(57)【要約】【課題】パッケージを確実に封止することが可能な半導体レーザ装置を提供する。【解決手段】この半導体レーザ装置１００は、青紫色半導体レーザ素子２０と、青紫色半導体レーザ素子２０を封止するパッケージ５０とを備える。パッケージ５０は、樹脂からなるベース本体１０ａと、ベース本体１０ａに取り付けられる封止用部材３０と、ベース本体１０ａの前面１０ｅに取り付けられる透光性の封止用部材３１とを含む。ベース本体１０ａは、上面１０ｃから前面１０ｅにかけて開口する開口部ｄおよび１０ｆを有し、開口部１０ｄの上面１０ｃ側は、封止用部材３０により封止されているとともに、開口部１０ｆの前面１０ｅ側は、封止用部材３１により封止されている。【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を封止するパッケージとを備え、
前記パッケージは、樹脂からなるベース本体と、前記ベース本体の上面に取り付けられる第１封止用部材と、前記ベース本体の前面に取り付けられる透光性を有する第２封止用部材とを含み、
前記ベース本体は、前記上面から前記前面にかけて開口する開口部を有し、
前記開口部の前記上面側は、前記第１封止用部材により封止されているとともに、前記開口部の前記前面側は、前記第２封止用部材により封止されている、半導体レーザ装置。
【請求項２】
前記第１封止用部材および前記第２封止用部材は、それぞれ、樹脂からなる封止剤を介して前記ベース本体に取り付けられている、請求項１に記載の半導体レーザ装置。
【請求項３】
前記封止剤は、フッ素系樹脂、エポキシ系樹脂、エチレンビニルアルコール系樹脂、または、シリコーンゴム系粘着材のいずれかからなる、請求項２に記載の半導体レーザ装置。
【請求項４】
前記ベース本体は、前記上面側から見て、前記前面側に向かって先細りする外形形状を有する、請求項１〜３のいずれか１項に記載の半導体レーザ装置。
【請求項５】
前記パッケージ内底面に前記半導体レーザ素子が載置される金属板をさらに備え、
前記金属板は、前記ベース本体の外部に延びる放熱部を含む、請求項１〜４のいずれか１項に記載の半導体レーザ装置。
【請求項６】
半導体レーザ素子と、前記半導体レーザ素子を封止するパッケージとを含む半導体レーザ装置と、
前記半導体レーザ装置の出射光を制御する光学系とを備え、
前記パッケージは、樹脂からなるベース本体と、前記ベース本体の上面に取り付けられる第１封止用部材と、前記ベース本体の前面に取り付けられる透光性を有する第２封止用部材とを含み、
前記ベース本体は、前記上面から前記前面にかけて開口する開口部を有し、
前記開口部の前記上面側は、前記第１封止用部材により封止されているとともに、前記開口部の前記前面側は、前記第２封止用部材により封止されている、光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体レーザ装置および光装置に関し、特に、半導体レーザ素子を封止するパッケージを備えた半導体レーザ装置および光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、半導体レーザ素子は、光ディスクシステムや光通信システムなどの光源として広く用いられている。たとえば、約７８０ｎｍの波長のレーザ光を出射する赤外半導体レーザ素子は、ＣＤの再生用の光源として実用化されているとともに、約６５０ｎｍの波長のレーザ光を出射する赤色半導体レーザ素子は、ＤＶＤの記録・再生用の光源として実用化されている。また、約４０５ｎｍの波長のレーザ光を出射する青紫色半導体レーザ素子は、ブルーレイディスクの光源として実用化されている。
【０００３】
このような光源装置を実現するために、従来、半導体レーザ素子を封止するパッケージを備えた半導体レーザ装置が知られている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００４】
上記特許文献１には、前面から上面にかけて繋がる開口部を有する金属製のパッケージと、１枚の平板を折り曲げて略Ｌ字形状に形成され、パッケージの開口部を２面で封止する金属製のキャップとの内部に半導体レーザ素子が搭載された半導体装置が開示されている。また、パッケージとキャップとは、抵抗溶接によって接合されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−１５２３３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記特許文献１に開示された半導体装置では、キャップが１枚の平板を折り曲げて形成されているため、折り曲げ加工による角部が所定の曲率で丸みを有する場合がある。この場合、ベース部とキャップの角部とには隙間が生じやすくなるので、パッケージを確実に封止することができないという問題点がある。
【０００７】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、パッケージを確実に封止することが可能な半導体レーザ装置および光装置を提供することである。
【課題を解決するための手段および発明の効果】
【０００８】
上記目的を達成するために、この発明の第１の局面による半導体レーザ装置は、半導体レーザ素子と、半導体レーザ素子を封止するパッケージとを備え、パッケージは、樹脂からなるベース本体と、ベース本体の上面に取り付けられる第１封止用部材と、ベース本体の前面に取り付けられる透光性を有する第２封止用部材とを含み、ベース本体は、上面から前面にかけて開口する開口部を有し、開口部の上面側は、第１封止用部材により封止されているとともに、開口部の前面側は、第２封止用部材により封止されている。なお、本発明において、「前面」とは、半導体レーザ素子から出射されるレーザ光が外部に向けて出射される側の側面を意味する。
【０００９】
この発明の第１の局面による半導体レーザ装置では、上記のように、ベース本体の上面から前面にかけて開口する開口部を、第１封止用部材と第２封止用部材とにより封止しているので、折り曲げ加工により形成された封止用部材を用いてパッケージを封止する場合と異なり、開口部の上面側および前面側を容易に封止できるとともに、開口部の上面側と前面側との境界部分に隙間が生じにくい。これにより、パッケージを確実に封止することができるので、パッケージ内部の半導体レーザ素子が劣化するのを抑制することができる。
【００１０】
上記第１の局面による半導体レーザ装置において、好ましくは、第１封止用部材および第２封止用部材は、それぞれ、樹脂からなる封止剤を介してベース本体に取り付けられている。このように構成すれば、封止剤を用いて、ベース本体と第１封止用部材および第２封止用部材とをさらに隙間なく強固に取り付けることができる。
【００１１】
上記第１の局面による半導体レーザ装置において、好ましくは、封止剤は、フッ素系樹脂、エポキシ系樹脂、エチレンビニルアルコール系樹脂、または、シリコーンゴム系粘着材のいずれかからなる。このように構成すれば、半導体レーザ装置の外部（大気中）に存在する低分子シロキサンや揮発性の有機ガスなどが封止剤を透過してパッケージ内に浸入することを抑制することができるので、レーザ出射端面に付着物が形成することを抑制することができる。その結果、半導体レーザ素子が劣化するのを抑制することができる。特に、窒化物系半導体レーザ素子を備える半導体レーザ装置では、レーザ素子のレーザ出射端面に付着物が形成されやすいので、上記した本発明の封止剤を用いることは有効である。
【００１２】
上記第１の局面による半導体レーザ装置において、好ましくは、ベース本体は、上面側から見て、前面側に向かって先細りする外形形状を有する。このように構成すれば、この半導体レーザ装置を光ピックアップ装置などの筐体の挿入孔などに実装する際に、容易に組み込むことができる。
【００１３】
上記第１の局面による半導体レーザ装置において、好ましくは、パッケージ内底面に半導体レーザ素子が載置される金属板をさらに備え、金属板は、ベース本体の外部に延びる放熱部を含む。このように構成すれば、半導体レーザ素子が発する熱を、金属板の放熱部を介してパッケージ外部に容易に放熱することができる。さらに、この半導体レーザ装置を、たとえば光ピックアップ装置などの筐体に取り付ける際にも、ベース部の外側に延びる放熱部を使用して固定することができる。これにより、半導体レーザ素子の熱を、筐体に容易に放熱することができる。
【００１４】
