(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象物にレーザ光を照射する半導体レーザ装置において、透光性を有するガラス又は樹脂からなる基板と、第１、第２レーザ光を異なる２方向に出射するレーザチップと、レーザチップに給電する第１配線パターンと、レーザチップの出力をモニタするモニタ用受光素子と、モニタ用受光素子に電気的に接続する第２配線パターンとを備え、第１配線パターンはレーザチップの発熱を放熱させるように基板表面のほぼ全域にわたって形成されて透光部を規定し、レーザチップは第１レーザ光が前記透光部を透過し第２レーザ光が対象物を照射するように基板表面に設けられ、第２配線パターンは基板裏面に設けられ、モニタ用受光素子は透光部を透過した第１レーザ光を受光するように基板裏面に設けられた半導体レーザ装置。
【請求項２】
第２配線パターンがその一部に受光素子接続用バンプをさらに備えた請求項１に記載の半導体レーザ装置。
【請求項３】
基板表面のレーザチップが、透光性樹脂で覆われた請求項１に記載の半導体レーザ装置。
【請求項４】
回折素子、反射光受光素子および反射光受光素子に電気的に接続する第３配線パターンとをさらに備え、回折素子はレーザチップから対象物に向けて出射される第２レーザ光が回折素子を介して対象物を照射し、対象物から反射後に再び回折素子を介して基板の透光部を透過するように設けられ、反射光受光素子は、基板の透光部を透過した第２レーザ光を受光するように基板裏面に設けられ、第３配線パターンは基板裏面に設けられた請求項１に記載の半導体レーザ装置。
【請求項５】
第３配線パターンがその一部に受光素子接続用バンプをさらに備えた請求項４に記載の半導体レーザ装置。
【請求項６】
反射光受光素子がモニタ用受光素子と一体的に構成された請求項４に記載の半導体レーザ装置。
【請求項７】
基板裏面のモニタ用受光素子および反射光受光素子が遮光性樹脂で覆われた請求項４に記載の半導体レーザ装置。
【請求項８】
回折素子、反射光受光素子および反射光受光素子に電気的に接続する第３配線パターンとをさらに備え、回折素子はレーザチップから対象物に向けて出射される第２レーザ光が回折素子を介して対象物を照射し、対象物から反射後に再び回折素子を介して入射するように設けられ、反射光受光素子は回折素子を介して入射した第２レーザ光を受光するように基板表面に設けられ、第３配線パターンは基板表面に設けられた請求項１に記載の半導体レーザ装置。
【請求項９】
回折素子が基板表面にスペーサを介して支持された請求項４または８に記載の半導体レーザ装置。
【請求項１０】
基板裏面のモニタ用受光素子が、遮光性樹脂で覆われた請求項１または８に記載の半導体レーザ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、半導体レーザ装置に関し、さらに詳しくは、光ディスクの光学式ピックアップシステムに使用される半導体レーザ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の一般的な半導体レーザ装置としては、図７に示されるような半導体レーザ装置が知られている。
図７に示される半導体レーザ装置１０１は、金属製のステム１０２、ステム１０２の上面に備えられるブロック部１０３、レーザチップ１０４、受光素子１０５、リードピン１０６ａ、１０６ｂ、１０６ｃおよび金属線１０７ａ、１０７ｂとから構成され、レーザチップ１０４はブロック部１０３の側面に実装されている。
【０００３】
なお、符号１０８ａおよび１０８ｂは、レーザチップ１０４から２方向にそれぞれ出射されるレーザ光を示している。
また、金属線１０７ａはその両端がレーザチップ１０４とリードピン１０６ａにワイヤボンディングによって接続され、同様に金属線１０７ｂはその両端が受光素子１０５とリードピン１０６ｂにワイヤボンディングによって接続されている。
【０００４】
レーザチップ１０４はステム１０２の上面に配置される受光素子１０５に対して垂直方向にレーザ光１０８ａを出射し、受光素子１０５は、レーザチップ１０４から出射されるレーザ光１０８ａを受光してレーザ光１０８ａの出力をモニタする。
