(57)【要約】【課題】半導体レーザ素子が劣化するのを抑制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。このパッケージ５０は、上面１０ｉおよび前壁部１０ｃにそれぞれ開口部１０ｅおよび１０ｄを有する凹状のベース部１０と、開口部１０ｅおよび１０ｄを覆う封止用部材３０とを含む。そして、封止用部材３０は、封止剤１５を介してベース部１０に取り付けられている。【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、上面と一方側面とに開口部を有する凹状のベース部と、前記開口部を覆う封止用部材とを含み、
前記封止用部材は、封止剤を介して前記ベース部に取り付けられている、半導体レーザ装置。
【請求項２】
前記封止剤は、前記半導体レーザ素子のレーザ出射端面に付着物を形成する揮発成分が発生しにくい材料からなる、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、エチレン−ポリビニルアルコール共重合体からなる、請求項２に記載の半導体レーザ装置。
【請求項４】
前記封止剤は、フッ素系樹脂からなる、請求項２に記載の半導体レーザ装置。
【請求項５】
前記封止用部材は、固定手段を用いて前記ベース部に固定されている、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】
前記封止用部材は、金属箔、または、表面にガスバリア層が形成されているシリコン樹脂または熱可塑性フッ素樹脂のいずれかからなる、請求項１〜５のいずれか１項に記載の半導体レーザ装置。
【請求項７】
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、
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、上面と一方側面とに開口部を有する凹状のベース部と、前記開口部を覆う封止用部材とを含み、
前記封止用部材は、封止剤を介して前記ベース部に取り付けられている、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載置するベース部と、ベース部に取り付けられる封止用部材と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載置するベース部と、ベース部に取り付けられる封止用部材と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および２参照）。
【０００４】
上記特許文献１には、フランジ面が形成された樹脂成型品からなるヘッダと、ヘッダに固定された取付板上にＳｉサブマウントを介して取り付けられた半導体レーザ素子と、半導体レーザ素子の周囲を覆う樹脂製の透明キャップとを備えた半導体レーザのプラスチックモールド装置が開示されている。また、この半導体レーザのプラスチックモールド装置では、透明キャップの開口端部が、エポキシ樹脂系材料を含有する接着剤を介してヘッダのフランジ面に接合されることにより、半導体レーザ素子が、ヘッダと透明キャップとによって取り囲まれたパッケージ内に気密封止されるように構成されている。
【０００５】
また、上記特許文献２には、半導体レーザ素子と、前面から上面にかけて繋がる１つの開口部を有する金属製のパッケージと、側断面が略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。この特許文献２に記載の半導体装置では、抵抗溶接によってパッケージとキャップとが接合されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平９−２０５２５１号公報
【特許文献２】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】
【０００７】
しかしながら、上記特許文献１に開示された半導体レーザのプラスチックモールド装置では、ヘッダと透明キャップとの接合にエポキシ樹脂系接着剤が用いられている。これらの接着剤は、特に硬化前の状態において、有機ガスなどの揮発性のガス成分を多く含んでおり、これらの接着剤を用いることにより、多量の上記揮発性ガスが発生すると考えられる。そして、多量の揮発性ガスがパッケージ内に充満した状態で、特に発振波長が短く高エネルギーのレーザ光を出射する青紫色半導体レーザ素子を動作させた場合、揮発性ガスがレーザ出射端面から出射されるレーザ光により励起されるとともにレーザ出射端面近傍で分解されることに起因して、レーザ出射端面に付着物を形成してしまう虞がある。この場合、付着物がレーザ光を吸収してレーザ出射端面の温度上昇を引き起こしてしまうので、半導体レーザ素子が劣化するという問題点がある。
【０００８】
また、上記特許文献２に開示された半導体装置では、パッケージおよびキャップが共に金属製である場合には抵抗溶接によってパッケージとキャップとを接合することが可能であるが、パッケージまたはキャップのいずれか一方を金属以外の材料で形成した場合には、溶接により接合することができない。ここで、レーザ素子が青紫色半導体レーザ素子の場合、パッケージとキャップとを接合するために上記特許文献１のようなエポキシ樹脂系接着剤を用いた場合には、接着剤から揮発した揮発性ガスに起因して、レーザ出射端面に付着物を形成してしまう虞があると考えられる。したがって、付着物がレーザ光を吸収してレーザ出射端面の温度上昇を引き起こしてしまうので、半導体レーザ素子が劣化するという問題点がある。
【０００９】
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、半導体レーザ素子が劣化するのを抑制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】
【００１０】
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、上面と一方側面とに開口部を有する凹状のベース部と、開口部を覆う封止用部材とを含み、封止用部材は、封止剤を介してベース部に取り付けられている。
【００１１】
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、封止剤を介して開口部を封止用部材で覆っているので、上面および一方側面の２面が開口されている凹状のベース部を封止用部材により容易に封止することができる。これにより、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。
【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、封止剤は、半導体レーザ素子のレーザ出射端面に付着物を形成する揮発成分が発生しにくい材料からなる。なお、レーザ出射端面に付着物を形成する原因物質としては、有機ガスやシロキサンなどの揮発性ガスである。このように構成すれば、パッケージ内に上記揮発成分が浸入しないので、レーザ出射端面に付着物が形成することを抑制できる。これにより、半導体レーザ素子の劣化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揮発性ガスによる付着物が形成されやすいので、本発明の封止剤を用いることは有効である。
【００１３】
上記構成において、好ましくは、封止剤は、エチレン−ポリビニルアルコール共重合体からなる。ここで、エチレン−ポリビニルアルコール共重合体は、外気を遮断するガスバリア性に優れた樹脂材料であるので、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。さらに、エチレン−ポリビニルアルコール共重合体からは上記揮発成分が発生しにくいので、レーザ出射端面に付着物が形成されるのが抑制される。その結果、半導体レーザ素子の劣化を確実に抑制することができる。なお、レーザ出射端面に付着物を形成する揮発成分を発生しにくい材料として上記したエチレン−ポリビニルアルコール共重合体を用いる点については、本願発明者が鋭意検討した結果、見い出した構成である。
【００１４】
上記封止剤が半導体レーザ素子のレーザ出射端面に付着物を形成する揮発成分を発生しにくい材料からなる構成において、好ましくは、封止剤は、フッ素系樹脂からなる。フッ素系樹脂からは上記揮発成分が発生しにくいので、レーザ出射端面に付着物が形成されるのが抑制される。その結果、半導体レーザ素子の劣化を確実に抑制することができる。なお、レーザ出射端面に付着物を形成する揮発成分を発生しにくい材料として上記したフッ素系樹脂を用いる点については、本願発明者が鋭意検討した結果、見い出した構成である。
【００１５】
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、封止用部材は、固定手段を用いてベース部に固定されている。このように構成すれば、封止用部材を封止剤以外の固定手段を用いてベース部に確実に固定することができる。これにより、不意な振動や衝撃に起因して封止用部材がベース部から外れてしまうのを容易に抑制することができる。
【００１６】
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、封止用部材は、金属箔、または、表面にガスバリア層が形成されているシリコン樹脂または熱可塑性フッ素樹脂のいずれかからなる。なお、本発明において、ガスバリア層とは、シリコン樹脂および熱可塑性フッ素樹脂よりもガス透過性が低い材料からなる層を意味している。このように構成すれば、封止用部材を金属箔により構成する場合には、樹脂以外で加工性に富み、かつ、低コストな材料によって封止用部材を容易に形成することができる。また、封止用部材をシリコン樹脂または熱可塑性フッ素樹脂などの樹脂により構成する場合には、ガスバリア層により、半導体レーザ装置の外部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用部材の樹脂中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。
【００１７】
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、上面と一方側面とに開口部を有する凹状のベース部と、開口部を覆う封止用部材とを含み、封止用部材は、封止剤を介してベース部に取り付けられている。
【００１８】
