(57)【要約】【課題】光学素子パッケージにおいて、光路上のダストによって生じ得る光学素子の性能低下を抑制する。【解決手段】筐体（１３，１４）内に光学素子（１１）を封止した光学素子パッケージ（１０）において、光を透過する光学窓（１３ａ）を有する蓋（１３）を備え、光学素子（１１）は、光学素子（１１）の有効領域（Ａｅ）の少なくとも一部が光学窓（１３ａ）と重なるように、蓋（１３）に接合されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
筐体内に光学素子を封止した光学素子パッケージにおいて、
光を透過する光学窓を有する蓋を備え、
上記光学素子は、当該光学素子の有効領域の少なくとも一部が上記光学窓と重なるように、上記蓋に接合されている、
ことを特徴とする光学素子パッケージ。
【請求項２】
上記光学素子は、上記有効領域上に形成された、透光性を有する接着剤層を介して上記蓋に接合されている、
ことを特徴とする請求項１に記載の光学素子パッケージ。
【請求項３】
上記光学素子は、上記有効領域上に形成された、透光性を有する接着剤層、及び、上記有効領域を取り囲む無効領域上に形成された接着剤層の両方を介して上記蓋に接合されている、
ことを特徴とする請求項２に記載の光学素子パッケージ。
【請求項４】
上記有効領域の表面及び上記光学窓は、ガラス層により構成されており、
上記有効領域上に形成された接着剤層は、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、アクリル樹脂、又はベンゾシクロブテンからなる、
ことを特徴とする請求項２又は３に記載の光学素子パッケージ。
【請求項５】
上記光学素子は、上記有効領域を取り囲む無効領域上に形成された接着剤層を介して上記蓋に接合されており、上記有効領域と上記光学窓との間には、空隙が形成されている、
ことを特徴とする請求項１に記載の光学素子パッケージ。
【請求項６】
上記無効領域上に形成された接着剤層は、フィラーを含有する接着剤により構成されている、
ことを特徴とする請求項３又は５に記載の光学素子パッケージ。
【請求項７】
上記光学素子と上記光学窓との間に介在するスペーサであって、上記光学素子の上記光学窓に対向する面と上記光学窓の上記光学素子に対向する面とを平行に保つスペーサを更に備えている、
ことを特徴とする請求項１〜６の何れか１項に記載の光学素子パッケージ。
【請求項８】
上記光学素子は、上記有効領域上に形成された、透光性を有する両面テープを介して上記蓋に接合されている、
ことを特徴とする請求項１に記載の光学素子パッケージ。
【請求項９】
上記蓋と共に筐体を構成する本体を更に備え、
上記光学素子は、上記本体から離間している、
ことを特徴とする請求項１〜８の何れか１項に記載の光学素子パッケージ。
【請求項１０】
上記光学素子の上記有効領域が形成された面と反対側の面には、ヒータが取り付けられており、
上記光学素子及び上記ヒータは、上記本体から離間している、
ことを特徴とする請求項９に記載の光学素子パッケージ。
【請求項１１】
上記請求項１〜１０の何れか１項に記載の光学素子パッケージを備えている、
ことを特徴とする光スイッチ。
【請求項１２】
光を透過する光学窓を有する蓋と、本体とによって構成された筐体内に光学素子を封止した光学素子パッケージの製造方法であって、
上記光学素子の有効領域の少なくとも一部が上記光学窓と重なるように、当該光学素子を上記蓋に接合する接合工程と、
上記光学素子が接合された上記蓋と上記筐体とを接合することによって上記光学素子を封止する封止工程と、を含んでいる、
ことを特徴とする光学素子パッケージの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、筐体内に光学素子を封止した光学素子パッケージに関する。
【背景技術】
【０００２】
筐体内に各種光学素子を封止した光学素子パッケージが知られている。
【０００３】
特許文献１には、ベース基板、樹脂枠、及び透明板により構成された筐体内に、透明板を透過した光を受光する固体撮像素子を封止した固体撮像装置が記載されている。この固体撮像装置において、固体撮像素子は、ベース基板の上面に載置されている。
【０００４】
このように筐体内に固体撮像素子を封止した固体撮像装置においては、封止前に筐体内に混入した、又は、封止後に筐体内で発生したダストが、固体撮像装置の光学性能を低下させる可能性がある。例えば、これらのダストが固体撮像素子の受光面又は透明板に付着した場合、これらのダストにより固定撮像素子が受光する光の光路が遮られるので、固体撮像装置の光学性能が低下する。
【０００５】
筐体内におけるダストの発生を防止するための技術として、特許文献２には、ベース及び封止ガラスにより構成された筐体内にチップを封止した気密封止型半導体装置が記載されている。この気密封止型半導体装置において、チップは、ベースに形成されたキャビティー（筐体内）の底に配置され、光透過性樹脂層に埋設されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１０−１４４８９８号公報（１９９８年５月２９日公開）
【特許文献２】特開平６−５３３５９号公報（１９９４年２月２５日）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献２に記載の気密封止型半導体装置であっても、光透過性樹脂を充填する前（例えばワイヤボンディング時）に、筐体内にダストが混入する可能性を否定できない。
【０００８】
これらのダストが筐体内に存在した状態で光透過性樹脂層を筐体内に充填すると、これらのダストが充填された光透過性樹脂とともに移動する可能性がある。すなわち、これらのダストが形成された光透過性樹脂層内に取り込まれ、チップに入射する、又は、チップから出射する光の光路を遮る懸念がある。
【０００９】
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、筐体内に光学素子を封止した光学素子パッケージにおいて、光学素子に入射する、又は、光学素子から出射する光の光路上のダストによって生じ得る光学素子の性能低下を抑制することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の課題を解決するために、本発明に係る光学素子パッケージは、筐体内に光学素子を封止した光学素子パッケージにおいて、光を透過する光学窓を有する蓋を備え、上記光学素子は、当該光学素子の有効領域の少なくとも一部が上記光学窓と重なるように、上記蓋に接合されている、ことを特徴とする。
【００１１】
上記の構成によれば、光学素子が筐体の底に載置されている場合と比較して、光学素子と蓋との間隔を狭くすることができる。すなわち、筐体により封止された空間において、光学素子と蓋との間に、ダストが侵入する可能性を抑制することができる。したがって、本発明に係る光学素子パッケージは、筐体内に光学素子を封止した光学素子パッケージにおいて、光学素子に入射する、又は、光学素子から出射する光の光路上のダストによって生じ得る光学素子の性能低下を抑制する効果を奏する。
【００１２】
特許文献１に記載された固体撮像装置の場合、固体撮像素子と透明板との間にベース基板と樹脂枠とが介在する。したがって、固体撮像素子と透明板との相対的な位置関係（例えば、固体撮像素子と透明板との距離）に関する誤差は、固体撮像素子をベース基板に接合する際の誤差、ベース基板に樹脂枠を接合する際の誤差、及び、樹脂枠に透明板を接合する際の誤差が累積したものとなる。一方、上記の構成によれば、光学素子が蓋に接合されているため、光学素子と光学窓との相対的な位置関係（例えば、光学素子と光学窓との距離）に関する誤差の原因は、光学素子を蓋に接合する際の製造誤差のみである。したがって、上記の構成によれば、光学素子に入射する光又は光学素子から出射する光の光路長の均一化を図ることが、特許文献１に記載の固体撮像装置よりも容易になる。