受光素子１０５から得られたレーザ光１０８ａのモニタ結果は半導体レーザ駆動回路（図示せず）にフィードバックされ、レーザ光１０８ｂの強度が制御される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このような従来の半導体レーザ装置は、レーザチップを支持するためにステムの上面にブロック部を備える必要があり、構造が複雑になる。
また、金属線を用いてレーザチップおよび受光素子と各リード端子とをそれぞれ電気的に接続するため、接続工程が複雑でその作業時間や実装精度が問題となっている。
【０００６】
この発明はこのような事情を考慮してなされたものであり、レーザチップと受光素子を基板に実装することにより、構造および製造工程が単純でしかも品質の高い半導体レーザ装置を提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この発明は、対象物にレーザ光を照射する半導体レーザ装置において、透光性を有するガラス又は樹脂からなる基板と、第１、第２レーザ光を異なる２方向に出射するレーザチップと、レーザチップに給電する第１配線パターンと、レーザチップの出力をモニタするモニタ用受光素子と、モニタ用受光素子に電気的に接続する第２配線パターンとを備え、第１配線パターンはレーザチップの発熱を放熱させるように基板表面のほぼ全域にわたって形成されて透光部を規定し、レーザチップは第１レーザ光が前記透光部を透過し第２レーザ光が対象物を照射するように基板表面に設けられ、第２配線パターンは基板裏面に設けられ、モニタ用受光素子は透光部を透過した第１レーザ光を受光するように基板裏面に設けられた半導体レーザ装置を提供するものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
この発明の半導体レーザ装置は、基板が透光性を有するガラスまたは樹脂で形成される。
ここでいうガラスとしては、例えばソーダガラス、石英ガラス、硼珪酸ガラスなどを挙げることができる。
また、樹脂としては、例えばアクリル樹脂、エポキシ樹脂などを挙げることができる。
【０００９】
このように構成することにより、基板上の任意の位置を透光部として利用することができるのでこの発明の半導体レーザ装置の基板としてより好ましいものとなる。
しかし、通常の遮光性を有する基板の一部を透光性材料で構成したり孔を開ける等の加工を施したりすることにより、その部分を透光部として利用することが可能であるのは言うまでもない。
【００１０】
また、この発明の半導体レーザ装置は、第１配線パターンがレーザチップの発熱を放熱させるように基板表面全域にわたって形成される。
これは、配線パターンの基板表面に対する表面積を大きくすることにより、積極的にレーザチップの発熱を放熱させることを意味している。
また、配線パターンの面積を大きくすることは、受光素子が任意のレーザ光以外の余分な光を受光することを防止する遮光の役割を果たすことにもなる。
【００１１】
また、この発明の半導体レーザ装置は、第２配線パターンがその一部に受光素子接続用バンプをさらに備えていてもよい。
【００１２】
また、この発明の半導体レーザ装置は、基板表面のレーザチップが、透光性樹脂で覆われていてもよい。
また、基板裏面のモニタ用受光素子は、遮光性樹脂で覆われていてもよい。  このように構成することにより、容易に半導体レーザ装置を外部の接触物等から保護することができるようになる。
なお、基板表面に透光性樹脂を用いるのはレーザ光を透過させるためであり、基板裏面に遮光性樹脂を用いるのは受光素子が任意のレーザ光以外の余分な光を受光することを防止するためである。
【００１３】
また、この発明の半導体レーザ装置は、回折素子、反射光受光素子および反射光受光素子に電気的に接続する第３配線パターンとをさらに備え、回折素子はレーザチップから対象物に向けて出射される第２レーザ光が回折素子を介して対象物を照射し、対象物から反射後に再び回折素子を介して基板の透光部を透過するように設けられ、反射光受光素子は、基板の透光部を透過した第２レーザ光を受光するように基板裏面に設けられ、第３配線パターンは基板裏面に設けられるように構成してもよい。
