JP2018173316A - 光検出装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】高感度且つ高精度な検出が可能な光検出装置を提供する。
【解決手段】光検出装置１Ａは、光を入射させる開口２ａが形成されたパッケージ２と、開口２ａを塞ぐようにパッケージ２の内面に配置された光透過部１００と、パッケージ２内に配置され、光透過部１００を透過した光を透過させるファブリペロー干渉フィルタ１０と、パッケージ２内に配置され、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光検出器８と、を備える。光透過部１００は、バンドパスフィルタ１４と、レンズ部１６と、を含んで一体的に構成されている。バンドパスフィルタ１４は、パッケージ２内に配置され、ファブリペロー干渉フィルタ１０に入射させる光を透過させる。レンズ部１６は、ファブリペロー干渉フィルタ１０に入射させる光を集光する。
【選択図】図１

Description

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。
光を入射させる開口が形成されたパッケージと、開口を塞ぐようにパッケージに設けられた光透過部と、パッケージ内において、光透過部を透過した光を透過させるファブリペロー干渉フィルタと、パッケージ内において、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）。
国際公開第１５／０６４７５８号
上述したような光検出装置においては、パッケージ内に入射する光のうちファブリペロー干渉フィルタの光透過領域に入射する光の割合を増加させることが望ましい。特に、汎用的な光源を用いて、被測定物からの反射光を分析するような場合には、反射光の光量が小さくなり易いことから、ファブリペロー干渉フィルタの光透過領域に入射する光の割合を増加させることが重要となる。しかし、ファブリペロー干渉フィルタの光透過領域に入射する光の光量を増加させるために、単にパッケージの開口を大きくしただけでは、迷光（ファブリペロー干渉フィルタの光透過領域を透過しない光）が光検出器に入射し、Ｓ／Ｎ比及び分解能が低下するおそれがある。
本発明は、高感度且つ高精度な検出が可能な光検出装置を提供することを目的とする。
本発明の光検出装置は、光を入射させる開口が形成されたパッケージと、開口を塞ぐようにパッケージの内面に配置された光透過部と、パッケージ内に配置され、互いの距離が可変とされた第１ミラー部及び第２ミラー部を有し、光透過部を透過した光を透過させるファブリペロー干渉フィルタと、パッケージ内に配置され、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、光透過部は、パッケージ内に配置され、ファブリペロー干渉フィルタに入射させる光を透過させるバンドパスフィルタと、ファブリペロー干渉フィルタに入射させる光を集光するレンズ部と、を含んで一体的に構成されている。
この光検出装置では、開口を塞ぐようにパッケージの内面に配置された光透過部が、バンドパスフィルタ及びレンズ部を含んで一体的に構成されている。これにより、開口からパッケージ内に入射する光が、光透過部のレンズ部によって集光されて、ファブリペロー干渉フィルタに入射させられる。したがって、パッケージ内に入射する光のうちファブリペロー干渉フィルタの光透過領域に入射する光の割合を増加させることができる。しかも、ファブリペロー干渉フィルタの光透過領域の周辺領域に光が入射して迷光となるのを抑制することができる。また、開口からパッケージ内に入射する光が、光透過部のバンドパスフィルタを透過させられて、ファブリペロー干渉フィルタの光透過領域に入射させられる。したがって、不要な波長を有する光が光検出器に入射するのを抑制することができる。以上により、この光検出装置によれば、高感度且つ高精度な検出が可能となる。
本発明の光検出装置では、光の入射方向から見た場合に、ファブリペロー干渉フィルタの外縁は、開口の外縁よりも外側に位置しており、光透過部の外縁は、ファブリペロー干渉フィルタの外縁よりも外側に位置していてもよい。この構成によれば、パッケージの開口での光の入射角、パッケージの開口での回折等に起因して光透過部の側面（光の入射方向において互いに対向する光透過部の光入射面及び光出射面を除く面）を介して光がパッケージ内に進入して迷光となるのを抑制することができる。また、例えば光透過部の外縁がファブリペロー干渉フィルタの外縁よりも内側に位置している場合に比べ、光透過部の熱容量、及び光透過部とパッケージとの熱的な接続面積が大きくなるため、結果として、パッケージ内の温度の均一化を図ることができる。パッケージ内の温度の均一化を図ることは、温度の変化に起因してファブリペロー干渉フィルタに生じる応力の変動を抑制し、第１ミラー部と第２ミラー部との距離を精度良く制御する上で、重要である。
本発明の光検出装置では、光透過部は、光透過部材を含んでバンドパスフィルタ及びレンズ部と一体的に形成されており、バンドパスフィルタは、光透過部材の光出射面に設けられており、レンズ部は、光透過部材の一部として光透過部材の光入射面側に形成されていてもよい。この構成によれば、バンドパスフィルタとファブリペロー干渉フィルタとの距離が小さくなるように、光透過部材の厚さを大きくすることができる。その場合、光透過部材の熱容量が大きくなる一方でパッケージ内の空間の体積が小さくなるため、パッケージ内の温度の更なる均一化を図ることができる。また、光透過部材に対して高い位置精度でレンズ部を形成することができる。
本発明の光検出装置では、光透過部は、光透過部材を含んでバンドパスフィルタ及びレンズ部と一体的に形成されており、バンドパスフィルタは、光透過部材の光出射面に設けられており、レンズ部は、バンドパスフィルタの光出射面に設けられていてもよい。この構成によれば、バンドパスフィルタに入射する光の入射角がレンズ部による影響を受けないため、バンドパスフィルタをより適切に機能させることができる。
本発明の光検出装置では、光透過部は、光透過部材を含んでバンドパスフィルタ及びレンズ部と一体的に形成されており、バンドパスフィルタは、光透過部材の光出射面に設けられており、レンズ部は、一対設けられており、一対のレンズ部のうちの一方は、光透過部材の一部として光透過部材の光入射面側に形成されており、一対のレンズ部のうちの他方は、バンドパスフィルタの光出射面に設けられていてもよい。この構成によれば、各レンズ部の高さを抑えつつも、ファブリペロー干渉フィルタに入射させる光をより確実に集光し、パッケージ内に入射する光のうちファブリペロー干渉フィルタの光透過領域に入射する光の割合をより一層増加させることができる。
本発明の光検出装置では、光の入射方向から見た場合に、光透過部材の外縁は、ファブリペロー干渉フィルタの外縁よりも外側に位置していてもよい。この構成によれば、例えば光透過部材の外縁がファブリペロー干渉フィルタの外縁よりも内側に位置している場合に比べ、光透過部材の熱容量、及び光透過部材とパッケージとの熱的な接続面積が大きくなるため、結果として、パッケージ内の温度の均一化を図ることができる。
本発明の光検出装置では、光の入射方向から見た場合に、バンドパスフィルタの外縁は、ファブリペロー干渉フィルタの外縁よりも外側に位置していてもよい。この構成によれば、ファブリペロー干渉フィルタの光透過領域に入射する光がバンドパスフィルタを透過したことが保証される。
本発明によれば、高感度且つ高精度な検出が可能な光検出装置を提供することができる。
第１実施形態の光検出装置の断面図である。 図１に示される光検出装置の平面図である。 図１に示されるファブリペロー干渉フィルタの斜視図である。 図３に示されるIV−IV線に沿っての断面図である。 図１に示される光検出装置の変形例の断面図である。 図１に示される光検出装置の変形例の断面図である。 図１に示される光検出装置の変形例の断面図である。 第２実施形態の光検出装置の断面図である。 図８に示される光検出装置の変形例の断面図である。 図８に示される光検出装置の変形例の断面図である。 図８に示される光検出装置の変形例の断面図である。 第３実施形態の光検出装置の断面図である。 図１２に示される光検出装置の変形例の断面図である。 図１２に示される光検出装置の変形例の断面図である。 図１２に示される光検出装置の変形例の断面図である。 第４実施形態の光検出装置の断面図である。 図１６に示される光検出装置の一部の断面図である。 図１６に示される光検出装置の平面図である。 図１６に示される光検出装置の変形例の断面図である。 図１６に示される光検出装置の変形例の断面図である。 図１６に示される光検出装置の変形例の断面図である。 第５実施形態の光検出装置の断面図である。 図２２に示される光検出装置の平面図である。 図２２に示される光検出装置の変形例の断面図である。 図２２に示される光検出装置の変形例の断面図である。 図２２に示される光検出装置の変形例の断面図である。 第６実施形態の光検出装置の断面図である。 図２７に示される光検出装置の平面図である。 図２７に示される光検出装置の変形例の断面図である。 図２７に示される光検出装置の変形例の断面図である。 図２７に示される光検出装置の変形例の断面図である。 第７実施形態の光検出装置の断面図である。 図３２に示される光検出装置の平面図である。 図３２に示される光検出装置の変形例の断面図である。 図３２に示される光検出装置の変形例の断面図である。 図３２に示される光検出装置の変形例の断面図である。
以下、本発明の実施形態について、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］
［光検出装置の構成］
図１に示されるように、光検出装置１Ａは、パッケージ２を備えている。パッケージ２は、ステム３と、キャップ４と、を有するＣＡＮパッケージである。キャップ４は、側壁５及び天壁６によって一体的に構成されている。天壁６は、ラインＬに平行な方向においてステム３と対向している。ステム３及びキャップ４は、例えば金属からなり、互いに気密に接合されている。
ステム３の内面３ａには、配線基板７が例えば接着剤によって固定されている。配線基板７の基板材料としては、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。配線基板７には、光検出器８、及びサーミスタ等の温度補償用素子（図示省略）が実装されている。光検出器８は、パッケージ２内においてラインＬ上に配置されている。より具体的には、光検出器８は、その受光領域の中心線がラインＬに一致するようにパッケージ２内に配置されている。光検出器８は、例えば、ＩｎＧａＡｓ等が用いられた量子型センサ、サーモパイル又はボロメータ等が用いられた熱型センサ等の赤外線検出器である。紫外、可視、近赤外の各波長域の光を検出する場合には、光検出器８として、例えば、シリコンフォトダイオード等を用いることができる。なお、光検出器８の受光領域は、１つの受光部によって構成されていてもよいし、或いは、複数の受光部によって構成されていてもよい。複数の受光部によって構成された受光領域を有する光検出器８は、例えば、フォトダイオードアレイ、ＣＣＤイメージセンサ、ＣＭＯＳイメージセンサ等である。また、複数の光検出器８が配線基板７に実装されていてもよい。その場合、複数の光検出器８の受光部の集合を受光領域と捉えることができる。
配線基板７上には、複数のスペーサ（支持部）９が例えば接着剤によって固定されている。複数のスペーサ９は、光検出器８及び温度補償用素子を挟むように或いは囲むように、パッケージ２内に配置されている。各スペーサ９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。複数のスペーサ９上には、ファブリペロー干渉フィルタ１０が例えば接着剤によって固定されている。ファブリペロー干渉フィルタ１０は、パッケージ２内においてラインＬ上に配置されている。より具体的には、ファブリペロー干渉フィルタ１０は、その光透過領域１０ａの中心線がラインＬに一致するようにパッケージ２内に配置されている。スペーサ９は、ファブリペロー干渉フィルタ１０が光検出器８から離れた状態で（すなわち、ファブリペロー干渉フィルタ１０と光検出器８との間に空間が形成された状態で）ファブリペロー干渉フィルタ１０を支持している。つまり、ファブリペロー干渉フィルタ１０と光検出器８とは、互いに離れた状態でパッケージ２内に配置されている。なお、スペーサ９は、配線基板７と一体的に構成されていてもよい。また、ファブリペロー干渉フィルタ１０は、複数のスペーサ９によってではなく、１つのスペーサ９によって支持されていてもよい。また、スペーサ９は、ファブリペロー干渉フィルタ１０と一体的に構成されていてもよい。
ステム３には、複数のリードピン１１が固定されている。より具体的には、各リードピン１１は、ステム３との間の電気的な絶縁性及び気密性が維持された状態で、ステム３を貫通している。各リードピン１１には、配線基板７に設けられた電極パッド、光検出器８の端子、温度補償用素子の端子、及びファブリペロー干渉フィルタ１０の端子のそれぞれが、ワイヤ１２によって電気的に接続されている。これにより、光検出器８、温度補償用素子、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可能である。
パッケージ２には、開口２ａが形成されている。より具体的には、開口２ａは、その中心線がラインＬに一致するようにキャップ４の天壁６に形成されている。開口２ａは、パッケージ２内に光を入射させる。光検出装置１Ａでは、ラインＬに平行な方向（すなわち、開口２ａの中心線に平行な方向）が、光が入射する方向（すなわち、光の入射方向）である。
天壁６の内面６ａには、開口２ａを塞ぐように光透過部材１３が配置されている。光透過部材１３は、天壁６の内面６ａに気密に接合されている。光透過部材１３は、少なくとも光検出装置１Ａの測定波長範囲の光を透過させる。光透過部材１３は、ラインＬに平行な方向において互いに対向する光入射面１３ａ及び光出射面１３ｂ、並びに側面１３ｃを含む板状の部材である。光透過部材１３は、例えば、ガラス、石英、シリコン、ゲルマニウム、プラスチック等からなる。