【００１３】
本発明の一態様に係る光学素子パッケージにおいて、上記光学素子は、上記有効領域上に形成された、透光性を有する接着剤層を介して上記蓋に接合されている、ことが好ましい。
【００１４】
上記の構成によれば、光学素子の有効領域と蓋、より具体的には有効領域と光学窓との間には透光性を有する接着剤層が介在する。すなわち、有効領域と光学窓との間に空隙が形成されないため、有効領域と光学窓との間にダストが侵入する余地がない。したがって、本発明の一態様に係る光学素子パッケージは、光学素子に入射する、又は、光学素子から出射する光の光路上のダストによって生じ得る光学素子の性能低下を排除する効果を奏する。
【００１５】
本発明の一態様に係る光学素子パッケージにおいて、上記光学素子は、上記有効領域上に形成された、透光性を有する接着剤層、及び、上記有効領域を取り囲む無効領域上に形成された接着剤層の両方を介して上記蓋に接合されている、ことが好ましい。
【００１６】
上記の構成によれば、有効領域上に形成された接着剤層のみによって光学素子と蓋とが接合されている場合と比較して、接着剤層が形成されている領域の面積である接着面積を広げることができる。したがって、本発明の一態様に係る光学素子パッケージは、光学素子と蓋との接着強度を高める効果を奏する。
【００１７】
本発明の一態様に係る光学素子パッケージにおいて、上記有効領域の表面及び上記光学窓は、ガラス層により構成されており、上記有効領域上に形成された接着剤層は、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、アクリル樹脂、又はベンゾシクロブテンからなる、ことが好ましい。
【００１８】
上記の構成によれば、接着剤層の屈折率は、光学素子の有効領域の表面の屈折率、及び、光学窓の屈折率と同程度になる。したがって、本発明の一態様に係る光学素子パッケージは、光学窓と接着剤層との界面、及び、接着剤層と光学素子の受光面との界面の各々において生じ得る光の反射を抑制する効果を奏する。
【００１９】
本発明の一態様に係る光学素子パッケージにおいて、上記光学素子は、上記有効領域を取り囲む無効領域上に形成された接着剤層を介して上記蓋に接合されており、上記有効領域と上記光学窓との間には、空隙が形成されている、ことが好ましい。
【００２０】
上記の構成によれば、有効領域と光学窓との間には、接着剤層の厚さと同等の高さの空隙が形成される。この空隙の熱伝導度は、接着剤層の熱伝導率より低い。したがって、本発明の一態様に係る光学素子パッケージは、光学素子パッケージの外部環境の温度変化が有効領域に及ぼす影響を抑制する効果を奏する。
【００２１】
本発明の一態様に係る光学素子パッケージにおいて、上記無効領域上に形成された接着剤層は、フィラーを含有する接着剤により構成されている、ことが好ましい。
【００２２】
フィラーを含んでいる接着剤層は、フィラーを含んでいない接着剤層と比較して、高い接着強度を実現することができる。したがって、上記の構成によれば、光学素子と蓋との接着強度をより高める効果を奏する。
【００２３】
本発明の一態様に係る光学素子パッケージは、上記光学素子と上記光学窓との間に介在するスペーサであって、上記光学素子の上記光学窓に対向する面と上記光学窓の上記光学素子に対向する面とを平行に保つスペーサを更に備えている、ことが好ましい。
【００２４】
上記の構成によれば、光学素子の光学窓に対向する面と光学窓の光学素子に対向する面とを平行に保つことが容易になる。このことにより、光学素子に入射する光又は光学素子から出射する光の光路長が、入射位置又は出射位置に依らず均一になる。したがって、光学素子の動作精度を高める効果を奏する。
【００２５】
本発明の一態様に係る光学素子パッケージにおいて、上記光学素子は、上記有効領域上に形成された、透光性を有する両面テープを介して上記蓋に接合されている、ことが好ましい。
【００２６】
上記の構成によれば、光学素子と光学窓との間には、両面テープが介在する。したがって、本発明の一態様に係る光学素子パッケージは、光学素子と光学窓との間に両面テープが介在しない場合と比較して、光学素子の光学窓に対向する面と光学窓の光学素子に対向する面とを平行に保つことが容易になる。このことにより、光学素子に入射する光又は光学素子から出射する光の光路長が、入射位置又は出射位置に依らず均一になる。したがって、光学素子の動作精度を高める効果を奏する。
【００２７】
本発明の一態様に係る光学素子パッケージは、上記蓋と共に筐体を構成する本体を更に備え、上記光学素子は、上記本体から離間している、ことが好ましい。
【００２８】
上記の構成によれば、光学素子パッケージの外部環境と光学素子との間に、本体を介した熱伝導路が形成されることを防止できるため、外部環境から本体を介して光学素子に熱が流入すること、及び、光学素子から本体を介して外部環境に熱が流出することを抑制できる。したがって、本発明の一態様に係る光学素子パッケージは、外部環境の温度変化が光学素子に及ぼす影響を抑制する効果を奏する。
【００２９】
本発明の一態様に係る光学素子パッケージにおいて、上記光学素子の上記有効領域が形成された面と反対側の面には、ヒータが取り付けられており、上記光学素子及び上記ヒータは、上記本体から離間している、ことが好ましい。
【００３０】
光学素子が、動作温度として好ましい温度範囲を有する場合（例えば、光学素子が、ＬＣＯＳ素子である場合）、上記の構成によれば、ヒータを用いることによって、光学素子の温度を好ましい温度範囲まで上昇させることができる。また、上記の構成によれば、外部環境とヒータとの間に本体を介した熱伝導路が形成されることを防止できるため、外部環境から本体を介してヒータに熱が流入すること、及び、ヒータが発する熱が本体を介して外部環境に流出することを抑制できる。したがって、本発明の一態様に係る光学素子パッケージは、ヒータの消費電力を低減する効果を奏する。
【００３１】
本発明の一態様に係る光スイッチは、上述した光学素子パッケージの何れかを備えている、ことが好ましい。
【００３２】
上記の構成によれば、本発明の一態様に係る光スイッチは、本発明の一態様に係る光学素子パッケージと同様の効果を奏する。
【００３３】
上記の課題を解決するために、本発明に係る光学素子パッケージの製造方法は、光を透過する光学窓を有する蓋と、本体とによって構成された筐体内に光学素子を封止した光学素子パッケージの製造方法であって、上記光学素子の有効領域の少なくとも一部が上記光学窓と重なるように、当該光学素子を上記蓋に接合する接合工程と、上記光学素子が接合された上記蓋と上記筐体とを接合することによって上記光学素子を封止する封止工程と、を含んでいる、ことを特徴とする。
【００３４】
上記の構成によれば、本発明の一態様に係る光学素子パッケージの製造方法は、本発明の一態様に係る光学素子パッケージと同様の効果を奏する。
【発明の効果】
【００３５】
本発明は、筐体内に光学素子を封止した光学素子パッケージにおいて、光学素子に入射する、又は、光学素子から出射する光の光路上のダストによって生じ得る光学素子の性能低下を抑制する効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】（ａ）は、本発明の第１の実施形態に係る光学素子パッケージの構成を示す分解斜視図であり、（ｂ）は、当該光学素子パッケージの構成を示す断面図である。
