(57)【要約】【課題】光デバイスとの結合力を高め、かつ光デバイスの位置決め精度を高める。【解決手段】取付部材は、光デバイス２０が取り付けられるボディ１０と、光学要素３０が取り付けられる筒部１２とを備える。光デバイス２０は、素子２３が一面に搭載され他面から端子２２が引き出されたステム２１１を備える。ボディ１０は、光デバイス２０を保持する保持孔１１が一部に形成される。保持孔１１は、ステム２１１において端子２２が引き出された面の周部に当たる受け面１１１と、ステム２１１が受け面１１１に当たった状態で、ステム２１１の側面に接する保持突部１１５とを備える。【選択図】図１
2014131002.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光デバイスが取り付けられる取付部材であって、前記光デバイスを保持する保持孔が一部に形成されているボディを備え、
前記光デバイスは、表裏の一面に素子が搭載され他面から端子が引き出されたステムを備え、
前記保持孔は、
内側面に形成され前記ステムにおける前記他面の周部に当たる受け面と、
前記ステムにおける前記他面が前記受け面に当たった状態で、前記ステムの側面に接する保持突部とを備える
光デバイスの取付部材。
【請求項２】
前記光デバイスは、
前記ステムと、前記ステムの前記一面に結合され前記素子を覆うキャップとからなるパッケージを備え、
前記キャップは、光を透過させる窓部を備えている
請求項１記載の光デバイスの取付部材。
【請求項３】
前記保持孔は、前記ボディにおいて前記保持孔が開口する開口面と前記受け面との間の寸法が、前記パッケージにおいて前記端子を備える面と前記窓部を備える面との間の寸法よりも小さく、
前記ボディは、光学要素が嵌め合わされる筒部を、前記開口面が形成された面に備える
請求項２記載の光デバイスの取付部材。
【請求項４】
前記筒部と前記光学要素とのうち外側に重なる部材は、紫外線が透過する材料で形成されている請求項３記載の光デバイスの取付部材。
【請求項５】
前記ボディは、可視光に対して透明な材料で形成されている請求項１〜４のいずれか１項に記載の光デバイスの取付部材。
【請求項６】
前記保持突部は、前記受け面から前記保持孔が開口する開口面に向かって前記受け面からの距離が大きいほど前記保持孔の内側面からの突出寸法が小さくなる形状に形成され、前記ステムを前記保持突部に囲まれる空間に誘い込む導入部を備える
請求項１〜５のいずれか１項に記載の光デバイスの取付部材。
【請求項７】
光デバイスと光学要素とを光学的に結合するボディを備え、前記ボディは前記光学要素と嵌め合わされる筒部を備える取付部材であって、
前記光学要素と前記筒部との位置関係を拘束する前記光学要素と前記筒部との接触面において、接合されない第１部位と、レーザ溶着により接合された第２部位とが設けられている
ことを特徴とする光デバイスの取付部材。
【請求項８】
前記第１部位と前記第２部位とは、前記筒部の中心軸に沿う方向に離れている
請求項７記載の光デバイスの取付部材。
【請求項９】
前記光学要素と前記筒部との一方は、先端が他方に接触し、かつ前記筒部の中心軸に沿う方向に並ぶ複数の突部を備え、
前記突部のいずれかと前記筒部との接触面は接合されない前記第１部位であり、前記突部の残りと前記筒部との接触面はレーザ溶着により接合された前記第２部位である
請求項８記載の光デバイスの取付部材。
【請求項１０】
前記突部は前記光学要素に設けられ、前記突部の外周面が前記筒部の内側面に接触するように前記光学要素の一部が前記筒部に挿入されている
請求項９記載の光デバイスの取付部材。
【請求項１１】
前記光学要素と前記筒部とのうち前記接触面に対して外側に重なる部材は、レーザ溶着に用いるレーザ光を透過させ、
前記光学要素と前記筒部とのうち前記接触面に対して内側に重なる部材は、レーザ溶着に用いるレーザ光を吸収させる
請求項７〜１０のいずれか１項に記載の光デバイスの取付部材。
【請求項１２】
前記光学要素と前記筒部とは、同種類のポリマーを材料として形成されている
請求項１１記載の光デバイスの取付部材。
【請求項１３】
前記光学要素と前記筒部とのうち前記接触面に対して内側に重なる部材は、レーザ溶着に用いるレーザの波長の光を吸収する材料を含有する
請求項１１又は１２記載の光デバイスの取付部材。
【請求項１４】
前記光学要素と前記筒部とは、ポリフタルアミド樹脂を材料として形成されている
請求項１３記載の光デバイスの取付部材。
【請求項１５】
請求項１〜６のいずれか１項に記載の光デバイスの取付部材に、前記光デバイスを取り付ける方法であって、
前記ボディにおいて前記保持孔が開口する開口面から前記保持孔に前記光デバイスを挿入し、次に前記光デバイスを前記保持孔に押し込む向きに外力を作用させることにより、前記ステムにおける前記他面の周部を前記受け面に当てる
光デバイスの取付方法。
【請求項１６】
請求項３又は４記載の光デバイスの取付部材に、前記光デバイスを取り付ける方法であって、
前記ボディにおいて前記保持孔が開口する開口面から前記保持孔に前記パッケージを挿入し、次に前記筒部に前記光学要素の一部を挿入し、前記パッケージを前記保持孔に押し込む向きに前記光学要素を通して外力を作用させることにより、前記ステムにおける前記他面の周部を前記受け面に当てる
光デバイスの取付方法。
【請求項１７】
請求項３、４、７〜１４のいずれか１項に記載の光デバイスの取付部材を２個備え、
前記光学要素は、筒状であって内側面の全面にわたって鏡面である反射面が形成され、かつ気体が流通する通気孔が管壁に形成された検出筒であり、
前記光デバイスは、前記検出筒の口軸方向の一端部に配置される発光素子、および前記検出筒の口軸方向の他端部に配置される受光素子である
ガスセンサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光素子、受光素子に代表される光デバイスが取り付けられる光デバイスの取付部材、この取付部材に光デバイスを取り付ける際の光デバイスの取付方法、この取付部材を用いたガスセンサに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、発光素子あるいは受光素子のような光デバイスを利用する際に、取付部材に保持する構成が種々提案されている（たとえば、特許文献１、２参照）。特許文献の説明において括弧内は、特許文献に記載された名称である。
【０００３】
特許文献１には、発光素子（レーザダイオード）をハウジングに取り付けた光ピックアップ装置が記載されている。この光ピックアップ装置は、発光素子のキャップが取付部材（ハウジング）に挿入され、取付部材に形成された取付孔にステムが圧入されることにより、発光素子が取付部材に固定される。取付部材は、キャップが収納される収容室とステムが圧入される取付孔との間に段差を有し、この段差によりステムが当たる受け面が形成されている。すなわち、発光素子のステムにおいてキャップが固定された面の周部が受け面に当たることにより、発光素子が取付部材に対して位置決めされる。