光透過部材１３の光入射面１３ａには、レンズ部１６が設けられている。レンズ部１６は、ファブリペロー干渉フィルタ１０の光透過領域１０ａに入射させる光を集光する。レンズ部１６は、その中心線がラインＬに一致するように、光入射面１３ａのうち開口２ａに臨む（対向する）領域に配置されている。レンズ部１６は、光入射側（光透過部材１３とは反対側）に凸の光入射面を有する凸レンズとして構成されている。レンズ部１６の頂部は、開口２ａにおいて天壁６の外面よりも光入射側に突出している。レンズ部１６は、例えば、ガラス、石英、シリコン、ゲルマニウム、プラスチック等からなる。レンズ部１６の径及び高さは、例えば数ｍｍ程度である。レンズ部１６は、例えば、貼り付け、樹脂ポッティング等によって、光入射面１３ａに設けられたものである。
光透過部材１３の光出射面１３ｂには、バンドパスフィルタ１４が設けられている。つまり、バンドパスフィルタ１４は、パッケージ２内に配置されている。バンドパスフィルタ１４は、ファブリペロー干渉フィルタ１０の光透過領域１０ａに入射させる光（すなわち、光検出装置１Ａの測定波長範囲の光）を選択的に透過させる。バンドパスフィルタ１４は、例えば、ＴｉＯ２、Ｔａ２Ｏ５等の高屈折材料と、ＳｉＯ２、ＭｇＦ２等の低屈折材料との組合せからなる誘電体多層膜である。バンドパスフィルタ１４は、例えば、蒸着、貼り付け等によって、光出射面１３ｂに設けられたものである。
光検出装置１Ａでは、光透過部材１３、レンズ部１６及びバンドパスフィルタ１４によって光透過部１００が一体的に構成されている。光透過部１００は、開口２ａを塞ぐようにパッケージ２の内面（光検出装置１Ａでは、天壁６の内面６ａ）に配置されている。
光透過部材１３の厚さＴ（ラインＬに平行な方向における厚さ、光入射面１３ａと光出射面１３ｂとの距離）は、ファブリペロー干渉フィルタ１０と光透過部材１３との距離Ｄ１（ファブリペロー干渉フィルタ１０の光透過部材１３側の表面と、光透過部材１３の光出射面１３ｂとの距離）に０．１を乗じた値以上の値（より好ましくは、０．３を乗じた値以上の値）である。また、光透過部材１３の厚さＴは、ファブリペロー干渉フィルタ１０と光検出器８との距離Ｄ２（ファブリペロー干渉フィルタ１０の光検出器８側の表面と、光検出器８のファブリペロー干渉フィルタ１０側の表面との距離）に０．５を乗じた値以上の値（より好ましくは、１．０を乗じた値以上の値）である。また、光透過部材１３の厚さＴは、天壁６の厚さの２倍以上の厚さ（より好ましくは、天壁６の厚さの３倍以上の厚さ）である。また、天壁６の光入射側の表面（外側の表面）からバンドパスフィルタ１４の光出射面までの距離は、バンドパスフィルタ１４の光出射面からファブリペロー干渉フィルタ１０の光透過部材１３側の表面までの距離よりも大きい。なお、ファブリペロー干渉フィルタ１０の光検出器８側の表面は、後述する図４に示される例では、遮光層４５上に形成された保護層４６の光検出器８側の表面である。
ラインＬに平行な方向から見た場合における各部の位置関係及び大小関係は、次のとおりである。図２に示されるように、開口２ａの中心線、光透過部材１３の中心線、レンズ部１６の中心線、バンドパスフィルタ１４の中心線、ファブリペロー干渉フィルタ１０の光透過領域１０ａの中心線、及び光検出器８の受光領域の中心線は、ラインＬに一致している。開口２ａの外縁、レンズ部１６の外縁、光透過領域１０ａの外縁、及び光検出器８の受光領域は、例えば円形状である。光透過部材１３の外縁、バンドパスフィルタ１４の外縁、ファブリペロー干渉フィルタ１０の外縁、及び光検出器８の外縁は、例えば矩形状である。なお、バンドパスフィルタ１４の外縁は、後述する図４に示される例では、ラインＬに平行な方向から見た場合における基板２１の外縁（基板２１の側面が対応する）である。
開口２ａの内縁は、光透過部材１３の外縁、バンドパスフィルタ１４の外縁、及びファブリペロー干渉フィルタ１０の外縁よりも内側に位置しており、光透過領域１０ａの外縁、及び光検出器８の受光領域の外縁よりも外側に位置している。レンズ部１６の外縁は、開口２ａの内縁と一致している。光透過部材１３の外縁は、バンドパスフィルタ１４の外縁と一致しており、ファブリペロー干渉フィルタ１０の外縁よりも外側に位置している。光透過領域１０ａの外縁は、光検出器８の受光領域の外縁よりも外側に位置している。なお、「所定の方向から見た場合に一の外縁が他の外縁よりも内側に位置している」とは、「所定の方向から見た場合に他の外縁が一の外縁を囲んでいる」、「所定の方向から見た場合に他の外縁が一の外縁を含んでいる」との意味である。また、「所定の方向から見た場合に一の外縁が他の外縁よりも外側に位置している」とは、「所定の方向から見た場合に一の外縁が他の外縁を囲んでいる」、「所定の方向から見た場合に一の外縁が他の外縁を含んでいる」との意味である。
以上のように構成された光検出装置１Ａにおいては、外部から開口２ａ及び光透過部１００（すなわち、レンズ部１６、光透過部材１３及びバンドパスフィルタ１４）を介してパッケージ２内に光が入射する。光透過部１００を透過した光がファブリペロー干渉フィルタ１０の光透過領域１０ａに入射すると、所定の波長を有する光が選択的に透過させられる。ファブリペロー干渉フィルタ１０の光透過領域１０ａを透過した光は、光検出器８の受光領域に入射して、光検出器８によって検出される。
［ファブリペロー干渉フィルタの構成］
図３及び図４に示されるように、ファブリペロー干渉フィルタ１０では、第１ミラー部と第２ミラー部との距離に応じた光を透過させる光透過領域１０ａがラインＬ上に設けられている。光透過領域１０ａは、例えば円柱状の領域である。光透過領域１０ａにおいては、第１ミラー部と第２ミラー部との距離が極めて精度良く制御される。つまり、光透過領域１０ａは、ファブリペロー干渉フィルタ１０のうち、所定の波長を有する光を選択的に透過させるために第１ミラー部と第２ミラー部との距離を所定の距離に制御することが可能な領域であって、第１ミラー部と第２ミラー部との距離に応じた所定の波長を有する光が透過可能な領域である。
ファブリペロー干渉フィルタ１０は、矩形板状の基板２１を備えている。基板２１は、ラインＬに平行な方向において互いに対向する第１表面２１ａ及び第２表面２１ｂを有している。第１表面２１ａは、光透過部１００側（すなわち、光入射側）の表面である。第２表面２１ｂは、光検出器８側（すなわち、光出射側）の表面である。第１表面２１ａには、第１層構造体３０が配置されている。第２表面２１ｂには、第２層構造体４０が配置されている。
第１層構造体３０は、第１反射防止層３１、第１積層体３２、第１中間層３３及び第２積層体３４がこの順で第１表面２１ａに積層されることで、構成されている。第１積層体３２と第２積層体３４との間には、枠状の第１中間層３３によって空隙（エアギャップ）Ｓが形成されている。基板２１は、例えば、シリコン、石英、ガラス等からなる。基板２１がシリコンからなる場合には、第１反射防止層３１及び第１中間層３３は、例えば、酸化シリコンからなる。第１中間層３３の厚さは、例えば、数十ｎｍ〜数十μｍである。
第１積層体３２のうち光透過領域１０ａに対応する部分は、第１ミラー部３５として機能する。第１積層体３２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ミラー部３５を構成するポリシリコン層及び窒化シリコン層のそれぞれの光学厚さは、中心透過波長の１／４の整数倍であることが好ましい。なお、第１ミラー部３５は、第１反射防止層３１を介することなく、第１表面２１ａに直接的に配置されていてもよい。
第２積層体３４のうち光透過領域１０ａに対応する部分は、第２ミラー部３６として機能する。第２ミラー部３６は、ラインＬに平行な方向において、空隙Ｓを介して第１ミラー部３５と対向している。第２積層体３４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２ミラー部３６を構成するポリシリコン層及び窒化シリコン層のそれぞれの光学厚さは、中心透過波長の１／４の整数倍であることが好ましい。
第１積層体３２及び第２積層体３４では、窒化シリコン層の代わりに酸化シリコン層が配置されていてもよい。また、第１積層体３２及び第２積層体３４を構成する各層の材料としては、上述した材料の他に、酸化チタン、酸化タンタル、酸化ジルコニウム、フッ化マグネシウム、酸化アルミニウム、フッ化カルシウム、シリコン、ゲルマニウム、硫化亜鉛等を用いることができる。
第２積層体３４において空隙Ｓに対応する部分には、第２積層体３４における第１中間層３３とは反対側の表面３４ａから空隙Ｓに至る複数の貫通孔３４ｂが形成されている。複数の貫通孔３４ｂは、第２ミラー部３６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。複数の貫通孔３４ｂは、エッチングによって第１中間層３３の一部を除去して空隙Ｓを形成するために用いられたものである。
第１ミラー部３５には、光透過領域１０ａを囲むように第１電極２２が形成されている。第１ミラー部３５には、光透過領域１０ａを含むように第２電極２３が形成されている。第１電極２２及び第２電極２３は、第１積層体３２のうち空隙Ｓに最も近い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ミラー部３６には、第３電極２４が形成されている。第３電極２４は、ラインＬに平行な方向において、空隙Ｓを介して第１電極２２及び第２電極２３と対向している。第３電極２４は、第２積層体３４のうち空隙Ｓに最も近い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。なお、第２電極２３の大きさは、光透過領域１０ａの全体を含む大きさであることが好ましいが、光透過領域１０ａの大きさと略同一であってもよい。
第１層構造体３０には、一対の第１端子２５及び一対の第２端子２６が設けられている。一対の第１端子２５は、光透過領域１０ａを挟んで互いに対向している。各第１端子２５は、第２積層体３４の表面３４ａから第１積層体３２に至る貫通孔内に配置されている。各第１端子２５は、配線２２ａを介して第１電極２２と電気的に接続されている。一対の第２端子２６は、一対の第１端子２５が互いに対向する方向に垂直な方向において、光透過領域１０ａを挟んで互いに対向している。各第２端子２６は、第２積層体３４の表面３４ａから第１中間層３３の内部に至る貫通孔内に配置されている。各第２端子２６は、配線２３ａを介して第２電極２３と電気的に接続されていると共に、配線２４ａを介して第３電極２４と電気的に接続されている。
第１積層体３２における第１中間層３３側の表面３２ａには、トレンチ２７，２８が設けられている。トレンチ２７は、配線２３ａにおける第２端子２６との接続部分を囲むように環状に延在している。トレンチ２７は、第１電極２２と配線２３ａとを電気的に絶縁している。トレンチ２８は、第１電極２２の内縁に沿って環状に延在している。トレンチ２８は、第１電極２２と第１電極２２の内側の領域（すなわち、第２電極２３が存在する領域）とを電気的に絶縁している。第２積層体３４の表面３４ａには、トレンチ２９が設けられている。トレンチ２９は、第１端子２５を囲むように環状に延在している。トレンチ２９は、第１端子２５と第３電極２４とを電気的に絶縁している。各トレンチ２７，２８，２９内の領域は、絶縁材料であっても、空隙であってもよい。
第２層構造体４０は、第２反射防止層４１、第３積層体４２、第２中間層４３及び第４積層体４４がこの順で第２表面２１ｂに積層されることで、構成されている。第２反射防止層４１、第３積層体４２、第２中間層４３及び第４積層体４４は、それぞれ、第１反射防止層３１、第１積層体３２、第１中間層３３及び第２積層体３４と同様の構成を有している。このように、第２層構造体４０は、基板２１を基準として第１層構造体３０と対称の積層構造を有している。つまり、第２層構造体４０は、第１層構造体３０と対応するように構成されている。第２層構造体４０は、基板２１の反り等を抑制する機能を有している。
第３積層体４２、第２中間層４３及び第４積層体４４には、光透過領域１０ａを含むように開口４０ａが形成されている。開口４０ａの中心線は、ラインＬに一致している。開口４０ａは、例えば円柱状の領域であり、光透過領域１０ａと略同一の径を有している。開口４０ａは、光出射側に開口しており、開口４０ａの底面は、第２反射防止層４１に至っている。開口４０ａは、第１ミラー部３５及び第２ミラー部３６を透過した光を通過させる。
第４積層体４４の光出射側の表面には、遮光層４５が形成されている。遮光層４５は、例えばアルミニウム等からなる。遮光層４５の表面及び開口４０ａの内面には、保護層４６が形成されている。保護層４６は、例えば酸化アルミニウムからなる。なお、保護層４６の厚さを１〜１００ｎｍ（好ましくは、３０ｎｍ程度）にすることで、保護層４６による光学的な影響を無視することができる。
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、一対の第１端子２５及び一対の第２端子２６を介して第１電極２２と第３電極２４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２２と第３電極２４との間に発生する。当該静電気力によって、第２ミラー部３６が、基板２１に固定された第１ミラー部３５側に引き付けられ、第１ミラー部３５と第２ミラー部３６との距離が調整される。このように、ファブリペロー干渉フィルタ１０では、第１ミラー部３５と第２ミラー部３６との距離が可変とされている。
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１０ａにおける第１ミラー部３５と第２ミラー部３６との距離に依存する。したがって、第１電極２２と第３電極２４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２３は、第３電極２４と同電位である。したがって、第２電極２３は、光透過領域１０ａにおいて第１ミラー部３５及び第２ミラー部３６を平坦に保つための補償電極として機能する。
光検出装置１Ａでは、例えば、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、ファブリペロー干渉フィルタ１０において第１ミラー部３５と第２ミラー部３６と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の光透過領域１０ａを透過した光を光検出器８において検出することで、分光スペクトルを得ることができる。