【図２】（ａ）は、図１に示した光学素子パッケージの製造方法を示すフローチャートであり、（ｂ）は、（ａ）に示した製造方法のうち光学素子を光学窓に接着する工程の詳細を示すフローチャートである。
【図３】（ａ）は、第１の変形例に係る光学素子パッケージの構成を示す分解斜視図であり、（ｂ）は、当該光学素子パッケージの構成を示す断面図である。
【図４】第２の変形例に係る光学素子パッケージの構成を示す断面図である。
【図５】（ａ）〜（ｄ）は、それぞれ、第３〜第６の変形例に係る光学素子パッケージの構成を示す断面図である。
【図６】第７の変形例に係る光学素子パッケージの構成を示す断面図である。
【図７】第８の変形例に係る光学素子パッケージの構成を示す断面図である。
【図８】本発明の第２の実施形態に係る光スイッチの構成を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
〔第１の実施形態〕
本発明の第１の実施形態に係る光学素子パッケージについて、図１を参照して説明する。図１の（ａ）は、本実施形態に係る光学素子パッケージ１０の構成を示す分解斜視図であり、図１の（ｂ）は、光学素子パッケージ１０の構成を示す断面図であって、図１の（ａ）に示したＡ−Ａ’線に沿った断面の断面図である。
【００３８】
（光学素子パッケージ１０の構成）
図１に示すように、光学素子パッケージ１０は、蓋１３と本体１４とにより構成された筐体内に光学素子１１を封止したものである。以下、光学素子１１、蓋１３、及び本体１４の各々について説明する。その後に、光学素子１１、蓋１３、及び本体１４の各々を接合する態様について説明する。
【００３９】
（光学素子）
本実施形態では、光学素子１１の一例として、反射型液晶パネルであるＬＣＯＳ（Liquid Crystal On Silicon）を採用している。したがって、本明細書では、光学素子１１のことをＬＣＯＳ１１と表記し、光学素子パッケージ１０のことをＬＣＯＳパッケージ１０と表記する。なお、光学素子１１は、ＬＣＯＳのような反射型の光学素子に限定されるものではなく、受光型の光学素子であってもよいし、発光型の光学素子であってもよい。受光型の光学素子の例としては、ＣＭＯＳなどの撮像素子、フォトダイオードなどの光検出素子などが挙げられる。発光型の光学素子の例としては、発光ダイオードやレーザーダイオード（例えば、ＶＣＳＥＬ（垂直共振器面発光レーザー））などが挙げられる。
【００４０】
ＬＣＯＳ１１は、シリコン基板の上に、金属薄膜からなる反射ミラー、液晶層、及びカバーガラスを順次積層することによって構成されている。カバーガラスは、ガラス層により構成されている。このようなＬＣＯＳの構成は周知であるため、ＬＣＯＳ１１の具体的な構成についての説明を省略する。また、図１の（ｂ）においても、その詳細な構成を記載していない。
【００４１】
ＬＣＯＳ１１のカバーガラスが形成されている面は、受光面１１ａとして機能する。ＬＣＯＳ１１の受光面１１ａは、光学的な機能を伴う領域である有効領域Ａｅと、光学的な機能を伴わない領域である無効領域Ａｉｅとに二分されている（図１の（ａ）参照）。ＬＣＯＳ１１において、有効領域Ａｅは、シリコン基板上に画素電極が形成されている領域のことを指し、受光面１１ａの中央に形成されている。一方、無効領域Ａｉｅは、有効領域Ａｅを取り囲むように形成されている。
【００４２】
本実施形態において、ＬＣＯＳ１１は、ＦＰＣ（フレキシブルプリント基）１６を介して制御基板（不図示）に接続される。
【００４３】
ＬＣＯＳ１１とＦＰＣ１６とを接続する方法は、特に限定されるものではないが、例えば、ＬＣＯＳ１１の受光面１１ａの無効領域Ａｉｅに形成された電極（不図示）にＦＰＣ１６をワイヤボンディングにより接続する方法を用いることができる。この場合、ボンディングワイヤは、樹脂により封止してもよい。また、ボンディングワイヤを接続するための電極は、ＬＣＯＳ１１の受光面１１ａに形成されていてもよいし、ＬＣＯＳ１１の受光面１１ａと反対側の面である背面１１ｂに形成されていてもよい。
【００４４】
（蓋）
蓋１３は、光を透過する光学窓１３ａを有する蓋であり、後述する本体１４とともにＬＣＯＳ１１を封止する筐体を形成する。本実施形態において、蓋１３は、光学窓１３ａ及び光学窓枠１３ｂを備えている。
【００４５】
光学窓１３ａは、透光性を有するガラス層により構成されている。なお、光学窓１３ａを構成する材料は、ガラスに限定されるものではなく、所望の波長を有する光を透過する材料であればよく、透光性を有する樹脂であってもよい。
【００４６】
光学窓枠１３ｂは、光学窓１３ａを保持する枠体であり、金属製である。本実施形態において、光学窓１３ａと光学窓枠１３ｂとは、気密性を保つことが可能な半田接合によって接合されている。光学窓１３ａと光学窓枠１３ｂとを接合する接合方法の別の例としては、接着剤を用いた接合方法や低融点ガラスを用いた接合方法などが挙げられる。光学窓１３ａと光学窓枠１３ｂとを接合する接合方法は、これらの接合方法に限定されるものではなく、気密性を保つことが可能な接合方法の中から適宜選択することができる。
【００４７】
光学窓枠１３ｂを構成する材料は、後述するフレーム１４ｃに対して溶接可能であることから金属であることが好ましいが、フレーム１４ｃに対して密接に接合可能な材料であればよい。
【００４８】
なお、本実施形態では、蓋１３が光学窓１３ａ及び光学窓枠１３ｂを備えているが、本発明の一実施形態に係る蓋は、光学窓枠１３ｂを省略する構成であってもよい。その場合、光学窓１３ａは、その外縁を後述するフレーム１４ｃに対して接合可能なように構成されていればよい。
【００４９】
（本体）
本実施形態において、本体１４は、ベース基板１４ａ、メッキ層１４ｂ、及びフレーム１４ｃを備えている。本体１４は、蓋１３とともにＬＣＯＳ１１を封止する筐体を形成する。
【００５０】
ベース基板１４ａは、本体１４の底を形成する部材であり、セラミックス製である。ベース基板１４ａの一方の面の外縁部分には、メッキ層１４ｂが形成されている。ベース基板１４ａを構成する材料は、セラミックスに限定されず、熱伝導特性や重量などの諸特性を考慮して、適宜定めることができる。
【００５１】
フレーム１４ｃは、本体１４の側面を形成する部材であり、金属製である。フレーム１４ｃは、４つの面によって構成された筒状部材であって、その開口部の形状が長方形である筒状部材である。フレーム１４ｃの２つの開口部のうち、一方の開口部には、メッキ層１４ｂを介してベース基板１４ａが溶接されている。
【００５２】
フレーム１４ｃの高さは、何れの場所でも均一であることが好ましい。この構成によれば、後述するベース基板１４ａ及び光学窓１３ａの各々をフレーム１４ｃに接合したときに、ベース基板１４ａと光学窓１３ａとを平行に配置することが容易になる。
【００５３】
フレーム１４ｃを構成する４つの面のうちの一面には、開口１４ｃ１が形成されている。開口１４ｃ１は、ＦＰＣ１６を本体１４の内部から外部に引き出すための開口である。ＦＰＣ１６を引き出す構成については、図２を参照して後述する。
【００５４】
フレーム１４ｃを構成する材料は、上述した光学窓枠１３ｂに対して溶接可能であることから金属であることが好ましいが、光学窓枠１３ｂに対して密接に接合可能な材料であればよい。
【００５５】
なお、本実施形態では、本体１４がベース基板１４ａ、メッキ層１４ｂ、及びフレーム１４ｃを備えている。しかし、本体１４は、ベース基板及びフレームが一体成形された１つの部材によって構成されてもよい。