この発明の第２の局面による光装置では、上記のように、封止剤を介して開口部を封止用部材で覆っているので、上面および一方側面の２面が開口されている凹状のベース部を封止用部材により容易に封止された半導体レーザ装置を得ることができる。これにより、半導体レーザ素子が劣化するのが抑制された半導体レーザ装置を搭載した光装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【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２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９】本発明の第２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１０】本発明の第２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斜視図である。
【図１１】本発明の第２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斜視図である。
【図１２】本発明の第２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斜視図である。
【図１３】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１４】本発明の第４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製造プロセスを説明するための断面図である。
【図１６】本発明の第４実施形態による半導体レーザ装置の製造プロセスを説明するための断面図である。
【図１７】本発明の第５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１８】本発明の第５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１９】本発明の第５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断面図である。
【図２０】本発明の第６実施形態による３波長半導体レーザ装置の封止用部材を取り除いた状態での上面図である。
【図２１】本発明の第６実施形態による３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２２】本発明の第７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２３】本発明の第８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２４】本発明の第９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２５】本発明の第９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２６】本発明の第１０実施形態によるプロジェクタ装置の構成図である。
【図２７】本発明の第１０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】
【００２０】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２１】
（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。
【００２２】
本発明の第１実施形態による半導体レーザ装置１００は、図１および図２に示すように、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）の２方向から覆う封止用部材３０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。
【００２３】
ベース部１０は、図１に示すように、ポリアミド樹脂により形成された厚みｔ１（Ｃ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の前方部分（Ａ１側）の約半分の領域には、下方（Ｃ１側）に向かって厚みｔ１の約半分の深さに窪む凹部１０ｂが形成されている。また、ベース本体１０ａの前側（Ａ１側）の前壁部１０ｃには、幅方向（Ｂ方向）の中央部に幅Ｗ３（図３参照）を有する略矩形状の開口部１０ｄが設けられている。したがって、凹部１０ｂには、上面１０ｉ側に開口する略矩形状の開口部１０ｅと、前方に開口する開口部１０ｄとが配置されている。また、凹部１０ｂは、前壁部１０ｃと、前壁部１０ｃの両側端部から後方（Ａ２方向）に略平行に延びる一対の側壁部１０ｆと、側壁部１０ｆの後方側（Ａ２側）の端部を繋ぐ内壁部１０ｇと、上記した前壁部１０ｃ、一対の側壁部１０ｆおよび内壁部１０ｇが下部で繋がる底面とによって構成されている。なお、前壁部１０ｃは、本発明の「一方側面」の一例である。
【００２４】
また、図１および図３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、１２および１３が、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、平面的に見て、リード端子１１は、ベース本体１０ａの略中心（Ｂ方向）を貫通するとともに、リード端子１１の幅方向（Ｂ方向）の外側（Ｂ２側およびＢ１側）には、それぞれリード端子１２および１３が配置されている。また、リード端子１１、１２および１３は、各々の後方（Ａ２方向）に延びた後端領域１１ａ、１２ａおよび１３ａが、ベース本体１０ａの後方（Ａ２側）の後壁部１０ｈ（図３参照）からそれぞれ露出している。
【００２５】
また、図１および図３に示すように、リード端子１１、１２および１３の前方（Ａ１側）の前端領域１１ｂ、１２ｂおよび１３ｂは、ベース本体１０ａの内壁部１０ｇからそれぞれ露出しており、前端領域１１ｂ〜１３ｂは、共に凹部１０ｂの底面上に配置されている。また、リード端子１１の前端領域１１ｂは、凹部１０ｂの底面上でＢ方向に広がっている。
【００２６】
また、図３に示すように、リード端子１１には、前端領域１１ｂ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１１ｂから延びるとともにベース本体１０ａの側面からＢ１方向（Ｂ２方向）に貫通してベース部１０の外部に露出している。したがって、パッケージ５０内で動作する青紫色半導体レーザ素子２０が発する熱が、サブマウント４０、前端領域１１ｂおよび両側の放熱部１１ｄに伝達されて半導体レーザ装置１００の外部に放熱されるように構成されている。
【００２７】
また、封止用部材３０は、透光性を有するシリコン樹脂により形成されている。封止用部材３０は、図１に示すように、厚みｔ２（Ｃ方向）および幅Ｗ１（Ｂ方向）を有する平板状の天面部３０ａと、天面部３０ａの一方側（Ａ１側）の端部に接続され、下方（Ｃ１方向）に延びる厚みｔ２および幅Ｗ２（Ｗ２≦Ｗ１）を有する平板状の前面部３０ｂとを有する。また、天面部３０ａと前面部３０ｂとは互いに略直交した状態で一体的に形成されることにより、封止用部材３０はＡ方向の側断面が略Ｌ字形状を有する。なお、前面部３０ｂの幅Ｗ２は、ベース部１０の開口部１０ｄのＢ方向の開口長さＷ３（図３参照）よりも大きい。
【００２８】
ここで、第１実施形態では、図１〜図５に示すように、開口部１０ｅおよび１０ｄの周囲を囲むように、ベース本体１０ａの上面１０ｉにおける開口部１０ｅの周辺領域（内壁部１０ｇの近傍領域、および、一対の側壁部１０ｆおよび前壁部１０ｃの各々の上面）と、前面（前壁部１０ｃの外側面（Ａ１側））における開口部１０ｄの周辺領域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、天面部３０ａおよび前面部３０ｂの内表面３０ｃの外縁部近傍を封止剤１５に密着させた状態でベース部１０に取り付けられている。これにより、開口部１０ｄおよび１０ｅは、封止用部材３０により完全に塞がれており、青紫色半導体レーザ素子２０をパッケージ５０によって封止している。
【００２９】
なお、封止剤１５には、フッ素系オイルであるパーフルオロポリエーテルに対してポリテトラフルオロエチレン（ＣＦ２）ｎ）の微粒子を増長剤として混ぜたペースト状の混合物からなるフッ素系グリースが用いられる。ここで、パーフルオロポリエーテルは、次の化学式で示される物質の単体もしくは組み合わせからなる。すなわち、パーフルオロポリエーテルは、Ｒｆ（ＯＣＦ２ＣＦ２）ｎＦ、Ｒｆ（ＯＣＦ２ＣＦ２ＣＦ２）ｎＦ、Ｒｆ（ＯＣＦ（ＣＦ３）ＣＦ２）ｎＦ（ここで、ＲｆはＣ３Ｆ５またはＣ３Ｆ７を示す）、または、Ｒｆ（ＯＣＦ２ＣＦ２）ｎＦ（ここで、ＲｆはＣ２Ｆ５またはＣ３Ｆ７）の単体もしくは組み合わせからなる。このように、封止剤１５としては、揮発成分などが発生しない材料か、または、揮発成分などが発生しにくい材料が用いられる。これにより、半導体レーザ装置１００では、パッケージ５０の内部の光出射端面２０ａに揮発成分による付着物などが生じないかまたは生じにくいように構成されている。
【００３０】
また、図４および図５に示すように、封止用部材３０の内表面３０ｃ上および外表面３０ｄ上に、約０．１μｍの厚みを有するＳｉＯ２からなるガスバリア層３１が連続して形成されている。
【００３１】
また、第１実施形態では、図２に示すように、封止用部材３０がベース部１０に取り付けられた状態で、さらに、エポキシ樹脂系の接着剤１６により封止用部材３０が固定されている。具体的には、接着剤１６は、封止用部材３０の天面部３０ａの後方（Ａ２側）の端面近傍と、前面部３０ｂの側方（Ｂ１、Ｂ２側）の端面近傍とに設けられている。また、接着剤１６は、各々の箇所において、ベース部１０の外表面から封止用部材３０の外表面にわたって形成されており、封止剤１５の外側（凹部１０ｂの外側）に設けられている。これにより、接着剤１６が発する揮発性の有機ガスは、封止剤１５によりパッケージ５０内に浸透するのが防止されている。なお、接着剤１６は、本発明の「固定手段」の一例である。
【００３２】
また、リード端子１１の前端領域１１ｂの上面略中央に、青紫色半導体レーザ素子２０がサブマウント４０を介して取り付けられている。この青紫色半導体レーザ素子２０は、約２５０μｍ以上約４００μｍ以下の共振器長（Ａ方向）を有するとともに、約１００μｍ以上約２００μｍ以下の素子幅（Ｂ方向）を有している。また、青紫色半導体レーザ素子２０は、約１００μｍの厚みを有している。
【００３３】
また、図５に示すように、青紫色半導体レーザ素子２０では、ｎ型ＧａＮ基板２１の上面上に、Ｓｉドープのｎ型ＡｌＧａＮからなるｎ型クラッド層２２が形成されている。ｎ型クラッド層２２の上面上には、Ｉｎ組成の高いＩｎＧａＮからなる量子井戸層とＧａＮからなる障壁層とが交互に積層されたＭＱＷ構造を有する活性層２３が形成されている。活性層２３の上面上には、Ｍｇドープのｐ型ＡｌＧａＮからなるｐ型クラッド層２４が形成されている。
【００３４】
また、ｐ型クラッド層２４には、図５の紙面に対して垂直な方向（図３のＡ方向）に沿って延びる約１．５μｍの幅を有するリッジ（凸部）２５が形成されている。また、ｐ型クラッド層２４のリッジ２５以外の上面とリッジ２５の両側面には、ＳｉＯ２からなる電流ブロック層２６が形成されている。また、ｐ型クラッド層２４のリッジ２５および電流ブロック層２６の上面上には、Ａｕなどからなるｐ側電極２７が形成されている。
