(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
距離が可変とされた第１ミラー及び第２ミラーを有し、前記第１ミラーと前記第２ミラーとの間の距離に応じて透過した光を所定の方向に沿って通過させる開口が設けられたファブリペロー干渉フィルタと、
前記開口を通過した光を受光する受光部を有する光検出器と、
前記光検出器が実装された配線基板と、
前記ファブリペロー干渉フィルタと前記配線基板との間に、前記開口内の第１空間と連続し且つ前記所定の方向から見た場合に前記第１空間を含む第２空間が形成されるように、前記配線基板上において前記ファブリペロー干渉フィルタを支持する支持部材と、を備え、
前記光検出器は、前記第２空間内に配置されており、
前記受光部は、前記所定の方向から見た場合に前記第２空間において前記第１空間に対応する領域内に配置されており、
前記第１空間及び前記第１空間に対応する前記領域における前記ファブリペロー干渉フィルタと前記配線基板との距離は、前記第２空間のうち前記第１空間に対応する前記領域を囲む領域における前記ファブリペロー干渉フィルタと前記配線基板との距離よりも大きい、光検出装置。
【請求項２】
前記光検出器は、前記所定の方向から見た場合に前記第２空間において前記第１空間に対応する前記領域内に配置されている、請求項１記載の光検出装置。
【請求項３】
前記第２空間内において前記配線基板に実装された実装部品をさらに備え、
前記実装部品は、前記所定の方向から見た場合に前記第２空間において前記第１空間に対応する前記領域外に配置されている、請求項１又は２記載の光検出装置。
【請求項４】
前記ファブリペロー干渉フィルタ、前記光検出器、前記配線基板及び前記支持部材を収容し、外部から前記ファブリペロー干渉フィルタに光を入射させる光入射部を有するパッケージをさらに備え、
前記光入射部は、前記所定の方向から見た場合に前記ファブリペロー干渉フィルタに含まれている、請求項１〜３のいずれか一項記載の光検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ファブリペロー干渉フィルタを備える光検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
距離が可変とされた第１ミラー及び第２ミラーを有するファブリペロー干渉フィルタと、ファブリペロー干渉フィルタを透過した光を検出する光検出器と、を備える光検出装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−１０６７５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述したような光検出装置には、ファブリペロー干渉フィルタでの光の透過及び光検出器での光の検出に関し、波長分解能の向上、波長シフトの抑制、分光特性の向上等が求められる。【０００５】
そこで、本発明は、波長分解能の向上、波長シフトの抑制及び分光特性の向上を図ることができる光検出装置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】
【０００６】
本発明の一形態に係る光検出装置は、距離が可変とされた第１ミラー及び第２ミラーを有し、第１ミラーと第２ミラーとの間の距離に応じて透過した光を所定の方向に沿って通過させる開口が設けられたファブリペロー干渉フィルタと、開口を通過した光を受光する受光部を有する光検出器と、光検出器が実装された配線基板と、ファブリペロー干渉フィルタと配線基板との間に、開口内の第１空間と連続し且つ所定の方向から見た場合に第１空間を含む第２空間が形成されるように、配線基板上においてファブリペロー干渉フィルタを支持する支持部材と、を備え、光検出器は、第２空間内に配置されており、受光部は、所定の方向から見た場合に第２空間において第１空間に対応する領域内に配置されている。【０００７】
この光検出装置では、ファブリペロー干渉フィルタと配線基板との間に形成された第２空間のうち、ファブリペロー干渉フィルタに設けられた開口内の第１空間に対応する領域内に、光検出器の受光部が配置されている。そのため、第１ミラー及び第２ミラーにおいて平行化が図られた領域を透過した光が光検出器の受光部に到達し易くなる。これにより、波長分解能の向上を図ることができる。また、第１空間と連続する第２空間内に、光検出器の受光部が配置されている。そのため、第１ミラー及び第２ミラーから光検出器の受光部に至る距離が長くなり、小さい入射角でファブリペロー干渉フィルタに入射した光が光検出器の受光部に到達し易くなる。これにより、波長分解能の向上及び波長シフトの抑制を図ることができる。さらに、ファブリペロー干渉フィルタと配線基板との間に形成された第２空間内に、光検出器が配置されている。そのため、第１ミラー及び第２ミラーを透過して開口を通過した光以外の迷光が、光検出器の受光部に到達し難くなる。これにより、迷光が低減されることで、分光特性の向上を図ることができる。【０００８】
本発明の一形態に係る光検出装置では、光検出器は、所定の方向から見た場合に第２空間において第１空間に対応する領域内に配置されていてもよい。これによれば、光検出器の小型化による光検出装置の低コスト化を図ることができる。また、ファブリペロー干渉フィルタと配線基板との間に形成された第２空間内に、サーミスタ等の温度補償用素子を配置することができ、温度補償用素子等の実装部品を付加した場合においても、光検出装置の小型化を図ることができる。【０００９】
本発明の一形態に係る光検出装置は、第２空間内において配線基板に実装された実装部品をさらに備え、実装部品は、所定の方向から見た場合に第２空間において第１空間に対応する領域外に配置されていてもよい。これによれば、実装部品での光の反射等を抑制することができ、迷光が低減されることで、さらなる分光特性の向上を図ることができる。【００１０】
本発明の一形態に係る光検出装置は、ファブリペロー干渉フィルタ、光検出器、配線基板及び支持部材を収容し、外部からファブリペロー干渉フィルタに光を入射させる光入射部を有するパッケージをさらに備え、光入射部は、所定の方向から見た場合にファブリペロー干渉フィルタに含まれていてもよい。これによれば、光入射部からパッケージ内に入射した光がファブリペロー干渉フィルタの周囲から光検出器の受光部に入射するのを抑制することができ、迷光が低減されることで、さらなる分光特性の向上を図ることができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、波長分解能の向上、波長シフトの抑制及び分光特性の向上を図ることができる光検出装置を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】第１実施形態に係る光検出装置である分光センサの断面図である。
【図２】図１の分光センサの一部の分解斜視図である。
【図３】図２のIII−III線に沿ってのファブリペロー干渉フィルタの断面図である。
【図４】図１の分光センサにおける光入射部、ファブリペロー干渉フィルタ及び光検出器の配置関係を示す図である。
【図５】図１の分光センサの変形例における光入射部、ファブリペロー干渉フィルタ及び光検出器の配置関係を示す図である。
【図６】第２実施形態に係る光検出装置である分光センサの断面図である。
【図７】図１及び図６の分光センサの光検出器の変形例の平面図である。
【図８】図１及び図６の分光センサの光検出器の変形例の平面図である。
【図９】図１の分光センサの変形例の平面図である。
【図１０】第３実施形態に係る光検出装置の一部の分解斜視図である。
【図１１】第３実施形態に係る光検出装置のファブリペロー干渉フィルタのXI−XI線断面図である。
【図１２】第３実施形態に係る光検出装置の製造工程を示す平面図である。
【図１３】第３実施形態に係る光検出装置の製造工程を示す平面図である。
【図１４】第３実施形態に係る光検出装置の製造工程を示す平面図である。
【図１５】図１４（Ｂ）に対応する側面図である。
【図１６】図１４（Ｂ）におけるXVI−XVI線断面図、及びその一部の拡大図である。
【図１７】第３実施形態に係る光検出装置の製造工程を示す平面図である。
【図１８】第３実施形態に係る光検出装置の変形例の平面図である。
【図１９】第３実施形態に係る光検出装置の変形例の平面図である。
【図２０】第３実施形態に係る光検出装置の変形例の平面図である。
【図２１】第３実施形態に係る光検出装置の変形例の平面図である。
【図２２】第４実施形態に係る光検出装置の製造工程を示す平面図である。
【図２３】第４実施形態に係る光検出装置の製造工程を示す平面図である。
【図２４】第４実施形態に係る光検出装置の製造工程を示す平面図である。
【図２５】第４実施形態に係る光検出装置の製造工程を示す平面図、及び第４実施形態に係る光検出装置の変形例の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の好適な実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図において同一又は相当部分には同一符号を付し、重複する部分を省略する。
［第１実施形態］
［分光センサの構成］
【００１４】
図１及び図２に示されるように、分光センサ（光検出装置）１Ａは、配線基板２と、光検出器３と、サーミスタ等の温度補償用素子（実装部品）７１と、複数のスペーサ（支持部材）４と、ファブリペロー干渉フィルタ１０と、を備えている。ファブリペロー干渉フィルタ１０は、距離が可変とされた第１ミラー３１及び第２ミラー４１を有している。ファブリペロー干渉フィルタ１０には、第１ミラー３１と第２ミラー４１との間の距離に応じて透過した光を、第１ミラー３１と第２ミラー４１とが対向する対向方向（所定の方向）Ｄに沿って通過させる開口５０ａが設けられている。
【００１５】
光検出器３は、ファブリペロー干渉フィルタ１０の開口５０ａを通過した光を受光する受光部３ａを有している。開口５０ａと受光部３ａとは、対向方向Ｄにおいて対向している。光検出器３は、例えば、赤外線検出器である。その赤外線検出器としては、ＩｎＧａＡｓ等が用いられた量子型センサ、又は、サーモパイル若しくはボロメータ等が用いられた熱型センサを用いることができる。なお、紫外（ＵＶ）、可視、近赤外の各領域を検出する場合には、光検出器３として、シリコンフォトダイオード等を用いることができる。また、光検出器３は、１つの受光部３ａを有していてもよいし、複数の受光部３ａをアレイ状に有していてもよい。また、複数の光検出器３を配線基板２に実装してもよい。
