JPH08213659A - 半導体レーザ装置およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】装置の取り扱い時におけるホログラム素子の破
損を防止できる構造を備えた半導体レーザ装置およびそ
の製造方法を提供する。 【構成】ステム１の上面のブロック部に半導体レーザチ
ップ５等を取り付け、下端部が開口し上端部にレーザ光
通過窓３を有したキャップ２の内部に該通過窓３を閉塞
するようにしてホログラム素子１０を固定し、このキャ
ップ２をブロック部４を収納するようにしてそれの下端
部側を前記ステム１上に固定した構造。また、キャップ
２の内部に当該通過窓３を閉塞するようにホログラム素
子１０を取り付けることによって、その通過窓３に窓ガ
ラスを取り付け、かつ、ステム１の上面にホログラム素
子１０を取り付ける工程を削減する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光ディスクの記録再生
装置における記録再生のために用いられるのに適した半
導体レーザ装置およびその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】図６はこれまでの半導体レーザ装置の正
面からの断面図である。

【０００３】構成において、この装置はそれぞれが金属
製のステム１とキャップ２とを備える。キャップ２は下
端が開口され上端側にレーザ光通過窓３を有した円筒状
になっている。ステム１の上面には金属製のブロック部
４が形成されている。キャップ２はその下端側がステム
１の上面に抵抗溶接されている。ブロック部４は半導体
レーザチップ５、信号検出用フォトダイオード６、およ
びＰＩＮフォトダイオード７を搭載している。半導体レ
ーザチップ５は図示していない光ディスクに記録再生の
ためのレーザ光ａを出射し、信号検出用フォトダイオー
ド６は半導体レーザチップ５から出射されて光ディスク
で反射されて戻ってくるレーザ光ｂを検出し、ＰＩＮフ
ォトダイオード７は半導体レーザチップ５の出力ｃをモ
ニタする。キャップ２の上端側のレーザ光通過窓３の内
面には窓ガラス８が配置されている。この窓ガラス８は
その周部に接着された接着材としての低融点ガラス９で
キャップ２の上端部内面に固定されている。キャップ２
の上端側の外面にはホログラム素子１０が硬化樹脂１１
で固定されている。ホログラム素子１０は、下面側に半
導体レーザチップ５からのレーザ光ａを３つのビームｄ
に分割する回折格子１２が、また上面側にレーザ光ｄを
偏光するホログラム１３がそれぞれ設けられている。ス
テム１の下面には半導体レーザチップ５、各フォトダイ
オード６，７それぞれに対する電気信号の入出力のため
の端子１４が取り付けられている。

【０００４】動作において、半導体レーザチップ５は、
端子１４に与えられた電気信号に応答してレーザ光ａ，
ｃをホログラム素子１０側とＰＩＮフォトダイオード７
側とにそれぞれ出射する。ホログラム素子１０側へのレ
ーザ光ａは、回折格子１２で３つのビームｄに分割さ
れ、ホログラム１３で偏光されたうえで図示していない
レンズ等の光学系によって集光されて光ディスク上に照
射される。光ディスクから反射されたレーザ光は上記光
学系を通過してホログラム素子１０のホログラム１３で
偏光されたビームｂとされたうえで、信号検出用フォト
ダイオード６に集光される。信号検出用フォトダイオー
ド６は受光レーザ光ｂに応じた電気信号を端子１４を介
して出力する。この電気信号は光ディスク記録再生装置
の図示していない回路装置によって光ディスクの記録再
生のために用いられる。ＰＩＮフォトダイオード７への
レーザ光ｃは半導体レーザチップ出力のモニタのために
ここで電気信号に変換されたうえで端子１４から出力さ
れる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記半導体レーザ装置
にあっては、ホログラム素子１０がキャップ２の上面に
取り付けられて外部にそのまま露出された状態になって
いるから、装置の製造時、輸送時、光ピックアップ組み
込み時といった装置の取り扱い時の際にホログラム素子
１０の角部１０ａに欠損とか割れなどが発生しやすい構
造となっている。特に、光ピックアップ組み込み時にお
いてホログラム素子１０に欠損が発生した場合には、ピ
ックアップ内部にそのホログラム素子１０の破片が残存
してレーザ光の透過を妨げてしまうことになる。

