光学ユニット及び光学ユニットの製造方法

【課題】接着剤により接合される光学部材が所定の間隔に保たれた光学ユニットを安価に製造することが可能な技術を提供する。
【解決手段】光学ユニットは、第１の光学部材と、第２の光学部材とを有する。第１の光学部材は、第１の接合面を有する。第２の光学部材は、第１の接合面と接着剤を介して接合される第２の接合面を有する。更に、第１の接合面と第２の接合面との接着層のうち、微粒子を含む接着剤による接着部位が、第１の接合面又は第２の接合面の中心を囲むように少なくとも３箇所設けられている。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学部材同士を接合してなる光学ユニット、及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、小型で薄型の撮像装置が、携帯電話機やＰＤＡ（ＰｅｒｓｏｎａｌＤｉｇｉｔａｌＡｓｓｉｓｔａｎｔ）等の小型、薄型の電子機器である携帯端末に搭載されるようになり、これにより遠隔地へ音声情報だけでなく画像情報も相互に伝送することが可能となっている。
【０００３】
撮像装置に使用されるレンズユニットは、複数枚のレンズから構成され、レンズ間の光軸方向と光軸直交方向の双方に正確な位置決めが要求される。このレンズ間の位置決めは、撮像素子の高画素数化、即ち、画素ピッチの縮小化に伴い、従来と比べ更に厳しい精度が要求されている。
【０００４】
また、レンズユニットに使用されるレンズは、形状・寸法の自由度を求めると共に原価低減を図るために樹脂成型されることが多い。しかし、レンズは複数のキャビティ（或いはコア）を有する金型や樹脂型により成型されるので、キャビティ毎に微細な寸法ばらつきがある（すなわち、用いられるキャビティ毎にレンズの個体差が生じる）。
【０００５】
このばらつきを抑制するための技術としては、たとえば特許文献１に記載のものがある。すなわち、２枚のレンズを接着剤により接合してレンズユニットを構成する場合に、一方のレンズに設けた光軸と直交する接合面と、他方のレンズに設けた光軸と直交する接合面とを直接当接させ、２枚のレンズを調芯して光軸を合致させた後、接着剤で固定し一体化するレンズユニットが知られている。
【０００６】
また、レンズユニットの性能を保証するためには、２つのレンズを所定の間隔に保つ必要がある。これに対し、たとえば２つのレンズの接合面を、微粒子が混入された接着剤で接合することにより、２つのレンズを微粒子の外形寸法によって所定の間隔に保つ方法がある（たとえば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００５−１８０２４号公報
【特許文献２】国際公開第２００８／０５９６９５号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、均一な外形寸法を有する微粒子や、当該微粒子が混入された接着剤は、一般に高価であるという問題がある。
【０００９】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、接着剤により接合される光学部材が所定の間隔に保たれた光学ユニットを安価に製造することが可能な技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、請求項１記載の光学ユニットは、第１の光学部材と、第２の光学部材とを有する。第１の光学部材は、第１の接合面を有する。第２の光学部材は、第１の接合面と接着剤を介して接合される第２の接合面を有する。更に、第１の接合面と第２の接合面との接着層のうち、微粒子を含む接着剤による接着部位が、第１の接合面又は第２の接合面の中心を囲むように少なくとも３箇所設けられている。
また、上記課題を解決するために、請求項２記載の光学ユニットは、請求項１記載の光学ユニットであって、微粒子は球形である。
また、上記課題を解決するために、請求項３記載の光学ユニットは、請求項１又は２記載の光学ユニットであって、微粒子は透明な樹脂により形成されている。
また、上記課題を解決するために、請求項４記載の光学ユニットは、請求項１又は２記載の光学ユニットであって、微粒子は着色された樹脂により形成されている。
また、上記課題を解決するために、請求項５記載の光学ユニットの製造方法は、塗布工程と、散布工程と、接合工程とを有する。塗布工程は、第１の光学部材に設けられた第１の接合面、及び第２の光学部材に設けられた第２の接合面の少なくとも一方に接着剤を塗布する。散布工程は、接着剤が塗布された領域のうち、第１の接合面又は第２の接合面の中心を囲む少なくとも３箇所に向けて微粒子を散布する。接合工程は、第１の接合面及び第２の接合面の少なくとも一方を他方に対して押圧することにより、第１の光学部材と第２の光学部材とを接合する。