なお、ファブリペロー干渉フィルタ１０では、光透過領域１０ａ（上述したように、ファブリペロー干渉フィルタ１０のうち、所定の波長を有する光を選択的に透過させるために第１ミラー部３５と第２ミラー部３６との距離を所定の距離に制御することが可能な領域であって、第１ミラー部３５と第２ミラー部３６との距離に応じた所定の波長を有する光が透過可能な領域）を、ラインＬに平行な方向から見た場合に第１電極２２の内側の領域（すなわち、補償電極として機能する第２電極２３が存在する領域）に対応する領域と捉えることもできるし、或いは、ラインＬに平行な方向から見た場合に開口４０ａに対応する領域と捉えることもできる。
［作用及び効果］
光検出装置１Ａでは、開口２ａを塞ぐようにパッケージ２の内面に配置された光透過部１００が、バンドパスフィルタ１４及びレンズ部１６を含んで一体的に構成されている。これにより、開口２ａからパッケージ２内に入射する光が、光透過部１００のレンズ部１６によって集光されて、ファブリペロー干渉フィルタ１０に入射させられる。したがって、パッケージ２内に入射する光のうちファブリペロー干渉フィルタ１０の光透過領域１０ａに入射する光の割合を増加させることができる。しかも、ファブリペロー干渉フィルタ１０の光透過領域１０ａの周辺領域に光が入射して迷光となるのを抑制することができる。また、開口２ａからパッケージ２内に入射する光が、光透過部１００のバンドパスフィルタ１４を透過させられて、ファブリペロー干渉フィルタ１０の光透過領域１０ａに入射させられる。したがって、不要な波長を有する光が光検出器８に入射するのを抑制することができる。以上により、光検出装置１Ａによれば、高感度且つ高精度な検出が可能となる。
また、光検出装置１Ａでは、ラインＬに平行な方向から見た場合に、ファブリペロー干渉フィルタ１０の外縁が開口２ａの外縁よりも外側に位置しており、光透過部１００の外縁（光検出装置１Ａでは、光透過部材１３の外縁、及びバンドパスフィルタ１４の外縁）がファブリペロー干渉フィルタ１０の外縁よりも外側に位置している。これにより、開口２ａでの光の入射角、開口２ａでの回折等に起因して光透過部１００の側面（光検出装置１Ａでは、光透過部材１３の側面１３ｃ）を介して光がパッケージ２内に進入して迷光となるのを抑制することができる。また、例えば光透過部１００の外縁がファブリペロー干渉フィルタ１０の外縁よりも内側に位置している場合に比べ、光透過部１００の熱容量、及び光透過部１００とパッケージ２との熱的な接続面積が大きくなるため、結果として、パッケージ２内の温度の均一化を図ることができる。パッケージ２内の温度の均一化を図ることは、温度の変化に起因してファブリペロー干渉フィルタ１０に生じる応力の変動を抑制し、第１ミラー部３５と第２ミラー部３６との距離を精度良く制御する上で、重要である。
また、光検出装置１Ａでは、ラインＬに平行な方向から見た場合に、バンドパスフィルタ１４の外縁がファブリペロー干渉フィルタ１０の外縁よりも外側に位置していている。これにより、ファブリペロー干渉フィルタ１０の光透過領域１０ａに入射する光がバンドパスフィルタ１４を透過したことが保証される。
また、光検出装置１Ａでは、レンズ部１６が、光透過部材１３の光入射面１３ａに設けられている。これにより、バンドパスフィルタ１４とファブリペロー干渉フィルタ１０との距離が小さくなるように、光透過部材１３の厚さを大きくすることができる。その場合、光透過部材１３の熱容量が大きくなる一方でパッケージ２内の空間の体積が小さくなるため、パッケージ２内の温度の更なる均一化を図ることができる。
また、光検出装置１Ａでは、レンズ部１６を光透過部材１３の光入射面１３ａに設け、バンドパスフィルタ１４を光透過部材１３の光出射面１３ｂに設けた後に、開口２ａ内にレンズ部１６を配置するように光透過部１００を天壁６の内面６ａに実装することができるので、光透過部１００の位置精度が向上する。一方で、光透過部材１３を天壁６の内面６ａに実装した後に、開口２ａ内にレンズ部１６が配置されるようにレンズ部１６を光透過部材１３の光入射面１３ａに実装すれば、組み立て工程においてレンズ部１６の光入射面に損傷が生じるのをより確実に抑制することができる。
光検出器８への迷光の入射の抑制について、より具体的に説明する。パッケージ２の開口２ａに入射した光の一部は、開口２ａでの光の入射角、開口２ａの側面及び出射側角部（開口２ａの側面と天壁６の内面６ａとが交差する角部）での回折等に起因して、光透過部１００の側面からパッケージ２内に出射される可能性がある。このような光がパッケージ２内で多重反射して光検出器８に入射すると、迷光によるノイズとして出力信号に現れてしまい、光検出特性の劣化に繋がる。特に、光透過部材１３の側面１３ｃは、光入射面１３ａ及び光出射面１３ｂに比べて粗い面になっている場合が多いため、光透過部材１３の側面１３ｃからパッケージ２内に出射される光は、散乱光となって光検出器８に入射し易い。それに対し、光検出装置１Ａでは、ファブリペロー干渉フィルタ１０の外縁がパッケージ２の開口２ａの外縁よりも外側に位置しており、光透過部１００の外縁がファブリペロー干渉フィルタ１０の外縁よりも外側に位置している。これにより、例えば光透過部１００の外縁がファブリペロー干渉フィルタ１０の外縁よりも内側に位置している場合に比べ、ファブリペロー干渉フィルタ１０の光透過領域１０ａ及び光検出器８から光透過部１００の側面が遠ざかる。そのため、光検出器８への迷光の入射が抑制され、Ｓ／Ｎ比及び分解能が向上する。
パッケージ２内の温度の均一化について、より具体的に説明する。パッケージ２の開口２ａが小さくなると、パッケージ２自体の体積が大きくなる。また、光透過部１００が大きくなると、光透過部１００の熱容量、光透過部１００とパッケージ２との熱的な接続面積が大きくなる一方で、パッケージ２内の空間の体積が小さくなる。これにより、次のような作用が奏される。まず、金属からなり、熱伝導率が高く、全体として均一な温度に保たれ易い（全体に熱が広がり易い）パッケージ２自体の体積が大きくなる。また、光透過部１００とパッケージ２との熱的な接続面積が大きいため、パッケージ２から光透過部１００に熱が伝わり易く、光透過部１００もパッケージ２と均一な温度に保たれる。また、パッケージ２内の空間の体積が小さいため、パッケージ２内の空間（及び、そこに配置されたファブリペロー干渉フィルタ１０等の構成要素）の温度も、均一な温度に保たれるパッケージ２及び光透過部１００の影響で、均一に保たれる。更に、熱容量が大きい光透過部１００及びパッケージ２によって、時間的な温度の変化が抑制される。これらの作用により、パッケージ２内の温度が熱的に均一な状態となり、光検出装置１Ａの熱的特性が安定化する。
また、光検出装置１Ａでは、ラインＬに平行な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１０ａの外縁が光検出器８の外縁よりも外側に位置しており、開口２ａの外縁が光透過領域１０ａの外縁よりも外側に位置しており、バンドパスフィルタ１４の外縁が開口２ａの外縁よりも外側に位置している。これにより、開口２ａ及びファブリペロー干渉フィルタ１０の光透過領域１０ａを介して光検出器８に入射する光がバンドパスフィルタ１４を透過したことが保証される。
また、光検出装置１Ａでは、ラインＬに平行な方向から見た場合に、ファブリペロー干渉フィルタ１０の外縁が光検出器８の外縁よりも外側に位置している。これにより、ファブリペロー干渉フィルタ１０の光透過領域１０ａを透過しない光が迷光として光検出器８に入射するのを抑制することができる。
また、光検出装置１Ａでは、光透過部材１３の厚さＴが、ファブリペロー干渉フィルタ１０と光透過部材１３との距離Ｄ１に０．１を乗じた値以上の値（より好ましくは、０．３を乗じた値以上の値）である。これにより、光透過部材１３の熱容量が大きくなる一方でパッケージ２内の空間の体積が小さくなるため、パッケージ２内の温度の更なる均一化を図ることができる。また、光透過部材１３がファブリペロー干渉フィルタ１０に相対的に近付くことになるため、ファブリペロー干渉フィルタ１０の光透過領域１０ａを透過しない光が迷光として光検出器８に入射するのを抑制することができる。
また、光検出装置１Ａでは、光透過部材１３の厚さＴが、ファブリペロー干渉フィルタ１０と光検出器８との距離Ｄ２に０．５を乗じた値以上の値（より好ましくは、１．０を乗じた値以上の値）である。これにより、光透過部材１３の熱容量が大きくなる一方でパッケージ２内の空間の体積が小さくなるため、パッケージ２内の温度の更なる均一化を図ることができる。また、光透過部材１３の厚さＴは、天壁６の厚さの２倍以上の厚さ（より好ましくは、天壁６の厚さの３倍以上の厚さ）である。また、天壁６の光入射側の表面（外側の表面）からバンドパスフィルタ１４の光出射面までの距離は、バンドパスフィルタ１４の光出射面からファブリペロー干渉フィルタ１０の光透過部材１３側の表面までの距離よりも大きい。これにより、光透過部材１３の熱容量が大きくなる一方でパッケージ２内の空間の体積が小さくなるため、パッケージ２内の温度の更なる均一化を図ることができる。また、光透過部材１３がファブリペロー干渉フィルタ１０に相対的に近付くことになるため、ファブリペロー干渉フィルタ１０の光透過領域１０ａを透過しない光が迷光として光検出器８に入射するのを抑制することができる。
また、光検出装置１Ａでは、バンドパスフィルタ１４が光透過部材１３の光出射面１３ｂに設けられている。これにより、外部からの物理的干渉に起因してバンドパスフィルタ１４に傷等の損傷が生じるのを防止することができる。
また、光検出装置１Ａでは、ファブリペロー干渉フィルタ１０の各端子２５，２６と各リードピン１１とがワイヤ１２によって電気的に接続されている。上述したように、光検出装置１Ａでは、ラインＬに平行な方向から見た場合に、ファブリペロー干渉フィルタ１０の外縁がパッケージ２の開口２ａの外縁よりも外側に位置しており、光透過部１００の外縁がファブリペロー干渉フィルタ１０の外縁よりも外側に位置している。そのため、ワイヤ１２が撓んだとしても、ワイヤ１２とパッケージ２との接触を防止することができる。
ワイヤ１２とパッケージ２との接触の防止について、より具体的に説明する。金属からなるパッケージ２にワイヤ１２が接触すると、ファブリペロー干渉フィルタ１０を制御するための電気信号がパッケージ２にも流れることになり、ファブリペロー干渉フィルタ１０の制御が困難になる。これに対し、絶縁性材料からなる光透過部１００にワイヤ１２が接触しても、ファブリペロー干渉フィルタ１０を制御するための電気信号が光透過部１００に流れることはなく、ファブリペロー干渉フィルタ１０の高精度な制御が可能である。ワイヤ１２とパッケージ２との接触を防止し得る上記構成は重要である。
また、光検出装置１Ａでは、シリコン基板をファブリペロー干渉フィルタ１０の基板２１に適用し、光電変換領域が形成されたＩｎＧａＡｓ基板を光検出器８に適用することで、次のような作用及び効果が奏される。光電変換領域が形成されたＩｎＧａＡｓ基板を有する光検出器８は、例えば、１２００ｎｍよりも短い波長を有する光、及び２１００ｎｍよりも長い波長を有する光に比べ、１２００ｎｍ以上２１００ｎｍ以下の波長を有する光に対して高い感度を有する。しかし、当該光検出器８は、２１００ｎｍよりも長い波長を有する光に比べると、１２００ｎｍよりも短い波長を有する光に対しても高い感度を有する。ここで、シリコン基板は、１２００ｎｍ以上の波長を有する光に比べ、１２００ｎｍよりも短い波長を有する光に対して高い吸収性を有する（シリコン基板の製造方法、厚さ、不純物濃度にもよるが、特に１１００ｎｍよりも短い波長を有する光に対して高い吸収性を有する）。したがって、上記構成により、例えば、１２００ｎｍ以上２１００ｎｍ以下の波長を有する光を検出すべき場合に、ファブリペロー干渉フィルタ１０のシリコン基板をハイパスフィルタとして機能させることができ、結果として、バンドパスフィルタ１４との相乗効果により、光検出器８がノイズ光（１２００ｎｍよりも短い（特に１１００ｎｍよりも短い）波長を有する光、及び２１００ｎｍよりも長い波長を有する光）を検出するのを確実に抑制することができる。
なお、図５に示されるように、レンズ部１６は、光透過部材１３の一部として光透過部材１３の光入射面１３ａ側に形成されていてもよい。この光検出装置１Ａによれば、バンドパスフィルタ１４とファブリペロー干渉フィルタ１０との距離が小さくなるように、光透過部材１３の厚さを大きくすることができる。その場合、光透過部材１３の熱容量が大きくなる一方でパッケージ２内の空間の体積が小さくなるため、パッケージ２内の温度の更なる均一化を図ることができる。また、光透過部材１３に対して高い位置精度でレンズ部１６を形成することができる。
また、図６の（ａ）に示されるように、レンズ部１６は、例えば、貼り付け、樹脂ポッティング等によって、バンドパスフィルタ１４の光出射面１４ｂ（バンドパスフィルタ１４の光入射面１４ａと対向する面）に設けられたものであってもよい。この光検出装置１Ａでは、レンズ部１６は、光出射側（光透過部材１３とは反対側）に凸の光出射面を有する凸レンズとして構成されていている。この光検出装置１Ａによれば、バンドパスフィルタ１４に入射する光の入射角がレンズ部１６による影響を受けないため、バンドパスフィルタ１４をより適切に機能させることができる。また、外部からの物理的干渉に起因してレンズ部１６に傷等の損傷が生じるのを防止することができる。なお、この場合、バンドパスフィルタ１４として誘電体多層膜を形成する際にレンズ部１６による影響を受けないため、当該誘電体多層膜を精度良く且つ容易に形成する上で有利である。
また、図６の（ｂ）に示されるように、レンズ部１６は、光透過部材１３の一部として光透過部材１３の光出射面１３ｂ側に形成されていてもよい。この光検出装置１Ａでは、レンズ部１６は、光出射側（光透過部材１３とは反対側）に凸の光出射面を有する凸レンズとして構成されており、バンドパスフィルタ１４は、レンズ部１６の光出射面を覆うように光透過部材１３の光出射面１３ｂに形成されている。この光検出装置１Ａでは、バンドパスフィルタ１４がレンズ部１６の光出射面に沿うように形成されているため、バンドパスフィルタ１４の厚さ方向に沿ってバンドパスフィルタ１４に光が入射することになる。したがって、この光検出装置１Ａによれば、バンドパスフィルタ１４を適切に機能させることができる。また、光透過部材１３に対して高い位置精度でレンズ部１６を形成することができる。また、外部からの物理的干渉に起因してレンズ部１６に傷等の損傷が生じるのを防止することができる。