【０００６】したがって、本発明においては、装置の取
り扱い時におけるホログラム素子の破損を効果的に防止
できる構造を備えた半導体レーザ装置およびその製造方
法を提供することを目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、本発明の半導体レーザ装置においては、ステ
ムと前記ステムの上面に形成された少なくとも半導体レ
ーザチップを搭載したブロック部と、下端部が開口し上
端部にレーザ光の通過窓を有したものでかつ前記ブロッ
ク部を収納するように前記下端部側が前記ステム上に固
定されたキャップと、前記通過窓を閉塞するように前記
キャップの内部に収納されて固定されたホログラム素子
とを具備したことを特徴としている。なお、このホログ
ラム素子は好ましくはキャップの内面に低融点ガラスで
固定されている。

【０００８】また、本発明の上記装置の製造方法におい
ては、下端部が開口し上端部にレーザ光の通過窓を有し
たキャップの内部に当該通過窓を閉塞するようにホログ
ラム素子を取り付ける工程と、ステム上面のブロック部
に少なくとも半導体レーザチップを取り付ける工程と、
前記キャップの開口下端部を前記ステムの上面に取り付
ける工程とを具備したことを特徴としている。

【０００９】

【作用】本発明の半導体レーザ装置によれば、ホログラ
ム素子がキャップの内部に固定されているから、装置の
製造時、輸送時などの取り扱いでの破損から有効に保護
される。また、ホログラム素子をキャップの内面に低融
点ガラスで固定した場合では、低融点ガラスが水分を通
さない性質を有しているからキャップ内部の気密性が向
上する。

【００１０】本発明の上記装置の製造方法によれば、キ
ャップのレーザ光通過窓がホログラム素子で閉塞される
から、このレーザ光通過窓に窓ガラスを取り付ける必要
がなくなるうえ、ステムにキャップを固定したのち、そ
のキャップの上面にホログラム素子を取り付ける必要が
なくなり、結果として工程数が削減される。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を参照して詳
細に説明する。

【００１２】図１は、本発明の実施例にかかわる半導体
レーザ装置の正面からみた断面図であり、図２は、図１
のＡーＡ線に沿って切断し矢符方向に見た断面図であ
る。これらの図において、従来にかかわる図６と同一の
部分には同一の符号を付している。

【００１３】これらの図を参照して、この装置はステム
１とキャップ２とを備える。ステム１は金属製の略短円
柱状のものである。キャップ２は下端が開口され上端側
に所要口径の円形レーザ光通過窓３を有し、かつ、ステ
ム１の外径より少し小さな外径の円筒状になっている。
ステム１の上面の中央寄り少し右側にずれた位置に所要
高さの金属製ブロック部４が形成されている。キャップ
２はブロック部４を内部に収納するようにその下端側が
抵抗溶接などの適宜の固定手段でステム１の上面に固定
されている。ブロック部４は半導体レーザチップ５、信
号検出用フォトダイオード６、およびＰＩＮフォトダイ
オード７を搭載している。ブロック部４に対し、半導体
レーザチップ５は図で左側上部に、信号検出用フォトダ
イオード６は図でやや右側寄り上部に、ＰＩＮフォトダ
イオード７は半導体レーザチップ５に上下方向に対向し
て図で左側下部に、それぞれ搭載されている。半導体レ
ーザチップ５は図示していない光ディスクに記録再生の
ためのレーザ光ａを出射するため、信号検出用フォトダ
イオード６は半導体レーザチップ５から出射されて光デ
ィスクで反射されて戻ってくるレーザ光ｂを検出するた
め、ＰＩＮフォトダイオード７は半導体レーザチップ５
の出力光ｃをモニタするため、それぞれ、設けられてい
る。

【００１４】キャップ２の上端側の内面にはレーザ光通
過窓３を閉塞するようにしてホログラム素子１０が低融
点ガラス９で接続固定されている。この低融点ガラス９
は、水分を通さない性質を有している。この性質のた
め、ホログラム素子１０でレーザ光通過窓３を閉塞した
本実施例による場合では、従来のように水分を通しやす
い硬化樹脂でもってキャップ２の外面にホログラム素子
１０を接続固定したため水分がキャップ２とホログラム
素子１０の間に入り込み、その結果、レーザ光の透過が
妨げられるといった不具合がなくなる。また、低融点ガ
ラスは硬化樹脂よりも強度が大きく、摂氏４００度に加
熱しても十分な強度がある。

