KR20180122353A - 광 검출 장치 - Google Patents

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KR20180122353A
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하마마츠 포토닉스 가부시키가이샤
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Abstract

광 검출 장치는 광 투과 영역이 소정의 라인상에 설치된 패브리 페로 간섭 필터와, 라인상에 있어 패브리 페로 간섭 필터에 대해서 한쪽에 배치된 광 검출기와, 라인상에 있어 패브리 페로 간섭 필터에 대해서 다른 쪽에 위치하는 개구를 가지는 패키지와, 개구를 막도록 패키지에 설치된 광 투과 부재와, 패브리 페로 간섭 필터 및 광 검출기와 열적으로 접속되어 흡열 영역을 가지는 온도 조절 소자를 구비한다. 흡열 영역은, 라인상에 있어 광 검출기에 대해 한쪽에 위치하고 있다.

Description

광 검출 장치
본 개시는 서로의 거리가 가변되는 제1 미러 및 제2 미러를 가지는 패브리 페로 간섭 필터를 구비하는 광 검출 장치에 관한 것이다.
특허 문헌 1에는 패브리 페로 간섭계와, 패브리 페로 간섭계를 유지하는 홀더와, 홀더에 장착된 펠티에 소자와, 패브리 페로 간섭계, 홀더 및 펠티에 소자를 수용하는 진공 용기를 구비하는, 간섭계의 에탈론부가 기재되어 있다. 이 에탈론부에서는 진공 용기의 광 입사창으로부터 패브리 페로 간섭계를 통해서 진공 용기의 광 출사창에 이르는 광로에 대해서, 홀더의 측방에 펠티에 소자가 장착되어 있다.
일본 특개평 1－250834호 공보
그렇지만, 상술한 구성에서는 패브리 페로 간섭계가 펠티에 소자에 의해서 측방에서 냉각되기 때문에, 패브리 페로 간섭 필터 및 광 검출기가 패키지에 수용되어 있는 경우 패브리 페로 간섭 필터 및 광 검출기가 균일하게 냉각되지 않기 때문에, 패브리 페로 간섭 필터 및 광 검출기가 균일한 온도로 유지되지 않을 우려가 있다. 게다가, 상술한 구성에서는 진공 용기의 광 입사창 근방이 펠티에 소자에 의해서 냉각되기 때문에, 패브리 페로 간섭 필터 및 광 검출기를 수용하는 패키지의 개구에 광 투과 부재가 설치되어 있는 경우, 광 투과 부재에 있어서 결로가 발생할 우려가 있다.
본 개시는 패키지 내에 광을 입사시키기 위한 광 투과 부재에 있어서 결로나 균열이 발생하는 것을 억제하면서, 패키지에 수용된 패브리 페로 간섭 필터 및 광 검출기를 균일한 온도로 유지할 수 있는 광 검출 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 개시의 일 형태와 관련되는 광 검출 장치는, 서로의 거리가 가변되는 제1 미러 및 제2 미러를 가지고, 제1 미러와 제2 미러의 거리에 따른 광을 투과시키는 광 투과 영역이 소정의 라인상에 설치된 패브리 페로 간섭 필터와, 라인상에 있어서 패브리 페로 간섭 필터에 대해서 한쪽에 배치되고, 광 투과 영역을 투과한 광을 검출하는 광 검출기와, 라인상에 있어서 패브리 페로 간섭 필터에 대해서 다른 쪽에 위치하는 개구를 가지고, 패브리 페로 간섭 필터 및 광 검출기를 수용하는 패키지와, 개구를 막도록 패키지에 설치된 광 투과 부재와, 패브리 페로 간섭 필터 및 광 검출기와 열적으로 접속되어 흡열 영역 및 발열 영역 중 하나로 기능하는 제1 영역을 가지는 온도 조절 소자를 구비하고, 제1 영역은 적어도 라인상에 있어서 광 검출기에 대해 한쪽에 위치하고 있다.
이 광 검출 장치에서는 흡열 영역 및 발열 영역 중 하나로 기능하는 온도 조절 소자의 제1 영역이 적어도 라인상에 있어서 광 검출기에 대해서 한쪽에 위치하고 있다. 이것에 의해, 예를 들면, 라인에 대해서 패브리 페로 간섭 필터 및 광 검출기의 측방에 온도 조절 소자의 제1 영역이 위치하고 있는 경우에 비해, 패브리 페로 간섭 필터 및 광 검출기가 균일한 온도로 유지된다. 또한, 적어도 라인상에 있어서는, 광 투과 부재와 온도 조절 소자의 제1 영역 사이에 패브리 페로 간섭 필터 및 광 검출기가 배치되어 있다. 이것에 의해, 광 투과 부재가 과도하게 냉각되어 광 투과 부재의 온도와 외부 온도(광 검출 장치의 사용 환경 온도)의 차이가 커지는 것에 기인하는 광 투과 부재에 있어서의 결로의 발생이 억제된다. 또한, 광 투과 부재가 과도하게 가열되어 광 투과 부재의 온도와 외부 온도의 차이가 커지는 것에 기인하는 광 투과 부재에 있어서의 균열의 발생이 억제된다. 따라서, 이 광 검출 장치에 의하면, 패키지 내에 광을 입사시키기 위한 광 투과 부재에 있어서 결로나 균열이 발생하는 것을 억제하면서, 패키지에 수용된 패브리 페로 간섭 필터 및 광 검출기를 균일한 온도로 유지할 수 있다.
본 개시의 일 형태와 관련되는 광 검출 장치에서는 라인에 평행한 방향에서 본 경우, 개구의 외연은 패브리 페로 간섭 필터의 외연보다 안쪽에 위치하고 있고, 온도 조절 소자는 패키지와 열적으로 접속되어 흡열 영역 및 발열 영역 중 다른 하나로 기능하는 제2 영역을 가져도 괜찮다. 이 구성에서는, 예를 들면, 개구의 외연이 패브리 페로 간섭 필터의 외연보다 외측에 위치하고 있는 경우에 비해, 흡열 영역 및 발열 영역 중 다른 하나로 기능하는 온도 조절 소자의 제2 영역과 광 투과 부재의 사이에서, 패키지를 통해서 열이 전해지기 쉽다. 따라서, 이 구성에 의하면, 광 투과 부재에 있어서 결로나 균열이 발생하는 것을 보다 확실히 억제할 수 있다.
본 개시의 일 형태와 관련되는 광 검출 장치에서는, 라인에 평행한 방향에서 보았을 경우에, 광 투과 부재의 외연은 패브리 페로 간섭 필터의 외연보다 외측에 위치하고 있어도 괜찮다. 이 구성에서는, 예를 들면, 광 투과 부재의 외연이 패브리 페로 간섭 필터의 외연보다도 안쪽에 위치하고 있는 경우에 비해, 광 투과 부재와 패키지의 접촉 면적이 증가하여, 광 투과 부재와 패키지 사이에서 열이 전해지기 쉽다. 따라서, 이 구성에 의하면, 광 투과 부재에 있어서 결로나 균열이 발생하는 것을 보다 확실히 억제할 수 있다.
본 개시의 일 형태와 관련되는 광 검출 장치에서는, 온도 조절 소자는 패키지 내에 배치되어 있고, 광 검출기는 온도 조절 소자 상에 배치되어 있고, 패브리 페로 간섭 필터는 광 검출기가 온도 조절 소자와 패브리 페로 간섭 필터 사이에 위치하도록 온도 조절 소자 상에 배치되어 있어도 괜찮다. 이 구성에 의하면, 소형이고 간이한 구성으로 효율이 좋게, 패브리 페로 간섭 필터 및 광 검출기를 균일한 온도로 유지할 수 있다.
본 개시의 일 형태와 관련되는 광 검출 장치는, 패브리 페로 간섭 필터의 저면 중 광 투과 영역의 외측 부분을 지지하는 지지 부재와, 패브리 페로 간섭 필터의 측면, 및 지지 부재와 접촉하는 열전도 부재를 더 구비해도 괜찮다. 이 구성에서는, 예를 들면, 패브리 페로 간섭 필터의 측면 및 지지 부재와 접촉하는 열전도 부재가 설치되지 않은 경우에 비해, 패브리 페로 간섭 필터와 온도 조절 소자의 제1 영역 사이에서, 지지 부재를 통해서 열이 전해지기 쉽다. 따라서, 이 구성에 의하면, 효율이 좋게 패브리 페로 간섭 필터 및 광 검출기를 균일한 온도로 유지할 수 있다.
본 개시의 일 형태와 관련되는 광 검출 장치에서는, 열전도 부재는 패브리 페로 간섭 필터와 지지 부재를 접착하는 접착 부재여도 좋다. 이 구성에 의하면, 지지 부재상에 있어서의 패브리 페로 간섭 필터의 유지 상태를 안정시킬 수 있다.
본 개시의 일 형태와 관련되는 광 검출 장치에서는, 지지 부재는 패브리 페로 간섭 필터의 저면 중 광 투과 영역의 외측의 부분이 재치된 재치면을 가지고, 패브리 페로 간섭 필터의 측면의 적어도 일부는 재치면의 일부가 측면의 외측에 배치되도록, 재치면 상에 위치하고 있고, 열전도 부재는 측면 및 재치면의 일부에 의해서 형성된 코너부에 배치되어 측면 및 재치면의 일부의 각각과 접촉하고 있어도 괜찮다. 이 구성에 의하면, 보다 효율 좋게 패브리 페로 간섭 필터 및 광 검출기를 균일한 온도로 유지할 수 있음과 아울러, 지지 부재상에 있어서의 패브리 페로 간섭 필터의 유지 상태를 보다 확실히 안정시킬 수 있다.
본 개시의 일 형태와 관련되는 광 검출 장치에서는, 온도 조절 소자는, 패키지의 벽부에 매설되어 있어도 괜찮다. 이 구성에 의하면, 패키지 내의 공간의 체적을 작게 할 수 있고, 그 결과 보다 효율 좋게 패브리 페로 간섭 필터 및 광 검출기를 균일한 온도로 유지할 수 있다.
