JP2011243600A - 半導体レーザ装置および光装置 - Google Patents

Abstract

【課題】半導体レーザ素子が発する熱を十分に放熱することが可能な半導体レーザ装置を提供する。
【解決手段】この半導体レーザ装置１００は、青紫色半導体レーザ素子２０と、ベース部１０と、ベース部１０の前面１０ｃに取り付けられ、青紫色半導体レーザ素子２０が載置される前端領域１１ｂと、前端領域１１ｂと一体的に形成され、ベース部１０の側面１０ｆより外側に延びる放熱部１１ｄとを備える。そして、放熱部１１ｄと前端領域１１ｂとは、ベース部１０の前面１０ｃ側から後面１０ｄ側に延びる接続部１１ｃによって接続されており、放熱部１１ｄと接続部１１ｃとの接続領域となる後端領域１１ｈは、ベース部１０の後面１０ｄ側（Ａ２側）に配置されている。
【選択図】図３

Description

本発明は、半導体レーザ装置および光装置に関し、特に、放熱板を備えた半導体レーザ装置および光装置に関する。

従来、半導体レーザ素子は、光ディスクシステムや光通信システムなどの光源として広く用いられている。たとえば、約７８０ｎｍの波長のレーザ光を出射する赤外半導体レーザ素子は、ＣＤの再生用の光源として実用化されているとともに、約６５０ｎｍの波長のレーザ光を出射する赤色半導体レーザ素子は、ＤＶＤの記録・再生用の光源として実用化されている。また、約４０５ｎｍの波長のレーザ光を出射する青紫色半導体レーザ素子は、ブルーレイディスクの光源として実用化されている。

このような光源装置を実現するために、従来、放熱板を備えた半導体レーザ装置が知られている（たとえば、特許文献１および２参照）。

上記特許文献１には、樹脂成型品からなるヘッダと、ヘッダに固定された取付板を有する第１のリードと、取付板上にＳｉサブマウントを介して取り付けられた半導体レーザ素子と、半導体レーザ素子の周囲を覆う樹脂製の透明キャップとを備えた半導体レーザのプラスチックモールド装置が開示されている。また、この半導体レーザのプラスチックモールド装置では、第１のリードの両側に第２のリードと第３のリードとが配置されている。また、第１のリードと第２のリードおよび第３のリードとの間には、それぞれ、取付板から延伸する放熱板が配置されている。

また、上記特許文献２には、円柱状のステムと、ステムの一部に形成された載置面上にサブマウントを介して取り付けられた半導体レーザ素子と、ステムとともに半導体レーザ素子の周囲を覆うキャップとを備えた半導体装置が開示されている。この特許文献２に記載の半導体装置では、半導体レーザ素子から発生した熱は、キャップ全体から放熱される。

特開平９−２０５２５１号公報 特開２００９−１４１１５７号公報

しかしながら、上記特許文献１に開示された半導体レーザのプラスチックモールド装置では、放熱板が第１のリードと第２のリードとに挟まれた領域に配置されているので、放熱板の放熱面積を十分に確保することができない。このため、半導体レーザ素子が発する熱を十分に放熱できないという問題点がある。

また、上記特許文献２に開示された半導体装置では、たとえば、キャップが樹脂などの熱伝導性の低い材料からなる場合には、キャップからの放熱が十分に行われないので、半導体レーザ素子が発する熱を十分に放熱できないという問題点がある。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、半導体レーザ素子が発する熱を十分に放熱することが可能な半導体レーザ装置および光装置を提供することである。

課題を解決するための手段および発明の効果

上記目的を達成するために、この発明の第１の局面による半導体レーザ装置は、半導体レーザ素子と、ベース部と、ベース部の前面に取り付けられ、半導体レーザ素子が載置される素子設置部と、素子設置部と一体的に形成され、ベース部の側面よりも外側に延びる放熱部とを備え、放熱部と素子設置部とは、ベース部の前面側から後面側に延びる接続部によって接続されており、放熱部と接続部との接続領域は、ベース部の後面側に配置されている。

この発明の第１の局面による半導体レーザ装置では、上記のように、ベース部の側面よりも外側に延びる放熱部を備えることによって、放熱面積を十分に確保することができるので、半導体レーザ素子が発する熱を放熱部を介して十分に放熱することができる。また、ベース部の後面で、放熱部と接続部とが接続されているので、ベース部の前面側に放熱部と干渉することなく半導体レーザ素子を封止するためのキャップを取り付けることができる。

上記第１の局面による半導体レーザ装置において、好ましくは、半導体レーザ素子を覆うキャップ部をさらに備え、放熱部は、キャップ部の外側に配置されている。このように構成すれば、放熱性を維持した状態で半導体レーザ素子の封止を容易に行うことができる。

上記第１の局面による半導体レーザ装置において、好ましくは、ベース部の後面に取り付けられた第１リード端子をさらに備え、素子設置部は、第１リード端子と一体的に形成されている。このように構成すれば、第１リード端子にも放熱機能の役割を兼用させることができる。これにより、半導体レーザ装置の放熱性をさらに向上させることができる。

上記第１の局面による半導体レーザ装置において、好ましくは、ベース部の後面に取り付けられた第２リード端子をさらに備え、素子設置部と第２リード端子とは、異なる平面上に配置されている。このように構成すれば、リード端子の幅を小さくすることなく、リード端子の数を容易に増やすことができる。また、リード端子の数を増やした場合でも、接続部の幅（断面積）を適切に確保することができるので、接続部を介して素子設置部から放熱部に放熱する際に放熱（伝熱）特性が低下することを抑制することができる。

上記第１の局面による半導体レーザ装置において、好ましくは、接続部および放熱部の少なくとも一部が折り曲げられている。このように構成すれば、放熱部の表面積をさらに大きくすることができる。これにより、折り曲げられた方向にも放熱部を延ばして配置することができるので、放熱特性をさらに向上させることができる。

この発明の第２の局面による光装置は、半導体レーザ素子と、ベース部と、ベース部の前面に取り付けられ、半導体レーザ素子が載置される素子設置部と、素子設置部と一体的に形成され、ベース部の側面よりも外側に延びる放熱部とを含む半導体レーザ装置と、半導体レーザ装置の出射光を制御する光学系とを備え、放熱部と素子設置部とは、ベース部の前面側から後面側に延びる接続部によって接続されており、放熱部と接続部との接続領域は、ベース部の後面側に配置に接続されている。

この発明の第２の局面による光装置では、上記のように、半導体レーザ装置がベース部の側面よりも外側に延びる放熱部を含むことによって、放熱面積を十分に確保することができるので、半導体レーザ素子が発する熱を放熱部を介して十分に放熱することが可能な光装置を得ることができる。また、ベース部の後面で、放熱部と接続部とが接続されているので、ベース部の前面側に放熱部と干渉することなく半導体レーザ素子を封止するためのキャップを取り付けることができる。これにより、良好な放熱性を有する半導体レーザ装置を備えた光装置を得ることができる。

本発明の第１実施形態による半導体レーザ装置の構造を示した斜視図である。 本発明の第１実施形態による半導体レーザ装置の幅方向の中心線に沿った縦断面図である。 本発明の第１実施形態による半導体レーザ装置のベース部を構成する樹脂とガス吸収剤との混合物の拡大断面図である。 本発明の第１実施形態による半導体レーザ装置の上面図である。 本発明の第１実施形態による半導体レーザ装置をレーザ光の出射方向から見たときの正面図である。 本発明の第１実施形態による半導体レーザ装置の製造プロセスを説明するための上面図である。 本発明の第１実施形態による半導体レーザ装置の製造プロセスを説明するための上面図である。 本発明の第１実施形態の第１変形例による半導体レーザ装置のキャップ部とベース部とが分離された状態を示した分解斜視図である。 本発明の第１実施形態の第１変形例による半導体レーザ装置の幅方向の中心線に沿った縦断面図である。 本発明の第１実施形態の第１変形例による半導体レーザ装置の上面図である。 本発明の第１実施形態の第２変形例による半導体レーザ装置の構造を示した斜視図である。 本発明の第１実施形態の第３変形例による半導体レーザ装置の構造を示した斜視図である。 本発明の第２実施形態による半導体レーザ装置の構造を示した斜視図である。 本発明の第２実施形態の変形例による半導体レーザ装置の構造を示した斜視図である。 本発明の第３実施形態による半導体レーザ装置の構造を示した斜視図である。 本発明の第３実施形態による半導体レーザ装置の製造プロセスを説明するための上面図である。 本発明の第４実施形態による半導体レーザ装置の構造を示した斜視図である。 本発明の第４実施形態による半導体レーザ装置をレーザ光の出射方向から見たときの断面図である。 本発明の第４実施形態による半導体レーザ装置の製造プロセスを説明するための上面図である。 本発明の第５実施形態による半導体レーザ装置の構造を示した斜視図である。 本発明の第５実施形態による半導体レーザ装置の上面図である。 本発明の第５実施形態の変形例による半導体レーザ装置の上面図である。 本発明の第６実施形態による３波長半導体レーザ装置のキャップ部とベース部とが分離された状態を示した分解斜視図である。 本発明の第６実施形態による３波長半導体レーザ装置を、キャップ部を外した状態でレーザ光の出射方向から見たときの正面図である。 本発明の第７実施形態による光ピックアップ装置の構成を示した概略図である。 本発明の第８実施形態による光ピックアップ装置を備えた光ディスク装置の構成図である。 本発明の第９実施形態によるＲＧＢ３波長半導体レーザ装置を、キャップ部を外した状態でレーザ光の出射方向から見たときの正面図である。 本発明の第９実施形態によるＲＧＢ３波長半導体レーザ装置を備えたプロジェクタ装置の構成図である。 本発明の第１０実施形態によるプロジェクタ装置の構成図である。 本発明の第１０実施形態によるプロジェクタ装置において、制御部が時系列的に信号を発信する状態を示したタイミングチャートである。 本発明の第１実施形態の第４変形例による半導体レーザ装置の上面図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

（第１実施形態）
まず、図１〜図５を参照して、本発明の第１実施形態による半導体レーザ装置１００の構造について説明する。

本発明の第１実施形態による半導体レーザ装置１００は、図１および図２に示すように、絶縁体からなり外径Ｄ１を有する略円柱状のベース部１０と、約４０５ｎｍの発振波長を有する青紫色半導体レーザ素子２０とを備えている。なお、青紫色半導体レーザ素子２０は、本発明の「半導体レーザ素子」の一例である。

ベース部１０は、前面１０ｃの下側約半分が前方（レーザ光出射方向（Ａ１方向））に延びる台座部１０ｂを有する。また、図３に示すように、ベース部１０は、エポキシ樹脂１５に対して所定の割合で混入された粒子状のガス吸収剤１６（合成ゼオライト）の混合物により形成されている。また、ガス吸収剤１６は、個々の粒子が、数十μｍ以上数百μｍ以下の粒子径を有した状態で存在している。この粒子状のガス吸収剤１６は、樹脂１５が発生する揮発性の有機ガスを吸収する役割を有する。

