(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
１つのレーザビームを光学系で０次ビームと±１次ビームの３つのビームに分けて光学式記録媒体に向け照射し、該媒体から反射される反射０次ビーム及び反射±１次ビームより該媒体に記録された情報の検出や該検出時のトラッキングエラー情報の検出等を行う３ビーム方式の光ピックアップに用いられる半導体レーザ装置において、
前記レーザビームを出射するレーザチップが載置されたヘッダー部の先端面であって、前記反射±１次ビームより生じ前記光学系を経て帰還する２つのサイドビームのうちヘッダー部に向かって帰還するサイドビームが入射してくるサイドビーム入射領域に、該サイドビームを前記光学系外に向けて反射する反射体が取り付けられ、該反射体は、金線をボールボンダによりボールボンドしたのち該金線を切断することで形成されたものとしたことを特徴とする半導体レーザ装置。
【請求項２】
前記反射体は、その反射面と前記レーザチップの出射端面における発光点との距離が５０μｍ以上１５０μｍ以下となるようヘッダー部の先端面に取り付けられたことを特徴とする請求項１に記載の半導体レーザ装置。
【請求項３】
１つのレーザビームを光学系で０次ビームと±１次ビームの３つのビームに分けて光学式記録媒体に向け照射し、該媒体から反射される反射０次ビーム及び反射±１次ビームより該媒体に記録された情報の検出や該検出時のトラッキングエラー情報の検出等を行う３ビーム方式の光ピックアップに用いられる半導体レーザ装置の製造方法であって、
前記レーザビームを出射するレーザチップが載置されたヘッダー部の先端面であって、前記反射±１次ビームより生じ前記光学系を経て帰還する２つのサイドビームのうちヘッダー部に向かって帰還するサイドビームが入射してくるサイドビーム入射領域に、金線をボールボンダによりボールボンドしたのち該金線を切断することにより、前記サイドビームを前記光学系外に向けて反射する反射体を取り付けることを特徴とする半導体レーザ装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体レーザ装置及びその製造方法に関し、さらに詳しくは、１つのレーザビームを光学系で０次ビームと±１次ビームの３つのビームに分けて光学式記録媒体に向け照射し、該媒体から反射される反射０次ビーム及び反射±１次ビームより該媒体に記録された情報の検出や該検出時のトラッキングエラー情報の検出等を行う３ビーム方式の光ピックアップに用いられる半導体レーザ装置及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
まず、一般的な光ピックアップの構成について、その概略図である図５を参照して説明する。
【０００３】
光ピックアップは、半導体レーザ装置Ａと、この半導体レーザ装置Ａから出射されるレーザビームを制御する、例えば回折格子Ｂ、ビームスプリッターＣ及び対物レンズＤから構成される光学系Ｅと、この光学系Ｅの側方に配置され、光学式記録媒体Ｇから反射されるビームより各種情報を検出する、例えば信号検出用フォトダイオードからなる光検出器Ｆとを備えている。
【０００４】
このようになる光ピックアップでは、半導体レーザ装置ＡのレーザチップからレーザビームＬが出射され、レーザビームＬは回折格子Ｂに入射し、ここで０次ビームL0と±１次ビームL +1，L -1の３つのビームに分けられる。これら３つのビームL0，L +1，L -1は、ビームスプリッターＣを透過して対物レンズＤに入射し、ここで集束されて光学式記録媒体Ｇの記録面Ｈに照射される。このようにして光学式記録媒体Ｇの記録面Ｈに照射された３つのビームL0，L +1，L -1は、記録面Ｈで反射され、再び対物レンズＤを経てビームスプリッターＣに入射する。ビームスプリッターＣに入射したそれらの反射光は、そのすべてがビームスプリッターＣで反射されて側方の光検出器Ｆに入射するわけではなく、一部がビームスプリッターＣを透過して半導体レーザ装置Ａに帰還する。
【０００５】
次にその状況を、従来の半導体レーザ装置を示す図６を参照して説明する。
【０００６】
半導体レーザ装置Ａに帰還してくるビームは、前記０次ビームL0の反射光より生じるメインビームL m と、前記±１次ビームL +1，L -1の各反射光より生じるサイドビームL s1,Ls2の３つである。これらのビームL m ，L s1,Ls2が半導体レーザ装置Ａで反射し、再び光学系Ｅに戻ると、また回折格子Ｂで回折されて光学式記録媒体Ｇに達し、本来のビームとともに光検出器Ｆに入射して、これらビーム間で干渉を起こしてしまう。このようなことが起きると、光ピックアップの信号検出特性や、サーボ特性が著しく低下するといった問題が生じる。
