特開 2024-25075 光検出装置及びアパーチャ部

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024025075

(43)【公開日】2024-02-26

(54)【発明の名称】光検出装置及びアパーチャ部

(51)【国際特許分類】

   G01J 3/26 20060101AFI20240216BHJP

【ＦＩ】

G01J3/26

【審査請求】未請求

【請求項の数】14

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022128220

(22)【出願日】2022-08-10

(71)【出願人】

【識別番号】000236436

【氏名又は名称】浜松ホトニクス株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100088155

【弁理士】

【氏名又は名称】長谷川 芳樹

(74)【代理人】

【識別番号】100113435

【弁理士】

【氏名又は名称】黒木 義樹

(74)【代理人】

【識別番号】100140442

【弁理士】

【氏名又は名称】柴山 健一

(72)【発明者】

【氏名】大山 泰生

(72)【発明者】

【氏名】柴山 勝己

(72)【発明者】

【氏名】能野 隆文

(72)【発明者】

【氏名】笠原 隆

(72)【発明者】

【氏名】蔵本 有未

【テーマコード（参考）】

2G020

【Ｆターム（参考）】

2G020CC23

2G020CC26

2G020CC43

2G020CC56

2G020CD16

2G020CD24

(57)【要約】

【課題】迷光が光検出器に入射するのを抑制することができる光検出装置及びアパーチャ部を提供する。
【解決手段】光検出装置１Ａは、開口２０を有するパッケージ２と、開口２０を塞いでおり、パッケージ２内に位置する光出射面１６ｂを有する光透過部１６と、互いの距離が可変である一対のミラー部を含むファブリペロー干渉フィルタ１０と、光検出器８と、パッケージ２内において光出射面１６ｂとファブリペロー干渉フィルタ１０との間に位置する第１アパーチャ５０を有する第１アパーチャ部５１Ａと、を備える。第１アパーチャ部５１Ａは、第１アパーチャ５０を包囲する第１包囲部分５２を含む。第１包囲部分５２におけるファブリペロー干渉フィルタ１０側の表面５２ｂは、ファブリペロー干渉フィルタ１０から離間しており、光吸収性を有する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

開口を有するパッケージと、
前記開口を塞いでおり、前記パッケージ内に位置する光出射面を有する光透過部と、
前記パッケージ内において前記光出射面に対して前記開口とは反対側に配置されており、互いの距離が可変である一対のミラー部を含むファブリペロー干渉フィルタと、
前記パッケージ内において前記ファブリペロー干渉フィルタに対して前記開口とは反対側に配置された光検出器と、
前記パッケージ内において前記光出射面と前記ファブリペロー干渉フィルタとの間に位置する第１アパーチャを有する第１アパーチャ部と、を備え、
前記第１アパーチャ部は、前記第１アパーチャを包囲する第１包囲部分を含み、
前記第１包囲部分における前記ファブリペロー干渉フィルタ側の表面は、前記ファブリペロー干渉フィルタから離間しており、光吸収性を有する、光検出装置。

【請求項2】

前記一対のミラー部の対向方向から見た場合に、前記第１アパーチャの外縁は、前記開口の外縁の内側に位置している、請求項１に記載の光検出装置。

【請求項3】

前記光透過部は、前記開口を塞いでいる光透過部材と、前記光透過部材に対して前記開口とは反対側に配置されたバンドパスフィルタと、を含む、請求項１に記載の光検出装置。

【請求項4】

前記光透過部は、前記開口を塞いでいる光透過部材である、請求項１に記載の光検出装置。

【請求項5】

前記第１アパーチャ部は、前記パッケージ及び前記光透過部の少なくとも一つに固定された板状の前記第１包囲部分である、請求項１に記載の光検出装置。

【請求項6】

前記一対のミラー部の対向方向に垂直な方向における前記第１アパーチャ部の位置決めは、前記第１包囲部分及び前記パッケージによって行われている、請求項５に記載の光検出装置。

【請求項7】

前記一対のミラー部の対向方向における前記第１アパーチャ部の位置決めは、前記第１包囲部分及び前記光透過部によって行われている、請求項５に記載の光検出装置。

【請求項8】

前記第１アパーチャ部は、前記光出射面に形成された膜状の前記第１包囲部分である、請求項１に記載の光検出装置。

【請求項9】

前記第１アパーチャ部は、前記パッケージ内において前記第１包囲部分を支持する支持部分を更に含む、請求項１に記載の光検出装置。

【請求項10】

前記パッケージの内面に形成された光吸収膜を更に備える、請求項１に記載の光検出装置。

【請求項11】

前記パッケージ外において前記開口に対して前記光出射面とは反対側に位置する第２アパーチャを有する第２アパーチャ部を更に備える、請求項１に記載の光検出装置。

【請求項12】

前記一対のミラー部の対向方向から見た場合に、前記第２アパーチャの外縁は、前記開口の外縁の内側に位置している、請求項１１に記載の光検出装置。

【請求項13】

前記第２アパーチャ部は、前記第２アパーチャを包囲する第２包囲部分と、前記第２包囲部分に接続されており、前記パッケージと嵌まり合う嵌合部分と、を含み、
前記一対のミラー部の対向方向に垂直な方向における前記第２アパーチャ部の位置決めは、前記嵌合部分及び前記パッケージによって行われており、
前記一対のミラー部の対向方向における前記第２アパーチャ部の位置決めは、前記嵌合部分及び前記パッケージによって又は前記第２包囲部分及び前記パッケージによって行われている、請求項１１に記載の光検出装置。

【請求項14】

開口を有するパッケージと、
前記開口を塞いでいる光透過部と、
前記パッケージ内において前記開口及び前記光透過部に対して一方の側に配置されており、互いの距離が可変である一対のミラー部を含むファブリペロー干渉フィルタと、
前記パッケージ内において前記ファブリペロー干渉フィルタに対して前記一方の側に配置された光検出器と、を備える光検出装置に用いられるアパーチャ部であって、
前記パッケージ外において前記開口に対して他方の側に位置するアパーチャを包囲する包囲部分と、
前記包囲部分に接続されており、前記パッケージと嵌まり合う嵌合部分と、を備え、
前記一対のミラー部の対向方向に垂直な方向における位置決めは、前記嵌合部分及び前記パッケージによって行われており、
前記一対のミラー部の対向方向における位置決めは、前記嵌合部分及び前記パッケージによって又は前記包囲部分及び前記パッケージによって行われている、アパーチャ部。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

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及びアパーチャ部に関する。

【背景技術】

【0002】

開口を有するパッケージと、開口を塞いでいる光透過部と、パッケージ内に配置されており、互いの距離が可変である一対のミラー部を含む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た光検出器と、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）。このような光検出装置では、ファブリペロー干渉フィルタにおいて一対のミラー部の間の距離が変化させられつつ、光透過部を介して入射した光のうち、一対のミラー部を透過した光が光検出器によって検出されることで、測定対象の光の分光スペクトルが得られる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１８－１４１７１３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上述したような光検出装置では、迷光（例えば、一対のミラー部を透過しなかった光、一対のミラー部を斜めに透過した光）が光検出器に入射するのを如何に抑制し得るかが、測定対象の光の波長分析においてＳ／Ｎ比を向上させる上で、極めて重要である。