また、幅Ｗ５を有する金属製のリードフレームからなるリード端子１１、１２および１３が、互いに絶縁された状態でベース部１０の前面１０ｃ側（Ａ１側）から後面１０ｄ側（Ａ２側）に貫通して配置されている。リード端子１１は、ベース部１０の前面１０ｃの略中心を貫通しており、リード端子１２および１３は、リード端子１１の幅方向（Ｂ方向）の外側（Ｂ２側およびＢ１側）の同一平面上にそれぞれ配置されている。また、リード端子１１、１２および１３は、各々の後方（Ａ２側）に延びた後端領域１１ａ、１２ａおよび１３ａが、ベース部１０の後面１０ｄからそれぞれ露出している。なお、リード端子１１は、本発明の「第１リード端子」の一例である。

また、図１および図４に示すように、リード端子１１、１２および１３の前方（Ａ１側）の前端領域１１ｂ、１２ｂおよび１３ｂは、ベース部１０の前面１０ｃからそれぞれ露出するとともに、台座部１０ｂの上面１０ｅ上に配置されている。また、リード端子１１の前端領域１１ｂは、リード端子１２、１３の前端領域１２ｂおよび１３ｂよりも前方側ででＢ方向に広がっており、幅Ｗ１（Ｗ１＜Ｄ１）を有する。なお、前端領域１１ｂは、本発明の「素子設置部」の一例である。

ここで、第１実施形態では、図４に示すように、リード端子１１の前端領域１１ｂには、リード端子１１を中心としてＢ方向の両側に略対称に配置された一対の放熱部１１ｄが接続されている。詳細に説明すると、リード端子１１の前端領域１１ｂの幅方向（Ｂ２側およびＢ１側）の両端部からそれぞれ後方（Ａ２方向）に延びる接続部１１ｃが形成されている。この接続部１１ｃは、それぞれ、幅Ｗ２を有している。また、接続部１１ｃは、それぞれ、前端領域１１ｂからリード端子１２および１３よりも外側（Ｂ２側またはＢ１側）を後方に延びるとともに、ベース部１０の前面１０ｃから後面１０ｄに貫通している。そして、放熱部１１ｄは、ベース部１０の後面１０ｄから露出した接続部１１ｃの後端領域１１ｈに接続されている。なお、接続部１１ｃの後端領域１１ｈは、本発明の「接続領域」の一例である。また、放熱部１１ｄは、一端が接続部１１ｃの後端領域１１ｈに接続される幅Ｗ３を有する第１放熱部１１ｆと、第１放熱部１１ｆの他端に接続される幅Ｗ４を有する第２放熱部１１ｇとを含んでいる。この際、第１放熱部１１ｆが、ベース部１０の側面１０ｆよりも外側（Ｂ２方向またはＢ１方向）にＷ６だけ延びた後、第２放熱部１１ｇが、第１放熱部１１ｆの他端から前方（Ａ１方向）に向きを変えて延びている。したがって、図４に示すように、第２放熱部１１ｇは、それぞれ、ベース部１０の側面１０ｆに対して幅Ｗ６の間隔を隔てて側面１０ｆと略平行に延びている。つまり、接続部１１ｃおよび放熱部１１ｄは、平面的に見て略Ｕ字形状を有しており、台座部１０ｂの上面１０ｅと同一平面上に形成されている。

また、接続部１１ｃの幅Ｗ２および第２放熱部１１ｇの幅Ｗ４は、共にリード端子１１のベース部１０を貫通する部分の幅Ｗ５よりも広く（Ｗ２＞Ｗ５かつＷ４＞Ｗ５）形成されている。

また、リード端子１１の前端領域１１ｂの上面略中央に、青紫色半導体レーザ素子２０がサブマウント４０を介して取り付けられている。この青紫色半導体レーザ素子２０は、約２５０μｍ以上約４００μｍ以下の共振器長（Ａ方向）を有するとともに、約１００μｍ以上約２００μｍ以下の素子幅（Ｂ方向）を有している。また、青紫色半導体レーザ素子２０は、約１００μｍの厚みを有している。

また、図５に示すように、青紫色半導体レーザ素子２０では、ｎ型ＧａＮ基板２１の上面上に、Ｓｉドープのｎ型ＡｌＧａＮからなるｎ型クラッド層２２が形成されている。ｎ型クラッド層２２の上面上には、Ｉｎ組成の高いＩｎＧａＮからなる量子井戸層とＧａＮからなる障壁層とが交互に積層されたＭＱＷ構造を有する活性層２３が形成されている。活性層２３の上面上には、Ｍｇドープのｐ型ＡｌＧａＮからなるｐ型クラッド層２４が形成されている。

また、ｐ型クラッド層２４には、図５の紙面に対して垂直な方向（図１のＡ方向）に沿って延びる約１．５μｍの幅を有するリッジ（凸部）２５が形成されている。また、ｐ型クラッド層２４のリッジ２５以外の上面とリッジ２５の両側面には、ＳｉＯ_２からなる電流ブロック層２６が形成されている。また、ｐ型クラッド層２４のリッジ２５および電流ブロック層２６の上面上には、Ａｕなどからなるｐ側電極２７が形成されている。

また、ｎ型ＧａＮ基板２１の下面上の略全領域には、ｎ型ＧａＮ基板２１に近い側から順に、Ａｌ層、Ｐｔ層およびＡｕ層の順に積層されたｎ側電極２８が形成されている。また、青紫色半導体レーザ素子２０の光出射面２０ａ（図２参照）には、低反射率の誘電体多層膜が形成されている。また、光反射面２０ｂ（図２参照）には、高反射率の誘電体多層膜が形成されている。ここで、上記した光出射面２０ａおよび光反射面２０ｂは、青紫色半導体レーザ素子２０に形成されている一対の共振器端面に対して、それぞれの端面から出射されるレーザ光の光強度の大小関係により区別される。すなわち、出射されるレーザ光の光強度が相対的に大きい方の端面が光出射面２０ａであり、相対的に小さい方の端面が光反射面２０ｂである。

第１実施形態では、上記した青紫色半導体レーザ素子２０のｎ側電極２８と、サブマウント４０の上面上に形成されたパッド電極４１とが、導電性接着層（図示せず）を介して接合される。これにより、青紫色半導体レーザ素子２０は、ジャンクションアップ方式によりサブマウント４０上に接合されている（図５参照）。また、サブマウント４０は、下面がＡｕ−Ｓｎ半田からなる導電性接着層５を介してリード端子１１の前端領域１１ｂの表面（上面）に接合されている。この際、青紫色半導体レーザ素子２０は、光出射面２０ａが、サブマウント４０のＡ１側の端面４０ａ、リード端子１１の前端領域１１ｂの前面およびベース部１０の台座部１０ｂの前面１０ｈと同一面上に揃うように配置されている（図２参照）。また、図１に示すように、ｐ側電極２７には、Ａｕなどからなる金属線９１の一端がワイヤボンディングされており、金属線９１の他端は、リード端子１２の前端領域１２ｂに接続されている。

また、図２に示すように、サブマウント４０（パッド電極４１）の上面上の後方領域（Ａ２側）には、平板状のモニタ用ＰＤ（フォトダイオード）４２が配置されている。また、モニタ用ＰＤ４２は、受光面となる上面４２ａ側（Ｃ２側）に形成されたｐ型領域４２ｂと、下面側（Ｃ１側）に形成されたｎ型領域４２ｃとを有している。そして、下面側のｎ型領域４２ｃがサブマウント４０上のパッド電極４１に接合されている。

また、モニタ用ＰＤ４２の上面４２ａには、Ａｕなどからなる金属線９２の一端がワイヤボンディングされており、金属線９２の他端は、リード端子１３の前端領域１３ｂに接続されている。このようにして、第１実施形態による半導体レーザ装置１００が構成されている。

次に、図１〜図７を参照して、第１実施形態による半導体レーザ装置１００の製造プロセスについて説明する。

まず、図６に示すように、鉄や銅などの帯状の薄板からなる金属板をエッチングすることにより、放熱部１１ｄおよび接続部１１ｃが前端領域１１ｂと一体的に形成されたリード端子１１と、リード端子１１の両側に配置されたリード端子１２および１３とが、横方向（Ｂ方向）に繰り返しパターニングされたリードフレーム１０５を形成する。この際、各リード端子１２および１３は、横方向（Ｂ方向）に延びる連結部１０１および１０２により連結された状態でパターニングされる。また、各放熱部１１ｄは、横方向に延びる連結部１０３により連結された状態でパターニングされる。

その後、エポキシ樹脂とガス吸収剤との混合物を用いて、図１および図７に示すように、一組のリード端子１１〜１３を固定するベース部１０をモールド成型する。この際、各リード端子１１〜１３は、ベース部１０を貫通するとともに、各前端領域１１ｂ〜１３ｂおよび後端領域１１ａ〜１３ａがベース部１０から露出するように固定される。また、ベース部１０は、リード端子１１〜１３の前端領域１１ｂ〜１３ｂ側に形成され、接続部１１ｃも内部に含めるように形成される。また、リード端子１１〜１３の前端領域１１ｂ〜１３ｂの下側（図２のＣ１側）には、ベース部１０の前面１０ｃの下側約半分が前方に延びる台座部１０ｂも形成される。

また、所定の製造プロセスを用いて、青紫色半導体レーザ素子２０、モニタ用ＰＤ４２およびサブマウント４０を作製する。そして、サブマウント４０の一方の表面上に形成されたパッド電極４１上に、導電性接着層（図示せず）を用いて青紫色半導体レーザ素子２０およびモニタ用ＰＤ４２を接合する。この際、青紫色半導体レーザ素子２０はｎ側電極２８側が、モニタ用ＰＤ４２はｎ型領域４２ｃ側が、それぞれパッド電極４１に接合される。

その後、図７に示すように、導電性接着層５（図５参照）を介して、リード端子１１の前端領域１１ｂ（図４参照）の上面略中央（横方向）に、サブマウント４０を接合する。この際、青紫色半導体レーザ素子２０およびモニタ用ＰＤ４２が接合されていないサブマウント４０の下面側が前端領域１１ｂの上面に接合される。また、青紫色半導体レーザ素子２０の光反射面２０ｂがベース部１０の前面１０ｃと対向するようにサブマウント４０が接合される。

その後、図１に示すように、金属線９１を用いて青紫色半導体レーザ素子２０のｐ側電極２７とリード端子１２の前端領域１２ｂとを接続する。また、金属線９２を用いてモニタ用ＰＤ４２のｐ型領域４２ｂとリード端子１３の前端領域１３ｂとを接続する。なお、図７では、金属線９１および９２の記載を省略している。

その後、図７に示すように、分離線１８０および１９０に沿って切断することにより、連結部１０１、１０２および１０３を切断除去する。このようにして、第１実施形態による半導体レーザ装置１００（図２参照）が形成される。

第１実施形態では、上記のように、ベース部１０の側面１０ｆよりも外側に延びる放熱部１１ｄを備えることによって、放熱面積を十分に確保することができるので、青紫色半導体レーザ素子２０が発する熱を放熱部１１ｄを介して十分に放熱することができる。また、ベース部１０の後面１０ｄで、放熱部１１ｄと接続部１１ｃとが接続されているので、ベース部１０の前面１０ｃ側に放熱部１１ｄと干渉することなく青紫色半導体レーザ素子２０を封止するためのキャップを取り付けることができる。

