光学元件封装、光开关以及光学元件封装的制造方法与流程

本发明涉及在框体内密封有光学元件的光学元件封装。

背景技术：

公知有在框体内密封有各种光学元件的光学元件封装。

专利文献1记载了在由基座基板、树脂框以及透明板构成的框体内密封有接受从透明板透射的光的固体拍摄元件的固体拍摄装置。该固体拍摄装置中，固体拍摄元件载置于基座基板的上表面。

这样在框体内密封有固体拍摄元件的固体拍摄装置中，密封前混入框体内或者密封后在框体内产生的灰尘存在使固体拍摄装置的光学性能降低的可能性。例如，在上述灰尘附着于固体拍摄元件的受光面或者透明板的情况下，固定拍摄元件接受的光的光路被上述灰尘遮挡，所以固体拍摄装置的光学性能降低。

作为用于防止框体内产生灰尘的技术，专利文献2记载了在由基座以及密封玻璃构成的框体内密封有芯片的气密密封型半导体装置。该气密密封型半导体装置中，芯片在形成于基座的空腔(框体内)的底部配置，并被埋设于透光性树脂层。

专利文献1：日本公开专利公报“日本特开平10-144898号公报”(1998年5月29日公开)

专利文献2：日本公开专利公报“日本特开平6-53359号公报”(1994年2月25日)

在专利文献2记载的气密密封型半导体装置中，在填充透光性树脂前(例如引线结合时)，也无法否定灰尘混入框体内的可能性。

若在上述灰尘存在于框体内的状态下将透光性树脂层填充于框体内，则存在上述灰尘与被填充的透光性树脂一起移动的可能性。即上述灰尘进入形成的透光性树脂层内，存在遮挡向芯片入射或者从芯片射出的光的光路的可能性。

技术实现要素：

本发明是鉴于上述课题而完成的，其目的是在框体内密封有光学元件的光学元件封装中，抑制在向光学元件入射或者从光学元件射出的光的光路上的灰尘可能产生的光学元件的性能降低。

为了解决上述课题，本发明的一实施方式光学元件封装是在框体内密封有光学元件的光学元件封装，其特征在于，具备具有透射光的光学窗口的盖，上述光学元件以使该光学元件的有效区域的至少一部分与上述光学窗口重叠的方式接合于上述盖。

根据上述结构，与将光学元件载置于框体的底部的情况比较，能够缩小光学元件与盖的间隔。即在被框体密封的空间中，能够抑制灰尘侵入光学元件与盖之间的可能性。因此，本发明的光学元件封装起到的效果是在框体内密封有光学元件的光学元件封装中，抑制在向光学元件入射或者从光学元件射出的光的光路上的灰尘可能产生的光学元件的性能降低。

在专利文献1记载的固体拍摄装置的情况下，在固体拍摄元件与透明板之间夹装基座基板和树脂框。因此，与固体拍摄元件与透明板的相对位置关系(例如，固体拍摄元件与透明板的距离)有关的误差由将固体拍摄元件与基座基板接合时的误差、向基座基板接合树脂框时的误差、以及向树脂框接合透明板时的误差累积而成。另一方面，根据上述结构，光学元件与盖接合，所以与光学元件与光学窗口的相对位置关系(例如，光学元件与光学窗口的距离)有关的误差的原因仅是将光学元件与盖接合时的制造误差。因此，根据上述结构，与专利文献1记载的固体拍摄装置相比，容易实现向光学元件入射的光或者从光学元件射出的光的光路长度的均匀化。

为了解决上述课题，本发明的一实施方式光学元件封装的制造方法是在由主体以及具有透射光的光学窗口的盖构成的框体内密封有光学元件的光学元件封装的制造方法，其特征在于，包括如下工序：以使上述光学元件的有效区域的至少一部分与上述光学窗口重叠的方式将该光学元件接合于上述盖的接合工序；以及通过将接合有上述光学元件的上述盖与上述框体接合而将上述光学元件密封的密封工序。

根据上述结构，本发明的一实施方式光学元件封装的制造方法起到与本发明的一实施方式光学元件封装相同的效果。

本发明起到的效果是在框体内密封有光学元件的光学元件封装中，抑制在向光学元件入射或者从光学元件射出的光的光路上的灰尘可能产生的光学元件的性能降低。

附图说明

图1中的(a)是表示本发明的第一实施方式光学元件封装的结构的分解立体图，(b)是表示该光学元件封装的结构的剖视图。

图2中的(a)是表示图1所示的光学元件封装的制造方法的流程图，(b)是表示在(a)所示的制造方法中向光学元件粘接光学窗口的工序的详细的流程图。

图3中的(a)是表示第一变形例的光学元件封装的结构的分解立体图，(b)是表示该光学元件封装的结构的剖视图。

图4是表示第二变形例的光学元件封装的结构的剖视图。

图5中的(a)～(d)分别是表示第三～第六变形例的光学元件封装的结构的剖视图。

图6是表示第七变形例的光学元件封装的结构的剖视图。

图7是表示第八变形例的光学元件封装的结构的剖视图。

图8是表示本发明的第二实施方式光开关的结构的剖视图。

具体实施方式

[第一实施方式]

参照图1说明本发明的第一实施方式光学元件封装。图1的(a)是表示本实施方式光学元件封装10的结构的分解立体图，图1的(b)是表示光学元件封装10的结构的剖视图，是沿图1的(a)所示的A-A′线的剖面的剖视图。

(光学元件封装10的结构)

如图1所示，光学元件封装10在由盖13和主体14构成的框体内密封有光学元件11。以下分别说明光学元件11、盖13以及主体14。然后，说明将光学元件11、盖13以及主体14分别接合的方式。

(光学元件)

