(57)【要約】【課題】蓋部のガラス板の機械的ダメージや傷等の発生を防止する。【解決手段】光学装置（１）の蓋部（１７）は、金属フレーム（１２）の開口部（１２ａ）を塞ぐように窓部ガラス板（１５）が設けられ、筐体（１１）の開口部を塞ぐ。金属フレーム（１２）は、厚さが窓部ガラス板（１５）の厚さよりも厚く、上面及び下面が窓部ガラス板（１５）の上面及び下面に対して突出している。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
筐体部と、
前記筐体部に収納されている光学素子と、
フレーム部材及び窓部ガラス板を有し、前記フレーム部材に窓部となる開口部が形成され、前記開口部を塞ぐように前記フレーム部材に前記窓部ガラス板が接合され、前記筐体部の開口部を塞ぐ蓋部とを備えている光学装置において、
前記フレーム部材は、厚さが前記窓部ガラス板の厚さよりも厚く、上面及び下面が前記窓部ガラス板の上面及び下面に対して突出していることを特徴とする光学装置。
【請求項２】
前記フレーム部材の前記開口部の周りに、前記フレーム部材の一方の面から他方の面方向へ凹んだ座部が形成され、前記座部に前記窓部ガラス板が固定されていることを特徴とする請求項１に記載の光学装置。
【請求項３】
前記フレーム部材は、周縁部における前記筐体部との接合部が薄肉部となっていることを特徴とする請求項１又は２に記載の光学装置。
【請求項４】
前記フレーム部材は、前記座部を囲む部分がガラス保護壁部となっており、前記ガラス保護壁部の少なくとも一部は、前記フレーム部材のうちの厚さの最も厚い最厚部となっており、前記座部及び前記ガラス保護壁部を除く部分は、前記最厚部よりも厚さの薄い薄肉部となっていることを特徴とする請求項２に記載の光学装置。
【請求項５】
前記フレーム部材の前記ガラス保護壁部は、前記ガラス保護壁部の周方向において高さが変化していることを特徴とする請求項４に記載の光学装置。
【請求項６】
前記フレーム部材の前記ガラス保護壁部は、前記座部の周りに不連続に設けられていることを特徴とする請求項４に記載の光学装置。
【請求項７】
フレーム部材の窓部となる開口部を窓部ガラス板にて塞ぐ第１の工程と、
光学素子を収納している筐体部の開口部を、蓋部にて塞ぐ第２の工程とを含んでいる光学装置の製造方法において、
前記第１の工程では、厚さが前記窓部ガラス板の厚さよりも厚い前記フレーム部材の上面及び下面が、前記窓部ガラス板の上面及び下面に対して突出するように、前記フレーム部材の開口部を前記窓部ガラス板にて塞ぐことを特徴とする光学装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学素子を収容した筐体部が、光学窓を有する蓋部にて封止されている光学装置、及び光学装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、光学素子に対する湿度等の影響を抑制するために、光学素子を気密封止して備えた気密封止パッケージからなる光学装置が知られている。
【０００３】
例えば、特許文献１に記載の構成は、光学素子をセラミック製パッケージに収納し、このパッケージの内部に不活性ガスを充填し、このパッケージを金属製の蓋部にて封止している。上記蓋部の中央部には開口部が形成され、この開口部をサファイアからなる板状の透過窓にて閉塞している。透過窓は蓋部の上又は下から、蓋部における開口部に沿う部分に接着されている。
【０００４】
また、特許文献２には、パッケージの上に、金属製シーリングを介して板状の光学的ガラスを設け、内部を密封した光学的窓パッケージが開示されている。光学的ガラスは中央部に開口部が形成され、この開口部は、光学的ガラスの裏面に開口部の領域を除いて金属パターンを付着させることにより形成されている。このような構成では、光学的ガラスは、パッケージの蓋部としての機能を有している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−８１０５号公報（２０１１年１月１３日公開）
