(57)【要約】【課題】レーザ光を反射する大きなミラーを必要とすることなくレーザ光の出射方向に沿った厚さを薄くすることが可能であり、且つ光ピックアップを形成する際に部品点数が少なくてすむ光半導体装置を実現できるようにする。【解決手段】開口部１４ａが形成されたパッケージ１４の底面には、サブマウント１２を介して半導体レーザ素子１１が設けられている。半導体レーザ素子１１はレーザ出射端面がパッケージ１４の底面と垂直になるように配置されている。  パッケージ１４の開口部１４ａは透明基板１５に覆われており、開口部１０４ａは密閉されている。また、透明基板１５の主面にはミラー２１が固着されている。ミラー２１の反射面２５は、半導体レーザ素子１１のレーザ出射端面と対向するように配置されており、半導体レーザ素子１１から出射されたレーザ光２０を透明基板１５側に反射する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体レーザ素子と、
前記半導体レーザ素子から出射されたレーザ光を透過する透明基板と、
前記透明基板における前記半導体レーザ素子側の主面上に設けられ且つ前記半導体レーザ素子から出射されるレーザ光を前記透明基板側に反射するミラーとを備えていることを特徴とする光半導体装置。
【請求項２】
前記半導体レーザ素子は、レーザ光の出射端面が前記透明基板に対して垂直となるように配置されていることを特徴とする請求項１に記載の光半導体装置。
【請求項３】
前記ミラーは、シリコンからなり且つ接着材を介在させて前記透明基板に固着されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の光半導体装置。
【請求項４】
開口部が形成されたパッケージをさらに備え、
前記透明基板は、前記開口部に前記主面を対向させ且つ前記開口部を密閉するように配置されており、
前記半導体レーザ素子と前記ミラーとは、前記透明基板により密閉された前記開口部の内側に収納されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の光半導体装置。
【請求項５】
前記透明基板の前記主面及び該主面と反対側の面のうちの少なくとも一方に回折格子が形成されていることを特徴とする請求項４に記載の光半導体装置。
【請求項６】
前記半導体レーザ素子は、前記パッケージの底面上に固着されていることを特徴とする請求項４又は５に記載の光半導体装置。
【請求項７】
前記半導体レーザ素子は、前記パッケージの側壁上に固着されていることを特徴とする請求項４又は５に記載の光半導体装置。
【請求項８】
前記半導体レーザ素子は、前記透明基板の前記主面上に固着されていることを特徴とする請求項４又は５に記載の光半導体装置。
【請求項９】
光の強度を電気信号に変換する受光素子をさらに備え、
前記受光素子は、外部から入射される入射光が、前記回折格子によって回折された回折光を受光することを特徴とする請求項５に記載の光半導体装置。
【請求項１０】
前記半導体レーザ素子は、前記透明基板の前記主面上に固着されており、
前記受光素子は、前記パッケージの底面上に固着されていることを特徴とする請求項９に記載の光半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ディスクや光磁気ディスク等の光記録装置の光源となる半導体レーザ素子を搭載した光半導体装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体レーザ素子を搭載した光半導体装置は、ＣＤ（コンパクトディスク）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）等の光記録装置等の光源として、広く利用されている。以下に、従来の光半導体装置の例について説明する。
【０００３】
（第１の従来例）