【００１６】
配線基板２には、光検出器３及び温度補償用素子７１が実装されている。より具体的には、配線基板２には、光検出器３が実装された実装部２ａ、温度補償用素子７１が実装された実装部２ｃ、及び複数の電極パッド２ｂが設けられている。各電極パッド２ｂは、実装部２ａ，２ｃのそれぞれと配線２ｄによって電気的に接続されている。なお、配線基板の材質は、シリコン、石英、ガラス、セラミック、プラスチック等である。
【００１７】
複数のスペーサ４は、配線基板２上に固定されている。ファブリペロー干渉フィルタ１０は、複数のスペーサ４上に固定されている。このように、複数のスペーサ４は、配線基板２上においてファブリペロー干渉フィルタ１０を支持している。これにより、ファブリペロー干渉フィルタ１０と配線基板２との間には、開口５０ａ内の第１空間Ｓ１と連続する第２空間Ｓ２が形成されている。第２空間Ｓ２は、対向方向Ｄから見た場合に第１空間Ｓ１を含んでいる。すなわち、対向方向Ｄから見た場合に、第２空間Ｓ２は、第１空間Ｓ１の外縁である開口５０ａの外縁よりも外側にまで広がっている。
【００１８】
ファブリペロー干渉フィルタ１０への熱歪みの影響を抑制するために、複数のスペーサ４及びファブリペロー干渉フィルタ１０は、ダイボンド樹脂によって互いに接着されることが好ましい。そのダイボンド樹脂としては、可撓性を有する樹脂材料（例えば、シリコーン系、ウレタン系、エポキシ系、アクリル系、ハイブリッド等の樹脂材料であって、導電性であっても非導電性であってもよい）を用いることができる。その樹脂材料は、弾性率（又はヤング率）が１０００ＭＰａ未満の材料から選択されることが望ましく、弾性率（又はヤング率）が１０ＭＰａ未満の材料から選択されることがさらに望ましい。また、その樹脂材料は、ガラス転移温度が分光センサ１Ａの使用環境温度から外れている樹脂材料から選択されることが望ましい。
【００１９】
ここで、スペーサ４とファブリペロー干渉フィルタ１０とを接着する接着剤としてのダイボンド樹脂５は、硬化後の硬さが、スペーサ４と配線基板２とを接着する接着剤よりも柔らかい。例えば、スペーサ４とファブリペロー干渉フィルタ１０との固定は、硬化後の弾性率が１０ＭＰａ未満であるシリコーン系の樹脂材料から成る接着剤で行うことが好適である。シリコーン系の樹脂材料の場合、ガラス転移温度は例えば−１０℃程度であり、例えば５〜４０℃といった通常の使用環境温度よりも低い。また、スペーサ４と配線基板２との固定は、硬化後の弾性率が１００ＭＰａ以上であるエポキシ系の樹脂材料から成る接着剤で行うことが好適である。これにより、スペーサ４と配線基板２との固定が強固に行われる一方で、ファブリペロー干渉フィルタ１０の周辺の部材からの熱歪みが接着剤を介してファブリペロー干渉フィルタ１０に伝わることを抑制することができる。
【００２０】
なお、分光センサ１Ａでは、ファブリペロー干渉フィルタ１０の開口５０ａの縁と各スペーサ４との間に距離が取られている。これにより、ファブリペロー干渉フィルタ１０の実装時にダイボンド樹脂がはみ出しても、はみ出したダイボンド樹脂が各スペーサ４側を伝うことになる。したがって、はみ出したダイボンド樹脂が開口５０ａ内に進入するのを防止することができる。
【００２１】
また、複数のスペーサ４の材料としては、例えばシリコン、セラミック、石英、ガラス、プラスチック等を用いることができる。特に、ファブリペロー干渉フィルタ１０において複数のスペーサ４と接する部分との熱膨張係数差を緩和するために、複数のスペーサ４の材料は、ファブリペロー干渉フィルタ１０の材料と比較して、その熱膨張係数が同等又は小さい材料であることが好ましい。一例として、ファブリペロー干渉フィルタ１０をシリコン基板上に形成する場合には、複数のスペーサ４は、石英又はシリコンといった熱膨張係数の小さい材料で形成されることが望ましい。なお、上述のように配線基板２とスペーサ４とを別体として形成する構成に代えて、配線基板２の表面上にスペーサ４となる部分を一体形成した構成としてもよい。
【００２２】
分光センサ１Ａは、配線基板２、光検出器３、温度補償用素子７１、複数のスペーサ４、及びファブリペロー干渉フィルタ１０を収容するＣＡＮパッケージ（パッケージ）８１をさらに備えている。ＣＡＮパッケージ８１は、ステム８２及びキャップ８３を有している。キャップ８３には、光透過窓（光入射部）８３ａが設けられている。光透過窓８３ａは、キャップ８３に設けられた開口に内側から板状の窓材８３ｂが樹脂接着又は低融点ガラス等で接合されることで構成されている。また、溶着ガラスをキャップに形成することで光透過窓８３ａとしてもよい。光透過窓８３ａは、外部からファブリペロー干渉フィルタ１０に光を入射させる。
【００２３】
配線基板２は、ステム８２上に固定されている。配線基板２の複数の電極パッド２ｂ、光検出器３の端子、温度補償用素子７１の端子、及びファブリペロー干渉フィルタ１０の端子１２，１３のそれぞれは、ステム８２を貫通する複数のリードピン８４のそれぞれとワイヤ８によって電気的に接続されている。これにより、光検出器３、温度補償用素子７１及びファブリペロー干渉フィルタ１０のそれぞれに対する電気信号の入出力等が行われる。分光センサ１Ａでは、ファブリペロー干渉フィルタ１０の各端子１２，１３の直下にスペーサ４が配置されているため、ワイヤボンディング性が向上している。
【００２４】
１つの実施形態において、所定の方向に沿う配線基板２の厚みは０．３ｍｍであり、スペーサ４Ｂの高さは０．４ｍｍであり、ファブリペロー干渉フィルタ１０の厚みは０．６ｍｍである。また、リードピン６ｂがベース６ａの上面から突出する部分の高さは０．５ｍｍである。すなわち、リードピン６ｂの上面は、ファブリペロー干渉フィルタ１０の上面よりも低い位置にある。また、リードピン６ｂの上面は、スペーサ４Ｂの上面よりも低い位置にある。これにより、ファブリペロー干渉フィルタ１０、或いは光検出器３からリードピン６ｂへのワイヤの接続が行い易くなる。
【００２５】
以上のように構成された分光センサ１Ａでは、光透過窓８３ａを介して外部からファブリペロー干渉フィルタ１０に測定光が入射すると、第１ミラー３１と第２ミラー４１との間の距離に応じて、所定の波長を有する光が第１ミラー３１及び第２ミラー４１を透過する。第１ミラー３１及び第２ミラー４１を透過した光は、開口５０ａを通過して光検出器３の受光部３ａに入射し、光検出器３で検出される。分光センサ１Ａでは、ファブリペロー干渉フィルタ１０に印加する電圧を変化させながら（すなわち、第１ミラー３１と第２ミラー４１との間の距離を変化させながら）、ファブリペロー干渉フィルタ１０を透過した光を光検出器３で検出することで、分光スペクトルを得ることができる。
［ファブリペロー干渉フィルタの構成］
【００２６】
図３に示されるように、ファブリペロー干渉フィルタ１０は、基板１４を備えている。基板１４の光入射側の表面１４ａには、反射防止層１５、第１積層体３０、犠牲層１６及び第２積層体４０がこの順序で積層されている。第１積層体３０と第２積層体４０との間には、枠状の犠牲層１６によって空隙（エアギャップ）Ｓが形成されている。ファブリペロー干渉フィルタ１０においては、第２積層体４０に対して基板１４の反対側から測定光が入射する。そして、所定の波長を有する光は、ファブリペロー干渉フィルタ１０の中央部に画定された光透過領域１１を透過する。
【００２７】
なお、基板１４は、例えばシリコン、石英、ガラス等からなる。基板１４がシリコンからなる場合には、反射防止層１５及び犠牲層１６は、例えば、酸化シリコンからなる。犠牲層１６の厚みは、２００ｎｍ〜１０μｍである。犠牲層１６の厚みは、中心透過波長（すなわち、ファブリペロー干渉フィルタ１０が透過させる波長の可変範囲の中央である波長）の１／２の整数倍であることが好ましい。
【００２８】
第１積層体３０のうち光透過領域１１に対応する部分は、第１ミラー３１として機能する。第１積層体３０は、複数のポリシリコン層と複数の窒化シリコン層とが一層ずつ交互に積層されることで構成されている。第１ミラー３１を構成するポリシリコン層及び窒化シリコン層それぞれの光学厚みは、中心透過波長（可変波長範囲の中心波長）の１／４の整数倍であることが好ましい。なお、窒化シリコン層の代わりに酸化シリコン層であってもよい。
【００２９】
第２積層体４０のうち光透過領域１１に対応する部分は、空隙Ｓを介して第１ミラー３１と対向する第２ミラー４１として機能する。第２積層体４０は、第１積層体３０と同様に、複数のポリシリコン層と複数の窒化シリコン層とが一層ずつ交互に積層されることで構成されている。第２ミラー４１を構成するポリシリコン層及び窒化シリコン層それぞれの光学厚みは、中心透過波長（可変波長範囲の中心波長）の１／４の整数倍であることが好ましい。なお、窒化シリコン層の代わりに酸化シリコン層であってもよい。
【００３０】
なお、第２積層体４０において空隙Ｓに対応する部分には、第２積層体４０の表面４０ａから空隙Ｓに至る複数の貫通孔４０ｂが均一に分布されている。複数の貫通孔４０ｂは、第２ミラー４１の機能に実質的に影響を与えない程度に形成されている。各貫通孔４０ｂの直径は、１００ｎｍ〜５μｍである。また、複数の貫通孔４０ｂの開口面積は、第２ミラー４１の面積の０．０１〜１０％を占める。
【００３１】
ファブリペロー干渉フィルタ１０においては、第１ミラー３１及び第２ミラー４１は、基板１４に支持されている。そして、第１ミラー３１は、基板１４の光入射側に配置されている。第２ミラー４１は、空隙Ｓを介して第１ミラー３１の光入射側に配置されている。
【００３２】
第１ミラー３１には、光透過領域１１を囲むように第１電極１７が形成されている。また、第１ミラー３１には、光透過領域１１を含むように第２電極１８が形成されている。第１電極１７及び第２電極１８は、ポリシリコン層に不純物をドープして低抵抗化することで形成されている。第２電極１８の大きさは、光透過領域１１の全体を含む大きさであることが好ましいが、第２電極１８の大きさは、光透過領域１１の大きさと略同一であってもよい。
【００３３】
第２ミラー４１には、第３電極１９が形成されている。第３電極１９は、対向方向Ｄにおいて、空隙Ｓを介して第１電極１７及び第２電極１８と対向している。第３電極１９は、ポリシリコン層に不純物をドープして低抵抗化することで形成されている。
【００３４】
ファブリペロー干渉フィルタ１０においては、第２電極１８は、対向方向Ｄにおいて、第１電極１７に対して第３電極１９の反対側に位置している。すなわち、第１電極１７と第２電極１８とは、第１ミラー３１において同一平面上に配置されていない。第２電極１８は、第１電極１７よりも第３電極１９から離れている。
