(57)【要約】 【課題】  キャップまたはカバーなどを用いることなく、外部からの異物の侵入による影響を防止することができる半導体レーザ装置および光ピックアップ装置を提供する。【解決手段】  信号用ホログラム１６は、光学部材１３の長方体の面の中の１面に形成され、回折格子１７は、光学部材１３の長方体の面のうち、信号用ホログラム１６が形成される面に対向する面に形成される。合成樹脂部に含まれる台座１５ａは、光学部材１３に形成される回折格子１７を台座１５ａの閉平面に接触させて、光学部材１３を搭載し、一体化する。放熱部１８は、半導体レーザ素子１１および受光素子１２を搭載する。合成樹脂部は、放熱部１８に搭載された受光素子１２を封止し、放熱部１８に搭載された半導体レーザ素子１１を封止する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ光を出射する半導体レーザ素子と、
照射されるレーザ光の強度に応じた信号を出力する受光素子と、
半導体レーザ素子および受光素子に電気的に接続される複数の電極リード部と、
合成樹脂によって受光素子を封止し、半導体レーザ素子、受光素子および電極リード部が設けられる基材とを含むことを特徴とする半導体レーザ装置。
【請求項２】
前記基材は、
電極リード部を支持し、かつ受光素子が封止される基部と、
前記基部よりも、前記半導体レーザ素子の光の出射方向の端部から、前記出射方向に突出する突出部を含むことを特徴とする請求項１に記載の半導体レーザ装置。
【請求項３】
前記合成樹脂は、予め定める波長のレーザ光を透過することを特徴とする請求項１または２に記載の半導体レーザ装置。
【請求項４】
前記予め定める波長は、前記半導体レーザ素子が出射するレーザ光の波長であることを特徴とする請求項３に記載の半導体レーザ装置。
【請求項５】
前記突出部は、前記半導体レーザ素子がレーザ光を出射する方向の厚さが予め定める厚さ以上の厚さであり、さらに、前記半導体レーザ素子を封止することを特徴とする請求項２に記載の半導体レーザ装置。
【請求項６】
前記突出部の、前記出射方向に垂直な予め定める方向の両端部には、前記出射方向に平行に延び、かつ前記予め定める方向の外方に凸である曲面が、前記半導体レーザ素子の光軸まわりに回転対称となるように、それぞれ形成されることを特徴とする請求項２に記載の半導体レーザ装置。
【請求項７】
前記半導体レーザ素子から出射され、情報を光学的に記録する光記録媒体によって反射されたレーザ光を回折し、回折したレーザ光の一部を前記受光素子に集光する回折集光部が形成された光学部材をさらに含み、
前記突出部は、前記光学部材を搭載することを特徴とする請求項２に記載の半導体レーザ装置。
【請求項８】
前記半導体レーザ素子から出射されたレーザ光を分割するレーザ光分割部が形成された光学部材をさらに含み、
前記突出部は、前記光学部材を搭載することを特徴とする請求項２に記載の半導体レーザ装置。
【請求項９】
前記半導体レーザ素子から出射され、情報を光学的に記録する光記録媒体によって反射されたレーザ光を回折し、回折したレーザ光の一部を前記受光素子に集光する回折集光部と、前記半導体レーザ素子から出射されたレーザ光を分割するレーザ光分割部とが、それぞれ互いに対向する面に形成された光学部材をさらに含み、
前記突出部は、前記光学部材を搭載することを特徴とする請求項２に記載の半導体レーザ装置。
【請求項１０】
前記半導体レーザ素子から出射され、情報を光学的に記録する光記録媒体によって反射されたレーザ光を回折し、回折したレーザ光の一部を前記受光素子に集光する回折集光部と、
前記半導体レーザ素子から出射されたレーザ光を分割するレーザ光分割部とをさらに含み、
回折集光部およびレーザ光分割部は、前記突出部に形成されることを特徴とする請求項２に記載の半導体レーザ装置。
【請求項１１】
前記回折集光部は、ホログラム素子、またはビームスプリッタと、検出レンズとを含んで構成されることを特徴とする請求項７，９および１０のうちのいずれか１つに記載の半導体レーザ装置。
【請求項１２】
前記ホログラム素子は、入射するレーザ光の偏光方向によって回折効率が異なる偏光回折格子であることを特徴とする請求項１１に記載の半導体レーザ装置。
【請求項１３】
前記ホログラム素子は、回折させたレーザ光のうち、前記受光素子に集光させるレーザ光を、前記レーザ光分割部を透過させることなく、前記受光素子に集光させることを特徴とする請求項１１または１２に記載の半導体レーザ装置。
【請求項１４】
前記回折集光部は、前記光記録媒体によって反射されたレーザ光を、−１次回折光、零次回折光および＋１次回折光に回折し、前記＋１次回折光のみを前記受光素子に集光させることを特徴とする請求項７，９〜１１のうちのいずれか１つに記載の半導体レーザ装置。
【請求項１５】
前記基部は、前記電極リード部の一部を封止して電極リード部を支持するリード支持部を含み、
リード支持部は、セラミックまたは合成樹脂によって形成されることを特徴とする請求項２に記載の半導体レーザ装置。
【請求項１６】
前記基材は、前記基材に固着され、前記半導体レーザ素子および前記受光素子を搭載し、かつ搭載する前記半導体レーザ素子および前記受光素子が発する熱を放熱するための放熱部を含むことを特徴とする請求項１に記載の半導体レーザ装置。
