(57)【要約】【課題】半導体ＬＤから出射される光に基づいて半導体ＬＤの発光パワーを制御する半導体レーザ装置において、安定して半導体ＬＤの発光パワーを制御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】後方に異なる波長の後方出射光１０５および１０７を出射すると共に前方に光を出射する半導体ＬＤ１０４と、後方出射光１０５および１０７が入射され、後方出射光１０５および１０７を光電変換する受光部１０３を有する半導体基板１０１と、後方出射光１０５および１０７が入射される受光部１０３表面に位置する反射防止膜１０９とを備え、反射防止膜１０９の膜厚は、後方出射光１０５が入射する部分と、後方出射光１０７が入射する部分とで異なる。【選択図】図１
2008147250.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１方向に第１波長の第１光と第２波長の第２光とを出射すると共に第２方向に第３光を出射する半導体レーザ素子と、
前記第１光および第２光が入射され、前記第１光および第２光を光電変換する第１受光部を有する半導体基板と、
前記第１光および第２光が入射される前記第１受光部表面に位置する反射防止膜とを備え、
前記反射防止膜の膜厚は、前記第１光が入射する部分と、前記第２光が入射する部分とで異なる
ことを特徴とする半導体レーザ装置。
【請求項２】
前記半導体レーザ装置は、さらに、前記半導体基板表面に位置する保護膜を備え、
前記反射防止膜は、前記保護膜と同一の材料より構成される
ことを特徴とする請求項１記載の半導体レーザ装置。
【請求項３】
前記第１受光部は、前記第１光を光電変換する第１受光領域と、前記第２光を光電変換する第２受光領域とから構成され、
前記反射防止膜の膜厚は、前記第１受光領域上に位置する部分と、前記第２受光領域上に位置する部分とで異なる
ことを特徴とする請求項２記載の半導体レーザ装置。
【請求項４】
前記半導体レーザ装置は、さらに、
前記第１受光領域と接続され、前記第１受光領域からの光電流を入力とする第１カレントミラー回路と、
前記第２受光領域と接続され、前記第２受光領域からの光電流を入力とする第２カレントミラー回路とを備え、
前記第１カレントミラー回路の温度特性係数と前記第１受光領域からの光電流の温度特性係数とは補償し合い、
前記第２カレントミラー回路の温度特性係数と前記第２受光領域からの光電流の温度特性係数とは補償し合う
ことを特徴とした請求項３記載の半導体レーザ装置。
【請求項５】
前記半導体レーザ装置は、前記第３光を光ディスクに照射して前記光ディスクの情報を読み取る又は前記光ディスクに情報を記録する装置であり、
前記半導体レーザ装置は、さらに、
前記第１受光部と接続され、前記第１受光部からの光電流を入力とする第３カレントミラー回路と、
前記第３光の前記光ディスクからの反射光を受光し、前記反射光を光電変換する第２受光部と、
前記第２受光部と接続され、前記第２受光部からの光電流を増幅する増幅回路と、
前記増幅回路のゲインを切り替えるスイッチと、
前記第１受光部又は前記第３カレントミラー回路の出力に基づいて前記スイッチを制御するスイッチ制御回路とを備える
ことを特徴とする請求項３記載の半導体レーザ装置。
【請求項６】
前記半導体基板は、表面に凹部を有し、
前記半導体レーザ素子は、前記凹部の底面に配置され、
前記第３光は、前記凹部の斜面で反射され、
前記第１受光部は、前記凹部の前記第３光を反射する斜面と対向する斜面に形成される
ことを特徴とする請求項５記載の半導体レーザ装置。
【請求項７】
前記半導体レーザ装置は、さらに、前記半導体基板の上方に配置された光学部品を備え、
前記第１受光部、第２受光部、第３カレントミラー回路および増幅回路は、前記半導体基板の前記凹部以外の部分に形成される
ことを特徴とする請求項６記載の半導体レーザ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体レーザ装置に関し、特に半導体ＬＤ（Laser Diode）から出射される光に基づいて半導体ＬＤの発光パワーを制御する半導体レーザ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、パソコン、テレビ放送などが録画される大容量情報記録媒体として、直接情報を書き込むことができる光ディスクメディアである、いわゆる記録型光ディスクメディアの普及が進んでおり、ＣＤ（Compact Disk）およびＤＶＤ（Digital Versatile Disk）等の記録型光ディスクが一般的に知られている。また最近では、青紫半導体レーザを利用したＢＤ（Blu-ray Disk）、ＨＤ（High Definition）−ＤＶＤなども普及しつつある。
【０００３】
特許文献１に記載された、従来の光ピックアップ装置の一例を図８に示す。
この光ピックアップでは、レーザダイオードチップ８０１がヒートシンク８０３に固定され、ヒートシンク８０３がフォトダイオード（PD）チップ８０２に固定されている。フォトダイオードチップ８０２には、受光部８０２ａ、８０２ｂ、８０２ｃ、８０２ｄ、８０２ｅ、８０２ｆ、８０２ｇ、８０２ｈおよび８０２ｉが形成されている。
【０００４】
レーザダイオードチップ８０１は、前方および後方にレーザ光を出射する半導体ＬＤが形成された構造を有する。ヒートシンク８０３は、レーザダイオードチップ８０１からのレーザ光を反射するミラー８０３ａを有しており、熱伝導性が良好であり、かつレーザダイオードチップ８０１と同程度の熱膨張係数の材料で構成されている。
【０００５】
上記構成を有する光ピックアップ装置では、レーザダイオードチップ８０１から前方に出射される前方出射光８０１ａは、ヒートシンク８０３のミラー８０３ａにより反射されて、ホログラム光学素子８０９およびレンズ８１０を通過し、図示しない光ディスクに集光される。また、光ディスクからの反射光は、光ディスクへの光路と同じ光路を逆向きに進み、ホログラム光学素子８０９で回折された後、フォトダイオードチップ８０２の受光部８０２ａ〜８０２ｈにより検出される。このとき、レーザダイオードチップ８０１の放射光量が温度変化等によって変動しないように、後方に出射された後方出射光８０１ｂをフォトダイオードチップ８０２の受光部８０２ｉにより検出して半導体ＬＤへの注入電流を制御している。
【特許文献１】特開平８−２７３１８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記のような後方出射光８０１ｂを半導体ＬＤのパワー制御に利用する従来の構成では、以下に示す課題がある。
【０００７】
