JP4059716B2

JP4059716B2 - 光機能デバイス

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Publication number: JP4059716B2
Application number: JP2002204610A
Authority: JP
Inventors: 吉己黒田; 英二山本; 一夫清水
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Filing date: 2002-07-12
Publication date: 2008-03-12
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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は光機能デバイスに係り、特に、所定の光機能を有する光機能素子を内部に収納して封止する封止構造を有すると共に、外部と前記光機能素子との間で光を透過可能とするための光透過構造を有する光機能デバイスにおいて、信頼性を保持し得るようにした光機能デバイスに関する。
【０００２】
【従来の技術】
図５は、上述したような封止構造及び光透過構造を有する光機能デバイスの代表例として、特開平２００１−１７４２９１号公報に開示されている光学式エンコーダの断面構造を示している。
【０００３】
この図５に示す光学式エンコーダでは、一般的な封止構造として、次に示すような構成となっている。
【０００４】
すなわち、図５に示すように、セラミックパッケージ１０１の内部底面にＡｇペーストなどの接着材（図示なし）を介して光機能素子としての光検出機能素子であるフォトディテクタ（ＰＤ）アレイ１０２を集積したＩＣチップ１０３が張り付けられている。
【０００５】
このＩＣチップ１０３上には、Ａｌなどで形成された電極ランドが形成されており（図示なし）、この電極ランド上にＡｇペーストなどの接着材を介して光機能素子としての面発光レーザ（ＳＥＬ）１０４がダイボンドされている。
【０００６】
また、このＳＥＬ１０４の上部電極（図示なし）やＩＣの電極パッド（図示なし）はＡｕワイヤー（図示なし）により、セラミックパッケージに形成された電極（図示なし）に接続される。
【０００７】
さらに、セラミックパッケージ１０１の上面には、樹脂接着材（図示なし）を介してガラス材１０５が接着されている。
【０００８】
これにより、光機能素子としてのＰＤアレイ１０２をセラミックパッケージ１０１の内部に収納して封止する封止構造及び外部と前記光機能素子としてのＰＤアレイ１０２及びＳＥＬ１０４との間で光を透過可能とするための光透過構造を有する光学式エンコーダが形成される。
【０００９】
なお、図５中、参照符号２０１はスケール、参照符号２１０はスケールパターン、参照符号１０６は回折格子である。
【００１０】
すなわち、このように形成される光学式エンコーダでは、ＳＥＬ１０４から照射される光ビームがガラス材１０５による光透過構造及び回折格子１０６を介してスケール２０１のスケールパターン２１０で反射され、この反射光が、再び、ガラス材１０５による光透過構造及び回折格子１０６を介して封止構造内部の光（検出）機能素子としてのＰＤアレイ１０２に入射されることにより、スケール２０１のｘ方向の変位を検出することができる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したような従来技術による光機能デバイスおいては、解決すべき課題として、以下のような問題点を有している。
【００１２】
まず、光機能デバイスが、高温、高湿度環境下に曝されると、水分が樹脂接着剤を通して光機能デバイスの内部に進入し、内部の腐食しやすい材料が腐食して、動作不良を起こしやすいという点で信頼性の低下を招くという問題点がある。
【００１３】
図５に示す光学式エンコーダの例では、Ａｌ電極ランドが酸化し、電気的な接触不良が発生しやすい。
【００１４】