【００５６】
（各部材の接合）
ＬＣＯＳ１１は、有効領域Ａｅの少なくとも一部が光学窓１３ａと重なるように蓋１３に対して接合されている。なお、本実施形態のＬＣＯＳパッケージ１０では、有効領域Ａｅの全域が光学窓１３ａと重なるように、ＬＣＯＳ１１を蓋１３に対して接合する構成を採用している。
【００５７】
ＬＣＯＳ１１が接着された光学窓１３ａを含む蓋１３は、フレーム１４ｃに溶接されたベース基板１４ａと対向するようにフレーム１４ｃの他方の開口部に接合されている。蓋１３とフレーム１４ｃとを接合する方法は、蓋１３及びフレーム１４ｃによって形成される空間を封止することができる方法であればよい。本実施形態では、光学窓枠１３ｂ及びフレーム１４ｃがともに金属製であるので、シーム溶接により光学窓枠１３ｂとフレーム１４ｃとを溶接する。
【００５８】
なお、シーム溶接の代わりに、スポット溶接、半田付け、ロウ付け、又は樹脂を用いた接着を採用してもよい。また、光学窓枠１３ｂ及びフレーム１４ｃの何れかが樹脂製である場合には、接合方法として樹脂を用いた接着を採用してもよい。
【００５９】
ＬＣＯＳ１１に接続されたＦＰＣ１６は、開口１４ｃ１を介してＬＣＯＳパッケージ１０の外部に引き出されている。蓋１３と本体１４とによって形成される空間を封止するために、開口１４ｃ１には、封止樹脂１７が充填されている。なお、開口１４ｃ１を封止する部材として、封止樹脂１７の代わりに半田を採用してもよい。この場合、レーザー照射などの局所加熱を用いることによって、開口１４ｃ１の内部に半田を充填することができる。
【００６０】
このような構成によれば、ＬＣＯＳ１１が本体１４の底に載置されている場合と比較して、ＬＣＯＳ１１と蓋１３との間隔を狭くすることができる。すなわち、筐体により封止された空間において、ＬＣＯＳ１１と蓋１３との間に、ダストが侵入する可能性を抑制することができる。したがって、ＬＣＯＳパッケージ１０は、筐体内にＬＣＯＳ１１を封止したＬＣＯＳパッケージにおいて、ＬＣＯＳ１１に入射する、又は、ＬＣＯＳ１１から出射する光の光路上のダストによって生じ得るＬＣＯＳ１１の性能低下を抑制する効果を奏する。
【００６１】
また、このような構成によれば、ＬＣＯＳ１１は、有効領域Ａｅ上に形成された接着剤層１２であって、透光性を有する接着剤層１２を介して蓋１３の光学窓１３ａに接着されている。したがって、ＬＣＯＳ１１と光学窓１３ａとの相対的な位置関係、例えば、ＬＣＯＳ１１と光学窓１３ａとの距離は、ＬＣＯＳ１１を光学窓１３ａに接着するときの製造誤差のみに依存する。
【００６２】
一方、特許文献１に記載された固体撮像装置の場合、（１）固体撮像素子は、ベース基板上に実装されており、（２）樹脂枠は、ベース基板上に形成されており、（３）透明板は、樹脂枠の上端部に接合されている。すなわち、固体撮像素子と透明板との間には、ベース基板と樹脂枠とが介在する。そのため、固体撮像素子と透明板との相対的な位置関係、例えば、固体撮像素子と透明板との距離は、ベース基板及び樹脂枠の影響を受けざるを得ない。具体的には、固体撮像素子と透明板との距離は、ベース基板及び樹脂枠の製造誤差、固体撮像素子をベース基板に接合するときの製造誤差、ベース基板を樹脂枠に接合するときの製造誤差、及び透明板を樹脂枠に接合するときの製造誤差が累積したものとなる。
【００６３】
以上のように、特許文献１に記載された固体撮像装置と比較した場合、ＬＣＯＳパッケージ１０は、ＬＣＯＳ１１に入射する光又はＬＣＯＳ１１から出射する光の光路長の均一化を容易に図ることができるという効果を奏する。
【００６４】
ＬＣＯＳパッケージ１０において、ＬＣＯＳ１１は、有効領域Ａｅ上に形成された接着剤層１２であって、透光性を有する接着剤層１２を介して光学窓１３ａに接着されていることが好ましい。
【００６５】
この構成によれば、有効領域Ａｅと蓋１３光学窓１３ａとの間には透光性を有する接着剤層が介在する。すなわち、有効領域Ａｅと光学窓１３ａとの間に空隙が形成されないため、有効領域Ａｅと光学窓１３ａとの間にダストが侵入する余地がない。したがって、ＬＣＯＳパッケージ１０は、筐体内にＬＣＯＳ１１を封止したＬＣＯＳパッケージにおいて、ＬＣＯＳ１１に入射する、又は、ＬＣＯＳ１１から出射する光の光路上のダストによって生じ得るＬＣＯＳ１１の性能低下を排除する効果を奏する。
【００６６】
このように構成されたＬＣＯＳパッケージ１０において、ＬＣＯＳ１１は、本体１４から離間していることが好ましい（図１の（ｂ）参照）。この構成によれば、外部環境とＬＣＯＳ１１との間に本体１４を介した熱伝導路が形成されることを防止することができるため、外部環境から光学素子に熱が流入すること、及び、光学素子から外部環境に熱が流出することを抑制できる。したがって、本発明の一態様に係る光学素子パッケージは、光学素子パッケージの外部環境の温度変化が光学素子に及ぼす影響を抑制する効果を奏する。
【００６７】
有効領域Ａｅの表面を含む受光面１１ａ及び光学窓１３ａがガラス層により構成されている場合、接着剤層１２を構成する材料は、透光性を有するエポキシ樹脂、シリコーン樹脂、アクリル樹脂、又はベンゾシクロブテンからなることが好ましい。これらの接着剤層１２を構成する材料の屈折率は、ガラス層の屈折率に対して０．９以上１．１以下の範囲に含まれる。
【００６８】
接着剤層１２を構成する材料の屈折率がガラス層の屈折率に対して０．９以上１．１以下の範囲に含まれていれば、接着剤層１２とガラス層との界面において生じ得る光の反射を実用上十分なレベルに抑制することができる。すなわち、このように構成されたＬＣＯＳパッケージ１０は、光学窓１３ａと接着剤層１２との界面、及び、接着剤層１２とＬＣＯＳ１１の受光面１１ａとの界面の各々において生じ得る光の反射を抑制する効果を奏する。その結果として、上述した界面において生じ得る光の反射を抑制するための反射防止膜を省略することができる。
【００６９】
（製造方法）
ＬＣＯＳパッケージ１０の製造方法について、図２を参照しながら説明する。図２の（ａ）は、ＬＣＯＳパッケージ１０の製造方法を示すフローチャートである。図２の（ｂ）は、図２の（ａ）に示した製造方法のうち、ＬＣＯＳ１１を光学窓１３ａに接着する工程の詳細を示すフローチャートである。
【００７０】
本実施形態に係るＬＣＯＳパッケージ１０は、ＬＣＯＳ１１が有効領域Ａｅ上に形成された接着剤層１２を介して光学窓１３ａに接着されている構成を採用している。ＬＣＯＳパッケージ１０を製造するために、ＬＣＯＳパッケージ１０の製造方法は、図２の（ａ）に示すように、ＬＣＯＳ１１を蓋１３に接合する接合工程（ステップＳ１２）と、ＬＣＯＳ１１が接合された蓋１３と本体１４とを接合することによってＬＣＯＳ１１を封止する封止工程（ステップＳ１３）とを含んでいる。
【００７１】
まず、ステップＳ１１において、光学窓１３ａを光学窓枠１３ｂに接着することによって、蓋１３を形成する。
【００７２】
次に、ステップＳ１２において、有効領域Ａｅ上に形成された接着剤層１２を介して、ＬＣＯＳ１１を光学窓１３ａに接着する。なお、ＬＣＯＳ１１には、あらかじめＦＰＣ１６が接続されている。
【００７３】
ステップＳ１３において、ＬＣＯＳ１１が接着された光学窓枠１３ｂとフレーム１４ｃとを溶接する。なお、この溶接の前に、ＦＰＣ１６を開口１４ｃ１から本体１４の外に引き出しておく。光学窓枠１３ｂとフレーム１４ｃとを溶接した後、ＦＰＣ１６が引き出された開口１４ｃ１に封止樹脂１７を充填する。以上のステップによって、ＬＣＯＳパッケージ１０は、製造される。
【００７４】