また、第１実施形態では、前端領域１１ｂをリード端子１１と一体的に形成することによって、リード端子１１にも放熱機能の役割を兼用させることができる。これにより、半導体レーザ装置１００の放熱性をさらに向上させることができる。なお、接続部１１ｃの幅Ｗ２および第２放熱部１１ｇの幅Ｗ４は、共にリード端子１１のベース部１０を貫通する部分の幅Ｗ５よりも広く（Ｗ２＞Ｗ５、Ｗ４＞Ｗ５）形成されている。これにより、青紫色半導体レーザ素子２０が発する熱は、サブマウント４０を介してリード端子１１の前端領域１１ｂへ伝わった後、リード端子１１よりも接続部１１ｃおよび放熱部１１ｄの方に伝達（熱伝導）されやすい。これにより、青紫色半導体レーザ素子２０の熱が、接続部１１ｃに繋がる各々の放熱部１１ｄに伝達されて半導体レーザ装置１００の外部に放熱されるように構成されている。

（第１実施形態の第１変形例）
図８〜図１０を参照して、第１実施形態の第１変形例について説明する。この第１実施形態の第１変形例による半導体レーザ装置１００ａでは、上記第１実施形態で示したベース部１０に樹脂製のキャップ部３０を被せて半導体レーザ装置１００ａを構成する場合について説明する。なお、図中において、上記第１実施形態と同様の構成には同じ符号を付して図示している。

すなわち、図８に示すように、半導体レーザ装置１００ａは、青紫色半導体レーザ素子２０を載置するベース部１０に加えて、青紫色半導体レーザ素子２０を覆うキャップ部３０を備えている。キャップ部３０は、内径Ｄ２および外径Ｄ３を有する略円筒状に形成された側壁部３０ａと、側壁部３０ａの一方側（Ａ１側）を塞ぐ底面部３０ｂとを有する。また、側壁部３０ａは、約０．５ｍｍの厚み（肉厚）ｔ１を有するとともに、底面部３０ｂは、厚みｔ１よりも若干大きな厚みｔ２（ｔ２≧ｔ１）を有する。また、キャップ部３０の側壁部３０ａの厚みｔ１は、側面１０ｆから第２放熱部１１ｇの内縁までの距離Ｗ６（図１０参照）よりも小さい。また、略円形状の底面部３０ｂの中央部には、青紫色半導体レーザ素子２０から出射されたレーザ光が外部に向けて透過可能な光透過部３５が形成されている。また、キャップ部３０の側壁部３０ａおよび底面部３０ｂの外表面３０ｄ上には、約０．１μｍの厚みを有するＳｉＯ_２からなるガスバリア層３３が連続して形成されている。なお、ガスバリア層３３は、光透過部３５の外側の表面上にも形成されている。

また、図９に示すように、キャップ部３０は、側壁部３０ａの内側面３０ｃが、ベース部１０の側面１０ｆに沿ってＡ１側からＡ２側に向かってスライドして嵌め込まれている。これにより、台座部１０ｂ上に載置された青紫色半導体レーザ素子２０が気密封止されている。なお、ベース部１０とキャップ部３０とにより青紫色半導体レーザ素子２０が封止されるパッケージ５０が構成される。

この際、第１実施形態の第１変形例では、ベース部１０の側面１０ｆとその両側の放熱部１１ｄ（第２放熱部１１ｇ）との間には、キャップ部３０の側壁部３０ａの厚みｔ１よりも大きな幅Ｗ６を有する隙間（切り欠き部）が形成されている。したがって、キャップ部３０をベース部１０に嵌合した状態では、図１０に示すように、放熱部１１ｄの第２放熱部１１ｇは、キャップ部３０の側壁部３０ａと干渉（接触）することなくキャップ部３０の外側に配置されている。

また、光透過部３５を除くキャップ部３０の部分は、図３を参照して、ベース部１０と同様に、シリコン樹脂に対して所定の割合で混入された粒子状のガス吸収剤（合成ゼオライト）が混入された混合物により形成されている。ここで、光透過部３５は、ガス吸収剤を含有していないので透光性を有するのに対して、側壁部３０ａおよび底面部３０ｂは、ガス吸収剤を含有しているので透光性を有していない。また、ガス吸収剤は、個々の粒子が、数十μｍ以上数百μｍ以下の粒子径を有した状態で存在している。この粒子状のガス吸収剤は、樹脂が発生する揮発性の有機ガスを吸収する役割を有する。

また、図９に示すように、ベース部１０の側面１０ｆ上と後面１０ｄ上とにも、約０．１μｍの厚みを有するＳｉＯ_２からなるガスバリア層１７が連続して形成されている。また、ベース部１０の側面１０ｆと前面１０ｃ、および、側面１０ｆと台座部１０ｂの前面１０ｈとが交わる縁部１０ｇには、周状に面取り加工が施されている。

なお、第１実施形態の第１変形例による半導体レーザ装置１００ａのその他の構成は、上記第１実施形態と同様である。

次に、第１実施形態の第１変形例による半導体レーザ装置１００ａの製造プロセスについて説明する。まず、上記第１実施形態と同様の製造プロセスを用いてリードフレーム１０５に対してベース部１０（図７参照）をモールド成型する。

その後、真空蒸着法を用いて、ベース部１０の側面１０ｆ上と後面１０ｄ上とに、ＳｉＯ_２からなるガスバリア層１７（図９参照）を形成する。この状態で、上記第１実施形態と同様に青紫色半導体レーザ素子２０およびモニタ用ＰＤ４２を、リード端子１１の前端領域１１ｂの上面略中央に配置した後、金属線９１および９２のワイヤボンディングを行う。その後、連結部１０１〜１０３を切断除去することにより、キャップ部３０以外の半導体レーザ装置１００ａを個々に分離する。

一方、シリコン樹脂と硬化剤とを約１０対１の割合で混ぜ合わせた硬化前のシリコン樹脂と、上記したガス吸収剤との混合物を所定の形状を有する型（図示せず）に流し込む。そして、約１５０℃の温度条件下で約３０分間加熱することにより硬化させる。これにより、キャップ部３０の側壁部３０ａ、および、略中央部に開口部が形成される底面部３０ｂ（図９参照）が成型される。この際、ガス吸収剤（合成ゼオライト）をシリコン樹脂に混合する前に、合成ゼオライトに対して熱処理を行うことがより好ましい。これにより、合成ゼオライトの吸収能力を向上させることができる。

その後、ガス吸収剤が混入されていない上記硬化前のシリコン樹脂と、上記工程で成型されたキャップ部３０（側壁部３０ａおよび底面部３０ｂの部分）とを、再度、所定の形状を有する型（図示せず）に入れる。そして、約１５０℃の温度条件下で約３０分間加熱する。これにより、上記底面部３０ｂの略中央部に形成されていた開口部に、透光性を有する光透過部３５（図９参照）が成型される。

その後、型からキャップ部３０を取り出し、オイルフリーポンプにより減圧状態にしたオーブン内で、約２４０℃の温度条件下で約２日間加熱する。これにより、シリコン樹脂中に残留する低分子シロキサンは、キャップ部３０に混入されているガス吸収剤によって吸収可能な量にまで低減される。

その後、真空蒸着法を用いて、キャップ部３０の側壁部３０ａおよび底面部３０ｂの外表面３０ｄ上に、ＳｉＯ_２からなるガスバリア層３３（図９参照）を形成する。このようにして、キャップ部３０が形成される。

最後に、ベース部１０を前面１０ｃ側からキャップ部３０の内側に挿入する。これにより、キャップ部３０の内側面３０ｃとベース部１０の側面１０ｆとが嵌合することにより、青紫色半導体レーザ素子２０が気密封止される。このようにして、第１実施形態の第１変形例による半導体レーザ装置１００ａ（図９参照）が形成される。

第１実施形態の第１変形例では、上記のように、青紫色半導体レーザ素子２０を覆うキャップ部３０を備えているので、青紫色半導体レーザ素子２０を封止することができる。ここで、放熱部１１ｄ（第２放熱部１１ｇ）がキャップ部３０の外側に配置されることによって、ベース部１０の前面１０ｃ側に放熱部１１ｄ（第２放熱部１１ｇ）と干渉することなくキャップ部３０を容易に取り付けることができる。これにより、放熱性が維持された状態で青紫色半導体レーザ素子２０が封止された半導体レーザ装置１００ａを容易に得ることができる。

また、第１実施形態の第１変形例では、ベース部１０およびキャップ部３０を、それぞれ、エポキシ樹脂およびシリコン樹脂と、ガス吸収剤との混合物により形成している。これにより、大気中に存在する低分子シロキサンやベース部１０およびキャップ部３０の樹脂から発生する揮発性の有機ガスを、ガス吸収剤によって吸収することができる。これにより、青紫色半導体レーザ素子２０を封止するパッケージ５０内の有機ガスなどの濃度を小さくすることができる。その結果、青紫色半導体レーザ素子２０から出射されるレーザ光によりこれらのガスが励起あるいは分解されて光出射面２０ａに固体の付着物が形成されることを抑制することができる。これにより、青紫色半導体レーザ素子２０が劣化するのを抑制することができる。

また、第１実施形態の第１変形例では、ベース部１０およびキャップ部３０を、ガス吸収剤１６が混入された樹脂１５により形成している。このため、ガス吸収剤を含む部材を、パッケージ５０の内部に別途設置する必要がない。これにより、パッケージ５０の内容積を大きくする必要がないので、半導体レーザ装置１００ａのサイズを小型化することができる。

また、第１実施形態の第１変形例では、キャップ部３０も樹脂を用いて成型しているので、キャップ部３０を容易に製造することができる。ここで、ベース部１０においては、ガス吸収剤１６は、樹脂（エポキシ樹脂）１５に対して約７０重量％以上約９０重量％以下の範囲で混入されるのが好ましい。これにより、ベース部１０に占めるエポキシ樹脂の割合が低下してエポキシ樹脂から発生する有機ガスの発生量が抑制される。また、同時に、ベース部１０に占める割合が相対的に増加されたガス吸収剤によって、有機ガスを確実に吸収することが可能となる。また、キャップ部３０においては、ガス吸収剤１６は、樹脂（シリコン樹脂）１５に対して約４０重量％以上約７０重量％以下の範囲で混入されるのが好ましい。これにより、ベース部１０と同様に、シリコン樹脂から発生する有機ガスの発生量が抑制され、有機ガスを確実に吸収することが可能となる。なお、キャップ部３０に混入されるガス吸収剤１６の割合が、ベース部１０に混入されるガス吸収剤１６よりも少ない。これによりキャップ部３０におけるシリコン樹脂による伸縮性を維持することができる。

なお、図８のようにキャップ部３０とベース部１０とを嵌合しない状態では、ベース部１０の外径Ｄ１よりもキャップ部３０の内径Ｄ２が、約１％程度小さくなるようにキャップ部３０を形成しておくのが好ましい。これにより、ベース部１０の側面１０ｆに対してキャップ部３０の側壁部３０ａの内側面３０ｃを略完全に密着させた状態で嵌合させることが可能となる。

