(57)【要約】  本発明の半導体レーザ装置は、レーザ光を出射するレーザチップと、レーザチップと電気的に接続され、レーザ光を発光させるための電流を供給する複数のリードピンと、レーザチップと複数のリードピンとを保持するステムとを備えている。複数のリードピンの長さは互いに異なり、リードピンのうち最も長いリードピンが前記ステムに電気的に接続されている。
2007132672.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ光を出射するレーザチップと、
前記レーザチップと電気的に接続され、レーザ光を発光させるための電流を供給する複数のリードピンと、
前記レーザチップと前記複数のリードピンとを保持するステムと、
を備え、
前記複数のリードピンの長さが互いに異なり、前記リードピンのうち最も長いリードピンが前記ステムに電気的に接続されている半導体レーザ装置。
【請求項２】
前記レーザチップは、複数であり、各レーザチップは相互に異なる波長のレーザ光を出射する、請求項１に記載の半導体レーザ装置。
【請求項３】
前記複数のレーザチップのうち波長の短いレーザ光を出射するレーザチップに接続されるリードピンの長さが、波長の長いレーザ光を出射するレーザチップに接続されるリードピンの長さよりも短い請求項２に記載の半導体レーザ装置。
【請求項４】
前記ステムに電気的に接続されているリードピン以外の前記リードピンが、前記ステムに電気的に接続されているリードピンの先端とステム外縁部とを結んだ仮想の略錐面の外部に出ていない請求項２または３に記載の半導体レーザ装置。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれかに記載の半導体レーザ装置を備えている光ピックアップ装置。
【請求項６】
請求項５に記載の光ピックアップ装置を備えている光情報記録再生装置。
【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、特に光情報記録再生装置の光ピックアップに好適に用いられる半導体レーザ装置に関する。また、本発明は、当該半導体レーザ装置を備える光ピックアップおよび光情報記録再生装置にも関している。
【背景技術】
【０００２】
光ディスクに記録されているデータは、比較的弱い一定の光量の光ビームを回転する光ディスクに照射し、光ディスクによって変調された反射光を検出することによって再生される。【０００３】
再生専用の光ディスクには、光ディスクの製造段階でピットによる情報が予めスパイラル状に記録されている。これに対して、書き換え可能な光ディスクでは、スパイラル状のランドまたはグルーブを有するトラックが形成された基材表面に、光学的にデータの記録／再生が可能な記録材料膜が蒸着等の方法によって堆積されている。書き換え可能な光ディスクにデータを記録する場合は、記録すべきデータに応じて光量を変調した光ビームを光ディスクに照射し、それによって記録材料膜の特性を局所的に変化させることによってデータの書き込みを行う。【０００４】
光ディスクに記録されているデータを再生するとき、または、記録可能な光ディスクにデータを記録するとき、光ビームが情報記録層における目標トラック上で常に所定の集束状態となる必要がある。このためには、「フォーカス制御」および「トラッキング制御」が必要となる。「フォーカス制御」は、光ビームの焦点の位置が常に情報記録層上に位置するように対物レンズの位置を情報記録面の法線方向（以下、「基板の深さ方向」と称する。）に制御することである。一方、トラッキング制御とは、光ビームのスポットが所定のトラック上に位置するように対物レンズの位置を光ディスクの半径方向（以下、「ディスク径方向」と称する。）に制御することである。【０００５】
従来、高密度・大容量の光ディスクとして、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）−ＲＯＭ，ＤＶＤ−ＲＡＭ，ＤＶＤ−ＲＷ，ＤＶＤ−Ｒ，ＤＶＤ＋ＲＷ，ＤＶＤ＋Ｒ等の光ディスクが実用化されてきた。また、ＣＤ（Compact Disc）は今も普及している。現在は、これらの光ディスクよりもさらに高密度化・大容量化されたブルーレイディスク（Blu-ray Disc；ＢＤ）などの次世代光ディスクの開発・実用化が進められつつある。【０００６】
光ディスクなどの記録媒体に対して情報の記録／再生を光学的に行う光情報記録再生装置の性能は、その光学系に大きく依存する。光学系の主要部である光ピックアップ装置の基本的な機能は、光源からの光で回折限界の微小スポットを形成する収束、前記光学系の焦点制御とトラッキング制御、及び情報再生のためのピット信号の検出とピット信号の記録に大別される。これらの機能は、その目的と用途に応じて各種の光学系と光電変換検出方式の組み合わせによって実現されている。【０００７】
光学系の基本をなす要素の一つとして光源が挙げられる。回折限界まで集光させるために一般にレーザ光源が用いられており、光ピックアップ装置では主に小型の半導体レーザ装置が光源として用いられている。【０００８】
光ディスクの用途の拡大に伴う記憶媒体の大容量化に伴い、記録密度の高い光ディスクのフォーマットが開発され、情報の記録再生に必要な微小スポットの形状がさらに小さくなってきている。ここで、レーザ光によるスポットの大きさは集光させる対物レンズのＮＡ（開口数）に反比例し、レーザ光の波長に比例するため、スポットの微小化に従い光ピックアップ装置に使用される半導体レーザ装置の発光波長が短くなってきている。【０００９】
一方、新しい高密度のフォーマットに対応する情報処理装置に対しては、情報および資産の有効利用の観点から、それまでの記録密度の低いフォーマットによる媒体に対しても情報の記録再生ができることが望ましいため、情報処理装置には複数のフォーマットへの対応が要求される。【００１０】
この対応のために、それぞれのフォーマットに対応した複数の光ピックアップ装置を情報処理装置に搭載する方法もあるが、装置の小型化を考慮すると、一つの光ピックアップ装置に波長の異なる複数の半導体レーザ装置及び、それぞれに対応する光学系、受光素子を複数搭載する必要が生じており、半導体レーザ装置についてはさらに小型化のために複数のレーザチップを一つのパッケージに収めたものも使用されている。複数のレーザチップを一つのパッケージに収めた半導体レーザ装置の場合、搭載するレーザチップの数に応じてリードピン数も増えることになる。【００１１】
一方で、半導体レーザ装置を変調制御する回路基板と半導体レーザ装置の組付けは、半導体レーザ装置のリードピンを回路基板に設けられた取り付け穴に挿入し半田固着されるのが一般的であり、リードピン数が増えた半導体レーザ装置の場合、複数のリードピンを回路基板の取り付け穴へ挿入することは作業性効率が低く、組立に時間を要したり熟練を要したりする作業である。【００１２】
この作業の改善案の一例として特許文献１に開示される、リードピンを取り付け穴に挿入し易い形状に矯正する矯正治具に対応した半導体レーザ装置形状の一例について、図１１を用いて説明する。【００１３】
図１１は半導体レーザ装置のリードピンと回路基板および矯正治具による組立工程を示す側面図である。【００１４】
図１１に示す半導体レーザ装置は、レーザ光を出射するレーザチップ（不図示）と、レーザチップを保持するステム１２と、レーザチップを保護するキャップ１１とを備えている。ステム１２には、複数のリードピン４１、４２、４３が設けられており、レーザチップと電気的に接続されている。レーザ光を発光させるための電流は、リードピン４１、４２、４３を介して供給される。キャップ１１には、窓部（不図示）が設けられており、窓部からレーザ光が出射する。【００１５】
図１１には、回路基板４４および矯正治具４５の断面が示されている。回路基板４４には、リードピン４１〜４３を挿入する取り付け穴４４１〜４４３が設けられている。矯正治具４５は、図面の上下方向に分割された複数の部材からなり、上下からリードピン４１〜４３の各々を挟むことができる。【００１６】
矯正を必要とするリードピン４３のみを、矯正を必要としないリードピン４１および４２より長くしておくことにより、リードピン４３のみを矯正治具４５によってつかむことができる。リードピン４３のみを二点鎖線で示す初期の位置から回路基板４４の取り付け穴４４３に合う位置に矯正したうえで、回路基板４４を矢印Ｚ方向に移動して、リードピン４１、４２、４３を取り付け穴４４１、４４２、４４３に差し込み、半田等で固定すると同時に電気的接続を行うことができる。このとき、位置の矯正を行わないリードピン４１とリードピン４２との間の相対的な位置は、取り付け穴４４１と取り付け穴４４２の相対的な関係に合っていることが必要である。【００１７】
しかし、上記の構成では、矯正治具４５を使って位置を修正するリードピン以外のリードピンの相対位置が回路基板の取り付け穴の相対位置とずれている場合の挿入性は改善されず、回路基板取り付けが容易にできなくなる。【００１８】
また、光ピックアップの小型化に伴い、光ピックアップに先に組み込まれた半導体レーザ装置に対して後から回路基板を取り付けるような場合、光ピックアップ近傍でリードピン矯正治具を動作させる空間の確保が困難となる。【００１９】