【００３５】
また、ｎ型ＧａＮ基板２１の下面上の略全領域には、ｎ型ＧａＮ基板２１に近い側から順に、Ａｌ層、Ｐｔ層およびＡｕ層の順に積層されたｎ側電極２８が形成されている。また、青紫色半導体レーザ素子２０の光出射端面２０ａ（図３参照）には、低反射率の誘電体多層膜が形成されている。また、光反射端面２０ｂ（図３参照）には、高反射率の誘電体多層膜が形成されている。ここで、上記した光出射端面２０ａおよび光反射端面２０ｂ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に対して、それぞれの端面から出射されるレーザ光の光強度の大小関係により区別される。すなわち、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端面２０ａである。また、相対的に小さい方の端面が光反射端面２０ｂである。なお、光反射端面２０ｂは、本発明の「レーザ出射端面」の一例である。
【００３６】
第１実施形態では、上記した青紫色半導体レーザ素子２０のｎ側電極２８と、サブマウント４０の上面上に形成されたパッド電極４１とが、導電性接着層（図示せず）を介して接合される。これにより、青紫色半導体レーザ素子２０は、ジャンクションアップ方式によりサブマウント４０上に接合されている（図５参照）。また、サブマウント４０は、下面がＡｕ−Ｓｎ半田からなる導電性接着層５を介してリード端子１１の前端領域１１ｂの表面（上面）に接合されている。この際、青紫色半導体レーザ素子２０は、光出射端面２０ａが、サブマウント４０のＡ１側の端面４０ａ、リード端子１１の前端領域１１ｂの前面およびベース部１０の台座部１０ｂの前面１０ｈと同一面上に揃うように配置されている（図３参照）。また、図１に示すように、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１２ｂに接続されている。
【００３７】
また、サブマウント４０の後方（Ａ２側）には、平板状のモニタ用ＰＤ（フォトダイオード）４２が配置されている。また、モニタ用ＰＤ４２は、受光面となる上面４２ａ側（Ｃ２側）に形成されたｐ型領域４２ｂと、下面側（Ｃ１側）に形成されたｎ型領域４２ｃとを有している。そして、下面側のｎ型領域４２ｃがリード端子１１の上面に接合されている。
【００３８】
また、モニタ用ＰＤ４２の上面４２ａ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１３ｂ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。
【００３９】
次に、図１〜図７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。
【００４０】
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１１ｂ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。
【００４１】
その後、図７に示すように、一組のリード端子１１〜１３が貫通するベース本体１０ａと、各端子の前端領域１１ｂ〜１３ｂが底面上に露出するような凹部１０ｂとを有するベース部１０（図１参照）を、樹脂成型装置を用いてリードフレーム１０５に成型する。この際、ベース本体１０ａは、各リード端子１１〜１３の前端領域１１ｂ〜１３ｂが、共に凹部１０ｂ内に配置されるようにモールド成型される。
【００４２】
一方、シリコン樹脂と硬化剤とを約１０対１の割合で混ぜ合わせた硬化前のシリコン樹脂を所定の形状を有する型（図示せず）に流し込む。そして、約１５０℃の温度条件下で約３０分間加熱することにより硬化させる。これにより、封止用部材３０の天面部３０ａおよび前面部３０ｂ（図１参照）が成型される。
【００４３】
その後、型から封止用部材３０を取り出し、オイルフリーポンプにより減圧状態にしたオーブン内で、約２４０℃の温度条件下で約２日間加熱することにより、シリコン樹脂中に含有している低分子シロキサンを除去する。
【００４４】
その後、真空蒸着法を用いて、封止用部材３０の天面部３０ａおよび前面部３０ｂの各々の表面（内表面３０ｃおよび外表面３０ｄ）上に、ＳｉＯ２からなるガスバリア層３１（図５参照）を形成する。このようにして、封止用部材３０が形成される。
【００４５】
また、所定の製造プロセスを用いて、青紫色半導体レーザ素子２０、モニタ用ＰＤ４２およびサブマウント４０を作製する。そして、サブマウント４０の一方の表面上に形成されたパッド電極４１上に、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のチップを接合する。この際、青紫色半導体レーザ素子２０は、ｎ側電極２８側がパッド電極４１に接合される。
【００４６】
その後、図７に示すように、導電性接着層５（図５参照）を介して、リード端子１１の前端領域１１ｂ（図３参照）の上面略中央（横方向）の上面上に、サブマウント４０を接合する。この際、青紫色半導体レーザ素子２０が接合されていないサブマウント４０の下面側が前端領域１１ｂの上面に接合される。続いて、サブマウント４０の後方であり、かつ、リード端子１１の前端領域１１ｂと前壁部１０ｃとの間の領域上に、導電性接着層（図示せず）を用いてモニタ用ＰＤ４２のｎ型領域４２ｃを接合する。この際、モニタ用ＰＤ４２は、ｎ型領域４２ｃ側がリード端子１１に接合される。
【００４７】
その後、図１に示すように、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１２ｂとを接続する。また、金属線９２を用いてモニタ用ＰＤ４２のｐ型領域４２ｂとリード端子１３の前端領域１３ｂとを接続する。なお、図７では、金属線９１および９２の記載を省略している。
【００４８】
その後、図７に示すように、分離線１８０および１９０に沿って切断することにより、連結部１０１、１０２および１０３を切断除去する。
【００４９】
その後、図１に示すように、ベース部１０の開口部１０ｅおよび１０ｄの周囲を囲むように、ベース本体１０ａの上面１０ｉにおける開口部１０ｅの周辺領域（内壁部１０ｇの近傍領域、および、一対の側壁部１０ｆおよび前壁部１０ｃの各々の上面）と、前面（前壁部１０ｃの外側面（Ａ１側））における開口部１０ｄの周辺領域上とを連続的に覆うように封止剤１５を塗布する。そして、この状態で、封止用部材３０の内表面３０ｃの外縁部近傍を封止剤１５に密着させた状態でベース部１０に対して取り付ける。最後に、封止用部材３０とベース部１０との接合箇所の外側の表面に接着剤１６を貼り付けて固定する。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（図２参照）が形成される。
【００５０】
第１実施形態では、上記のように、封止剤１５を介して開口部１０ｅおよび１０ｄを封止用部材３０で覆っているので、上面１０ｉ側および前壁部１０ｃ側の２面が開口されている凹状のベース部１０を封止用部材３０により容易に封止することができる。したがって、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。また、封止剤１５を介して封止用部材３０をベース部１０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。
【００５１】
また、第１実施形態では、光出射端面２０ａに付着物を形成するような揮発成分が発生しにくいフッ素系グリースを封止剤１５に用いることによって、パッケージ５０内に光出射端面２０ａの付着物の原因となる有機ガスやシロキサンなどの揮発性ガスが浸入しにくくなるので、光出射端面２０ａに付着物が形成されるのが抑制される。これにより、ベース部１０と封止用部材３０とによって封止された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。また、フッ素系グリースは、ペースト状であり、僅かな隙間にも容易に充填できるため、パッケージ５０内部を隙間なく封止することができる。これにより、青紫色半導体レーザ素子２０の劣化を確実に抑制することができる。特に、レーザ出射端面（光出射端面２０ａ）への付着物に起因して素子が劣化しやすい青紫色半導体レーザ素子２０を備える半導体レーザ装置１００に対して、フッ素系グリースからなる封止剤１５を用いることは有効である。
【００５２】
ここで、封止剤１５としてフッ素系グリースを用いることの有用性を確認するため、以下の実験を行った。まず、５．６ｍｍの直径（外径）を有する金属製のステム（ベース部）に青紫色半導体レーザ素子２０を取り付けるとともに、金属製のキャップ部（ガラス窓付き）の内側面に約３ｍｇのフッ素系グリースを付着させた状態でキャップ部を被せて封止を行った。なお、使用したフッ素系グリースは、東レ・ダウコーニング社製の「ＨＰ−３００」およびＵＬＶＡＣ社製の「スーパーＺ−３００」の各々を使用した。そして、７０℃の条件で、青紫色半導体レーザ素子２０から、ＡＰＣ（Ａｕｔｏ  Ｐｏｗｅｒ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）により、１０ｍＷの出力に調整されたレーザ光を３５０時間出射して動作試験を行った。この結果、３５０時間経過後においても、各々のフッ素系グリースが付着した半導体レーザ装置の動作電流に顕著な変化は生じなかった。なお、比較例として、キャップ部の内側面にシリコン系グリースを付着させて封止した半導体レーザ装置を用いて動作試験を行った。なお、使用したシリコン系グリースは、東レ・ダウコーニング社製の「ＦＳ高真空用グリース」および「ＨＩＧＨ  ＶＡＣＵＵＭ  ＧＲＥＡＳＥ」の各々を使用した。比較例の場合、レーザ素子の動作後２０〜５０時間経過後に、動作電流値が初期値の１．５倍に上昇する結果が得られた。この結果から、封止剤１５に用いるフッ素系グリースは、レーザ出射端面に付着物を形成する揮発成分を発生しにくい材料であって、光出射端面２０ａに付着物などが形成されることを抑制することに対して有用であることが確認された。
【００５３】
また、封止用部材３０としてシリコン樹脂を用いることの有用性を確認するため、以下の実験を行った。まず、１ｍｍの厚みを有する板状のポリジメチルシロキサンからなるシリコン樹脂（信越化学製：ＫＥ−１０６）により封止用部材３０を形成し、これを光出射端面２０ａから１ｍｍの距離を隔てて配置した。次に、７０℃の条件で、青紫色半導体レーザ素子２０から、ＡＰＣ（Ａｕｔｏ  Ｐｏｗｅｒ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）により、１０ｍＷの出力に調整されたレーザ光を上記光透過部３５に１０００時間照射した。この結果、封止用部材３０の透過率に変化がないことを確認した。比較例として、１ｍｍの厚みを有するＰＭＭＡ（透明アクリル樹脂）で形成した光透過部に対して同じ条件でレーザ光を照射した場合には、レーザ光の照射領域が劣化により不透明となり、透過率が急激に減少した。この結果から、封止用部材３０にシリコン樹脂を用いることの有用性が確認された。