본 개시에 의하면, 패키지 내에 광을 입사시키기 위한 광 투과 부재에 있어서 결로나 균열이 발생하는 것을 억제하면서, 패키지에 수용된 패브리 페로 간섭 필터 및 광 검출기를 균일한 온도로 유지할 수 있는 광 검출 장치를 제공하는 것이 가능해진다.
도 1은 제1 실시 형태의 광 검출 장치의 단면도이다.
도 2는 도 1의 광 검출 장치의 평면도이다.
도 3은 도 1의 광 검출 장치 중 패브리 페로 간섭 필터, 지지 부재 및 열전도 부재를 포함한 부분의 평면도이다.
도 4는 도 1의 광 검출 장치의 패브리 페로 간섭 필터의 사시도이다.
도 5는 도 4의 V－V선에 따른 패브리 페로 간섭 필터의 단면도이다.
도 6은 제2 실시 형태의 광 검출 장치의 단면도이다.
도 7은 제2 실시 형태의 광 검출 장치의 변형 예의 단면도이다.
도 8은 제2 실시 형태의 광 검출 장치의 변형 예의 단면도이다.
이하, 본 개시의 실시 형태에 대해서, 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 또한 각 도에 대해 동일 또는 상당 부분에는 동일 부호를 부여하고, 중복하는 부분을 생략한다.
［제1 실시 형태］
［광 검출 장치의 구성］
도 1에 나타나듯이, 광 검출 장치(1A)는 패키지(2)를 구비하고 있다. 패키지(2)는 스템(3)과 캡(4)을 가지는 CAN 패키지이다. 캡(4)은 측벽(5) 및 천벽(6)에 의해서 일체적으로 구성되어 있다. 천벽(6)은 직선인 소정의 라인 L에 평행한 방향에 있어서 스템(3)과 대향하고 있다. 스템(3) 및 캡(4)은 예를 들면 금속으로 이루어지고, 서로 기밀하게 접합되어 있다.
스템(3)의 내면(3a)에는 온도 조절 소자(50)가 고정되어 있다. 온도 조절 소자(50)는 예를 들면 펠티에 소자이고, 라인 L에 평행한 방향에 있어서 서로 대향하는 흡열 영역(50a) 및 발열 영역(50b)을 가지고 있다. 온도 조절 소자(50)는 스템(3)의 내면(3a) 측에 발열 영역(50b)이 위치하고, 또한, 그 반대 측에 흡열 영역(50a)이 위치하도록, 패키지(2) 내에 배치되어 있다. 이것에 의해, 온도 조절 소자(50)의 발열 영역(50b)은 패키지(2)와 열적으로 접속되어 있다.
온도 조절 소자(50)의 흡열 영역(50a) 상에는 배선 기판(7)이 고정되어 있다. 배선 기판(7)의 기판 재료로서는, 예를 들면, 실리콘, 세라믹, 석영, 유리, 플라스틱 등을 이용할 수 있다. 배선 기판(7)에는 광 검출기(8) 및 서미스터 등의 온도 보상용 소자(도시 생략)가 실장되어 있다. 이것에 의해, 온도 조절 소자(50)의 흡열 영역(50a)은 배선 기판(7)을 통해서 광 검출기(8) 및 온도 보상용 소자(도시 생략)와 열적으로 접속되어 있다.
광 검출기(8)는 라인 L상에 배치되어 있다. 보다 구체적으로는, 광 검출기(8)는 그 수광부의 중심선이 라인 L에 일치하도록 배치되어 있다. 광 검출기(8)는 예를 들면, InGaAs 등이 이용된 양자형 센서, 서모 파일 또는 볼로미터 등이 이용된 열형 센서 등의 적외선 검출기이다. 자외, 가시, 근적의 각 파장대역의 광을 검출하는 경우에는, 광 검출기(8)로서 예를 들면, 실리콘 포토 다이오드 등을 이용할 수 있다. 또한, 광 검출기(8)에는 1개의 수광부가 설치되어 있어도 괜찮고, 혹은, 복수의 수광부가 어레이 형태로 설치되어 있어도 괜찮다. 또한, 복수의 광 검출기(8)가 배선 기판(7)에 실장되어 있어도 괜찮다.
배선 기판(7) 상에는 복수의 지지 부재(9)가 열전도 부재(도시 생략)를 통해서 고정되어 있다. 각 지지 부재(9)의 재료로서는, 예를 들면, 실리콘, 세라믹, 석영, 유리, 플라스틱 등을 이용할 수 있다. 복수의 지지 부재(9) 상에는 패브리 페로 간섭 필터(10)가 열전도 부재(15)를 통해서 고정되어 있다. 이것에 의해, 온도 조절 소자(50)의 흡열 영역(50a)은 배선 기판(7), 상기 열전도 부재(도시 생략), 복수의 지지 부재(9) 및 열전도 부재(15)를 통해서, 패브리 페로 간섭 필터(10)와 열적으로 접속되어 있다.
열전도 부재(15)는 패브리 페로 간섭 필터(10)로부터 지지 부재(9)로 열을 전하는 열전도 부재인 것에 추가로 패브리 페로 간섭 필터(10)와 지지 부재(9)를 접착하는 접착 부재이기도 하다. 마찬가지로, 배선 기판(7)과 각 지지 부재(9) 사이에 배치된 열전도 부재(도시 생략)는 각 지지 부재(9)에서 배선 기판(7)으로 열을 전하는 열전도 부재인 것에 추가로 각 지지 부재(9)와 배선 기판(7)을 접착하는 접착 부재이기도 하다. 열전도 부재(15) 및 상기 열전도 부재(도시 생략)의 재료로는, 예를 들면 수지 재료(예를 들면, 실리콘계, 우레탄계, 에폭시계, 아크릴계, 하이브리드 등의 수지 재료로서, 도전성이어도 혹은 비도전성이어도 좋다)를 이용할 수 있다.
패브리 페로 간섭 필터(10)는 라인 L상에 배치되어 있다. 보다 구체적으로는, 패브리 페로 간섭 필터(10)는 그 광 투과 영역(10a)의 중심선이 라인 L에 일치하도록 배치되어 있다. 또한, 패브리 페로 간섭 필터(10)는 복수의 지지 부재(9)에 의해서가 아니라, 1개의 지지 부재(9)에 의해서 지지되어도 괜찮다. 또한, 패브리 페로 간섭 필터(10)는 배선 기판(7)에 일체적으로 구성된 지지 부재(9)에 의해서 지지되어도 괜찮다.
스템(3)에는 복수의 리드 핀(11)이 고정되어 있다. 보다 구체적으로는, 각 리드 핀(11)은 스템(3)과의 사이의 전기적인 절연성 및 기밀성이 유지된 상태로, 스템(3)을 관통하고 있다. 각 리드 핀(11)에는 배선 기판(7)에 설치된 전극 패드, 온도 조절 소자(50)의 단자, 광 검출기(8)의 단자, 온도 보상용 소자의 단자, 및 패브리 페로 간섭 필터(10)의 단자의 각각이, 와이어(12)에 의해서 전기적으로 접속되어 있다. 이것에 의해, 온도 조절 소자(50), 광 검출기(8), 온도 보상용 소자 및 패브리 페로 간섭 필터(10)의 각각에 대한 전기신호의 입출력 등이 가능하다.
패키지(2)에는 개구(2a)가 설치되어 있다. 보다 구체적으로는, 개구(2a)는 그 중심선이 라인 L에 일치하도록 캡(4)의 천벽(6)에 마련되어 있다. 천벽(6)의 내면(6a)에는 개구(2a)를 막도록 광 투과 부재(13)가 배치되어 있다. 즉, 광 투과 부재(13)는 개구(2a)를 막도록 패키지(2)에 설치되어 있다. 광 투과 부재(13)는 천벽(6)의 내면(6a)에 기밀하게 접합되어 있다. 광 투과 부재(13)는 적어도 광 검출 장치(1A)의 측정 파장 범위의 광을 투과시킨다. 광 투과 부재(13)는 라인 L에 평행한 방향에 있어서 서로 대향하는 광 입사면(13a) 및 광 출사면(13b), 및 측면(13c)를 포함하는 판 모양의 부재이다. 광 투과 부재(13)는 예를 들면, 유리, 석영, 실리콘, 게르마늄, 플라스틱 등으로 이루어 진다. 광 투과 부재(13)는 패키지(2)를 구성하는 재료에 비해, 열전도율의 낮은 재료로 이루어진다. 또한, 천벽(6)의 내면(6a)에 판 모양의 광 투과 부재(13)를 예를 들면 열전도가 좋은 접착 부재를 통해서 고정해도 괜찮다.
광 투과 부재(13)의 광 출사면(13b)에는 밴드 패스 필터(14)가 설치되어 있다. 밴드 패스 필터(14)는 예를 들면, 증착, 접착 등에 의해서 광 투과 부재(13)의 광 출사면(13b)에 배치되어 있다. 밴드 패스 필터(14)는 광 검출 장치(1A)의 측정 파장 범위의 광을 선택적으로 투과시킨다. 밴드 패스 필터(14)는 예를 들면, TiO2, Ta2O5등의 고굴절 재료와 SiO2, MgF2등의 저굴절 재료의 조합으로 이루어지는 유전체 다층막이다.
광 검출 장치(1A)에서는 패키지(2)는 온도 조절 소자(50), 배선 기판(7), 광 검출기(8), 온도 보상용 소자(도시 생략), 복수의 지지 부재(9), 열전도 부재(15), 및 패브리 페로 간섭 필터(10)를 수용하고 있다. 광 검출기(8)는 배선 기판(7)을 통해서 온도 조절 소자(50)의 흡열 영역(50a) 상에 배치되어 있다. 패브리 페로 간섭 필터(10)는 광 검출기(8)가 온도 조절 소자(50)와 패브리 페로 간섭 필터(10) 사이에 위치하도록 배선 기판(7), 복수의 지지 부재(9), 및 열전도 부재(15)를 통해서, 온도 조절 소자(50)의 흡열 영역(50a) 상에 배치되어 있다.