【００１５】ホログラム素子１０は、レーザ光通過窓３
よりも外形が大きな長方形状のものであってその下面側
には半導体レーザチップ５からのレーザ光ａを３つのビ
ームｄに分割生成するための回折格子１２が、上面側に
はレーザ光ｄを偏光するためのホログラム１３がそれぞ
れ設けられている。ステム１の下面には半導体レーザチ
ップ５、各フォトダイオード６，７それぞれに対する電
気信号の入出力のための端子１４が取り付けられてい
る。

【００１６】上記のようにホログラム素子１０はキャッ
プ２の内部のレーザ光通過窓３周縁に該通過窓３を閉塞
するようにして取り付けられるため、ホログラム素子１
０が従来の気密性を保つための窓ガラスの機能を具備す
ることになり、従来必要としていた窓ガラスが不要化す
るうえ、ホログラム素子１０がキャップ３内部に収納さ
れることになるから、装置の取り扱い時の破損から防止
されるとともに、ピックアップ組み込み時に発生したホ
ログラム素子１０の破損がピックアップ内部に残りレー
ザ光の透過を妨げるといったことがなくなる。さらに、
ホログラム素子１０は低融点ガラス９でキャップ２内部
に固定され、ホログラム素子１０の固定に水分を通しや
すい硬化樹脂を用いていないから、レーザ光の光路上に
水分が入り込むことがなくなり性能が向上する。

【００１７】なお、キャップ２の内部にホログラム素子
１０を固定する手法について図３を参照して説明する
と、まず、（ａ）のようにキャップ２のレーザ光通過窓
３の周縁にリング状になった固化状態の低融点ガラス
９’を落とし込む。ついで、（ｂ）のようにホログラム
素子１０を低融点ガラス９’上に載置する。そして、加
熱によって低融点ガラス９’を溶かしてのち冷却するこ
とでホログラム素子１０をキャップ２のレーザ光通過窓
３周縁に固定する。

【００１８】次に、従来の半導体レーザ装置の製造方法
と、本発明の実施例にかかわる半導体レーザ装置の製造
方法とを説明し、両方法を比較説明する。

【００１９】まず、図６を参照して従来の製造方法にお
いては、第１の工程でキャップ２のレーザ光通過窓３の
内面に低融点ガラス９で窓ガラス８を固定し、第２の工
程でステム１の上面のブロック部４に半導体レーザチッ
プ５、信号検出用フォトダイオード６を、ステム１の上
面にＰＩＮフォトダイオード７を取り付けるとともに、
半導体レーザチップ５、各フォトダイオード６，７を端
子１４に金属ワイヤーで結線し、第３の工程でステム１
の上面にキャップ２の下端部を抵抗溶接し、第４の工程
でキャップ２の上面にホログラム素子１０を硬化樹脂１
１で固定する。したがって、少なくとも４つの工程が必
要となっている。

【００２０】これに対し、図１を参照して本実施例の半
導体レーザ装置の製造方法においては、第１の工程でキ
ャップ２の内部にレーザ光通過窓３を閉塞するようにホ
ログラム素子１０を取り付け、第２の工程でステム１の
上面のブロック部４に半導体レーザチップ５、信号検出
用フォトダイオード６を、ステム１の上面にＰＩＮフォ
トダイオード７を取り付けるとともに、半導体レーザチ
ップ５、各フォトダイオード６，７を端子１４に金属ワ
イヤーで結線し、第３の工程でステム１の上面にキャッ
プ２の下端部を抵抗溶接する。したがって、３つの工程
となり、従来と比較して工程数が１つ少なくて済むこと
になる。これは、キャップ２内部にホログラム素子１０
を取り付けることで、レーザ光通過窓３がホログラム素
子１０で閉塞されるから、このレーザ光通過窓３に窓ガ
ラスを取り付ける必要がなくなるうえ、ステム１にキャ
ップ２を固定したのち、そのキャップ２の上面にホログ
ラム素子１０を取り付ける必要がなくなり、結果とし
て、３つの工程で済むからである。このようにして本実
施例による製造方法によれば、従来のそれよりも工程数
の削減で製造コストを低減できる。