【特許文献２】特開平９−１４８４６９号公報（１９９７年６月６日公開）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記従来の構成では、パッケージの蓋部は、光学窓が形成されたガラス板を有し、ガラス板の上面又は下面は、突出して蓋部の最上面又は最下面となっている。このため、ガラス板は、蓋部の製造時等において、他の部材や製造時に用いる治具等と接触して機械的ダメージを受け易いという問題点を有している。
【０００７】
具体的には、図１２の(ａ)(ｂ)に示すように、ガラス板１１１が金属フレーム１１２の上又は下に設けられて蓋部１０１が形成されている場合には、ガラス板１１１の上面又は下面は、突出して蓋部１０１の最上面又は最下面となる。なお、符号１１３は、金属フレーム１１２にガラス板１１１を接合するための封止半田層である。このため、ガラス板１１１は、例えばステージ１２１上での作業中に、治具やステージ１２１等の他の部材と接触し易く、機械的ダメージを受けて、亀裂や欠け等の傷を生じ易いという懸念がある。特にガラス板をダイシング等の機械加工を用いて所定のサイズに切断する場合、切断されて面取り加工などが施されていないガラス板の角部は、ガラス板の表面に比べて機械的強度が低く、小さな衝撃によっても亀裂が生じ易い。
【０００８】
また、亀裂が微小なものであり、亀裂が生じた時には機械的強度に問題を生じさせない場合であっても、例えば、その後の製造工程において加わる応力を受けることによって微小な亀裂が大きな亀裂に進行し、製品として許容できない状態に至る虞もある。製造工程において加わる応力の例としては、金属フレームとガラス板とを半田を用いて接合するときに生じる、金属フレーム及びガラス板の各々の熱膨張係数の差に起因する応力や、金属フレームを筐体にシーム溶接を用いて接合するときに生じる、金属フレーム及びガラス板の温度の各々の差に起因する応力などが挙げられる。
【０００９】
さらに、他の部材との接触によりガラス板に生じた傷は、機械的強度に問題を生じさせない場合であっても、光学的特性に問題を生じることがある。特に、光スイッチ素子等の光学装置では、光学窓の透過率が光学装置の特性に大きな影響を与えるため、ガラス板に課せられる光学的要求が厳しい。したがって、ガラス板の表面に傷が生じないように製造工程を管理することが重要である。ガラス板の表面に生じた一定以上の寸法の傷は、入射光又は出射光を散乱するため、光学装置の出力に異常を生じさせる原因となる。
【００１０】
したがって、本発明は、光学窓を形成するガラス板が機械的ダメージを受け難く、傷の発生を防止することができる光学装置、及び光学装置の製造方法の提供を目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の課題を解決するために、本発明の光学装置は、筐体部と、前記筐体部に収納されている光学素子と、フレーム部材及び窓部ガラス板を有し、前記フレーム部材に窓部となる開口部が形成され、前記開口部を塞ぐように前記フレーム部材に前記窓部ガラス板が接合され、前記筐体部の開口部を塞ぐ蓋部とを備えている光学装置において、前記フレーム部材は、厚さが前記窓部ガラス板の厚さよりも厚く、上面及び下面が前記窓部ガラス板の上面及び下面に対して突出していることを特徴としている。
【００１２】
上記の構成によれば、フレーム部材は、厚さが窓部ガラス板の厚さよりも厚く、上面及び下面が窓部ガラス板の上面及び下面に対して突出している。したがって、蓋部の窓部ガラス板は、例えば、光学装置の製造工程におけるステージ上での蓋部の作業中において、治具等の他の部材と接触し難くなっている。これにより、窓部ガラス板は機械的ダメージを受け難く、傷の発生を防止することができる。
【００１３】
上記の光学装置は、前記フレーム部材の前記開口部の周りに、前記フレーム部材の一方の面から他方の面方向へ凹んだ座部が形成され、前記座部に前記窓部ガラス板が固定されている構成としてもよい。
【００１４】
上記の構成によれば、窓部ガラス板は、フレーム部材の開口部の周りの、一方の面から他方の面方向へ凹んだ座部に固定されている。したがって、フレーム部材に対して窓部ガラス板を容易かつ安定に取り付けることができる。
