JP2011227980A - 光ピックアップ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 ＢＤ用レーザーダイオードと、ＤＶＤ／ＣＤ用２波長レーザーが出射可能なモノリシックレーザーダイオードとを１つのパッケージに実装し、１つの対物レンズおよび単一光学系で信号の読み取りを行う光ピックアップ装置では、３つの波長の光源が離間しているため、対物レンズへの入射光が光軸から傾くレーザー光が発生し、像高に応じた収差が発生する。
【解決手段】 ＢＤ用レーザーダイオードの発光点をチップの中心より端にずらして設け、当該発光点とＤＶＤ／ＣＤ用２波長レーザーが出射可能なモノリシックレーザーダイオードとが近接するように２つのレーザーダイオードを並べて配置する。また、２つのレーザーダイオードはチップを個別に分離する劈開加工において、ハーフダイスを採用することによりチップサイズが小型化される。これにより、２つのレーザーダイオードを支持基板上に並べて配置する構造でありながら、発光点間の距離を縮小できる。
【選択図】 図６

Description

本発明は半導体レーザー装置及びそれを用いた光ピックアップ装置に関し、特に、安価で部品数の低減が可能な半導体レーザー装置及びそれを用いた光ピックアップ装置に関する。

光ピックアップ装置から照射されるレーザー光を光記録媒体（光ディスク）の信号記録層に照射することによって信号の読み出し動作や信号の記録動作を行うことができる光ディスク装置が普及している。

複数の光ディスク（例えばＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ）やＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ））に対応する光ピックアップ装置にあっては、小型／軽量化等を目的として様々な工夫がなされており、例えば複数の波長のレーザーに対して互換性を備える対物レンズが採用されている。また、この種の光ピックアップ装置では、複数の波長の半導体レーザーダイオード（ｌａｓｅｒ ｄｉｏｄｅ、以下ＬＤ）を１つのパッケージとしたレーザー装置を採用するものが存在する。

この様に１つのパッケージであるレーザー装置に複数の波長のＬＤを収納させ、１つの対物レンズで複数の波長のレーザー光を集束する単一の光学系を採用することにより、光ピックアップ装置の光学系が簡素化でき、部品点数が削減されて、コストダウンが実現される（例えば特許文献１を参照）。

最近では記録密度を向上させた光ディスク、即ちＢｌｕｅ−ｒａｙ Ｄｉｓｃ規格やＨＤ−ＤＶＤ（Ｈｉｇｈ Ｄｅｎｓｉｔｙ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｋ）規格の光ディスクを使用するものが開発され、これらにも互換性を有する光ディスク装置及び光ピックアップ装置の需要が高まっている。

このような光ピックアップ装置の光源としては、例えばＢＤ用、ＤＶＤ用およびＣＤ用に３つの波長のレーザー光を出射するＬＤが必要であり、これらのＬＤを１つのパッケージに収納した３波長ＬＤの開発が進んでいる。

特開２００２−１６３８３７号公報

図９を参照して、３波長ＬＤ５１０から出射されるレーザー光を１つの対物レンズで集束する場合について説明する。図９は、１つのパッケージに３つのＬＤ（ＢＤ用ＬＤ５０１、ＤＶＤ用ＬＤ５０２およびＣＤ用ＬＤ５０３）を実装した３波長ＬＤ５１０において、各ＬＤから出射されるレーザー光と、これらを集束するための単一の光学系および単一の対物レンズとの近軸での関係を示した概略図である。

各ＬＤ５０１、５０２、５０３をパッケージの支持基板５１１に横並びに配置して、３つのレーザー光を１つの対物レンズ５０５で集束させる場合、各ＬＤから出た光はコリメータ５０４の中心に向かって進む。そしてコリメータ５０４で平行光となり、対物レンズ５０５へ入射する。このとき、３つの波長のレーザー光がそれぞれのＬＤから出射する位置（発光点Ｅ１’、Ｅ２’、Ｅ３’間の距離）が離間していると、コリメータ５０４の光軸に対して、ずれが生じるレーザー光が存在し、コリメータ５０４からの出射光は、ずれ量に対応した量の傾きθ１、θ２が発生する。そして傾いた光が対物レンズ５０５に入射されると、傾き量（像高）に応じた収差が発生してしまう。

一例として、各発光点Ｅ１’、Ｅ２’、Ｅ３’とコリメータ５０４間の距離Ｌ１’が１５ｍｍ、発光点Ｅ１’とＥ２間の距離Ｌ２’が０．３ｍｍの場合、ＢＤ用ＬＤ５０１のコリメータ５０４からの出射光（実線）の傾きθ１は約１．２°となり、対物レンズの設計により異なるが例えば０．０９０λ程度の収差が発生し、光ピックアップ装置の性能悪化要因となる問題がる。

このため３波長ＬＤでは、３つの発光点Ｅ１’、Ｅ２’、Ｅ３’間の距離を近接させることが必要となる。しかし、図９の如く、３つの波長のＬＤを支持基板５１１に横並びに実装する場合には、これらの実装誤差が一般に例えば±２０μｍとされており、個々のＬＤの幅Ｗも２００μｍ〜３００μｍ程度であるため、発光点Ｅ１’、Ｅ２’、Ｅ３’間の距離（Ｌ２）の短縮は困難であった。

図１０は他の３波長ＬＤ５２０を示す図であり、３波長ＬＤ５２０をレーザー光の出射方向であるＹ方向から見た側面図である。

ＤＶＤ用ＬＤとＣＤ用ＬＤは同一の半導体基板上に集積化できるため、図１０の如く、モノリシックチップとしたＤＶＤ／ＣＤ用ＬＤ５０６にＢＤ用ＬＤ５０１を積層する３波長ＬＤ５２０の構造が採用できる。

この場合、ＤＶＤ／ＣＤ用ＬＤ５０６では、ＤＶＤ用ＬＤの発光点Ｅ２’とＣＤ用ＬＤの発光点Ｅ３’は、フォトリソグラフィで形成できる。このため、例えばこれらを独立して実装する場合（図９）と比較して、これらの実装誤差は吸収できる。

そして、ＢＤ用ＬＤ５０１とＤＶＤ／ＣＤ用ＬＤ５０６を積層し、ＢＤ用ＬＤ５０１の発光点Ｅ１’と、ＤＶＤ／ＣＤ用ＬＤ５０６のいずれかの発光点（例えばＥ２’）を一致させることにより、発光点間の距離はＤＶＤ／ＣＤ用ＬＤ５０６の２つの発光点Ｅ２’、Ｅ３’の距離Ｌ３’を考慮すればよいことになる。

しかし、積層構造では特に上層のＬＤ（例えばＢＤ用ＬＤ５０１）の放熱性が悪く、信頼性が劣化する問題がある。特に、ＢＤ用ＬＤ５０１は発熱量も多いため、高い放熱性が望まれる。

また、下段にＤＶＤ／ＣＤ用ＬＤ５０６を配置した場合、ＤＶＤ／ＣＤ用ＬＤ５０６の半導体基板（ＧａＡｓ基板）は放熱が悪いので、上段のＢＤ用ＬＤ５０１の信頼性の悪化も懸念される。

ＢＤ用ＬＤ５０１の放熱性向上を目的としてＢＤ用ＬＤ５０１を下層に配置する構造も考えられるが、その場合ＢＤ用ＬＤ５０１のチップサイズを大きくする必要がある。ＢＤ用ＬＤ５０１は、半導体基板（例えばＧａＮ）自体が高価なため、チップサイズの拡大はコストの高騰を招く問題がある。

本発明は、前述の課題に鑑みて成され、
中心からずれた位置に第１の発光点を有し、前記第１の発光点に近接した位置に第１の側面を有する第１半導体レーザー素子と、
前記第１の側面に隣接して配置され、前記第１の側面と対向する第２の側面の近いほうから、第２の発光点および第３の発光点が設けられたモノリシック型の２波長半導体レーザー素子と、
前記第１半導体レーザー素子および第２半導体レーザー素子がジャンクションダウンで設けられる支持基板とを備え、
前記第２半導体レーザー素子の前記第２の側面は、前記支持基板から離間するに伴い、前記第１の側面との距離が大きくなるように傾斜し、
前記第２の発光点から発射されるレーザー光が、実質光軸と重畳している事で解決するものである。