つまり、近年では、ＤＶＤ、ＢＤなどの記録型光ディスクの普及により、光ディスクの記録（書き込み）速度が高速化している。これに伴い、レーザダイオードチップ８０１の高出力化が必要となり、このためレーザダイオードチップ８０１の前方出射光８０１ａ側の端面コートの反射率が下げられている。一方、レーザダイオードチップ８０１の後方出射光８０１ｂ側の端面コートの反射率を上げることにより、前方出射光８０１ａの出射効率を上げ、レーザダイオードチップ８０１について高出力光が得られる工夫を施している。このように前方出射光８０１ａの出射効率を上げ、後方出射光８０１ｂの出射効率を下げているため、従来のような後方出射光８０１ｂをレーザダイオードチップ８０１のパワー制御に利用する場合、十分なモニタ用の光量が得られず、安定してレーザダイオードチップ８０１の発光パワーを制御できないといった問題がある。
【０００８】
また近年では、光ピックアップシステムとして、ＣＤ、ＤＶＤおよびＢＤなどの複数の光ディスクメディア種をサポートするものが当然となりつつある。これに伴い、半導体ＬＤとしていわゆるモノリシック型半導体ＬＤが使用され、一つの半導体ＬＤから異なる波長、例えば赤外光および赤色光の異なる波長の光を出射する半導体ＬＤの使用が増え、光ピックアップシステムの小型化、低コスト化に役立っている。このようにモノリシック型半導体ＬＤの使用が増えつつある中、後方出射光８０１ｂをモニタするためのＬＤパワーモニタ用ＰＤ（受光部８０２ｉ）は一つしか設けられていない。従って、異なる波長の光を受光するとき、それぞれの波長の光の受光部への入射効率が異なるため、ある波長の光では受光感度が低くなる問題が発生する。その結果、先の説明と同様、十分なモニタ用の光量が得られず、安定してレーザダイオードチップ８０１の発光パワーを制御できないといった問題がある。
【０００９】
以上のように安定してレーザダイオードチップ８０１の発光パワーが制御できないと、光ディスクを再生しているにも係わらず、レーザダイオードチップ８０１の前方出射光８０１ａの発光パワーが大きすぎて誤って光ディスクに情報を記録してしまう、もしくは繰り返し記録対応ディスクなどでは情報を消去してしまうといった問題が生じてしまう。また、逆に光ディスクを記録しているにも関わらず、レーザダイオードチップ８０１の前方出射光８０１ａの発光パワーが小さすぎて光ディスクに情報を記録するのに必要な発光パワーが得られず、記録できないといった問題が生じてしまう。
【００１０】
また一般的に、レーザダイオードチップ８０１の発光パワーを制御する際、パワーをモニタするＬＤパワーモニタ用ＰＤからの出力が温度特性をもっていると、環境の温度変化に対し、安定してレーザダイオードチップ８０１の発光パワーを制御できないといった問題もある。つまり、レーザダイオードチップ８０１から実際には所望の一定の発光パワーが出力されていたとしても、ＬＤパワーモニタ用ＰＤからの出力が温度係数を持っている場合、環境の温度変化によりＬＤパワーモニタ用ＰＤの出力が変化し、その変化に応じて、ＡＰＣ（Automatic Power Control）回路によりレーザダイオードチップ８０１の駆動回路にフィードバック制御が働く。その結果、所望の発光パワーが出力されているにも関わらず、レーザダイオードチップ８０１の発光パワーが変化してしまうことになる。
【００１１】
このようにレーザダイオードチップ８０１に所望のパワーと違ったパワーで発光するようにフィードバックがかかると、次のような問題が生じる。
【００１２】
すなわち、例えばＬＤパワーモニタ用ＰＤからの出力が負の温度係数を持つとすると、環境の温度が上昇した場合、ＡＰＣ回路としてますますレーザダイオードチップ８０１の発光パワーを上げるようにフィードバックがかかり、レーザダイオードチップ８０１の発光パワーが上昇する。その結果、再生しているにも関わらず、誤って光ディスクに情報を記録してしまう、もしくは繰り返し記録対応ディスクなどでは情報を消去してしまうといった問題が生じてしまう。
【００１３】
また逆の場合として、ＬＤパワーモニタ用ＰＤからの出力が正の温度係数を持つとすると、環境の温度が上昇した場合、ＡＰＣ回路としてますますレーザダイオードチップ８０１の発光パワーを下げるようにフィードバックがかかり、レーザダイオードチップ８０１の発光パワーが減少する。その結果、本来、光ディスクに情報を記録するのに必要な発光パワーが得られず、記録しているにも関わらず、記録ができないといった問題が生じてしまう。
【００１４】
そこで、本発明は、上記課題に鑑み、半導体ＬＤから出射される光に基づいて半導体ＬＤの発光パワーを制御する半導体レーザ装置において、安定して半導体ＬＤの発光パワーを制御することが可能な半導体レーザ装置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】
【００１５】
上記の課題を解決するために、本発明の半導体レーザ装置は、第１方向に第１波長の第１光と第２波長の第２光とを出射すると共に第２方向に第３光を出射する半導体レーザ素子と、前記第１光および第２光が入射され、前記第１光および第２光を光電変換する第１受光部を有する半導体基板と、前記第１光および第２光が入射される前記第１受光部表面に位置する反射防止膜とを備え、前記反射防止膜の膜厚は、前記第１光が入射する部分と、前記第２光が入射する部分とで異なることを特徴とする。
【００１６】
この構成により、反射防止膜の膜厚を入射する光に応じて最適化することができ、第１光および第２光の第１受光部への入射効率を高めることができる。その結果、第１光と第２光とに基づいて第３光の強さを制御する、つまり半導体レーザ素子の発光パワーを制御する半導体レーザ装置において、安定して半導体レーザ素子の発光パワーを制御することが可能になる。
【００１７】
ここで、前記半導体レーザ装置は、さらに、前記半導体基板表面に位置する保護膜を備え、前記反射防止膜は、前記保護膜と同一の材料より構成されることが好ましい。
【００１８】
この好ましい構成によれば、保護膜と反射防止膜とを形成する半導体プロセス工程を簡略化することができる。
【００１９】
また、前記第１受光部は、前記第１光を光電変換する第１受光領域と、前記第２光を光電変換する第２受光領域とから構成され、前記反射防止膜の膜厚は、前記第１受光領域上に位置する部分と、前記第２受光領域上に位置する部分とで異なることが好ましい。
【００２０】
この好ましい構成によれば、受光部の構造を受光する光に応じて最適化することができ、第１光および第２光の第１受光部への入射効率を高めることができる。その結果、第１光と第２光とに基づいて半導体レーザ素子の発光パワーを制御する半導体レーザ装置において、さらに安定して半導体レーザ素子の発光パワーを制御することが可能になる。
【００２１】