【0005】

本発明は、迷光が光検出器に入射するのを抑制することができる光検出装置及びアパーチャ部を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の光検出装置は、［１］「開口を有するパッケージと、前記開口を塞いでおり、前記パッケージ内に位置する光出射面を有する光透過部と、前記パッケージ内において前記光出射面に対して前記開口とは反対側に配置されており、互いの距離が可変である一対のミラー部を含むファブリペロー干渉フィルタと、前記パッケージ内において前記ファブリペロー干渉フィルタに対して前記開口とは反対側に配置された光検出器と、前記パッケージ内において前記光出射面と前記ファブリペロー干渉フィルタとの間に位置する第１アパーチャを有する第１アパーチャ部と、を備え、前記第１アパーチャ部は、前記第１アパーチャを包囲する第１包囲部分を含み、前記第１包囲部分における前記ファブリペロー干渉フィルタ側の表面は、前記ファブリペロー干渉フィルタから離間しており、光吸収性を有する、光検出装置」である。

【0007】

上記［１］に記載の光検出装置では、光透過部の光出射面とファブリペロー干渉フィルタとの間に第１アパーチャが位置している。これにより、大きい入射角度で開口に入射した光が、ファブリペロー干渉フィルタ側の空間に進行しにくくなる。更に、上記［１］に記載の光検出装置では、第１アパーチャを包囲する第１包囲部分におけるファブリペロー干渉フィルタ側の表面が、ファブリペロー干渉フィルタから離間しており、光吸収性を有している。これにより、第１アパーチャを通過してパッケージの内面で反射された光が、第１包囲部分におけるファブリペロー干渉フィルタ側の表面に入射して、当該表面で減衰されやすくなる。よって、上記［１］に記載の光検出装置によれば、迷光が光検出器に入射するのを抑制することができる。

【0008】

本発明の光検出装置は、［２］「前記一対のミラー部の対向方向から見た場合に、前記第１アパーチャの外縁は、前記開口の外縁の内側に位置している、上記［１］に記載の光検出装置」であってもよい。当該［２］に記載の光検出装置によれば、開口及び第１アパーチャを通過して一対のミラー部に入射する光の入射角度が小さくなるため、測定対象の光の波長分析においてＳ／Ｎ比及び分解能を向上させることができる。

【0009】

本発明の光検出装置は、［３］「前記光透過部は、前記開口を塞いでいる光透過部材と、前記光透過部材に対して前記開口とは反対側に配置されたバンドパスフィルタと、を含む、上記［１］又は［２］に記載の光検出装置」であってもよい。当該［３］に記載の光検出装置によれば、所定の波長範囲の光を一対のミラー部に入射させることができるため、測定対象の光の波長分析においてＳ／Ｎ比及び分解能を向上させることができる。

【0010】

本発明の光検出装置は、［４］「前記光透過部は、前記開口を塞いでいる光透過部材である、上記［１］又は［２］に記載の光検出装置」であってもよい。当該［４］に記載の光検出装置によれば、光透過部の構造の単純化を図ることができる。

【0011】

本発明の光検出装置は、［５］「前記第１アパーチャ部は、前記パッケージ及び前記光透過部の少なくとも一つに固定された板状の前記第１包囲部分である、上記［１］～［４］のいずれか一つに記載の光検出装置」であってもよい。当該［５］に記載の光検出装置によれば、第１アパーチャ部の構造の単純化を図りつつ、第１アパーチャを所定の位置に位置させることができる。

【0012】

本発明の光検出装置は、［６］「前記一対のミラー部の対向方向に垂直な方向における前記第１アパーチャ部の位置決めは、前記第１包囲部分及び前記パッケージによって行われている、上記［５］に記載の光検出装置」であってもよい。当該［６］に記載の光検出装置によれば、光検出装置の製造時に、第１アパーチャの中心線をパッシブアライメントによって開口の中心線に一致させることができる。

【0013】

本発明の光検出装置は、［７］「前記一対のミラー部の対向方向における前記第１アパーチャ部の位置決めは、前記第１包囲部分及び前記光透過部によって行われている、上記［５］又は［６］に記載の光検出装置」であってもよい。当該［７］に記載の光検出装置によれば、光検出装置の製造時に、開口と第１アパーチャとの距離をパッシブアライメントによって所定の距離とすることができる。

【0014】

本発明の光検出装置は、［８］「前記第１アパーチャ部は、前記光出射面に形成された膜状の前記第１包囲部分である、上記［１］～［４］のいずれか一つに記載の光検出装置」であってもよい。当該［８］に記載の光検出装置によれば、第１アパーチャ部の構造の単純化を図りつつ、第１アパーチャを所定の位置に位置させることができる。

【0015】

本発明の光検出装置は、［９］「前記第１アパーチャ部は、前記パッケージ内において前記第１包囲部分を支持する支持部分を更に含む、上記［１］～［４］のいずれか一つに記載の光検出装置」であってもよい。当該［９］に記載の光検出装置によれば、パッケージの形状によらず、第１アパーチャを所定の位置に位置させることができる。

【0016】

本発明の光検出装置は、［１０］「前記パッケージの内面に形成された光吸収膜を更に備える、上記［１］～［９］のいずれか一つに記載の光検出装置」であってもよい。当該［１０］に記載の光検出装置によれば、第１包囲部分におけるファブリペロー干渉フィルタ側の表面だけでなく、パッケージの内面でも、迷光を減衰させることができる。

【0017】

本発明の光検出装置は、［１１］「前記パッケージ外において前記開口に対して前記光出射面とは反対側に位置する第２アパーチャを有する第２アパーチャ部を更に備える、上記［１］～［１０］のいずれか一つに記載の光検出装置」であってもよい。当該［１１］に記載の光検出装置によれば、大きい入射角度で第２アパーチャに入射した光が開口を通過し難くなるため、迷光が光検出器に入射するのを抑制することができる。

【0018】

本発明の光検出装置は、［１２］「前記一対のミラー部の対向方向から見た場合に、前記第２アパーチャの外縁は、前記開口の外縁の内側に位置している、上記［１１］に記載の光検出装置」であってもよい。当該［１２］に記載の光検出装置によれば、第２アパーチャ、開口及び第１アパーチャを通過して一対のミラー部に入射する光の入射角度が小さくなるため、測定対象の光の波長分析においてＳ／Ｎ比及び分解能を向上させることができる。

【0019】

本発明の光検出装置は、［１３］「前記第２アパーチャ部は、前記第２アパーチャを包囲する第２包囲部分と、前記第２包囲部分に接続されており、前記パッケージと嵌まり合う嵌合部分と、を含み、前記一対のミラー部の対向方向に垂直な方向における前記第２アパーチャ部の位置決めは、前記嵌合部分及び前記パッケージによって行われており、前記一対のミラー部の対向方向における前記第２アパーチャ部の位置決めは、前記嵌合部分及び前記パッケージによって又は前記第２包囲部分及び前記パッケージによって行われている、上記［１１］又は［１２］に記載の光検出装置」であってもよい。当該［１３］に記載の光検出装置によれば、光検出装置の製造時に、第２アパーチャの中心線をパッシブアライメントによって開口の中心線に一致させることができると共に、開口と第２アパーチャとの距離をパッシブアライメントによって所定の距離とすることができる。

【発明の効果】

【0020】

本発明によれば、迷光が光検出器に入射するのを抑制することができる光検出装置及びアパーチャ部を提供することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】第１実施形態の光検出装置の断面図である。

【図2】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】図２に示されるIII－III線に沿ってのファブリペロー干渉フィルタの断面図である。