【０００４】
特許文献２には、光デバイス（発光素子または受光素子）を取付部材（光学シャーシ）に対して位置決めする技術が記載されている。光デバイスは、取付部材に設けられた保持孔（挿入孔）に挿入され、パッケージのステム（基板）においてキャップが固定された面が、取付部材に設けられた規制部に突き当てられることにより、光デバイスが取付部材に対して位置決めされる。
【０００５】
ところで、円筒形状に形成された光学要素（ケース）と発光部と受光部とを備えるガスセンサ（気体成分検出装置）が提案されている（たとえば、特許文献３参照）。特許文献３に記載された気体成分検出装置では、ケースが、発光部の実装基板と受光部の実装基板とに接合されている。この気体成分検出装置は、検出対象の気体がケースの内部空間に導入されたときに、発光部から放射された赤外線が、気体に吸収され、受光部が受光する赤外線量が変化することを利用して気体の濃度を求める。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−２８３４５６号公報
【特許文献２】特開平９−２７４１２４号公報
【特許文献３】特開２０１３−１２０１５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述したように、特許文献１、２に記載された構成は、光デバイスが取付部材に固定された状態で、光デバイスのステムにおいてキャップが固定された面が取付部材に当たっている。また、光デバイスは、取付部材に一部が圧入されることにより固定されている。
【０００８】
そのため、光デバイスが実装基板に実装された状態において、取付部材を光デバイスに対して結合した状態に維持する力は、光デバイスが取付部材に圧入されている部位の結合力に依存し、取付部材に対する光デバイスの固定強度は十分に高いとは言えない。すなわち、特許文献１、２に記載された構成を採用する場合、光デバイスのステムにおいてキャップが固定された面は、ステムの全面積に対する割合が小さく、この面を取付部材で受ける構成では、取付部材と光デバイスとが接触する面積を大きくとれない。その結果、取付部材に対する光デバイスの固定強度を高めることが困難であるという問題を有する。
【０００９】
また、ステムにおいてキャップが固定された面の一部には、キャップの周部が重ね合わされているから、取付部材に当てる面には段差が形成されていることがある。さらに、キャップにおいて、ステムを覆う筒状の部分とステムに重なるフランジ状の部分とをつなぐ部位が湾曲する形状に形成されていることもある。そのため、光デバイスにおいて取付部材に当たる面のうち平面になる領域の割合が小さくなり、取付部材に対する位置決めの精度を高くすることが難しいという問題もある。
【００１０】
ところで、特許文献３には、ケースが発光部の実装基板に接合され、またケースが受光部の実装基板に接合されることが記載されているものの、光学要素であるケースと発光部の実装基板あるいは受光部の実装基板との位置を定める技術については記載がない。発光素子や受光素子のような光デバイスと、ケースのような光学要素との相対的な位置関係にばらつきが生じると、計測精度のばらつきが大きくなり、結果的に調節に手間がかかり、歩留まりが上昇しないという問題が生じる。
【００１１】
本発明は、光デバイスとの結合力を高め、かつ光デバイスの位置決め精度、あるいは光学要素の位置決め精度を高めた光デバイスの取付部材を提供することを目的とする。さらに、この取付部材に光デバイスを取り付ける際の光デバイスの取付方法、この取付部材を用いたガスセンサ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】
【００１２】
本発明に係る光デバイスの取付部材は、光デバイスが取り付けられる取付部材であって、前記光デバイスを保持する保持孔が一部に形成されているボディを備え、前記光デバイスは、表裏の一面に素子が搭載され他面から端子が引き出されたステムを備え、前記保持孔は、内側面に形成され前記ステムにおける前記他面の周部に当たる受け面と、前記ステムにおける前記他面が前記受け面に当たった状態で、前記ステムの側面に接する保持突部とを備えることを特徴とする。
【００１３】
この光デバイスの取付部材において、前記光デバイスは、前記ステムと、前記ステムの前記一面に結合され前記素子を覆うキャップとからなるパッケージを備え、前記キャップは、光を透過させる窓部を備えていることが好ましい。
【００１４】
この光デバイスの取付部材において、前記保持孔は、前記ボディにおいて前記保持孔が開口する開口面と前記受け面との間の寸法が、前記パッケージにおいて前記端子を備える面と前記窓部を備える面との間の寸法よりも小さく、前記ボディは、光学要素が嵌め合わされる筒部を、前記開口面が形成された面に備えることがさらに好ましい。
【００１５】
この光デバイスの取付部材において、前記筒部と前記光学要素とのうち外側に重なる部材は、紫外線が透過する材料で形成されていることがさらに好ましい。
【００１６】
この光デバイスの取付部材において、前記ボディは、可視光に対して透明な材料で形成されていることが好ましい。
【００１７】
この光デバイスの取付部材において、前記保持突部は、前記受け面から前記保持孔が開口する開口面に向かって前記受け面からの距離が大きいほど前記保持孔の内側面からの突出寸法が小さくなる形状に形成され、前記ステムを前記保持突部に囲まれる空間に誘い込む導入部を備えることが好ましい。
【００１８】
また、本発明に係る光デバイスの取付部材は、光デバイスと光学要素とを光学的に結合するボディを備え、前記ボディは前記光学要素と嵌め合わされる筒部を備える取付部材であって、前記光学要素と前記筒部との位置関係を拘束する前記光学要素と前記筒部との接触面において、接合されない第１部位と、レーザ溶着により接合された第２部位とが設けられていることを特徴とする。
【００１９】
この光デバイスの取付部材において、前記第１部位と前記第２部位とは、前記筒部の中心軸に沿う方向に離れていることが好ましい。
【００２０】
この光デバイスの取付部材において、前記光学要素と前記筒部との一方は、先端が他方に接触し、かつ前記筒部の中心軸に沿う方向に並ぶ複数の突部を備え、前記突部のいずれかと前記筒部との接触面は接合されない前記第１部位であり、前記突部の残りと前記筒部との接触面にはレーザ溶着により接合された前記第２部位が形成されることがさらに好ましい。
【００２１】
この光デバイスの取付部材において、前記突部は前記光学要素に設けられ、前記突部の外周面が前記筒部の内側面に接触するように前記光学要素の一部が前記筒部に挿入されていることがさらに好ましい。
【００２２】