また、前記半導体レーザ装置は、さらに、前記第１受光領域と接続され、前記第１受光領域からの光電流を入力とする第１カレントミラー回路と、前記第２受光領域と接続され、前記第２受光領域からの光電流を入力とする第２カレントミラー回路とを備え、前記第１カレントミラー回路の温度特性係数と前記第１受光領域からの光電流の温度特性係数とは補償し合い、前記第２カレントミラー回路の温度特性係数と前記第２受光領域からの光電流の温度特性係数とは補償し合うことが好ましい。
【００２２】
この好ましい構成によれば、第１受光部からの出力は各受光領域に対して対となるように設けられたカレントミラー回路に入力される。従って、第１および第２カレントミラー回路の温度係数を調整することにより、環境の温度変化に対して安定した第１受光部の出力を得られることが可能となる。その結果、第１光と第２光とに基づいて半導体レーザ素子の発光パワーを制御する半導体レーザ装置において、さらに安定して半導体レーザ素子の発光パワーを制御することが可能になる。
【００２３】
また、前記半導体レーザ装置は、前記第３光を光ディスクに照射して前記光ディスクの情報を読み取る又は前記光ディスクに情報を記録する装置であり、前記半導体レーザ装置は、さらに、前記第１受光部と接続され、前記第１受光部からの光電流を入力とする第３カレントミラー回路と、前記第３光の前記光ディスクからの反射光を受光し、前記反射光を光電変換する第２受光部と、前記第２受光部と接続され、前記第２受光部からの光電流を増幅する増幅回路と、前記増幅回路のゲインを切り替えるスイッチと、前記第１受光部又は前記第３カレントミラー回路の出力に基づいて前記スイッチを制御するスイッチ制御回路とを備えることが好ましい。
【００２４】
この好ましい構成によれば、従来スイッチ制御回路に半導体レーザ装置外部から入力信号を加えるために必要であった制御端子を削減でき、半導体レーザ装置の大型化抑制が可能でコスト面に有利な優れた半導体レーザ装置を実現できる。
【００２５】
また、前記半導体基板は、表面に凹部を有し、前記半導体レーザ素子は、前記凹部の底面に配置され、前記第３光は、前記凹部の斜面で反射され、前記第１受光部は、前記凹部の前記第３光を反射する斜面と対向する斜面に形成されることが好ましい。また、前記半導体レーザ装置は、さらに、前記半導体基板の上方に配置された光学部品を備え、前記第１受光部、第２受光部、第３カレントミラー回路および増幅回路は、前記半導体基板の前記凹部以外の部分に形成されることが好ましい。
【００２６】
この好ましい構成によれば、同一半導体基板に半導体レーザ素子、半導体レーザ素子からの第３光を半導体基板に対して垂直方向へ反射させる反射ミラー、半導体レーザ素子からの第１光および第２光を受光する第１受光部、第１受光部からの光電流を増幅する第３カレントミラー回路、光ディスクからの第３光を受光する第２受光部、および第２受光部からの光電流を増幅する増幅回路が配置、形成される。従って、半導体レーザ装置が用いられる光ピックアップ部を小型化でき、また光学的な位置合わせ調整などを容易化できる。
【発明の効果】
【００２７】
以上のように本発明によれば、環境の温度変化に対して安定した受光部の出力が得られ、後方出射光の受光部への入射光量が小さい場合、あるいは環境の温度変化が激しい場合でも、非常に安定して半導体レーザ素子の発光パワーを制御することができる。また、光ピックアップの開発工数を低減し、また光ピックアップをコストダウンすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、本発明の実施の形態における半導体レーザ装置について、図面を用いて説明する。
【００２９】
（第１の実施の形態）
図１（ａ）は、本発明の第１の実施の形態における半導体レーザ装置の構成を示す図である。図１（ｂ）は、同半導体レーザ装置の断面図（図１（ａ）のＡＡ’線における断面図）である。
【００３０】
この半導体レーザ装置は、ｐ型半導体基板１０１、半導体レーザダイオード（以下、半導体レーザダイオードを半導体ＬＤと省略）１０４、保護膜および反射防止膜１０９（図１（ａ）においてはいずれも図示せず）から構成される。
【００３１】
半導体基板１０１には、不純物の拡散によりにｎ型拡散領域１０２が形成されている。半導体基板１０１とｎ型拡散領域１０２とが接触することによりできるｐｎ接合は受光部１０３として働く。なお、半導体基板１０１およびｎ型拡散領域１０２についての電気的性質（ｎ型、ｐ型など）、および受光部１０３の構造については例示であり、半導体基板が受光部として機能する構造を有すれば特にこれに限定されるものではない。
【００３２】
半導体ＬＤ１０４は、２つ以上の波長の異なるレーザ光を後方に出射すると共に、前方にもレーザ光を出射する。半導体ＬＤ１０４は、半導体ＬＤチップが２つ並べられて２つのレーザ光を前方および後方に出射する構成、又はいわゆるモノリシック型半導体ＬＤが形成された半導体レーザ素子チップが配置されて２つのレーザ光を前方および後方に出射する構成を有する。２つのレーザ光の波長は、半導体レーザ装置がＤＶＤおよびＢＤをサポートする光ピックアップに用いられる場合には、約６５０ｎｍ（ＤＶＤ用）および約４０５ｎｍ（ＢＤ用）とされる。
【００３３】
上記構造を有する半導体レーザ装置において、半導体ＬＤ１０４から出射された後方出射光１０５および１０７は受光部１０３に入射する。後方出射光１０５および１０７は受光部１０３で光電変換され、後方出射光１０５および１０７のパワーは、半導体ＬＤ１０４の後方に配置された受光部１０３によりモニタされる。すなわち、ただ１つの受光部１０３により後方出射光１０５および１０７が共通して受光される。また、前方出射光は、光ディスクに照射され、光ディスクの情報の読み取りに用いられる。
【００３４】
ここで、先の課題で述べたように、ＤＶＤ、ＢＤなどの記録型光ディスクの普及により、光ディスクの記録（書き込み）速度が高速化している。これに伴い、半導体ＬＤ１０４の高出力化が必要となり、半導体ＬＤ１０４の前方出射光の出射効率が上げられ、後方出射光１０５および１０７の出射効率が下げられている。その結果、後方出射光１０５および１０７を半導体ＬＤ１０４のパワー制御に利用する場合、十分なモニタ用の光量が得られず、安定して半導体ＬＤ１０４の発光パワーを制御できない。また図１に示すように後方出射光１０５および１０７をモニタするための受光部１０３は１つしか設けられていないので、異なる波長を受光するには、それぞれの波長の光の受光部１０３への入射効率が異なるため、ある波長では受光感度が低くなる問題が発生する。その結果、先の説明と同様、十分なモニタ用の光量が得られず、安定して半導体ＬＤ１０４の発光パワーを制御できない。
【００３５】
しかしながら、本実施の形態の半導体レーザ装置では、半導体ＬＤ１０４の高出力化のためにパワーが少なくなった後方出射光１０５および１０７ができるだけ受光部１０３に入射するように、受光部１０３の後方出射光１０５および１０７が入射する表面に反射防止膜１０９が形成されている。この反射防止膜１０９は、半導体基板１０１を外部からの熱、衝撃などのストレスから保護する保護膜としても機能するように、半導体基板１０１表面に形成された、受光部１０３の領域外の保護膜と同一の材料で形成されている。