【請求項１７】
前記半導体レーザ素子、前記受光素子、前記回折集光部および前記レーザ光分割部は、前記基材に固定されることを特徴とする請求項９または１０に記載の半導体レーザ装置。
【請求項１８】
前記半導体レーザ素子は、少なくとも２つの半導体レーザ素子を含むことを特徴とする請求項１に記載の半導体レーザ装置。
【請求項１９】
前記少なくとも２つの半導体レーザ素子は、それぞれ異なる波長のレーザ光を出射することを特徴とする請求項１８に記載の半導体レーザ装置。
【請求項２０】
請求項１〜１９のうちのいずれか１つに記載の半導体レーザ装置と、
情報を光学的に記録する光記録媒体と前記半導体レーザ装置との間に設けられ、前記半導体レーザ装置から出射されたレーザ光を光記録媒体に導き、光記録媒体によって反射されたレーザ光を前記半導体レーザ装置に導く光学部とを含むことを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項２１】
前記光学部は、少なくともコリメートレンズおよび対物レンズを含むことを特徴とする請求項２０に記載の光ピックアップ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光源として用いられる半導体レーザ装置およびその半導体レーザ装置を用いる光ピックアップ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図５は、第１の従来の技術による半導体レーザパッケージ１０１の構成を示す図である。半導体レーザパッケージ１０１は、基準面Ａに対して垂直方向に突出するブロック部１１１を含む金属製のアイランド部１１２と、リード１１３と、リード１１３を基準面Ａの上下に延伸しかつ一部分を露出する形で、かつアイランド部１１２とリード１１３との相対位置を固定するように、アイランド部１１２およびリード１１３を一体に形成する樹脂部１１４と、ブロック部１１１に固定されるレーザチップ１１５と、樹脂部１１４に直接固定される受光素子１１６とを含んで構成される。レーザチップ１１５および受光素子１１６は、ワイヤボンディングによって電気的にリード１１３と接続される。レーザチップ１１５および受光素子１１６を覆うキャップ１１７が抵抗溶接によってアイランド部１１２に固定される。ホログラム素子１１８は、キャップ１１７に固定される（たとえば特許文献１参照）。
【０００３】
第２の従来の技術の半導体レーザユニットは、レーザダイオードチップおよび受光素子を搭載するアイランドを樹脂によって形成する。レーザダイオードチップおよび受光素子は、アイランドに串刺し状に設けられるリードにワイヤボンディングで電気的に接続される。アイランドには、レーザダイオードチップおよび受光素子を覆うカバーが、嵌合固定あるいは係合固定によって、さらに接着が併用されて固定される。ホログラム素子は、このカバーに取り付けられる（たとえば特許文献２参照）。
【０００４】
図６は、従来の技術による光ピックアップ装置１２０の構成を示す図である。光ピックアップ装置１２０は、半導体レーザ装置として、たとえば図３に示した半導体レーザパッケージ１０１を用いる。光ピックアップ装置１２０は、半導体レーザパッケージ１０１から出射されたレーザ光を、光記録媒体１０２に導くためのピックアップ光学部１２１を含む。ピックアップ光学部１２１は、半導体レーザパッケージ１０１から出射されたレーザ光を平行光とするコリメートレンズ１２２と、光の偏光方向を往復で９０度回転させる４分の１波長板１２３と、光の進行方向を９０度変化させる立ち上げミラー１２４と、立ち上げミラー１２４で進行方向が９０度変化された光を光記録媒体１０２の記録面に集光させる対物レンズ１２５を含む。
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−２３２０５９号公報
【特許文献２】特開平１０−２５６６４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
第１の従来の技術では、レーザチップ１１５はアイランド部１１２に、および受光素子１１６は樹脂部１１４に固定される。具体的には、レーザチップ１１５はアイランド部１１２に含まれるブロック部１１１の側面に、および受光素子１１６は樹脂部１１４の上面に、基準面Ａを基準に一定の位置関係で固定される。
【０００７】
そして、キャップ１１７は、基準面Ａでアイランド部１１２と抵抗溶接によって固定され、外部からの異物の侵入を防止するとともに、ホログラム素子１１８の搭載を可能にする。シール強度を安定化するためには、溶接部分の精度を上げる工夫が必要である。さらに、キャップ１１７内部は、レーザ光の反射が受光素子１１６へノイズとして入射することを抑制するために、反射率が低い物質を用いためっきあるいはコーティングを施すなどの特殊処理が必要である。
【０００８】
