(57)【要約】【課題】長期間にわたって安定した光学特性を保持することのできるフィルタ装置を提供し、それを用いた光センサを提供する。【解決手段】フィルタ装置１と受光装置２とを備えてなるフィルタ機能付き光センサであって、フィルタ装置１を構成する、複数の光透過層が積層されてなる第１干渉フィルタ構造が、色ガラスフィルタの表面上に堆積され、受光装置２が、単数または複数の半導体層を有する半導体受光素子構造を備え、半導体受光素子構造中の単数または複数の半導体層に受光領域が形成され、受光領域の形成に係る単数または複数の半導体層がＩｎｘＡｌｙＧａ１−ｘ−ｙＮ（０≦ｘ≦０．２１、０≦ｙ≦１）を含む。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
色ガラスフィルタを備え、検出対象波長範囲を含む所定の波長範囲の光を透過させるフィルタ装置と、前記フィルタ装置を透過した光を受光する受光装置とを備えてなるフィルタ機能付き光センサであって、
前記フィルタ装置を構成する、複数の光透過層が積層されてなる第１干渉フィルタ構造が、前記色ガラスフィルタの表面上に堆積され、
前記受光装置が、単数または複数の半導体層を有する半導体受光素子構造を備え、前記半導体受光素子構造中の単数または複数の半導体層に受光領域が形成され、前記受光領域の形成に係る前記単数または複数の半導体層がＩｎｘＡｌｙＧａ１−ｘ−ｙＮ（０≦ｘ≦０．２１、０≦ｙ≦１）を含むフィルタ機能付き光センサ。
【請求項２】
前記フィルタ装置を構成する、複数の光透過層が積層されてなる第２干渉フィルタ構造が、前記第１干渉フィルタ構造が堆積される側とは逆の前記色ガラスフィルタの表面上に堆積される請求項１に記載のフィルタ機能付き光センサ。
【請求項３】
前記干渉フィルタ構造がＳｉＯ２及びＨｆＯ２の少なくとも一方を含み、露出面が酸化物となるように構成されている請求項１又は請求項２に記載のフィルタ機能付き光センサ。
【請求項４】
前記受光領域の吸収端波長に相当する前記検出対象波長範囲の長波長端波長が、前記フィルタ装置による所定の光透過波長範囲の長波長端波長近傍に設計され、
前記検出対象波長範囲内にある所定の第１波長における第１感度の値が、前記検出対象波長範囲外にあり、前記第１波長より５０ｎｍだけ長波長の第２波長における第２感度の値の１万倍以上である請求項１から請求項３の何れか１項に記載のフィルタ機能付き光センサ。
【請求項５】
前記検出対象波長範囲の長波長端波長が波長４００ｎｍ±２０ｎｍである請求項４に記載のフィルタ機能付き光センサ。
【請求項６】
前記検出対象波長範囲の長波長端波長が波長３６５ｎｍ±２０ｎｍである請求項４に記載のフィルタ機能付き光センサ。
【請求項７】
前記検出対象波長範囲の長波長端波長が波長３１５ｎｍ±２０ｎｍである請求項４に記載のフィルタ機能付き光センサ。
【請求項８】
前記検出対象波長範囲の長波長端波長が波長２８０ｎｍ±２０ｎｍである請求項４に記載のフィルタ機能付き光センサ。
【請求項９】
請求項１から請求項８の何れか１項に記載のフィルタ機能付き光センサを窒素ガス又は不活性ガスで封止して構成した火炎センサ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は色ガラスフィルタに干渉フィルタ構造が堆積されてなるフィルタ装置を受光装置の光入射面側に備えてなる光センサ及び火炎センサに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、ガラスに発色剤（金属やその化合物）を添加することで色ガラスフィルタを形成し、その色ガラスフィルタと受光装置とを組み合わせた光センサが提案されている。この光センサは、所定の波長範囲の光を色ガラスフィルタによって遮断し、その色ガラスフィルタを通過した所望の波長範囲の光を検出するような構成となっている（例えば、特許文献１を参照）。例えば、紫外域から赤外域にまで広がる太陽光の内の紫外光のみを選択的に検出する場合、可視域および赤外域の光を遮断可能な色ガラスフィルタを用いることで、紫外域の光のみが受光装置側に到達し、検出されるという波長選択性を有する光センサが構成される。
【０００３】
そのような光センサの応用例としては、ＵＶ−Ａ（波長３１５ｎｍ〜波長４００ｎｍ）、ＵＶ−Ｂ（波長２８０ｎｍ〜波長３１５ｎｍ）、ＵＶ−Ｃ（波長１００ｎｍ〜波長２８０ｎｍ）などを検出対象としたセンサが挙げられ、それらに対しては各検出対象波長範囲にある波長の光のみを検出するという波長選択性が要求される。他には、半導体露光装置のフォトリソグラフィ工程において光源の光強度を測定するための照度計がある。このように光源として水銀ランプのｇ線（波長４３６ｎｍ）やｈ線（波長４０５ｎｍ）やｉ線（波長３６５ｎｍ）などの輝線の何れか１つを使用してレジストの露光を行う場合にも、目的の輝線による光量を選択的に測定する必要がある。
【０００４】
但し、上述のような光センサにおける波長選択性を良好なものとするためには、フィルタ装置を通過した後の光の強度を特定の波長（遮断波長）において極めて急峻に変化させ、且つ検出対象とする波長範囲での感度が、検出対象としない波長範囲での感度の１万倍以上にさせる必要がある。色ガラスフィルタはガラス中に金属や化合物などの不純物が混入されて形成され、入射される光の内、所定の波長範囲の光をその不純物により吸収・散乱させるものであるが、透過光のスペクトルを示す光透過特性は波長に関して緩やかに変化するため、フィルタ装置を通過した後の光には、本来、フィルタ装置で遮断されるべき波長の光が混入し、上述の感度差を十分に得られないという問題が発生する。
【０００５】
そのような波長選択性の問題を解決するために、上述の色ガラスフィルタの表面上または受光装置の受光面上に、複数の光透過層が積層されてなり、光の干渉作用を使用して特定の波長範囲の光を遮断可能な干渉フィルタ構造を堆積させることでフィルタ装置による波長選択性を良好にする手法も採り得る。
【０００６】
【特許文献１】