【００３６】
このように受光部１０３の表面に反射防止膜１０９を設けることにより、受光部１０３に入射される後方出射光１０５および１０７の入射効率を上げることができ、パワーが少ない後方出射光１０５および１０７を効率よく受光することができる。また、半導体基板１０１の保護膜と反射防止膜１０９とが同一膜で形成されているために、これらを形成する半導体プロセス工程を簡略化することができる。
【００３７】
ところで、受光部１０３の表面に保護膜としても機能する反射防止膜１０９が形成されているわけだが、受光部１０３は異なる波長の後方出射光１０５および１０７を受光するので、受光部１０３上方の反射防止膜１０９の膜厚を一方の後方出射光の入射効率が最大になる膜厚に設計した場合、他方の後方出射光の入射効率はかなり低下してしまうことがあり得る。
【００３８】
しかしながら、本実施の形態の半導体レーザ装置では、図１（ｂ）に示すように、反射防止膜１０９の膜厚が中心線ＢＢ’付近を境として、後方出射光１０５が入射する部分と後方出射光１０７が入射する部分とで変えられている。このように、受光部１０３上の反射防止膜１０９の膜厚を変えることにより、後方出射光１０５および１０７のそれぞれに対して最適な膜厚を設計することが可能となる。その結果、異なる波長を持つ２つの後方出射光１０５および１０７の入射効率を共に最大にすることが可能となり、安定して後方出射光１０５および１０７を受光することが可能となる。ここで、中心線ＢＢ’は、後方出射光１０５および１０７のそれぞれの後方出射光軸１０６および１０８の間に位置し、後方出射光軸１０６および１０８からの距離、つまり最短距離が等しい面に含まれる線である。
【００３９】
反射防止膜１０９は、半導体基板１０１としてＳｉ基板が用いられる場合、例えばＳｉＯ2層（下層）１０９ａおよびＳｉＮ層（上層）１０９ｂの２層構造を有する。後方出射光１０５として波長６８０ｎｍのレーザ光、後方出射光１０７として波長４０５ｎｍのレーザ光が受光部１０３に入射し、各レーザ光の後方出射光軸１０６および１０８が受光部１０３に対して垂直な場合、ＳｉＯ2層１０９ａ／ＳｉＮ層１０９ｂの所定部位（膜厚が厚い方の部位）の設計膜厚ａは、ＳｉＯ2層１０９ａ／ＳｉＮ層１０９ｂ＝約８ｎｍ／約６９ｎｍとされる。これによって、波長６８０ｎｍのレーザ光の入射効率を９９．５％以上にすることができる。また、ＳｉＯ2層１０９ａ／ＳｉＮ層１０９ｂの所定部位（膜厚が薄い方の部位）の設計膜厚ｂは、ＳｉＯ2層１０９ａ／ＳｉＮ層１０９ｂ＝約８ｎｍ／約３９ｎｍとされる。これによって、波長４０５ｎｍのレーザ光の入射効率を９９．５％以上にすることができる。その結果に、後方出射光１０５および１０７の入射効率を最大化するように設計することが可能となる。ここではＳｉＯ2層１０９ａの膜厚を８ｎｍに固定して設計した。
【００４０】
なお、ＳｉＯ2層１０９ａ／ＳｉＮ層１０９ｂの２層構造の膜が半導体基板１０１の反射防止膜１０９として形成されているわけだが、半導体基板１０１の受光部１０３が形成されている部分以外の部分上方における反射防止膜１０９の膜厚は、特に先の反射防止膜１０９の設計膜厚に設定する必要もなく、半導体基板１０１の保護膜としての信頼性が確保できるようにさらに厚くしても構わない。
【００４１】
また、半導体基板１０１の受光部１０３が形成されている部分以外の部分上方における反射防止膜１０９は、受光部１０３上方の反射防止膜１０９と必ずしも同じ膜構造になっている必要はなく、少なくとも反射防止膜１０９が保護膜として機能していればよい。例えば半導体基板１０１の受光部１０３が形成されている部分以外の部分上方における反射防止膜１０９は、保護膜としてのさらなる信頼性確保のために多層構造になっていても構わず、先のＳｉＯ2層１０９ａとＳｉＮ層１０９ｂとの間にさらに他の層を挿入するような構造であっても構わない。
【００４２】
（第２の実施の形態）
図２は、本発明の第２の実施の形態における光ピックアップシステムの概略構成を示す図である。なお、図２に示す光ピックアップシステムは簡略的に記載したものであり、これに限定されるものでない。
【００４３】
この光ピックアップシステムは、第１の実施の形態の半導体レーザ装置が用いられ、機能的に光ピックアップ部９００、サーボ制御系９１０、信号処理系９２０、およびＬＤパワー制御系９３０に分けられる。以下で光ピックアップシステムの各機能部について簡単に説明する。
【００４４】
光ピックアップ部９００は、半導体ＬＤ１０４と、レンズ７０４ａ、７０４ｂおよび７０４ｃならびにビームスプリッタ７０５などの光学部品と、アクチュエータ７０６と、トラッキングサーボ制御用ＰＤ７０８と、フォーカシングサーボ制御用ＰＤ７０９と、ＬＤパワーをモニタするための受光部１０３とから構成される。光ピックアップ部９００は、半導体ＬＤ１０４からの前方出射光７０２を光ディスク７０７に照射することにより、光ディスク７０７に記録されている情報を読み取る、または光ディスク７０７に情報を記録するための光学的機能を有している。光ピックアップ部９００は、光ディスク７０７からの反射光をトラッキングサーボ制御用ＰＤ７０８およびフォーカシングサーボ制御用ＰＤ７０９で受光する。
【００４５】
サーボ制御系９１０は、トラッキングサーボ制御用光電流−電圧変換アンプ７１１と、フォーカシングサーボ制御用光電流−電圧変換アンプ７１２と、アンプゲイン７２９ａ、７２９ｂ、７２９ｃおよび７２９ｄと、ゲイン切り替え用のスイッチ（ＳＷ）７２７および７２８と、ＳＷ制御論理回路７２１と、フォーカシング駆動回路７２２と、トラッキング駆動回路７２３とから構成される。サーボ制御系９１０は、トラッキングサーボ制御用ＰＤ７０８およびフォーカシングサーボ制御用ＰＤ７０９の光電流（信号）をトラッキングサーボ制御用光電流−電圧変換アンプ７１１およびフォーカシングサーボ制御用光電流−電圧変換アンプ７１２で増幅し、レンズ７０４ｂの動きを制御するためのアクチュエータ７０６を駆動する。
【００４６】
なお、図２ではトラッキングサーボ制御用光電流−電圧変換アンプ７１１およびフォーカシングサーボ制御用光電流−電圧変換アンプ７１２として一段アンプ構成のものを例示しているが、このようなアンプ構成に限られず、一段アンプの後にさらにアンプが複数段、任意につながっていても、同様の効果が得られることはいうまでもない。
【００４７】
信号処理系９２０は、フォーカシングサーボ制御用光電流−電圧変換アンプ７１２から出力された信号を復調回路７２４により復調し、光ディスク７０７に記録されている情報を再生信号として出力する機能を有している。信号処理系９２０は、光ディスク７０７に情報を記録するために記録信号に応じて変調回路７２５により半導体ＬＤ１０４を駆動するためのレーザ駆動回路７１３を制御する。