광 검출기(8)는 라인 L상에 있어서 패브리 페로 간섭 필터(10)에 대해서 한쪽(여기에서는, 스템(3) 측)에 위치하고 있고, 온도 조절 소자(50)의 흡열 영역(50a)은 라인 L상에 있어 광 검출기(8)에 대해서 한쪽(여기에서는, 스템(3)측)에 위치하고 있다. 패키지(2)의 개구(2a) 및 광 투과 부재(13)는 라인 L상에 있어 패브리 페로 간섭 필터(10)에 대해서 다른쪽(한쪽의 반대측)(여기에서는, 스템(3)의 반대측)에 위치하고 있다. 또한, 패브리 페로 간섭 필터(10)와 광 투과 부재(13)는 공극을 통해서 서로 떨어져 있다.
라인 L에 평행한 방향에서 보았을 경우에 있어서의 각부의 위치 관계 및 대소 관계는 다음과 같다. 도 2에 나타나듯이, 광 검출기(8)의 수광부의 중심선, 패브리 페로 간섭 필터(10)의 광 투과 영역(10a)의 중심선, 및 패키지(2)의 개구(2a)의 중심선은 라인 L에 일치하고 있다. 패브리 페로 간섭 필터(10)의 광 투과 영역(10a)의 외연 및 패키지(2)의 개구(2a)의 외연은 예를 들면 원형 모양이다. 광 검출기(8)의 외연 및 패브리 페로 간섭 필터(10)의 외연은 예를 들면 직사각형이다.
패브리 페로 간섭 필터(10)의 광 투과 영역(10a)의 외연은 광 검출기(8)의 외연 보다 외측에 위치하고 있다. 패키지(2)의 개구(2a)의 외연은 패브리 페로 간섭 필터(10)의 광 투과 영역(10a)의 외연보다 외측에 위치하고 있고, 또한, 패브리 페로 간섭 필터(10)의 외연보다 안쪽에 위치하고 있다. 광 투과 부재(13)의 외연은 패브리 페로 간섭 필터(10)의 외연보다 외측에 위치하고 있다. 온도 조절 소자(50)의 외연은 패브리 페로 간섭 필터(10)의 외연보다 외측에 위치하고 있다. 또한, 「소정의 방향에서 보았을 경우에 하나의 외연이 다른 외연보다 외측에 위치하고 있다」는 것은 「소정의 방향에서 보았을 경우에 하나의 외연이 다른 외연을 포위하고 있다」, 「소정의 방향에서 보았을 경우에 하나의 외연이 다른 외연을 포함하고 있다」라는 의미이다. 또한, 「소정의 방향에서 보았을 경우에 하나의 외연이 다른 외연보다 안쪽에 위치하고 있다」는 것은 「소정의 방향에서 보았을 경우에 하나의 외연이 다른 외연에 포위되고 있다」, 「소정의 방향에서 보았을 경우에 하나의 외연이 다른 외연에 포함되어 있다」라는 의미이다.
지지 부재(9), 열전도 부재(15) 및 패브리 페로 간섭 필터(10)의 구성의 자세한 것은 다음과 같다. 도 3에 나타나듯이(도 3에서는 온도 조절 소자(50), 와이어(12), 스템(3) 등이 생략되어 있다), 패브리 페로 간섭 필터(10)는 한 쌍의 지지 부재(9)에 의해서 지지되어 있다. 한 쌍의 지지 부재(9)는 라인 L에 평행한 방향에서 보았을 경우에, 패브리 페로 간섭 필터(10)의 광 투과 영역(10a)을 사이에 두고 서로 대향하고 있다. 각 지지 부재(9)의 재치면(9a)에는 패브리 페로 간섭 필터(10)의 저면(10b) 중 광 투과 영역(10a)의 외측의 부분으로서 패브리 페로 간섭 필터(10)의 측면(10c)의 일부에 따른 부분이 재치되어 있다. 이와 같이, 지지 부재(9)는 패브리 페로 간섭 필터(10)의 저면(10b) 중 광 투과 영역(10a)의 외측의 부분을 지지하고 있다.
패브리 페로 간섭 필터(10)의 측면(10c)의 일부는 각 지지 부재(9)의 재치면(9a)의 일부가 당해 측면(10c)의 일부의 외측(라인 L에 평행한 방향에서 보았을 경우에 있어서 당해 측면(10c)의 일부의 외측)에 배치되도록 각 지지 부재(9)의 재치면(9a) 상에 위치하고 있다. 이것에 의해, 측면(10c)의 일부와 각 지지 부재(9)의 재치면(9a)의 일부(당해 측면(10c)의 일부의 외측의 부분, 즉, 재치면(9a) 중 패브리 페로 간섭 필터(10)가 재치되어 있지 않은 부분)로 코너부(C)가 형성되어 있다.
열전도 부재(15)는 코너부(C)에 따르도록, 각 지지 부재(9)의 재치면(9a)에 배치되어 있다. 각 지지 부재(9)의 재치면(9a)에 있어서, 열전도 부재(15)는 제1 부분(15a) 및 제2 부분(15b)을 포함하고 있다. 제1 부분(15a)은 코너부(C)를 따라서 배치된 부분이다. 제2 부분(15b)은 지지 부재(9)의 재치면(9a)과 패브리 페로 간섭 필터(10)의 저면(10b) 사이에 배치된 부분이다. 이와 같이, 열전도 부재(15)는 패브리 페로 간섭 필터(10)의 저면(10b)의 일부 및 측면(10c)의 일부, 및 지지 부재(9)의 재치면(9a)의 일부에 각각 접촉하고 있다. 또한, 제1 부분(15a)은 후술하는 패브리 페로 간섭 필터(10)의 기판(21)의 측면에 이르고 있다.
이상과 같이 구성된 광 검출 장치(1A)에 있어서는, 도 1에 나타나듯이 외부로부터 패키지(2)의 개구(2a), 광 투과 부재(13) 및 밴드 패스 필터(14)를 통해서 패브리 페로 간섭 필터(10)의 광 투과 영역(10a)으로 광이 입사하면, 소정의 파장을 가지는 광이 선택적으로 투과된다(자세한 것은 후술한다). 패브리 페로 간섭 필터(10)의 광 투과 영역(10a)을 투과한 광은 광 검출기(8)의 수광부로 입사하고, 광 검출기(8)에 의해서 검출된다.
［패브리 페로 간섭 필터의 구성］
도 4에 나타나듯이, 패브리 페로 간섭 필터(10)에서는 제1 미러와 제2 미러의 거리에 따른 광을 투과시키는 광 투과 영역(10a)이 라인 L상에 설치되어 있다. 광 투과 영역(10a)에 있어서는, 제1 미러와 제2 미러의 거리가 매우 정밀도 좋게 제어된다. 즉, 광 투과 영역(10a)은 패브리 페로 간섭 필터(10) 가운데, 소정의 파장을 가지는 광을 선택적으로 투과시키기 위해서 제1 미러와 제2 미러의 거리를 소정의 거리로 제어하는 것이 가능한 영역으로서, 제1 미러와 제2 미러의 거리에 따른 소정의 파장을 가지는 광이 투과 가능한 영역이다.
도 5에 나타난 바와 같이, 패브리 페로 간섭 필터(10)는 기판(21)을 구비하고 있다. 기판(21)의 광 입사측의 표면(21a)에는 반사 방지층(31), 제1 적층체(32), 중간층(33) 및 제2 적층체(34)가 이 순서대로 적층되어 있다. 제1 적층체(32)와 제2 적층체(34) 사이에는 프레임 모양의 중간층(33)에 의해서 공극(에어 갭) S가 형성되어 있다. 기판(21)은 예를 들면, 실리콘, 석영, 유리 등으로 이루어진다. 기판(21)이 실리콘으로 이루어지는 경우에는, 반사 방지층(31) 및 중간층(33)은 예를 들면, 산화 실리콘으로 이루어진다. 중간층(33)의 두께는 중심 투과 파장(즉, 패브리 페로 간섭 필터(10)가 투과시킬 수 있는 파장 범위의 중심 파장)의 1/2의 정수배인 것이 바람직하다.
제1 적층체(32) 중 광 투과 영역(10a)에 대응하는 부분은, 제1 미러(35)로 기능한다. 제1 미러(35)는 반사 방지층(31)을 통해서 기판(21)에 지지되어 있다. 제1 적층체(32)는 복수의 폴리 실리콘층과 복수의 질화 실리콘층이 한 층씩 교대로 적층됨으로써 구성되어 있다. 제1 미러(35)를 구성하는 폴리 실리콘층 및 질화 실리콘층의 각각의 광학 두께는 중심 투과 파장의 1/4의 정수배인 것이 바람직하다. 또한, 질화 실리콘층 대신에 산화 실리콘층이 이용되어도 괜찮다.
제2 적층체(34) 중 광 투과 영역(10a)에 대응하는 부분은, 공극 S를 통해서 제1 미러(35)에 대향하는 제2 미러(36)로서 기능한다. 제2 미러(36)는 반사 방지층(31), 제1 적층체(32) 및 중간층(33)을 통해서 기판(21)에 지지되어 있다. 제2 적층체(34)는 복수의 폴리 실리콘층과 복수의 질화 실리콘층이 한 층씩 교대로 적층됨으로써 구성되어 있다. 제2 미러(36)를 구성하는 폴리 실리콘층 및 질화 실리콘층의 각각의 광학 두께는 중심 투과 파장의 1/4의 정수배인 것이 바람직하다. 또한, 질화 실리콘층 대신에 산화 실리콘층이 이용되어도 괜찮다.
제2 적층체(34)에 있어서 공극 S에 대응하는 부분에는 제2 적층체(34)의 표면(34a)으로부터 공극 S에 이르는 복수의 관통공(도시 생략)이 설치되어 있다. 복수의 관통홀은 제2 미러(36)의 기능에 실질적으로 영향을 주지 않는 정도로 형성되어 있다. 복수의 관통공은 에칭에 의해 중간층(33)의 일부를 제거해 공극 S를 형성하기 위해서 이용된 것이다.
