KR20220088516A

KR20220088516A - 분광기

Info

Publication number: KR20220088516A
Application number: KR1020227020283A
Authority: KR
Inventors: 다카후미 요키노; 가츠미 시바야마; 가츠히코 가토
Original assignee: 하마마츠 포토닉스 가부시키가이샤
Priority date: 2014-02-05
Filing date: 2015-02-03
Publication date: 2022-06-27
Also published as: TW201534878A; KR20160117417A; KR102410909B1; US20190154504A1; CN105960580B; TWI653437B; EP3964810A1; TW201920913A; KR102501487B1; TWI704332B; CN105960580A; US20170010156A1; CN110132410A; EP3104145B1; US10883877B2; JP2015148484A; US11262240B2; US10184834B2; WO2015119103A1; EP3104145A4

Abstract

분광기는 스템(stem)과, 광 입사부가 마련된 캡을 가지는 패키지와, 패키지 내에서 스템 상에 배치된 광학 유닛을 구비하고, 광학 유닛은, 광 입사부로부터 패키지 내에 입사한 광을 분광함과 아울러 반사하는 분광부와, 분광부에 의해서 분광됨과 아울러 반사된 광을 검출하는 광 검출부를 가지는 광 검출 소자와, 분광부와 광 검출 소자와의 사이에 공간이 형성되도록 광 검출 소자를 지지하는 지지체를 가지며, 지지체는, 스템과 대향하도록 배치되고, 광 검출 소자가 고정된 베이스 벽부와, 스템에 대해서 세워서 마련되도록 배치되고, 베이스 벽부를 지지하는 측벽부를 포함하고, 측벽부는, 서로 대향하는 제1 벽부 및 제2 벽부로 이루어지며, 제1 벽부와 제2 벽부가 대향하는 방향에서의 제1 벽부의 폭은, 제1 벽부와 제2 벽부가 대향하는 방향에서의 제2 벽부의 폭보다도 크다.

Description

분광기{SPECTROSCOPE}

본 발명은, 광을 분광(分光)하여 검출하는 분광기에 관한 것이다.

예를 들면, 특허 문헌 1에는, 광 입사부와, 광 입사부로부터 입사한 광을 분광함과 아울러 반사하는 분광부와, 분광부에 의해서 분광됨과 아울러 반사된 광을 검출하는 광 검출 소자와, 광 입사부, 분광부 및 광 검출 소자를 지지하는 상자 모양의 지지체를 구비하는 분광기가 기재되어 있다.

특허 문헌 1 : 일본특허공개 제2000-298066호 공보

그런데, 위에서 설명한 바와 같은 분광기에는, 분광기가 사용되는 환경의 온도 변화나 광 검출 소자의 광 검출부에서의 발열 등에 의한 재료의 팽창 및 수축에 기인하여, 분광부와 광 검출 소자의 광 검출부와의 위치 관계에 어긋남이 생기고, 검출되는 광의 피크(peak) 파장이 시프트하는 파장 온도 의존성의 과제가 존재한다. 검출되는 광의 피크 파장의 시프트량(파장 시프트량)이 커지면, 분광기의 검출 정밀도가 저하할 우려가 있다.

그래서, 본 발명은, 검출 정밀도의 저하를 억제할 수 있는 분광기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 일측면의 분광기는, 스템(stem)과, 광 입사부가 마련된 캡을 가지는 패키지와, 패키지 내에서 스템 상에 배치된 광학 유닛과, 스템에 광학 유닛을 고정하는 고정 부재를 구비하며, 광학 유닛은, 광 입사부로부터 패키지 내에 입사한 광을 분광함과 아울러 반사하는 분광부와, 분광부에 의해서 분광됨과 아울러 반사된 광을 검출하는 광 검출부를 가지는 광 검출 소자와, 분광부와 광 검출 소자와의 사이에 공간이 형성되도록 광 검출 소자를 지지하는 지지체와, 지지체로부터 돌출되며, 고정 부재가 고정된 돌출부를 가지며, 광학 유닛은, 광학 유닛과 스템과의 접촉부에서, 스템에 대해서 이동 가능한 상태로 되어 있다.

이 분광기에서는, 광학 유닛은, 패키지 내에서 스템 상에 배치되어 있다. 이것에 의해, 부재의 열화 등에 기인하는 검출 정밀도의 저하를 억제할 수 있다. 또, 광학 유닛은, 고정 부재에 의해서, 패키지에 대해서 위치 결정되어 있다. 한편, 광학 유닛은, 광학 유닛과 스템과의 접촉부에서는, 스템에 대해서 이동 가능한 상태로 되어 있다. 즉, 광학 유닛은, 접착 등에 의해서 스템에 고정되어 있지 않다. 이것에 의해, 분광기가 사용되는 환경의 온도 변화나 광 검출 소자의 발열 등에 의한 스템의 팽창 및 수축에 기인하는 스템과 광학 유닛과의 사이의 잔류 응력이나 스트레스를 완화할 수 있고, 분광부와 광 검출 소자의 광 검출부와의 위치 관계의 어긋남의 발생을 억제할 수 있다. 따라서, 이 분광기에 의하면, 분광기의 재료의 팽창 및 수축에 기인하는 파장 시프트량을 저감할 수 있어, 검출 정밀도의 저하를 억제할 수 있다.

본 발명의 일측면의 분광기에서는, 분광부는, 기판 상에 마련됨으로써, 분광 소자를 구성하고 있으며, 지지체는, 스템과 대향하도록 배치되며, 광 검출 소자가 고정된 베이스 벽부와, 분광부의 측부로부터 스템에 대해서 세워서 마련되도록 배치되며, 베이스 벽부를 지지하는 측벽부를 포함하며, 측벽부는, 측벽부와 기판과의 접촉부의 일부에서, 기판에 접합되어도 괜찮다. 이 구성에 의하면, 지지체의 측벽부가, 측벽부와 기판과의 접촉부의 일부에서 기판에 접합됨으로써, 베이스 벽부에 고정된 광 검출 소자에 대한 분광부의 위치 결정이 적절히 이루어진다. 그 한편으로, 측벽부는, 기판에 대해서 완전히 접합되지 않으므로, 지지체 및 기판이 팽창 및 수축에 의해서 서로 미치는 스트레스나 잔류 응력이 완화된다. 이것에 의해, 분광부와 광 검출 소자와의 사이에서의 위치 어긋남을 억제할 수 있어, 분광기의 재료의 팽창 및 수축에 기인하는 파장 시프트량을 보다 한층 저감할 수 있다.

본 발명의 일측면의 분광기에서는, 측벽부는, 서로 대향하는 제1 벽부 및 제2 벽부로 이루어지고, 제1 벽부는, 제1 벽부와 기판과의 접촉부의 적어도 일부에서, 기판에 접합되어 있고, 제2 벽부는, 제2 벽부와 기판과의 접촉부에서, 기판에 대해서 이동 가능한 상태로 되어 있어도 괜찮다. 이 구성에 의하면, 분광부를 사이에 두고 대향하도록 마련되는 제1 벽부 및 제2 벽부에 의해서, 지지체의 구조를 단순화할 수 있음과 아울러 기판에 대한 지지체의 위치 관계의 안정화를 도모할 수 있다. 게다가, 지지체의 측벽부의 일방(제1 벽부)에서만, 적어도 그 일부를 기판에 접합(편(片)고정)함으로써, 기판에 대한 지지체의 위치 결정을 확실하게 할 수 있음과 아울러, 지지체 및 기판이 팽창 및 수축에 의해서 서로 미치는 스트레스나 잔류 응력을 완화할 수 있다.

본 발명의 일측면의 분광기에서는, 제1 벽부와 기판과의 접촉부의 면적은, 제2 벽부와 기판과의 접촉부의 면적 보다도 커도 좋다. 이 구성에 의하면, 지지체를 기판에 접합하기 위해서 충분한 면적을 확보하면서, 지지체 및 기판이 팽창 및 수축에 의해서 서로 미치는 스트레스나 잔류 응력을 완화할 수 있다.

