WO2020230261A1 - 内視鏡用撮像装置の製造方法、内視鏡用撮像装置、および内視鏡 - Google Patents

内視鏡用撮像装置の製造方法、内視鏡用撮像装置、および内視鏡 Download PDF

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和也 前江田
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Definitions

  • the present invention relates to a method for manufacturing an image pickup device for an endoscope in which a plurality of optical elements are laminated, an image pickup device for an endoscope in which a plurality of optical elements are laminated, and an endoscope in which a plurality of optical elements are laminated.
  • the present invention relates to an endoscope including an imaging device for.
  • International Publication No. 2017-21520 discloses an imaging device having an optical unit made of a wafer level laminate as a method for efficiently manufacturing the imaging device.
  • the wafer level optical unit is manufactured by cutting a bonded wafer to which a plurality of optical wafers each including a plurality of optical elements are bonded and separating them into individual pieces.
  • a solid first bonding material for adjusting the optical path length and a liquid second bonding material are used for bonding the optical wafer.
  • the second adhesive material shrinks due to the curing reaction. Due to the contraction force of the second adhesive material, the first adhesive material may be compressed, the optical path length may be shortened, or the optical portion may be damaged.
  • Embodiments of the present invention include a method for manufacturing an endoscope imaging device having good optical characteristics and high reliability, an endoscope imaging device having good optical characteristics and high reliability, and an endoscope having good optical characteristics and high reliability.
  • An object of the present invention is to provide an endoscope provided with an image pickup device for an endoscope.
  • the method for manufacturing an image pickup device for an endoscope has a first main surface and a second main surface facing the first main surface, and has a plurality of first optical elements.
  • a plurality of second optical wafers including a first optical wafer, a third main surface and a fourth main surface facing the third main surface, each having a spacer on the third main surface.
  • the first resin disposing step of disposing a plurality of walls surrounding each optical path without a gap, and the second main surface and the third main surface are sandwiched between the walls.
  • An uncured and liquid second resin is filled between the sealing step of sealing the optical path by crimping and the second main surface and the third main surface around the wall.
  • the second resin disposing step and the curing treatment of the second resin shrinks, and the second main surface and the third main surface are formed by the spacer.
  • a curing step in which the intervals are fixed in a defined state and a bonded wafer in which the first optical wafer and the second optical wafer are fixed by the second resin are cut to produce an optical portion.
  • the optical unit includes an image pickup unit disposing step of disposing an image pickup unit that receives a subject image collected by the optical unit in the optical unit.
  • the image pickup device for an endoscope of the embodiment includes an optical unit and an imaging unit that receives a subject image focused by the optical unit, and the optical unit includes a first main surface and the first main surface.
  • the third main surface has a first optical member having a second main surface facing the main surface, a third main surface and a fourth main surface facing the third main surface.
  • the surface faces the second main surface, and the third main surface around the optical path has a spacer that defines the distance between the second main surface and the third main surface.
  • the endoscope of the embodiment includes an image pickup device for an endoscope, and the image pickup device for an endoscope includes an optical unit and an image pickup unit that receives a subject image focused by the optical unit.
  • the optical unit has a first optical member having a first main surface and a second main surface facing the first main surface, and the third main surface and the third main surface facing each other.
  • the third main surface faces the second main surface, and the third main surface around the optical path has the second main surface and the second main surface.
  • the spacer which seals the second optical member having a spacer that defines the distance from the main surface of 3 and the optical path between the second main surface and the third main surface.
  • It has a first resin that is high and constitutes a wall that surrounds the optical path without a gap, and a second resin that is filled around the wall and has the same height as the spacer.
  • the first resin has a lower hardness than the second resin.
  • a method for manufacturing an endoscope imager having good optical characteristics and high reliability, an endoscope imager having good optical characteristics and high reliability, and an endoscope imager having good optical characteristics and reliability It is possible to provide an endoscope provided with a high-end endoscope imaging device.
  • the endoscope 9 of the embodiment shown in FIG. 1 constitutes an endoscope system 6 together with a processor 5A and a monitor 5B.
  • the endoscope 9 is arranged at the insertion portion 3, the grip portion 4 arranged at the base end portion of the insertion portion 3, the universal cord 4B extending from the grip portion 4, and the base end portion of the universal cord 4B. It includes the provided connector 4C.
  • the insertion portion 3 includes a tip portion 3A, a bendable portion 3B extending from the tip portion 3A to change the direction of the tip portion 3A, and a flexible portion 3C extending from the curved portion 3B. ..
  • the grip portion 4 is provided with a rotating angle knob 4A, which is an operation portion for the operator to operate the curved portion 3B.
  • the universal cord 4B is connected to the processor 5A by the connector 4C.
  • the processor 5A controls the entire endoscope system 6, processes the imaging signal, and outputs the image signal.
  • the monitor 5B displays the image signal output by the processor 5A as an endoscopic image.
  • the endoscope 9 is a flexible mirror, it may be a rigid mirror. Further, the endoscope 9 may be for medical use or industrial use.
  • the endoscope imaging device 1 (hereinafter, also referred to as “imaging device”) arranged at the tip 3A has good optical characteristics and high reliability. Therefore, the endoscope 9 has good optical characteristics and high reliability.
  • the endoscope imaging device 1 of the embodiment includes an optical unit 5 and an imaging unit 50.
  • the optical unit 5 is a laminated body in which a plurality of optical elements 10 to 40 are laminated.
  • the optical unit 5 is an optical unit made of a wafer level laminate produced by cutting a bonded wafer. Therefore, the optical unit 5 is a rectangular parallelepiped, and the optical elements 10 to 40 all have a rectangular cross-sectional shape in the direction orthogonal to the optical axis and have the same outer dimensions. The optical elements 10 to 40 are laminated so that their optical axes O coincide with each other.
  • the optical element 10 which is the first optical member has a first main surface 10SA and a second main surface 10SB facing the first main surface 10SA.
  • the optical element 10 is a plano-concave lens in which the first main surface 10SA is a flat surface and the second main surface 10SB is a concave lens.
  • the optical element 20 which is the second optical member has a third main surface 20SA and a fourth main surface 20SB facing the third main surface 20SA.
  • the optical element 20 is a plano-convex lens in which the third main surface 20SA is a flat surface, but the fourth main surface is a convex lens.
  • the optical element 30, which is the third optical member, has a fifth main surface 30SA and a sixth main surface 30SB facing the fifth main surface 30SA.
  • the optical element 30 is a convex flat lens.
  • the optical element 40 which is the fourth optical member, has a seventh main surface 40SA and an eighth main surface 40SB facing the seventh main surface 40SA.
  • the optical element 40 is an infrared cut filter that removes infrared rays (for example, light having a wavelength of 700 nm or more).
  • the filter may be a glass filter on which a bandpass filter that transmits only light having a predetermined wavelength and cuts light having an unnecessary wavelength is arranged on the surface.