この発明の第２の局面による光装置は、半導体レーザ素子と、半導体レーザ素子を封止するパッケージとを含む半導体レーザ装置と、半導体レーザ装置の出射光を制御する光学系とを備え、パッケージは、樹脂からなるベース本体と、ベース本体の上面に取り付けられる第１封止用部材と、ベース本体の前面に取り付けられる透光性を有する第２封止用部材とを含み、ベース本体は、上面から前面にかけて開口する開口部を有し、開口部の上面側は、第１封止用部材により封止されているとともに、開口部の前面側は、第２封止用部材により封止されている。
【００１５】
この発明の第２の局面による光装置では、上記のように、ベース本体の上面から前面にかけて開口する開口部を、第１封止用部材と第２封止用部材とにより封止しているので、折り曲げ加工により形成された封止用部材を用いてパッケージを封止する場合と異なり、開口部の上面側および前面側を容易に封止できるとともに、開口部の上面側と前面側との境界部分に隙間が生じにくい。これにより、パッケージを確実に封止することができるので、パッケージ内部の半導体レーザ素子が劣化するのを抑制することができる。その結果、半導体レーザ素子が劣化しにくく、長時間の使用にも耐え得る信頼性の高い光装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の第１実施形態による半導体レーザ装置のベース部と封止用部材とが分離された状態を示した分解斜視図である。
【図２】本発明の第１実施形態による半導体レーザ装置のベース部に封止用部材が取り付けられた状態を示した斜視図である。
【図３】本発明の第１実施形態による半導体レーザ装置の第１封止用部材を取り除いた状態での上面図である。
【図４】本発明の第１実施形態による半導体レーザ装置の幅方向の中心線に沿った縦断面図である。
【図５】本発明の第１実施形態による半導体レーザ装置をレーザ光の出射方向から見たときの正面図である。
【図６】本発明の第１実施形態による半導体レーザ装置の製造プロセスを説明するための上面図である。
【図７】本発明の第１実施形態による半導体レーザ装置の製造プロセスを説明するための上面図である。
【図８】本発明の第１実施形態による半導体レーザ装置の製造プロセスを説明するための上面図である。
【図９】本発明の第１実施形態による半導体レーザ装置の製造プロセスを説明するための上面図である。
【図１０】本発明の第１実施形態の第１変形例による半導体レーザ装置の幅方向の中心線に沿った縦断面図である。
【図１１】本発明の第１実施形態の第２変形例による半導体レーザ装置の幅方向の中心線に沿った縦断面図である。
【図１２】本発明の第１実施形態の第３変形例による半導体レーザ装置の幅方向の中心線に沿った縦断面図である。
【図１３】本発明の第２実施形態による半導体レーザ装置のベース部に封止用部材が取り付けられた状態を示した斜視図である。
【図１４】本発明の第３実施形態による半導体レーザ装置のベース部に封止用部材が取り付けられた状態を示した斜視図である。
【図１５】本発明の第４実施形態による半導体レーザ装置の第１封止用部材を取り除いた状態での上面図である。
【図１６】本発明の第４実施形態による半導体レーザ装置をレーザ光の出射方向から見たときの正面図である。
【図１７】本発明の第５実施形態による光ピックアップ装置の構成を示した概略図である。
【図１８】本発明の第６実施形態による光ピックアップ装置を備えた光ディスク装置の構成図である。
【図１９】本発明の第７実施形態によるＲＧＢ３波長半導体レーザ装置をレーザ光の出射方向から見たときの正面図である。
【図２０】本発明の第７実施形態によるＲＧＢ３波長半導体レーザ装置を備えたプロジェクタ装置の構成図である。
【図２１】本発明の第８実施形態によるプロジェクタ装置の構成図である。
【図２２】本発明の第８実施形態によるプロジェクタ装置において、制御部が時系列的に信号を発信する状態を示したタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１８】
（第１実施形態）
まず、図１〜図５を参照して、本発明の第１実施形態による半導体レーザ装置１００の構造について説明する。なお、図２では、パッケージ内に封止された半導体レーザ素子およびその周辺の様子を示すために一部の符号を省略している。
【００１９】
本発明の第１実施形態による半導体レーザ装置１００は、約４０５ｎｍの発振波長を有する青紫色半導体レーザ素子２０と、青紫色半導体レーザ素子２０を封止するパッケージ５０とによって構成されている。パッケージ５０は、青紫色半導体レーザ素子２０が取り付けられるベース部１０と、ベース部１０に取り付けられ、青紫色半導体レーザ素子２０を上方（Ｃ２側）および前方（Ａ１側）からそれぞれ覆う封止用部材３０および３１とを有している。なお、青紫色半導体レーザ素子２０は、本発明の「半導体レーザ素子」の一例である。また、封止用部材３０および３１は、それぞれ、本発明の「第１封止用部材」および「第２封止用部材」の一例である。
【００２０】
ベース部１０は、ポリアミド樹脂により形成された厚みｔ１（Ｃ方向）および幅Ｗ１（Ｂ方向）を有する平板状のベース本体１０ａを有している。また、平板状のベース本体１０ａの上面１０ｃ（Ｃ２側の面）の前面１０ｅ（Ａ１側の面）側の所定領域には、ｔ１の約半分の深さを有する凹部１０ｂが形成されている。凹部１０ｂは、上面１０ｃ側に開口する開口部１０ｄと、前面１０ｅ側に開口する開口部１０ｆとを有している。開口部１０ｄおよび１０ｆは、上面１０ｃから前面１０ｅにかけて繋がっており、共に幅Ｗ２（Ｂ方向、Ｗ２＜Ｗ１）を有する。また、凹部１０ｂは、開口部１０ｆの両端部（Ｂ方向）から後方（Ａ２方向）に略平行に延びる一対の側壁部１０ｇと、側壁部１０ｇの後方側（Ａ２側）の端部を繋ぐ内壁部１０ｈと、上記した側壁部１０ｇおよび内壁部１０ｈが下部（Ｃ１側）で繋がる底面１０ｊとによって構成されている。なお、底面１０ｊは、本発明の「内底面」の一例である。
【００２１】
また、ベース本体１０ａは、図３に示すように、上面１０ｃ側から見て、後方（Ａ２方向）から前面１０ｅに向かって幅（Ｂ方向）が小さくなるように先細りする外形形状を有している。
【００２２】
また、ベース部１０には、金属製のリードフレームからなるリード端子１１、１２および１３が設けられている。このリード端子１１〜１３は、互いに絶縁された状態でベース本体１０ａを前方（Ａ１側）から後方（Ａ２側）に貫通するように配置されている。また、上面１０ｃ側から見て、リード端子１１は、ベース本体１０ａの幅方向（Ｂ方向）の略中心を貫通する。また、リード端子１２および１３は、リード端子１１のＢ方向の外側（Ｂ２側およびＢ１側）にそれぞれ配置されている。
【００２３】
リード端子１１〜１３は、後方（Ａ２方向）に延びた後端領域が、ベース本体１０ａの後方（Ａ２側）の後面１０ｉ（図３参照）からそれぞれ露出している。また、リード端子１１、１２および１３の前方（Ａ１側）に延びた前端領域１１ａ、１２ａおよび１３ａは、内壁部１０ｈからそれぞれ露出しており、前端領域１１ａ〜１３ａは、共に凹部１０ｂの底面１０ｊ上に配置されている。また、前端領域１１ａは、前端領域１２ａおよび１３ａの前方において、前面１０ｅまで延びるとともに、凹部１０ｂの底面１０ｊ上でＢ方向に広がっている。なお、リード端子１１は、本発明の「金属板」の一例である。
【００２４】
また、リード端子１１には、前端領域１１ａに接続される一対の放熱部１１ｄが一体的に形成されている。一対の放熱部１１ｄは、リード端子１１を中心としてＢ方向の両側に略対称に配置されている。また、放熱部１１ｄは、前端領域１１ａから延びるとともにベース本体１０ａの側面からＢ１方向およびＢ２方向に貫通してベース部１０の外部に露出している。
【００２５】
封止用部材３０は、約５０μｍの厚みｔ２（Ｃ方向）を有する平板状のアルミ板からなる。また、封止用部材３０は、ベース本体１０ａの平面形状と略同一の平面形状を有しており、後方（Ａ２側）の幅はＷ１、前方（Ａ１側）の幅はＷ２である。また、封止用部材３０は、開口部１０ｄの上方からベース部１０に取り付けられている。封止用部材３１は、透光性を有する平板状のシリコン樹脂からなる。また、封止用部材３１は、約５０μｍの厚みｔ３（Ａ方向）、幅Ｗ２（Ｂ方向）および凹部１０ｂの深さ（ｔ１／２）と略等しい高さＷ３（Ｃ方向）を有しており、開口部１０ｆ内に取り付けられている。
【００２６】
封止用部材３１とベース本体１０ａとの間には、開口部１０ｆの内側面（開口部１０ｆにおけるリード端子１１の前端領域１１ａの上面、および、一対の側壁部１０ｇの各々の内側面）を連続的に覆う封止剤１６が、所定厚みを有して塗布されている。そして、封止用部材３１は、下面３１ａおよび両側面３１ｃを封止剤１６に密着させた状態で取り付けられている。また、封止用部材３０とベース本体１０ａおよび封止用部材３１との間には、開口部１０ｄの周囲を囲むように、ベース本体１０ａの上面１０ｃ上（内壁部１０ｈの近傍領域、および、一対の側壁部１０ｇの各々の上面上）と、封止用部材３１の上面３１ｂ上とを連続的に覆う封止剤１５が、所定厚みを有して塗布されている。そして、封止用部材３０は、外縁部近傍の裏面（下面）３０ａを封止剤１５を介してベース本体１０ａの上面１０ｃおよび封止用部材３１の上面３１ｂに取り付けられている。ここで、封止剤１５および１６については、ビスフェノールＦ型とＡ型とを含みハロゲンを含まないエポキシ系樹脂が用いられる。