본 발명의 일측면의 분광기에서는, 제1 벽부와 기판과의 접촉부의 면적은, 제2 벽부와 기판과의 접촉부의 면적 보다도 작아도 좋다. 이 구성에 의하면, 지지체를 기판에 접합하기 위한 면적을 억제함으로써, 지지체 및 기판이 팽창 및 수축에 의해서 서로 미치는 스트레스나 잔류 응력을 보다 한층 완화할 수 있다.

본 발명의 일측면의 분광기에서는, 제1 벽부와 제2 벽부는, 스템과 베이스 벽부가 대향하는 방향으로부터 본 경우에, 광 검출부가 분광부에 대해서 어긋나 있는 방향에 평행한 방향에서 서로 대향하고 있어도 괜찮다. 이 구성에 의하면, 지지체에 광 검출 소자를 마련하기 위한 제조 작업을 용이화함과 아울러, 기판 상의 빈 스페이스의 유효 활용을 도모할 수 있다.

본 발명의 일측면의 분광기에서는, 분광부는, 기판 상에 마련됨으로써, 분광 소자를 구성하고 있으며, 지지체는, 스템과 대향하도록 배치되며, 광 검출 소자가 고정된 베이스 벽부와, 분광부의 측부로부터 스템에 대해서 세워서 마련되도록 배치되며, 베이스 벽부를 지지하는 측벽부를 포함하며, 측벽부는, 스템과 베이스 벽부가 대향하는 방향으로부터 본 경우에, 광 검출부가 분광부에 대해서 어긋나 있는 방향에 수직인 방향에서 서로 대향하는 제1 벽부 및 제2 벽부로 이루어지고, 측벽부는, 측벽부와 기판과의 접촉부의 적어도 일부에서, 기판에 접합되어 있어도 괜찮다. 이 구성에 의하면, 제1 벽부 및 제2 벽부는, 위치 어긋남이 생긴 경우의 파장 시프트량에 미치는 영향이 작은 방향에서 서로 대향하도록 마련되므로, 지지체 및 기판이 팽창 및 수축에 의해서 서로 미치는 스트레스나 잔류 응력에 기인하는 파장 시프트량을 보다 한층 저감하는 것을 기대할 수 있다.

본 발명에 의하면, 검출 정밀도의 저하를 억제할 수 있는 분광기를 제공하는 것이 가능해진다.

도 1은 본 발명의 제1 실시 형태의 분광기의 단면도이다.
도 2는 도 1의 II－II선을 따른 측면에서 본 단면도이다.
도 3은 도 1의 III－III선을 따른 평면에서 본 단면도이다.
도 4는 도 1의 분광기의 지지체의 저면도이다.
도 5는 도 1의 분광기의 변형예의 지지체의 저면도이다.
도 6은 도 1의 분광기의 변형예의 지지체의 저면도이다.
도 7은 본 발명의 제2 실시 형태의 분광기의 단면도이다.
도 8은 도 7의 VIII－VIII선을 따른 측면에서 본 단면도이다.
도 9는 도 7의 분광기의 지지체의 저면도이다.
도 10은 본 발명의 제3 실시 형태의 분광기의 측면에서 본 단면도이다.
도 11은 본 발명의 제4 실시 형태의 분광기의 단면도이다.
도 12는 도 11의 XII-XII선을 따른 측면에서 본 단면도이다.
도 13은 도 11의 분광기의 지지체의 저면도이다.
도 14는 본 발명의 제5 실시 형태의 분광기의 단면도이다.
도 15는 도 14의 XV-XV선을 따른 측면에서 본 단면도이다.
도 16은 도 14의 분광기의 지지체의 저면도이다.
도 17은 도 14의 분광기의 변형예의 지지체의 저면도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 형태에 대해서, 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 또, 각 도면에서 동일 또는 상당 부분에는 동일 부호를 부여하고, 중복하는 설명을 생략한다.

[제1 실시 형태]

도 1 및 도 2에 나타내어지는 바와 같이, 분광기(1A)는, CAN 패키지의 구성을 가지는 패키지(2)와, 패키지(2) 내에 수용된 광학 유닛(10A)과, 복수의 리드 핀(lead pin)(고정 부재)(3)을 구비하고 있다. 패키지(2)는, 금속으로 이루어지는 직사각형 판 모양의 스템(stem)(4)과, 금속으로 이루어지는 직방체 상자 모양의 캡(5)을 가지고 있다. 스템(4)과 캡(5)은, 스템(4)의 플랜지부(4a)와 캡(5)의 플랜지부(5a)가 접촉시켜진 상태에서, 기밀(氣密)하게 접합되어 있다. 일례로서, 스템(4)과 캡(5)과의 기밀 씰링은, 노점(露点, 이슬점) 관리(예를 들면 -55℃)가 이루어진 질소 분위기 중이나 진공 분위기 중에서 행하여진다. 이것에 의해, 습기에 의한 패키지(2) 내의 부재의 열화(劣化) 및 외기온(外氣溫)의 저하에 의한 패키지(2) 내에서의 결로의 발생 등에 기인하는 검출 정밀도의 저하를 억제할 수 있다. 또, 패키지(2)의 한 변의 길이는, 예를 들면 10~20mm 정도이다.

캡(5)에서 스템(4)과 대향하는 벽부(5b)에는, 패키지(2) 밖으로부터 패키지(2) 내에 광(L1)을 입사시키는 광 입사부(6)가 마련되어 있다. 광 입사부(6)는, 벽부(5b)에 형성된 단면이 원형 모양인 광 통과 구멍(5c)을 덮도록 원형 판 모양 혹은 직사각형 판 모양의 창(窓) 부재(7)가 벽부(5b)의 내측 표면에 기밀하게 접합됨으로써, 구성되어 있다. 또, 창 부재(7)는, 예를 들면, 석영, 붕규산(硼珪酸) 유리(BK7), 파이렉스(Pyrex)(등록상표) 유리, 코바르(Kovar) 유리 등, 광(L1)을 투과 시키는 재료로 이루어진다. 적외선에 대해서는 실리콘이나 게르마늄도 유효하다. 또, 창 부재(7)에는, AR(Anti　Reflection) 코팅이 실시되어 있어도 괜찮다. 게다가, 창 부재(7)는, 소정 파장의 광만을 투과시키는 필터 기능을 가지고 있어도 괜찮다. 또, 코바르 유리 등이 벽부(5b)의 내측 표면에 융착되어 창 부재(7)가 형성되는 경우에는, 코바르 유리 등이 광 통과 구멍(5c)에 들어가 광 통과 구멍(5c)을 메우는 형태라도 좋다.

각 리드 핀(3)은, 스템(4)의 관통공(4b)에 배치된 상태에서, 스템(4)을 관통하고 있다. 각 리드 핀(3)은, 예를 들면 코바르(kovar) 금속에 니켈 도금(1~10μm)과 금 도금(0.1~2μm) 등을 실시한 금속으로 이루어지며, 광 입사부(6)와 스템(4)이 대향하는 방향(이하, 「Z축 방향」이라고 함)으로 연장되어 있다. 각 리드 핀(3)은, 전기적 절연성 및 차광성을 가지는 저융점 유리 등의 씰링용 유리로 이루어지는 헤르메틱 씰(hermetic seal) 부재를 매개로 하여, 관통공(4b)에 고정되어 있다. 관통공(4b)은, 직사각형 판 모양의 스템(4)의 길이 방향(이하, 「X축 방향」이라고 함) 및 Z축 방향에 수직인 방향(이하, 「Y축 방향」이라고 함)에서 서로 대향하는 한 쌍의 측부 가장자리부의 각각에, X축 방향을 따라서 복수개씩 배치되어 있다.