【図4】図１に示される光検出装置の平面図である。

【図5】第２実施形態の光検出装置の断面図である。

【図6】第３実施形態の光検出装置の断面図である。

【図7】第４実施形態の光検出装置の断面図である。

【図8】第５実施形態の光検出装置の断面図である。

【図9】図８に示される光検出装置の平面図である。

【図10】第６実施形態の光検出装置の断面図である。

【図11】第７実施形態の光検出装置の断面図である。

【図12】第１アパーチャ部による効果を説明するための図である。

【図13】第１アパーチャ部による効果を説明するための図である。

【図14】第１アパーチャ部による効果を説明するための図である。

【図15】第１アパーチャ部による効果を説明するための図である。

【図16】第１アパーチャ部及び第２アパーチャ部による効果を説明するための図である。

【図17】第１アパーチャ部及び第２アパーチャ部による効果を説明するための図である。

【図18】第１アパーチャ部及び第２アパーチャ部による効果を説明するための図である。

【図19】比較例及び実施例１～４の光検出装置による分光分析の結果を示す図である。

【図20】比較例及び実施例１～４の光検出装置による分光分析の結果を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0022】

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、重複する説明を省略する。
［第１実施形態］
［光検出装置の構成］

【0023】

図１に示されるように、第１実施形態の光検出装置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及びキャップ４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を含んでいる。側壁５及び天壁６は、金属材料によって一体で形成されている。天壁６は、筒状の側壁５の一方の開口を覆うように、側壁５と一体で形成されている。ステム３は、金属材料によって形成されている。ステム３は、筒状の側壁５の他方の開口を覆うように、側壁５に気密に接合されている。

【0024】

ステム３の内面３ａには、配線基板７が固定されている。配線基板７の基板材料は、例えば、シリコン、セラミック、石英、ガラス、プラスチック等である。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、例えば、赤外線検出器である。赤外線検出器としては、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を用いることができる。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、一つの受光部を有する一つの光検出素子によって構成されていてもよいし、或いは、アレイ状に配置された複数の受光部を有する一つの光検出素子によって構成されていてもよい。また、光検出器８の受光領域は、複数の光検出素子によって構成されていてもよい。

【0025】

配線基板７上には、複数のスペーサ９が固定されている。各スペーサ９の材料は、例えば、シリコン、セラミック、石英、ガラス、プラスチック等である。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が固定されている。すなわち、ファブリペロー干渉フィルタ１０は、複数のスペーサ９によって支持されている。ファブリペロー干渉フィルタ１０の光透過領域１０ａは、光検出器８の受光部と向かい合っている。なお、スペーサ９は、配線基板７と一体で形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、一つのスペーサ９によって支持されていてもよい。

【0026】

ステム３には、複数のリードピン１１が固定されている。各リードピン１１は、絶縁部材１７によってステム３との間の電気的絶縁性及び気密性が確保された状態で、ステム３を貫通している。各リードピン１１は、ワイヤ１２を介して、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の端子のそれぞれと電気的に接続されている。光検出装置１Ａでは、複数のリードピン１１を介して、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実施される。

【0027】

パッケージ２は、開口２０を有している。開口２０は、ファブリペロー干渉フィルタ１０の光透過領域１０ａと向かい合うようにキャップ４の天壁６に形成されている。天壁６の内面６ａには、光透過部材１３が気密に接合されている。光透過部材１３は、開口２０を塞いでいる。光透過部材１３は、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を有している。光透過部材１３の光入射面１３ａは、開口２０において天壁６の外面６ｂと略面一となっている。光透過部材１３の側面１３ｃは、キャップ４の側壁５の内面５ａに接触している。このような光透過部材１３は、開口２０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。

【0028】

光透過部材１３の光出射面１３ｂには、光透過性を有する接着部材１５によって、バンドパスフィルタ１４が固定されている。バンドパスフィルタ１４は、互いに対向する光入射面１４ａ及び光出射面１４ｂ、並びに、側面１４ｃを有している。バンドパスフィルタ１４の側面１４ｃは、キャップ４の側壁５の内面５ａから離間している。一例として、バンドパスフィルタ１４は、光透過材料（例えば、シリコン、ガラス等）によって矩形板状に形成された光透過部材と、当該光透過部材における開口２０とは反対側の表面に形成された誘電体多層膜（例えば、ＴｉＯ_２、Ｔａ_２Ｏ_５等の高屈折材料とＳｉＯ_２、ＭｇＦ_２等の低屈折材料との組合せからなる多層膜）と、を含んでいる。なお、誘電体多層膜は、当該光透過部材における開口２０側の表面に形成されていてもよい。

【0029】

第１実施形態では、光透過部材１３、接着部材１５及びバンドパスフィルタ１４によって、光透過部１６が構成されている。つまり、光透過部１６は、開口２０を塞いでいる光透過部材１３と、光透過部材１３に対して開口２０とは反対側に配置されたバンドパスフィルタ１４と、を含んでいる。光透過部１６の光入射面１６ａは、光透過部材１３の光入射面１３ａであり、光透過部１６の光出射面１６ｂは、バンドパスフィルタ１４の光出射面１４ｂである。光透過部１６の光出射面１６ｂは、パッケージ２内に位置している。

【0030】

光検出装置１Ａは、第１アパーチャ５０を有する第１アパーチャ部５１Ａを備えている。第１アパーチャ５０は、パッケージ２内において光透過部１６の光出射面１６ｂとファブリペロー干渉フィルタ１０との間に位置する光通過孔である。第１アパーチャ部５１Ａの詳細については後述する。

【0031】

第１実施形態では、パッケージ２の開口２０、第１アパーチャ部５１Ａの第１アパーチャ５０、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の受光領域がこの順序で直線Ｌ上に並んでいる。直線Ｌに平行な方向から見た場合に、直線Ｌは、開口２０、第１アパーチャ５０、光透過領域１０ａ及び受光領域のそれぞれの中心を通っている。つまり、光検出装置１Ａでは、ファブリペロー干渉フィルタ１０が、パッケージ２内において光透過部１６の光出射面１６ｂに対して開口２０とは反対側に配置されており、光検出器８が、パッケージ２内においてファブリペロー干渉フィルタ１０に対して開口２０とは反対側に配置されている。

【0032】

以上のように構成された光検出装置１Ａでは、測定対象の光が、開口２０、光透過部１６（すなわち、光透過部材１３、接着部材１５及びバンドパスフィルタ１４）及び第１アパーチャ５０を介して、ファブリペロー干渉フィルタ１０の光透過領域１０ａに入射すると、測定対象の光のうち所定の波長の光が、ファブリペロー干渉フィルタ１０の一対のミラー部を透過する。ファブリペロー干渉フィルタ１０の一対のミラー部を透過した光は、光検出器８に入射して、光検出器８によって検出される。一例として、測定対象の光の分光スペクトルを得るために、光検出装置１Ａでは、ファブリペロー干渉フィルタ１０に印加される電圧が変化させられつつ（すなわち、ファブリペロー干渉フィルタ１０において一対のミラー部の間の距離が変化させられつつ）、ファブリペロー干渉フィルタ１０の光透過領域１０ａを透過した光が光検出器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］

【0033】

図２に示されるように、ファブリペロー干渉フィルタ１０は、光透過領域１０ａを有している。一例として、ファブリペロー干渉フィルタ１０は矩形板状を呈しており、光透過領域１０ａは円柱状を呈している。図３に示されるように、ファブリペロー干渉フィルタ１０は、一対のミラー部として、第１ミラー部３５及び第２ミラー部３６を含んでいる。第１ミラー部３５及び第２ミラー部３６は、光透過領域１０ａにおいて互いの距離が可変である。第１ミラー部３５及び第２ミラー部３６は、直線Ｌに平行な方向において互いに対向している。以下、第１ミラー部３５及び第２ミラー部３６の対向方向を方向Ａという。