また、光機能デバイスが、高温、高湿度環境下から室温または、それ以下の低温に環境下に変化すると、機能部品内部に結露が発生し、さらに腐食が進むだけでなく、光透過構造（ガラス）や光源、ＰＤアレイ上に付着した結露により、光の投光および受光状態が変化するため、動作不良や検出誤差を生じやすいという点で信頼性の低下を招くという問題点がある。
【００１５】
また、光機能デバイスの実装工程や経時変化で接着材等に含まれる揮発性分が、光透過構造（ガラス）や光源、ＰＤ上に付着して汚れを発生させるため、光の投光および受光状態が変化し、動作不良や検出誤差を生じやすいという点で信頼性の低下を招くという問題点がある。
【００１６】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、所定の光機能を有する光機能素子を内部に収納して封止する封止構造を有すると共に、外部と前記光機能素子との間で光を透過可能とするための光透過構造を有する光機能デバイスにおいて、封止構造内部の所定部分に信頼性を保持し得る信頼性保持機能部材を備えることにより、光機能素子の正常機能を確保すると共に、長期的な信頼性を確保することができるようにした光機能デバイスを提供することを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
本発明によると、上記課題を解決するために、
（１）光検出機能素子及び光源のうちの少なくとも一方を含む所定の光機能を有する光機能素子と、
前記光機能素子を内部に収納して封止する封止構造を有すると共に、外部と前記光機能素子との間で光を透過可能とするための光透過構造を有するパッケージと、
前記パッケージの前記封止構造の内側における前記光機能素子による出入射光路上の前記光透過構造の表面に薄膜状に形成される結露抑制機能部材及びクリーニング機能部材のうちの少なくとも一方を含む光透過性を有する信頼性保持機能部材と、
を有することを特徴とする光機能デバイスが提供される。
【００１８】
（対応する発明の実施の形態）
この発明に関する実施の形態は、後述する第２乃至第４の実施の形態が対応する。
【００１９】
上記構成要素中の「所定の光機能を有する光機能素子」とは、例えば、光機能を有する半導体ＩＣ部品、電化結合素子（ＣＣＤ）やＣＭＯＳイメージャ、静電センサ、赤外センサ、ホトデテクタ（ＰＤ）等の画像や電位、光の検出素子、発光ダイオード（ＬＥＤ）やレーザダイオード（ＬＤ）等の発光素子、マイクロマシンミラーや可変焦点レンズなどのマイクロ・エレクトロ・メカニカルシステム（ＭＥＭＳ）部品などが該当する。
【００２０】
従って、上記構成要素中の「光機能デバイス」とは、上に例示したような「所定の光機能を有する光機能素子」を構成要素とする各種の光電子デバイスや光学デバイス、光メカニック部品及びこれらを集積したデバイスを意味する。
【００２２】
（作用）
信頼性保持機能部材として結露抑制機能部材を含むものでは、封止構造の内部が露点以下になっても、結露抑制機能部材を付着させた部分の結露が抑えられ、腐食等による故障や劣化を抑制するだけでなく、結露による光学特性の変化が引き起こす動作不良を抑制する。
【００２３】
信頼性保持機能部材としてクリーニング機能部材を含むものでは、クリーニング機能部材により内部の揮発性分がクリーニングされ、光透過構造やそのほかの機能部材に付着する汚れを抑えるため、内部汚れによる機能劣化や、光学特性の変化が引き起こす動作不良を抑制する。
【００２４】
これらにより、機能素子の正常機能を確保すると共に、長期的な信頼性を確保する。
【００２８】
これらの作用により、光機能素子の正常機能を確保すると共に、長期的な信頼性を確保する。
【００２９】
また、本発明によると、上記課題を解決するために、
（２）前記信頼性保持機能部材は、前記光機能素子に含まれる前記光検出機能素子及び前記光源のうちの少なくとも一方の表面に光透過性を有し薄膜状に形成されていることを特徴とする（１）記載の光機能デバイスが提供される。
【００３０】
（対応する発明の実施の形態）
この発明に関する実施の形態は、後述する第３の実施の形態が対応する。