【００５４】
また、第１実施形態では、封止用部材３０は、封止剤１５に加えて、接着剤１６を用いてベース部１０に固定されている。これにより、ベース部１０に確実に固定することができるので、不意な振動や衝撃に起因して封止用部材３０がベース部１０から外れてしまうのを容易に抑制することができる。
【００５５】
また、第１実施形態では、封止用部材３０として、内表面３０ｃ上および外表面３０ｄ上にガスバリア層３１が形成されたシリコン樹脂を用いている。ここで、封止用部材３０を構成するシリコン樹脂は、非結晶構造のためガス透過性が高いので、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が、シリコン樹脂中を透過して青紫色半導体レーザ素子２０が封止されたパッケージ５０内に浸入する虞がある。したがって、封止用部材３０の表面にガスバリア層３１を形成することにより、半導体レーザ装置１００の外部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用部材３０のシリコン樹脂中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。なお、ガスバリア層３１は、数十ｎｍの厚みを有していればよい。
【００５６】
（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８に示すように、上記第１実施形態と異なり、光透過部２３５が前面（Ａ１側）に形成された封止用部材２３０がアルミ箔から構成されている場合について説明する。なお、また、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。なお、アルミ箔は、本発明の「金属箔」の一例である。
【００５７】
第２実施形態による半導体レーザ装置２００では、封止用部材２３０は、約５０μｍの厚みｔ２を有するアルミ箔を用いて形成されている。
【００５８】
また、図９に示すように、封止用部材２３０の前面部２３０ｂの略中央部には、封止用部材２３０を厚み方向に貫通する１つの孔部２３４が設けられている。そして、前面部２３０ｂの外側（Ａ１側）から孔部２３４を覆うようにシリコン樹脂からなる透光性を有する光透過部２３５が設けられている。また、光透過部２３５の表面（Ａ１側およびＡ２側）上には、Ａｌ２Ｏ３からなる誘電体膜３２が形成されている。誘電体膜３２は、ガスバリア層としての機能に加えて反射防止層の役割を有する。また、光透過部２３５は、孔部２３４の周りに塗布された約０．１ｍｍの厚みを有する封止剤１７を介して前面部２３０ｂに貼り付けられている。
【００５９】
なお、第２実施形態では、封止剤１７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。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。したがって、封止用部材２３０の孔部２３４は、封止剤１７を介して取り付けられた光透過部２３５により完全に塞がれている。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る。
【００６０】
次に、半導体レーザ装置２００の製造プロセスについて説明する。まず、図１０に示すように、約５０μｍの厚みを有するアルミ箔２３３の所定領域に孔部２３４を所定の間隔を隔てて複数形成する。その後、図１１に示すように、アルミ箔２３３の上面２３３ａ上の、各々の孔部２３４の周囲に封止剤１７を円環状に塗布する。
【００６１】
この際、第２実施形態の製造プロセスでは、約２２０℃に加熱したアルミ箔２３３の上面２３３ａ上に、エバール（クラレ製：エバールＦ１０４Ｂ）からなる封止剤１７を約０．２ｍｍの厚みで塗布する。加熱により封止剤１７が溶融している状態で、誘電体膜３２が形成されているとともに略円板状に形成されている光透過部２３５を孔部２３４上を覆うように圧着する。その後、アルミ箔２３３を冷却することにより、光透過部２３５を封止剤１７を介してアルミ箔２３３に貼り付ける（図１１参照）。
【００６２】
その後、図１２に示すように、アルミ箔２３３を、封止用部材２３０を平面上に展開した形状に切り抜く。その後、光透過部２３５が外側になるように前面部２３０ｂの部分を天面部２３０ａに対して垂直な方向に折り曲げる。これにより、封止用部材２３０が図８に示した形状に形成される。
【００６３】
その後、上記第１実施形態の製造プロセスにおけるベース部１０に封止用部材３０を取り付ける工程に代えて、ベース部１０に対して、封止用部材２３０を取り付ける。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。このようにして、第２実施形態による半導体レーザ装置２００（図９参照）が形成される。
【００６４】
第２実施形態では、上記のように、封止用部材２３０をアルミ箔２３３により構成している。これにより、樹脂以外で加工性に富み、かつ、低コストな材料によって封止用部材２３０を容易に形成することができる。
【００６５】
また、第２実施形態では、光透過部２３５が、封止剤１７を介して封止用部材２３０（前面部２３０ｂ）に取り付けられている。すなわち、封止剤１７を用いることにより、光透過部２３５と封止用部材２３０とは、アクリル樹脂系接着剤やエポキシ樹脂系接着剤などの接着剤を使用することなく接合されるので、パッケージ５０内に封止された青紫色半導体レーザ素子２０は、上記した接着剤が発する有機ガスに曝されない。したがって、青紫色半導体レーザ素子２０が劣化するのを有効に抑制することができる。
【００６６】
ここで、封止剤１７としてＥＶＯＨ樹脂（エバール）を用いることの有用性を確認するため、以下の実験を行った。まず、９ｍｍの直径（外径）を有する金属製のステム（ベース部）に青紫色半導体レーザ素子２０を取り付けるとともに、金属製のキャップ部（ガラス窓付き）の内側面に約５ｍｇにカットしたエバール（クラレ製：エバールＦ１０４Ｂ）のペレットを入れた状態でキャップ部を被せて封止を行った。そして、７０℃の条件で、青紫色半導体レーザ素子２０から、ＡＰＣにより、１０ｍＷの出力に調整されたレーザ光を２５０時間出射して動作試験を行った。この結果、２５０時間経過後においても半導体レーザ装置の動作電流に顕著な変化は生じなかった。なお、比較例として、エバールを入れない状態で封止した半導体レーザ装置における動作試験を行った。２５０時間経過後の比較例と比較しても、動作電流に顕著な差異が見られなかった。この結果から、エバールからは、有機ガスなどが極めて発生しにくいことが確認され、封止剤１７にＥＶＯＨ樹脂を用いることの有用性が確認された。
【００６７】
（第３実施形態）
図１３を参照して、第３実施形態について説明する。この第３実施形態による半導体レーザ装置３００では、上記第１実施形態で用いた封止剤１５に代えて、上記第２実施形態で用いた封止剤１７（クラレ製：エバールＦ１０４Ｂ）を用いている以外は、上記第１実施形態と同様である。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。
【００６８】
また、半導体レーザ装置３００の製造プロセスでは、上記第１実施形態における半導体レーザ装置１００の製造プロセスにおけるベース部１０に封止用部材３０を取り付ける工程に代えて、以下の工程により、ベース部に封止用部材３０を取り付ける。すなわち、ベース部１０を、約２２０℃に加熱した状態で、開口部１０ｄおよび１０ｅの周辺領域上に封止剤１７（図１３参照）を塗布する。加熱により封止剤１７が溶融している状態で、封止用部材３０をベース部１０に対して熱圧着する。その後、ベース部１０を冷却することにより、ベース部１０に対して封止用部材３０が取り付けられる。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。このようにして、第３実施形態による半導体レーザ装置３００が形成される。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。
【００６９】
（第４実施形態）
次に、第４実施形態について説明する。この第４実施形態による半導体レーザ装置４００では、封止剤１７を用いた封止用部材４３０がベース部１０に取り付けられている以外は、上記第２実施形態と同様である。なお、図中において、上記第２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。
【００７０】
第４実施形態による半導体レーザ装置４００では、図１４に示すように、封止用部材４３０とベース部１０とは、封止剤１７を介して接合されている。この際、封止剤１７は、封止用部材４３０とベース部１０との接合箇所のみならず、封止用部材４３０の裏面（内表面４３０ｃ）上の略全ての領域に約０．２ｍｍの厚みで塗布されている。なお、図１４では、封止用部材４３０の裏面上に塗布された封止剤１７の図示を部分的に省略することにより、パッケージ５０内部を図示している。なお、第４実施形態による半導体レーザ装置４００のその他の構成は、上記第１実施形態と同様である。
【００７１】
次に、半導体レーザ装置４００の製造プロセスについて説明する。まず、約０．１７μｍの厚みを有するシート状のアルミ箔２３３（図１０参照）を約２２０℃に加熱した状態で、裏面２３３ｂ（図１０参照）上の全面に封止剤１７を約０．２ｍｍの厚みで塗布する。その後、孔部２３４（図１０参照）を形成するとともに、上記第２実施形態と同様に、光透過部２３５を封止剤１７を介してアルミ箔２３３に貼り付けた後、図１２に示すような平面形状を有する封止用部材４３０を作製する。なお、冷却により、裏面２３３ｂ上に塗布されている封止剤１７も硬化するので、板状となった封止用部材４３０には所定の大きさの剛性が生じる。
【００７２】
その後、上記第２実施形態における半導体レーザ装置２００の製造プロセスにおけるベース部１０に封止用部材２３０を取り付ける工程に代えて、以下の工程により、ベース部１０に封止用部材４３０を取り付ける。すなわち、ベース部１０を約２２０℃に加熱した状態で、折り曲げられていない状態の封止用部材４３０を、ベース部１０の上面に熱圧着するとともに、前壁部１０ｃに沿って封止用部材４３０を折り曲げながら前壁部１０ｃの前面に熱圧着する。なお、封止用部材４３０は、周囲の熱によって封止剤１７が溶融し始めるのでアルミ箔２３３が変形可能な状態となる。
【００７３】
その後、ベース部１０を冷却することにより、ベース部１０に対して封止用部材４３０が取り付けられる。なお、その他の工程は、上記第２実施形態の製造プロセスと同様である。このようにして、第４実施形態による半導体レーザ装置４００が形成される。
【００７４】
