特徴とする3)項記載の光学部品の製造方法である。
5)前記硬化工程において、前記各光硬化性接着剤にそれぞれ照射される前記光の所定時間毎の光量を独立に設定可能とすることを特徴とする4)項記載の光学部品の製造方法である。
6)前記各光硬化性接着剤が硬化する過程で、前記光学部品の一方に対して他方が一の方向にずれた場合に、該一の方向とは反対の方向に位置する光硬化性接着剤に照射する光の所定時間毎の光量を、前記一の方向に位置する光硬化性接着剤に照射する光の所定時間毎の光量よりも大きくすることを特徴とする5)項記載の光学部品の製造方法である。
7)前記硬化工程において、前記光の所定時間毎の光量を、徐々にまたは段階的に大きくすることを特徴とする1)項乃至6)項のいずれか1項に記載の光学部品の製造方法である。
本発明における上記1)項〜6)項に記載の光学部品の製造方法より、色ずれや解像度の悪化を低減可能にするという効果を奏する。
また、本発明における上記7)項に記載の光学部品の製造方法より、色ずれや解像度の悪化を低減可能にすると共に、光硬化性接着剤に光を照射する時間を短縮できるので、生産性を向上させることができる。
本発明の実施の形態を、好ましい実施例により図1〜図10を用いて説明する。
本発明の光学部品の製造方法の実施例において、色分解プリズムに固体撮像素子をそれぞれ異なる接着方法で接着固定する方法を第1〜第3実施例として、以下に説明する。
図1は、本発明の光学部品の製造方法の第1〜第3実施例における固体撮像素子プリズム組立体を説明するための模式的断面図である。
図2及び図3は、本発明の光学部品の製造方法の第1実施例を説明するための模式的断面図及び平面図である。
図4〜図6は、本発明の光学部品の製造方法の第1実施例を説明するための斜視図である。
図7は、固体撮像素子の位置調整方法を説明するための模式図である。
図8は、本発明の光学部品の製造方法の第1実施例を説明するための斜視図及び模式図である。
図9は、本発明の光学部品の製造方法の第2実施例を説明するための平面図である。
図10は、本発明の光学部品の製造方法の第2実施例を説明するための斜視図及び平面図である。
まず、後述する第1〜第3実施例の各手順により製造された光学部品の一形態である固体撮像素子プリズム組立体50,100,150の構成について、図1を用いて説明する。
図1に示すように、固体撮像素子プリズム組立体50,100,150は、3個のプリズム1,2,3が周知の方法で一体に密着接合された色分解プリズム5と、プリズム1の一面1a側に接着固定された第1の固体撮像素子9と、プリズム2の一面2a側に接着固定された第2の固体撮像素子10と、プリズム3の一面3a側に接着固定された第3の固体撮像素子11とを有している。
また、各固体撮像素子9,10,11は複数の画素が形成された受光領域9a,10a,11aを有している。
ここで、プリズム1をGプリズム1、プリズム2をBプリズム2、プリズム3をRプリズム3と称す。
また、固体撮像素子9,10,11は、CCD(Charge Coupled Devices),MOS(Metal Oxide Semiconductor),CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)等である。
Gプリズム1におけるBプリズム2と接合する側の面1bには、波長が500nm付近の領域の緑色光成分(G光と称する場合がある)のみを反射して他の色の光成分を透過させる第1のダイクロイック膜13が形成されている。
また、Bプリズム2におけるRプリズム3と接合する側の面2bには、波長が450nm付近の領域の青色光成分(B光と称する場合がある)のみを反射して他の色の光成分を透過させる第2のダイクロイック膜15が形成されている。
これらの第1,第2のダイクロイック膜13,15はそれぞれ周知の方法により形成することができる。
また、3個のプリズム1,2,3の各一面1a,2a,3a側と各固体撮像素子9,10,11とは光硬化性接着剤17によってそれぞれ固定されている。