一方、複数のリードピンの長さを相互に異なる大きさに設定した半導体装置や光源装置が特許文献２や特許文献３に開示されている。
【特許文献１】特開２００２−３４４０６０号公報
【特許文献２】特開２００５−２０３６６３号公報
【特許文献３】特開平７−３０７４０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２０】
半導体レーザ装置のリードを異なる長さに設定した場合、回路基板への取り付けが容易になるという効果は得られるが、組立工程中に半導体レーザ装置が不良化する場合のあることがわかった。【００２１】
本発明は、上記の問題点を解決するもので、リードピンの回路基板への挿入性を高めつつ、不良化を抑制することのできる信頼性の高い半導体レーザ装置、光ピックアップ装置および光情報記録再生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】
【００２２】
半導体レーザ装置は、レーザ光を出射するレーザチップと、前記レーザチップと電気的に接続され、レーザ光を発光させるための電流を供給する複数のリードピンと、前記レーザチップと前記複数のリードピンとを保持するステムとを備え、前記複数のリードピンの長さが互いに異なり、前記リードピンのうち最も長いリードピンが前記ステムに電気的に接続されている。【００２３】
好ましい実施形態において、前記レーザチップは、複数であり、各レーザチップは相互に異なる波長のレーザ光を出射する。【００２４】
好ましい実施形態において、前記複数のレーザチップのうち波長の短いレーザ光を出射するレーザチップに接続されるリードピンの長さが、波長の長いレーザ光を出射するレーザチップに接続されるリードピンの長さよりも短い。【００２５】
好ましい実施形態において、前記ステムに電気的に接続されているリードピン以外の前記リードピンが、前記ステムに電気的に接続されているリードピンの先端とステム外縁部とを結んだ仮想の略錐面の外部に出ていない。【００２６】
本発明の光ピックアップ装置は、上記いずれかの半導体レーザ装置を備えている。【００２７】
本発明の光情報記録再生装置は、上記光ピックアップ装置を備えている。
【発明の効果】
【００２８】
本発明の半導体レーザ装置によれば、複数のリードピンの長さが互いに異なる構成を備えているため、リードピンや取り付け穴の位置公差やゆがみによって、リードピンの互いの相対的な位置と回路基板の取り付け穴の相対的な位置関係が一致していない場合でも、治具等を使わずに容易に複数のリードピンを回路基板の取り付け穴に挿入することが可能となる。【００２９】
また、最も長いリードピンがステムに電気的に接続されているので、回路基板に取り付け時に半導体レーザ装置への静電気の影響を軽減することができ、組立工程中における不良化を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明による半導体レーザ装置の構成例を示す分解斜視図である。
【図２】本発明の実施形態１における半導体レーザ装置の構成を示す側面図である。
【図３Ａ】同実施形態１における半導体レーザ装置のリードピンを回路基板に挿入する状態を説明する図である。
【図３Ｂ】同実施形態１における半導体レーザ装置のリードピンを回路基板に挿入する状態を説明する図である。
【図３Ｃ】同実施形態１における半導体レーザ装置のリードピンを回路基板に挿入する状態を説明する図である。
【図４】本発明の実施形態２及び３における半導体レーザ装置の構成を示す側面図である。
【図５】本発明の実施形態２及び３における半導体レーザ装置内部の回路構成を示す回路図である。
【図６】本発明の実施形態２における半導体レーザ装置内部の回路構成の他の一例を示す回路図である。
【図７】本発明の実施形態４における半導体レーザ装置の構成を示す側面図である。
【図８】（ａ）および（ｂ）は、本発明の実施形態４における半導体レーザ装置の平面への放置状態を示す図である。
【図９】本発明の実施形態５における光ピックアップ装置を説明する模式図である。
【図１０】（ａ）および（ｂ）は、本発明の実施形態６における光情報記録再生装置を示す模式図である。
【図１１】従来の実施例を説明する半導体レーザ装置の側面図である。
【符号の説明】
【００３１】
１〜５    リードピン
１１    キャップ
１２    ステム
１４    回路基板
３１    光ピックアップ装置
３２    モーター
３３    移送部フレキシブルプリント配線板
３４    電源装置
３７    制御回路基板
３８    光ディスク媒体
５２、５３、５４、５５    レーザチップ
１００    光情報記録再生装置
１０２    サブマウント
１０３    ヒートシンク
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
本発明による半導体レーザ装置の一例は、図１に示すように、レーザ光を出射するレーザチップ５２、５３と、レーザチップ５２、５３と電気的に接続され、レーザ光を発光させるための電流を供給する複数のリードピン１、２、３と、レーザチップ５２、５３および複数のリードピン１、２、３とを保持するステム１２とを備えている。複数のリードピン１、２、３の長さは互いに異なり、最も長いリードピン１がステム１２に電気的に接続されている。なお、本明細書における「リードピンの長さ」とは、リードピンのうちステム１２の下端から突出している部分の長さを意味しており、キャップ１１の内部に突出している部分の長さは含まないものとする。【００３３】
図１の例では、レーザチップ５２、５３がサブマウント１０２を介してヒートシンク１０３に固定されている。レーザチップ５２、５３、サブマウント１０２、およびヒートシンク１０３は、ステム１２上に固着されたキャップ１１によって大気から遮断されており、キャップ１１内には窒素などの不活性ガスが充填されている。キャップ１１には、窓部材１１ａが嵌め込まれており、レーザチップ５２、５３から放射されたレーザ光は、窓部材１１ａを透過して半導体レーザ装置の外部に取り出される。【００３４】
最も長いリードピン１は、ステム１２に電気的に接続されているが、他のリードピン２、３は、それぞれ、レーザチップ５２、５３のｎ側電極（不図示）に電気的に接続されている。レーザチップ５２、５３のｐ側電極（不図示）は、リードピン１に電気的に接続されている。レーザチップ５２に駆動電流が供給されると、レーザチップ５２からレーザ光（例えば赤外レーザ光）が放射され、レーザチップ５３に駆動電流が供給されると、レーザチップ５３からレーザ光（例えば赤色レーザ光）が放射される。レーザチップ５２、５３は、互いに波長が異なるレーザ光を放射するように設計されている。発振波長の異なるレーザチップは、通常、異なる半導体基板上に異なる種類の半導体積層構造を形成して作製されるため、別々のチップに分かれているが、同一半導体基板上に異なる種類の半導体積層構造を形成して１チップ化されたものであってもよい。【００３５】
図１の例では、レーザチップの個数は２つであるが、後述するように、本発明による半導体レーザ装置は、３つ以上のレーザチップを備えていても良い。重要な点は、複数のリードピンの長さが異なることと、最も長いリードピンがステムに電気的に接続されていることにある。したがって、レーザチップ以外の素子として、フォトダイオードなどの受光素子や、ホログラムなどの光学素子を備えていても良い。半導体レーザ装置が受光素子を備える場合、３本以上のリードピンのうちの少なくとも１つが受光素子に電気的に接続されることになる。【００３６】
（実施形態１）
以下、図２、図３Ａ〜３Ｃを参照しながら、本発明による半導体レーザの第１の実施形態を詳細に説明する。【００３７】
まず、図２を参照する。図２は、本実施形態における半導体レーザ装置の概略構成を示す側面図である。【００３８】
本実施形態の半導体レーザ装置は、４個のレーザチップ（不図示）と、レーザチップに電流を供給するためのリードピン１〜５と、レーザチップを保護するためのキャップ１１と、キャップ１１と接合されたステム１２とを備えている。キャップ１１の一面１３には不図示の窓部材が設けられ、レーザチップから放射されたレーザ光を透過させることができる。【００３９】
リードピン１〜５の長さは、図２に示されるようにすべて異なっている。最も長いレーザピン１の長さが例えば１０ｍｍに設定されている場合、レーザピン２、３，４、５の長さは、それぞれ、例えば９ｍｍ、８ｍｍ、７ｍｍ、６ｍｍに設定され得る。最も長いリードピン１は、ステム１２に電気的に接続されている。【００４０】
次に、図３Ａ〜図３Ｃを参照しつつ、本実施形態における半導体レーザ装置のリードピン１〜５を回路基板１４に挿入する工程を説明する。【００４１】
本実施形態で使用する回路基板１４には、半導体レーザ装置に駆動電流を供給するための配線パターンと、回路基板１４を貫通する複数の取り付け穴１４１〜１４５とが設けられている。取り付け穴１４１〜１４５の配置は、半導体レーザ装置におけるリードピン１〜５の配置に対応していている。【００４２】
半導体レーザ装置は、リードピン１〜５を取り付け穴１４１〜１４５に挿入したのち、半田付けによって回路基板１４に固定されることになる。これにより、リードピン１〜５のうちの任意のリードピンに対して所望の電流を供給することができる。【００４３】