【００３１】
（作用）
信頼性保持機能部材としての結露抑制機能部材あるいは前記クリーニング機能部材を光源の光出射表面、及びまたは、光検出機能素子の受光面上に薄膜状に形成できるため、光透過構造部分だけでなく、光源の光出射表面、及びまたは、光検出機能素子の受光面上の結露や汚れを効率的に抑制する。
【００３２】
これらの作用により、光機能素子の正常機能を確保すると共に、長期的な信頼性を確保する。
【００３３】
また、本発明によると、上記課題を解決するために、
（３）前記信頼性保持機能部材として、前記結露抑制機能部材を含み、前記結露抑制機能部材は、酸化チタン及び超親水性材料の内の少なくとも一つを構成成分とすることを特徴とする（２）記載の光機能デバイスが提供される。
【００３４】
（対応する発明の実施の形態）
この発明に関する実施の形態は、後述する第２及び第３の実施の形態が対応する。
【００３５】
封止構造の内部が露点以下になっても、酸化チタンもしくは超親水性材料の結露抑制効果により、酸化チタンもしくは超親水性材料を付着させた部分の結露が抑えられ、腐食等による故障や劣化を抑制するだけでなく、結露による光学特性の変化が引き起こす動作不良を抑制する。
【００３６】
これらの作用により、光機能素子の正常機能を確保すると共に、長期的な信頼性を確保する。
【００３７】
また、本発明によると、上記課題を解決するために、
（４）前記信頼性保持機能部材として、前記結露抑制機能部材を含み、前記結露抑制機能部材は、酸化チタン及び超親水性材料の内の少なくとも一つを構成成分とすることを特徴とする（２）記載の光機能デバイスが提供される。
【００３８】
（対応する発明の実施の形態）
この発明に関する実施の形態は、後述する第２及び第３の実施の形態が対応する。
【００３９】
（作用）
クリーニング機能部材により内部の揮発性成分がクリーニングされ、光透過構造やそのほかの機能部材に付着する汚れを抑えるため、内部汚れによる機能劣化や、光学特性の変化が引き起こす動作不良を抑制する。
これらの作用により、光機能素子の正常機能を確保すると共に、長期的な信頼性を確保する。
【００４０】
また、本発明によると、上記課題を解決するために、
（５）前記薄膜状に形成されている光透過性を有する前記信頼性保持機能部材の厚さｔは、前記光検出機能素子によって検出される光の波長または前記光源からの光の波長の中心値をλとするとき、ｔ＝（２ｎ−１）λ／４（但し、ｎは任意の自然数）を満たすように形成されていることを特徴とする（２）記載の光機能デバイスが提供される。
【００４１】
（対応する発明の実施の形態）
この発明に関する実施の形態は、後述する第２及び第３の実施の形態が対応する。
【００４２】
薄膜状に形成されている光透過性を有する信頼性保持機能部材の厚さｔは、検出する光波長の中心値をλ、任意の自然数をｎとすると、およそｔ＝（２ｎ−１）λ／４になるように形成することにより、前記光透過性部材の反射率を低減する。
【００５９】
【発明の実施の形態】
以下図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
【００６０】
（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態による光機能デバイスの構成を示す断面図である。
【００６１】
この図１に示す第１の実施の形態は、本発明による光機能デバイスの一例として、光学式センサについて示している。
【００６２】
この発明の第１の実施の形態による光機能デバイスの一例としての光学式センサは、次のように構成されている。
【００６３】
すなわち、図１に示すように、この第１の実施の形態による光機能デバイスでは、セラミックパッケージ１の内部底面にＡｇペースト２を介して光検出機能素子として機能するＰＤ１０を集積したＩＣチップ３が張り付けられている。
【００６４】
このＩＣチップ３上には、Ａｌパターンで形成された電極ランド４が形成されており、この電極ランド４上にＡｇペースト２を介して、光源として機能する面発光レーザ（ＳＥＬ）５がダイボンドされている。