次に、上述の固体撮像素子プリズム組立体50,100,150の機能について説明する。
図1に示すように、外部から撮像レンズ18を透過した入射光Lは、Gプリズム1の入射面1c側からGプリズム1の内部に入射する。
そして、このGプリズム1の内部に入射した入射光Lは、第1のダイクロイック膜13によってG光のみが反射され、この第1のダイクロイック膜13で反射されたG光は第1の固体撮像素子9の受光領域9aに入射する。
また、第1のダイクロイック膜13を透過した入射光Lは緑色光成分を含まない入射光L1となり、この入射光L1はBプリズム2の内部に入射し、第2のダイクロイック膜15によってB光のみが反射され、この第2のダイクロイック膜15で反射されたB光は第2の固体撮像素子10の受光領域10aに入射する。
また、第2のダイクロイック膜15を透過した入射光L1は赤色光成分(R光と称する場合がある)である入射光L2となり、この入射光L2はGプリズム3を透過して第3の固体撮像素子11の受光領域11aに入射する。
そして、各固体撮像素子9,10,11は、その受光領域9a,10a,11aに入射した入射光(G光,B光,R光)を、それぞれ、G画像信号,B画像信号,R画像信号として出力する。
また、上述の固体撮像素子プリズム組立体50,100,150から出力されたこれらの画像信号を記録媒体に記録したりフルカラー画像として表示することができる。
次に、上述の固体撮像素子プリズム組立体50の製造方法、特に、色分解プリズムに固体撮像素子を第1の接着方法で接着固定する方法を第1実施例として以下に説明する。
第1実施例では、上述した色分解プリズム5におけるRプリズム3の一面3aに第3の固体撮像素子11を第1の接着方法で接着固定する方法について、図2〜図8を用いて説明する。
<第1実施例>
まず、図2に示すように、上述した色分解プリズム5を周知の方法により形成する。
次に、図3に示すように、上述した第3の固体撮像素子11の受光領域11aを有する側の面における外周部の4隅近傍に、所定量の液状またはインク状の光硬化性樹脂17をそれぞれ塗布する。上述の4隅近傍に塗布された光硬化性樹脂17を、光硬化性樹脂17a,17b,17c,17dと称することとする。
第1実施例では、第3の固体撮像素子11の外形透視寸法を10mm角とし、第3の固体撮像素子11の中央部に形成された受光領域11aの外形寸法を4mm角とした。
また、光硬化性樹脂17として、硬化に必要な積算光量が3000mJ/cm〜5000mJ/cmのものを用いた。
第3の固体撮像素子11に光硬化性樹脂17a,17b,17c,17dを塗布する際、第3の固体撮像素子11が色分解プリズム5におけるRプリズム3の一面3aに接着固定されたときに、第3の固体撮像素子11の受光領域11aに光硬化性樹脂17a,17b,17c,17dがそれぞれ達しないように、光硬化性樹脂17a,17b,17c,17dの塗布位置及び塗布量を設定することが望ましい。
そこで、第1実施例では、第3の固体撮像素子11がRプリズム3の一面3aに接着固定されたときの光硬化性樹脂17a,17b,17c,17dの外形透視寸法(図3中の破線部で示された領域の寸法)R17a,R17b,R17c,R17dがそれぞれφ2mmとなると共に、光硬化性樹脂17a,17b,17c,17dと受光領域11aとの間隙s17a,s17b,s17c,s17dがそれぞれ0.5mmとなるように、光硬化性樹脂17a,17b,17c,17dの塗布位置及び塗布量を設定した。
次に、図4に示す素子接着装置20を用いて、第3の固体撮像素子11を色分解プリズム5におけるRプリズム3の一面3aに光硬化性樹脂17a,17b,17c,17dで固定する方法について説明する。
図4では、第3の固体撮像素子11,色分解プリズム5,及び光硬化性樹脂17a,17b,17c,17dをそれぞれ破線で示している。
まず、素子接着装置20について説明する。