  • the optical element 20 has a spacer 25 which is a pillar having a height of H25 on the third main surface 20SA.
  • the optical element 30 has a spacer 35 which is a pillar having a height of H35 on the fifth main surface 30SA.
  • the optical element 40 has a spacer 45 which is a pillar having a height of H45 on the seventh main surface 40SA.
  • the optical path OP is surrounded without a gap around the optical path OP between the second main surface 10SB and the third main surface 20SA facing the second main surface 10SB.
  • a frame-shaped first resin 60A and a second resin 70A filled around the first resin 60A are arranged.
  • the frame-shaped first resin 60B that surrounds the optical path OP without a gap and the periphery of the first resin 60B are filled.
  • the second resin 70B is arranged.
  • the resin 70C of 2 is arranged.
  • the distance between the second main surface 10SB and the third main surface 20SA is defined by the height H25 of the spacer 25. Therefore, the height H60A of the first resin 60A and the height H70A of the second resin 70A are the same as the height H25 of the spacer 25.
  • the height H60B of the first resin 60B and the height H70B of the second resin 70B are the same as the height H35 of the spacer 35.
  • the height H60C of the first resin 60C and the height H70C of the second resin 70C are the same as the height H45 of the spacer 45.
  • the first resins 60A to 60C are the same type of resin, and the second resins 70A to 70C are the same type of resin.
  • the last letter of the alphabet may be omitted.
  • each of the first resins 60A to 60C is referred to as the first resin 60.
  • the first resin 60 is a soft resin having a hardness smaller than that of the second resin 70.
  • the Young's modulus of the first resin 60 made of a silicone resin is 0.1 GPa
  • the Young's modulus of the second resin 70 made of an ultraviolet curable epoxy resin is 2.0 GPa. Young's modulus (elastic modulus) was measured at 25 ° C. according to ASTM-D638.
  • the optical unit 5 also includes other optical elements such as a flare diaphragm and a brightness diaphragm. Further, any of the optical elements may be a spacer element having a through hole serving as an optical path in the center. That is, the configuration of the optical unit of the embodiment, such as the number of optical elements, spacers, and diaphragms, is set according to the specifications.
  • the image pickup unit 50 includes an image pickup element 51 and a cover glass 52.
  • the image sensor 51 has a light receiving unit 51A that receives a subject image focused by the optical unit 5.
  • the optical elements 20 to 40 are molded products.
  • the optical element 20 is a polycarbonate resin in which a spacer 25 is formed on a third main surface 20SA and a convex lens is formed on a fourth main surface 20SB.
  • the cross section of the optical element 10 in the direction orthogonal to the optical axis O is extremely thin, for example, 1 mm square or less, in order to reduce the invasiveness of the endoscope 9. Therefore, a plurality of optical elements 10 to 40 It is not easy to glue.
  • the second resin 70 which is a curable resin, is cured and contracted to cause tensile stress (each main surface is subjected to tensile stress) with respect to the fourth main surface 20SB and the fifth main surface 30SA. (Pulling force) is applied. For this reason, the distance between the fourth main surface 20SB and the fifth main surface 30SA becomes smaller, and the fourth main surface 20SB comes into contact with the spacer 35. Until the fourth main surface 20SB comes into contact with the spacer 35, the tensile stress of the second resin 70 decreases as it cures and shrinks.
  • the image pickup device 1 has a smaller residual stress (hereinafter, referred to as “shrinkage force”) of the second resin after curing than the device.
  • the first resin 60 having the same thickness as the uncured second resin 70 is soft, when the second resin 70 is cured and shrunk, it shrinks in accordance with this shrinkage. Therefore, although the first resin 60 applies compressive stress (force to push each main surface) to the fourth main surface 20SB and the fifth main surface 30SA, the compressive stress of the first resin 60 Is less than the tensile stress of the fourth resin.
  • the second resin 70 is a cured and shrunk resin. That is, there is no suitable means of measurement and analysis.
  • the endoscope 9 including the image pickup apparatus 1 has a small diameter, it is minimally invasive, and the adhesive interface of the optical elements 10 to 40 is less likely to peel off, so that it is easy to manufacture and highly reliable.
  • a method of manufacturing the endoscope imaging device of the present embodiment will be described with reference to the flowchart shown in FIG.
  • the first optical element 10 and the second optical element 20 will be described.
  • the method of adhering the second optical element 20 and the third optical element 30 and the method of adhering the third optical element 30 and the fourth optical element 40 are the first optical element 10 and the second. It is substantially the same as the method of adhering to the optical element 20 of.
  • a plurality of first optical elements 10 are provided with a first main surface 10SA and a second main surface 10SB facing the first main surface 10SA.
  • a first optical wafer 10W containing is produced.
  • a second optical wafer 20W including the second optical element 20 of the above is manufactured.
  • the optical wafers 10W and 20W are made of transparent hard resin. For example, by molding an optical resin by an injection molding method or a press molding method, optical wafers 10W and 20W including a plurality of optical elements 10 and 20 having a predetermined shape are produced.
  • a transparent hard resin for example, polycarbonate having a Young's modulus of 5 GPa.
  • the plurality of spacers 25 are arranged so as to surround the optical path.
  • the height H25 of the spacer 25 produced by molding is accurately controlled to a predetermined value because the shape of the mold is transferred.
  • the optical wafers 10W and 20W may be hybrid lens wafers in which a lens made of resin and a spacer are arranged on a parallel flat glass wafer.
  • the configuration of the optical wafer that is, the material, the shape, number, arrangement, outer shape, etc. of the arranged optical elements are designed according to the specifications.
  • a plurality of second optical wafers 20W are made of a first resin on a third main surface 20SA and surround each optical path without a gap.
  • the frame-shaped wall 60A is arranged.
  • the height H60A of the wall 60A is higher than the height H25 of the spacer 25.
  • the wall 60A may be arranged on the second main surface 10SB of the first optical wafer 10W.
  • the wall 60A may be arranged by a screen printing method or an inkjet method, but it is preferable that the wall 60A is arranged by using a film made of the first resin. For example, a plurality of walls 60A made of a first resin patterned in a predetermined shape held on a holding film are transferred to the optical wafer 10W or the optical wafer 20W.
  • the second main surface 10SB of the first optical wafer 10W and the third main surface 20SA of the second optical wafer 20W are sandwiched between a plurality of walls 60A.
  • the optical path is sealed by crimping with a sandwich.
  • the first optical wafer 10W and the second optical wafer 20W are adhered to each other.
  • the first resin is adhesive
  • the first optical wafer 10W and the second optical wafer 20W are temporarily fixed only by being pressure-bonded at room temperature.
  • the first resin is soft, when crimped, the upper surface of the spacer 25 of the second optical wafer 20W and the second main surface 10SB may temporarily come into contact with each other. However, if left unattended after crimping, the first resin returns to the height H60A at the time of arrangement due to the compressive stress trying to return to the original height. Therefore, a gap is formed between the spacer 25 and the second main surface 10SB.