在本实施方式中，作为光学元件11的一个例子，采用作为反射型液晶面板的LCOS(Liquid Crystal On Silicon)。因此，本说明书中，将光学元件11标记为LCOS11，将光学元件封装10标记为LCOS封装10。此外，光学元件11不限定于LCOS那样的反射型的光学元件，也可以是受光型的光学元件，还可以发光型的光学元件。作为受光型的光学元件的例子，可举出CMOS等拍摄元件、光电二极管等光检测元件等。作为发光型的光学元件的例子，可举出发光二极管、激光二极管(例如，VCSEL(垂直共振器面发光激光))等。

LCOS11通过在硅衬底上依次层叠由金属薄膜构成的反射镜、液晶层以及罩玻璃而构成。罩玻璃由玻璃层构成。这样的LCOS的结构是公知的，所以省略LCOS11具体构成的说明。另外，在图1的(b)中，也没有记载其详细构成。

LCOS11的形成有罩玻璃的面作为受光面11a发挥功能。LCOS11的受光面11a被分为具有光学功能的区域即有效区域Ae、和不具有光学功能的区域即无效区域Aie两部分(参照图1的(a))。LCOS11中，有效区域Ae是指在硅衬底上形成有像素电极的区域，其形成于受光面11a的中央。另一方面，无效区域Aie以包围有效区域Ae的方式形成。

本实施方式中，LCOS11经由FPC(柔性电路板)16连接于控制基板(未图示)。

连接LCOS11与FPC16的方法没有特别限定，例如，也可以使用通过引线结合在形成于LCOS11的受光面11a的无效区域Aie的电极(未图示)连接FPC16的方法。在该情况下，焊线也可以由树脂密封。另外，用于连接焊线的电极可以形成于LCOS11的受光面11a，也可以形成于LCOS11的受光面11a的相反侧的面即背面11b。

(盖)

盖13是具有透射光的光学窗口13a的盖，与后述的主体14一起形成密封LCOS11的框体。本实施方式中，盖13具备光学窗口13a以及光学窗口框架13b。

光学窗口13a由具有透光性的玻璃层构成。此外，构成光学窗口13a的材料不限定于玻璃，只要是使具有所希望的波长的光透射的材料即可，也可以是具有透光性的树脂。

光学窗口框架13b是保持光学窗口13a的框体，为金属制。本实施方式中，光学窗口13a和光学窗口框架13b通过能够保持气密性的钎焊接合来接合。作为接合光学窗口13a与光学窗口框架13b的接合方法的其它例子，可举出使用粘接剂的接合方法、使用低熔点玻璃的接合方法等。接合光学窗口13a与光学窗口框架13b的接合方法不限定于上述接合方法，可以从能够保持气密性的接合方法中适当地选择。

构成光学窗口框架13b的材料能够焊接于后述的框架14c所以优选为金属，但也可以是能够与框架14c紧密接合的材料。

此外，在本实施方式中，盖13具备光学窗口13a以及光学窗口框架13b，但本发明的一实施方式的盖也可以是省略光学窗口框架13b的构成。在该情况下，光学窗口13a能够使其外缘与后述的框架14c接合而构成即可。

(主体)

在本实施方式中，主体14具备基座基板14a、电镀层14b以及框架14c。主体14与盖13一起形成将LCOS11密封的框体。

基座基板14a是形成主体14的底的部件，为陶瓷制。在基座基板14a的一方的面的外边缘部分形成有电镀层14b。构成基座基板14a的材料不限定于陶瓷，可以考虑热传导特性、重量等各种特性适当地决定。

框架14c是形成主体14的侧面的部件，为金属制。框架14c是由4个面构成的筒状部件，是其开口部的形状为长方形的筒状部件。在框架14c的两个开口部中的一方的开口部经由电镀层14b焊接有基座基板14a。

框架14c的高度优选在任意位置都是均匀的。根据该结构，在将后述的基座基板14a以及光学窗口13a分别与框架14c接合时，容易将基座基板14a与光学窗口13a平行地配置。

在构成框架14c的4个面中的一面形成有开口14c1。开口14c1是用于将FPC16从主体14的内部向外部拉出的开口。之后参照图2来说明拉出FPC16的构成。

构成框架14c的材料能够焊接于上述光学窗口框架13b所以优选金属，但也可以是能够与光学窗口框架13b紧密接合的材料。

此外，在本实施方式中，主体14具备基座基板14a、电镀层14b以及框架14c。然而，主体14也可以由将基座基板以及框架一体成型而成的一个部件构成。

(各部件的接合)

LCOS11以使有效区域Ae的至少一部分与光学窗口13a重叠的方式与盖13接合。此外，本实施方式LCOS封装10中，采用以使有效区域Ae的整个区域与光学窗口13a重叠的方式将LCOS11与盖13接合的构成。

包含粘接了LCOS11的光学窗口13a的盖13以与被焊接于框架14c的基座基板14a对置的方式，与框架14c的另一方的开口部接合。接合盖13与框架14c的方法只要是能够将由盖13以及框架14c形成的空间密封的方法即可。在本实施方式中，光学窗口框架13b以及框架14c都为金属制，所以通过缝焊将光学窗口框架13b和框架14c焊接。

此外，也可以代替缝焊，而采用点焊、锡焊、铜焊或者使用树脂的粘接。另外，在光学窗口框架13b以及框架14c的某一方为树脂制的情况下，也可以将使用树脂的粘接作为接合方法来应用。

与LCOS11连接的FPC16经由开口14c1向LCOS封装10的外部被拉出。为了将由盖13和主体14形成的空间密封，在开口14c1填充有密封树脂17。此外，作为密封开口14c1的部件，也可以代替密封树脂17而采用焊锡。在该情况下，可以通过使用激光照射等局部加热，向开口14c1的内部填充焊锡。