【００６５】
また、ＳＥＬ５の上部電極６やＩＣの電極パッド７は、Ａｕワイヤー８により、セラミックパッケージ１に形成された電極９に接続されている。
【００６６】
さらに、セラミックパッケージ１の上面は樹脂接着材１１を介して光透過構造であるガラス部材１２が接着されている。
【００６７】
そして、セラミックパッケージ１とガラス材１２は、光機能デバイスの内部に配置されているＩＣチップ３や光源５や電極、ワイヤー等を封止するように構成されている。
【００６８】
さらに、この光機能デバイスの内部には、信頼性保持機能部材３０としての吸湿機能部材（例えば、活性炭）または結露抑制機能部材（例えば、酸化チタン）あるいはクリーニング機能部材（例えば酸化チタンやハロゲン触媒）のうち少なくとも一つが図中の参照符号３０に示す位置に配置されている。
【００６９】
ここで、ハロゲン触媒として利用できるのは、例えば、ヨウ素を固形化した材料などが相当する。
【００７０】
なお、ＩＣチップ３には、ＰＤ１０の出力信号の処理回路やＳＥＬドライブ回路が集積されている。
【００７１】
そして、参照符号２２は、当該光学式センサの検出対象部材を示している。
【００７２】
また、図示してないが、セラミックパッケージ１に形成された配線構造により、外部の電源よりＩＣチップに電源の供給がなされると共に、ＰＤ１０の出力信号の処理回路回路からの出力が外部のシステムの接続回路に接続されている。
【００７３】
次に、以上のように構成されるこの発明の第１の実施の形態による光機能デバイスの一例としての光学式センサの作用を説明する。
【００７４】
すなわち、当該光学式センサのＳＥＬ５は、ＩＣチップ３のドライブ回路により駆動されてレーザビーム２０を出力する。
【００７５】
このレーザビーム２０は、ガラス材１２を通過して当該光学式センサの検出対象部材２２に照射される。
【００７６】
そして、この検出対象部材２２で反射されたレーザビーム２１は、再度、当該光学式センサのガラス部材１２を透過した後、ＩＣチップ上のＰＤ１０により検出される。
【００７７】
なお、図１においては、レーザビームの拡がりに関して、ＳＥＬ５から検出対象部材２２に向かうビームを参照符号２０で示し、検出対象部材２２からＰＤ１０に向かうビームを参照符号２１で示している。
【００７８】
そして、当該光学式センサの内部に備えられる信頼性保持機能部材３０が吸湿機能部材である場合には、封止構造の内部の湿度が上昇したとき、この吸湿機能部材により湿度上昇を抑え、腐食等による故障や劣化を抑制するとともに、結露も抑制する。
【００７９】
さらに、信頼性保持機能部材３０がクリーニング機能部材である場合には、このクリーニング機能部材によるクリーニング機能により内部の揮発性分がクリーニングされ、光透過構造やそのほかの機能部材に付着する汚れを抑えるため、内部汚れによる機能劣化や、光学特性の変化が引き起こす動作不良を抑制することができる。
【００８０】
これらの作用効果により、光機能素子の正常機能を確保し、また、長期的な信頼性を確保することができる。
【００８１】
なお、この発明の第１の実施の形態の各構成は、以下のような各種の変形、変更が可能である。
【００８２】
ここで、クリーニング機能部材としては、酸化チタンやハロゲン触媒に限らず、酸化亜鉛、酸化タングステン、酸化カドミウム、酸化インジウム、酸化銀、酸化マンガン、酸化銅、酸化鉄、酸化スズ、酸化バナジウム、酸化ニオブなどの金属酸化物半導体光触媒もしくは、硫化カドミウム、硫化亜鉛、硫化インジウム、硫化鉛、硫化銅、硫化モリブデン、硫化タングステン、硫化アンチモン、硫化ビスマスなどの金属硫化物半導体光触媒、あるいはＣｄＳ／ＴｉＯ２，ＣｄＳ／ＡｇＩ，ＣｄＳ／ＺｎＯ，ＣｄＳ／ＰｂＳ，、ＣｄＳ／ＨｇＳ、ＺｎＯ／ＺｎＳ、ＺｎＯ／ＺｎＳｅなどの混合半導体光触媒、さらには白金、銀、鉛などの金属を少量担持させた光反応半導体物質などの光触媒などでもよい。
【００８３】
さらに、クリーニング機能部材は、ＩＣチップ３上に形成するようにしてもよい。
【００８４】