この光デバイスの取付部材において、前記光学要素と前記筒部とのうち前記接触面に対して外側に重なる部材は、レーザ溶着に用いるレーザ光を透過させ、前記光学要素と前記筒部とのうち前記接触面に対して内側に重なる部材は、レーザ溶着に用いるレーザ光を吸収させることが好ましい。
【００２３】
この光デバイスの取付部材において、前記光学要素と前記筒部とは、同種類のポリマーを材料として形成されていることがさらに好ましい。
【００２４】
この光デバイスの取付部材において、前記光学要素と前記筒部とのうち前記接触面に対して内側に重なる部材は、レーザ溶着に用いるレーザの波長の光を吸収する材料を含有することがさらに好ましい。
【００２５】
この光デバイスの取付部材において、前記光学要素と前記筒部とは、ポリフタルアミド樹脂を材料として形成されていることがさらに好ましい。
【００２６】
本発明に係る光デバイスの取付方法は、上述した光デバイスの取付部材に、前記光デバイスを取り付ける方法であって、前記ボディにおいて前記保持孔が開口する開口面から前記保持孔に前記光デバイスを挿入し、次に前記光デバイスを前記保持孔に押し込む向きに外力を作用させることにより、前記ステムにおける前記他面の周部を前記受け面に当てることを特徴とする。
【００２７】
本発明に係る他の光デバイスの取付方法は、筒部を備える光デバイスの取付部材に、前記光デバイスを取り付ける方法であって、前記ボディにおいて前記保持孔が開口する開口面から前記保持孔に前記パッケージを挿入し、次に前記筒部に前記光学要素の一部を挿入し、前記パッケージを前記保持孔に押し込む向きに前記光学要素を通して外力を作用させることにより、前記ステムにおける前記他面の周部を前記受け面に当てることを特徴とする。
【００２８】
本発明に係るガスセンサは、筒部を備える光デバイスの取付部材を２個備え、前記光学要素は、筒状であって内側面の全面にわたって鏡面である反射面が形成され、かつ気体が流通する通気孔が管壁に形成された検出筒であり、前記光デバイスは、前記検出筒の口軸方向の一端部に配置される発光素子、および前記検出筒の口軸方向の他端部に配置される受光素子であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２９】
本発明の構成によれば、保持孔が、光デバイスのステムの表裏において端子が引き出された面の周部に当たる受け面と、光デバイスが受け面に当たった状態でステムに接する保持突部とを備えるから、保持突部により光デバイスを保持する結合力が生じる。また、ステムにおいて端子が引き出された面が保持孔に設けられた受け面に当たるから、光デバイスと取付部材とを比較的大きい面積で接触させることが可能になり、光デバイスと取付部材との結合力を高めることができる。さらに、ステムにおいて端子が引き出された面は、全体の面積に対して平面である面積の割合が比較的大きいから、この面を受け面に当てることによって、光デバイスと取付部材との相対位置を精度よく決めることが可能になる。つまり、光デバイスの位置決め精度の向上につながる。
【００３０】
また、光学要素と筒部との接触面において、接合されない第１部位と、レーザ溶着により接合された第２部位とを設けることによって、ボディと光学要素との相対位置を精度よく決めることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】実施形態１を示し、（ａ）は取付部材を示す断面図、（ｂ）は光デバイスを取り付けた状態の断面図、（ｃ）は光デバイスおよび光学要素を取り付けた状態の断面図である。
【図２】同上に光デバイスを取り付けた状態の正面図である。
【図３】同上を用いたガスセンサを示す断面図である。
【図４】図３に示すガスセンサを組み立てる手順を示す工程図である。
【図５】同上に用いる材料について波長と透過率との関係例を示す図である。
【図６】実施形態２の構成例を示す要部の斜視図である。
【図７】同上の他の構成例を示す要部の断面図である。
【図８】同上のさらに他の構成例を示す要部の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
（概要）
以下に説明する光デバイスの取付部材は、図１に示すように、光デバイス２０を保持する保持孔１１が一部に形成されているボディ１０を備える。光デバイス２０は、表裏の一面に素子２３が搭載され他面から端子２２が引き出されたステム２１１を備える。保持孔１１は、内側面に形成されステム２１１における他面の周部に当たる受け面１１１と、ステム２１１における他面が受け面１１１に当たった状態で、ステム２１１の側面に接する保持突部１１５とを備える。
【００３３】
また、光デバイス２０は、ステム２１１と、ステム２１１の一面に結合され素子２３を覆うキャップ２１２とからなるパッケージ２１を備えることが望ましい。キャップ２１２は、光を透過させる窓部２４を備えていることが望ましい。
【００３４】
保持孔１１は、ボディ１０において保持孔１１が開口する開口面と受け面１１１との間の寸法が、パッケージ２１において端子２２を備える面と窓部２４を備える面との間の寸法よりも小さいことが望ましい。また、ボディ１０は、光学要素３０が嵌め合わされる筒部１２を、開口面が形成された面に備えることが望ましい。さらに、筒部１２と光学要素３０とのうち外側に重なる部材は、紫外線が透過する材料で形成されていることが望ましい。ボディ１０は、可視光に対して透明な材料で形成されていることが望ましい。
【００３５】
保持突部１１５は、受け面１１１から保持孔１１が開口する開口面に向かって受け面１１１からの距離が大きいほど保持孔１１の内側面からの突出寸法が小さくなる形状に形成されることが望ましい。すなわち、ステム２１１を保持突部１１５に囲まれる空間に誘い込む導入部１１６を備えることが望ましい。
【００３６】
以下に説明する光デバイスの取付部材の他の構成例も、図６に示すように、光デバイス２０と光学要素３０とを光学的に結合するボディ１０を備える。ボディ１０は、光学要素３０と嵌め合わされる筒部１２を備える。光学要素３０と筒部１２との位置関係を拘束する光学要素３０と筒部１２との接触面には、接合されない第１部位１３１と、レーザ溶着により接合された第２部位１３２とが設けられている。第１部位１３１と第２部位１３２とは、筒部１２の中心軸Ａｘに沿う方向に離れていることが望ましい。
【００３７】
光学要素３０と筒部１２との一方は、図８のように、筒部１２の中心軸Ａｘに沿う方向に並ぶ複数の突部３６を備えることが望ましい。突部３６は、先端が光学要素３０と筒部１２との他方に接触する。突部３６のいずれかと筒部１２との接触面は接合されない第１部位１３１であり、突部３６の残りと筒部１２との接触面にはレーザ溶着により接合された第２部位１３２が形成されることが望ましい。また、望ましくは、突部３６は光学要素３０に設けられる。この場合、突部３６の外周面が筒部１２の内側面に接触するように光学要素３０の一部が筒部１２に挿入される。