【００３５】
端子１２は、ファブリペロー干渉フィルタ１０に電圧を印加するためのものである。端子１２は、光透過領域１１を挟んで対向するように一対設けられている。各端子１２は、第２積層体４０の表面４０ａから第１積層体３０に至る貫通孔内に配置されている。各端子１２は、配線２１を介して、第１電極１７と電気的に接続されている。
【００３６】
端子１３は、ファブリペロー干渉フィルタ１０に電圧を印加するためのものである。端子１３は、光透過領域１１を挟んで対向するように一対設けられている。なお、一対の端子１２が対向する方向と、一対の端子１３が対向する方向とは、直交している。各端子１３は、配線２２を介して、第３電極１９と電気的に接続されている。また、第３電極１９は、配線２３を介して、第２電極１８とも電気的に接続されている。
【００３７】
第１積層体３０の表面３０ａには、トレンチ２６，２７が設けられている。トレンチ２６は、端子１３から対向方向Ｄに沿って延びる配線２３を囲むように環状に延在している。トレンチ２６は、第１電極１７と配線２３とを電気的に絶縁している。トレンチ２７は、第１電極１７の内縁に沿って環状に延在している。トレンチ２７は、第１電極１７と第１電極１７の内側の領域とを電気的に絶縁している。各トレンチ２６，２７内の領域は、絶縁材料であっても、空隙であってもよい。
【００３８】
第２積層体４０の表面４０ａには、トレンチ２８が設けられている。トレンチ２８は、端子１２を囲むように環状に延在している。トレンチ２８の底面は、犠牲層１６に達している。トレンチ２８は、端子１２と第３電極１９とを電気的に絶縁している。トレンチ２８内の領域は、絶縁材料であっても、空隙であってもよい。
【００３９】
基板１４の光出射側の表面１４ｂには、反射防止層５１、第３積層体５２、中間層５３及び第４積層体５４がこの順序で積層されている。反射防止層５１及び中間層５３は、それぞれ、反射防止層１５及び犠牲層１６と同様の構成を有している。第３積層体５２及び第４積層体５４は、それぞれ、基板１４を基準として第１積層体３０及び第２積層体４０と対称の積層構造を有している。これらの反射防止層５１、第３積層体５２、中間層５３及び第４積層体５４によって、応力調整層５０が構成されている。応力調整層５０は、基板１４の光出射側に配置されており、基板１４の反りを抑制する機能を有している。
【００４０】
応力調整層５０には、光透過領域１１を含むように開口５０ａが設けられている。開口５０ａは、基板１４に対して光出射側に開口しており、例えば、円柱状に形成されている。応力調整層５０の光出射側の表面５０ｂには、遮光層２９が形成されている。遮光層２９は、アルミニウム等からなり、測定光を遮光する機能を有している。
【００４１】
以上のように構成されたファブリペロー干渉フィルタ１０においては、端子１２，１３を介して第１電極１７と第３電極１９との間に電圧が印加されると、当該電圧に応じた静電気力が第１電極１７と第３電極１９との間に発生する。当該静電気力によって、第２ミラー４１は、基板１４に固定された第１ミラー３１側に引き付けられるように駆動される。この駆動によって、第１ミラー３１と第２ミラー４１との距離が調整される。ファブリペロー干渉フィルタ１０を透過する光の波長は、光透過領域１１における第１ミラー３１と第２ミラー４１との距離に依存する。したがって、第１電極１７と第３電極１９との間に印加する電圧を調整することで、透過する光の波長を適宜選択することができる。このとき、第２電極１８は、電気的に接続された第３電極１９と同電位となる。したがって、第２電極１８は、光透過領域１１において第１ミラー３１及び第２ミラー４１を平坦に保つための補償電極として機能する。
［分光センサにおける光透過窓、ファブリペロー干渉フィルタ及び光検出器の配置関係］
【００４２】
図４は、対向方向Ｄから見た場合における各部品の配置関係を示す図である。図１及び図４に示されるように、光検出器３の全体は、対向方向Ｄから見た場合に第２空間Ｓ２において第１空間Ｓ１に対応する領域（すなわち、対向方向Ｄから見た場合に第２空間Ｓ２のうち第１空間Ｓ１と重なる領域）内に配置されている。したがって、光検出器３の受光部３ａの全体も、対向方向Ｄから見た場合に第２空間Ｓ２において第１空間Ｓ１に対応する領域内に配置されることになる。
【００４３】
温度補償用素子７１は、光検出器３と同様に、第２空間Ｓ２内に配置されている。ただし、温度補償用素子７１の全体は、対向方向Ｄから見た場合に第２空間Ｓ２において第１空間Ｓ１に対応する領域外に配置されている。ＣＡＮパッケージ８１の光透過窓８３ａの全体は、対向方向Ｄから見た場合にファブリペロー干渉フィルタ１０に含まれている。
［作用及び効果］
【００４４】
分光センサ１Ａでは、ファブリペロー干渉フィルタ１０と配線基板２との間に形成された第２空間Ｓ２のうち、ファブリペロー干渉フィルタ１０に設けられた開口５０ａ内の第１空間Ｓ１に対応する領域内に、光検出器３の受光部３ａが配置されている。そのため、第１ミラー３１及び第２ミラー４１において平行化が図られた領域を透過した光が光検出器３の受光部３ａに到達し易くなる。すなわち、第２ミラー４１を第１ミラー３１の方向に可動させたとき、第２ミラー４１は第１ミラー３１側に凸となるように屈曲するが、比較的屈曲の小さい（第１ミラー３１と第２ミラー４１との平行度の高い）中央付近の領域を透過した光を光検出器３の受光部３ａに到達し易くすることができる。これにより、波長分解能の向上を図ることができる。また、第１空間Ｓ１と連続する第２空間Ｓ２内に、光検出器３の受光部３ａが配置されている。そのため、第１ミラー３１及び第２ミラー４１から光検出器３の受光部３ａに至る距離が長くなり、小さい入射角でファブリペロー干渉フィルタ１０に入射した光（対向方向Ｄの方向、若しくは若干斜めの方向から入射した光）が開口５０ａを通過して光検出器３の受光部３ａに到達し易くなる。これにより、波長分解能の向上及び波長シフトの抑制を図ることができる。さらに、ファブリペロー干渉フィルタ１０と配線基板２との間に形成された第２空間Ｓ２内に、光検出器３が配置されている。そのため、第１ミラー３１及び第２ミラー４１を透過して開口５０ａを通過した光以外の迷光が、光検出器３の受光部３ａに到達し難くなる。これにより、迷光が低減されることで、分光特性の向上を図ることができる。
【００４５】
また、分光センサ１Ａでは、対向方向Ｄから見た場合に第２空間Ｓ２において第１空間Ｓ１に対応する領域内に、光検出器３が配置されている。これにより、光検出器３の小型化による分光センサ１Ａの低コスト化を図ることができる。また、ファブリペロー干渉フィルタ１０と配線基板２との間に形成された第２空間Ｓ２内に、温度補償用素子７１を配置することができ、温度補償用素子７１等の実装部品を付加した場合においても、分光センサ１Ａの小型化を図ることができる。
【００４６】
また、分光センサ１Ａでは、対向方向Ｄから見た場合に第２空間Ｓ２において第１空間Ｓ１に対応する領域外に、温度補償用素子７１が配置されている。これにより、温度補償用素子７１での光の反射等を抑制することができ、迷光が低減されることで、さらなる分光特性の向上を図ることができる。
【００４７】
また、分光センサ１Ａでは、ＣＡＮパッケージ８１の光透過窓８３ａが、対向方向Ｄから見た場合にファブリペロー干渉フィルタ１０に含まれている。これにより、光透過窓８３ａからＣＡＮパッケージ８１内に入射した光がファブリペロー干渉フィルタ１０の周囲から光検出器３の受光部３ａに入射するのを抑制することができ、迷光が低減されることで、さらなる分光特性の向上を図ることができる。さらに、小さい入射角でファブリペロー干渉フィルタ１０に入射した光が光検出器３の受光部３ａに到達し易くなる。これにより、波長分解能の向上及び波長シフトの抑制を図ることができる。
【００４８】
また、分光センサ１Ａでは、第１空間Ｓ１と連続する第２空間Ｓ２内に、光検出器３の受光部３ａが配置されている。そのため、第１ミラー３１及び第２ミラー４１から光検出器３の受光部３ａに至る距離が長くなり、また、開口５０ａ（第１空間Ｓ１）があることでファブリペロー干渉フィルタ１０の下面（基板１４の下面）から受光部３ａに至る距離が長くなるため、ファブリペロー干渉フィルタ１０と光検出器３との間での光学的干渉の影響が生じ難くなる。これにより、分光特性の向上を図ることができる。また、熱的ダメージ、物理的ダメージ等が加わった際にも、ファブリペロー干渉フィルタ１０と光検出器３との間での物理的干渉の影響が生じ難くなる。また、電圧を印加した際のファブリペロー干渉フィルタ１０の動作に伴って発生する熱のこもりが低減されるので、光検出器３の特性への温度の影響が緩和される。
【００４９】
また、分光センサ１Ａでは、対向方向Ｄから見た場合に第１空間Ｓ１を含む第２空間Ｓ２内に（すなわち、第１空間Ｓ１よりも大きい第２空間Ｓ２内に）、光検出器３が配置されている。これにより、ワイヤボンディング用の空間が確保されるので、光検出器３に特別な構造を採用する必要がない。また、温度補償用素子７１を光検出器３の近傍に配置することが可能となるので、補償の効率を向上させることができる。また、熱のこもりが低減されるので、光検出器３の特性への温度の影響が緩和される。また、熱によるダイボンド樹脂等の揮発成分が分散する空間が広くなるため、揮発成分が光路内に再付着して光路を妨げるリスクが低減される。さらに、光検出器３の幅を大きくする等、仕様の自由度が増すため、高い性能の分光センサ１Ａを実現することができる。
【００５０】
なお、図５に示されるように、対向方向Ｄから見た場合に第２空間Ｓ２において第１空間Ｓ１に対応する領域内に、光検出器３の受光部３ａの全体が配置されていれば、光検出器３の全体が当該領域内に配置されていなくてもよい。この場合にも、ファブリペロー干渉フィルタ１０と配線基板２との間に形成された第２空間Ｓ２内に、光検出器３が配置されているため、第１ミラー３１及び第２ミラー４１を透過して開口５０ａを通過した光以外の迷光が、光検出器３の受光部３ａに到達し難くなる。これにより、分光特性の向上を図ることができる。
［第２実施形態］
［分光センサの構成］
【００５１】
図６に示されるように、分光センサ１Ｂは、ＳＭＤ（Surface  Mount  Device）として構成されている点で、上述した分光センサ１Ａと異なっている。分光センサ１Ｂは、光検出器３、温度補償用素子７１（図示省略）及びファブリペロー干渉フィルタ１０を収容するＳＭＤパッケージ（パッケージ）６１を備えている。ＳＭＤパッケージ６１は、第１層基板６２、第２層基板６３、第３層基板６４、第４層基板６５、第５層基板６６及び第６層基板６９を有している。