【0034】

ファブリペロー干渉フィルタ１０は、基板２１を備えている。基板２１における光入射側の表面２１ａには、反射防止層３１、第１積層体３２、中間層３３及び第２積層体３４がこの順序で積層されている。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の材料は、例えば、シリコン、石英、ガラス等である。基板２１の材料がシリコンである場合、反射防止層３１及び中間層３３のそれぞれの材料は、例えば、酸化シリコン等である。中間層３３の厚さは、例えば、設計中心波長の１／２の整数倍である。なお、中間層３３の厚さは、必要に応じて、設計中心波長の１／２の整数倍よりも大きくされてもよい。

【0035】

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ミラー部３５は、反射防止層３１を介して基板２１に支持されている。一例として、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を構成する各層の光学厚さは、例えば、設計中心波長の１／４の整数倍である。なお、窒化シリコン層の代わりに酸化シリコン層が用いられてもよい。

【0036】

第２積層体３４のうち光透過領域１０ａに対応する部分は、空隙Ｓを介して第１ミラー部３５と対向する第２ミラー部３６として機能する。第２ミラー部３６は、反射防止層３１、第１積層体３２及び中間層３３を介して基板２１に支持されている。一例として、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を構成する各層の光学厚さは、例えば、設計中心波長の１／４の整数倍である。なお、窒化シリコン層の代わりに酸化シリコン層が用いられてもよい。

【0037】

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における空隙Ｓとは反対側の表面３４ａから空隙Ｓに至るように、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中間層３３の一部を除去することで空隙Ｓを形成する際に、用いられたものである。

【0038】

第１ミラー部３５には、光透過領域１０ａを包囲するように第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のそれぞれは、ポリシリコン層の一部分に不純物をドープして当該一部分を低抵抗化することで、形成されている。第２電極２３の大きさは、光透過領域１０ａの大きさと略同一である。

【0039】

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、方向Ａ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、ポリシリコン層の一部分に不純物をドープして当該一部分を低抵抗化することで、形成されている。

【0040】

ファブリペロー干渉フィルタ１０では、第２電極２３は、方向Ａに垂直な方向において、第１電極２２と同一平面上に位置している。第２電極２３と第３電極２４との間の距離は、第１電極２２と第３電極２４との間の距離と略同一である。方向Ａから見た場合に、第２電極２３は、第１電極２２によって包囲されている。

【0041】

ファブリペロー干渉フィルタ１０には、光透過領域１０ａを挟むように一対の端子２５が設けられている。各端子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。

【0042】

ファブリペロー干渉フィルタ１０には、光透過領域１０ａを挟むように一対の端子２６が設けられている。各端子２６は、第２積層体３４の表面３４ａから中間層３３に至る貫通孔内に配置されている。各端子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。なお、一対の端子２６が光透過領域１０ａを挟んで並んでいる方向は、一対の端子２５が光透過領域１０ａを挟んで並んでいる方向に垂直な方向である（図２参照）。

【0043】

第１積層体３２には、一対のトレンチ２７が形成されている。各トレンチ２７は、配線２３ａのうち各端子２６から方向Ａに沿って延びる部分を包囲するように、環状に延在している。各トレンチ２７は、第１電極２２と配線２３ａとを電気的に絶縁している。第１積層体３２には、トレンチ２８が形成されている。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２電極２３とを電気的に絶縁している。各トレンチ２７，２８内の領域は、絶縁材料で埋められていてもよいし、空隙であってもよい。

【0044】

第２積層体３４には、一対のトレンチ２９が形成されている。各トレンチ２９は、各端子２５を包囲するように環状に延在している。各トレンチ２９は、各端子２５と第３電極２４とを電気的に絶縁している。各トレンチ２９内の領域は、絶縁材料で埋められていてもよいし、空隙であってもよい。

【0045】

基板２１における光出射側の表面２１ｂには、反射防止層４１、第３積層体４２、中間層４３及び第４積層体４４がこの順序で積層されている。反射防止層４１及び中間層４３は、それぞれ、反射防止層３１及び中間層３３と同様の構成を有している。第３積層体４２及び第４積層体４４は、それぞれ、基板２１を基準として第１積層体３２及び第２積層体３４と対称の積層構造を有している。反射防止層４１、第３積層体４２、中間層４３及び第４積層体４４は、基板２１の反りを抑制する機能を有している。

【0046】

第３積層体４２、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。方向Ａから見た場合に、開口４０ａの大きさは、光透過領域１０ａの大きさと略同一である。開口４０ａは、光出射側に開口しており、開口４０ａの底面は、反射防止層４１に至っている。第４積層体４４における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の材料は、例えば、アルミニウム等である。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の材料は、例えば、酸化アルミニウム等である。なお、保護層４６の厚さを１００ｎｍ以下（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。

【0047】

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では、複数の端子２５，２６を介して第１電極２２及び第３電極２４に電圧が印加されることで第１電極２２と第３電極２４との間に電位差が発生すると、当該電位差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。第１電極２２と第３電極２４との間に静電気力が発生することで第１ミラー部３５に第２ミラー部３６が引き付けられ、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。このとき、第３電極２４と同電位である第２電極２３が補償電極として機能し、光透過領域１０ａにおいて第２ミラー部３６が平坦に保たれる。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及び第２ミラー部３６の間の距離が可変とされている。ここで、ファブリペロー干渉フィルタ１０を透過する光の波長は、第１ミラー部３５及び第２ミラー部３６の間の距離に依存する。したがって、第１電極２２及び第３電極２４に印加する電圧（第１電極２２と第３電極２４との間に発生する電位差）を調整することで、ファブリペロー干渉フィルタ１０を透過する光の波長を選択することができる。
［第１アパーチャ部の構成］

【0048】

図１及び図４に示されるように、第１アパーチャ部５１Ａは、板状の第１包囲部分５２によって構成されている。方向Ａから見た場合に、第１包囲部分５２は、第１アパーチャ５０を連続的に包囲している。方向Ａから見た場合に、第１アパーチャ５０の外縁５０ａは、パッケージ２の開口２０の外縁２０ａの内側に位置している。第１包囲部分５２は、パッケージ２内において光透過部１６とファブリペロー干渉フィルタ１０との間に配置されている。第１包囲部分５２は、互いに対向する一対の表面５２ａ，５２ｂ、及び、側面５２ｃを有している。表面５２ａは、光透過部１６側の表面であり、光透過部１６の光出射面１６ｂ（すなわち、バンドパスフィルタ１４の光出射面１４ｂ）に接触している。表面５２ｂは、ファブリペロー干渉フィルタ１０側の表面であり、ファブリペロー干渉フィルタ１０から離間している。

【0049】

第１包囲部分５２の外表面のうち、少なくともファブリペロー干渉フィルタ１０側の表面５２ｂは、光吸収性を有している。一例として、アルミニウム、ステンレス鋼等によって板状に形成された第１包囲部分５２の外表面に、クロムメッキ、黒アルマイト処理、無電解ニッケルメッキ、黒色塗料の塗布等が施されることで（併せて、粗面化処理が施されてもよい）、第１包囲部分５２の外表面に、可視から近赤外の波長域の光に対する光吸収性が付与されている。なお、表面５２ｂだけでなく、表面５２ａも、光吸収性を有していてもよい。

【0050】

方向Ａに垂直な方向における第１アパーチャ部５１Ａの位置決めは、第１包囲部分５２及びパッケージ２によって行われている。具体的には、方向Ａに垂直な方向における第１アパーチャ部５１Ａの位置決めは、第１包囲部分５２の側面５２ｃとキャップ４の側壁５の内面５ａとの嵌め合いによって行われている。方向Ａにおける第１アパーチャ部５１Ａの位置決めは、第１包囲部分５２及び光透過部１６によって行われている。具体的には、方向Ａにおける第１アパーチャ部５１Ａの位置決めは、第１包囲部分５２の表面５２ａと光透過部１６の光出射面１６ｂとの接触によって行われている。