本実施形態の半導体レーザ装置を回路基板１４に取り付けるには、上記のように、５本のリードピン１〜５を回路基板１４の取り付け穴１４１〜１４５に挿入することが必要である。ただし、リードピン１〜５や取り付け穴１４１〜１４５の位置公差やゆがみによって、リードピン１〜５の互いの相対的な位置と回路基板１４の取り付け穴１４１〜１４５の相対的な位置関係が一致していない場合には挿入が困難となる。【００４４】
本実施形態ではリードピン１〜５の長さを、それぞれ、Ｌ１〜Ｌ５とした場合、本実施形態では、Ｌ１＞Ｌ２＞Ｌ３＞Ｌ４＞Ｌ５の関係を満足するように各リードピンの長さを設定している。そのため、半導体レーザ装置のリードピン１〜５を回路基板１４に挿入する場合、まず、図３Ａに示すように最も長い、長さＬ１のリードピン１を回路基板１４の取り付け穴１４１に挿入することになる。【００４５】
さらに回路基板１４を図中の矢印Ｚ方向に移動していくと、２番目に長い、長さＬ２のリードピン２が取り付け穴１４２に挿入されることになるが、このときにリードピン２の先端の位置と、取り付け穴１４２の位置関係がリードピンのゆがみや取り付け穴の位置公差によって若干ずれていたとしても、その位置変位は回路基板１４を回路基板１４の平面方向に移動させて、リードピン２と取り付け穴１４２の位置のみが合うように位置修正させながら挿入することが可能であり、容易に図３Ｂの状態になる。この位置修正の際、リードピン１はすでに回路基板１４の取り付け穴１４１に挿入されているから回路基板１４を移動させてもリードピン１は変形により追従し、回路基板１４から抜けることはなく、またリードピン３〜５はリードピン２よりも短いため、その位置変位には無関係である。【００４６】
さらに回路基板１４を矢印Ｚ方向に移動すると、３番目に長い、長さＬ３のリードピン３が取り付け穴１４３に挿入されることになるが、このときにもリードピン２の挿入時と同様、リードピン３の先端の位置と、取り付け穴１４３の位置関係がリードピンのゆがみや取り付け穴の位置公差によって若干ずれていたとしても、その位置変位は回路基板１４を回路基板１４の平面方向に移動させてリードピン３と取り付け穴１４３の位置のみが合うよう位置修正させながら挿入することが可能であり、図３Ｃの状態になる。この位置修正の際、リードピン１および２はすでに回路基板１４の取り付け穴１４１および１４２にそれぞれ挿入されているから回路基板１４を移動させてもリードピン１と２が変形するだけで回路基板１４から抜けることはなく、またリードピン４および５はリードピン３よりも短いため、その位置変位には無関係である。【００４７】
さらに、リードピン４、リードピン５に対しても同様な作業を繰り返すことで、複数のレーザ光を出射するために多くのリードピンを備えた半導体レーザであっても、リードピンや取り付け穴の位置公差やゆがみによって、リードピンの互いの相対的な位置と回路基板１４の取り付け穴の相対的な位置関係が一致していない場合でも、特別な矯正治具等を使わずに複数のリードピンを容易に回路基板の取り付け穴に挿入することが可能となる。【００４８】
なお、リードピン１〜５のそれぞれの長さの差は回路基板１４の厚さ程度（例えば０．２〜１．０ｍｍ）以上であることが望ましい。この場合、あるリードピンが回路基板１４に挿入されて回路基板１４のステム１２と反対側の面からリードピンの先端が飛び出すことにより、挿入されている事が確実に目視で確認できたのちに、次のリードピンの挿入が可能となり、複数のリードピンの取り付け穴への挿入がさらに容易となる。【００４９】
なお、本実施形態ではリードピンの数は５本としたが、それ以外の本数であっても構わない。【００５０】
本実施形態では、リードピンの配列が長いリードピンから順に配置されているが、各リードピンの長さが異なってさえいれば、リードピンの配置はこれ以外での配置であっても構わない。また、複数のリードピンは、ステム上で直線的に配列されても良いし、円状または同心円状に配置されていても良く、その配列パターンは任意である。【００５１】
また、本実施形態における回路基板１４は、ガラスエポキシやフェノール樹脂等を主体とした硬質の回路基板であっても、ポリイミド等を主体としたフレキシブルプリント配線板であっても構わない。【００５２】
（実施形態２）
次に、図４から図６を参照して、本発明による半導体レーザ装置の第２の実施形態を説明する。図４は、本実施形態における半導体レーザ装置の構成を示す側面図であり、図５は、本実施形態における半導体レーザ装置内部の回路構成を示す回路図である。また、図６は本実施形態における半導体レーザ装置内部の回路構成の他の一例を示す回路図である。図４および図５において、図２と同じ機能を有するものについては同じ符号を付与して説明を省略する。【００５３】
図５に示す回路図において、参照符合１〜５で示されている端子は、それぞれ、図４のリードピン１〜５を示している。本実施形態では、発光波長の異なる４つのレーザチップ５２〜５５がリードピン１〜５に電気的に接続されている。より具体的には、リードピン２〜５は、それぞれ、レーザチップ５２〜５５のアノード（ｐ側電極）に接続されている。全てのレーザチップ５２〜５５のカソード（ｎ側電極）側はリードピン１に接続され共通化されている。また、リードピン１は、導電性材料から形成されたステム１２に保持され、ステム１２とも電気的に接続されている。【００５４】
本実施形態でも、図４に示すように、リードピン１〜５の長さは互いに全て異なっており、それらの長さを各々Ｌ１〜Ｌ５とした場合、Ｌ１＞Ｌ２＞Ｌ３＞Ｌ４＞Ｌ５の関係を満足するように設定している。【００５５】
以下、この半導体レーザ装置の回路基板への取り付けを説明する。【００５６】
本実施形態の半導体レーザ装置は、図示しない保持機構、例えば治具やピンセットあるいは光ピックアップの基台などを用いて、キャップ１１またはステム１２が保持される。この保持機構側もしくは回路基板側に静電気が帯電して電位が異なっていると、リードピンを回路基板の取り付け穴に挿入しようとして回路基板に接触したときにリードピンを介して静電気が流れてレーザチップを損傷してしまうおそれがある。【００５７】
しかしながら、本実施形態の場合、半導体レーザ装置のリードピンを回路基板に取り付ける場合、実施形態１同様に、リードピンの最も長いリードピン１から回路基板に取り付けることになり、かつリードピン１はパッケージのステム１２と接続されているので、静電気はリードピン１のみを介して流れ、接触していないリードピン２〜５には流れないためレーザチップ５２〜５５に静電気による電流は流れない。その後にリードピン２〜５を順に接続しても、静電気の影響は少なくなっており、レーザチップ５２〜５５が損傷する可能性は低く、信頼性の高い半導体レーザ装置を提供することができる。【００５８】
なお、本実施形態ではリードピンの数は５本としたが、それ以外の本数であっても構わない。【００５９】
また、本実施形態では、ステム１２に電気的に接続されているリードピン１がレーザチップ５２〜５５のカソード側に接続されているが、アノード側であっても、アノード側とカソード側が混在していても構わない。【００６０】
また、リードピンの配列は図５以外での配置であっても構わず、たとえば図６に示す回路構成を採用しても良い。図６の例におけるレーザチップ５４は、リードピン４とリードピン５の間で回路を構成し、共通端子を持たない。しかし、最も長いリードピン１がステム１２に接続されているため、レーザチップ５４への静電気による損傷は防ぐことができる。【００６１】
（実施形態３）
以下、本発明による半導体レーザ装置の第３の実施形態を説明する。本実施形態による半導体レーザ装置の外観、回路図は、実施形態２について参照した図４、図５に示すものと同様である。【００６２】
本実施形態の半導体レーザ装置が、実施形態２における半導体レーザ装置と異なる点は、レーザチップ５２、５３、５４、５５の発光波長を、それぞれλ５２、λ５３、λ５４、λ５５とした場合に、λ５２＞λ５３＞λ５４＞λ５５の関係を満足している点にある。すなわち、長いリードピンほど波長の長いレーザチップに接続されており、短いリードピンほど波長の短いレーザチップに接続されているので、リードピンの長さが接続されているレーザチップの波長の長短を表していることになる。【００６３】
本実施形態の半導体レーザ装置を取り扱う時、作業者はピンの配置だけでなく、その長さで直感的にどのリードピンがどのレーザチップに接続されているかがわかるので、リードピンに直接にリード線を接続するような場合の誤接続を防ぐことが可能となり、レーザチップへのダメージを与えずに信頼性の高い半導体レーザ装置を提供することができる。【００６４】
（実施形態４）
以下、図７および図８を参照しつつ、本発明による半導体レーザ装置の第４の実施形態を説明する。図７は、本実施形態における半導体レーザ装置の構成を示す側面図であり、図８は、本実施形態における半導体レーザ装置の平面への放置状態を示す図である。図７、図８において、図４に示す構成要素と同じ機能を有する構成要素には、同一の参照符号を付与しており、その説明は省略する。なお、本実施形態における半導体レーザ装置の電気的構成は、実施形態２における半導体レーザ装置の電気的構成と同一（図５）である。【００６５】