特開平１１−１５３４８３号公報（図１）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、干渉フィルタ構造は光の干渉作用を利用して特定の波長範囲の光を遮断するため、遮断可能な波長範囲が非常に狭い。従って、互いに異なる遮断波長範囲を有する複数種の干渉フィルタ構造を色ガラスフィルタの表面上または受光装置の受光面上に堆積させることが要求されるのだが、干渉フィルタ構造を厚く堆積させると、ひび割れなどが発生するという問題が新たに見出された。また、色ガラスフィルタ及び干渉フィルタ構造で用いられている光学材料一般は、その材料自体の特性によってＵＶ−ＢやＵＶ−Ｃでの紫外線の透過性能が制限される。更に、ＵＶ−ＢやＵＶ−Ｃだけを選択的に透過させる現状のフィルタは、検出対象とする波長の光を良好に透過させ、且つ検出対象としない波長の光を良好に遮断するといった波長選択性が悪いという問題がある。例えば、検出対象とする波長域と検出対象としない波長域のそれぞれに近接して存在する２つの波長における光透過率は、干渉フィルタの場合でも１％程度の差しかなく、色ガラスフィルタに至ってはほとんど差がないのが実状である。そのため、太陽光に含まれる非常に弱い光強度のＵＶ−ＢやＵＶ−Ｃを高い精度で検出できないという問題があり、他にも、水銀灯の所望の輝線以外の発光により、受光装置の長波長側の感度の積分が、照射計の出力に加算されてしまうという問題がある。
【０００８】
また、紫外光を良好に透過させることのできる色ガラスフィルタはほとんど存在せず、ホウ素酸化物、アルミニウム酸化物、マグネシウム酸化物などから母材が構成されている色ガラスフィルタが紫外光を良好に透過させる特性を有していることが知られている程度である。しかし、このような紫外線の透過性能を有して、且つ可視域の光を有為に遮断する特性を有する色ガラスフィルタは、ＳｉＯ２やＡｌ２Ｏ３のような安定な母材だけを原料としない。従って、そのような色ガラスフィルタにおいては、熱や水分などの周囲環境の影響を受けて光学的な特性が変化するという問題が知られており、その色ガラスフィルタを高温・高湿などの環境下で使用する場合には特にその影響が大きくなる。特に、上述のように色ガラスフィルタを用いたフィルタ装置と受光装置とを組み合わせ、所定の波長範囲の光のみを選択的に検出することが求められる光センサを構成する場合、色ガラスフィルタの光学特性が経時的に変化する（つまり、受光装置側に入射する光の波長・強度が変化する）ことは大きな問題となる。
【０００９】
例えば、上述のような構成の光センサを、紫外域の光を選択的に検出することが要求されるタイプの火炎センサとして使用する場合、太陽光や各種照明機器などからの室内光などの外乱光とは異なる波長範囲に現れる火炎の光（波長約３００ｎｍ〜約２８０ｎｍ以下）の光強度が非常に小さいことを考慮すると、波長選択性の良好なフィルタ装置によって外乱光のみを確実に遮断しなければならない。その際、火炎センサは熱や水分の影響を大きく受けるため、色ガラスフィルタの光学特性が熱や水分の影響により変化すれば、本来、受光装置側に入射されるべき火炎の光がフィルタ装置によって遮断されたり、本来、フィルタ装置で遮断されるべき外乱光が受光装置側に入射されたりすることで、火炎センサ（光センサ）による火炎の光の検出結果に信頼性が置けなくなる。
【００１０】
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、長期間にわたって安定した光学特性を保持することのできるフィルタ装置を備えた光センサ及び火炎センサを提供する点にある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための本発明に係るフィルタ機能付き光センサの特徴構成は、特許請求の範囲の欄の請求項１に記載の如く、色ガラスフィルタを備え、検出対象波長範囲を含む所定の波長範囲の光を透過させるフィルタ装置と、前記フィルタ装置を透過した光を受光する受光装置とを備えてなるフィルタ機能付き光センサであって、前記フィルタ装置を構成する、複数の光透過層が積層されてなる第１干渉フィルタ構造が、前記色ガラスフィルタの表面上に堆積され、前記受光装置が、単数または複数の半導体層を有する半導体受光素子構造を備え、前記半導体受光素子構造中の単数または複数の半導体層に受光領域が形成され、前記受光領域の形成に係る前記単数または複数の半導体層がＩｎｘＡｌｙＧａ１−ｘ−ｙＮ（０≦ｘ≦０．２１、０≦ｙ≦１）を含む点にある。
【００１２】
上記課題を解決するための本発明に係るフィルタ機能付き光センサの別の特徴構成は、特許請求の範囲の欄の請求項２に記載の如く、前記フィルタ装置を構成する、複数の光透過層が積層されてなる第２干渉フィルタ構造が、前記第１干渉フィルタ構造が堆積される側とは逆の前記色ガラスフィルタの表面上に堆積される点にある。
【００１３】
上記課題を解決するための本発明に係るフィルタ機能付き光センサの更に別の特徴構成は、特許請求の範囲の欄の請求項３に記載の如く、前記干渉フィルタ構造がＳｉＯ２及びＨｆＯ２の少なくとも一方を含み、露出面が酸化物となるように構成されている点にある。
【００１４】
上記課題を解決するための本発明に係るフィルタ機能付き光センサの更に別の特徴構成は、特許請求の範囲の欄の請求項４に記載の如く、前記受光領域の吸収端波長に相当する前記検出対象波長範囲の長波長端波長が、前記フィルタ装置による所定の光透過波長範囲の長波長端波長近傍に設計され、前記検出対象波長範囲内にある所定の第１波長における第１感度の値が、前記検出対象波長範囲外にあり、前記第１波長より５０ｎｍだけ長波長の第２波長における第２感度の値の１万倍以上である点にある。
【００１５】
上記課題を解決するための本発明に係るフィルタ機能付き光センサの更に別の特徴構成は、特許請求の範囲の欄の請求項５に記載の如く、前記検出対象波長範囲の長波長端波長が波長４００ｎｍ±２０ｎｍである点にある。
【００１６】
上記課題を解決するための本発明に係るフィルタ機能付き光センサの更に別の特徴構成は、特許請求の範囲の欄の請求項６に記載の如く、前記検出対象波長範囲の長波長端波長が波長３６５ｎｍ±２０ｎｍである点にある。