本実施形態において、ＬＣＯＳパッケージ１０にダストが付着することを防止するために、ステップＳ１２〜Ｓ１３の各工程は、空気中に浮遊するダストを除去する機能を有する清浄な環境（例えばクリーンルーム）において行われることが好ましく、特にステップＳ１２は、清浄な環境で行われることが好ましい。
【００７５】
少なくともステップＳ１２が清浄な環境において行われることによって、接着剤層１２の中にダストが混入する可能性を大幅に抑制することができる。すなわち、ＬＣＯＳ１１の光路上にダストが侵入する可能性を大幅に抑制することができる。
【００７６】
なお、光学窓枠１３ｂとフレーム１４ｃとを溶接するステップＳ１３に先駆けて、ＦＰＣ１６が引き出された開口１４ｃ１に封止樹脂１７を充填しておき、ステップＳ１３を真空下で行ってもよい。この場合、ステップＳ１３における光学窓枠１３ｂとフレーム１４ｃとの溶接は、気密封止可能な溶接であることが好ましい。
【００７７】
ステップＳ１３において、気密封止可能な溶接を採用する場合、ステップＳ１３は、窒素雰囲気中や、ヘリウム雰囲気中、ヘリウムと窒素との混合雰囲気中などで実行されることが好ましい。
【００７８】
窒素雰囲気中でステップＳ１３を実行することによって、蓋１３と本体１４とによって気密封止された空間内に窒素ガスが充満し、水分が混入することを防止できる。したがって、ＬＣＯＳ１１が混入した水分によって劣化することを防止できる。
【００７９】
また、ヘリウム雰囲気中、又は、ヘリウムと窒素との混合雰囲気中でステップＳ１３を実行することによって、蓋１３と本体１４とによって気密封止された空間内にはヘリウムガスが導入される。ＬＣＯＳパッケージ１０の気密性に問題がある場合、上記空間内からヘリウムガスがリークする。したがって、ヘリウムリークディテクターを使用して、ＬＣＯＳパッケージ１０の気密性をチェックすることができる。
【００８０】
また、ステップＳ１３において、気密封止可能な溶接を採用すう場合、ステップＳ１３は、真空下で実行されてもよい。真空下でステップＳ１３を実行することによって、蓋１３と本体１４とによって形成された空間は、真空状態になる。この構成によれば、ＬＣＯＳ１１と本体１４との間に真空層が形成されるため、ＬＣＯＳパッケージ１０は、外部環境の温度変化がＬＣＯＳ１１に及ぼす影響を更に抑制する効果を奏する。
【００８１】
次に、ＬＣＯＳ１１を光学窓１３ａに接着する工程（ステップＳ１２）について、詳しく説明する（図２の（ｂ）参照）。
【００８２】
ステップＳ１２１において、光学窓１３ａに接着剤を塗布する。このとき、接着剤を塗布する領域は、ＬＣＯＳ１１と光学窓１３ａとを接着したときに、有効領域Ａｅと重なる領域である。
【００８３】
ステップＳ１２２において、光学窓１３ａに接着剤を塗布した領域と有効領域Ａｅとが一致するように、光学窓１３ａの上にＬＣＯＳ１１を載置する。
【００８４】
ステップＳ１２３において、光学窓１３ａの上に載置したＬＣＯＳ１１に加圧する。この工程を行うことによって、光学窓１３ａに塗布した接着剤の厚さが均一になり、ＬＣＯＳ１１の受光面１１ａと光学窓１３ａのＬＣＯＳ１１に対向する面とを平行な状態で接着することができる。
【００８５】
ＬＣＯＳ１１を載置した光学窓１３ａを、オーブン内にセットする。ステップＳ１２４において、オーブンを用いて、ＬＣＯＳ１１を載置した光学窓１３ａを加熱することによって、光学窓１３ａに塗布した接着剤を加熱硬化させる。このステップを経ることによって、光学窓１３ａに塗布した接着剤は、光学窓１３ａとＬＣＯＳとの間に介在する接着剤層１２となる。
【００８６】
ステップＳ１２４において、光学窓１３ａに塗布した接着剤を加熱硬化させるときに、オーブン内の圧力を真空にしておくことが好ましい。真空状態において接着剤を加熱硬化させることにより、接着剤中に生じ得る気泡を排除しながら（脱泡しながら）接着剤を加熱硬化させることができる。接着剤層１２中に気泡が残存する場合、その気泡は、有効領域Ａｅに入射する光、又は、有効領域Ａｅから出射する光の光路を妨げる可能性がある。脱泡しながら接着剤を加熱硬化させることによって、接着剤層１２中に気泡が残存する可能性を抑制する効果を奏する。
【００８７】
また、ステップＳ１２４を通じて、光学窓１３ａの上に載置したＬＣＯＳ１１に加圧し続けてもよい。ＬＣＯＳ１１を加圧しながら接着剤を加熱硬化させることによって、接着剤層１２の厚さが加熱硬化中に均一でなくなる可能性を抑制する効果を奏する。
【００８８】
なお、第１の変形例に後述するように、ＬＣＯＳ１１と光学窓１３ａとの間にスペーサが介在する構成を採用する場合には、ステップＳ１２３を省略してもよい。
【００８９】
また、ステップＳ１２１において、光学窓１３ａに接着剤を塗布する代わりに、ＬＣＯＳ１１の有効領域Ａｅに接着剤を塗布する構成を採用してもよい。
【００９０】
〔第１の変形例〕
ＬＣＯＳパッケージ１０の第１の変形例に係るＬＣＯＳパッケージついて、図３を参照して説明する。図３の（ａ）は、第１の変形例に係るＬＣＯＳパッケージ２０の構成を示す分解斜視図であり、図３の（ｂ）は、ＬＣＯＳパッケージ２０の構成を示す断面図であり、図３の（ａ）に示したＡ−Ａ’線に沿った断面の断面図である。
【００９１】
ＬＣＯＳパッケージ２０は、ＬＣＯＳパッケージ１０と比較して、ＬＣＯＳ１１と光学窓１３ａとの間に介在するスペーサ２１を更に備えている点が異なる。したがって、本変形例では、スペーサ２１について説明する。なお、ＬＣＯＳパッケージ１０と同様の部材に関しては、同じ符号を付し、その説明を省略する。図３の（ａ）及び（ｂ）においても、ＬＣＯＳパッケージ１０と同様である本体１４及びＦＰＣ１６については省略し、図示していない。
【００９２】
スペーサ２１は、ＬＣＯＳ１１と光学窓１３ａとの間に配置されたスペーサであって、ＬＣＯＳ１１の光学窓１３ａに対向する面である受光面１１ａと、光学窓１３ａのＬＣＯＳ１１に対向する面とを平行に保つスペーサである。
【００９３】
上記の構成によれば、ＬＣＯＳ１１の受光面１１ａと、光学窓１３ａのＬＣＯＳ１１に対向する面とを平行に保ったままで接着剤を接着剤層１２に加熱硬化させることが容易になる。換言すれば、ＬＣＯＳ１１の受光面１１ａと、光学窓１３ａのＬＣＯＳ１１に対向する面との距離を一定に保ったままで接着剤を接着剤層１２に加熱硬化させることが容易になる。このことにより、ＬＣＯＳ１１に入射する光又はＬＣＯＳ１１から出射する光の光路長が、入射位置又は出射位置に依らず均一になる。したがって、ＬＣＯＳ１１の動作精度を高める効果を奏する。
【００９４】
本実施形態において、スペーサ２１は、有効領域Ａｅを取り囲むように形成された環状のスペーサである。すなわち、スペーサ２１は、無効領域Ａｉｅ上に配置されている。したがって、スペーサ２１が透光性を有する材料によって構成されているか否かに関わらず、スペーサ２１は、有効領域Ａｅに入射する光、又は、有効領域Ａｅから出射する光の光路を妨げない。
【００９５】
また、環状に形成されたスペーサ２１の代わりに、高さが共通である突起部を３つ以上備えているスペーサを用いることもできる。また、高さが共通である３つ以上の突起部の各々は、独立した部材であってもよいし、環状の連結部材によって連結されていてもよい。なお、各突起部の形状は、限定されず、例えば、円錐や角錐などの錐体であってもよいし、円柱や角柱であってもよい。
【００９６】
〔第２の変形例〕
ＬＣＯＳパッケージ１０の第２の変形例に係るＬＣＯＳパッケージついて、図４を参照して説明する。図４は、第２の変形例に係るＬＣＯＳパッケージ３０の構成を示す断面図である。
【００９７】
ＬＣＯＳパッケージ３０は、ＬＣＯＳパッケージ１０と比較して、ヒータ３１を備えている点が異なる。したがって、本変形例では、ヒータ３１について説明する。なお、ＬＣＯＳパッケージ１０と同様の部材に関しては、同じ符号を付し、その説明を省略する。