【００２７】
また、リード端子１１の前端領域１１ａの上面略中央に、窒化物系半導体レーザ素子からなる青紫色半導体レーザ素子２０が、導電性を有するサブマウント４０を介して取り付けられている。
【００２８】
ここで、青紫色半導体レーザ素子２０は、光出射面を封止用部材３１側（Ａ１側）に向けてジャンクションアップ方式で取り付けられている。なお、光出射面は、青紫色半導体レーザ素子２０に形成されている一対の共振器端面のうち、出射されるレーザ光の光強度が相対的に大きい方の端面が光出射面、相対的に小さい方の端面が光反射面であって、レーザ光は、Ａ１方向に出射される。また、青紫色半導体レーザ素子２０の上面に形成されたｐ側電極２７には、Ａｕなどからなる金属線９１の一端がワイヤボンディングされており、金属線９１の他端は、リード端子１２の前端領域１２ａに接続されている。また、青紫色半導体レーザ素子２０の下面に形成されたｎ側電極（図示せず）は、サブマウント４０を介してリード端子１１の前端領域１１ａに電気的に接続されている。
【００２９】
また、サブマウント４０の後方（Ａ２側）の青紫色半導体レーザ素子２０の光反射面側には、レーザ光強度をモニタするために用いられるＰＤ（フォトダイオード）４２が受光面を上方（Ｃ２方向）に向けて配置されている。そして、ＰＤ４２の下面をサブマウント４０に電気的に接続するとともに、ＰＤ４２の上面には、Ａｕなどからなる金属線９２の一端がワイヤボンディングされており、金属線９２の他端は、リード端子１３の前端領域１３ａに接続されている。このようにして、第１実施形態による半導体レーザ装置１００が構成されている。
【００３０】
次に、図１および図６〜図９を参照して、第１実施形態による半導体レーザ装置１００の製造プロセスについて説明する。
【００３１】
まず、図６に示すように、鉄や銅などの帯状の薄板からなる金属板をエッチングすることにより、放熱部１１ｄが前端領域１１ａと一体的に形成されたリード端子１１と、リード端子１１の両側に配置されたリード端子１２および１３とが、横方向（Ｂ方向）に繰り返しパターニングされたリードフレーム１０５を形成する。この際、各リード端子１２および１３は、横方向（Ｂ方向）に延びる連結部１０１および１０２により連結された状態でパターニングされる。また、各放熱部１１ｄは、横方向に延びる連結部１０３により連結された状態でパターニングされる。
【００３２】
その後、図７に示すように、樹脂成型装置を用いて、凹部１０ｂを有し、一組のリード端子１１〜１３が貫通するとともに、各端子の前端領域１１ａ〜１３ａが底面１０ｊ上に露出するように、ベース本体１０ａをモールド成型する。また、ベース本体１０ａは、前面１０ｅがリード端子１１の前端領域１１ａの前端面１１ｅと同一面上に揃うように成型される。
【００３３】
その後、図８に示すように、開口部１０ｆの内側面（開口部１０ｆにおける前端領域１１ａの上面および一対の側壁部１０ｇの各々の内側面）上に、封止剤１６（図１参照）を塗布する。そして、開口部１０ｆに嵌め込むようにして封止用部材３１を取り付ける。この際、約８０℃以上約２００℃以下の温度条件下で所定時間（約３０分間）加熱することにより封止剤１６を硬化させる。これにより、封止用部材３１が、下面３１ａおよび両側面３１ｃを封止剤１６を介して前端領域１１ａの上面および側壁部１０ｇの内側面に密着させた状態でベース本体１０ａに取り付けられる。
【００３４】
その後、ベース部１０に対して、ＵＶクリーニング処理または真空中における約２００℃の加温処理を行う。これにより、凹部１０ｂに付着する製造プロセス中の汚れや、ポリアミド樹脂に含まれる水分や溶剤を蒸発して除去する。
【００３５】
次に、図９に示すように、導電性接着層（図示せず）を用いて青紫色半導体レーザ素子２０およびＰＤ４２が接合されたサブマウント４０を、前端領域１１ａの上面略中央（横方向）に接合する。この際、青紫色半導体レーザ素子２０の光出射面を封止用部材３１側に向けるとともに、青紫色半導体レーザ素子２０の光反射面およびＰＤ４２を内壁部１０ｈ側に向けて配置する。
【００３６】
その後、金属線９１を用いて青紫色半導体レーザ素子２０のｐ側電極２７とリード端子１２の前端領域１２ａとを接続する。また、金属線９２を用いてＰＤ４２の上面とリード端子１３の前端領域１３ａとを接続する。
【００３７】
その後、図９に示すように、開口部１０ｄの周囲を囲むように、ベース本体１０ａの上面１０ｃ上（内壁部１０ｈの近傍領域、および、一対の側壁部１０ｇの各々の上面上）と、封止用部材３１の上面３１ｂ上とを連続的に覆うように封止剤１５を塗布する。この状態で、開口部１０ｄを覆うようにベース本体１０ａの平面形状と略同一の平面形状（図１参照）を有する封止用部材３０を、ベース本体１０ａの上面１０ｃ上および封止用部材３１の上面３１ｂ上に圧着する。この際、約８０℃以上約２００℃以下の温度条件下で所定時間（約３０分間）加熱することにより封止剤１５を硬化させる。これにより、封止用部材３０が、裏面３０ａを封止剤１５を介してベース本体１０ａの上面１０ｃ上および封止用部材３１の上面３１ｂ上に密着させた状態でベース本体１０ａに取り付けられる。
【００３８】
その後、図９に示すように、分離線１８０および１９０に沿って連結部１０１、１０２および１０３を切断除去する。このようにして、第１実施形態による半導体レーザ装置１００が形成される。
【００３９】
第１実施形態では、上記のように、ベース本体１０ａの上面１０ｃから前面１０ｅにかけて開口する開口部１０ｄおよび１０ｆを、封止用部材３０および封止用部材３１によりそれぞれ封止しているので、折り曲げ加工により形成された封止用部材を用いてパッケージ５０を封止する場合と異なり、開口部１０ｄの上面１０ｃ側および開口部１０ｆの前面１０ｅ側を容易に封止できるとともに、開口部１０ｄの上面１０ｃ側と開口部１０ｆの前面１０ｅ側との境界部分に隙間が生じにくい。これにより、パッケージ５０を確実に封止することができるので、パッケージ５０内部の青紫色半導体レーザ素子２０が劣化するのを抑制することができる。
【００４０】
また、第１実施形態では、封止用部材３０および３１は、それぞれ、樹脂からなる封止剤１５および１６を介してベース本体１０ａに取り付けられている。これにより、封止剤１５および１６を用いて、ベース本体１０ａと封止用部材３０および３１とをさらに隙間なく強固に取り付けることができる。また、封止剤１５および１６を介して封止用部材３０および３１をベース本体１０ａに取り付けることによって、製造コストを増加させることなく既存の製造設備を用いて半導体レーザ装置１００を容易に製造することができる。
【００４１】
また、第１実施形態では、封止剤１５および封止剤１６に、揮発成分が発生しにくい性質に加えて外気を遮断するガスバリア性を有するエポキシ系樹脂を用いている。このため、半導体レーザ装置１００の外部（大気中）に存在する低分子シロキサンや揮発性の有機ガスなどが、封止剤１５および１６の各々を透過してパッケージ５０内に浸入することを抑制することができるので、レーザ出射端面に付着物が形成することを抑制することができる。その結果、青紫色半導体レーザ素子２０が劣化するのを抑制することができる。
【００４２】
また、第１実施形態では、ベース本体１０ａは、上面１０ｃ側から見て、前面１０ｅに向かって先細りする外形形状を有する。これにより、半導体レーザ装置１００を光ピックアップ装置などの筐体の挿入孔などに実装する際に、容易に組み込むことができる。
【００４３】
また、第１実施形態では、リード端子１１は、ベース本体１０ａの外部に延びる放熱部１１ｄを含んでいる。これにより、青紫色半導体レーザ素子２０が発する熱を、リード端子１１（前端領域１１ａ）に接続される放熱部１１ｄを介してパッケージ５０外部に容易に放熱することができる。さらに、この半導体レーザ装置１００を、光ピックアップ装置の筐体などに取り付ける際にも、ベース部１０の外側に延びる放熱部１１ｄを使用して固定することができる。これにより、青紫色半導体レーザ素子２０の熱を、筐体に容易に放熱することができる。
【００４４】
（第１実施形態の第１変形例）