【００３８】
光学要素３０と筒部１２とのうち接触面に対して外側に重なる部材は、レーザ溶着に用いるレーザ光を透過させ、光学要素３０と筒部１２とのうち接触面に対して内側に重なる部材は、レーザ溶着に用いるレーザ光を吸収させることが望ましい。また、光学要素３０と筒部１２とは、同種類のポリマーを材料として形成されていることが望ましい。この場合、光学要素３０と筒部１２とのうち接触面に対して内側に重なる部材は、レーザ溶着に用いるレーザの波長の光を吸収する材料を含有することが望ましい。また、光学要素３０と筒部１２とは、望ましくは、ポリフタルアミド樹脂を材料として形成される。
【００３９】
以下に説明する光デバイスの取付方法では、ボディ１０において保持孔１１が開口する開口面から保持孔１１に光デバイス２０を挿入し、次に光デバイス２０を保持孔１１に押し込む向きに外力を作用させる。この方法により、ステム２１１における他面の周部が受け面１１１に当てられる。
【００４０】
また、ボディ１０において保持孔１１が開口する開口面から保持孔１１にパッケージ２１を挿入し、次に筒部１２に光学要素３０の一部を挿入し、パッケージ２１を保持孔１１に押し込む向きに光学要素３０を通して外力を作用させてもよい。この方法により、ステム２１１における他面の周部が受け面１１１に当てられる。
【００４１】
以下に説明するガスセンサは、図３に示すように、筒部１２を備える光デバイスの取付部材を２個備える。光学要素３０は、筒状であって内側面の全面にわたって鏡面である反射面が形成され、かつ気体が流通する通気孔３２が管壁に形成された検出筒である。光デバイス２０は、検出筒３１の口軸方向の一端部に配置される発光素子２０Ａ、および検出筒３１の口軸方向の他端部に配置される受光素子２０Ｂである。
【００４２】
以下に説明する実施形態はガスセンサを例として説明するが、以下に説明する技術は、光デバイスが取り付けられる取付部材が必要になる用途であれば、他の用途にも利用可能である。たとえば、光電センサにおいて光デバイスを保持するための取付部材、あるいは光デバイスとライトガイドとを結合するための取付部材などにも、以下に説明する取付部材を採用可能である。
【００４３】
（実施形態１）
本実施形態において説明する取付部材は、図１に示すように、筒状に形成されたボディ１０を備える。図示するボディ１０は、ボディ１０を貫通する保持孔１１を備えた筒状に形成されている。ボディ１０が筒状であることは必須ではなく、保持孔１１の一方の端面は塞がれていてもよい。すなわち、保持孔１１は、ボディ１０の一面にのみ開口する凹所であってもよい。
【００４４】
このボディ１０は、保持孔１１の口軸方向に直交する断面においてボディ１０の外周形状が円形に形成されている（図２参照）。ボディ１０の断面における外周形状が円形になることは必須ではなく、取付部材の用途に応じて外周形状は適宜に設計される。また、このボディ１０は、保持孔１１の口軸方向に直交する断面において保持孔１１の内周形状が円形に形成されている。ボディ１０の断面における保持孔１１の内周形状が円形になることは必須ではなく、光デバイス２０を保持可能な形状であれば、どのような形状であってもよい。たとえば、後述するように、保持孔１１の内周形状は四角形状でもよい。
【００４５】
図１に示す保持孔１１は、内径が２段階に変化し、光デバイス２０において端子２２（後述する）が設けられた第１の端面２０１（図１（ｂ）参照）の周部に当たる受け面１１１を形成している。以下では、保持孔１１の内部空間において、内径が大きい部位を大径部１１２と呼び、内径が小さい部位を小径部１１３と呼ぶ。
【００４６】
ボディ１０は、光学要素３０（後述する）が挿入される筒部１２を、大径部１１２の開口面が形成された一面に備える。筒部１２は、保持孔１１の開口面の周囲を囲むように形成され、その内径は大径部１１２の内径よりも大きい寸法に形成される。ボディ１０において保持孔１１の開口面が形成された一面のうち筒部１２に囲まれている領域を以下では当たり面１２１と呼ぶ。当たり面１２１は、光学要素３０の移動を規制する機能を有している。
【００４７】
筒部１２はボディ１０に連続してボディ１０と一体に形成される。ボディ１０と筒部１２とを備える取付部材は合成樹脂成形品として形成される。合成樹脂は、ＡＢＳ樹脂、シクロオレフィンポリマのいずれかを用いることを想定しているが、他の合成樹脂も選択可能である。ただし、取付部材を形成する材料は、光デバイス２０を取付部材に装着する際に作用する外力で変形可能な程度の強度であることが望ましい。
【００４８】
大径部１１２は、口軸方向において開口面に近いほうの一端部に、開口面からの距離が小さいほど内径を広げるようにテーパ状に形成された案内部１１４を備える。また、大径部１１２は、口軸方向において受け面１１１に近いほうの一端部に、保持孔１１の内側面から突出し、光デバイス２０のステム（後述する）の側面に接する保持突部１１５を備える。保持突部１１５は、受け面１１１から遠いほうの一端部に、受け面１１１からの距離が大きいほど保持孔１１の内側面からの突出寸法が小さくなる形状に形成された導入部１１６を備える。
【００４９】
保持突部１１５は、図２に示すように、保持孔１１の周方向における複数箇所（図示例では３箇所）に等間隔で設けられる。導入部１１６は、保持孔１１の口軸方向において保持突部１１５の全長に形成されていてもよいが、図示例では、保持突部１１５において受け面１１１に近いほうの端部は、保持孔１１の内側面からの突出寸法が一定である位置決め面１１７を形成している。
【００５０】
さらに、保持孔１１は、光デバイス２０の外周面から突出する位置決め突部２１３が挿入される位置決め溝１１８を備える。光デバイス２０は、保持孔１１に装着される際に、位置決め突部２１３を位置決め溝１１８に嵌めることによって、ボディ１０に対して所定の位置に装着される。
【００５１】
位置決め面１１７を通る仮想円の直径は、光デバイス２０の外径よりやや小さくなるように設定されている。また、位置決め面１１７を通る仮想円の直径は小径部１１３の内径よりも大きくなるように設定される。つまり、光デバイス２０が受け面１１１に当たっている状態において光デバイス２０と受け面１１１とが重なる面積は、当該仮想円の直径と小径部１１３の内径との寸法差で決まる。ここに、保持孔１１の内径は、光デバイス２０の外径（後述の例ではステム２１１の外径）に公差と若干の余裕寸法とを加えた程度に設定される。また、位置決め面１１７を通る仮想円の直径は、光デバイス２０の外径から公差と若干の余裕寸法とを差し引いた程度に設定される。
【００５２】
なお、案内部１１４は、保持孔１１の周方向における全周にわたって連続して形成される。また、保持突部１１５は、案内部１１４と同様に、保持孔１１の周方向における全周にわたって形成されていてもよい。