【００９８】
図４に示すように、ヒータ３１は、ＬＣＯＳ１１の有効領域Ａｅが形成された面と反対側の面に取り付けられており、ＬＣＯＳ１１及びヒータ３１は、本体１４から離間している。ヒータ３１が備えている各端子は、ＦＰＣ１６に接続されている。
【００９９】
本実施形態において、ヒータ３１は、セラミックヒータであるがこれに限定されるものではない。
【０１００】
ＬＣＯＳ１１は、液晶層を備えているため、動作温度として好ましい温度範囲を有する。ヒータ３１取り付けられていることによって、ＬＣＯＳパッケージ３０は、ＬＣＯＳ１１の温度を上昇させることができ、ＬＣＯＳ１１の温度を動作温度として好ましい温度範囲まで上昇させることができる。
【０１０１】
ＬＣＯＳ１１及びヒータ３１が本体１４から離間していることによって、ＬＣＯＳパッケージ３０の外部環境とヒータ３１との間に、本体１４を介した熱伝導路が形成されることを防止できる。そのため、ＬＣＯＳパッケージ３０は、外部環境からヒータに熱が流入すること、及び、ヒータが発する熱が外部環境に流出することを抑制できる。したがって、ＬＣＯＳパッケージ３０は、ヒータの消費電力を低減する効果を奏する。
【０１０２】
また、ヒータ３１は、ＬＣＯＳ１１の温度を検出する温度センサを備えていてもよい。この構成によれば、ＬＣＯＳパッケージ３０は、フィードバック制御によって、ＬＣＯＳ１１の温度を動作温度として好ましい温度範囲内に制御することができる。このとき、ＬＣＯＳ１１及びヒータ３１が本体１４から離間していることによって、ＬＣＯＳパッケージ３０は、外部環境の温度変化がＬＣＯＳ１１及びヒータ３１に及ぼす影響を抑制することができる。したがって、このように構成されたＬＣＯＳパッケージ３０は、ヒータ３１による温度制御の安定性を高める効果を奏する。
【０１０３】
〔第３〜第６の変形例〕
ＬＣＯＳパッケージ１０の第３〜第６の変形例に係るＬＣＯＳパッケージついて、図５の（ａ）〜（ｄ）を参照して説明する。図３の（ａ）は、第３の変形例に係るＬＣＯＳパッケージ４０の構成を示す断面図であり、図３の（ｂ）は、第４の変形例に係るＬＣＯＳパッケージ５０の構成を示す断面図であり、図３の（ｃ）は、第５の変形例に係るＬＣＯＳパッケージ６０の構成を示す断面図であり、図３の（ｄ）は、第６の変形例に係るＬＣＯＳパッケージ７０の構成を示す断面図である。
【０１０４】
ＬＣＯＳパッケージ４０〜７０は、ＬＣＯＳパッケージ１０と比較して、ＬＣＯＳ１１と窓１３とを接合する態様が異なる。したがって、第３〜第６の変形例では、ＬＣＯＳ１１と窓１３とを接合する態様について説明する。なお、ＬＣＯＳパッケージ１０と同様の部材に関しては、同じ符号を付し、その説明を省略する。図５の（ａ）〜（ｄ）においても、ＬＣＯＳパッケージ１０と同様である本体１４及びＦＰＣ１６については省略し、図示していない。
【０１０５】
図５の（ａ）に示すように、ＬＣＯＳパッケージ４０は、接着剤層１２の代わりに両面テープ４２を採用している。具体的には、ＬＣＯＳパッケージ４０のＬＣＯＳ１１は、有効領域Ａｅ上に形成された両面テープであって、透光性を有する両面テープを介して蓋１３、より具体的には光学窓１３ａに接合されている。
【０１０６】
ＬＣＯＳパッケージ４０によれば、ＬＣＯＳ１１と光学窓１３ａとの間に両面テープ４２が介在するため、ＬＣＯＳ１１と光学窓１３ａとの間に両面テープが介在しない場合と比較して、ＬＣＯＳ１１の光学窓１３ａに対向する面と、光学窓１３ａのＬＣＯＳ１１に対向する面とを平行に保つことが容易になる。換言すれば、ＬＣＯＳ１１の受光面１１ａと、光学窓１３ａのＬＣＯＳ１１に対向する面との距離を一定に保つことが容易になる。このことにより、ＬＣＯＳ１１に入射する光又はＬＣＯＳ１１から出射する光の光路長が、入射位置又は出射位置に依らず均一になる。したがって、ＬＣＯＳ１１の動作精度を高める効果を奏する。
【０１０７】
また、両面テープを構成する透光性を有する材質として、屈折率がガラス層と同程度である材質を採用することが好ましい。この構成によれば、ＬＣＯＳパッケージ４０は、光学窓１３ａと両面テープ４２との界面、及び、両面テープ４２とＬＣＯＳ１１の受光面との界面の各々において生じ得る光の反射を抑制する効果を奏する。
【０１０８】
図５の（ｂ）に示すように、ＬＣＯＳパッケージ５０のＬＣＯＳ１１は、（１）有効領域Ａｅを覆うように形成された接着剤層５２ａであって、透光性を有する接着剤層５２ａ、及び、（２）有効領域Ａｅを取り囲む無効領域Ａｉｅに形成された接着剤層５２ｂの両方を介して蓋１３、より具体的には光学窓１３ａに接合されている。接着剤層５２ａは、ＬＣＯＳパッケージ１０の接着剤層１２に相当する接着剤層である。
【０１０９】
この構成によれば、ＬＣＯＳ１１と光学窓１３ａとが接着剤層１２のみによって接着されている場合と比較して、接着剤層（５２ａ，５２ｂ）が形成されている領域の面積である接着面積を広げることができる。したがって、ＬＣＯＳパッケージ５０は、ＬＣＯＳ１１と蓋１３との接着強度を高める効果を奏する。
【０１１０】
なお、接着剤層５２ａは、有効領域Ａｅより一回り大きい領域にはみ出して形成されていることが好ましく、接着剤層５２ａが有効領域Ａｅからはみ出す幅は、接着剤層５２ａの厚さｔ、入射光の入射角θとして、ｔ×ｔａｎθを上回ることが好ましい。この構成によれば、有効領域Ａｅの外縁部分に入射する入射光が接着剤層５２ｂによって遮断されることを抑制することができる。
【０１１１】
図５の（ｃ）に示すように、ＬＣＯＳパッケージ６０のＬＣＯＳ１１は、有効領域Ａｅを取り囲む無効領域Ａｉｅ上に、有効領域Ａｅを取り囲む環状に形成された接着剤層６２を介して蓋１３、より具体的には光学窓１３ａに接合されている。すなわち、有効領域Ａｅと光学窓１３ａとの間には、空隙が形成されている。
【０１１２】
上記の構成によれば、有効領域Ａｅと光学窓１３ａとの間に形成された空隙は、接着剤層６２の厚さと同等の高さを有する。図２の（ａ）に示したステップＳ１３を大気中で行った場合、この空隙は、空気で満たされている。この空隙の熱伝導度、すなわち空気の熱伝導率は、接着剤層１２の熱伝導度率より低い。したがって、ＬＣＯＳパッケージ６０は、ＬＣＯＳパッケージ１０と比較して、外部環境の温度変化がＬＣＯＳ１１の有効領域Ａｅに及ぼす影響を抑制する効果を奏する。
【０１１３】
ＬＣＯＳパッケージ６０を製造する場合には、ステップＳ１３を真空中にて行うことが好ましい。この場合、ステップＳ１３における光学窓枠１３ｂと本体１４との溶接は、気密封止可能な溶接であることが好ましい。このステップＳ１３によれば、有効領域Ａｅと光学窓１３ａとの間に形成された空隙を真空にすることができる。真空の熱伝導率は、空気の熱伝導率より低いため、外部環境の温度変化がＬＣＯＳ１１の有効領域Ａｅに及ぼす影響を更に抑制することができる。
【０１１４】
ＬＣＯＳパッケージ６０において、有効領域Ａｅと光学窓１３ａとの間に形成された空隙は、その周囲を接着剤層６２によって取り囲まれている。したがって、ＬＣＯＳパッケージ６０は、この空隙にダストが侵入することを防止することができる。したがって、ＬＣＯＳパッケージ６０は、筐体内にＬＣＯＳ１１を封止したＬＣＯＳパッケージにおいて、ＬＣＯＳ１１に入射する、又は、ＬＣＯＳ１１から出射する光の光路上のダストによって生じ得る光学素子の性能低下を防止する効果を奏する。
【０１１５】