【００１５】
上記の光学装置において、前記フレーム部材は、周縁部における前記筐体部との接合部が薄肉部となっている構成としてもよい。
【００１６】
上記の構成によれば、フレーム部材は、周縁部における筐体部との接合部が薄肉部となっているので、例えばシーム溶接にてフレーム部材を筐体部に接合する場合に、薄肉部によって前記溶接を小さい電力にて容易に行うことができる。
【００１７】
上記の光学装置において、前記フレーム部材は、前記座部を囲む部分がガラス保護壁部となっており、前記ガラス保護壁部の少なくとも一部は、前記フレーム部材のうちの厚さの最も厚い最厚部となっており、前記座部及び前記ガラス保護壁部を除く部分は、前記最厚部よりも厚さの薄い薄肉部となっている構成としてもよい。
【００１８】
上記の構成によれば、例えばシーム溶接にてフレーム部材を筐体にシーム溶接する場合に、薄肉部によって前記溶接を小さい電力にて容易に行うことができる。
【００１９】
また、フレーム部材は、座部及びガラス保護壁部を除く部分は、ガラス保護壁部の最厚部よりも厚さの薄い薄肉部となっている。したがって、光学装置は、軽量化され、かつフレーム部材を溶接にて筐体部に接合した場合に生じる応力が分散され易く、窓部ガラス板に加わる応力を低減することができる。
【００２０】
上記の光学装置において、前記フレーム部材の前記ガラス保護壁部は、前記ガラス保護壁部の周方向において高さが変化している構成としてもよい。
【００２１】
上記の構成によれば、フレーム部材のガラス保護壁部は、ガラス保護壁部の周方向において高さが変化しているので、フレーム部材を例えばシーム溶接にて筐体部に接合した場合に生じる応力がさらに分散され易く、窓部ガラス板に加わる応力をさらに低減することができる。
【００２２】
上記の光学装置において、前記フレーム部材の前記ガラス保護壁部は、前記座部の周りに不連続に設けられている構成としてもよい。
【００２３】
上記の構成によれば、フレーム部材を溶接にて筐体部に接合した場合に生じる応力がさらに分散され易く、窓部ガラス板に加わる応力をさらに低減することができる。
【００２４】
本発明の光学装置の製造方法は、フレーム部材の窓部となる開口部を窓部ガラス板にて塞ぐ第１の工程と、光学素子を収納している筐体部の開口部を、蓋部にて塞ぐ第２の工程とを含んでいる光学装置の製造方法において、前記第１の工程では、厚さが前記窓部ガラス板の厚さよりも厚い前記フレーム部材の上面及び下面が、前記窓部ガラス板の上面及び下面に対して突出するように、前記フレーム部材の開口部を前記窓部ガラス板にて塞ぐことを特徴としている。
【００２５】
上記の構成によれば、上記光学装置と同様の作用効果を奏する。
【発明の効果】
【００２６】
本発明の構成によれば、蓋部の窓部ガラス板は機械的ダメージを受け難く、傷の発生を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の第１の実施形態の光学装置を示す概略の斜視図である。
【図２】図１に示した光学装置の縦断面図である。
【図３】図３の（ａ）は、図２に示した金属フレームの開口部が上側となるように、蓋部を作業ステージ上に配置した状態を示す縦断面図であり、図３の（ｂ）は、上記金属フレームの開口部が下側となるように、蓋部を作業ステージ上に配置した状態を示す縦断面図である。
【図４】本発明の第２の実施形態の光学装置の縦断面図である。
【図５】本発明の第３の実施形態の光学装置の縦断面図である。
【図６】本発明の第４の実施形態の光学装置の縦断面図である。
【図７】図７の（ａ）は、図４に示した光学装置における金属フレームの筐体部に対するシーム溶接を説明する平面図であり、図７の（ｂ）は、図７の（ａ）に示した光学装置の縦断面図である。
【図８】図６に示した光学装置への入射光の入射状態を示す説明図である。
【図９】図６に示した光学装置において、金属フレームのガラス保護壁部によって光学装置への入射光の入射が妨害された場合の状態を示す説明図である。
【図１０】本発明の第５の実施形態の光学装置の斜視図である。