【００５２】
第１層基板６２、第２層基板６３、第３層基板６４、第４層基板６５、第５層基板６６及び第６層基板６９は、この順で積層されている。第２層基板６３、第３層基板６４、第４層基板６５及び第５層基板６６のそれぞれの中央部には、開口が設けられている。第３層基板６４の開口は、第２層基板６３の開口よりも大きい。第４層基板６５の開口は、第３層基板６４の開口よりも大きい。第５層基板６６の開口は、第４層基板６５の開口よりも大きい。これにより、第１層基板６２、第２層基板６３、第３層基板６４及び第４層基板６５のそれぞれの表面の一部は、第５層基板６６の開口から露出することになる。
【００５３】
露出した第１層基板６２の表面には、光検出器３及び温度補償用素子７１（図示省略）が固定されている。光検出器３及び温度補償用素子７１（図示省略）のそれぞれの一方の端子は、露出した第１層基板６２の表面に設けられたボンディングパッドと導電性ペースト又は半田等によって電気的に接続されている。光検出器３及び温度補償用素子７１（図示省略）のそれぞれの他方の端子は、露出した第２層基板６３の表面に設けられたボンディングパッドとワイヤ８によって電気的に接続されている。第１層基板６２のボンディングパッド及び第２層基板６３のボンディングパッドのそれぞれは、第１層基板６２の裏面に設けられた複数の電極パッド６７のそれぞれと配線（図示省略）によって電気的に接続されている。第１層基板６２及び第２層基板６３は、光検出器３及び温度補償用素子７１（図示省略）が実装された配線基板として機能している。
【００５４】
露出した第３層基板６４の表面には、ファブリペロー干渉フィルタ１０が固定されている。ファブリペロー干渉フィルタ１０の各端子１２，１３は、露出した第４層基板６５の表面に設けられた複数のボンディングパッドのそれぞれとワイヤ８によって電気的に接続されている。第４層基板６５の複数のボンディングパッドのそれぞれは、第１層基板６２の裏面に設けられた複数の電極パッド６７のそれぞれと配線（図示省略）によって電気的に接続されている。第３層基板６４は、第１層基板６２及び第２層基板６３上においてファブリペロー干渉フィルタ１０を支持する支持部材として機能している。これにより、ファブリペロー干渉フィルタ１０と、配線基板として機能する第１層基板６２及び第２層基板６３との間に、第２空間Ｓ２が形成されている。第２空間Ｓ２は、ファブリペロー干渉フィルタ１０の開口５０ａ内の第１空間Ｓ１と連続しており、対向方向Ｄから見た場合に第１空間Ｓ１を含んでいる。
【００５５】
なお、ファブリペロー干渉フィルタ１０を第３層基板６４の上面に固定するために用いる接着剤としてのダイボンド樹脂５は、光検出器３を第１層基板６２の上面に固定するために用いる接着剤よりも柔らかい。また、それぞれ別体として形成された第１層基板６２、第２層基板６３、第３層基板６４、第４層基板６５及び第５層基板６６を積層してＳＭＤパッケージ６１を形成する場合において、それぞれ隣接する基板同士を接着する接着剤よりも柔らかい。これにより、光検出器３と第１層基板６２との固定や、ＳＭＤパッケージ６１の形成が強固に行われる一方で、ファブリペロー干渉フィルタ１０の周辺の部材からの熱歪みが接着剤を介してファブリペロー干渉フィルタ１０に伝わることを抑制することができる。
【００５６】
第１層基板６２、第２層基板６３、第３層基板６４、第４層基板６５及び第５層基板６６の材料には、例えば、セラミック、樹脂等を用いることができる。第１層基板６２、第２層基板６３、第３層基板６４、第４層基板６５及び第５層基板６６は、それぞれが別体として形成された後に積層されたものに限定されず、一体として成形されたものであってもよい。
【００５７】
第６層基板６９は、光透過基板６９ａ及び遮光層６９ｂを有している。光透過基板６９ａの材料には、分光センサ１Ｂの適用波長範囲に対応した材料（例えば、ガラス、シリコン、ゲルマニウム等）を用いることができる。遮光層６９ｂは、光透過基板６９ａの表面に形成されている。遮光層６９ｂの材料としては、例えば、アルミニウム、酸化クロム等の金属若しくは金属酸化物、黒色樹脂等の遮光材料又は光吸収材料を用いることができる。遮光層６９ｂには、光通過口（光入射部）６９ｃが設けられている。光通過口６９ｃは、外部からファブリペロー干渉フィルタ１０に光を入射させる。この遮光層６９ｂは、光透過基板６９ａの表面側でなく裏面側に形成してもよい。なお、光透過基板６９ａの片面或いは両面に、光反射防止層を形成してもよい。また、光透過基板６９ａとして、適用波長範囲を制限するバンドパスフィルタを用いてもよい。
［分光センサにおける光通過口、ファブリペロー干渉フィルタ及び光検出器の配置関係］
【００５８】
分光センサ１Ｂでは、光検出器３の全体は、対向方向Ｄから見た場合に第２空間Ｓ２において第１空間Ｓ１に対応する領域（すなわち、対向方向Ｄから見た場合に第２空間Ｓ２のうち第１空間Ｓ１と重なる領域）内に配置されている。したがって、光検出器３の受光部３ａの全体も、対向方向Ｄから見た場合に第２空間Ｓ２において第１空間Ｓ１に対応する領域内に配置されることになる。
【００５９】
温度補償用素子７１（図示省略）は、光検出器３と同様に、第２空間Ｓ２内に配置されている。ただし、温度補償用素子７１の全体は、対向方向Ｄから見た場合に第２空間Ｓ２において第１空間Ｓ１に対応する領域外に配置されている。第６層基板６９の光通過口６９ｃの全体は、対向方向Ｄから見た場合にファブリペロー干渉フィルタ１０に含まれている。
［作用及び効果］
【００６０】
分光センサ１Ｂでは、第２空間Ｓ２のうち第１空間Ｓ１に対応する領域内に、光検出器３の受光部３ａが配置されている。そのため、第１ミラー３１及び第２ミラー４１において平行化が図られた領域を透過した光が光検出器３の受光部３ａに到達し易くなる。これにより、波長分解能の向上を図ることができる。また、第１空間Ｓ１と連続する第２空間Ｓ２内に、光検出器３の受光部３ａが配置されている。そのため、第１ミラー３１及び第２ミラー４１から光検出器３の受光部３ａに至る距離が長くなり、小さい入射角でファブリペロー干渉フィルタ１０に入射した光が光検出器３の受光部３ａに到達し易くなる。これにより、波長分解能の向上及び波長シフトの抑制を図ることができる。さらに、第２空間Ｓ２内に光検出器３が配置されている。そのため、第１ミラー３１及び第２ミラー４１を透過して開口５０ａを通過した光以外の迷光が、光検出器３の受光部３ａに到達し難くなる。これにより、迷光が低減されることで、分光特性の向上を図ることができる。
【００６１】
また、分光センサ１Ｂでは、対向方向Ｄから見た場合に第２空間Ｓ２において第１空間Ｓ１に対応する領域内に、光検出器３が配置されている。これにより、光検出器３の小型化による分光センサ１Ｂの低コスト化を図ることができる。また、第２空間Ｓ２内に温度補償用素子７１を配置することができ、分光センサ１Ｂの小型化を図ることができる。
【００６２】
また、分光センサ１Ｂでは、対向方向Ｄから見た場合に第２空間Ｓ２において第１空間Ｓ１に対応する領域外に、温度補償用素子７１が配置されている。これにより、温度補償用素子７１での光の反射等を抑制することができ、迷光が低減されることで、さらなる分光特性の向上を図ることができる。
【００６３】
また、分光センサ１Ｂでは、ＳＭＤパッケージ６１の光通過口６９ｃが、対向方向Ｄから見た場合にファブリペロー干渉フィルタ１０に含まれている。これにより、光通過口６９ｃからＳＭＤパッケージ６１内に入射した光がファブリペロー干渉フィルタ１０の周囲から光検出器３の受光部３ａに入射するのを抑制することができ、迷光が低減されることで、さらなる分光特性の向上を図ることができる。さらに、小さい入射角でファブリペロー干渉フィルタに入射した光が光検出器３の受光部３ａに到達し易くなる。これにより、波長分解能の向上及び波長シフトの抑制を図ることができる。
【００６４】
また、分光センサ１Ｂでは、第１空間Ｓ１と連続する第２空間Ｓ２内に、光検出器３の受光部３ａが配置されている。そのため、第１ミラー３１及び第２ミラー４１から光検出器３の受光部３ａに至る距離が長くなり、ファブリペロー干渉フィルタ１０と光検出器３との間での光学的干渉の影響が生じ難くなる。これにより、分光特性の向上を図ることができる。また、熱的ダメージ、物理的ダメージ等が加わった際にも、ファブリペロー干渉フィルタ１０と光検出器３との間での物理的干渉の影響が生じ難くなる。
【００６５】
また、分光センサ１Ｂでは、対向方向Ｄから見た場合に第１空間Ｓ１を含む第２空間Ｓ２内に（すなわち、第１空間Ｓ１よりも大きい第２空間Ｓ２内に）、光検出器３が配置されている。これにより、ワイヤボンディング用の空間が確保されるので、光検出器３に特別な構造を採用する必要がない。また、温度補償用素子７１を光検出器３の近傍に配置することが可能となるので、補償の効率を向上させることができる。また、熱のこもりが低減されるので、光検出器３の特性への温度の影響が緩和される。また、熱によるダイボンド樹脂等の揮発成分が分散する空間が広くなるため、揮発成分が光路内に再付着して光路を妨げるリスクが低減される。さらに、光検出器３の幅を大きくする等、仕様の自由度が増すため、高い性能の分光センサ１Ｂを実現することができる。
【００６６】
なお、分光センサ１Ｂにおいても、上述した分光センサ１Ａと同様に、対向方向Ｄから見た場合に第２空間Ｓ２において第１空間Ｓ１に対応する領域内に、光検出器３の受光部３ａの全体が配置されていれば、光検出器３の全体が当該領域内に配置されていなくてもよい。この場合にも、第２空間Ｓ２内に光検出器３が配置されているため、第１ミラー３１及び第２ミラー４１を透過して開口５０ａを通過した光以外の迷光が、光検出器３の受光部３ａに到達し難くなる。これにより、分光特性の向上を図ることができる。
【００６７】
以上、本発明の第１実施形態及び第２実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されない。例えば、光検出器３が、ＩｎＧａＡｓ等が用いられたフォトダイオードである場合には、図７（Ａ）に示されるように、対向方向Ｄから見た場合に受光部３ａが多角形状であってもよいし、或いは、図７（Ｂ）に示されるように、対向方向Ｄから見た場合に受光部３ａが円形状であってもよい。なお、光検出器３の表面に設けられた端子３ｂはアノード側の電極パッドであり、光検出器３の裏面に設けられた端子３ｃはカソード側の電極パッドである。
【００６８】