図５（ａ）及び（ｂ）は第１の従来例に係る光半導体装置の構造を示している（例えば、特許文献１を参照。）。図５に示すように、厚さが１．０ｍｍの金属からなる円板状をした基台１０４に、高さが１．５ｍｍのヒートシンク１０３が垂直に固着されている。ヒートシンク１０３には厚さが２５０μｍで長さが１．２ｍｍのサブマウント１０２を介在させて、厚さが１００μｍで長さが１．１ｍｍ半導体レーザ素子１０１が基台１０４と垂直に保持されている。
【０００４】
基台１０４には、半導体レーザ素子１０１を覆うように、ガラスからなる透明窓１０５が形成された高さが１．８ｍｍの円筒形をした金属性のキャップ１０８が溶接により固着されている。これにより、半導体レーザ素子１０１は封止されており、雰囲気中の水分による半導体レーザ素子１０１の劣化が防止される。
【０００５】
半導体レーザ素子１０１のｎ側電極及びｐ側電極のうち一方の電極はサブマウント１０２の表面から引き出された金のワイヤ１１３Ａ及びヒートシンク１０３を介して端子１０６Ａと電気的に接続され、他方の電極はワイヤ１１３Ｂにより端子１０６Ｂと電気的に接続されている。
【０００６】
端子１０６Ａと端子１０６Ｂとの間に電圧を印加すると半導体レーザ素子１０１に電流が流れ、半導体レーザ素子１０１がレーザ発振し、出射端面からレーザ光１１０が出射される。出射されたレーザ光１１０はガラス板１０５を透過して光半導体装置の外部へ取り出される。このレーザ光は様々な光記録装置の光学系に使用することができる。
【０００７】
図６は光半導体装置の応用例の一つである光ピックアップの概略構造を示している。図６に示すように光半導体装置２００から出射されたレーザ光は、レーザ光の光路中に配置された回折格子であるグレーティング素子２０１によって３本のビームに分割される。分割された出射ビームはコリメータレンズ２０２により平行光にされた後、対物レンズ２０５により光ディスク２０６の表面に設けられたデータ記録層に集光される。
【０００８】
光ディスク２０６のデータ記録層において光ビームは反射され、反射ビームとして入射経路を逆にたどる。反射ビームは光路中に設けられた１/４波長板２０４により偏向面が変えられて、偏向ビームスプリッタ２０３により、受光素子２０９の側に反射される。反射されたレーザ光は、コリメータレンズ２０７で集光された後、回折格子であるホログラム素子２０８により、光記録装置のサーボ動作に必要な信号に分割された後、受光素子２０９により受光される。
【０００９】
（第２の従来例）
図７（ａ）及び（ｂ）は第２の従来に係る光半導体装置の構造を示している（例えば、特許文献２を参照。）。図７に示すように、厚さが１００μｍで長さが１．１ｍｍの半導体レーザ素子３０１が、厚さが２５０μｍのサブマウント３０２を介在させて、開口部３０４ａが形成された樹脂製のパッケージ３０４の底面に固着されている。
【００１０】
パッケージ３０４の底面における半導体レーザ素子３０１のレーザ出射端面と対向する位置には傾斜角度が４５°の反射面が形成されたシリコンからなるミラー２１１が設けられている。また、パッケージ３０４の開口部３０４ａを覆うように透明窓３０５が固着されており、開口部３０４ａは密閉されている。
【００１１】
第２の従来例の光半導体装置においては、半導体レーザ素子３０１から出射されたレーザ光３１０はミラー３１１により透明窓３０５側に反射され、透明窓３０９を透過して光半導体装置の外部に取り出される。
【特許文献１】特開平８−３２１６５７（図４）
【特許文献２】特開平８−２１３６４１（図７）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、第１の従来例に係る光半導体装置においては、透明窓１０５に対して、半導体レーザ素子１０１のレーザ出射端面が概ね平行になるように半導体レーザ素子１０１を配置しなければならない。このため、光半導体装置のレーザ光の出射方向に沿った厚さは、少なくとも半導体レーザ素子の長さよりも厚くなるという問題がある。半導体レーザ素子の長さは、１ｍｍ程度であるため、ステムやキャップを含めた光半導体装置の出射方向に沿った厚さは３ｍｍ程度必要となり、光半導体装置が組み込まれた光記憶装置等を小型化する際に大きな障害となる。
