金属施加了镍镀层(I?10 ym)和金镀层(0.1?2 ym)等的金属构成,在光入射部6与底座4相对的方向(以下称为“Z轴方向”)上延伸。各引线接脚3经由由具有电绝缘性和遮光性的低熔点玻璃构成的密封构件而固定于贯通孔4b。贯通孔4b在矩形板状的底座4的长度方向(以下称为“X轴方向”)和垂直于Z轴方向的方向(以下称为“Y轴方向”)中相互相对的一对侧缘部的各个,沿着X轴方向各配置有多个。
[0044]光学单元1A在封装体2内配置在底座4上。光学单元1A具有分光元件20、光检测元件30和支撑体40。在分光元件20设置有分光部21,分光部21对从光入射部6入射至封装体2内的光LI进行分光并且反射。光检测元件30检测出由分光部21分光并且反射的光L2。支撑体40以在分光部21与光检测元件30之间形成有空间的方式支撑光检测元件30。
[0045]分光元件20具有由硅、塑料、陶瓷、玻璃等构成的矩形板状的基板22。在基板22的光入射部6侧的表面22a,形成有内面为曲面状的凹部23。在基板22的表面22a,以覆盖凹部23的方式配置有成形层24。成形层24沿着凹部23的内面形成为膜状,在从Z轴方向看的情况下为圆形状。
[0046]在成形层24的规定区域内,形成有对应于锯齿状截面的闪耀光栅、矩形状截面的二元光栅、正弦波状截面的全息光栅等的光栅图案24a。光栅图案24a是在从Z轴方向看的情况下在Y轴方向上延伸的光栅槽沿着X轴方向并列设置有多个而成者。这样的成形层24通过将成形模具按压于成形材料(例如,光固化性的环氧树脂、丙烯酸树脂、氟类树脂、硅树脂、有机无机混合树脂等复制用光学树脂),并在该状态下使成形材料固化(光固化或热固化)而形成。
[0047]在成形层24的表面,以覆盖光栅图案24a的方式形成有Al、Au等蒸镀膜即反射膜25。反射膜25沿着光栅图案24a的形状而形成,该部分成为反射型光栅即分光部21。如上所述,分光部21通过设置在基板22上而构成分光元件20。
[0048]光检测元件30具有由硅等半导体材料构成的矩形板状的基板32。在基板32,形成有在Y轴方向上延伸的狭缝33。狭缝33位于光入射部6与分光部21之间,使从光入射部6入射至封装体2内的光LI通过。另外,狭缝33的光入射部6侧的端部在X轴方向和Y轴方向的各个方向上,朝向光入射部6侧逐渐展开。
[0049]在基板32的分光部21侧的表面32a,以沿着X轴方向与狭缝33并列设置的方式设置有光检测部31。光检测部31是作为光电二极管阵列、CMOS图像传感器、CCD图像传感器等构成者。在基板32的表面32a,设置有多个用于对光检测部31输出输入电信号的端子34。另外,在检测红外线的情况下,作为光检测部31,也可以使用热电堆阵列和辐射热测定器阵列等热型红外线检测部、InGaAs等光电二极管阵列。
[0050]支撑体40是包含以在Z轴方向上与底座4相对的方式配置的基壁部41、以在X轴方向上相互相对的方式配置的一对侧壁部42、以及以在Y轴方向上相互相对的方式配置的一对侧壁部43的中空构造体。各侧壁部42,43以从分光部21的侧方相对于底座4而直立设置的方式配置,在包围分光部21的状态下支撑基壁部41。
[0051]在基壁部41固定有光检测元件30。光检测元件30通过基板32的与分光部21相反侧的表面32b粘接于基壁部41的内侧表面41a而固定于基壁部41。即,光检测元件30相对于基壁部41而配置在底座4侦U。
[0052]在基壁部41,形成有连通中空构造体即支撑体40的内侧的空间与外侧的空间的光通过孔(光通过部)46。光通过孔46位于光入射部6与基板32的狭缝33之间,使从光入射部6入射至封装体2内的光LI通过。另外,光通过孔46在X轴方向和Y轴方向的各个的方向上,朝向光入射部6侧逐渐展开。在从Z轴方向看的情况下,光入射部6的光通过孔5c包含光通过孔46的全部,光通过孔46包含狭缝33的全部。
[0053]在各侧壁部42的底部4侧的端部,形成有具有底面44a和侧面44b的切口部44。在各侧壁部43的底座4侧的端部,形成有具有底面45a和侧面45b的切口部45。切口部44的底面44a与切口部45的底面45a沿着由侧壁部42,43所划定的开口部而连续。同样地,切口部44的侧面44b与切口部45的侧面45b沿着该开口部连续。在该连续的切口部44,45,嵌入有分光元件20的基板22的外缘部。