キャップ１１７のアイランド部１１２への抵抗溶接では、取り付け位置のばらつきが生じ易い。ホログラム素子１１８は、キャップ１１７によって支持されるので、キャップ１１７の取り付け位置がばらつくと、ホログラム素子１１８と、レーザチップ１１５つまり発光素子および受光素子１１６との位置関係がばらつくことになり、半導体レーザパッケージ１０１の光学特性のばらつきの要因になるという問題がある。さらに、キャップ１１７は、特殊処理および高精度の溶接が必要でコストが高くなる上に、光学特性のばらつきの要因ともなる。
【０００９】
第２の従来の技術では、レーザダイオードチップおよび受光素子は、アイランドに固定され、ホログラム素子はカバーに固定される。カバーのアイランドへの固定は、嵌合固定あるいは係合固定によって、さらに接着が併用されて固定されるが、第１の従来の技術と同様に、取り付け位置のばらつきが生じやすく、ホログラム素子と、レーザダイオードチップつまり発光素子および受光素子との位置関係がばらつくことになり、光学特性のばらつきの要因になるという問題がある。
【００１０】
本発明の目的は、キャップまたはカバーなどを用いることなく、外部からの異物の侵入による影響を防止することができる半導体レーザ装置および光ピックアップ装置を提供することである。
【００１１】
さらに、本発明の目的は、キャップまたはカバーなどを用いることなく、外部からの異物の侵入による影響を防止するとともに、ホログラム素子と発光素子および受光素子との位置関係のばらつきを低減することができる半導体レーザ装置および光ピックアップ装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、レーザ光を出射する半導体レーザ素子と、
照射されるレーザ光の強度に応じた信号を出力する受光素子と、
半導体レーザ素子および受光素子に電気的に接続される複数の電極リード部と、
合成樹脂によって受光素子を封止し、半導体レーザ素子、受光素子および電極リード部が設けられる基材とを含むことを特徴とする半導体レーザ装置である。
【００１３】
また本発明は、前記基材は、
電極リード部を支持し、かつ受光素子が封止される基部と、
前記基部よりも、前記半導体レーザ素子の光の出射方向の端部から、前記出射方向に突出する突出部を含むことを特徴とする。
【００１４】
また本発明は、前記合成樹脂は、予め定める波長のレーザ光を透過することを特徴とする。
【００１５】
また本発明は、前記予め定める波長は、前記半導体レーザ素子が出射するレーザ光の波長であることを特徴とする。
【００１６】
また本発明は、前記突出部は、前記半導体レーザ素子がレーザ光を出射する方向の厚さが予め定める厚さ以上の厚さであり、さらに、前記半導体レーザ素子を封止することを特徴とする。
【００１７】
また本発明は、前記突出部の、前記出射方向に垂直な予め定める方向の両端部には、前記出射方向に平行に延び、かつ前記予め定める方向の外方に凸である曲面が、前記半導体レーザ素子の光軸まわりに回転対称となるように、それぞれ形成されることを特徴とする。
【００１８】
また本発明は、前記半導体レーザ素子から出射され、情報を光学的に記録する光記録媒体によって反射されたレーザ光を回折し、回折したレーザ光の一部を前記受光素子に集光する回折集光部が形成された光学部材をさらに含み、
前記突出部は、前記光学部材を搭載することを特徴とする。
【００１９】
また本発明は、前記半導体レーザ素子から出射されたレーザ光を分割するレーザ光分割部が形成された光学部材をさらに含み、
前記突出部は、前記光学部材を搭載することを特徴とする。
【００２０】
また本発明は、前記半導体レーザ素子から出射され、情報を光学的に記録する光記録媒体によって反射されたレーザ光を回折し、回折したレーザ光の一部を前記受光素子に集光する回折集光部と、前記半導体レーザ素子から出射されたレーザ光を分割するレーザ光分割部とが、それぞれ互いに対向する面に形成された光学部材をさらに含み、
前記突出部は、前記光学部材を搭載することを特徴とする。
【００２１】
また本発明は、前記半導体レーザ素子から出射され、情報を光学的に記録する光記録媒体によって反射されたレーザ光を回折し、回折したレーザ光の一部を前記受光素子に集光する回折集光部と、
前記半導体レーザ素子から出射されたレーザ光を分割するレーザ光分割部とをさらに含み、
回折集光部およびレーザ光分割部は、前記突出部に形成されることを特徴とする。
【００２２】
また本発明は、前記回折集光部は、ホログラム素子、またはビームスプリッタと、検出レンズとを含んで構成されることを特徴とする。
【００２３】
また本発明は、前記ホログラム素子は、入射するレーザ光の偏光方向によって回折効率が異なる偏光回折格子であることを特徴とする。
【００２４】
また本発明は、前記ホログラム素子は、回折させたレーザ光のうち、前記受光素子に集光させるレーザ光を、前記レーザ光分割部を透過させることなく、前記受光素子に集光させることを特徴とする。
【００２５】
また本発明は、前記回折集光部は、前記光記録媒体によって反射されたレーザ光を、−１次回折光、零次回折光および＋１次回折光に回折し、前記＋１次回折光のみを前記受光素子に集光させることを特徴とする。
【００２６】
また本発明は、前記基部は、前記電極リード部の一部を封止して電極リード部を支持するリード支持部を含み、