また、図７の（ａ）に示されるように、レンズ部１６は、一対設けられていてもよい。この光検出装置１Ａでは、一方のレンズ部１６は、例えば、貼り付け、樹脂ポッティング等によって、光透過部材１３の光入射面１３ａに設けられたものである。他方のレンズ部１６は、例えば、貼り付け、樹脂ポッティング等によって、バンドパスフィルタ１４の光出射面１４ｂに設けられたものである。この光検出装置１Ａによれば、各レンズ部１６の高さを抑えつつも、ファブリペロー干渉フィルタ１０に入射させる光をより確実に集光し、パッケージ２内に入射する光のうちファブリペロー干渉フィルタ１０の光透過領域１０ａに入射する光の割合をより一層増加させることができる。
また、図７の（ｂ）に示されるように、レンズ部１６は、一対設けられていてもよい。この光検出装置１Ａでは、一方のレンズ部１６は、光透過部材１３の一部として光透過部材１３の光入射面１３ａ側に形成されている。他方のレンズ部１６は、光透過部材１３の一部として光透過部材１３の光出射面１３ｂ側に形成されており、バンドパスフィルタ１４は、他方のレンズ部１６の光出射面を覆うように光透過部材１３の光出射面１３ｂに形成されている。この光検出装置１Ａによれば、各レンズ部１６の高さを抑えつつも、ファブリペロー干渉フィルタ１０に入射させる光をより確実に集光し、パッケージ２内に入射する光のうちファブリペロー干渉フィルタ１０の光透過領域１０ａに入射する光の割合をより一層増加させることができる。
なお、図７の（ａ）に示される光検出装置１Ａにおいて、一方のレンズ部１６が、光透過部材１３の一部として光透過部材１３の光入射面１３ａ側に形成されていてもよい。また、図７の（ａ）に示される光検出装置１Ａにおいて、他方のレンズ部１６が、光透過部材１３の一部として光透過部材１３の光出射面１３ｂ側に形成されており、バンドパスフィルタ１４が、他方のレンズ部１６の光出射面を覆うように光透過部材１３の光出射面１３ｂに形成されていてもよい。
［第２実施形態］
図８に示されるように、光検出装置１Ｂは、光透過部１００の構成において、上述した光検出装置１Ａと相違している。光検出装置１Ｂにおいては、パッケージ２の内面に配置された光透過部材１３が、開口２ａ内及び側壁５の内面５ａに至っている。光透過部材１３の光入射面１３ａは、開口２ａにおいて天壁６の外面と略面一となっている。このような光透過部材１３は、開口２ａを下側にした状態でキャップ４の内側にガラスペレットを配置し、そのガラスペレットを溶融させることで、形成される。つまり、光透過部材１３は、融着ガラスからなる。レンズ部１６は、例えば、貼り付け、樹脂ポッティング等によって、光透過部材１３の光入射面１３ａに設けられたものである。バンドパスフィルタ１４は、光透過部材１３の光出射面１３ｂからキャップ４の側壁５の内面５ａの一部に至っている。
光検出装置１Ｂにおいては、光透過部材１３の厚さＴは、ファブリペロー干渉フィルタ１０と光透過部材１３との距離Ｄ１に０．２５を乗じた値以上の値（より好ましくは、０．５を乗じた値以上の値）である。また、光透過部材１３の厚さＴは、ファブリペロー干渉フィルタ１０と光検出器８との距離Ｄ２に１．０を乗じた値以上の値（より好ましくは、３．０を乗じた値以上の値）である。また、光透過部材１３の厚さＴは、天壁６の厚さの２倍以上の厚さ（より好ましくは、天壁６の厚さの３倍以上の厚さ）である。また、天壁６の光入射側の表面（外側の表面）からバンドパスフィルタ１４の光出射面までの距離は、バンドパスフィルタ１４の光出射面からファブリペロー干渉フィルタ１０の光透過部材１３側の表面までの距離よりも大きい。これらにより、光透過部材１３の熱容量が大きくなる一方でパッケージ２内の空間の体積が小さくなるため、パッケージ２内の温度の更なる均一化を図ることができる。また、光透過部材１３がファブリペロー干渉フィルタ１０に相対的に近付くことになるため、ファブリペロー干渉フィルタ１０の光透過領域１０ａを透過しない光が迷光として光検出器８に入射するのを抑制することができる。また、ラインＬに平行な方向から見た場合に、ファブリペロー干渉フィルタ１０の外縁は、開口２ａの外縁よりも外側に位置している。また、ラインＬに平行な方向から見た場合に、光透過部１００の外縁（光検出装置１Ｂでは、光透過部材１３の外縁、及びバンドパスフィルタ１４の外縁）は、ファブリペロー干渉フィルタ１０の外縁よりも外側に位置している。
以上のように構成された光検出装置１Ｂでも、開口２ａを塞ぐようにパッケージ２に設けられた光透過部１００が、バンドパスフィルタ１４及びレンズ部１６を含んで一体的に構成されているため、上述した光検出装置１Ａと同様に、高感度且つ高精度な検出が可能となる。
また、光検出装置１Ｂでは、光透過部材１３の側面１３ｃが側壁５の内面５ａに至っている。そのため、開口２ａでの光の入射角、開口２ａでの回折等に起因して光透過部材１３の側面１３ｃを介して光がパッケージ２内に進入して迷光となるのをより確実に抑制することができる。更に、光透過部材１３の熱容量、及び光透過部材１３とパッケージ２との熱的な接続面積がより大きくなるため、結果として、パッケージ２内の温度の更なる均一化を図ることができる。
また、光検出装置１Ｂでは、光透過部材１３の体積（特に、厚さＴ）が大きいため、融着ガラスからなる光透過部材１３の光入射面１３ａ及び光出射面１３ｂの平面性を向上させることができる。更に、融着ガラスからなる光透過部材１３に、形成時に生じた気泡が残存したとしても、光透過部材１３の体積（特に、厚さＴ）が大きいため、その気泡の影響を低減させることができる。
また、光検出装置１Ｂでは、膜状のバンドパスフィルタ１４が光透過部材１３の光出射面１３ｂ側において、光出射面１３ｂ上から、光透過部材１３の側面１３ｃに沿う側壁５の内面５ｃ上に渡って、形成されている。そのため、迷光の発生をより確実に抑制することができる。ここで、光透過部材１３の光出射面１３ｂの周縁部（側壁５の内面５ｃとの境界部）は、ラウンド状の内面取り形状を呈することで、側壁５の内面５ｃに連続的に接続されているため、当該周縁部においてもバンドパスフィルタ１４を安定して（切れ目なく）形成することができる。
なお、図９に示されるように、レンズ部１６は、光透過部材１３の一部として光透過部材１３の光入射面１３ａ側に形成されていてもよい。このような光透過部材１３及びレンズ部１６は、開口２ａが下側になるようにキャップ４を配置し、且つレンズ部１６を形成するための型を開口２ａの下側に配置した状態で、キャップ４の内側にガラスペレットを配置し、そのガラスペレットを溶融させることで、形成される。この光検出装置１Ｂよれば、バンドパスフィルタ１４とファブリペロー干渉フィルタ１０との距離が小さくなるように、光透過部材１３の厚さを大きくすることができる。その場合、光透過部材１３の熱容量が大きくなる一方でパッケージ２内の空間の体積が小さくなるため、パッケージ２内の温度の更なる均一化を図ることができる。また、部品点数を減少させることができる。また、光透過部材１３に対して高い位置精度でレンズ部１６を形成することができる。
また、図１０の（ａ）に示されるように、レンズ部１６は、例えば、貼り付け、樹脂ポッティング等によって、バンドパスフィルタ１４の光出射面１４ｂ（バンドパスフィルタ１４の光入射面１４ａと対向する面）に設けられたものであってもよい。この光検出装置１Ｂでは、レンズ部１６は、光出射側（光透過部材１３とは反対側）に凸の光出射面を有する凸レンズとして構成されていている。この光検出装置１Ｂによれば、バンドパスフィルタ１４に入射する光の入射角がレンズ部１６による影響を受けないため、バンドパスフィルタ１４をより適切に機能させることができる。また、外部からの物理的干渉に起因してレンズ部１６に傷等の損傷が生じるのを防止することができる。なお、この場合、バンドパスフィルタ１４として誘電体多層膜を形成する際にレンズ部１６による影響を受けないため、当該誘電体多層膜を精度良く且つ容易に形成する上で有利である。
また、図１０の（ｂ）に示されるように、レンズ部１６は、光透過部材１３の一部として光透過部材１３の光出射面１３ｂ側に形成されていてもよい。この光検出装置１Ｂでは、レンズ部１６は、光出射側（光透過部材１３とは反対側）に凸の光出射面を有する凸レンズとして構成されており、バンドパスフィルタ１４は、レンズ部１６の光出射面を覆うように光透過部材１３の光出射面１３ｂに形成されている。この光検出装置１Ｂでは、バンドパスフィルタ１４がレンズ部１６の光出射面に沿うように形成されているため、バンドパスフィルタ１４の厚さ方向に沿ってバンドパスフィルタ１４に光が入射することになる。したがって、この光検出装置１Ｂによれば、バンドパスフィルタ１４を適切に機能させることができる。また、部品点数を減少させることができる。また、光透過部材１３に対して高い位置精度でレンズ部１６を形成することができる。また、外部からの物理的干渉に起因してレンズ部１６に傷等の損傷が生じるのを防止することができる。
また、図１１の（ａ）に示されるように、レンズ部１６は、一対設けられていてもよい。この光検出装置１Ｂでは、一方のレンズ部１６は、例えば、貼り付け、樹脂ポッティング等によって、光透過部材１３の光入射面１３ａに設けられたものである。他方のレンズ部１６は、例えば、貼り付け、樹脂ポッティング等によって、バンドパスフィルタ１４の光出射面１４ｂに設けられたものである。この光検出装置１Ｂによれば、各レンズ部１６の高さを抑えつつも、ファブリペロー干渉フィルタ１０に入射させる光をより確実に集光し、パッケージ２内に入射する光のうちファブリペロー干渉フィルタ１０の光透過領域１０ａに入射する光の割合をより一層増加させることができる。
また、図１１の（ｂ）に示されるように、レンズ部１６は、一対設けられていてもよい。この光検出装置１Ｂでは、一方のレンズ部１６は、光透過部材１３の一部として光透過部材１３の光入射面１３ａ側に形成されている。他方のレンズ部１６は、光透過部材１３の一部として光透過部材１３の光出射面１３ｂ側に形成されており、バンドパスフィルタ１４は、他方のレンズ部１６の光出射面を覆うように光透過部材１３の光出射面１３ｂに形成されている。この光検出装置１Ｂによれば、各レンズ部１６の高さを抑えつつも、ファブリペロー干渉フィルタ１０に入射させる光をより確実に集光し、パッケージ２内に入射する光のうちファブリペロー干渉フィルタ１０の光透過領域１０ａに入射する光の割合をより一層増加させることができる。
なお、図１１の（ａ）に示される光検出装置１Ｂにおいて、一方のレンズ部１６が、光透過部材１３の一部として光透過部材１３の光入射面１３ａ側に形成されていてもよい。また、図１１の（ａ）に示される光検出装置１Ｂにおいて、他方のレンズ部１６が、光透過部材１３の一部として光透過部材１３の光出射面１３ｂ側に形成されており、バンドパスフィルタ１４が、他方のレンズ部１６の光出射面を覆うように光透過部材１３の光出射面１３ｂに形成されていてもよい。
［第３実施形態］
図１２に示されるように、光検出装置１Ｃは、光透過部１００の構成において、上述した光検出装置１Ａと相違している。光検出装置１Ｃにおいては、パッケージ２の内面に配置された光透過部材１３が、開口２ａ内及び側壁５の内面５ａに至っている。レンズ部１６は、光透過部材１３の一部として光透過部材１３の光入射面１３ａ側に形成されている。このような光透過部材１３及びレンズ部１６は、開口２ａが下側になるようにキャップ４を配置し、且つレンズ部１６を形成するための型を開口２ａの下側に配置した状態で、キャップ４の内側にガラスペレットを配置し、そのガラスペレットを溶融させることで、形成される。つまり、光透過部材１３及びレンズ部１６は、融着ガラスからなる。バンドパスフィルタ１４は、板状に形成されており、光透過部材１３の光出射面１３ｂに接着剤等によって貼り付けられている。板状のバンドパスフィルタ１４は、例えば、シリコン、ガラス等からなる光透過部材の表面に誘電体多層膜が形成されたものである。融着ガラスからなる光透過部材１３においては、厚さＴが大きいことで光出射面１３ｂの平面性が向上しているため、バンドパスフィルタ１４を光出射面１３ｂに好適に配置することができる。
光検出装置１Ｃにおいては、光透過部材１３の厚さＴは、ファブリペロー干渉フィルタ１０と光透過部材１３との距離Ｄ１に０．３を乗じた値以上の値（より好ましくは、１．０を乗じた値以上の値）である。また、光透過部材１３の厚さＴは、ファブリペロー干渉フィルタ１０と光検出器８との距離Ｄ２に１．０を乗じた値以上の値（より好ましくは、１．５を乗じた値以上の値）である。また、光透過部材１３の厚さＴは、天壁６の厚さの２倍以上の厚さ（より好ましくは、天壁６の厚さの３倍以上の厚さ）である。また、天壁６の光入射側の表面（外側の表面）からバンドパスフィルタ１４の光出射面までの距離は、バンドパスフィルタ１４の光出射面からファブリペロー干渉フィルタ１０の光透過部材１３側の表面までの距離よりも大きい。これらにより、光透過部材１３の熱容量が大きくなる一方でパッケージ２内の空間の体積が小さくなるため、パッケージ２内の温度の更なる均一化を図ることができる。また、光透過部材１３がファブリペロー干渉フィルタ１０に相対的に近付くことになるため、ファブリペロー干渉フィルタ１０の光透過領域１０ａを透過しない光が迷光として光検出器８に入射するのを抑制することができる。また、ラインＬに平行な方向から見た場合に、ファブリペロー干渉フィルタ１０の外縁は、開口２ａの外縁よりも外側に位置している。また、ラインＬに平行な方向から見た場合に、光透過部１００の外縁（光検出装置１Ｃでは、光透過部材１３の外縁、及びバンドパスフィルタ１４の外縁）は、ファブリペロー干渉フィルタ１０の外縁よりも外側に位置している。
以上のように構成された光検出装置１Ｃでも、開口２ａを塞ぐようにパッケージ２に設けられた光透過部１００が、バンドパスフィルタ１４及びレンズ部１６を含んで一体的に構成されているため、上述した光検出装置１Ａと同様に、高感度且つ高精度な検出が可能となる。
また、光検出装置１Ｃでは、レンズ部１６が、光透過部材１３の一部として光透過部材１３の光入射面１３ａ側に形成されている。これにより、光透過部材１３に対して高い位置精度でレンズ部１６を形成することができる。