【図１１】本発明の第６の実施形態の光学装置の斜視図である。
【図１２】図１２の(ａ)は、ガラス板が金属フレームの上に設けられて蓋部が形成されている場合に、ガラス板の上面が蓋部の最上面となる場合の説明図であり、図１２の（ｂ）は、ガラス板が金属フレームの下に設けられて蓋部が形成されている場合に、ガラス板の下面が蓋部の最下面となる場合の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
〔第１の実施形態〕
本発明の第１の実施形態を図面に基づいて以下に説明する。図１は、本実施形態の光学装置１を示す概略の斜視図である。図２は、図１に示した光学装置１の縦断面図である。なお、本実施形態の光学装置１は、例えば、光学素子１４としてＬＣＯＳ（Liquid Crystal On Silicon）を備えた気密のＬＣＯＳパッケージとなっている。
【００２９】
（光学装置１の構成）
図１及び図２に示すように、光学装置１は、方形の容器形状の筐体部１１を備え、筐体部１１の上に金属フレーム（フレーム部材）１２が設けられている。筐体部１１と金属フレーム１２とは、筐体部１１の上縁部と金属フレーム１２の下面との間に設けられた封止金属層１３にて固定されている。筐体部１１の底部の中央部には、光学素子１４が配置されている。
【００３０】
金属フレーム１２には、透過窓となる開口部１２ａが中央部に形成され、この開口部１２ａは、金属フレーム１２に設けられた窓部ガラス板１５によって塞がれている。窓部ガラス板１５は封止半田層１６により窓部ガラス板１５に固定されている。窓部ガラス板１５は、厚さが金属フレーム１２の厚さよりも薄く、上面及び下面が金属フレーム１２の上面及び下面よりも退行し、金属フレーム１２から上面及び下面から突出しないように設けられている。すなわち、金属フレーム１２の上面及び下面は、窓部ガラス板１５の上面及び下面に対して突出した状態となっている。
【００３１】
具体例を示すと、金属フレーム１２の厚さは１．６ｍｍ、窓部ガラス板１５の厚さは１ｍｍである。この場合、封止半田層１６の厚さを無視すれば、窓部ガラス板１５の上面に対する金属フレーム１２の上面の突出量、及び窓部ガラス板１５の下面に対する金属フレーム１２の下面の突出量は、それぞれ０．３ｍｍとなる。
【００３２】
窓部ガラス板１５と金属フレーム１２との関係を上記のように設定するために、金属フレーム１２における開口部１２ａを囲む領域には、金属フレーム１２の下面から上面に向って凹状となった座部１２ｂが形成されている。この座部１２ｂには窓部ガラス板１５が配置され、座部１２ｂの下面と窓部ガラス板１５の上面との間に設けられた封止半田層１６により、窓部ガラス板１５が金属フレーム１２に固定されている。これら金属フレーム１２及び窓部ガラス板１５を含む部分は、筐体部１１に対する蓋部１７となっている。
【００３３】
ここで、筐体部１１の材質は、例えばアルミナ酸化物又はアルミナ窒化物である。金属フレーム１２の材質は、例えば、鉄にニッケル及びコバルトを配合した合金であるコバール（登録商標）、又はニッケル及び鉄の合金である。コバール（登録商標）は、常温付近での熱膨張率が金属のなかでも低く、硬質ガラスに近いという性質を有する。封止金属層１３は、例えば銀ロー付のシーリング材である。光学素子１４は、例えば液晶駆動素子である。窓部ガラス板１５の材質は、例えばコバール（登録商標）ガラスである。封止半田層１６の材質は、例えば金とすずとの合金である。
【００３４】
光学装置１は、上記のようにして密封されており、内部は一定のヘリウム濃度となっている。
【００３５】
（光学装置１の製造方法、及び利点）
上記の構成において、光学装置１を製造する場合には、筐体部１１の内部に光学素子１４が配置される。光学素子１４は、例えば、ワイヤボンディングによって、筐体部１１の底部に設けられた電極と接続される。
【００３６】
次に、筐体部１１の上に、金属フレーム１２及び窓部ガラス板１５を含む蓋部１７を配置し、蓋部１７を封止金属層１３により筐体部１１にシーム溶接する。
【００３７】