図７に示す二点鎖線６は、最も長いリードピン１の先端と、ステム１２の縁部とでできる錐面を示している。最も長いリードピン１は、好ましくはステム１２の略中央に設けられる。本実施形態におけるリードピン２〜５は、この錘面６よりも内部に位置するように構成されている。その結果、半導体レーザ装置を取り扱う時に、半導体レーザ装置を机上面や床面等の平面上に置いた場合でも、図８（ａ）に示すように、面７に接触するのは電気的に接続され同電位であるリードピン１の先端とステム１２だけである。従って、面７が静電気を帯びている場合でも内部の半導体チップに損傷を与える可能性は少ない。よって、光ピックアップの製造時等の半導体レーザ装置取り扱い時に半導体レーザ装置を机上面にそのまま置いても、また不慮に床面等に落とした場合でも半導体チップへの静電気による損傷の可能性は少なく、信頼性の高い半導体レーザ装置を提供することができる。【００６６】
もちろん半導体レーザ装置を落下させた場合には、図８（ｂ）に示す状態でキャップ１１が面７に接することもあるが、この場合はリードピン１の長さにかかわらず静電気による損傷は少ない。【００６７】
なお、リードピン１〜５は、同一面内に含まれるように直線的に配列されていても良いし、他のパターンで配列されていても良い。重要な点は、最も長いリードピンの選択と、ステム１２の外縁によって形成される空間の内部に他のリードピンが納まっていることにある。リードビン１に対して垂直な面に投影したステム１２の形状は円であることは無く、長方形や他の多角形であってもよいし、また楕円であってもよい。【００６８】
（実施形態５）
以下、図９を参照しながら、本発明による光ピックアップ装置の実施形態を説明する。図９は、本実施形態における光ピックアップ装置を説明するための模式図である。【００６９】
本実施形態における光ピックアップ装置は、実施形態１〜４のいずれかにおける半導体レーザ装置と同一の構成を有する半導体レーザ装置６１を備えている点に特徴を有している。この半導体レーザ装置は、図示しない駆動回路から供給される電流により、例えば波長４０５ｎｍ、６５０ｎｍ、７９０ｎｍの３つの波長を出射する。【００７０】
半導体レーザ装置６１から出射されたレーザ光７１は、ビームスプリッター２０１、集光レンズ２０４、および立ち上げミラー２０５を通過して対物レンズ２０７に入射する。対物レンズ２０７は、レーザ光７１を光ディスク３８上に集束する。【００７１】
光ディスク３８で反射されたレーザ光７１は、対物レンズ２０７、立ち上げミラー２０５、および集光レンズ２０４を通過してビームスプリッター２０１に入射する。ビームスプリッター２０１は、光ディスク３８で反射されたレーザ光７１（復路光）を分離し、受光素子２０９に導く機能を有している。破線３１は、光ピックアップ装置に含まれる範囲を示している。【００７２】
受光素子２０９は、光電変換により、入射したレーザ光７１に基づく電気信号を出力する。受光素子２０９から出力された電気信号は、光ディスク３８上のピット列のＲＦ信号や、ピット列のトレースを行うためのサーボ信号として用いられる。【００７３】
データを光ディスク３８に記録する場合は、光ディスク３８からデータを読み出す場合に比べ、半導体レーザ装置６１から放射されるレーザ光の強度が高い。【００７４】
半導体レーザ装置６１からは、情報を記録再生しようとする光ディスク３８のフォーマットに対応した波長のレーザ光を選択的に出射する。本実施形態における光ピックアップ装置は、波長に応じて異なる光学部品を備えていてもよいし、少なくとも一部の光学部品が異なる波長のレーザ光に共用されてもよい。【００７５】
本実施形態の光ピックアップ装置は、本発明による半導体レーザ装置を用いているため、半導体レーザ装置に電気配線用の回路基板を取り付けるのが容易で、かつ静電気による損傷を少なくすることができる。また、直接にリード線で配線する場合の配線間違いや、光ピックアップ組立時に半導体レーザ装置を机上や床面に接触させた場合の損傷も少なくすることができるので、低コストで信頼性の高い光ピックアップ装置を提供することができる。【００７６】
（実施形態６）
以下、図１０を参照しながら本発明の実施形態６を説明する。図１０（ａ）は、本実施形態における光情報記録再生装置を示す模式図であり、図１０（ｂ）は、その斜視図である。【００７７】
図示される光情報記録再生装置は、光ピックアップ装置３１と、光ディスク媒体３８を支持して回転させるモーター３２と、光ピックアップ装置３１の動作を制御する制御回路基板３７と、光ピックアップ装置３１と制御回路基板３７とを電気的に接続する移送部フレキシブルプリント配線板３３と、制御回路基板３７へ電力を供給する電源装置３４と、光ピックアップ装置３１を支持するガイドシャフト３６とを備える。【００７８】
光ピックアップ装置３１は、実施形態５における光ピックップ装置と同一の構成を有している。光ピックアップ装置３１には移送部フレキシブルプリント配線板３３を光ピックアップ装置３１に接続するコネクタ３９が設けられている。制御回路基板３７には移送部フレキシブルプリント配線板３３を制御回路基板３７に接続するコネクタ３５が設けられている。【００７９】
次に、光情報記録再生装置の基本的な動作を説明する。【００８０】
光情報記録再生装置にセットされた光ディスク媒体３８は、モーター３２によって回転される。光ピックアップ装置３１は、光ディスク媒体３８との位置関係を示す信号を制御回路基板３７へ送る。制御回路基板３７はこの信号を演算して、光ピックアップ装置３１をガイドシャフト３６に沿って略半径方向に移動させる信号と、光ピックアップ装置３１内の対物レンズ（図示せず）を微動させるための信号とを移動機構（図示せず）へ出力する。これにより、光ディスク媒体３８に対するフォーカスサーボ制御およびトラッキングサーボ制御が行われ、光ディスク媒体３８に対するデータの記録、再生もしくは消去が行われる。電源装置３４は、制御回路基板３７、光ピックアップ装置３１、モーター３２および光ピックアップ装置３１の駆動機構（図示せず）へ電力を供給する。なお、電源もしくは外部電源との接続端子は各駆動回路にそれぞれ設けられていてもよい。【００８１】
本実施形態による光情報記録再生装置は、本発明の光ピックアップ装置３１を備えているため、低コストで信頼性の高い光ピックアップ装置を提供することができる。【００８２】
以上説明してきたように、本発明の半導体レーザ装置は、複数のリードピンのうち最も長いリードピンが前記ステムに電気的に接続されている構成を取っているので、回路基板に取り付け時に半導体レーザ装置への静電気の影響を軽減して信頼性の高い半導体レーザ装置を提供することができる。【００８３】
複数のレーザチップのうち波長の短いレーザ光を出射するレーザチップに接続されているリードピンの長さが、波長の長いレーザ光を出射するレーザチップに接続されている構成を有している場合、直感的にどのリードピンがどのレーザチップに接続されているかがわかり、レーザピンに直接にリード線を接続する場合の誤接続を防ぎ、レーザチップへのダメージを与えずに信頼性の高い半導体レーザ装置を提供することができる。【００８４】
また、前記ステムに電気的に接続されているリードピン以外の前記リードピンが、前記パッケージに電気的に接続されているリードピンの先端とステム外縁部を結んだ仮想の略錐面の外部に出ていない構成を有している場合は、机上や床面などに放置または落下させた場合に静電気によって損傷する可能性が少ない信頼性の高い半導体レーザ装置を提供することができる。【００８５】
本発明によれば、光ピックアップ組立時に半導体レーザ装置への電気配線用回路基板の取り付けが容易で、かつ静電気による損傷の可能性が低くなるため、低コストで信頼性の高い光ピックアップ装置を提供することができる。
【産業上の利用可能性】
【００８６】
本発明の半導体レーザ装置は、ステムに電気的に接続される最も長いリードピンと各々異なる長さのリードピンを有しているので、静電気の影響を軽減しながら回路基板への挿入作業を行なうことができるという効果を有し、半導体レーザ装置を用いた光ピックアップ、光情報機器再生装置及び光ディスク装置等として有用である。
【図１】
2007132672.tif 000003
【図２】
2007132672.tif 000004
【図３Ａ】
2007132672.tif 000005
【図３Ｂ】
2007132672.tif 000006
【図３Ｃ】
2007132672.tif 000007
【図４】
2007132672.tif 000008
【図５】
2007132672.tif 000009
【図６】
2007132672.tif 000010
【図７】
2007132672.tif 000011
【図８】
2007132672.tif 000012
【図９】
2007132672.tif 000013
【図１０】
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【図１１】
2007132672.tif 000015
【手続補正書】
