(57)【要約】【課題】光軸を容易かつ自由に調整できる光半導体装置およびそのような光半導体装置を搭載した電子機器を提供する。【解決手段】光半導体装置１は、光軸Ｌａｘが実装面５ｓの垂直方向となるように実装基板５に実装してある封止型光半導体素子２と、実装基板５とを備える。光学部材としての反射板６は、封止部３（集束レンズ部３ｆ）に対応させて、封止部３と分離した状態で光軸Ｌａｘ上に配置されることから、光半導体装置１としての光軸Ｌａｘの方向を自由にかつ容易に変更する（光軸Ｌａｘを屈折させる）ことが可能となる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
実装面を有する実装基板と、光軸が前記実装面の垂直方向となるように前記実装基板に実装された封止型光半導体素子とを備える光半導体装置であって、
前記封止型光半導体素子の光軸上に配置されて前記光軸の方向を変更する光学部材を備えることを特徴とする光半導体装置。
【請求項２】
前記光学部材は、反射板としてあ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】
前記反射板は、前記封止部に装着されたシールドケースを延在させて形成したシールド延在部であ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４】
前記反射板は、放物線状の曲面としてあることを特徴とする請求項２または請求項３に記載の光半導体装置。
【請求項５】
前記反射板に偏光板を重ねてあることを特徴とする請求項２ないし請求項４のいずれか一つに記載の光半導体装置。
【請求項６】
前記光学部材は、ハーフミラーとしてあ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７】
前記ハーフミラーは、前記封止部に装着されたシールドケースにより保持してあることを特徴とする請求項６に記載の光半導体装置。
【請求項８】
前記ハーフミラーに偏光板を重ねてあることを特徴とする請求項６または請求項７に記載の光半導体装置。
【請求項９】
実装面を有する実装基板と、光軸が前記実装面の垂直方向となるように前記実装基板に実装された封止型光半導体素子とを備える光半導体装置を搭載した電子機器であって、
前記光半導体装置は、請求項１ないし請求項８のいずれか一つに記載の光半導体装置であることを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、実装基板と実装基板に実装された光半導体素子とを備える光半導体装置、およびそのような光半導体装置を光学部品として含む電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子機器の実装基板に封止型光半導体素子を実装した光半導体装置は、電子機器の光信号伝達に適用されている。
【０００３】
図５は、従来の光半導体装置の概略構成を示す側面図であり、（Ａ）は光軸を実装面に対して平行方向とした場合を示し、（Ｂ）は光軸を実装面に対して垂直方向とした場合を示す。
【０００４】
光半導体装置１０１は、封止型光半導体素子１０２と、封止型光半導体素子１０２が実装された実装基板１０５とを備える。封止型光半導体素子１０２は、光軸Ｌａｘが実装面１０５ｓに対して平行方向となるように実装される場合（同図（Ａ））と、垂直方向となるように実装される場合（同図（Ｂ））とがある。
【０００５】
封止型光半導体素子１０２が実装された光半導体装置１０１は、適宜電子機器１１０（図６参照。）に搭載される。一般的に、電子機器１１０の筐体側面に設けられた透光窓１１１（図６参照。）に対して光軸Ｌａｘを対応させる必要があることから、封止型光半導体素子１０２は、封止型光半導体素子１０２の光軸Ｌａｘが実装面１０５ｓに対して平行方向となるように実装される。
【０００６】
図６は、従来の電子機器に適用された場合の従来の光半導体装置の概略構成を示す側面図であり、（Ａ）は光軸を実装面に対して平行方向で透光窓に対して垂直方向となるように実装基板を嵩上げした場合を示し、（Ｂ）は光軸を実装面に対して平行方向で透光窓に対して垂直方向となるように封止型光半導体素子を嵩上げした場合を示す。
【０００７】
光軸Ｌａｘが実装面１０５ｓに対して平行方向となるように封止型光半導体素子１０２を実装基板１０５に実装した光半導体装置１０１を電子機器１１０に搭載する場合、電子機器１１０の筐体に設けられた透光窓１１１と光軸Ｌａｘとを位置合わせする必要がある。
【０００８】