【００１３】
また、半導体レーザ素子１０１が空気中の水分を吸収することにより生じる信頼性の劣化を防止するため、半導体レーザ素子１０１をパッケージ内に封止しなければならないが、従来の光半導体装置においては、強度的に金属のパッケージを用いる必要があり、封止が困難であるという問題がある。
【００１４】
一方、第２の従来例に係る光半導体装置においては、透明窓３０５に対して、半導体レーザ素子３０１のレーザ出射端面が垂直となるように半導体レーザ素子３０１を配置することができる。しかし、ＤＶＤ装置等の光源として用いる場合には、光半導体装置から取り出すレーザ光には±２５°程度の広がり角をもたせる必要がある。このため、厚さが２５０μｍのサブマウントの上に半導体レーザ素子を保持する場合には、厚さが少なくとも５００μｍ程度ある大きなミラーを用いる必要がある。
【００１５】
通常、ミラーはシリコン基板を異方性エッチングすることにより形成する。従ってエッチングレートが小さいため、厚さが厚いミラーを形成することは困難であり、コストも上昇するという問題がある。
【００１６】
サブマウントの厚さを薄くすることによりミラーの厚さを薄くすることも考えられるが、サブマウントの厚さを薄くすると、半導体レーザ素子の取り扱いが困難になり、また、衝撃を受けた際に半導体レーザ素子が割れやすくなるため、サブマウントの厚さをこれ以上薄くすることは困難である。
【００１７】
また、ミラーの厚さによって光半導体装置の厚さが制限されることになり、光半導体装置の厚さを十分に薄くすることができないという問題もある。
【００１８】
さらに、従来の光半導体装置には、光ピックアップを形成する際に多くの部品が必要となり、光ピックアップを小型化することが困難であるという問題もある。
【００１９】
本発明は、前記従来の問題を解決し、レーザ光を反射する大きなミラーを必要とすることなくレーザ光の出射方向に沿った厚さを薄くすることが可能であり、且つ光ピックアップを形成する際に部品点数が少なくてすむ光半導体装置を実現できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
前記の目的を達成するため、本発明は光半導体装置を、半導体レーザ素子から出射されたレーザ光が透明基板に設けられたミラーにより反射されて光半導体装置から出射される構成とする。
【００２１】
具体的に本発明の光半導体装置は、半導体レーザ素子と、半導体レーザ素子から出射されたレーザ光を透過する透明基板と、透明基板における半導体レーザ素子側の主面上に設けられ且つ半導体レーザ素子から出射されるレーザ光を透明基板側に反射するミラーとを備えていることを特徴とする。
【００２２】
本発明の光半導体装置によれば、透明基板における半導体レーザ素子側の主面上に設けられ且つ半導体レーザ素子から出射されるレーザ光を透明基板側に反射するミラーを備えているため、半導体レーザ素子のレーザ光を出射する出射端面が透明基板と垂直になるように半導体レーザ素子を配置することが可能となる。従って、レーザを出射する方向に沿った長さが長い半導体レーザ素子を使用する場合においても、光半導体装置自体の厚さを薄くすることができる。また、ミラーが透明基板に固着されているため、ミラーと半導体レーザ素子との位置関係を自由に配置することができるので、外形寸法が小さいミラーを使用することが可能となり、その結果、光半導体装置に要するコストを下げることができる。
【００２３】
本発明の光半導体装置において、半導体レーザ素子は、レーザ光の出射端面が透明基板に対して垂直となるように配置されていることが好ましい。このような構成とすることにより、透明基板にミラーを確実に固着することができる。
【００２４】
本発明の半導体装置において、ミラーはシリコンからなり且つ接着材を介在させて透明基板に固着されていることが好ましい。このような構成とすることにより、ミラーを透明基板に確実に固着することができる。