また、上記課題を解決するために、請求項６記載の光学ユニットの製造方法は、第１の塗布工程と、第２の塗布工程と、接合工程を有する。第１の塗布工程は、第１の光学部材に設けられた第１の接合面、及び第２の光学部材に設けられた第２の接合面の少なくとも一方に設けられた第１の領域に対して第１の接着剤を塗布する。第２の塗布工程は、第１の領域と同一接合面上であって、当該接合面の中心を囲む少なくとも３箇所に設けられた第２の領域に対し、第１の接着剤に微粒子を混入してなる第２の接着剤を塗布する。接合工程は、第１の接合面及び第２の接合面の少なくとも一方を他方に対して押圧することにより、第１の光学部材と第２の光学部材とを接合する。
また、上記課題を解決するために、請求項７記載の光学ユニットの製造方法は、請求項５又は６記載の光学ユニットの製造方法であって、微粒子は球形である。
また、上記課題を解決するために、請求項８記載の光学ユニットの製造方法は、請求項５から７のいずれかに記載の光学ユニットの製造方法であって、微粒子は透明な樹脂により形成されている。
また、上記課題を解決するために、請求項９記載の光学ユニットの製造方法は、請求項５から７のいずれかに記載の光学ユニットの製造方法であって、微粒子は着色された樹脂により形成されている。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、接着剤が塗布された接合面の中心を囲む少なくとも３箇所に微粒子を散布する。これにより、第１の光学部材と第２の光学部材とが接合された際、微粒子の外径により、第１の光学部材と第２の光学部材とが所定の間隔に保たれる。また、接着剤が塗布された接合面全体に微粒子を散布する場合に比べ、微粒子の使用量を減らすことができる。従って、安価に光学ユニットを製造することができる。
【００１２】
また、本発明によれば、接合面の中心を囲む少なくとも３箇所に微粒子含む接着剤を塗布する。これにより、第１の光学部材と第２の光学部材とが接合された際、微粒子の外径により、第１の光学部材と第２の光学部材とが所定の間隔に保たれる。また、接合面全体に微粒子を含む接着剤を塗布する場合に比べ、微粒子の使用量を減らすことができる。従って、安価に光学ユニットを製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施形態に係るウエハレンズの構成を示す図である。
【図２】実施形態に係るマスター型から中間型を成形する工程を示すフローチャートである。
【図３Ａ】図２のフローチャートの説明を補足する図である。
【図３Ｂ】図２のフローチャートの説明を補足する図である。
【図３Ｃ】図２のフローチャートの説明を補足する図である。
【図３Ｄ】図２のフローチャートの説明を補足する図である。
【図３Ｅ】図２のフローチャートの説明を補足する図である。
【図４】実施形態に係る中間型から転写型を成形する工程を示すフローチャートである。
【図５Ａ】図４のフローチャートの説明を補足する図である。
【図５Ｂ】図４のフローチャートの説明を補足する図である。
【図６】実施形態に係る転写型からウエハレンズを成形する工程を示すフローチャートである。
【図７Ａ】図６のフローチャートの説明を補足する図である。
【図７Ｂ】図６のフローチャートの説明を補足する図である。
【図７Ｃ】図６のフローチャートの説明を補足する図である。
【図８】実施形態に係るレンズユニットを成形する工程を示すフローチャートである。
【図９Ａ】図８のフローチャートの説明を補足する図である。
【図９Ｂ】図８のフローチャートの説明を補足する図である。
【図９Ｃ】図８のフローチャートの説明を補足する図である。
【図９Ｄ】図８のフローチャートの説明を補足する図である。
【図９Ｅ】図８のフローチャートの説明を補足する図である。
【図１０】実施形態に係る接着剤の塗布工程を示すフローチャートである。
【図１１Ａ】図１０のフローチャートの説明を補足する図である。
【図１１Ｂ】図１０のフローチャートの説明を補足する図である。
【図１１Ｃ】図１０のフローチャートの説明を補足する図である。
【図１２Ａ】図１０のフローチャートの説明を補足する図である。
【図１２Ｂ】図１０のフローチャートの説明を補足する図である。
【図１２Ｃ】図１０のフローチャートの説明を補足する図である。
【図１３】変形例１に係る接着剤の塗布工程を示すフローチャートである。
【図１４Ａ】図１３のフローチャートの説明を補足する図である。
【図１４Ｂ】図１３のフローチャートの説明を補足する図である。
【図１４Ｃ】図１３のフローチャートの説明を補足する図である。
【図１５】変形例２に係る紫外線照射に関する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図１から図１２Ｃを参照して、本実施形態に係る光学ユニット、及びその製造方法について説明する。本実施形態では、ウエハレンズ１とスペーサー５０を組み合わせたレンズユニット１００を「光学ユニット」として述べる。