根据这样的结构，与LCOS11被载置于主体14的底部的情况比较，能够缩小LCOS11与盖13的间隔。即在由框体密封的空间，能够抑制灰尘侵入LCOS11与盖13之间的可能性。因此，LCOS封装10所起到的效果是在框体内密封有LCOS11的LCOS封装中，抑制在向LCOS11入射或者从LCOS11射出的光的光路上的灰尘可能产生的LCOS11的性能降低。

另外，根据这样的结构，LCOS11经由形成于有效区域Ae上的粘接剂层12且具有透光性的粘接剂层12粘接于盖13的光学窗口13a。因此，LCOS11与光学窗口13a的相对位置关系例如LCOS11与光学窗口13a的距离仅取决于将LCOS11粘接于光学窗口13a时的制造误差。

另一方面，在专利文献1记载的固体拍摄装置的情况下，(1)固体拍摄元件安装于基座基板上，(2)树脂框形成于基座基板上，(3)透明板与树脂框的上端部接合。即在固体拍摄元件与透明板之间夹装基座基板和树脂框。因此，固体拍摄元件与透明板的相对位置关系例如固体拍摄元件与透明板的距离不得不受到基座基板以及树脂框的影响。具体而言，固体拍摄元件与透明板的距离是由基座基板以及树脂框的制造误差、将固体拍摄元件与基座基板接合时的制造误差、将基座基板与树脂框接合时的制造误差、以及将透明板与树脂框接合时的制造误差累积而成的。

如上所述，在与专利文献1记载的固体拍摄装置比较的情况下，LCOS封装10起到能够容易实现使向LCOS11入射的光或者从LCOS11射出的光的光路长度均匀化的效果。

在LCOS封装10中，LCOS11优选经由形成于有效区域Ae上的粘接剂层12且具有透光性的粘接剂层12粘接于光学窗口13a。

根据该结构，在有效区域Ae与盖13的光学窗口13a之间夹装具有透光性的粘接剂层。即在有效区域Ae与光学窗口13a之间不形成空隙，所以在有效区域Ae与光学窗口13a之间没有灰尘侵入的余地。因此，LCOS封装10起到的效果是在框体内密封有LCOS11的LCOS封装中，排除向LCOS11入射或者从LCOS11射出的光的光路上的灰尘可能产生的LCOS11的性能降低。

在这样构成的LCOS封装10中，LCOS11优选从主体14分离(参照图1的(b))。根据该结构，能够防止在外部环境与LCOS11之间形成经由主体14的热传导路，所以能够抑制热量从外部环境流入光学元件、以及热量从光学元件向外部环境流出。因此，本发明的一实施方式光学元件封装起到的效果是抑制光学元件封装的外部环境的温度变化影响光学元件。

在包含有效区域Ae的表面的受光面11a以及光学窗口13a由玻璃层构成的情况下，构成粘接剂层12的材料优选由具有透光性的环氧树脂、硅酮树脂、丙烯酸树脂或者苯并环丁烯构成。构成上述粘接剂层12的材料的折射率相对于玻璃层的折射率在0.9以上、1.1以下的范围内。

若构成粘接剂层12的材料的折射率相对于玻璃层的折射率在0.9以上、1.1以下的范围内，则能够在实用上以足够的等级抑制在粘接剂层12与玻璃层的界面中可能产生的光的反射。即这样构成的LCOS封装10起到的效果是抑制在光学窗口13a与粘接剂层12的界面、以及粘接剂层12与LCOS11的受光面11a的界面分别可能产生的光的反射。其结果是，能够省略用于抑制上述界面可能产生的光的反射的防反射膜。

(制造方法)

参照图2说明LCOS封装10的制造方法。图2的(a)是表示LCOS封装10的制造方法的流程图。图2的(b)是表示在图2的(a)所示的制造方法中将LCOS11与光学窗口13a粘接的工序的详细的流程图。

本实施方式LCOS封装10采用LCOS11经由形成于有效区域Ae上的粘接剂层12粘接于光学窗口13a的构成。为了制造LCOS封装10，LCOS封装10的制造方法如图2的(a)所示，包含将LCOS11与盖13接合的接合工序(步骤S12)、将接合有LCOS11的盖13与主体14接合来密封LCOS11的密封工序(步骤S13)。

首先，在步骤S11中，将光学窗口13a与光学窗口框架13b粘接，从而形成盖13。

接下来，在步骤S12中，经由形成于有效区域Ae上的粘接剂层12，将LCOS11与光学窗口13a粘接。此外，在LCOS11预先连接有FPC16。

在步骤S13中，将粘接有LCOS11的光学窗口框架13b与框架14c焊接。此外，在该焊接前，将FPC16从开口14c1向主体14外拉出。在将光学窗口框架13b与框架14c焊接后，向FPC16被拉出的开口14c1填充密封树脂17。通过以上的步骤制造LCOS封装10。

本实施方式中，为了防止灰尘附着于LCOS封装10，步骤S12～S13的各工序优选在具有将空气中漂浮的灰尘除去的功能的清洁环境(例如洁净室)中进行，特别是步骤S12优选在清洁环境下进行。

至少使步骤S12在清洁环境下进行，从而能够大幅度抑制灰尘混入粘接剂层12中的可能性。即能够大幅度抑制灰尘侵入LCOS11的光路上的可能性。

此外，在将光学窗口框架13b与框架14c焊接的步骤S13之前，向FPC16被拉出的开口14c1填充密封树脂17，也可以在真空下进行步骤S13。在该情况下，步骤S13的光学窗口框架13b与框架14c的焊接优选能够气密密封的焊接。

在步骤S13中，采用能够气密密封的焊接的情况下，步骤S13优选在氮气环境中、氦气环境中、氦气与氮气的混合环境中等执行。

通过在氮气环境中执行步骤S13，被盖13和主体14气密密封的空间内充满氮气气体，能够防止水分混入。因此，能够防止LCOS11由于混入的水分而恶化。

另外，通过在氦气环境中或者在氦气与氮气的混合环境中执行步骤S13，向被盖13和主体14气密密封的空间内导入氦气。在LCOS封装10的气密性存在问题的情况下，氦气从上述空间内泄漏。因此，使用氦气泄漏探测器，能够检查LCOS封装10的气密性。