更には、中心からずれた位置に第１の発光点を有し、前記第１の発光点に近接した位置に第１の側面を有する第１半導体レーザー素子と、
前記第１の側面に隣接して配置され、前記第１の側面と対向する第２の側面の近いほうから、第２の発光点および第３の発光点が設けられたモノリシック型の２波長半導体レーザー素子と、
前記第１半導体レーザー素子および第２半導体レーザー素子がジャンクションダウンで設けられる支持基板とを備え、
前記第２半導体レーザー素子の前記第２の側面は、前記支持基板から離間するに伴い、前記第１の側面との距離が大きくなるように傾斜し、
前記第２の側面の前記支持基板側の角部が、前記第２半導体レーザー素子の共振器端面側から、前記共振器端面と対向する端面側に渡り切除され、
前記第２の発光点から発射されるレーザー光が、実質光軸と重畳している事で解決するものである。

本発明の実施の形態によれば、以下の効果が得られる。

第１に、チップサイズを小型化した第１ＬＤ（ＢＤ用ＬＤ）と、第２ＬＤ（モノリシックのＤＶＤ／ＣＤ用ＬＤ）をパッケージの支持基板に並べて（横並びで）配置し、第１ＬＤの発光点を第２ＬＤに近づくようにＬＤチップの中心からずらして設けることにより、３つの波長の発光点間隔を近接させることができる。

第２に、第２ＬＤに設けられたＤＶＤ用ＬＤの発光点および、ＣＤ用ＬＤの発光点の少なくとも一方を第２ＬＤのチップ中心を基準とした位置より第１ＬＤ側にずらして設けることにより、３つの波長の発光点を更に近接させることができる。

ここで、第２ＬＤ（ＤＶＤ／ＣＤ用ＬＤ）はレーザー光の共振方向に延在する側面が傾斜しておりレーザー光の出射方向に直交する方向における断面形状が略平行四辺形状となる。つまりチップの中心から最も遠いコーナー部は、その向きによっては横並びで配置される第１ＬＤとの干渉（接触）を避けるため十分な距離を確保する必要がある。

第１ＬＤと第２ＬＤをいずれもｐ型クラッド層が下層になる（支持基板と対向する）ように支持基板に実装する場合には、支持基板との実装面側において、第１ＬＤと第２ＬＤの距離が最も近接するように両者を隣り合わせて配置することで、チップの中心から最も遠いコーナー部の干渉を回避して、両チップを近接して配置できる。

第３に、チップサイズを小型化した第１ＬＤと、モノリシックの２波長の第２ＬＤをパッケージの支持基板に並べて（横並びで）配置し、第２ＬＤと対向する第１ＬＤのの側面に切除部を設けることにより、２つのＬＤを近接して配置することができ、３つの波長の発光点間隔を近接させることができる。

第２ＬＤはレーザー光の共振方向に延在する側面が傾斜しており、第１ＬＤと横並びで配置した場合、チップの中心から最も遠いコーナー部が第１ＬＤと最も近接することになる。つまり、コーナー部が存在することにより、第１ＬＤと近接できる距離も限界があり、発光点の距離の短縮も図れない。

しかし、第２ＬＤと対向する第１ＬＤの側面の一部に切除部を設けることで、第１ＬＤと第２ＬＤの距離を近接させ、発光点間距離を近付けることができる。

更に、第１ＬＤと対向する第２ＬＤの側面の一部にも切除部を設け、突出したコーナー部の一部を切除することで、第１ＬＤと第２ＬＤの距離を更に近接させることができる。

第４に、本発明の半導体レーザー装置を用いることにより、３つの波長のレーザー光の光軸のずれを補正する特別な素子や構成を用いることなく、単一の対物レンズで３波長ＬＤに対応可能となる。

すなわち、横並びの３つの発光点の中央の発光点は、半導体レーザー装置の中心と一致し、対物レンズの光軸と一致している。つまり、１つの半導体レーザー装置から出射される３つの波長のレーザー光を、光軸を調整する手段を別途設けることなく、対物レンズの光軸と一致又は近接させることができる。

これにより、部品点数を低減し、シンプルな構成で安価な３波長対応の光ピックアップ装置が実現できる。

本発明の実施形態における光ピックアップ装置の光学系を示す概略図である。 本発明の実施形態における半導体レーザー装置を示す斜視図である。 本発明の実施形態における半導体レーザー素子を示す側面図である。 本発明の実施形態における半導体レーザー素子を示す側面図である。 本発明の実施形態に半導体レーザー素子を説明する（Ａ）斜視図、（Ｂ）斜視図、（Ｃ）側面図、（Ｄ）斜視図、（Ｅ）斜視図、（Ｆ）側面図である。 本発明の第１の実施形態における半導体レーザー装置を示す（Ａ）側面図、（Ｂ）側面拡大図、（Ｃ）平面図である。 本発明の第２の実施形態における半導体レーザー装置を示す側面図である。 本発明の第３の実施形態における光ピックアップ装置を示す概要図である。 従来の半導体レーザー装置を説明するための平面図である。 従来の半導体レーザー装置を説明するための側面図である。

本発明の実施の形態を図１から図８を用いて詳細に説明する。まずは、図１から図６を参照して、本発明の第１の実施形態について説明する。

図１は、本実施形態の光ピックアップ装置１００の光学系を示す概略図である。図１（Ａ）は、光ピックアップ装置１００の全体を示す図である。

図１（Ｂ）は、光記録媒体（光ディスク）と光学系との関係を示す概略図であり、図１（Ａ）のａ−ａ線断面図である。尚、以下光ディスクＤは、第１光ディスクＤ１、第２光ディスクＤ２、第３光ディスクＤ３の総称であり、実際には信号の読み出し動作や記録動作の対象となる第１光ディスクＤ１、第２光ディスクＤ２、第３光ディスクＤ３のいずれかが配置される。ここでは、光記録媒体の一例として、光ディスクで説明していく。

光ピックアップ装置１００は、光ディスク再生装置等の情報記録再生装置に実装されて用いられ、１つの対物レンズ１６で集束させたレーザー光を光ディスクＤに照射して、光ディスクＤの情報記録面で反射した戻り光であるレーザー光を検出することで、光ディスクＤからの情報の読み出し、または光ディスクＤへの情報の書き込みを行う。本実施形態の光ディスクＤは、具体的にはＢＤ規格の第１光ディスクＤ１、ＤＶＤ規格の第２光ディスクＤ２、およびＣＤ規格の第３光ディスクＤ３である。第１光ディスクＤ１は、表面から信号記録層Ｒ１までの距離が短く、第３光ディスクＤ３は、表面から信号記録層Ｒ３までの距離が長く、第２光ディスクＤ２は、表面から信号記録層Ｒ２までの距離が第１光ディスクＤ１より長く第３光ディスクＤ３より短い。光ピックアップ装置１００はそれぞれの光ディスクＤに対応可能である。

光ピックアップ装置１００は、半導体レーザー装置１と、回折格子２と、ハーフミラー６ａと、ダイクロイックミラー６ｂと、コリメートレンズ８と、立ち上げミラー１７と、１／４波長板１５と、対物レンズ１６と、第１アナモフィックレンズ１３ａと、第２アナモフィックレンズ１３ｂと、第１光検出器１４ａと、第２光検出器１４ｂとを主に備えている。

半導体レーザー装置１の詳細は後述するが、１つのパッケージ内に第１半導体レーザー素子および第２半導体レーザー素子の２つのチップを実装し、３つの波長のレーザー光を出射する。第１および第２半導体レーザー素子は、レーザーダイオード（ｌａｓｅｒ ｄｉｏｄｅ：ＬＤ）である。第１レーザーダイオード（以下、第１ＬＤ）はＢＤ規格またはＨＤ−ＤＶＤ規格の第１光ディスクＤ１の読み取りあるいは書き込みに用いられる第１波長（例えば４０５ｎｍ：実線）の第１レーザー光を出射するＢＤ用ＬＤである。第２レーザーダイオード（以下、第２ＬＤ）は、ＤＶＤ規格の光ディスクに用いられる第２波長（例えば６５０ｎｍ：破線）の第２レーザー光と、ＣＤ規格のディスクに用いられる第３波長（例えば７８０ｎｍ：一点鎖線）の第３レーザー光とを出射するＤＶＤ／ＣＤ用ＬＤである。

回折格子２は、半導体レーザー装置１から放射された第１レーザー光、第２レーザー光および第３レーザー光を、０次回折光、＋１次回折光及び−１次回折光に分離する。

ハーフミラー６ａは、半導体レーザー装置１から放射されて回折格子２を経由する各レーザー光を−Ｘ方向に反射する一方、光ディスクＤにより反射されたレーザー光（戻り光）を＋Ｘ方向に透過させる。光ディスクＤで反射した戻り光は、半導体レーザー装置１から放射された時とは偏光方向が異なっており、＋Ｘ方向に透過する。