同図（Ａ）では、光半導体装置１０１の光軸Ｌａｘを透光窓１１１から垂直に取り出すために、実装基板１０５全体を電子機器１１０の筐体底面から高さＨ１に対応させて嵩上げしてある。この構成では、実装基板１０５全体を嵩上げすることから、機構上の無理が生じ、また、無駄な空間が生じるという問題が生じる。
【０００９】
同図（Ｂ）では、光半導体装置１０１の光軸Ｌａｘを透光窓１１１から垂直に取り出すために、実装基板１０５に対して嵩上げ基板１０９を設け、高さＨ２に対応する嵩上げ基板１０９に封止型光半導体素子１０２を装着する構成としてある。この構成では、嵩上げ基板１０９が必要になり、また実装構造および実装工程が複雑になるという問題が生じる。
【００１０】
また、嵩上げ基板１０９を用いた場合は、配線構造の問題があり、実装基板１０５に対して平行方向にしか光軸Ｌａｘを配置することができないことから、光半導体装置１０１が搭載される電子機器１１０の筐体での複雑なデザインに対応するように光軸Ｌａｘの位置を変えることは困難である。
【００１１】
なお、光信号を精度良く伝送するための光半導体装置として、例えば、特許文献１、特許文献２が知られている。
【特許文献１】特開２０００−１１４５８８号公報
【特許文献２】特開２０００−１２４４８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
上述したとおり、従来の光半導体装置および電子機器では、封止型光半導体素子の光軸を電子機器で必要とされる光軸方向（光軸位置）に調整することが困難であるという問題があった。
【００１３】
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、光軸方向を変更する光学部材を封止型光半導体素子の光軸上に配置することにより、光軸方向を容易かつ自由に調整できる光半導体装置およびそのような光半導体装置を搭載した電子機器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】
【００１４】
本発明に係る光半導体装置は、実装面を有する実装基板と、光軸が前記実装面の垂直方向となるように前記実装基板に実装された封止型光半導体素子とを備える光半導体装置であって、前記封止型光半導体素子の光軸上に配置されて前記光軸の方向を変更する光学部材を備えることを特徴とする。
【００１５】
この構成により、封止型光半導体素子に対応させて光学部材を配置することから、光半導体装置としての光軸方向を容易かつ自由に変更することが可能となる。
【００１６】
また、本発明に係る光半導体装置では、前記光学部材は、反射板としてあることを特徴とする。
【００１７】
この構成により、封止型光半導体素子の光軸を反射板で屈折させて光半導体装置としての光軸方向を変化させることが可能となる。また、実装基板に対する反射板の角度を変更することにより光軸方向を任意の方向に変更することが可能となる。
【００１８】
また、本発明に係る光半導体装置では、前記反射板は、前記封止部に装着されたシールドケースを延在させて形成したシールド延在部であることを特徴とする。
【００１９】
この構成により、シールドケースを活用できることから、光学部材を別途用意する必要がなく、部品点数を低減し、小型化することが可能となる。
【００２０】
また、本発明に係る光半導体装置では、前記反射板は、放物線状の曲面としてあることを特徴とする。
【００２１】
この構成により、所望の最適な位置に集光する入射光または出射光とすることができる。
【００２２】
また、本発明に係る光半導体装置では、前記反射板に偏光板を重ねてあることを特徴とする。
【００２３】
この構成により、封止型光半導体素子への入射光または封止型光半導体素子からの出射光を偏光とすることが可能となる。
【００２４】
また、本発明に係る光半導体装置では、前記光学部材は、ハーフミラーとしてあることを特徴とする。
【００２５】
この構成により、封止型光半導体素子への入射光または封止型光半導体素子からの出射光を透過光と反射光に分けることにより光軸を２軸構成とすることが可能となる。つまり、２種類の信号を同時に扱うことが可能となる。
【００２６】
また、本発明に係る光半導体装置では、前記ハーフミラーは、前記封止部に装着されたシールドケースにより保持してあることを特徴とする。
【００２７】
この構成により、ハーフミラーを封止型光半導体素子（シールドケース）と一体化することが可能となり、光半導体装置をより小型化することが可能となる。
【００２８】