ここで、光透過部３５にシリコン樹脂を用いることの有用性を確認するため、以下の実験を行った。まず、１ｍｍの厚みを有する板状のポリジメチルシロキサンからなるシリコン樹脂（信越化学製：ＫＥ−１０６）により光透過部３５を形成し、これを光出射面２０ａから１ｍｍの距離を隔てて配置した。次に、７０℃の条件で、青紫色半導体レーザ素子２０から、ＡＰＣ（Ａｕｔｏ Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｎｔｒｏｌ）により、１０ｍＷの出力に調整されたレーザ光を上記光透過部３５に１０００時間照射した。この結果、光透過部３５の透過率に変化がないことを確認した。なお、比較例として、１ｍｍの厚みを有するＰＭＭＡ（透明アクリル樹脂）で形成した光透過部に対して同じ条件でレーザ光を照射した場合には、レーザ光の照射領域が劣化により不透明になった。この結果から、光透過部３５にシリコン樹脂を用いることの有用性が確認された。

また、第１実施形態の第１変形例では、ガス吸収剤は、光透過部３５を構成する樹脂中には混入されていないので、光透過部３５において、ガス吸収剤１６による光吸収あるいは光散乱が生じることがない。これにより、光透過部３５から出射光を確実に出射させることができる。

また、ベース部１０やキャップ部３０を構成するエポキシ樹脂やシリコン樹脂は、非結晶構造のためガス透過性が高いので、半導体レーザ装置１００ａの外部（大気中）に存在する低分子シロキサンや揮発性の有機ガスが、エポキシ樹脂中やシリコン樹脂中を透過して青紫色半導体レーザ素子２０が封止されたパッケージ５０内に浸入する虞がある。これに対して、第１実施形態の第１変形例では、混合物により形成されているベース部１０の側面１０ｆと後面１０ｄとに、ガスバリア層１７を形成している。また、キャップ部３０の側壁部３０ａおよび底面部３０ｂの外表面３０ｄ上に、ガスバリア層３３を形成している。これにより、半導体レーザ装置１００の外部（大気中）に存在する低分子シロキサンや揮発性の有機ガスなどがベース部１０またはキャップ部３０の材料中を透過して青紫色半導体レーザ素子２０が封止されたパッケージ内に浸入することを抑制することができる。この結果、青紫色半導体レーザ素子２０の劣化をさらに抑制することができる。なお、ガスバリア層１７および３３は、数十ｎｍ以上の厚みを有していればよい。また、ベース部１０やキャップ部３０は、樹脂中にガス吸収剤を含有しており、内部構造が多孔質の状態となるため、ガスバリア層１７や３３を設けることは、有機ガスなどの外部からの浸入を遮断する上で非常に有効である。また、ベース部１０の側面１０ｆと前面１０ｃ、および、側面１０ｆと台座部１０ｂの前面１０ｈとが交わる縁部１０ｇには、周状に面取り加工が施されている。これにより、キャップ部３０をベース部１０に嵌め込む際に、ベース部１０の側面１０ｆに対してキャップ部３０の内側面３０ｃが滑らかに挿入することができる。なお、第１実施形態の第１変形例のその他の効果は、上記第１実施形態と同様である。

（第１実施形態の第２変形例）
次に、第１実施形態の第２変形例について説明する。この第１実施形態の第２変形例による半導体レーザ装置１００ｂでは、図１１に示すように、上記第１実施形態と異なり、前端領域１１ｂとリード端子１１とが分離されている場合について説明する。なお、図中において、上記第１実施形態と同様の構成には同じ符号を付して図示している。

すなわち、半導体レーザ装置１００ｂでは、リード端子１１と前端領域１１ｂとは、分離して形成されている。また、前端領域１１ｂとリード端子１１の前端部２１１ｂとは、Ａｕなどからなる金属線９３を介して電気的に接続されている。なお、第１実施形態の第２変形例による半導体レーザ装置１００ｂのその他の構成は、上記第１実施形態と同様である。

また、第１実施形態の第２変形例による半導体レーザ装置１００ｂの製造プロセスについては、図６において前端領域１１ｂがリード端子１１と分離されるようにパターニングされたリードフレームを用いる点と、金属線９１および９２のボンディングの際に、金属線９３を用いて前端領域１１ｂとリード端子１１の前端部２１１ｂ（図１１参照）とを接続する工程を含む点とを除いて、上記第１実施形態の第１変形例における製造プロセスと同様である。なお、第１実施形態の第２変形例の効果は、上記第１実施形態の第１変形例と同様である。

（第１実施形態の第３変形例）
次に、第１実施形態の第３変形例について説明する。この第１実施形態の第３変形例による半導体レーザ装置１００ｃでは、図１２に示すように、上記第１実施形態と異なり、前端領域１１ｂの両側に配置された放熱部１１ｄが前方に延びた第２放熱部１１ｇを有していない場合について説明する。なお、図中において、上記第１実施形態と同様の構成には同じ符号を付して図示している。

すなわち、接続部１１ｃの後端領域１１ｈに接続される放熱部１１ｄは、ベース部１０の外側に延びる幅Ｗ２１を有する第１放熱部２１１ｆの実から構成されている。ここで、幅Ｗ２１は、上記第１実施形態の第１放熱部１１ｆの幅Ｗ３（図４参照）よりも大きい（Ｗ２１＞Ｗ３）。なお、第１実施形態の第３変形例による半導体レーザ装置１００ｃのその他の構成は、上記第１実施形態と同様である。

また、第１実施形態の第３変形例による半導体レーザ装置１００ｃの製造プロセスについては、図６のようなリードフレームを作製する際、上記第１実施形態における第２放熱部１１ｇを形成することなく、第１放熱部２１１ｆ（図１２参照）を直接連結部１０３によって連結するようにパターニングする。なお、上記以外の製造プロセスについては、第１実施形態の製造プロセスと略同様である。

第１実施形態の第３変形例による半導体レーザ装置１００ｃでは、上記のように、第２放熱部１１ｇを有しない場合であっても、第１放熱部２１１ｆが幅Ｗ２１を有して形成されているので、放熱部１１ｄの放熱効率を容易に維持することができる。また、半導体レーザ装置１００ｃでは、前方に延びる第２放熱部１１ｇが形成されていないので、ベース部１０の側方が広く開放されている。これにより、青紫色半導体レーザ素子２０を封止するキャップ部３０（図８参照）のような構成をより自由に組み合わせることができる。なお、第１実施形態の第３変形例のその他の効果は、上記第１実施形態と同様である。

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態による半導体レーザ装置２００について説明する。この半導体レーザ装置２００では、図１３に示すように、ベース部１０の後面１０ｄから露出した接続部１１ｃの後端領域１１ｈが上方（Ｃ２方向）に折り曲げられて配置されている。また、第２実施形態による半導体レーザ装置２００のその他の構成は、上記第１実施形態の第３変形例と同様であって、図中において、上記第１実施形態の第３変形例と同様の構成には同じ符号を付して図示している。

また、第２実施形態による半導体レーザ装置２００の製造プロセスについては、第１放熱部２１１ｆを有するリードフレームに対して、図示しないプレス機などを用いて、第１放熱部２１１ｆの部分をリードフレームの上面に対して上方に折り曲げる工程が加わる以外は、上記第１実施形態の第３変形例の製造プロセスと略同様である。

第２実施形態では、上記のように、接続部１１ｃの後端領域１１ｈが上方（Ｃ２方向）に折り曲げられているので、上方向（Ｃ方向）にも放熱部１１ｄ（第１放熱部２１１ｆ）を容易に延ばして配置することができる。これにより、放熱部１１ｄ（第１放熱部２１１ｆ）の表面積を容易に増加させることができる。したがって、放熱部１１ｄの放熱効率を容易に維持することができるので、放熱特性をさらに向上させることができる。なお、第２実施形態のその他の効果は、上記第１実施形態と同様である。

（第２実施形態の変形例）
次に、第２実施形態の変形例による半導体レーザ装置２００ａについて説明する。この第２実施形態の変形例による半導体レーザ装置２００ａでは、図１４に示すように、上記第２実施形態の半導体レーザ装置２００と比べて、上方に折り曲げられた第１放熱部２１１ｆから前方に延びる第２放熱部２１１ｇが形成されている以外は、同様の構成を備えている。なお、図中において、上記第２実施形態と同様の構成には同じ符号を付して図示している。

すなわち、放熱部１１ｄの第１放熱部２１１ｆと、第１放熱部２１１ｆには、幅Ｗ４を有する第２放熱部２１１ｇが接続されている。この第２放熱部２１１ｇは、接続部１１ｃが接続されているのとは反対側の第１放熱部２１１ｆの端部に接続されている。また、第２放熱部２１１ｇは、第１放熱部２１１ｆとの接続領域で前方（Ａ１方向）に折り曲げられている。さらに、第２放熱部２１１ｇは、ベース部１０の側面１０ｆからＷ６だけ隔てられるように、リード端子１１の前端領域１１ｂおよび接続部１１ｃと同一平面上において、前方（Ａ１方向）に延びるように配置されている。

また、第２実施形態の変形例による半導体レーザ装置２００ａの製造プロセスについては、上記第１実施形態の製造プロセスにおいて、第１放熱部２１１ｆの幅をＷ２１に大きくするとともに、図６のようなリードフレームを作製した後に、図示しないプレス機などを用いて、第１放熱部２１１ｆの部分をリードフレームの上面に対して上方に折り曲げる工程が加わる以外は、上記第２実施形態の製造プロセスと略同様である。

第２実施形態の変形例では、上記のように、上方に延びる第１放熱部２１１ｆに加えて前方に延びる第２放熱部２１１ｇが形成されることによって、放熱部１１ｄの表面積が上記第２実施形態よりもさらに増加される。したがって、放熱部１１ｄの放熱効率をより一層向上させることができる。なお、第２実施形態の変形例のその他の効果は、上記第２実施形態と同様である。

（第３実施形態）
次に、第３実施形態による半導体レーザ装置３００について説明する。この半導体レーザ装置３００では、図１５に示すように、接続部３１１ｃの端部領域が上方（Ｃ２方向）に折り曲げられている以外は、半導体レーザ装置１００と同様の構成を備えており、図中において、上記第１実施形態と同様の構成には同じ符号を付して図示している。

すなわち、第３実施形態による半導体レーザ装置３００では、リード端子１１の前端領域１１ｂと各々の放熱部１１ｄとの間に、上記第１実施形態における接続部１１ｃよりも大きな幅を有する接続部３１１ｃが設けられている。具体的には、接続部３１１ｃのＢ方向に沿った端部領域（各々の接続部３１１ｃのＢ２側またはＢ１側の領域）が、前端領域１１ｂの上面と略直交する方向（青紫色半導体レーザ素子２０の高さ方向（Ｃ２方向））に折り曲げられている。この際、接続部３１１ｃが接続されている前端領域１１ｂの端部（Ｂ２側およびＢ１側）もＣ２方向に折り曲げられている。また、接続部３１１ｃは、端部領域がＣ２方向に折り曲げられた状態でベース部１０をＡ２方向に完全に貫通している。

したがって、接続部３１１ｃは、上記第１実施形態の接続部１１ｃの幅Ｗ２（図４参照）に加えて、上方に延びる端部領域の幅Ｗ３１を有することにより、合計でＷ２＋Ｗ３１の幅（接続部３１１ｃの上面に沿った周長）を有している。これにより、接続部３１１ｃを図１５においてＡ２方向に沿って見た場合、その断面積は、接続部１１ｃ（図１参照）よりも増加している。