図７（Ａ）に示されるように、対向方向Ｄから見た場合に受光部３ａが多角形状であると、光検出器３の表面のうち大きな面積を受光部として利用することができる。そのため、光検出器３のサイズを小さくしても、受光部３ａの面積を大きくすることが可能となる。したがって、対向方向Ｄから見た場合にファブリペロー干渉フィルタ１０の開口５０ａよりも光検出器３のサイズが小さいときであっても、大きな感度を得ることが可能となる。
【００６９】
一方、図７（Ｂ）に示されるように、対向方向Ｄから見た場合に受光部３ａが円形状であると、受光部３ａを小さくして高速応答を実現することが可能となり、時間に対する分解能を向上させることができる。また、このような光検出器３は、バイアスに対する破壊安定性が良いため、高いバイアスで動作させる場合に好適である。さらに、対向方向Ｄから見た場合にファブリペロー干渉フィルタ１０の開口５０ａが円形状であるときには、対向方向Ｄから見た場合に開口５０ａと受光部３ａとが相似形状となる。そのため、対向方向Ｄに垂直な方向において、開口５０ａと受光部３ａとがずれ難くなる。
【００７０】
また、光検出器３が、サーモパイル等の熱型赤外線センサである場合には、図８（Ａ）に示されるように、対向方向Ｄから見た場合にメンブレンエリア３ｄ上の受光部３ａが多角形状であってもよいし、或いは、図８（Ｂ）に示されるように、対向方向Ｄから見た場合にメンブレンエリア３ｄ上の受光部３ａが円形状であってもよい。なお、光検出器３の表面に設けられた端子３ｂ，３ｃは一対の電極パッドである。
【００７１】
図８（Ａ）に示されるように、対向方向Ｄから見た場合に受光部３ａが多角形状であると、光検出器３の表面のうち大きな面積を受光部として利用することができる。そのため、光検出器３のサイズを小さくしても、受光部３ａの面積を大きくすることが可能となる。したがって、対向方向Ｄから見た場合にファブリペロー干渉フィルタ１０の開口５０ａよりも光検出器３のサイズが小さいときであっても、大きな感度を得ることが可能となる。
【００７２】
一方、図８（Ｂ）に示されるように、対向方向Ｄから見た場合に受光部３ａが円形状であると、対向方向Ｄから見た場合に開口５０ａと受光部３ａとが相似形状となる（対向方向Ｄから見た場合に開口５０ａが円形状であるとき）。そのため、対向方向Ｄに垂直な方向において、開口５０ａと受光部３ａとがずれ難くなる。
【００７３】
また、分光センサ１Ａでは、図９（Ａ）に示されるように、光検出器３とリードピン６ｂとを１本のワイヤ８で接続せずに、配線基板２に設けられた電極パッド２ｅを介して、光検出器３とリードピン６ｂとを２本のワイヤ８で接続してもよい。この場合、光検出器３の小型化によって光検出器３とリードピン６ｂとの間の距離が長くなっても、不要な箇所でのショートを防止することができ、分光センサ１Ａの歩留りを向上させることができる。
【００７４】
なお、図９（Ａ）において、配線基板２は、正方形の平面形状を有するものとして記載されているが、これに限定されず、例えば、図９（Ｂ）に示されるように、配線基板２Ａは、光検出器３と接続されるリードピン６ｂとファブリペロー干渉フィルタ１０との距離が最短となる方向に長い長方形の平面形状を有していてもよい。この構成によれば、リードピン６ｂと配線基板２の上面に配置される光検出器３等の素子との電気的接続が容易となる。
［第３実施形態］
［分光センサ］
【００７５】
図１０に示されるように、分光センサ（光検出装置）１Ｃは、配線基板２と、光検出器３と、複数のスペーサ（支持部材）４と、ダイボンド樹脂５と、ファブリペロー干渉フィルタ１０と、を備えている。配線基板２には、実装部２ａ、複数の電極パッド２ｂ、及び実装部２ｃが設けられている。実装部２ａには、光検出器３が実装されている。実装部２ｃには、例えばサーミスタ等の温度補償用素子が実装されている。電極パッド２ｂのうち１つは、配線２ｄにより実装部２ａと電気的に接続されている。電極パッド２ｂのうち他のものは、配線２ｄにより配線基板２上に配置されるサーミスタ等と電気的に接続されている。また、電極パッド２ｂのうち他のものは、これらのサーミスタ等を、分光センサ１Ｃの外部と電気的に接続している。光検出器３は、例えば、赤外線検出器である。この赤外線検出器には、ＩｎＧａＡｓ等が用いられた量子型センサ、又は、サーモパイル若しくはボロメータ等が用いられた熱型センサが挙げられる。なお、紫外（ＵＶ）、可視、近赤外の各領域を検出する場合には、光検出器３としてシリコンフォトダイオード等を用いることができる。スペーサ４及びファブリペロー干渉フィルタ１０は、ダイボンド樹脂５を介して互いに接着されている。また、スペーサ４及びファブリペロー干渉フィルタ１０は、接着部を形成している。
【００７６】
複数のスペーサ４は、配線基板２上に固定されている。ファブリペロー干渉フィルタ１０は、複数のスペーサ４上に固定されている。このようにして、複数のスペーサ４は、ファブリペロー干渉フィルタ１０を支持する。このとき、ファブリペロー干渉フィルタ１０への熱歪みの影響を抑制するために、複数のスペーサ４及びファブリペロー干渉フィルタ１０は、ダイボンド樹脂５によって固定されることが好ましい。ダイボンド樹脂５は、可撓性を有する樹脂材料からなる。ダイボンド樹脂５を構成する樹脂材料としては、例えば、シリコーン系、ウレタン系、エポキシ系、アクリル系、ハイブリッド等の各種の樹脂材料が用いられ得る。ダイボンド樹脂５には、好ましくは、樹脂材料としては、弾性率（又はヤング率）が０．１ＧＰａ以下の材料が用いられる。さらに、当該樹脂材料は、室温硬化又は低温硬化のものから選択されることが望ましい。
【００７７】
また、複数のスペーサ４の材料としては、例えばシリコン、セラミック、石英、ガラス、プラスチック等が用いられ得る。特に、ファブリペロー干渉フィルタ１０において特に複数のスペーサ４と接する部分との熱膨張係数差を緩和するために、複数のスペーサ４の材料は、ファブリペロー干渉フィルタ１０の材料と比較して、その熱膨張係数が同等又は小さい材料であることが好ましい。一例として、ファブリペロー干渉フィルタ１０をシリコン基板上に形成する場合には、複数のスペーサ４は、石英又はシリコンといった熱膨張係数の小さい材料で形成されることが望ましい。なお、上述のように配線基板２とスペーサ４とを別体として形成する構成に代えて、配線基板２の表面上にスペーサ４となる部分を一体形成した構成としてもよい。
【００７８】
光検出器３は、配線基板２とファブリペロー干渉フィルタ１０との間においてファブリペロー干渉フィルタ１０の光透過領域１１と対向している。また、光検出器３は、ファブリペロー干渉フィルタ１０を透過した光を検出する。なお、サーミスタ等の温度センサを配線基板２上に設置してもよい。
【００７９】
後述するように、配線基板２、光検出器３、複数のスペーサ４及びファブリペロー干渉フィルタ１０は、ＣＡＮパッケージ内に収容されている。この収容状態では、配線基板２がステム上に固定され且つファブリペロー干渉フィルタ１０の光透過領域１１がキャップの光透過窓に対向している。配線基板２の電極パッド２ｂは、ステムを貫通するリードピンのそれぞれとワイヤボンディングによって電気的に接続されている。また、ファブリペロー干渉フィルタ１０の端子１２，１３は、ステムを貫通するリードピンのそれぞれとワイヤボンディングによって電気的に接続されている。光検出器３に対する電気信号の入出力等は、リードピン、電極パッド２ｂ及び実装部２ａを介して行われる。ファブリペロー干渉フィルタ１０への電圧の印加は、リードピン及び端子１２，１３を介して行われる。
【００８０】
以下、スペーサ４及びダイボンド樹脂５の配置について説明する。スペーサ４は、ファブリペロー干渉フィルタ１０の光透過領域１１における光の透過方向から見た場合に、光透過領域１１の周囲領域（光透過領域１１を含まない領域であって、光透過領域１１を囲む領域）の内側と、この周囲領域の外側と、を連通する開口部Ａ１を有するように配置されている。ここで、本明細書において、ある要素（例えばスペーサ４又はダイボンド樹脂５）が開口部を有するとは、当該要素が少なくとも一箇所において切れ目を有していることを意味する。言い換えれば、当該要素は、ある領域（例えば光透過領域１１）を隙間なく囲む環状のものではない。当該要素と開口部との長さの関係は、特に限定されるものではない。例えば、光透過領域１１を囲む円、多角形等の図形の周上のうち一部にスペーサ４が設けられており、かつ全部にスペーサ４が設けられていなければ、スペーサ４は開口部Ａ１を有しているものとする。なお、ファブリペロー干渉フィルタ１０を安定的に設置するために、スペーサ４は、光の透過方向から見た場合に少なくとも光透過領域１１の両側に配置されていることが好ましい。開口部を有するスペーサ４の具体例としては、直線状に延びる２本のスペーサ４を互いに平行に配置した場合（図１３（Ａ）参照）がある。別の具体例としては、スペーサ４をＵ字状に配置した場合（図２０（Ｂ）参照）がある。さらに別の具体例としては、四角形の４つの頂点のそれぞれに柱状のスペーサ４を配置した場合（図２１（Ａ）参照）等がある。
【００８１】
本実施形態の分光センサ１Ｃにおいては、スペーサ４として、互いに平行に配置された２本の直線状のスペーサ４Ａ，４Ｂが用いられている。これらのスペーサ４Ａ，４Ｂは、スペーサ４Ａ，４Ｂのそれぞれにおける同じ側の端部同士の間に、二点鎖線で示される開口部Ａ１を有している。言い換えれば、スペーサ４Ａ，４Ｂと２つの開口部Ａ１，Ａ１とにより、光透過領域１１を囲む四角形が形成されている。この四角形における２辺には、スペーサ４Ａ，４Ｂが設けられている。また、他の２辺には、スペーサ４Ａ，４Ｂが設けられていない。他の２辺には、開口部Ａ１，Ａ１が形成されている。
【００８２】
また、ダイボンド樹脂５は、スペーサ４Ａ，４Ｂのうち、スペーサ４Ａの上面にのみ設けられている。言い換えれば、ダイボンド樹脂５は、スペーサ４Ｂの上面には設けられていない。したがって、ファブリペロー干渉フィルタ１０の下面は、スペーサ４Ａの上面に対してダイボンド樹脂５により接着されている。しかし、ファブリペロー干渉フィルタ１０の下面は、スペーサ４Ｂの上面に対して接着されていない。
【００８３】
ダイボンド樹脂５は、上述したスペーサ４Ａ，４Ｂと同様に、周囲領域の内側と周囲領域の外側とを連通する開口部を有している。すなわち、ダイボンド樹脂５は、スペーサ４Ａの上面において、スペーサ４Ａの略全長にわたって直線状に配置されている。このダイボンド樹脂５と、図１０にＵ字状の二点鎖線で示される開口部Ａ２とにより、光透過領域１１を囲む四角形が形成されている。この四角形における１辺には、ダイボンド樹脂５が設けられている。また、他の３辺には、ダイボンド樹脂５が設けられていない。他の３辺には、開口部Ａ２が形成されている。
【００８４】