【００１４】
このように構成された場合において、第３配線パターンがその一部に受光素子接続用バンプをさらに備えていてもよい。
また、回折素子は基板表面にスペーサを介して支持されていてもよい。
また、反射光受光素子はモニタ用受光素子と一体的に構成されていてもよい。また、基板裏面のモニタ用受光素子および反射光受光素子は遮光性樹脂で覆われていてもよい。
【００１５】
また、この発明の半導体レーザ装置は、回折素子、反射光受光素子および反射光受光素子に電気的に接続する第３配線パターンとをさらに備え、回折素子はレーザチップから対象物に向けて出射される第２レーザ光が回折素子を介して対象物を照射し、対象物から反射後に再び回折素子を介して入射するように設けられ、反射光受光素子は回折素子を介して入射した第２レーザ光を受光するように基板表面に設けられ、第３配線パターンは基板表面に設けられるように構成してもよい。
【００１６】
このように構成された場合において、回折素子は基板表面にスペーサを介して支持されていてもよい。
また、基板裏面のモニタ用受光素子は、遮光性樹脂で覆われていてもよい。
【００１７】
【実施例】
以下に図面に示す実施例に基づいてこの発明を詳述する。なお、この実施例によってこの発明が限定されるものではない。
【００１８】
実施例１
この発明の実施例１について、図１および図２に基づいて説明する。
これらの図に示されるように、光ディスク（図示せず）にレーザ光を照射する半導体レーザ装置１は、透光部３を有するガラス製の透明基板２と、第１レーザ光５ａと第２レーザ光５ｂを異なる２方向に出射するレーザチップ４と、レーザチップ４に給電する配線パターン（第１配線パターン）６ａ、６ｂと、レーザチップ４の出力をモニタするモニタ用受光素子８と、モニタ用受光素子８に電気的に接続する配線パターン（第２配線パターン）７ａ、７ｂとから構成されている。
【００１９】
配線パターン６ａ、６ｂは透明基板２の表面に、配線パターン７ａ、７ｂは透明基板２の裏面にそれぞれ形成され、透光部３は配線パターン６ａと６ｂとの切れ目および配線パターン７ａと７ｂとの切れ目に形成されている。
レーザチップ４は、その２つの電極（図示せず）がそれぞれ配線パターン６ａ、６ｂとに導電性ペースト９によって接続され、レーザチップ４から出射される第１レーザ光５ａが透光部３を透過し第２レーザ光５ｂが光ディスク（図示せず）を照射するように透明基板２の表面に配置されている。
【００２０】
一方、モニタ用受光素子８はその２つの電極（図示せず）がそれぞれ配線パターン７ａ、７ｂとにバンプ１０を介して電気的に接続され、透光部３を透過してきた第１レーザ光５ａを受光するように透明基板２の裏面に配置されている。
【００２１】
図２に特に示されるように、配線パターン６ａ、６ｂが透明基板２の表面を実質的にほぼ全体にわたって覆っているのは、配線パターン６ａ、６ｂの表面積を大きくしてレーザチップ４（図１）の発熱を放熱させるためである。また、配線パターン６ａ、６ｂの面積を大きくすることは、図１に示されるように透明基板２の裏面に設けられたモニタ用受光素子８に対して第１レーザ光５ａ以外の余分な光が入射することを防止するという効果もある。
【００２２】
また、図１に示されるように透明基板２の表面は外部の接触物等（図示せず）からレーザチップ４を保護するために透明樹脂１１によって覆われている。
一方、透明基板２の裏面は遮光性樹脂１２によって覆われ、モニタ用受光素子８は外部の接触物等（図示せず）から保護されると共に、第１レーザ光５ａ以外の余分な光を受光しないようにされている。
【００２３】
このように構成されてなる半導体レーザ装置１は、図１に示されるようにレーザチップ４から出射された第１レーザ光５ａの強度がモニタ用受光素子８によってモニタされる。
一方、第２レーザ光５ｂは、光ディスクを照射し、光ディスクの光学情報の読み取りに利用される。
【００２４】