図4に示すように、素子接着装置20は、色分解プリズム5を固定するためのステージ21、第3の固体撮像素子11を保持する保持部22、保持部22を後述するx方向,y方向,z方向,θa方向,θb方向,θc方向に移動及び回転させる駆動部23、所定の画像パターンを有するR光,G光,B光をそれぞれ出射する第1光源部24、光硬化性樹脂17a,17b,17c,17dにそれぞれ光を照射して光硬化性樹脂17a,17b,17c,17dを硬化させる照射部25a,25b,25c,25d、及び各照射部25a,25b,25c,25dに光を供給する第2光源部26を有している。
ステージ21は、G光,B光,R光をそれぞれ透過可能な透明部材からなる。
第1光源部24は、ステージ21の色分解プリズム5が固定される側とは反対側に配置されると共に、出射されたR光,G光,B光が色分解プリズム5に照射されるように配置されている。
照射部25a,25b,25c,25dは、第3の固体撮像素子11を色分解プリズム5におけるRプリズム3の一面3aに光硬化性樹脂17a,17b,17c,17dで接着固定する際に、光硬化性樹脂17a,17b,17c,17dの各近傍にそれぞれ位置するように配置されている。
次に、この素子接着装置20を用いて、第3の固体撮像素子11を色分解プリズム5におけるRプリズム3の一面3aに光硬化性樹脂17a,17b,17c,17dで接着固定する方法を図5及び図6を用いて説明する。
まず、図5に示すように、色分解プリズム5をステージ21に固定し、第3の固体撮像素子11における受光領域11aが形成されている側の面とは反対の側の面を保持部22で保持する。
次に、図6に示すように、第3の固体撮像素子11の受光領域11aが形成されている側の面と色分解プリズム5におけるRプリズム3の一面3aとが略平行となり、光硬化性樹脂17a,17b,17c,17dがRプリズム3の一面3aにそれぞれ接触するように保持部22を移動させる。
その後、第1光源部24から、所定の画像パターンを有するR光を、ステージ21及び色分解プリズム5を透過させて第3の固体撮像素子11の受光領域11aに照射する。
この受光領域11aに照射に照射されたR光を画像信号に変換してこの画像パターンを図示しないモニタに表示する。この表示された画像パターンを画像パターン28Rと称す。
そして、この画像パターン28Rが予め設定された基準パターン30と一致するように、保持部22を図6に示すx方向,y方向,z方向,θa方向,θb方向,θc方向に移動及び回転させて、第3の固体撮像素子11の位置調整を行う。
ここで、固体撮像素子の位置調整方法について図7を用いて説明する。
固体撮像素子の位置調整方法として、例えば以下に示す5項目がある。
(A)水平方向及び垂直方向のシフト調整
図7(a)に示すように、基準パターン30と一致するように画像パターン28Rを水平方向(図7における横方向)及び垂直方向(図7における縦方向)にそれぞれシフトさせる。
上述した素子接着装置20における保持部22を図5に示すx方向に移動させることにより画像パターンを水平方向にシフトさせることができ、また、y方向に移動させることにより画像パターンを垂直方向にシフトさせることができる。
(B)ローテーション調整
図7(b)に示すように、基準パターン30と一致するように画像パターン28Rを矢印の方向に回転させる。
保持部22を図5に示すθa方向に回転させることにより画像パターン28Rを図8に示す矢印の方向、または矢印とは反対の方向に回転させることができる。
(C)レジ調整
第3の固体撮像素子11の他に、第1の固体撮像素子9及び第2の固体撮像素子10についてもそれぞれ上述のシフト調整及びローテーション調整を行った後、図7(c)に示すように、各画像パターン(R画像パターン,G画像パターン,B画像パターン)の対応する画素同士を一致させる。
図7(c)では、R画像パターン28RにG画像パターン28G及びB画像パターン28Bをそれぞれ位置合わせするように示しているが、これに限定されるものではなく、G画像パターン28GにR画像パターン28R及びB画像パターン28Bをそれぞれ位置合わせしてもよく、また、B画像パターン28BにR画像パターン28R及びG画像パターン28Gをそれぞれ位置合わせしてもよい。
(D)バックフォーカス調整