また、光機能デバイスとしては、本実施の形態の光学式センサに限らず、光半導体ＩＣ部品、ＣＣＤやＣＭＯＳイメージャ、静電センサ、赤外センサ、ＰＤ等の画像や電位、光の検出素子、ＬＥＤやＬＤ等の発光素子、マイクロマシンミラーや可変焦点レンズなどのＭＥＭＳ部品などの封止構造を有する各種の光機能デバイスに適用してもよい。
【００８５】
（第２の実施の形態）
図２は、本発明の第２の実施の形態による光機能デバイスの構成を示す断面図である。
【００８６】
この図２に示す第２の実施の形態は、本発明による光機能デバイスの一例として、光学式センサについて示している。
【００８７】
この発明の第２の実施の形態による光機能デバイスの一例としての光学式センサは、次のように構成されている。
【００８８】
以下に、この発明の第２の実施の形態を説明するが、前述した第１の実施の形態と共通部分は省略して、異なる部分について説明するものとする。
【００８９】
すなわち、図２に示すように、光透過構造であるガラス部材１２に対して、当該光学式センサ構造の内側の全面あるいは一部分に、信頼性保持機能部材３１として示す薄膜状の結露抑制機能部材（例えば、酸化チタン）あるいはクリーニング機能部材（例えば、酸化チタンやハロゲン触媒）が形成されている。
【００９０】
この薄膜状の信頼性保持機能部材３１としての結露抑制機能部材あるいはクリーニング機能部材は、ＳＥＬ５から投光される光の中心波長をλとすると、ほぼλ／４の奇数倍すなわちｎを自然数としたとき（２ｎ−１）λ／４の厚さに、その膜厚が設定されている。
【００９１】
また、この薄膜状の信頼性保持機能部材３１としての結露抑制機能部材あるいはクリーニング機能部材は、樹脂材に結露抑制機能部材あるいはクリーニング機能部材の成分を混ぜた材料で形成する場合には、例えば、コーティング法でガラス材にそれらの材料を塗布し、熱や紫外線等により固化させる方法によって形成することができる。
【００９２】
この薄膜状の信頼性保持機能部材３１としての結露抑制機能部材あるいはクリーニング機能部材が、金属性材料や半導体材料もしくは誘電体材料で形成される場合には、例えば、スパッタ法や蒸着法もしくは化学気相蒸着（ＣＶＤ）法などの方法によって形成することができる。
【００９３】
次に、以上のように構成されるこの発明の第２の実施の形態と作用について説明するが、前述した第１の実施の形態と共通部分は省略して、異なる部分について、以下に、説明するものとする。
【００９４】
すなわち、この発明の第２の実施の形態では、前記信頼性保持機能部材３１としての結露抑制機能部材あるいは前記クリーニング機能部材を前記光透過構造の内側に薄膜状に形成することができるため、前記光透過構造の結露や汚れを効率的に抑制し、光機能素子としての正常機能を確保すると共に、長期的な信頼性を確保することができる。
【００９５】
特に、前記信頼性保持機能部材３１が結露抑制機能部材である場合には、封止構造の内部が露点以下になっても、結露抑制機能部材を付着させた部分の結露が抑えられ、結露による光学特性の変化が引き起こす動作不良を抑制することができる。
【００９６】
そして、この薄膜状の信頼性保持機能部材３１としての結露抑制機能部材あるいはクリーニング機能部材は、ほぼλ／４の奇数倍の厚さにその膜厚が設定されていることにより、光の透過部分における反射率を低減する効果もある。
【００９７】
なお、この発明の第２の実施の形態の各構成は、当然、第１の実施の形態と同様に各種の変形、変更が可能である。
【００９８】
ここで、結露抑制機能部材は、酸化チタンに限らず超親水性特性をもつ材料であればよい。
【００９９】
（第３の実施の形態）
図３は、本発明の第３の実施の形態による光機能デバイスの構成を示す断面図である。
【０１００】
この図３に示す第３の実施の形態は、本発明による光機能デバイスの一例として、光学式センサについて示している。
【０１０１】
この発明の第３の実施の形態による光機能デバイスの一例としての光学式センサは、次のように構成されている。
【０１０２】
以下に、この発明の第３の実施の形態を説明するが、前述した第１及び第２の実施の形態と共通部分は省略して、異なる部分について説明するものとする。