제1 미러(35)에는 광 투과 영역(10a)을 둘러싸도록 제1 전극(22)이 형성되어 있다. 제1 미러(35)에는 광 투과 영역(10a)을 포함하도록 제2 전극(23)이 형성되어 있다. 제1 전극(22) 및 제2 전극(23)은 폴리 실리콘층에 불순물을 도핑하여 저저항화함으로써 형성되어 있다. 제2 전극(23)의 크기는 광 투과 영역(10a)의 전체를 포함하는 크기인 것이 바람직하지만, 광 투과 영역(10a)의 크기와 대략 동일해도 좋다.
제2 미러(36)에는 제3 전극(24)이 형성되어 있다. 제3 전극(24)은 라인 L에 평행한 방향에 있어서, 공극 S를 통하여 제1 전극(22) 및 제2 전극(23)과 대향하고 있다. 제3 전극(24)은 폴리 실리콘층에 불순물을 도핑하여 저저항화함으로써 형성되어 있다.
패브리 페로 간섭 필터(10)에 있어서는, 제2 전극(23)은 라인 L에 평행한 방향에 있어서, 제1 전극(22)에 대해서 제3 전극(24)과는 반대측에 위치하고 있다. 즉, 제1 전극(22)과 제2 전극(23)은 제1 미러(35)에 있어서 동일 평면상에 위치하고 있지 않다. 제2 전극(23)은 제1 전극(22)보다 제3 전극(24)에서 떨어져 있다.
단자(25)는 광 투과 영역(10a)을 사이에 두고 대향하도록 한 쌍이 설치되어 있다. 각 단자(25)는 제2 적층체(34)의 표면(34a)에서 제1 적층체(32)에 이르는 관통공 내에 배치되어 있다. 각 단자(25)는 배선(22a)을 통해서 제1 전극(22)과 전기적으로 접속되어 있다.
단자(26)는 광 투과 영역(10a)을 사이에 두고 대향하도록 한 쌍이 설치되어 있다. 각 단자(26)는 제2 적층체(34)의 표면(34a)으로부터 중간층(33)의 바로 앞에 도달하는 관통공 내에 배치되어 있다. 각 단자(26)는 배선(23a)을 통해서 제2 전극(23)과 전기적으로 접속되어 있음과 아울러, 배선(24a)을 통해서 제3 전극(24)과 전기적으로 접속되어 있다. 또한, 한 쌍의 단자(25)가 대향하는 방향과 한 쌍의 단자(26)가 대향하는 방향은 직교하고 있다(도 4 참조).
제1 적층체(32)의 표면(32a)에는 트렌치(27, 28)가 마련되어 있다. 트렌치(27)는 단자(26)에서 라인 L에 평행한 방향을 따라서 연장되는 배선(23a)을 둘러싸도록 고리 모양으로 연장하고 있다. 트렌치(27)는 제1 전극(22)과 배선(23a)을 전기적으로 절연하고 있다. 트렌치(28)는 제1 전극(22)의 내연을 따라 고리 모양으로 연장하고 있다. 트렌치(28)는 제1 전극(22)과 제1 전극(22)의 내측의 영역을 전기적으로 절연하고 있다. 각 트렌치(27, 28) 내의 영역은 절연 재료이어도 좋고, 공극이어도 좋다.
제2 적층체(34)의 표면(34a)에는 트렌치(29)가 마련되어 있다. 트렌치(29)는 단자(25)를 둘러싸도록 고리 모양으로 연장하고 있다. 트렌치(29)는 단자(25)와 제3 전극(24)을 전기적으로 절연하고 있다. 트렌치(28) 내의 영역은 절연 재료여도 좋고, 공극이어도 좋다.
기판(21)의 광 출사 측의 표면(21b)에는 반사 방지층(41), 제3 적층체(42), 중간층(43) 및 제4 적층체(44)가 이 순서대로 적층되어 있다. 반사 방지층(41) 및 중간층(43)은 각각 반사 방지층(31) 및 중간층(33)과 마찬가지의 구성을 가지고 있다. 제3 적층체(42) 및 제4 적층체(44)는 각각 기판(21)을 기준으로 제1 적층체(32) 및 제2 적층체(34)와 대칭의 적층 구조를 가지고 있다. 반사 방지층(41), 제3 적층체(42), 중간층(43) 및 제4 적층체(44)는 기판(21)의 휨을 억제하는 기능을 가지고 있다.
반사 방지층(41), 제3 적층체(42), 중간층(43) 및 제4 적층체(44)에는 광 투과 영역(10a)을 포함하도록 개구(40a)가 마련되어 있다. 개구(40a)는 광 투과 영역(10a)의 크기와 대략 동일한 지름을 가지고 있다. 개구(40a)는 광 출사 측에 개구하고 있고, 개구(40a)의 저면은 반사 방지층(41)에 이르고 있다. 제4 적층체(44)의 광 출사 측의 표면에는, 차광층(45)이 형성되어 있다. 차광층(45)은 예를 들면 알루미늄 등으로 이루어진다. 차광층(45)의 표면 및 개구(40a)의 내면에는 보호층(46)이 형성되어 있다. 보호층(46)은 예를 들면 산화 알루미늄으로 이루어진다. 또한, 보호층(46)의 두께를 1~100 nm(바람직하게는, 30 nm정도)로 함으로써, 보호층(46)에 의한 광학적인 영향을 무시할 수 있다.
이상과 같이 구성된 패브리 페로 간섭 필터(10)에 있어서는, 단자(25, 26)를 통해서 제1 전극(22)과 제3 전극(24) 사이에 전압이 인가되면, 당해 전압에 따른 정전기력이 제1 전극(22)과 제3 전극(24) 사이에 발생한다. 당해 정전기력에 의해서, 제2 미러(36)가 기판(21)에 고정된 제1 미러(35) 측으로 끌어 당겨져, 제1 미러(35)와 제2 미러(36) 거리가 조정된다. 이와 같이, 패브리 페로 간섭 필터(10)에서는 제1 미러(35)와 제2 미러(36)의 거리가 가변으로 되어 있다.
패브리 페로 간섭 필터(10)를 투과하는 광의 파장은 광 투과 영역(10a)에 있어서의 제1 미러(35)와 제2 미러(36)의 거리에 의존한다. 따라서, 제1 전극(22)과 제3 전극(24) 사이에 인가하는 전압을 조정함으로써, 투과하는 광의 파장을 적당히 선택할 수 있다. 이 때, 제2 전극(23)은 제3 전극(24)과 동전위이다. 따라서, 제2 전극(23)은 광 투과 영역(10a)에 있어서 제1 미러(35) 및 제2 미러(36)를 평탄하게 유지하기 위한 보상 전극으로서 기능한다.
광 검출 장치(1A)에서는 패브리 페로 간섭 필터(10)에 인가하는 전압을 변화시키면서(즉, 패브리 페로 간섭 필터(10)에 있어서 제1 미러(35)와 제2 미러(36)의 거리를 변화시키면서), 패브리 페로 간섭 필터(10)의 광 투과 영역(10a)을 투과한 광을 광 검출기(8)로 검출함으로써, 분광 스펙트럼을 얻을 수 있다.
［작용 및 효과］
광 검출 장치(1A)에서는 온도 조절 소자(50)의 흡열 영역(50a)이 라인 L상에 있어 광 검출기(8)에 대해서 한쪽에 위치하고 있다. 이것에 의해, 예를 들면, 라인 L에 대해서 패브리 페로 간섭 필터(10) 및 광 검출기(8)의 측방에 온도 조절 소자(50)의 흡열 영역(50a)가 위치하고 있는 경우에 비해, 패브리 페로 간섭 필터(10) 및 광 검출기(8)가 균일하게 냉각된다. 특히, 온도 조절 소자(50)의 상면 및 배선 기판(7)의 하면, 배선 기판(7)의 상면 및 광 검출기(8)의 하면, 배선 기판(7)의 상면 및 지지 부재(9)의 하면, 및 지지 부재(9)의 상면 및 패브리 페로 간섭 필터(10)의 하면은 각각 접착제 등을 통해서 서로 면접촉 하고 있다. 이것에 의해, 예를 들면 각 부재가 점접촉하고 있는 경우에 비해, 냉각이 효율적으로 행해진다. 또한, 라인 L상에 있어서는 광 투과 부재(13)와 온도 조절 소자(50)의 흡열 영역(50a) 사이에 패브리 페로 간섭 필터(10) 및 광 검출기(8)가 배치되어 있다. 이것에 의해, 광 투과 부재(13)가 과도하게 냉각되어 광 투과 부재(13)의 온도와 외부 공기 온도(광 검출 장치(1A)의 사용 환경 온도)의 차이가 커지는 것에 기인하는 광 투과 부재(13)에 있어서의 결로의 발생이 억제된다. 따라서, 광 검출 장치(1A)에 의하면, 패키지(2) 내에 광을 입사시키기 위한 광 투과 부재(13)에 있어서 결로가 발생하는 것을 억제하면서, 패키지(2)에 수용된 패브리 페로 간섭 필터(10) 및 광 검출기(8)를 균일한 온도로 유지할 수 있다.
이와 같이, 광 검출 장치(1A)에서는 패브리 페로 간섭 필터(10)가 온도 조절 소자(50)에 의해서 균일하게 냉각되기 때문에, 광 검출 장치(1A)의 사용 환경 온도에 의하지 않고 패브리 페로 간섭 필터(10)의 온도를 일정하게 유지할 수 있고, 그 결과 광 검출 장치(1A)의 사용 환경 온도의 변화에 기인하는 투과광의 파장 시프트를 억제할 수 있다. 특히, 서로의 거리가 가변되는 제1 미러(35) 및 제2 미러(36)를 가지는 패브리 페로 간섭 필터(10)에 있어서는, 박막 모양의 제2 미러(36)를 매우 정밀도 좋게 동작시켜, 제1 미러(35)와 제2 미러(36)의 거리를 매우 정밀도 좋게 제어할 필요가 있다. 여기서, 패브리 페로 간섭 필터(10)가 부위마다 불균일한 온도가 되면, 제1 미러(35)와 제2 미러(36)의 거리를 매우 정밀도 좋게 제어하는 것이 곤란하게 된다. 그 때문에, 패브리 페로 간섭 필터(10)를 균일한 온도로 유지하는 것은 매우 중요하다. 또한, 광 검출기(8)가 온도 조절 소자(50)에 의해서 균일하게 냉각되기 때문에, 광 검출기(8)에서 발생하는 암전류를 감소시킬 수 있다.