また、光検出装置１Ｃでは、光透過部材の表面に誘電体多層膜が形成されたバンドパスフィルタ１４を準備し、その後に、バンドパスフィルタ１４を光透過部材１３の光出射面１３ｂに取り付けることができるため、バンドパスフィルタ１４において誘電体多層膜を精度良く且つ容易に形成することができる。特に、バンドパスフィルタ１４の光透過部材（バンドパスフィルタ１４を構成する基板）がシリコンからなる場合には、当該光透過部材自体が、例えば１２００ｎｍ以上の波長を有する光を透過させるハイパスフィルタとして機能するため、バンドパスフィルタ１４において誘電体多層膜を薄くすることができる。
また、光検出装置１Ｃでは、板状のバンドパスフィルタ１４によって熱容量が大きくなり、且つ、パッケージ２内の空間の体積がより小さくなる。そのため、パッケージ２内の温度のより一層の均一化が図られる。更に、板状のバンドパスフィルタ１４を構成する光透過部材の厚さの分だけ、バンドパスフィルタ１４とファブリペロー干渉フィルタ１０との距離が小さくなるため、ファブリペロー干渉フィルタ１０の光透過領域１０ａに入射する光がバンドパスフィルタ１４を透過したことがより確実に保証される。
なお、図１３に示されるように、レンズ部１６は、例えば、貼り付け、樹脂ポッティング等によって、光透過部材１３の光入射面１３ａに設けられたものであってもよい。この光検出装置１Ｃよれば、バンドパスフィルタ１４とファブリペロー干渉フィルタ１０との距離が小さくなるように、光透過部材１３の厚さを大きくすることができる。その場合、光透過部材１３の熱容量が大きくなる一方でパッケージ２内の空間の体積が小さくなるため、パッケージ２内の温度の更なる均一化を図ることができる。
また、図１４の（ａ）に示されるように、レンズ部１６は、バンドパスフィルタ１４の一部としてバンドパスフィルタ１４の光出射面１４ｂ側に形成されていてもよい。この光検出装置１Ｃでは、レンズ部１６は、光出射側（光透過部材１３とは反対側）に凸の光出射面を有する凸レンズとして構成されている。バンドパスフィルタ１４の誘電体多層膜がバンドパスフィルタ１４の光入射面１４ａ側に形成されている場合には、当該誘電体多層膜に入射する光の入射角がレンズ部１６による影響を受けないため、バンドパスフィルタ１４をより適切に機能させることができる。また、バンドパスフィルタ１４の誘電体多層膜がレンズ部１６の光出射面を覆うようにバンドパスフィルタ１４の光出射面１４ｂ側に形成されている場合には、当該誘電体多層膜の厚さ方向に沿って当該誘電体多層膜に光が入射することになるため、バンドパスフィルタ１４を適切に機能させることができる。また、レンズ部１６が設けられたバンドパスフィルタ１４をウェハプロセスで精度良く且つ容易に製造することができる。また、外部からの物理的干渉に起因してレンズ部１６に傷等の損傷が生じるのを防止することができる。
また、図１４の（ｂ）に示されるように、レンズ部１６は、例えば、貼り付け、樹脂ポッティング等によって、バンドパスフィルタ１４の光出射面１４ｂ（バンドパスフィルタ１４の光入射面１４ａと対向する面）に設けられたものであってもよい。この光検出装置１Ｃでは、レンズ部１６は、光出射側（光透過部材１３とは反対側）に凸の光出射面を有する凸レンズとして構成されていている。この光検出装置１Ｃによれば、バンドパスフィルタ１４に入射する光の入射角がレンズ部１６による影響を受けないため、バンドパスフィルタ１４をより適切に機能させることができる。また、外部からの物理的干渉に起因してレンズ部１６に傷等の損傷が生じるのを防止することができる。なお、この場合、バンドパスフィルタ１４において誘電体多層膜を形成する際にレンズ部１６による影響を受けないため、当該誘電体多層膜を精度良く且つ容易に形成する上で有利である。
また、図１５の（ａ）に示されるように、レンズ部１６は、一対設けられていてもよい。この光検出装置１Ｃでは、一方のレンズ部１６は、光透過部材１３の一部として光透過部材１３の光入射面１３ａ側に形成されている。他方のレンズ部１６は、例えば、貼り付け、樹脂ポッティング等によって、バンドパスフィルタ１４の光出射面１４ｂに設けられたものである。この光検出装置１Ｃによれば、各レンズ部１６の高さを抑えつつも、ファブリペロー干渉フィルタ１０に入射させる光をより確実に集光し、パッケージ２内に入射する光のうちファブリペロー干渉フィルタ１０の光透過領域１０ａに入射する光の割合をより一層増加させることができる。
また、図１５の（ｂ）に示されるように、レンズ部１６は、一対設けられていてもよい。この光検出装置１Ｃでは、一方のレンズ部１６は、例えば、貼り付け、樹脂ポッティング等によって、光透過部材１３の光入射面１３ａに設けられたものである。他方のレンズ部１６は、例えば、貼り付け、樹脂ポッティング等によって、バンドパスフィルタ１４の光出射面１４ｂに設けられたものである。この光検出装置１Ｃによれば、各レンズ部１６の高さを抑えつつも、ファブリペロー干渉フィルタ１０に入射させる光をより確実に集光し、パッケージ２内に入射する光のうちファブリペロー干渉フィルタ１０の光透過領域１０ａに入射する光の割合をより一層増加させることができる。
なお、図１５の（ｂ）に示される光検出装置１Ｃにおいて、一方のレンズ部１６が、光透過部材１３の一部として光透過部材１３の光入射面１３ａ側に形成されていてもよい。また、図１５の（ｂ）に示される光検出装置１Ｃにおいて、他方のレンズ部１６が、バンドパスフィルタ１４の一部としてバンドパスフィルタ１４の光出射面１４ｂ側に形成されていてもよい。
［第４実施形態］
図１６に示されるように、光検出装置１Ｄは、バンドパスフィルタ１４を光透過部材１３の光出射面１３ｂに固定する接着部材１５の構成において、上述した光検出装置１Ｃと相違している。光検出装置１Ｄにおいては、バンドパスフィルタ１４が、接着部材１５によって光透過部材１３の光出射面１３ｂに固定されている。つまり、接着部材１５は、天壁６の内面６ａに接合された光透過部材１３を介して、天壁６の内面６ａに対してバンドパスフィルタ１４を固定している。
バンドパスフィルタ１４の形状は、四角形板状である。より具体的には、バンドパスフィルタ１４は、ラインＬと平行な方向において互いに対向する光入射面１４ａ及び光出射面１４ｂ、並びに４つの側面１４ｃを有している。四角形板状のバンドパスフィルタ１４は、例えば、シリコン、ガラス等からなる光透過部材の表面に誘電体多層膜が形成されたものである。
接着部材１５は、例えば、光透過性材料（例えば、光透過性樹脂等）からなる。接着部材１５は、第１部分１５ａと、第２部分１５ｂと、を有している。第１部分１５ａは、バンドパスフィルタ１４の光入射面１４ａの全領域に配置されている。つまり、第１部分１５ａは、接着部材１５のうち、互いに対向する光透過部材１３の光出射面１３ｂとバンドパスフィルタ１４の光入射面１４ａとの間に配置されている。第２部分１５ｂは、ラインＬに平行な方向から見た場合にバンドパスフィルタ１４の外縁から外側に突出している。第２部分１５ｂは、側壁５の内面５ａ、及びバンドパスフィルタ１４の側面１４ｃに接触している。
図１７に示されるように、ラインＬに平行な方向における第２部分１５ｂの厚さは、各側面１４ｃの中央部分に接触している部分において最大となっており、バンドパスフィルタ１４の各角部１４ｄ（隣り合う側面１４ｃによって形成される角部）に接触している部分において最小となっている。なお、図１７では、説明の便宜上、パッケージ２及び光透過部材１３のみが断面で示されている。
光検出装置１Ｄにおいては、光透過部材１３の厚さＴは、ファブリペロー干渉フィルタ１０と光透過部材１３との距離Ｄ１に０．３を乗じた値以上の値（より好ましくは、１．０を乗じた値以上の値）である。また、光透過部材１３の厚さＴは、ファブリペロー干渉フィルタ１０と光検出器８との距離Ｄ２に１．０を乗じた値以上の値（より好ましくは、１．５を乗じた値以上の値）である。また、光透過部材１３の厚さＴは、天壁６の厚さの２倍以上の厚さ（より好ましくは、天壁６の厚さの３倍以上の厚さ）である。また、天壁６の光入射側の表面（外側の表面）からバンドパスフィルタ１４の光出射面１４ｂまでの距離は、バンドパスフィルタ１４の光出射面１４ｂからファブリペロー干渉フィルタ１０の光透過部材１３側の表面までの距離よりも大きい。また、図１８に示されるように、ラインＬに平行な方向から見た場合に、ファブリペロー干渉フィルタ１０の外縁は、開口２ａの外縁よりも外側に位置している。また、ラインＬに平行な方向から見た場合に、光透過部１００の外縁（光検出装置１Ｄでは、光透過部材１３の外縁、及びバンドパスフィルタ１４の外縁）は、ファブリペロー干渉フィルタ１０の外縁よりも外側に位置している。
以上のように構成された光検出装置１Ｄでも、開口２ａを塞ぐようにパッケージ２に設けられた光透過部１００が、バンドパスフィルタ１４及びレンズ部１６を含んで一体的に構成されているため、上述した光検出装置１Ａと同様に、高感度且つ高精度な検出が可能となる。
また、光検出装置１Ｄでは、レンズ部１６が、光透過部材１３の一部として光透過部材１３の光入射面１３ａ側に形成されている。これにより、光透過部材１３に対して高い位置精度でレンズ部１６を形成することができる。
また、光検出装置１Ｄでは、光透過部材の表面に誘電体多層膜が形成されたバンドパスフィルタ１４を準備し、その後に、バンドパスフィルタ１４を光透過部材１３の光出射面１３ｂに取り付けることができるため、バンドパスフィルタ１４において誘電体多層膜を精度良く且つ容易に形成することができる。特に、バンドパスフィルタ１４の光透過部材がシリコンからなる場合には、当該光透過部材自体が、例えば１２００ｎｍ以上の波長を有する光を透過させるハイパスフィルタとして機能するため、バンドパスフィルタ１４において誘電体多層膜を薄くすることができる。
また、光検出装置１Ｄでは、パッケージ２の側壁５の形状が円筒状であるのに対し、バンドパスフィルタ１４の形状が四角形板状である。これにより、バンドパスフィルタ１４の各側面１４ｃと側壁５の内面５ａとの距離に比べて、バンドパスフィルタ１４の各角部１４ｄと側壁５の内面５ａとの距離が小さくなる。したがって、パッケージ２の天壁６の内面６ａに対して固定されたバンドパスフィルタ１４は、その各角部１４ｄによって、高精度に位置決めされた状態となる。また、パッケージ２の天壁６の内面６ａと熱的に接続されるバンドパスフィルタ１４の光入射面１４ａの面積が、例えばバンドパスフィルタ１４の形状が円形板状である場合に比べて小さくなるため、バンドパスフィルタ１４がパッケージ２からの熱的な影響を受け難くなる。更に、製造時に接着部材１５において気泡が生じたとしても、当該気泡が、バンドパスフィルタ１４の各側面１４ｃと側壁５の内面５ａとの間から抜け易くなり、その結果、接着部材１５での光の散乱及び回折等が抑制される。以上により、光検出装置１Ｄによれば、バンドパスフィルタ１４を適切に機能させることができる。
例えば、バンドパスフィルタ１４の形状が円形板状である場合に、バンドパスフィルタ１４の高精度な位置決めを実現すべく、バンドパスフィルタ１４の側面１４ｃと側壁５の内面５ａとの距離が小さくなるようにバンドパスフィルタ１４を大径化すると、次のような問題が生じる。すなわち、パッケージ２の天壁６の内面６ａと熱的に接続されるバンドパスフィルタ１４の光入射面１４ａの面積が大きくなるため、バンドパスフィルタ１４がパッケージ２からの熱的な影響（熱による変形等）を受け易くなる。また、製造時に接着部材１５において気泡が生じた場合に、当該気泡が抜け難くなり、その結果、接着部材１５での光の散乱及び回折等に繋がるおそれがある。
なお、光透過部材１３の光出射面１３ｂのうち開口２ａに対向する領域が、開口２ａ側に凹むように湾曲していると、バンドパスフィルタ１４の光入射面１４ａのうち光が入射する領域が、光透過部材１３の光出射面１３ｂに物理的に接触することが回避され、当該領域に損傷が生じることが抑制される。
ここで、ファブリペロー干渉フィルタ１０を備える光検出装置１Ｄにおいてバンドパスフィルタ１４を適切に機能させることの重要性について説明する。ファブリペロー干渉フィルタ１０では、一般的にλ＝２ｎｄ／ａ（ｎ：屈折率、ｄ：第１ミラー部３５と第２ミラー部３６との間の距離、ａ：整数）を満たす波長λが光透過領域１０ａを透過する光のピーク波長となる。同じ距離ｄでも、整数ａの値を大きくすると（高次側にすると）、それに対応したピーク波長が短波長側で出現する。このため、光検出装置１Ｄでは、ファブリペロー干渉フィルタ１０に加えて、所定の波長範囲以外の光（特に短波長側の光）をカットするバンドパスフィルタ１４が必要となる。
例えば、二次光（ａ＝２）について分光スペクトルを得るための光検出装置においては、特に短波長側に出現する３次以上の多次光をカットする必要がある。また、光検出器８にＩｎＧａＡｓ ＰＩＮフォトダイオード（単素子フォトダイオード）が使用され、光源に安価な白色光（ハロゲンランプ等）が使用される場合が想定される。このため、光源又は光検出器８の光軸上のいずれかの位置に、バンドパスフィルタを配置する必要がある。バンドパスフィルタを備える光検出装置と、バンドパスフィルタを備えない光検出装置とを比較したところ、バンドパスフィルタを備える光検出装置では、短波長側の高次光がカットされていることが確認された。
以上により、光検出装置１Ｄがバンドパスフィルタ１４を備えることで、ファブリペロー干渉フィルタ１０のカスタムを必要としない完成度の高い一般製品として光検出装置１Ｄを提供することが可能となる。また、光検出器８として単素子フォトダイオードを用いることができるため、光検出装置１Ｄの製造コストを削減することが可能となる。
次に、パッケージ２の側壁５の形状が円筒状であることのメリットについて説明する。まず、光検出装置１Ｄでは、パッケージ２の側壁５の形状が円筒状であるため、光検出装置１Ｄの耐久性が向上する。より具体的には、パッケージ２の側壁５の形状が円筒状であるため、パッケージ２の形状安定性が、例えばパッケージ２の側壁５の形状が多角形筒状である場合に比べて高くなる。
また、光検出装置１Ｄでは、パッケージ２の側壁５の形状が円筒状であるため、例えばパッケージ２の形状が多角形筒状である場合に比べて、応力集中が生じ難い。パッケージ２の形状が多角形筒状である場合には、パッケージ２に加わった衝撃による応力が角部に集中し易い傾向にあるのに対して、パッケージ２の側壁５の形状が円筒状である場合には、衝撃に応力が一点に集中せずに分散するためである。特に、パッケージ２に収容れているファブリペロー干渉フィルタ１０は物理的衝撃に弱い。このため、パッケージ２の側壁５の形状を円筒状にすることにより、ファブリペロー干渉フィルタ１０が外部の物理的衝撃から好適に保護される。