另外，在步骤S13中，在采用能够气密密封的焊接的情况下，也可以在真空下执行步骤S13。通过在真空下执行步骤S13，由盖13和主体14形成的空间成为真空状态。根据该结构，在LCOS11与主体14之间形成真空层，所以LCOS封装10起到的效果是进一步抑制外部环境的温度变化影响LCOS11。

接下来，详细说明将LCOS11与光学窗口13a粘接的工序(步骤S12)(参照图2的(b))。

在步骤S121中，向光学窗口13a涂覆粘接剂。此时，涂覆粘接剂的区域是在将LCOS11与光学窗口13a粘接时与有效区域Ae重叠的区域。

在步骤S122中，以使在光学窗口13a涂覆粘接剂的区域与有效区域Ae一致的方式，在光学窗口13a上载置LCOS11。

在步骤S123中，对被载置于光学窗口13a上的LCOS11加压。通过进行该工序，使被涂覆于光学窗口13a的粘接剂的厚度均匀，能够使LCOS11的受光面11a与光学窗口13a的对置于LCOS11的面以平行的状态粘接。

将载置有LCOS11的光学窗口13a放置在烤炉内。在步骤S124中，使用烤炉，对载置有LCOS11的光学窗口13a加热，从而使涂覆于光学窗口13a的粘接剂加热固化。通过该步骤，涂覆于光学窗口13a的粘接剂成为被夹装在光学窗口13a与LCOS之间的粘接剂层12。

在步骤S124中，在使涂覆于光学窗口13a的粘接剂加热固化时，优选使烤炉内的压力成为真空。使真空状态下粘接剂加热固化，由此能够一边将粘接剂中可能产生的气泡排除(脱泡)一边使粘接剂加热固化。在粘接剂层12中残存气泡的情况下，该气泡存在妨碍向有效区域Ae入射的光或者从有效区域Ae射出的光的光路的可能性。通过一边脱泡一边使粘接剂加热固化，起到抑制粘接剂层12中残存气泡的可能性的效果。

另外，通过步骤S124，可以对载置于光学窗口13a上的LCOS11继续加压。通过一边对LCOS11加压一边使粘接剂加热固化，起到抑制粘接剂层12的厚度在加热固化中变得不均匀的可能性的效果。

此外，第一变形例中如后所述那样采用在LCOS11与光学窗口13a之间夹装间隔件的构成的情况下，也可以省略步骤S123。

另外，在步骤S121中，也可以代替向光学窗口13a涂覆粘接剂，而是采用向LCOS11的有效区域Ae涂覆粘接剂的构成。

[第一变形例]

参照图3说明LCOS封装10的第一变形例的LCOS封装。图3的(a)是表示第一变形例的LCOS封装20的结构的分解立体图，图3的(b)是表示LCOS封装20的结构的剖视图，是沿图3的(a)所示的A-A′线的剖面的剖视图。

LCOS封装20与LCOS封装10比较的不同之处在于还具备在LCOS11与光学窗口13a之间夹装的间隔件21。因此，在本变形例中，说明间隔件21。此外，对于与LCOS封装10相同的部件标注相同的符号并省略其说明。在图3的(a)以及(b)中，与LCOS封装10相同的主体14以及FPC16省略且不图示。

间隔件21是在LCOS11与光学窗口13a之间配置的间隔件，是将LCOS11的对置于光学窗口13a的面即受光面11a与光学窗口13a的对置于LCOS11的面保持平行的间隔件。

根据上述结构，容易在将LCOS11的受光面11a与光学窗口13a的对置于LCOS11的面保持平行的状态下使粘接剂在粘接剂层12加热固化。换言之，容易在将LCOS11的受光面11a与光学窗口13a的对置于LCOS11的面的距离保持恒定的状态下使粘接剂在粘接剂层12加热固化。由此，向LCOS11入射的光或者从LCOS11射出的光的光路长度均匀而不依赖于入射位置或者射出位置。因此，起到提高LCOS11的动作精度的效果。

在本实施方式中，间隔件21是以包围有效区域Ae的方式形成的环状的间隔件。即间隔件21配置于无效区域Aie上。因此，无论间隔件21是否由具有透光性的材料构成，间隔件21都不妨碍向有效区域Ae入射的光或者从有效区域Ae射出的光的光路。

另外，也可以代替形成为环状的间隔件21，而使用具备3个以上高度相同的突起部的间隔件。另外，3个以上高度相同的突起部分别可以是独立的部件，也可以通过环状的连结部件连结。此外，各突起部的形状没有限定，例如可以是圆锥、角锥等锥体，也可以是圆柱、棱柱。

[第二变形例]

参照图4说明LCOS封装10的第二变形例的LCOS封装。图4是表示第二变形例的LCOS封装30的结构的剖视图。

LCOS封装30与LCOS封装10比较不同点在于具备加热器31。因此，本变形例中，说明加热器31。此外，对于与LCOS封装10相同的部件标注相同的符号，并省略其说明。

如图4所示，加热器31在LCOS11的与形成有有效区域Ae的面相反的一侧的面安装，LCOS11以及加热器31从主体14分离。加热器31具备的各端子与FPC16连接。

本实施方式中，加热器31不限定于陶瓷加热器。

LCOS11具备液晶层，所以具有适于动作温度的温度范围。通过安装加热器31，LCOS封装30能够使LCOS11的温度上升，能够使LCOS11的温度上升到适于动作温度的温度范围。

LCOS11以及加热器31相对于主体14分离，从而能够在LCOS封装30的外部环境与加热器31之间形成防止经由主体14的热传导路。因此，LCOS封装30能够抑制热量从外部环境流入加热器以及加热器发出的热量向外部环境流出。因此，LCOS封装30起到减少加热器的耗电的效果。