【００１５】
＜ウエハレンズ１の構成＞
はじめに、図１を用いて、ウエハレンズ１の構成について説明する。
【００１６】
ウエハレンズ１は、基板２、レンズ部３及び平坦部３ａを含んで構成されている。
【００１７】
本実施形態における基板２は、円形状に形成された透過性を有する部材で形成されている。基板２の材質としては透光性をもつものであればよく、ガラスが好適に用いられる。また、基板２は円形状に限らず方形状等でもよい。
【００１８】
レンズ部３は、基板２の表面及び裏面それぞれに複数成形されている。レンズ部３は、その光軸が表面側と裏面側とで一致するように成形されている。基板２をレンズ部３毎にダイシングすることにより、個片化された複数のレンズユニットを得ることができる。レンズ部３は凹面レンズ或いは凸面レンズである。レンズ部３は、基板２の表面及び裏面で同じ種類のレンズを成形することが可能である。逆に、基板２の表面と裏面で異なる種類のレンズ（たとえば、表面は凹面レンズ、裏面は凸面レンズ）を成形することも可能である。また、レンズ部３は、基板２の一方の面のみに成形されてもよい。以下、本実施形態では、表面及び裏面それぞれに凸面レンズが１６個ずつ成形された構成について説明する。
【００１９】
レンズ部３は、樹脂３Ａで形成されている。この樹脂３Ａとしては、硬化性樹脂を用いることが可能である。硬化性樹脂としては、光硬化性樹脂や熱硬化性樹脂が用いられる。これらの硬化性樹脂は、一般的に、重合性単量体などの重合性組成物と重合開始剤とを含み、かつ、未硬化の状態で流動性を有する樹脂材料を、光照射や加熱により重合させて硬化させることにより得られる。
【００２０】
なお、レンズ部３の光学面の表面には、回折溝や段差等の微細構造が設けられていてもよい。
【００２１】
平坦部３ａは、レンズ部３と同じ樹脂３Ａで形成されている。平坦部３ａは、レンズ部３の周辺の基板２上に一様に設けられている。
【００２２】
＜ウエハレンズの製造工程＞
次に、図２から図７Ｃを参照して、ウエハレンズ１の製造工程について説明を行う。ウエハレンズ１の製造にあたって、本実施形態では、ウエハレンズ成形用の型としてマスター型１０、サブマスター型２０（以下、「中間型２０」という場合がある）、サブサブマスター型３０（以下、「転写型３０」という場合がある）を用いる。本実施形態においてウエハレンズ１の製造工程は、「中間型製造工程」、「転写型製造工程」、「ウエハレンズ成形工程」の３つに分けることができる。以下、それぞれの工程について述べる。
【００２３】
［中間型製造工程］
図２から図３Ｅを参照して、マスター型１０から中間型２０を製造する方法を説明する。なお、図３Ａから図３Ｅは、マスター型１０を側面から見た場合の断面図である。
【００２４】
まず、図３Ａに示すように所望のマスター型１０を選択する（Ｓ１０）。マスター型１０の上面には、凹部１１（キャビティ）が複数個所に形成されている。また、各凹部１１の周辺には、平坦部１２が形成されている。マスター型１０はたとえば、金属で形成されている。
【００２５】
図３Ｂに示すように、Ｓ１０で選択されたマスター型１０の上方にディスペンス装置４０を配置する。そしてディスペンス装置４０から、マスター型１０の上面に流動性を有する未硬化の樹脂材料２１Ａ´を吐出する（Ｓ１１）。本実施形態において、樹脂材料２１Ａ´としては光硬化性樹脂材料が用いられる。
【００２６】
図３Ｃに示すように、製造装置（図示なし）は、Ｓ１１で樹脂材料２１Ａ´が配置された状態のマスター型１０を基板２３に向けて上昇させ、樹脂材料２１Ａ´を基板２３に押圧する（Ｓ１２）。本実施形態において基板２３は光を透過可能な材質（たとえばガラス）で形成されている。基板２３の押圧は製造装置により、基板２３の全体に均一の圧力がかかるようになされることが望ましい。
【００２７】
図３Ｄに示すように、Ｓ１２で基板２３とマスター型１０が押圧された状態において、光源４１は、基板２３を介して樹脂材料２１Ａ´対して光を照射する（Ｓ１３）。上述のように、樹脂材料２１Ａ´は光硬化性樹脂材料であり、基板２３は光を透過可能な材質で形成されている。よって光源４１からの光は基板２３を透過して樹脂材料２１Ａ´に到達し、その光により重合反応が生じることで樹脂材料２１Ａ´は硬化して樹脂２１Ａとなる。
【００２８】
Ｓ１３で樹脂材料２１Ａ´が硬化された後、図３Ｅに示すように、製造装置は、基板２３と結合された状態の樹脂２１Ａをマスター型１０から剥離させる（Ｓ１４）。樹脂２１Ａのうち、マスター型１０の凹部１１に対応する部分は凸部２２として成形される。また、凸部２２の周辺には、平坦部２４が成形される。
【００２９】