また、光検出装置１Ｄの製造時（接着部材１５の熱硬化、ワイヤ１２の接続、ステム３の封止等）の熱履歴、及び光検出装置１Ｄの製造後の温度変化等によって、パッケージ２内に熱応力が発生する場合がある。熱応力は、光検出装置１Ｄを構成する部材間の熱線膨張係数の差によって発生する。この熱応力が光検出装置１Ｄの内部の特定の場所又は特定の方向に集中して蓄積されることは避けることが望ましい。特定の場所又は特定の方向に熱応力が集中すると、光検出装置１Ｄの特性異常又は破損に繋がるためである。光検出装置１Ｄでは、パッケージ２の側壁５の形状が円筒状であるため、発生した熱応力が一点に集中せずに分散し、その結果、光検出装置１Ｄに特性異常が発生したり光検出装置１Ｄが破損したりするのを抑制することができる。
また、光検出装置１Ｄでは、バンドパスフィルタ１４が、接着部材１５によって、光透過部材１３の光出射面１３ｂに固定されており、接着部材１５が、光透過部材１３の光出射面１３ｂと対向するバンドパスフィルタ１４の光入射面１４ａの全領域に配置されている。これにより、天壁６の内面６ａに対してバンドパスフィルタ１４が確実に固定された状態となる。また、製造時に接着部材１５中に気泡が生じたとしても、バンドパスフィルタ１４の各側面１４ｃと側壁５の内面５ａとの間から当該気泡が抜け易いため、接着部材１５での光の散乱及び回折等が抑制される。更に、開口２ａを塞ぐように天壁６の内面６ａに配置された光透過部材１３が設けられているため、パッケージ２の気密性が向上する。また、バンドパスフィルタ１４が光透過部材１３の光出射面１３ｂに固定されているため、パッケージ２からの熱的な影響をより受け難くなる。更に、開口２ａからの物理的干渉に起因してバンドパスフィルタ１４に傷等の損傷が生じることが抑制される。
また、光検出装置１Ｄでは、バンドパスフィルタ１４の各角部１４ｄと側壁５の内面５ａとは接触しておらず、互いに離れている。これにより、各角部１４ｄと側壁５の内面５ａとの接触によるバンドパスフィルタ１４（特に、各角部１４ｄ）の破損が抑制される。また、バンドパスフィルタ１４がパッケージ２からの熱的な影響を受け難くなる。更に、バンドパスフィルタ１４の各角部１４ｄが、パッケージ２のＲ部（光透過部材１３の光出射面１３ｂと側壁５の内面５ａとによって形成されるＲ部）から離れ、フラットな光透過部材１３の光出射面１３ｂにバンドパスフィルタ１４が確実に固定される。
また、光検出装置１Ｄでは、接着部材１５が、ラインＬに平行な方向から見た場合に、バンドパスフィルタ１４の外縁から外側に突出しており、接着部材１５のうちバンドパスフィルタ１４の外縁から外側に突出した部分が、バンドパスフィルタ１４の側面１４ｃに接触している。これにより、バンドパスフィルタ１４がより確実に固定された状態となる。
また、光検出装置１Ｄでは、ラインＬに平行な方向における接着部材１５の第２部分１５ｂの厚さが、各側面１４ｃの中央部分に接触している部分において最大となっており、バンドパスフィルタ１４の各角部１４ｄに接触している部分において最小となっている。これにより、例えば接着部材１５の硬化時に、バンドパスフィルタ１４の各角部１４ｄに対応する部分で接着部材１５にクラックが生じることが抑制される。
ただし、ラインＬに平行な方向における第２部分１５ｂの厚さが、例えば、第２部分１５ｂの表面が凸曲面を呈することで、各側面１４ｃの中央部分から各角部１４ｄに近付くにつれて減少していれば、当該第２部分１５ｂの厚さは、各角部１４ｄに接触している部分において最小となっていなくてもよい。各角部１４ｄに接触している部分において当該第２部分１５ｂの厚さが最大とならなければ、バンドパスフィルタ１４の各角部１４ｄに対応する部分で接着部材１５にクラックが生じることが抑制される。
また、光検出装置１Ｄでは、ラインＬに平行な方向から見た場合に、開口２ａの形状が、円形状である。これにより、パッケージ２内に入射する光の強度プロファイルが均一化される。
また、光検出装置１Ｄでは、バンドパスフィルタ１４の形状が、四角形板状である。これにより、ウェハプロセスによってバンドパスフィルタ１４を製造することができるため、バンドパスフィルタ１４の製造コストが安価となる。
また、光検出装置１Ｄでは、パッケージ２が、金属材料によって形成されている。これにより、パッケージ２の気密性が、例えばプラスチックによって形成されたパッケージ２に比べて向上する。その結果、パッケージ２の内部に収容された各構成の湿度対策のための処理が不要となり、光検出装置１Ｄの製造コストが削減される。また、パッケージ２の強度が、例えばプラスチックによって形成されたパッケージ２に比べて向上する。その結果、パッケージ２の内部に収容されている各構成が、外部からの物理的衝撃から保護される。更に、パッケージ２による電気的なシールドが容易に実現される。なお、パッケージ２が金属材料によって形成されていると、パッケージ２の熱伝導率が高くなるものの、上述したように、パッケージ２の側壁５の形状が円筒状であるのに対し、バンドパスフィルタ１４の形状が四角形板状であるため、バンドパスフィルタ１４がパッケージ２からの熱的な影響を受け難い。
また、光検出装置１Ｄでは、光透過部材１３の厚さＴが、ファブリペロー干渉フィルタ１０と光透過部材１３との距離Ｄ１に０．３を乗じた値以上の値（より好ましくは、１．０を乗じた値以上の値）である。これにより、光透過部材１３の熱容量が大きくなる一方でパッケージ２内の空間の体積が小さくなるため、パッケージ２内の温度の更なる均一化を図ることができる。また、光透過部材１３がファブリペロー干渉フィルタ１０に相対的に近付くことになるため、ファブリペロー干渉フィルタ１０の光透過領域１０ａを透過しない光が迷光として光検出器８に入射するのを抑制することができる。
また、光検出装置１Ｄでは、光透過部材１３の厚さＴが、ファブリペロー干渉フィルタ１０と光検出器８との距離Ｄ２に１．０を乗じた値以上の値（より好ましくは、１．５を乗じた値以上の値）である。これにより、光透過部材１３の熱容量が大きくなる一方でパッケージ２内の空間の体積が小さくなるため、パッケージ２内の温度の更なる均一化を図ることができる。また、光透過部材１３の厚さＴは、天壁６の厚さの２倍以上の厚さ（より好ましくは、天壁６の厚さの３倍以上の厚さ）である。また、天壁６の光入射側の表面（外側の表面）からバンドパスフィルタ１４の光出射面１４ｂまでの距離は、バンドパスフィルタ１４の光出射面１４ｂからファブリペロー干渉フィルタ１０の光透過部材１３側の表面までの距離よりも大きい。これにより、光透過部材１３の熱容量が大きくなる一方でパッケージ２内の空間の体積が小さくなるため、パッケージ２内の温度の更なる均一化を図ることができる。また、光透過部材１３がファブリペロー干渉フィルタ１０に相対的に近付くことになるため、ファブリペロー干渉フィルタ１０の光透過領域１０ａを透過しない光が迷光として光検出器８に入射するのを抑制することができる。
なお、図１９に示されるように、レンズ部１６は、例えば、貼り付け、樹脂ポッティング等によって、光透過部材１３の光入射面１３ａに設けられたものであってもよい。この光検出装置１Ｄよれば、バンドパスフィルタ１４とファブリペロー干渉フィルタ１０との距離が小さくなるように、光透過部材１３の厚さを大きくすることができる。その場合、光透過部材１３の熱容量が大きくなる一方でパッケージ２内の空間の体積が小さくなるため、パッケージ２内の温度の更なる均一化を図ることができる。
また、図２０の（ａ）に示されるように、レンズ部１６は、バンドパスフィルタ１４の一部としてバンドパスフィルタ１４の光出射面１４ｂ側に形成されていてもよい。この光検出装置１Ｄでは、レンズ部１６は、光出射側（光透過部材１３とは反対側）に凸の光出射面を有する凸レンズとして構成されている。バンドパスフィルタ１４の誘電体多層膜がバンドパスフィルタ１４の光入射面１４ａ側に形成されている場合には、当該誘電体多層膜に入射する光の入射角がレンズ部１６による影響を受けないため、バンドパスフィルタ１４をより適切に機能させることができる。また、バンドパスフィルタ１４の誘電体多層膜がレンズ部１６の光出射面を覆うようにバンドパスフィルタ１４の光出射面１４ｂ側に形成されている場合には、当該誘電体多層膜の厚さ方向に沿って当該誘電体多層膜に光が入射することになるため、バンドパスフィルタ１４を適切に機能させることができる。また、レンズ部１６が設けられたバンドパスフィルタ１４をウェハプロセスで精度良く且つ容易に製造することができる。また、外部からの物理的干渉に起因してレンズ部１６に傷等の損傷が生じるのを防止することができる。
また、図２０の（ｂ）に示されるように、レンズ部１６は、例えば、貼り付け、樹脂ポッティング等によって、バンドパスフィルタ１４の光出射面１４ｂ（バンドパスフィルタ１４の光入射面１４ａと対向する面）に設けられたものであってもよい。この光検出装置１Ｄでは、レンズ部１６は、光出射側（光透過部材１３とは反対側）に凸の光出射面を有する凸レンズとして構成されていている。この光検出装置１Ｄによれば、バンドパスフィルタ１４に入射する光の入射角がレンズ部１６による影響を受けないため、バンドパスフィルタ１４をより適切に機能させることができる。また、外部からの物理的干渉に起因してレンズ部１６に傷等の損傷が生じるのを防止することができる。なお、この場合、バンドパスフィルタ１４において誘電体多層膜を形成する際にレンズ部１６による影響を受けないため、当該誘電体多層膜を精度良く且つ容易に形成する上で有利である。
また、図２１の（ａ）に示されるように、レンズ部１６は、一対設けられていてもよい。この光検出装置１Ｄでは、一方のレンズ部１６は、光透過部材１３の一部として光透過部材１３の光入射面１３ａ側に形成されている。他方のレンズ部１６は、例えば、貼り付け、樹脂ポッティング等によって、バンドパスフィルタ１４の光出射面１４ｂに設けられたものである。この光検出装置１Ｄによれば、各レンズ部１６の高さを抑えつつも、ファブリペロー干渉フィルタ１０に入射させる光をより確実に集光し、パッケージ２内に入射する光のうちファブリペロー干渉フィルタ１０の光透過領域１０ａに入射する光の割合をより一層増加させることができる。
また、図２１の（ｂ）に示されるように、レンズ部１６は、一対設けられていてもよい。この光検出装置１Ｄでは、一方のレンズ部１６は、例えば、貼り付け、樹脂ポッティング等によって、光透過部材１３の光入射面１３ａに設けられたものである。他方のレンズ部１６は、例えば、貼り付け、樹脂ポッティング等によって、バンドパスフィルタ１４の光出射面１４ｂに設けられたものである。この光検出装置１Ｄによれば、各レンズ部１６の高さを抑えつつも、ファブリペロー干渉フィルタ１０に入射させる光をより確実に集光し、パッケージ２内に入射する光のうちファブリペロー干渉フィルタ１０の光透過領域１０ａに入射する光の割合をより一層増加させることができる。
なお、図２１の（ｂ）に示される光検出装置１Ｄにおいて、一方のレンズ部１６が、光透過部材１３の一部として光透過部材１３の光入射面１３ａ側に形成されていてもよい。また、図２１の（ｂ）に示される光検出装置１Ｄにおいて、他方のレンズ部１６が、バンドパスフィルタ１４の一部としてバンドパスフィルタ１４の光出射面１４ｂ側に形成されていてもよい。
［第５実施形態］
図２２及び図２３に示されるように、光検出装置１Ｅは、接着部材１５がバンドパスフィルタ１４の各角部（隣り合う側面１４ｃによって形成される角部）に対応するように配置されている点で、上述した光検出装置１Ｄと相違している。光検出装置１Ｅにおいては、バンドパスフィルタ１４の各角部に接着部材１５が設けられている。複数の接着部材１５は、互いに離れている。光検出装置１Ｅにおいても、上述した光検出装置１Ｄと同様に、接着部材１５は、天壁６の内面６ａに接合された光透過部材１３を介して、天壁６の内面６ａに対してバンドパスフィルタ１４を固定している。
接着部材１５の第１部分１５ａは、バンドパスフィルタ１４の光入射面１４ａのうち各角領域１４ｅ（光入射面１４ａのうち、隣り合う側面１４ｃによって形成される角部を含む領域）に配置されている。つまり、各第１部分１５ａは、互いに対向する光透過部材１３の光出射面１３ｂとバンドパスフィルタ１４の角領域１４ｅとの間に配置されている。
接着部材１５の第２部分１５ｂは、バンドパスフィルタ１４の各角部において、バンドパスフィルタ１４の外縁から外側に突出している。各第２部分１５ｂは、側壁５の内面５ａ、及びバンドパスフィルタ１４の側面１４ｃに接触している。更に、各第２部分１５ｂは、バンドパスフィルタ１４の光出射面１４ｂのうち角領域１４ｅと対向する領域を覆っている。これにより、バンドパスフィルタ１４がより確実に固定された状態となる。バンドパスフィルタ１４において、角領域１４ｅの位置は、開口２ａから最も遠くなるため、角領域１４ｅと対向する領域を覆っている第２部分１５ｂが、光出射面１４ｂのうち光透過領域１０ａと対向する領域を覆うことが抑制される。
このように、光検出装置１Ｅにおいては、接着部材１５は、バンドパスフィルタ１４の光入射面１４ａのうち各角領域１４ｅを除く領域に配置されておらず、各角領域１４ｅに配置されている。なお、光透過部材１３の光出射面１３ｂは、開口２ａに対向する領域よりもそれを包囲する領域が盛り上がるように湾曲する傾向がある。そのため、バンドパスフィルタ１４の各角部に対応するように配置された接着部材１５が、開口２ａに対向する領域に入り込むことが抑制される。また、バンドパスフィルタ１４の光入射面１４ａのうち光が入射する領域が、光透過部材１３の光出射面１３ｂに物理的に接触することが回避され、当該領域に損傷が生じることが抑制される。
以上のように構成された光検出装置１Ｅでも、開口２ａを塞ぐようにパッケージ２に設けられた光透過部１００が、バンドパスフィルタ１４及びレンズ部１６を含んで一体的に構成されているため、上述した光検出装置１Ａと同様に、高感度且つ高精度な検出が可能となる。
また、光検出装置１Ｅでは、レンズ部１６が、光透過部材１３の一部として光透過部材１３の光入射面１３ａ側に形成されている。これにより、光透過部材１３に対して高い位置精度でレンズ部１６を形成することができる。