なお、接着剤層６２は、有効領域Ａｅを取り囲む環状領域の一部のみに形成されていてもよい。例えば、接着剤層６２は、無効領域Ａｉｅの四隅を接着するように、上記環状領域のうち、無効領域Ａｉｅの四隅のみに形成されていてもよい。接着剤層６２の高さは、上述の通り接着剤層６２の厚さと同等であり、特許文献１に記載された固体撮像装置において固体撮像素子と透明板との間に形成される空隙の高さと比較して低い。したがって、
このように構成されたＬＣＯＳパッケージ６０であっても、この空隙にダストが侵入する可能性を抑制することができる。したがって、ＬＣＯＳパッケージ６０は、筐体内にＬＣＯＳ１１を封止したＬＣＯＳパッケージにおいて、ＬＣＯＳ１１に入射する、又は、ＬＣＯＳ１１から出射する光の光路上のダストによって生じ得る光学素子の性能低下を抑制する効果を奏する。
【０１１６】
また、接着剤層６２は、無効領域Ａｉｅのうち、有効領域Ａｅの近傍領域を除く領域上に形成されていることが好ましい。有効領域Ａｅの近傍領域は、有効領域Ａｅを取り囲む環状の領域であって、環状部分の幅が、接着剤層６２の厚さｔ、入射光の入射角θとして、ｔ×ｔａｎθ以上である領域である。この構成によれば、有効領域Ａｅの外縁部分に入射する入射光が接着剤層６２によって遮断されることを抑制することができる。
【０１１７】
なお、ＬＣＯＳパッケージ６０のように、無効領域Ａｉｅ上に形成された接着剤層を採用する場合、図５の（ｄ）に示すＬＣＯＳパッケージ７０のように、ＬＣＯＳ１１の無効領域Ａｉｅ上に形成された接着剤層７２を介して蓋７３の光学窓枠７３ｂに接合する構成を採用してもよい。ＬＣＯＳパッケージ７０は、ＬＣＯＳパッケージ６０と同様の効果を奏する。
【０１１８】
また、ＬＣＯＳパッケージ７０の変形例として、ＬＣＯＳ１１の無効領域Ａｉｅ上に形成された接着剤層７２を介して蓋７３の光学窓７３ａ及び光学窓枠７３ｂに接合する構成を採用してもよい。
【０１１９】
なお、ＬＣＯＳパッケージ５０，６０，７０においては、無効領域Ａｉｅ上に形成された接着剤層５２ｂ，６２，７２を形成するために、フィラーを含有する接着剤を採用してもよい。フィラーを含んでいる接着剤により構成された接着剤層は、フィラーを含んでいない接着剤により構成された接着剤層と比較して、高い接着強度を実現することができる。したがって、このように構成されたＬＣＯＳパッケージ５０，６０，７０は、ＬＣＯＳ１１と蓋１３との接着強度をより高める効果を奏する。ＬＣＯＳ１１と蓋１３との接着強度を高めることによって、ＬＣＯＳパッケージの耐衝撃性及び耐久性を高めることができる。
【０１２０】
〔第７の変形例〕
ＬＣＯＳパッケージ１０の第７の変形例に係るＬＣＯＳパッケージついて、図６を参照して説明する。図６は、第７の変形例に係るＬＣＯＳパッケージ８０の構成を示す断面図である。
【０１２１】
ＬＣＯＳパッケージ８０は、ＬＣＯＳパッケージ１０と比較して、ＬＣＯＳ１１と制御基板とを接続する配線を筐体の外部へ引き出すための構成が異なる。したがって、本変形例では、ＬＣＯＳ１１と制御基板とを接続する配線を筐体の外部へ引き出すための構成について説明する。なお、ＬＣＯＳパッケージ１０と同様の部材に関しては、同じ符号を付し、その説明を省略する。
【０１２２】
図６に示すように、ＬＣＯＳパッケージ８０は、ＬＣＯＳパッケージ１０の本体１４の代わりに、筐体８４を備えている。筐体８４は、ベース基板８４ａ、メッキ層８４ｂ、及びフレーム８４ｃを備えている。ベース基板８４ａ、メッキ層８４ｂ、及びフレーム８４ｃの各々は、ぞれぞれ、ＬＣＯＳパッケージ１０のベース基板１４ａ、メッキ層１４ｂ、及びフレーム１４ｃに対応する部材である。
【０１２３】
ベース基板８４ａは、複数のセラミックス製の基板（セラミックス基板）が積層してなる多層セラミックス基板である。
【０１２４】
ベース基板８４ａの表面であって、筐体８４の内側に位置する表面には、コネクタ８１が配置されており、ベース基板８４ａの表面であって、筐体８４の外側に位置する表面には、コネクタ８２が配置されている。
【０１２５】
コネクタ８１とコネクタ８２とは、ベース基板８４ａ中に形成された導電パス８４ａ１によって電気的に接続されている。導電パス８４ａ１は、ベース基板８４ａの中間層に位置するセラミックス基板の表面上に形成された導電膜と、ベース基板８４ａの厚み方向に沿って形成されたビアであって、上記導電膜の両端にそれぞれ形成されたビアとによって構成されている。これらのビアは、ベース基板８４ａの表面に露出し、ベース基板８４ａの中間層に形成された導電膜と導通するように構成されている。したがって、一方のビアに接続されたコネクタ８１と、他方のビアに接続されたコネクタ８２とは、互いに導通している。
【０１２６】
ＦＰＣ１６は、ＬＣＯＳ１１とコネクタ８１とを接続している。また、ＦＰＣ８５の一方の端部は、コネクタ８２に接続されている。ＦＰＣ８５の他方の端部を制御基板に接続することによって、ＬＣＯＳ１１を制御基板に接続することができる。
【０１２７】
ＬＣＯＳパッケージ８０によれば、ＬＣＯＳパッケージ１０のように、本体１４にあらかじめ開口１４ｃ１を形成しておき、ＦＰＣ１６を開口１４ｃ１から引き出し、ＦＰＣ１６が引き出された開口１４ｃ１を封止樹脂１７で封止する手間を省くことができる。
【０１２８】
〔第８の変形例〕
ＬＣＯＳパッケージ１０の第８の変形例に係るＬＣＯＳパッケージついて、図７を参照して説明する。図７は、第８の変形例に係るＬＣＯＳパッケージ９０の構成を示す断面図である。
【０１２９】
ＬＣＯＳパッケージ９０は、ＬＣＯＳパッケージ８０と比較して、ＬＣＯＳ１１と制御基板とを接続する配線を筐体の外部へ引き出すための構成が異なる。したがって、本変形例では、ＬＣＯＳ９１と制御基板とを接続する配線を筐体の外部へ引き出すための構成について説明する。なお、ＬＣＯＳパッケージ１０と同様の部材に関しては、同じ符号を付し、その説明を省略する。
【０１３０】
図７に示すように、ＬＣＯＳパッケージ９０は、ＬＣＯＳパッケージ８０の筐体８４の代わりに、筐体９４を備えている。また、ＬＣＯＳ９１の背面には、導電膜からなる電極９５が形成されている。
【０１３１】
筐体９４は、第１のベース基板９４ａ、メッキ層９４ｂ、フレーム９４ｃ、第２のベース基板９４ｄ、導電パス９４ｅ、パッド９４ｆ、メッキ層９４ｇ、及びメッキ層９４ｈを備えており、ＬＣＯＳパッケージ８０が備えている筐体８４を変形することによって得られる。
【０１３２】
第１のベース基板９４ａとフレーム９４ｃとは、メッキ層９４ｂを介して溶接されている。第２のベース基板９４ｄとフレーム９４ｃとは、メッキ層９４ｇを介して溶接されている。第２のベース基板９４ｄと光学窓枠１３ｂとは、メッキ層９４ｈを介して溶接されている。このように構成されたＬＣＯＳパッケージ９０は、筐体９４と蓋１３とにより形成された空間の内部にＬＣＯＳ９１を封止することができる。
【０１３３】
第２のベース基板９４ｄの第１のベース基板９４ａに対向する面であって、筐体９４の内側に位置する面には、導電膜からなるパッド９４ｆが形成されており、筐体９４の外側に位置する面には、コネクタ９７が配置されている。
【０１３４】
パッド９４ｆとコネクタ９７とは、第２のベース基板９４ｄ中に形成された導電パス９４ｅによって電気的に接続されている。導電パス９４ｅは、ベース基板８４ａ中に形成された導電パス８４ａ１と同様に構成されている。したがって、パッド９４ｆとコネクタ９７とは、互いに導通している。
【０１３５】
結線９６は、電極９５とパッド９４ｆとをワイヤボンディングすることによって形成された配線である。すなわち、結線９６は、電極９５とパッド９４ｆとを電気的に接続している。また、ＦＰＣ９８の一方の端部は、コネクタ９７に接続されている。ＦＰＣ９８の他方の端部を制御基板に接続することによって、ＬＣＯＳ９１を制御基板に接続することができる。