  • the height H60A of the wall 60A is 50 ⁇ m and the height H25 of the spacer 25 is 48 ⁇ m, a gap of 2 ⁇ m is generated between the spacer 25 and the second main surface 10SB.
  • the uncured second resin 70A is liquid, but since the optical path is surrounded by the wall 60A made of the first resin, the second resin 70A does not enter the optical path. It is preferable to utilize the capillary phenomenon in order to dispose the liquid second resin 70A between the second main surface 10SB and the third main surface 20SA.
  • Step S50 Second Resin Curing Step
  • the second resin 70A shrinks, and the distance between the second main surface 10SB and the third main surface 20SA becomes smaller. , Is fixed at intervals defined by the spacer 25.
  • the second resin 70A is an ultraviolet curable resin
  • it is irradiated with ultraviolet rays, and when the second resin 70A is a thermosetting resin, heat treatment is performed.
  • the liquid second resin 70A is cured, it becomes a solid and adheres the first optical wafer 10W and the second optical wafer 20W.
  • the first resin constituting the wall 60A is a soft resin having a hardness smaller than that of the second resin 70A. Therefore, when the second resin 70A shrinks due to the hardening treatment, the wall 60A is compressed and deformed by the tensile stress, so that the second main surface 10SB and the spacer 25 come into contact with each other.
  • the height H60A of the wall 60A is 50 ⁇ m and the height H25 of the spacer 25 is 48 ⁇ m, there is a gap of 2 ⁇ m between the spacer 25 and the second main surface 10SB.
  • the thickness of the second resin 70A filled between the second main surface 10SB and the third main surface 20SA is 50 ⁇ m.
  • the height H60A of the wall 60A is set based on the curing shrinkage rate of the second resin 70A and the height H25 of the spacer 25. For example, when the shrinkage amount of the second resin 70A due to the curing reaction is 1% or more and 10% or less, the height H60A of the wall 60A disposed in the first resin disposing step S20 is the height H25 of the spacer 25. It is 101% or more and 110% or less.
  • the first resin is a soft resin having a Young's modulus of 1 GPa or less
  • the second resin 70A after curing is a hard resin having a Young's modulus of more than 1 GPa. More preferably, the first resin has a Young's modulus of 0.5 GPa or less, and the second resin 70A has a Young's modulus of 2 GPa or more.
  • the spacer 25 is even harder than the second resin 70A.
  • the spacer 25 is made of, for example, a hard resin having a Young's modulus of more than 2 GPa.
  • the first resin is selected from flexible silicone resin, rubber and the like.
  • the second resin 70A and the spacer 25 (second optical element 20) are selected from epoxy resin, polystyrene resin, melanin resin, polycarbonate resin and the like.
  • the Young's modulus of the resin is within the above range, when the second resin 70A contracts, the wall 60A made of the first resin is compressively deformed, and the optical path length is defined by the spacer 25.
  • the shrinkage of the cured second resin 70A is restricted by the spacer 25. Therefore, the second resin 70A applies a tensile stress, which is a force in a direction in which the second main surface 10SB and the third main surface 20SA are close to each other.
  • the compressed first resin applies compressive stress, which is a force in the direction of separating the second main surface 10SB and the third main surface 20SA.
  • the shrinkage force of the second resin 70A (tensile stress remaining in the second resin 70A) is smaller than that in the case where the first resin is not required. Therefore, since a large contraction force does not act on the adhesive interface of the optical unit 5, the adhesive reliability is high.
  • the tensile stress of the second resin 70A is designed to be larger than the compressive stress of the first resin. Therefore, when the second resin 70A is cured and shrunk, the distance between the second main surface 10SB and the third main surface 20SA becomes smaller.
  • the optical unit 5 is manufactured by individualizing the bonded wafer 5W in which the first optical wafer 10W and the second optical wafer 20W are fixed by the second resin 70A. Will be done.
  • the bonded wafer is cut by a dicing blade along the cutting line CL and is separated into a plurality of optical units 5.
  • Laser dicing or plasma dicing may be used for cutting.
  • the optical unit 5 is a rectangular parallelepiped, it may be individualized into, for example, a hexagonal prism imaging device depending on the arrangement of the cutting line CL of the bonded wafer. Further, the shape of the optical unit 5 may be made into a cylinder by processing after individualization. That is, the shape of the optical unit 5 is not limited to a rectangular parallelepiped.
  • Imaging unit 50 that receives a subject image focused by the optical unit 5 is arranged in the optical unit 5.
  • the image pickup unit 50 is manufactured by forming a light receiving portion 51A on an image pickup element wafer made of a silicon wafer by a known semiconductor manufacturing technique, adhering a glass wafer that protects the light receiving portion 51A, and then cutting the image pickup unit 50.
  • the image pickup unit 50 in which the optical unit 5 is arranged may be manufactured by, for example, cutting after the image pickup element wafer is adhered to the bonded wafer including the plurality of optical portions 5. Further, the plurality of imaging units 50 may be bonded to the bonded wafer including the plurality of optical units 5 and then cut. That is, the order of the individualization step S60 and the imaging unit arrangement step S70 may be reversed or may be simultaneous.
  • the curing shrinkage rate of the second resin 70A changes depending on the curing conditions, changes over time after curing, and the like.
  • the distance between the second main surface 10SB and the third main surface 20SA is defined by the height H25 of the spacer 25.
  • the image pickup apparatus 1 has good optical characteristics because the optical path length of the optical unit 5 is stable.
  • the shrinkage force due to curing of the second resin 70A (tensile stress remaining in the second resin 70A) is smaller than that in the case where the first resin 60 is not required, the adhesion reliability of the adhesive interface is high. high. Therefore, the image pickup device 1 and the endoscope 9 including the image pickup device 1 are highly reliable.
  • the image pickup apparatus 1 was provided with an optical unit 5 in which four optical elements 10 to 40 were laminated. However, it is clear that if at least two optical elements are laminated in the same manner as the optical unit 5, they have the same effect as the image pickup apparatus 1.
  • the image pickup device for an endoscope of the present invention includes an optical unit and an imaging unit that receives a subject image focused by the optical unit, and the optical unit includes a first main surface and the first surface.
  • the third optical member having a first optical member having a second main surface facing the main surface of 1 and a third main surface having a third main surface and a fourth main surface facing the third main surface.
  • a spacer whose main surface faces the second main surface and defines the distance between the second main surface and the third main surface on the third main surface around the optical path.
  • the method for manufacturing an image pickup device for an endoscope of the present invention has a first main surface and a second main surface facing the first main surface, and includes a plurality of first optical elements.
  • a plurality of second optics having a first optical wafer, a third main surface and a fourth main surface facing the third main surface, each having a spacer on the third main surface.
  • the first resin arranging step of arranging a plurality of walls surrounding the optical path without a gap, and the second main surface and the third main surface are crimped with the wall in between.
  • the optical unit includes an image pickup unit arrangement step of disposing an image pickup unit that receives a subject image collected by the optical unit in the optical unit.