【００４８】
ＬＤパワー制御系９３０は、受光部１０３と、レーザ駆動回路７１３と、ＡＰＣ（オートマティックパワーコントロール）回路７２６とから構成される。ＬＤパワー制御系９３０は、半導体ＬＤ１０４からの後方出射光１０５および１０７を受光部１０３で受光、モニタする。ＬＤパワー制御系９３０は、モニタ結果に基づいて、半導体ＬＤ１０４が光ディスク７０７の再生／記録／消去のモードに応じた所定の発光パワーで安定して発光するように、ＡＰＣ回路７２６を通じてレーザ駆動回路７１３により半導体ＬＤ１０４を駆動する電流を制御する。
【００４９】
上記構成を有する光ピックアップシステムでは、光ディスク７０７からの反射光がトラッキングサーボ制御用ＰＤ７０８およびフォーカシングサーボ制御用ＰＤ７０９で受光され、それらトラッキングサーボ制御用ＰＤ７０８およびフォーカシングサーボ制御用ＰＤ７０９からの信号はトラッキングサーボ制御用光電流−電圧変換アンプ７１１およびフォーカシングサーボ制御用光電流−電圧変換アンプ７１２で増幅される。ＣＤ、ＤＶＤおよびＢＤなどの複数の光ディスクメディア種をサポートすることができるように、光ピックアップシステムはアンプゲインとして複数のアンプゲインを有し、光ディスクメディア種、および光ディスク７０７の再生／記録／消去のモードに応じてアンプゲインが切り替えられる。なお、図７ではアンプゲインが２段のものを例示している。
【００５０】
これらアンプゲイン７２９ａ、７２９ｂ、７２９ｃおよび７２９ｄの切り替えは、スイッチ７２７および７２８により行われ、スイッチ７２７および７２８はＳＷ制御論理回路７２１により制御される。ＳＷ制御論理回路７２１は通常、外部から制御端子７３１および７３２に供給される制御電圧により制御され、制御端子７３１および７３２に供給される制御電圧の論理組み合わせにより、どのアンプゲイン７２９ａ、７２９ｂ、７２９ｃおよび７２９ｄに切り替えるかが決定される。例えば制御端子７３１にＨｉｇｈ電圧が供給され、制御端子７３２にＬｏｗ電圧が供給された場合、ＳＷ制御論理回路７２１により例えばＤＶＤディスクの記録モードと判断し、そのモードに応じてスイッチ７２７および７２８が制御され、所定のアンプゲインに切り替えられる。
【００５１】
（第３の実施の形態）
図３（ａ）は、本発明の第３の実施の形態における半導体レーザ装置の構成を示す図である。図３（ｂ）は、同半導体レーザ装置の断面図（図３（ａ）のＡＡ’線における断面図）である。なお、図１および２と同一の要素には同一の符号が付されており、それらに関する詳しい説明はここでは省略する。
【００５２】
この半導体レーザ装置は、前方出射光を光ディスクに照射して光ディスクの情報を読み取る又は光ディスクに情報を記録する装置であり、図２に示す光ピックアップシステムに用いられる。半導体レーザ装置は、受光部１０３が複数の受光領域から構成され、後方出射光１０５を受光する受光領域２０１と、後方出射光１０７を受光する受光領域２０２とから構成されているという点で第１の実施の形態の半導体レーザ装置と異なる。すなわち、後方出射光軸１０６および１０８上にそれぞれの後方出射光１０５および１０７を受光する受光領域２０１および２０２が別々に形成されているという点で異なる。第１の実施の形態の半導体レーザ装置と異なる点を中心に以下に説明する。
【００５３】
受光領域２０１および２０２の間には受光領域２０１および２０２を分離する分離層（図外）が設けられている。さらに第１の実施の形態の半導体レーザ装置と同様に、受光領域２０１および２０２の表面には、反射防止膜１０９が形成されている。受光領域２０１および２０２上の反射防止膜１０９の膜厚は、異なる波長を持つ後方出射光１０５および１０７の入射効率が最大となるように、中心線ＢＢ’付近を境として受光領域２０１上に位置する部分と受光領域２０２上に位置する部分とで変えられている。また、第１の実施の形態の半導体レーザ装置と同様に、反射防止膜１０９は、半導体基板１０１表面に形成された保護膜と同一の材料で構成されている。
【００５４】
なお、反射防止膜１０９の膜厚および膜構造については、第１の実施の形態の半導体レーザ装置と同様のためここではその説明を省略する。
【００５５】
以上のように本実施の形態の半導体レーザ装置によれば、反射防止膜１０９の膜厚が入射する光に応じて最適化されると共に、後方出射光１０５および１０７を受光する受光領域２０１および２０２が２つ設けられる。従って、異なる波長の後方出射光１０５および１０７をさらに効率よく受光することが可能となる。例えば、受光領域２０１および２０２の光―光電流変換効率は、受光する光の波長、ｐｎ接合の深さ、および空乏層の広がりなどによって変わるが、受光領域２０１および２０２が後方出射光１０５および１０７に対して別々に設けられているため、これらを受光する後方出射光１０５および１０７に応じて受光領域２０１および２０２のｐｎ接合の深さ、空乏層の広がりなどを最適に設計することができる。その結果、受光感度を向上させることが可能となり、さらに安定して半導体ＬＤ１０４の後方出射光１０５および１０７を受光することが可能となる。なお、受光領域２０１および２０２の光―光電流変換効率を最適化する具体例の説明はここでは省略する。
【００５６】
（第４の実施の形態）
図４は、本発明の第４の実施の形態における半導体レーザ装置の構成を示す図である。なお、図１〜３と同一の要素には同一の符号が付されており、それらに関する詳しい説明はここでは省略する。
【００５７】
この半導体レーザ装置は、前方出射光を光ディスクに照射して光ディスクの情報を読み取る又は光ディスクに情報を記録する装置であり、図２に示す光ピックアップシステムに用いられる。半導体レーザ装置は、受光領域２０１および２０２からの光電流を入力とするカレントミラー回路３０１および３０３を備えるという点で第３の実施の形態の半導体レーザ装置と異なる。第３の実施の形態の半導体レーザ装置と異なる点を中心に以下に説明する。
【００５８】
後方出射光軸上には、第３の実施の形態の半導体レーザ装置と同様に、それぞれの後方出射光に応じた受光領域２０１および２０２が形成されている。さらに、受光領域２０１には、受光領域２０１からの光電流を入力とするカレントミラー回路３０１が接続され、受光領域２０２には、受光領域２０２からの光電流を入力とするカレントミラー回路３０３が接続されている。
【００５９】
なお、反射防止膜１０９の膜厚および膜構造、ならびに受光領域２０１および２０２の構造については、第３の実施の形態の半導体レーザ装置と同様のためここではその説明を省略する。
【００６０】