リード支持部は、セラミックまたは合成樹脂によって形成されることを特徴とする。
【００２７】
また本発明は、前記基材は、前記基材に固着され、前記半導体レーザ素子および前記受光素子を搭載し、かつ搭載する前記半導体レーザ素子および前記受光素子が発する熱を放熱するための放熱部を含むことを特徴とする。
【００２８】
また本発明は、前記半導体レーザ素子、前記受光素子、前記回折集光部および前記レーザ光分割部は、前記基材に固定されることを特徴とする。
【００２９】
また本発明は、前記半導体レーザ素子は、少なくとも２つの半導体レーザ素子を含むことを特徴とする。
【００３０】
また本発明は、前記少なくとも２つの半導体レーザ素子は、それぞれ異なる波長のレーザ光を出射することを特徴とする。
【００３１】
また本発明は、前記半導体レーザ装置と、
情報を光学的に記録する光記録媒体と前記半導体レーザ装置との間に設けられ、前記半導体レーザ装置から出射されたレーザ光を光記録媒体に導き、光記録媒体によって反射されたレーザ光を前記半導体レーザ装置に導く光学部とを含むことを特徴とする光ピックアップ装置である。
【００３２】
また本発明は、前記光学部は、少なくともコリメートレンズおよび対物レンズを含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００３３】
本発明によれば、半導体レーザ素子によって、レーザ光が出射され、受光素子によって、照射されるレーザ光の強度に応じた信号が出力され、複数の電極リード部によって、半導体レーザ素子および受光素子に電気的に接続され、基材によって、合成樹脂によって受光素子が封止され、半導体レーザ素子、受光素子および電極リード部が設けられる。
【００３４】
したがって、キャップまたはカバーなどを用いることなく、外部からの異物の侵入による影響、たとえば受光素子への異物の付着を防止して、受光素子を保護することができる。そして、キャップまたはカバーなどを固定するための抵抗溶接などを行う必要がなく、半導体レーザ素子および受光素子に電解リード部に接続するためのワイヤの熱による変形を防止することができるので、半導体レーザ装置の信頼性を向上することができる。さらに、キャップまたはカバーなどを用いる必要がないので、半導体レーザ装置およびこの半導体レーザ装置を備える光ピックアップ装置の小型化、コストの低減および部品点数の削減を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
図１は、本発明の実施の一形態である半導体レーザ装置１の概略の構成を模式的に示す正面図である。図２は、図１の半導体レーザ装置１の切断面線Ｘ−Ｘから見た断面を模式的に示す図である。図３は、図１の半導体レーザ装置１の切断面線Ｙ−Ｙから見た断面を模式的に示す図である。
【００３６】
半導体レーザ装置１は、半導体レーザ素子１１、受光素子１２、光学部材１３、リードピン１４、パッケージ本体１５および放熱部１８を含んで構成される。
【００３７】
半導体レーザ素子１１は、情報を光学的に記録する複数の光記録媒体のうちのいずれか１つの光記録媒体に適合する波長のレーザ光を出射する半導体レーザ素子である。複数の光記録媒体は、たとえばＣＤ（Compact Disk）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）およびＢＤ（Blu-ray Disk）を含む。半導体レーザ素子１１が出射するレーザ光は、たとえばＤＶＤの場合、波長が６５０ナノメートルの赤色光である。
【００３８】
受光素子１２は、たとえばフォトダイオードによって構成される複数の受光部を含む。各受光部は、光記録媒体によって反射されたレーザ光を受光し、受光した光の強度に応じた電流信号を出力する。換言すれば、光記録媒体から再生した情報を含むレーザ光に対応する電流信号を出力する。
【００３９】
光学部材１３は、長方体の透明な材料によって構成され、信号用ホログラム１６および回折格子１７を含む。信号用ホログラム１６は、光学部材１３の長方体の面の中の１面に形成され、回折格子１７は、光学部材１３の長方体の面のうち、信号用ホログラム１６が形成される面に対向する面に形成される。
【００４０】
回折集光部である信号用ホログラム１６は、入射するレーザ光の偏光方向によって回折効率が異なる偏光回折格子によって構成され、半導体レーザ素子１１から出射されたレーザ光はそのまま透過させる。そして、光記録媒体によって反射され、偏光方向が９０度回転しているレーザ光を、−１次回折光、零次回折光および＋１次回折光に回折する。
【００４１】
信号用ホログラム１６は、＋１次回折光のみを受光素子１２に集光させる。すなわち、信号用ホログラム１６は、＋１次回折光を、回折格子１７を透過させることなく、受光素子１２の受光部に集光させる。零次回折光は、半導体レーザ素子１１の方向に回折され、−１次回折光は、零次回折光に対して、＋１次回折光と反対側に回折されるが、−１次回折光および零次回折光は、信号処理には使用しない。
【００４２】