  • ⁇ Modification example> The manufacturing methods of the imaging devices 1A to 1D and the imaging devices 1A to 1D of the modified examples are similar to the manufacturing methods of the imaging device 1 and the imaging device 1, and have the same effect. Therefore, structural elements having the same function have the same reference numerals. Is added and the description is omitted.
  • ⁇ Modification example 1> As shown in FIG. 14, in the image pickup apparatus 1A of the first modification, two prismatic spacers 25 are arranged at rotationally symmetric positions about the optical axis O. Further, the wall 60A made of the first resin surrounding the optical path OP has a ring shape.
  • ⁇ Modification 2> As shown in FIG. 15, in the image pickup apparatus 1B of the second modification, six triangular prism spacers 25 are arranged at rotationally symmetric positions about the optical axis O. Further, the wall 60A made of the first resin surrounding the optical path OP is hexagonal.
  • the shape and number of the spacers 25 can be appropriately selected as long as the spacing, that is, the optical path length can be defined. Further, the shape of the wall 60A made of the first resin can be appropriately selected as long as it surrounds the optical path OP without a gap.
  • ⁇ Modification example 3> As shown in FIG. 16, a plurality of walls 60A made of the first resin, which are arranged on the second optical wafer 20W for producing the image pickup apparatus 1C of the third modification, are connected to each other.
  • the wall 60A includes a main part 61 that surrounds the optical path OP and a connecting part 62 that connects a plurality of main parts 61.
  • the height H61 of the main part 61 is larger than the height H25 of the spacer 25.
  • the height H62 of the connecting portion 62 is smaller than the height H25 of the spacer 25.
  • the image pickup apparatus 1C since the plurality of walls 60A are connected to each other, it is easy to dispose of the image pickup device 1C on the second optical wafer 20W.
  • the image pickup device 1D of the modified example 4 is a so-called horizontal type in which the light receiving portion 51A of the image pickup element 51 is arranged parallel to the optical axis O of the optical section 5.
  • the subject image collected by the optical unit 5 is reflected by the prism 53 and incident on the light receiving unit 21A of the image sensor 51.
  • the endoscopes 9A to 9D including the image pickup devices 1A to 1D have the effect of the endoscope 9 including the image pickup device 1 and further have the respective effects of the image pickup devices 1A to 1D. Not to mention.
  • the present invention is not limited to the above-described embodiments and the like, and various changes and modifications can be made without changing the gist of the present invention.

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Abstract

内視鏡用撮像装置1の製造方法は、第1の光学ウエハ10Wとスペーサ25を有する第2の光学ウエハ20Wと、を作製するウエハ作製工程S10と、第1の樹脂からなりスペーサ25よりも高さが高く光路をすきま無く囲んでいる壁60を配設する第1の樹脂配設工程S20と、第1の光学ウエハ10Wと第2の光学ウエハ20Wとを壁60を間にはさんで圧着する封止工程S30と、壁60の周囲に第2の樹脂70を充填する第2の樹脂配設工程S40と、第2の樹脂70を硬化処理することによって、前記第2の樹脂70が収縮し、第1の光学ウエハ10Wと第2の光学ウエハ20Wとがスペーサ25によって間隔が規定されている状態に固定される硬化工程S50と、接合ウエハ5Wを切断し光学部5を作製する個片化工程S60と、光学部5に撮像部50を配設する撮像部配設工程S70と、を具備する。

Description

内視鏡用撮像装置の製造方法、内視鏡用撮像装置、および内視鏡
 本発明は、複数の光学素子が積層された内視鏡用撮像装置の製造方法、複数の光学素子が積層された内視鏡用撮像装置、および、複数の光学素子が積層された内視鏡用撮像装置を含む内視鏡に関する。