第４実施形態では、エバールからなる封止剤１７が封止用部材４３０の裏面２３３ｂ上全体に形成されているので、アルミ箔２３３の厚みが小さい場合であっても物理的強度（剛性）を高められる。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。さらには、製造工程上での取り扱いも容易になる。なお、第４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。
【００７５】
（第５実施形態）
図１７〜図１９を参照して、第５実施形態について説明する。この第５実施形態による半導体レーザ装置５００では、上記第１実施形態と異なり、係合爪５３０ａ〜５３０ｃが設けられた封止用部材５３０をベース部１０に取り付ける場合について説明する。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。
【００７６】
第５実施形態による半導体レーザ装置５００では、図１７に示すように、封止用部材５３０には、係合爪５３０ａ、５３０ｂおよび５３０ｃが一体的に形成されている。係合爪５３０ａは、前面部３０ｂのＣ１側の端部から内側（Ａ２方向）に凸状に突出するとともに先端部がさらに上方（Ｃ２方向）に楔状に突出した形状を有する。係合爪５３０ｂおよび５３０ｃは、天面部３０ａのＢ方向の各々の端部から若干下方（Ｃ１方向）に延びるとともに先端部が内側（Ｂ１側およびＢ２側）に楔状に突出した形状を有する。
【００７７】
また、第５実施形態では、ベース部１０には、図１７〜図１９に示すように、係合溝部５１０ａ、５１０ｂおよび５１０ｃが形成されている。係合溝部５１０ａ（図１８参照）は、ベース部１０の下面１０ｊの側壁部１０ｆ（Ａ１側）近傍領域に形成されており、略Ｖ字溝状に窪んでいる。係合溝部５１０ｂおよび５１０ｃ（図１９参照）は、それぞれ、凹部１０ｂの側壁部１０ｆの外表面にそれぞれ形成されており、略Ｖ字溝状に窪んでいる。
【００７８】
また、封止用部材５３０は、第１実施形態と同様に、封止剤１５を介してヘッダ部１０ａに取り付けられている。さらに、第５実施形態では、図１８に示すように、係合爪５３０ａが係合溝部５１０ａに嵌まり込むとともに、図１９に示すように、係合爪５３０ｂおよび５３０ｃが係合溝部５１０ｂおよび５１０ｃにそれぞれ嵌まり込む。これにより、封止用部材５３０がベース部１０に固定されるように構成されている。なお、係合爪５３０ａ、５３０ｂおよび５３０ｃ、および、係合溝部５１０ａ、５１０ｂおよび５１０ｃは、それぞれ、本発明の「固定手段」の一例である。
【００７９】
なお、第５実施形態による半導体レーザ装置５００のその他の構成は、上記第１実施形態と同様である。
【００８０】
また、第５実施形態による半導体レーザ装置５００の製造プロセスについては、係合爪５３０ａ、５３０ｂおよび５３０ｃを有する封止用部材５３０をモールド成型する点と、係合溝部５１０ａ、５１０ｂおよび５１０ｃを有するベース部１０をモールド成型する点と、係合爪５３０ａ、５３０ｂおよび５３０ｃが、係合溝部５１０ａ、５１０ｂおよび５１０ｃにそれぞれ嵌まるように封止用部材５３０をベース部１０に取り付ける点とを除いて、上記第１実施形態の製造プロセスと略同様である。
【００８１】
第５実施形態では、上記のように、封止用部材５３０は、封止剤１５に加えて、係合爪５３０ａ、５３０ｂおよび５３０ｃを係合溝部５１０ａ、５１０ｂおよび５１０ｃにそれぞれ係合させることによりベース部１０に取り付けられている。これにより、係合爪５３０ａ、５３０ｂおよび５３０ｃと、係合溝部５１０ａ、５１０ｂおよび５１０ｃとの係合（３箇所）により封止用部材５３０をベース部１０に確実に固定することができる。この結果、不意な振動や衝撃に起因して封止用部材５３０がベース部１０から外れてしまうのを容易に抑制することができる。なお、第５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。
【００８２】
（第６実施形態）
図２０および図２１を参照して、第６実施形態について説明する。この第６実施形態による３波長半導体レーザ装置６００では、上記第１実施形態と異なり、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場合について説明する。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。
【００８３】
本発明の第６実施形態による３波長半導体レーザ装置６００では、図２０に示すように、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の表面上に接合されている。なお、３波長半導体レーザ装置６００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。
【００８４】
なお、第６実施形態では、パッド電極４１の前方（Ａ１側）の上面の所定領域に上記した半導体レーザ素子が接合されるとともに、後方（Ａ２側）の上面の所定領域にモニタ用ＰＤ４２が接合されている。
【００８５】
また、第６実施形態では、上記第１実施形態の半導体レーザ装置１００と比べて、ベース部１０は、ベース本体１０ａの断面が幅方向（Ｂ方向）に引き延ばされることにより、幅Ｗ６１（Ｗ６１＞Ｗ１）を有して形成されている。したがって、上面１０ｉの開口部１０ｅもＢ方向に引き延ばされている。また、前壁部１０ｃの略中央に設けられた開口部１０ｄは、Ｂ方向に開口長さＷ６３（Ｗ６３＞Ｗ３）を有している。なお、前壁部１０ｃは、本発明の「一方側面」の一例である。
【００８６】
また、図２０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、６１２、６１３、６１４および６１５が、互いに絶縁された状態でベース本体１０ａを貫通するように同一平面上に配置されている。
【００８７】
また、リード端子１１およびリード端子６１２〜６１５の各々の前方（Ａ１側）の前端領域１１ｂおよび前端領域６１２ｂ〜６１５ｂは、ベース本体１０ａの内壁部１０ｇからそれぞれ露出するとともに、凹部１０ｂの底面上に配置されている。また、前端領域１１ｂの略中央に、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。
【００８８】
また、２波長半導体レーザ素子６０は、図２１に示すように、赤色半導体レーザ素子７０と赤外半導体レーザ素子８０とが所定の溝幅を有する凹部６５を隔てて共通のｎ型ＧａＡｓ基板７１の表面上に形成されている。
【００８９】
具体的には、赤色半導体レーザ素子７０では、ｎ型ＧａＡｓ基板７１の上面上に、ＡｌＧａＩｎＰからなるｎ型クラッド層７２が形成されている。ｎ型クラッド層７２の上面上には、ＧａＩｎＰからなる量子井戸層とＡｌＧａＩｎＰからなる障壁層とが交互に積層されたＭＱＷ構造を有する活性層７３が形成されている。活性層７３の上面上には、ＡｌＧａＩｎＰからなるｐ型クラッド層７４が形成されている。また、赤外半導体レーザ素子８０では、ｎ型ＧａＡｓ基板７１の上面上に、ＡｌＧａＡｓからなるｎ型クラッド層８２が形成されている。ｎ型クラッド層８２の上面上には、Ａｌ組成の低いＡｌＧａＡｓからなる量子井戸層とＡｌ組成の高いＡｌＧａＡｓからなる障壁層とが交互に積層されたＭＱＷ構造を有する活性層８３が形成されている。活性層８３の上面上には、ＡｌＧａＡｓからなるｐ型クラッド層８４が形成されている。
【００９０】
また、ｐ型クラッド層７４のリッジ７５以外の上面とリッジ７５の両側面、および、ｐ型クラッド層８４のリッジ８５以外の上面とリッジ８５の両側面とを覆うＳｉＯ２からなる電流ブロック層８６が形成されている。また、リッジ７５、リッジ８５および電流ブロック層８６の上面上には、それぞれ、約２００ｎｍの厚みを有するＰｔ層と約３μｍの厚みを有するＡｕ層とが積層されたｐ側電極７７および８７が形成されている。
【００９１】
また、ｎ型ＧａＡｓ基板７１の下面上に、ｎ型ＧａＡｓ基板７１から近い順に、ＡｕＧｅ層、Ｎｉ層およびＡｕ層の順に積層されたｎ側電極７８が形成されている。また、ｎ側電極７８は、赤色半導体レーザ素子７０と赤外半導体レーザ素子８０とに共通のｎ側電極として設けられている。また、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、光出射端面７０ａおよび８０ａが、光出射端面２０ａと同じ側（Ａ１側）に揃うように配置されている。なお、光出射端面７０ａおよび８０ａは、本発明の「レーザ出射端面」の一例である。
【００９２】
また、図２０に示すように、ｐ側電極２７には、金属線６９１の一端がワイヤボンディングされており、金属線６９１の他端は、リード端子６１４の前端領域６１４ｂに接続されている。ｐ側電極７７には、金属線６９２の一端がワイヤボンディングされており、金属線６９２の他端は、リード端子６１３の前端領域６１３ｂに接続されている。また、ｐ側電極８７には、金属線６９３の一端がワイヤボンディングされており、金属線６９３の他端は、リード端子６１２の前端領域６１２ｂに接続されている。また、モニタ用ＰＤ４２のｐ型領域４２ｂには、金属線６９４の一端がワイヤボンディングされており、金属線６９４の他端は、リード端子６１５の前端領域６１５ｂに接続されている。
【００９３】
また、封止用部材６３０についても、第１実施形態の封止用部材３０（図１参照）に対して、天面部６３０ａおよび前面部６３０ｂの断面が幅方向（Ｂ方向）に引き延ばされることにより、ベース部１０と同じ幅Ｗ６１を有している。
【００９４】
また、第６実施形態では、封止用部材６３０は、透光性を有する熱可塑性フッ素樹脂により形成されている。また、図２１に示すように、封止用部材６３０の内表面６３０ｃ上および外表面６３０ｄ上とに、約０．１μｍの厚みを有するＳｉＯ２からなるガスバリア層３１が連続して形成されている。
【００９５】
なお、第６実施形態による３波長半導体レーザ装置６００のその他の構成は、上記第１実施形態と同様である。
【００９６】
次に、封止用部材６３０の製造プロセスについて説明する。まず、ペレット（約３〜５ｍｍ程度の長さを有する円柱状の粒子）状の熱可塑性フッ素樹脂を約１７０℃の温度条件下で加熱しながら所定の形状を有する型（図示せず）に流し込んだ後、除温することにより硬化させる。これにより、封止用部材６３０の天面部６３０ａおよび前面部６３０ｂ（図２１参照）が成型される。
【００９７】
その後、真空蒸着法を用いて、封止用部材６３０の天面部６３０ａおよび前面部６３０ｂの各々の表面（内表面６３０ｃおよび外表面６３０ｄ）上に、ＳｉＯ２からなるガスバリア層３１を形成する。このようにして、封止用部材６３０が形成される。
【００９８】
なお、第６実施形態による３波長半導体レーザ装置６００のその他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２１のＢ方向）に並べた状態でサブマウント４０上に接合する点と、熱可塑性フッ素樹脂を用いて封止用部材６３０を形成した後に、封止用部材６３０をベース部１０に封止剤１５を介して取り付けることにより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を封止する点とを除いて、上記第１実施形態と略同様である。