광학 유닛(10A)은, 패키지(2) 내에서 스템(4) 상에 배치되어 있다. 광학 유닛(10A)은, 분광 소자(20)와, 광 검출 소자(30)와, 지지체(40)를 가지고 있다. 분광 소자(20)에는, 분광부(21)가 마련되어 있고, 분광부(21)는, 광 입사부(6)로부터 패키지(2) 내에 입사한 광(L1)을 분광함과 아울러 반사한다. 광 검출 소자(30)는, 분광부(21)에 의해서 분광됨과 아울러 반사된 광(L2)을 검출한다. 지지체(40)는, 분광부(21)와 광 검출 소자(30)와의 사이에 공간이 형성되도록 광 검출 소자(30)를 지지하고 있다.

분광 소자(20)는, 실리콘, 플라스틱, 세라믹, 유리 등으로 이루어지는 직사각형 판 모양의 기판(22)을 가지고 있다. 기판(22)에서의 광 입사부(6)측의 표면(22a)에는, 내면이 곡면 모양의 오목부(23)가 형성되어 있다. 기판(22)의 표면(22a)에는, 오목부(23)를 덮도록 성형층(24)이 배치되어 있다. 성형층(24)은, 오목부(23)의 내면을 따라서 막(膜) 모양으로 형성되어 있고, Z축 방향으로부터 본 경우에 원형 모양으로 되어 있다.

성형층(24)의 소정 영역에는, 톱니 모양 단면의 브레이즈드(brazed) 그레이팅, 직사각형 모양 단면의 바이너리(binary) 그레이팅, 정현파(正弦波) 모양 단면의 홀로그래픽(holographic) 그레이팅 등에 대응하는 그레이팅 패턴(24a)이 형성되어 있다. 그레이팅 패턴(24a)은, Z축 방향으로부터 본 경우에 Y축 방향으로 연장되는 그레이팅 홈이 X축 방향을 따라서 복수 병설된 것이다. 이러한 성형층(24)은, 성형 재료(예를 들면, 광 경화성의 에폭시 수지, 아크릴 수지, 불소계 수지, 실리콘, 유기·무기 하이브리드 수지 등의 레플리카(replica)용 광학 수지)에 성형형을 꽉 누르고, 그 상태에서, 성형 재료를 경화(예를 들면, 광 경화 및 열 경화 등)시킴으로써, 형성된다.

성형층(24)의 표면에는, 그레이팅 패턴(24a)을 덮도록, Al, Au 등의 증착막인 반사막(25)이 형성되어 있다. 반사막(25)은, 그레이팅 패턴(24a)의 형상을 따라서 형성되어 있다. 그레이팅 패턴(24a)의 형상을 따라서 형성된 반사막(25)의 광 입사부(6)측의 표면이, 반사형 그레이팅인 분광부(21)로 되어 있다. 이상과 같이, 분광부(21)는, 기판(22) 상에 마련됨으로써, 분광 소자(20)를 구성하고 있다.

광 검출 소자(30)는, 실리콘 등의 반도체 재료로 이루어지는 직사각형 판 모양의 기판(32)을 가지고 있다. 기판(32)에는, Y축 방향으로 연장되는 슬릿(33)이 형성되어 있다. 슬릿(33)은, 광 입사부(6)와 분광부(21)와의 사이에 위치하고 있고, 광 입사부(6)로부터 패키지(2) 내에 입사한 광(L1)을 통과시킨다. 또, 슬릿(33)에서의 광 입사부(6)측의 단부는, X축 방향 및 Y축 방향의 각각의 방향에서, 광 입사부(6)측을 향하여 끝이 넓어지게 되어 있다.

기판(32)에서의 분광부(21)측의 표면(32a)에는, X축 방향을 따라서 슬릿(33)과 병설되도록 광 검출부(31)가 마련되어 있다. 광 검출부(31)는, 포토 다이오드 어레이, C－MOS 이미지 센서, CCD 이미지 센서 등으로서 구성된 것이다. 기판(32)의 표면(32a)에는, 광 검출부(31)에 대해서 전기신호를 입출력하기 위한 단자(34)가 복수 마련되어 있다. 또, X축 방향은, Z축 방향으로부터 본 경우에 광 검출부(31)가 분광부(21)에 대해서 어긋나 있는 방향에 평행한 방향이기도 하다. 여기서, 「광 검출부(31)가 분광부(21)에 대해서 어긋나 있다」는 것은, Z축 방향으로부터 본 경우에, 분광부(21)와 겹치지 않은 광 검출부(31)의 영역이 존재하는 것을 의미한다. 즉, 「광 검출부(31)가 분광부(21)에 대해서 어긋나 있는 방향」은, Z축 방향으로부터 본 경우에, 분광부(21)에 대해서, 분광부(21)와 겹치지 않은 광 검출부(31)의 영역이 존재하는 방향을 의미한다. 이 방향은, Z축 방향으로부터 본 경우에, 슬릿(33)에 대해서 광 검출부(31)가 마련되는 방향과 동일하다. 또, X축 방향은, 그레이팅 패턴(24a)의 그레이팅 홈이 배열되는 방향이기도 하고, 광 검출부(31)에서 포토 다이오드가 배열되는 방향이기도 하다. 한편, Y축 방향은, Z축 방향으로부터 본 경우에 광 검출부(31)가 분광부(21)에 대해서 어긋나 있는 방향(X축 방향)에 수직인 방향이다.

지지체(40)는, Z축 방향에서 스템(4)과 대향하도록 배치된 베이스 벽부(41)와, X축 방향에서 서로 대향하도록 배치된 측벽부(제1 벽부)(42) 및 측벽부(제2 벽부)(43)를 포함하는 중공(中空) 구조체이다. 측벽부(43)는, 슬릿(33)에 대해서 광 검출부(31)가 마련되는 측에 배치된다. 측벽부(42)는, 슬릿(33)에 대해서 광 검출부(31)가 마련되는 측과는 반대측에 배치된다. 측벽부(42)의 폭은, 측벽부(43)의 폭과 비교하여 크게 되어 있다. 측벽부(42, 43)는, 분광부(21)의 측부로부터 스템(4)에 대해서 세워서 마련되도록 배치되어 있고, 분광부(21)를 X축 방향에서 사이에 둔 양측의 위치에서 베이스 벽부(41)를 지지하고 있다.

베이스 벽부(41)에는, 광 검출 소자(30)가 고정되어 있다. 광 검출 소자(30)는, 기판(32)에서의 분광부(21)와 반대측의 표면(32b)이 베이스 벽부(41)의 내측 표면(41a)에 접착됨으로써, 베이스 벽부(41)에 고정되어 있다. 즉, 광 검출 소자(30)는, 베이스 벽부(41)에 대해서 스템(4)측에 배치되어 있다.

베이스 벽부(41)에는, 중공 구조체인 지지체(40)의 내측의 공간과 외측의 공간을 연통하는 광 통과 구멍(광 통과부)(46)이 형성되어 있다. 광 통과 구멍(46)은, 광 입사부(6)와 기판(32)의 슬릿(33)과의 사이에 위치하고 있고, 광 입사부(6)로부터 패키지(2) 내에 입사한 광(L1)을 통과시킨다. 또, 광 통과 구멍(46)은, X축 방향 및 Y축 방향의 각각의 방향에서, 광 입사부(6)측을 향하여 끝이 넓어지게 되어 있다. Z축 방향으로부터 본 경우에, 광 입사부(6)의 광 통과 구멍(5c)은, 광 통과 구멍(46)의 전체를 포함하고 있다. 또, Z축 방향으로부터 본 경우에, 광 통과 구멍(46)은, 슬릿(33)의 전체를 포함하고 있다.