上記構造を有する半導体レーザ装置において、受光領域２０１および２０２からの光電流ＩｉｎＡおよびＩｉｎＢはカレントミラー回路３０１および３０３の入力端子３０２および３０４にそれぞれ入力され、カレントミラー回路３０１および３０３からの出力はＡＰＣ回路７２６に送られて半導体ＬＤのパワーコントロールが行われる。カレントミラー回路３０１および３０３は、カレントミラー回路３０１および３０３のミラー比を上げることにより、受光領域２０１および２０２からの光電流量を増幅することと等価の働きをする。従って、カレントミラー回路３０１および３０３を使用することにより、先の課題で述べたように、半導体ＬＤからの後方出射光のパワーが少ない場合でも、十分な受光領域２０１および２０２からの光電流を得ることが可能となる。その結果、安定して半導体ＬＤの発光パワーを制御することが可能となる。
【００６１】
また、半導体ＬＤの発光パワーの制御においては、受光領域２０１および２０２からの光電流出力がそれぞれＡＰＣ回路７２６に送られ、半導体ＬＤの発光パワーが制御されるわけだが、後方出射光の波長、受光領域２０１および２０２の光―光電流変換効率、ならびに受光領域２０１および２０２への後方出射光の入射効率により、受光領域２０１および２０２からの光電流量は通常、値が異なる。このため、光電流を受けるＡＰＣ回路７２６の内部ではゲイン切り替えなどが行われ、ＡＰＣ回路７２６からの出力が波長によらずほぼ一定になるように工夫がなされており、ＡＰＣ回路７２６の機能は複雑なものとなっている。しかしながら、本実施の形態の半導体レーザ装置によれば、カレントミラー回路３０１および３０３のミラー比を適当に変えることにより、光電流ＩｉｎＡおよびＩｉｎＢが異なっても、カレントミラー回路３０１および３０３からの出力が同程度になるようにすることが可能となるので、ＡＰＣ回路７２６内部のゲイン切り替えなどが不要となり、ＡＰＣ回路７２６の機能を簡素にすることができる。
【００６２】
なお、カレントミラー回路３０１および３０３のミラー比は、抵抗ＲＥ１および抵抗ＲＥ２の抵抗比、抵抗ＲＥ３および抵抗ＲＥ４の抵抗比、トランジスタＴｒ１およびトランジスタＴｒ２のトランジスタ個数比、又はトランジスタＴｒ３およびトランジスタＴｒ４のトランジスタ個数比を調整するなどの手段により調整可能である。
【００６３】
また、先の課題でも述べたように、半導体ＬＤの発光パワーをモニタする受光領域２０１および２０２からの出力は温度特性を持っている。従って、半導体ＬＤの発光パワーを制御する際、環境の温度変化により発光パワーが変動し、安定して発光パワーを制御できないので、受光領域２０１および２０２からの出力の温度特性は一定であることが望ましい。本実施の形態の半導体レーザ装置によれば、受光領域２０１および２０２からの光電流ＩｉｎＡおよびＩｉｎＢはカレントミラー回路３０１および３０３を通して出力されるため、光電流ＩｉｎＡおよびＩｉｎＢがそれぞれ温度係数を持っている場合、カレントミラー回路３０１の温度特性と光電流ＩｉｎＡの温度係数とがお互い補償し合い、カレントミラー回路３０３の温度特性と光電流ＩｉｎＢの温度係数とがお互い補償し合うようにカレントミラー回路３０１および３０３の温度特性を調整することが可能となる。その結果、カレントミラー回路３０１および３０３から光電流ＩｉｎＡおよびＩｉｎＢに相応する良好な出力が得られ、さらに安定して半導体ＬＤの発光パワーを制御することが可能となる。
【００６４】
なお、カレントミラー回路３０１および３０３の温度係数は、抵抗ＲＥ１および抵抗ＲＥ２、ならびに抵抗ＲＥ３および抵抗ＲＥ４のそれぞれの抵抗ペアにおいて、抵抗を形成する抵抗種を変える、もしくは抵抗の構成の仕方を変える、又はトランジスタＴｒ１およびトランジスタＴｒ２、もしくはトランジスタＴｒ３およびトランジスタＴｒ４のトランジスタ個数比を調整するなどの手段により調整可能である。
【００６５】
ここで、上記の説明においてはカレントミラー回路３０１および３０３の温度特性と光電流ＩｉｎＡおよびＩｉｎＢの温度係数とがお互い補償し合うようにカレントミラー回路３０１および３０３の温度特性を調整するとした。しかし、カレントミラー回路３０１および３０３の温度特性を任意に調整してもよい。この場合、カレントミラー回路３０１および３０３からの光電流ＩｉｎＡおよびＩｉｎＢに相応する出力を個別に任意に調整することが可能となる。
【００６６】
なお、以上の説明では、カレントミラー回路３０１および３０３として、抵抗とトランジスタとからなる非常に単純な構成のカレントミラー回路を例示したが、このカレントミラー回路の構成に限定されるものではない。
【００６７】
（第５の実施の形態）
図５は、本発明の第５の実施の形態における半導体レーザ装置の構成を示す図である。なお、図１〜４と同一の要素には同一の符号が付されており、それらに関する詳しい説明はここでは省略する。
【００６８】
この半導体レーザ装置は、前方出射光を光ディスクに照射して光ディスクの情報を読み取る又は光ディスクに情報を記録する装置であり、光ディスク種、モードに応じてアンプゲインを切り替える図２に示す光ピックアップシステムに用いられる。半導体レーザ装置は、ＡＰＣ回路７２６に送られるカレントミラー回路３０１および３０３の出力ＯｕｔＡおよびＯｕｔＢを入力とするＳＷ制御論理回路７２１と、ＳＷ制御論理回路７２１によりゲインが制御されるトラッキングサーボ制御用光電流−電圧変換アンプ７１１およびフォーカシングサーボ制御用光電流−電圧変換アンプ７１２とを備えるという点で第４の実施の形態の半導体レーザ装置と異なる。以下、第４の実施の形態の半導体レーザ装置と異なる点を中心に説明する。
【００６９】
この半導体レーザ装置では、アンプゲインを切り替えるスイッチを制御するＳＷ制御論理回路７２１の入力端子４０２および４０３に、カレントミラー回路３０１および３０３からの２つの出力が入力される。カレントミラー回路３０１および３０３の出力に基づいてゲイン切り替え用のスイッチが制御される。
【００７０】
カレントミラー回路３０１および３０３の出力は、受光領域２０１および２０２で発生した光電流ＩｉｎＡおよびＩｉｎＢの大きさに依存するわけだが、例えば半導体ＬＤが２つの波長の光を出射する場合、半導体ＬＤの発光状態として、大きく分けて無発光／再生用ローパワー／記録用ハイパワーの３つの発光状態が考えられる。従って、これら３つの発光状態に応じてカレントミラー回路３０１および３０３からの出力も無発光／再生用ローパワー／記録用ハイパワーに応じた出力が得られる。カレントミラー回路３０１および３０３の出力端子が合計２端子であるので、出力モードとして無発光／再生用ローパワー／記録用ハイパワーの３値として、これらカレントミラー回路３０１および３０３の出力をＳＷ制御論理回路７２１の入力端子４０２および４０３に入力すれば、ＳＷ制御論理回路７２１を２端子３値の論理回路として機能させることが可能である。その結果、表１に示すように合計４モードの論理パターンを形成することが可能となり、きめ細かなアンプゲインの切り替えが可能となる。
【００７１】
【表１】