【００１７】
上記課題を解決するための本発明に係るフィルタ機能付き光センサの更に別の特徴構成は、特許請求の範囲の欄の請求項７に記載の如く、前記検出対象波長範囲の長波長端波長が波長３１５ｎｍ±２０ｎｍである点にある。
【００１８】
上記課題を解決するための本発明に係るフィルタ機能付き光センサの更に別の特徴構成は、特許請求の範囲の欄の請求項８に記載の如く、前記検出対象波長範囲の長波長端波長が波長２８０ｎｍ±２０ｎｍである点にある。
【００１９】
上記課題を解決するための本発明に係る火炎センサの特徴構成は、特許請求の範囲の欄の請求項９に記載の如く、請求項１から請求項８の何れか１項に記載のフィルタ機能付き光センサを窒素ガス又は不活性ガスで封止して構成した点にある。
【００２０】
以下に作用並びに効果を説明する。
本発明に係る光センサの第一の特徴構成によれば、フィルタ装置が色ガラスフィルタと上記第１干渉フィルタ構造とを備えて構成され、受光装置がＩｎＡｌＧａＮを含む受光領域を備えた半導体受光素子構造によって構成されているので、外部から光センサに照射された光は、フィルタ装置によって検出対象波長範囲よりも長波長側の光が有効に遮断された上で受光装置に到達し、受光装置において、検出対象波長範囲外の光が受光装置の受光領域に到達しないような光センサを提供することができる。また、ＩｎＡｌＧａＮは直接遷移型の半導体であるので、吸収端波長において受光領域の光吸収スペクトルが急峻に変化するため、波長選択性の良好な光センサを提供することができる。
【００２１】
更に、色ガラスフィルタの少なくとも１つの表面上に色ガラスフィルタの保護層としての上記第１干渉フィルタ構造が堆積されているので、色ガラスフィルタが熱や水分などに曝されて劣化することを防止することができる。その結果、当初の光学特性を長期間にわたって保持することのできる色ガラスフィルタを備え、長期間にわたって安定した性能を発揮することができる光センサを提供することができる。
【００２２】
本発明に係る光センサの第二の特徴構成によれば、上記第２干渉フィルタ構造が、上記第１干渉フィルタ構造が堆積される側とは逆の色ガラスフィルタの表面上に形成されるので、色ガラスフィルタの大部分を干渉フィルタ構造で保護することができ、その結果、熱や水分に対する耐性（対環境性）が大きい光センサを提供することができる。
【００２３】
本発明に係る光センサの第三の特徴構成によれば、色ガラスフィルタが、ＳｉＯ２及びＨｆＯ２の少なくとも一方を含んで構成される干渉フィルタ構造によって覆われ、その干渉フィルタ構造の露出面が酸化物となるように構成されているので、周囲環境の熱や水分の影響を干渉フィルタ構造で遮断して、その影響が色ガラスフィルタに及ぼされないことを確保することができる。その結果、熱や水分に対する耐性（対環境性）が大きい光センサを提供することができる。
【００２４】
本発明に係る光センサの第四の特徴構成によれば、上記受光領域の吸収端波長に相当する上記検出対象波長範囲の長波長端波長が、上記フィルタ装置による光の透過波長範囲の長波長端波長近傍に設計され、上記検出対象波長範囲内にある所定の第１波長における第１感度の値が、検出対象波長範囲外にあり、第１波長より５０ｎｍ長波長の第２波長における第２感度の値の１万倍以上にすることができることから、検出対象とする光のみを高い波長選択性を持って検出することができる。その結果、検出対象波長範囲内にある光が微弱であっても、その存在を良好に検出することができる光センサを提供することができる。
【００２５】
本発明に係る光センサの第五の特徴構成によれば、検出対象波長範囲の長波長端、言い換えると受光領域の吸収端波長が、波長４００ｎｍ±２０ｎｍであるので、ＵＶ−Ａ（波長３１５ｎｍ〜波長４００ｎｍ）とされる紫外線の長波長端以下の光（ＵＶ−Ｂ、ＵＶ−Ｃを含む）を検出可能な光センサを提供することができる。つまり、ＵＶ−Ａ、ＵＶ−Ｂ、およびＵＶ−Ｃの光検出用の光センサを提供することができる。尚、ＵＶ−Ｂは波長２８０ｎｍ〜波長３１５ｎｍの範囲であり、ＵＶ−Ｃは波長１００ｎｍ〜波長２８０ｎｍの範囲に広がる光であると規定されている。
【００２６】
本発明に係る光センサの第六の特徴構成によれば、検出対象波長範囲の長波長端、言い換えると受光領域の吸収端波長が、波長３６５ｎｍ±２０ｎｍであるので、低温ボイラにおける火炎のスペクトルに含まれる波長３６５ｎｍ付近の光を検出可能な光センサを提供することができる。
【００２７】
本発明に係る光センサの第七の特徴構成によれば、検出対象波長範囲の長波長端、言い換えると受光領域の吸収端波長が、波長３１５ｎｍ±２０ｎｍであるので、ＵＶ−Ｂ（波長２８０ｎｍ〜波長３１５ｎｍ）とされる紫外線の長波長端以下の光（ＵＶ−Ｃを含む）を検出可能な光センサを提供することができる。つまり、ＵＶ−Ｂ、およびＵＶ−Ｃの光検出用の光センサを提供することができる。
【００２８】
本発明に係る光センサの第八の特徴構成によれば、検出対象波長範囲の長波長端、言い換えると受光領域の吸収端波長が、波長２８０ｎｍ±２０ｎｍであるので、ＵＶ−Ｃ（波長１００ｎｍ〜波長２８０ｎｍ）とされる紫外線の長波長端以下の光を検出可能な光センサを提供することができる。つまり、ＵＶ−Ｃの光検出用の光センサを提供することができる。
【００２９】
本発明に係る火炎センサの特徴構成によれば、火炎センサが上記フィルタ装置及び上記受光装置を含む光センサが窒素ガス又は不活性ガスで封止して構成されるので、熱や水分に対する耐性（対環境性）が更に大きい火炎センサを提供することができる。また、上記フィルタ装置と上記受光装置との組み合わせにより、検出対象とする波長範囲（火炎の光が含まれる範囲）における感度と、検出対象としない波長範囲（太陽光や室内光などの外乱光が含まれる範囲）における感度との間の感度差が大きい火炎センサが得られることから、照射される火炎の光強度が小さい場合であっても、その存在を外乱光と区別して感度良く検出することができる火炎センサを提供することができる。
【００３０】
【発明の実施の形態】
以下に図面を参照して本発明に係る光センサについて説明する。