【提出日】平成20年9月25日(2008.9.25)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ光を出射するレーザチップと、
前記レーザチップと電気的に接続され、レーザ光を発光させるための電流を供給する複数のリードピンと、
前記レーザチップと前記複数のリードピンとを保持するステムと、
を備え、
前記複数のリードピンの長さが互いに異なり、前記リードピンのうち最も長いリードピンが前記ステムに電気的に接続されている半導体レーザ装置。
【請求項２】
前記レーザチップは、複数であり、各レーザチップは相互に異なる波長のレーザ光を出射する、請求項１に記載の半導体レーザ装置。
【請求項３】
前記複数のレーザチップのうち波長の短いレーザ光を出射するレーザチップに接続されるリードピンの長さが、波長の長いレーザ光を出射するレーザチップに接続されるリードピンの長さよりも短い請求項２に記載の半導体レーザ装置。
【請求項４】
前記ステムに電気的に接続されているリードピン以外の前記リードピンが、前記ステムに電気的に接続されているリードピンの先端とステム外縁部とを結んだ仮想の略錐面の外部に出ていない請求項２または３に記載の半導体レーザ装置。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれかに記載の半導体レーザ装置を備えている光ピックアップ装置。
【請求項６】
請求項５に記載の光ピックアップ装置を備えている光情報記録再生装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【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、特に光情報記録再生装置の光ピックアップに好適に用いられる半導体レーザ装置に関する。また、本発明は、当該半導体レーザ装置を備える光ピックアップおよび光情報記録再生装置にも関している。
【背景技術】
【０００２】
光ディスクに記録されているデータは、比較的弱い一定の光量の光ビームを回転する光ディスクに照射し、光ディスクによって変調された反射光を検出することによって再生される。
【０００３】
再生専用の光ディスクには、光ディスクの製造段階でピットによる情報が予めスパイラル状に記録されている。これに対して、書き換え可能な光ディスクでは、スパイラル状のランドまたはグルーブを有するトラックが形成された基材表面に、光学的にデータの記録／再生が可能な記録材料膜が蒸着等の方法によって堆積されている。書き換え可能な光ディスクにデータを記録する場合は、記録すべきデータに応じて光量を変調した光ビームを光ディスクに照射し、それによって記録材料膜の特性を局所的に変化させることによってデータの書き込みを行う。
【０００４】
光ディスクに記録されているデータを再生するとき、または、記録可能な光ディスクにデータを記録するとき、光ビームが情報記録層における目標トラック上で常に所定の集束状態となる必要がある。このためには、「フォーカス制御」および「トラッキング制御」が必要となる。「フォーカス制御」は、光ビームの焦点の位置が常に情報記録層上に位置するように対物レンズの位置を情報記録面の法線方向（以下、「基板の深さ方向」と称する。）に制御することである。一方、トラッキング制御とは、光ビームのスポットが所定のトラック上に位置するように対物レンズの位置を光ディスクの半径方向（以下、「ディスク径方向」と称する。）に制御することである。
【０００５】
従来、高密度・大容量の光ディスクとして、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）−ＲＯＭ，ＤＶＤ−ＲＡＭ，ＤＶＤ−ＲＷ，ＤＶＤ−Ｒ，ＤＶＤ＋ＲＷ，ＤＶＤ＋Ｒ等の光ディスクが実用化されてきた。また、ＣＤ（Compact Disc）は今も普及している。現在は、これらの光ディスクよりもさらに高密度化・大容量化されたブルーレイディスク（Blu-ray Disc；ＢＤ）などの次世代光ディスクの開発・実用化が進められつつある。
【０００６】
光ディスクなどの記録媒体に対して情報の記録／再生を光学的に行う光情報記録再生装置の性能は、その光学系に大きく依存する。光学系の主要部である光ピックアップ装置の基本的な機能は、光源からの光で回折限界の微小スポットを形成する収束、前記光学系の焦点制御とトラッキング制御、及び情報再生のためのピット信号の検出とピット信号の記録に大別される。これらの機能は、その目的と用途に応じて各種の光学系と光電変換検出方式の組み合わせによって実現されている。
【０００７】
光学系の基本をなす要素の一つとして光源が挙げられる。回折限界まで集光させるために一般にレーザ光源が用いられており、光ピックアップ装置では主に小型の半導体レーザ装置が光源として用いられている。
【０００８】
光ディスクの用途の拡大に伴う記憶媒体の大容量化に伴い、記録密度の高い光ディスクのフォーマットが開発され、情報の記録再生に必要な微小スポットの形状がさらに小さくなってきている。ここで、レーザ光によるスポットの大きさは集光させる対物レンズのＮＡ（開口数）に反比例し、レーザ光の波長に比例するため、スポットの微小化に従い光ピックアップ装置に使用される半導体レーザ装置の発光波長が短くなってきている。
【０００９】
一方、新しい高密度のフォーマットに対応する情報処理装置に対しては、情報および資産の有効利用の観点から、それまでの記録密度の低いフォーマットによる媒体に対しても情報の記録再生ができることが望ましいため、情報処理装置には複数のフォーマットへの対応が要求される。
【００１０】
この対応のために、それぞれのフォーマットに対応した複数の光ピックアップ装置を情報処理装置に搭載する方法もあるが、装置の小型化を考慮すると、一つの光ピックアップ装置に波長の異なる複数の半導体レーザ装置及び、それぞれに対応する光学系、受光素子を複数搭載する必要が生じており、半導体レーザ装置についてはさらに小型化のために複数のレーザチップを一つのパッケージに収めたものも使用されている。複数のレーザチップを一つのパッケージに収めた半導体レーザ装置の場合、搭載するレーザチップの数に応じてリードピン数も増えることになる。
【００１１】
一方で、半導体レーザ装置を変調制御する回路基板と半導体レーザ装置の組付けは、半導体レーザ装置のリードピンを回路基板に設けられた取り付け穴に挿入し半田固着されるのが一般的であり、リードピン数が増えた半導体レーザ装置の場合、複数のリードピンを回路基板の取り付け穴へ挿入することは作業性効率が低く、組立に時間を要したり熟練を要したりする作業である。
【００１２】
この作業の改善案の一例として特許文献１に開示される、リードピンを取り付け穴に挿入し易い形状に矯正する矯正治具に対応した半導体レーザ装置形状の一例について、図１１を用いて説明する。
【００１３】
図１１は半導体レーザ装置のリードピンと回路基板および矯正治具による組立工程を示す側面図である。
【００１４】
図１１に示す半導体レーザ装置は、レーザ光を出射するレーザチップ（不図示）と、レーザチップを保持するステム１２と、レーザチップを保護するキャップ１１とを備えている。ステム１２には、複数のリードピン４１、４２、４３が設けられており、レーザチップと電気的に接続されている。レーザ光を発光させるための電流は、リードピン４１、４２、４３を介して供給される。キャップ１１には、窓部（不図示）が設けられており、窓部からレーザ光が出射する。
【００１５】
図１１には、回路基板４４および矯正治具４５の断面が示されている。回路基板４４には、リードピン４１〜４３を挿入する取り付け穴４４１〜４４３が設けられている。矯正治具４５は、図面の上下方向に分割された複数の部材からなり、上下からリードピン４１〜４３の各々を挟むことができる。
【００１６】
矯正を必要とするリードピン４３のみを、矯正を必要としないリードピン４１および４２より長くしておくことにより、リードピン４３のみを矯正治具４５によってつかむことができる。リードピン４３のみを二点鎖線で示す初期の位置から回路基板４４の取り付け穴４４３に合う位置に矯正したうえで、回路基板４４を矢印Ｚ方向に移動して、リードピン４１、４２、４３を取り付け穴４４１、４４２、４４３に差し込み、半田等で固定すると同時に電気的接続を行うことができる。このとき、位置の矯正を行わないリードピン４１とリードピン４２との間の相対的な位置は、取り付け穴４４１と取り付け穴４４２の相対的な関係に合っていることが必要である。
【００１７】
しかし、上記の構成では、矯正治具４５を使って位置を修正するリードピン以外のリードピンの相対位置が回路基板の取り付け穴の相対位置とずれている場合の挿入性は改善されず、回路基板取り付けが容易にできなくなる。
【００１８】
また、光ピックアップの小型化に伴い、光ピックアップに先に組み込まれた半導体レーザ装置に対して後から回路基板を取り付けるような場合、光ピックアップ近傍でリードピン矯正治具を動作させる空間の確保が困難となる。
【００１９】
一方、複数のリードピンの長さを相互に異なる大きさに設定した半導体装置や光源装置が特許文献２や特許文献３に開示されている。
【特許文献１】特開２００２−３４４０６０号公報
【特許文献２】特開２００５−２０３６６３号公報