【0051】

第１アパーチャ部５１Ａの位置決めが行われた状態で、第１包囲部分５２は、パッケージ２及び光透過部１６の少なくとも一つに固定されている。具体的には、第１包囲部分５２は、バンドパスフィルタ１４の側面１４ｃと側壁５の内面５ａとの間に配置された接着部材（図示省略）、第１包囲部分５２の表面５２ｂと側壁５の内面によって形成された隅部に配置された接着部材（図示省略）、及びバンドパスフィルタ１４の光出射面１４ｂと第１包囲部分５２の表面５２ａとの間に配置された接着部材（図示省略）の少なくとも一つによって、パッケージ２及び光透過部１６の少なくとも一つに固定されている。
［作用及び効果］

【0052】

光検出装置１Ａでは、光透過部１６の光出射面１６ｂとファブリペロー干渉フィルタ１０との間に第１アパーチャ５０が位置している。これにより、大きい入射角度で開口２０に入射した光が、ファブリペロー干渉フィルタ１０側の空間に進行しにくくなる。更に、光検出装置１Ａでは、第１アパーチャ５０を包囲する第１包囲部分５２におけるファブリペロー干渉フィルタ１０側の表面５２ｂが、ファブリペロー干渉フィルタ１０から離間しており、光吸収性を有している。これにより、第１アパーチャ５０を通過してパッケージ２の内面で反射された光が、第１包囲部分５２の表面５２ｂに入射して、第１包囲部分５２の表面５２ｂで減衰されやすくなる。よって、迷光が光検出器８に入射するのを抑制することができる。なお、第１包囲部分５２における開口２０側の表面５２ａが光吸収性を有している場合には、大きい入射角で開口２０に入射した光が、表面５２ａと天壁６の内面６ａとの間で繰り返し反射されつつ減衰され、結果として、当該光が第１アパーチャ５０からファブリペロー干渉フィルタ１０側の空間に進行するのを抑制することができる。

【0053】

光検出装置１Ａでは、方向Ａから見た場合に、第１アパーチャ５０の外縁５０ａが、開口２０の外縁２０ａの内側に位置している。これにより、開口２０及び第１アパーチャ５０を通過して第１ミラー部３５及び第２ミラー部３６に入射する光の入射角度が小さくなるため、測定対象の光の波長分析においてＳ／Ｎ比及び分解能を向上させることができる。

【0054】

光検出装置１Ａでは、光透過部１６が、開口２０を塞いでいる光透過部材１３と、光透過部材１３に対して開口２０とは反対側に配置されたバンドパスフィルタ１４と、を含んでいる。これにより、所定の波長範囲の光を第１ミラー部３５及び第２ミラー部３６に入射させることができるため、測定対象の光の波長分析においてＳ／Ｎ比及び分解能を向上させることができる。

【0055】

光検出装置１Ａでは、第１アパーチャ部５１Ａが、パッケージ２及び光透過部１６の少なくとも一つに固定された板状の第１包囲部分５２である。これにより、第１アパーチャ部５１Ａの構造の単純化を図りつつ、第１アパーチャ５０を所定の位置に位置させることができる。

【0056】

光検出装置１Ａでは、方向Ａに垂直な方向における第１アパーチャ部５１Ａの位置決めが、第１包囲部分５２及びパッケージ２によって行われている。これにより、光検出装置１Ａの製造時に、第１アパーチャ５０の中心線をパッシブアライメントによって開口２０の中心線に一致させることができる。

【0057】

光検出装置１Ａでは、方向Ａにおける第１アパーチャ部５１Ａの位置決めが、第１包囲部分５２及び光透過部１６によって行われている。これにより、光検出装置１Ａの製造時に、開口２０と第１アパーチャ５０との距離をパッシブアライメントによって所定の距離とすることができる。
［第２実施形態］

【0058】

図５に示されるように、第２実施形態の光検出装置１Ｂは、第１アパーチャ部５１Ｂが膜状の第１包囲部分５２によって構成されている点で、第１実施形態の光検出装置１Ａと相違している。

【0059】

第１アパーチャ部５１Ｂの第１包囲部分５２は、光透過部１６の光出射面１６ｂ（すなわち、バンドパスフィルタ１４の光出射面１４ｂ）に形成された光吸収膜であり、方向Ａから見た場合に、第１アパーチャ５０を連続的に包囲している。第１包囲部分５２の表面５２ｂは、ファブリペロー干渉フィルタ１０から離間しており、光吸収性を有している。バンドパスフィルタ１４の側面１４ｃ及び第１包囲部分５２の側面５２ｃは、キャップ４の側壁５の内面５ａに至っている。

【0060】

光検出装置１Ｂによれば、光検出装置１Ａと同様に、迷光が光検出器８に入射するのを抑制することができる。

【0061】

光検出装置１Ｂでは、第１アパーチャ部５１Ｂが、光透過部１６の光出射面１６ｂに形成された膜状の第１包囲部分５２である。これにより、第１アパーチャ部５１Ｂの構造の単純化を図りつつ、第１アパーチャ５０を所定の位置に位置させることができる。
［第３実施形態］

【0062】

図６に示されるように、第３実施形態の光検出装置１Ｃは、第１アパーチャ部５１Ｃが第１包囲部分５２及び支持部分５３によって構成されている点で、第１実施形態の光検出装置１Ａと相違している。

【0063】

第１アパーチャ部５１Ｃの第１包囲部分５２は、パッケージ２内において光透過部１６とファブリペロー干渉フィルタ１０との間に位置しており、方向Ａから見た場合に、第１アパーチャ５０を連続的に包囲している。支持部分５３は、表面５２ａが光透過部１６から離間し且つ表面５２ｂがファブリペロー干渉フィルタ１０から離間した状態で、パッケージ２内において第１包囲部分５２を支持している。支持部分５３は、筒状を呈しており、方向Ａから見た場合に、配線基板７、光検出器８、複数のスペーサ９、ファブリペロー干渉フィルタ１０、複数のリードピン１１、及び複数のワイヤ１２を包囲した状態で、ステム３の内面３ａに立設されている。第１包囲部分５２は、筒状の支持部分５３における光透過部１６側の開口を覆うように、支持部分５３と一体で形成されている。第１包囲部分５２の表面５２ｂは、ファブリペロー干渉フィルタ１０から離間しており、光吸収性を有している。なお、支持部分５３は、方向Ａに延在する複数の柱部によって構成されていてもよい。

【0064】

光検出装置１Ｃによれば、光検出装置１Ａと同様に、迷光が光検出器８に入射するのを抑制することができる。

【0065】

光検出装置１Ｃでは、第１アパーチャ部５１Ｃが、第１包囲部分５２と、パッケージ２内において第１包囲部分５２を支持する支持部分５３と、を含んでいる。これにより、パッケージ２の形状によらず、第１アパーチャ５０を所定の位置に位置させることができる。
［第４実施形態］

【0066】

図７に示されるように、第４実施形態の光検出装置１Ｄは、パッケージ２の内面に光吸収膜１８が形成されている点で、第１実施形態の光検出装置１Ａと相違している。

【0067】

光吸収膜１８は、キャップ４の内面（すなわち、側壁５の内面５ａ及び天壁６の内面６ａ）に形成されている。なお、光吸収膜１８は、天壁６の内面６ａに形成されていなくてもよい。また、光吸収膜１８は、ステム３の内面３ａに形成されていてもよい。