第3の固体撮像素子11の受光領域11aが形成された面が結像面となるように、画像パターン28Rのフォーカス調整を行う。保持部20を図6に示すz方向(G光の光軸方向に相当する)に移動させることにより画像パターンのフォーカス調整を行うことができる。
(E)あおり調整
画像パターン28Rの水平方向及び垂直方向のフォーカス調整を行う。保持部22を図6に示すθb方向に移動させることにより画像パターンの水平方向のフォーカス調整を行うことができ、また、θc方向に移動させることにより画像パターンの垂直方向のフォーカス調整を行うことができる。
次に、図8(a)に示すように、例えば上述した位置調整方法により位置調整された第3の固体撮像素子11が保持部22で保持された状態において、照射部25a,25b,25c,25dから光をそれぞれ照射して光硬化性樹脂17a,17b,17c,17dを硬化させる。
通常、光硬化性樹脂を硬化させる際には、一定の照度で所定の時間、光を照射するが、第1実施例では、図8(b)に示すように、光を異なる照度H1,L1(H1>L1)で交互に照射することによって光硬化性樹脂17a,17b,17c,17dを硬化させることを特徴の1つとしている。
一定の照度H1の光を照射する方法は、比較的短時間に光硬化性樹脂を硬化させることができるので生産性の向上に対して有利であるが、硬化の際の硬化収縮量が大きいので、この硬化収縮により硬化後に第3の固体撮像素子11がずれる場合がある。
一方、照度H1よりも低い照度(<H1)の光を照射する方法は、硬化の際の硬化収縮量が小さいので、この硬化収縮により硬化後に第3の固体撮像素子11のずれ量を低減できるが、硬化反応が遅くなり所定の積算光量に達しても光硬化性樹脂が十分に硬化されない場合がある。
また、この低い照度の光を照射する方法は、低い照度では架橋反応が起こらない部分が生じるため、照度H1で硬化させた場合よりも、硬化後の光硬化性樹脂の架橋密度が低くなり、樹脂自体の強度が低下する虞がある。
そこで、発明者らが鋭意実験した結果、光を異なる照度H1,L1(H1>L1)で交互に照射することによって、硬化収縮量を低減でき、所定の積算光量で光硬化性樹脂を十分に硬化できることを見出した。
第1実施例では、照度H1を500mW/cm、照度L1を100mW/cm、照度H1における照射時間T1、及び、照度L1における照射時間T2をそれぞれ1秒として、積算光量が4000mJ/cmとなるように照射した。
また、照度H1,L1や照射時間T1,T2により、光硬化性樹脂の硬化速度を調整することができる。
例えば、積算光量を一定としたとき、照度H1,L1の少なくともいずれかを小さくすることにより、また、照射時間T1に対する照射時間T2の比率(T2/T1)を大きくすることにより、光硬化性樹脂の硬化速度を遅くすることができる。
また、光硬化性樹脂の硬化速度が遅くなるほど、光硬化性樹脂が硬化するまでの時間が長くなり、生産性を悪化させる原因となるため、生産性と光硬化性樹脂における硬化収縮の収縮量とのバランスをとって、最適な照度H1,L1及び照射時間T1,T2を設定することが望ましい。
上述した照射方法により光硬化性樹脂17a,17b,17c,17dをそれぞれ硬化させて、色分解プリズム5におけるRプリズム3の一面3aに第3の固体撮像素子11を接着固定する。この状態において、硬化した光硬化性樹脂17a,17b,17c,17dは、第3の固体撮像素子11が保持部22で保持されているため、硬化収縮による残留応力を有している。
その後、第3の固体撮像素子11を保持していた保持部22を、固体撮像素子11から退避させる。その際、光硬化性樹脂17a,17b,17c,17dは各残留応力の働く方向に変形し、この変形に伴って、固体撮像素子11はRプリズム3の面3a方向にずれる。
しかしながら、硬化後の光硬化性樹脂17a,17b,17c,17dは、その硬化収縮量が上述した照射方法により低減されているため、硬化収縮による固体撮像素子11のずれ量は低減する。
第1実施例における照射条件により、Rプリズム3の面3a方向における固体撮像素子11のずれ量が0.2μmであることを確認した。