実施例２
この発明の実施例２について図３に基づいて説明する。
図３に示される半導体レーザ装置２１は、透明基板２２の表面に窓ガラス３３を備えた金属製のキャップ３４が取り付けられ、これによりレーザチップ２４を外部の接触物等から保護している。
また、金属製のキャップ３４を取り付けることにより、半導体レーザ装置２１の対ノイズ性能も向上する。
その他の構成は図１および図２に示される上述の実施例１の半導体レーザ装置１と同じである。
【００２５】
実施例３
この発明の実施例３について図４に基づいて説明する。
図４に示される半導体レーザ装置４１は、透明基板４２の表面に筒状スペーサ５６を備え、その上端にガラス板５５が取り付けられ、これによりレーザチップ４４を外部の接触物等から保護している。
その他の構成は図１および図２に示される上述の実施例１の半導体レーザ装置１と同じである。
【００２６】
実施例４
この発明の実施例４について図５に基づいて説明する。
図５に示される半導体レーザ装置６１は、透光部６３ａおよび６３ｂを有するガラス製の透明基板６２と、第１レーザ光６５ａと第２レーザ光６５ｂを異なる２方向に出射するレーザチップ６４と、レーザチップ６４に給電する配線パターン（第１配線パターン）６６ａ、６６ｂと、回折素子７７と、２つの受光部６８ａ、６８ｂを備える受光素子６８と、受光素子６８に電気的に接続する配線パターン（第２、第３配線パターン）６７ａ、６７ｂ、６７ｃとから構成されている。
【００２７】
図５に示されるように配線パターン６６ａ、６６ｂは透明基板６２の表面に、配線パターン６７ａ、６７ｂ、６７ｃは透明基板６２の裏面にそれぞれ形成され、透光部６３ａは配線パターン６６ａと６６ｂとの切れ目および配線パターン６７ａと６７ｂとの切れ目に形成されている。
一方、透光部６３ｂは配線パターン６６ｂの一部に形成された切れ目および配線パターン６７ｂと６７ｃとの切れ目に形成されている。
レーザチップ６４はその２つの電極（図示せず）がそれぞれ配線パターン６６ａ、６６ｂとに導電性ペースト６９によって接続され、レーザチップ６４から出射される第１レーザ光６５ａが第１透光部６３ａを透過し第２レーザ光６５ｂが光ディスク（図示せず）を照射するように透明基板６２の表面に配置されている。
【００２８】
また、回折素子７７は、レーザチップ６４から出射される第２レーザ光６５ｂが回折素子７７を介して光ディスクを照射し、光ディスクから反射した反射レーザ光６５ｃが再び回折素子７７を介して透明基板６２の透光部６３ｂを透過するように筒状スペーサ７６を介して透明基板６２の表面に設けられている。
一方、受光素子６８はその３つの電極（図示せず）がそれぞれ配線パターン６７ａ、６７ｂ、６７ｃとにバンプ７０を介して電気的に接続され、第１レーザ光６５ａを受光部６８ａが、反射レーザ光６５ｃを受光部６８ｂがそれぞれ受光するように透明基板６２の裏面に配置されている。
つまり、実施例５の受光素子６８は、レーザチップの出力をモニタするモニタ用受光素子と、光ディスク等の対象物に照射され、そこから反射してきた反射レーザ光を受光する反射光受光素子とを一体的に構成したものである。
【００２９】
また、図５に示されるように透明基板６２の裏面は遮光性樹脂７２によって覆われ、受光素子６８は外部の接触物等（図示せず）から保護されると共に、第１レーザ光６５ａおよび反射レーザ光６５ｃ以外の余分な光を受光しないようにされている。
【００３０】
このように構成されてなる半導体レーザ装置６１は、図５に示されるようにレーザチップ６４から出射された第１レーザ光６５ａの強度が受光素子６８の受光部６８ａによってモニタされる。
一方、第２レーザ光６５ｂは、光ディスクを照射した後、反射して反射レーザ光６５ｃとなり、受光素子６８の受光部６８ｂによって受光され、光学情報の読み取りが行われる。
【００３１】
実施例５
この発明の実施例５について図６に基づいて説明する。