また、本発明に係る光半導体装置では、前記ハーフミラーに偏光板を重ねてあることを特徴とする。
【００２９】
この構成により、封止型光半導体素子への入射光または封止型光半導体素子からの出射光を偏光とすることが可能となる。
【００３０】
また、本発明に係る電子機器は、実装面を有する実装基板と、光軸が前記実装面の垂直方向となるように前記実装基板に実装された封止型光半導体素子とを備える光半導体装置を搭載した電子機器であって、前記光半導体装置は、本発明に係る光半導体装置であることを特徴とする。
【００３１】
この構成により、電子機器に搭載した光半導体装置の光軸を電子機器の光学系の態様に応じて容易に調整できることから、電子機器の光学系の設計自由度と信頼性を向上させ、小型で安定した光学系を有する電子機器とすることが可能となる。
【発明の効果】
【００３２】
本発明に係る光半導体装置によれば、封止型光半導体素子の光軸上に光軸方向を変更する光学部材を配置することから、光半導体装置としての光軸方向を容易かつ自由に変更することが可能となり、電子機器へ搭載した場合に光軸の調整、変更が極めて容易となる。また、封止型光半導体素子の光軸が実装面の垂直方向となるように実装することから、実装工程を簡略化することが可能となる。
【００３３】
また、本発明に係る光半導体装置によれば、光学部材を反射板で構成することから、光軸を屈折させ光軸方向を容易に変化させることが可能となる。
【００３４】
また、本発明に係る光半導体装置によれば、反射板をシールド延在部で構成することから、部品点数を低減し小型化を図ることが可能となる。
【００３５】
また、本発明に係る光半導体装置によれば、光学部材をハーフミラーで構成することから、光路を分割して２軸構成の光軸とすることが可能となる。
【００３６】
また、本発明に係る光半導体装置によれば、シールドケースに光学部材としてのハーフミラーを設けることから、小型化を図ることが可能となる。
【００３７】
また、本発明に係る光半導体装置によれば、反射板またはハーフミラーに偏光板を重ねて偏光作用を生じさせることから、出射光（入射光）を偏光とすることが可能となる。
【００３８】
さらに、本発明に係る電子機器によれば、本発明に係る光半導体装置を搭載することから、電子機器に搭載した光半導体装置の光軸を電子機器の光学系の態様に応じて容易に調整でき、電子機器の光学系の設計自由度と信頼性を向上させ、小型で安定した光学系を有する電子機器とすることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３９】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００４０】
＜実施の形態１＞
図１は、本発明の実施の形態１に係る光半導体装置の概略構成を示す側面図であり、（Ａ）は光軸を透光窓に対して垂直方向とした場合を示し、（Ｂ）は光軸を透光窓に対して垂直方向から傾斜させた場合を示している。
【００４１】
光半導体装置１は、封止型光半導体素子２と、封止型光半導体素子２が実装された実装基板５とを備える。封止型光半導体素子２は、封止型光半導体素子２の光軸Ｌａｘが実装基板５の実装面５ｓの垂直方向となるように実装してある。光半導体装置１は、電子機器１０の筐体に設けられた透光窓１１に対して光軸Ｌａｘが適宜の位置となるように光軸Ｌａｘの方向を変更する。
【００４２】
封止型光半導体素子２は、合成樹脂などにより封止された封止部３、封止部３の外周に金属板を用いて適宜形成されたシールドケース４を備える。封止部３は、先端に集束レンズ部３ｆを有し、適宜光軸Ｌａｘを画定している。封止部３（集束レンズ部３ｆ）に対応させて、封止部３と分離した状態で反射板６を光軸Ｌａｘ上に配置することから、光半導体装置１としての光軸Ｌａｘの方向を自由にかつ容易に変更する（光軸Ｌａｘを屈折させる）ことが可能となる。
【００４３】
つまり、実装基板５に対して垂直方向の光軸Ｌａｘを構成するように実装された封止型光半導体素子２の光軸Ｌａｘを屈折させて所望の方向の光軸Ｌａｘに変えることが可能となる。また、封止型光半導体素子２は、実装面５ｓに対して光軸Ｌａｘが垂直方向になるように実装すれば良いことから実装工程を簡略化することができる。
【００４４】
例えば、同図（Ａ）では、実装基板５に対して垂直方向の光軸Ｌａｘを実装基板５に対して平行方向の光軸Ｌａｘとした状態（透光窓１１に対して垂直方向の光軸Ｌａｘとした場合）を示している。つまり、反射板６を実装基板５の実装面５ｓに対して４５度傾斜させることにより、封止型光半導体素子２の光軸Ｌａｘを実装面５ｓに対して垂直方向から実装面５ｓに対して平行方向に屈折（反射）させている。