 内視鏡の先端部に配設される内視鏡用撮像装置は、低侵襲化のため小型化、特に細径化が重要である。
 国際公開第2017-212520号には、撮像装置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部を有する撮像装置が開示されている。ウエハレベル光学部は、それぞれが複数の光学素子を含む複数の光学ウエハを接着した接合ウエハを切断し個片化することで作製される。光学ウエハの接着には、光路長を調整するための固体の第1の接着材料と、液体の第2の接着材料とが用いられている。
 第2の接着材料は硬化反応によって収縮する。第2の接着材料の収縮力によって、第1の接着材料が圧縮され光路長が短くなったり、光学部が破損したりおそれがあった。
国際公開第2017-212520号
 本発明の実施形態は、光学特性が良く信頼性の高い内視鏡用撮像装置の製造方法、光学特性が良く信頼性の高い内視鏡用撮像装置、および光学特性が良く信頼性の高い内視鏡用撮像装置を具備する内視鏡を提供することを目的とする。
 本発明の実施形態の内視鏡用撮像装置の製造方法は、第1の主面と前記第1の主面に対向する第2の主面とを有し、複数の第1の光学素子を含む第1の光学ウエハと、第3の主面と前記第3の主面に対向する第4の主面とを有し、それぞれが前記第3の主面にスペーサを有する複数の第2の光学素子を含む第2の光学ウエハと、を作製するウエハ作製工程と、前記第2の主面または前記第3の主面に、第1の樹脂からなり、前記スペーサよりも高さが高く、それぞれの光路をすきま無く囲んでいる複数の壁を配設する第1の樹脂配設工程と、前記第2の主面と前記第3の主面とを、前記壁を間に、はさんで圧着することによって、前記光路を封止する封止工程と、前記壁の周囲の前記第2の主面と前記第3の主面との間に、未硬化で液体の第2の樹脂を充填する第2の樹脂配設工程と、前記第2の樹脂を硬化処理することによって、前記第2の樹脂が収縮し、前記第2の主面と前記第3の主面とが、前記スペーサによって間隔が規定されている状態に固定される硬化工程と、前記第1の光学ウエハと前記第2の光学ウエハとが前記第2の樹脂によって固定されている接合ウエハを切断し光学部を作製する個片化工程と、前記光学部に、前記光学部が集光する被写体像を受光する撮像部を配設する撮像部配設工程と、を具備する。
 実施形態の内視鏡用撮像装置は、光学部と、前記光学部が集光した被写体像を受光する撮像部と、を具備し、前記光学部は、第1の主面と前記第1の主面に対向する第2の主面とを有する第1の光学部材と、第3の主面と前記第3の主面に対向する第4の主面とを有し、前記第3の主面が前記第2の主面に対向しており、光路の周囲の前記第3の主面に、前記第2の主面と前記第3の主面との間隔を規定しているスペーサを有する第2の光学部材と、前記第2の主面と前記第3の主面の間の前記光路を密封している、前記スペーサと同じ高さであり、前記光路をすきま無く囲んでいる壁を構成している第1の樹脂と、前記壁の周囲に充填されている、前記スペーサと同じ高さの第2の樹脂と、を有し、前記第1の樹脂は前記第2の樹脂よりも、硬度が小さい。
 実施形態の内視鏡は、内視鏡用撮像装置を具備し、前記内視鏡用撮像装置は、光学部と、前記光学部が集光した被写体像を受光する撮像部と、を具備し、前記光学部は、第1の主面と前記第1の主面に対向する第2の主面とを有する第1の光学部材と、第3の主面と前記第3の主面に対向する第4の主面とを有し、前記第3の主面が前記第2の主面に対向しており、光路の周囲の前記第3の主面に前記第2の主面と前記第3の主面との間隔を規定しているスペーサを有する第2の光学部材と、前記第2の主面と前記第3の主面の間の前記光路を密封している、前記スペーサと同じ高さであり、前記光路をすきま無く囲んでいる壁を構成している第1の樹脂と、前記壁の周囲に充填されている、前記スペーサと同じ高さの第2の樹脂と、を有し、前記第1の樹脂は前記第2の樹脂よりも、硬度が小さい。
 本発明の実施形態によれば、光学特性が良く信頼性の高い内視鏡用撮像装置の製造方法、光学特性が良く信頼性の高い内視鏡用撮像装置、および光学特性が良く信頼性の高い内視鏡用撮像装置を具備する内視鏡を提供できる。
実施形態の内視鏡を含む内視鏡システムの構成図である。 実施形態の撮像装置の斜視図である。 図2のIII-III線に沿った断面図である。 図3のVI-VI線に沿った断面図である。 実施形態の撮像装置の分解図である。 実施形態の撮像装置の製造方法のフローチャートである。 実施形態の撮像装置の製造方法を説明するための断面図である。 実施形態の撮像装置の製造方法を説明するための断面図である。 実施形態の撮像装置の製造方法を説明するための斜視図である。 実施形態の撮像装置の製造方法を説明するための断面図である。 実施形態の撮像装置の製造方法を説明するための断面図である。 実施形態の撮像装置の製造方法を説明するための断面図である。 実施形態の撮像装置の製造方法を説明するための断面図である。 変形例1の撮像装置の光学部の断面図である。 変形例2の撮像装置の光学部の断面図である。 変形例3の撮像装置の製造方法を説明するための断面図である。 変形例4の撮像装置の断面図である。
<内視鏡>
 図1に示す実施形態の内視鏡9は、プロセッサ5Aおよびモニタ5Bとともに、内視鏡システム6を構成している。
 内視鏡9は、挿入部3と、挿入部3の基端部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の基端部に配設されたコネクタ4Cと、を具備する。挿入部3は、先端部3Aと、先端部3Aから延設された湾曲自在であり先端部3Aの方向を変えるための湾曲部3Bと、湾曲部3Bから延設された軟性部3Cとを含む。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。
 ユニバーサルコード4Bは、コネクタ4Cによってプロセッサ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、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、硬性鏡でもよい。また、内視鏡9は、医療用でも工業用でもよい。
 後述するように、先端部3Aに配設されている内視鏡用撮像装置1(以下、「撮像装置」ともいう。)は、光学特性が良く信頼性が高い。このため、内視鏡9は光学特性が良く信頼性が高い。
<撮像装置>
 図2~図5に示す様に、実施形態の内視鏡用撮像装置1は、光学部5と撮像部50とを有する。光学部5は、複数の光学素子10~40が積層された積層体である。
 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、各部分の厚みと幅との関係、夫々の部分の厚みの比率および相対角度などは現実のものとは異なる。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。一部の構成要素の図示を省略することがある。
 後述するように、光学部5は、接合ウエハの切断により作製されるウエハレベル積層体からなる光学部である。このため、光学部5は直方体で、光学素子10~40は、いずれも光軸直交方向の断面形状が矩形で外寸が同じである。光学素子10~40は、それぞれの光軸Oが一致するように積層されている。
 第1の光学部材である光学素子10は、第1の主面10SAと第1の主面10SAに対向する第2の主面10SBとを有する。光学素子10は、第1の主面10SAは平面であり、第2の主面10SBは凹レンズである、平凹レンズである。