図１から図３に例示するのは、フィルタ装置１と受光装置２とを備えてなる光センサの構成を説明する図である。フィルタ装置１は、色ガラスフィルタ３の少なくとも１つの表面上に、所定の第１波長範囲の光を選択的に遮断可能であるように複数の光透過層４ａ、４ｂが積層されてなる第１干渉フィルタ構造４が堆積されて構成されている。更に、図１および図２に例示する光センサでは、所定の第２波長範囲の光を選択的に遮断可能であるように複数の光透過層５ａ、５ｂが積層されてなる第２干渉フィルタ構造５が、上記第１干渉フィルタ構造４が堆積されるのとは別の色ガラスフィルタ３の表面上に堆積されている。
【００３１】
上述の干渉フィルタ構造４においては、光透過層４ａと光透過層４ｂの各界面で入射光と反射光とが干渉し合うため、特定の波長範囲の光が打ち消されることとなる。ここで、どの波長範囲の光を打ち消すかは、光透過層４ａおよび光透過層４ｂの組成（つまりは屈折率）および膜厚によって決定されるため、その成膜時にそれらを変えることで、打ち消される波長範囲の調整を自在に行うことができる。尚、図中では光透過層４ａと光透過層４ｂとを２層ずつ積層した場合を例示しているが、第１干渉フィルタ構造４による光透過スペクトルを所望の波長範囲で急峻に変化させたい場合には、数多くの光透過層４ａと光透過層４ｂとを積層することが好ましい。但し、干渉フィルタ構造の厚さ大きくし過ぎるとひび割れが発生するなどの問題が見出されたため、その厚さは約１．５μｍ〜３μｍ以下であることが好ましい。また、上記第２干渉フィルタ構造５についても上記干渉フィルタ構造４と同様であり、光透過層５ａと光透過層５ｂの各界面で入射光と反射光とが干渉しあうため、特定の波長範囲の光が打ち消されることとなる。
【００３２】
色ガラスフィルタ３は、ホウ素酸化物、アルミニウム酸化物、マグネシウム酸化物、リン酸化物などを主に含み、更にコバルト酸化物、バリウム酸化物、シリカ、亜鉛酸化物、カルシウム酸化物、ニッケル酸化物などを含むように作製される。一般的に、色ガラスフィルタは熱や水分などによって経時的に劣化し、その劣化が光学特性の変化を招くことが知られている。しかしながら、図１に示したように、色ガラスフィルタ３の表面上を上述の干渉フィルタ構造などで覆って保護することで、色ガラスフィルタ３に対する熱や水分の影響を遮断して、長期間にわたって安定した光学特性を発揮させることができるフィルタ装置１を提供することができる。
【００３３】
以上のようなフィルタ装置１を透過した光（図中に破線で示す）の波長は、フィルタ装置１を構成する色ガラスフィルタ２の光透過特性、第１干渉フィルタ構造４の光透過特性、および第２干渉フィルタ構造５の光透過特性により決定され、光センサにとっての検出対象波長範囲内の光となるように適宜調整される。受光装置２として使用可能なデバイスとしては、検出対象波長範囲の光に対してのみ感度を有するような波長選択性の良好なフォトダイオード（ＰＮ接合型、ＰＩＮ接合型、ショットキーダイオード型など）、フォトコンダクタ、フォトトランジスタなどの半導体デバイスが好ましい。更に、波長選択性の良好な半導体デバイスを得るためには、その半導体デバイスにおいて、受光領域の形成に係る半導体層のバンドギャップエネルギから換算される受光領域の吸収端波長が検出対象波長範囲の長波長端波長と等しく、且つ受光領域の形成に係る半導体層が一般式でＩｎｘＡｌｙＧａ１−ｘ−ｙＮ（０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１）と表される直接遷移型の半導体材料で形成されていることが好ましい。
【００３４】
図３に例示するのは、ＰＩＮ接合型のフォトダイオードを受光装置２として使用した場合の例であり、基板１０の露出面を受光面６として入射光を検出する形態を採用している。このＰＩＮ接合型のフォトダイオードは、基板１０上に、上方に堆積される半導体層と基板１との間の格子不整合を緩和可能な緩衝層１１と、ｎ型半導体層１２と、受光領域として作用するｉ型半導体層１３と、ｐ型半導体層１４と、コンタクト層１５とが順次堆積され、コンタクト層１５とｐ型半導体層１４とｉ型半導体層１３とｎ型半導体層１２とを部分的にドライエッチングにより除去することにより露出されたｎ型半導体層１２の表面に電極１６（ｎ極）を形成し、コンタクト層１５の表面に電極１７（ｐ極）を形成することで得られる。
【００３５】
具体的には、基板１０はサファイア基板であり、緩衝層１１はＡｌＮ（厚さ０．３μｍ〜）であり、ｎ型半導体層１２は単結晶のｎ−ＡｌｘＧａ１−ｘＮ（０≦ｘ≦１）（厚さ１μｍ）であり、ｉ型半導体層１３はアンドープの単結晶ＡｌｚＧａ１−ｚＮ（０≦ｚ≦１）（厚さ０．１〜０．２μｍ）であり、ｐ型半導体層１４は単結晶のｐ−ＡｌｙＧａ１−ｙＮ（０≦ｙ≦１）（厚さ８０ｎｍ）であり、コンタクト層１５はｐ−ＧａＮ（厚さ２０ｎｍ）である。また、電極１６にはｎ型半導体層１２との間でオーミックな接触を形成することのできる材料としてＺｒＢ２を用い、電極１７にはコンタクト層１５との間でオーミックな接触を形成することのできる材料としてＡｌ、Ａｕ、Ｎｉ等の金属電極を用いる。
【００３６】
以上のようなＡｌ、Ｇａ、Ｎを含む各半導体層は、通常のＭＯＣＶＤ装置を用いて堆積させることができるが、以下に例示する各原料ガスやキャリアガス（窒素や水素など、原料ガスに対して不活性なガス）の分圧、基板温度などの成長条件は適宜調整される。上述の半導体層の堆積の際に使用される原料ガスとしては、トリメチルアルミニウムやトリエチルアルミニウム（アルミニウム源）、トリメチルガリウムやトリエチルガリウム（ガリウム源）、ＮＨ３（窒素源）が使用され、更にインジウムを含有させる場合にはそのインジウム源としてトリメチルインジウムやトリエチルインジウムなどが使用される。また、ｎ型不純物としてはＳｉがＳｉＨ４（シランガス）の形態で供給され、ｐ型不純物としてはＭｇがＣＰ２Ｍｇ（シクロペンタンマグネシウム）の形態で供給される。また、各電極を形成するにあたって、Ａｌ、Ａｕ、Ｎｉ等の金属電極は通常の蒸着法を使用して形成することができ、ＺｒＢ２電極はスパッタリング法を使用して形成することができる。