次に、第１実施形態の第１変形例について説明する。この第１実施形態の第１変形例による半導体レーザ装置１１０では、図１０に示すように、封止用部材３１が、封止剤１６を介して開口部１０ｆに露出する凹部１０ｂの底面１０ｊ上に接合される。また、封止用部材３１の内側面３１ｄ（Ａ２側）は、リード端子１１の前端面１１ｅに当接している。なお、第１実施形態の第１変形例による半導体レーザ装置１１０のその他の構成は、上記第１実施形態と同様であって、図中において、上記第１実施形態と同じ符号を付して図示している。
【００４５】
また、第１実施形態の第１変形例による半導体レーザ装置１１０の製造プロセスでは、図７においてリード端子１１の前端領域１１ａの前方（Ａ１側）に、凹部１０ｂの底面１０ｊが露出するようにベース本体１０ａがモールド成型される。また、封止用部材３１を封止剤１６を介して開口部１０ｆに露出する底面１０ｊ上に接合することにより開口部１０ｆが封止される。その他のプロセスは、上記第１実施形態における製造プロセスと同様である。
【００４６】
第１実施形態の第１変形例では、上記のように、封止用部材３１が、開口部１０ｆに露出する凹部１０ｂの底面１０ｊ上に取り付けられており、封止用部材３１の内側面３１ｄ（Ａ２側）を、リード端子１１の前端面１１ｅに当接させた状態でベース本体１０ａに接合されている。これにより、封止用部材３１の前後方向（Ａ方向）の位置決めを容易に行うことができる。なお、第１実施形態の第１変形例その他の効果は、上記第１実施形態と同様である。
【００４７】
（第１実施形態の第２変形例）
次に、第１実施形態の第２変形例について説明する。この第１実施形態の第２変形例による半導体レーザ装置１１５では、図１１に示すように、封止用部材３０は、約５０μｍの厚み（ｔ２）を有するアルミ板からなり、封止剤１５が封止用部材３０の裏面３０ａ上の略全面に約０．２ｍｍの厚みで形成されている。なお、本変形例では、封止剤１５として、エチレン−ポリビニルアルコール共重合体からなる樹脂（ＥＶＯＨ樹脂）であるエバール（登録商標）を用いている。なお、第１実施形態の第２変形例による半導体レーザ装置１１５のその他の構成は、上記第１実施形態と略同様であって、図中において、上記第１実施形態と同じ符号を付して図示している。
【００４８】
また、第１実施形態の第２変形例による半導体レーザ装置１１５の製造プロセスでは、封止用部材３０は、約２２０℃に加熱した状態で、裏面上の全面に封止剤１５（ＥＶＯＨ樹脂）を約０．２ｍｍの厚みで塗布し、冷却後、アルミ板を所定の形状に切り抜くことにより形成される。その他のプロセスは、上記第１実施形態の製造プロセスと同様である。
【００４９】
第１実施形態の第２変形例では、上記のように、封止剤１５にＥＶＯＨ樹脂を用いている。ここで、ＥＶＯＨ樹脂は、ガスバリア性に優れた材料であり、主に多層フィルムとして食品包装材などに使用される。このため、半導体レーザ装置１１５の外部（大気中）に存在する低分子シロキサンや揮発性の有機ガスなどが、封止剤１５および１６の各々を透過してパッケージ５０内に浸入することを抑制することができるので、レーザ出射端面に付着物が形成することを抑制することができる。その結果、青紫色半導体レーザ素子２０が劣化するのを抑制することができる。特に、青紫色半導体レーザ素子２０を備える半導体レーザ装置１１５では、レーザ素子のレーザ出射端面に付着物が形成されやすいので、ＥＶＯＨ樹脂からなる封止剤１５を用いることは有効である。
【００５０】
また、第１実施形態の第２変形例では、ＥＶＯＨ樹脂からなる封止剤１５が封止用部材３０の裏面３０ａ上全体に形成されているので、アルミ板の厚みが小さい場合であっても物理的強度（剛性）を高めることが可能である。これにより、材料コストを低減することができる。また、剛性を高めることにより、製造工程上での不要な変形を防止することができるとともに、製造工程上での取り扱いも容易になる。なお、第１実施形態の第２変形例のその他の効果は、上記第１実施形態と同様である。
【００５１】
（第１実施形態の第３変形例）
次に、第１実施形態の第３変形例について説明する。この第１実施形態の第３変形例による半導体レーザ装置１２０では、図１２に示すように、開口部１０ｆよりも大きな平面積を有する封止用部材３１が、ベース本体１０ａおよび封止用部材３０の前方（Ａ１側）から取り付けられている。なお、図中において、上記第１実施形態の第１変形例と同様の構成には同じ符号を付して図示している。
【００５２】
また、半導体レーザ装置１２０の製造プロセスでは、封止用部材３１を接合する前に、青紫色半導体レーザ素子２０およびＰＤ４２を先に前端領域１１ａ上に接合し、金属線９１および９２によるワイヤボンドまでを行う。
【００５３】
その後、上記第１実施形態の第２変形例と同様に、封止用部材３０をベース本体１０ａに取り付ける。その後、開口部１０ｆを覆うように封止用部材３１をベース本体１０ａの前面１０ｅおよび封止用部材３０の前面に当接させる。さらに、図１２に示すように、封止剤１６を、封止用部材３１の外周部に塗布し、封止用部材３０およびベース本体１０ａとの接合箇所を覆う。この後、第１実施形態と同様に、加熱処理を行うことにより、封止剤１６を硬化させる。なお、その他の工程は、上記第１実施形態の製造プロセスと同様である。
【００５４】
なお、第１実施形態の第３変形例の効果は、上記第１実施形態と同様である。
【００５５】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態による半導体レーザ装置２００について説明する。この半導体レーザ装置２００では、図１３に示すように、ベース本体１０ａの側面からＢ１方向（Ｂ２方向）に貫通して外部に露出する放熱部１１ｄ（図２参照）が設けられていない。なお、第２実施形態による半導体レーザ装置２００のその他の構成は、上記第１実施形態と同様であって、図中において、上記第１実施形態と同じ符号を付して図示している。
【００５６】
また、第２実施形態による半導体レーザ装置２００の製造プロセスでは、図６のようなリードフレームを作製する際、上記第１実施形態における放熱部１１ｄを形成することなく、前端領域１１ａを直接連結部１０３によって連結するようにパターニングされる。その他のプロセスは、上記第１実施形態の製造プロセスと同様である。
【００５７】
第２実施形態による半導体レーザ装置２００では、上記のように、ベース部１０の外部に露出する放熱部１１ｄが設けられていないので、半導体レーザ装置２００をより小型化することができる。なお、第２実施形態のその他の効果は、上記第１実施形態と同様である。
【００５８】
（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態による半導体レーザ装置３００について説明する。この半導体レーザ装置３００では、図１４に示すように、上記第１実施形態よりも幅（Ａ方向）が小さな放熱部３１１ｄが、ベース本体１０ａの後方領域に設けられている。したがって、半導体レーザ装置３００の先細り形状を有する前方部分（Ａ１側）には、放熱部は配置されていない。第３実施形態による半導体レーザ装置３００のその他の構成は、上記第１実施形態と同様であって、図中において、上記第１実施形態と同じ符号を付して図示している。
【００５９】
また、第３実施形態による半導体レーザ装置３００の製造プロセスについては、図６のようなリードフレームを作製する際、上記第１実施形態における放熱部１１ｄよりも幅（Ａ方向）の小さな放熱部３１１ｄを形成するようにパターニングする。その他のプロセスは、上記第１実施形態の製造プロセスと同様である。
【００６０】
第３実施形態による半導体レーザ装置３００では、上記のように、先細り形状を有するベース本体１０ａの前方部分には放熱部が配置されていないので、光ピックアップ装置の筐体の挿入孔などに実装する際に、さらに容易に組み込むことができる。なお、第３実施形態の効果は、上記第１実施形態と同様である。
【００６１】
（第４実施形態）
次に、本発明の第４実施形態について説明する。この第４実施形態による３波長半導体レーザ装置４００では、図１５に示すように、パッケージ内に互いに異なる波長のレーザ光を出射する複数の半導体レーザ素子が搭載されている。なお、図中において、上記第１実施形態と同様の構成には同じ符号を付して図示している。
【００６２】
本発明の第４実施形態による３波長半導体レーザ装置４００には、上記第１実施形態の青紫色半導体レーザ素子２０に隣接して、約６５０ｎｍの発振波長を有する赤色半導体レーザ素子７０および約７８０ｎｍの発振波長を有する赤外半導体レーザ素子８０がモノリシックに形成された２波長半導体レーザ素子６０が、サブマウント４０上に接合されている。ここで、２波長半導体レーザ素子６０は、共通のｎ型ＧａＡｓ基板７１の表面上に凹部６５を隔てて赤色半導体レーザ素子７０と赤外半導体レーザ素子８０とが形成された構造を有している。なお、３波長半導体レーザ装置４００は、本発明の「半導体レーザ装置」の一例である。また、２波長半導体レーザ素子６０、赤色半導体レーザ素子７０および赤外半導体レーザ素子８０は、それぞれ、本発明の「半導体レーザ素子」の一例である。