図６に示される半導体レーザ装置８１は、透光部８３を有するガラス製の透明基板８２と、第１レーザ光８５ａと第２レーザ光８５ｂを異なる２方向に出射するレーザチップ８４と、レーザチップ８４に給電する配線パターン（第１配線パターン）８６ａ、８６ｂと、回折素子９７と、モニタ用受光素子８８ａと、反射光受光素子８８ｂと、モニタ用受光素子８８ａに電気的に接続する配線パターン（第２配線パターン）８７ａ、８７ｂと、反射光受光素子８８ｂに電気的に接続する配線パターン（第３配線パターン）８６ｃとから構成されている。
なお、配線パターン８６ｂは反射光受光素子８８ｂにも電気的に接続される。
【００３２】
図６に示されるように配線パターン８６ａ、８６ｂ、８６ｃは透明基板８２の表面に、配線パターン８７ａ、８７ｂは透明基板の裏面にそれぞれ形成され、透光部８３は配線パターン８６ａと８６ｂとの切れ目および配線パターン８７ａと８７ｂとの切れ目に形成されている。
レーザチップ８４はその２つの電極（図示せず）がそれぞれ配線パターン８６ａ、８６ｂとに導電性ペースト８９によって接続され、レーザチップ８４から出射される第１レーザ光８５ａが透光部８３を透過し第２レーザ光８５ｂが光ディスク（図示せず）を照射するように透明基板８２の表面に配置されている。
【００３３】
また、回折素子９７は、レーザチップ８４から出射される第２レーザ光８５ｂが回折素子９７を介して光ディスクを照射し、光ディスクから反射した反射レーザ光８５ｃが再び回折素子９７を介して半導体レーザ装置８１内に入射するように筒状スペーサ９６を介して透明基板８２の表面に設けられている。
モニタ用受光素子８８ａはその２つの電極（図示せず）がそれぞれ配線パターン８７ａ、８７ｂとにバンプ９０を介して電気的に接続され、第１レーザ光８５ａを受光するように透明基板８２の裏面に配置されている。
一方、反射光受光素子８８ｂはその２つの電極（図示せず）がそれぞれ配線パターン８６ｂ、８６ｃとに導電性ペースト８９によって接続され、半導体レーザ装置８１内に入射する反射レーザ光８５ｃを受光するように透明基板８２の表面に配置されている。
【００３４】
また、図６に示されるように透明基板８２の裏面は遮光性樹脂９２によって覆われ、モニタ用受光素子８８ａは外部の接触物等（図示せず）から保護されると共に、第１レーザ光８５ａ以外の余分な光を受光しないようにされている。
【００３５】
このように構成されてなる半導体レーザ装置８１の機能は、図５に示される上述の実施例４の半導体レーザ装置６１と同じであるが、第１レーザ光８５ａを受光するモニタ用受光素子８８ａと、反射レーザ光８５ｃを受光する反射光受光素子８８ｂとを異なる実装位置で独立させて設けているので光学系の精度が向上している。
【００３６】
【発明の効果】
この発明によれば、半導体レーザ装置の構造および製造工程を単純にでき、しかもその品質を高くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施例１の形態を示す断面図である。
【図２】図１に示される半導体レーザ装置の透明基板とその表面の配線パターンを示す平面図である。
【図３】この発明の実施例２の形態を示す断面図である。
【図４】この発明の実施例３の形態を示す断面図である。
【図５】この発明の実施例４の形態を示す断面図である。
【図６】この発明の実施例５の形態を示す断面図である。
【図７】従来の半導体レーザ装置を示す斜視図である。
【符号の説明】
１・・・半導体レーザ装置
２・・・透明基板
３・・・透光部
４・・・レーザチップ
５ａ・・・第１レーザ光
５ｂ・・・第２レーザ光
６ａ，６ｂ，７ａ，７ｃ・・・配線パターン
８・・・モニタ用受光素子
９・・・導電性ペースト
１０・・・バンプ
１１・・・透明樹脂
１２・・・遮光性樹脂
【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】
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【図６】
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【図７】
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