コリメートレンズ８は、ハーフミラー６ａにて反射されたレーザー光を平行光にする。また、コリメートレンズ８はモータ９によって、±Ｘ方向に対して移動可能に設けられている。この様にすることで、温度変化に基づく対物レンズ１６の光学特性の劣化が補正可能となる。更には、光ディスクＤの情報記録層を被覆するカバー層の厚さの違いや多層構造の光記録媒体における各情報記録層のカバー厚の違いによって生じる球面収差が補正される。

立ち上げミラー１７は、コリメートレンズ８を透過したレーザー光が入射され、−Ｘ方向に進行するレーザー光を、＋Ｚ方向に反射する働きを有する。

１／４波長板１５は、立ち上げミラー１７のＺ方向の直上に設けられ、立ち上げミラー１７で反射されたレーザー光を直線偏光光から円偏光光に変換する作用を有し、光ディスクＤにて反射された戻り光を円偏光光から直線偏光光に変換する機能を備えている。

対物レンズ１６は、立ち上げミラー１７のＺ方向の直上に配置されており、立ち上げミラー１７にてＺ方向に立ち上げられたレーザー光を、光ディスクＤの信号記録面に合焦させる働きを有する。本実施形態では、単一の対物レンズ１６が、ＢＤ、ＤＶＤおよびＣＤの記録再生に用いられる第１レーザー光（実線）、第２レーザー光（破線）および第３レーザー光（一点鎖線）で共用される。

ここで、対物レンズ１６が共用されず、ＢＤ用の第１レーザダイオードと、ＤＶＤ／ＣＤ用の第２レーザダイオードは、それぞれ別々の対物レンズが用いられても良い。

ダイクロイックミラー６ｂは、特定の波長のレーザー光を反射し、その他の波長のレーザー光を透過させる。本形態では、ダイクロイックミラー６ｂは、ＤＶＤおよびＣＤに用いられる第２レーザー光および第３レーザー光を透過し、ＢＤに用いられる第１レーザー光を反射する。

第１アナモフィックレンズ１３ａは、ダイクロイックミラー６ｂで反射して第１光検出器（Ｐｈｏｔｏ Ｄｉｏｄｅ ＩＣ、以下ＰＤＩＣ）１４ａに照射されるレーザー光に対して、非点収差を付与する。

第２アナモフィックレンズ１３ｂは、ダイクロイックミラー６ｂで透過して第２ＰＤＩＣ１４ｂに照射されるレーザー光に対して、非点収差を付与する。

第１ＰＤＩＣ１４ａは、第１レーザー光の戻り光が集光されて照射される位置に設けられ、フォトダイオードが配列された４分割センサー等にて構成される。

第２ＰＤＩＣ１４ｂは、第２レーザー光または第３レーザー光の戻り光が集光されて照射される位置に設けられ、フォトダイオードが配列された４分割センサー等にて構成される。

第１ＰＤＩＣ１４ａおよび第２ＰＤＩＣ１４ｂは、各レーザー光を受光して信号検出を行うと共に、フォーカスサーボおよびトラッキングサーボが行われる。

第１ＰＤＩＣ１４ａおよび第２ＰＤＩＣ１４ｂを用いて行われるサーボには、光ディスクの記録面垂直方向の焦点合わせの為のフォーカスサーボと、光ディスクの記録トラックに追従する半径方向の位置合わせのためのトラッキングサーボとが含まれる。フォーカスサーボとしては非点収差法または差動非点収差法が採用可能である。トラッキングサーボとしては、プッシュプル法、差動プッシュプル法、インラインＤＰＰ（Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ Ｐｕｓｈ Ｐｕｌｌ）、ＤＰＰ法または３ビーム法が採用可能である。

次に、光ピックアップ装置１００の読み出し動作および書き込み動作を説明する。半導体レーザー装置１からは、波長が異なる３つのレーザー光（第１レーザー光、第２レーザー光および第３レーザー光）が放射されるが、これらのレーザー光の光路は以下に述べるように光ディスクＤに照射されるまでは同一である。更にまた、以下の動作は、読み出しおよび書き込みで同様である。

半導体レーザー装置１から放射された各レーザー光は、回折格子２を通過することで０次回折光、＋１次回折光および−１次回折光に分離される。これは、第１ＰＤＩＣ１４ａ、第２ＰＤＩＣ１４ｂにてトラッキングサーボおよびフォーカスサーボを行うためである。

回折格子２を通過したレーザー光は、ハーフミラー６ａにて−Ｘ方向に反射され、その後、コリメートレンズ８により平行光に変換され、立ち上げミラー１７でＺ方向に反射されることにより光ディスクＤに対して垂直方向（Ｚ方向）に進行する。

レーザー光は、１／４波長板１５を通過することで円偏光光に変換された後に、対物レンズ１６に入射された後、アクチュエータ（不図示）で支持される対物レンズ１６の集光動作によって光ディスクＤに合焦される。

具体的には、第１レーザー光は第１光ディスクＤ１に設けられている信号記録層Ｒ１に集光スポットとして照射され、信号記録層Ｒ１に照射された第１レーザー光は信号記録層Ｒ１にて戻り光として反射される。

第２レーザー光は第２光ディスクＤ２に設けられている信号記録層Ｒ２に集光スポットとして照射され、信号記録層Ｒ２に照射された第２レーザー光は信号記録層Ｒ２にて戻り光として反射される。

第３レーザー光は第３光ディスクＤ３に設けられている信号記録層Ｒ３に集光スポットとして照射され、信号記録層Ｒ３に照射された第３レーザー光は信号記録層Ｒ３にて戻り光として反射される。

詳細は後述するが、本実施形態では、第２レーザー光または第３レーザー光の光軸が、対物レンズ１６の光軸と一致するように、第２ＬＤ１２が配置されている。

光ディスクＤの信号記録層Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３から反射された戻り光は、対物レンズ１６、１／４波長板１５、立ち上げミラー１７、コリメートレンズ８を通してハーフミラー６ａに入射される。

戻り光であるレーザー光は、１／４波長板１５を通過する際に円偏光光から直線偏光光に変換される。このため、戻り光の偏光方向が９０度回転し偏光依存性のあるハーフミラー６ａを透過し、制御用レーザー光となる。また、偏光依存性の無いハーフミラーを用いる事もあり、この場合はハーフミラー６ａに入射される戻り光は、ハーフミラー６ａにて略５０％反射され、略５０％制御用レーザー光としてハーフミラー６ａを透過することになる。

第１アナモフィックレンズ１３ａはハーフミラー６ａを透過し、ダイクロイックミラー６ｂで反射された第１レーザー光の制御用レーザー光が入射される。制御用レーザー光には、フォーカスサーボ用の非点収差が付与され、第１ＰＤＩＣ１４ａに到達する。

第２アナモフィックレンズ１３ｂはハーフミラー６ａおよび、ダイクロイックミラー６ｂを透過した第２レーザー光または第３レーザー光の制御用レーザー光が入射される。制御用レーザー光には、フォーカスサーボ用の非点収差が付与され、第２ＰＤＩＣ１４ｂに到達する。

第１ＰＤＩＣ１４ａ、第２ＰＤＩＣ１４ｂには、周知の４分割センサー等が設けられており、メインビームの照射動作によって光ディスクＤの信号記録層に記録されている信号の読み取り動作に伴う信号生成動作及び非点収差法によるフォーカシング制御動作を行うためのフォーカスエラー信号生成動作、そして２つのサブビームの照射動作によってトラッキング制御動作を行うためのトラッキングエラー信号生成動作を行うように構成されている。斯かる各種の信号生成のための制御動作は、周知であるので、その説明は省略する。

このように、本実施形態の光ピックアップ装置１００は、半導体レーザー装置１から出射される３つの波長の光を光ディスクＤに導くとともに、光ディスクＤで反射する３つのレーザー光を第１ＰＤＩＣ１４ａ、第２ＰＤＩＣ１４ｂに導く光学系を備える。

図２を参照して、本実施形態の半導体レーザー装置１を説明する。図２（Ａ）が半導体レーザー装置１の外観を示す斜視図であり、図２（Ｂ）が半導体レーザー装置１の内部を示す斜視図である。

半導体レーザー装置１は、第１半導体レーザー素子（第１ＬＤ）１１と、第２半導体レーザー素子（第２ＬＤ）１２と、これら２つのレーザー素子１１、１２を収容するパッケージ１００とを有する。

パッケージ１００は導電性材料からなる略丸型のキャン（ＣＡＮ）タイプのパッケージであり、略円盤形の基板部１０３Ａと基板部と一体化された板状部１０３Ｂからなるステム１０３と、端子１０１、１０２と、蓋体１０４とを備えている。ステム１０３は導電性材料からなり、板状部には支持基板１０５が設けられる。支持基板１０５は、例えばＡｌＮ（窒化アルミニウム）や不純物を高濃度にドープしたシリコン基板などの導電性材料、または半絶縁性若しくは絶縁性のシリコン基板などである。またセラミック基板でも良い。