【００６３】
また、図１５に示すように、ベース部１０には、金属製のリードフレームからなるリード端子１１、４１２、４１３、４１４および４１５が設けられている。このリード端子１１、４１２〜４１５は、互いに絶縁された状態でベース本体１０ａを前方（Ａ１方向）から後方（Ａ２方向）に貫通するように配置されている。また、リード端子４１２〜４１５は、リード端子１１のＢ方向の外側（Ｂ２側およびＢ１側）にそれぞれ配置されている。
【００６４】
リード端子１１および４１２〜４１５は、後方（Ａ２方向）に延びた後端領域が、ベース本体１０ａの後方（Ａ２側）の後面１０ｉからそれぞれ露出している。また、リード端子１１およびリード端子４１２〜４１５の前方（Ａ１側）に延びた前端領域１１ａおよび前端領域４１２ａ〜４１５ａは、内壁部１０ｈからそれぞれ露出しており、前端領域１１ａおよび４１２ａ〜４１５ａは、共に凹部１０ｂの底面１０ｊ上に配置されている。
【００６５】
また、前端領域１１ａの略中央に、サブマウント４０を介して青紫色半導体レーザ素子２０および２波長半導体レーザ素子６０がＢ方向に並んで固定されている。ここで、青紫色半導体レーザ素子２０および２波長半導体レーザ素子６０は、それぞれ光出射面を封止用部材３１側に向けてジャンクションアップ方式で取り付けられている。
【００６６】
また、図１５に示すように、ｐ側電極２７には、金属線４９１の一端がワイヤボンディングされており、金属線４９１の他端は、リード端子４１４の前端領域４１４ａに接続されている。また、赤色半導体レーザ素子７０の上面に形成されているｐ側電極７７には、金属線４９２の一端がワイヤボンディングされており、金属線４９２の他端は、リード端子４１３の前端領域４１３ａに接続されている。また、また、赤外半導体レーザ素子８０の上面に形成されているｐ側電極８７には、金属線４９３の一端がワイヤボンディングされており、金属線４９３の他端は、リード端子４１２の前端領域４１２ａに接続されている。また、ＰＤ４２の上面には、金属線４９４の一端がワイヤボンディングされており、金属線４９４の他端は、リード端子４１５の前端領域４１５ａに接続されている。
【００６７】
なお、ベース部１０および凹部１０ｂについては、第１実施形態の半導体レーザ装置１００と比べて、幅方向（Ｂ方向）に引き延ばされており、封止用部材３０および３１についても同様に幅方向に引き延ばされている。なお、第４実施形態による３波長半導体レーザ装置４００のその他の構造は、上記第１実施形態と同様である。
【００６８】
また、第４実施形態による３波長半導体レーザ装置４００の製造プロセスについては、青紫色半導体レーザ素子２０および２波長半導体レーザ素子６０を横方向（図１６のＢ方向）に並べてサブマウント４０を介して接合する。その後、各レーザ素子２０および６０のｐ側電極２７、７７および８７、および、ＰＤ４２の上面と、リード端子４１２、４１３、４１４および４１５の前端領域４１２ａ、４１３ａ、４１４ａおよび４１５ａとを、それぞれ、ワイヤボンディングする。その他のプロセスは、上記第１実施形態と同様である。また、第４実施形態による３波長半導体レーザ装置４００の効果については、上記第１実施形態と同様である。
【００６９】
（第５実施形態）
次に、本発明の第５実施形態による光ピックアップ装置５００について説明する。なお、光ピックアップ装置５００は、本発明の「光装置」の一例である。
【００７０】
本発明の第５実施形態による光ピックアップ装置５００は、図１７に示すように、上記第４実施形態による３波長半導体レーザ装置４００（図１５参照）と、３波長半導体レーザ装置４００から出射されたレーザ光を調整する光学系５２０と、レーザ光を受光する光検出部５３０とを備えている。
【００７１】
また、光学系５２０は、偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）５２１、コリメータレンズ５２２、ビームエキスパンダ５２３、λ／４板５２４、対物レンズ５２５、シリンドリカルレンズ５２６および光軸補正素子５２７を有している。
【００７２】
また、ＰＢＳ５２１は、３波長半導体レーザ装置４００から出射されるレーザ光を全透過するとともに、光ディスク５３５から帰還するレーザ光を全反射する。コリメータレンズ５２２は、ＰＢＳ５２１を透過した３波長半導体レーザ装置４００からのレーザ光を平行光に変換する。ビームエキスパンダ５２３は、凹レンズ、凸レンズおよびアクチュエータ（図示せず）から構成されている。アクチュエータは後述するサーボ回路からのサーボ信号に応じて、凹レンズおよび凸レンズの距離を変化させることにより、３波長半導体レーザ装置４００から出射されたレーザ光の波面状態を補正する機能を有している。
【００７３】
また、λ／４板５２４は、コリメータレンズ５２２によって略平行光に変換された直線偏光のレーザ光を円偏光に変換する。また、λ／４板５２４は光ディスク５３５から帰還する円偏光のレーザ光を直線偏光に変換する。この場合の直線偏光の偏光方向は、３波長半導体レーザ装置４００から出射されるレーザ光の直線偏光の方向に直交する。これにより、光ディスク５３５から帰還するレーザ光は、ＰＢＳ５２１によって略全反射される。対物レンズ５２５は、λ／４板５２４を透過したレーザ光を光ディスク５３５の表面（記録層）上に収束させる。なお、対物レンズ５２５は、対物レンズアクチュエータ（図示せず）により、後述するサーボ回路からのサーボ信号（トラッキングサーボ信号、フォーカスサーボ信号およびチルトサーボ信号）に応じて、フォーカス方向、トラッキング方向およびチルト方向に移動可能にされている。
【００７４】
また、ＰＢＳ５２１により全反射されるレーザ光の光軸に沿うように、シリンドリカルレンズ５２６、光軸補正素子５２７および光検出部５３０が配置されている。シリンドリカルレンズ５２６は、入射されるレーザ光に非点収差作用を付与する。光軸補正素子５２７は、回折格子により構成されており、シリンドリカルレンズ５２６を透過した青紫色、赤色および赤外の各レーザ光の０次回折光のスポットが後述する光検出部５３０の検出領域上で一致するように配置されている。
【００７５】
また、光検出部５３０は、受光したレーザ光の強度分布に基づいて再生信号を出力する。ここで、光検出部５３０は再生信号とともに、フォーカスエラー信号、トラッキングエラー信号およびチルトエラー信号が得られるように所定のパターンの検出領域を有する。このようにして、３波長半導体レーザ装置４００を備えた光ピックアップ装置５００が構成される。なお、半導体レーザ装置４００は、光学系５２０が組み込まれた筐体に設けられた挿入孔に対して、ベース本体１０ａの前面１０ｃ側から挿入するように実装されている。
【００７６】
この光ピックアップ装置５００では、３波長半導体レーザ装置４００は、リード端子１１と、リード端子４１２〜４１４との間に、それぞれ、独立して電圧を印加することによって、青紫色半導体レーザ素子２０、赤色半導体レーザ素子７０および赤外半導体レーザ素子８０から、青紫色、赤色および赤外のレーザ光を独立的に出射することが可能に構成されている。また、３波長半導体レーザ装置４００から出射されたレーザ光は、上記のように、ＰＢＳ５２１、コリメータレンズ５２２、ビームエキスパンダ５２３、λ／４板５２４、対物レンズ５２５、シリンドリカルレンズ５２６および光軸補正素子５２７により調整された後、光検出部５３０の検出領域上に照射される。
【００７７】
ここで、光ディスク５３５に記録されている情報を再生する場合には、青紫色半導体レーザ素子２０、赤色半導体レーザ素子７０および赤外半導体レーザ素子８０から出射される各々のレーザパワーが一定になるように制御しながら、光ディスク５３５の記録層にレーザ光を照射するとともに、光検出部５３０から出力される再生信号を得ることができる。また、同時に出力されるフォーカスエラー信号、トラッキングエラー信号およびチルトエラー信号により、ビームエキスパンダ５２３のアクチュエータと対物レンズ５２５を駆動する対物レンズアクチュエータとを、それぞれ、フィードバック制御することができる。
【００７８】