このようにして、基板２３上に複数の凸部２２（コア）を有する中間型２０が完成する（Ｓ１５）。
【００３０】
また、平坦部１２には予め離型剤を塗布し、Ｓ１１で吐出された樹脂材料２１Ａ´とマスター型１０との離型性を上げることが望ましい。このように、離型剤の塗布等によって離型層がマスター型に設けられていると、樹脂材料の粘度が小さい場合でも吐出された樹脂材料が滴状になりやすくなるため、後述する樹脂配置方法を適用する意義がより高まるといえる。離型剤を用いる場合、平坦部１２に対してＵＶオゾン洗浄や酸素プラズマアッシング等の表面改質処理を行うことにより、ＯＨ基（水酸基）を立たせる。そして平坦部１２に対して、末端に加水分解可能な官能基が結合した材料（たとえばシランカップリング構造を有する材料）を塗布する。するとその官能基と平坦部１２の表面に存在するＯＨ基との間で脱水縮合又は水素結合等が起こり、離型剤が平坦部１２の表面に固着されることとなる。
【００３１】
［転写型製造工程］
図４から図５Ｂを参照して、本実施形態における中間型２０から転写型３０を製造する方法を説明する。なお、図５Ａ及び図５Ｂは、中間型２０及び転写型３０を側面から見た場合の断面図である。また、中間型製造工程と同様の工程については詳細な説明を省略する場合がある。
【００３２】
まず、Ｓ１５で得られた中間型２０の下方に、中間型２０の凸部２２に面するように基板３３を配置する（Ｓ２０）。基板３３上には、流動性を有する未硬化の樹脂材料３１Ａ´が予め塗布されているものとする。本実施形態において樹脂材料３１Ａ´としては光硬化性樹脂材料が用いられる。
【００３３】
製造装置（図示なし）は、Ｓ２０で樹脂材料３１Ａ´が塗布された状態の基板３３に対して、中間型２０を押圧する（Ｓ２１）。本実施形態において基板３３は光を透過可能な材質（たとえばガラス）で形成されている。基板３３の押圧は製造装置により、基板３３の全体に均一の圧力がかかるようになされることが望ましい。
【００３４】
図５Ａに示すように、Ｓ２１で基板３３と中間型２０が押圧された状態において、光源４１は、基板３３を介して光を照射する（Ｓ２２）。上述のように、樹脂材料３１Ａ´は光硬化性樹脂材料であり、基板３３は光を透過可能な材質で形成されている。よって光源４１からの光は基板３３を透過して樹脂材料３１Ａ´に到達し、その光により重合反応が生じることで樹脂材料３１Ａ´は硬化し、樹脂３１Ａとなる。
【００３５】
Ｓ２２で樹脂材料３１Ａ´が硬化された後、製造装置は、基板３３と結合された状態の樹脂３１Ａを中間型２０から剥離する。その結果、図５Ｂに示すように、転写型３０が完成する（Ｓ２３）。樹脂３１Ａのうち、中間型２０の凸部２２に対応する部分は凹部３２（キャビティ）として成形される。また、凹部３２の周辺には、平坦部３４が成形される。
【００３６】
なお、平坦部３４に予め離型剤を塗布するなどして、樹脂３１Ａと中間型２０との離型性を上げることが望ましい。離型剤を塗布する場合には、更に平坦部３４の表面改質処理を行うことが望ましい。
【００３７】
［ウエハレンズ成形工程］
図６から図７Ｃを参照して、本実施形態における転写型３０からウエハレンズ１を成形する方法を説明する。なお、図７Ａ〜図７Ｃは、転写型３０及びウエハレンズ１を側面から見た場合の断面図である。また、中間型製造工程及び転写型製造工程と同様の工程については詳細な説明を省略する場合がある。
【００３８】
まず、Ｓ２３で得られた転写型３０の上方に基板２を配置する。転写型３０の上面には、流動性を有する未硬化の樹脂材料３Ａ´が予め塗布されているものとする（Ｓ３０）。本実施形態において樹脂材料３Ａ´としては光硬化性樹脂材料が用いられる。
【００３９】
製造装置（図示なし）は、Ｓ３０で樹脂材料３Ａ´が塗布された状態の転写型３０を基板２に対して上昇させ、樹脂材料３Ａ´を基板２に押圧する（Ｓ３１）。本実施形態において、基板２は光を透過可能な材質（たとえばガラス）で形成されている。基板２の押圧は製造装置により、基板２の全体に均一の圧力がかかるようになされることが望ましい。
【００４０】
図７Ａに示すように、Ｓ３１で基板２と転写型３０が押圧された状態において、光源４１は、基板２を介して光を照射する（Ｓ３２）。上述のように、樹脂材料３Ａ´は光硬化性樹脂材料であり、基板２は光を透過可能な材質で形成されている。よって光源４１からの光は基板２を透過して樹脂材料３Ａ´に到達し、その光により重合反応が生じることで樹脂材料３Ａ´は硬化し樹脂３Ａとなる。
【００４１】
Ｓ３２で樹脂材料３Ａ´が硬化された後、製造装置は、基板２と結合された状態の樹脂３Ａを転写型３０から剥離させる。その結果、図７Ｂに示すように、基板２の片面にレンズ部３及び平坦部３ａが形成されたウエハレンズ中間体１´が完成する（Ｓ３３）。樹脂３Ａのうち、転写型３０の凹部３２に対応する部分はレンズ部３として成形される。また、レンズ部３の周辺には、平坦部３ａが成形される。