支持基板１０５上には、第１ＬＤ１１と、第２ＬＤ１２が半田や導電性ペーストなどの導電性接着材によって固着される。第１ＬＤ１１と、第２ＬＤ１２は横並びで実装され、蓋体１０４により封止されている。蓋体１０４には、レーザー光を透過する材料からなるレーザー光の取り出し窓１０４ａが設けられている。また、端子１０１は、機械的にステム１０３と接続されており、端子１０２は、機械的および電気的にステム１０３と接続されている。端子１０２は接地端子として用いられる。ステム１０３の外部に延びる端子１０１、１０２の一端は、それぞれ図示しない駆動回路に接続される。

第１ＬＤ１１と、第２ＬＤ１２は、レーザー光の出射方向が半導体レーザー装置１の外側（取り出し窓１０４ａ側：Ｙ方向）に向かうとともに、第２ＬＤ１２から出射される第２レーザー光または第３レーザー光が取り出し窓１０４ａの略中心を通過するように支持基板１０５上に実装されている。

図３を参照して、第１ＬＤ１１の具体的構成について説明する。図３は、第１ＬＤ１１を構成する各半導体層を説明するための概要図であり、Ｙ方向から見た第１ＬＤ１１の側面図である。

第１ＬＤ１１は、窒化物系化合物の半導体層により形成された青紫色半導体レーザー素子である。すなわち第１ＬＤ１１は、ｎ型ＧａＮ基板１１０の主面上に、ｎ型ＡｌＧａＮからなるｎ型クラッド層１１２、Ｉｎ組成の高いＩｎＧａＮからなる量子井戸層とＩｎ組成の低いＩｎＧａＮからなる障壁層とが交互に積層された多重量子井戸（ＭＱＷ）構造を有する活性層１１３、および、ｐ型ＡｌＧａＮからなるｐ型クラッド層１１４が形成されている。

なお、ｎ型クラッド層１１２と活性層１１３との間に、光ガイド層（図示せず）やキャリアブロック層（図示せず）などの他の半導体層が形成されていてもよい。また、ｎ型クラッド層１１２の活性層１１３と反対側に、コンタクト層（図示せず）などの他の半導体層が形成されていてもよい。また、活性層１１３とｐ型クラッド層１１４との間に、光ガイド層（図示せず）やキャリアブロック層（図示せず）などの他の半導体層が形成されていてもよい。また、ｐ型クラッド層１１４の活性層１１３と反対側に、コンタクト層（図示せず）などの他の半導体層が形成されていてもよい。また、活性層１１３は、単層または単一量子井戸（ＳＱＷ）構造などにより構成されてもよい。

また、ｐ型クラッド層１１４は、凸部と、凸部の両側に延びる平坦部とを有している。このｐ型クラッド層１１４の凸部によって、活性層１１３の部分に光導波路を構成するためのリッジ部１１５が形成されている。これによりリッジ部１１５下方の活性層１１３の端部に、第１波長のレーザー光を出射する第１発光点Ｅ１が形成される。

ｐ型クラッド層１１４の平坦部の上面とリッジ部１１５の側面とを覆うように絶縁膜からなる電流ブロック層１１６が形成され、ｐ型クラッド層１１４および電流ブロック層１１６の上面を覆うように、Ａｕなどからなるｐ側電極１１７が形成されている。なお、リッジ部１１５とｐ側電極１１７との間には、ｐ型クラッド層１１４よりも好ましくはバンドギャップが小さいコンタクト層（図示せず）やオーミック電極層（図示せず）などが形成されていてもよい。

また、ｎ型ＧａＮ基板１１０の下面上に、ｎ型ＧａＮ基板１１０から近い順に、Ｔｉ層、Ｐｔ層およびＡｕ層からなるｎ側電極１１８が形成されている。

図４を参照して、第２ＬＤ１２の具体的構成について説明する。図５は、第２ＬＤ１２を構成する各半導体層を説明するための概要図であり、Ｙ方向から見た第１ＬＤ１２の側面図である。

第２ＬＤ１２は、同一のｎ型ＧａＡｓ基板１２０に赤色半導体レーザー素子２０と赤外半導体レーザー素子３０を集積化したモノリシック２波長半導体レーザー素子である。尚、ここでは、２つのレーザ素子が作りこまれているが、複数のレーザ素子が作りこまれたモノリシック型の多波長半導体レーザ素子でも良い。

赤色半導体レーザー素子２０は、Ｐ（リン）を含む化合物の半導体層により形成されている。すなわち、ｎ型ＧａＡｓ基板１２０の主面上に、ｎ型ＡｌＧａＩｎＰからなるｎ型クラッド層２１２、ＧａＩｎＰからなる量子井戸層とＡｌＧａＩｎＰからなる障壁層とが交互に積層された活性層２１３、および、ｐ型ＡｌＧａＩｎＰからなるｐ型クラッド層２１４が形成されている。

なお、ｎ型クラッド層２１２と活性層２１３との間に、光ガイド層（図示せず）やキャリアブロック層（図示せず）などの他の半導体層が形成されていてもよい。また、ｎ型クラッド層２１２の活性層２１３と反対側に他の半導体層が形成されていてもよい。また、活性層２１３とｐ型クラッド層２１４との間に、光ガイド層（図示せず）やキャリアブロック層（図示せず）などの他の半導体層が形成されていてもよい。また、ｐ型クラッド層２１４の活性層２１３と反対側に、コンタクト層（図示せず）などの他の半導体層が形成されていてもよい。また、活性層２１３は、単層またはＳＱＷ構造などにより構成されてもよい。

また、ｐ型クラッド層２１４は、凸部と、凸部の両側に延びる平坦部とを有している。このｐ型クラッド層２１４の凸部によって、活性層２１３の部分に光導波路を構成するためのリッジ部２１５が形成されている。これによりリッジ部２１５下方の活性層２１３の端部に、第２波長のレーザー光を出射する第２発光点Ｅ２が形成される。

ｐ型クラッド層２１４の平坦部の表面とリッジ部２１５の側面とを覆うように絶縁膜からなる電流ブロック層２１６が形成されている。ｐ型クラッド層２１４および電流ブロック層２１６の表面を覆うように、Ａｕなどからなるｐ側電極２１７が形成されている。なお、リッジ部２１５とｐ側電極２１７との間には、ｐ型クラッド層２１４よりも好ましくはバンドギャップが小さいコンタクト層（図示せず）やオーミック電極層（図示せず）などが形成されていてもよい。また、ｎ型ＧａＡｓ基板１２０の上面上に、ｎ型ＧａＡｓ基板１２０から近い順に、Ｔｉ層、Ｐｔ層およびＡｕ層からなるｎ側電極２１８が形成されている。

赤外半導体レーザー素子３０は、Ａｓ（ヒ素）を含む化合物の半導体層により形成されている。すなわち、ｎ型ＧａＡｓ基板１２０の主面上に、ｎ型ＡｌＧａＡｓからなるｎ型クラッド層３１２、Ａｌ組成の低いＡｌＧａＡｓからなる量子井戸層とＡｌ組成の高いＡｌＧａＡｓからなる障壁層とが交互に積層された活性層３１３、および、ｐ型ＡｌＧａＡｓからなるｐ型クラッド層３１４が形成されている。

ｎ型クラッド層３１２と活性層３１３との間に、光ガイド層（図示せず）やキャリアブロック層（図示せず）などの他の半導体層が形成されていてもよい。また、ｎ型クラッド層３１２の活性層３１３と反対側に他の半導体層が形成されていてもよい。また、活性層３１３とｐ型クラッド層３１４との間に、光ガイド層（図示せず）やキャリアブロック層（図示せず）などの他の半導体層が形成されていてもよい。また、ｐ型クラッド層３１４の活性層３１３と反対側に、コンタクト層（図示せず）などの他の半導体層が形成されていてもよい。また、活性層３１３は、単層またはＳＱＷ構造などにより構成されてもよい。

ｐ型クラッド層３１４は、凸部と、凸部の両側に延びる平坦部とを有している。このｐ型クラッド層３１４の凸部によって、活性層３１３の部分に光導波路を構成するためのリッジ部３１５が形成されている。これによりリッジ部３１５下方の活性層３１３の端部に、第３波長のレーザー光を出射する第３発光点Ｅ３が形成される。