上述したように、第1実施例では、色分解プリズム5におけるRプリズム3の一面3aに第3の固体撮像素子11を固定する方法について説明したが、色分解プリズム5におけるGプリズム1の一面1aに第1の固体撮像素子9を固定する方法、及び、色分解プリズム5におけるBプリズム2の一面2aに第2の固体撮像素子10を固定する方法についても、上述した方法と同様の方法を用いることができる。
そして、上述した方法と同様の方法を用いて、さらに、Gプリズム1の一面1aに第1の固体撮像素子9を固定し、Bプリズム2の一面2aに第2の固体撮像素子10を固定することにより、上述の固体撮像素子プリズム組立体50を得る。
次に、光学部品の一形態である固体撮像素子プリズム組立体100の製造方法、特に、色分解プリズムに固体撮像素子を第2の接着方法で接着固定する方法を第2実施例として説明する。
第2実施例では、第1実施例と同様に、色分解プリズム5におけるRプリズム3の一面3aに第3の固体撮像素子11を接着固定する方法について、図9を用いて説明する。
図9は、素子接着装置20における照射部近傍を、図8(a)における上方から見たときの透視平面図である。
<第2実施例>[図9参照]
第1実施例では、素子接着装置20において、図9(a)に示すように、光硬化性樹脂17a,17b,17c,17dを硬化させるための照射部25a,25b,25c,25dを、各光硬化性樹脂に対応してそれぞれ1個としたが、第2実施例では、図9(b)に示すように、各光硬化性樹脂に対応してそれぞれ2個とする点で異なり、それ以外の手順及び製造条件については、第1実施例と同じである。
図9(b)に示すように、照射部25a及び照射部65aは光硬化性樹脂17aに光を照射してこれを硬化させ、また、照射部25b及び照射部65bは光硬化性樹脂17bに光を照射してこれを硬化させ、また、照射部25c及び照射部65cは光硬化性樹脂17cに光を照射してこれを硬化させ、照射部25d及び照射部65dは光硬化性樹脂17dに光を照射してこれを硬化させるものである。
また、照射部25aと照射部65aとは、光硬化性樹脂17aに光を照射する照射方向が、色分解プリズム5におけるRプリズム3の一面3aに対して略平行方向であると共に互いに直交するように、それぞれ配置されている。
照射部25bと照射部65bとは、光硬化性樹脂17bに光を照射する照射方向が、色分解プリズム5におけるRプリズム3の一面3aに対して略平行方向であると共に互いに直交するように、それぞれ配置されている。
照射部25cと照射部65cとは、光硬化性樹脂17cに光を照射する照射方向が、色分解プリズム5におけるRプリズム3の一面3aに対して略平行方向であると共に互いに直交するように、それぞれ配置されている。
照射部25dと照射部65dとは、光硬化性樹脂17dに光を照射する照射方向が、色分解プリズム5におけるRプリズム3の一面3aに対して略平行方向であると共に互いに直交するように、それぞれ配置されている。
上述した構成を有する素子接着装置20を用いて、光硬化性樹脂17a,17b,17c,17dを硬化させることにより、即ち、1箇所の光硬化性樹脂に対して複数の異なる方向(第2実施例では異なる2方向)から光を照射することにより、光硬化性樹脂17a,17b,17c,17dをより均一にそれぞれ硬化させることができるので、光硬化性樹脂17a,17b,17c,17dが硬化する際の硬化収縮する方向をそれぞれ分散させることができる。従って、硬化後の光硬化性樹脂17a,17b,17c,17dにおける収縮応力が一方向に集中することを低減できるため、硬化後の光硬化性樹脂17a,17b,17c,17dの残留応力を第1実施例よりもさらに低減させることができる。
次に、光学部品の一形態である固体撮像素子プリズム組立体150の製造方法、特に、色分解プリズムに固体撮像素子を第3の接着方法で接着固定する方法を第3実施例として説明する。
第3実施例では、第1実施例と同様に、色分解プリズム5におけるRプリズム3の一面3aに第3の固体撮像素子11を接着固定する方法について、図10を用いて説明する。