【特許文献３】特開平７−３０７４０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２０】
半導体レーザ装置のリードを異なる長さに設定した場合、回路基板への取り付けが容易になるという効果は得られるが、組立工程中に半導体レーザ装置が不良化する場合のあることがわかった。
【００２１】
本発明は、上記の問題点を解決するもので、リードピンの回路基板への挿入性を高めつつ、不良化を抑制することのできる信頼性の高い半導体レーザ装置、光ピックアップ装置および光情報記録再生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】
【００２２】
半導体レーザ装置は、レーザ光を出射するレーザチップと、前記レーザチップと電気的に接続され、レーザ光を発光させるための電流を供給する複数のリードピンと、前記レーザチップと前記複数のリードピンとを保持するステムとを備え、前記複数のリードピンの長さが互いに異なり、前記リードピンのうち最も長いリードピンが前記ステムに電気的に接続されている。
【００２３】
好ましい実施形態において、前記レーザチップは、複数であり、各レーザチップは相互に異なる波長のレーザ光を出射する。
【００２４】
好ましい実施形態において、前記複数のレーザチップのうち波長の短いレーザ光を出射するレーザチップに接続されるリードピンの長さが、波長の長いレーザ光を出射するレーザチップに接続されるリードピンの長さよりも短い。
【００２５】
好ましい実施形態において、前記ステムに電気的に接続されているリードピン以外の前記リードピンが、前記ステムに電気的に接続されているリードピンの先端とステム外縁部とを結んだ仮想の略錐面の外部に出ていない。
【００２６】
本発明の光ピックアップ装置は、上記いずれかの半導体レーザ装置を備えている。
【００２７】
本発明の光情報記録再生装置は、上記光ピックアップ装置を備えている。
【発明の効果】
【００２８】
本発明の半導体レーザ装置によれば、複数のリードピンの長さが互いに異なる構成を備えているため、リードピンや取り付け穴の位置公差やゆがみによって、リードピンの互いの相対的な位置と回路基板の取り付け穴の相対的な位置関係が一致していない場合でも、治具等を使わずに容易に複数のリードピンを回路基板の取り付け穴に挿入することが可能となる。
【００２９】
また、最も長いリードピンがステムに電気的に接続されているので、回路基板に取り付け時に半導体レーザ装置への静電気の影響を軽減することができ、組立工程中における不良化を抑制できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
本発明による半導体レーザ装置の一例は、図１に示すように、レーザ光を出射するレーザチップ５２、５３と、レーザチップ５２、５３と電気的に接続され、レーザ光を発光させるための電流を供給する複数のリードピン１、２、３と、レーザチップ５２、５３および複数のリードピン１、２、３とを保持するステム１２とを備えている。複数のリードピン１、２、３の長さは互いに異なり、最も長いリードピン１がステム１２に電気的に接続されている。なお、本明細書における「リードピンの長さ」とは、リードピンのうちステム１２の下端から突出している部分の長さを意味しており、キャップ１１の内部に突出している部分の長さは含まないものとする。
【００３１】
図１の例では、レーザチップ５２、５３がサブマウント１０２を介してヒートシンク１０３に固定されている。レーザチップ５２、５３、サブマウント１０２、およびヒートシンク１０３は、ステム１２上に固着されたキャップ１１によって大気から遮断されており、キャップ１１内には窒素などの不活性ガスが充填されている。キャップ１１には、窓部材１１ａが嵌め込まれており、レーザチップ５２、５３から放射されたレーザ光は、窓部材１１ａを透過して半導体レーザ装置の外部に取り出される。
【００３２】
最も長いリードピン１は、ステム１２に電気的に接続されているが、他のリードピン２、３は、それぞれ、レーザチップ５２、５３のｎ側電極（不図示）に電気的に接続されている。レーザチップ５２、５３のｐ側電極（不図示）は、リードピン１に電気的に接続されている。レーザチップ５２に駆動電流が供給されると、レーザチップ５２からレーザ光（例えば赤外レーザ光）が放射され、レーザチップ５３に駆動電流が供給されると、レーザチップ５３からレーザ光（例えば赤色レーザ光）が放射される。レーザチップ５２、５３は、互いに波長が異なるレーザ光を放射するように設計されている。発振波長の異なるレーザチップは、通常、異なる半導体基板上に異なる種類の半導体積層構造を形成して作製されるため、別々のチップに分かれているが、同一半導体基板上に異なる種類の半導体積層構造を形成して１チップ化されたものであってもよい。
【００３３】
図１の例では、レーザチップの個数は２つであるが、後述するように、本発明による半導体レーザ装置は、３つ以上のレーザチップを備えていても良い。重要な点は、複数のリードピンの長さが異なることと、最も長いリードピンがステムに電気的に接続されていることにある。したがって、レーザチップ以外の素子として、フォトダイオードなどの受光素子や、ホログラムなどの光学素子を備えていても良い。半導体レーザ装置が受光素子を備える場合、３本以上のリードピンのうちの少なくとも１つが受光素子に電気的に接続されることになる。
【００３４】
（実施形態１）
以下、図２、図３Ａ〜３Ｃを参照しながら、本発明による半導体レーザの第１の実施形態を詳細に説明する。
【００３５】
まず、図２を参照する。図２は、本実施形態における半導体レーザ装置の概略構成を示す側面図である。
【００３６】
本実施形態の半導体レーザ装置は、４個のレーザチップ（不図示）と、レーザチップに電流を供給するためのリードピン１〜５と、レーザチップを保護するためのキャップ１１と、キャップ１１と接合されたステム１２とを備えている。キャップ１１の一面１３には不図示の窓部材が設けられ、レーザチップから放射されたレーザ光を透過させることができる。
【００３７】
リードピン１〜５の長さは、図２に示されるようにすべて異なっている。最も長いレーザピン１の長さが例えば１０ｍｍに設定されている場合、レーザピン２、３，４、５の長さは、それぞれ、例えば９ｍｍ、８ｍｍ、７ｍｍ、６ｍｍに設定され得る。最も長いリードピン１は、ステム１２に電気的に接続されている。
【００３８】
次に、図３Ａ〜図３Ｃを参照しつつ、本実施形態における半導体レーザ装置のリードピン１〜５を回路基板１４に挿入する工程を説明する。
【００３９】
本実施形態で使用する回路基板１４には、半導体レーザ装置に駆動電流を供給するための配線パターンと、回路基板１４を貫通する複数の取り付け穴１４１〜１４５とが設けられている。取り付け穴１４１〜１４５の配置は、半導体レーザ装置におけるリードピン１〜５の配置に対応していている。
【００４０】
半導体レーザ装置は、リードピン１〜５を取り付け穴１４１〜１４５に挿入したのち、半田付けによって回路基板１４に固定されることになる。これにより、リードピン１〜５のうちの任意のリードピンに対して所望の電流を供給することができる。
【００４１】
本実施形態の半導体レーザ装置を回路基板１４に取り付けるには、上記のように、５本のリードピン１〜５を回路基板１４の取り付け穴１４１〜１４５に挿入することが必要である。ただし、リードピン１〜５や取り付け穴１４１〜１４５の位置公差やゆがみによって、リードピン１〜５の互いの相対的な位置と回路基板１４の取り付け穴１４１〜１４５の相対的な位置関係が一致していない場合には挿入が困難となる。
【００４２】
本実施形態ではリードピン１〜５の長さを、それぞれ、Ｌ１〜Ｌ５とした場合、本実施形態では、Ｌ１＞Ｌ２＞Ｌ３＞Ｌ４＞Ｌ５の関係を満足するように各リードピンの長さを設定している。そのため、半導体レーザ装置のリードピン１〜５を回路基板１４に挿入する場合、まず、図３Ａに示すように最も長い、長さＬ１のリードピン１を回路基板１４の取り付け穴１４１に挿入することになる。
【００４３】
さらに回路基板１４を図中の矢印Ｚ方向に移動していくと、２番目に長い、長さＬ２のリードピン２が取り付け穴１４２に挿入されることになるが、このときにリードピン２の先端の位置と、取り付け穴１４２の位置関係がリードピンのゆがみや取り付け穴の位置公差によって若干ずれていたとしても、その位置変位は回路基板１４を回路基板１４の平面方向に移動させて、リードピン２と取り付け穴１４２の位置のみが合うように位置修正させながら挿入することが可能であり、容易に図３Ｂの状態になる。この位置修正の際、リードピン１はすでに回路基板１４の取り付け穴１４１に挿入されているから回路基板１４を移動させてもリードピン１は変形により追従し、回路基板１４から抜けることはなく、またリードピン３〜５はリードピン２よりも短いため、その位置変位には無関係である。
【００４４】