【０００７】
そこで、そのような問題を解決するため、従来、レーザチップＪの出射端面Ｋに入射するメインビームL m については、ここでの反射を抑えるために、レーザチップＪに出射端面Ｋの反射率が低いものを用いたり、出射端面Ｋに無反射コーティングを施したりしていた。また、２つのサイドビームL s1,Ls2のうち、ヘッダー部Ｍに向かって帰還するサイドビームL s2については、その反射光L r が光学系Ｅに再入射しないように、ヘッダー部Ｍの先端面Ｎにおけるサイドビームが入射する部分に傾斜面Ｐを設けていた（特許第２５６５１８５号公報参照）。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来技術にあっては、ヘッダー部Ｍの先端面Ｎに傾斜面を直接形成していたため、量産が極めて困難であり、生産性において致命的な問題があった。以下、その問題について図７を参照して詳述する。
【０００９】
通常、ヘッダー部ＭはステムＱ上にプレス成形により形成される。すなわち、ヘッダー部Ｍは、フープ( 細長い薄板) 状の鉄材Ｒを金型Ｓでプレスすることで成形されるが、もともと平板である鉄材Ｒにヘッダー部Ｍとなる突起部を形成するのであるから、金型Ｓには非常に強い圧力をかけなければならず、特に、ヘッダー部Ｍの先端面Ｎを平坦に保つために先端面に対向する部分Ｔには最も大きな力がかかることになる。ここで、ヘッダー部Ｍの先端面Ｎに上記の傾斜面Ｐを形成するとなると、金型Ｓにもその傾斜面Ｐに対応した突起或いは凹部からなる傾斜面形成部を設けておく必要がある。しかし、この傾斜面形成部は、上記したように最大圧力がかかる部分にあることから、容易に圧壊されてしまう。このため、生産性が極めて悪いものとなっていたのである。そして、最悪の場合には、金型Ｓ自体の破壊に繋がることもあるため、上記したような傾斜面Ｐが直接形成されたヘッダー部ＭをもつステムＱを量産することは現実的には不可能であった。
【００１０】
本発明は、上記従来の問題点に鑑み創案されたものであって、ヘッダー部におけるサイドビームの反射が光ピックアップの諸特性に悪影響を及ぼすといったことのない、しかも生産性に優れた半導体レーザ装置及びその製造方法を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため本発明に係る半導体レーザ装置は、１つのレーザビームを光学系で０次ビームと±１次ビームの３つのビームに分けて光学式記録媒体に向け照射し、該媒体から反射される反射０次ビーム及び反射±１次ビームより該媒体に記録された情報の検出や該検出時のトラッキングエラー情報の検出等を行う３ビーム方式の光ピックアップに用いられる半導体レーザ装置において、前記レーザビームを出射するレーザチップが載置されたヘッダー部の先端面であって、前記反射±１次ビームより生じ前記光学系を経て帰還する２つのサイドビームのうちヘッダー部に向かって帰還するサイドビームが入射してくるサイドビーム入射領域に、該サイドビームを前記光学系外に向けて反射する反射体が取り付けられ、該反射体は、金線をボールボンダによりボールボンドしたのち該金線を切断することで形成されたものとしたことを特徴とするものである。
【００１２】
このような本発明によれば、金線は一般にその直径が５０μｍ程度と細く、またボールボンダの精度でボールボンド位置を決定することができることから、ボール（反射体）を精度よく形成することができる。また、レーザチップにワイヤボンドを行う工程と同程度の作業時間で形成することができるので、反射体のヘッダー部への取付作業を高速化できる。
【００１３】
上記の反射体は、その反射面とレーザチップの出射端面における発光点との距離が５０μｍ以上１５０μｍ以下となるようヘッダー部の先端面に取り付けられているとよい。
【００１４】
反射体の取付位置をこのような範囲に設定することで、この半導体レーザ装置が使用される光ピックアップの特性に左右されることなくサイドビームを光学系外に反射することができる。
【００１９】
反射体に用いる金属としては、ヘッダー部を構成する金属より硬度の低い金属でもよい。このような金属としては、例えば、ヘッダー部が主に鉄から構成されている場合は、インジウム、金、アルミニウム、銀等が挙げられる。このような金属を用いれば、接着剤を使用せずに反射体をヘッダー部に取り付けることができる。
【００２０】
また、本発明に係る半導体レーザ装置の製造方法は、ヘッダー部の先端面における反射サイドビーム入射領域に、金線をボールボンダによりボールボンドしたのち該金線を切断することにより、サイドビームを光学系外に向けて反射する反射体を取り付けることを特徴とするものである。
【００２１】