また、第３実施形態による半導体レーザ装置３００の製造プロセスについては、図１６に示すように、接続部３１１ｃと放熱部１１ｄとの間に略Ｌ字状の切り欠き線３９０を形成したリードフレーム３０５を形成するとともに、図示しないプレス機などを用いて、前端領域１１ｂおよび接続部３１１ｃの端部領域をリードフレームの上面に対して上方に折り曲げる工程が加わる以外の製造プロセスについては、第１実施形態の製造プロセスと略同様である。

第３実施形態の半導体レーザ装置３００では、上記のように、接続部３１１ｃの端部領域はＣ２方向に折り曲げられている。これにより、接続部３１１ｃの延びるＡ方向に垂直な断面積を容易に増加することができるので、接続部３１１ｃ内部の熱抵抗が減少することにより、熱を伝達しやすくすることができる。この結果、放熱部１１ｄの放熱効率をより向上させることができる。

また、第３実施形態では、接続部３１１ｃの端部領域が上方に折り曲げられているので、接続部３１１ｃの剛性を向上させることができる。なお、第３実施形態のその他の効果は、上記第１実施形態と同様である。

（第４実施形態）
図１７〜図１９を参照して、第４実施形態について説明する。この第４実施形態による半導体レーザ装置４００では、上記第１実施形態と異なり、リード端子１１とリード端子１２および１３とが異なる高さ位置に形成されている場合について説明する。なお、図１７では、リードフレームの詳細な構造を説明するために、ベース部１０（図１８参照）の外形を破線で示している。また、図１８は、図１７の４９０−４９０線に沿った断面においてベース部１０を見た図である。なお、図中において、上記第１実施形態と同様の構成には同じ符号を付して図示している。なお、リード端子１２および１３は、本発明の「第２リード端子」の一例である。

本発明の第４実施形態による半導体レーザ装置４００では、図１を参照して、上記第１実施形態で示したリード端子１１、接続部１１ｃおよび前端領域１１ｂで囲まれた切り欠き部が形成されていない。すなわち、半導体レーザ装置４００のリード端子１１には、図１７に示すように、前端領域１１ｂと接続部１１ｃとを含む略矩形状の平面部４０１が形成されている。また、平面部４０１の後方（Ａ２方向）において、放熱部１１ｄが平面部４０１に接続されている。また、図１８に示すように、リード端子１２および１３は、それぞれ、平面部４０１上に形成されたエポキシ樹脂からなる絶縁膜４０２を介してリード端子１１（前端領域１１ｂ）とは異なる高さ方向（Ｃ方向）の平面上に形成されている。したがって、平面部４０１（リード端子１１）とリード端子１２および１３とは、互いに絶縁された状態かつ高さ方向にも異なった位置で、ベース部１０を前方（Ａ１側）から後方（Ａ２側）に貫通している。なお、第４実施形態による半導体レーザ装置４００のその他の構成は、上記第１実施形態と同様である。

また、第４実施形態による半導体レーザ装置４００の製造プロセスでは、まず、図１９に示すように、第１実施形態と同様に、帯状の金属板をエッチングすることにより、リード端子１１が横方向（Ｂ方向）に繰り返しパターニングされたリードフレーム１０６を形成する。この際、図６を参照して、リード端子１２および１３についてはパターニングを行わない。また、リード端子１１、接続部１１ｃおよび前端領域１１ｂで囲まれた切り欠き部を形成せずに、平面部４０１の後方に第１放熱部１１ｆが直接接続された状態にパターニングされる。また、図６を参照して、リード端子１２および１３が横方向（Ｂ方向）に繰り返しパターニングされたリードフレーム１０７を別途形成する。

その後、平面部４０１の、リード端子１２および１３が配置される所定領域上に、エポキシ樹脂からなる絶縁膜４０２（図１８参照）を塗布する。そして、絶縁膜４０２の表面上に、リード端子１２および１３が重なるようにリードフレーム１０７をリードフレーム１０６上に配置した状態でエポキシ樹脂を硬化させる。これにより、リードフレーム１０６とリードフレーム１０７とを接着する（図１９参照）。その後、図１７および図１８に示すように、リード端子１１、１２および１３を固定するようにベース部１０をモールド成型する。なお、第４実施形態のその他の製造プロセスについては、上記第１実施形態の製造プロセスと略同様である。

第４実施形態では、上記のように、前端領域１１ｂとリード端子１２および１３とが、異なる平面上に配置されている。これにより、リード端子の幅を小さくすることなく、リード端子の数を容易に増やすことができる。また、リード端子の数を増やした場合でも、平面部４０１の幅（断面積）を適切に確保することができるので、平面部４０１を介して前端領域１１ｂから放熱部１１ｄに放熱する際に放熱（伝熱）特性が低下することを抑制することができる。なお、第４実施形態のその他の効果は、上記第１実施形態と同様である。

（第５実施形態）
図２０および図２１を参照して、第５実施形態について説明する。この第５実施形態による半導体レーザ装置５００では、上記第１実施形態と異なり、一方の接続部５１１ｃがリード端子５１１を兼用している場合について説明する。なお、図２０では、リードフレームの詳細な構造を説明するために、前端領域１１ｂが取り付けられるベース部１０（図２１参照）の外形を破線で示している。また、図中において、上記第１実施形態と同様の構成には同じ符号を付して図示している。なお、リード端子５１１は、本発明の「第１リード端子」の一例である。

すなわち、第５実施形態による半導体レーザ装置５００では、図２０および図２１に示すように、一方（Ｂ２側）の幅Ｗ２を有する接続部５１１ｃの後端部（Ａ２側）から、幅Ｗ５を有するリード端子５１１が後方に延びている。また、接続部５１１ｃの後端部には、放熱部１１ｄが接続されている。そして、他方（Ｂ１側）の幅Ｗ５２を有する接続部５２１ｃと接続部５１１ｃとの間に、リード端子１２および１３が設けられている。

また、図２１に示すように、接続部５２１ｃの幅Ｗ５２は、接続部５１１ｃの幅Ｗ２よりも大きく（Ｗ５２＞Ｗ２）形成されている。すなわち、第５実施形態では、図２１に示すように、平面的に見て、青紫色半導体レーザ素子２０を中心として、接続部５１１ｃ側（Ｂ２側）の構造と接続部５２１ｃ側（Ｂ１側）の構造とが非対称に形成されている。なお、第５実施形態による半導体レーザ装置５００のその他の構成は、上記第１実施形態と同様である。

また、第５実施形態による半導体レーザ装置５００の製造プロセスについては、前端領域１１ｂの略中心に対して横方向に非対称に配置された接続部５１１ｃおよび５２１ｃを有するリード端子５１１と、接続部５１１ｃおよび５２１ｃの間の領域にリード端子１２および１３とが配置されるようにパターニングされたリードフレームを形成する点を除いて、上記第１実施形態の製造プロセスと略同様である。

第５実施形態では、上記のように、片側（Ｂ２側）の接続部５１１ｃとリード端子５１１とが兼用して形成されているので、他方（Ｂ１側）の放熱部５２１ｄの接続部５２１ｃの幅Ｗ５２をより広くすることができる。この結果、放熱部５２１ｄの放熱効率を向上させることができる。なお、第５実施形態のその他の効果は、上記第１実施形態と同様である。

（第５実施形態の変形例）
次に、第５実施形態の変形例について説明する。この第５実施形態の変形例による半導体レーザ装置５００ａでは、図２２に示すように、上記第５実施形態の半導体レーザ装置５００と比べて放熱部５１１ｄが形成されていない以外は同様の構成を備えており、図中において、上記第５実施形態と同様の構成には同じ符号を付して図示している。

図２２に示すように、リード端子５１１には上記第５実施形態で示した放熱部５１１ｄ（図２１参照）が形成されずに、放熱部５２１ｄのみが片側（Ｂ１側）に形成されている。なお、第５実施形態の変形例による半導体レーザ装置５００ａのその他の構成は、上記第５実施形態と同様である。また、第５実施形態の変形例による半導体レーザ装置５００ａの製造プロセスについては、片側に接続部５２１ｃ、第１放熱部１１ｆおよび第２放熱部１１ｇのみからなる放熱部５２１ｄが形成されたリードフレームを作製する点を除いて、上記第５実施形態の製造プロセスと略同様である。

半導体レーザ装置５００ａのように、リード端子５１１の片側（Ｂ１側）にのみ放熱部５２１ｄを備えていても、青紫色半導体レーザ素子２０が発する熱は、接続部５２１ｃを介して放熱部５２１ｄから外部に放熱することができる。これにより、半導体レーザ装置５００ａの幅（Ｂ方向）を容易に小さくすることができる。この場合、放熱部５２１ｄが接続されている接続部５２１ｃの幅（Ｂ方向の幅）を第１実施形態の接続部１１ｃよりも広くすることにより、片側にのみ放熱部５２１ｄを形成していても十分放熱することができる。なお、第５実施形態の変形例のその他の効果は、上記第１実施形態と同様である。

（第６実施形態）
図２３および図２４を参照して、第６実施形態について説明する。この第６実施形態による３波長半導体レーザ装置６００では、上記第４実施形態と異なり、互いに異なる波長のレーザ光を出射する複数の半導体レーザ素子が搭載されている場合について説明する。なお、図２３では、リードフレーム上に接着されたリード端子の詳細な構造を説明するために、前端領域１１ｂが取り付けられるベース部６１０の外形を破線で示している。また、図中において、上記第４実施形態と同様の構成には同じ符号を付して図示している。

本発明の第６実施形態による３波長半導体レーザ装置６００には、図２３に示すように、青紫色半導体レーザ素子２０に隣接して、約６５０ｎｍの発振波長を有する赤色半導体レーザ素子７０および約７８０ｎｍの発振波長を有する赤外半導体レーザ素子８０がモノリシックに形成された２波長半導体レーザ素子６０が、サブマウント４０の表面上に接合されている。なお、３波長半導体レーザ装置６００は、本発明の「半導体レーザ装置」の一例である。また、２波長半導体レーザ素子６０、赤色半導体レーザ素子７０および赤外半導体レーザ素子８０は、それぞれ、本発明の「半導体レーザ素子」の一例である。

また、ベース部６１０は、断面が幅方向（Ｂ方向）に引き延ばされた長丸形状を有している。リード端子１１の平面部４０１上には、上記第４実施形態の半導体レーザ装置４００と比べて本数が多いリード端子６１２〜６１５が配置されている。各々のリード端子の前端領域は、青紫色半導体レーザ素子２０、２波長半導体レーザ素子６０およびモニタ用ＰＤ４２とそれぞれ接続されている。ここで、リード端子６１２〜６１５は、本発明の「第２リード端子」の一例である。

また、２波長半導体レーザ素子６０は、図２４に示すように、赤色半導体レーザ素子７０と赤外半導体レーザ素子８０とが所定の溝幅を有する凹部６５を隔てて共通のｎ型ＧａＡｓ基板７１の表面上に形成されている。