도 1, 도 2 및 도 4에 나타내어지는 바와 같이, 측벽부(42)의 내측 단부를 형성하는 측면(42a)의 Y축 방향에서의 양단측에는, 상기 측면(42a)에 대해서 분광부(21)가 배치되는 측(즉, 중공 구조체인 지지체(40)의 내측)으로 돌출되는 돌출부(42b)가 형성되어 있다. 돌출부(42b)는, Z축 방향으로 연장되어 있다. 마찬가지로, 측벽부(43)의 내측 단부를 형성하는 측면(43a)의 Y축 방향에서의 양단측에는, 상기 측면(43a)에 대해서 분광부(21)가 배치되는 측(즉, 중공 구조체인 지지체(40)의 내측)으로 돌출되는 돌출부(43b)가 형성되어 있다. 돌출부(43b)는, Z축 방향으로 연장되어 있다. 이러한 돌출부(42b, 43b)가 측벽부(42, 43)에서 형성되어 있음으로써, 기판(22)에 대한 지지체(40)의 위치 결정의 안정화가 도모되어진다.

도 2 및 도 3에 나타내어지는 바와 같이, 광학 유닛(10A)은, 지지체(40)로부터 돌출되는 돌출부(11)를 더 가지고 있다. 돌출부(11)는, 스템(4)으로부터 이간하는 위치에 배치되어 있다. 돌출부(11)는, 각 측벽부(측벽부(42) 및 측벽부(43))에서의 스템(4)과 반대측의 단부로부터, Y축 방향에서 분광부(21)와 반대측(즉, 중공 구조체인 지지체(40)의 외측)으로 돌출되어 있고, 측벽부(42) 및 측벽부(43)의 Y축 방향에서의 단부끼리를 연결하도록 X축 방향으로 연장되어 있다. 또, 광학 유닛(10A)에서는, 베이스 벽부(41)의 외측 표면(41b), 및 돌출부(11)에서의 스템(4)과 반대측의 표면(11a)이 대략 면일(面一, 단차가 없음)로 되어 있다.

도 1 및 도 2에 나타내어지는 바와 같이, 광학 유닛(10A)에서는, 분광 소자(20)의 기판(22)에서의 스템(4)측의 표면(22b)은, 스템(4)의 내측 표면(4c)에 접촉하고 있다. 단, 기판(22)의 표면(22b)은, 스템(4)의 내측 표면(4c)에 대해서, 접착 등에 의해 고정되어 있지 않다. 즉, 광학 유닛(10A)은, 광학 유닛(10A)과 스템(4)과의 접촉부(기판(22)의 표면(22b)과 스템(4)의 내측 표면(4c)이 접촉하는 부분)에서, 스템(4)에 대해서 이동 가능한 상태로 되어 있다.

기판(22)의 표면(22a)은, 측벽부(42)의 스템(4)측의 단부인 저면(42c) 및 측벽부(43)의 스템(4)측의 단부인 저면(43c)에 접촉하고 있다. 측벽부(42)의 저면(42c)은, 기판(22)의 표면(22a)에 대해서, 예를 들면 에폭시 수지, 아크릴 수지, 실리콘, 유기·무기 하이브리드 수지, 은페이스트(銀paste) 수지 등의 페이스트계 수지 등의 접착 재료에 의해, 접착 접합되어 있다. 이것에 의해, 기판(22)은, 지지체(40)에 대해서 위치 결정되어 있다. 한편, 측벽부(43)의 저면(43c)은, 기판(22)의 표면(22a)에 대해서, 접합되어 있지 않다. 즉, 측벽부(43)는, 측벽부(43)와 기판(22)과의 접촉부(측벽부(43)의 저면(43c)과 기판(22)의 표면(22a)이 접촉하는 부분)에서, 기판(22)에 대해서 이동 가능한 상태로 되어 있다. 또, 측벽부(42)의 저면(42c)을 기판(22)의 표면(22a)에 대해서 접합하는 방법은, 위에서 설명한 접착 접합으로 한정되지 않는다. 예를 들면, 측벽부(42)의 저면(42c)은, 기판(22)의 표면(22a)에 대해서, 용착(溶着)에 의해 접합되어도 괜찮고, 다이렉트 본딩(direct bonding)에 의해 접합되어도 괜찮다.

도 4에 나타내어지는 바와 같이, 광학 유닛(10A)은, 지지체(40)에 마련된 배선(12)을 더 가지고 있다. 배선(12)은, 복수의 제1 단자부(12a)와, 복수의 제2 단자부(12b)와, 복수의 접속부(12c)를 포함하고 있다. 각 제1 단자부(12a)는, 베이스 벽부(41)의 내측 표면(41a)에 배치되어 있고, 지지체(40)의 내측의 공간으로 노출하고 있다. 각 제2 단자부(12b)는, 돌출부(11)의 표면(11a)에 배치되어 있고, 지지체(40)의 외측 또한 패키지(2)의 내측의 공간으로 노출하고 있다. 각 접속부(12c)는, 대응하는 제1 단자부(12a)와 제2 단자부(12b)를 접속하고 있고, 지지체(40) 내에 매설(埋設)되어 있다.

또, 배선(12)은, 일체적으로 형성된 베이스 벽부(41), 측벽부(42, 43) 및 돌출부(11)에 마련됨으로써, 성형 회로 부품(MID：Molded　Interconnect　Device)을 구성하고 있다. 이 경우, 베이스 벽부(41), 측벽부(42, 43) 및 돌출부(11)는, AlN, Al₂O₃ 등의 세라믹, LCP, PPA, 에폭시 등의 수지, 성형용 유리 등의 성형 재료로 이루어진다.

배선(12)의 각 제1 단자부(12a)에는, 베이스 벽부(41)에 고정된 광 검출 소자(30)의 각 단자(34)가 전기적으로 접속되어 있다. 서로 대응하는 광 검출 소자(30)의 단자(34)와 배선(12)의 제1 단자부(12a)는, 와이어(8)를 이용한 와이어 본딩에 의해서 전기적으로 접속되어 있다.

도 2 및 도 3에 나타내어지는 바와 같이, 배선(12)의 각 제2 단자부(12b)에는, 스템(4)을 관통하는 각 리드 핀(3)이 전기적으로 접속되어 있다. 각 리드 핀(3)에는, 플랜지 모양의 스토퍼(3a)가 마련되어 있다. 각 리드 핀(3)은, 스템(4)으로부터 이간하는 위치에 배치된 돌출부(11)까지 연장되고, 스토퍼(3a)가 스템(4)측으로부터 돌출부(11)에 접촉한 상태(즉, 스토퍼(3a)가 돌출부(11)에서의 스템(4)측의 표면(11b)에 접촉한 상태)에서, 돌출부(11)의 관통공(11c)에 삽입 통과되어 있다. 각 제2 단자부(12b)는, 돌출부(11)의 표면(11a)에서 관통공(11c)을 포위하고 있다. 이 상태에서, 서로 대응하는 리드 핀(3)과 배선(12)의 제2 단자부(12b)는, 도전성 수지 혹은 납땜, 금 와이어 등에 의해서 전기적으로 접속되어 있다. 또, 리드 핀(3) 중에는, 스템(4)의 관통공(4b) 및 돌출부(11)의 관통공(11c)에 고정되어 있을 뿐, 배선(12)에 전기적으로 접속되어 있지 않은 것도 있다. 광학 유닛(10A)은, 리드 핀(3)에 의해서, 패키지(2)에 대해서 위치 결정되어 있다.