【００２５】
本発明の光半導体装置は、開口部が形成されたパッケージをさらに備え、透明基板は、開口部に主面を対向させ且つ開口部を密閉するように配置されており、半導体レーザ素子とミラーとは、透明基板により密閉された開口部の内側に収納されていることが好ましい。このような構成とすることにより、半導体レーザ素子とミラーとを容易に封止することが可能となり、半導体レーザ素子の水分による劣化を確実に防止することができる。
【００２６】
本発明の光半導体装置は、透明基板の主面及び該主面と反対側の面のうちの少なくとも一方に回折格子が形成されていることが好ましい。このような構成とすることにより、光半導体装置を光ピックアップに組み込む際に部品点数を削減することが可能となる。また、ミラーと回折格子とが一体となるため、光ピックアップの調整が容易となる。
【００２７】
本発明の光半導体装置において、半導体レーザ素子は、パッケージの底面上に固着されていることが好ましい。また、パッケージの側壁上に固着されていてもよい。さらに、半導体レーザ素子は、透明基板の主面上に固着されていてもよい。このような構成とすることにより、光半導体装置のスペースを有効に利用することができ、光半導体装置を確実に小型化できる。
【００２８】
本発明の光半導体装置は、光の強度を電気信号に変換する受光素子をさらに備え、受光素子は、外部から入射した入射光が、回折格子によって回折された回折光を受光することが好ましい。このような構成とすることにより、外部に受光素子を設ける必要がないので、光半導体装置を光ピックアップに組み込む際に部品点数を大幅に削減することができる。また、一体に形成されているため、光ピックアップの調整が容易となる。
【００２９】
この場合において、半導体レーザ素子は、透明基板の主面上に固着されており、受光素子は、パッケージの底面上に固着されていることが好ましい。このような構成であれば、スペースを有効利用することができ、光半導体装置を小型化することができる。
【発明の効果】
【００３０】
本発明の光半導体装置によれば、レーザ光を反射する大きなミラーを必要とすることなくレーザ光の出射方向に沿った厚さを薄くすることが可能であり、且つ光ピックアップを形成する際に部品点数が少なくてすむ光半導体装置を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
（第１の実施形態）
本発明の第１の実施形態に係る光半導体装置について図を参照しながら説明する。図１（ａ）及び（ｂ）は本実施形態の光半導体装置の構成であり、（ａ）は上方向から見た場合の平面構成を示し、（ｂ）は（ａ）のＩｂ−Ｉｂ線における断面構成を示している。
【００３２】
図１に示すように開口部１４ａが形成された樹脂製のパッケージ１４の底面には、ヒートシンク１３が設けられており、ヒートシンク１３の上には表面に電極が形成された絶縁性のサブマウント１２が設けられている。サブマウント１２の上には半導体レーザ素子１１がレーザ光出射端面がパッケージ１４の底面と垂直になるように保持されており、サブマウント１２に形成された電極と半導体レーザ素子１１の下側の電極とは電気的に接続されている。
【００３３】
パッケージ１４には、金属製の端子１６Ａと端子１６Ｂとが外壁を貫通するように形成されている。端子１６Ａは、金からなるワイヤ２３Ａ及びサブマウント１２に形成された電極を介して、半導体レーザ素子１１の下側に設けられた電極と電気的に接続されている。端子１６Ｂはワイヤ２３を介して半導体レーザ素子１１の上側に設けられた電極と電気的に接続されている。従って、端子１６Ａと端子１６Ｂとの間に電圧を印加することにより半導体レーザ素子１１に電流を流して、半導体レーザ素子１１を発光させることができる。
【００３４】