2008147250.tif 000003
【００７２】
ＳＷ制御論理回路７２１への入力は、通常、半導体レーザ装置の外部から行う必要がある。従って、制御端子をＳＷ制御論理回路７２１が形成されている半導体チップに別途設ける必要が生じ、チップ面積が増加するため、半導体レーザ装置が高コストとなる。しかし、本実施の形態の半導体レーザ装置によれば、受光領域２０１および２０２、カレントミラー回路３０１および３０３、トラッキングサーボ制御用ＰＤ７０８、フォーカシングサーボ制御用ＰＤ７０９、トラッキングサーボ制御用光電流−電圧変換アンプ７１１、フォーカシングサーボ制御用光電流−電圧変換アンプ７１２、ゲイン切り替え用のスイッチならびにＳＷ制御論理回路７２１などを同一の半導体基板上に形成することができる。その結果、光ディスク種、モードに応じてゲインが切り替えられる光ピックアップシステムにおいて、ＳＷ制御論理回路７２１ならびにゲイン切り替え用のスイッチが簡素となり、また外部から電圧を供給するための制御端子が不要となるので、これらを形成する半導体チップを単純で小さなものにすることができる。その結果、光ピックアップシステムの開発工数の低減およびコストダウンを実現することができる。
【００７３】
なお、本実施の形態の半導体レーザ装置においては、ＳＷ制御論理回路７２１への入力としてカレントミラー回路３０１および３０３の出力を用いるとした。しかし、受光領域２０１および２０２からの出力を直接ＳＷ制御論理回路７２１に入力させ、受光領域２０１および２０２の出力に基づいてゲイン切り替え用のスイッチを制御しても同様の効果が得られることはいうまでもない。
【００７４】
（第６の実施の形態）
図６（ａ）は、本発明の第６の実施の形態における半導体レーザ装置の構成を示す図である。図６（ｂ）は、同半導体レーザ装置の断面図（図６（ａ）のＡＡ’線における断面図）である。なお、図１〜５と同一の要素には同一の符号が付されており、それらに関する詳しい説明はここでは省略する。
【００７５】
この半導体レーザ装置は、前方出射光を光ディスクに照射して光ディスクの情報を読み取る又は光ディスクに情報を記録する装置であり、図２に示す光ピックアップシステムに用いられる。半導体レーザ装置は、半導体基板１０１の主面に凹部（段差部）５０１が形成されており、凹部５０１の底面上には半導体ＬＤ１０４が配置され、凹部５０１の斜面（凹部５０１のテーパ状の側壁上）を半導体ＬＤ１０４からの前方出射光７０２を半導体基板１０１の主面に対して垂直な方向に反射させる反射ミラー５０３として機能させているという点で第５の実施の形態の半導体レーザ装置と異なる。また、反射ミラー５０３と対向する斜面における、半導体ＬＤ１０４からの後方出射光の後方出射光軸１０６および１０８上に位置する部分に、異なる波長を有する２つの後方出射光を受光する受光領域２０１および２０２が形成されるという点でも異なる。以下、第５の実施の形態の半導体レーザ装置と異なる点を中心に説明する。
【００７６】
この半導体レーザ装置では、半導体ＬＤ１０４、反射ミラー５０３、ならびに受光領域２０１および２０２が同一半導体基板１０１上に配置、形成されるため、この半導体レーザ装置を用いた光ピックアップを小型化し、さらに光学的な位置合わせ調整などを容易化することができる。
【００７７】
反射防止膜１０９は、半導体基板１０１の表面全体を覆うように形成され、保護膜として機能している。
【００７８】
主面に上記のような凹部５０１を持った構造の半導体基板１０１は、＜１１０＞方向を軸として５°〜１５°のオフアングルを有する（１００）面シリコン半導体基板を半導体基板１０１として用い、酸化膜等のエッチングマスクを用いて水酸化カリウム系エッチング液等により半導体基板１０１に対して異方性エッチングを行うことにより形成される。ここで、半導体基板１０１には、（１１１）面を斜面とする凹部５０１が形成される。この場合、半導体基板１０１の主面に対し３９°〜４９°の角度を持った反射ミラー５０３を形成することができる。（１１１）面が反射ミラー５０３として用いられ、斜面上の反射防止膜１０９の上にさらに高反射率コーティング薄膜（例えば、膜厚が約３００ｎｍのＡｕ膜）が形成された場合、反射率は９９％以上となる。
【００７９】
上記構造を有する半導体レーザ装置では、半導体基板１０１の凹部５０１の底面に半導体ＬＤ１０４が配置され、半導体ＬＤ１０４から出射された前方出射光７０２は、半導体基板１０１の主面に垂直な方向に反射される。
【００８０】
なお、凹部５０１の底面上の反射防止膜１０９の上に半田メッキを形成し、この半田と半導体ＬＤ１０４の電極として形成されているＡｕ電極とを熱により溶融させ、半導体ＬＤ１０４を半導体基板１０１に固定してもよい。
【００８１】
また、図６には図示されていないが、波長の異なる後方出射光を受光するための受光領域２０１および２０２ならびに反射防止膜１０９は、第１および第３の実施の形態で説明したような構造を有しており、半導体レーザ装置は、後方出射光を効率よく受光できる。
【００８２】
例えば、後方出射光が入射する凹部５０１の斜面が半導体基板１０１の主面に対して５９°〜６９°の角度を持った（１１１）面が現れたものであり、後方出射光軸１０６および１０８が斜面に対して５９°〜６９°の角度で斜め入射するとする。そして、第１および第３の実施の形態と同様に、例えば、反射防止膜１０９がＳｉＯ2層およびＳｉＮ層の２層構造を有し、半導体基板１０１としてＳｉ基板が用いられる場合を考える。このとき、反射防止膜１０９の所定部位（膜厚が厚い方の部位）の設計膜厚は、ＳｉＯ2層／ＳｉＮ層ｂ＝８ｎｍ／約６８ｎｍとされ、反射防止膜１０９の所定部位（膜厚が薄い方の部位）の設計膜厚は、ＳｉＯ2層／ＳｉＮ層＝８ｎｍ／３８ｎｍとされる。これにより、一方の後方出射光として波長６８０ｎｍのレーザ光が、他方の後方出射光として波長４０５ｎｍのレーザ光が斜面に対して斜め６３°の入射角度で受光領域２０１および２０２にそれぞれ入射する場合、反射防止膜１０９の所定部位（膜厚が厚い方の部位）で波長６８０ｎｍの後方出射光の入射効率を９９．５％以上に、反射防止膜１０９の所定部位（膜厚が薄い方の部位）で波長４０５ｎｍの後方出射光の入射効率を９９．５％以上にすることが可能である。
【００８３】
（第７の実施の形態）
図７は、本発明の第７の実施の形態における半導体レーザ装置の構成を示す図である。なお、図１〜６と同一の要素には同一の符号が付されており、それらに関する詳しい説明はここでは省略する。
【００８４】
この半導体レーザ装置は、前方出射光７０２を光ディスク７０７に照射して光ディスク７０７の情報を読み取る又は光ディスク７０７に情報を記録する装置であり、図２に示す光ピックアップシステムに用いられる。半導体レーザ装置は、半導体基板１０１上方に配置された光学レンズなどの光学部品６０５を備えるという点で第６の実施の形態の半導体レーザ装置と異なる。これにより、容易に光ディスク７０７からの信号光６０２を検出することが可能となる。その結果、後方出射光のパワーが低い時でも安定して半導体ＬＤ１０４のパワーを制御し、かつ安定して信号光６０２の情報を検出することができる。