受光素子１２の受光部に集光させる＋１次回折光は、半導体レーザ素子１１が用いられる光ピックアップ装置の用途および信号処理の方式に応じて、信号用ホログラム１６によって、さらに複数のレーザ光に分割することが可能である。複数に分割された＋１次回折光は、受光素子１２に形成される複数の受光部のそれぞれに集光される。各受光部は、受光する光の強度に応じた電気信号を出力する。
【００４３】
半導体レーザ素子１１からの出射光から回折光を除いた零次光、および光記録媒体で反射された＋１次回折光しか信号検出に寄与しない。通常のホログラム素子は、ホログラム素子に入射するレーザ光の偏光方向に関係することなく光を回折するので、信号検出に寄与しない無駄な光も回折することになる。ところが、信号用ホログラム１６は、入射するレーザ光の偏光方向によって回折効率が異なる偏光回折格子であるので、信号検出に有効な光を多く利用可能とすることができ、無駄な信号の発生を防いで信号検出効率を向上させることができる。
【００４４】
さらに、信号用ホログラム１６よって、光記録媒体２によって反射されたレーザ光が、−１次回折光、零次回折光および＋１次回折光に回折され、前記＋１次回折光のみが受光素子１２に集光されるので、＋１次回折光を用いるトラッキング制御を行うことができる。
【００４５】
さらに、信号用ホログラム１６によって、回折させたレーザ光のうち、受光素子１２に集光させるレーザ光が、回折格子１７を透過されることなく、受光素子１２に集光される。受光素子１２に集光させるレーザ光が回折格子１７を透過すると、その回折格子１７でさらに回折現象が起こるので、信号検出に寄与すべき光に劣化およびノイズが生じる。回折格子１７を透過させないようにすることによって、受光素子１２に集光させるレーザ光の劣化およびノイズを防止することができ、信号品質を向上することができる。
【００４６】
レーザ光分割部である回折格子１７は、トラッキング情報読み出しに必要なサブビームを形成するために、半導体レーザ素子１１から出射されたレーザ光を３分割する。具体的には、半導体レーザ素子１１から出射されたレーザ光を、−１次回折光、零次回折光および＋１次回折光に回折することによって３分割する。
【００４７】
電極リード部であるリードピン１４は、半導体レーザ素子１１および受光素子１２に電気的に接続される端子である。半導体レーザ素子１１とリードピン１４との間、および受光素子１２とリードピン１４との間は、図示しない金属製のワイヤによって接続される。
【００４８】
基材であるパッケージ本体１５は、合成樹脂によって形成される合成樹脂部、およびセラミックあるいは合成樹脂によって形成されるリード支持部１５ｂを含む。合成樹脂部は、突出部である台座１５ａを含む。合成樹脂部は、予め定める波長のレーザ光、たとえば半導体レーザ素子１１から出射される波長のレーザ光を透過する。
【００４９】
このように、合成樹脂部の合成樹脂によって、予め定める波長のレーザ光が透過されるので、合成樹脂部を介して予め定める波長のレーザ光を受光素子に照射することができる。
【００５０】
さらに、前記予め定める波長は、半導体レーザ素子１１が出射するレーザ光の波長であるので、半導体レーザ素子１１から出射され、光記録媒体２によって反射されたレーザ光を受光素子１２に照射することができる。
【００５１】
パッケージ本体１５は、台座１５ａと基部とによって構成される。基部は、リードピン１４を支持するリード支持部１５ｂと、合成樹脂部の一部とを含み、その合成樹脂部の一部は、受光素子１２を封止する。
【００５２】
台座１５ａの、レーザ光の出射方向に垂直な予め定める方向の両端部には、前記出射方向に平行に延び、かつ前記予め定める方向の外方に凸である曲面１９が、半導体レーザ素子１１の光軸まわりに回転対称となるように、それぞれ形成される。台座１５ａは、半導体レーザ素子１１がレーザ光を出射する方向の厚さが予め定める厚さ以上、たとえば０．５ミリメートル以上の厚さである。
【００５３】
このように、パッケージ本体１５によって、リードピン１４を支持し、かつ受光素子１２が封止される基部と、前記基部よりも、半導体レーザ素子１１の光の出射方向の端部から、前記出射方向に突出する台座１５ａが含まれるので、レーザ光を受光素子１２に集光するための光学素子、たとえば信号用ホログラム１６を台座１５ａに搭載することができる。
【００５４】
さらに、台座１５ａの、前記出射方向に垂直な予め定める方向の両端部には、前記出射方向に平行に延び、かつ前記予め定める方向の外方に凸である曲面１９が、半導体レーザ素子１１の光軸まわりに回転対称となるように、それぞれ形成される。したがって、半導体レーザ装置１を光ピックアップ装置２０に組み込むとき、台座１５ａの曲面１９に沿って回転させることによって、受光素子１２が出力する信号を調整することができる。
【００５５】
さらに、台座１５ａは、半導体レーザ素子１１がレーザ光を出射する方向の厚さが予め定める厚さ以上の厚さであり、さらに、台座１５ａによって、半導体レーザ素子１１が封止されるので、受光素子１２を覆い、かつレーザ光を受光素子１２に集光するための光学素子を搭載するために必要な強度および厚さとすることができ、さらに半導体レーザ素子１１に対する外部からの異物の侵入による影響を防止することができる。
【００５６】