図10は、本発明の光学部品の製造方法における第3実施例を説明するための斜視図及び平面図である。
<第3実施例>[図10参照]
第1実施例では、素子接着装置20において、第2光源部26を、照射部25a,25b,25c,25dに光を供給する共通の光源としたが、第3実施例では、照射部25a,25b,25c,25dに対応してそれぞれ光源75a,75b,75c,75dを設ける構成とする点で相違する。
図10(a)に示すように、光源75aは照射部25aに光を供給する光源であり、光源75bは照射部25bに光を供給する光源であり、光源75cは照射部25cに光を供給する光源であり、光源75dは照射部25dに光を供給する光源である。
また、第1実施例では、第3の固体撮像素子11を保持部22で保持した状態で光硬化性樹脂17a,17b,17c,17dを硬化させたが、第3実施例では、第3の固体撮像素子11を上述した方法により位置調整した後に保持部22を第3の固体撮像素子11から退避させ、その後に光硬化性樹脂17a,17b,17c,17dをそれぞれ硬化させる点で相違する。
第3実施例における光硬化性樹脂17a,17b,17c,17dの硬化方法について説明する。
図10(a)に示すように、素子接着装置20において、第1光源部24から、所定の画像パターンを有するR光を、色分解プリズム5を透過させて第3の固体撮像素子11の受光領域11aに照射する。この受光領域11aに照射に照射されたR光を画像信号に変換して画像パターンR28として図示しないモニタに表示する。
そして、上述した基準パターン30に対する画像パターンR28の位置をモニタリングしながら、照射部25a,25b,25c,25dから光を光硬化性樹脂17a,17b,17c,17dにそれぞれ照射する。
そして、光硬化性樹脂17a,17b,17c,17dがそれぞれ硬化する過程で、画像パターンR28の位置が基準パターン30に対してずれた場合、例えば、第3の固体撮像素子11の位置が照射部25c,25d側{図10(b)における左側}にずれた場合、照射部25a,25bから照射される光の積算光量における所定時間毎の光量を、ずれた量に応じて、照射部25c,25dの同所定時間毎の光量よりも大きくなるように調整する。
この所定時間毎の光量は、図8(b)に示す照度H1,L1、照射時間T1,T2により調整することができる。例えば、照度H1,L1の少なくともいずれかを高くすることにより、また、照射時間T2に対する照射時間T1の比率(T1/T2)を大きくすることにより、その所定時間(T1+T2)における光量を大きくすることができる。
上述の調整により、光硬化性樹脂17a,17bは光硬化性樹脂17c,17dよりも硬化がより促進されるので、より硬化収縮する。この硬化収縮量の差によって、第3の固体撮像素子11の位置を照射部25a,25b側に移動させることができるので、ずれ量を補正することができる。従って、ずれ量を補正することにより、画像パターンR28を基準パターン30{図10(b)中の破線部の位置に相当する}と一致させることが可能になる。
上述したように、光硬化性樹脂17a,17b,17c,17dがそれぞれ硬化する過程で、画像パターンR28の位置が基準パターン30に対してずれた場合においても、ずれた方向とは反対側に位置する光硬化性樹脂に光を照射する照射部の所定時間毎の光量を、ずれた量に応じて、ずれた側に位置する光硬化性樹脂に光を照射する照射部の同所定時間毎の光量よりも大きくすることによって、このずれを補正しながら光硬化性樹脂17a,17b,17c,17dを硬化させることができるので、画像パターンR28を基準パターン30と一致させて、第3の固体撮像素子11を色分解プリズム5におけるRプリズム3の一面3aに接着固定することができる。
同様に、上述した方法を用いて、画像パターンG28の位置を基準パターン30と一致させて、第1の固体撮像素子9を色分解プリズム5におけるGプリズム1の一面1aに接着固定することができ、画像パターンB28の位置を基準パターン30と一致させて、第2の固体撮像素子10を色分解プリズム5におけるBプリズム2の一面2aに接着固定することができる。