【００９９】
ここで、封止用部材６３０として熱可塑性フッ素樹脂を用いることの有用性を確認するため、以下の実験を行った。まず、９ｍｍの直径（外径）を有する金属製のステム（ベース部）に青紫色半導体レーザ素子２０のみを取り付けるとともに、金属製のキャップ部（ガラス窓付き）を被せて封止を行う際に、パッケージ内に２ｍｍ×２ｍｍ×０．１ｍｍ（縦×横×厚み）のサイズにカットしたテトラフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロピレンおよびビニリデンフロライドからなる熱可塑性フッ素樹脂（３Ｍ製：ＴＨＶ５００Ｇ）を入れて封止した。そして、７０℃の条件で、青紫色半導体レーザ素子２０から、ＡＰＣにより、１０ｍＷの出力に調整されたレーザ光を２５０時間出射して動作試験を行った。この結果、２５０時間経過後においても動作電流に顕著な変化は生じなかった。また、青紫色半導体レーザ素子２０のレーザ出射端面には、熱可塑性フッ素樹脂からの揮発性ガスによる付着物が形成されていなかった。なお、比較例として、同じパッケージ内に上記と同じサイズにカットしたアクリル板を入れて封止した後に動作試験を行った。この場合、１４０時間で動作電流が上昇し始めてレーザ素子が破損した。
【０１００】
また、上記した厚み（０．１ｍｍ）を有する熱可塑性フッ素樹脂（３Ｍ製：ＴＨＶ５００Ｇ）により封止用部材６３０を形成し、これを光出射端面２０ａから１ｍｍの距離を隔てて配置した。次に、７０℃の条件で、青紫色半導体レーザ素子２０から、ＡＰＣにより、１０ｍＷの出力に調整されたレーザ光を上記光透過部３５に１０００時間照射したところ、封止用部材６３０の透過率に変化がないことを確認した。なお、比較例として、１ｍｍの厚みを有するＰＭＭＡ（透明アクリル樹脂）で形成した光透過部に対して同じ条件でレーザ光を照射した場合には、レーザ光の照射領域が劣化により不透明となり、透過率が急激に減少した。この結果から、封止用部材６３０に熱可塑性フッ素樹脂を用いることにより、レーザ出射端面には付着物が形成されにくいこと、および、青紫色レーザ光の照射に対して透過率が減少しにくいことを確認することができた。
【０１０１】
したがって、これを用いて封止用部材６３０を形成した第６実施形態の３波長半導体レーザ装置６００では、青紫色半導体レーザ素子２０の劣化をさらに抑制することができる。また、熱可塑性フッ素樹脂については、熱可塑性フッ素樹脂からの揮発性ガスはレーザ出射端面に付着物を形成しないので、上記第１実施形態の封止用部材３０の製造プロセスで行った脱ガス処理を行う必要はない。これにより、優れた特性を備えた３波長半導体レーザ装置６００を容易に製造することができる。
【０１０２】
なお、第６実施形態による３波長半導体レーザ装置６００の効果については、上記第１実施形態と同様である。
【０１０３】
（第７実施形態）
図２０および図２２を参照して、本発明の第７実施形態による光ピックアップ装置７００について説明する。なお、光ピックアップ装置７００は、本発明の「光装置」の一例である。
【０１０４】
本発明の第７実施形態による光ピックアップ装置７００は、図２２に示すように、上記第６実施形態による３波長半導体レーザ装置６００（図２０参照）と、３波長半導体レーザ装置６００から出射されたレーザ光を調整する光学系７２０と、レーザ光を受光する光検出部７３０とを備えている。
【０１０５】
また、光学系７２０は、偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）７２１、コリメータレンズ７２２、ビームエキスパンダ７２３、λ／４板７２４、対物レンズ７２５、シリンドリカルレンズ７２６および光軸補正素子７２７を有している。
【０１０６】
また、ＰＢＳ７２１は、３波長半導体レーザ装置６００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７３５から帰還するレーザ光を全反射する。コリメータレンズ７２２は、ＰＢＳ７２１を透過した３波長半導体レーザ装置６００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７２３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６００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。
【０１０７】
また、λ／４板７２４は、コリメータレンズ７２２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７２４は光ディスク７３５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６００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７３５から帰還するレーザ光は、ＰＢＳ７２１によって略全反射される。対物レンズ７２５は、λ／４板７２４を透過したレーザ光を光ディスク７３５の表面（記録層）上に収束させる。なお、対物レンズ７２５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。
【０１０８】
また、ＰＢＳ７２１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７２６、光軸補正素子７２７および光検出部７３０が配置されている。シリンドリカルレンズ７２６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７２７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７２６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７３０の検出領域上で一致するように配置されている。
【０１０９】
また、光検出部７３０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７３０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６００を備えた光ピックアップ装置７００が構成される。
【０１１０】
この光ピックアップ装置７００では、３波長半導体レーザ装置６００は、リード端子１１と、リード端子６１２〜６１４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６００から出射されたレーザ光は、上記のように、ＰＢＳ７２１、コリメータレンズ７２２、ビームエキスパンダ７２３、λ／４板７２４、対物レンズ７２５、シリンドリカルレンズ７２６および光軸補正素子７２７により調整された後、光検出部７３０の検出領域上に照射される。
【０１１１】
ここで、光ディスク７３５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７３５の記録層にレーザ光を照射するとともに、光検出部７３０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７２３のアクチュエータと対物レンズ７２５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。
【０１１２】
また、光ディスク７３５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７３５にレーザ光を照射する。これにより、光ディスク７３５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７３０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７２３のアクチュエータと対物レンズ７２５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。
【０１１３】
このようにして、３波長半導体レーザ装置６００を備えた光ピックアップ装置７００を用いて、光ディスク７３５への記録および再生を行うことができる。
【０１１４】
第７実施形態における光ピックアップ装置７００では、上記第６実施形態における３波長半導体レーザ装置６００を備えているので、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７００を得ることができる。
【０１１５】
（第８実施形態）
図２２および図２３を参照して、本発明の第８実施形態による光ディスク装置８００について説明する。なお、光ディスク装置８００は、本発明の「光装置」の一例である。
【０１１６】
本発明の第８実施形態による光ディスク装置８００は、図２３に示すように、上記第７実施形態による光ピックアップ装置７００と、コントローラ８０１と、レーザ駆動回路８０２と、信号生成回路８０３と、サーボ回路８０４と、ディスク駆動モータ８０５とを備えている。
【０１１７】
コントローラ８０１には、光ディスク７３５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８０１は、記録データＳＬ１および後述する信号生成回路８０３からの信号ＳＬ５に応じて、レーザ駆動回路８０２に向けて信号ＳＬ２を出力するとともに、サーボ回路８０４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８０１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８０２は、上記信号ＳＬ２に応じて、光ピックアップ装置７００内の３波長半導体レーザ装置６００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６００は、コントローラ８０１およびレーザ駆動回路８０２により駆動されるように構成されている。
【０１１８】
光ピックアップ装置７００では、図２３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７３５に照射する。また、光ピックアップ装置７００内の光検出部７３０から、信号生成回路８０３に向けて信号ＳＬ４が出力される。また、後述するサーボ回路８０４からのサーボ信号ＳＬ８により、光ピックアップ装置７００内の光学系７２０（図２２に示すビームエキスパンダ７２３のアクチュエータおよび対物レンズ７２５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８０３は、光ピックアップ装置７００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８０１に向けて出力するとともに、上記光ピックアップ装置７００のフィードバック制御および後述する光ディスク７３５の回転制御を行う第２出力信号ＳＬ６をサーボ回路８０４に向けて出力する。