另外，加热器31也可以具备检测LCOS11的温度的温度传感器。根据该结构，LCOS封装30通过反馈控制，能够将LCOS11的温度控制为适于动作温度的温度范围内。此时，LCOS11以及加热器31相对于主体14分离，从而LCOS封装30能够抑制外部环境的温度变化影响LCOS11以及加热器31。因此，这样构成的LCOS封装30起到提高加热器31的温度控制的稳定性的效果。

[第三～第六变形例]

参照图5的(a)～(d)说明LCOS封装10的第三～第六变形例的LCOS封装。图3的(a)是表示第三变形例的LCOS封装40的结构的剖视图，图3的(b)是表示第四变形例的LCOS封装50的结构的剖视图，图3的(c)是表示第五变形例的LCOS封装60的结构的剖视图，图3的(d)是表示第六变形例的LCOS封装70的结构的剖视图。

LCOS封装40～70与LCOS封装10比较，将LCOS11与窗13接合的方式不同。因此，在第三～第六变形例中，说明将LCOS11与窗13接合的方式。此外，对于与LCOS封装10相同的部件标注相同的符号，并省略其说明。在图5的(a)～(d)中，与LCOS封装10相同的主体14以及FPC16省略且不图示。

如图5的(a)所示，LCOS封装40采用双面胶带42代替粘接剂层12。具体而言，LCOS封装40的LCOS11经由形成于有效区域Ae上的双面胶带且具有透光性的双面胶带接合于盖13，更具体而言接合于光学窗口13a。

根据LCOS封装40，双面胶带42夹装在LCOS11与光学窗口13a之间，所以与在LCOS11与光学窗口13a之间不夹装双面胶带的情况比较，容易保持LCOS11的与光学窗口13a对置的面、和光学窗口13a的与LCOS11对置的面平行。换言之，容易保持LCOS11的受光面11a、和光学窗口13a的与LCOS11对置的面的距离恒定。由此，向LCOS11入射的光或者从LCOS11射出的光的光路长度变得均匀而不依赖于入射位置或者射出位置。因此，起到提高LCOS11的动作精度的效果。

另外，作为构成双面胶带且具有透光性的材质，优选采用折射率与玻璃层同等程度的材质。根据该结构，LCOS封装40起到抑制在光学窗口13a与双面胶带42的界面、以及双面胶带42与LCOS11的受光面的界面分别可能产生的光的反射的效果。

如图5的(b)所示，LCOS封装50的LCOS11经由(1)以覆盖有效区域Ae的方式形成的粘接剂层52a且具有透光性的粘接剂层52a、以及(2)在包围有效区域Ae的无效区域Aie形成的粘接剂层52b双方接合于盖13，更具体而言接合于光学窗口13a。粘接剂层52a是相当于LCOS封装10的粘接剂层12的粘接剂层。

根据该结构，与LCOS11和光学窗口13a仅通过粘接剂层12粘接的情况比较，能够增大形成有粘接剂层(52a、52b)的区域的面积即粘接面积。因此，LCOS封装50起到提高LCOS11与盖13的粘接强度的效果。

此外，粘接剂层52a优选向比有效区域Ae大一圈的区域突出形成，若粘接剂层52a的厚度为t，入射光的入射角为θ，则粘接剂层52a从有效区域Ae突出的宽度优选超过t×tanθ。根据该结构，能够抑制向有效区域Ae的外边缘部分入射的入射光被粘接剂层52b遮挡。

如图5的(c)所示，LCOS封装60的LCOS11在包围有效区域Ae的无效区域Aie上，经由形成为包围有效区域Ae的环状的粘接剂层62接合于盖13，更具体而言接合于光学窗口13a。即在有效区域Ae与光学窗口13a之间形成有空隙。

根据上述结构，形成在有效区域Ae与光学窗口13a之间的空隙具有与粘接剂层62的厚度相等的高度。在大气中进行图2的(a)所示的步骤S13的情况下，该空隙被空气填满。该空隙的热传导率，即空气的热传导率比粘接剂层12的热传导率率低。因此，LCOS封装60与LCOS封装10比较，起到抑制外部环境的温度变化影响LCOS11的有效区域Ae的效果。

在制造LCOS封装60的情况下，优选在真空下进行步骤S13。在该情况下，步骤S13的光学窗口框架13b与主体14的焊接优选为能够气密密封的焊接。根据该步骤S13，能够使形成于有效区域Ae与光学窗口13a之间的空隙成为真空。真空的热传导率比空气的热传导率低，所以能够进一步抑制外部环境的温度变化影响LCOS11的有效区域Ae。

LCOS封装60中，形成于有效区域Ae与光学窗口13a之间的空隙的周围被粘接剂层62包围。因此，LCOS封装60能够防止灰尘侵入该空隙。因此，LCOS封装60起到的效果是在框体内密封有LCOS11的LCOS封装中，防止在向LCOS11入射或者从LCOS11射出的光的光路上的灰尘可能产生的光学元件的性能降低。

此外，粘接剂层62可以在包围有效区域Ae的环状区域的一部分形成。例如，粘接剂层62也可以以将无效区域Aie的四角粘接的方式，在上述环状区域中的无效区域Aie的四角形成。粘接剂层62的高度如上所述与粘接剂层62的厚度相等，比在专利文献1记载的固体拍摄装置中形成于固体拍摄元件与透明板之间的空隙的高度低。因此，这样构成的LCOS封装60也能够抑制灰尘侵入该空隙的可能性。因此，LCOS封装60起到的效果是在框体内密封有LCOS11的LCOS封装中抑制在向LCOS11入射或者从LCOS11射出的光的光路上的灰尘可能产生的光学元件的性能降低。