【００４２】
そして、ウエハレンズ中間体１´のレンズ部３等が成形されていない面に対して、上述のＳ３０〜Ｓ３２の工程を行うことにより、図７Ｃに示すような基板２の両面にレンズ部３及び平坦部３ａが形成されたウエハレンズ１が完成する（Ｓ３４）。
【００４３】
なお、平坦部３４に予め離型剤を塗布するなどして、樹脂３Ａと転写型３０との離型性を上げることが望ましい。離型剤を塗布する場合には、更に平坦部３４の表面改質処理を行うことが望ましい。
【００４４】
＜レンズユニットの製造工程＞
次に、図８から図９Ｅを参照して、レンズユニット１００の製造工程について説明する。本実施形態におけるレンズユニット１００は、スペーサー５０を介して２つのウエハレンズ１を積層してなる積層体を個片化することにより、取得することができる。なお、図９Ａ〜図９Ｄは、ウエハレンズ１等を側面から見た場合の断面図である。
【００４５】
まず、図９Ａに示すように、ウエハレンズ１の平坦部３ａに対し、ディスペンス装置４０により、接着剤４ａを塗布する（Ｓ４０）。接着剤４ａとしては、たとえば、エポキシ系紫外線硬化特性を有するものを用いる。本実施形態における接着剤４ａを塗布する工程については、別途、詳述する。
【００４６】
図９Ｂに示すように、接着剤４ａが塗布された平坦部３ａに対してスペーサー５０に設けられた突出部５１の面５１ａを突き当てる（Ｓ４１）。そして、その状態で紫外線を照射する（Ｓ４２）。接着剤４ａは、紫外線により硬化する。よって、ウエハレンズ１とスペーサー５０とは、平坦部３ａ及び面５１ａを介して接合され、ユニット５２が成形される。
【００４７】
別のウエハレンズ１についても、Ｓ４０と同様に、平坦部３ａに対し、ディスペンス装置４０により、接着剤４ａを塗布する（Ｓ４３）。
【００４８】
図９Ｃに示すように、Ｓ４１で形成されたユニット５２のスペーサー５０において接合されていない側の突出部５１の面５１ａを、Ｓ４２で接着剤４ａが塗布された平坦部３ａに対して突き当てる（Ｓ４４）。そして、その状態で紫外線を照射する（Ｓ４５）。このようにして、スペーサー５０の両側にウエハレンズ１が接合されたレンズアレイユニット５３が成形される。
【００４９】
図９Ｄに示すように、ダイシングブレードＤＢにより、レンズアレイユニット５３をレンズ部３単位（図９Ｄの破線）で切断する（Ｓ４６）。その結果、図９Ｅに示すようなレンズユニット１００がレンズ部３の数だけ完成する（Ｓ４７。図９Ｅでは１つのレンズユニット１００のみ図示している）。
【００５０】
なお、接着剤４ａは、ウエハレンズ１の平坦部３ａではなく突出部５１の面５１ａに塗布されてもよい。或いは、接着剤４ａは、平坦部３ａと面５１ａとの双方に塗布されてもよい。
【００５１】
接着剤４ａとしては、嫌気硬化性、プライマー硬化性等の接着剤を用いることができる。また、接着剤４ａの塗布方法としては、ディスペンス装置４０による方法に限られない。たとえば、接着剤４ａの塗布方法としてスクリーン印刷法を用いることができる。
【００５２】
＜接着剤の塗布について＞
次に、図１０から図１２Ｃを参照して、接着剤４ａを塗布する工程（Ｓ４０及びＳ４３。図８参照）について詳細に説明する。以下では、Ｓ４０の工程について詳述するが、Ｓ４３の工程でも同様の処理が実施されている。
【００５３】
図１１Ａ〜図１１Ｃは、ウエハレンズ１の上面図である。図１２Ａ〜図１２Ｃは、図１１Ａ〜図１１Ｃの矢印Ａ方向からウエハレンズ１を見た場合の側面図である。なお、図１２Ａ〜図１２Ｃでは、レンズ部３の記載は省略している。また、図１１Ｃでは、スペーサー５０の記載を省略している。
【００５４】
本実施形態では、ウエハレンズ１が「第１の光学部材」の一例であり、スペーサー５０が「第２の光学部材」の一例である。
【００５５】
まず、図１１Ａ及び図１２Ａに示すように、ウエハレンズ１のレンズ部３周辺に設けられた平坦部３ａに対し、ディスペンス装置４０により接着剤４ａを塗布する（Ｓ４００。塗布工程）。ここでは、図９Ａの場合と異なり、接着剤４ａは平坦部３ａの形状に沿ってライン状に塗布されたものとする。本実施形態において、平坦部３ａが「第１の接合面」の一例である。
【００５６】
次に、図１１Ｂ及び図１２Ｂに示すように、接着剤４ａが塗布された領域のうち、平坦部３ａの中心Ｃ（ウエハレンズ１の中心）を囲む４箇所に向けて微粒子４ｂを散布する（Ｓ４０１。散布工程）。
【００５７】