具体的には、赤色半導体レーザ素子７０では、ｎ型ＧａＡｓ基板７１の上面上に、ＡｌＧａＩｎＰからなるｎ型クラッド層７２が形成されている。ｎ型クラッド層７２の上面上には、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ＭＱＷ構造を有する活性層７３が形成されている。活性層７３の上面上には、ＡｌＧａＩｎＰからなるｐ型クラッド層７４が形成されている。また、赤外半導体レーザ素子８０では、ｎ型ＧａＡｓ基板７１の上面上に、ＡｌＧａＡｓからなるｎ型クラッド層８２が形成されている。ｎ型クラッド層８２の上面上には、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ＭＱＷ構造を有する活性層８３が形成されている。活性層８３の上面上には、ＡｌＧａＡｓからなるｐ型クラッド層８４が形成されている。

また、ｐ型クラッド層７４のリッジ７５以外の上面とリッジ７５の両側面、および、ｐ型クラッド層８４のリッジ８５以外の上面とリッジ８５の両側面とを覆うＳｉＯ_２からなる電流ブロック層８６が形成されている。また、リッジ７５、リッジ８５および電流ブロック層８６の上面上には、それぞれ、約２００ｎｍの厚みを有するＰｔ層と約３μｍの厚みを有するＡｕ層とが積層されたｐ側電極７７および８７が形成されている。

また、ｎ型ＧａＡｓ基板７１の下面上に、ｎ型ＧａＡｓ基板７１から近い順に、ＡｕＧｅ層、Ｎｉ層およびＡｕ層の順に積層されたｎ側電極７８が形成されている。また、ｎ側電極７８は、赤色半導体レーザ素子７０と赤外半導体レーザ素子８０とに共通のｎ側電極として設けられている。

また、図２３に示すように、ｐ側電極２７には、金属線６９１の一端がワイヤボンディングされており、金属線６９１の他端は、リード端子６１４の前端領域６１４ｂに接続されている。ｐ側電極７７には、金属線６９２の一端がワイヤボンディングされており、金属線６９２の他端は、リード端子６１３の前端領域６１３ｂに接続されている。また、ｐ側電極８７には、金属線６９３の一端がワイヤボンディングされており、金属線６９３の他端は、リード端子６１２の前端領域６１２ｂに接続されている。また、モニタ用ＰＤ４２のｐ型領域４２ｂには、金属線６９４の一端がワイヤボンディングされており、金属線６９４の他端は、リード端子６１５の前端領域６１５ｂに接続されている。

また、キャップ部６３０についても、底面部６３０ｂおよび底面部６３０ｂから筒状に延びる側壁部６３０ａの内周が、ベース部６１０の断面形状（長丸形状）に対応した断面を有するように樹脂成型されている。これにより、キャップ部６３０の内側面６３０ｃが、ベース部６１０の外側面６１０ｆを完全に取り囲んだ状態で嵌合するように構成されている。

また、第６実施形態では、キャップ部６３０は、粒子状の合成ゼオライトからなるガス吸収剤１６と、伸縮性を有する熱可塑性フッ素樹脂１５との混合物により形成されている。なお、ガス吸収剤１６は、熱可塑性フッ素樹脂１５に対して約４０重量％以上約７０重量％以下の範囲で混入されるのが好ましい。

ここで、キャップ部６３０の製造プロセスについて説明すると、ペレット（約３〜５ｍｍ程度の長さを有する円柱状の粒子）状の熱可塑性フッ素樹脂に対して、数十μｍ以上数百μｍ以下の粒子径を有するように粉砕した合成ゼオライトからなるガス吸収剤を混合する。そして、混練機を用いて約１７０℃の温度条件下で加熱しながら混練する。この際、熱可塑性フッ素樹脂に対するガス吸収剤の割合を約４０％以上約７０％以下にするのが好ましい。

その後、熱可塑性フッ素樹脂とガス吸収剤との混練物を所定の形状を有する型（図示せず）に流し込んで除温することにより硬化させる。これにより、キャップ部６３０の側壁部６３０ａ、および、略中央部に開口部が形成された底面部６３０ｂ（図２３参照）が成型される。この際、ガス吸収剤を熱可塑性フッ素樹脂に混合する前に熱処理を行う。これにより、ガス吸収剤の吸収能力を向上させることができる。

その後、ガス吸収剤が混入されていない熱可塑性フッ素樹脂と、上記工程で成型されたキャップ部６３０（側壁部６３０ａおよび底面部６３０ｂの部分）とを、再度、所定の形状を有する型（図示せず）に入れる。そして、約１７０℃の温度条件下で加熱する。これにより、上記底面部６３０ｂの略中央部に形成されていた開口部に、透光性を有する光透過部６３５（図２３参照）が成型される。なお、熱可塑性フッ素樹脂からの揮発性ガスは端面に付着物を形成しないので、上記第１実施形態の第１変形例によるキャップ部３０の製造プロセスで行った脱ガス処理を行う必要はない。

なお、第６実施形態による３波長半導体レーザ装置６００のその他の構造および製造プロセスについては、青紫色半導体レーザ素子２０および２波長半導体レーザ素子６０を横方向（図２４のＢ方向）に並べた状態でサブマウント４０上に接合する点と、熱可塑性フッ素樹脂とガス吸収剤（合成ゼオライト）との混合物を用いてキャップ部６３０を形成した後に、キャップ部６３０をベース部６１０に嵌合して青紫色半導体レーザ素子２０および２波長半導体レーザ素子６０を封止する点とを除いて、上記第４実施形態と略同様である。

第６実施形態では、上記のように、前端領域１１ｂとリード端子６１２〜６１５とが、異なる平面上に配置されている。これにより、リード端子の幅を小さくすることなく、リード端子の数を容易に増やすことができる。また、リード端子の数を増やした場合でも、平面部４０１の幅（断面積）を適切に確保することができるので、平面部４０１を介して前端領域１１ｂから放熱部１１ｄに放熱する際に放熱（伝熱）特性が低下することを抑制することができる。

また、第６実施形態では、ベース部６１０およびキャップ部６３０を、それぞれ、エポキシ樹脂および熱可塑性フッ素樹脂と、ガス吸収剤との混合物により形成している。これにより、ベース部６１０およびキャップ部６３０の樹脂から発生する揮発性の有機ガスを、ガス吸収剤によって吸収することができる。

ここで、キャップ部に熱可塑性フッ素樹脂を用いることの有用性を確認するため、以下の実験を行った。まず、９ｍｍの直径（外径）を有する金属製のステム（ベース部）に青紫色半導体レーザ素子２０のみを取り付けるとともに、金属製のキャップ部（ガラス窓付き）を被せて封止を行う際に、パッケージ内に２ｍｍ×２ｍｍ×０．１ｍｍ（縦×横×厚み）のサイズにカットしたテトラフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロピレンおよびビニリデンフロライドからなる熱可塑性フッ素樹脂（３Ｍ製：ＴＨＶ５００Ｇ）を入れて封止した。そして、７０℃の条件で、青紫色半導体レーザ素子２０から、ＡＰＣ（Ａｕｔｏ Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｎｔｒｏｌ）により、１０ｍＷの出力に調整されたレーザ光を２５０時間出射して動作試験を行った。この結果、２５０時間経過後においても動作電流に顕著な変化は生じなかった。なお、比較例として、同じパッケージ内に上記と同じサイズにカットしたアクリル板を入れて封止した後に動作試験を行った。この場合、１４０時間で動作電流が上昇し始め、レーザ素子が破損した。

上記のように、熱可塑性フッ素樹脂からの揮発性ガスによっては、光出射端面に付着物は形成されないので、この熱可塑性フッ素樹脂を用いてキャップ部を形成した第６実施形態の３波長半導体レーザ装置６００では、青紫色半導体レーザ素子２０の劣化をさらに抑制することができる。また、熱可塑性フッ素樹脂については、上記のように脱ガス処理を行う必要がないので、優れた特性を備えた３波長半導体レーザ装置６００を容易に製造することができる。なお、第６実施形態による３波長半導体レーザ装置６００のその他の効果については、上記第１実施形態と同様である。

（第７実施形態）
図２３および図２５を参照して、本発明の第７実施形態による光ピックアップ装置７００について説明する。なお、光ピックアップ装置７００は、本発明の「光装置」の一例である。

本発明の第７実施形態による光ピックアップ装置７００は、図２５に示すように、上記第６実施形態による３波長半導体レーザ装置６００（図２３参照）と、３波長半導体レーザ装置６００から出射されたレーザ光を調整する光学系７２０と、レーザ光を受光する光検出部７３０とを備えている。

また、光学系７２０は、偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）７２１、コリメータレンズ７２２、ビームエキスパンダ７２３、λ／４板７２４、対物レンズ７２５、シリンドリカルレンズ７２６および光軸補正素子７２７を有している。

また、ＰＢＳ７２１は、３波長半導体レーザ装置６００から出射されるレーザ光を全透過するとともに、光ディスク７３５から帰還するレーザ光を全反射する。コリメータレンズ７２２は、ＰＢＳ７２１を透過した３波長半導体レーザ装置６００からのレーザ光を平行光に変換する。ビームエキスパンダ７２３は、凹レンズ、凸レンズおよびアクチュエータ（図示せず）から構成されている。アクチュエータは後述するサーボ回路からのサーボ信号に応じて、凹レンズおよび凸レンズの距離を変化させることにより、３波長半導体レーザ装置６００から出射されたレーザ光の波面状態を補正する機能を有している。

また、λ／４板７２４は、コリメータレンズ７２２によって略平行光に変換された直線偏光のレーザ光を円偏光に変換する。また、λ／４板７２４は光ディスク７３５から帰還する円偏光のレーザ光を直線偏光に変換する。この場合の直線偏光の偏光方向は、３波長半導体レーザ装置６００から出射されるレーザ光の直線偏光の方向に直交する。これにより、光ディスク７３５から帰還するレーザ光は、ＰＢＳ７２１によって略全反射される。対物レンズ７２５は、λ／４板７２４を透過したレーザ光を光ディスク７３５の表面（記録層）上に収束させる。なお、対物レンズ７２５は、対物レンズアクチュエータ（図示せず）により、後述するサーボ回路からのサーボ信号（トラッキングサーボ信号、フォーカスサーボ信号およびチルトサーボ信号）に応じて、フォーカス方向、トラッキング方向およびチルト方向に移動可能にされている。

また、ＰＢＳ７２１により全反射されるレーザ光の光軸に沿うように、シリンドリカルレンズ７２６、光軸補正素子７２７および光検出部７３０が配置されている。シリンドリカルレンズ７２６は、入射されるレーザ光に非点収差作用を付与する。光軸補正素子７２７は、回折格子により構成されており、シリンドリカルレンズ７２６を透過した青紫色、赤色および赤外の各レーザ光の０次回折光のスポットが後述する光検出部７３０の検出領域上で一致するように配置されている。

また、光検出部７３０は、受光したレーザ光の強度分布に基づいて再生信号を出力する。ここで、光検出部７３０は再生信号とともに、フォーカスエラー信号、トラッキングエラー信号およびチルトエラー信号が得られるように所定のパターンの検出領域を有する。このようにして、３波長半導体レーザ装置６００を備えた光ピックアップ装置７００が構成される。