【００３７】
また、色ガラスフィルタ３はリン酸化物を主成分とし、第１干渉フィルタ構造４はそれぞれが光透過層として働くＳｉＯ２（光透過層４ａ）とＨｆＯ２（光透過層４ｂ）とを交互に積層して構成した。同様に、第２干渉フィルタ構造５は、それぞれが光透過層として働くＳｉＯ２（光透過層５ａ）とＨｆＯ２（光透過層５ｂ）とを交互に積層して構成した。ここで、どの波長範囲の光を遮断したいかに応じて各光透過層４ａ、４ｂ、５ａ、５ｂの膜厚は適宜調整している。尚、上述した干渉フィルタ構造（光透過層４ａ、４ｂ、５ａ、５ｂ）の材料は上述したものに限定されず、光透過性の材料であれば他の様々な材料を使用することもできる。例えば、ＴｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３などを光透過層として使用することができる。
【００３８】
ＳｉＯ２、ＨｆＯ２、ＴｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３などの材料からなる薄膜（光透過層）は、抵抗加熱、電子ビーム加熱などの真空蒸着法やスパッタリングによって成膜される。その際に使用される各蒸着源またはターゲットは、市販されているものを使用することもできる。
【００３９】
以上のように、色ガラスフィルタ３と第１干渉フィルタ構造４と第２干渉フィルタ構造５とを備えるフィルタ装置１を用いることで、受光装置２（光センサ）が検出対象としない波長範囲の光を予め遮断した上で、受光装置２の受光面６に対して光を入射させることができる。以下の図４および図５には、色ガラスフィルタ３として使用されるリン酸ガラスの光吸収特性（図４）と、その色ガラスフィルタ３の表面上に、短波長側の吸収の立ち上がり波長が２９０ｎｍである干渉フィルタ構造と、同じく短波長側の吸収の立ち上がりが３８５ｎｍである干渉フィルタ構造とを堆積させることで得られたフィルタ装置の光吸収特性（図５）とをそれぞれ示す。
【００４０】
まず図４に示すように、この色ガラスフィルタ３は波長約２６０ｎｍ〜約３８０ｎｍの範囲の光を良好に透過させ、他の波長範囲の光を効果的に遮断可能に設計されている。更に、この色ガラスフィルタ３に対して上述したような２つの第１干渉フィルタ構造４（短波長側の吸収端波長が約２９０ｎｍ）と第２干渉フィルタ構造５（短波長側の吸収端波長が約３８５ｎｍ）とが堆積されると、図５に示すように波長約２６０ｎｍ〜約３００ｎｍという透過波長範囲の光のみを良好に透過させ、更にその透過波長範囲の長波長端波長（約３００ｎｍ）と短波長端波長（約２６０ｎｍ）とで光吸収スペクトルが急峻に変化する（つまり、波長選択性が良好である）フィルタ装置１が得られる。
【００４１】
従って、以上のようなフィルタ装置１を通過した後の光には、受光装置２（光センサ）が検出対象としない波長範囲の光が効果的に遮断されているので、その検出対象としない波長範囲の光を受光装置２が誤検出する可能性を非常に低くさせることができる。更に、受光装置２が有する受光領域の吸収端波長に相当する検出対象波長範囲の長波長端波長と、フィルタ装置１による光の透過波長範囲の長波長端波長とが等しくなるように、受光領域の形成に係るｉ型半導体層１３の吸収端波長を約３００ｎｍに設計しておけば、受光装置２の感度波長範囲外（吸収端波長よりも長い波長）の光が、予めフィルタ装置１によって遮断されていることになるため、光センサにおける検出対象範囲外における感度と、検出対象波長範囲内における感度との差を非常に大きくさせることができる。尚、感度（単位はＡ／Ｗ）とは、光センサに照射される光強度（Ｗ）に対して、どれだけの光電流（Ａ）が発生したかを示すものであり、同じ強度の光が照射された場合、発生する光電流が大きいほど感度が高いと言える。
【００４２】
以下には、図３に示したようなＰＩＮ接合型のフォトダイオードを受光装置２として使用した光センサにおいて、受光領域として作用するｉ型半導体層１３のバンドギャップエネルギを調整して、紫外域に広がる火炎の光を、太陽光や各種照明機器による室内光などの外乱光と区別して検出することが要求される（つまり、検出対象波長範囲内にある光と、検出対象波長範囲外にある光とを区別して検出することが要求される）火炎センサとして使用する場合の具体例を説明する。尚、以下の説明では受光装置２における受光領域の吸収端波長をどのように設定するのかについて説明を行うが、フィルタ装置１による透過波長範囲については、少なくとも光センサの検出対象波長範囲を含み、好ましくは透過波長範囲の長波長端波長が受光領域の吸収端波長と等しくなるように、所定の光学特性を有する色ガラスフィルタや各干渉フィルタ構造を組み合わせて使用すればよい。
【００４３】
図６に示すのは、メタンを燃焼させた際に発生する火炎の発光スペクトルと、波長約２７０ｎｍ以上で大きく観測される太陽光のスペクトルと、波長約３００ｎｍ以上で大きく観測される照明機器などによる室内光のスペクトルである。火炎の発光スペクトルにはＯＨラジカルの発光に起因する３１０ｎｍ付近のピークが最も大きく見られ、そのピークのすそが波長約３４０ｎｍ付近にまで広がっている。また、短波長側には波長約２７０ｎｍ付近の小さなピークと、波長約２８０ｎｍ〜波長約３００ｎｍに見られるピークとが存在する。従って、火炎の発光のみを感度良く検出するためには、受光装置２として使用されるフォトダイオードにおいて吸収される光に含まれる火炎の光強度をできるだけ大きくし、逆に吸収される光に含まれる太陽光および室内光の光強度をできるだけ小さくすればよい。例えば、吸収される光に含まれる火炎の光強度の割合を大きくするために、上述したピーク波長付近に受光領域のバンドギャップエネルギを設定し、更に、受光装置２として使用されるフォトダイオードの光入射側に光フィルタを装着して太陽光や室内光を遮断することを行っている。尚、ここに記載した火炎の発光スペクトルは燃焼されるガスの成分などによって変化することもある。
【００４４】