以上のように構成された分光センサ１Ｃでは、測定光が入射すると、ファブリペロー干渉フィルタ１０に印加している電圧に応じて、所定の波長を有する光がファブリペロー干渉フィルタ１０を透過する。そして、ファブリペロー干渉フィルタ１０を透過した光は、光検出器３で検出される。分光センサ１Ｃでは、ファブリペロー干渉フィルタ１０に印加する電圧を変化させながら、ファブリペロー干渉フィルタ１０を透過した光を光検出器３で検出することで、分光スペクトルを得ることができる。
［ファブリペロー干渉フィルタ］
【００８５】
図１１に示されるように、ファブリペロー干渉フィルタ１０は、基板１４を備えている。基板１４の光入射側の表面１４ａには、反射防止層１５、第１積層体３０、犠牲層１６及び第２積層体４０がこの順序で積層されている。第１積層体３０と第２積層体４０との間には、枠状の犠牲層１６によって空隙（エアギャップ）Ｓが形成されている。ファブリペロー干渉フィルタ１０においては、第２積層体４０に対して基板１４の反対側から測定光が入射する。そして、所定の波長を有する光は、ファブリペロー干渉フィルタ１０の中央部に画定された光透過領域１１を透過する。なお、基板１４は、例えばシリコン、石英、ガラス等からなる。基板１４がシリコンからなる場合には、反射防止層１５及び犠牲層１６は、例えば、酸化シリコンからなる。犠牲層１６の厚みは、２００ｎｍ〜１０μｍである。犠牲層１６の厚みは、中心透過波長（すなわち、ファブリペロー干渉フィルタ１０が透過させる波長の可変範囲の中央である波長）の１／２の整数倍であることが好ましい。
【００８６】
第１積層体３０のうち光透過領域１１に対応する部分は、第１ミラー３１として機能する。第１積層体３０は、複数のポリシリコン層と複数の窒化シリコン層とが一層ずつ交互に積層されることで構成されている。第１ミラー３１を構成するポリシリコン層及び窒化シリコン層それぞれの光学厚みは、中心透過波長（可変波長範囲の中心波長）の１／４の整数倍であることが好ましい。
【００８７】
第２積層体４０のうち光透過領域１１に対応する部分は、空隙Ｓを介して第１ミラー３１と対向する第２ミラー４１として機能する。第２積層体４０は、第１積層体３０と同様に、複数のポリシリコン層と複数の窒化シリコン層とが一層ずつ交互に積層されることで構成されている。第２ミラー４１を構成するポリシリコン層及び窒化シリコン層それぞれの光学厚みは、中心透過波長（可変波長範囲の中心波長）の１／４の整数倍であることが好ましい。
【００８８】
なお、第２積層体４０において空隙Ｓに対応する部分には、複数の貫通孔４０ｂが均一に分布されている。当該貫通孔４０ｂは、第２積層体４０の表面４０ａから空隙Ｓに至る。貫通孔４０ｂは、第２ミラー４１の機能に実質的に影響を与えない程度に形成されている。貫通孔４０ｂの直径は、１００ｎｍ〜５μｍである。また、貫通孔４０ｂの開口面積は、第２ミラー４１の面積の０．０１〜１０％を占める。
【００８９】
ファブリペロー干渉フィルタ１０においては、第１ミラー３１及び第２ミラー４１は、基板１４に支持されている。そして、第１ミラー３１は、基板１４の光入射側に配置されている。第２ミラー４１は、空隙Ｓを介して第１ミラー３１の光入射側に配置されている。
【００９０】
第１ミラー３１には、光透過領域１１を囲むように第１電極１７が形成されている。第１電極１７は、ポリシリコン層に不純物をドープして低抵抗化することで形成されている。
【００９１】
第１ミラー３１には、光透過領域１１を含むように第２電極１８が形成されている。第２電極１８は、ポリシリコン層に不純物をドープして低抵抗化することで形成されている。ポリシリコン層において、第２電極１８の大きさは、光透過領域１１の全体を含む大きさであることが好ましい。また、第２電極１８の大きさは、光透過領域１１の大きさと略同一であってもよい。
【００９２】
第２ミラー４１には、第３電極１９が形成されている。第３電極１９は、第１電極１７及び第２電極１８と対向している。第３電極１９は、ポリシリコン層に不純物をドープして低抵抗化することで形成されている。
【００９３】
ファブリペロー干渉フィルタ１０においては、第２電極１８は、第１ミラー３１と第２ミラー４１とが対向する対向方向Ｄにおいて、第１電極１７に対して第３電極１９の反対側に位置している。すなわち、第１電極１７と第２電極１８とは、第１ミラー３１において同一平面上に配置されていない。第２電極１８は、第１電極１７よりも第３電極１９から離れている。
【００９４】
図１０及び図１１に示されるように、端子１２は、ファブリペロー干渉フィルタ１０に電圧を印加するためのものである。当該端子１２は、光透過領域１１を挟んで対向するように一対設けられている。各端子１２は、第２積層体４０の表面４０ａから第１積層体３０に至る貫通孔内に配置されている。各端子１２は、配線２１を介して、第１電極１７と電気的に接続されている。
【００９５】
図１０及び図１１に示されるように、端子１３は、ファブリペロー干渉フィルタ１０に電圧を印加するためのものである。当該端子１３は、光透過領域１１を挟んで対向するように一対設けられている。なお、一対の端子１２が対向する方向と、一対の端子１３が対向する方向とは、直交している。各端子１３は、配線２２を介して、第３電極１９と電気的に接続されている。また、第３電極１９は、配線２３を介して、第２電極１８とも電気的に接続されている。
【００９６】
図１１に示されるように、第１積層体３０の表面３０ａにはトレンチ２６、及びトレンチ２７が設けられている。トレンチ２６は、端子１３から対向方向Ｄに沿って延びる配線２３を囲むように環状に延在している。トレンチ２６は、第１電極１７と配線２３とを電気的に絶縁している。トレンチ２７は、第１電極１７の内縁に沿って環状に延在している。トレンチ２７は、第１電極１７と第１電極１７の内側の領域とを電気的に絶縁している。各トレンチ２６，２７内の領域は、絶縁材料であっても、空隙であってもよい。
【００９７】
第２積層体４０の表面４０ａには、トレンチ２８が設けられている。トレンチ２８は、端子１２を囲むように環状に延在している。トレンチ２８の底面は、犠牲層１６に達している。トレンチ２８は、端子１２と第３電極１９とを電気的に絶縁している。トレンチ２８内の領域は、絶縁材料であっても、空隙であってもよい。
【００９８】
基板１４の光出射側の表面１４ｂには、反射防止層５１、第３積層体５２、中間層５３及び第４積層体５４がこの順序で積層されている。反射防止層５１及び中間層５３は、それぞれ、反射防止層１５及び犠牲層１６と同様の構成を有している。第３積層体５２及び第４積層体５４は、それぞれ、基板１４を基準として第１積層体３０及び第２積層体４０と対称の積層構造を有している。これらの反射防止層５１、第３積層体５２、中間層５３及び第４積層体５４によって、応力調整層５０が構成されている。応力調整層５０は、基板１４の光出射側に配置されており、基板１４の反りを抑制する機能を有している。応力調整層５０には、光透過領域１１を含むように開口５０ａが設けられている。応力調整層５０の光出射側の表面５０ｂには、遮光層２９が形成されている。遮光層２９は、アルミニウム等からなり、測定光を遮光する機能を有している。
【００９９】
以上のように構成されたファブリペロー干渉フィルタ１０においては、端子１２，１３を介して第１電極１７と第３電極１９との間に電圧が印加されると、当該電圧に応じた静電気力が第１電極１７と第３電極１９との間に発生する。当該静電気力によって、第２ミラー４１は、基板１４に固定された第１ミラー３１側に引き付けられるように駆動される。この駆動によって、第１ミラー３１と第２ミラー４１との距離が調整される。ファブリペロー干渉フィルタ１０を透過する光の波長は、光透過領域１１における第１ミラー３１と第２ミラー４１との距離に依存する。したがって、第１電極１７と第３電極１９との間に印加する電圧を調整することで、透過する光の波長を適宜選択することができる。このとき、第２電極１８は、電気的に接続された第３電極１９と同電位となる。したがって、第２電極１８は、光透過領域１１において第１ミラー３１及び第２ミラー４１を平坦に保つための補償電極として機能する。
［分光センサの製造工程］
【０１００】
次に、図１２〜１７を参照して、本実施形態に係る分光センサの製造工程について説明する。図１２〜１４及び図１７は、製造工程を示すための平面図である。図１５は、図１４（Ｂ）に対応する側面図である。図１６は、図１４（Ｂ）のXVI−XVI線断面図及びその一部拡大図である。図１２（Ａ）に示されるように、まず、ステム６を用意する。ステム６は、例えばＴＯ−ＣＡＮステムである。ステム６は、円盤状のベース６ａに、導電性を有するリードピン６ｂが貫通した構成を有する。
【０１０１】
次に、図１２（Ｂ）に示されるように、ステム６のベース６ａの上に配線基板２を配置する。そして、ベース６ａに配線基板２を樹脂により接着する。配線基板２の上には、実装部２ａと、複数の電極パッド２ｂと、実装部２ｃと、が配置されている。実装部２ａには、光検出器３を固定する。実装部２ｃには、サーミスタ７を配置する。実装部２ａ，２ｃは、それぞれ別個の電極パッド２ｂと、配線２ｄにより電気的に接続されている。
【０１０２】
次に、図１３（Ａ）に示されるように、配線基板２の実装部２ａ上に、光検出器３を配置する。また、配線基板２の実装部２ｃ上に、サーミスタ７を配置する。また、配線基板２上に２本の棒状部材であるスペーサ４Ａ，４Ｂを、互いに平行に延びるように配置する。前述したように、スペーサ４は、ファブリペロー干渉フィルタ１０の光透過領域１１における光の透過方向（紙面に垂直な方向）から見た場合に、二つの開口部Ａ１，Ａ１を有するように設けられる。
【０１０３】
２本のスペーサ４Ａ，４Ｂは、ファブリペロー干渉フィルタ１０の光透過領域１１における光の透過方向から見た場合に、光透過領域１１の周囲領域に配置される。すなわち、スペーサ４Ａ，４Ｂは、光透過領域１１における光の透過方向から見た場合に、光透過領域１１から離間して配置される。なお、サーミスタ７については省略してもよい。
【０１０４】
次に、図１３（Ｂ）に示されるように、光検出器３、サーミスタ７、電極パッド２ｂと、ステム６のリードピン６ｂとを、ワイヤ８を用いてワイヤボンディングにより電気的に接続する。ワイヤ８の材質は、例えば金（Ａｕ）である。
【０１０５】