この方法によれば、金線は一般にその直径が５０μｍ程度と細く、またボールボンダの精度でボールボンド位置を決定することができることから、ボール（反射体）を精度よく形成することができる。また、レーザチップにワイヤボンドを行う工程と同程度の作業時間で形成することができるので、反射体のヘッダー部への取付作業を高速化できる。
【００２２】
次に、本発明の参考例について図面を参照して説明する。
【００２３】
＜参考例１＞
本例を、図１及び図２を参照して説明する。図１は、半導体レーザ装置を、そのキャップを取り外して示す斜視図、図２は、ヘッダー部の部分拡大概略断面図である。
【００２４】
この半導体レーザ装置１は、円盤状のステム２と、その略中央部に突設されたヘッダー部３と、その上面３１に載置されたレーザチップ４とからその主要部が構成されている。
【００２５】
ヘッダー部３は、金型を用いて鉄材をプレス加工することによりステム２と一体成形されている。このヘッダー部３の上面３１と先端面３２とは、図２に示すように、直角をなす平坦面に成形されている。なお図示例では、両側面３３，３３は傾斜面、下面３４は湾曲面にそれぞれ成形されているが、これらの面はこれに限定されない。
【００２６】
レーザチップ４は、従来のレーザチップが採用されるが、その出射端面４１の反射率が低いもの、又は出射端面４１に無反射コーティングが施されたものが、メインビームL m の反射を抑えるうえで好ましい。このレーザチップ４は、その出射端面４１がヘッダー部３の先端面３２と面一となるようヘッダー部３の上面３１に、例えばロウ材や銀ペースト等のダイボンド材料により固定されており、ステム２からヘッダー部３の両側に突設された一対のリード５１，５２のうち一方のリード５１と金線６で結線されている。
【００２７】
ヘッダー部３の先端面３２には、反射体７が取り付けられている。この反射体７は、図２に示すように、反射±１次ビームより生じ光学系を経て帰還する２つのサイドビームL s1,Ls2のうちヘッダー部３に向かって帰還するサイドビームL s2を光学系外に向けて反射L r するためのものである。したがって、反射体７は、ヘッダー部３の先端面３２における、サイドビームL s2が入射してくるサイドビーム入射領域３５に取り付けられている。
【００２８】
反射体７は、本例では三角柱状に成形されており、ヘッダー部３の上記した位置に接着剤を用いて貼り付けられている。この反射体７の材料としては、接着剤でヘッダー部３に貼り付けることのできるものであれば、金属であっても合成樹脂であってもよい。
【００２９】
また、反射体７は、その反射面７１の上端縁７１１がレーザチップ４の出射端面４１における発光点４２から５０μｍ（図中ａで示す）のところに位置し、下端縁７１２が発光点４２から１５０μｍ（図中ｂで示す）のところに位置するような大きさとされている。つまり、反射体７の反射面７１とレーザチップ４の発光点４２との距離が５０μｍ以上１５０μｍ以下となるようヘッダー部３の先端面３２に取り付けられている。
【００３０】
さらに、反射体７の反射面７１の傾斜角、つまり、０次ビームより生じ光学系を経て帰還するメインビームL m に対する垂直面に対する角度（図中θで示す）が、少なくとも１０度に設定されている。これによって、サイドビームL s2の光学系への再入射が有効に防止できる。
【００３１】
なお、反射体７のヘッダー部３への取付は、レーザチップ４のヘッダー部３への取付の前であっても後であってもかまわない。
【００３２】
以上のようになる半導体レーザ装置１は、図示しないキャップが装着され、気密封止され、光ピックアップに供される。
【００３３】
なお、反射体７に用いる合成樹脂としては熱硬化性樹脂を採用してもよい。この場合、熱硬化性樹脂をヘッダー部３の先端面３２にポッティングし、山盛り状に硬化させ、これによって形成される傾斜面を反射面７１とする。このように、反射体７に熱硬化性樹脂を用いた場合は、反射体７取付後の組立工程、或いは外部回路との接続のための半田付け工程において加熱処理が施されても、熱硬化性樹脂であることから、反射体７がヘッダー部３から剥離しない。
【００３４】
＜参考例２＞
次に、本発明に係る半導体レーザ装置の参考例２及びその製造方法について、図３を参照して説明する。図３は、ヘッダー部の部分拡大概略断面図である。なお、実施の形態１で示したものと同一の部材には同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００３５】
この参考例２では、反射体７に、ヘッダー部３を構成する金属よりも硬度の低い金属を用いている。例えば、ヘッダー部３を構成する金属が主として鉄である場合に、反射体７の材料としてインジウムを用いている。なお、反射体７に用いる金属材料はインジウムに限るものではなく、例えば金、銀、アルミニウム等であってもよい。また、このような金属に限らず硬化前の合成樹脂であってもよい。