이상과 같이 구성된 분광기(1A)에서는, 도 1에 나타내어지는 바와 같이, 광(L1)은, 패키지(2)의 광 입사부(6)로부터 패키지(2) 내에 입사하고, 베이스 벽부(41)의 광 통과 구멍(46) 및 광 검출 소자(30)의 슬릿(33)을 순차적으로 통과하여, 지지체(40)의 내측의 공간에 입사한다. 지지체(40)의 내측의 공간에 입사한 광(L1)은, 분광 소자(20)의 분광부(21)에 도달하여, 분광부(21)에 의해서 분광됨과 아울러 반사된다. 분광부(21)에 의해서 분광됨과 아울러 반사된 광(L2)은, 광 검출 소자(30)의 광 검출부(31)에 도달하여, 광 검출 소자(30)에 의해서 검출된다. 이 때, 광 검출 소자(30)의 광 검출부(31)에 대한 전기신호의 입출력은, 광 검출 소자(30)의 단자(34), 와이어(8), 배선(12) 및 리드 핀(3)을 매개로 하여 행하여진다.

다음으로, 분광기(1A)의 제조 방법에 대해 설명한다. 먼저, 일체적으로 형성된 베이스 벽부(41), 측벽부(42, 43) 및 돌출부(11)에 배선(12)이 마련된 성형 회로 부품을 준비한다. 그리고, 도 4에 나타내어지는 바와 같이, 지지체(40)의 베이스 벽부(41)의 내측 표면(41a)에 마련된 얼라이먼트 마크(47)를 기준으로 하여, 내측 표면(41a)에 광 검출 소자(30)를 접착한다. 이어서, 서로 대응하는 광 검출 소자(30)의 단자(34)와 배선(12)의 제1 단자부(12a)를, 와이어(8)를 이용한 와이어 본딩에 의해서 전기적으로 접속한다. 이어서, 지지체(40)의 측벽부(42, 43)의 저면(42c, 43c)에 각각 마련된 얼라이먼트 마크(48)를 기준으로 하여, 측벽부(42)의 저면(42c)에, 상기 저면(42c)에 접촉하는 기판(22)의 표면(22a)을 접합한다.

이와 같이 제조된 광학 유닛(10A)에서는, 분광부(21)와 광 검출부(31)는, 얼라이먼트 마크(47, 48)를 기준으로 한 실장에 의해서, X축 방향 및 Y축 방향에서 정밀도 좋게 위치 결정되어 있다. 또, 분광부(21)와 광 검출부(31)는, 측벽부(42, 43)의 저면(42c, 43c)과 베이스 벽부(41)의 내측 표면(41a)과의 고저차(高低差)에 의해서, Z축 방향에서 정밀도 좋게 위치 결정되어 있다. 여기서, 광 검출 소자(30)에서는, 그 제조시에서 슬릿(33)과 광 검출부(31)가 정밀도 좋게 위치 결정되어 있다. 따라서, 광학 유닛(10A)은, 슬릿(33), 분광부(21) 및 광 검출부(31)가 상호(相互)로 정밀도 좋게 위치 결정되게 되어 있다.

이어서, 도 2 및 도 3에 나타내어지는 바와 같이, 관통공(4b)에 리드 핀(3)이 고정된 스템(4)을 준비한다. 그리고, 광학 유닛(10A)의 돌출부(11)의 관통공(11c)에 리드 핀(3)을 삽입 통과시키면서, 스템(4)의 내측 표면(4c)에 광학 유닛(10A)을 위치 결정(고정)한다. 이어서, 서로 대응하는 리드 핀(3)과 배선(12)의 제2 단자부(12b)를, 도전성 수지 혹은 납땜, 금 와이어 등에 의해서 전기적으로 접속한다. 이어서, 도 1 및 도 2에 나타내어지는 바와 같이, 광 입사부(6)가 마련된 캡(5)을 준비하고, 스템(4)과 캡(5)을 기밀하게 접합한다. 이상에 의해, 분광기(1A)가 제조된다.

다음으로, 분광기(1A)에 의해서 나타내어지는 작용 효과에 대해 설명한다. 먼저, 분광기(1A)에서는, 광학 유닛(10A)은, 패키지(2) 내에서 스템(4) 상에 배치되어 있다. 이것에 의해, 습기에 의한 패키지(2) 내의 부재의 열화 및 외기온의 저하에 의한 패키지(2) 내에서의 결로의 발생 등에 기인하는 검출 정밀도의 저하를 억제할 수 있다. 또, 광학 유닛(10A)은, 리드 핀(3)에 의해서, 패키지(2)에 대해서 위치 결정되어 있다. 한편, 광학 유닛(10A)은, 광학 유닛(10A)과 스템(4)과의 접촉부에서는, 스템(4)에 대해서 이동 가능한 상태로 되어 있다. 즉, 광학 유닛(10A)은, 접착 등에 의해서 스템(4)에 고정되어 있지 않다. 이것에 의해, 분광기(1A)가 사용되는 환경의 온도 변화나 광 검출 소자(30)의 광 검출부(31)에서의 발열 등에 의한 스템(4)의 팽창 및 수축에 기인하는 스템(4)과 광학 유닛(10A)과의 사이의 잔류 응력이나 스트레스를 완화할 수 있고, 분광부(21)와 광 검출 소자(30)의 광 검출부(31)와의 위치 관계의 어긋남의 발생을 억제할 수 있다. 따라서, 이 분광기(1A)에 의하면, 분광기(1A)의 재료의 팽창 및 수축에 기인하는 파장 시프트량을 저감할 수 있어, 검출 정밀도의 저하를 억제할 수 있다.

또, 지지체(40)의 측벽부(42, 43)가, 측벽부(42, 43)와 기판(22)과의 접촉부(기판(22)의 표면(22a)과 측벽부(42, 43)의 저면(42c, 43c)이 접촉하는 부분)의 일부(기판(22)의 표면(22a)과 측벽부(42)의 저면(42c)이 접촉하는 부분)에서 기판(22)에 접합됨으로써, 베이스 벽부(41)에 고정된 광 검출 소자(30)에 대한 분광부(21)의 위치 결정이 적절히 이루어진다. 그 한편으로, 지지체(40)의 측벽부(43)는, 기판(22)에 대해서 완전히 접합되지 않으므로, 지지체(40) 및 기판(22)이 팽창 및 수축에 의해서 서로 미치는 스트레스나 잔류 응력이 완화된다. 이것에 의해, 분광부(21)와 광 검출 소자(30)와의 사이에서의 위치 어긋남을 억제할 수 있고, 분광기(1A)의 재료의 팽창 및 수축에 기인하는 파장 시프트량을 보다 한층 저감할 수 있다.

또, 분광부(21)를 사이에 두고 대향하도록 마련되는 측벽부(42) 및 측벽부(43)에 의해서, 지지체(40)의 구조를 단순화할 수 있음과 아울러 기판(22)에 대한 지지체(40)의 위치 관계의 안정화를 도모할 수 있다. 게다가, 지지체(40)의 측벽부(42, 43)의 일방(본 실시 형태에서는 일례로서 측벽부(42))에서만, 적어도 그 일부를 기판(22)에 접합(편고정)함으로써, 기판(22)에 대한 지지체(40)의 위치 결정을 확실하게 할 수 있음과 아울러, 지지체(40) 및 기판(22)이 팽창 및 수축에 의해서 서로 미치는 스트레스나 잔류 응력을 완화할 수 있다.

또, 접착 등에 의해 접합되는 측벽부(42)와 기판(22)과의 접촉부의 면적은, 접합되지 않은 측벽부(43)와 기판(22)과의 접촉부의 면적 보다도 크기 때문에, 지지체(40)를 기판(22)에 접합하기 위해서 충분한 면적을 확보하면서, 지지체(40) 및 기판(22)이 팽창 및 수축에 의해서 서로 미치는 스트레스나 잔류 응력을 완화할 수 있다.

또, 측벽부(42)와 측벽부(43)는, X축 방향에서 서로 대향하도록 마련되어 있다. 이러한 지지체(40)의 구성에 의하면, 지지체(40)에 광 검출 소자(30)를 마련하기 위한 제조 작업을 용이화함과 아울러, 기판(22) 상의 빈 스페이스의 유효 활용을 도모할 수 있다. 구체적으로는, 지지체(40)의 블로바이(blow-by) 공간의 폭(측벽부(42)의 측면(42a)과 측벽부(43)의 측면(43a)과의 사이의 거리)을 크게 취할 수 있기 때문에, 베이스 벽부(41)로의 광 검출 소자(30)의 장착이 보다 용이해진다. 또, X축 방향에서 분광부(21) 및 성형층(24)의 양측에 형성되는 기판(22) 상의 빈 스페이스를 측벽부(42, 43)와의 접합면으로서 유효 활용할 수 있다.