さらに回路基板１４を矢印Ｚ方向に移動すると、３番目に長い、長さＬ３のリードピン３が取り付け穴１４３に挿入されることになるが、このときにもリードピン２の挿入時と同様、リードピン３の先端の位置と、取り付け穴１４３の位置関係がリードピンのゆがみや取り付け穴の位置公差によって若干ずれていたとしても、その位置変位は回路基板１４を回路基板１４の平面方向に移動させてリードピン３と取り付け穴１４３の位置のみが合うよう位置修正させながら挿入することが可能であり、図３Ｃの状態になる。この位置修正の際、リードピン１および２はすでに回路基板１４の取り付け穴１４１および１４２にそれぞれ挿入されているから回路基板１４を移動させてもリードピン１と２が変形するだけで回路基板１４から抜けることはなく、またリードピン４および５はリードピン３よりも短いため、その位置変位には無関係である。
【００４５】
さらに、リードピン４、リードピン５に対しても同様な作業を繰り返すことで、複数のレーザ光を出射するために多くのリードピンを備えた半導体レーザであっても、リードピンや取り付け穴の位置公差やゆがみによって、リードピンの互いの相対的な位置と回路基板１４の取り付け穴の相対的な位置関係が一致していない場合でも、特別な矯正治具等を使わずに複数のリードピンを容易に回路基板の取り付け穴に挿入することが可能となる。
【００４６】
なお、リードピン１〜５のそれぞれの長さの差は回路基板１４の厚さ程度（例えば０．２〜１．０ｍｍ）以上であることが望ましい。この場合、あるリードピンが回路基板１４に挿入されて回路基板１４のステム１２と反対側の面からリードピンの先端が飛び出すことにより、挿入されている事が確実に目視で確認できたのちに、次のリードピンの挿入が可能となり、複数のリードピンの取り付け穴への挿入がさらに容易となる。
【００４７】
なお、本実施形態ではリードピンの数は５本としたが、それ以外の本数であっても構わない。
【００４８】
本実施形態では、リードピンの配列が長いリードピンから順に配置されているが、各リードピンの長さが異なってさえいれば、リードピンの配置はこれ以外での配置であっても構わない。また、複数のリードピンは、ステム上で直線的に配列されても良いし、円状または同心円状に配置されていても良く、その配列パターンは任意である。
【００４９】
また、本実施形態における回路基板１４は、ガラスエポキシやフェノール樹脂等を主体とした硬質の回路基板であっても、ポリイミド等を主体としたフレキシブルプリント配線板であっても構わない。
【００５０】
（実施形態２）
次に、図４から図６を参照して、本発明による半導体レーザ装置の第２の実施形態を説明する。図４は、本実施形態における半導体レーザ装置の構成を示す側面図であり、図５は、本実施形態における半導体レーザ装置内部の回路構成を示す回路図である。また、図６は本実施形態における半導体レーザ装置内部の回路構成の他の一例を示す回路図である。図４および図５において、図２と同じ機能を有するものについては同じ符号を付与して説明を省略する。
【００５１】
図５に示す回路図において、参照符合１〜５で示されている端子は、それぞれ、図４のリードピン１〜５を示している。本実施形態では、発光波長の異なる４つのレーザチップ５２〜５５がリードピン１〜５に電気的に接続されている。より具体的には、リードピン２〜５は、それぞれ、レーザチップ５２〜５５のアノード（ｐ側電極）に接続されている。全てのレーザチップ５２〜５５のカソード（ｎ側電極）側はリードピン１に接続され共通化されている。また、リードピン１は、導電性材料から形成されたステム１２に保持され、ステム１２とも電気的に接続されている。
【００５２】
本実施形態でも、図４に示すように、リードピン１〜５の長さは互いに全て異なっており、それらの長さを各々Ｌ１〜Ｌ５とした場合、Ｌ１＞Ｌ２＞Ｌ３＞Ｌ４＞Ｌ５の関係を満足するように設定している。
【００５３】
以下、この半導体レーザ装置の回路基板への取り付けを説明する。
【００５４】
本実施形態の半導体レーザ装置は、図示しない保持機構、例えば治具やピンセットあるいは光ピックアップの基台などを用いて、キャップ１１またはステム１２が保持される。この保持機構側もしくは回路基板側に静電気が帯電して電位が異なっていると、リードピンを回路基板の取り付け穴に挿入しようとして回路基板に接触したときにリードピンを介して静電気が流れてレーザチップを損傷してしまうおそれがある。
【００５５】
しかしながら、本実施形態の場合、半導体レーザ装置のリードピンを回路基板に取り付ける場合、実施形態１同様に、リードピンの最も長いリードピン１から回路基板に取り付けることになり、かつリードピン１はパッケージのステム１２と接続されているので、静電気はリードピン１のみを介して流れ、接触していないリードピン２〜５には流れないためレーザチップ５２〜５５に静電気による電流は流れない。その後にリードピン２〜５を順に接続しても、静電気の影響は少なくなっており、レーザチップ５２〜５５が損傷する可能性は低く、信頼性の高い半導体レーザ装置を提供することができる。
【００５６】
なお、本実施形態ではリードピンの数は５本としたが、それ以外の本数であっても構わない。
【００５７】
また、本実施形態では、ステム１２に電気的に接続されているリードピン１がレーザチップ５２〜５５のカソード側に接続されているが、アノード側であっても、アノード側とカソード側が混在していても構わない。
【００５８】
また、リードピンの配列は図５以外での配置であっても構わず、たとえば図６に示す回路構成を採用しても良い。図６の例におけるレーザチップ５４は、リードピン４とリードピン５の間で回路を構成し、共通端子を持たない。しかし、最も長いリードピン１がステム１２に接続されているため、レーザチップ５４への静電気による損傷は防ぐことができる。
【００５９】
（実施形態３）
以下、本発明による半導体レーザ装置の第３の実施形態を説明する。本実施形態による半導体レーザ装置の外観、回路図は、実施形態２について参照した図４、図５に示すものと同様である。
【００６０】
本実施形態の半導体レーザ装置が、実施形態２における半導体レーザ装置と異なる点は、レーザチップ５２、５３、５４、５５の発光波長を、それぞれλ５２、λ５３、λ５４、λ５５とした場合に、λ５２＞λ５３＞λ５４＞λ５５の関係を満足している点にある。すなわち、長いリードピンほど波長の長いレーザチップに接続されており、短いリードピンほど波長の短いレーザチップに接続されているので、リードピンの長さが接続されているレーザチップの波長の長短を表していることになる。
【００６１】
本実施形態の半導体レーザ装置を取り扱う時、作業者はピンの配置だけでなく、その長さで直感的にどのリードピンがどのレーザチップに接続されているかがわかるので、リードピンに直接にリード線を接続するような場合の誤接続を防ぐことが可能となり、レーザチップへのダメージを与えずに信頼性の高い半導体レーザ装置を提供することができる。
【００６２】
（実施形態４）
以下、図７および図８を参照しつつ、本発明による半導体レーザ装置の第４の実施形態を説明する。図７は、本実施形態における半導体レーザ装置の構成を示す側面図であり、図８は、本実施形態における半導体レーザ装置の平面への放置状態を示す図である。図７、図８において、図４に示す構成要素と同じ機能を有する構成要素には、同一の参照符号を付与しており、その説明は省略する。なお、本実施形態における半導体レーザ装置の電気的構成は、実施形態２における半導体レーザ装置の電気的構成と同一（図５）である。
【００６３】
図７に示す二点鎖線６は、最も長いリードピン１の先端と、ステム１２の縁部とでできる錐面を示している。最も長いリードピン１は、好ましくはステム１２の略中央に設けられる。本実施形態におけるリードピン２〜５は、この錘面６よりも内部に位置するように構成されている。その結果、半導体レーザ装置を取り扱う時に、半導体レーザ装置を机上面や床面等の平面上に置いた場合でも、図８（ａ）に示すように、面７に接触するのは電気的に接続され同電位であるリードピン１の先端とステム１２だけである。従って、面７が静電気を帯びている場合でも内部の半導体チップに損傷を与える可能性は少ない。よって、光ピックアップの製造時等の半導体レーザ装置取り扱い時に半導体レーザ装置を机上面にそのまま置いても、また不慮に床面等に落とした場合でも半導体チップへの静電気による損傷の可能性は少なく、信頼性の高い半導体レーザ装置を提供することができる。
【００６４】
もちろん半導体レーザ装置を落下させた場合には、図８（ｂ）に示す状態でキャップ１１が面７に接することもあるが、この場合はリードピン１の長さにかかわらず静電気による損傷は少ない。
【００６５】
なお、リードピン１〜５は、同一面内に含まれるように直線的に配列されていても良いし、他のパターンで配列されていても良い。重要な点は、最も長いリードピンの選択と、ステム１２の外縁によって形成される空間の内部に他のリードピンが納まっていることにある。リードビン１に対して垂直な面に投影したステム１２の形状は円であることは無く、長方形や他の多角形であってもよいし、また楕円であってもよい。
【００６６】
（実施形態５）
以下、図９を参照しながら、本発明による光ピックアップ装置の実施形態を説明する。図９は、本実施形態における光ピックアップ装置を説明するための模式図である。
【００６７】
本実施形態における光ピックアップ装置は、実施形態１〜４のいずれかにおける半導体レーザ装置と同一の構成を有する半導体レーザ装置６１を備えている点に特徴を有している。この半導体レーザ装置は、図示しない駆動回路から供給される電流により、例えば波長４０５ｎｍ、６５０ｎｍ、７９０ｎｍの３つの波長を出射する。