【００５３】
大径部１１２の口軸方向における寸法、つまり受け面１１１から開口面までの距離ｄ１は、保持孔１１に装着される光デバイス２０の寸法Ｈ１と同寸法になるか、あるいはやや小さくなるように設定される（ｄ１≦Ｈ１）。この理由は後述する。
【００５４】
光デバイス２０は、一般には発光素子と受光素子とから選択される。ただし、光デバイス２０は、透過率や偏光状態を電気的に制御する素子などでもよい。発光素子は、代表例として発光ダイオード、レーザダイオード、ＯＬＥＤ（Organic Light Emitting Diode）などが知られている。受光素子は、代表例としてフォトダイオード、フォトトランジスタ、焦電型赤外線センサ、ＣＣＤイメージセンサ、ＣＭＯＳイメージセンサなどが知られている。これらの光デバイス２０は一例であって限定する趣旨ではない。
【００５５】
図１に示す光デバイス２０は、金属製のパッケージ２１を備える。パッケージ２１は、円板状のステム２１１と、円筒状のキャップ２１２とを結合して形成される。ステム２１１は、光デバイス２０としての主機能を発揮する素子２３に電気的に接続されたピン状（直径の小さい丸棒状）の端子２２を保持する。したがって、ステム２１１の表裏の一面に素子２３が搭載され、ステム２１１の他面から端子２２が引き出される。光デバイス２０としての主機能は、発光、受光などの機能を意味する。
【００５６】
キャップ２１２はステム２１１よりも外径が小さい。ただし、キャップ２１２においてステム２１１と結合される部位は、ステム２１１の一部に重なるように外側に広げられている。図示例の端子２２はピン状であるが、バンプであってもよく、またパッケージ２１の側面に端子片が突出する面実装型であってもよい。
【００５７】
また、光デバイス２０がキャップ２１２を備えていることは必須ではない。たとえば、光デバイス２０がＣＣＤイメージセンサやＣＭＯＳイメージセンサである場合、端子２２を備えるステム２１１に搭載された素子２３がキャップ２１２に覆われることなく露出している場合もある。
【００５８】
さらに、上述の構成では、正面（窓部２４の正面）から見た形状が円形であるパッケージ２１を用いているが、パッケージ２１の形状は任意であり、たとえば正面から見た形状が四角形状であってもよい。保持孔１１はパッケージ２１の形状に合わせて形成されるから、正面から見た形状が四角形状のパッケージ２１を用いる場合、保持孔１１の口軸方向に直交する断面も四角形状になる。この形状の場合、保持突部１１５は、四角形のそれぞれの角部（頂点）の近傍において、角部を挟む２箇所にそれぞれ接するように設けることが好ましい。つまり、角部を挟む２辺にそれぞれ接する２個ずつの保持突部１１５を角部ごとに設け、合計８個の保持突部１１５によってパッケージ２１の位置を固定すればよい。
【００５９】
キャップ２１２の底面には光を透過させる窓部２４が形成される。窓部２４は、素子２３を保護する部材が装着されていることが望ましい。また、窓部２４は、透過波長、光の集散、透過率、偏光状態などを制御する部材が装着されていてもよい。たとえば、光デバイス２０が赤外線領域の発光素子あるいは受光素子である場合、目的波長のみを透過させるように透過波長について選択性を付与したフィルタが窓部２４に装着される。
【００６０】
一例を挙げると、二酸化炭素の濃度を計測する場合、４．３μｍを中心とする特定波長帯を透過する特性を付与した透過フィルタと、３．９μｍを中心とする特定波長帯を透過する特性を付与した透過フィルタとを用いることが考えられる。つまり、二酸化炭素に吸収される波長と吸収されない波長との２つの波長をそれぞれ透過させるフィルタを窓部２４に設け、各波長における受光強度の比を求めると、この比は二酸化炭素の濃度を反映した値になる。
【００６１】
この場合、２つの波長に対する受光強度を個別に求めることができるように、比較的広い波長域で発光する１個の発光素子と、異なる波長域を透過させる透過フィルタをそれぞれ組み合わせた２個の受光素子とが用いられる。あるいは、異なる波長域を透過させる透過フィルタをそれぞれ組み合わせた２個の発光素子と、比較的広い波長域の受光が可能な１個の受光素子とが用いられる。
【００６２】
これらの構成および波長の数値は一例であって、他の構成および波長を用いてもよい。また、検知対象であるガスの種類が異なれば、異なる波長が選択される。
【００６３】
以下では、パッケージ２１において端子２２が突出する一面を光デバイス２０の第１の端面２０１と呼び、パッケージ２１において窓部２４が形成された一面を光デバイス２０の第２の端面２０２と呼ぶ。つまり、第１の端面２０１は、ステム２１１において端子２２が引き出された前記他面に相当する。また、第２の端面２０２はキャップ２１２の底面であって窓部２４を備える面になる。パッケージ２１においては、第１の端面２０１と第２の端面２０２とは表裏の関係になる。
【００６４】
以下に、上述した取付部材に光デバイス２０を取り付ける方法を説明する。
【００６５】
上述した光デバイス２０のパッケージ２１は、ボディ１０に形成された保持孔１１の開口面から挿入される。パッケージ２１は、図１（ｂ）に示すように、第１の端面２０１が受け面１１１に当たり、かつ端子２２が保持孔１１の小径部１１３を通してボディ１０から突出した状態となるように、ボディ１０に装着される。
【００６６】
光デバイス２０をボディ１０に装着する際に、パッケージ２１は、案内部１１４に案内されて大径部１１２に入り、その後、保持突部１１５に形成された導入部１１６によって保持孔１１の定位置に誘い込まれる。
【００６７】
パッケージ２１が保持孔１１の定位置に収まった状態では、ステム２１１の側面に保持突部１１５の位置決め面１１７が接し、パッケージ２１は保持孔１１の口軸方向に交差する面内での移動が規制される。
【００６８】
また、位置決め面１１７を通る仮想円の直径よりもステム２１１の外径のほうが大きい場合には、パッケージ２１を受け面１１１に押し付ける向きに比較的大きい外力を作用させることにより、導入部１１６の一部を塑性変形させる。この場合も、ステム２１１の側面に保持突部１１５が接することにより、パッケージ２１は保持孔１１の口軸方向に交差する面内での移動が規制される。
【００６９】
パッケージ２１を保持孔１１に挿入する際には、パッケージ２１の第２の端面２０２に治具（図示せず）を当て、パッケージ２１を保持孔１１に押し込む向きに治具を通して外力を作用させる。治具は、パッケージ２１の窓部２４を避けて第２の端面２０２の周部にのみ当たるように筒状に形成されていることが望ましい。第２の端面２０２の周部は、キャップ２１２の周壁に連続しており、治具から作用する外力に対して変形が生じにくい上に、窓部２４にフィルタのような部材が装着されている場合でも、当該部材の特性に影響を与えることなく外力を作用させることが可能になる。
【００７０】