以下に、火炎の光を検出対象光とした場合の受光装置２（光センサ）において、各半導体層のバンドギャップエネルギをどのように設定すればよいのかについて、図７に示すＡｌＧａＮのアルミニウム組成比とＡｌＧａＮのバンドギャップエネルギとの関係図を例に説明する。尚、図７では、一般式でＩｎｘＡｌｙＧａ１−ｘ−ｙＮ（０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１）と表される半導体のインジウム組成比ｘとアルミニウム組成比ｙとＩｎｘＡｌｙＧａ１−ｘ−ｙＮのバンドギャップエネルギとの関係を示しており、ＡｌＧａＮのみについて考慮する場合には、インジウム組成比ｘ＝０と見なせばよい。また、本実施形態では、インジウム組成比及びアルミニウム組成比の変数としてｘ、ｙ、ｚ、ｍ、ｎなどの文字を個別に使用しているが、インジウム組成比及びアルミニウム組成比とバンドギャップエネルギの関係は図７に例示するグラフを参照すればよい。
【００４５】
まず、ｉ型半導体層１３（ＡｌｚＧａ１−ｚＮ：０≦ｚ≦１）のバンドギャップエネルギを所望の値に設定するために、そのアルミニウム組成比ｚを調整することが行われる。例えば、波長約３４４ｎｍ以下の波長域に広がる検出対象波長範囲内にある火炎の光を選択的に受光することのできる火炎センサを作製したい場合には、受光領域（ｉ型半導体層１３）のバンドギャップエネルギが３．６ｅＶ以上となることで、３．６ｅＶ以上のエネルギを有する光が選択的に吸収されるように、アルミニウム組成比ｚ＝０．０５、或いはそれ以上となるように成膜される。或いは、約３００ｎｍ以上の波長域に含まれる、各種照明機器からの光（室内光）を受光せずに、検出対象波長範囲内にある火炎の光を受光するような火炎センサを作製したい場合には、受光領域（ｉ型半導体層１３）のバンドギャップエネルギが４．１ｅＶ以上となることで、４．１ｅＶ以上のエネルギを有する光が選択的に吸収されるように、アルミニウム組成比ｚ＝０．２５、或いはそれ以上となるように成膜される。また或いは、約２８０ｎｍ以上の波長域に含まれる、太陽光からの光を受光せずに、検出対象波長範囲内にある火炎の光のみを受光するような火炎センサを作製したい場合には、受光領域（ｉ型半導体層１３）のバンドギャップエネルギが４．４ｅＶ以上となることで、４．４ｅＶ以上のエネルギを有する光が選択的に吸収されるように、アルミニウム組成比ｚ＝０．３７、或いはそれ以上となるように成膜される。
【００４６】
或いは、弱い光強度であれば太陽光などの外乱光が受光領域において吸収されても構わない場合には、受光領域（ｉ型半導体層１３）のバンドギャップエネルギが４．３ｅＶ以上（波長約２９０ｎｍ以下）となることで、４．３ｅＶ以上のエネルギを有する光が選択的に吸収されるように、アルミニウム組成比ｚ＝０．３１、或いはそれ以上となるように成膜される。波長約２９０ｎｍ以下では図６に示すようにそれらの外乱光の光強度が非常に小さくなり、他方で火炎の光は大きいので、結果として火炎の光が存在することを検知することができる。
【００４７】
更に、火炎センサを構成するフォトダイオード（受光装置２）が給湯器内部やエンジン内部などの閉鎖空間に設置され、そこでの火炎の発光を検出したい場合には、上述した室内光や太陽光が存在しないため、それらの存在を考慮する必要はない。そのため、検出対象波長範囲内にある火炎の光の中でも特に炭化水素を含む化合物（都市ガスに含まれるメタンや、エンジンで燃焼される燃料）を燃焼させた場合に観測されるＯＨラジカルの発光に起因する発光ピーク（波長約３１０ｎｍ（３１０ｎｍ±１０ｎｍ）：４．０ｅＶ）の光を選択的に受光することのできるフォトダイオードを作製する場合には、受光領域のバンドギャップエネルギを４．０ｅＶ付近に設定し、約４．０ｅＶ以上のエネルギを有する光が選択的に吸収されるように、アルミニウム組成比ｚ＝０．２３となるように成膜すればよい。
【００４８】
低温ボイラのように輻射ノイズ（炉壁輻射など）が非常に少ない場所で使用される場合は、ＵＶ−Ｂ領域の波長３１４ｎｍの光を検出することを目的とするにも拘わらず、受光領域のカットオフ波長をＧａＮのバンドギャップエネルギ付近に設定しても良い場合がある。この場合、受光領域のバンドギャップエネルギを３．４ｅＶに設定し、約３．４ｅＶ以上のエネルギを有する光が選択的に受光領域で吸収されるようにすればよい。
【００４９】
また、受光領域のバンドギャップエネルギを調整するだけでなく、受光領域の光入射面側（本実施形態では基板１０側）に配置される半導体層のバンドギャップエネルギが、受光領域のバンドギャップエネルギ以上であるように構成し、所望の波長範囲の光を選択的に透過させる光選択層として作用させることも行われる。言い換えると、ｎ型半導体層（ｎ−ＡｌｘＧａ１−ｘＮ）１２のバンドギャップエネルギを、受光領域として作用するｉ型半導体層（ＡｌｚＧａ１−ｚＮ）１３のバンドギャップエネルギ以上に設定したヘテロ構造を採用することで、ｉ型半導体層１３で吸収されるべき波長範囲の光が、ｎ型半導体層１２で光吸収や光散乱などによる光損失を被らないように設計することができる。この場合、アルミニウム組成比ｘ、ｚの関係は、ｘ＞ｚである。
【００５０】
例えば、ｎ型半導体層（ｎ−ＡｌｘＧａ１−ｘＮ）１２のアルミニウム組成比ｘ＝０．３とした場合には、波長約２９０ｎｍ以上の光をｉ型半導体層１３側に良好に透過させることができる。更に、ｎ型半導体層１２においては、波長約２９０ｎｍよりも短い波長の光を吸収するため、ｉ型半導体層（ＡｌｚＧａ１−ｚＮ）１３のアルミニウム組成比をｚ＝０．２とした場合には、ｉ型半導体層１３において波長約２９０ｎｍ〜約３１０ｎｍの光を選択的に吸収するフォトダイオード（受光装置２）が得られる。
【００５１】