또한, 패키지(2) 내에 온도 조절 소자(50)가 배치된 구성은 패키지(2) 밖에 온도 조절 소자(50)가 배치된 구성과 비교해서 패키지(2) 내의 용적이 증대하기 쉽다. 그 때문에, 패키지(2) 내에 온도 조절 소자(50)가 배치된 구성에서는, 패키지(2) 내의 용적이 증대하는 만큼, 패키지(2) 내의 온도를 균일하게 유지하는 것이 어렵다. 그러나, 광 검출 장치(1A)의 구성에 의하면, 측정 결과의 정밀도에 큰 영향을 주는 패브리 페로 간섭 필터(10) 및 광 검출기(8)를 균일한 온도로 유지하는 것을 효과적으로 실시할 수 있다.
여기서, 광 투과 부재(13)에 있어서의 결로의 발생에 기인하는 리스크에 대해 설명한다. 우선, 광 투과 부재(13)의 광 입사면(13a) 및/또는 광 출사면(13b)에 결로가 발생하면, 패키지(2) 내에 입사하는 광의 광 양이 감소하고, 광 검출기(8)의 감도가 저하할 우려가 있다. 또한, 패키지(2) 내에 입사하는 광에 대해서, 다중 반사, 산란, 렌즈 효과 등이 발생하고, 그것이 미광의 원인이 되어, 광 검출기(8)에 입사하는 투과광의 분해능, S/N 비 등이 저하할 우려가 있다. 이와 같이, 광 투과 부재(13)의 광 입사면(13a) 및/또는 광 출사면(13b)에 결로가 발생하면, 광 검출기(8)에 있어서의 검출 특성의 안정성이 저하할 우려가 있다.
또한, 패브리 페로 간섭 필터(10)의 제2 미러(36) 상에서 결로가 발생하면, 패브리 페로 간섭 필터(10)에 인가하는 제어 전압에 대한 투과광의 피크 파장이 변화할 우려가 있다. 또한, 수분에 의해서 제1 미러(35)와 제2 미러(36)가 들러 붙어서 고장으로 연결될 우려가 있다.
이것에 대해, 광 검출 장치(1A)에서는 광 투과 부재(13)에 있어서 결로가 발생하는 것을 억제할 수 있기 때문에, 상술한 리스크를 회피할 수 있다. 특히, 제조 과정에 있어서 패키지(2) 내에 수분이 잔존했을 경우에는, 광 투과 부재(13)에 있어서의 결로의 발생을 억제할 수 있는 광 검출 장치(1A)의 구성은 유효하다. 또한, 광 검출 장치(1A)의 구성은 광 투과 부재(13)에 있어서의 결로의 발생을 억제할 수 있는 구성이기 때문에, 각 부재간의 거리를 가까이 하여, 광 검출 장치(1A)를 소형화하는 것도 가능하다.
광 검출 장치(1A)에서는 라인 L에 평행한 방향에서 보았을 경우에, 패키지(2)의 개구(2a)의 외연이 패브리 페로 간섭 필터(10)의 외연보다 안쪽에 위치하고 있고, 온도 조절 소자(50)의 발열 영역(50b)이 패키지(2)와 열적으로 접속되어 있다. 이것에 의해, 예를 들면, 개구(2a)의 외연이 패브리 페로 간섭 필터(10)의 외연보다 외측에 위치하고 있는 경우에 비해, 온도 조절 소자(50)의 발열 영역(50b)과 광 투과 부재(13)의 사이에서 패키지(2)를 통해서 열이 전해지기 쉽다(구체적으로는, 온도 조절 소자(50)의 발열 영역(50b)에서 패키지(2)를 통해서 광 투과 부재(13)로 열이 전해지기 쉽다). 따라서, 광 투과 부재(13)에 있어서 결로가 발생하는 것을 보다 확실히 억제할 수 있다.
광 검출 장치(1A)에서는 라인 L에 평행한 방향에서 보았을 경우에, 광 투과 부재(13)의 외연이 패브리 페로 간섭 필터(10)의 외연보다 외측에 위치하고 있다. 이것에 의해, 예를 들면, 광 투과 부재(13)의 외연이 패브리 페로 간섭 필터(10)의 외연보다 안쪽에 위치하고 있는 경우에 비해, 광 투과 부재(13)와 패키지(2)의 접촉 면적이 증가하여, 광 투과 부재(13)와 패키지(2) 사이에 열이 전해지기 쉽다(구체적으로는, 온도 조절 소자(50)의 발열 영역(50b)에서 패키지(2)를 통해서 광 투과 부재(13)로 열이 전해지기 쉽다). 또한, 광 검출 장치(1A)에서는, 광 투과 부재(13)의 측면(13c)이 패키지(2)에 접촉하고 있기 때문에, 광 투과 부재(13)와 패키지(2)의 접촉 면적이 보다 커진다. 따라서, 광 투과 부재(13)에 있어서 결로가 발생하는 것을 보다 확실히 억제할 수 있다. 또한, 이 구성에 의하면, 패브리 페로 간섭 필터(10)에 접속된 와이어(12)가 휘었다고 해도, 절연성의 광 투과 부재(13)에 의해서, 와이어(12)와 패키지(2)의 접촉이 방지된다. 이것에 의해, 패브리 페로 간섭 필터(10)를 제어하기 위한 전기신호가 패키지(2)에 흐르는 것을 방지하고, 패브리 페로 간섭 필터(10)의 고정밀 제어가 가능해진다.
광 검출 장치(1A)에서는 온도 조절 소자(50)가 패키지(2) 내에 배치되어 있어 광 검출기(8)가 온도 조절 소자(50) 상에 배치되어 있으며, 광 검출기(8)가 온도 조절 소자(50)와 패브리 페로 간섭 필터(10)의 사이에 위치하도록 패브리 페로 간섭 필터(10)가 온도 조절 소자(50) 상에 배치되어 있다. 이것에 의해, 소형이고 간이한 구성으로 효율이 좋게, 패브리 페로 간섭 필터(10) 및 광 검출기(8)를 균일한 온도로 유지할 수 있다.
일례로서, 라인 L에 평행한 방향에 있어서, 온도 조절 소자(50)의 두께는 0.7~2 mm이고, 배선 기판(7)의 두께는 0.3 mm이고, 지지 부재(9)의 두께는 0.6 mm이고, 패브리 페로 간섭 필터(10)의 두께는 0.6 mm이다. 또한, 리드 핀(11) 중 스템(3)의 상면으로부터 돌출하는 부분의 높이는 0.2~1 mm이며, 예를 들면 0.5 mm이다. 즉, 온도 조절 소자(50)는 배선 기판(7), 지지 부재(9) 및 패브리 페로 간섭 필터(10)의 각각보다도 두껍다. 온도 조절 소자(50)가 두껍기 때문에, 발열 영역(50b)에서 발하는 열의 영향을 광 검출기(8) 및 패브리 페로 간섭 필터(10)가 받기 어렵다. 반면에, 배선 기판(7), 지지 부재(9) 및 패브리 페로 간섭 필터(10)가 얇기 때문에, 흡열 영역(50a)에 의한 냉각이 효율적으로 행해진다.
또한, 광 검출 장치(1A)에서는 리드 핀(11)의 상면이 온도 조절 소자(50), 배선 기판(7), 지지 부재(9) 및 패브리 페로 간섭 필터(10)의 각각 상면보다도 낮은 위치에 있다. 이것에 의해, 광 검출기(8) 및 패브리 페로 간섭 필터(10)에서 리드 핀(11)으로의 와이어(12)의 접속이 실시되기 쉽다(특히, 패브리 페로 간섭 필터(10)에 상방이 덮이도록 배치되는 광 검출기(8)나 온도 보상용 소자로부터 나오는 와이어(12)가 패브리 페로 간섭 필터(10)에 간섭하는 것을 억제할 수 있다).
또한, 패브리 페로 간섭 필터(10)에서 리드 핀(11)으로의 와이어(12)의 접속의 용이함을 고려하면, 스템(3)으로부터의 패브리 페로 간섭 필터(10)의 높이는 너무 높지 않는 것이 바람직하다. 따라서, 배선 기판(7), 지지 부재(9) 및 패브리 페로 간섭 필터(10)의 적층 아래에 온도 조절 소자(50)가 배치된 구성은 패브리 페로 간섭 필터(10)의 스템(3)으로부터의 높이가 높아져 버리기 때문에, 리드 핀(11)으로의 와이어의 접속이라는 관점에서는 바람직하지 않다. 그러나, 광 검출 장치(1A)에서는 배선 기판(7), 지지 부재(9) 및 패브리 페로 간섭 필터(10)의 두께를 얇게 억제함으로써, 패브리 페로 간섭 필터(10)의 스템(3)으로부터의 높이를 억제하고, 디메리트를 최소한으로 두고 있다.
광 검출 장치(1A)에서는 패브리 페로 간섭 필터(10)와 광 투과 부재(13)가 공극을 통해서 서로 이격되어 있다. 이것에 의해, 패브리 페로 간섭 필터(10)가 광 검출 장치(1A)의 사용 환경 온도의 영향 및, 패키지(2) 및 광 투과 부재(13)로부터의 열의 영향을 받는 것을 억제할 수 있다. 특히, 광 검출 장치(1A)에서는 패브리 페로 간섭 필터(10) 위쪽의 공간(패브리 페로 간섭 필터(10)의 상면과 광 투과 부재(13)의 광 출사면(13b) 사이의 공간)의 체적이 패브리 페로 간섭 필터(10)의 아래쪽의 공간(패브리 페로 간섭 필터(10)의 하면과 배선 기판(7)의 상면 사이의 공간)의 체적보다 크다. 이 때문에, 패브리 페로 간섭 필터(10)와 광 투과 부재(13) 사이에 있어서의 열의 전달이 효과적으로 억제된다.