【００６８】
半導体レーザ装置６１から出射されたレーザ光７１は、ビームスプリッター２０１、集光レンズ２０４、および立ち上げミラー２０５を通過して対物レンズ２０７に入射する。対物レンズ２０７は、レーザ光７１を光ディスク３８上に集束する。
【００６９】
光ディスク３８で反射されたレーザ光７１は、対物レンズ２０７、立ち上げミラー２０５、および集光レンズ２０４を通過してビームスプリッター２０１に入射する。ビームスプリッター２０１は、光ディスク３８で反射されたレーザ光７１（復路光）を分離し、受光素子２０９に導く機能を有している。破線３１は、光ピックアップ装置に含まれる範囲を示している。
【００７０】
受光素子２０９は、光電変換により、入射したレーザ光７１に基づく電気信号を出力する。受光素子２０９から出力された電気信号は、光ディスク３８上のピット列のＲＦ信号や、ピット列のトレースを行うためのサーボ信号として用いられる。
【００７１】
データを光ディスク３８に記録する場合は、光ディスク３８からデータを読み出す場合に比べ、半導体レーザ装置６１から放射されるレーザ光の強度が高い。
【００７２】
半導体レーザ装置６１からは、情報を記録再生しようとする光ディスク３８のフォーマットに対応した波長のレーザ光を選択的に出射する。本実施形態における光ピックアップ装置は、波長に応じて異なる光学部品を備えていてもよいし、少なくとも一部の光学部品が異なる波長のレーザ光に共用されてもよい。
【００７３】
本実施形態の光ピックアップ装置は、本発明による半導体レーザ装置を用いているため、半導体レーザ装置に電気配線用の回路基板を取り付けるのが容易で、かつ静電気による損傷を少なくすることができる。また、直接にリード線で配線する場合の配線間違いや、光ピックアップ組立時に半導体レーザ装置を机上や床面に接触させた場合の損傷も少なくすることができるので、低コストで信頼性の高い光ピックアップ装置を提供することができる。
【００７４】
（実施形態６）
以下、図１０を参照しながら本発明の実施形態６を説明する。図１０（ａ）は、本実施形態における光情報記録再生装置を示す模式図であり、図１０（ｂ）は、その斜視図である。
【００７５】
図示される光情報記録再生装置は、光ピックアップ装置３１と、光ディスク媒体３８を支持して回転させるモーター３２と、光ピックアップ装置３１の動作を制御する制御回路基板３７と、光ピックアップ装置３１と制御回路基板３７とを電気的に接続する移送部フレキシブルプリント配線板３３と、制御回路基板３７へ電力を供給する電源装置３４と、光ピックアップ装置３１を支持するガイドシャフト３６とを備える。
【００７６】
光ピックアップ装置３１は、実施形態５における光ピックップ装置と同一の構成を有している。光ピックアップ装置３１には移送部フレキシブルプリント配線板３３を光ピックアップ装置３１に接続するコネクタ３９が設けられている。制御回路基板３７には移送部フレキシブルプリント配線板３３を制御回路基板３７に接続するコネクタ３５が設けられている。
【００７７】
次に、光情報記録再生装置の基本的な動作を説明する。
【００７８】
光情報記録再生装置にセットされた光ディスク媒体３８は、モーター３２によって回転される。光ピックアップ装置３１は、光ディスク媒体３８との位置関係を示す信号を制御回路基板３７へ送る。制御回路基板３７はこの信号を演算して、光ピックアップ装置３１をガイドシャフト３６に沿って略半径方向に移動させる信号と、光ピックアップ装置３１内の対物レンズ（図示せず）を微動させるための信号とを移動機構（図示せず）へ出力する。これにより、光ディスク媒体３８に対するフォーカスサーボ制御およびトラッキングサーボ制御が行われ、光ディスク媒体３８に対するデータの記録、再生もしくは消去が行われる。電源装置３４は、制御回路基板３７、光ピックアップ装置３１、モーター３２および光ピックアップ装置３１の駆動機構（図示せず）へ電力を供給する。なお、電源もしくは外部電源との接続端子は各駆動回路にそれぞれ設けられていてもよい。
【００７９】
本実施形態による光情報記録再生装置は、本発明の光ピックアップ装置３１を備えているため、低コストで信頼性の高い光ピックアップ装置を提供することができる。
【００８０】
以上説明してきたように、本発明の半導体レーザ装置は、複数のリードピンのうち最も長いリードピンが前記ステムに電気的に接続されている構成を取っているので、回路基板に取り付け時に半導体レーザ装置への静電気の影響を軽減して信頼性の高い半導体レーザ装置を提供することができる。
【００８１】
複数のレーザチップのうち波長の短いレーザ光を出射するレーザチップに接続されているリードピンの長さが、波長の長いレーザ光を出射するレーザチップに接続されている構成を有している場合、直感的にどのリードピンがどのレーザチップに接続されているかがわかり、レーザピンに直接にリード線を接続する場合の誤接続を防ぎ、レーザチップへのダメージを与えずに信頼性の高い半導体レーザ装置を提供することができる。
【００８２】
また、前記ステムに電気的に接続されているリードピン以外の前記リードピンが、前記パッケージに電気的に接続されているリードピンの先端とステム外縁部を結んだ仮想の略錐面の外部に出ていない構成を有している場合は、机上や床面などに放置または落下させた場合に静電気によって損傷する可能性が少ない信頼性の高い半導体レーザ装置を提供することができる。
【００８３】
本発明によれば、光ピックアップ組立時に半導体レーザ装置への電気配線用回路基板の取り付けが容易で、かつ静電気による損傷の可能性が低くなるため、低コストで信頼性の高い光ピックアップ装置を提供することができる。
【産業上の利用可能性】
【００８４】
本発明の半導体レーザ装置は、ステムに電気的に接続される最も長いリードピンと各々異なる長さのリードピンを有しているので、静電気の影響を軽減しながら回路基板への挿入作業を行なうことができるという効果を有し、半導体レーザ装置を用いた光ピックアップ、光情報機器再生装置及び光ディスク装置等として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００８５】
【図１】本発明による半導体レーザ装置の構成例を示す分解斜視図である。
【図２】本発明の実施形態１における半導体レーザ装置の構成を示す側面図である。
【図３Ａ】同実施形態１における半導体レーザ装置のリードピンを回路基板に挿入する状態を説明する図である。
【図３Ｂ】同実施形態１における半導体レーザ装置のリードピンを回路基板に挿入する状態を説明する図である。
【図３Ｃ】同実施形態１における半導体レーザ装置のリードピンを回路基板に挿入する状態を説明する図である。
【図４】本発明の実施形態２及び３における半導体レーザ装置の構成を示す側面図である。
【図５】本発明の実施形態２及び３における半導体レーザ装置内部の回路構成を示す回路図である。
【図６】本発明の実施形態２における半導体レーザ装置内部の回路構成の他の一例を示す回路図である。
【図７】本発明の実施形態４における半導体レーザ装置の構成を示す側面図である。
【図８】（ａ）および（ｂ）は、本発明の実施形態４における半導体レーザ装置の平面への放置状態を示す図である。
【図９】本発明の実施形態５における光ピックアップ装置を説明する模式図である。
【図１０】（ａ）および（ｂ）は、本発明の実施形態６における光情報記録再生装置を示す模式図である。
【図１１】従来の実施例を説明する半導体レーザ装置の側面図である。
【符号の説明】
【００８６】
１〜５    リードピン
１１    キャップ
１２    ステム
１４    回路基板
３１    光ピックアップ装置
３２    モーター
３３    移送部フレキシブルプリント配線板
３４    電源装置
３７    制御回路基板
３８    光ディスク媒体
５２、５３、５４、５５    レーザチップ
１００    光情報記録再生装置
１０２    サブマウント
１０３    ヒートシンク
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2007132672.tif 000016
【図２】
2007132672.tif 000017
【図３Ａ】
2007132672.tif 000018
【図３Ｂ】
2007132672.tif 000019
【図３Ｃ】
2007132672.tif 000020
【図４】
2007132672.tif 000021
【図５】
2007132672.tif 000022
【図６】
2007132672.tif 000023
【図７】
2007132672.tif 000024
【図８】
2007132672.tif 000025
【図９】
2007132672.tif 000026
【図１０】
2007132672.tif 000027
【図１１】
2007132672.tif 000028
【国際調査報告】
2007132672.tif 000029
2007132672.tif 000030
2007132672.tif 000031
2007132672.tif 000032