【0068】

光検出装置１Ｄによれば、光検出装置１Ａと同様に、迷光が光検出器８に入射するのを抑制することができる。

【0069】

光検出装置１Ｄでは、光吸収膜１８が、パッケージ２の内面に形成されている。これにより、第１包囲部分５２の表面５２ｂだけでなく、パッケージ２の内面でも、迷光を減衰させることができる。
［第５実施形態］

【0070】

図８及び図９に示されるように、第５実施形態の光検出装置１Ｅは、第２アパーチャ６０を有する第２アパーチャ部６１Ａを備えている点で、第１実施形態の光検出装置１Ａと相違している。第２アパーチャ６０は、パッケージ２外において開口２０に対して光透過部１６の光出射面１６ｂとは反対側に位置する光通過孔である。方向Ａから見た場合に、直線Ｌは、第２アパーチャ６０の中心を通っている。

【0071】

第２アパーチャ部６１Ａは、第２包囲部分６２及び嵌合部分６３によって構成されている。方向Ａから見た場合に、第２包囲部分６２は、第２アパーチャ６０を連続的に包囲している。方向Ａから見た場合に、第２アパーチャ６０の外縁６０ａは、パッケージ２の開口２０の外縁２０ａの内側に位置している。嵌合部分６３は、第２包囲部分６２に接続されており、パッケージ２と嵌まり合っている。第５実施形態では、嵌合部分６３は、筒状を呈しており、キャップ４の側壁５と嵌まり合っている。第２包囲部分６２は、筒状の嵌合部分６３におけるステム３とは反対側の開口を覆うように、嵌合部分６３と一体で形成されている。

【0072】

方向Ａに垂直な方向における第２アパーチャ部６１Ａの位置決めは、嵌合部分６３及びパッケージ２によって行われている。具体的には、方向Ａに垂直な方向における第２アパーチャ部６１Ａの位置決めは、嵌合部分６３の内面６３ａとキャップ４の側壁５の外面５ｂとの嵌め合いによって行われている。方向Ａにおける第２アパーチャ部６１Ａの位置決めは、嵌合部分６３及びパッケージ２によって行われている。具体的には、方向Ａにおける第２アパーチャ部６１Ａの位置決めは、嵌合部分６３の端面６３ｂと側壁５のフランジ部５ｃの表面５ｄとの接触によって行われている。端面６３ｂは、筒状の嵌合部分６３における第２包囲部分６２とは反対側の端面である。フランジ部５ｃは、筒状の側壁５における天壁６とは反対側の端部に設けられた外向きのフランジ部である。第２アパーチャ部６１Ａの位置決めが行われた状態で、嵌合部分６３は、パッケージ２に固定されている。なお、嵌合部分６３は、方向Ａに延在する複数の柱部によって構成されていてもよい。

【0073】

光検出装置１Ｅによれば、光検出装置１Ａと同様に、迷光が光検出器８に入射するのを抑制することができる。

【0074】

光検出装置１Ｅでは、第２アパーチャ部６１Ａが、パッケージ２外において開口２０に対して光透過部１６の光出射面１６ｂとは反対側に位置する第２アパーチャ６０を有している。これにより、大きい入射角度で第２アパーチャ６０に入射した光が開口２０を通過し難くなるため、迷光が光検出器８に入射するのを抑制することができる。

【0075】

光検出装置１Ｅでは、方向Ａから見た場合に、第２アパーチャ６０の外縁６０ａが、開口２０の外縁２０ａの内側に位置している。これにより、第２アパーチャ６０、開口２０及び第１アパーチャ５０を通過して第１ミラー部３５及び第２ミラー部３６に入射する光の入射角度が小さくなるため、測定対象の光の波長分析においてＳ／Ｎ比及び分解能を向上させることができる。

【0076】

光検出装置１Ｅでは、方向Ａに垂直な方向における第２アパーチャ部６１Ａの位置決めが、嵌合部分６３及びパッケージ２によって行われており、方向Ａにおける第２アパーチャ部６１Ａの位置決めが、嵌合部分６３及びパッケージ２によって行われている。これにより、光検出装置１Ａの製造時に、第２アパーチャ６０の中心線をパッシブアライメントによって開口２０の中心線に一致させることができると共に、開口２０と第２アパーチャ６０との距離をパッシブアライメントによって所定の距離とすることができる。
［第６実施形態］

【0077】

図１０に示されるように、第６実施形態の光検出装置１Ｆは、方向Ａにおける第２アパーチャ部６１Ｂの位置決めが第２包囲部分６２及びパッケージ２によって行われている点で、第５実施形態の光検出装置１Ｅと相違している。

【0078】

方向Ａに垂直な方向における第２アパーチャ部６１Ｂの位置決めは、嵌合部分６３及びパッケージ２によって行われている。具体的には、方向Ａに垂直な方向における第２アパーチャ部６１Ｂの位置決めは、嵌合部分６３の内面６３ａとキャップ４の側壁５の外面５ｂとの嵌め合いによって行われている。方向Ａにおける第２アパーチャ部６１Ｂの位置決めは、第２包囲部分６２及びパッケージ２によって行われている。具体的には、方向Ａにおける第２アパーチャ部６１Ｂの位置決めは、第２包囲部分６２の表面６２ａとキャップ４の天壁６の外面６ｂとの接触によって行われている。表面６２ａは、第２包囲部分６２における光透過部１６側の表面である。第２アパーチャ部６１Ｂの位置決めが行われた状態で、第２包囲部分６２及び嵌合部分６３の少なくとも一つは、パッケージ２に固定されている。なお、嵌合部分６３は、方向Ａに延在する複数の柱部によって構成されていてもよい。

【0079】

光検出装置１Ｆによれば、光検出装置１Ａと同様に、迷光が光検出器８に入射するのを抑制することができる。

【0080】

光検出装置１Ｆでは、第２アパーチャ部６１Ａが、パッケージ２外において開口２０に対して光透過部１６の光出射面１６ｂとは反対側に位置する第２アパーチャ６０を有している。これにより、大きい入射角度で第２アパーチャ６０に入射した光が開口２０を通過し難くなるため、迷光が光検出器８に入射するのを抑制することができる。

【0081】

光検出装置１Ｆでは、方向Ａから見た場合に、第２アパーチャ６０の外縁６０ａが、開口２０の外縁２０ａの内側に位置している。これにより、第２アパーチャ６０、開口２０及び第１アパーチャ５０を通過して第１ミラー部３５及び第２ミラー部３６に入射する光の入射角度が小さくなるため、測定対象の光の波長分析においてＳ／Ｎ比及び分解能を向上させることができる。

【0082】

光検出装置１Ｆでは、方向Ａに垂直な方向における第２アパーチャ部６１Ｂの位置決めが、嵌合部分６３及びパッケージ２によって行われており、方向Ａにおける第２アパーチャ部６１Ｂの位置決めが、第２包囲部分６２及びパッケージ２によって行われている。これにより、光検出装置１Ａの製造時に、第２アパーチャ６０の中心線をパッシブアライメントによって開口２０の中心線に一致させることができると共に、開口２０と第２アパーチャ６０との距離をパッシブアライメントによって所定の距離とすることができる。
［第７実施形態］

【0083】

図１１に示されるように、第７実施形態の光検出装置１Ｇは、光透過部１６が光透過部材１３によって構成されている点で、第１実施形態の光検出装置１Ａと相違している。

【0084】

光検出装置１Ｇでは、光透過部１６が、パッケージ２の開口２０を塞いでいる光透過部材１３を含んでおり、バンドパスフィルタ１４（図１参照）を含んでいない。この場合、光透過部１６の光入射面１６ａは、光透過部材１３の光入射面１３ａであり、光透過部１６の光出射面１６ｂは、光透過部材１３の光出射面１３ｂである。第１包囲部分５２の表面５２ａは、光透過部材１３の光出射面１３ｂに接触している。