광 검출 장치(1A)에서는 패브리 페로 간섭 필터(10)의 저면(10b) 중 광 투과 영역(10a)의 외측의 부분을 지지하는 지지 부재(9)와 패브리 페로 간섭 필터(10)의 측면(10c), 및 지지 부재(9)와 접촉하는 열전도 부재(15)가 설치되어 있다. 이것에 의해, 예를 들면, 패브리 페로 간섭 필터(10)의 측면(10c), 및 지지 부재(9)와 접촉하는 열전도 부재(15)가 설치되지 않은 경우에 비해, 패브리 페로 간섭 필터(10)와 온도 조절 소자(50)의 흡열 영역(50a) 사이에서, 지지 부재(9)를 통해서 열이 전해지기 쉽다(구체적으로는, 패브리 페로 간섭 필터(10)에서 지지 부재(9)를 통해서 온도 조절 소자(50)의 흡열 영역(50a)으로 열이 전해지기 쉽다). 따라서, 효율이 좋게 패브리 페로 간섭 필터(10) 및 광 검출기(8)를 균일한 온도로 유지할 수 있다.
광 검출 장치(1A)에서는 열전도 부재(15)가 패브리 페로 간섭 필터(10)와 지지 부재(9)를 접착하는 접착 부재이다. 이것에 의해, 지지 부재(9) 상에 있어서의 패브리 페로 간섭 필터(10)의 유지 상태를 안정시킬 수 있다.
광 검출 장치(1A)에서는, 열전도 부재(15)가 코너부(C)에 배치되어 패브리 페로 간섭 필터(10)의 측면(10c)의 일부, 및 지지 부재(9)의 재치면(9a)의 일부의 각각과 접촉하고 있다. 이것에 의해, 보다 효율이 좋게, 패브리 페로 간섭 필터(10) 및 광 검출기(8)를 균일한 온도로 유지할 수 있음과 아울러, 지지 부재(9) 상에 있어서의 패브리 페로 간섭 필터(10)의 유지 상태를 보다 확실하게 안정시킬 수 있다. 특히, 열전도 부재(15)를 코너부(C)에 배치하는 것은 열전도 부재(15)의 체적을 크게할 수 있고, 또한 열전도 부재(15)의 자세를 안정시킬 수 있으므로 유효하다.
［제2 실시 형태］
［광 검출 장치의 구성］
도 6에 나타나듯이, 광 검출 장치(1B)는 SMD(Surface Mount Device)로 구성되어 있는 점에서, 상술한 광 검출 장치(1A)와 다르다. 광 검출 장치(1B)는 광 검출기(8) 및 패브리 페로 간섭 필터(10)를 수용하는 패키지(2)를 구성하는 본체부(200)를 구비하고 있다. 본체부(200)의 재료로서는 예를 들면, 세라믹, 수지 등을 이용할 수 있다. 본체부(200)에는 복수의 배선(도시 생략)이 부설되어 있다. 본체부(200)의 저면(200a)에는 복수의 실장용 전극 패드(207)가 설치되어 있다. 서로 대응하는 배선(도시 생략)과 실장용 전극 패드(207)는 서로 전기적으로 접속되어 있다.
본체부(200)에는 제1 확폭부(201), 제2 확폭부(202), 제3 확폭부(203), 제4 확폭부(204) 및 오목부(205)가 형성되어 있다. 오목부(205), 제4 확폭부(204), 제3 확폭부(203), 제2 확폭부(202) 및 제1 확폭부(201)는 직선인 소정의 라인 L을 중심선으로하여 저면(200a) 측에서 이 순서로 늘어서 있으며 저면(200a)의 반대측에 개구하는 1개의 공간을 형성하고 있다.
오목부(205)의 저면에는 광 검출기(8)가 고정되어 있다. 오목부(205)의 저면과 광 검출기(8)의 저면은 예를 들면 열전도가 좋은 접착 부재(도시 생략)를 통해서 접착되어 있다. 광 검출기(8)는 라인 L상에 배치되어 있다. 보다 구체적으로는, 광 검출기(8)는 그 수광부의 중심선이 라인 L에 일치하도록 배치되어 있다. 제3 확폭부(203)의 저면에는 패브리 페로 간섭 필터(10)가 열전도 부재(15)를 통해서 고정되어 있다. 즉, 제3 확폭부(203)의 저면과 패브리 페로 간섭 필터(10)의 저면(10b)은 열전도 부재(15)를 통해서 접착되어 있다. 패브리 페로 간섭 필터(10)는 라인 L상에 배치되어 있다. 보다 구체적으로는, 패브리 페로 간섭 필터(10)는 그 광 투과 영역(10a)의 중심선이 라인 L에 일치하도록 배치되어 있다. 제1 확폭부(201)의 저면에는 판 모양의 광 투과 부재(13)가 예를 들면 열전도가 좋은 접착 부재를 통해서 고정되어 있다. 광 투과 부재(13)의 광 출사면(13b)에는 밴드 패스 필터(14)가 설치되어 있다. 또한, 본체부(200)에는 온도 보상용 소자(도시 생략)가 매설되어 있다.
광 검출기(8)의 단자, 온도 보상용 소자의 단자 및 패브리 페로 간섭 필터(10)의 단자의 각각은 와이어(12) 및 배선(도시 생략)을 통해서, 또는 배선(도시 생략) 만을 통해서, 대응하는 실장용 전극 패드(207)와 전기적으로 접속되어 있다. 이것에 의해, 광 검출기(8), 온도 보상용 소자 및 패브리 페로 간섭 필터(10)의 각각에 대한 전기신호의 입출력 등이 가능하다.
또한, 패키지(2)의 벽부인 본체부(200)의 소정의 부분에는 온도 조절 소자(50)가 매설되어 있다. 보다 상세하게는, 본체부(200) 가운데, 오목부(205)의 저면과 본체부(200)의 저면(200a) 사이의 부분, 제4 확폭부(204)의 저면과 본체부(200)의 저면(200a) 사이의 부분, 및 제3 확폭부(203)의 저면과 본체부(200)의 저면(200a) 사이의 부분의 전체에 걸쳐, 온도 조절 소자(50)가 매설되어 있다.
온도 조절 소자(50)는 예를 들면 펠티에 소자다. 온도 조절 소자(50)에 있어서는, 복수의 N형 반도체층(51)과 복수의 P형 반도체층(52)이 교대로 나란히 있다. 교대로 나란히 있는 모든 N형 반도체층(51) 및 P형 반도체층(52)이 직렬로 접속되도록, 서로 이웃하는 N형 반도체층(51) 및 P형 반도체층(52) 중 저면(200a)의 반대측의 단부끼리는 제1 금속 부재(53)을 통해서 서로 접속되고, 서로 이웃하는 N형 반도체층(51) 및 P형 반도체층(52) 중 저면(200a) 측의 단부끼리는 제2 금속 부재(54)를 통해서 서로 접속되어 있다.
제1 금속 부재(53)에 의해서 서로 접속된 N형 반도체층(51) 및 P형 반도체층(52)에 주목하는 경우에, N형 반도체층(51)에서 P형 반도체층(52) 방향으로 전류가 흘려지면, 제1 금속 부재(53)에 있어서 흡열 현상이 발생한다. 이것에 의해, 제3 확폭부(203)의 저면, 제4 확폭부(204)의 저면, 및 오목부(205)의 저면은 흡열 영역(50a)으로서 기능한다.
제2 금속 부재(54)에 의해서 서로 접속된 P형 반도체층(52) 및 N형 반도체층(51)에 주목하는 경우에, P형 반도체층(52)에서 N형 반도체층(51) 방향으로 전류가 흘려지면, 제2 금속 부재(54)에 있어서 발열 현상이 발생한다. 이것에 의해, 본체부(200)의 저면(200a)은 발열 영역(50b)으로서 기능한다.
온도 조절 소자(50)의 단자는 배선(도시 생략)을 통해서, 대응하는 실장용 전극 패드(207)와 전기적으로 접속되어 있다. 이것에 의해, 온도 조절 소자(50)에 대한 전기신호의 입출력 등이 가능하다. 온도 조절 소자(50)에서는, 교대로 나열된 모든 N형 반도체층(51) 및 P형 반도체층(52)이 직렬로 접속되어 있다. 그 때문에, 소정의 방향으로 전류가 흘려지면, 제1 금속 부재(53)에서는 N형 반도체층(51)에서 P형 반도체층(52) 방향으로 전류가 흘러, 제3 확폭부(203)의 저면, 제4 확폭부(204)의 저면, 및 오목부(205)의 저면이 흡열 영역(50a)으로서 기능하고, 한편 제2 금속 부재(54)에서는 P형 반도체층(52)에서 N형 반도체층(51) 방향으로 전류가 흘러, 본체부(200)의 저면(200a)이 발열 영역(50b)으로서 기능한다.
광 검출 장치(1B)에서는, 패키지(2)는 광 검출기(8), 열전도 부재(15) 및 패브리 페로 간섭 필터(10)를 수용하고 있다. 패키지(2)의 벽부에는 온도 보상용 소자(도시 생략) 및 온도 조절 소자(50)가 매설되어 있다. 광 검출기(8)는 온도 조절 소자(50)의 흡열 영역(50a)인 오목부(205)의 저면상에 배치되어 있다. 흡열 영역(50a)인 오목부(205)의 저면은 광 검출기(8)와 열적으로 접속되어 있다. 패브리 페로 간섭 필터(10)는 광 검출기(8)가 온도 조절 소자(50)와 패브리 페로 간섭 필터(10) 사이에 위치하도록, 열전도 부재(15)를 통해서, 온도 조절 소자(50)의 흡열 영역(50a)인 제3 확폭부(203)의 저면상에 배치되어 있다. 흡열 영역(50a)인 제3 확폭부(203)의 저면은 패브리 페로 간섭 필터(10)와 열적으로 접속되어 있다.