リード支持部１５ｂは、リードピン１４の一部を封止して、リードピン１４を支持する。リードピン１４は、リード支持部１５ｂの外部に延伸し、一部が露出している。放熱部１８は、金属によって形成され、パッケージ本体１５に搭載される。放熱部１８は、半導体レーザ素子１１および受光素子１２を搭載する。
【００５７】
合成樹脂部は、放熱部１８に搭載された受光素子１２を封止する。すなわち、受光素子１２は、合成樹脂部の合成樹脂によって覆われ、密封される。合成樹脂部は、放熱部１８に搭載された半導体レーザ素子１１を封止する。すなわち、半導体レーザ素子１１は、合成樹脂部に形成される空間内に配置され、密封される。合成樹脂部は、半導体レーザ素子１１が放熱部１８に搭載される前の段階では、合成樹脂部の一部が開放されており、半導体レーザ素子１１が放熱部１８に搭載され、リードピン１４に金属のワイヤなどで接続された後、樹脂成形されることによって半導体レーザ素子１１が密封される。
【００５８】
合成樹脂部に含まれる台座１５ａは、光学部材１３に形成される回折格子１７を台座１５ａの閉平面に接触させて、光学部材１３を搭載し、一体化する。したがって、半導体レーザ素子１１、受光素子１２、信号用ホログラム１６および回折格子１７は、パッケージ本体１５に固定され、一体化される。
【００５９】
このように、半導体レーザ素子１１によって、レーザ光が出射され、受光素子１２によって、照射されるレーザ光の強度に応じた信号が出力され、複数のリードピン１４によって、半導体レーザ素子１１および受光素子１２に電気的に接続され、パッケージ本体１５によって、合成樹脂によって受光素子１２が封止され、半導体レーザ素子１１、受光素子１２およびリードピン１４が設けられる。
【００６０】
したがって、キャップまたはカバーなどを用いることなく、外部からの異物の侵入による影響、たとえば受光素子１２への異物の付着を防止して、受光素子１２を保護することができる。そして、キャップまたはカバーなどを固定するための抵抗溶接などを行う必要がなく、半導体レーザ素子１１および受光素子１２にリードピン１４に接続するためのワイヤの熱による変形を防止することができるので、半導体レーザ装置１の信頼性を向上することができる。さらに、キャップまたはカバーなどを用いる必要がないので、半導体レーザ装置１の小型化、コストの低減および部品点数の削減を図ることができる。
【００６１】
さらに、光学部材１３によって、半導体レーザ素子１１から出射され、情報を光学的に記録する光記録媒体２によって反射されたレーザ光を回折し、回折したレーザ光の一部を受光素子１２に集光する信号用ホログラム１６と、半導体レーザ素子１１から出射されたレーザ光を分割する回折格子１７とが、それぞれ互いに対向する面に形成され、台座１５ａによって、光学部材１３が搭載される。
【００６２】
したがって、信号用ホログラム１６および回折格子１７が形成された光学部材１３を台座１５ａに搭載するので、信号用ホログラム１６および回折格子１７と、半導体レーザ素子１１および受光素子１２との位置関係のばらつきを低減することができる。したがって、光学特性のばらつきの低減を安価に実現することができ、半導体レーザ装置１の信頼性を向上することができる。さらに、半導体レーザ素子１１および受光素子１２を光学部材１３に形成するので、小型化および部品点数の削減を図ることができる。
【００６３】
さらに、基部は、リードピン１４の一部を封止してリードピン１４を支持するリード支持部１５ｂを含み、リード支持部１５ｂは、絶縁物たとえばセラミックまたは合成樹脂によって形成される。合成樹脂を用いれば、コスト低減を図ることができる。セラミックは、合成樹脂よりも放熱効果があり信頼性が高い。絶縁物の代わりにより放熱効果のある金属を用いてさらに信頼性を向上することもできるが、金属を用いる場合は、リードピン１４の周囲をガラスあるいは樹脂などの絶縁物によって覆い、金属と接触しないようにする必要がある。
【００６４】
さらに、パッケージ本体１５は、パッケージ本体１５に固着され、半導体レーザ素子１１および受光素子１２を搭載し、かつ搭載する半導体レーザ素子１１および受光素子１２が発する熱を放熱するための放熱部１８を含むので、半導体レーザ素子１１および受光素子１２が発する熱による温度情報を低減することができる。
【００６５】
さらに、半導体レーザ素子１１、受光素子１２、信号用ホログラム１６および回折格子１７は、パッケージ本体１５に固定されるので、半導体レーザ素子１１、受光素子１２、信号用ホログラム１６および回折格子１７をパッケージ本体１５と一体化することができ、小型化および部品点数の削減を図ることができる。
【００６６】
図４は、本発明の実施の一形態である光ピックアップ装置２０の概略の構成を模式的に示す図である。光ピックアップ装置２０は、半導体レーザ装置１およびピックアップ光学部２１を含んで構成される。ピックアップ光学部２１は、半導体レーザ装置１から出射されたレーザ光を、光記録媒体２に導く光学系である。
【００６７】
光学部であるピックアップ光学部２１は、コリメートレンズ２２、４分の１波長板２３、立ち上げミラー２４、および対物レンズ２５を含んで構成される。コリメートレンズ２２は、半導体レーザ装置１から出射されたレーザ光を平行光にし、光記録媒体２によって反射されたレーザ光を集光し、半導体レーザ装置１の方向に出射する。