次に、上述した第1〜第3実施例の変形例を図11を用いて説明する。
図11は、光学部品の製造方法における第1〜第3実施例の変形例を説明するための模式図である。
<変形例>[図11参照]
第1〜第3実施例では、異なる照度(H1,L1)の光を一定時間(T1,T2)ごとに交互に照射することによって光硬化性樹脂を硬化させたが、光硬化性樹脂の硬化反応は硬化が開始する初期段階の方が、硬化が完了する後段階よりも積極的に起こるので、一般的に、光硬化性樹脂が硬化収縮する量は硬化が開始する初期段階の方が多い。
そこで、変形例は、光硬化性樹脂を硬化させる際、その硬化過程において、照射される光の積算光量における所定時間(例えば、T1+T2)毎の光量を、徐々にまたは段階的に大きくすることを特徴とする。
上述の硬化方法により、光硬化性樹脂が硬化する際の硬化収縮量を低減できると共に、より短い時間で所定の積算光量とすることができるため、硬化時間を短縮することができるので、生産性を向上させることができる。
例えば、図11(a)に示すように、低い方の照度(低照度と称す)L12を一定とし、低照度L12における照射時間T12と高い方の照度(高照度と称す)H11a,H11b,H11cにおける照射時間T11とを同じとする場合、高照度を段階的に高くする(H11a<H11b<H11c)ことにより、光硬化性樹脂の硬化速度を、硬化が開始する初期段階では遅く、硬化の進行に合わせて段階的に速くすることができる。
また、図11(b)に示すように、高照度H21を一定とし、低照度L22a,L22b,L22c,L22d,L22eにおける照射時間T22と高照度H21における照射時間T21とを同じとする場合、低照度を徐々に高くする(L22a<L22b<L22c<L22d<L22e)ことにより、光硬化性樹脂の硬化速度を、硬化が開始する初期段階では遅く、硬化の進行に合わせて徐々に速くすることができる。
また、図11(c)に示すように、高照度H31及び低照度L32をそれぞれ一定とする場合、高照度H31における照射時間T31a,T31b,T31c,T31d,T31e,T31f,T31g,T31h,T31iを徐々に長く(T31a<T31b<T31c<T31d<T31e<T31f<T31g<T31h<T31i)し、また、低照度L32における照射時間T32a,T32b,T32c,T32d,T32e,T32f,T32g,T32hを徐々に短く(T32a>T32b>T32c>T32d>T32e>T32f>T32g>T32h)することにより、光硬化性樹脂の硬化速度を、硬化が開始する初期段階では遅く、硬化の進行に合わせて徐々に速くすることができる。
本発明の実施例は、上述した構成及び手順に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において変形例としてもよいのは言うまでもない。
例えば、第1〜第3実施例及び変形例では、固体撮像素子における光硬化性接着剤の塗布位置を4箇所としたが、これに限定されるものではなく、塗布位置を2箇所以上とすることにより、または、固体撮像素子の塗布面の外周に沿って環状に塗布することにより、第1〜第3実施例及び変形例と同様の効果を得ることができる。
また、第1〜第3実施例及び変形例では、固体撮像素子側に光硬化性接着剤を塗布したが、これに限定されるものではなく、プリズム側に光硬化性接着剤を塗布するようにしてもよい。
また、第1〜第3実施例及び変形例では、プリズムの面に対して平行方向から光が照射されるように、各照射部を配置したが、これに限定されるものではなく、光硬化性接着剤が硬化可能な位置及び角度であれば各照射部を任意の位置及び角度に配置することができる。
また、第3実施例では、各照射部それぞれに光源を設けたが、これに限定されるものではなく、1個の光源から出射された光を、例えばメカニカルシャッタ等を用いて各照射部に分配するようにしてもよい。