온도 조절 소자(50)의 발열 영역(50b)인 본체부(200)의 저면(200a)에는 예를 들면 열전도가 좋은 접착 부재를 통해서, 히트 싱크(60)가 접착되어 있다. 이것에 의해, 발열 영역(50b)으로부터 생긴 열을 히트 싱크(60)를 통해서 효율적으로 방열시킬 수 있다. 히트 싱크(60)가 전극 패드(207)보다 두꺼운 경우에는, 광 검출 장치(1B)를 실장하는 외부의 배선 기판에 히트 싱크(60)가 간섭하지 않게 관통 구멍을 마련해둠으로써, 외부의 배선 기판에 광 검출 장치(1B)를 실장할 수 있다. 혹은, 외부의 배선 기판에 관통 구멍을 마련하지 않고, 전극 패드(207)를 본체부(200)의 측면에 배치하여, 라인 L이 외부의 배선 기판의 표면에 대략 수평이 되도록 광 검출 장치(1B)를 실장해도 괜찮다. 혹은, 전극 패드(207)보다 얇은 금속판을 본체부(200)의 저면(200a)에 접착하여, 히트 싱크(60)로서 이용해도 괜찮다. 이 경우, 금속판을 전극 패드(207)와 같은 재질(예를 들면, 금, 은, 동, 알루미늄, 텅스텐 등)로 하면, 저면(200a)으로의 형성 공정을 동시에 실시할 수 있다.
광 검출기(8)는 라인 L상에 있어서 패브리 페로 간섭 필터(10)에 대해서 한쪽(여기에서는, 본체부(200)의 저면(200a)측)에 위치하고 있고, 온도 조절 소자(50)의 흡열 영역(50a)인 오목부(205)의 저면은 라인 L상에 있어 광 검출기(8)에 대해서 한쪽(여기에서는, 본체부(200)의 저면(200a)측)에 위치하고 있다. 패키지(2)의 개구(제1 확폭부(201)) 및 광 투과 부재(13)는 라인 L상에 있어서 패브리 페로 간섭 필터(10)에 대해서 다른 쪽(한쪽의 반대측)(여기에서는, 본체부(200)의 저면(200a)의 반대측)에 위치하고 있다. 또한 패브리 페로 간섭 필터(10)와 광 투과 부재(13)는 공극을 통해서 서로 이격되어 있다.
광 검출 장치(1B)에서는 열전도 부재(15)는 패브리 페로 간섭 필터(10)의 측면과 제3 확폭부(203)의 내면의 틈새를 따라, 제3 확폭부(203)의 저면에 배치되어 있다. 열전도 부재(15)는 패브리 페로 간섭 필터(10)의 측면과 제3 확폭부(203)의 내면의 틈새를 따라 배치된 제1 부분, 및 제3 확폭부(203)의 저면과 패브리 페로 간섭 필터(10)의 저면 사이에 배치된 제2 부분을 포함하고 있다. 이와 같이, 열전도 부재(15)는 패브리 페로 간섭 필터(10)의 저면의 일부 및 측면의 일부, 및 제3 확폭부(203)의 저면의 각각과 접촉하고 있다. 또한 상기 제 1 부분은 패브리 페로 간섭 필터(10)의 기판(21)의 측면에 이르고 있다.
이상과 같이 구성된 광 검출 장치(1B)에 있어서는, 외부로부터 패키지(2)의 개구(제1 확폭부(201)), 광 투과 부재(13) 및 밴드 패스 필터(14)를 통해서, 패브리 페로 간섭 필터(10)의 광 투과 영역(10a)에 광이 입사하면, 광 투과 영역(10a)에 있어서의 제1 미러(35)와 제2 미러(36)의 거리에 따라, 소정의 파장을 가지는 광이 선택적으로 투과된다. 패브리 페로 간섭 필터(10)의 광 투과 영역(10a)을 투과한 광은 광 검출기(8)의 수광부에 입사하여, 광 검출기(8)에 의해서 검출된다. 광 검출 장치(1B)에서는, 패브리 페로 간섭 필터(10)에 인가하는 전압을 변화시키면서(즉, 패브리 페로 간섭 필터(10)에 있어서 제1 미러(35)와 제2 미러(36)의 거리를 변화시키면서), 패브리 페로 간섭 필터(10)의 광 투과 영역(10a)을 투과한 광을 광 검출기(8)로 검출함으로써, 분광 스펙트럼을 얻을 수 있다.
［작용 및 효과］
광 검출 장치(1B)에서는, 온도 조절 소자(50)의 흡열 영역(50a) 중 오목부(205)의 저면이 라인 L상에 있어서 광 검출기(8)에 대해서 한쪽에 위치하고 있다. 또한, 온도 조절 소자(50)의 흡열 영역(50a) 중 제 3확폭부(203)의 저면이 패브리 페로 간섭 필터(10)에 대해서 한쪽에 위치하고 있다. 이것들에 의해, 패브리 페로 간섭 필터(10) 및 광 검출기(8)가 균일하게 냉각된다. 특히, 오목부(205)의 저면 및 광 검출기(8)의 하면, 및 제3 확폭부(203)의 저면 및 패브리 페로 간섭 필터(10)의 하면은 각각 접착제 등을 통해서 서로 면접촉 하고 있다. 이것에 의해, 예를 들면 각부재가 점접촉하고 있는 경우에 비해, 냉각이 효율적으로 행해진다. 또한, 라인 L상에 있어서, 광 투과 부재(13)와 오목부(205)의 저면 사이에 패브리 페로 간섭 필터(10) 및 광 검출기(8)가 배치되어 있다. 또한, 광 투과 부재(13)와 제3 확폭부(203)의 저면 사이에 패브리 페로 간섭 필터(10)가 배치되어 있다. 이것들에 의해, 광 투과 부재(13)가 과도하게 냉각되어 광 투과 부재(13)의 온도와 바깥 공기 온도(광 검출 장치(1B)의 사용 환경 온도)의 차이가 커지는 것에 기인하는 광 투과 부재(13)에 있어서의 결로의 발생이 억제된다. 따라서, 광 검출 장치(1B)에 의하면, 패키지(2) 내에 광을 입사시키기 위한 광 투과 부재(13)에 있어서 결로가 발생하는 것을 억제할 수 있음과 아울러, 패키지(2)에 수용된 패브리 페로 간섭 필터(10) 및 광 검출기(8)를 균일한 온도로 유지할 수 있다.
광 검출 장치(1B)에서는, 열전도 부재(15)가 패브리 페로 간섭 필터(10)와 본체부(200)를 접착하는 접착 부재이다. 이것에 의해, 본체부(200)의 제3 확폭부(203)에 있어서의 패브리 페로 간섭 필터(10)의 유지 상태를 안정시킬 수 있다.
광 검출 장치(1B)에서는, 열전도 부재(15)가 패브리 페로 간섭 필터(10)의 측면과 제3 확폭부(203)의 내면의 틈새를 따르도록, 제3 확폭부(203)의 저면에 배치되어 패브리 페로 간섭 필터(10)의 측면의 일부, 및 제3 확폭부(203)의 저면 각각과 접촉하고 있다. 이것에 의해, 보다 효율 좋게, 패브리 페로 간섭 필터(10) 및 광 검출기(8)를 균일한 온도로 유지할 수 있음과 아울러, 본체부(200)의 제3 확폭부(203)에 있어서의 패브리 페로 간섭 필터(10)의 유지 상태를 보다 확실히 안정시킬 수 있다.
광 검출 장치(1B)에서는, 온도 조절 소자(50)가 패키지(2)의 벽부에 매설되어 있다. 이것에 의해, 패키지(2) 내의 공간의 체적을 작게 할 수 있고 그 결과, 보다 효율이 좋게, 패브리 페로 간섭 필터(10) 및 광 검출기(8)를 균일한 온도로 유지할 수 있다.
［변형예］
이상으로, 본 개시의 제 1 실시 형태 및 제2 실시 형태에 대해 설명했지만, 본 개시의 광 검출 장치는 상술한 제1 실시 형태 및 제2 실시 형태로 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 각 구성의 재료 및 형상에는 상술한 재료 및 형상에 한정되지 않고, 여러가지 재료 및 형상을 채용할 수 있다.
또한, 도 7에 나타나듯이, 제2 실시 형태의 광 검출 장치(1B)의 변형예로서 온도 조절 소자(50), 광 검출기(8), 열전도 부재(15) 및 패브리 페로 간섭 필터(10)를 둘러싸는 고리 모양의 홈(206)이 본체부(200)에 형성되어 있어도 괜찮다. 이 구성에 의하면, 온도 조절 소자(50), 광 검출기(8), 열전도 부재(15) 및 패브리 페로 간섭 필터(10)를 열적으로 분리할 수 있어 그 결과, 보다 효율이 좋게, 패브리 페로 간섭 필터(10) 및 광 검출기(8)를 균일한 온도로 유지할 수 있다.
또한, 도 8에 나타나듯이, 제2 실시 형태의 광 검출 장치(1B)의 변형예로서 패브리 페로 간섭 필터(10)의 단자 및 광 검출기(8)의 단자가 본체부(200)에 부설된 배선(도시 생략)에 범프(16)에 의해서 접속되어도 괜찮다. 이 구성에 의하면, 와이어(12)가 불필요해지므로, 광 검출 장치(1B)를 소형화할 수 있다.
또한, 제1 실시 형태의 광 검출 장치(1A) 및 제2 실시 형태의 광 검출 장치(1B)의 각각에 있어서, 밴드 패스 필터(14)는 광 투과 부재(13)의 광 입사면(13a)에 설치되어 있어도 괜찮고, 광 투과 부재(13)의 광 입사면(13a) 및 광 출사면(13b)의 양쪽에 설치되어 있어도 괜찮다.