ここで、光学装置１を製造する場合、蓋部１７は、図３に示すように作業ステージ９１上に配置され、適宜処理される。図３の（ａ）は、金属フレーム１２の開口部１２ａが上側となるように、蓋部１７を作業ステージ９１上に配置した状態を示す縦断面図であり、図３の（ｂ）は、金属フレーム１２の開口部１２ａが下側となるように、蓋部１７を作業ステージ９１上に配置した状態を示す縦断面図である。
【００３８】
蓋部１７を作業ステージ９１上に配置した状態では、金属フレーム１２の開口部１２ａが上側となるように、蓋部１７を作業ステージ９１上に配置した場合（図３の（ａ））、及び金属フレーム１２の開口部１２ａが下側となるように、蓋部１７を作業ステージ９１上に配置した場合（図３の（ｂ））のいずれの場合においても、窓部ガラス板１５の上面及び下面は、金属フレーム１２の上面及び下面に対して退行した状態となる。
【００３９】
したがって、窓部ガラス板１５、特に窓部ガラス板１５の表面は、作業ステージ９１上の異物や治具と接触することがなく、このような接触により機械的ダメージを受けることがない。これにより、窓部ガラス板１５の、表面に生じ得る線状及び点状の傷や、内部に生じ得る亀裂、角部に生じ得る欠け等の発生を防止することができる。なお、以下においては、亀裂や欠けなどを含めて傷と総称する。
【００４０】
この結果、窓部ガラス板１５の不良の発生を防止できるので、コストダウンが可能である。また、窓部ガラス板１５の機械的ダメージを防止できるので、光学装置１の長期信頼性を高めることができる。
【００４１】
また、窓部ガラス板１５は、座部１２ｂに固定されているので、金属フレーム１２に対して容易かつ安定に取り付けることができる。
【００４２】
なお、上記の実施形態において、窓部ガラス板１５は、金属フレーム１２に形成された座部１２ｂに取り付けられた構成となっているが、これに限定されない。例えば、金属フレーム１２に凹状の座部１２ｂを形成せず、窓部ガラス板１５を開口部１２ａに対応した寸法に形成し、金属フレーム１２の上面及び下面が窓部ガラス板１５の上面及び下面に対して突出するように、窓部ガラス板１５を金属フレーム１２に固定した構成であってもよい。
【００４３】
〔第２の実施形態〕
本発明の第２の実施形態を図面に基づいて以下に説明する。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。図４は、本実施形態の光学装置２の縦断面図である。
【００４４】
（光学装置２の構成）
図４に示すように、光学装置２は、図２に示した金属フレーム１２に代えて金属フレーム（フレーム部材）２１を備えている。
【００４５】
金属フレーム２１は、筐体部１１と接合される外周部の全周が、厚さの薄い薄肉部２１ｃとなっている。金属フレーム２１の他の構成は、金属フレーム１２と同様であり、金属フレーム２１は、金属フレーム１２の開口部１２ａ及び座部１２ｂに対応する開口部２１ａ及び座部２１ｂを有している。
【００４６】
（光学装置２の利点）
上記の構成において、光学装置２は薄肉部２１ｃを有する金属フレーム２１を備えているので、金属フレーム２１を筐体部１１にシーム溶接する場合に、薄肉部２１ｃによって小さい電力にて容易に行うことができる。光学装置２の他の利点は光学装置１と同様である。
【００４７】
〔第３の実施形態〕
本発明のさらに他の実施形態を図面に基づいて以下に説明する。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。図５は、本発明の実施形態の光学装置３の縦断面図である。
【００４８】
（光学装置３の構成）
図５に示すように、光学装置３は、図２に示した金属フレーム１２に代えて金属フレーム（フレーム部材）３１を備えている。
【００４９】
金属フレーム３１は、金属フレーム１２とは逆に、金属フレーム３１の上面から下面に向って凹状となった座部３１ｂが形成されている。この座部３１ｂに窓部ガラス板１５が固定された場合、窓部ガラス板１５の上面及び下面が金属フレーム３１の上面及び下面よりも退行し、金属フレーム３１から上面及び下面から突出しない点は、金属フレーム１２すなわち光学装置１と同様である。金属フレーム３１の他の構成は、金属フレーム１２と同様であり、金属フレーム３１は、金属フレーム１２の開口部１２ａに対応する開口部３１ａを有している。