【００６８】
４分の１波長板２３は、入射するレーザ光を、互いに垂直な２つの偏光成分の間にその波長の４分の１の位相差を付与して出射する。したがって、４分の１波長板２３は、光記録媒体２によって反射されたレーザ光を、半導体レーザ装置１から出射されたレーザ光の偏光方向と９０度異なる偏光方向に変換する。
【００６９】
立ち上げミラー２４は、レーザ光の進行方向を９０度変化させる。すなわち、４分の１波長板２３から出射されたレーザ光を、光記録媒体２の方向に９０度変化させ、光記録媒体２によって反射されたレーザ光を、４分の１波長板２３の方向に９０度変化させる。対物レンズ２５は、４分の１波長板２３から出射され、立ち上げミラー２４で反射された平行光を光記録媒体２の記録面に集光し、光記録媒体２によって反射されたレーザ光を平行光とする。
【００７０】
半導体レーザ装置１の半導体レーザ素子１１から出射されたレーザ光は、半導体レーザ装置１の回折格子１７によって３分割され、３分割されたレーザ光は、信号用ホログラム１６を透過する。３分割されたレーザ光は、信号用ホログラム１６によって回折するが、３分割されたレーザ光のうち零次回折光のみがコリメートレンズ２２に入射する。
【００７１】
半導体レーザ装置１は、光ピックアップ装置２０に組み込まれるとき、回折格子１７によって３分割されたレーザ光のうち零次回折光のみがコリメートレンズ２２に入射するように配置される。具体的には、回折格子１７によって３分割されたレーザ光のうち零次回折光のみがコリメートレンズ２２に入射するように、半導体レーザ装置１の基準面と、光ピックアップ装置２０の基準面とを設定し、それらの基準面を合わせることによって、回折格子１７によって３分割されたレーザ光のうち零次回折光のみがコリメートレンズ２２に入射するようにする。
【００７２】
コリメートレンズ２２に入射したレーザ光は、コリメートレンズ２２によって平行光とされ、４分の１波長板２３に入射し、波長の４分の１の位相差を付与された後、立ち上げミラー２４によって進行方向が９０度変化し、対物レンズ２５に入射する。対物レンズ２５に入射したレーザ光は、対物レンズ２５によって光記録媒体２の記録面に集光される。
【００７３】
光記録媒体２によって反射されたレーザ光は、対物レンズ２５によって平行光とされた後、立ち上げミラー２４によって進行方向が９０度変化し、４分の１波長板２３に入射する。４分の１波長板２３に入射したレーザ光は、４分の１波長板２３によって、波長の４分の１の位相差をさらに付与された後、コリメートレンズ２２によって集光され、半導体レーザ装置１の方向に出射する。コリメートレンズ２２によって集光されたレーザ光は、半導体レーザ装置１の信号用ホログラム１６によって回折され、回折されたレーザ光のうち＋１次回折光のみが受光素子１２に集光され、受光素子１２は、受光した光の強度に応じた電流信号を出力する。
【００７４】
このように、半導体レーザ装置１と、情報を光学的に記録する光記録媒体２と半導体レーザ装置１との間に設けられるピックアップ光学部２１とを含み、ピックアップ光学部２１によって、半導体レーザ装置１から出射されたレーザ光が光記録媒体２に導かれ、光記録媒体２によって反射されたレーザ光が半導体レーザ装置１に導かれる。したがって、キャップあるいはカバーなどを用いることなく、外部からの異物の侵入による影響を防止することができる半導体レーザ装置１を用いるので、光ピックアップ装置２０の小型化、コストの低減および信頼性の向上を図ることができる。
【００７５】
さらに、ピックアップ光学部２１は、少なくともコリメートレンズ２２および対物レンズ２５を含む。したがって、半導体レーザ素子１１から出射された広がり角をもったレーザ光をコリメートレンズ２２によって平行光に変換することができるので、光学距離を調整することができる。そして、対物レンズ２５によって、平行光を光記録媒体に集光することができる。
【００７６】
上述した実施の形態では、信号用ホログラム１６および回折格子１７を光学部材１３に形成し、その光学部材１３を台座１５ａに搭載したが、これに限定されるものではない。たとえば、信号用ホログラム１６と回折格子１７とを異なる光学部材に形成して、それら２つの光学部材を台座１５ａに搭載してもよいし、あるいは信号用ホログラム１６を光学部材に形成し、かつ回折格子１７を台座１５ａに形成し、光学部材を台座１５ａに搭載してもよいし、あるいは信号用ホログラム１６および回折格子１７を直接台座１５ａに形成してもよい。
【００７７】
このように、光学部材１３に形成される信号用ホログラム１６によって、半導体レーザ素子１１から出射され、情報を光学的に記録する光記録媒体２によって反射されたレーザ光が回折され、回折されたレーザ光の一部が受光素子１２に集光され、台座１５ａによって、光学部材１３が搭載されるので、キャップあるいはカバーなどを用いることなく、外部からの異物の侵入による影響を防止するとともに、信号用ホログラム１６たとえばホログラム素子と、発光素子たとえば半導体レーザ素子１１および受光素子１２との位置関係のばらつきを低減することができる。したがって、光学特性のばらつきの低減を安価に実現することができ、半導体レーザ装置１の信頼性を向上することができる。