【００４５】
また、同図（Ｂ）では、反射板６を矢符Ｒｏｔ方向へさらに傾斜させて実装面５ｓに対して４５度より小さい角度となるように傾斜させることにより、封止型光半導体素子２の光軸Ｌａｘを実装面５ｓの垂直方向から実装面５ｓに対して交差する方向へ変化（屈折、反射）させている。したがって、光半導体装置１としての光軸Ｌａｘは、透光窓１１の垂直方向に対して傾斜させた状態となる。
【００４６】
反射板６は、実装面５ｓに対応する一方の端を、例えば実装面５ｓに当接させて支点とすることにより、実装面５ｓに対する傾斜角度を正確に精度良く制御することが可能となり、光軸Ｌａｘの方向を正確かつ精度良く制御することが可能となる。なお、反射板６は、光軸Ｌａｘの方向を調整（変更）した後、接着剤など適宜の固定手段で固定することが好ましい。
【００４７】
封止型光半導体素子２は、封止部３の内部に発光素子としての半導体チップ（不図示）を内蔵している。なお、発光素子に代えて受光素子の半導体チップを内蔵させ、光の進行方向を図示した場合と逆方向とすることも可能である。また、必要に応じて、発光素子および受光素子を併せて内蔵することも可能である。
【００４８】
反射板６は、金属、ガラス、合成樹脂などで構成することができ、封止型光半導体素子２に対面する側の表面を鏡面とすることにより、反射効率の良い反射面とすることができる。また、反射板６は、放物線状の曲面として構成することも可能であり、この構成とすることにより、最適な位置に集光する出射光または入射光を得ることができる。
【００４９】
反射板６に偏光板８を重ねることも可能である。偏光板８を重ねることにより光路中に偏光板８を配置した形態となり、封止型光半導体素子２からの出射光または封止型光半導体素子２への入射光を偏光とすることが可能となる。
【００５０】
本実施の形態によれば、光軸Ｌａｘを透光窓１１に対して適切な方向に設定することが容易となることから、利用しやすい電子機器１０とすることが可能となる。
【００５１】
＜実施の形態２＞
図２は、本発明の実施の形態２に係る光半導体装置の概略構成を示す側面図であり、（Ａ）は光軸を透光窓に対して垂直方向とした場合を示し、（Ｂ）は光軸を透光窓に対する垂直方向から傾斜させた場合を示している。
【００５２】
本実施の形態では実施の形態１と同様に、光半導体装置１は、電子機器１０が備える透光窓１１に対して光軸Ｌａｘが適宜の位置となるように光軸Ｌａｘの方向を変更する光学部材としてのハーフミラー７を備える。実施の形態１と異なる点は、反射板６の代わりにハーフミラー７を用いた点である。その他の構成は実施の形態１と同様であるので、適宜説明を省略する。
【００５３】
光学部材としてハーフミラー７を備えることから、光軸Ｌａｘは、透過光により構成される光軸Ｌａｘ（ｔ）と、反射光により構成される光軸Ｌａｘ（ｒ）とに分割され、２軸構成の光軸となる。つまり、２種類の信号を同時に扱うことが可能となる。
【００５４】
したがって、光軸Ｌａｘ（ｒ）については、実施の形態１と同様に作用させることができる。また、光軸Ｌａｘ（ｔ）については、透光窓１１とは異なる位置での利用が可能となり、異なる用途への適用（例えば、電子機器１０の内部に配置された他の光信号系へ透過光を適用する。）が可能となる。なお、以下では、光軸Ｌａｘ（ｔ）と光軸Ｌａｘ（ｒ）を区別する必要がない場合は、光軸Ｌａｘと表す。
【００５５】
また、偏光板８を適用した場合（ハーフミラー７に偏光板８を重ねた場合）は、透過光（光軸Ｌａｘ（ｔ））および反射光（光軸Ｌａｘ（ｒ））のいずれをも偏光とすることが可能となる。
【００５６】
＜実施の形態３＞
図３は、本発明の実施の形態３に係る光半導体装置の概略構成を示す側面図である。
【００５７】
本実施の形態では実施の形態１、実施の形態２と同様に、光半導体装置１は、電子機器１０が備える透光窓１１に対して光軸Ｌａｘが適宜の位置となるように光軸Ｌａｘの方向を変更する光学部材としてのシールド延在部４ｅを備える。つまり、本実施の形態が実施の形態１（実施の形態２）と異なる点は、反射板６（ハーフミラー７）の代わりにシールド延在部４ｅを用いた点である。その他の構成は実施の形態１、実施の形態２と同様であるので、適宜説明を省略する。
【００５８】