【０１１９】
サーボ回路８０４は、図２３に示すように、信号生成回路８０３およびコントローラ８０１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７００内の光学系７２０を制御するサーボ信号ＳＬ８およびディスク駆動モータ８０５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８０５は、モータサーボ信号ＳＬ９に応じて、光ディスク７３５の回転速度を制御する。
【０１２０】
ここで、光ディスク７３５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７３５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７００内の３波長半導体レーザ装置６００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８０１からレーザ駆動回路８０２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７００の３波長半導体レーザ装置６００、光学系７２０および光検出部７３０が機能することにより、光検出部７３０から再生信号を含む信号ＳＬ４が信号生成回路８０３に向けて出力され、信号生成回路８０３は、再生信号を含む信号ＳＬ５をコントローラ８０１に向けて出力する。コントローラ８０１は、信号ＳＬ５を処理することにより、光ディスク７３５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７３５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７３０からの信号ＳＬ４を基に、各部のフィードバック制御も行う。
【０１２１】
また、光ディスク７３５に情報を記録する場合には、まず、上記同様の光ディスク７３５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８０１からレーザ駆動回路８０２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７００の３波長半導体レーザ装置６００、光学系７２０および光検出部７３０が機能することにより、光ディスク７３５に情報を記録するとともに、光検出部７３０からの信号ＳＬ４を基に、各部のフィードバック制御を行う。
【０１２２】
このようにして、光ディスク装置８００を用いて、光ディスク７３５への記録および再生を行うことができる。
【０１２３】
第８実施形態における光ディスク装置８００では、光ピックアップ装置７００の内部に３波長半導体レーザ装置６００（図２２参照）が実装されているので、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８００を容易に得ることができる。
【０１２４】
（第９実施形態）
図２２、図２４および図２５を参照して、本発明の第９実施形態によるプロジェクタ装置９００の構成について説明する。なお、プロジェクタ装置９００では、ＲＧＢ３波長半導体レーザ装置６０５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６０５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９００は、本発明の「光装置」の一例である。
【０１２５】
本発明の第９実施形態によるプロジェクタ装置９００は、図２５に示すように、ＲＧＢ３波長半導体レーザ装置６０５と、複数の光学部品からなる光学系９２０と、ＲＧＢ３波長半導体レーザ装置６０５および光学系９２０を制御する制御部９５０とを備えている。これにより、ＲＧＢ３波長半導体レーザ装置６０５から出射されたレーザ光が、光学系９２０により変調された後、外部のスクリーン９９０などに投影されるように構成されている。
【０１２６】
また、ＲＧＢ３波長半導体レーザ装置６０５は、図２４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６６０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６６５がモノリシックに形成された２波長半導体レーザ素子６５０に対して、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６７０が接合されている。なお、２波長半導体レーザ素子６５０、緑色半導体レーザ素子６６０、青色半導体レーザ素子６６５および赤色半導体レーザ素子６７０は、本発明の「半導体レーザ素子」の一例である。
【０１２７】
ここで、ＲＧＢ３波長半導体レーザ装置６０５は、図２１に示す上記第６実施形態の３波長半導体レーザ装置６００において、青紫色半導体レーザ素子２０の代わりにｎ型ＧａＡｓ基板７１の上面上に形成された赤色半導体レーザ素子６７０（図２４参照）を備える。また、ＲＧＢ３波長半導体レーザ装置６０５は、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の代わりに緑色半導体レーザ素子６６０および青色半導体レーザ素子６６５がｎ型ＧａＮ基板２１の下面上にモノリシックに形成された２波長半導体レーザ素子６５０（図２４参照）を備える。また、各々の半導体レーザ素子は、パッド電極４１を介してサブマウント４０の表面上に接合されている。
【０１２８】
また、図２４に示すように、赤色半導体レーザ素子６７０は、ｐ側電極７７にワイヤボンディングされた金属線６９１を介してリード端子６１４の前端領域６１４ｂ（図２０参照）に接続されている。また、青色半導体レーザ素子６６５は、ｐ側パッド電極６６６にワイヤボンディングされた金属線６９２を介してリード端子６１３の前端領域６１３ｂ（図２０参照）に接続される。緑色半導体レーザ素子６６０は、ｐ側パッド電極６６１にワイヤボンディングされた金属線６９３を介してリード端子６１２の前端領域６１２ｂ（図２０参照）に接続される。また、各々のレーザ素子の光反射面からのレーザ光を受光可能に形成されたモニタ用ＰＤ４２は、ｐ型領域４２ｂにワイヤボンディングされた金属線６９４を介してリード端子６１５の前端領域６１５ｂ（図２０参照）に接続される。また、赤色半導体レーザ素子６７０のｎ側電極６７８、２波長半導体レーザ素子６５０のｎ側電極６５８、および、モニタ用ＰＤ４２のｎ型領域４２ｃは、共に、サブマウント４０を介してリード端子１１に電気的に接続される。これにより、ＲＧＢ３波長半導体レーザ装置６０５では、カソードコモンの結線が実現されている。
【０１２９】
なお、ＲＧＢ３波長半導体レーザ装置６０５のその他の構成および製造プロセスは、上記第６実施形態の３波長半導体レーザ装置６００の場合と同様である。
【０１３０】
また、図２５に示すように、光学系９２０において、ＲＧＢ３波長半導体レーザ装置６０５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９２２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９２３に入射される。また、フライアイインテグレータ９２３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９２９、９３３および９４０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９２２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９２３を透過した光は、液晶パネル９２９、９３３および９４０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。
【０１３１】
また、フライアイインテグレータ９２３を透過した光は、コンデンサレンズ９２４によって集光される。また、コンデンサレンズ９２４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９２５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９２５を透過する。
【０１３２】
そして、赤色光は、ミラー９２６を経てレンズ９２７による平行化の後に入射側偏光板９２８を介して液晶パネル９２９に入射される。この液晶パネル９２９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。
【０１３３】
また、ダイクロイックミラー９３０では、ダイクロイックミラー９２５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９３０を透過する。
【０１３４】
そして、緑色光は、レンズ９３１による平行化の後に入射側偏光板９３２を介して液晶パネル９３３に入射される。この液晶パネル９３３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。
【０１３５】
また、ダイクロイックミラー９３０を透過した青色光は、レンズ９３４、ミラー９３５、レンズ９３６およびミラー９３７を経て、さらにレンズ９３８によって平行化がなされた後、入射側偏光板９３９を介して液晶パネル９４０に入射される。この液晶パネル９４０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。
【０１３６】
その後、液晶パネル９２９、９３３および９４０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９４１により合成された後、出射側偏光板９４２を介して投写レンズ９４３へと入射される。また、投写レンズ９４３は、投写光を被投写面（スクリーン９９５）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。
【０１３７】
また、プロジェクタ装置９００では、制御部９５０によって赤色半導体レーザ素子６７０の駆動に関するＲ信号、緑色半導体レーザ素子６６０の駆動に関するＧ信号および青色半導体レーザ素子６６５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６０５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６０５の赤色半導体レーザ素子６７０、緑色半導体レーザ素子６６０および青色半導体レーザ素子６６５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９５０によってＲＧＢ３波長半導体レーザ装置６０５の赤色半導体レーザ素子６７０、緑色半導体レーザ素子６６０および青色半導体レーザ素子６６５の各々の光の強度を制御することによって、スクリーン９９０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９５０によって所望の画像がスクリーン９９０に投写される。