また、光ディスク５３５に情報を記録する場合には、記録すべき情報に基づいて、青紫色半導体レーザ素子２０および赤色半導体レーザ素子７０（赤外半導体レーザ素子８０）から出射されるレーザパワーを制御しながら、光ディスク５３５にレーザ光を照射する。これにより、光ディスク５３５の記録層に情報を記録することができる。また、上記同様、光検出部５３０から出力されるフォーカスエラー信号、トラッキングエラー信号およびチルトエラー信号により、ビームエキスパンダ５２３のアクチュエータと対物レンズ５２５を駆動する対物レンズアクチュエータとを、それぞれ、フィードバック制御することができる。
【００７９】
このようにして、３波長半導体レーザ装置４００を備えた光ピックアップ装置５００を用いて、光ディスク５３５への記録および再生を行うことができる。
【００８０】
第５実施形態における光ピックアップ装置５００では、上記第４実施形態における３波長半導体レーザ装置４００を備えている。すなわち、青紫色半導体レーザ素子２０および２波長半導体レーザ素子６０がパッケージ５０内部に確実に封止されている。これにより半導体レーザ素子が劣化しにくく、長時間の使用にも耐え得る信頼性の高い光ピックアップ装置５００を得ることができる。
【００８１】
（第６実施形態）
次に、本発明の第６実施形態による光ディスク装置６００について説明する。なお、光ディスク装置６００は、本発明の「光装置」の一例である。
【００８２】
本発明の第６実施形態による光ディスク装置６００は、図１８に示すように、上記第５実施形態による光ピックアップ装置５００と、コントローラ６０１と、レーザ駆動回路６０２と、信号生成回路６０３と、サーボ回路６０４と、ディスク駆動モータ６０５とを備えている。
【００８３】
コントローラ６０１には、光ディスク５３５に記録すべき情報に基づいて生成された記録データＳＬ１が入力される。また、コントローラ６０１は、記録データＳＬ１および後述する信号生成回路６０３からの信号ＳＬ５に応じて、レーザ駆動回路６０２に向けて信号ＳＬ２を出力するとともに、サーボ回路６０４に向けて信号ＳＬ７を出力するように構成されている。また、コントローラ６０１は、後述するように、信号ＳＬ５を基に再生データＳＬ１０を出力する。また、レーザ駆動回路６０２は、上記信号ＳＬ２に応じて、光ピックアップ装置５００内の３波長半導体レーザ装置４００から出射されるレーザパワーを制御する信号ＳＬ３を出力する。すなわち、３波長半導体レーザ装置４００は、コントローラ６０１およびレーザ駆動回路６０２により駆動されるように構成されている。
【００８４】
光ピックアップ装置５００では、図１８に示すように、上記信号ＳＬ３に応じて制御されたレーザ光を光ディスク５３５に照射する。また、光ピックアップ装置５００内の光検出部５３０から、信号生成回路６０３に向けて信号ＳＬ４が出力される。また、後述するサーボ回路６０４からのサーボ信号ＳＬ８により、光ピックアップ装置５００内の光学系５２０（図１７に示すビームエキスパンダ５２３のアクチュエータおよび対物レンズ５２５を駆動する対物レンズアクチュエータ）が制御される。信号生成回路６０３は、光ピックアップ装置５００から出力された信号ＳＬ４を増幅および演算処理して、再生信号を含む第１出力信号ＳＬ５をコントローラ６０１に向けて出力するとともに、上記光ピックアップ装置５００のフィードバック制御および後述する光ディスク５３５の回転制御を行う第２出力信号ＳＬ６をサーボ回路６０４に向けて出力する。
【００８５】
サーボ回路６０４は、図１８に示すように、信号生成回路６０３およびコントローラ６０１からの第２出力信号ＳＬ６および信号ＳＬ７に応じて、光ピックアップ装置５００内の光学系５２０を制御するサーボ信号ＳＬ８およびディスク駆動モータ６０５を制御するモータサーボ信号ＳＬ９を出力する。また、ディスク駆動モータ６０５は、モータサーボ信号ＳＬ９に応じて、光ディスク５３５の回転速度を制御する。
【００８６】
ここで、光ディスク５３５に記録されている情報を再生する場合には、まず、ここでは説明を省略する光ディスク５３５の種類（ＣＤ、ＤＶＤ、ＢＤなど）を識別する手段により、照射すべき波長のレーザ光が選択される。次に、光ピックアップ装置５００内の３波長半導体レーザ装置４００から出射されるべき波長のレーザ光強度が一定になるように、コントローラ６０１からレーザ駆動回路６０２に向けて信号ＳＬ２が出力される。さらに、上記で説明した光ピックアップ装置５００の３波長半導体レーザ装置４００、光学系５２０および光検出部５３０が機能することにより、光検出部５３０から再生信号を含む信号ＳＬ４が信号生成回路６０３に向けて出力され、信号生成回路６０３は、再生信号を含む信号ＳＬ５をコントローラ６０１に向けて出力する。コントローラ６０１は、信号ＳＬ５を処理することにより、光ディスク５３５に記録されていた再生信号を抽出し、再生データＳＬ１０として出力する。この再生データＳＬ１０を用いて、たとえば、光ディスク５３５に記録されている映像、音声などの情報を、モニタやスピーカなどに出力することができる。また、光検出部５３０からの信号ＳＬ４を基に、各部のフィードバック制御も行う。
【００８７】
また、光ディスク５３５に情報を記録する場合には、まず、上記同様の光ディスク５３５の種類を識別する手段により、照射すべき波長のレーザ光が選択される。次に、記録される情報に応じた記録データＳＬ１に応じて、コントローラ６０１からレーザ駆動回路６０２に向けて信号ＳＬ２が出力される。さらに、上記で説明した光ピックアップ装置５００の３波長半導体レーザ装置４００、光学系５２０および光検出部５３０が機能することにより、光ディスク５３５に情報を記録するとともに、光検出部５３０からの信号ＳＬ４を基に、各部のフィードバック制御を行う。
【００８８】
このようにして、光ディスク装置６００を用いて、光ディスク５３５への記録および再生を行うことができる。
【００８９】
第６実施形態における光ディスク装置６００では、光ピックアップ装置５００の内部に３波長半導体レーザ装置４００（図１７参照）が実装されている。すなわち、青紫色半導体レーザ素子２０および２波長半導体レーザ素子６０がパッケージ５０内部に確実に封止されている。これにより半導体レーザ素子が劣化しにくく、長時間の使用にも耐え得る信頼性の高い光ディスク装置６００を容易に得ることができる。
【００９０】
（第７実施形態）
次に、本発明の第７実施形態によるプロジェクタ装置７００の構成について説明する。なお、プロジェクタ装置７００では、ＲＧＢ３波長半導体レーザ装置４０５を構成する個々の半導体レーザ素子が略同時に点灯される例について説明する。なお、ＲＧＢ３波長半導体レーザ装置４０５は、本発明の「半導体レーザ装置」の一例であり、プロジェクタ装置７００は、本発明の「光装置」の一例である。
【００９１】
本発明の第７実施形態によるプロジェクタ装置７００は、図２０に示すように、ＲＧＢ３波長半導体レーザ装置４０５と、複数の光学部品からなる光学系７２０と、ＲＧＢ３波長半導体レーザ装置４０５および光学系７２０を制御する制御部７５０とを備えている。これにより、ＲＧＢ３波長半導体レーザ装置４０５から出射されたレーザ光が、光学系７２０により変調された後、外部のスクリーン７９０などに投影されるように構成されている。
【００９２】
また、ＲＧＢ３波長半導体レーザ装置４０５は、図１９に示すように、約５３０ｎｍの緑色（Ｇ）の発振波長を有する緑色半導体レーザ素子４６０および約４８０ｎｍの青色（Ｂ）の波長を有する青色半導体レーザ素子４６５がモノリシックに形成された２波長半導体レーザ素子４５０と、約６５５ｎｍの赤色（Ｒ）の発振波長を有する赤色半導体レーザ素子４７０とがサブマウント上に接合されている。ここで、２波長半導体レーザ素子４５０は、共通のｎ型ＧａＮ基板２１の表面上に凹部６５を隔てて緑色半導体レーザ素子４６０と青色半導体レーザ素子４６５とが形成された構造を有している。また、２波長半導体レーザ素子４５０および赤色半導体レーザ素子４７０は、それぞれ光出射面を封止用部材３１側に向けてジャンクションアップ方式で取り付けられている。なお、２波長半導体レーザ素子４５０、緑色半導体レーザ素子４６０、青色半導体レーザ素子４６５および赤色半導体レーザ素子４７０は、本発明の「半導体レーザ素子」の一例である。
【００９３】
また、図１９に示すように、赤色半導体レーザ素子４７０のｐ側電極７７は、金属線４９１を介してリード端子４１４の前端領域４１４ａ（図１５参照）に接続されている。また、青色半導体レーザ素子４６５のｐ側パッド電極４６６は、金属線４９２を介してリード端子４１３の前端領域４１３ａ（図１５参照）に接続されている。緑色半導体レーザ素子４６０のｐ側パッド電極４６１は、金属線４９３を介してリード端子４１２の前端領域４１２ａ（図１５参照）に接続されている。
【００９４】
なお、ＲＧＢ３波長半導体レーザ装置４０５のその他の構成および製造プロセスは、上記第４実施形態の３波長半導体レーザ装置４００の場合と同様である。