また、治具は、キャップ２１２を押すように外力を作用させるから、端子２２を避けながら外力を作用させる場合と比較すると簡単な形状でよく、とくに本実施形態ではキャップ２１２の角を押すのでなお簡単な形状になる。また、後述するように、筒部１２を治具の案内に用いることが可能であるから、パッケージ２１に対して治具を位置決めするのが容易になる。
【００７１】
ところで、ボディ１０において保持孔１１が開口する開口面と受け面１１１との間の寸法は、パッケージ２１における第１の端面２０１と第２の端面２０２との間の寸法よりも小さいことが望ましい。この寸法関係であれば、パッケージ２１に接触する面が保持孔１１の開口面よりも大きい治具を用いる場合でも、パッケージ２１の第１の端面２０１が受け面１１１に当たるまで押し込むことが可能になる。したがって、外径が筒部１２の内径に等しい治具を用いることが可能になり、筒部１２による治具の案内が可能になる。
【００７２】
ここにおいて、ボディ１０が不透明であると光デバイス２０の第１の端面２０１が受け面１１１に当たっているか否かを視覚的に確認することが難しい。したがって、ボディ１０は可視光に対して透明な材料で形成されていることが望ましい。また、筒部１２も透明であれば光デバイス２０と治具との位置関係も視覚的に確認することができるからより望ましい。
【００７３】
上述したように、パッケージ２１を保持孔１１に挿入した状態では、パッケージ２１の第１の端面２０１が受け面１１１に当たり、パッケージ２１は、保持孔１１の口軸方向において小径部１１３に向かう向きの移動が規制される。この状態において、ボディ１０に接する回路基板（図示せず）に光デバイス２０を実装すると、回路基板と光デバイス２０との間でボディ１０の一部が挟まれ、パッケージ２１は、保持孔１１の口軸方向における移動が禁止される。
【００７４】
ところで、筒部１２は、光デバイス２０と光学的に結合する光学要素３０を保持するために設けられている。光学要素３０は、ライトガイドのような導光の機能、レンズのような屈折の機能、偏光板のような偏光状態を制御する機能などの目的で用いられる。本実施形態は、ガスセンサを構成するから、光学要素３０は検知対象のガスが導入される検出筒３１を例示する。
【００７５】
検出筒３１は、図３に示すように、口軸方向における中央部が両端部よりも膨らんだ形状の筒状に形成され、管壁に気体が流通する複数個の通気孔３２が形成されている。さらに、検出筒３１は、反射層３３を内側面の略全面に備える。検出筒３１は、口軸方向における両端部に設けられた差込筒３５の外径が取付部材に設けられた筒部１２の内径と等しく、差込筒３５は筒部１２に挿入可能に形成されている。
【００７６】
ガスセンサは、検出筒３１の口軸方向における各一端部にそれぞれ取付部材を用いて光デバイス２０が結合された構成を備える。検出筒３１の一方の端部に配置される光デバイス２０は発光素子２０Ａであり、検出筒３１の他方の端部に配置される光デバイス２０は受光素子２０Ｂである。反射層３３は、発光素子２０Ａが検出筒３１を通して受光素子２０Ｂに伝達する波長を効率よく反射する材料により形成され、検出筒３１の内側面に反射面を形成する。
【００７７】
この構成では、発光素子２０Ａと受光素子２０Ｂとの間で、検出対象であるガスによる吸収率が異なる２種類の波長の光に対する出力を受光素子２０Ｂから取り出す。たとえば、発光素子２０Ａからは比較的多くの波長成分を含む赤外光を放射し、受光素子２０Ｂでは透過波長が異なる狭帯域のバンドパスフィルタを用いて２種類の波長を分離して受光すれば、波長ごとの出力が得られる。この場合、波長ごとの出力を得るための２個の受光素子２０Ｂが設けられる。
【００７８】
受光時に分離される２種類の波長は、検知対象であるガスによる吸収率が異なっているから、各波長に対応した受光素子２０Ｂの出力値の比率は検知対象であるガスの濃度に応じて変化する。つまり、２種類の波長に対応した受光素子２０Ｂの出力値の比率を求めることによって、検知対象であるガスの濃度を計測することが可能になる。
【００７９】
以下に上述したガスセンサを組み立てる手順を説明する。発光素子２０Ａと受光素子２０Ｂとは、上述した方法でそれぞれ取付部材に結合される。このとき、発光素子２０Ａおよび受光素子２０Ｂの第１の端面２０１は、取付部材のボディ１０に設けられた受け面１１１に当たっていなくてもよい。また、図４（ａ）に示すように、検出筒３１の口軸方向の両端部に設けられた差込筒３５の外周面に接着剤３４が塗布される。その後、図４（ｂ）（ｃ）に示すように、発光素子２０Ａが結合された取付部材および受光素子２０Ｂが結合された取付部材とが検出筒３１に順に装着される。
【００８０】
ここで、検出筒３１の両端部に結合された取付部材を互いに近づける向きの外力を作用させると、発光素子２０Ａおよび受光素子２０Ｂの第１の端面２０１がボディ１０の受け面１１１に押し付けられる。すなわち、発光素子２０Ａおよび受光素子２０Ｂは、治具を用いることなく、検出筒３１によりパッケージ２１が保持孔１１に押し込まれることになる。
【００８１】
上述したように、筒部１２に光学要素３０を取り付ける場合には、図１（ｃ）に示しているように、取付部材に対して保持孔１１の開口面からパッケージ２１が挿入され、筒部１２に光学要素３０の一部が挿入される。さらに、パッケージ２１の第２の端面２０２に光学要素３０の端面が当てられ、パッケージ２１を保持孔１１に押し込む向きに光学要素３０を通して外力が加えられる。
【００８２】
このような一連の作業によって、治具を用いることなく、パッケージ２１における第１の端面２０１の周部を受け面１１１に当てることが可能になる。言い換えると、光デバイス２０を取り付ける際に治具が不要になる。ここで、上述したように、ボディ１０において保持孔１１が開口する開口面と受け面１１１との間の寸法を、パッケージ２１における第１の端面２０１と第２の端面２０２との間の寸法よりも小さくしていることが望ましい。この寸法関係であれば、光学要素３０がパッケージ２１に確実に当たるから、光デバイス２０と光学要素３０とを密着させることができる。
【００８３】
なお、光学要素３０は筒状であることが望ましいが、パッケージ２１における第２の端面２０２の略全面に接触する場合には筒状でなくてもよい。すなわち、パッケージ２１の一部に外力を作用させるのではなく、第２の端面２０２の略全面に外力を作用させることにより、パッケージ２１を変形させることなく保持孔１１に押し込むことが可能になる。
【００８４】
検出筒３１の両端部に塗布される接着剤３４は、紫外線硬化接着剤が望ましい。この場合、筒部１２は紫外線を透過させる材料で形成される。また、図４（ｄ）に示すように、検出筒３１の口軸方向の両端部に対応する部位に紫外線光源４０が配置される。紫外線光源４０は、紫外線を照射して接着剤３４を硬化させる。
【００８５】