微粒子４ｂは、たとえば、接着剤４ａを塗布するディスペンス装置４０とは別に設けられた散布装置４２により散布される。具体的には、散布装置４２に設けられた入力部（不図示）等を介して微粒子４ｂを散布する場所及び散布量を入力する。散布装置４２は、当該入力内容に基づいて、接着剤４ａが塗布された領域のうち、指定された場所に向けて微粒子４ｂの散布を行う。または、微粒子４ｂを散布する場所及び散布量が設定されたプログラムに基づいて散布装置４２を駆動させることも可能である。なお、微粒子４ｂの散布は作業者による手動で行ってもよい。このように、接着剤４ａの塗布と微粒子４ｂの散布を別々に行うことにより、ディスペンス装置４０内に微粒子４ｂが混入されることがない。よって、微粒子４ｂによるディスペンス装置４０の目詰まりを防止できる。なお、接着剤４ａが紫外線硬化型のアクリル系或いはエポキシ系の接着剤である場合、微粒子４ｂは、０．０１〜１０重量％で散布することができる。
【００５８】
微粒子４ｂは、プラスチック等の材料で形成された球形の材料である。微粒子４ｂとしては、ギャップ制御用微粒子（たとえば、積水化学工業株式会社製「ミクロパール（登録商標）」）を用いることができる。微粒子４ｂの外径寸法は、０．５μｍから１００μｍ程度が好ましく、１μｍ間隔で選択可能である。ウエハレンズ１とスペーサー５０との所定の間隔に応じて任意の外径寸法の微粒子４ｂを用いる。或いは、間隔と微粒子４ｂの外径寸法との組み合わせを予め複数設定し、散布装置４２に記憶させる。そして、作業者がある間隔を指定すると、散布装置４２がその間隔に対応する微粒子４ｂを自動で選択することでもよい。
【００５９】
その後、図１１Ｃ及び図１２Ｃに示すように、接着剤４ａが塗布された平坦部３ａに対してスペーサー５０に設けられた突出部５１の面５１ａを押圧することにより、ウエハレンズ１とスペーサー５０とを接合する（Ｓ４１に相当。接合工程）。このとき、平坦部３ａの４箇所に散布された微粒子４ｂは、面５１ａに押されて接着剤４ａの内部に埋没していく。更に押圧を続けると、微粒子４ｂは、平坦部３ａに突き当たる。この状態において、平坦部３ａと面５１ａとは一定の間隔（微粒子４ｂの外径に等しい）が保たれる。本実施形態において、突出部５１の面５１ａが「第２の接合面」の一例である。
【００６０】
そして、その状態で紫外線を照射することにより（Ｓ４２）、ウエハレンズ１及びスペーサー５０からなるユニット５２が成形される。このとき、平坦部３ａと面５１ａとの間には接着層４ｃが形成される。この接着層４ｃのうち、微粒子４ｂを含む接着部位は、平坦部３ａの中心Ｃを囲む４箇所に設けられる。微粒子４ｂを含む接着部位が平坦部３ａの中心Ｃを囲む４箇所に存在することにより、ウエハレンズ１とスペーサー５０とを所定の間隔（微粒子４ｂの外径と等しい）に保つことができる。微粒子４ｂを含む接着部位は、接着部位全体の３０％以下とすることができる。
【００６１】
なお、微粒子４ｂを散布する部分（微粒子を含む接着部位）は、少なくとも第１の接合面（第２の接合面）の中心を囲む３箇所あればよい。微粒子４ｂを散布する部分（微粒子を含む接着部位）が３箇所よりも少ない場合（１箇所又は２箇所の場合）、第１の接合面と第２の接合面とを押圧した際に第１の光学部材（第２の光学部材）に対する第２の光学部材（第１の光学部材）の安定性を保つことができない。一方、少なくとも第１の接合面（第２の接合面）の中心を囲む３箇所に微粒子４ｂが存在すれば、第１の光学部材と第２の光学部材とを安定した状態で所定の間隔に保つことができる。
【００６２】
微粒子４ｂを散布する部分（微粒子を含む接着部位）の数については、３箇所以上であれば、作業工程における手間（散布箇所が多いほど、作業に時間がかかる）や、費用（散布箇所が多いほど、微粒子４ｂが大量に必要となる）を考慮して適宜決定することができる。
【００６３】
微粒子４ｂを散布する部分（微粒子を含む接着部位）の位置については、たとえば、微粒子４ｂを散布する部分の間隔を広くとることで、より安定した状態で第１の光学部材（第２の光学部材）に対して第２の光学部材（第１の光学部材）を所定の間隔に保つことができる。一方、上記説明のように、ウエハレンズ１の外周部分に微粒子４ｂを散布する代わりに、ウエハレンズ１の中心を囲む内周部分に微粒子４ｂを散布してもよい。
【００６４】
「光学部材」は、光学的な性能を持つ部材であればよい。たとえば、フィルタや絞り板であってもよい。また、「光学ユニット」は、光学部材によって構成されるユニットであればよい。たとえば、スペーサー５０を介さずにウエハレンズ１同士を直接、接合したものであってもよい。或いは、上記ユニット５２やレンズアレイユニット５３も「光学ユニット」に含まれる。
【００６５】
本実施形態では、樹脂成型によるウエハレンズ１の構成で説明したが、複数のガラスモールドレンズを組み合わせて光学ユニットを作成する際にも適用可能である。この場合、ガラスモールドレンズが光学部材（スペーサーを用いる場合にはスペーサーも光学部材）に当たり、それらを組み合わせたものが光学ユニットに当たる。
【００６６】
＜作用・効果＞
本実施形態の作用及び効果について説明する。
【００６７】