【０１０３】
すなわち、図３に示すように、この発明の第３の実施の形態では、光源としてのＳＥＬ５の光出射表面、及び、ＰＤ１０の受光面に、信頼性保持機能部材３１としての薄膜状の結露抑制機能部材（例えば、酸化チタン）あるいはクリーニング機能部材（例えば、酸化チタンやハロゲン触媒）が形成されている。
【０１０４】
この薄膜状の信頼性保持機能部材３１としての結露抑制機能部材あるいはクリーニング機能部材は、ＳＥＬ５から投光される光の中心波長をλとすると、ほぼλ／４の奇数倍すなわちｎを自然数としたとき（２ｎ−１）λ／４の厚さに、その膜厚が設定されている。
【０１０５】
また、この薄膜状の信頼性保持機能部材３１としての結露抑制機能部材あるいはクリーニング機能部材は、樹脂材に結露抑制機能部材あるいはクリーニング機能部材の成分を混ぜた材料で形成する場合には、例えば、コーティング法でガラス材にそれらの材料を塗布し、熱や紫外線等により固化させる方法によって形成することができる。
【０１０６】
この薄膜状の信頼性保持機能部材３１としての結露抑制機能部材あるいはクリーニング機能部材が、金属性材料や半導体材料もしくは誘電体材料で形成される場合には、例えば、スパッタ法や蒸着法もしくは化学気相蒸着（ＣＶＤ）法などの方法によって形成することができる。
【０１０７】
次に、以上のように構成されるこの発明の第３の実施の形態と作用について説明するが、前述した第１及び第２の実施の形態と共通部分は省略して、異なる部分について、以下に、説明するものとする。
【０１０８】
すなわち、この発明の第３の実施の形態では、前記信頼性保持機能部材３１としての結露抑制機能部材あるいは前記クリーニング機能部材を前記光源としてＳＥＬ５の光出射表面、及び、ＰＤ１０の受光面上に薄膜状に形成できるため、前記光透過構造部分だけでなく、光源としてＳＥＬ５の光出射表面、及び、ＰＤ１０の受光面上の結露や汚れを効率的に抑制し、光機能素子としての正常機能を確保すると共に、長期的な信頼性を確保することができる。
【０１０９】
特に、前記信頼性保持機能部材３１が結露抑制機能部材である場合には、封止構造の内部が露点以下になっても、結露抑制機能部材を付着させた部分の結露が抑えられ、結露による光学特性の変化が引き起こす動作不良を抑制することができる。
【０１１０】
そして、この薄膜状の信頼性保持機能部材３１としての結露抑制機能部材あるいはクリーニング機能部材は、ほぼλ／４の奇数倍の厚さにその膜厚が設定されていることにより、光の透過部分における反射率を低減する効果もある。
【０１１１】
なお、この発明の第３の実施の形態の各構成は、当然、第１及び第２の実施の形態と同様に各種の変形、変更が可能である。
【０１１２】
（第４の実施の形態）
図４は、本発明の第４の実施の形態による光機能デバイスの構成を示す断面図である。
【０１１３】
この図４に示す第４の実施の形態は、本発明による光機能デバイスの一例として、光学式センサについて示している。
【０１１４】
この発明の第４の実施の形態による光機能デバイスの一例としての光学式センサは、次のように構成されている。
【０１１５】
以下に、この発明の第４の実施の形態を説明するが、前述した第１乃至第３の実施の形態と共通部分は省略して、異なる部分について、以下に、説明するものとする。
【０１１６】
すなわち、図４に示すように、この発明の第４の実施の形態では、電極ランド４、電極パッド７、セラミックパッケージに形成された電極９を含む各電極上もしくはその一部に薄膜状の信頼性保持機能部材３１としてのクリーニング機能部材（例えば、酸化チタンやハロゲン触媒）が形成されている。
【０１１７】
この薄膜状の信頼性保持機能部材３１としてのクリーニング機能部材は、例えば、スパッタ法や蒸着法もしくは化学気相蒸着（ＣＶＤ）法などの方法により形成し、電極パターン形成時に同時に形成することができる。
【０１１８】
次に、この発明の第４の実施の形態と作用について説明するが、第１乃至第３の実施の形態と共通部分は省略して、以下に説明する。
【０１１９】