シールド延在部４ｅは、封止型光半導体素子２の封止部３の外周に形成されたシールドケース４を延在させて形成したものである。シールド延在部４ｅは、金属板を用いて形成してあることから、適宜の形状として容易に延在することが可能であり、表面を鏡面とすることにより、反射面を構成することが可能となるので、実施の形態１で示した反射板６と同様に作用させることができる。つまり、本実施の形態では、実施の形態１の反射板６をシールド延在部４ｅとしてある。シールド延在部４ｅは、シールドケース４ｅを活用することから、光学部材を別途容易する必要がなく、部品点数を低減し、小型化することが可能となる。なお、光軸Ｌａｘの角度の調整はシールド延在部４ｅの屈曲形状を適宜変形させることで行なうことが可能である。
【００５９】
なお、シールド延在部４ｅは、実施の形態１の場合と同様に、放物線状の曲面として構成することも可能であり、また、シールド延在部４ｅに偏光板８を重ねることも可能である。したがって、実施の形態１の場合と同様な作用が得られる。
【００６０】
＜実施の形態４＞
図４は、本発明の実施の形態４に係る光半導体装置の概略構成を示す側面図である。
【００６１】
本実施の形態では実施の形態２と同様に、光半導体装置１は、電子機器１０が備える透光窓１１に対して光軸Ｌａｘが適宜の位置となるように光軸Ｌａｘの方向を変更する光学部材としてのハーフミラー７ｅを備える。
【００６２】
本実施の形態が実施の形態２と異なる点は、ハーフミラー７ｅがシールド延在部４ｅｓ（シールドケース４を延在して形成した部分）に設けてある点である。つまり、シールド延在部４ｅｓ（シールドケース４）は、枠状に延在して形成され、枠内にハーフミラー７ｅを配置して保持する形態としてある。この構成により、シールドケース４によって保持されたハーフミラー７ｅは、実施の形態２でのハーフミラー７と同様に作用することが可能となる。その他の構成は実施の形態３と同様であるので、適宜説明を省略する。
【００６３】
なお、ハーフミラー７ｅに偏光板８を重ねた場合は、実施の形態２の場合と同様、透過光および反射光のいずれをも偏光とすることが可能となる。
【００６４】
＜実施の形態５＞
本発明の実施の形態に係る電子機器１０は、図１ないし図４に示したとおり、実装面５ｓを有する実装基板５と、光軸Ｌａｘが実装面５ｓの垂直方向となるように実装基板５に実装された封止型光半導体素子２とを備える光半導体装置１を搭載した電子機器１０としてある。つまり、電子機器１０は、光半導体装置１を光学系に含む構成としてある。
【００６５】
この構成により、電子機器１０の光学系の態様に応じた形態で光半導体装置１を搭載することが可能となり、電子機器１０での光学系の設計自由度と信頼性を向上させ、小型で安定した光学系を有する電子機器１０とすることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本発明の実施の形態１に係る光半導体装置の概略構成を示す側面図であり、（Ａ）は光軸を透光窓に対して垂直方向とした場合を示し、（Ｂ）は光軸を透光窓に対して垂直方向から傾斜させた場合を示している。
【図２】本発明の実施の形態２に係る光半導体装置の概略構成を示す側面図であり、（Ａ）は光軸を透光窓に対して垂直方向とした場合を示し、（Ｂ）は光軸を透光窓に対する垂直方向から傾斜させた場合を示している。
【図３】本発明の実施の形態３に係る光半導体装置の概略構成を示す側面図である。
【図４】本発明の実施の形態４に係る光半導体装置の概略構成を示す側面図である。
【図５】従来の光半導体装置の概略構成を示す側面図であり、（Ａ）は光軸を実装面に対して平行方向とした場合を示し、（Ｂ）は光軸を実装面に対して垂直方向とした場合を示す。
【図６】従来の電子機器に適用された場合の従来の光半導体装置の概略構成を示す側面図であり、（Ａ）は光軸を実装面に対して平行方向で透光窓に対して垂直方向となるように実装基板を嵩上げした場合を示し、（Ｂ）は光軸を実装面に対して平行方向で透光窓に対して垂直方向となるように封止型光半導体素子を嵩上げした場合を示す。
【符号の説明】
【００６７】
１  光半導体装置
２  封止型光半導体素子
３  封止部
４  シールドケース
４ｅ、４ｅｓ  シールド延在部
５  実装基板
５ｓ  実装面
６  反射板（光学部材）
７、７ｅ  ハーフミラー（光学部材）
８  偏光板
１０  電子機器
１１  透光窓
Ｌａｘ、Ｌａｘ（ｒ）、Ｌａｘ（ｔ）  光軸
【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５】
2007294522.tif 000007
【図６】
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