パッケージ１４の開口部１４ａを覆うように厚さが例えば３００μｍ〜５００μｍのガラスからなる透明基板１５が開口部１４ａに主面を対向させて配置されており、開口部１４ａは密閉されている。なお、密閉された開口部１４ａの内部には窒素ガスがパージされている。また、透明基板１５の開口部１４ａと対向する主面には台形状をしたシリコンからなるミラー２１が固着されている。ミラー２１は、反射面２５が半導体レーザ素子１１のレーザ出射端面と対向するように配置されている。反射面２５の半導体レーザ素子１１に対する角度は、半導体レーザ素子１１から出射されたレーザ光２０を透明基板１５の側に反射することができるように調整されており、レーザ光２０は透明基板１５を透過して光半導体装置の外部へ出射される。
【００３５】
ＣＤ又はＤＶＤの光ピックアップに用いられている通常の半導体レーザ素子の大きさは、レーザ光の出射方向に沿った方向の長さが１ｍｍで程度あるのに対して、レーザ光の出射方向に垂直な電極間の高さは１００μｍ程度でしかない。このため、レーザ光出射端面がレーザ光出射用の透明窓と平行に配置されている従来の光半導体装置では、パッケージを含めた光半導体装置の厚さが３ｍｍ程度となるのに対して、本実施形態の光半導体装置では厚さを１．５ｍｍ程度とすることができる。
【００３６】
また、本実施形態の光半導体装置においては、レーザ光を反射するミラー２１が透明基板１５に固着されている。ミラー２１はコストの面からシリコンを異方性エッチングすることにより形成される。従って、厚いミラーを形成することは困難であり、できるだけミラー２１を小さくすることが望ましい。
【００３７】
一方、光ピックアップに用いる光半導体装置においては、レーザ光を±２５度程度の広がり角を持たせて出射することが必要となるため、ミラー２１の必要最小限のサイズは、ミラー２１と半導体レーザ素子１１との位置関係により決まる。この場合に、ミラー２１の水平位置ができるだけ半導体レーザ素子１１に近く、また、ミラー２１の垂直位置が半導体レーザ素子１１と同一のレベルとなるようにミラー２１を配置した場合にミラー２１のサイズを最小とすることができる。
【００３８】
例えば、半導体レーザ素子１１の厚さが１００μｍであり、サブマウントの厚さが２５０μｍである場合に、反射面の傾斜が４５°のミラー２１をパッケージ１４の底面上に設け且つ±２５°の広がり角を確保するためには、ミラー２１の厚さは４７０μｍ以上必要となる。ミラー２１の下部にレベル合わせ用のマウントを設けてミラーのサイズを小さくすることは可能であるが、この場合には部品点数が増加してしまう。
【００３９】
これに対して、ミラー２１を透明基板１５に設けた場合には、ミラー２１の下部が不要となる。また、ミラー２１と半導体レーザ素子１１１との距離を、パッケージ１４の底面上に設けた場合と比べて短くすることができるため、ミラー２１の厚さが２１０μｍ以上あれば±２５°の広がり角を確保できる。従って、ミラーの形成に要する時間とコストとを大きく削減することが可能となる。また、これに伴い光半導体装置の厚さを薄くすることが可能となる。
【００４０】
また、本実施形態の光半導体装置においては、半導体レーザ素子１１がパッケージ１４の底面と平行に配置されているため、パッケージ１４には大きな強度が必要ないので樹脂製のパッケージを用いることができる。従って、レーザ光の出射窓となる透明基板１５は紫外線硬化性の接着剤等を用いてパッケージ１４に容易に接着することができる。従って、パッケージ１４の開口部１４ａを密閉して半導体レーザ素子１１を封止する工程を簡略化することが可能となる。さらに、パッケージ１４を樹脂製とすることにより、半導体レーザ素子１１と接続する配線及び端子を絶縁することも容易となる。
【００４１】
以下に、本実施形態の光半導体装置を製造する方法の一例を説明する。厚さが２５０μｍで両面に電極が形成された絶縁性の窒化アルミニウム（ＡｌＮ）からなるサブマウント１２の上面に形成された電極と、半導体レーザ素子１１の一方の電極面とを金−スズ共晶を用いて接合する。この際に、半導体レーザ素子１１のレーザ出射位置側がサブマウント１２の側になるようにして固着する。
