(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステムの部品搭載面に発光素子及び受光素子を搭載しており、このステムの部品搭載面の外形は、相互に対向する第１及び第２円弧輪郭部と、第１及び第２円弧輪郭部のそれぞれの一端を結ぶ第１弦輪郭部と、第１及び第２円弧輪郭部のそれぞれの他端を結ぶ第２弦輪郭部とにより形成される光半導体部品のパッケージにおいて、
第１及び第２円弧輪郭部の中心が一致し、第１円弧輪郭部の半径が第２円弧輪郭部の半径よりも大きいことを特徴とする光半導体部品のパッケージ。
【請求項２】
第１及び第２円弧輪郭部の中心が発光素子の光軸に一致することを特徴とする請求項１に記載の光半導体部品のパッケージ。
【請求項３】
第１及び第２円弧輪郭部の中心付近での第１及び第２弦輪郭部の離間距離をｗ0 とし、第１円弧輪郭部の両端の離間距離をｗ1 とし、第２円弧輪郭部の両端の離間距離をｗ2 とすると、ｗ1 ＜ｗ2 ＜ｗ0 の関係を有することを特徴とする請求項１に記載の光半導体部品のパッケージ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、発光素子及び受光素子を搭載した光半導体部品のパッケージに関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の光半導体部品は、光ディスクに対する読み出し及び書き込みを行う光ピックアップ装置に搭載されるものであって、光ビームを光ディスクに出射する発光素子、光ディスクからの反射光を回折する回折格子、及び回折格子により回折された光を検出する受光素子等を備えている。
【０００３】
例えば、特許第３０３５０７７号公報には、「半導体レーザ用パッケージ」と称するものが開示されている。図６は、この従来のパッケージを示す平面図であり、また図７は、このパッケージを示す斜視図である。このパッケージでは、レーザ光を出射する半導体レーザチップ１０４と、半導体レーザチップ１０４のレーザ光をモニターするためのＰＩＮフォトダイオード１０５と、光ディスクからの反射光を受光するフォトダイオード１０６とをステム１０１の部品搭載面に配置し、これらの光学素子を覆うキャップ１０２をステム１０１に取り付け、光偏光用回折格子を形成したガラス基板１０３をキャップ１０２の端面の孔に取り付けている。
【０００４】
半導体レーザチップ１０４は、ステム１０１の部品搭載面中心に配置されている。また、フォトダイオード１０６は、半導体レーザチップ１０４から片側にずらされ離間して配置されている。ガラス基板１０３の光偏光用回折格子は、光ディスクからの反射光を回折することにより、半導体レーザチップ１０４ではなく、ここから離れたフォトダイオード１０６に該反射光を入射させる。
【０００５】
ステム１０１の部品搭載面の外形は、相互に対向する２つの円弧輪郭部１０１ａ、１０１ｂと、相互に対向する２つの弦輪郭部１０１ｃ、１０１ｄとからなる。各円弧輪郭部１０１ａ、１０１ｂは、ステム１０１の部品搭載面中心に対して対称に配置されており、この部品搭載面中心に半導体レーザチップ１０４を搭載している。このため、ステム１０１の各円弧輪郭部１０１ａ、１０１ｂを両側から回転可能の把持しておけば、半導体レーザチップ１０４の光軸を移動させずに、ステム１０１を回転させることができる。
【０００６】
このパッケージを搭載した光ピックアップ装置においては、ステム１０１を両側から把持して回転調整することにより、光ディスクのサーボ信号の正確な読取りを可能にする。
【０００７】