接着剤３４が紫外線硬化接着剤である場合、筒部１２は、紫外線を透過させる材料で形成される。上述したＡＢＳ樹脂、シクロオレフィンポリマは紫外線を透過させるが、耐熱性が必要な場合、シクロオレフィンポリマを用いることが望ましい。なお、取付部材は、筒部１２だけではなく全体が、紫外線が透過する材料で形成されていてもよい。
【００８６】
さらに、取付部材を１種類の材料で形成する場合、可視光に対して透明であるＡＢＳ樹脂を選択することが望ましい。ただし、ボディ１０と筒部１２とに異なる合成樹脂を用いることも可能である。
【００８７】
筒部１２が可視光に対して透明である材料で形成されていれば、光学要素３０を筒部１２に結合した状態で、光デバイス２０のキャップ２１２と光学要素３０との位置の確認が可能になる。すなわち、光デバイス２０と光学要素３０との位置関係を視覚的に確認できるから、光デバイス２０と光学要素３０との位置合わせを正確に行うことができ、結果的に歩留まりの向上につながる。
【００８８】
可視光に対して透明であるＡＢＳ樹脂の透過率と光の波長との関係を図５に示す。紫外線硬化接着剤を実用的な硬化時間で硬化させるには、透過率が３０％以上必要である。したがって、本実施形態の紫外線光源４０から照射する波長は３８０ｎｍを選択している。この波長の紫外線は、ＡＢＳ樹脂に対する透過率が５０％以上になるから、上述した条件を満たす。
【００８９】
なお、光学要素３０を結合する必要がなければ筒部１２は省略可能である。筒部１２を設けていない取付部材であっても、可視光に対して透明である材料で形成すれば、光デバイス２０の位置を視覚的に確認することが可能であり、また、紫外線が透過する材料で形成すれば、紫外線硬化樹脂を用いることが可能である。
【００９０】
上述した構成例では、パッケージ２１の第１の端面２０１が受け面１１１に当たった状態で、保持突部１１５がステム２１１に接しているが、外径が変化しない円柱状のパッケージ２１であれば、保持突部１１５はパッケージ２１の側面に接すればよい。
【００９１】
ボディ１０は、上述の例では円筒状であるが、光デバイス２０の形状に応じた保持孔１１が形成されていれば、ボディ１０の形状はとくに限定されない。端子２２がピン状である場合、小径部１１３を通してボディ１０の外部に引き出す代わりに、端子２２のみが通る小孔をボディ１０に形成してもよい。つまり、大径部１１２に相当する凹所の底壁に、端子２２が通る小孔が形成されていればよい。
【００９２】
本実施形態において、光デバイス２０は、ステム２１１とキャップ２１２とが結合されたパッケージ２１を備えているが、上述したように、キャップ２１２を備えていない光デバイス２０でも本実施形態で説明した技術を適用可能である。たとえば、ＣＣＤイメージセンサやＣＭＯＳイメージセンサを用いたカメラに本実施形態で説明した技術を適用可能である。キャップ２１２が設けられていない場合、光デバイス２０を保持孔１１に押し込むには、ステム２１１の周部に外力を作用させる治具を用いる。
【００９３】
本実施形態の構成例では、筒部１２に差込筒３５を挿入する構成を例示したが、差込筒３５に筒部１２が挿入される構成であってもよい。つまり、筒部１２の外周面に差込筒３５の一部が重なる構成であってもよい。
【００９４】
（実施形態２）
実施形態１は、ボディ１０と光学要素３０とを接着により結合する構成を採用しているが、本実施形態は、ボディ１０と光学要素３０とをレーザ溶着により結合する構成について説明する。ボディ１０（の筒部１２）と光学要素３０とをレーザ溶着により結合する構成を採用すれば、接着剤３４を塗布する工程が不要になる利点が生じるが、ボディ１０と光学要素３０との少なくとも一方の一部が溶融することによって、位置がずれる可能性がある。
【００９５】
ここで、実施形態１のように、光学要素３０として検出筒３１を用いる構成例について考察する。この構成例では、検出筒３１において口軸方向の両端部に設けられた差込筒３５を、ボディ１０に設けられた筒部１２に挿入する構成が採用され、差込筒３５の外径と筒部１２の内径とは等しく形成されている。つまり、差込筒３５を筒部１２に差し込んだ状態で、差込筒３５の外周面は筒部１２の内周面に密着している。この状態において、差込筒３５と筒部１２とのレーザ溶着を行おうとすると、レーザが照射されることにより溶融した部位が軟化し、差込筒３５と筒部１２とが相対的に移動する可能性が生じる。
【００９６】
一方、ボディ１０は光デバイス２０と光学要素３０とを光学的に結合させる部材であるから、光デバイス２０と光学要素３０との位置を精度よく合わせることが要求される。しかしながら、上述のようにレーザ溶着を行う場合に、差込筒３５と筒部１２とが相対的に移動可能になると、両者の位置を精度よく合わせることができない可能性が生じる。
【００９７】
本実施形態は、光デバイス２０を保持するボディ１０に対して検出筒３１のような光学要素３０をレーザ溶着によって結合する際に、ボディ１０に対する光学要素３０の位置ずれが生じないようにすることを目的にしている。
【００９８】
以下では、実施形態１と同様に、光学要素３０として検出筒３１を例示し、検出筒３１の口軸方向の両端部に設けられた差込筒３５をボディ１０の筒部１２に挿入する場合を想定して説明する。つまり、差込筒３５が筒部１２の内側に挿入される場合を想定する。ただし、差込筒３５の内側に筒部１２が挿入される構造であっても、以下に説明する技術は適用可能である。
【００９９】
図６に示すように、差込筒３５が筒部１２に挿入される構成において、差込筒３５の外周面は筒部１２の内周面に接触し、両者が接触する接触面において差込筒３５と筒部１２との位置関係が拘束される。レーザ溶着の作業は、筒部１２に差込筒３５を挿入し、両者の位置関係が拘束された状態で行われる。本実施形態において、レーザ溶着は、接触面の全面に亘って行われるのではなく、接触面の一部の領域にのみ行われる。以下では、接触面のうち、レーザ溶着により接合されない領域を第１部位１３１と呼び、レーザ溶着により接合された領域を第２部位１３２と呼ぶ。
【０１００】
第２部位１３２は、レーザ溶着を行う際に筒部１２と差込筒３５との少なくとも一方が溶融しても、筒部１２と差込筒３５とが相対的に移動しない程度の小領域であれば、図６に示すように、筒部１２の中心軸Ａｘの周りにおける複数箇所に設けられる場合がある。ただし、この構成を採用する場合、筒部１２と差込筒３５との結合強度を高めるために、第２部位１３２を多箇所に設ける必要がある上に、筒部１２と差込筒３５とが相対的に移動しないように、レーザ溶着を行う領域を管理する必要がある。
【０１０１】
そのため、第１部位１３１と第２部位１３２とは、図７に示すように、筒部１２の中心軸Ａｘに沿う方向に離れて設けられることが望ましい。この構成を採用すると、レーザ溶着が行われない第１部位１３１が、筒部１２と差込筒３５との位置関係を拘束する。したがって、レーザ溶着によって第２部位１３２を形成する際に筒部１２と差込筒３５との少なくとも一方が軟化したとしても、筒部１２と差込筒３５とが相対的に移動することがない。つまり、レーザ溶着を行う領域の管理が容易であり、しかも第２部位１３２を多箇所に設ける必要がなく、レーザ溶着の作業性が高いという利点がある。