【０１３６】
ＬＣＯＳパッケージ９０によれば、ワイヤボンディングを用いた結線９６によって、ＬＣＯＳ９１と導電パス９４ｅとを電気的に接続することができる。換言すれば、ＬＣＯＳパッケージ９０は、ＬＣＯＳパッケージ８０と比較した場合に、ＦＰＣ１６及びコネクタ８１を省略することを可能にし、製造工程を簡略化することができる。
【０１３７】
〔第２の実施形態〕
本発明の第２の実施形態に係る光スイッチについて、図８を参照して説明する。図８は、本実施形態に係る光スイッチ１００の構成を示す断面図である。光スイッチ１００は、第１の実施形態に係るＬＣＯＳパッケージ１０を備えている。しかし、光スイッチ１００が備えているＬＣＯＳパッケージは、ＬＣＯＳパッケージ１０に限定されるものではなく、本発明の各変形例に係るＬＣＯＳパッケージ２０〜９０の何れかであってもよい。
【０１３８】
図８に示すように、光スイッチ１００は、筐体１０１と、筐体１０１の内部に構成された光学系１０３と、ＬＣＯＳパッケージ１０とを備えている。まず、筐体１０１の構成及び筐体１０１とＬＣＯＳパッケージ１０との接合の態様について説明し、次に、光学系１０３の構成について説明する。
【０１３９】
（筐体１０１及びＬＣＯＳパッケージ１０）
筐体１０１は、その内部に光学系１０３を収容するための筐体である。筐体１０１には、光学系１０３とＬＣＯＳパッケージ１０とを光学的に結合するための開口が設けられている。筐体１０１を構成する材質は、特に限定されるものではないが、例えば、金属や樹脂等を採用することができる。
【０１４０】
ＬＣＯＳパッケージ１０は、蓋１３の光学窓１３ａが筐体１０１の開口と重なるように、かつ、光学窓１３ａの光入射面と当該開口を取り囲む筐体１０１の面とが平行になるように、接合部材を介して筐体１０１に接合されている。本実施形態においては、接合部材である接着剤層１０２を介して光学窓枠１３ｂと筐体１０１とを接着している。この構成によれば、光学窓１３ａの光入射面と当該開口を取り囲む筐体１０１の面とは、接着剤層１０２によって平行に保たれる。
【０１４１】
また、ＬＣＯＳパッケージ１０を光学窓１０７又は筐体１０１に接合する別の例として、蓋１３の光学窓枠１３ｂを筐体１０１に、接合部材であるボルトを用いて接合してもよい。光学窓枠１３ｂと筐体１０１との間には、光学窓１３ａ及び光学窓１０７の互いに対向する面同士を平行に保つスペーサ（図８に不図示）が介在する。
【０１４２】
以上のように、光スイッチ１００では、ＬＣＯＳパッケージ１０を筐体１０１に接合するための基準面として、ＬＣＯＳパッケージ１０の本体１４の何れかの面ではなく、光学窓１３ａの面であって、光学窓１０７と対向する面を採用している。上記の構成によれば、ＬＣＯＳ１１の受光面と光学窓１３ａの一方の面とが平行であり、且つ、光学窓１３ａの他方の面と光学窓１０７の光学窓１３ａに対向する面とが平行であることから、本体１４の何れかの面を基準面とする場合と比較して、ＬＣＯＳ１１の受光面と光学窓１０７の光学窓１３ａに対向する面とを平行に保つことが容易になる。したがって、ＬＣＯＳ１１の受光面に入射する光の位置が変化する場合においても、光路長のバラツキを容易に抑制できるという効果を奏する。
【０１４３】
（光学系１０３）
次に、筐体１０１の内部に収容された光学系１０３について説明する。光学系１０３は、入力ポート１０９、出力ポート１１０、マイクロレンズアレイ１１１、分散部１１３、集光素子１１５、ミラー１１７、及び光学台１１９を備えている。入力ポート１０９、出力ポート１１０、マイクロレンズアレイ１１１、分散部１１３、集光素子１１５、及びミラー１１７の各々は、透光性を有するガラス製の光学台１１９の上に固定されている。
【０１４４】
入力ポート１０９は、波長多重された光を入力光として光スイッチ１００に入力するポートである。出力ポート１１０は、ＬＣＯＳパッケージ１０のＬＣＯＳ１１によって経路を切り替えられた光である出力光を光スイッチ１００から出力するポートである。入力ポート１０９及び出力ポート１１０は、光ファイバによって構成されている。
【０１４５】
光スイッチ１００において、少なくとも１つの入力ポート１０９と、複数の出力ポート１１０とは、組み合わされることによってポートアレイを構成する。なお、図８には、このように構成されたポートアレイのうち、１つの入力ポート１０９及び２つの出力ポート１１０のみを図示している。
【０１４６】
マイクロレンズアレイ１１１は、上記ポートアレイを構成する入力ポート１０９及び出力ポート１１０の各々に対応するマイクロレンズがアレイ状に配置されているものである。マイクロレンズアレイ１１１は、入力ポート１０９から光スイッチ１００に入力された入力光を平行光束に変換するとともに、ＬＣＯＳ１１によって経路を切り替えられた出力光を出力ポート１１０に集束させる。
【０１４７】
分散部１１３は、マイクロレンズアレイ１１１により平行光束に変換された入力光を波長毎に分散させるためのものである。分散部１１３としては、透過型の分散素子を採用することができる。また、分散部１１３として、反射型の回折格子を採用してもよい。反射型の回折格子を分散部１１３として採用する場合には、光学系１０３の構成を反射型の回折格子に適した構成に変形すればよい。
【０１４８】
集光素子１１５は、分散部１１３により波長毎に分散された光を、集光させるものであり、例えば凸レンズである。
【０１４９】
鏡１１７は、集光素子１１５によって集光された入力光をＬＣＯＳパッケージ１０のＬＣＯＳ１１の方向に導光するとともに、ＬＣＯＳ１１によって経路を切り替えられた出力光を出力ポート１１０の方向に導光するものである。
【０１５０】
ＬＣＯＳパッケージ１０のＬＣＯＳ１１には、以上のように構成された光学系１０３から入力光が入射する。ＬＣＯＳ１１は、液晶層の配向状態を制御することによって、光学系１０３から入力された入力光の光路を切り替えるとともに、入力光を反射することによって出力光として光学系１０３に出射する。
【０１５１】
以上のように構成された光スイッチ１００は、入力ポート１０９から入力された入力光を、波長に応じて分散させ、所望の波長を有する光の光路を切り替えることによって、所望の波長を有する光を任意の出力ポート１１０に出力光として出力することができる。
【０１５２】
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。
【産業上の利用可能性】
【０１５３】
本発明は、筐体内に光学素子を封止した光学素子パッケージに利用することができる。
【符号の説明】
【０１５４】
１０，２０，３０，４０，５０，６０，７０，８０，９０  ＬＣＯＳパッケージ（光学素子パッケージ）
１１，９１    ＬＣＯＳ（光学素子）
１１ａ  受光面
１１ｂ  背面
１２，５２ａ，５２ｂ，６２，７２    接着剤層
１３，７３  蓋
１３ａ，７３ａ  光学窓
１３ｂ，７３ｂ  光学窓枠
１４，８４，９４    本体
１４ａ，８４ａ  ベース基板
１４ｂ，８４ｂ，９４ｂ，９４ｇ，９４ｈ  メッキ層
１４ｃ，８４ｃ，９４ｃ  フレーム
８１，８２，９７  コネクタ
１６，８５，９８    ＦＰＣ
１７    封止樹脂
２１    スペーサ
３１    ヒータ
４２    両面テープ
９４ａ  第１のベース基板
９４ｄ  第２のベース基板
９５    電極
９６    結線
【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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