また、光検出装置１Ｅでは、光透過部材の表面に誘電体多層膜が形成されたバンドパスフィルタ１４を準備し、その後に、バンドパスフィルタ１４を光透過部材１３の光出射面１３ｂに取り付けることができるため、バンドパスフィルタ１４において誘電体多層膜を精度良く且つ容易に形成することができる。特に、バンドパスフィルタ１４の光透過部材がシリコンからなる場合には、当該光透過部材自体が、例えば１２００ｎｍ以上の波長を有する光を透過させるハイパスフィルタとして機能するため、バンドパスフィルタ１４において誘電体多層膜を薄くすることができる。
また、光検出装置１Ｅによれば、上述した光検出装置１Ｄと同様に、バンドパスフィルタ１４を適切に機能させることができる。また、光検出装置１Ｅでは、上述した光検出装置１Ｄと同様に、光検出特性が高くなる。
また、光検出装置１Ｅでは、接着部材１５が、光透過部材１３の光出射面１３ｂと対向するバンドパスフィルタ１４の光入射面１４ａのうち角領域１４ｅを除く領域に配置されておらず、角領域１４ｅに配置されている。これにより、接着部材１５での光の散乱及び回折等がより確実に抑制される。接着部材１５の使用量が削減され、パッケージ２内でのアウトガスの発生量が少なくなる。その結果、ファブリペロー干渉フィルタ１０及び光検出器８の特性の変化及び劣化等が起こり難くなる。
なお、図２４に示されるように、レンズ部１６は、例えば、貼り付け、樹脂ポッティング等によって、光透過部材１３の光入射面１３ａに設けられたものであってもよい。この光検出装置１Ｅよれば、バンドパスフィルタ１４とファブリペロー干渉フィルタ１０との距離が小さくなるように、光透過部材１３の厚さを大きくすることができる。その場合、光透過部材１３の熱容量が大きくなる一方でパッケージ２内の空間の体積が小さくなるため、パッケージ２内の温度の更なる均一化を図ることができる。
また、図２５の（ａ）に示されるように、レンズ部１６は、バンドパスフィルタ１４の一部としてバンドパスフィルタ１４の光出射面１４ｂ側に形成されていてもよい。この光検出装置１Ｅでは、レンズ部１６は、光出射側（光透過部材１３とは反対側）に凸の光出射面を有する凸レンズとして構成されている。バンドパスフィルタ１４の誘電体多層膜がバンドパスフィルタ１４の光入射面１４ａ側に形成されている場合には、当該誘電体多層膜に入射する光の入射角がレンズ部１６による影響を受けないため、バンドパスフィルタ１４をより適切に機能させることができる。また、バンドパスフィルタ１４の誘電体多層膜がレンズ部１６の光出射面を覆うようにバンドパスフィルタ１４の光出射面１４ｂ側に形成されている場合には、当該誘電体多層膜の厚さ方向に沿って当該誘電体多層膜に光が入射することになるため、バンドパスフィルタ１４を適切に機能させることができる。また、レンズ部１６が設けられたバンドパスフィルタ１４をウェハプロセスで精度良く且つ容易に製造することができる。また、外部からの物理的干渉に起因してレンズ部１６に傷等の損傷が生じるのを防止することができる。
また、図２５の（ｂ）に示されるように、レンズ部１６は、例えば、貼り付け、樹脂ポッティング等によって、バンドパスフィルタ１４の光出射面１４ｂ（バンドパスフィルタ１４の光入射面１４ａと対向する面）に設けられたものであってもよい。この光検出装置１Ｅでは、レンズ部１６は、光出射側（光透過部材１３とは反対側）に凸の光出射面を有する凸レンズとして構成されていている。この光検出装置１Ｅによれば、バンドパスフィルタ１４に入射する光の入射角がレンズ部１６による影響を受けないため、バンドパスフィルタ１４をより適切に機能させることができる。また、外部からの物理的干渉に起因してレンズ部１６に傷等の損傷が生じるのを防止することができる。なお、この場合、バンドパスフィルタ１４において誘電体多層膜を形成する際にレンズ部１６による影響を受けないため、当該誘電体多層膜を精度良く且つ容易に形成する上で有利である。
また、図２６の（ａ）に示されるように、レンズ部１６は、一対設けられていてもよい。この光検出装置１Ｅでは、一方のレンズ部１６は、光透過部材１３の一部として光透過部材１３の光入射面１３ａ側に形成されている。他方のレンズ部１６は、例えば、貼り付け、樹脂ポッティング等によって、バンドパスフィルタ１４の光出射面１４ｂに設けられたものである。この光検出装置１Ｅによれば、各レンズ部１６の高さを抑えつつも、ファブリペロー干渉フィルタ１０に入射させる光をより確実に集光し、パッケージ２内に入射する光のうちファブリペロー干渉フィルタ１０の光透過領域１０ａに入射する光の割合をより一層増加させることができる。
また、図２６の（ｂ）に示されるように、レンズ部１６は、一対設けられていてもよい。この光検出装置１Ｅでは、一方のレンズ部１６は、例えば、貼り付け、樹脂ポッティング等によって、光透過部材１３の光入射面１３ａに設けられたものである。他方のレンズ部１６は、例えば、貼り付け、樹脂ポッティング等によって、バンドパスフィルタ１４の光出射面１４ｂに設けられたものである。この光検出装置１Ｅによれば、各レンズ部１６の高さを抑えつつも、ファブリペロー干渉フィルタ１０に入射させる光をより確実に集光し、パッケージ２内に入射する光のうちファブリペロー干渉フィルタ１０の光透過領域１０ａに入射する光の割合をより一層増加させることができる。
なお、図２６の（ｂ）に示される光検出装置１Ｅにおいて、一方のレンズ部１６が、光透過部材１３の一部として光透過部材１３の光入射面１３ａ側に形成されていてもよい。また、図２６の（ｂ）に示される光検出装置１Ｅにおいて、他方のレンズ部１６が、バンドパスフィルタ１４の一部としてバンドパスフィルタ１４の光出射面１４ｂ側に形成されていてもよい。
［第６実施形態］
図２７及び図２８に示されるように、光検出装置１Ｆは、光透過部１００が光透過部材１３を含んでいない点で、上述した光検出装置１Ｄと相違している。光検出装置１Ｆにおいては、バンドパスフィルタ１４が、接着部材１５によって、天壁６の内面６ａに直接的に固定されている。つまり、光検出装置１Ｆにおいては、接着部材１５が、他の部材（天壁６の内面６ａに接合された光透過部材１３等）を介することなく、天壁６の内面６ａに対してバンドパスフィルタ１４を固定している。
接着部材１５の第１部分１５ａは、天壁６の内面６ａと対向するバンドパスフィルタ１４の光入射面１４ａのうち開口２ａに臨む領域１４ｆを除く領域に配置されている。つまり、第１部分１５ａは、互いに対向する天壁６の内面６ａと当該領域（すなわち、バンドパスフィルタ１４の光入射面１４ａのうち領域１４ｆを除く領域）との間に配置されている。
接着部材１５の第２部分１５ｂは、ラインＬに平行な方向から見た場合にバンドパスフィルタ１４の外縁から外側に突出している。第２部分１５ｂは、側壁５の内面５ａ、及びバンドパスフィルタ１４の側面１４ｃに接触している。
レンズ部１６は、バンドパスフィルタ１４の光入射面１４ａに設けられている。レンズ部１６は、その中心線がラインＬに一致するように、光入射面１４ａのうち開口２ａに臨む領域１４ｆに配置されている。レンズ部１６は、例えば、貼り付け、樹脂ポッティング等によって、光入射面１４ａに設けられたものである。
以上のように構成された光検出装置１Ｆでも、開口２ａを塞ぐようにパッケージ２に設けられた光透過部１００が、バンドパスフィルタ１４及びレンズ部１６を含んで一体的に構成されているため、上述した光検出装置１Ａと同様に、高感度且つ高精度な検出が可能となる。
また、光検出装置１Ｆでは、レンズ部１６が、例えば、貼り付け、樹脂ポッティング等によって、バンドパスフィルタ１４の光入射面１４ａに設けられたものである。この場合、バンドパスフィルタ１４において誘電体多層膜を形成する際にレンズ部１６による影響を受けないため、当該誘電体多層膜を精度良く且つ容易に形成する上で有利である。
また、光検出装置１Ｆでは、レンズ部１６をバンドパスフィルタ１４の光入射面１４ａに設けた後に、開口２ａ内にレンズ部１６を配置するように光透過部１００を天壁６の内面６ａに実装することができるので、光透過部１００の位置精度が向上する。
また、光検出装置１Ｆによれば、上述した光検出装置１Ｄと同様に、バンドパスフィルタ１４を適切に機能させることができる。また、光検出装置１Ｆでは、上述した光検出装置１Ｄと同様に、光検出特性が高くなる。
また、光検出装置１Ｆでは、接着部材１５が、天壁６の内面６ａと対向するバンドパスフィルタ１４の光入射面１４ａのうち開口２ａに臨む領域１４ｆを除く領域に配置されている。これにより、天壁６の内面６ａに対してバンドパスフィルタ１４が確実に固定された状態となる。また、製造時に接着部材１５に気泡が生じたとしても、バンドパスフィルタ１４の各側面１４ｃと側壁５の内面５ａとの間だけでなく開口２ａからも当該気泡が抜け易いため、接着部材１５での光の散乱及び回折等が抑制される。
なお、図２９に示されるように、レンズ部１６は、バンドパスフィルタ１４の一部としてバンドパスフィルタ１４の光入射面１４ａ側に形成されていてもよい。この光検出装置１Ｆによれば、バンドパスフィルタ１４とファブリペロー干渉フィルタ１０との距離が小さくなるように、バンドパスフィルタ１４の厚さを大きくすることができる。その場合、バンドパスフィルタ１４の熱容量が大きくなる一方でパッケージ２内の空間の体積が小さくなるため、パッケージ２内の温度の更なる均一化を図ることができる。また、バンドパスフィルタ１４に対して高い位置精度でレンズ部１６を形成することができる。
また、図３０の（ａ）に示されるように、レンズ部１６は、例えば、貼り付け、樹脂ポッティング等によって、バンドパスフィルタ１４の光出射面１４ｂ（バンドパスフィルタ１４の光入射面１４ａと対向する面）に設けられたものであってもよい。この光検出装置１Ｆでは、レンズ部１６は、光出射側（バンドパスフィルタ１４とは反対側）に凸の光出射面を有する凸レンズとして構成されていている。この光検出装置１Ｆによれば、バンドパスフィルタ１４に入射する光の入射角がレンズ部１６による影響を受けないため、バンドパスフィルタ１４をより適切に機能させることができる。また、外部からの物理的干渉に起因してレンズ部１６に傷等の損傷が生じるのを防止することができる。なお、この場合、バンドパスフィルタ１４において誘電体多層膜を形成する際にレンズ部１６による影響を受けないため、当該誘電体多層膜を精度良く且つ容易に形成する上で有利である。
また、図３０の（ｂ）に示されるように、レンズ部１６は、バンドパスフィルタ１４の一部としてバンドパスフィルタ１４の光出射面１４ｂ側に形成されていてもよい。この光検出装置１Ｆでは、レンズ部１６は、光出射側（バンドパスフィルタ１４とは反対側）に凸の光出射面を有する凸レンズとして構成されている。バンドパスフィルタ１４の誘電体多層膜がバンドパスフィルタ１４の光入射面１４ａ側に形成されている場合には、当該誘電体多層膜に入射する光の入射角がレンズ部１６による影響を受けないため、バンドパスフィルタ１４をより適切に機能させることができる。また、バンドパスフィルタ１４の誘電体多層膜がレンズ部１６の光出射面を覆うようにバンドパスフィルタ１４の光出射面１４ｂ側に形成されている場合には、当該誘電体多層膜の厚さ方向に沿って当該誘電体多層膜に光が入射することになるため、バンドパスフィルタ１４を適切に機能させることができる。また、バンドパスフィルタ１４に対して高い位置精度でレンズ部１６を形成することができる。また、外部からの物理的干渉に起因してレンズ部１６に傷等の損傷が生じるのを防止することができる。
また、図３１の（ａ）に示されるように、レンズ部１６は、一対設けられていてもよい。この光検出装置１Ｆでは、一方のレンズ部１６は、例えば、貼り付け、樹脂ポッティング等によって、バンドパスフィルタ１４の光入射面１４ａに設けられたものである。他方のレンズ部１６は、例えば、貼り付け、樹脂ポッティング等によって、バンドパスフィルタ１４の光出射面１４ｂに設けられたものである。この光検出装置１Ｆによれば、各レンズ部１６の高さを抑えつつも、ファブリペロー干渉フィルタ１０に入射させる光をより確実に集光し、パッケージ２内に入射する光のうちファブリペロー干渉フィルタ１０の光透過領域１０ａに入射する光の割合をより一層増加させることができる。
また、図３１の（ｂ）に示されるように、レンズ部１６は、一対設けられていてもよい。この光検出装置１Ｆでは、一方のレンズ部１６は、バンドパスフィルタ１４の一部としてバンドパスフィルタ１４の光入射面１４ａ側に形成されている。他方のレンズ部１６は、バンドパスフィルタ１４の一部としてバンドパスフィルタ１４の光出射面１４ｂ側に形成されている。この光検出装置１Ｆによれば、各レンズ部１６の高さを抑えつつも、ファブリペロー干渉フィルタ１０に入射させる光をより確実に集光し、パッケージ２内に入射する光のうちファブリペロー干渉フィルタ１０の光透過領域１０ａに入射する光の割合をより一層増加させることができる。
なお、図３１の（ａ）に示される光検出装置１Ｆにおいて、一方のレンズ部１６が、バンドパスフィルタ１４の一部としてバンドパスフィルタ１４の光入射面１４ａ側に形成されていてもよい。また、図３１の（ａ）に示される光検出装置１Ｆにおいて、他方のレンズ部１６が、バンドパスフィルタ１４の一部としてバンドパスフィルタ１４の光出射面１４ｂ側に形成されていてもよい。
［第７実施形態］
図３２及び図３３に示されるように、光検出装置１Ｇは、光透過部１００が光透過部材１３を含んでいない点で、上述した光検出装置１Ｅと相違している。光検出装置１Ｇにおいては、バンドパスフィルタ１４が、接着部材１５によって、天壁６の内面６ａに直接的に固定されている。つまり、光検出装置１Ｇにおいては、接着部材１５が、他の部材（天壁６の内面６ａに接合された光透過部材１３等）を介することなく、天壁６の内面６ａに対してバンドパスフィルタ１４を固定している。
接着部材１５の第１部分１５ａは、バンドパスフィルタ１４の光入射面１４ａのうち各角領域１４ｅに配置されている。つまり、第１部分１５ａは、互いに対向する天壁６の内面６ａとバンドパスフィルタ１４の各角領域１４ｅとの間に配置されている。
接着部材１５の第２部分１５ｂは、バンドパスフィルタ１４の各角部において、バンドパスフィルタ１４の外縁から外側に突出している。各第２部分１５ｂは、側壁５の内面５ａ、及びバンドパスフィルタ１４の側面１４ｃに接触している。更に、各第２部分１５ｂは、バンドパスフィルタ１４の光出射面１４ｂのうち角領域１４ｅと対向する領域を覆っている。