また、特開２０００−１２３４３３号公報には、「光ピックアップ装置」と称するものが開示されている。図８は、この従来の装置を示す断面図である。この装置では、レーザ光を出射する半導体レーザ２０１と、半導体レーザ２０１からのレーザ光を３つ以上の光ビームに分割する第２回折格子２１６と、第２回折格子２１６により分割された各光ビームを光ディスク上に集光するレンズ（図示せず）と、光ディスクからの反射光を偏光分離するビームスプリッタ２０２と、ビームスプリッタ２０２により偏光分離された反射光の一部を回折させる第１回折素子２０６と、ビームスプリッタ２０２により偏光分離され、かつその一部が回折された反射光を受光する受光素子２０７とを備えている。
【０００８】
第２回折格子２１６により分割された３つの光ビームは、光ディスクに対する読み出し及び書き込みを行うための１つの主ビームと、この光ピックアップ装置のトラッキングサーボを行うための２つの副ビームとして用いられ、光ディスク上に３つの光スポットを形成する。ここでは、所謂３ビーム法により、光ピックアップ装置のトラッキングサーボを行っている。
【０００９】
光ディスクからの反射光は、ビームスプリッタ２０２の反射面２０３により反射されて偏光分離素子２０４に入射する。偏光分離素子２０４は、互いに直交するそれぞれの結晶軸を有する２枚の光学結晶を貼り合わせたものであり、反射光を互いに直交するそれぞれの偏光成分に分離する。更に、この反射光は、反射面２０５で反射され、その一部を第１回折素子２０６により回折されてから受光素子２０７に入射する。
【００１０】
先に述べた３ビーム法によるトラッキングサーボにおいては、正確なトラッキング信号を得るために、光ディスク上で各副ビームのスポットの位置を調節する必要がある。この調節は、半導体レーザ２０１の光軸２２１を中心にして、本体２２０を回転させることにより行われる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許第３０３５０７７号公報に記載のパッケージでは、ステム１０１の部品搭載面の中心に半導体レーザチップ１０４を配置し、半導体レーザチップ１０４の片側にフォトダイオード１０６を配置しているので、半導体レーザチップ１０４の反対側に空きスペースが生じ、この空きスペースがパッケージの小型化及びコスト低減の妨げとなった。
【００１２】
同様に、特開２０００−１２３４３３号公報に記載の装置でも、半導体レーザ２０１を中心に配置し、半導体レーザ２０１の片側に受光素子２０７を配置しているので、半導体レーザ２０１の反対側に空きスペースが生じ、この空きスペースが装置の小型化及びコスト低減の妨げとなった。また、ビームスプリッタ２０２の各反射面２０３、２０５間に偏光分離素子２０４を配置しているので、装置の全体的なサイズが大きくなり、空きスペースも大きくなった。
【００１３】
そこで、本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなされたものであり、無駄な空きスペースがなく、小型化及びコスト低減が可能な光半導体部品のパッケージを提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は、ステムの部品搭載面に発光素子及び受光素子を搭載しており、このステムの部品搭載面の外形は、相互に対向する第１及び第２円弧輪郭部と、第１及び第２円弧輪郭部のそれぞれの一端を結ぶ第１弦輪郭部と、第１及び第２円弧輪郭部のそれぞれの他端を結ぶ第２弦輪郭部とにより形成される光半導体部品のパッケージにおいて、第１及び第２円弧輪郭部の中心が一致し、第１円弧輪郭部の半径が第２円弧輪郭部の半径よりも大きくされている。
【００１５】
この様な構成の本発明によれば、ステムの部品搭載面の外形は、相互に対向し、かつそれぞれの中心が一致する第１及び第２円弧輪郭部を含む。このため、第１及び第２円弧輪郭部に沿って湾曲したステムの両側壁をそれぞれの凹部により把持すれば、ステムを該中心回りに回転させることができる。また、第１円弧輪郭部の半径が第２円弧輪郭部の半径よりも大きいの、第１円弧輪郭部から該中心までのスペースが第２円弧輪郭部から該中心までのスペースよりも大きい。このため、受光素子をより広い前者のスペースに配置して、後者のスペースを可能な限り狭くし、全体のスペースを有効に利用することができる。