另外，粘接剂层62优选在无效区域Aie中除了有效区域Ae的附近区域之外的区域上形成。有效区域Ae的附近区域是包围有效区域Ae的环状的区域，若粘接剂层62的厚度为t，入射光的入射角为θ，则环状部分的宽度是在t×tanθ以上的区域。根据该结构，能够抑制向有效区域Ae的外边缘部分入射的入射光被粘接剂层62遮挡。

此外，在如LCOS封装60那样采用在无效区域Aie上形成的粘接剂层的情况下，也可以如图5的(d)所示的LCOS封装70那样，采用经由在LCOS11的无效区域Aie上形成的粘接剂层72接合于盖73的光学窗口框架73b的构成。LCOS封装70起到与LCOS封装60相同的效果。

另外，作为LCOS封装70的变形例子，也可以采用经由在LCOS11的无效区域Aie上形成的粘接剂层72接合于盖73的光学窗口73a以及光学窗口框架73b的构成。

此外，LCOS封装50、60、70中，为了使在无效区域Aie上形成的粘接剂层52b、62、72形成，也可以采用含有填料的粘接剂。由包含填料的粘接剂构成的粘接剂层与由不包含填料的粘接剂构成的粘接剂层比较，能够实现高的粘接强度。因此，这样构成的LCOS封装50、60、70起到进一步提高LCOS11与盖13的粘接强度的效果。通过提高LCOS11与盖13的粘接强度，能够提高LCOS封装的耐冲击性以及耐久性。

[第七变形例]

参照图6说明LCOS封装10的第七变形例的LCOS封装。图6的表示第七变形例的LCOS封装80的结构的剖视图。

LCOS封装80与LCOS封装10比较，不同之处是用于将连接LCOS11与控制基板的布线向框体的外部拉出的结构。因此，本变形例中，说明用于将连接LCOS11与控制基板的布线向框体的外部拉出的结构。此外，对于与LCOS封装10相同的部件标注相同的符号并省略其说明。

如图6所示，LCOS封装80具备框体84代替LCOS封装10的主体14。框体84具备基座基板84a、电镀层84b以及框架84c。基座基板84a、电镀层84b以及框架84c分别是与LCOS封装10的基座基板14a、电镀层14b以及框架14c对应的部件。

基座基板84a是由多个陶瓷制的基板(陶瓷基板)层叠而成的多层陶瓷基板。

在基座基板84a的表面，且在位于框体84的内侧的表面配置有连接器81，在基座基板84a的表面，且在位于框体84的外侧的表面配置有连接器82。

连接器81与连接器82通过形成于基座基板84a中的导电通路84a1电连接。导电通路84a1由在位于基座基板84a的中间层的陶瓷基板的表面上形成的导电膜、和沿基座基板84a的厚度方向形成的通路且分别形成于上述导电膜的两端的通路构成。上述通路在基座基板84a的表面露出，以与形成于基座基板84a的中间层的导电膜导通的方式构成。因此，与一方的通路连接的连接器81、和与另一方的通路连接的连接器82相互导通。

FPC16连接LCOS11与连接器81。另外，在FPC85的一方的端部连接有连接器82。通过将FPC85的另一方的端部与控制基板连接，能够将LCOS11连接于控制基板。

根据LCOS封装80，如LCOS封装10那样，能够省去在主体14预先形成开口14c1并将FPC16从开口14c1拉出从而利用密封树脂17将拉出FPC16的开口14c1密封的麻烦。

[第八变形例]

参照图7说明LCOS封装10的第八变形例的LCOS封装。图7是表示第八变形例的LCOS封装90的结构的剖视图。

LCOS封装90与LCOS封装80比较，不同之处是用于将连接LCOS11与控制基板的布线向框体的外部拉出的结构。因此，本变形例中，说明用于将连接LCOS91与控制基板的布线向框体的外部拉出的结构。此外，对于与LCOS封装10相同的部件标注相同的符号并省略其说明。

如图7所示，LCOS封装90具备框体94来代替LCOS封装80的框体84。另外，在LCOS91的背面形成有由导电膜构成的电极95。

框体94具备第一基座基板94a、电镀层94b、框架94c、第二基座基板94d、导电通路94e、垫94f、电镀层94g以及电镀层94h，通过将LCOS封装80具备的框体84变形而得。

第一基座基板94a与框架94c经由电镀层94b焊接。第二基座基板94d与框架94c经由电镀层94g焊接。第二基座基板94d与光学窗口框架13b经由电镀层94h焊接。这样构成的LCOS封装90能够在由框体94和盖13形成的空间的内部密封LCOS91。

在第二基座基板94d的与第一基座基板94a对置的面，且位于框体94的内侧的面形成有导电膜构成的垫94f，在位于框体94的外侧的面配置有连接器97。

垫94f与连接器97通过形成于第二基座基板94d中的导电通路94e电连接。导电通路94e与形成于基座基板84a中的导电通路84a1结构相同。因此，垫94f与连接器97相互导通。

结线96是通过将电极95和垫94f引线结合而形成的布线。即结线96将电极95与垫94f电连接。另外，FPC98的一方的端部与连接器97连接。将FPC98的另一方的端部与控制基板连接，从而能够将LCOS91与控制基板连接。

根据LCOS封装90，通过使用引线结合的结线96，能够将LCOS91与导电通路94e电连接。换言之，LCOS封装90在与LCOS封装80比较的情况下，可以省略FPC16以及连接器81，能够简化制造工序。

[第二实施方式]

参照图8说明本发明的第二实施方式光开关。图8是表示本实施方式光开关100的结构的剖视图。光开关100具备第一实施方式LCOS封装10。然而，光开关100具备的LCOS封装不限定于LCOS封装10，也可以是本发明的各变形例的LCOS封装20～90的任一种。