 第2の光学部材である光学素子20は、第3の主面20SAと第3の主面20SAに対向する第4の主面20SBとを有する。光学素子20は、第3の主面20SAは平面であるが、第4の主面は凸レンズとなっている、平凸レンズである。
 第3の光学部材である光学素子30は、第5の主面30SAと第5の主面30SAに対向する第6の主面30SBとを有する。光学素子30は、凸平レンズである。
 第4の光学部材である光学素子40は、第7の主面40SAと第7の主面40SAに対向する第8の主面40SBとを有する。光学素子40は、赤外線(例えば波長700nm以上の光)を除去する赤外線カットフィルタである。フィルタとしては、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ガラスフィルタでもよい。
 光学素子20は、第3の主面20SAに高さがH25の柱であるスペーサ25を有する。光学素子30は、第5の主面30SAに高さがH35の柱であるスペーサ35を有する。光学素子40は、第7の主面40SAに高さがH45の柱であるスペーサ45を有する。
 図4に示すように、第2の主面10SBと、第2の主面10SBと対向している第3の主面20SAとの間の光路OPの周囲には、光路OPをすきま無く囲んでいる額縁状の第1の樹脂60Aと、第1の樹脂60Aの周囲に充填されている第2の樹脂70Aとが、配設されている。
 同様に、第4の主面20SBと第5の主面30SAとの間には、光路OPをすきま無く囲んでいる額縁状の第1の樹脂60Bと、第1の樹脂60Bの周囲に充填されている第2の樹脂70Bとが、配設されている。第6の主面30SBと第7の主面40SAとの間には、光路OPをすきま無く囲んでいる額縁状の第1の樹脂60Cと、第1の樹脂60Cの周囲に充填されている第2の樹脂70Cとが、配設されている。
 第2の主面10SBと第3の主面20SAとの間の距離は、スペーサ25の高さH25によって規定されている。このため、第1の樹脂60Aの高さH60Aおよび第2の樹脂70Aの高さH70Aは、スペーサ25の高さH25と同じである。
 同様に、第1の樹脂60Bの高さH60Bおよび第2の樹脂70Bの高さH70Bは、スペーサ35の高さH35と同じである。第1の樹脂60Cの高さH60Cおよび第2の樹脂70Cの高さH70Cは、スペーサ45の高さH45と同じである。
 なお、第1の樹脂60A~60Cは同じ種類の樹脂であり、第2の樹脂70A~70Cは同じ種類の樹脂である。以下、複数の類似した構成要素のそれぞれを言うときは末尾のアルファベット1文字を省略することがある。例えば、第1の樹脂60A~60Cのそれぞれを第1の樹脂60という。
 第1の樹脂60は、第2の樹脂70よりも硬度が小さい軟性樹脂である。例えば、シリコーン樹脂からなる第1の樹脂60のヤング率は、0.1GPaであり、紫外線硬化型のエポキシ樹脂からなる第2の樹脂70のヤング率は、2.0GPaである。ヤング率(弾性率)は、ASTM―D638に準じて25℃にて測定した。
 図示しないが光学部5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、実施形態の光学部の、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。
 撮像部50は、撮像素子51とカバーガラス52とを含む。撮像素子51は、光学部5が集光した被写体像を受光する受光部51Aを有する。
 後述するように、光学素子20~40は、モールド成形品である。例えば、光学素子20は第3の主面20SAにスペーサ25が成形され、第4の主面20SBに凸レンズが成形されているポリカーボネート樹脂である。
 撮像装置1は、内視鏡9の低侵襲化のために、光軸Oに直交する方向での光学素子10の断面が、例えば、1mm角以下と極めて細いため、複数の光学素子10~40を接着するのは容易ではない。
 後述するように、撮像装置1では、硬化性樹脂である第2の樹脂70は硬化収縮することによって第4の主面20SBと第5の主面30SAとに対して引張応力(各主面を引っ張る力)を印加する。このために、第4の主面20SBと第5の主面30SAとの間隔が小さくなり、第4の主面20SBがスペーサ35に当接する。第4の主面20SBがスペーサ35に当接するまでの間、第2の樹脂70は硬化収縮するにしたがい、この引張応力が小さくなっていく。
 第2の樹脂が硬化収縮を開始する前から第4の主面がスペーサに当接しており、硬化収縮によって第4の主面と第5の主面との間隔が小さくならない従来の構成の撮像装置よりも、撮像装置1は硬化後の第2の樹脂の残留応力(以下、「収縮力」という。)が小さい。
 なお本発明では、未硬化の第2の樹脂70と同じ厚さの第1の樹脂60は、軟性であるために第2の樹脂70が硬化収縮すると、この収縮に合わせて収縮する。このため、第1の樹脂60は第4の主面20SBと第5の主面30SAに対して圧縮応力(各主面を押す力)を印可しているが、第1の樹脂60の圧縮応力は第4の樹脂の引張応力よりも小さい。
 なお、第2の樹脂70が硬化収縮した樹脂であることは、解析し特定することはおよそ実際的ではない。すなわち、適切な測定および解析の手段が存在していない。
 そして、撮像装置1を含む内視鏡9は細径であるため低侵襲であり、かつ、光学素子10~40の接着界面が剥離するおそれが少ないために製造が容易で信頼性が高い。
<内視鏡用撮像装置の製造方法>
 図6に示すフローチャートにそって、本実施形態の内視鏡用撮像装置の製造方法を説明する。なお、以下では、第1の光学素子10と第2の光学素子20とについて説明する。例えば、第2の光学素子20と第3の光学素子30との接着方法、および、第3の光学素子30と第4の光学素子40との接着方法は、第1の光学素子10と第2の光学素子20との接着方法と略同じである。
<ステップS10>ウエハ作製工程
 図7に示すように、第1の主面10SAと第1の主面10SAに対向する第2の主面10SBとを有し、複数の第1の光学素子10を含む第1の光学ウエハ10Wが作製される。また、図8に示すように、第3の主面20SAと第3の主面20SAに対向する第4の主面20SBとを有し、それぞれが第3の主面20SAにスペーサ25を有する複数の第2の光学素子20を含む第2の光学ウエハ20Wが作製される。
 光学ウエハ10W、20Wは、透明の硬質樹脂からなる。例えば、光学樹脂を射出成形法、または、プレス成形法でモールド成形することによって、複数の所定の形状の光学素子10、20を含む光学ウエハ10W、20Wが作製される。透明の硬質樹脂としては、例えば、ヤング率が、5GPaのポリカーボネートである。
 光学ウエハ20Wの第3の主面20SAには、高さH25の円柱である複数のスペーサ25がモールド成形されている。複数のスペーサ25は光路を囲むように配置されている。モールド成形によって作製されたスペーサ25の高さH25は、モールドの形状が転写されるために、正確に所定値に管理されている。
 光学ウエハ10W、20Wは、平行平板のガラスウエハに樹脂からなるレンズ、スペーサを配設したハイブリッドレンズウエハでもよい。
 光学ウエハの構成、すなわち、材料、配置されている光学素子の形状、数、配置、および外形形状等は仕様に応じて設計される。
<ステップS20>第1の樹脂配設工程
 図9に示すように、第2の光学ウエハ20Wの第3の主面20SAに、第1の樹脂からなり、それぞれの光路をすきま無く囲んでいる複数の額縁状の壁60Aが配設される。壁60Aの高さH60Aは、スペーサ25の高さH25よりも高い。
 なお、壁60Aは、第1の光学ウエハ10Wの第2の主面10SBに、配設されていてもよい。
 壁60Aは、スクリーン印刷法またはインクジェット法によって配設されてもよいが、第1の樹脂からなるフィルムを用いて配設されることが好ましい。例えば、保持フィルムに保持された、所定形状にパターニングされた第1の樹脂からなる複数の壁60Aが、光学ウエハ10Wまたは光学ウエハ20Wに転写される。