다음으로, 위에서 설명한 분광기(1A)의 변형예에 대해 설명한다. 분광기(1A)에서는, 측벽부(42)와 기판(22)과의 접촉부가 접착 등에 의해 접합됨과 아울러 측벽부(43)와 기판(22)과의 접촉부가 접착 등에 의해 접합되어도 괜찮다. 이 경우, 위에서 설명한 바와 같이 측벽부(43)와 기판(22)과의 접촉부가 접합되지 않는 경우와 비교하여, 지지체(40) 및 기판(22)이 팽창 및 수축에 의해서 서로 미치는 스트레스나 잔류 응력이 커져 버리지만, 기판(22)과 지지체(40)와의 위치 결정을 보다 확실하게 하는 것이 가능해진다.

또, 측벽부(42)와 기판(22)과의 접촉부가 접합되지 않는 대신에, 측벽부(43)와 기판(22)과의 접촉부가 접합되어도 괜찮다. 이 경우, 접합되는 측벽부(43)와 기판(22)과의 접촉부의 면적은, 접합되지 않은 측벽부(42)와 기판(22)과의 접촉부의 면적 보다도 작게 되기 때문에, 지지체(40)를 기판(22)에 접합하기 위한 면적이 억제된다. 이것에 의해, 지지체(40) 및 기판(22)이 팽창 및 수축에 의해서 서로 미치는 스트레스나 잔류 응력을 보다 한층 완화할 수 있다. 또, 측벽부(42)와 측벽부(43)는 동일 폭이라도 괜찮고, 측벽부(43)의 폭은 측벽부(42)의 폭 보다도 커도 좋다.

또, 도 5에 나타내어지는 바와 같이, 측벽부(42) 및 측벽부(43)에서, 돌출부(42b) 및 돌출부(43b)가 형성되어 있지 않아도 좋다. 이 경우, Z축 방향으로부터 본 경우에, 측벽부(42) 및 측벽부(43)는 각각, 직사각형 모양을 이루는 것이 된다. 또, 상기 이외에, 예를 들면 측벽부(42) 및 측벽부(43) 중 어느 일방에만, 돌출부가 형성되어 있어도 괜찮다. 또, 도 5에서는, 배선 등의 도시가 생략되어 있고, 주로 지지체(40) 및 광 검출 소자(30)만이 도시되어 있다. 이것 이후의 설명에 이용하는 도 6, 도 9, 도 13, 도 16, 및 도 17에서도 동일하다.

또, 도 6에 나타내어지는 바와 같이, 측벽부(42, 43)의 돌출부(42b, 43b)의 폭(X축 방향에서의 길이)은, 도 1, 도 2, 및 도 4에 나타내어지는 경우 보다도 커도 괜찮다. 즉, 돌출부(42b, 43b)의 폭의 크기는 특별히 한정되지 않는다. 또, 도 6에 나타내어지는 바와 같이, 측벽부(42)의 돌출부(42b)의 폭은, 측벽부(43)의 돌출부(43b)의 폭 보다도 커도 좋다. 또, 이것과는 반대로, 측벽부(43)의 돌출부(43b)의 폭은, 측벽부(42)의 돌출부(42b)의 폭 보다도 커도 좋다. 즉, 측벽부(42)의 돌출부(42b)의 폭과 측벽부(43)의 돌출부(43b)의 폭은, 동일해도 좋고, 서로 달라도 괜찮다. 또, 도 6에 나타내어지는 바와 같이, 측벽부(42)의 폭과 측벽부(43)의 폭은 동일해도 괜찮다.

[제2 실시 형태]

도 7, 도 8, 및 도 9에 나타내어지는 바와 같이, 분광기(1B)는, 측벽부(42)에서의 스템(4)측의 단부에, 저면(42c) 및 측면(42d)을 가지는 노치부(42e)가 형성되어 있는 점에서, 위에서 설명한 분광기(1A)와 주로 다르다. 노치부(42e)의 저면(42f)은, 측벽부(42)의 저면(42c)과 기판(22)의 표면(22a)과의 접촉부의 외측(기판(22)의 외부 가장자리부의 일부)을 둘러싸도록 연속하여 형성되어 있다. 즉, 노치부(42e)에는, 분광 소자(20)의 기판(22)의 외부 가장자리부의 일부가 끼워져 있다. 마찬가지로, 측벽부(43)에서의 스템(4)측의 단부에는, 저면(43c) 및 측면(43d)을 가지는 노치부(43e)가 형성되어 있다. 노치부(43e)의 저면(43f)은, 측벽부(43)의 저면(43c)과 기판(22)의 표면(22a)과의 접촉부의 외측(기판(22)의 외부 가장자리부의 일부)을 둘러싸도록 연속하여 형성되어 있다. 즉, 노치부(43e)에는, 분광 소자(20)의 기판(22)의 외부 가장자리부의 일부가 끼워져 있다.

분광기(1B)에서는, 노치부(42e, 43e)의 저면(42f, 43f)은, 기판(22)의 표면(22b)과 마찬가지로, 스템(4)의 내측 표면(4c)에 대해서, 접착 등에 의해 접합되어 있지 않다. 즉, 광학 유닛(10B)은, 광학 유닛(10B)과 스템(4)과의 접촉부(기판(22)의 표면(22b) 또는 노치부(42e, 43e)의 저면(42f, 43f)과 스템(4)의 내측 표면(4c)이 접촉하는 부분)에서, 스템(4)에 대해서 이동 가능한 상태로 되어 있다.

이상과 같이 구성된 분광기(1B)에 의하면, 위에서 설명한 분광기(1A)와 공통의 효과 외에, 다음과 같은 효과가 나타내어진다. 즉, 분광기(1B)에서는, 노치부(42e, 43e)에 기판(22)의 외부 가장자리부의 일부가 끼워짐으로써, 지지체(40A)를 매개로 하여 분광부(21)를 광 검출 소자(30)에 대해서 위치 결정하는 것이 용이해진다.

[제3 실시 형태]

도 10에 나타내어지는 바와 같이, 분광기(1C)는, 분광 소자(20)가 스템(4)으로부터 이간하고 있는 점에서, 위에서 설명한 분광기(1B)와 주로 다르다. 구체적으로는, 분광기(1C)의 광학 유닛(10C)에서는, 대략 면일(面一, 단차가 없음)로 되어 있는 노치부(42e)의 저면(42f) 및 노치부(43e)의 저면(43f) 보다도, 분광 소자(20)의 기판(22)의 스템(4)측의 표면(22b)이, 중공 구조인 지지체(40B)의 내측(즉, 스템(4)과 반대측)에 위치하고 있다. 이것에 의해, 스템(4)의 내측 표면(4c)과 분광 소자(20)의 기판(22)의 스템(4)측의 표면(22b)과의 사이에 공간이 형성되어 있다.

이상과 같이 구성된 분광기(1C)에 의하면, 위에서 설명한 분광기(1A)와 공통의 효과 외에, 다음과 같은 효과가 나타내어진다. 즉, 분광기(1C)에서는, 분광 소자(20)가, 스템(4)으로부터 이간한 상태에서, 지지체(40B)에 의해서 지지되어 있으므로, 스템(4)을 매개로 하여 외부로부터 분광부(21)에 열의 영향이 미치는 것을 억제할 수 있다. 따라서, 온도 변화에 기인하는 분광부(21)의 변형(예를 들면, 그레이팅 피치의 변화 등)을 억제하여, 파장 시프트 등을 보다 한층 저감하는 것이 가능해진다.