すなわち、この発明の第４の実施の形態では、前記薄膜状の信頼性保持機能部材３１としてのクリーニング機能部材を、電極ランド４、電極パッド７及び電極９を含む各電極上もしくはその一部に形成することにより、前記光透過構造部分、光源としてのＳＥＬ５の光出射表面、及び、ＰＤ１０の受光面上だけではなく、電極ランド４、電極パッド７、電極９上の酸化もしくは汚れ付着を効率的に防止することができる。
【０１２０】
従って、この発明の第４の実施の形態によれば、光機能素子の電気的導通性を良好に維持することが可能となり、光機能素子の長期的な信頼性を確保することができる。
【０１２１】
なお、この発明の第４の実施の形態の各構成は、当然、第１乃至第３の実施の形態と同様な各種の変形、変更が可能である。
【０１２２】
【発明の効果】
従って、以上説明したように、本発明によれば、所定の光機能を有する光機能素子を内部に収納して封止する封止構造を有すると共に、外部と前記光機能素子との間で光を透過可能とするための光透過構造を有する光機能デバイスにおいて、封止構造内部の所定部分に信頼性を保持し得る信頼性保持機能部材を備えることにより、光機能素子の正常機能を確保すると共に、長期的な信頼性を確保することができるようにした光機能デバイスを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の第１の実施の形態による光機能デバイスの一例として、光学式センサの構成を示す断面図である。
【図２】図２は、本発明の第２の実施の形態による光機能デバイスの一例として、光学式センサの構成を示す断面図である。
【図３】図３は、本発明の第３の実施の形態による光機能デバイスの一例として、光学式センサの構成を示す断面図である。
【図４】図４は、本発明の第４の実施の形態による光機能デバイスの一例として、光学式センサの構成を示す断面図である。
【図５】図５は、封止構造及び光透過構造を有する光機能デバイスの代表例として、特開平２００１−１７４２９１号公報に開示されている従来の光学式エンコーダの断面構造を示す図である。
【符号の説明】
１…セラミックパッケージ、
２…Ａｇペースト、
３…ＩＣチップ、
４…電極ランド、
５…面発光レーザ（ＳＥＬ）、
６…上部電極、
７…電極パッド、
８…Ａｕワイヤー、
９…電極、
１０…ホトデテクタ（ＰＤ）、
１１…樹脂接着材、
１２…ガラス部材、
２０…レーザビーム、
２１…レーザビーム、
２２…検出対象物、
３０…信頼性保持機能部材、
３１…信頼性保持機能部材。

Claims

光検出機能素子及び光源のうちの少なくとも一方を含む所定の光機能を有する光機能素子と、
前記光機能素子を内部に収納して封止する封止構造を有すると共に、外部と前記光機能素子との間で光を透過可能とするための光透過構造を有するパッケージと、
前記パッケージの前記封止構造の内側における前記光機能素子による出入射光路上の前記光透過構造の表面に薄膜状に形成される結露抑制機能部材及びクリーニング機能部材のうちの少なくとも一方を含む光透過性を有する信頼性保持機能部材と、
を有することを特徴とする光機能デバイス。
前記信頼性保持機能部材は、前記光機能素子に含まれる前記光検出機能素子及び前記光源のうちの少なくとも一方の表面に光透過性を有し薄膜状に形成されていることを特徴とする請求項１記載の光機能デバイス。
前記信頼性保持機能部材として、前記結露抑制機能部材を含み、前記結露抑制機能部材は、酸化チタン及び超親水性材料の内の少なくとも一つを構成成分とすることを特徴とする請求項２記載の光機能デバイス。
前記信頼性保持機能部材として、前記クリーニング機能部材を含み、前記クリーニング機能部材は、ハロゲン触媒、酸化チタン及び光触媒の内の少なくとも一つを構成成分とすることを特徴とする請求項２記載の光機能デバイス。
前記薄膜状に形成されている光透過性を有する前記信頼性保持機能部材の厚さｔは、前記光検出機能素子によって検出される光の波長または前記光源からの光の波長の中心値をλとするとき、ｔ＝（２ｎ−１）λ／４（但し、ｎは任意の自然数）を満たすように形成されていることを特徴とする請求項２記載の光機能デバイス。