【００５０】
（光学装置３の利点）
上記の構成において、光学装置３は、金属フレーム３１の座部３１ｂの形成位置が金属フレーム１２の座部１２ｂとは上下逆になっているだけであるので、光学装置１の上述した利点と同様の利点を有する。
【００５１】
〔第４の実施形態〕
本発明の第４の実施形態を図面に基づいて以下に説明する。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。図６は、本実施形態の光学装置４の縦断面図である。
【００５２】
（光学装置４の構成）
図６に示すように、光学装置４は、図２に示した金属フレーム１２に代えて金属フレーム（フレーム部材）４１を備えている。
【００５３】
金属フレーム４１は、金属フレーム１２の座部１２ｂに対応する座部４１ｂを有し、この座部４１ｂを囲む部分が、金属フレーム１２と同様、厚肉部であり、この厚肉部の外側の領域が薄肉部となっている。すなわち、金属フレーム４１は、座部４１ｂを囲む部分がガラス保護壁部４１ｃとなっており、座部４１ｂ及びガラス保護壁部４１ｃを除く部分が薄肉部４１ｄとなっている。
【００５４】
ガラス保護壁部４１ｃの高さは、座部４１ｂ設けられた窓部ガラス板１５の上面よりも高くなっている。薄肉部４１ｄの高さは、ガラス保護壁部４１ｃの高さよりも低く、例えば座部４１ｂの高さと同程度である。光学装置４の他の構成は光学装置３すなわち光学装置１と同様である。
【００５５】
（光学装置４の利点）
上記の構成において、窓部ガラス板１５の上面は、金属フレーム４１の上面すなわちガラス保護壁部４１ｃの上端面に対して退行した状態となり、かつ窓部ガラス板１５の下面は、金属フレーム４１の下面に対して退行した状態となる。すなわち、金属フレーム４１の上面及び下面は、窓部ガラス板１５の上面及び下面に対して突出した状態となっている。
【００５６】
したがって、光学装置４では、光学装置１と同様、窓部ガラス板１５、特に窓部ガラス板１５の表面は、作業ステージ９１上の異物や治具と接触することがなく、このような接触により機械的ダメージを受けることがない。
【００５７】
また、金属フレーム４１は、ガラス保護壁部４１ｃ以外の部分が薄肉の座部４１ｂ及び薄肉部４１ｄとなっているので、軽量化されている。
【００５８】
また、光学装置４は、金属フレーム４１の外周部が薄肉部４１ｄとなっているので、光学装置２と同様、金属フレーム４１を筐体部１１にシーム溶接する場合に、薄肉部４１ｄによって小さい電力にて容易に行うことができる。
【００５９】
また、金属フレーム４１は、ガラス保護壁部４１ｃを除く部分が薄型化されているので、金属フレーム４１を溶接にて筐体部１１に溶接した場合に生じる応力が分散され易く、窓部ガラス板１５に加わる応力を低減することができる。光学装置４の他の利点は光学装置１と同様である。
【００６０】
（シーム溶接により生じる応力の分散に関する説明）
ここでは、例えば図４に示した光学装置２を使用して、シーム溶接により生じる応力の分散について説明する。
【００６１】
図７の（ａ）は、図４に示した光学装置２における金属フレーム２１の筐体部１１に対するシーム溶接を説明する平面図であり、図７の（ｂ）は、図７の（ａ）に示した光学装置２の縦断面図である。
【００６２】
図７の（ａ）（ｂ）に示すように、シーム溶接は、金属フレーム２１の角部から角部（図７中の○部）に向って進んでいく。したがって、窓部ガラス板１５は、金属フレーム２１の溶接終点位置の角部に対応した位置（図７中の○部）において、割れが生じ易くなる。これは、溶接の進行→溶接による拘束部の増加→応力の逃げ場の減少→最後の逃げ場（角部）に応力が集中、というメカニズムによるものと考えられる。
【００６３】