【0085】

光検出装置１Ｇによれば、光検出装置１Ａと同様に、迷光が光検出器８に入射するのを抑制することができる。

【0086】

光検出装置１Ｇでは、光透過部１６が、開口２０を塞いでいる光透過部材１３である。これにより、光透過部１６の構造の単純化を図ることができる。
［第１アパーチャ部による効果］

【0087】

第１アパーチャ部５１Ａによる効果について、図１２の（ａ）～図１５の（ｂ）を参照して、より詳細に説明する。なお、図１２の（ａ）～図１５の（ｂ）では、接着部材１５及びワイヤ１２の図示が省略されている。

【0088】

図１２の（ａ）に示されるように、第１アパーチャ部５１Ａを備えない光検出装置１００では、大きい入射角度で開口２０に入射した迷光Ｎ１が、パッケージ２の内面で反射され、ファブリペロー干渉フィルタ１０の光透過領域１０ａを斜めに透過して光検出器８に入射する。また、光検出装置１００では、迷光Ｎ１の入射角度よりも大きい入射角度で開口２０に入射した迷光Ｎ２が、パッケージ２の内面で反射され、ファブリペロー干渉フィルタ１０の光透過領域１０ａを透過せずに光検出器８に入射する。それに対し、図１２の（ｂ）に示されるように、第１アパーチャ部５１Ａを備える光検出装置１Ａでは、第１アパーチャ５０の径が開口２０の径よりも大きいものの、迷光Ｎ１が第１包囲部分５２の表面５２ａで減衰され、ファブリペロー干渉フィルタ１０側の空間への迷光Ｎ２の進行が第１包囲部分５２によって遮られる。よって、第１アパーチャ部５１Ａを備える光検出装置１Ａでは、第１アパーチャ部５１Ａを備えない光検出装置１００に比べ、光検出器８への迷光の入射が抑制される。

【0089】

図１３の（ａ）に示されるように、第１アパーチャ５０の径が開口２０の径よりも大きい光検出装置１Ａでは、パッケージ２内で複数回反射されて光検出器８に入射する迷光Ｎが、第１包囲部分５２の表面５２ａで一回減衰される。それに対し、図１３の（ｂ）に示されるように、第１アパーチャ５０の径が開口２０の径よりも小さい光検出装置１Ａでは、パッケージ２内で複数回反射されて光検出器８に入射する迷光Ｎが、第１包囲部分５２の表面５２ａで複数回減衰される。よって、第１アパーチャ５０の径が開口２０の径よりも小さい光検出装置１Ａでは、第１アパーチャ５０の径が開口２０の径よりも大きい光検出装置１Ａに比べ、光検出器８への迷光の入射が抑制される。

【0090】

図１４の（ａ）に示されるように、第１アパーチャ５０の径が開口２０の径よりも大きい光検出装置１Ａでは、開口２０及び第１アパーチャ５０を通過してファブリペロー干渉フィルタ１０側の空間に進行する迷光Ｎに、入射角度が大きいものが含まれる。それに対し、図１４の（ｂ）に示されるように、第１アパーチャ５０の径が開口２０の径よりも小さい光検出装置１Ａでは、開口２０及び第１アパーチャ５０を通過してファブリペロー干渉フィルタ１０側の空間に進行する迷光Ｎに、入射角度が大きいものが含まれない。よって、第１アパーチャ５０の径が開口２０の径よりも小さい光検出装置１Ａでは、第１アパーチャ５０の径が開口２０の径よりも大きい光検出装置１Ａに比べ、光検出器８への迷光の入射が抑制される。なお、図１４の（ａ）及び（ｂ）に示される光Ｍは、測定対象の光である。

【0091】

図１５の（ａ）に示されるように、第１アパーチャ５０の径が開口２０の径よりも大きい光検出装置１Ａでは、開口２０及び第１アパーチャ５０を通過してファブリペロー干渉フィルタ１０の光透過領域１０ａに入射する測定対象の光Ｍの入射角度が大きくなる。それに対し、図１５の（ｂ）に示されるように、第１アパーチャ５０の径が開口２０の径よりも小さい光検出装置１Ａでは、開口２０及び第１アパーチャ５０を通過してファブリペロー干渉フィルタ１０の光透過領域１０ａに入射する測定対象の光Ｍの入射角度が小さくなる。よって、第１アパーチャ５０の径が開口２０の径よりも小さい光検出装置１Ａでは、第１アパーチャ５０の径が開口２０の径よりも大きい光検出装置１Ａに比べ、測定対象の光の波長分析においてＳ／Ｎ比及び分解能を向上させることができる。
［第１アパーチャ部及び第２アパーチャ部による効果］

【0092】

第１アパーチャ部５１Ａ及び第２アパーチャ部６１Ａによる効果について、図１６の（ａ）～図１８の（ｂ）を参照して、より詳細に説明する。なお、図１６の（ａ）～図１８の（ｂ）では、接着部材１５及びワイヤ１２の図示が省略されている。

【0093】

図１６の（ａ）に示されるように、第２アパーチャ６０及び第１アパーチャ５０の間の距離が小さい光検出装置１Ａでは、第２アパーチャ６０、開口２０及び第１アパーチャ５０を通過してファブリペロー干渉フィルタ１０側の空間に進行する迷光Ｎに、入射角度が大きいものが含まれる。それに対し、図１６の（ｂ）に示されるように、第２アパーチャ６０及び第１アパーチャ５０の間の距離が大きい光検出装置１Ａでは、第２アパーチャ６０、開口２０及び第１アパーチャ５０を通過してファブリペロー干渉フィルタ１０側の空間に進行する迷光Ｎに、入射角度が大きいものが含まれない。よって、第２アパーチャ６０及び第１アパーチャ５０の間の距離が大きい光検出装置１Ａでは、第２アパーチャ６０及び第１アパーチャ５０の間の距離が小さい光検出装置１Ａに比べ、光検出器８への迷光の入射が抑制される。なお、図１６の（ａ）及び（ｂ）に示される光Ｍは、測定対象の光である。

【0094】

図１７の（ａ）に示されるように、第２アパーチャ６０及び第１アパーチャ５０の間の距離が小さい光検出装置１Ａでは、第２アパーチャ６０、開口２０及び第１アパーチャ５０を通過してファブリペロー干渉フィルタ１０の光透過領域１０ａに入射する測定対象の光Ｍの入射角度が大きくなる。それに対し、図１７の（ｂ）に示されるように、第２アパーチャ６０及び第１アパーチャ５０の間の距離が大きい光検出装置１Ａでは、第２アパーチャ６０、開口２０及び第１アパーチャ５０を通過してファブリペロー干渉フィルタ１０の光透過領域１０ａに入射する測定対象の光Ｍの入射角度が小さくなる。よって、第２アパーチャ６０及び第１アパーチャ５０の間の距離が大きい光検出装置１Ａでは、第２アパーチャ６０及び第１アパーチャ５０の間の距離が小さい光検出装置１Ａに比べ、測定対象の光の波長分析においてＳ／Ｎ比及び分解能を向上させることができる。