本実施形態に係る光学ユニットは、第１の光学部材（ウエハレンズ１）と、第２の光学部材（スペーサー５０）とを有する。ウエハレンズ１は、第１の接合面（平坦部３ａ）を有する。スペーサー５０は、平坦部３ａと接着剤４ａを介して接合される第２の接合面（面５１ａ）を有する。そして、平坦部３ａと面５１ａとの接着層４ｃのうち、微粒子４ｂを含む接着剤４ａによる接着層４ｃが、平坦部３ａの中心を囲むように少なくとも３箇所設けられている。
【００６８】
また、本実施形態に係る光学ユニットの製造方法は、塗布工程（Ｓ４００）と、散布工程（Ｓ４０１）と、接合工程（Ｓ４１）とを有する。塗布工程は、第１の光学部材（ウエハレンズ１）に設けられた第１の接合面（平坦部３ａ）、及び第２の光学部材（スペーサー５０）に設けられた第２の接合面（面５１ａ）の少なくとも一方に接着剤４ａを塗布する。散布工程は、接着剤４ａが塗布された領域のうち、平坦部３ａの中心を囲む少なくとも３箇所に向けて微粒子４ｂを散布する。接合工程は、平坦部３ａ及び面５１ａの少なくとも一方を他方に対して押圧することにより、ウエハレンズ１とスペーサー５０とを接合する。
【００６９】
このように、接着剤を塗布する面の一部にのみ微粒子を散布することにより、用いる微粒子の量を低減させることができる。よって、安価に光学ユニットを製造することができる。また、接合する光学部材の中心を囲むように少なくとも３箇所に微粒子を配することで、光学部材を所定の間隔に保つことができる光学ユニットを製造することができる。
【００７０】
＜変形例１＞
接着剤４ａを塗布する工程においては、上記実施形態の他に、微粒子４ｂが予め混入された接着剤４ａを塗布することも可能である。以下、図１３から図１４Ｃを参照して、接着剤４ａを塗布する工程の変形例について説明する。図１３は、変形例に係る接着剤の塗布工程を示すフローチャートである。図１４Ａ〜図１４Ｃは、ウエハレンズ１の上面図である。
【００７１】
本変形例では、実施形態と同様、ウエハレンズ１が「第１の光学部材」の一例であり、スペーサー５０が「第２の光学部材」の一例である。また、本変形例では、接着剤４ａとして、第１の接着剤４ａ´、及び第２の接着剤４ａ´´を用いる。第１の接着剤４ａ´は、たとえば、紫外線硬化特性を有する接着剤である。第２の接着剤４ａ´´は、第１の接着剤４ａ´に微粒子４ｂを混入してなる接着剤である。なお、第１の接着剤４ａ´に対する微粒子４ｂの混入割合は、５〜３０体積％とすることができる。本変形例では、ウエハレンズ１（平坦部３ａ）にのみ接着剤（４ａ´、４ａ´´）が塗布される場合について述べる。
【００７２】
本変形例では、図１４Ａに示すように、ウエハレンズ１の平坦部３ａは、第１の領域Ｅ１と第２の領域Ｅ２とから構成されている。第１の領域Ｅ１は、第１の接着剤４ａ´が塗布される領域である。第２の領域Ｅ２は、平坦部３ａ上（第１の領域Ｅ１と同一接合面上）であって、平坦部３ａの中心を囲む少なくとも３箇所に設けられた領域である。本変形例では、第２の領域Ｅ２が４箇所設けられている。
【００７３】
本変形例における接着剤４ａを塗布する工程は、まず、図１４Ｂに示すように、平坦部３ａの第１の領域Ｅ１に対し、ディスペンス装置４０により第１の接着剤４ａ´を塗布する（Ｓ４００´。第１の塗布工程）。本変形例において、平坦部３ａが「第１の接合面」の一例である。
【００７４】
次に、図１４Ｃに示すように、平坦部３ａの第２の領域Ｅ２に対し、ディスペンス装置４０により第２の接着剤４ａ´´を塗布する（Ｓ４０１´。第２の塗布工程）。
【００７５】
その後、第１の接着剤４ａ´及び第２の接着剤４ａ´´が塗布された平坦部３ａに対してスペーサー５０に設けられた突出部５１の面５１ａを押圧することにより、ウエハレンズ１とスペーサー５０とを接合する（Ｓ４１に相当。接合工程）。そして、その状態で紫外線を照射することにより（Ｓ４２）、ウエハレンズ１及びスペーサー５０からなるユニット５２が成形される。
【００７６】
＜作用・効果＞
本変形例の作用及び効果について説明する。
【００７７】
本変形例に係る光学ユニットの製造方法は、第１の塗布工程（Ｓ４００´）と、第２の塗布工程（Ｓ４０１´）と、接合工程（Ｓ４１）とを有する。第１の塗布工程は、第１の光学部材（ウエハレンズ１）に設けられた第１の接合面（平坦部３ａ）、及び第２の光学部材（スペーサー５０）に設けられた第２の接合面（面５１ａ）の少なくとも一方に設けられた第１の領域Ｅ１に対して第１の接着剤４ａ´を塗布する。第２の塗布工程は、平坦部３ａ上であって、当該接合面の中心を囲む少なくとも３箇所に設けられた第２の領域Ｅ２に対し、第１の接着剤４ａ´に微粒子４ｂを混入してなる第２の接着剤４ａ´´を塗布する。接合工程は、平坦部３ａ及び面５１ａの少なくとも一方を他方に対して押圧することにより、ウエハレンズ１とスペーサー５０とを接合する。
【００７８】