また、シーム溶接における応力の伝達には、金属フレームの構造的な連続性と熱伝導の側面とが考えられる。したがって、金属フレームが金属フレーム２１のように、さらに好ましくは金属フレーム４１（図６参照）のように、厚さが不均一な構造（凹部と凸部を有する構造）であることにより、応力の逃げ場が一か所に集中せず、応力分布が均等になり易く（応力が分散し易く）、窓部ガラス板１５の破損が起き難くなると考えられる。
【００６４】
（金属フレーム４１のガラス保護壁部４１ｃと光学装置４への入射光との関係）
図８は、光学装置４への入射光の入射状態を示す説明図である。図９は、光学装置４において、金属フレーム４１のガラス保護壁部４１ｃによって光学装置４への入射光の入射が妨害された場合の状態を示す説明図である。
【００６５】
光学装置４では、金属フレーム４１が上方へ突出したガラス保護壁部４１ｃを有することにより、光学装置４の入射光の入射角度の観点から、金属フレーム４１に対して、ガラス保護壁部４１ｃの高さなど、設計的制限を受けることが懸念される。
【００６６】
しかしながら、光学装置４では、図８に示すように、入射光の入射角度は、ミラー等で調整されて光学素子１４に対し垂直となる。すなわち、図９に示すように、光学素子１４に対して斜め上方から入射し、ガラス保護壁部４１ｃによって入射光が妨害されるといったことがない。したがって、ガラス保護壁部４１ｃの出っ張り高さ等について、光学素子１４への入射光の入射角度の観点から、設計的制限は存在しない。
【００６７】
なお、光学装置４の以上の説明において、金属フレーム４１は、上方へガラス保護壁部４１ｃ、この上方へ突出したガラス保護壁部４１ｃに対して下方へ凹状となった座部４１ｂ及び薄肉部４１ｄを有する形状としたが、これとは逆に、下方へ突出したガラス保護壁部４１ｃ、この下方へ突出したガラス保護壁部４１ｃに対して上方へ凹状となった座部４１ｂ及び薄肉部４１ｄを有する形状であってもよい。この点は、以下に示す光学装置５、及び６においても同様である。
【００６８】
なお、本実施形態において、金属フレーム４１は、ガラス保護壁部４１ｃと薄肉部４１ｄとが一体に形成された１つの部材からなるものとして説明している。しかしながら、金属フレーム４１は、別個に形成された薄肉部４１ｄとガラス保護壁部４１ｃとを接合することによって形成されたものであってもよい。この場合、金属フレーム４１の厚さは、薄肉部４１ｄの厚さとガラス保護壁部４１ｃの厚さ（高さ）とを加えたものとなる。すなわち、金属フレーム４１は複数の部材を接合して形成されたものであってもよい。この点は、他の実施形態に示した金属フレームについても同様である。
【００６９】
〔第５の実施形態〕
本発明の第５の実施形態を図面に基づいて以下に説明する。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。図１０は、本実施形態の光学装置５の斜視図である。
【００７０】
（光学装置５の構成）
図１０に示すように、光学装置５は、図６に示した光学装置４の金属フレーム４１に代えて、金属フレーム（フレーム部材）５１を備えている。他の構成は、光学装置４と同様である。
【００７１】
金属フレーム５１は、金属フレーム４１の開口部４１ａ、座部４１ｂ、ガラス保護壁部４１ｃ、及び薄肉部４１ｄに対応する開口部５１ａ、座部５１ｂ、ガラス保護壁部５１ｃ、及び薄肉部５１ｄを備えている。ただし、ガラス保護壁部５１ｃは、ガラス保護壁部４１ｃとは異なり、例えば、４個の角部が最も高さの高い最高部５１ｃ１となり、二つの最高部５１ｃ１の間の中間部は最も高さの低い最低部５１ｃ２となっている。すなわち、ガラス保護壁部５１ｃは、ガラス保護壁部５１ｃの周方向において高さが変化している。
【００７２】
ガラス保護壁部５１ｃの最高部５１ｃ１の高さは、窓部ガラス板１５の上面よりも高くなっている。最低部５１ｃ２の高さは、例えば、窓部ガラス板１５の上面よりも低くなっている。
【００７３】
（光学装置５の利点）
上記の構成において、光学装置５は、金属フレーム５１のガラス保護壁部５１ｃが最高部５１ｃ１及び最低部５１ｃ２を有している。したがって、光学装置４の金属フレーム４１のように、ガラス保護壁部５１ｃが同一高さとなっている構成と比較して、金属フレーム５１を薄肉部５１ｄによって筐体部１１にシーム溶接した場合に生じる応力をさらに良好に分散させることができる。この結果、上記応力の集中に起因した窓部ガラス板１５の破損がさらに起き難くなっている。光学装置５のその他の利点は、光学装置４と同様である。