【0095】

図１８の（ａ）に示されるように、第２アパーチャ６０の径が大きい光検出装置１Ａでは、第２アパーチャ６０、開口２０及び第１アパーチャ５０を通過してファブリペロー干渉フィルタ１０の光透過領域１０ａに入射する測定対象の光Ｍの入射角度が大きくなる。それに対し、図１８の（ｂ）に示されるように、第２アパーチャ６０の径が小さい光検出装置１Ａでは、第２アパーチャ６０、開口２０及び第１アパーチャ５０を通過してファブリペロー干渉フィルタ１０の光透過領域１０ａに入射する測定対象の光Ｍの入射角度が小さくなる。よって、第２アパーチャ６０の径が小さい光検出装置１Ａでは、第２アパーチャ６０の径が大きい光検出装置１Ａに比べ、測定対象の光の波長分析においてＳ／Ｎ比及び分解能を向上させることができる。
［比較例及び実施例１～４の光検出装置による分光分析の結果］

【0096】

比較例の光検出装置として、上述した第１実施形態の光検出装置１Ａから第１アパーチャ部５１Ａを取り外したものを用意した。比較例の光検出装置において、キャップ４の天壁６の厚さは０．４ｍｍ、開口２０の径は１．５ｍｍであった。

【0097】

実施例１，３の光検出装置として、上述した第１実施形態の光検出装置１Ａと同様の構成を有するものを用意した。実施例１の光検出装置において、キャップ４の天壁６の厚さは０．４ｍｍ、開口２０の径は１．５ｍｍ、第１包囲部分５２の厚さは０．１ｍｍ、第１アパーチャ５０の径は１．２５ｍｍ、開口２０及び第１アパーチャ５０の間の距離は１．１ｍｍであった。実施例３の光検出装置において、キャップ４の天壁６の厚さは０．４ｍｍ、開口２０の径は１．５ｍｍ、第１包囲部分５２の厚さは０．１ｍｍ、第１アパーチャ５０の径は０．５ｍｍ、開口２０及び第１アパーチャ５０の間の距離は１．１ｍｍであった。

【0098】

実施例２，４の光検出装置として、上述した第５実施形態の光検出装置１Ｅと同様の構成を有するものを用意した。実施例２の光検出装置において、第２包囲部分６２の厚さは０．１ｍｍ、第２アパーチャ６０の径は０．５ｍｍ、キャップ４の天壁６の厚さは０．４ｍｍ、開口２０の径は１．５ｍｍ、第１包囲部分５２の厚さは０．１ｍｍ、第１アパーチャ５０の径は１．２５ｍｍ、第２アパーチャ６０及び開口２０の間の距離は０、開口２０及び第１アパーチャ５０の間の距離は１．１ｍｍであった。実施例４の光検出装置において、第２包囲部分６２の厚さは０．１ｍｍ、第２アパーチャ６０の径は０．５ｍｍ、キャップ４の天壁６の厚さは０．４ｍｍ、開口２０の径は１．５ｍｍ、第１包囲部分５２の厚さは０．１ｍｍ、第１アパーチャ５０の径は０．５ｍｍ、第２アパーチャ６０及び開口２０の間の距離は０、開口２０及び第１アパーチャ５０の間の距離は１．１ｍｍであった。

【0099】

図１９は、比較例及び実施例１～４の光検出装置に対して、輝線光を入射させた場合における波長と出力比との関係を示す図である。この分光分析では、比較例及び実施例１～４の光検出装置に対して、波長１６５０ｎｍの輝線光を入射させた。図１９において、横軸の波長は、ファブリペロー干渉フィルタ１０における第１ミラー部３５及び第２ミラー部３６の間の距離に対応している。図１９において、縦軸の出力比は、ピーク出力を１００％とした場合の出力比である。図１９に示されるように、比較例、実施例１、実施例２、実施例３、実施例４の順序で、ピーク出力に対する出力比の裾部分が低下していることから、比較例、実施例１、実施例２、実施例３、実施例４の順序で、光検出器８への迷光の入射の抑制効果が向上しているといえる。

【0100】

図２０は、比較例及び実施例１～４の光検出装置に対して、実サンプルの表面で反射された光を入射させた場合における波長と吸光度との関係を示す図である。この分光分析では、厚さ１ｍｍのＰＥＴ板に近赤外の波長域の光を照射し、比較例及び実施例１～４の光検出装置に対して、当該ＰＥＴ板の表面で反射された光を入射させた。図１９に示されるように、比較例、実施例１、実施例２、実施例３、実施例４の順序で、吸光度に現れる起伏が顕著となっていることから、比較例、実施例１、実施例２、実施例３、実施例４の順序で、Ｓ／Ｎ比及び分解能が向上しているといえる。
［変形例］

【0101】

本発明は、上述した実施形態に限定されない。例えば、光吸収膜１８は、光検出装置１Ａ～１Ｃ，１Ｅ～１Ｇのいずれに適用されてもよい。また、第２アパーチャ部６１Ａは、光検出装置１Ａ～１Ｄ，１Ｇのいずれに適用されてもよい。また、第２アパーチャ部６１Ｂは、光検出装置１Ａ～１Ｄ，１Ｇのいずれに適用されてもよい。また、光透過部材１３によって構成された光透過部１６は、光検出装置１Ａ～１Ｆのいずれに適用されてもよい。

【0102】

光透過部１６は、光透過部材１３、接着部材１５及びバンドパスフィルタ１４によって構成されたもの、又は光透過部材１３よって構成されたものに限定されない。光透過部１６は、パッケージ２の開口２０を塞いでおり、パッケージ２内に位置する光出射面１６ｂを有するものであればよい。

【0103】

第１包囲部分５２は、方向Ａから見た場合に、第１アパーチャ５０を断続的に（例えば、スリットを介して）包囲するものであってもよい。また、方向Ａから見た場合に、第１アパーチャ５０の外縁５０ａは、パッケージ２の開口２０の外縁２０ａの外側に位置していてもよい。

【0104】

第２包囲部分６２は、方向Ａから見た場合に、第２アパーチャ６０を断続的に（例えば、スリットを介して）包囲するものであってもよい。また、方向Ａから見た場合に、第２アパーチャ６０の外縁６０ａは、パッケージ２の開口２０の外縁２０ａの外側に位置していてもよい。

【0105】

なお、「開口を有するパッケージと、前記開口を塞いでいる光透過部と、前記パッケージ内において前記開口及び前記光透過部に対して一方の側に配置されており、互いの距離が可変である一対のミラー部を含むファブリペロー干渉フィルタと、前記パッケージ内において前記ファブリペロー干渉フィルタに対して前記一方の側に配置された光検出器と、を備える光検出装置に用いられるアパーチャ部であって、前記パッケージ外において前記開口に対して他方の側に位置するアパーチャを包囲する包囲部分と、前記包囲部分に接続されており、前記パッケージと嵌まり合う嵌合部分と、を備え、前記一対のミラー部の対向方向に垂直な方向における位置決めは、前記嵌合部分及び前記パッケージによって行われており、前記一対のミラー部の対向方向における位置決めは、前記嵌合部分及び前記パッケージによって又は前記包囲部分及び前記パッケージによって行われている、アパーチャ部」によれば、当該光検出装置に取り付けることで、当該光検出装置において、迷光が光検出器に入射するのを抑制することができる。

【符号の説明】

【0106】

１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ，１Ｅ，１Ｆ，１Ｇ…光検出装置、２…パッケージ、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、１４…バンドパスフィルタ、１６…光透過部、１６ｂ…光出射面、１８…光吸収膜、２０…開口、２０ａ…外縁、３５…第１ミラー部、３６…第２ミラー部、５０…第１アパーチャ、５０ａ…外縁、５１Ａ，５１Ｂ，５１Ｃ…第１アパーチャ部、５２…第１包囲部分、５２ｂ…表面、５３…支持部分、６０…第２アパーチャ、６０ａ…外縁、６１Ａ，６１Ｂ…第２アパーチャ部、６２…第２包囲部分、６３…嵌合部分、Ａ…方向（一対のミラー部の対向方向）。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】