【００１６】
また、本発明においては、第１及び第２円弧輪郭部の中心が発光素子の光軸に一致する。
【００１７】
この場合は、第１及び第２円弧輪郭部に沿って湾曲したステムの両側壁を把持して、ステムを該中心回りに回転させても、発光素子の光軸の位置が変更されない。
【００１８】
更に、本発明においては、第１及び第２円弧輪郭部の中心付近での第１及び第２弦輪郭部の離間距離をｗ0 とし、第１円弧輪郭部の両端の離間距離をｗ1 とし、第２円弧輪郭部の両端の離間距離をｗ2 とすると、ｗ1 ＜ｗ2 ＜ｗ0 の関係を有する。
【００１９】
ここでは、第１及び第２弦輪郭部の中央付近の離間距離ｗ0 が第１円弧輪郭部の両端の離間距離ｗ1 及び第２円弧輪郭部の両端の離間距離ｗ2 よりも短いので、ステムの回転により第１円弧輪郭部の両端及び第２円弧輪郭部の両端が移動しても、この移動距離が僅かであれば、第１及び第２弦輪郭部の中央付近の離間幅に第１円弧輪郭部の両端及び第２円弧輪郭部の両端が収まる。これにより、このステムを取り付けるスペースを最小限に特定することができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を添付図面を参照して詳細に説明する。
【００２１】
図１は、本発明の光半導体部品のパッケージの第１実施形態を示す縦断面図である。また、図２は、本実施形態のパッケージのステムを示す平面図である。
【００２２】
本実施形態のパッケージ１０では、ステム１１の部品搭載面の一部分を隆起させてブロック１１ａを形成し、ブロック１１ａの側壁に半導体レーザ１２を固定し、ブロック１１ａの上面に光検出器１３を固定している。半導体レーザ１２は、ワイヤー１４を通じてリード端子１５に接続されている。同様に、光検出器１３の各受光素子は、それぞれのワイヤー１４を通じて各リード端子１５に接続されている。
【００２３】
また、ステム１１の部品搭載面上にキャップ１６を固定し、キャップ１６の開口窓１６ａに複合光学素子１７を被せている。複合光学素子１７は、石英基板１８及び光分離素子１９を積層してなる。石英基板１８には、第１回折格子１８ａ及び第２回折格子１８ｂを形成している。光分離素子１９は、第１反射面１９ａ、偏光分離素子１９ｂ、及び第２反射面１９ｃを有する。
【００２４】
ここで、半導体レーザ１２から出射された光ビームは、第１回折格子１８ａに入射し、第１回折格子１８ａにより３つの光ビームに分割され、更に光分離素子１９及び後述する光ピックアップ装置のレンズを介して光ディスクに入射する。３つの光ビームは、光ディスクに対する読み出し及び書き込みを行うための１つの主ビームと、光ピックアップ装置のトラッキングサーボを行うための２つの副ビームとして用いられ、光ディスク上に３つの光スポットを形成する。ここでは、所謂３ビーム法により、光ピックアップ装置のトラッキングサーボを行っている。
【００２５】
光ディスクからの反射光は、光分離素子１９に入射し、第１反射面１９ａにより図１上の右方向に反射されて偏光分離素子１９ｂに入射し、偏光分離素子１９ｂにより互いに直交する各偏光成分に分割され、更に第２反射面１９ｃにより図１上の下方向に反射されて第２回折格子１８ｂに入射する。第２回折格子１８ｂは、反射光の各偏光成分を複数の光ビームに分割して、各光ビームを光検出器１３へと入射させる。これらの光ビームとしては、情報再生用の光ビーム、トラッキングサーボ用の光ビーム、及びアドレス検出用の光ビーム等がある。また、光ディスクからの情報再生は、互いに直交する各偏光成分の差動検出により行なわれる。
【００２６】