【００７８】
さらに、光学部材１３に形成される回折格子１７によって、半導体レーザ素子１１から出射されたレーザ光が分割され、台座１５ａによって、光学部材１３が搭載されるので、回折格子１７と、半導体レーザ素子１１および受光素子１２との位置関係のばらつきを低減することができる。したがって、光学特性のばらつきの低減を安価に実現することができ、半導体レーザ装置１の信頼性を向上することができる。
【００７９】
さらに、回折格子１７によって、半導体レーザ素子１１から出射され、情報を光学的に記録する光記録媒体２によって反射されたレーザ光が回折され、回折されたレーザ光の一部が受光素子１２に集光され、回折格子１７によって、半導体レーザ素子１１から出射されたレーザ光が分割され、信号用ホログラム１６および回折格子１７は、台座１５ａに形成される。
【００８０】
したがって、信号用ホログラム１６および回折格子１７を台座１５ａに形成するので、信号用ホログラム１６および回折格子１７と、半導体レーザ素子１１および受光素子１２との位置関係のばらつきを低減することができる。したがって、光学特性のばらつきの低減を安価に実現することができ、半導体レーザ装置１の信頼性を向上することができる。さらに、半導体レーザ素子１１および受光素子１２を合成樹脂部の台座１５ａに形成するので、小型化および部品点数の削減を図ることができる。
【００８１】
信号用ホログラム１６および回折格子１７が形成された光学部材１３を台座１５ａに形成して一体化するのではなく、信号用ホログラム１６と回折格子１７とをそれぞれ異なる光学部材に形成して、これらの光学部材およびパッケージ本体１５をピックアップ筺体に位置関係を調整して搭載することは可能である。
【００８２】
さらに、上述した実施の形態では、ホログラム素子である信号用ホログラム１６を用いたが、信号用ホログラム１６の代わりに、ビームスプリッタおよび検出レンズを用いてもよい。ビームスプリッタおよび検出レンズは、信号用ホログラム１６と同様に、半導体レーザ素子１１から出射されたレーザ光はそのまま透過し、光記録媒体２によって反射され、偏光方向が９０度回転しているレーザ光を回折し、回折したレーザ光の一部を受光素子１２に集光する。
【００８３】
このように、回折格子１７は、ホログラム素子、またはビームスプリッタと、検出レンズとを含んで構成されるので、ホログラム素子か、またはビームスプリッタおよび検出レンズかを、目的に応じて選択することができる。
【００８４】
さらに、上述した実施の形態では、半導体レーザ素子１１は、複数の光記録媒体のうちのいずれか１つの光記録媒体に適合する波長のレーザ光を出射する半導体レーザ素子であるとしたが、これに限定されるものではなく、複数の光記録媒体のうちの２つ以上の光記録媒体に適合する波長のレーザ光を出射する複数の半導体レーザ素子であってもよい。
【００８５】
このように、半導体レーザ素子１１は、少なくとも２つの半導体レーザ素子を含むので、半導体レーザ素子を切り換えて記録および再生を行うことができる。
【００８６】
さらに、前記少なくとも２つの半導体レーザ素子は、それぞれ異なる波長のレーザ光を出射するので、種類の異なる光記録媒体、たとえばＣＤ、ＤＶＤおよびＢＤ光記録媒体などのに対して記録および再生を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００８７】
【図１】本発明の実施の一形態である半導体レーザ装置１の概略の構成を模式的に示す正面図である。
【図２】図１の半導体レーザ装置１の切断面線Ｘ−Ｘから見た断面を模式的に示す図である。
【図３】図１の半導体レーザ装置１の切断面線Ｙ−Ｙから見た断面を模式的に示す図である。
【図４】本発明の実施の一形態である光ピックアップ装置２０の概略の構成を模式的に示す図である。
【図５】第１の従来の技術による半導体レーザパッケージ１０１の構成を示す図である。
【図６】従来の技術による光ピックアップ装置１２０の構成を示す図である。
【符号の説明】
【００８８】
１  半導体レーザ装置
２，１０２  光記録媒体
１１  半導体レーザ素子
１２，１１６  受光素子
１３  光学部材
１４  リードピン
１５  パッケージ本体
１５ａ  台座
１５ｂ  リード支持部
１６  信号用ホログラム
１７  回折格子
１８  放熱部
１９  曲面
２０，１２０  光ピックアップ装置
２１，１２１  ピックアップ光学部
２２，１２２  コリメートレンズ
２３，１２３  ４分の１波長板
２４，１２４  立ち上げミラー
２５，１２５  対物レンズ
１０１  半導体レーザパッケージ
１１１  ブロック部
１１２  アイランド部
１１３  リード
１１４  樹脂部
１１５  レーザチップ
１１７  キャップ
１１８  ホログラフ素子
Ａ  基準面
【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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