レンズ部１６は、バンドパスフィルタ１４の光入射面１４ａに設けられている。レンズ部１６は、その中心線がラインＬに一致するように、光入射面１４ａのうち開口２ａに臨む領域１４ｆに配置されている。レンズ部１６は、例えば、貼り付け、樹脂ポッティング等によって、光入射面１４ａに設けられたものである。
以上のように構成された光検出装置１Ｇでも、開口２ａを塞ぐようにパッケージ２に設けられた光透過部１００が、バンドパスフィルタ１４及びレンズ部１６を含んで一体的に構成されているため、上述した光検出装置１Ａと同様に、高感度且つ高精度な検出が可能となる。
また、光検出装置１Ｇでは、レンズ部１６が、例えば、貼り付け、樹脂ポッティング等によって、バンドパスフィルタ１４の光入射面１４ａに設けられたものである。この場合、バンドパスフィルタ１４において誘電体多層膜を形成する際にレンズ部１６による影響を受けないため、当該誘電体多層膜を精度良く且つ容易に形成する上で有利である。
また、光検出装置１Ｇでは、レンズ部１６をバンドパスフィルタ１４の光入射面１４ａに設けた後に、開口２ａ内にレンズ部１６を配置するように光透過部１００を天壁６の内面６ａに実装することができるので、光透過部１００の位置精度が向上する。
また、光検出装置１Ｇによれば、上述した光検出装置１Ｄと同様に、バンドパスフィルタ１４を適切に機能させることができる。また、光検出装置１Ｇでは、上述した光検出装置１Ｄと同様に、光検出特性が高くなる。
また、光検出装置１Ｇでは、接着部材１５が、天壁６の内面６ａと対向するバンドパスフィルタ１４の光入射面１４ａのうち角領域１４ｅを除く領域に配置されておらず、角領域１４ｅに配置されている。これにより、接着部材１５での光の散乱及び回折等がより確実に抑制される。
なお、図３４に示されるように、レンズ部１６は、バンドパスフィルタ１４の一部としてバンドパスフィルタ１４の光入射面１４ａ側に形成されていてもよい。この光検出装置１Ｇによれば、バンドパスフィルタ１４とファブリペロー干渉フィルタ１０との距離が小さくなるように、バンドパスフィルタ１４の厚さを大きくすることができる。その場合、バンドパスフィルタ１４の熱容量が大きくなる一方でパッケージ２内の空間の体積が小さくなるため、パッケージ２内の温度の更なる均一化を図ることができる。また、バンドパスフィルタ１４に対して高い位置精度でレンズ部１６を形成することができる。
また、図３５の（ａ）に示されるように、レンズ部１６は、例えば、貼り付け、樹脂ポッティング等によって、バンドパスフィルタ１４の光出射面１４ｂ（バンドパスフィルタ１４の光入射面１４ａと対向する面）に設けられたものであってもよい。この光検出装置１Ｇでは、レンズ部１６は、光出射側（バンドパスフィルタ１４とは反対側）に凸の光出射面を有する凸レンズとして構成されていている。この光検出装置１Ｇによれば、バンドパスフィルタ１４に入射する光の入射角がレンズ部１６による影響を受けないため、バンドパスフィルタ１４をより適切に機能させることができる。また、外部からの物理的干渉に起因してレンズ部１６に傷等の損傷が生じるのを防止することができる。なお、この場合、バンドパスフィルタ１４において誘電体多層膜を形成する際にレンズ部１６による影響を受けないため、当該誘電体多層膜を精度良く且つ容易に形成する上で有利である。
また、図３５の（ｂ）に示されるように、レンズ部１６は、バンドパスフィルタ１４の一部としてバンドパスフィルタ１４の光出射面１４ｂ側に形成されていてもよい。この光検出装置１Ｇでは、レンズ部１６は、光出射側（バンドパスフィルタ１４とは反対側）に凸の光出射面を有する凸レンズとして構成されている。バンドパスフィルタ１４の誘電体多層膜がバンドパスフィルタ１４の光入射面１４ａ側に形成されている場合には、当該誘電体多層膜に入射する光の入射角がレンズ部１６による影響を受けないため、バンドパスフィルタ１４をより適切に機能させることができる。また、バンドパスフィルタ１４の誘電体多層膜がレンズ部１６の光出射面を覆うようにバンドパスフィルタ１４の光出射面１４ｂ側に形成されている場合には、当該誘電体多層膜の厚さ方向に沿って当該誘電体多層膜に光が入射することになるため、バンドパスフィルタ１４を適切に機能させることができる。また、バンドパスフィルタ１４に対して高い位置精度でレンズ部１６を形成することができる。また、外部からの物理的干渉に起因してレンズ部１６に傷等の損傷が生じるのを防止することができる。
また、図３６の（ａ）に示されるように、レンズ部１６は、一対設けられていてもよい。この光検出装置１Ｇでは、一方のレンズ部１６は、例えば、貼り付け、樹脂ポッティング等によって、バンドパスフィルタ１４の光入射面１４ａに設けられたものである。他方のレンズ部１６は、例えば、貼り付け、樹脂ポッティング等によって、バンドパスフィルタ１４の光出射面１４ｂに設けられたものである。この光検出装置１Ｇによれば、各レンズ部１６の高さを抑えつつも、ファブリペロー干渉フィルタ１０に入射させる光をより確実に集光し、パッケージ２内に入射する光のうちファブリペロー干渉フィルタ１０の光透過領域１０ａに入射する光の割合をより一層増加させることができる。
また、図３６の（ｂ）に示されるように、レンズ部１６は、一対設けられていてもよい。この光検出装置１Ｇでは、一方のレンズ部１６は、バンドパスフィルタ１４の一部としてバンドパスフィルタ１４の光入射面１４ａ側に形成されている。他方のレンズ部１６は、バンドパスフィルタ１４の一部としてバンドパスフィルタ１４の光出射面１４ｂ側に形成されている。この光検出装置１Ｇによれば、各レンズ部１６の高さを抑えつつも、ファブリペロー干渉フィルタ１０に入射させる光をより確実に集光し、パッケージ２内に入射する光のうちファブリペロー干渉フィルタ１０の光透過領域１０ａに入射する光の割合をより一層増加させることができる。
なお、図３６の（ａ）に示される光検出装置１Ｇにおいて、一方のレンズ部１６が、バンドパスフィルタ１４の一部としてバンドパスフィルタ１４の光入射面１４ａ側に形成されていてもよい。また、図３６の（ａ）に示される光検出装置１Ｇにおいて、他方のレンズ部１６が、バンドパスフィルタ１４の一部としてバンドパスフィルタ１４の光出射面１４ｂ側に形成されていてもよい。
［変形例］
以上、本発明の第１〜第７実施形態について説明したが、本発明は、上述した各実施形態に限定されない。各構成の材料及び形状には、上述した材料及び形状に限らず、様々な材料及び形状を採用することができる。例えば、上述した全ての例において、レンズ部１６は、フレネルレンズとして構成されていてもよい。特に、レンズ部１６を光透過部１００の光出射側（ファブリペロー干渉フィルタ１０側）に設ける場合には、当該レンズ部１６をフレネルレンズとして構成することで、光透過部１００とファブリペロー干渉フィルタ１０との距離を小さくすることができる。これにより、パッケージ２内の空間の体積が小さくなるため、パッケージ２内の温度の更なる均一化を図ることができる。
また、バンドパスフィルタ１４は、光透過部材１３の光入射面１３ａに設けられていてもよいし、光透過部材１３の光入射面１３ａ及び光出射面１３ｂの両方に設けられていてもよい。また、誘電体多層膜が基板（光透過部材１３とは別の光透過部材）の表面に形成されることでバンドパスフィルタ１４が構成される場合（例えば、光検出装置１Ｃ，１Ｅ，１Ｄの場合）、誘電体多層膜は、基板の光入射面又は光出射面のいずれか一方に形成されてもよい、基板の光入射面及び光出射面の両方に形成されてもよい。誘電体多層膜が基板の光入射面及び光出射面の両方に形成されることで構成されたバンドパスフィルタ１４では、一方の誘電体多層膜をロングパスフィルタとして構成し、他方の誘電体多層膜をショートパスフィルタとして構成することで、所望の波長帯域の光を透過させることができる。
また、ファブリペロー干渉フィルタ１０において、第２層構造体４０は、第１層構造体３０と対応するように構成されていれば、基板２１を基準として第１層構造体３０と対称の積層構造を有していなくてもよい。第２層構造体４０が設けられていない場合に比べ、基板２１の反り等を抑制することができる層構造を第２層構造体４０が有していれば、当該第２層構造体４０は、第１層構造体３０と対応するように構成されているといえる。また、ファブリペロー干渉フィルタ１０は、第２層構造体４０を備えていなくてもよい。
また、光検出装置１Ｄ〜１Ｇにおいては、接着部材１５は、バンドパスフィルタ１４の外縁から外側に突出していなくてもよい。また、光検出装置１Ｄ〜１Ｇにおいては、接着部材１５のうちバンドパスフィルタ１４の外縁から外側に突出した第２部分１５ｂは、側壁５の内面５ａに至っておらず、側壁５の内面５ａから離れていてもよい。例えば、接着部材１５の材料が光透過性樹脂である場合には、天壁６の内面６ａに対するバンドパスフィルタ１４の固定強度を向上させる観点から、第２部分１５ｂは、側壁５の内面５ａに至っていることが好ましい。しかし、例えば、接着部材１５の材料が、例えば硬度が大きい樹脂である場合には、側壁５から接着部材１５に応力が作用することによって接着部材１５にクラックが生じるのを防止する観点から、第２部分１５ｂは、側壁５の内面５ａに至っていないことが好ましい。
また、光検出装置１Ｄ，１Ｆにおいては、ラインＬに平行な方向における第２部分１５ｂの厚さは、接着部材１５の粘度によって、側壁５の内面５ａに接触している部分において最大となっていてもよい。これにより、例えば接着部材１５の硬化時に、バンドパスフィルタ１４の各角部１４ｄに対応する部分で接着部材１５にクラックが生じることを抑制することができる。また、接着部材１５がバンドパスフィルタ１４の光出射面１４ｂ上へ回り込むことが防止される。
また、光検出装置１Ｅ〜１Ｇにおいては、ラインＬ上において開口２ａと対向する領域に接着部材１５が配置されていないため、接着部材１５の材料は、光を透過させない材料であってもよい。
また、光検出装置１Ｄ〜１Ｇにおいては、バンドパスフィルタ１４の形状は、四角形板状に限定されず、多角形板状であればよい。その場合にも、各角部によってバンドパスフィルタ１４が高精度に位置決めされた状態となり、また、バンドパスフィルタ１４がパッケージ２からの熱的な影響を受け難くなる。よって、バンドパスフィルタ１４の形状が多角形板状である場合にも、バンドパスフィルタ１４を適切に機能させることができる。
また、光検出器８として用いられる受光素子の種類によっては、バンドパスフィルタ１４は、短波長側に出現する３次光以降の多次光をカットするだけではなく、長波長（例えば、ａ＝１）側に出現する光をカットする必要がある場合がある。つまり、Ａ次光（ａ＝Ａ）について分光スペクトルを得るための光検出装置においては、短波長側に出現する高次光（ａ＞Ａ）、及び長波長側に出現する低次光（ａ＜Ａ）の双方をカットする必要がある場合がある。
また、パッケージ２は、上述したようなＣＡＮパッケージに限定されず、次のようなものであればよい。すなわち、パッケージ２は、開口２ａが形成された第１壁部、ファブリペロー干渉フィルタ１０、バンドパスフィルタ１４及び光検出器８を挟んで第１壁部と対向する第２壁部、並びに、ファブリペロー干渉フィルタ１０、バンドパスフィルタ１４及び光検出器８を包囲する側壁部を有するものであればよい。
１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ，１Ｅ，１Ｆ，１Ｇ…光検出装置、２…パッケージ、２ａ…開口、８…光検出器、１０…ファブリペロー干渉フィルタ、１３…光透過部材、１３ａ…光入射面、１３ｂ…光出射面、１４…バンドパスフィルタ、１４ｂ…光出射面、１６…レンズ部、３５…第１ミラー部、３６…第２ミラー部、１００…光透過部。

Claims (7)

  1. 光を入射させる開口が形成されたパッケージと、
    前記開口を塞ぐように前記パッケージの内面に配置された光透過部と、
    前記パッケージ内に配置され、互いの距離が可変とされた第１ミラー部及び第２ミラー部を有し、前記光透過部を透過した前記光を透過させるファブリペロー干渉フィルタと、
    前記パッケージ内に配置され、前記ファブリペロー干渉フィルタを透過した前記光を検出する光検出器と、を備え、
    前記光透過部は、
    前記パッケージ内に配置され、前記ファブリペロー干渉フィルタに入射させる前記光を透過させるバンドパスフィルタと、
    前記ファブリペロー干渉フィルタに入射させる前記光を集光するレンズ部と、を含んで一体的に構成されている、光検出装置。
  2. 前記光の入射方向から見た場合に、前記ファブリペロー干渉フィルタの外縁は、前記開口の外縁よりも外側に位置しており、前記光透過部の外縁は、前記ファブリペロー干渉フィルタの前記外縁よりも外側に位置している、請求項１に記載の光検出装置。
  3. 前記光透過部は、光透過部材を含んで前記バンドパスフィルタ及び前記レンズ部と一体的に形成されており、
    前記バンドパスフィルタは、前記光透過部材の光出射面に設けられており、
    前記レンズ部は、前記光透過部材の一部として前記光透過部材の光入射面側に形成されている、請求項１又は２に記載の光検出装置。
  4. 前記光透過部は、光透過部材を含んで前記バンドパスフィルタ及び前記レンズ部と一体的に形成されており、
    前記バンドパスフィルタは、前記光透過部材の光出射面に設けられており、
    前記レンズ部は、前記バンドパスフィルタの光出射面に設けられている、請求項１又は２に記載の光検出装置。
  5. 前記光透過部は、光透過部材を含んで前記バンドパスフィルタ及び前記レンズ部と一体的に形成されており、
    前記バンドパスフィルタは、前記光透過部材の光出射面に設けられており、
    前記レンズ部は、一対設けられており、
    前記一対のレンズ部のうちの一方は、前記光透過部材の一部として前記光透過部材の光入射面側に形成されており、
    前記一対のレンズ部のうちの他方は、前記バンドパスフィルタの光出射面に設けられている、請求項１又は２に記載の光検出装置。
  6. 前記光の入射方向から見た場合に、前記光透過部材の外縁は、前記ファブリペロー干渉フィルタの前記外縁よりも外側に位置している、請求項３〜５のいずれか一項に記載の光検出装置。
  7. 前記光の入射方向から見た場合に、前記バンドパスフィルタの外縁は、前記ファブリペロー干渉フィルタの前記外縁よりも外側に位置している、請求項６に記載の光検出装置。
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