[제4 실시 형태]

도 11, 도 12, 및 도 13에 나타내어지는 바와 같이, 분광기(1D)는, 광학 유닛(10D)에서, 지지체(50)가, 베이스 벽부(41)와, 한 쌍의 측벽부(52)와, 한 쌍의 측벽부(53)를 포함하는 중공 구조체인 점에서, 위에서 설명한 분광기(1A)와 주로 다르다. 구체적으로는, 한 쌍의 측벽부(52)는, X축 방향에서 서로 대향하도록 배치되어 있고, 한 쌍의 측벽부(53)는, Y축 방향에서 서로 대향하도록 배치되어 있다. 각 측벽부(52, 53)는, 분광부(21)의 측부로부터 스템(4)에 대해서 세워서 마련되도록 배치되어 있고, 분광부(21)를 포위한 상태에서 베이스 벽부(41)를 지지하고 있다. 즉, 각 측벽부(52)의 스템(4)측의 단부인 저면(52a)과 각 측벽부(53)의 스템(4)측의 단부인 저면(53a)은, 기판(22)의 외부 가장자리를 따라서 대략 면일로 연속하고 있다.

분광기(1D)에서는, 각 측벽부(52, 53)의 저면(52a, 53a)은, 기판(22)의 표면(22a)에 접촉하고 있다. 각 측벽부(52, 53)의 저면(52a, 53a)은, 기판(22)에 대한 지지체(50)의 위치 결정의 안정화를 도모할 수 있도록, 기판(22)의 표면(22a)에 전체적으로 접합되어도 괜찮다. 또, 지지체(50) 및 기판(22)이 팽창 및 수축에 의해서 서로 미치는 스트레스나 잔류 응력을 완화할 수 있도록, 각 측벽부(52, 53)와 기판(22)과의 접촉부(각 측벽부(52, 53)의 저면(52a, 53a)과 기판(22)의 표면(22a)이 접촉하는 부분)의 일부에서 기판(22)에 부분적으로 접합되어도 괜찮다.

이상과 같이 구성된 분광기(1D)에 의하면, 위에서 설명한 분광기(1A)와 공통의 효과 외에, 다음과 같은 효과가 나타내어진다. 즉, 분광기(1D)에서는, 분광부(21)를 포위한 상태에서 베이스 벽부(41)를 지지하는 한 쌍의 측벽부(52) 및 한 쌍의 측벽부(53)에 의해, 기판(22)에 대한 지지체(50)의 위치 결정의 안정화가 도모되어진다. 여기서, 분광기(1D)에서는, 측벽부(52)의 폭과 측벽부(53)의 폭은 동일하지만, 측벽부(52)의 폭과 측벽부(53)의 폭은, 서로 다른 것이라도 좋다.

[제5 실시 형태]

도 14, 도 15, 및 도 16에 나타내어지는 바와 같이, 분광기(1E)에서는, 지지체(60)에서, 한 쌍의 측벽부(62, 63)가 X축 방향은 아니고 Y축 방향에서 서로 대향하도록 배치되어 있는 점에서, 위에서 설명한 분광기(1A)와 주로 다르다. 지지체(60)는, Z축 방향에서 스템(4)과 대향하도록 배치된 베이스 벽부(41)와, Y축 방향에서 서로 대향하도록 배치된 측벽부(제1 벽부)(62) 및 측벽부(제2 벽부)(63)를 포함하는 중공 구조체이다. 측벽부(62, 63)는, 분광부(21)의 측부로부터 스템(4)에 대해서 세워서 마련되도록 배치되어 있고, 분광부(21)를 Y축 방향에서 사이에 둔 양측의 위치에서 베이스 벽부(41)를 지지하고 있다.

측벽부(62)의 내측 단부를 형성하는 측면(62a)의 X축 방향에서의 양단측에는, 상기 측면(62a)에 대해서 분광부(21)가 배치되는 측(즉, 중공 구조체인 지지체(60)의 내측)으로 돌출되는 돌출부(62b)가 형성되어 있다. 돌출부(62b)는, Z축 방향으로 연장되어 있다. 마찬가지로, 측벽부(63)의 내측 단부를 형성하는 측면(63a)의 X축 방향에서의 양단측에는, 상기 측면(63a)에 대해서 분광부(21)가 배치되는 측(즉, 중공 구조체인 지지체(60)의 내측)으로 돌출되는 돌출부(63b)가 형성되어 있다. 돌출부(63b)는, Z축 방향으로 연장되어 있다. 이러한 돌출부(62b, 63b)가 측벽부(62, 63)에서 형성되어 있음으로써, 기판(22)에 대한 지지체(60)의 위치 결정의 안정화가 도모되어진다.

분광기(1E)에서는, 측벽부(62, 63)의 저면(62c, 63c)은, 기판(22)의 표면(22a)에 접촉하고 있다. 측벽부(62, 63)의 저면(62c, 63c)은, 기판(22)에 대한 지지체(60)의 위치 결정의 안정화를 도모할 수 있도록, 기판(22)의 표면(22a)에 전체적으로 접합되어도 괜찮다. 또, 지지체(60) 및 기판(22)이 팽창 및 수축에 의해서 서로 미치는 스트레스나 잔류 응력을 완화할 수 있도록, 측벽부(62, 63)의 저면(62c, 63c)은, 측벽부(62, 63)와 기판(22)과의 접촉부(측벽부(62, 63)의 저면(62c, 63c)과 기판(22)의 표면(22a)이 접촉하는 부분)의 일부에서 기판(22)에 부분적으로 접합되어도 괜찮다.

이상과 같이 구성된 분광기(1E)에 의하면, 위에서 설명한 분광기(1A)와 공통의 효과 외에, 다음과 같은 효과가 나타내어진다. 위에서 설명한 바와 같이, X축 방향은, 그레이팅 패턴(24a)의 그레이팅 홈이 배열되는 방향이기도 하고, 광 검출부(31)에서 각각 다른 파장의 광을 검출하는 부분이 배열되는 방향이기도 하다. 따라서, X축 방향에 직교하는 Y축 방향은, 위치 어긋남이 생긴 경우의 파장 시프트량에 미치는 영향이 작은 방향이라고 말할 수 있다. 여기서, 분광기(1E)에서는, 위치 어긋남이 생긴 경우의 파장 시프트량에 미치는 영향이 작은 Y축 방향에서 서로 대향하도록 측벽부(62) 및 측벽부(63)가 마련되어 있다. 이것에 의해, 지지체(60) 및 기판(22)이 팽창 및 수축에 의해서 서로 미치는 스트레스나 잔류 응력이 발생한 경우에, 분광부(21)와 광 검출 소자(30)의 광 검출부(31)와의 X방향에서의 위치 어긋남을 효과적으로 억제하는 것을 기대할 수 있다. 따라서, 파장 시프트량을 보다 한층 저감하는 것을 기대할 수 있다.

또, 도 17에 나타내어지는 바와 같이, 측벽부(62) 및 측벽부(63)에서, 돌출부(62b) 및 돌출부(63b)가 형성되어 있지 않아도 좋다. 이 경우, Z축 방향으로부터 본 경우에, 측벽부(62) 및 측벽부(63)는 각각, 직사각형 모양을 이루는 것이 된다. 또, 상기 이외에, 측벽부(62) 및 측벽부(63) 중 어느 일방에만, 돌출부가 형성되어 있어도 괜찮다.