ところで、ステム１１の部品搭載面の外形は、図２から明らかな様に相互に対向する第１及び第２円弧輪郭部１１ｂ、１１ｃと、第１及び第２円弧輪郭部１１ｂ、１１ｃのそれぞれの一端を結ぶ第１弦輪郭部１１ｄと、第１及び第２円弧輪郭部１１ｂ、１１ｃのそれぞれの他端を結ぶ第２弦輪郭部１１ｅとにより形成されている。第１円弧輪郭部１１ｂは、第１仮想円２１の一部である。また、第２円弧輪郭部１１ｃは、第１仮想円２１よりも半径が小さな第２仮想円２２の一部である。更に、第１及び第２円弧輪郭部１１ｂ、１１ｃの中心は、相互に一致し、かつ半導体レーザ１２の光軸２３に一致する。
【００２７】
ここで、先に述べた３ビーム法によるトラッキングサーボにおいては、正確なトラッキング信号を得るために、光ディスク上で各副ビームのスポットの位置を調節する必要がある。この調節は、半導体レーザ１２の光軸２３を中心にして、パッケージ１０そのものを回転させることにより行われる。
【００２８】
図３に示す様な光ピックアップ装置では、ハウジング３１に第１及び第２ガイド３２、３３を設け、第１ガイド３２の内側に、第１円弧輪郭部１１ｂよりも僅かに半径が大きな円弧状の凹部３２ａを形成すると共に、第２ガイド３３の内側に、第２円弧輪郭部１１ｃよりも僅かに半径が大きな円弧状の凹部３３ａを形成し、第１及び第２ガイド３２、３３の凹部３２ａ、３３ａにパッケージ１０のステム１１を嵌合させて、ステム１１を回転可能に支持する。このとき、半導体レーザ１２の光軸２３とピックアップ装置の光軸とが一致する。この光軸と第１及び第２円弧輪郭部１１ｂ、１１ｃの中心とが一致するため、半導体レーザ１２並びにピックアップ装置の光軸を移動させることなく、この光軸を中心にして、パッケージ１０そのものを矢印Ａに示す方向に回転させることができる。
【００２９】
尚、光ビームは、パッケージ１０から出射され、コリメートレンズ３４、反射ミラー（図示せず）、及び対物レンズ３５を介して光ディスク３６上に集光する。そして、光ディスク３６からの反射光は、この経路を逆方向に進み、パッケージ１０に入射する。
【００３０】
この様な構成の光半導体部品のパッケージ１０においては、第１円弧輪郭部１１ｂの半径が第２円弧輪郭部１１ｃの半径よりも大きい。従って、第１円弧輪郭部１１ｂからその中心（半導体レーザ１２の光軸２３）までのスペースが広く、このスペースに光検出器１３や偏光分離素子１９ｂを配置することができる。また、第２円弧輪郭部１１ｃからその中心（半導体レーザ１２の光軸２３）までのスペースが狭く、無駄な空きスペースを最小限に抑えることができる。このため、パッケージ１０を小型化して、そのコストを低減することができる。
【００３１】
図４は、本発明の光半導体部品のパッケージの第２実施形態を示す平面図である。尚、図４において図１と同様の作用を果たす部位には同じ符号を付す。
【００３２】
本実施形態のパッケージ１０Ａでは、図１のパッケージ１０のステム１１の代わりに、ステム１１Ａを適用している。このステム１１Ａの部品搭載面の外形において、第１及び第２弦輪郭部１１ｄ、１１ｅの離間距離は、半導体レーザ１２の光軸２３の部位で最も広く、第１及び第２円弧輪郭部１１ｂ、１１ｃに近づくに従って徐々に狭くなっている。半導体レーザ１２の光軸２３の部位での第１及び第２弦輪郭部１１ｄ、１１ｅの離間距離をｗ0 とし、第１円弧輪郭部１１ｂの両端の離間距離をｗ1 とし、第２円弧輪郭部１１ｃの両端の離間距離をｗ2 とすると、ｗ1 ＜ｗ2 ＜ｗ0 となる。
【００３３】