【００９５】
なお、ＲＧＢ３波長半導体レーザ装置４０５は、光学系７２０（図２０参照）が組み込まれた筐体に設けられた挿入孔に対して、ベース本体１０ａの前面１０ｃ側から挿入するように実装されている。
【００９６】
また、図２０に示すように、光学系７２０において、ＲＧＢ３波長半導体レーザ装置４０５から出射されたレーザ光は、凹レンズと凸レンズとからなる分散角制御レンズ７２２により所定ビーム径を有する平行光に変換された後、フライアイインテグレータ７２３に入射される。また、フライアイインテグレータ７２３では、蝿の目状のレンズ群からなる２つのフライアイレンズが向き合うように構成されている。これにより、液晶パネル７２９、７３３および７４０に入射する際の光量分布が均一となるように分散角制御レンズ７２２から入射される光に対してレンズ作用を付与する。すなわち、フライアイインテグレータ７２３を透過した光は、液晶パネル７２９、７３３および７４０のサイズに対応したアスペクト比（たとえば１６：９）の広がりをもって入射できるように調整されている。
【００９７】
また、フライアイインテグレータ７２３を透過した光は、コンデンサレンズ７２４によって集光される。また、コンデンサレンズ７２４を透過した光のうち、赤色光のみがダイクロイックミラー７２５によって反射される一方、緑色光および青色光はダイクロイックミラー７２５を透過する。
【００９８】
そして、赤色光は、ミラー７２６を経てレンズ７２７による平行化の後に入射側偏光板７２８を介して液晶パネル７２９に入射される。この液晶パネル７２９は、赤色用の画像信号（Ｒ画像信号）に応じて駆動されることにより赤色光を変調する。
【００９９】
また、ダイクロイックミラー７３０では、ダイクロイックミラー７２５を透過した光のうちの緑色光のみが反射される一方、青色光はダイクロイックミラー７３０を透過する。
【０１００】
そして、緑色光は、レンズ７３１による平行化の後に入射側偏光板７３２を介して液晶パネル７３３に入射される。この液晶パネル７３３は、緑色用の画像信号（Ｇ画像信号）に応じて駆動されることにより緑色光を変調する。
【０１０１】
また、ダイクロイックミラー７３０を透過した青色光は、レンズ７３４、ミラー７３５、レンズ７３６およびミラー７３７を経て、さらにレンズ７３８によって平行化がなされた後、入射側偏光板７３９を介して液晶パネル７４０に入射される。この液晶パネル７４０は、青色用の画像信号（Ｂ画像信号）に応じて駆動されることにより青色光を変調する。
【０１０２】
その後、液晶パネル７２９、７３３および７４０によって変調された赤色光、緑色光および青色光は、ダイクロイックプリズム７４１により合成された後、出射側偏光板７４２を介して投写レンズ７４３へと入射される。また、投写レンズ７４３は、投写光を被投写面（スクリーン７９５）上に結像させるためのレンズ群と、レンズ群の一部を光軸方向に変位させて投写画像のズームおよびフォーカスを調整するためのアクチュエータを内蔵している。
【０１０３】
また、プロジェクタ装置７００では、制御部７５０によって赤色半導体レーザ素子４７０の駆動に関するＲ信号、緑色半導体レーザ素子４６０の駆動に関するＧ信号および青色半導体レーザ素子４６５の駆動に関するＢ信号としての定常的な電圧が、ＲＧＢ３波長半導体レーザ装置４０５の各レーザ素子に供給されるように制御される。これによって、ＲＧＢ３波長半導体レーザ装置４０５の赤色半導体レーザ素子４７０、緑色半導体レーザ素子４６０および青色半導体レーザ素子４６５は、実質的に同時に発振されるように構成されている。また、制御部７５０によってＲＧＢ３波長半導体レーザ装置４０５の赤色半導体レーザ素子４７０、緑色半導体レーザ素子４６０および青色半導体レーザ素子４６５の各々の光の強度を制御することによって、スクリーン７９０に投写される画素の色相や輝度などが制御されるように構成されている。これにより、制御部７５０によって所望の画像がスクリーン７９０に投写される。
【０１０４】
このようにして、本発明の第７実施形態によるＲＧＢ３波長半導体レーザ装置４０５が搭載されたプロジェクタ装置７００が構成されている。
【０１０５】
（第８実施形態）
次に、本発明の第８実施形態によるプロジェクタ装置７０５の構成について説明する。なお、プロジェクタ装置７０５では、ＲＧＢ３波長半導体レーザ装置４０５を構成する個々の半導体レーザ素子が時系列的に点灯される例について説明する。
【０１０６】
本発明の第８実施形態によるプロジェクタ装置７０５は、図２１に示すように、上記第７実施形態で用いたＲＧＢ３波長半導体レーザ装置４０５と、光学系７６０と、ＲＧＢ３波長半導体レーザ装置４０５および光学系７６０を制御する制御部７５１とを備えている。これにより、ＲＧＢ３波長半導体レーザ装置４０５からのレーザ光が、光学系７６０により変調された後、スクリーン７９１などに投影されるように構成されている。
【０１０７】
なお、ＲＧＢ３波長半導体レーザ装置４０５は、光学系７６０が組み込まれた筐体に設けられた挿入孔に対して、ベース本体１０ａの前面１０ｃ側から挿入するように実装されている。
【０１０８】
プロジェクタ装置７０５では、光学系７６０において、ＲＧＢ３波長半導体レーザ装置４０５から出射されたレーザ光は、それぞれ、レンズ７６２により平行光に変換された後、ライトパイプ７６４に入射される。
【０１０９】
ライトパイプ７６４は内面が鏡面となっており、レーザ光は、ライトパイプ７６４の内面で反射を繰り返しながらライトパイプ７６４内を進行する。この際、ライトパイプ７６４内での多重反射作用によって、ライトパイプ７６４から出射される各色のレーザ光の強度分布が均一化される。また、ライトパイプ７６４から出射されたレーザ光は、リレー光学系７６５を介してデジタルマイクロミラーデバイス（ＤＭＤ）７６６に入射される。
【０１１０】
ＤＭＤ７６６は、マトリクス状に配置された微小なミラー群からなる。また、ＤＭＤ７６６は、各画素位置の光の反射方向を、投写レンズ７８０に向かう第１の方向Ａと投写レンズ７８０から逸れる第２の方向Ｂとに切り替えることにより各画素の階調を表現（変調）する機能を有している。各画素位置に入射されるレーザ光のうち第１の方向Ａに反射された光（ＯＮ光）は、投写レンズ７８０に入射されて被投写面（スクリーン７９１）に投写される。また、ＤＭＤ７６６によって第２の方向Ｂに反射された光（ＯＦＦ光）は、投写レンズ７８０には入射されずに光吸収体７６７によって吸収される。
【０１１１】
また、プロジェクタ装置７０５では、制御部７５１によりパルス電源がＲＧＢ３波長半導体レーザ装置４０５に供給されるように制御されることによって、ＲＧＢ３波長半導体レーザ装置４０５の赤色半導体レーザ素子４７０、緑色半導体レーザ素子４６０および青色半導体レーザ素子４６５は、時系列的に分割されて１素子ずつ周期的に駆動されるように構成されている。また、制御部７５１によって、光学系７６０のＤＭＤ７６６は、赤色半導体レーザ素子４７０、緑色半導体レーザ素子４６０および青色半導体レーザ素子４６５の駆動状態とそれぞれ同期しながら、各画素（Ｒ、ＧおよびＢ）の階調に合わせて光を変調するように構成されている。
【０１１２】
具体的には、図２２に示すように、赤色半導体レーザ素子４７０（図２１参照）の駆動に関するＲ信号、緑色半導体レーザ素子４６０（図２１参照）の駆動に関するＧ信号、および青色半導体レーザ素子４６５（図２１参照）の駆動に関するＢ信号が、互いに重ならないように時系列的に分割された状態で、制御部７５１（図２１参照）によって、ＲＧＢ３波長半導体レーザ装置４０５の各レーザ素子に供給される。また、このＢ信号、Ｇ信号およびＲ信号に同期して、制御部７５１からＢ画像信号、Ｇ画像信号、Ｒ画像信号がそれぞれＤＭＤ７６６に出力される。
【０１１３】
これにより、図２２に示したタイミングチャートにおけるＢ信号に基づいて、青色半導体レーザ素子４６５の青色光が発光されるとともに、このタイミングで、Ｂ画像信号に基づいて、ＤＭＤ７６６により青色光が変調される。また、Ｂ信号の次に出力されるＧ信号に基づいて、緑色半導体レーザ素子４６０の緑色光が発光されるとともに、このタイミングで、Ｇ画像信号に基づいて、ＤＭＤ７６６により緑色光が変調される。さらに、Ｇ信号の次に出力されるＲ信号に基づいて、赤色半導体レーザ素子４７０の赤色光が発光されるとともに、このタイミングで、Ｒ画像信号に基づいて、ＤＭＤ７６６により赤色光が変調される。その後、Ｒ信号の次に出力されるＢ信号に基づいて、青色半導体レーザ素子４６５の青色光が発光されるとともに、このタイミングで、再度、Ｂ画像信号に基づいて、ＤＭＤ７６６により青色光が変調される。上記の動作が繰り返されることによって、Ｂ画像信号、Ｇ画像信号およびＲ画像信号に基づいたレーザ光照射による画像が、被投写面（スクリーン７９１）に投写される。