また、第1〜第3実施例及び変形例では、CCD,MOS,CMOS等の固体撮像素子の位置決めが必要な光学部品の製造方法について説明したが、例えば、液晶表示装置に用いられる反射型または透過型の液晶表示素子等の位置決めを行う際にも、本発明を用いることができる。
本発明の光学部品の製造方法の第1実施例及び第2実施例における固体撮像素子プリズム組立体を説明するための模式的断面図である。 本発明の光学部品の製造方法の第1実施例を説明するための模式的断面図及び平面図である。 本発明の光学部品の製造方法の第1実施例を説明するための模式的断面図及び平面図である。 本発明の光学部品の製造方法の第1実施例を説明するための斜視図である。 本発明の光学部品の製造方法の第1実施例を説明するための斜視図である。 本発明の光学部品の製造方法の第1実施例を説明するための斜視図である。 固体撮像素子の位置調整方法を説明するための模式図である。 本発明の光学部品の製造方法の第1実施例を説明するための斜視図及び模式図である。 本発明の光学部品の製造方法の第2実施例を説明するための平面図である。 本発明の光学部品の製造方法の第3実施例を説明するための斜視図及び平面図である。 本発明の光学部品の製造方法の第1〜第3実施例の変形例を説明するための模式図である。
符号の説明
1,2,3 プリズム、 1a,2a,3a 面、 5 色分解プリズム、 9,10,11 固体撮像素子、 9a,10a,11a 受光領域、 13,15 ダイクロイック膜、 17,17a,17b,17c,17d 光硬化性樹脂、 18 撮像レンズ、 20 素子接着装置、 21 ステージ、 22 保持部、 23 駆動部、 24,26,75a,75b,75c,75d 光源部、 25a,25b,25c,25d,65a,65b,65c,65d 照射部、 28R 画像パターン、 30 基準パターン、 50,100,150 固体撮像素子プリズム組立体、 L,L1,L2 光、 R17a,R17b,R17c,R17d 外形寸法、 s17a,s17b,s17c,s17d 間隙、 H1,L1 照度、 T1、T2 照射時間

Claims (7)

  1. 光学部品同士を光硬化性接着剤を用いて接着固定してなる光学部品の製造方法において、
    前記光硬化性接着剤に対して、光を第1の照度と該第1の照度よりも低い第2の照度とで交互に照射することによって、前記光硬化性接着剤を硬化させる硬化工程を有することを特徴とする光学部品の製造方法。
  2. 前記硬化工程において、前記光を複数の異なる方向から前記光硬化性接着剤に照射することを特徴とする請求項1記載の光学部品の製造方法。
  3. 光学部品同士を複数の箇所のそれぞれにおいて光硬化性接着剤により接着固定してなる光学部品の製造方法において、
    前記各光硬化性接着剤に、光を第1の照度と該第1の照度よりも低い第2の照度とで交互に照射することによって、前記各光硬化性接着剤を硬化させる硬化工程を有することを特徴とする光学部品の製造方法。
  4. 前記硬化工程において、前記光を前記各光硬化性接着剤にそれぞれ複数の異なる方向から照射することを特徴とする請求項3記載の光学部品の製造方法。
  5. 前記硬化工程において、前記各光硬化性接着剤にそれぞれ照射される前記光の所定時間毎の光量を独立に設定可能とすることを特徴とする請求項4記載の光学部品の製造方法。
  6. 前記各光硬化性接着剤が硬化する過程で、前記光学部品の一方に対して他方が一の方向にずれた場合に、該一の方向とは反対の方向に位置する光硬化性接着剤に照射する光の所定時間毎の光量を、前記一の方向に位置する光硬化性接着剤に照射する光の所定時間毎の光量よりも大きくすることを特徴とする請求項5記載の光学部品の製造方法。
  7. 前記硬化工程において、前記光の所定時間毎の光量を、徐々にまたは段階的に大きくすることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の光学部品の製造方法。
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