또한, 제1 실시 형태의 광 검출 장치(1A) 및 제2 실시 형태의 광 검출 장치(1B)의 각각에 있어서, 패브리 페로 간섭 필터(10)는 기판(21)의 광 출사 측의 표면(21b)에 설치된 적층 구조(반사 방지층(41), 제3 적층체(42), 중간층(43), 제4 적층체(44), 차광층(45) 및 보호층(46))을 구비하지 않아도 좋다. 또한, 필요에 따라서 일부의 층만(예를 들면, 반사 방지층(41) 및 보호층(46)만)을 구비하고 있어도 괜찮다.
또한, 제1 실시 형태의 광 검출 장치(1A) 및 제2 실시 형태의 광 검출 장치(1B)의 각각에 있어서, 라인 L에 평행한 방향에서 보았을 경우에, 패브리 페로 간섭 필터(10)의 광 투과 영역(10a)의 외연이 개구(2a)의 외연보다도 외측에 위치하고 있어도 괜찮다. 이 경우, 개구(2a)로부터 입사한 광 중 광 투과 영역(10a)에 침투하는 광의 비율이 늘어나, 개구(2a)로부터 입사한 광의 이용 효율이 높아진다. 또한, 광 투과 영역(10a)에 대한 개구(2a)의 위치가 다소 어긋났다고 해도, 개구(2a)로부터의 입사한 광이 광 투과 영역(10a)에 침투하기 때문에, 광 검출 장치(1A, 1B)의 조립시의 위치 정밀도의 요구가 완화된다.
또한, 제1 실시 형태의 광 검출 장치(1A) 및 제2 실시 형태의 광 검출 장치(1B)의 각각에 있어서, 열전도 부재(15)는 제1 부분(15a)을 포함하고 있으면, 제2 부분(15b)을 포함하지 않아도 좋다. 열전도 부재(15)는 상술한 재료에 한정되지 않고, 땜 등의 금속이여도 좋다.
또한, 제1 실시 형태의 광 검출 장치(1A) 및 제2 실시 형태의 광 검출 장치(1B)의 각각에 있어서, 온도 조절 소자(50)의 흡열 영역(50a)은 패브리 페로 간섭 필터(10)와 직접 접촉함으로써 패브리 페로 간섭 필터(10)와 열적으로 접속되어 있어도 괜찮고, 어떠한 부재를 통해서 패브리 페로 간섭 필터(10)와 열적으로 접속되어 있어도 괜찮다. 마찬가지로, 온도 조절 소자(50)의 흡열 영역(50a)은 광 검출기(8)와 직접 접촉함으로써 광 검출기(8)와 열적으로 접속되어 있어도 괜찮고, 어떠한 부재를 통해서 광 검출기(8)와 열적으로 접속되어 있어도 괜찮다.
또한, 제1 실시 형태의 광 검출 장치(1A)에 있어서, 온도 조절 소자(50)의 발열 영역(50b)은 패키지(2)와 직접 접촉함으로써 패키지(2)와 열적으로 접속되어 있어도 괜찮고, 어떠한 부재를 통해서 패키지(2)와 열적으로 접속되어 있어도 괜찮다.
또한, 제1 실시 형태의 광 검출 장치(1A) 및 제2 실시 형태의 광 검출 장치(1B)의 각각에 있어서, 광 검출기(8)는 온도 조절 소자(50) 상에 직접 배치되어 있어도 괜찮고, 어떠한 부재를 통해서 온도 조절 소자(50) 상에 배치되어 있어도 괜찮다.
또한, 제1 실시 형태의 광 검출 장치(1A) 및 제2 실시 형태의 광 검출 장치(1B)의 각각에 있어서는, 패키지(2) 내를 냉각하는 목적으로 온도 조절 소자(50)을 이용했다. 이것은, 패브리 페로 간섭 필터(10) 및 광 검출기(8)의 설정 온도(적절한 동작 온도) 보다도 광 검출 장치(1A, 1B)의 사용 환경 온도가 높은 경우에 유효하다. 이것에 대해, 패브리 페로 간섭 필터(10) 및 광 검출기(8)의 설정 온도보다 광 검출 장치(1A, 1B)의 사용 환경 온도가 낮은 경우에는, 패키지(2) 내를 가열하는 목적으로 온도 조절 소자(50)을 이용해도 괜찮다. 즉, 온도 조절 소자(50)에 있어서, 흡열 영역(50a)으로서 기능하고 있던 영역(패브리 페로 간섭 필터(10) 및 광 검출기(8)와 열적으로 접속된 제1 영역)을 발열 영역(50b)으로서 기능시키고, 발열 영역(50b)으로서 기능하고 있던 영역(제1 실시 형태의 광 검출 장치(1A)에서는, 패키지(2)와 열적으로 접속된 제2 영역)을 흡열 영역(50a)으로서 기능시켜도 괜찮다. 이것에 의해, 광 검출 장치(1A, 1B)의 사용 환경 온도가 낮은 경우에도, 패키지(2)에 수용된 패브리 페로 간섭 필터(10) 및 광 검출기(8)를 균일한 온도로 유지할 수 있고, 특히 광 검출 장치(1A, 1B)의 사용 환경 온도의 변화에 기인하는 투과광의 파장 시프트를 억제할 수 있다. 또한, 광 투과 부재(13)가 과도하게 가열되어 광 투과 부재(13)의 온도와 바깥 공기 온도(광 검출 장치(1A, 1B)의 사용 환경 온도)의 차이가 커지는 것에 기인하는 광 투과 부재(13)의 파손(낮은 바깥 공기 온도에 의해서 수축하는 광 입사면(13a)과 가열되어 팽창하는 광 출사면(13b) 사이의 응력차이에 기인하는 균열의 발생 등)을 억제할 수 있다. 또한 온도 조절 소자(50)로서 펠티에 소자를 이용하면, 펠티에 소자에 있어서 전류가 흐르는 방향을 전환함으로써, 흡열 영역과 발열 영역을 용이하게 전환할 수 있다.
1A, 1B...광 검출 장치, 2...패키지,
2a...개구, 8...광 검출기,
9...지지 부재, 9a...재치면,
10...패브리 페로 간섭 필터, 10a...광 투과 영역,
10b...저면, 10c...측면,
13...광 투과 부재, 15...열전도 부재,
35...제1 미러, 36...제2 미러,
50...온도 조절 소자, 50a...흡열 영역,
50b...발열 영역, C...코너부,
L...라인.

Claims (8)

  1. 서로의 거리가 가변되는 제1 미러 및 제2 미러를 가지고, 상기 제1 미러와 상기 제2 미러의 거리에 따른 광을 투과시키는 광 투과 영역이 소정의 라인상에 마련된 패브리 페로 간섭 필터와,
    상기 라인 상에 있어서 상기 패브리 페로 간섭 필터에 대해서 한쪽에 배치되고 상기 광 투과 영역을 투과한 광을 검출하는 광 검출기와,
    상기 라인상에 있어서 상기 패브리 페로 간섭 필터에 대해서 다른 쪽에 위치하는 개구를 가지고, 상기 패브리 페로 간섭 필터 및 상기 광 검출기를 수용하는 패키지와,
    상기 개구를 막도록 상기 패키지에 설치된 광 투과 부재와,
    상기 패브리 페로 간섭 필터 및 상기 광 검출기와 열적으로 접속되어 흡열 영역 및 발열 영역 중 하나로 기능하는 제1 영역을 가지는 온도 조절 소자를 구비하고,
    상기 제1 영역은 적어도 상기 라인상에 있어서 상기 광 검출기에 대해서 상기 한쪽에 위치하고 있는, 광 검출 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 라인에 평행한 방향에서 본 경우에, 상기 개구의 외연은 상기 패브리 페로 간섭 필터의 외연보다 안쪽에 위치하고 있고,
    상기 온도 조절 소자는 상기 패키지와 열적으로 접속되어 상기 흡열 영역 및 상기 발열 영역 중 다른 하나로 기능하는 제2 영역을 가지는, 광 검출 장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 라인에 평행한 방향에서 본 경우에, 상기 광 투과 부재의 외연은 상기 패브리 페로 간섭 필터의 외연보다 외측에 위치하고 있는, 광 검출 장치.
  4. 청구항 1 내지 3 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 온도 조절 소자는 상기 패키지 내에 배치되어 있고,
    상기 광 검출기는 상기 온도 조절 소자 상에 배치되어 있고,
    상기 패브리 페로 간섭 필터는 상기 광 검출기가 상기 온도 조절 소자와 상기 패브리 페로 간섭 필터 사이에 위치하도록 상기 온도 조절 소자 상에 배치되어 있는 광 검출 장치.
  5. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 패브리 페로 간섭 필터의 저면 중 상기 광 투과 영역의 외측의 부분을 지지하는 지지 부재와,
    상기 패브리 페로 간섭 필터의 측면 및 상기 지지 부재와 접촉하는 열전도 부재를 더 구비하는, 광 검출 장치.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 열전도 부재는 상기 패브리 페로 간섭 필터와 상기 지지 부재를 접착하는 접착 부재인, 광 검출 장치.
  7. 청구항 5 또는 청구항 6에 있어서,
    상기 지지 부재는 상기 패브리 페로 간섭 필터의 상기 저면 중 상기 광 투과 영역의 외측의 상기 부분이 재치된 재치면을 가지고,
    상기 패브리 페로 간섭 필터의 상기 측면의 적어도 일부는 상기 재치면의 일부가 상기 측면의 외측에 배치되도록 상기 재치면 상에 위치하고 있고,
    상기 열전도 부재는 상기 측면 및 상기 재치면의 상기 일부에 의해서 형성된 코너부에 배치되고, 상기 측면 및 상기 재치면의 상기 일부의 각각과 접촉하고 있는, 광 검출 장치.
  8. 청구항 1 내지 청구항 7 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 온도 조절 소자는 상기 패키지의 벽부에 매설되어 있는, 광 검출 장치.
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