ｐ型クラッド層３１４の平坦部の表面とリッジ部３１５の側面とを覆うように絶縁膜からなる電流ブロック層３１６が形成されている。また、ｐ型クラッド層３１４および電流ブロック層３１６の表面を覆うように、Ａｕなどからなるｐ側電極３１７が形成されている。なお、リッジ部３１５とｐ側電極３１７との間には、ｐ型クラッド層３１４よりも好ましくはバンドギャップが小さいコンタクト層（図示せず）やオーミック電極層（図示せず）などが形成されていてもよい。また、ｎ型ＧａＡｓ基板１２０の裏面はｎ側電極２１８が設けられる。

図５は、図３および図４の構成を有する第１ＬＤ１１および第２ＬＤ１２を、ウエハから個別のチップに分割する状態を示す図である。いずれの図も各半導体層の詳細は省略し、チップ外観の概要図で示しており、図５（Ａ）から（Ｃ）は第１ＬＤ１１の場合であり、図５（Ｄ）から（Ｆ）は第２ＬＤ１２の場合である。

第１ＬＤ１１および第２ＬＤ１２はいずれも劈開加工によって、個別のチップに分割される。劈開加工は、ウエハ上にマトリックス状に配列された各チップを、一行複数列（または一列複数行）のバー状のチップ群に分割する一次劈開と、バー状のチップ群を個別のチップに分割する二次劈開がある。

図５（Ａ）は第１ＬＤ１１の一次劈開後のバー状のチップ群１１Ｂを示す斜視図であり、図５（Ｂ）は個別の第１ＬＤ１１のチップを示す斜視図、図５（Ｃ）はＸＺ面の側面図である。

バー状のチップ群１１Ｂは、ウエハ（チップ群１１Ｂ）の一主面から厚み方向の所定深さまで例えばレーザーによるハーフダイシングなどで部分的に劈開溝５０が形成される。そして劈開溝５０に荷重を加えることにより個々の第１ＬＤ１１に劈開される（図５（Ｂ））。またこのＺＹ面は、図５（Ａ）の点線の部分で、溝５０の幅よりも薄くフルカットしても良い。図面は、レーザーでハーフダイスするため、溝は、Ｕ字であり、図８（Ｃ）では、左右がＬ字となる。

一次劈開による劈開面（ＸＺ面）が第１ＬＤ１１の共振器端面５１となる。また、以下の説明においては、二次劈開面となりレーザー光の共振方向（Ｙ方向）に伸びるＹＺ面を第１ＬＤ１１のチップの側面５２と称し、ウエハの両主面であるＹＸ面のうち、第１発光点Ｅ１に近い面（ｐ側電極１１７（図３参照）が設けられる側）をチップの上面５３とし、その対向面（ｎ側電極１１８（図３参照）が設けられる側）を下面５４と称する。

第１ＬＤ１１のチップは、側面５２が上面５３および下面５４に対して略垂直な略直方体形状に分割され、側面５２の上面５３側の端部には、劈開溝５０の一部である切除部５５が設けられる。切除部５５によってチップの上面５３付近のチップ幅は、チップの下面５４付近のチップ幅より狭くなっている。

リッジ部１１５（図３参照）は、共振器方向（Ｙ方向）に沿って延びるように形成されている。また、本実施形態では、第１ＬＤ１１のリッジ部１１５は、素子（チップ）の中央部（Ｃ１線）から一方側（例えば＋Ｘ方向）に寄せられた位置に設けられる。

共振器端面５１は第１発光点Ｅ１を有し、第１波長の第１レーザー光はＹ方向に出射される。つまり本実施形態では、第１ＬＤ１１の第１発光点Ｅ１は、第１ＬＤ１１のチップの中心（Ｃ１線）より例えば＋Ｘ方向の端部にずれた位置に設けられる。

一例として、一方の側面５２から３０μｍ、他方の側面５２から７０μｍの位置に第１発光点Ｅ１が設けられる。

図５（Ｄ）は第２ＬＤ１２について一次劈開後のバー状のチップ群１２Ｂを示す斜視図であり、図５（Ｅ）は個別の第２ＬＤ１２のチップを示す斜視図、図５（Ｆ）はＸＺ面の側面図である。

第２ＬＤ１２では、個々のチップを区画する端部に、ウエハ（チップ群１２Ｂ）の一主面から厚み方向の所定深さまでの溝６０が設けられる。溝６０は例えば製造工程中に設けられるエッチング溝であるが、第１ＬＤ１１の場合と同様に劈開加工前にレーザーなどによって設けられた溝であってもよい。この溝６０に荷重を加えることにより個々の第２ＬＤ１２に分割する。尚、この溝の形状は、主にＶとＵで形成できる。エッチングやブレードによるダイシングでは、Ｖ字またはＵ字、レーザダイシングでは、Ｕ字で形成が可能である。

この場合も、一次劈開による劈開面（ＸＺ面）が第２ＬＤ１２の共振器端面６１となる。また、以下の説明において、二次劈開面となりレーザー光の共振方向に伸びるＹＺ面を第２ＬＤ１２のチップの側面６２と称し、ウエハの両主面となるＹＸ面のうち、第２発光点Ｅ２および第３発光点Ｅ３に近い面（ｐ側電極２１７、３１７（図４参照）が設けられる側）をチップの上面６３とし、その対向面（ｎ側電極２１８、３１８（図３参照）が設けられる側）を下面６４と称する。

第２ＬＤ１２のチップの側面６２は、上面６３および下面６４に垂直な面（ＺＹ面）から所定の角度で傾斜した傾斜面として分割される。これは、第２ＬＤ１２のｎ型ＧａＡｓ基板１２０の結晶方位が、水平面（たとえばウエハ底面Ｓｆ）から約１０°傾いている（図５（Ｄ）の一点鎖線）ためである。ｎ型ＧａＡｓ基板１２０上に積層される各半導体層もこの傾きをもって堆積され、結晶強度の低い部分に沿って破線のごとく劈開される。すなわち、分割された第２ＬＤ１２の側面６２は傾斜面となり、共振器端面６１の正面形状（Ｙ方向に直交する断面形状）が略平行四辺形となる。尚、ここで言う平行四辺形は、対向する２つの角が鈍角で、もう一つの対向する二つの角が鋭角になるものを言う。

第２ＬＤ１２にも、側面６２の上面６３側の端部には、溝６０の一部である切除部６５が設けられる。切除部６５によってチップの上面６３付近のチップ幅は、チップの下面６４付近のチップ幅より狭くなっている。

リッジ部２１５、３１５（図４参照）は、共振器方向（Ｙ方向）に沿って延びるように形成されている。また、リッジ部２１５、３１５は、素子（チップ）の中央部（Ｃ２線）から一方側（例えば−Ｘ方向）に寄せられた位置に設けられる。

共振器端面６１は、赤色半導体レーザー素子２０の第２発光点Ｅ２および赤外半導体レーザー素子３０の第３発光点Ｅ３を有する。第２発光点Ｅ２から第２波長の第２レーザー光がＹ方向に出射され、第３発光点Ｅ３からは第３波長の第３レーザー光がＹ方向に出射される。

つまり、第２発光点Ｅ２と、第３発光点Ｅ３は、第２ＬＤ１２のチップの中心（Ｃ２線）を基準とした位置から例えば−Ｘ方向の端部にずれた位置に設けられる。ここでチップの中心を基準とした位置からずれるとは、第２発光点Ｅ２および第３発光点Ｅ３がいずれもチップの中心（チップの断面形状を切除部６５がない略平行四辺形とした場合の対角線の交点）Ｃ０からから等距離にある場合（一点鎖線）を基準として、そこからチップ端部にずれることをいう。

尚、第２発光点Ｅ２と第３発光点Ｅ３のずれ量は等しくなくてもよいが、ずれる方向は同じ方向とする。また、第２発光点Ｅ２と第３発光点Ｅ３はいずれか一方がずれるのみであってもよい。更に、第１ＬＤ１１の第１発光点Ｅ１のみ第２ＬＤ１２側の端部にずらし、第２ＬＤ１２の第２発光点Ｅ２と第３発光点Ｅ３は、２ＬＤ１２のチップの中心（Ｃ２線）を基準とした位置に設けてもよい。

本実施形態では、第１ＬＤ１１の製造工程上の技術の向上とレーザー等による劈開溝５０の形成によって、チップサイズ（チップ幅）を小さくすることができる。

ＧａＡｓ基板（第２ＬＤ１２）の場合、劈開加工は、結晶方位と結晶成長時のマイクロクラックを利用して劈開位置と方向が決まる（図５（Ｄ））。

一方、本実施形態の第１ＬＤ１１のＧａＮ基板１１０は硬いため、レーザーのハーフダイスなどによって劈開溝５０を形成しなければ、劈開ができないが、所望の位置に劈開溝５０を形成することで、所望の幅で劈開することができる。つまり、第１ＬＤ１１では、従来のＧａＡｓ基板における劈開方法の限界を超えた狭幅化を実現している。