このように、微粒子４ｂを予め混入した第２の接着剤４ａ´´を使用することにより、用いる微粒子の量を低減させることができる。よって、安価に光学ユニットを製造することができる。また、接合する光学部材の中心を囲むように少なくとも３箇所に微粒子を配することで、光学部材を所定の間隔に保つことができる光学ユニットを製造することができる。
【００７９】
＜変形例２＞
たとえば、紫外線硬化特性を有する接着剤を用いる場合、紫外線の照射方向（図１５の矢印）によっては、微粒子４ｂにより接着剤４ａへの紫外線照射が遮られる領域（図１５のＥ３参照）が生じる可能性がある。このような問題を解消するために、微粒子４ｂは、透明な樹脂により形成されていてもよい。透明な微粒子４ｂは、紫外線を透過させる。よって、図１５において領域Ｅ３にも紫外線を照射することができる。
【００８０】
一方、微粒子４ｂは、着色された樹脂により形成されていてもよい。この場合、散布された微粒子４ｂの分布状態を視認できる。従って、微粒子４ｂが所定の場所に均一に散布されているかを容易に確認することができる。更に、透明な接着剤４ａを用いる場合には、微粒子４ｂが混入した接着剤４ａが不要な部分に付着している場合にも、その部分を容易に発見できる。なお、微粒子４ｂの視認性を上げるためには、微粒子４ｂは、散布される部分と異なる色で着色されることが好ましい。
【００８１】
或いは、蛍光体を含有させた微粒子４ｂを用いてもよい。この場合、微粒子４ｂに対して励起光を照射し、発生した蛍光を視認することにより、微粒子４ｂの分布状態を確認できる。
【００８２】
また、微粒子４ｂの材質によっては、第１の光学部材と第２の光学部材とが押圧される際の圧力で微粒子４ｂ自体が変形してしまうおそれがある。従って、微粒子４ｂは、押圧される圧力に応じてその材質を適宜選択可能である。たとえば、圧力が強い場合にはシリカ等の硬質の材料で形成された微粒子４ｂを用いることが可能である。
【符号の説明】
【００８３】
１ウエハレンズ
２、２３、３３基板
３レンズ部
３Ａ、２１Ａ、３１Ａ樹脂
４ａ接着剤
４ｂ微粒子
１０マスター型
１１、３２凹部
３ａ、１２、２４、３４平坦部
２０中間型
２２凸部
３０転写型
４０ディスペンス装置
４１光源
４２散布装置
５０スペーサー
５１突出部
５１ａ面
５３レンズアレイユニット
１００レンズユニット

【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の接合面を有する第１の光学部材と、
前記第１の接合面と接着剤を介して接合される第２の接合面を有する第２の光学部材と、
を有し、
前記第１の接合面と前記第２の接合面との接着層のうち、微粒子を含む前記接着剤による接着部位が、前記第１の接合面又は前記第２の接合面の中心を囲むように少なくとも３箇所設けられていることを特徴とする光学ユニット。
【請求項２】
前記微粒子は球形であることを特徴とする請求項１記載の光学ユニット。
【請求項３】
前記微粒子は透明な樹脂により形成されていることを特徴とする請求項１又は２記載の光学ユニット。
【請求項４】
前記微粒子は着色された樹脂により形成されていることを特徴とする請求項１又は２記載の光学ユニット。
【請求項５】
第１の光学部材に設けられた第１の接合面、及び第２の光学部材に設けられた第２の接合面の少なくとも一方に接着剤を塗布する塗布工程と、
前記接着剤が塗布された領域のうち、前記第１の接合面又は前記第２の接合面の中心を囲む少なくとも３箇所に向けて微粒子を散布する散布工程と、
前記第１の接合面及び前記第２の接合面の少なくとも一方を他方に対して押圧することにより、前記第１の光学部材と前記第２の光学部材とを接合する接合工程と、
を有することを特徴とする光学ユニットの製造方法。
【請求項６】
第１の光学部材に設けられた第１の接合面、及び第２の光学部材に設けられた第２の接合面の少なくとも一方に設けられた第１の領域に対して第１の接着剤を塗布する第１の塗布工程と、
前記第１の領域と同一接合面上であって、当該接合面の中心を囲む少なくとも３箇所に設けられた第２の領域に対し、前記第１の接着剤に微粒子を混入してなる第２の接着剤を塗布する第２の塗布工程と、
前記第１の接合面及び前記第２の接合面の少なくとも一方を他方に対して押圧することにより、前記第１の光学部材と前記第２の光学部材とを接合する接合工程と、
を有することを特徴とする光学ユニットの製造方法。
【請求項７】
前記微粒子は球形であることを特徴とする請求項５又は６記載の光学ユニットの製造方法。
【請求項８】
前記微粒子は透明な樹脂により形成されていることを特徴とする請求項５から７のいずれかに記載の光学ユニットの製造方法。
【請求項９】
前記微粒子は着色された樹脂により形成されていることを特徴とする請求項５から７のいずれかに記載の光学ユニットの製造方法。

【図１】