【００４２】
次に、半導体レーザ素子１１が接合されたサブマウント１２を、樹脂製のパッケージ１４の底面に形成されたヒートシンク１３に、例えば銀を含んだ熱伝導性のペースト状接着剤等を用いて固着する。続いて、サブマウント１２の上面に形成された電極とパッケージ１４に形成された端子１６Ａとを金からなるワイヤ２３Ａを用いて電気的に接続する。また、半導体レーザ素子１１の上側の電極と端子１６Ｂとを金からなるワイヤ２３Ｂを用いて電気的に接続する。
【００４３】
次に、透明基板１５の一の面の所定の位置に、ベンゾシクロブテン等の有機樹脂からなる接着層２４を形成する。接着層２４が形成された位置にミラー２１を圧着して、さらに加熱することにより接着する。なお、ミラー２１は、シリコンからなる基板を水酸化カリウム又は水酸化テトラメチルアンモニウムの溶液を用いてエッチングすることにより形成する。
【００４４】
次に、半導体レーザ素子１１が実装された樹脂製のパッケージ１４の上面に紫外線硬化性の接着剤を塗布した後、透明基板１５のミラー２１が設けられた面がパッケージ１４に対向するようにして透明基板１５とパッケージ１４とを密着させる。続いて、ミラー２１と半導体レーザ素子１１との位置関係を調整した後、透明基板１５の上方から紫外線を照射することにより接着剤を硬化させ、パッケージ１４の開口部１４ａを密閉する。この工程を窒素雰囲気下で行うことにより、半導体レーザ素子１１を窒素封止することができる。
【００４５】
本実施形態においてミラーに、シリコン基板を異方性エッチングして形成したものを用いたが、ガラスを研磨することにより形成したものを用いてもよい。また、透明基板にはガラスを用いたが、サファイヤ又はレーザ光に対して透明な樹脂材料等であってもよい。
【００４６】
本実施形態においてサブマウントとヒートシンクとを、熱伝導性のペースト状接着剤により接着したが、例えば金−スズ共晶等の半田材料を用いて接着してもよい。
【００４７】
なお、半導体レーザ素子を出射端面がパッケージの底面と垂直になるように配置したが、角度をずらすことにより、光半導体装置からのレーザ光の出射角度を調整することができる。また、半導体レーザ素子はパッケージの底面上ではなく側壁上に固着してもよい。
【００４８】
（第２の実施形態）
以下に、本発明の第２の実施形態に係る光半導体装置について図を参照しながら説明する。図２（ａ）及び（ｂ）は本実施形態の光半導体装置の構成であり、（ａ）は上方向から見た場合の平面構成を示し、（ｂ）は（ａ）のIIｂ−IIｂ線における断面構成を示している。図２において図１と同一の構成要素には同一の番号を附すことにより説明を省略する。
【００４９】
図２に示すように本実施形態の光半導体装置においては、透明基板１５のミラー２１が設けられている面と同一の面にヒートシンク１３と、端子１６Ａ及び端子１６Ｂとが形成されている。ヒートシンク１３にはサブマウント１２を介在させて半導体レーザ素子１１が固着されている。半導体レーザ素子１１の一方の電極は、サブマウント１２に形成された電極とサブマウント１２の電極に接続されたワイヤ２３Ａとを介して端子１６Ａと電気的に接続されている。半導体レーザ素子１１の他方の電極は、ワイヤ２３Ｂを介して端子１６Ｂと電気的に接続されている。
【００５０】
透明基板１５のミラー２１が設けられている面とは反対側の面には、回折格子３５が形成されている。この回折格子３５はグレーティング素子として機能し、光半導体装置から出射されるレーザ光２０を０次光、＋１次光及び−１次光の３つに分離する。従って、光半導体装置を用いて光ピックアップを形成する際にグレーティング素子を別に設ける必要がなく、光ピックアップを小型化することができる。
【００５１】
また、回折格子３５の位置がミラー２１及び半導体レーザ素子１１に対して固定されているため、光ピックアップを形成する際にグレーティング素子の位置調整を行う必要がなく、光ピックアップの製造工程を簡略化することが可能となる。
【００５２】