この光ピックアップ装置７００では、３波長半導体レーザ装置６００は、リード端子１１と、リード端子６１２〜６１４との間に、それぞれ、独立して電圧を印加することによって、青紫色半導体レーザ素子２０、赤色半導体レーザ素子７０および赤外半導体レーザ素子８０から、青紫色、赤色および赤外のレーザ光を独立的に出射することが可能に構成されている。また、３波長半導体レーザ装置６００から出射されたレーザ光は、上記のように、ＰＢＳ７２１、コリメータレンズ７２２、ビームエキスパンダ７２３、λ／４板７２４、対物レンズ７２５、シリンドリカルレンズ７２６および光軸補正素子７２７により調整された後、光検出部７３０の検出領域上に照射される。

ここで、光ディスク７３５に記録されている情報を再生する場合には、青紫色半導体レーザ素子２０、赤色半導体レーザ素子７０および赤外半導体レーザ素子８０から出射される各々のレーザパワーが一定になるように制御しながら、光ディスク７３５の記録層にレーザ光を照射するとともに、光検出部７３０から出力される再生信号を得ることができる。また、同時に出力されるフォーカスエラー信号、トラッキングエラー信号およびチルトエラー信号により、ビームエキスパンダ７２３のアクチュエータと対物レンズ７２５を駆動する対物レンズアクチュエータとを、それぞれ、フィードバック制御することができる。

また、光ディスク７３５に情報を記録する場合には、記録すべき情報に基づいて、青紫色半導体レーザ素子２０および赤色半導体レーザ素子７０（赤外半導体レーザ素子８０）から出射されるレーザパワーを制御しながら、光ディスク７３５にレーザ光を照射する。これにより、光ディスク７３５の記録層に情報を記録することができる。また、上記同様、光検出部７３０から出力されるフォーカスエラー信号、トラッキングエラー信号およびチルトエラー信号により、ビームエキスパンダ７２３のアクチュエータと対物レンズ７２５を駆動する対物レンズアクチュエータとを、それぞれ、フィードバック制御することができる。

このようにして、３波長半導体レーザ装置６００を備えた光ピックアップ装置７００を用いて、光ディスク７３５への記録および再生を行うことができる。

第７実施形態における光ピックアップ装置７００では、上記第６実施形態における３波長半導体レーザ装置６００を備えているので、良好な放熱性を有するとともに青紫色半導体レーザ素子２０および２波長半導体レーザ素子６０の劣化が生じにくいので、長時間の使用にも耐え得る信頼性の高い光ピックアップ装置７００を得ることができる。

（第８実施形態）
図２５および図２６を参照して、本発明の第８実施形態による光ディスク装置８００について説明する。なお、光ディスク装置８００は、本発明の「光装置」の一例である。

本発明の第８実施形態による光ディスク装置８００は、図２６に示すように、上記第７実施形態による光ピックアップ装置７００と、コントローラ８０１と、レーザ駆動回路８０２と、信号生成回路８０３と、サーボ回路８０４と、ディスク駆動モータ８０５とを備えている。

コントローラ８０１には、光ディスク７３５に記録すべき情報に基づいて生成された記録データＳＬ１が入力される。また、コントローラ８０１は、記録データＳＬ１および後述する信号生成回路８０３からの信号ＳＬ５に応じて、レーザ駆動回路８０２に向けて信号ＳＬ２を出力するとともに、サーボ回路８０４に向けて信号ＳＬ７を出力するように構成されている。また、コントローラ８０１は、後述するように、信号ＳＬ５を基に再生データＳＬ１０を出力する。また、レーザ駆動回路８０２は、上記信号ＳＬ２に応じて、光ピックアップ装置７００内の３波長半導体レーザ装置６００から出射されるレーザパワーを制御する信号ＳＬ３を出力する。すなわち、３波長半導体レーザ装置６００は、コントローラ８０１およびレーザ駆動回路８０２により駆動されるように構成されている。

光ピックアップ装置７００では、図２６に示すように、上記信号ＳＬ３に応じて制御されたレーザ光を光ディスク７３５に照射する。また、光ピックアップ装置７００内の光検出部７３０から、信号生成回路８０３に向けて信号ＳＬ４が出力される。また、後述するサーボ回路８０４からのサーボ信号ＳＬ８により、光ピックアップ装置７００内の光学系７２０（図２５に示すビームエキスパンダ７２３のアクチュエータおよび対物レンズ７２５を駆動する対物レンズアクチュエータ）が制御される。信号生成回路８０３は、光ピックアップ装置７００から出力された信号ＳＬ４を増幅および演算処理して、再生信号を含む第１出力信号ＳＬ５をコントローラ８０１に向けて出力するとともに、上記光ピックアップ装置７００のフィードバック制御および後述する光ディスク７３５の回転制御を行う第２出力信号ＳＬ６をサーボ回路８０４に向けて出力する。

サーボ回路８０４は、図２６に示すように、信号生成回路８０３およびコントローラ８０１からの第２出力信号ＳＬ６および信号ＳＬ７に応じて、光ピックアップ装置７００内の光学系７２０を制御するサーボ信号ＳＬ８およびディスク駆動モータ８０５を制御するモータサーボ信号ＳＬ９を出力する。また、ディスク駆動モータ８０５は、モータサーボ信号ＳＬ９に応じて、光ディスク７３５の回転速度を制御する。

ここで、光ディスク７３５に記録されている情報を再生する場合には、まず、ここでは説明を省略する光ディスク７３５の種類（ＣＤ、ＤＶＤ、ＢＤなど）を識別する手段により、照射すべき波長のレーザ光が選択される。次に、光ピックアップ装置７００内の３波長半導体レーザ装置６００から出射されるべき波長のレーザ光強度が一定になるように、コントローラ８０１からレーザ駆動回路８０２に向けて信号ＳＬ２が出力される。さらに、上記で説明した光ピックアップ装置７００の３波長半導体レーザ装置６００、光学系７２０および光検出部７３０が機能することにより、光検出部７３０から再生信号を含む信号ＳＬ４が信号生成回路８０３に向けて出力され、信号生成回路８０３は、再生信号を含む信号ＳＬ５をコントローラ８０１に向けて出力する。コントローラ８０１は、信号ＳＬ５を処理することにより、光ディスク７３５に記録されていた再生信号を抽出し、再生データＳＬ１０として出力する。この再生データＳＬ１０を用いて、たとえば、光ディスク７３５に記録されている映像、音声などの情報を、モニタやスピーカなどに出力することができる。また、光検出部７３０からの信号ＳＬ４を基に、各部のフィードバック制御も行う。

また、光ディスク７３５に情報を記録する場合には、まず、上記同様の光ディスク７３５の種類を識別する手段により、照射すべき波長のレーザ光が選択される。次に、記録される情報に応じた記録データＳＬ１に応じて、コントローラ８０１からレーザ駆動回路８０２に向けて信号ＳＬ２が出力される。さらに、上記で説明した光ピックアップ装置７００の３波長半導体レーザ装置６００、光学系７２０および光検出部７３０が機能することにより、光ディスク７３５に情報を記録するとともに、光検出部７３０からの信号ＳＬ４を基に、各部のフィードバック制御を行う。

このようにして、光ディスク装置８００を用いて、光ディスク７３５への記録および再生を行うことができる。

第８実施形態における光ディスク装置８００では、光ピックアップ装置７００の内部に３波長半導体レーザ装置６００（図２５参照）が実装されているので、良好な放熱性を有するとともに青紫色半導体レーザ素子２０および２波長半導体レーザ素子６０の劣化が生じにくいので、長時間の使用にも耐え得る信頼性の高い光ディスク装置８００を容易に得ることができる。

（第９実施形態）
図２５、図２７および図２８を参照して、本発明の第９実施形態によるプロジェクタ装置９００の構成について説明する。なお、プロジェクタ装置９００では、ＲＧＢ３波長半導体レーザ装置６０５を構成する個々の半導体レーザ素子が略同時に点灯される例について説明する。なお、ＲＧＢ３波長半導体レーザ装置６０５は、本発明の「半導体レーザ装置」の一例であり、プロジェクタ装置９００は、本発明の「光装置」の一例である。

本発明の第９実施形態によるプロジェクタ装置９００は、図２８に示すように、ＲＧＢ３波長半導体レーザ装置６０５と、複数の光学部品からなる光学系９２０と、ＲＧＢ３波長半導体レーザ装置６０５および光学系９２０を制御する制御部９５０とを備えている。これにより、ＲＧＢ３波長半導体レーザ装置６０５から出射されたレーザ光が、光学系９２０により変調された後、外部のスクリーン９９０などに投影されるように構成されている。

また、ＲＧＢ３波長半導体レーザ装置６０５は、図２７に示すように、約５３０ｎｍの緑色（Ｇ）の発振波長を有する緑色半導体レーザ素子６６０および約４８０ｎｍの青色（Ｂ）の波長を有する青色半導体レーザ素子６６５がモノリシックに形成された２波長半導体レーザ素子６５０に対して、約６５５ｎｍの赤色（Ｒ）の発振波長を有する赤色半導体レーザ素子６７０が接合されている。なお、２波長半導体レーザ素子６５０、緑色半導体レーザ素子６６０、青色半導体レーザ素子６６５および赤色半導体レーザ素子６７０は、本発明の「半導体レーザ素子」の一例である。

ここで、ＲＧＢ３波長半導体レーザ装置６０５は、図２３に示す上記第６実施形態の３波長半導体レーザ装置６００において、青紫色半導体レーザ素子２０の代わりにｎ型ＧａＡｓ基板７１の上面上に形成された赤色半導体レーザ素子６７０（図２７参照）を備える。また、ＲＧＢ３波長半導体レーザ装置６０５は、赤色半導体レーザ素子７０および赤外半導体レーザ素子８０がモノリシックに形成された２波長半導体レーザ素子６０の代わりに緑色半導体レーザ素子６６０および青色半導体レーザ素子６６５がｎ型ＧａＮ基板２１の下面上にモノリシックに形成された２波長半導体レーザ素子６５０（図２７参照）を備える。また、各々の半導体レーザ素子は、パッド電極４１を介してサブマウント４０の表面上に接合されている。

また、図２７に示すように、赤色半導体レーザ素子６７０は、ｐ側電極７７にワイヤボンディングされた金属線６９１を介してリード端子６１４の前端領域６１４ｂ（図２３参照）に接続される。また、青色半導体レーザ素子６６５は、ｐ側パッド電極６６６にワイヤボンディングされた金属線６９２を介してリード端子６１３の前端領域６１３ｂ（図２３参照）に接続される。また、緑色半導体レーザ素子６６０は、ｐ側パッド電極６６１にワイヤボンディングされた金属線６９３を介してリード端子６１２の前端領域６１２ｂ（図２３参照）に接続される。また、各々のレーザ素子の光反射面からのレーザ光を受光可能に形成されたモニタ用ＰＤ４２は、ｐ型領域４２ｂにワイヤボンディングされた金属線６９４を介してリード端子６１５の前端領域６１５ｂ（図２３参照）に接続されている。また、赤色半導体レーザ素子６７０のｎ側電極６７８、２波長半導体レーザ素子６５０のｎ側電極６５８、および、モニタ用ＰＤ４２のｎ型領域４２ｃは、共に、サブマウント４０を介してリード端子１１に電気的に接続される。これにより、ＲＧＢ３波長半導体レーザ装置６０５では、カソードコモンの結線が実現されている。