【００８５】
半導体基板１０１の凹部５０１以外の表面には、半導体ＬＤ１０４のパワーをモニタするための受光領域２０１および２０２と、受光領域２０１および２０２からの光電流を入力とするカレントミラー回路３０１および３０３と、光ディスク７０７からの反射光である信号光６０２を受光して光電変換するトラッキングサーボ制御用ＰＤ７０８およびフォーカシングサーボ制御用ＰＤ７０９と、トラッキングサーボ制御用ＰＤ７０８およびフォーカシングサーボ制御用ＰＤ７０９からの光電流を検出、増幅するトラッキングサーボ制御用光電流−電圧変換アンプ７１１およびフォーカシングサーボ制御用光電流−電圧変換アンプ７１２とが形成されている。通常、これら複数の受光部および回路は複数の半導体チップに分かれて構成されるが、本実施の形態の半導体レーザ装置では、１つの半導体基板１０１上に集約されているため、チップコストの削減、光学的組み立て精度の向上、および組み立て工程の簡素化が実現される。
【００８６】
なお、半導体基板１０１ならびに受光領域２０１および２０２の構造については、これまでの第１、３および６の実施の形態と同様であるので、ここでは説明を省略する。
【００８７】
また、図７には示されていないが、半導体基板１０１の表面に反射防止膜１０９が形成されている。トラッキングサーボ制御用ＰＤ７０８およびフォーカシングサーボ制御用ＰＤ７０９においても、それらの上に位置する反射防止膜１０９の膜厚を最適にすることにより信号光６０２の入射効率を向上させることが可能である。この際、トラッキングサーボ制御用ＰＤ７０８およびフォーカシングサーボ制御用ＰＤ７０９上の反射防止膜１０９の膜厚と受光領域２０１および２０２上の反射防止膜１０９の膜厚とは必ずしも同じである必要はなく、それぞれに最適な膜厚が設定される。
【００８８】
以上、本発明の半導体レーザ装置およびそれを用いた光ピックアップシステムについて、実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、この実施の形態に限定されるものではない。本発明の要旨を逸脱しない範囲内で当業者が思いつく各種変形を施したものも本発明の範囲内に含まれる。
【００８９】
例えば、本発明に係る第２方向の第３光として前方出射光を例示したが、半導体ＬＤから出射される光であれば、半導体ＬＤの前方に出射される光でなくてもよい。例えば、側方に出射される光であってもよいし、上方に出射される光であってもよい。
【００９０】
また、本発明に係る第１方向の第１光および第２光として後方出射光を例示したが、半導体ＬＤから出射される、前方出射光と異なる方向の光であれば、半導体ＬＤの後方に出射される光でなくてもよい。例えば、側方に出射される光であってもよいし、上方に出射される光であってもよい。
【００９１】
また、本発明の半導体レーザ素子として半導体ＬＤを例示したが、レーザ光を出射する素子であればこれに限られない。
【産業上の利用可能性】
【００９２】
本発明は、半導体レーザ装置に利用でき、特に光情報処理、光計測、光通信、光記録ディスク等に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００９３】
【図１】（ａ）本発明の第１の実施の形態における半導体レーザ装置の構成を示す図である。（ｂ）同実施の形態における半導体レーザ装置の断面図（図１（ａ）のＡＡ’線における断面図）である。
【図２】本発明の第２の実施の形態における光ピックアップシステムの概略構成を示す図である。
【図３】（ａ）本発明の第３の実施の形態における半導体レーザ装置の構成を示す図である。（ｂ）同実施の形態における半導体レーザ装置の断面図（図３（ａ）のＡＡ’線における断面図）である。
【図４】本発明の第４の実施の形態における半導体レーザ装置の構成を示す図である。
【図５】本発明の第５の実施の形態における半導体レーザ装置の構成を示す図である。
【図６】（ａ）本発明の第６の実施の形態における半導体レーザ装置の構成を示す図である。（ｂ）同実施の形態における半導体レーザ装置の断面図（図６（ａ）のＡＡ’線における断面図）である。
【図７】本発明の第７の実施の形態における半導体レーザ装置の構成を示す図である。
【図８】従来の光ピックアップシステムの構成を示す図である。
【符号の説明】
【００９４】
１０１    半導体基板
１０２    ｎ型拡散領域
１０３、８０２ａ、８０２ｂ、８０２ｃ、８０２ｄ、８０２ｅ、８０２ｆ、８０２ｇ、８０２ｈ、８０２ｉ    受光部
１０４    半導体ＬＤ
１０５、１０７、８０１ｂ    後方出射光
１０６、１０８    後方出射光軸
１０９    反射防止膜
１０９ａ    ＳｉＯ2層
１０９ｂ    ＳｉＮ層
２０１、２０２    受光領域
３０１、３０３    カレントミラー回路
３０２、３０４、４０２、４０３    入力端子
５０１    凹部
５０３    反射ミラー
６０２    信号光
６０５    光学部品
７０２、８０１ａ    前方出射光
７０４ａ、７０４ｂ、７０４ｃ、８１０    レンズ
７０５    ビームスプリッタ
７０６    アクチュエータ
７０７    光ディスク
７０８    トラッキングサーボ制御用ＰＤ
７０９    フォーカシングサーボ制御用ＰＤ
７１１    トラッキングサーボ制御用光電流−電圧変換アンプ
７１２    フォーカシングサーボ制御用光電流−電圧変換アンプ
７１３    レーザ駆動回路
７２１    ＳＷ制御論理回路
７２２    フォーカシング駆動回路
７２３    トラッキング駆動回路
７２４    復調回路
７２５    変調回路
７２６    ＡＰＣ回路
７２７、７２８    スイッチ
７２９ａ、７２９ｂ、７２９ｃ、７２９ｄ    アンプゲイン
７３１、７３２    制御端子
８０１    レーザダイオードチップ
８０２    フォトダイオードチップ
８０３    ヒートシンク
８０３ａ    ミラー
８０９    ホログラム光学素子
９００    光ピックアップ部
９１０    サーボ制御系
９２０    信号処理系
９３０    ＬＤパワー制御系
【図１】
2008147250.tif 000004
【図２】
2008147250.tif 000005
【図３】
2008147250.tif 000006
【図４】
2008147250.tif 000007
【図５】
2008147250.tif 000008
【図６】
2008147250.tif 000009
【図７】
2008147250.tif 000010
【図８】
2008147250.tif 000011