次に、図１４（Ａ）に示されるように、スペーサ４のうち一方にダイボンド樹脂５を塗布する。前述したように、ダイボンド樹脂５は、光透過領域１１における光の透過方向から見た場合に、開口部Ａ２を有するように設けられる。ダイボンド樹脂５は、ファブリペロー干渉フィルタ１０の光透過領域１１における光の透過方向から見た場合に、ファブリペロー干渉フィルタ１０の一方側のみに配置されるように塗布される。ファブリペロー干渉フィルタ１０の一方側とは、光の透過方向から見た場合に、ファブリペロー干渉フィルタ１０をその中心部から放射状に区分した場合に、中心部の全周の４分の１程度を占める領域の側である。ファブリペロー干渉フィルタ１０の一方側とは、例えばファブリペロー干渉フィルタ１０が矩形状である場合には、ファブリペロー干渉フィルタ１０の一辺側である。図１４（Ａ）に示される例の場合には、ダイボンド樹脂５は、スペーサ４Ａの上面の略全長にわたって塗布される。言い換えると、ダイボンド樹脂５は、スペーサ４Ｂの上面には塗布されない。
【０１０６】
次に、図１４（Ｂ）に示されるように、スペーサ４の上にファブリペロー干渉フィルタ１０を配置する。これにより、ファブリペロー干渉フィルタ１０は、ダイボンド樹脂５を介してスペーサ４の上に固定される（光検出器３の上に離間してファブリペロー干渉フィルタ１０が配置される）。このとき、端子１２，１３に対応する位置には、スペーサ４が配置されている。当該端子１２，１３はファブリペロー干渉フィルタ１０のボンディングパッドとして機能する。さらに、ファブリペロー干渉フィルタ１０の端子１２，１３を、ステム６のリードピン６ｂにワイヤ８により電気的に接続する。ワイヤ８の材質は、例えば金（Ａｕ）である。
【０１０７】
図１４（Ｂ）に対応する側面図を図１５に示す。ファブリペロー干渉フィルタ１０は、一方のスペーサ４Ａに対してダイボンド樹脂５により接着されている。一方、他方のスペーサ４Ｂには、ダイボンド樹脂５が塗布されていない。従って、ファブリペロー干渉フィルタ１０は、他方のスペーサ４Ｂに対して接着されていない。
【０１０８】
さらに、図１４におけるXVI−XVI線断面図を図１６（Ａ）に示す。図１６（Ａ）における楕円ＥＢに囲まれた部分に相当する拡大図を図１６（Ｂ）に示す。
【０１０９】
スペーサ４Ａ及び４Ｂは、ファブリペロー干渉フィルタ１０の光透過領域１１から離間している。また、ファブリペロー干渉フィルタ１０の端子１２，１３に対応する位置には、スペーサ４Ａ，４Ｂが位置している。具体的に、端子１２，１３の真下には、スペーサ４Ａ，４Ｂが位置している。スペーサ４Ａ，４Ｂの上面と、ファブリペロー干渉フィルタ１０の遮光層２９とが接するように、ファブリペロー干渉フィルタ１０は、スペーサ４Ａの上面に接着されている。さらに、図１６（Ｂ）に示されるように、スペーサ４Ａの外側面４Ａａは、ファブリペロー干渉フィルタ１０の外側面１０ａと比較して、僅かに外側に位置している。
【０１１０】
図１４（Ｂ）に続く工程を図１７に示す。図１７に示されるように、ステム６のベース６ａの上に、金属からなるキャップ９を取り付ける。このキャップ９の取り付けによって、ファブリペロー干渉フィルタ１０及び光検出器３等を封止する。キャップ９は、略円柱状であり、その上面に円形の透過窓９ａを備えている。透過窓９ａは、分光センサ１Ｃの適用波長範囲に対応した材料を用いた透過窓であってもよい。当該材料として、ガラスやシリコン、ゲルマニウム等が挙げられる。
また、透過窓９ａは、反射防止膜付き窓、又は適用波長範囲を制限するバンドパスフィルタであってもよい。図１２〜１７を参照して上述した製造工程により、分光センサ１Ｃが得られる。
【０１１１】
本実施形態の分光センサ１Ｃによれば、ファブリペロー干渉フィルタ１０とスペーサ４Ａとを接着するダイボンド樹脂５が、光透過領域１１における光の透過方向から見た場合に、光透過領域１１の周囲領域の内側と、この周囲領域の外側と、を連通する開口部Ａ２を有する。このため、開口部Ａ２においては、例えば配線基板２等の、ファブリペロー干渉フィルタ１０の周辺の部材からの熱歪みがダイボンド樹脂５を介してファブリペロー干渉フィルタ１０に伝わることを抑制することができる。したがって、ファブリペロー干渉フィルタ１０の透過波長の温度特性の劣化を抑制することができる。また、ファブリペロー干渉フィルタ１０をスペーサ４Ａの上面に接着する際の、ダイボンド樹脂５の硬化時の収縮により生じ得るファブリペロー干渉フィルタ１０の周辺の部材の熱歪みの影響を低減できる。また、ダイボンド樹脂５が熱硬化性樹脂である場合におけるファブリペロー干渉フィルタ１０の周辺の部材の熱歪みの影響を低減できる。したがって、ファブリペロー干渉フィルタ１０に歪みが生じて透過波長がシフトすることを抑制することができる。
【０１１２】
また、分光センサ１Ｃでは、ダイボンド樹脂５が、光透過領域１１における光の透過方向から見た場合に、開口部Ａ２を有する。このため、密閉された空間がファブリペロー干渉フィルタ１０、スペーサ４Ａ，４Ｂ及びダイボンド樹脂５によって形成されることがない。したがって、分光センサ１Ｃの製造時におけるダイボンド樹脂５の熱硬化時に、ファブリペロー干渉フィルタ１０、スペーサ４Ａ，４Ｂ及びダイボンド樹脂５によって囲まれた空気が熱膨張してダイボンド樹脂５を破裂させることがなくなる。これによりファブリペロー干渉フィルタ１０のアライメントずれが生じて光学的特性が低下することを抑制することができる。さらに、光検出器３として例えばサーモパイル等のメンブレン構造を有する素子を用いた場合に、空気の熱膨張により光検出器３のメンブレン構造が破損することを防止することができる。
【０１１３】
また、分光センサ１Ｃは、配線基板２をさらに備え、光検出器３及びスペーサ４Ａ，４Ｂは、配線基板２上に固定されている。このため、ファブリペロー干渉フィルタ１０の周辺の部材からの熱歪みが配線基板２からスペーサ４Ａ，４Ｂ及びダイボンド樹脂５を介してファブリペロー干渉フィルタ１０に伝わることを抑制することができる。
【０１１４】
また、分光センサ１Ｃでは、接着部は、光透過領域１１における光の透過方向から見た場合に、ファブリペロー干渉フィルタ１０の一方側にのみ設けられている。このため、ファブリペロー干渉フィルタ１０の周辺に配置された部材、例えば配線基板２等から接着部を介してファブリペロー干渉フィルタ１０に熱歪みが伝わることをファブリペロー干渉フィルタ１０の一方側以外においては抑制することができる。また、接着部がファブリペロー干渉フィルタ１０の一方側にのみ設けられている。このため、ダイボンド樹脂５の硬化時の収縮によるファブリペロー干渉フィルタ１０の周辺の部材の熱歪みの影響を一層低減できる。また、ダイボンド樹脂５が熱硬化性樹脂である場合におけるファブリペロー干渉フィルタ１０の周辺の部材の熱歪みの影響を一層低減できる。このため、ファブリペロー干渉フィルタ１０に歪みが生じて透過波長がシフトすることを一層抑制することができる。
【０１１５】
また、分光センサ１Ｃでは、スペーサ４Ａ，４Ｂは、光透過領域１１における光の透過方向から見た場合に、光透過領域１１の周囲領域の内側と、この周囲領域の外側と、を連通する開口部Ａ１を有している。このため、スペーサ４Ａ，４Ｂが有する開口部Ａ１を、光検出器３等の素子の電気的接続のためのワイヤ８を通すために利用できる。このため、光透過領域１１における光の透過方向から見た場合に、ファブリペロー干渉フィルタ１０と重なる位置に光検出器３等の素子の電気的接続のための電極パッド２ｂを配置することができる。したがって、分光センサ１Ｃ全体を小型化することができる。
【０１１６】
また、ファブリペロー干渉フィルタ１０は端子１２，１３を有している。スペーサ４Ａ，４Ｂは、光透過領域１１における光の透過方向から見た場合に、端子１２，１３に対応する位置に配置されている。このため、分光センサ１Ｃの製造時におけるワイヤボンディング工程において、ファブリペロー干渉フィルタ１０の端子１２，１３が、端子１２，１３に対応する位置に設けられたスペーサ４Ａ，４Ｂにより支持される。このため、安定したワイヤボンディングが可能となる。したがって、ワイヤボンディング性を向上させることができる。
【０１１７】
また、スペーサ４Ａ，４Ｂは、光透過領域１１における光の透過方向から見た場合に、ファブリペロー干渉フィルタ１０の光透過領域１１から離間している。これにより、スペーサ４Ａと光透過領域１１とは離間している。したがって、分光センサ１Ｃの製造時において、ダイボンド樹脂５がスペーサ４Ａとファブリペロー干渉フィルタ１０の間からはみ出した場合でも、ダイボンド樹脂５が光透過領域１１に浸入することを抑制することができる。仮にダイボンド樹脂５が余分に塗布された場合であっても、余分なダイボンド樹脂５はスペーサ４Ａの下側へ伝う。したがって、これにより光透過領域１１にダイボンド樹脂５が伝うことを防止することもできる。
【０１１８】
また、図１６（Ｂ）に示したように、スペーサ４Ａの外側面がファブリペロー干渉フィルタ１０の外側面と比較して僅かに外側に位置している。これにより、ダイボンド樹脂５の樹脂のフィレットが形成される。したがって、確実に接着がなされる。
［変形例］
【０１１９】
なお、図１４（Ａ）を参照して説明したスペーサ４及びダイボンド樹脂５の配置については、種々の変形をすることができる。例えば、図１８（Ａ）に示されるように、ドット状にダイボンド樹脂５を塗布してもよい。当該ダイボンド樹脂５は、スペーサ４Ａの上面のうち、スペーサ４Ａの両端に塗布されている。また、図１８（Ｂ）に示されるように、ダイボンド樹脂５をドット状に塗布してもよい。当該ダイボンド樹脂５は、スペーサ４Ａ，４Ｂの同じ側に位置する端部に塗布されている。これらの場合、ドット状のダイボンド樹脂５の間の部分が、光透過領域の周囲領域の内側と外側とを連通する開口部として機能する。
【０１２０】
また、図１９（Ａ）に示されるように、ダイボンド樹脂５を塗布してもよい。当該ダイボンド樹脂５は、スペーサ４Ａ，４Ｂの両方の上面において、スペーサ４Ａ，４Ｂの略全長にわたって塗布されている。図１９（Ｂ）に示されるように、ダイボンド樹脂５を塗布してもよい。当該ダイボンド樹脂５は、スペーサ４Ａ，４Ｂそれぞれの両端にドット状に塗布されている。また、図２０（Ａ）に示されるように、ダイボンド樹脂５を塗布してもよい。当該ダイボンド樹脂５は、スペーサ４Ａ，４Ｂの端部のうち、異なる側に位置する２個の端部に塗布されている。
【０１２１】
さらに、スペーサ４の形状及び配置も変更してもよい。例えば、図２０（Ｂ）に示されるように、配線基板２上にＵ字状のスペーサ４Ｃを固定する。そして、このＵ字状のスペーサ４Ｃの上面の略全長にわたってダイボンド樹脂５を塗布してもよい。また、図２１（Ａ）に示されるように、矩形状の配線基板２の４つの頂点それぞれに柱状のスペーサ４Ｄを固定する。そして、４本のスペーサ４Ｄそれぞれの上面にダイボンド樹脂５をドット状に塗布してもよい。
【０１２２】