【００３６】
反射体７に上記したような材料を用いた場合は、ヘッダー部３の先端面３２にインジウム等の反射体の母材を融着させ、その母材を金型で所定形状に成形し反射体７に加工する。このような方法を採用した場合は、参考例１とは異なり、反射体７の取付に接着剤が不要となるとともに、反射体７に用いる材料の量を必要最小限に抑えることができる。
【００３７】
また、上記母材を反射体７に成形加工するに際して、反射体７の形状を、参考例１で例示したような三角柱状とするに限らず、図３に示すように、断面形状を鋸歯状とし、複数段の傾斜面７１ａ，７１ｂ，７１ｃを有するものとしてもよい。反射体７をこのような形状とすることで、反射体７の、ヘッダー部３の先端面３２からの突出高さＨを抑制することができ、反射体７が後工程で邪魔になるといったことがない。
【００３８】
【発明の実施の形態】
次に、本発明に係る半導体レーザ装置の実施の形態について、図４を参照して説明する。図４は、ヘッダー部の部分拡大概略断面図である。なお、参考例１で示したものと同一の部材には同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００３９】
この実施の形態では、反射体７として、金のボール７Ａを用いている。すなわち、ワイヤーボンド装置であるボールボンダにより金線をヘッダー部３の先端面３２におけるサイドビーム入射領域３５にボールボンドし、金線を切断することで反射体７を形成している。この場合、金線は一般にその直径が５０μｍ程度と細く、またボールボンダの精度でボールボンド位置を決定することができることから、ボール７Ａを精度よく形成することができる。また、レーザチップにワイヤボンドを行う工程と同程度の作業時間で形成することができるので、反射体７のヘッダー部３への取付作業を高速化できるといった利点がある。
【００４０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ヘッダー部におけるサイドビームの反射が光ピックアップの諸特性に悪影響を及ぼすといったことのない、しかも生産性に優れた半導体レーザ装置を提供することができる。
【００４１】
すなわち、ステム及びヘッダー部を金型でプレス加工により成形したのち、ヘッダー部の先端面に、ステムとは別体である反射体を取り付けるものであるので、従来の金型で発生していた傾斜面形成部の圧壊や金型自体の破壊といった不具合が生じず、量産が極めて簡単に行え、生産性に優れている。また、サイドビームは反射体によって光学系外に向けて反射されるので、光ピックアップの諸特性が損なわれるおそれもない。
【００４２】
また、反射体は、ボールボンダにより金線をヘッダー部の先端面におけるサイドビーム入射領域にボールボンドし、金線を切断することで形成しており、金線は一般にその直径が５０μｍ程度と細く、またボールボンダの精度でボールボンド位置を決定することができることから、ボール、つまり反射体を精度よく形成することができる。しかも、レーザチップにワイヤボンドを行う工程と同程度の作業時間で形成することができるので、反射体のヘッダー部への取付作業を高速化できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る半導体レーザ装置の参考例１を示し、キャップを取り外した状態の斜視図である。
【図２】参考例１におけるヘッダー部の部分拡大概略断面図である。
【図３】参考例２におけるヘッダー部の部分拡大概略断面図である。
【図４】本発明に係る半導体レーザ装置の実施の形態を示し、ヘッダー部の部分拡大概略断面図である。
【図５】一般的な光ピックアップの構成を示す概略図である。
【図６】従来の半導体レーザ装置のヘッダー部を示す部分拡大概略断面図である。
【図７】従来の半導体レーザ装置におけるヘッダー部の成形方法を示す概略図である。
【符号の説明】
１ 半導体レーザ装置
３ ヘッダー部
３２ 先端面
３５ サイドビーム入射領域
４ レーザチップ
４２ 発光点
７，７Ａ 反射体
７１，７１ａ，７１ｂ，７１ｃ 反射面
Ｌ レーザビーム
Ｅ 光学系
Ｇ 光学式記録媒体
L0 ０次ビーム
L +1，L -1 ±１次ビーム
Ls1,Ls2 サイドビーム
【図１】
0003710720.tif 000002
【図２】
0003710720.tif 000003
【図３】
0003710720.tif 000004
【図４】
0003710720.tif 000005
【図５】
0003710720.tif 000006
【図６】
0003710720.tif 000007
【図７】
0003710720.tif 000008