図５は、ステム１１Ａを光ピックアップ装置のハウジング３１の各凹部３２ａ、３３ａに嵌合させた状態を示している。ここでは、ハウジング３１の厚みｈ0 が第１及び第２弦輪郭部１１ｄ、１１ｅの離間距離ｗ0 に等しくされている（ｈ0 ＝ｗ0 ）。従って、第１円弧輪郭部１１ｂの両端の離間距離ｗ1 及び第２円弧輪郭部１１ｃの両端の離間距離ｗ2 がハウジング３１の厚みｈ0 よりも小さい。このため、パッケージ１０Ａの回転調整により、第１及び円弧輪郭部１１ｂ、１１ｃが僅かに移動しても、第１及び円弧輪郭部１１ｂ、１１ｃがハウジング３１からはみ出すことはない。これにより、ハウジング３１の厚みを最小限に特定することができ、その厚みに余裕を持たせる必要がなくなる。
【００３４】
尚、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、多様に変形することができる。例えば、第１及び第２弦輪郭部１１ｄ、１１ｅの離間距離ｗ0 、第１円弧輪郭部１１ｂの両端の離間距離ｗ1 、第２円弧輪郭部１１ｃの両端の離間距離ｗ2 の関係として、ｗ1 ＜ｗ2 ≒ｗ0 を設定しても構わない。これは、第２円弧輪郭部１１ｃの半径が小さいので、パッケージ１０Ａを回転調整しても、第２円弧輪郭部１１ｃの両端が極めて僅かに移動するだけで、ハウジング３１からほとんどはみ出さないためである。また、各種の光学素子の種類や配置等を適宜に変更しても構わない。
【００３５】
【発明の効果】
以上説明した様に本発明によれば、ステムの部品搭載面の外形は、相互に対向し、かつそれぞれの中心が一致する第１及び第２円弧輪郭部を含む。このため、第１及び第２円弧輪郭部に沿って湾曲したステムの両側壁をそれぞれの凹部により把持すれば、ステムを該中心回りに回転させることができる。また、第１円弧輪郭部の半径が第２円弧輪郭部の半径よりも大きいの、第１円弧輪郭部から該中心までのスペースが第２円弧輪郭部から該中心までのスペースよりも大きい。このため、受光素子をより広い前者のスペースに配置して、後者のスペースを可能な限り狭くし、全体のスペースを有効に利用して、パッケージの小型化及びコスト低減を達成することができる。
【００３６】
また、本発明によれば、第１及び第２円弧輪郭部の中心が発光素子の光軸に一致する。この場合は、第１及び第２円弧輪郭部に沿って湾曲したステムの両側壁を把持して、ステムを該中心回りに回転させても、発光素子の光軸の位置が変更されない。これにより、パッケージの回転調整が容易になる。
【００３７】
更に、本発明によれば、第１及び第２弦輪郭部の中央付近の離間距離ｗ0 が第１円弧輪郭部の両端の離間距離ｗ1 及び第２円弧輪郭部の両端の離間距離ｗ2 よりも短いので、ステムの回転により第１円弧輪郭部の両端及び第２円弧輪郭部の両端が移動しても、この移動距離が僅かであれば、第１及び第２弦輪郭部の中央付近の離間幅に第１円弧輪郭部の両端及び第２円弧輪郭部の両端が収まる。これにより、このステムを取り付けるスペースを最小限に特定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の光半導体部品のパッケージの第１実施形態を示す縦断面図である。
【図２】図１のパッケージのステムを示す平面図である。
【図３】図１のパッケージが搭載される光ピックアップ装置を概略的に示す斜視図である。
【図４】本発明の光半導体部品のパッケージの第２実施形態を示す平面図である。
【図５】図４のパッケージが搭載される光ピックアップのハウジングを示す平面図である。
【図６】従来のパッケージを示す平面図である。
【図７】図６のパッケージを示す斜視図である。
【図８】従来の光ピックアップ装置を示す断面図である。
【符号の説明】
１０  パッケージ
１１  ステム
１２  半導体レーザ
１３  光検出器
１４  ワイヤー
１５  リード端子
１６  キャップ
１７  複合光学素子
１８  石英基板
１９  光分離素子
【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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