<ステップS30>封止工程
 図10に示すように、第1の光学ウエハ10Wの第2の主面10SBと第2の光学ウエハ20Wの第3の主面20SAとを、複数の壁60Aを間に、はさんで圧着することによって、光路が封止される。例えば、80℃において圧着されると、第1の光学ウエハ10Wと第2の光学ウエハ20Wとは接着される。なお、第1の樹脂が粘着性の場合には、第1の光学ウエハ10Wと第2の光学ウエハ20Wとは室温において圧着されただけで、仮固定される。
 なお、第1の樹脂は軟性であるため、圧着されると、第2の光学ウエハ20Wのスペーサ25の上面と第2の主面10SBとは、一時的に当接することがある。しかし、圧着後放置されると、第1の樹脂は、もとの高さに戻ろうとする圧縮応力によって、配設時の高さH60Aに戻る。このため、スペーサ25と第2の主面10SBとの間には、隙間が生じる。
 例えば、壁60Aの高さH60Aが50μmであり、スペーサ25の高さH25が48μmの場合、スペーサ25と第2の主面10SBとの間には、2μmの隙間が生じる。
<ステップS40>第2の樹脂配設工程
 壁60Aの周囲の第2の主面10SBと第3の主面20SAとの間に、未硬化の第2の樹脂70Aが充填される。未硬化の第2の樹脂70Aは液状であるが、光路は第1の樹脂からなる壁60Aによって囲まれているため、第2の樹脂70Aが光路に浸入することはない。第2の主面10SBと第3の主面20SAとの間に液体の第2の樹脂70Aを配設するには毛細管現象を利用することが好ましい。
<ステップS50>第2の樹脂硬化工程
 第2の樹脂70Aを硬化処理することによって、第2の樹脂70Aが収縮し、第2の主面10SBと第3の主面20SAとの間隔は小さくなり、スペーサ25によって規定されている間隔の状態に固定される。
 第2の樹脂70Aが紫外線硬化型樹脂の場合には紫外線が照射され、第2の樹脂70Aが熱硬化型樹脂の場合には加熱処理が行われる。液体の第2の樹脂70Aは硬化すると、固体となり、第1の光学ウエハ10Wと第2の光学ウエハ20Wとを接着する。
 すなわち、壁60Aを構成している第1の樹脂は第2の樹脂70Aよりも、硬度が小さい軟性樹脂である。このため、第2の樹脂70Aが硬化処理によって収縮すると、その引張応力によって壁60Aが圧縮され変形するため、第2の主面10SBとスペーサ25とが当接する。
 すでに説明したように、壁60Aの高さH60Aが50μmであり、スペーサ25の高さH25が48μmの場合、スペーサ25と第2の主面10SBとの間には、2μmの隙間があった。第2の主面10SBと第3の主面20SAとの間に充填された第2の樹脂70Aの厚さは、50μmとなる。
 壁60Aの高さH60Aは第2の樹脂70Aの硬化収縮率と、スペーサ25の高さH25とに基づいて設定されている。例えば第2の樹脂70Aの硬化反応による収縮量は、1%以上10%以下の場合、第1の樹脂配設工程S20において配設される壁60Aの高さH60Aは、スペーサ25の高さH25の101%以上110%以下である。
 また、第1の樹脂はヤング率が1GPa以下の軟性樹脂であり、硬化後の第2の樹脂70Aはヤング率が1GPa超の硬質樹脂であることが好ましい。より好ましくは、第1の樹脂はヤング率が0.5GPa以下であり、第2の樹脂70Aはヤング率が2GPa以上である。
 なお、スペーサ25は、第2の樹脂70Aよりも更に硬質である。スペーサ25は、例えば、ヤング率が2GPa超の硬質樹脂からなる。
 第1の樹脂は、軟性シリコーン樹脂およびゴム等から選択される。第2の樹脂70Aおよびスペーサ25(第2の光学素子20)は、は、エポキシ樹脂、ポリスチレン樹脂、メラニン樹脂、および、ポリカーボネート樹脂等から選択される。
 樹脂のヤング率が前記範囲であれば、第2の樹脂70Aが収縮したときに、第1の樹脂からなる壁60Aが圧縮変形し、スペーサ25によって光路長が規定される。
 硬化された第2の樹脂70Aは、スペーサ25によって収縮が制限されている。このため、第2の樹脂70Aは第2の主面10SBと第3の主面20SAとに対して、両者を近接する方向の力である引張応力を印加する。一方、圧縮されている第1の樹脂は、第2の主面10SBと第3の主面20SAとに対して、両者を引き離す方向の力である圧縮応力を印加する。
 第2の樹脂70Aの収縮力(第2の樹脂70Aに残留する引張応力)は、第1の樹脂を必要としない場合と比較して小さい。このため、光学部5の接着界面には大きな収縮力が作用しないので、接着信頼性が高い。
 なお、第2の樹脂70Aの引張応力は、第1の樹脂の圧縮応力よりも大きくなるように設計されている。このため、第2の樹脂70Aが硬化収縮すると、第2の主面10SBと第3の主面20SAとの間隔は小さくなる。
<ステップS60>個片化工程
 第1の光学ウエハ10Wと第2の光学ウエハ20Wとが第2の樹脂70Aによって固定されている接合ウエハ5Wが個片化されることによって、光学部5が作製される。
 図13に示す様に、接合ウエハが、切断線CLに沿ってダイシングブレードにより切断され、複数の光学部5に個片化される。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。
 なお、光学部5は直方体であるが、接合ウエハの切断線CLの配置によって、例えば六角柱の撮像装置に個片化してもよい。また、個片化後の加工により光学部5の形状を円柱としてもよい。すなわち、光学部5の形状は直方体に限られるものではない。
<ステップS70>撮像部配設工程
 光学部5に、光学部5が集光する被写体像を受光する撮像部50が配設される。撮像部50は、シリコンウエハからなる撮像素子ウエハに、公知の半導体製造技術により受光部51Aが形成され、受光部51Aを保護するガラスウエハが接着されてから、切断することによって作製される。
 なお、複数の光学部5を含む接合ウエハに、例えば、撮像素子ウエハが接着されてから切断することによって、光学部5が配設された撮像部50が作製されてもよい。また、複数の光学部5を含む接合ウエハに複数の撮像部50が接着されてから、切断されてもよい。すなわち、個片化工程S60と撮像部配設工程S70との順序は、逆でもよいし、同時でもよい。
 第2の樹脂70Aの硬化収縮率は、硬化条件および硬化後の経時変化等によって変化する。しかし、光学部5では、第2の主面10SBと第3の主面20SAとの間隔は、スペーサ25の高さH25によって規定されている。撮像装置1は光学部5の光路長が安定しているため、光学特性がよい。
 さらに、第2の樹脂70Aの硬化による収縮力(第2の樹脂70Aに残留する引張応力)は、第1の樹脂60を必要としない場合と比較して小さいため、接着界面の接着信頼性は高い。このため、撮像装置1および撮像装置1を含む内視鏡9は信頼性が高い。
 なお、撮像装置1は、4つの光学素子10~40が積層された光学部5を具備していた。しかし、少なくとも2つの光学素子が、光学部5と同じように積層されていれば、撮像装置1と同じ効果を有することは明らかである。
 すなわち、本発明の内視鏡用撮像装置は、光学部と、前記光学部が集光した被写体像を受光する撮像部と、を具備し、前記光学部は、第1の主面と前記第1の主面に対向する第2の主面とを有する第1の光学部材と、第3の主面と前記第3の主面に対向する第4の主面とを有し、前記第3の主面が前記第2の主面に対向しており、光路の周囲の前記第3の主面に、前記第2の主面と前記第3の主面との間隔を規定しているスペーサを有する第2の光学部材と、前記第2の主面と前記第3の主面の間の前記光路を密封している、前記スペーサと同じ高さであり、光路をすきま無く囲んでいる壁を構成している第1の樹脂と、前記壁の周囲に充填されている、前記スペーサと同じ高さの第2の樹脂と、を有し、前記第1の樹脂は前記第2の樹脂よりも、硬度が小さい。