図８のグラフに示すのは、図５を参照して説明したのと同様に、図４に光学特性を示したリン酸ガラスの２つの面上に、短波長側の吸収の立ち上がり波長が２９０ｎｍである干渉フィルタ構造と、同じく短波長側の吸収の立ち上がりが３４０ｎｍである干渉フィルタ構造とを堆積させることで得られたフィルタ装置１と、図３に例示した構造であり、受光領域として作用するｉ型半導体層１３のバンドギャップエネルギを４．４ｅＶに設定したフォトダイオード（受光装置２）とで構成される光センサの感度特性である。この場合、検出対象波長範囲内にある波長２７０ｎｍにおける第１感度の値が、検出対象波長範囲外にあり、上記第１波長（波長２７０ｎｍ）より５０ｎｍだけ長波長の第２波長（波長３２０ｎｍ）における第２感度の値の１万倍以上とできる。つまり、検出対象とする光のみを高い波長選択性を持って検出することができるため、検出対象波長範囲内にある光が微弱であっても、その存在を良好に検出することができる光センサを提供することができる。尚、比較例としてフィルタ装置１を設けない場合の光センサの感度のグラフも併せて示すが、第１波長における感度と第２波長における感度の差を十分に確保できていないことが分かる。
【００５２】
更に、上記第２波長よりも長波長側の可視域のどの波長における感度についても、上記第１波長における第１感度との間の感度差が十分に確保されているので、検出対象とする光のみを高い波長選択性を持って検出することができ、検出対象波長範囲内にある光が微弱であっても、その存在を良好に検出することができる光センサを提供することができる。
【００５３】
更に、受光領域の形成に係る半導体層のバンドギャップエネルギと、それよりも光入射面側に配置される半導体層（光選択層）のバンドギャップエネルギとを調整することで、所定の検出対象波長範囲の光を選択的に検出することができる光センサを作製することができる。その際、フィルタ装置１による透過波長範囲の長波長端波長が受光領域の吸収端波長と等しく、且つ透過波長範囲の短波長端波長が光選択層の吸収端波長と等しくなるように、所定の光学特性を有する色ガラスフィルタや各干渉フィルタ構造を組み合わせて使用される。このような光センサの応用例としては、ＵＶ−Ａ（波長３１５ｎｍ〜波長４００ｎｍ）、ＵＶ−Ｂ（波長２８０ｎｍ〜波長３１５ｎｍ）、ＵＶ−Ｃ（波長２８０ｎｍ〜波長１００ｎｍ）といった各検出対象波長範囲に存在する紫外線の強度を測定するためのデバイスが挙げられる。また、これらのデバイスを火炎センサとして使用することもできる。
【００５４】
以下には、図３に例示した構造のＰＩＮ型のフォトダイオード（受光装置２）において、光選択層として作用するｎ型半導体層１２および受光領域として作用するｉ型半導体層１３をＩｎｘＡｌｙＧａ１−ｘ−ｙＮ（０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１）で構成した場合の例について説明する。但し、ｎ型半導体層１２およびｉ型半導体層１３においてインジウム組成比ｘおよびアルミニウム組成比ｙの値はそれぞれ調整され、その結果、図７に示すようにｎ型半導体１２およびｉ型半導体層１３を構成するＩｎｘＡｌｙＧａ１−ｘ−ｙＮ（０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１）のバンドギャップエネルギが導出される。また、フィルタ装置１は、その透過波長範囲が以下のそれぞれの場合の検出対象波長範囲と等しくなるように所定の色ガラスフィルタ及び干渉フィルタ構造を使用して形成されるものとする。
【００５５】
まず、ＵＶ−Ａ、ＵＶ−Ｂ、ＵＶ−Ｃの全ての光を検出するための光センサを作製する場合、検出対象波長範囲が波長１００ｎｍ〜波長４００ｎｍとなることから、受光領域であるｉ型半導体層１３のバンドギャップエネルギを検出対象波長範囲の長波長端波長（４００ｎｍ）に相当する約３．１ｅＶに調整すればよい。また、光選択層であるｎ型半導体層１２のバンドギャップエネルギは検出対象波長範囲の短波長端波長（１００ｎｍ）に相当するバンドギャップエネルギに近づくように、できる限り大きくすることが要求される。従って、ｉ型半導体層１３をＩｎ０．２１Ｇａ０．７９Ｎとし、ｎ型半導体層１２をＡｌＮとすればよい。
【００５６】
ＵＶ−Ｂ及びＵＶ−Ｃの光を検出するための光センサを作製する場合、検出対象波長範囲が波長１００ｎｍ〜波長３１５ｎｍとなることから、受光領域であるｉ型半導体層１３のバンドギャップエネルギを検出対象波長範囲の長波長端波長（３１５ｎｍ）に相当する約３．９ｅＶに調整すればよい。また、光選択層であるｎ型半導体層１２のバンドギャップエネルギは検出対象波長範囲の短波長端波長（１００ｎｍ）に相当するバンドギャップエネルギに近づくように、できる限り大きくすることが要求される。従って、ｉ型半導体層１３をＡｌ０．１７Ｇａ０．８３Ｎとし、ｎ型半導体層１２をＡｌＮとすればよい。
【００５７】
ＵＶ−Ｃの光を検出するための光センサを作製する場合、検出対象波長範囲が波長１００ｎｍ〜波長２８０ｎｍとなることから、受光領域であるｉ型半導体層１３のバンドギャップエネルギを検出対象波長範囲の長波長端波長（２８０ｎｍ）に相当する約４．４ｅＶに調整すればよい。また、光選択層であるｎ型半導体層１２のバンドギャップエネルギは検出対象波長範囲の短波長端波長（１００ｎｍ）に相当するバンドギャップエネルギに近づくように、できる限り大きくすることが要求される。従って、ｉ型半導体層１３をＡｌ０．３５Ｇａ０．６５Ｎとし、ｎ型半導体層１２をＡｌＮとすればよい。
【００５８】
ＵＶ−Ａの光を検出するための光センサを作製する場合、検出対象波長範囲が波長３１５ｎｍ〜波長４００ｎｍとなることから、光選択層であるｎ型半導体層１２のバンドギャップエネルギを検出対象波長範囲の短波長端波長（３１５ｎｍ）に相当する４．４ｅＶに調整し、受光領域であるｉ型半導体層１３のバンドギャップエネルギを検出対象波長範囲の長波長端波長（４００ｎｍ）に相当する３．１ｅＶに調整すればよい。従って、ｉ型半導体層１３をＩｎ０．２１Ｇａ０．７９Ｎとし、ｎ型半導体層１２をＡｌ０．１７Ｇａ０．８３Ｎとすればよい。
【００５９】
ＵＶ−Ａ及びＵＶ−Ｂの光を検出するための光センサを作製する場合、検出対象波長範囲が波長２８０ｎｍ〜波長４００ｎｍとなることから、光選択層であるｎ型半導体層１２のバンドギャップエネルギを検出対象波長範囲の短波長端波長（２８０ｎｍ）に相当する４．４ｅＶに調整し、受光領域であるｉ型半導体層１３のバンドギャップエネルギを検出対象波長範囲の長波長端波長（４００ｎｍ）に相当する３．１ｅＶに調整すればよい。従って、ｉ型半導体層１３をＩｎ０．２１Ｇａ０．７９Ｎとし、ｎ型半導体層１２をＡｌ０．３５Ｇａ０．６５Ｎとすればよい。