【００７４】
〔第６の実施形態〕
本発明の第６の実施形態を図面に基づいて以下に説明する。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。図１１は、本実施形態の光学装置６の斜視図である。
【００７５】
（光学装置６の構成）
図１１に示すように、光学装置６は、図６に示した光学装置４の金属フレーム４１に代えて、金属フレーム（フレーム部材）６１を備えている。他の構成は、光学装置４と同様である。
【００７６】
金属フレーム６１は、金属フレーム４１の開口部４１ａ、座部４１ｂ、ガラス保護壁部４１ｃ、及び薄肉部４１ｄに対応する開口部６１ａ、座部６１ｂ、ガラス保護壁部６１ｃ、及び薄肉部６１ｄを備えている。ただし、ガラス保護壁部６１ｃは、ガラス保護壁部４１ｃとは異なり、例えば、４個の角部のみに設けられ、ガラス保護壁部６１ｃとガラス保護壁部６１ｃとの間は、薄肉部６１ｄとなっている。すなわち、金属フレーム６１において、ガラス保護壁部６１ｃは、座部６１ｂの周りに不連続に設けられている。ガラス保護壁部６１ｃの高さは、ガラス保護壁部４１ｃと同様、窓部ガラス板１５の上面よりも高くなっている。
【００７７】
なお、ガラス保護壁部６１ｃは、図１１に示すようなかぎ型のものに限定されるものではなく、薄肉部６１ｄから窓部ガラス板１５の上面よりも突出するように構成されていればよい。例えば、ガラス保護壁部６１ｃは、円柱状のピンによって構成されていてもよい。また、ガラス保護壁部６１ｃが形成される位置は、窓部ガラス板１５の角部に限定されるものではない。例えば、ガラス保護壁部６１ｃは、角部の各々をつなぐ各辺の途中に形成されていてもよい。また、ガラス保護壁部６１ｃの数も、４つに限定されるものではない。
【００７８】
（光学装置６の利点）
上記の構成において、光学装置６は、金属フレーム６１のガラス保護壁部６１ｃが、例えば４個の角部のみに設けられている。したがって、光学装置４の金属フレーム４１のように、ガラス保護壁部６１ｃが同一高さとなっている構成と比較して、金属フレーム６１を薄肉部６１ｄによって筐体部１１にシーム溶接した場合に生じる応力をさらに良好に分散させることができる。この結果、上記応力の集中に起因した窓部ガラス板１５の破損がさらに起き難くなっている。光学装置５のその他の利点は、光学装置４と同様である。
【００７９】
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００８０】
１    光学装置
１１    筐体部
１２    金属フレーム（フレーム部材）
１２ａ  開口部
１２ｂ  座部
１３    封止金属層
１４    光学素子
１５    窓部ガラス板
１６    封止半田層
１７    蓋部
２    光学装置
２１    金属フレーム（フレーム部材）
２１ａ  開口部
２１ｂ  座部
２１ｃ  薄肉部
３    光学装置
３１    金属フレーム（フレーム部材）
３１ａ  開口部
３１ｂ  座部
４    光学装置
４１    金属フレーム（フレーム部材）
４１ａ  開口部
４１ｂ  座部
４１ｃ  ガラス保護壁部
４１ｄ  薄肉部
５    光学装置
５１    金属フレーム（フレーム部材）
５１ａ  開口部
５１ｂ  座部
５１ｃ  ガラス保護壁部
５１ｄ  薄肉部
６    光学装置
６１    金属フレーム（フレーム部材）
６１ａ  開口部
６１ｂ  座部
６１ｃ  ガラス保護壁部
６１ｄ  薄肉部
９１    作業ステージ
【図１】
2017126673.tif 000003
【図２】
2017126673.tif 000004
【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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