また、スペーサ４は開口部Ａ１を有しないものであってもよい。すなわち、スペーサ４は、環状のものであってもよい。例えば図２１（Ｂ）に示されるように、スペーサ４Ｅは、配線基板２上に配置してもよい。当該スペーサ４Ｅは、矩形状であり開口部を有していない。この場合でも、スペーサ４Ｅの上面に塗布されるダイボンド樹脂５が開口部を有していればよい。すなわち、接着部が開口部を有していればよい。当該接着部は、スペーサ４とファブリペロー干渉フィルタ１０とがダイボンド樹脂５によって接着されることにより形成されている。例えば図２１（Ｂ）に示される例では、ダイボンド樹脂５は、Ｕ字状に塗布されている。図２１（Ｂ）に示した場合では、光検出器３は、スペーサ４で囲まれた領域に配置された電極パッド２ｅとワイヤ８によって接続されている。当該電極パッド２ｅは、電極パッド２ｂと配線２ｄにより接続されている。したがって光検出器３は、電極パッド２ｂに電気的に接続される。ここで、電極パッド２ｅと電極パッド２ｂとの間の配線２ｄは、配線基板２の上面とスペーサ４との間に配置されている。ここで、配線基板２の上面には絶縁層が形成されている。この絶縁層は、配線２ｄがスペーサ４と直接接触しないように保護している。なお、図２０（Ｂ）及び図２１（Ｂ）では、サーミスタ７と、サーミスタ７に接続されるワイヤ８と、配線２ｄと、を省略している。
【０１２３】
なお、ファブリペロー干渉フィルタ１０の下面に塗布されたダイボンド樹脂５の一部がスペーサ４とファブリペロー干渉フィルタ１０との接着に寄与しなくてもよい。例えば、図２１（Ｂ）に示した場合とは逆に、スペーサ４が開口部を有し、且つダイボンド樹脂５が開口部を有しない構成であってもよい。一例として、ダイボンド樹脂５がファブリペロー干渉フィルタ１０の下面において光透過領域１１の周辺に環状に塗布されていても、スペーサ４が開口部を有していればよい。
［第４実施形態］
【０１２４】
次に、第４実施形態に係る光検出装置について説明する。第４実施形態に係る分光センサ１Ｄは、第３実施形態に係る分光センサ１Ｃとは、パッケージの形状が異なる。すなわち、分光センサ１Ｄは、そのパッケージが表面実装用のＳＭＤ（Surface  Mount  Device）パッケージである点で、ステム６を用いた分光センサ１Ｃと異なっている。
【０１２５】
以下、分光センサ１Ｄの製造工程について説明する。まず、図２２に示されるＳＭＤパッケージ６１を用意する。図２２（Ａ）はＳＭＤパッケージ６１の平面図であり、図２２（Ｂ）はＳＭＤパッケージ６１の底面図である。ＳＭＤパッケージ６１は、中空の略直方体状の形状を有する。ＳＭＤパッケージ６１は、例えば、それぞれ矩形の第１層基板６２、第２層基板６３、第３層基板６４、第４層基板６５及び第５層基板６６をこの順に積層して形成される。第１層基板６２、第２層基板６３、第３層基板６４、第４層基板６５及び第５層基板６６の材質は、例えばセラミックや樹脂とすることができる。なお、第１層基板６２、第２層基板６３、第３層基板６４、第４層基板６５及び第５層基板６６は、それぞれが別体として形成された後に積層されたものであってもよいし、一体として成形されたものであってもよい。
【０１２６】
第１層基板６２、第２層基板６３、第３層基板６４、第４層基板６５及び第５層基板６６の外周面（側面）は、積層された状態において略面一である。第２層基板６３、第３層基板６４、第４層基板６５及び第５層基板６６のそれぞれの中央部には、矩形の開口が設けられている。第２層基板６３の開口に比して第３層基板６４の開口は大きい。第３層基板６４の開口に比して第４層基板６５の開口は大きい。第４層基板６５の開口に比して第５層基板６６の開口は大きい。この構成により、第１層基板６２、第２層基板６３、第３層基板６４、第４層基板６５及び第５層基板６６が積層された状態において、第１層基板６２、第２層基板６３、第３層基板６４及び第４層基板６５の上面の一部は、第５層基板６６の開口から露出する。
【０１２７】
露出した第１層基板６２、第２層基板６３及び第４層基板６５の上面には、ボンディングパッド及び配線が配置されている。図２２（Ａ）に示される例では、第１層基板６２の上面には、実装部６２ａと、実装部６２ｃと、が配置されている。実装部６２ａは、光検出器３を固定するためのものである。実装部６２ｃは、サーミスタ７を配置するためのものである。実装部６２ａ，６２ｃは、それぞれ別個の電極パッド６７と、配線６２ｄにより電気的に接続されている。配線６２ｄは、第１層基板６２と第２層基板６３との間を通るように配置される。
【０１２８】
第２層基板６３の上面には、２個のボンディングパッド６３ａと、ボンディングパッド６３ａのそれぞれに接続された配線６３ｂと、が配置されている。ボンディングパッド６３ａは、それぞれ別個の電極パッド６７と、配線６３ｂにより電気的に接続されている。配線６３ｂは、第２層基板６３と第３層基板６４との間を通るように配置される。
【０１２９】
第４層基板６５の上面には、４個のボンディングパッド６５ａと、ボンディングパッド６５ａのそれぞれに接続された配線６５ｂと、が配置されている。ボンディングパッド６５ａは、それぞれ別個の電極パッド６７と、配線６５ｂにより電気的に接続されている。配線６５ｂは、第４層基板６５と第５層基板６６との間を通るように配置される。
【０１３０】
第１層基板６２には、貫通孔６２ｅが設けられている。貫通孔６２ｅは、分光センサ１Ｄの製造時において、熱膨張した空気を逃がすための通気口として機能する。
【０１３１】
図２２（Ｂ）に示されるように、ＳＭＤパッケージ６１の底面の各辺には、例えば２個ずつの電極パッド６７が設けられている。なお、電極パッド６７の配置は、図２２（Ｂ）に示されるものに限定されず、分光センサ１Ｄに要求される機能に応じて適宜変更してよい。
【０１３２】
上述したＳＭＤパッケージ６１を用意した後、図２３（Ａ）に示されるように、実装部６２ａの上に光検出器３を実装する。また、実装部６２ｃの上にサーミスタ７を実装する。そして、光検出器３とボンディングパッド６３ａとの間を、ワイヤ８を用いてワイヤボンディングにより接続する。また、サーミスタ７とボンディングパッド６３ａとの間を、ワイヤ８を用いてワイヤボンディングにより接続する。さらに、第３層基板６４の上面における第３層基板６４の開口の１辺に沿った部分に、ダイボンド樹脂５を直線状に塗布する。したがって、第４実施形態の分光センサ１Ｄにおいても、ダイボンド樹脂５は開口部を有するように配置されていることとなる。
【０１３３】
次に、図２３（Ｂ）に示されるように、ファブリペロー干渉フィルタ１０を第３層基板６４の上面に固定する。これにより第３層基板６４は、光透過領域１１の周囲領域においてファブリペロー干渉フィルタ１０を支持する支持部材として機能する。このとき、ダイボンド樹脂５は、第３層基板６４とファブリペロー干渉フィルタ１０とを接着する接着部を形成する。ファブリペロー干渉フィルタ１０は、その端子１２，１３が第３層基板６４の開口の縁部の上に位置するように配置される。
【０１３４】
そして、ファブリペロー干渉フィルタ１０の端子１２，１３を、ボンディングパッド６５ａにワイヤ８を用いてワイヤボンディングにより接続する。
【０１３５】
最後に、図２４（Ａ）及び図２４（Ｂ）に示されるように、透過窓６８を第５層基板６６の上に固定する。図２４（Ａ）は、上述した製造工程により得られた分光センサ１Ｄの平面図であり、図２４（Ｂ）は、図２４（Ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。透過窓６８は、分光センサ１Ｄの適用波長範囲に対応した材料を用いた透過窓であってもよい。当該材料には、ガラスやシリコン、ゲルマニウム等が挙げられる。また、透過窓６８は、反射防止膜付き窓、又は適用波長範囲を制限するバンドパスフィルタであってもよい。
【０１３６】
なお、塗布されるダイボンド樹脂５の配置については、図２３（Ａ）に示したものに限られず、種々変形してもよい。例えば、図２５（Ａ）に示すように、ダイボンド樹脂５を塗布してもよい。当該ダイボンド樹脂５は、第３層基板６４の開口の周辺部のうち３辺に沿うＵ字状に塗布されている。この場合、第３層基板６４の開口の周辺部のうち残り１辺に沿った部分が開口部として機能する。
【０１３７】
また、透過窓６８については、図２５（Ｂ）に示すように、膜６８Ｃを設けた透過窓６８Ａを用いてもよい。膜６８Ｃは、光が透過する領域６８Ｂ以外の部分に光を透過しない。この場合には、迷光を低減することが可能となる。膜６８Ｃとしては、遮光機能を有するもの、又は光吸収機能を有するものを使用することができる。
【０１３８】
以上、本発明の好適な実施形態について説明した。しかし、本発明は、上記実施形態に限定されない。例えば、第３実施形態の分光センサ１Ｃにおいて、スペーサ４が配線基板２の上ではなく、光検出器３の上に固定されていてもよい。この場合には、ファブリペロー干渉フィルタ１０の周辺の部材からの熱歪みが配線基板２から光検出器３及びダイボンド樹脂５を介してファブリペロー干渉フィルタに伝わることを抑制することができる。
【０１３９】
また、上記実施形態では、図１１に示されるように、光透過領域１１が開口５０ａより狭い領域であるとして説明を行った。しかし、本発明は、このような形態に限定されない。予め幅が絞られた光を入射光として導入する場合には、図１１に示されるように、光透過領域１１は開口５０ａより狭くなる。しかしながら、例えば、開口５０ａより幅の広い光を入射光として導入する場合には、開口５０ａが光透過領域１１を画定する。本発明は、このような形態にも適用可能である。
【産業上の利用可能性】
【０１４０】
本発明によれば、波長分解能の向上、波長シフトの抑制及び分光特性の向上を図ることができる光検出装置を提供することが可能となる。
【符号の説明】
【０１４１】
１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ…分光センサ（光検出装置）、２…配線基板、３…光検出器、３ａ…受光部、４…スペーサ（支持部材）、１０…ファブリペロー干渉フィルタ、３１…第１ミラー、４１…第２ミラー、５０ａ…開口、６１…ＳＭＤパッケージ（パッケージ）、６２…第１層基板（配線基板）、６３…第２層基板（配線基板）、６４…第３層基板（支持部材）、６９ｃ…光通過口（光入射部）、７１…温度補償用素子（実装部品）、８１…ＣＡＮパッケージ（パッケージ）、８３ａ…光透過窓（光入射部）、Ｄ…対向方向（所定の方向）、Ｓ１…第１空間、Ｓ２…第２空間。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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