如图8所示，光开关100具备框体101、在框体101的内部构成的光学系统103、LCOS封装10。首先，说明框体101的结构以及框体101与LCOS封装10的接合的方式，接下来，说明光学系统103的结构。

(框体101以及LCOS封装10)

框体101是用于在其内部收纳光学系统103的框体。在框体101设置有用于将光学系统103与LCOS封装10光学结合的开口。构成框体101的材质没有特别限定，例如可以采用金属、树脂等。

LCOS封装10以使盖13的光学窗口13a与框体101的开口重叠的方式，并且以使光学窗口13a的光入射面与包围该开口的框体101的面平行的方式，经由接合部件接合于框体101。本实施方式中，经由作为接合部件的粘接剂层102将光学窗口框架13b与框体101粘接。根据该结构，光学窗口13a的光入射面与该开口包围框体101的面被粘接剂层102保持平行。

另外，作为将LCOS封装10接合于光学窗口107或者框体101的其它例子，也可以使用作为接合部件的螺栓将盖13的光学窗口框架13b接合于框体101。在光学窗口框架13b与框体101之间夹装将光学窗口13a以及光学窗口107的相互对置的面彼此保持平行的间隔件(图8未图示)。

如上所述，光开关100中，作为用于将LCOS封装10与框体101接合的基准面，不是采用LCOS封装10的主体14的任意的面，而是采用光学窗口13a的面且与光学窗口107对置的面。根据上述结构，LCOS11的受光面与光学窗口13a的一方的面平行，且光学窗口13a的另一方的面与光学窗口107的对置于光学窗口13a的面平行，所以与将主体14的任意的面作为基准面的情况比较，容易保持LCOS11的受光面与光学窗口107的对置于光学窗口13a的面平行。因此，起到的效果是即使在入射的光的位置在LCOS11的受光面变化的情况下，也能够容易抑制光路长度的偏差。

(光学系统103)

接下来，说明被收纳于框体101的内部的光学系统103。光学系统103具备输入端109、输出端110、微透镜阵列111、分散部113、聚光元件115、反射镜117以及光学台119。输入端109、输出端110、微透镜阵列111、分散部113、聚光元件115以及反射镜117分别被固定在具有透光性的玻璃制的光学台119上。

输入端109是将波长重叠的光作为输入光输入至光开关100的端口。输出端110是将被LCOS封装10的LCOS11切换路径的光即输出光从光开关100输出的端口。输入端109以及输出端110由光纤构成。

光开关100中，至少一个输入端109、和多个输出端110通过组合构成端口阵列。此外，图8仅示出了这样构成的端口阵列中的一个输入端109以及两个输出端110。

微透镜阵列111中，与构成上述端口阵列的输入端109以及输出端110分别对应的微透镜配置为阵列状。微透镜阵列111将从输入端109输入至光开关100的输入光转换为平行光束，并且使被LCOS11切换路径的输出光聚集在输出端110。

分散部113用于按照波长使被微透镜阵列111转换为平行光束的输入光分散。分散部113可以采用透射型分散元件。另外，分散部113也可以采用反射型衍射光栅。在采用反射型衍射光栅作为分散部113的情况下，将光学系统103的结构变形为适于反射型的衍射光栅的构成即可。

聚光元件115使被分散部113按照波长分散的光聚光，例如是凸透镜。

镜117将被聚光元件115聚光的输入光沿LCOS封装10的LCOS11的方向导光，并且将被LCOS11切换路径的输出光沿输出端110的方向导光。

从如上所述构成的光学系统103向LCOS封装10的LCOS11入射输入光。LCOS11控制液晶层的取向状态，从而切换从光学系统103输入的输入光的光路，并且反射输入光而使其作为输出光向光学系统103射出。

如上所述构成的光开关100根据波长使从输入端109输入的输入光分散，切换具有所希望的波长的光的光路，从而能够将具有所希望的波长的光作为输出光向任意输出端110输出。

[总结]

上述第一实施方式光学元件封装的特征在于，在框体内密封有光学元件的光学元件封装中，具备具有透射光的光学窗口的盖，上述光学元件以使该光学元件的有效区域的至少一部分与上述光学窗口重叠的方式接合于上述盖。

根据上述结构，与光学元件载置于框体的底部的情况比较，能够缩小光学元件与盖的间隔。即在被框体密封的空间中，能够抑制灰尘侵入光学元件与盖之间的可能性。因此，具有上述结构的光学元件封装起到的效果是在框体内密封有光学元件的光学元件封装中，抑制在向光学元件入射或者从光学元件射出的光的光路上的灰尘可能产生的光学元件的性能降低。

在专利文献1记载的固体拍摄装置的情况下，在固体拍摄元件与透明板之间夹装基座基板和树脂框。因此，与固体拍摄元件和透明板的相对位置关系(例如，固体拍摄元件与透明板的距离)有关的误差由将固体拍摄元件与基座基板接合时的误差、向基座基板接合树脂框时的误差、以及向树脂框接合透明板时的误差累积而成。另一方面，根据上述结构，光学元件与盖接合，所以与光学元件和光学窗口的相对位置关系(例如，光学元件与光学窗口的距离)有关的误差的原因仅是将光学元件与盖接合时的制造误差。因此，根据上述结构，与专利文献1记载的固体拍摄装置相比，更容易实现向光学元件入射的光或者从光学元件射出的光的光路长度的均匀化。

在上述第一实施方式光学元件封装中，优选为上述光学元件形成在上述有效区域上，经由具有透光性的粘接剂层接合于上述盖。

根据上述结构，在光学元件的有效区域与盖之间，更具体而言在有效区域与光学窗口之间夹装具有透光性的粘接剂层。即在有效区域与光学窗口之间不形成空隙，所以不存在灰尘侵入有效区域与光学窗口之间的余地。因此，具有上述结构的光学元件封装起到的效果是排除在向光学元件入射或者从光学元件射出的光的光路上的灰尘可能产生的光学元件的性能降低。