さらに、本実施形態の光半導体装置においては、半導体レーザ素子１１が透明基板１５に設けられている。このため、半導体レーザ素子１１とミラー２１との位置合わせが容易となる。
【００５３】
以下に、本実施形態の光半導体装置の製造方法の一例を説明する。まず、ミラー２１を固着するガラス基板の表面をフッ酸等によりエッチングすることにより回折格子３５を形成する。次に、回折格子３５を形成したガラス基板の回折格子３５とは反対側の面にヒートシンク１３と端子１６Ａ及び端子１６Ｂとを接着する。続いて、ヒートシンク１３にあらかじめサブマウント１２に固着させた半導体レーザ素子１１を搭載し、半導体レーザ素子１１と端子１６Ａ及び端子１６Ｂとをワイヤ２３Ａ及びワイヤ２３Ｂにより電気的に接続する。
【００５４】
次に、透明基板１５の所定の位置に、第１の実施形態と同様にしてミラー２１を接着する。続いて、透明基板１５とパッケージ１４とを紫外線硬化型接着剤により接着して固定する。
【００５５】
なお、本実施形態の光半導体装置においては、回折格子３５を透明基板１５のミラー２１が設けられている面と反対側の面に設けたが、ミラー２１と同じ側の面に設けてもよい。また、第１の実施形態と同様に半導体レーザ素子１１をパッケージ１４の底面上に設けてもよい。
【００５６】
（第３の実施形態）
以下に、本発明の第３の実施形態に係る光半導体装置について図を参照しながら説明する。図３（ａ）及び（ｂ）は本実施形態の光半導体装置の構成であり、（ａ）は上方向から見た場合の平面構成を示し、（ｂ）は（ａ）のIIIｂ−IIIｂ線における断面構成を示している。図３において図１と同一の構成要素には同一の番号を附すことにより説明を省略する。
【００５７】
図３に示すように本実施形態の光半導体装置は、素子に入射したレーザ光の強度を電気的信号に変換する受光素子４１が受光素子搭載部４８を介在させてパッケージ１４の底面上に設けられている。パッケージ１４には、側壁を貫通するように複数の金属製の端子４９が形成されており、端子４９と受光素子４１とはワイヤ５０を介して電気的に接続されている。受光素子４１には、複数の受光部が設けられており、各受光部４２に入射した光の強度は、受光素子４１に設けられた回路において信号処理された後、電気的信号として端子４９に出力される。
【００５８】
本実施形態の透明基板１５にはミラー２１が設けられた面にグレーティング機能を有する第１の回折格子４５Ａが形成されており、反対側の面にはホログラム機能を有する第２の回折格子４５Ｂが形成されている。光半導体装置の外部から透明基板１５の第２の回折格子４５Ｂに入射したレーザ光は、第２の回折格子４５Ｂにより＋１次光及び−１次光の２つの光ビームに分割され受光素子４１の各受光部４２に入射する。
【００５９】
本実施形態の光半導体装置は、装置内に回折格子と受光素子とを備えているため、外部にコリメータレンズと対物レンズを設けるだけで光ピックアップを形成することができる。図４（ａ）及び図４（ｂ）は本実施形態の光半導体装置を用いた光ピックアップの構成の一例であり、（ａ）は図３のIIIｂ−IIIｂ線における断面の状態を示し、（ｂ）はIIIｂ−IIIｂ線と垂直な方向における断面の状態を示している。
【００６０】
図４（ａ）及び図４（ｂ）に示すように光半導体装置の半導体レーザ素子１１から出射されたレーザ光２０は、ミラー２１により透明基板１５の側に反射される。反射されたレーザ光２０は、透明基板１５に形成されたグレーティング機能を有する第１の回折格子４５Ａにより複数の光ビームに分割され光半導体装置から出射される。
【００６１】
光半導体装置から出射された各光ビームはコリメータレンズ５２により平行光とされた後、対物レンズ５５によって光ディスク５６に形成されている記憶領域に集光される。光ディスク５６において反射された反射光は、入射経路と逆の経路をたどり光半導体装置へと戻る。光半導体装置の透明基板１５には、ホログラム機能を持つ第２の回折格子４５Ｂが設けられているため、反射光は複数の光ビームに分割されて、受光素子４１に設けられた受光部４２にそれぞれ導かれる。これにより、光ディスクの記憶内容を読み出すことができると共に、光ディスクと対物レンズとの間の距離を微調整して、光ディスクの記憶領域に焦点を合わせるためのサーボ機構５８を駆動するサーボ回路５９において必要となるサーボ信号を生成することができる。