具体的には、第１ＬＤ１１のチップサイズ（チップ幅Ｗ１）は、例えば１００μｍ程度まで小さくすることができ、従来の２分の１から３分の１程度のサイズとなっている。第２ＬＤ１２のチップ幅Ｗ２は２００μｍ〜３００μｍ程度である。

このように本実施形態の第１ＬＤ１１は、チップサイズが従来より小さいため、第１ＬＤ１１のコストも低減でき、支持基板１０５とＧａＮ基板の応力も緩和できる。

また、支持基板１０５に直接実装できるので、第２ＬＤ１２との積層構造と比較して放熱性も良好となる。

尚、第１ＬＤ１１の劈開溝５０としてＶ字状の溝の場合を例に説明したが、第２ＬＤ１２のように凹字状の溝であってもよく、その場合第１ＬＤ１１の切除部５５は、第２ＬＤ１２の切除部６５の如くＬ字の段差形状となる。

図６を参照して、本実施形態の第１ＬＤ１１と第２ＬＤ１２の実装構造について説明する。図６（Ａ）は、レーザー光の出射方向であるＹ方向から見た図であり、図６（Ｂ）は、図６（Ａ）の丸印付近の拡大図であり、図６（Ｃ）は、第１ＬＤ１１と第２ＬＤ１２をＺ方向から見た図である。

既述の如く、第１ＬＤ１１と第２ＬＤ１２は、支持基板１０５上に、Ｘ方向において隣り合うように（横並びに）配置される。

第１ＬＤ１１と第２ＬＤ１２はジャンクションダウンで配置する。ジャンクションダウンとは、第１発光点Ｅ１、第２発光点Ｅ２および第３発光点Ｅ３が支持基板１０５に近づくように、すなわち第１ＬＤ１１のｐ型クラッド層１１４（図３参照）および第２ＬＤ１２のｐ型クラッド層２１４、３１４（図４参照）と支持基板１０５とを対向配置する実装方式である。

ジャンクションダウンでは、第１発光点Ｅ１、第２発光点Ｅ２および第３発光点Ｅ３が支持基板１０５に近いので、ｎ型ＧａＮ基板１１０およびｎ型ＧａＡｓ基板１２０が支持基板１０５と対向するジャンクションアップの構造に比べて放熱性が良好となる利点がある。

支持基板１０５上の導電パターン１０７と、対応する第１ＬＤ１１のｐ側電極１１７および第２ＬＤ１２のｐ側電極２１７、３１７とが半田または導電ペースト等の導電性接着材１０６で固着される。

第１ＬＤ１１は、中心より端部にずらした第１発光点Ｅ１が第２ＬＤ１２に近接する並び（図６（Ａ）では第２ＬＤ１２の＋Ｘ側）で、支持基板１０５上に固着される。

本実施形態では、第２ＬＤ１２の第２発光点Ｅ２および第３発光点Ｅ３も、チップの中心を基準とした位置からチップの端にずらして設けられるが、ずらす方向は第１ＬＤ１１と並べて配置した場合に、第１ＬＤ１１側に近づく方向（ここでは＋Ｘ側）とする。

そして、第１ＬＤ１１と第２ＬＤ１２は、それぞれ第１発光点Ｅ１、第２発光点Ｅ２および第３発光点Ｅ３に近いチップの主面側において第１ＬＤ１１と第２ＬＤ１２との距離が最も近接するように配置される。すなわち、第１ＬＤ１１と第２ＬＤ１２とはチップの上面５３、６３側の距離が、下面５４、６４側の距離より小さくなるように、支持基板１０５との実装面側において最も近接する。例えば、図６（Ｂ）に於いて、第１ＬＤ１１の点線で示すコーナーと第２ＬＤ１２の点線で示すコーナーが実質重なるか、隣接する程度にすることが可能である。

既述の如く本実施形態の第１ＬＤ１１はチップサイズが従来より小さく、また第１発光点Ｅ１をチップ中心寄りずらした位置に設けているので、第１ＬＤ１１と第２ＬＤ１２を支持基板１０５上に横並びで配置する構造であっても、第１発光点Ｅ１、第２発光点Ｅ２および第３発光点Ｅ３の距離を近づけることができる。

ここで、第２ＬＤ１２は側面６２が傾斜面であるので、チップの中心Ｃ０から近いコーナー部Ｐ１と遠いコーナー部Ｐ２が存在する。チップの中心から遠いコーナー部Ｐ２は、チップが略直方体形状の場合と比較して幅方向に突出する部分であり、これと隣接して配置される第１ＬＤ１１は、コーナー部Ｐ２との干渉を考慮した場合には十分な距離を確保する必要がある。

例えば、ジャンクションダウンの場合に、図６（Ａ）において第１ＬＤ１１を矢印Ｏの位置に配置すると、コーナー部Ｐ２が第１ＬＤ１１側に突出しているので、第１発光点Ｅ１と第３発光点Ｅ３を近接させるにも限界がある。

本実施形態では、図６（Ｂ）のごとく、第１ＬＤ１１の側面５２の上面５３付近に、角部が位置している。この角部は、紙面手前の端面５１から、紙面裏側の、もう一つの端面まで全域に渡り、切除部５５が設けられている。更に、この面５２と対向する第２ＬＤ１２の側面６２の上面６３付近にも角部が位置し、紙面手前の端面６１から、紙面裏側の、もう一つの端面まで全域に渡り、切除部６５が設けられている。

このため、両チップの位置関係として、第１ＬＤ１１と第２ＬＤ１２の対向面（側面５２、６２）において第１ＬＤ１１の切除部５５が第２ＬＤ１２の切除部６５と最も近接するように対向配置する。すなわち図６（Ａ）では＋Ｘ側に第１ＬＤ１１を配置し、−Ｘ側に第２ＬＤ１２を配置することで、第２ＬＤ１２のコーナー部Ｐ２の干渉を考慮することなく、第１ＬＤ１１を第２ＬＤ１２に近接して配置することができる。

なお切除部５５は、溝５０を利用しているが、別途別の方法で設けられた切除部であってもよい。

第２ＬＤ１２は２波長ＬＤであり、発光点を横並びで２つ設けるため、基板の厚み（１００μｍ）までの狭幅化は必要とされない。また、第２ＬＤ１２は、ＧａＡｓ基板１２０であり、ハーフダイスを行わなくても、基板の厚みの２倍（２００μｍ幅）程度まで劈開が可能である。つまり、劈開後に段差形状（切除部６５）が残るような溝６０を設けなくても、例えば劈開位置に小さな傷を設けるのみで、劈開が可能な場合がある。

しかし、第１ＬＤ１１側面５２だけでなく、少なくとも第１ＬＤ１１と隣接する第２ＬＤ１２の側面６２に、上面６３付近のチップ幅が底面６４付近のチップ幅より狭くなるような切除部６５を設けることで、第１ＬＤ１１と第２ＬＤ１２とをより近接して配置することができる。

一例として、第２ＬＤ１２について、ｎ型ＧａＡｓ基板１２０の傾き（オフセット）が１０°の場合、切除部６５の深さｄを２０μｍにすることで（図６（Ｂ））、コーナー部Ｐ２を幅方向に３．５２μｍ切除することができる。つまり、切除部６５を設けない場合と比較して、第１ＬＤ１１との距離を３．５２μｍ縮小することができる。

尚、第２ＬＤ１２に切除部６５が設けられない場合であっても、第１ＬＤ１１と第２ＬＤ１２の対向面（側面５２、６２）において、第１ＬＤ１１の切除部５５が第２ＬＤ１２と最も近接するように対向配置する。チップ中心Ｃ０から最も遠いコーナー部Ｐ２がチップ幅方向に突出しても、第１ＬＤ１１の切除部５５によって、チップ間の距離を近接配置できる。

逆に、第１ＬＤ１１の切除領域５５を設けず、第２ＬＤ１２の切除領域６５を設けるだけでもチップ間の距離を短くすることができる。

以上の構成により、本実施形態では、一例として、第１発光点Ｅ１と第２発光点Ｅ２の間隔Ｌ１を９０μｍ（実装誤差として更に±２０μｍ）まで縮小することができる。また第２発光点Ｅ２と第３発光点Ｅ３の間隔Ｌ２は、例えば８０μｍ（フォトリソグラフィの加工誤差として更に±１μｍ）である。よってフォトリソグラフィの精度によっては、９０μｍ以下とすることもでき、下限は、図６（Ｂ）に於いて、第１ＬＤ１１の点線で示すコーナーと第２ＬＤ１２の点線で示すコーナーが実質重なるか、隣接する程度の間隔まで可能である。