在上述第一实施方式光学元件封装中，优选为上述光学元件经由形成在上述有效区域上且具有透光性的粘接剂层、以及形成在包围上述有效区域的无效区域上的粘接剂层的双方接合于上述盖。

根据上述结构，与仅利用形成于有效区域上的粘接剂层将光学元件和盖接合的情况比较，能够增大形成有粘接剂层的区域的面积即粘接面积。因此，具有上述结构的光学元件封装起到提高光学元件与盖的粘接强度的效果。

在上述第一实施方式光学元件封装中，优选为上述有效区域的表面以及上述光学窗口由玻璃层构成，形成在上述有效区域上的粘接剂层由环氧树脂、硅酮树脂、丙烯酸树脂或者苯并环丁烯构成。

根据上述结构，粘接剂层的折射率与光学元件的有效区域的表面的折射率以及光学窗口的折射率相同。因此，具有上述结构的光学元件封装起到的效果是抑制在光学窗口与粘接剂层的界面以及粘接剂层与光学元件的受光面的界面分别可能产生的光的反射。

在上述第一实施方式光学元件封装中，优选为上述光学元件经由形成在包围上述有效区域的无效区域上的粘接剂层接合于上述盖，上述有效区域与上述光学窗口之间形成有空隙。

根据上述结构，在有效区域与光学窗口之间形成与粘接剂层的厚度相等的高度的空隙。该空隙的热传导率比粘接剂层的热传导率低。因此，具有上述结构的光学元件封装起到的效果是抑制光学元件封装的外部环境的温度变化影响有效区域。

在上述第一实施方式光学元件封装中，优选为形成于上述无效区域上的粘接剂层由含有填料的粘接剂构成。

包含填料的粘接剂层与不包含填料的粘接剂层比较，能够实现高的粘接强度。因此，根据上述结构，起到进一步提高光学元件与盖的粘接强度的效果。

上述第一实施方式光学元件封装优选还具备间隔件，该间隔件被夹装在上述光学元件与上述光学窗口之间，且保持上述光学元件的对置于上述光学窗口的面与上述光学窗口的对置于上述光学元件的面平行。

根据上述结构，容易保持光学元件的对置于光学窗口的面与光学窗口的对置于光学元件的面平行。由此，向光学元件入射的光或者从光学元件射出的光的光路长度变得均匀而不依赖于入射位置或者射出位置。因此，起到提高光学元件的动作精度的效果。

在上述第一实施方式光学元件封装中，优选为上述光学元件经由形成在上述有效区域上且具有透光性的双面胶带接合于上述盖。

根据上述结构，在光学元件与光学窗口之间夹装双面胶带。因此，具有上述结构的光学元件封装与在光学元件与光学窗口之间没有夹装双面胶带的情况比较，容易保持光学元件的对置于光学窗口的面与光学窗口的对置于光学元件的面平行。由此，向光学元件入射的光或者从光学元件射出的光的光路长度变得均匀而不依赖于入射位置或者射出位置。因此，起到提高光学元件的动作精度的效果。

上述第一实施方式光学元件封装优选为还具备与上述盖一起构成框体的主体，上述光学元件从上述主体分离。

根据上述结构，能够防止在光学元件封装的外部环境与光学元件之间，形成经由主体的热传导路，所以能够抑制热量从外部环境经由主体向光学元件流入、以及热量从光学元件经由主体向外部环境流出。因此，具有上述结构的光学元件封装起到的效果是抑制外部环境的温度变化影响光学元件。

在上述第一实施方式光学元件封装中，优选为在上述光学元件的与形成有上述有效区域的面相反侧的面安装有加热器，上述光学元件以及上述加热器从上述主体分离。

在光学元件具有适于动作温度的温度范围的情况下(例如，光学元件是LCOS元件的情况下)，根据上述结构，通过使用加热器，能够使光学元件的温度上升到适合的温度范围。另外，根据上述结构，能够防止在外部环境与加热器之间形成经由主体的热传导路，所以能够抑制热量从外部环境经由主体向加热器流入、以及加热器产生热经由主体向外部环境流出。因此，具有上述结构的光学元件封装起到减少加热器的耗电的效果。

上述第二实施方式光开关优选具备上述第一实施方式光学元件封装的任一种。

根据上述结构，第二实施方式光开关起到与第一实施方式光学元件封装相同的效果。

上述第一实施方式光学元件封装的制造方法是在由主体以及具有透射光的光学窗口的盖构成的框体内密封有光学元件的光学元件封装的制造方法，其特征在于，包括如下工序：以使上述光学元件的有效区域的至少一部分与上述光学窗口重叠的方式将该光学元件接合于上述盖的接合工序；以及将接合有上述光学元件的上述盖与上述框体接合而将上述光学元件密封的密封工序。

根据上述结构，上述第一实施方式光学元件封装的制造方法起到与上述第一实施方式光学元件封装相同的效果。

本发明不限定于上述各实施方式，可以在技术方案所述的范围内进行各种改变，将在不同的实施方式中分别公开的技术机构适当组合而得的实施方式也包含在本发明的技术范围内。

工业上利用的可能性

本发明能够用于在框体内密封有光学元件的光学元件封装。

其中，附图标记说明如下：

10、20、30、40、50、60、70、80、90：LCOS封装(光学元件封装)；11、91：LCOS(光学元件)；11a：受光面；11b：背面；12、52a、52b、62、72：粘接剂层；13、73：盖；13a、73a：光学窗口；13b、73b：光学窗口框架；14、84、94：主体；14a、84a：基座基板；14b、84b、94b、94g、94h：电镀层；14c、84c、94c：框架；81、82、97：连接器；16、85、98：FPC；17：密封树脂；21：间隔件；31：加热器；42：双面胶带；94a：第一基座基板；94d：第二基座基板；95：电极；96：结线。