[0054]如图2和图3所示,光学单元1A还具有从支撑体40突出的突出部11。突出部11配置在接触于底座4的位置。突出部11从各侧壁部43的底座4侧的端部突出至与分光部21的相反侧(即,中空构造体即支撑体40的外侧),沿着各侧壁部43的该端部在X轴方向上延伸。
[0055]如图1和图2所示,在光学单元1A中,分光元件20的基板22的底座4侧的表面22b、各侧壁部42的底座4侧的端面42a、各侧壁部43的底座4侧的端面43a、以及突出部11的底座4侧的表面Ilb大致为同一平面。在该状态下,基板22的表面22b、各侧壁部42的端面42a、各侧壁部43的端面43a、以及突出部11的表面Ilb粘接于底座4的内侧表面4c,由此,分光元件20和支撑体40固定在底座4上。
[0056]如图4所示,光学单元1A还具有设置在支撑体40的配线12。配线12包含多个第I端子部12a、多个第2端子部12b、以及多个连接部12c。各第I端子部12a配置在基壁部41的内侧表面41a,并在支撑体40的内侧的空间中露出。各第2端子部12b配置在突出部11的与底座4相反侧的表面11a,并在支撑体40的外侧且封装体2的内侧的空间中露出。各连接部12c连接对应的第I端子部12a与第2端子部12b,并埋设在支撑体40内。各连接部12c可以沿着支撑体40的表面形成。
[0057]另外,配线12通过设置在一体形成的基壁部41、侧壁部42,43和突出部11而构成成形电路部件(MID:Molded Interconnect Device)。在该情况下,基壁部41、侧壁部42,43 和突出部 11 由 A1N、Al2O3等陶瓷,LCP(Liquid Crystal Polymer:液晶聚合物)、PPA(Polyphthalamide ;聚邻苯二甲酰胺)、环氧树脂等树脂,成形用玻璃这样的成形材料构成。
[0058]在配线12的各第I端子部12a,电连接有固定于基壁部41的光检测元件30的各端子34。对应的光检测元件30的端子34与配线12的第I端子部12a通过使用了引线8的引线键合而电连接。
[0059]如图2和图3所示,在配线12的各第2端子部12b电连接有贯通底座4的各引线接脚3。各引线接脚3插通至突出部11的贯通孔11c。各第2端子部12b在突出部11的表面Ila包围贯通孔11c。在该状态下,对应的引线接脚3与配线12的第2端子部12b通过导电性树脂或焊料等电连接。另外,在引线接脚3中,也有仅固定于底座4的贯通孔4b和突出部11的贯通孔Ilc而未电连接于配线12者。
[0060]在以上述方式构成的分光器IA中,如图1所不,光LI从封装体2的光入射部6入射至封装体2内,依次通过基壁部41的光通过孔46和光检测元件30的狭缝33,并入射至支撑体40的内侧的空间。入射至支撑体40的内侧的空间的光LI到达分光元件20的分光部21,并由分光部21分光并且反射。由分光部21分光并且反射的光L2到达光检测元件30的光检测部31,并由光检测元件30检测出。此时,对于光检测元件30的光检测部31的电信号的输出输入经由光检测元件30的端子34、引线8、配线12和引线接脚3而进行。
[0061]其次,就分光器IA的制造方法进行说明。首先,准备在一体形成的基壁部41、侧壁部42,43和突出部11设置有配线12的成形电路部件。然后,如图4所示,以设置在支撑体40的基壁部41的内侧表面41a的对准标记47为基准,将光检测元件30粘接于内侧表面41a。接着,将对应的光检测元件30的端子34与配线12的第I端子部12a通过使用了引线8的引线键合进行电连接。接着,以设置在支撑体40的侧壁部42的端面42a的对准标记48为基准,将分光元件20粘接于侧壁部42,43的切口部44,45。
[0062]在这样制造的光学单元1A中,分光部21与光检测部31通过以对准标记47,48为基准的安装而在X轴方向和Y轴方向上被高精度地定位。另外,分光部21与光检测部31通过切口部44,45的底面44a,45a与基壁部41的内侧表面41a的高低差,而在Z轴方向上被高精度地定位。此处,在光检测元件30中,在其制造时狭缝33与光检测部31被高精度地定位。因此,光学单元1A成为狭缝33、分光部21和光检测部31