이상, 본 발명의 제1~ 제5 실시 형태에 대해 설명했지만, 본 발명은, 상기 각 실시 형태에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 분광기(1A, 1B, 1C, 1D, 1E)에서는, 리드 핀(3)이, 돌출부(11)에 삽입 통과된 상태에서, 배선(12)의 제2 단자부(12b)에 전기적으로 접속되어 있었지만, 그 형태로 한정되지 않는다. 일례로서, 스템(4)측으로 개구하도록 돌출부(11)에 오목부를 형성하고, 상기 오목부에 리드 핀(3)의 단부를 끼워도 괜찮다. 그 경우에는, 상기 오목부의 내면에 제2 단자부(12b)를 노출시키고, 상기 오목부 내에서 리드 핀(3)과 제2 단자부(12b)를 전기적으로 접속하면 된다. 이러한 구성에 의해서도, 리드 핀(3)과 제2 단자부(12b)와의 전기적인 접속, 및 패키지(2)에 대한 광학 유닛(10A, 10B, 10C, 10D, 10E)의 위치 결정을, 확실하게 또한 용이하게 실현할 수 있다.

또, 위에서 설명한 분광기의 구성은, 가능한 범위에서 서로 조합시켜도 좋다. 예를 들면, 분광기(1A, 1D, 1E)(각각의 각종 변형예를 포함함)에서, 분광기(1B)와 같이 지지체의 측벽부의 스템측의 단부에 노치부를 마련한 구성을 채용해도 괜찮고, EH 분광기(1C)와 같이 기판과 스템를 이간시킨 구성을 채용해도 괜찮다.

또, 리드 핀(3)에 마련된 스토퍼(3a)의 형상은, 플랜지 모양으로 한정되지 않는다. 게다가, 반드시 리드 핀(3)에 스토퍼(3a)가 마련되지 않아도 좋다. 또, 스템(4)에 광학 유닛을 고정하기 위한 고정 부재로서는, 리드 핀(3) 이외의 부재(예를 들면 기둥 모양 부재)가 이용되어도 괜찮다. 또, 지지체는, 반드시 배선을 가지지 않아도 좋고, 성형 회로 부품(MID：Molded　Interconnect　Device)이 아니라도 좋다. 이 경우, 리드 핀(3)과 광 검출 소자(30)의 단자(34)는, 예를 들면 와이어 본딩에 의해서 직접 전기적으로 접속되어 있어도 괜찮다.

1A, 1B, 1C, 1D, 1E - 분광기 2 - 패키지
3 - 리드 핀(고정 부재) 4 - 스템
5 - 캡 6 - 광 입사부
10A, 10B, 10C, 10D, 10E - 광학 유닛 11 - 돌출부
20 - 분광 소자 21 - 분광부
22 - 기판 30 - 광 검출 소자
40, 40A, 40B, 50, 60 - 지지체 41 - 베이스 벽부
42, 43, 52, 53, 62, 63 - 측벽부 46 - 광 통과 구멍(광 통과부)
L1, L2 - 광

Claims

스템(stem)과, 광 입사부가 마련된 캡을 가지는 패키지와,
상기 패키지 내에서 상기 스템 상에 배치된 광학 유닛을 구비하고,
상기 광학 유닛은,
상기 광 입사부로부터 상기 패키지 내에 입사한 광을 분광함과 아울러 반사하는 분광부와,
상기 분광부에 의해서 분광됨과 아울러 반사된 광을 검출하는 광 검출부를 가지는 광 검출 소자와,
상기 분광부와 상기 광 검출 소자와의 사이에 공간이 형성되도록 상기 광 검출 소자를 지지하는 지지체를 가지며,
상기 지지체는,
상기 스템과 대향하도록 배치되고, 상기 광 검출 소자가 고정된 베이스 벽부와,
상기 스템에 대해서 세워서 마련되도록 배치되고, 상기 베이스 벽부를 지지하는 측벽부를 포함하고,
상기 측벽부는, 서로 대향하는 제1 벽부 및 제2 벽부로 이루어지며,
상기 제1 벽부와 상기 제2 벽부가 대향하는 방향에서의 상기 제1 벽부의 폭은, 상기 제1 벽부와 상기 제2 벽부가 대향하는 방향에서의 상기 제2 벽부의 폭보다도 큰, 분광기.
스템과, 광 입사부가 마련된 캡을 가지는 패키지와,
상기 패키지 내에서 상기 스템 상에 배치된 광학 유닛울 구비하고,
상기 광학 유닛은,
상기 광 입사부로부터 상기 패키지 내에 입사한 광을 분광함과 아울러 반사하는 분광부와,
상기 분광부에 의해서 분광됨과 아울러 반사된 광을 검출하는 광 검출부를 가지는 광 검출 소자와,
상기 분광부와 상기 광 검출 소자와의 사이에 공간이 형성되도록 상기 광 검출 소자를 지지하는 지지체를 가지며,
상기 지지체는,
상기 스템과 대향하도록 배치되고, 상기 광 검출 소자가 고정된 베이스 벽부와,
상기 스템에 대해서 세워서 마련되도록 배치되고, 상기 베이스 벽부를 지지하는 측벽부를 포함하고,
상기 측벽부는, 서로 대향하는 제1 벽부 및 제2 벽부로 이루어지며,
상기 제1 벽부의 내측 단부를 형성하는 제1 측면에는, 상기 제1 측면에 대해서 상기 분광부가 배치되는 측으로 돌출하는 제1 돌출부가 형성되어 있는, 분광기.
청구항 2에 있어서,
상기 제2 벽부의 내측 단부를 형성하는 제2 측면에는, 상기 제2 측면에 대해서 상기 분광부가 배치되는 측으로 돌출하는 제2 돌출부가 형성되어 있는, 분광기.
청구항 3에 있어서,
상기 제1 돌출부의 돌출폭은, 상기 제2 돌출부의 돌출폭보다도 큰, 분광기.
청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 하나의 항에 있어서,
상기 분광부는, 기판 상에 마련됨으로써, 분광 소자를 구성하고 있고,
상기 측벽부는, 상기 측벽부와 상기 기판과의 접촉부의 일부에서, 상기 기판에 접합되어 있는, 분광기.
청구항 5에 있어서,
상기 제1 벽부와 상기 기판과의 접촉부의 면적은, 상기 제2 벽부와 상기 기판과의 접촉부의 면적보다도 크고,
상기 제1 벽부는, 상기 제1 벽부와 상기 기판과의 접촉부의 적어도 일부에서, 상기 기판에 접합되어 있으며,
상기 제2 벽부는, 상기 제2 벽부와 상기 기판과의 접촉부에서, 상기 기판에 대해서 이동 가능한 상태로 되어 있는, 분광기.
청구항 5에 있어서,
상기 제1 벽부와 상기 기판과의 접촉부의 면적은, 상기 제2 벽부와 상기 기판과의 접촉부의 면적보다도 크고,
상기 제1 벽부는, 상기 제1 벽부와 상기 기판과의 접촉부에서, 상기 기판에 대해서 이동 가능한 상태로 되어 있으며,
상기 제2 벽부는, 상기 제2 벽부와 상기 기판과의 접촉부의 적어도 일부에서, 상기 기판에 접합되어 있는, 분광기.
청구항 1 내지 청구항 7 중 어느 하나의 항에 있어서,
상기 제1 벽부와 상기 제2 벽부는, 상기 스템과 상기 베이스 벽부가 대향하는 방향에서 보았을 경우에, 상기 광 검출부가 상기 분광부에 대해서 어긋나 있는 방향에 평행한 방향에서 서로 대향하고 있는, 분광기.
청구항 1 내지 청구항 8 중 어느 하나의 항에 있어서,
상기 분광부는, 기판 상에 마련됨으로써, 분광 소자를 구성하고 있고,
상기 제1 벽부와 상기 제2 벽부는, 상기 스템과 상기 베이스 벽부가 대향하는 방향에서 보았을 경우에, 상기 광 검출부가 상기 분광부에 대해서 어긋나 있는 방향에 수직인 방향에서 서로 대향하고 있으며,
상기 측벽부는, 상기 측벽부와 상기 기판과의 접촉부의 적어도 일부에서, 상기 기판에 접합되어 있는, 분광기.