【００６０】
ＵＶ−Ｂの光を検出するための光センサを作製する場合、検出対象波長範囲が波長２８０ｎｍ〜波長３１５ｎｍとなることから、光選択層であるｎ型半導体層１２のバンドギャップエネルギを検出対象波長範囲の短波長端波長（２８０ｎｍ）に相当する４．４ｅＶに調整し、受光領域であるｉ型半導体層１３のバンドギャップエネルギを検出対象波長範囲の長波長端波長（３１５ｎｍ）に相当する３．９ｅＶに調整すればよい。従って、ｉ型半導体層１３をＡｌ０．１７Ｇａ０．８３Ｎとし、ｎ型半導体層１２をＡｌ０．３５Ｇａ０．６５Ｎとすればよい。
【００６１】
＜別実施形態＞
＜１＞
図８に示すのは図１に例示した光センサの改変例であり、第２干渉フィルタ構造５が受光装置２’の受光面６上に堆積された場合の構造である。例えば、受光装置２’が図３に例示したようなフォトダイオードである場合には、第２干渉フィルタ構造５が受光面６となるサファイア基板１０上に堆積される。この場合であっても、色ガラスフィルタ３と第１干渉フィルタ構造４と第２干渉フィルタ構造５とを通過した光のみが受光装置２の受光面６に入射されるので、それらのフィルタによって所定の波長範囲の光がそれぞれ遮断される。また、第１干渉フィルタ構造４が色ガラスフィルタ３上に堆積されているので、色ガラスフィルタ表面が熱や水分から保護され、その結果、熱や水分に対する耐性が大きい光センサが提供される。
【００６２】
このように、第１干渉フィルタ構造４および第２干渉フィルタ構造５を設ける位置は、受光装置の受光面６側にあれば特に限定されるものではなく、図示はしないが第２干渉フィルタ構造５が第１干渉フィルタ構造４上に堆積されても構わない。
【００６３】
＜２＞
図９に示すのは、図１に示したような第２干渉フィルタ構造５上に、第１干渉フィルタ構造４と第２干渉フィルタ構造５とは別の第３干渉フィルタ構造７を設けた場合の例である。
図示するように、上記第１干渉フィルタ構造４、上記第２干渉フィルタ構造５、および上記第３干渉フィルタ構造７が受光装置２の受光面６側に形成されるので、太陽光や各種照明機器による室内光などの外乱光を更に広い波長範囲にわたって効果的に遮断することができる。また、色ガラスフィルタの表面が干渉フィルタ構造によって厚く保護することができるため、熱や水分に対する耐性（対環境性）が大きい光センサを提供することができる。尚、第３干渉フィルタ構造７を設ける位置は図９に例示した構成に限定されず、受光装置の受光面６側にあれば、色ガラスフィルタ３上や、第１干渉フィルタ構造４上や、第２干渉フィルタ構造５上や、受光装置の受光面６上などに堆積させることができる。但し、第３干渉フィルタ構造７を、第１干渉フィルタ構造４上または第２干渉フィルタ構造５上に堆積させる場合、一体として形成される干渉フィルタ構造の合計膜厚を１．５μｍ〜３μｍ以下にして、ひび割れなどの問題が発生しないような対策を採っておく必要がある。
【００６４】
また、第１干渉フィルタ構造４と第２干渉フィルタ構造５と第３干渉フィルタ構造７とを設けるにあたって、３つの干渉フィルタ構造を同じ部材（フィルタ装置または受光装置）上に積層するのでは無く、少なくとも何れかの干渉フィルタ構造が別の部材上に設けられるような構造を採用している。干渉フィルタ構造を積層する場合、その合計膜厚が大きくなり過ぎると（膜厚が１．５μｍ〜３μｍ）ひび割れなどの問題が発生し、光学素子として使用することができなくなることがすることが新たに見出されたが、上述のように少なくとも何れかの干渉フィルタ構造が別の部材上に設けられた構造を採用していることで、干渉フィルタ構造の合計膜厚を２つの表面上に分散させることができるため、干渉フィルタ構造にひび割れなどの問題が発生する可能性を排除することができる。
【００６５】
＜３＞
図１１に例示するのは、上述の本発明に係るフィルタ機能付き光センサを窒素又は不活性ガスで封止して構成された火炎センサの構成を示す図である。
火炎センサ２０は、フィルタ装置１（１’、１’’）及び受光装置２（２’）を筐体２１、基材２２及びレンズ２３内に収容し、その内部を窒素ガス、アルゴンガスなどの不活性ガスで封止して構成されている。従って、フィルタ装置及び受光装置が窒素雰囲気又は不活性ガス雰囲気に保持されることで、水分による色ガラスフィルタの性能劣化の問題を非常に小さくさせることができる。また、火炎センサ２０の周囲の熱による色ガラスフィルタの性能劣化や受光装置の性能劣化の問題も非常に小さくさせることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る光センサの構成図である。
【図２】フィルタ装置の構成図である。
【図３】受光装置の構成図である。
【図４】色ガラスフィルタの光吸収特性を示すグラフである。
【図５】フィルタ装置の光吸収特性を示すグラフである。
【図６】火炎の発光スペクトルと太陽光のスペクトルと室内光のスペクトルを示すグラフである。
【図７】ＩｎＡｌＧａＮのインジウム組成比及びアルミニウム組成比とＩｎＡｌＧａＮのバンドギャップエネルギとの関係図である。
【図８】光センサの感度特性を示すグラフである。
【図９】本発明に係る光センサの別の構成図である。
【図１０】本発明に係る光センサの別の構成図である。
【図１１】本発明に係る光センサの別の構成図である。
【符号の説明】
１  フィルタ装置
２  受光装置
３  色ガラスフィルタ
４  第１干渉フィルタ構造
５  第２干渉フィルタ構造
６  受光面
７  第３干渉フィルタ構造
１０  基板
１１  緩衝層
１２  ｎ型半導体層
１３  ｉ型半導体層
１４  ｐ型半導体層
１５  コンタクト層
１６  電極
１７  電極
２０  火炎センサ
２１  筐体
２２  基材
２３  レンズ
【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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