【００２１】次に、ホログラム素子１０とブロック部４
に搭載した半導体レーザチップ５、フォトダイオード
６，７の各素子との間の距離の調整について、図４を参
照して説明する従来の場合と、図５を参照して説明する
本実施例の場合とを比較する。図４（ａ）と図５（ａ）
はそれぞれキャップ２とホログラム素子１０とを上面か
ら見た図であり、図４（ｂ）と図５（ｂ）はそれぞれ側
面から見た図である。従来では図４のようにホログラム
素子１０のみをそれの信号を監視しながら、Ｘ、Ｙの各
方向の調整、ならびにθ方向の回転調整を行う。これに
対して、本実施例では図５のようにホログラム素子１０
を内部に有したキャップ２そのものを、前記と同様に
Ｘ，Ｙの各方向の調整，ならびにθ方向の回転調整を行
う。したがって、従来の場合も本実施例の場合もその調
整の手間については同様である。

【００２２】

【発明の効果】以上のように本発明の半導体レーザ装置
によれば、ステムとこのステムの上面に形成された少な
くとも半導体レーザチップを搭載したブロック部と、下
端部が開口し上端部にレーザ光通過窓を有したものでか
つ前記ブロック部を収納するように前記下端部側が前記
ステム上に固定されたキャップと、前記通過窓を閉塞す
るように前記キャップの内部に収納されて固定されたホ
ログラム素子とで構成されているから、装置の取り扱い
の際にホログラム素子の角部が破損されてしまうことが
なくなり、装置としての構造上の信頼性が大きく向上す
る。

【００２３】また、本発明の半導体レーザ装置の製造方
法によれば、下端部が開口し上端部にレーザ光の通過窓
を有したキャップの内部に当該通過窓を閉塞するように
ホログラム素子を取り付ける工程と、ステム上面のブロ
ック部に少なくとも半導体レーザチップを取り付ける工
程と、前記キャップの開口下端部を前記ステムの上面に
取り付ける工程とを具備した製造方法であるから、キャ
ップの通過窓に窓ガラスを固定したり、ステムにキャッ
プを固定してからキャップの上面にホログラム素子を固
定する必要がなくなり、従来のそれよりも工程数が削減
されることになって、その製造コストを低減できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る半導体レーザ装置の正
面から見た断面図である。

【図２】図１のＡーＡ線に沿う断面図である。

【図３】キャップにホログラム素子を取り付ける場合の
説明に供する図である。

【図４】従来の半導体レーザ装置の製造方法の説明に供
する図である。

【図５】本発明の実施例に係る半導体レーザ装置の製造
方法の説明に供する図である。

【図６】従来の半導体レーザ装置を正面から見だ断面図
である。

【符号の説明】

１ ステム ２ キャップ ３ レーザ光通過窓 ４ ブロック部 ５ 半導体レーザチップ ６ 信号検出用フォトダイオード ７ ＰＩＮフォトダイオード ９ 低融点ガラス １０ ホログラム素子 １２ 回折格子 １３ ホログラム １４ 端子

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ステムと前記ステムの上面に形成された
   少なくとも半導体レーザチップを搭載したブロック部
   と、 下端部が開口し上端部にレーザ光通過窓を有したもので
   かつ前記ブロック部を収納するように前記下端部側が前
   記ステムの上面に固定されたキャップと、 前記通過窓を閉塞するように前記キャップの内部に収納
   されて固定されたホログラム素子と、 を具備したことを特徴とする半導体レーザ装置。
2. 【請求項２】 前記ホログラム素子が、前記キャップの
   内面に低融点ガラスで固定されていることを特徴とする
   請求項１に記載の半導体レーザ装置。
3. 【請求項３】 下端部が開口し上端部にレーザ光通過窓
   を有したキャップの内部に当該通過窓を閉塞するように
   ホログラム素子を取り付ける工程と、 ステム上面のブロック部に少なくとも半導体レーザチッ
   プを取り付ける工程と、 前記キャップの開口下端部を
   前記ステムの上面に取り付ける工程とを具備したことを
   特徴とする半導体レーザ装置の製造方法。