また、第１ＬＤ１１と第２ＬＤ１２のいずれも支持基板１０５に実装できるので、積層構造の場合と比較して放熱性が良好となる。

図６（Ｃ）を参照して、第１発光点Ｅ１、第２発光点Ｅ２および第３発光点Ｅ３、支持基板１０５の主面に対して略垂直な平面（ＸＺ平面）内に設けられる。

第１ＬＤ１１および第２ＬＤ１２から放射される各レーザー光は光ピックアップ装置１００の光軸に平行であり、この光軸は例えば第２レーザー光（破線矢印）と重畳している。

つまり横並びの３つの発光点の中央の発光点（ここでは第２発光点Ｅ２）から出射するレーザー光（ここでは第２レーザー光）の光軸は、半導体レーザー装置１の中心と一致し、対物レンズ１６の光軸と一致している。本実施形態では、１つの半導体レーザー装置１から出射される３つの波長のレーザー光を、光軸を調整する手段を別途設けることなく、対物レンズ１６の光軸と一致又は近接させることができる。

発光点の距離を近付けることで、例えば図９の場合と比較して、第１ＬＤ１１のコリメータ８からの出射光の傾きを小さくでき（図９のθ１に相当する角度が例えば０．３°）、この傾きによって発生する対物レンズ１６の収差を、０．０１λ以下にすることができる。

３つの発光点はいずれもフォトリソグラフィ工程で形成されるので、隣り合うチップに互いに近づくように３つの発光点のずれ量を大きくすれば、発光点間隔は更に縮小できる。しかし、ずれ量を大きくしすぎると、以下の弊害も発生するおそれがある。第１には、光漏れや電流漏れによる特性不良が発生する。第２には、個別のチップに分割する際の欠けやストレスが発光点に及び、信頼性を劣化させる。第３には、発熱や放熱の分布が変動するので、温度特性や信頼性に影響を与える。従って、上記の弊害が生じない範囲で、発光点のずれ量を適宜選択することで、上記実施形態の例に限らず、発光点間隔を縮小することができる。

尚、第１ＬＤ１１と第２ＬＤ１２の実装誤差（±２０μｍ）により、第１発光点Ｅ１と、第２発光点Ｅ２および第３発光点Ｅ３の位置にも誤差が生じる。

第１の実施形態では、第１レーザー光（第１ＬＤ１１）の制御用レーザー光を受光する第１ＰＤＩＣ１４ａと、第２レーザー光または第３レーザー光（第２ＬＤ１２）の制御用レーザー光を受光する第２ＰＤＩＣ１４ｂを独立して設けている（図１（Ａ）参照）。このため、第１発光点Ｅ１と、第２発光点Ｅ２および第３発光点Ｅ３との実装誤差（±２０μｍ）は、対応する第１ＰＤＩＣ１４ａ、第２ＰＤＩＣ１４ｂをそれぞれ調整することにより吸収できる。

図７は、本発明の第２の実施形態を示す図であり、図５の第１ＬＤ１１および第２ＬＤ１２をジャンクションアップで実装した場合の一例である。

ジャンクションアップとは、第１発光点Ｅ１、第２発光点Ｅ２および第３発光点Ｅ３が支持基板１０５から離れるように、すなわち第１ＬＤ１１のｎ型ＧａＮ基板１１０および第２ＬＤ１２のｎ型ＧａＡｓ基板１２０と支持基板１０５とを対向配置する実装方式である。支持基板１０５上の導電パターン１０７と対応する第１ＬＤ１１のｎ側電極１１８および第２ＬＤ１２のｎ側電極２１８とが半田または導電ペースト等の導電性接着材１０６で固着される。

この場合も、第１発光点Ｅ１、第２発光点Ｅ２および第３発光点Ｅ３に近いチップの主面側において第１ＬＤ１１と第２ＬＤ１２との距離が最も近接するように配置する。すなわち、第１ＬＤ１１と第２ＬＤ１２とはチップの下面５４、６４側の距離が、上面５３、６３側の距離より大きくなるように配置する。そして、第１発光点Ｅ１と第２発光点Ｅ２の距離が近づくように第１ＬＤ１１を第１の実施形態（図６）とは逆側（−Ｘ側）に配置する。更に第１ＬＤ１１および第２ＬＤ１２は対向する側面５２、６２に切除部５５、６５が設けられ、両チップの位置関係において、切除部５５、６５がもっとも近接するように対向配置する。これらによって、第２ＬＤ１２のチップのコーナー部Ｐ２との干渉を回避して、２つのチップを近接配置でき、発光点間距離を低減できる。

これ以外の構成は、第１の実施形態と同様であるので説明は省略する。

図８を参照して、第３の実施形態について説明する。光ディスクＤで反射した各レーザー光（戻り光）は、一つのＰＤＩＣ１４で受光してもよい。図８（Ａ）は、第３の実施形態の光ピックアップ装置１０１の光学系を示す概要図であり、図８（Ｂ）は、図８（Ａ）において各レーザー光がＰＤＩＣ１４に入射する場合の光路を示す概要図である。

尚、第１の実施形態の光学系（図１）と同一構成要素は同一符号で示し、その説明は省略する。

光ピックアップ装置１０１は、半導体レーザー装置１と、回折格子２と、ハーフミラー６と、コリメートレンズ８と、立ち上げミラー１７と、１／４波長板および対物レンズ（ここでは不図示、図１（Ｂ）参照）と、アナモフィックレンズ１３と、ＰＤＩＣ１４と、光軸補正素子１８とを主に備えている。

ハーフミラー６は、半導体レーザー装置１から放射されて回折格子２を経由する各レーザー光を−Ｘ方向に反射する一方、光ディスクＤにより反射されたレーザー光（戻り光）を＋Ｘ方向に透過させる。

アナモフィックレンズ１３は、ハーフミラー６を透過してＰＤＩＣ１４に照射されるレーザー光に対して、非点収差を付与する。

ＰＤＩＣ１４は、複数（たとえば２つ）の受光領域を備えている（図８（Ｂ））。ＰＤＩＣ１４は、各レーザー光を受光して信号検出を行うと共に、フォーカスサーボおよびトラッキングサーボが行われる。

次に、光ピックアップ装置１０１の読み出し動作および書き込み動作について説明する。半導体レーザ装置１から光ディスクＤに到達するまでは、第１の実施形態と同様である。

光ディスクＤの信号記録層Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３から反射された戻り光は、不図示の対物レンズおよび１／４波長板、立ち上げミラー１７、コリメートレンズ８及びを通してハーフミラー６に入射される。

戻り光である各レーザー光は、１／４波長板を通過する際に円偏光光から直線偏光光に変換される。このため、戻り光の偏光方向が９０度回転し偏光依存性のあるハーフミラー６を透過し制御用レーザとなる。また、偏光依存性の無いハーフミラーを用いる事もあり、この場合はハーフミラー６に入射される戻り光は、ハーフミラー６にて略５０％反射され、略５０％制御用レーザー光としてハーフミラー６を透過することになる。

アナモフィックレンズ１３はハーフミラー６を透過した３つの波長の制御用レーザー光が入射される。制御用レーザー光には、フォーカスサーボ用の非点収差が付与され、光軸補正素子１８を介して、ＰＤＩＣ１４に到達する。

図８（Ｂ）を参照して、光軸補正素子１８は、特定の波長のレーザー光の進行方向を変えるものであり、例えばアナモフィックレンズ１３とＰＤＩＣ１４の間に配置する。

光軸補正素子１８は、例えば、最も波長が短い第１レーザー光（実線）を回折することによりその進路を傾斜させ、第１レーザー光よりも波長が長い第２レーザー光（破線）および第３レーザー（一点鎖線）は基本的には回折させずに進行方向を変えずにそのまま透過させる。具体的には、光軸補正素子１８は、光ピックアップ装置１０１の光軸に対して平行に進行する第１レーザー光を回折させることで、その進行方向を第２レーザー光に接近するように所定の角度（θ°）で傾斜させている。ここで、第１ＬＤ１１および第２ＬＤ１２から放射される各レーザー光は光ピックアップ装置１０１の光軸に平行であり、この光軸は例えば第２レーザー光と重畳している。

ＰＤＩＣ１４は、２つの受光領域（第１受光領域１４１、第２受光領域１４２）を備えている。

第１ＬＤ１１と第２ＬＤ１２の実装誤差によって、第１発光点Ｅ１と、第２発光点Ｅ２および第３発光点Ｅ３に誤差が生じるが、第３の実施形態では光軸補正素子１８によりこの誤差を吸収でき、一つのＰＤＩＣ１４で３波長の受光が可能となる。