【００６２】
このような構成とすることにより、光ピックアップの部品点数を非常に少なくすることが可能となる。また、半導体レーザ素子、ミラー、回折格子及び受光素子が一体に形成されているため調整箇所がほとんどない光ピックアップを実現することができる。
【００６３】
本実施形態の光半導体装置には、透明基板の両面に回折格子を形成したが、組み込む光ピックアップの構成に応じて透明基板の片面のみに回折格子を形成してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００６４】
本発明の光半導体装置は、レーザ光を反射する大きなミラーを必要とすることなくレーザ光の出射方向に沿った厚さを薄くすることが可能であり、且つ光ピックアップを形成する際に部品点数が少なくてすむ光半導体装置を実現できるため、光ディスクや光磁気ディスク等の光記録装置の光源となる半導体レーザ素子を搭載した光半導体装置等として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】（ａ）及び（ｂ）は、本発明の第１の実施形態に係る光半導体装置の構成を示し、（ａ）は上から見た平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＩｂ−Ｉｂ線における断面図である。
【図２】（ａ）及び（ｂ）は、本発明の第２の実施形態に係る光半導体装置の構成を示し、（ａ）は上から見た平面の構成図であり、（ｂ）は（ａ）のIIｂ−IIｂ線における断面図である。
【図３】（ａ）及び（ｂ）は、本発明の第３の実施形態に係る光半導体装置の構成を示し、（ａ）は上から見た平面図であり、（ｂ）は（ａ）のIIIｂ−IIIｂ線における断面図である。
【図４】（ａ）及び（ｂ）は、本発明の第３の実施形態に係る光半導体装置を用いた光ピックアップの構成の一例を示す図である。
【図５】（ａ）及び（ｂ）は、第１の従来例に係る光半導体装置の構成を示し、（ａ）は上から見た平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＶｂ−Ｖｂ線における断面図である。
【図６】第１の従来例に係る光ピックアップの構造を示すブロック図である。
【図７】（ａ）及び（ｂ）は、第２の従来例に係る光半導体装置の構成を示し、（ａ）は上から見た平面図であり、（ｂ）は（ａ）のVIIｂ−VIIｂ線における断面図である。
【符号の説明】
【００６６】
１１    半導体レーザ素子
１２    サブマウント
１３    ヒートシンク
１４    パッケージ
１４ａ  開口部
１５    透明基板
１６Ａ  端子
１６Ｂ  端子
２０    レーザ光
２１    ミラー
２３Ａ  ワイヤ
２３Ｂ  ワイヤ
２４    接着層
２５    反射面
３５    回折格子
４１    受光素子
４２    受光部
４５Ａ  第１の回折格子
４５Ｂ  第２の回折格子
４８    受光素子搭載部
４９    端子
５２    コリメータレンズ
５５    対物レンズ
５６    光ディスク
５８    サーボ機構
５９    サーボ回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図６】
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【図７】
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【図５】
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