【０１１４】
このようにして、本発明の第８実施形態によるＲＧＢ３波長半導体レーザ装置４０５が搭載されたプロジェクタ装置７０５が構成されている。
【０１１５】
第７実施形態および第８実施形態におけるプロジェクタ装置７００および７０５では、プロジェクタ装置の内部にＲＧＢ３波長半導体レーザ装置４０５（図１９参照）が実装されている。すなわち、赤色半導体レーザ素子４７０、緑色半導体レーザ素子４６０および青色半導体レーザ素子４６５がパッケージ５０内部に確実に封止されている。これにより半導体レーザ素子が劣化しにくく、長時間の使用にも耐え得る信頼性の高いプロジェクタ装置７００および７０５を容易に得ることができる。
【０１１６】
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。
【０１１７】
たとえば、上記第１〜第８実施形態では、本発明の「封止剤」として、ビスフェノールＦ型とＡ型とを含みハロゲンを含まないエポキシ系樹脂、または、ＥＶＯＨ樹脂からなる封止剤１５を用いたが、本発明はこれに限られない。本発明では、封止剤として、たとえば、環状脂肪酸による硬化剤を含むエポキシ系樹脂を用いてもよい。あるいは、封止剤として、フッ素系樹脂からなるフッ素系グリースや、パーフルオロポリエーテルおよびテトラフルオロエチレンからなる重合体、ヘキサフルオロプロピレンからなる重合体およびビニリデンフロライドからなる重合体などのフッ素系有機物や、ポリビニルアルコール、エチレンおよび一液性エポキシ系接着剤などを用いることが可能である。さらには、封止剤として、シリコーンゴム系粘着材を用いることも可能である。なお、封止剤として一液性エポキシ系接着剤などを用いる場合は、予め加熱により揮発成分を十分に除去しておくことが好ましい。
【０１１８】
また、上記第１〜第８実施形態では、本発明の「第２封止用部材」として、透光性のシリコン樹脂からなる封止用部材３１を用いたが、本発明はこれに限られない。本発明では、表面にガスバリア層を形成した熱可塑性フッ素樹脂やホウ珪酸ガラス、石英またはアクリル系樹脂（透明アクリル樹脂）など硬質でありかつ透光性を有する部材を用いてもよい。なお、上記したガスバリア層としては、Ａｌ２Ｏ３以外に、ＳｉＯ２やＺｒＯ２などの誘電体膜を用いて形成してもよいし、エチレン−ポリビニルアルコール共重合体やポリビニルアルコールなどのガス透過性の低い樹脂膜を用いて形成してもよい。なお、ガスバリア層を、Ａｌ２Ｏ３やＺｒＯ２などからなる多層の金属酸化膜によって構成する場合、この金属酸化膜に対して反射防止層の役割も兼用させることができる。
【０１１９】
また、上記第１〜第８実施形態では、本発明の「第２封止用部材」として、部材全体が透光性を有する封止用部材３１を用いたが、本発明はこれに限られない。本発明では、レーザ光が透過する部分にのみ透光性を有する上記した材料からなる「窓部」を設け、この窓部以外を金属板などの非透光性材料を用いて、本発明の「第２封止用部材」を構成してもよい。この場合の第２封止用部材としては、アルミ板、Ｃｕ板、洋白などのＣｕ合金板や、Ｓｎ、Ｎｉ、Ｍｇなどの合金板またはステンレス板やセラミック板などを用いることができる。
【０１２０】
また、上記第１および第３〜第８実施形態では、本発明の「第１封止用部材」として、アルミ板からなる封止用部材３０を用いた例について示したが、本発明では、上記したＣｕ板、洋白などのＣｕ合金板、Ｓｎ、Ｎｉ、Ｍｇなどの合金板またはステンレス板やセラミック板などを用いて本発明の「第１封止用部材」を形成してもよい。なお、第１封止用部材、第２封止用部材については、半導体レーザ素子からの発熱を外部に放熱しやすくするために、放熱性の高い金属板を用いる方がよい。
【０１２１】
また、上記第１実施形態の第２変形例では、アルミ板からなる封止用部材３０の裏面にＥＶＯＨ樹脂からなる封止剤１５を形成した状態でベース本体１０ａ（開口部１０ｄ）を封止した例について示したが、本発明では、金属（アルミ）以外の、たとえば、ポリアミド樹脂やエポキシ樹脂などを用いて封止用部材３０を形成し、裏面に配置された封止剤１５を介してベース本体１０ａに取り付けてもよい。封止用部材３０に上記した樹脂材料を用いる場合、ガスバリア性に富むＥＶＯＨ樹脂（封止剤１５）により、低分子シロキサンや揮発性の有機ガスなどがパッケージ５０の内部に浸入することをより効果的に抑制することができる。
【０１２２】
また、上記第１〜第８実施形態では、ポリアミド樹脂（ＰＡ）を用いてベース本体１０ａを形成した例について示したが、本発明では、エポキシ樹脂やポリフェニレンサルフィド樹脂（ＰＰＳ）や液晶ポリマ（ＬＣＰ）などを用いてベース部を形成してもよい。なお、ポリアミド樹脂は、上記した他の樹脂よりも揮発性ガスの発生が少ない点でベース部用のモールド樹脂材料に適している。さらには、本発明の「第１封止用部材」および「第２封止用部材」で封止を行う際、半導体レーザ素子とともに合成ゼオライトやシリカゲルなどの吸着剤を約０．５ｍｍ以上約１．０ｍｍ以下の大きさに加工した状態でパッケージ内に設置することが好ましい。これにより、ベース本体から発生する揮発性ガス成分を吸着させることができるので、レーザ素子の信頼性をさらに向上させることができる。また、上記したＰＰＳまたはＬＣＰを使用する場合、ベース本体の形成後に熱処理を行うのが好ましい。これにより、樹脂内部の水分や溶剤を予め蒸発させることができる。
【０１２３】
また、ベース本体にポリアミド樹脂や上記したエポキシ樹脂、ポリフェニレンサルフィド樹脂および液晶ポリマなどを用いる場合、樹脂材料にガス吸収剤を所定の割合で混入した混合物の状態でベース本体１０ａを成型してもよい。ここで、ガス吸収剤としては、シリカゲルや熱処理後の合成ゼオライトを用いるのが好ましい。また、ガス吸収剤は、数十μｍ以上数百μｍ以下の粒子径を有する粒子状のものを用いるのが好ましい。これにより、大気中に存在する低分子シロキサンやベース部などから発生する揮発性の有機ガスを、ガス吸収剤によって吸収することができ、パッケージ５０内の有機ガスなどの濃度を小さくすることができる。
【０１２４】
また、上記第１〜第８実施形態では、ベース部１０の凹部１０ｂの深さを、ベース本体１０ａの厚みｔ１の約半分とした例について示したが、これに限定されることなく、たとえば、凹部１０ｂの深さを厚みｔ１／２よりも深く形成してもよいし、厚みｔ１／２よりも浅く形成してもよい。
【０１２５】
また、上記第１〜第８実施形態に示したように、封止用部材３０は、後方（Ａ２側）で幅Ｗ１、前方（Ａ１側）で幅Ｗ２（Ｗ１＞Ｗ２）を有するのが好ましいが、各々の幅は開口部１０ｄを覆うことが可能な大きさであればよく、Ｗ２＝Ｗ１であってもよい。
【０１２６】
また、上記第１〜第８実施形態では、ベース本体１０ａが後方（Ａ２方向）から前面１０ｅに向かって幅（Ｂ方向）が小さくなるように先細りする外形形状を有している例について示したが、本発明では、先細りせずに、後方（Ａ２方向）から前面１０ｅに向かって同じ幅を有していてもよい。
【符号の説明】
【０１２７】
１０ａ  ベース本体
１０ｃ  上面
１０ｄ、１０ｆ  開口部
１０ｅ  前面
１０ｊ  底面（内底面）
１１  リード端子（金属板）
１１ｄ、３１１ｄ  放熱部
１５、１６、１７  封止剤
２０  青紫色半導体レーザ素子（半導体レーザ素子）
３０  封止用部材（第１封止用部材）
３１  封止用部材（第２封止用部材）
５０  パッケージ
６０、４５０  ２波長半導体レーザ素子（半導体レーザ素子）
７０  赤色半導体レーザ素子（半導体レーザ素子）
８０  赤外半導体レーザ素子（半導体レーザ素子）
１００、１１０、１１５、１２０、２００、３００  半導体レーザ装置
４００  ３波長半導体レーザ装置（半導体レーザ装置）
４０５  ＲＧＢ３波長半導体レーザ装置（半導体レーザ装置）
４６０  緑色半導体レーザ素子（半導体レーザ素子）
４６５  青色半導体レーザ素子（半導体レーザ素子）
４７０  赤色半導体レーザ素子（半導体レーザ素子）
５００  光ピックアップ装置（光装置）
６００  光ディスク装置（光装置）
５２０、７２０、７６０  光学系
７００、７０５  プロジェクタ装置（光装置）
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
2011249714.tif 000022
【図２１】
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【図２２】
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