例えば、第１発光点Ｅ１から出射された第１レーザー光の戻り光は、光軸補正素子１８にて所定の角度（θ°）で回折し、第１受光領域１４１に照射される。第２発光点Ｅ２から出射された第２レーザー光の戻り光は、光軸補正素子１８を透過し、第１受光領域１４１に照射される。

つまり、光軸補正素子１８により、第１レーザ光と第２レーザー光をＰＤＩＣ１４に入射する際に近接させることができ、２つの波長のレーザー光を１つの受光領域（第１受光領域１４１）にて検出することができる。

第３発光点Ｅ３から出射された第３レーザー光の戻り光は、光軸補正素子１８を透過し、第２受光領域１４２に照射される。

ここで、第１レーザー光と第２レーザー光は、近接できるといっても、第１ＬＤ１１と第２ＬＤ１２の実装誤差によって、完全に又は必要なだけ十分に一致させることができない場合がある。

具体的には、第２発光点Ｅ２および第３発光点Ｅ３の距離がαで、第１発光点Ｅ１と第２発光点Ｅ２の距離がβの場合、第１ＬＤ１１と第２ＬＤ１２の実装誤差によって、第１レーザー光の戻り光をθ°で回折した場合でも、第１受光領域１４１において合焦位置からβ’のずれが生じる場合がある。

この場合は、ＰＤＩＣ１４の位置を固定し、光軸補正素子１８を±Ｙ方向に移動させることで、β’が変化するので、第１発光点Ｅ１と例えば第２発光点Ｅ２の誤差を吸収できる。

このように、本実施形態の光ピックアップ装置１０１によれば、半導体レーザー装置１から出射される３つの波長の光を光ディスクＤに導くとともに、光ディスクＤで反射する３つのレーザー光を一つのＰＤＩＣ１４に導く一組の光学系で構成できる。

本実施形態では、単波長のＬＤと、モノリシック２波長ＬＤを１パッケージに集積化した半導体レーザー装置において、支持基板上に２つのＬＤを横並びに配置した場合に、各ＬＤの発光点が半導体レーザー装置の中心に近づくように、各チップの中心からずらして各ＬＤの発光点を設けるものである。

また、支持基板上に２つのＬＤを横並びに配置した場合に、傾斜面を有するモノリシック２波長ＬＤの突出したコーナー部が単波長ＬＤと干渉しないように、少なくとも一方のＬＤの対向面に切除部を設け、切除部部分が近くなるように両チップを近接配置するものである。

これにより、支持基板１０５に２つのＬＤを横並びに配置する構造であっても、３つの発光点間の距離を縮小できる。

更に、本実施形態は、上記の半導体レーザー装置の中心に位置するＬＤが出射するレーザー光の光軸を対物レンズの光軸と一致させ、３つの波長のレーザー光を、単一の対物レンズに導いて集束させるものである。これにより、光軸の補正手段を別途設けることなく、光軸のずれによる収差を抑制できる。

従って、本実施形態では、第１ＬＤ１２について、第１ＬＤ１１に近い発光点を第２発光点Ｅ２として説明したが、これに限らず、第３発光点Ｅ３が第１ＬＤ１１側に近くなるように、第２ＬＤ１２を構成してもよい。

また、切除部５５、５６を設けるのみで、第１ＬＤ１１および第２ＬＤ１２の発光点の距離を十分近接することができれば、第１ＬＤ１１の第１発光点Ｅ１は、チップの中央付近にあってもよい。

更に、第１発光点Ｅ１、第２発光点Ｅ２および第３発光点Ｅ３の位置を半導体レーザー装置１の中心よりにずらすことで発光点間距離を十分に近接できれば、切除部５５、５６は設けなくてもよい。

１ 半導体レーザー装置
１１ 第１半導体レーザー素子（第１ＬＤ）
１２ 第２半導体レーザー素子（第２ＬＤ）
１６ 対物レンズ
２０ 赤色半導体レーザー素子
３０ 赤外半導体レーザー素子
５２、６２ 側面
５５、６５ 切除部
１００ 光ピックアップ装置
Ｅ１ 第１発光点
Ｅ２ 第２発光点
Ｅ３ 第３発光点

Claims (8)

1. 中心からずれた位置に第１の発光点を有し、前記第１の発光点に近接した位置に第１の側面を有する第１半導体レーザー素子と、
   前記第１の側面に隣接して配置され、前記第１の側面と対向する第２の側面の近いほうから、第２の発光点および第３の発光点が設けられたモノリシック型の２波長半導体レーザー素子と、
   前記第１半導体レーザー素子および第２半導体レーザー素子がジャンクションダウンで設けられる支持基板とを備え、
   前記第２半導体レーザー素子の前記第２の側面は、前記支持基板から離間するに伴い、前記第１の側面との距離が大きくなるように傾斜し、
   前記第２の発光点から発射されるレーザー光が、実質光軸と重畳している事を特徴とした光ピックアップ装置。
2. 中心からずれた位置に第１の発光点を有し、前記第１の発光点に近接した位置に第１の側面を有する第１半導体レーザー素子と、
   前記第１の側面に隣接して配置され、前記第１の側面と対向する第２の側面の近いほうから、第２の発光点および第３の発光点が設けられたモノリシック型の２波長半導体レーザー素子と、
   前記第１半導体レーザー素子および第２半導体レーザー素子がジャンクションダウンで設けられる支持基板とを備え、
   前記第２半導体レーザー素子の前記第２の側面は、前記支持基板から離間するに伴い、前記第１の側面との距離が大きくなるように傾斜し、
   前記第２の側面の前記支持基板側の角部が、前記第２半導体レーザー素子の共振器端面側から、前記共振器端面と対向する端面側に渡り切除され、
   前記第２の発光点から発射されるレーザー光が、実質光軸と重畳している事を特徴とした光ピックアップ装置。
3. 前記第１の発光点からは、青紫色のレーザー光が、前記第２の発光点からは、赤色のレーザー光が発射される請求項１または請求項２に記載の光ピックアップ装置。
4. 前記第２半導体レーザー素子の側面である前記共振器端面は、対向する二つの角が鈍角で、もう一つの対向する２つ角が鋭角から成る平行四辺形を成す請求項１または請求項２に記載の光ピックアップ装置。
5. 前記第１の側面の前記支持基板側の角部が、前記第１半導体レーザー素子の共振器端面側から、前記共振器端面と対向する端面に渡り切除されている請求項４に記載の光ピックアップ装置。
6. 前記第１発光点と前記第２発光点の間隔は、９０μｍ以下で、下限は、前記第１の側面と前記第２の側面の切除される前の角部が実質重なる程度の間隔である請求項５に記載の光ピックアップ装置。
7. 半導体レーザー装置と、前記半導体レーザー装置のレーザー光を回折する回折格子と、
   前記回折された前記レーザー光を反射し、光ディスクで反射した戻り光を透過させるハーフミラーと、前記ハーフミラーで反射された前記レーザー光を平行光にするコリメートレンズと、前記コリメートレンズを透過した前記レーザー光を反射する立ち上げミラーと、前記立ち上げミラーで反射されたレーザー光を前記光ディスクの信号記録面に合焦させる対物レンズと、前記信号記録層から反射された前記戻り光は、前記対物レンズ、前記立ち上げミラー、前記コリメートレンズ、前記ハーフミラーを通過し、前記戻り光の中の第１のレーザー光を反射し、前記戻り光の第２のレーザー光および第３のレーザー光を透過するダイクロイックミラーと、前記第１のレーザー光を検出する第１のフォトダイオードと、前記第２のレーザー光または前記第３のレーザー光を検出する第２のフォトダイオードとを有する光ピックアップ装置であり、
   前記半導体レーザー装置は、
   前記第１のレーザー光を発射し、中心からずれた位置に設けられた第１の発光点を有し、前記第１の発光点に近接した位置に第１の側面を有する第１半導体レーザー素子と、
   前記第１の側面に隣接して配置され、前記第１の側面と対向する第２の側面の近いほうから、前記第２のレーザー光を発射する第２の発光点および前記第３のレーザー光を発射する第３の発光点が設けられたモノリシック型の２波長半導体レーザー素子と、
   前記第１半導体レーザー素子および第２半導体レーザー素子がジャンクションダウンで設けられる支持基板とを備え、
   前記第２半導体レーザー素子の前記第２の側面は、前記支持基板から離間するに伴い、前記第１の側面との距離が大きくなるように傾斜し、
   前記第２のレーザー光または第３のレーザー光が、前記対物レンズの光軸と実質一致している事を特徴とした光ピックアップ装置。
8. 記第２の側面の前記支持基板側の角部が、前記第２半導体レーザー素子の共振器端面側から、前記共振器端面と対向する端面側に渡り切除される請求項７に記載の光ピックアップ装置。

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