【０１０２】
図７に示す構成では、筒部１２と差込筒３５との接触面において、第１部位１３１になる領域と第２部位１３２になる領域との境界が定められていないから、レーザ溶着を行う位置を設定することにより定められる。これに対して、図８のように、差込筒３５の外周面に、検出筒３１の口軸方向に交差する面内で差込筒３５の全周に亘る分離溝３７が形成されていてもよい。すなわち、差込筒３５の外周面に、分離溝３７で分離された複数の突部３６が設けられていてもよい。この構成では、差込筒３５は、筒部１２の中心軸Ａｘに沿う方向に並ぶ複数（図示例では２つ）の突部３６を外周面に備えることになる。
【０１０３】
差込筒３５の外周面に、筒部１２の中心軸Ａｘに沿って複数の突部３６が形成されている場合、それぞれの突部３６の先端は筒部１２の内周面に接触する。また、いずれかの突部３６と筒部１２との接触面は接合されない第１部位１３１になり、残りの突部３６と筒部１２との接触面にはレーザ溶着により接合された第２部位１３２が形成される。
【０１０４】
上述のように、第２部位１３２が形成される領域が複数の突部３６から選択され、少なくとも１つの突部３６は筒部１２に接合されない。その結果、レーザ溶着の際に筒部１２と差込筒３５との相対的な位置関係が変化しない上に、第２部位１３２を形成可能な領域が突部３６により示されるから、レーザ溶着を施す作業が容易になる。
【０１０５】
なお、複数個の突部３６を分離溝３７により分離しているから、検出筒３１が合成樹脂の成形品である場合に、突部３６の先端面にひけが生じにくく、結果的に、突部３６の先端面と筒部１２の内周面とを、接触面において隙間なく密着させることが可能になる。つまり、光デバイス２０の光軸と検出筒３１の口軸とを精度よく合わせることが可能になる。
【０１０６】
ところで、筒部１２に差込筒３５を差し込んだ状態で、筒部１２と差込筒３５との接触面の一部をレーザ溶着により接合するには、レーザ光を接合部位に到達させ、かつ接合部位を除く部位にはできるだけ熱が伝達されないようにする必要がある。この条件を満足させるために、差込筒３５と筒部１２とのうち接触面に対して外側に重なる部材（つまり、筒部１２）は、レーザ溶着に用いるレーザ光を透過させる材料で形成されていることが望ましい。一方、差込筒３５と筒部１２とのうち接触面に対して内側に重なる部材（つまり、差込筒３５）は、レーザ溶着に用いるレーザ光を吸収する材料で形成されていることが望ましい。
【０１０７】
さらに、差込筒３５と筒部１２とを第２部位１３２において強固に結合させるために、差込筒３５と筒部１２とを形成する材料は、同種類のポリマーであることが望ましい。すなわち、差込筒３５と筒部１２とを形成する合成樹脂の成分のうち主成分となるポリマーは共通であることが望ましい。主成分となるポリマーが共通であることは、充填材、あるいは着色材などの補助材料の相違は許容することを意味する。差込筒３５と筒部１２とが同種類のポリマーで形成されていれば、融点（あるいは軟化点）が同程度であり、極性が等しいから、レーザ溶着を行いやすくなる。
【０１０８】
ガスセンサに用いる光学要素３０（検出筒３１）は、耐熱性および表面の平滑性が要求されるから、ボディ１０および検出筒３１は、ポリフタルアミド樹脂により形成することが望ましい。なお、実施形態１で説明した合成樹脂を採用することも可能であり、ボディ１０と検出筒３１とが異なる種類の合成樹脂を組み合わせて形成できる場合には、筒部１２と差込筒３５とのみを、レーザ溶着に適した材料で形成するようにしてもよい。
【０１０９】
ここでは、レーザ透過溶着法あるいは吸光度制御法で、レーザ溶着を行う場合を想定する。この場合、溶着させる接触面に対して外側に重なる部材（つまり、筒部１２）をレーザ光が透過し、接触面に対して内側に重なる部材（つまり、差込筒３５に設けられた突部３６）にレーザの波長の光を吸収する材料（着色剤）を含有させる。レーザの波長の光を吸収する材料（以下、「レーザ吸収材」という）は、染料系の吸収色素、染料系と顔料系との吸収材料の混合物などが用いられる。
【０１１０】
染料系の吸収色素は合成樹脂の材料に溶解するから材料が均一に着色される。したがって、染料系のレーザ吸収材を用いると、局所的な温度上昇が抑制されて合成樹脂が均一に溶融される。ただし、染料系の吸収色素はレーザ光を透過させるので、吸収効率が低いという問題を有している。そのため、顔料系の吸収色素（カーボンなど）と混合することにより、顔料系の吸収色素のみを用いる場合のような過剰な温度上昇を抑制し、かつ目的とする部位を均一に加熱することが可能になる。他の構成および動作は実施形態１と同様であるから説明を省略する。
【０１１１】
なお、実施形態１と同様に、筒部１２の外周面に差込筒３５の一部が重なる構成を採用することが可能であり、この場合、突部３６に相当する構造を筒部１２の外周面に設ければよい。また、上述した構成例では、相手側に差し込む部材の外周面に突部３６を設けているが、突部３６に相当する構造を、差し込まれる部材の内周面に設けることも可能である。
【０１１２】
なお、上述した実施形態の構成は、本発明を実施するための一例である。したがって、本発明は上述した実施形態の構成に限定されることはなく、実施形態の構成以外であっても、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲であれば、種々の変更が可能である。
【符号の説明】
【０１１３】
１０  ボディ
１１  保持孔
１２  筒部
２０  光デバイス
２０Ａ  発光素子（光デバイス）
２０Ｂ  受光素子（光デバイス）
２１  パッケージ
２２  端子
２３  素子
２４  窓部
３０  光学要素
３１  検出筒（光学要素）
３２  通気孔
３３  反射層（反射面）
３５  差込筒
３６  突部
１１１  受け面
１１５  保持突部
１１６  導入部
１３１  第１部位
１３２  第２部位
２０１  第１の端面
２０２  第２の端面
２１１  ステム
２１２  キャップ
Ａｘ  （筒部の）中心軸
【図１】
2014131002.tif 000003
【図２】
2014131002.tif 000004
【図３】
2014131002.tif 000005
【図４】
2014131002.tif 000006
【図５】
2014131002.tif 000007
【図６】
2014131002.tif 000008
【図７】
2014131002.tif 000009
【図８】
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