【０１３８】
このようにして、本発明の第９実施形態によるＲＧＢ３波長半導体レーザ装置６０５が搭載されたプロジェクタ装置９００が構成されている。
【０１３９】
（第１０実施形態）
図２６および図２７を参照して、本発明の第１０実施形態によるプロジェクタ装置９０５の構成について説明する。なお、プロジェクタ装置９０５では、ＲＧＢ３波長半導体レーザ装置６０５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。
【０１４０】
本発明の第１０実施形態によるプロジェクタ装置９０５は、図２６に示すように、上記第９実施形態で用いたＲＧＢ３波長半導体レーザ装置６０５と、光学系９６０と、ＲＧＢ３波長半導体レーザ装置６０５および光学系９６０を制御する制御部９５１とを備えている。これにより、ＲＧＢ３波長半導体レーザ装置６０５からのレーザ光が、光学系９６０により変調された後、スクリーン９９１などに投影されるように構成されている。
【０１４１】
また、光学系９６０において、ＲＧＢ３波長半導体レーザ装置６０５から出射されたレーザ光は、それぞれ、レンズ９６２により平行光に変換された後、ライトパイプ９６４に入射される。
【０１４２】
ライトパイプ９６４は内面が鏡面となっており、レーザ光は、ライトパイプ９６４の内面で反射を繰り返しながらライトパイプ９６４内を進行する。この際、ライトパイプ９６４内での多重反射作用によって、ライトパイプ９６４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９６４から出射されたレーザ光は、リレー光学系９６５を介してデジタルマイクロミラーデバイス（ＤＭＤ）９６６に入射される。
【０１４３】
ＤＭＤ９６６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、ＤＭＤ９６６は、各画素位置の光の反射方向を、投写レンズ９８０に向かう第１の方向Ａと投写レンズ９８０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９８０に入射されて被投写面（スクリーン９９１）に投写される。また、ＤＭＤ９６６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９８０には入射されずに光吸収体９６７によって吸収される。
【０１４４】
また、プロジェクタ装置９０５では、制御部９５１によりパルス電源がＲＧＢ３波長半導体レーザ装置６０５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６０５の赤色半導体レーザ素子６７０、緑色半導体レーザ素子６６０および青色半導体レーザ素子６６５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９５１によって、光学系９６０のＤＭＤ９６６は、赤色半導体レーザ素子６７０、緑色半導体レーザ素子６６０および青色半導体レーザ素子６６５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。
【０１４５】
具体的には、図２７に示すように、赤色半導体レーザ素子６７０（図２６参照）の駆動に関するＲ信号、緑色半導体レーザ素子６６０（図２６参照）の駆動に関するＧ信号、および青色半導体レーザ素子６６５（図２６参照）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９５１（図２６参照）によって、ＲＧＢ３波長半導体レーザ装置６０５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９５１からＢ画像信号、Ｇ画像信号、Ｒ画像信号がそれぞれＤＭＤ９６６に出力される。
【０１４６】
これにより、図２７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６６５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、ＤＭＤ９６６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６６０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、ＤＭＤ９６６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６７０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、ＤＭＤ９６６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６６５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、ＤＭＤ９６６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９９１）に投写される。
【０１４７】
このようにして、本発明の第１０実施形態によるＲＧＢ３波長半導体レーザ装置６０５が搭載されたプロジェクタ装置９０５が構成されている。
【０１４８】
第９実施形態および第１０実施形態におけるプロジェクタ装置９００および９０５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６０５（図２４参照）が実装されているので、赤色半導体レーザ素子６７０、緑色半導体レーザ素子６６０および青色半導体レーザ素子６６５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９００および９０５を容易に得ることができる。
【０１４９】
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。
【０１５０】
たとえば、上記第１〜第１０実施形態では、本発明の「封止剤」として、フッ素系樹脂からなるフッ素系グリースまたはエチレン−ポリビニルアルコール共重合体からなるエバール（登録商標）を用いた例について示したが、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、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。なお、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必要がある。
【０１５１】
また、上記第２および第４実施形態では、シリコン樹脂により光透過部２３５を構成した例について示したが、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を用いて光透過部を構成してもよい。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、光透過部に形成されるガスバリア層を、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。
【０１５２】
また、上記第２および第４実施形態では、アルミ箔を用いて封止用部材２３０を構成した例について示したが、本発明では、アルミ箔以外の金属箔として、たとえば、Ｃｕ箔、洋白などのＣｕ合金箔、Ｓｎ箔またはステンレス箔などを用いて封止用部材を形成してもよい。
【０１５３】
また、上記第３実施形態の製造プロセスでは、ベース部１０を約２２０℃に加熱した状態で封止剤１７（エバール）を塗布した例について示したが、本発明では、溶剤にエバールを溶かした状態で溶剤とエバールとの混合物をベース部１０に塗布した後、ベース部１０を加熱して溶剤を除去するようにしてもよい。また、ベース部１０に塗布する際に、予め、ベース部１０の表面を酸素プラズマ処理やＵＶオゾン処理を行い樹脂表面を親水性化させておくことにより、ベース部１０と封止剤（エバール）１７との付着力を高めることができる。
【０１５４】
また、上記第５実施形態では、封止用部材５３０とベース部５１０とを３箇所で互いに係合させて固定した例について示したが、本発明では、３箇所以外の数によって互いに係合させてもよい。また、封止用部材側に係合爪（凸部）を設けるとともに、ベース部に係合溝部（凹部）を設けた場合について示したが、本発明では、封止用部材側に係合溝部（凹部）を設けるとともに、ベース部に係合爪（凸部）を設けるようにしてもよい。また、封止用部材５３０とベース部５１０とを係合させた後に、上記第１実施形態で用いた接着剤１６を用いてより確実に固定するようにしてもよい。
【０１５５】
また、上記第１〜第１０実施形態では、ポリアミド樹脂を用いてベース部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、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、ベース部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。
【符号の説明】
【０１５６】
１０  ベース部
１０ｃ  前壁部（一方側面）
１０ｄ、１０ｅ  開口部
１０ｉ  上面
１５、１７  封止剤
１６  接着剤（固定手段）
２０  青紫色半導体レーザ素子（半導体レーザ素子）
２０ａ、７０ａ、８０ａ  光出射端面（レーザ出射端面）
２０ｂ  光反射端面（レーザ出射端面）
３０、２３０、５３０、６３０  封止用部材
３１  ガスバリア層
５０  パッケージ
６０、６５０  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、２００、３００、４００、５００  半導体レーザ装置
５１０ａ、５１０ｂ、５１０ｃ  係合溝部（固定手段）
５３０ａ、５３０ｂ、５３０ｃ  係合爪（固定手段）
６００  ３波長半導体レーザ装置（半導体レーザ装置）
６０５  ＲＧＢ３波長半導体レーザ装置（半導体レーザ装置）
６６０  緑色半導体レーザ素子（半導体レーザ素子）
６６５  青色半導体レーザ素子（半導体レーザ素子）
６７０  赤色半導体レーザ素子（半導体レーザ素子）
７００  光ピックアップ装置（光装置）
８００  光ディスク装置（光装置）
７２０、９２０、９６０  光学系
９００、９０５  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】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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