 また、本発明の内視鏡用撮像装置の製造方法は、第1の主面と前記第1の主面に対向する第2の主面とを有し、複数の第1の光学素子を含む第1の光学ウエハと、第3の主面と前記第3の主面に対向する第4の主面とを有し、それぞれが前記第3の主面にスペーサを有する複数の第2の光学素子を含む第2の光学ウエハと、を作製するウエハ作製工程と、前記第2の主面または前記第3の主面に、第1の樹脂からなり、前記スペーサよりも高さが高く、それぞれの光路をすきま無く囲んでいる複数の壁を配設する第1の樹脂配設工程と、前記第2の主面と前記第3の主面とを、前記壁を間に、はさんで圧着することによって、前記光路を封止する封止工程と、前記壁の周囲の前記第2の主面と前記第3の主面との間に、未硬化で液体の第2の樹脂を充填する第2の樹脂配設工程と、前記第2の樹脂を硬化処理することによって、前記第2の樹脂が収縮し、前記第2の主面と前記第3の主面とが、前記スペーサによって間隔が規定されている状態に固定される硬化工程と、前記第1の光学ウエハと前記第2の光学ウエハとが前記第2の樹脂によって固定されている接合ウエハを切断し光学部を作製する個片化工程と、前記光学部に、前記光学部が集光する被写体像を受光する撮像部を配設する撮像部配設工程と、を具備する。
<変形例>
 変形例の撮像装置1A~1Dおよび撮像装置1A~1Dの製造方法は、撮像装置1および撮像装置1の製造方法と類似しており、同じ効果を有するため、同じ機能の構造要素には同じ符号を付し説明は省略する。
<変形例1>
 図14に示すように、変形例1の撮像装置1Aでは、光軸Oを中心とする回転対称位置に、2つの角柱のスペーサ25が配置されている。また、光路OPを囲む第1の樹脂からなる壁60Aは、リング状である。
<変形例2>
 図15に示すように、変形例2の撮像装置1Bでは、光軸Oを中心とする回転対称位置に、6つの三角柱のスペーサ25が配置されている。また、光路OPを囲む第1の樹脂からなる壁60Aは、6角形である。
 すなわち、スペーサ25は、間隔すなわち光路長を規定できれば、その形状および数は適宜選択可能である。また、第1の樹脂からなる壁60Aは、光路OPをすきまなく囲んでいれば、その形状は適宜選択可能である。
<変形例3>
 図16に示すように、変形例3の撮像装置1Cを作製するための第2の光学ウエハ20Wに配設されている、第1の樹脂からなる複数の壁60Aは、つながっている。
 壁60Aは、光路OPを囲む要部61と複数の要部61をつないでいる接続部62とを含む。要部61の高さH61は、スペーサ25の高さH25よりも大きい。一方、接続部62の高さH62は、スペーサ25の高さH25よりも小さい。要部61によって光路OPが封止されても、接続部62と第1の光学ウエハ10Wの第2の主面10SBとの間には隙間がある。このため、第2の樹脂70Aを隙間に充填することができる。
 撮像装置1Cは、複数の壁60Aは、つながっているため、第2の光学ウエハ20Wへの配設が容易である。
<変形例4>
 図17に示すように、変形例4の撮像装置1Dは、撮像素子51の受光部51Aが光学部5の光軸Oに平行に配置されている、いわゆる横置き型である。
 光学部5によって集光された被写体像は、プリズム53によって反射され、撮像素子51の受光部21Aに入射する。
 なお、撮像装置1A~1Dを具備する内視鏡9A~9Dが、撮像装置1を具備する内視鏡9の効果を有し、さらに、撮像装置1A~1Dのそれぞれの効果を有することは言うまでも無い。
 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。
1、1A~1D・・・内視鏡用撮像装置
1X・・・光モジュール
5・・・光学部
5W・・・接合ウエハ
6・・・内視鏡システム
9・・・内視鏡
10・・・第1の光学素子
10W、20W、30W・・・第1の光学ウエハ
20・・・第2の光学素子
25・・・スペーサ
30・・・第3の光学素子
35・・・スペーサ
40・・・第4の光学素子
45・・・スペーサ
50・・・撮像部
51・・・撮像素子
52・・・カバーガラス
53・・・プリズム
60・・・壁(第1の樹脂)
70・・・第2の樹脂

Claims (9)

  1.  第1の主面と前記第1の主面に対向する第2の主面とを有し、複数の第1の光学素子を含む第1の光学ウエハと、第3の主面と前記第3の主面に対向する第4の主面とを有し、それぞれが前記第3の主面にスペーサを有する複数の第2の光学素子を含む第2の光学ウエハと、を作製するウエハ作製工程と、
     前記第2の主面または前記第3の主面に、第1の樹脂からなり、前記スペーサよりも高さが高く、それぞれの光路をすきま無く囲んでいる複数の壁を配設する第1の樹脂配設工程と、
     前記第2の主面と前記第3の主面とを、前記壁を間に、はさんで圧着することによって、前記光路を封止する封止工程と、
     前記壁の周囲の前記第2の主面と前記第3の主面との間に、未硬化で液体の第2の樹脂を充填する第2の樹脂配設工程と、
     前記第2の樹脂を硬化処理することによって、前記第2の樹脂が収縮し、前記第2の主面と前記第3の主面とが、前記スペーサによって間隔が規定されている状態に固定される硬化工程と、
     前記第1の光学ウエハと前記第2の光学ウエハとが前記第2の樹脂によって固定されている接合ウエハを切断し光学部を作製する個片化工程と、
     前記光学部に、前記光学部が集光する被写体像を受光する撮像部を配設する撮像部配設工程と、を具備することを特徴とする内視鏡用撮像装置の製造方法。
  2.  前記第1の樹脂配設工程において配設されたときの前記壁の高さは、前記スペーサの高さの101%以上110%以下であることを特徴とする請求項1に記載の内視鏡用撮像装置の製造方法。
  3.  前記複数の壁が、前記第1の樹脂からなるフィルムを用いて作製されていることを特徴とする請求項2に記載の内視鏡用撮像装置の製造方法。
  4.  前記ウエハ作製工程が、モールド成形工程であることを特徴とする請求項3に記載の内視鏡用撮像装置の製造方法。
  5.  光学部と、前記光学部が集光した被写体像を受光する撮像部と、を具備し、
     前記光学部は、
     第1の主面と前記第1の主面に対向する第2の主面とを有する第1の光学部材と、
     第3の主面と前記第3の主面に対向する第4の主面とを有し、前記第3の主面が前記第2の主面に対向しており、光路の周囲の前記第3の主面に、前記第2の主面と前記第3の主面との間隔を規定しているスペーサを有する第2の光学部材と、
     前記第2の主面と前記第3の主面の間の前記光路を密封している、前記スペーサと同じ高さであり、前記光路をすきま無く囲んでいる壁を構成している第1の樹脂と、
     前記壁の周囲に充填されている、前記スペーサと同じ高さの第2の樹脂と、を有し、
     前記第1の樹脂は前記第2の樹脂よりも硬度が小さいことを特徴とする内視鏡用撮像装置。
  6.  前記第2の樹脂は、硬化性樹脂であることを特徴とする請求項5に記載の内視鏡用撮像装置。
  7.  前記第1の樹脂の圧縮応力よりも前記第2の樹脂の引張応力が大きいことを特徴とする請求項6に記載の内視鏡用撮像装置。
  8.  前記第1の光学部材および前記第2の光学部材は、いずれもモールド成形品であることを特徴とする請求項5から請求項7のいずれか1項に記載の内視鏡用撮像装置。
  9.  請求項5から請求項8のいずれか1項に記載の内視鏡用撮像装置を含むことを特徴とする内視鏡。
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