なお、ＲＧＢ３波長半導体レーザ装置６０５のその他の構成および製造プロセスは、上記第６実施形態の３波長半導体レーザ装置６００の場合と同様である。

また、図２８に示すように、光学系９２０において、ＲＧＢ３波長半導体レーザ装置６０５から出射されたレーザ光は、凹レンズと凸レンズとからなる分散角制御レンズ９２２により所定ビーム径を有する平行光に変換された後、フライアイインテグレータ９２３に入射される。また、フライアイインテグレータ９２３では、蝿の目状のレンズ群からなる２つのフライアイレンズが向き合うように構成される。これにより、液晶パネル９２９、９３３および９４０に入射する際の光量分布が均一となるように分散角制御レンズ９２２から入射される光に対してレンズ作用を付与する。すなわち、フライアイインテグレータ９２３を透過した光は、液晶パネル９２９、９３３および９４０のサイズに対応したアスペクト比（たとえば１６：９）の広がりをもって入射できるように調整されている。

また、フライアイインテグレータ９２３を透過した光は、コンデンサレンズ９２４によって集光される。また、コンデンサレンズ９２４を透過した光のうち、赤色光のみがダイクロイックミラー９２５によって反射される一方、緑色光および青色光はダイクロイックミラー９２５を透過する。

そして、赤色光は、ミラー９２６を経てレンズ９２７による平行化の後に入射側偏光板９２８を介して液晶パネル９２９に入射される。この液晶パネル９２９は、赤色用の画像信号（Ｒ画像信号）に応じて駆動されることにより赤色光を変調する。

また、ダイクロイックミラー９３０では、ダイクロイックミラー９２５を透過した光のうちの緑色光のみが反射される一方、青色光はダイクロイックミラー９３０を透過する。

そして、緑色光は、レンズ９３１による平行化の後に入射側偏光板９３２を介して液晶パネル９３３に入射される。この液晶パネル９３３は、緑色用の画像信号（Ｇ画像信号）に応じて駆動されることにより緑色光を変調する。

また、ダイクロイックミラー９３０を透過した青色光は、レンズ９３４、ミラー９３５、レンズ９３６およびミラー９３７を経て、さらにレンズ９３８によって平行化がなされた後、入射側偏光板９３９を介して液晶パネル９４０に入射される。この液晶パネル９４０は、青色用の画像信号（Ｂ画像信号）に応じて駆動されることにより青色光を変調する。

その後、液晶パネル９２９、９３３および９４０によって変調された赤色光、緑色光および青色光は、ダイクロイックプリズム９４１により合成された後、出射側偏光板９４２を介して投写レンズ９４３へと入射される。また、投写レンズ９４３は、投写光を被投写面（スクリーン９９５）上に結像させるためのレンズ群と、レンズ群の一部を光軸方向に変位させて投写画像のズームおよびフォーカスを調整するためのアクチュエータを内蔵している。

また、プロジェクタ装置９００では、制御部９５０によって赤色半導体レーザ素子６７０の駆動に関するＲ信号、緑色半導体レーザ素子６６０の駆動に関するＧ信号および青色半導体レーザ素子６６５の駆動に関するＢ信号としての定常的な電圧が、ＲＧＢ３波長半導体レーザ装置６０５の各レーザ素子に供給されるように制御される。これによって、ＲＧＢ３波長半導体レーザ装置６０５の赤色半導体レーザ素子６７０、緑色半導体レーザ素子６６０および青色半導体レーザ素子６６５は、実質的に同時に発振されるように構成されている。また、制御部９５０によってＲＧＢ３波長半導体レーザ装置６０５の赤色半導体レーザ素子６７０、緑色半導体レーザ素子６６０および青色半導体レーザ素子６６５の各々の光の強度を制御することによって、スクリーン９９０に投写される画素の色相や輝度などが制御されるように構成されている。これにより、制御部９５０によって所望の画像がスクリーン９９０に投写される。

このようにして、本発明の第９実施形態によるＲＧＢ３波長半導体レーザ装置６０５が搭載されたプロジェクタ装置９００が構成されている。

（第１０実施形態）
図２９および図３０を参照して、本発明の第１０実施形態によるプロジェクタ装置９０５の構成について説明する。なお、プロジェクタ装置９０５では、ＲＧＢ３波長半導体レーザ装置６０５を構成する個々の半導体レーザ素子が時系列的に点灯される例について説明する。

本発明の第１０実施形態によるプロジェクタ装置９０５は、図２９に示すように、上記第９実施形態で用いたＲＧＢ３波長半導体レーザ装置６０５と、光学系９６０と、ＲＧＢ３波長半導体レーザ装置６０５および光学系９６０を制御する制御部９５１とを備えている。これにより、ＲＧＢ３波長半導体レーザ装置６０５からのレーザ光が、光学系９６０により変調された後、スクリーン９９１などに投影されるように構成されている。

また、光学系９６０において、ＲＧＢ３波長半導体レーザ装置６０５から出射されたレーザ光は、それぞれ、レンズ９６２により平行光に変換された後、ライトパイプ９６４に入射される。

ライトパイプ９６４は内面が鏡面となっており、レーザ光は、ライトパイプ９６４の内面で反射を繰り返しながらライトパイプ９６４内を進行する。この際、ライトパイプ９６４内での多重反射作用によって、ライトパイプ９６４から出射される各色のレーザ光の強度分布が均一化される。また、ライトパイプ９６４から出射されたレーザ光は、リレー光学系９６５を介してデジタルマイクロミラーデバイス（ＤＭＤ）９６６に入射される。

ＤＭＤ９６６は、マトリクス状に配置された微小なミラー群からなる。また、ＤＭＤ９６６は、各画素位置の光の反射方向を、投写レンズ９８０に向かう第１の方向Ａと投写レンズ９８０から逸れる第２の方向Ｂとに切り替えることにより各画素の階調を表現（変調）する機能を有している。各画素位置に入射されるレーザ光のうち第１の方向Ａに反射された光（ＯＮ光）は、投写レンズ９８０に入射されて被投写面（スクリーン９９１）に投写される。また、ＤＭＤ９６６によって第２の方向Ｂに反射された光（ＯＦＦ光）は、投写レンズ９８０には入射されずに光吸収体９６７によって吸収される。

また、プロジェクタ装置９０５では、制御部９５１によりパルス電源がＲＧＢ３波長半導体レーザ装置６０５に供給されるように制御される。これにより、ＲＧＢ３波長半導体レーザ装置６０５の赤色半導体レーザ素子６７０、緑色半導体レーザ素子６６０および青色半導体レーザ素子６６５は、時系列的に分割されて１素子ずつ周期的に駆動されるように構成されている。また、制御部９５１によって、光学系９６０のＤＭＤ９６６は、赤色半導体レーザ素子６７０、緑色半導体レーザ素子６６０および青色半導体レーザ素子６６５の駆動状態とそれぞれ同期しながら、各画素（Ｒ、ＧおよびＢ）の階調に合わせて光を変調するように構成されている。

具体的には、図３０に示すように、赤色半導体レーザ素子６７０（図２９参照）の駆動に関するＲ信号、緑色半導体レーザ素子６６０（図２９参照）の駆動に関するＧ信号、および青色半導体レーザ素子６６５（図２９参照）の駆動に関するＢ信号が、互いに重ならないように時系列的に分割された状態で、制御部９５１（図２９参照）によって、ＲＧＢ３波長半導体レーザ装置６０５の各レーザ素子に供給される。また、このＢ信号、Ｇ信号およびＲ信号に同期して、制御部９５１からＢ画像信号、Ｇ画像信号、Ｒ画像信号がそれぞれＤＭＤ９６６に出力される。

これにより、図３０に示したタイミングチャートにおけるＢ信号に基づいて、青色半導体レーザ素子６６５の青色光が発光されるとともに、このタイミングで、Ｂ画像信号に基づいて、ＤＭＤ９６６により青色光が変調される。また、Ｂ信号の次に出力されるＧ信号に基づいて、緑色半導体レーザ素子６６０の緑色光が発光されるとともに、このタイミングで、Ｇ画像信号に基づいて、ＤＭＤ９６６により緑色光が変調される。さらに、Ｇ信号の次に出力されるＲ信号に基づいて、赤色半導体レーザ素子６７０の赤色光が発光されるとともに、このタイミングで、Ｒ画像信号に基づいて、ＤＭＤ９６６により赤色光が変調される。その後、Ｒ信号の次に出力されるＢ信号に基づいて、青色半導体レーザ素子６６５の青色光が発光されるとともに、このタイミングで、再度、Ｂ画像信号に基づいて、ＤＭＤ９６６により青色光が変調される。上記の動作が繰り返されることによって、Ｂ画像信号、Ｇ画像信号およびＲ画像信号に基づいたレーザ光照射による画像が、被投写面（スクリーン９９１）に投写される。

このようにして、本発明の第１０実施形態によるＲＧＢ３波長半導体レーザ装置６０５が搭載されたプロジェクタ装置９０５が構成されている。

第９実施形態および第１０実施形態におけるプロジェクタ装置９００および９０５では、プロジェクタ装置の内部にＲＧＢ３波長半導体レーザ装置６０５（図２７参照）が実装されているので、良好な放熱性を有するとともに赤色半導体レーザ素子６７０、緑色半導体レーザ素子６６０および青色半導体レーザ素子６６５の劣化が生じにくいので、長時間の使用にも耐え得る信頼性の高いプロジェクタ装置９００および９０５を容易に得ることができる。

なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。

たとえば、上記第１実施形態では、放熱部１１ｄにおける第１放熱部１１ｆをベース部１０の後面１０ｄよりも若干後方の位置から外側に延びるように形成した例について示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、図３１に示す第４変形例の半導体レーザ装置１００ｄのように、第１放熱部１１ｆの一部分（前端側）がベース部１０の側面１０ｆから外側（Ｂ２側またはＢ１側）に突出して延びるように形成されていてもよい。さらに、本発明では、第１放熱部１１ｆが後面１０ｄの後方に露出することなく、全ての部分がベース部１０内から側面１０ｆを横方向（Ｂ方向）に貫通して外側に延びていてもよい。この場合、ベース部１０の側面１０ｆの前方側に放熱部が形成されていない領域を残しておくことによって、上記第１実施形態の第１変形例のように、キャップ部３０を嵌合させることができる。これにより、青紫色半導体レーザ素子２０を封止することができる。

また、上記第２実施形態では、第１放熱部２１１ｆを上方（図１３のＣ２方向）に折り曲げた例について示したが、本発明では、第１放熱部２１１ｆを下方（Ｃ１方向）に折り曲げて放熱部１１ｄを構成してもよい。

また、上記第３実施形態では、接続部３１１ｃの端部を上方（図１５のＣ２方向）に折り曲げた例について示したが、本発明では、接続部３１１ｃの端部領域を下方（Ｃ１方向）に折り曲げて接続部を構成してもよい。

また、上記第２実施形態では、接続部を折り曲げて放熱部を上方に延ばしたが、本発明では、放熱部を折り曲げて放熱部を折り曲げた方向に延ばしてもよい。

また、上記第６実施形態では、リード端子１１を有するリードフレーム（平面部４０１）の表面上にリード端子６１２〜６１５を同一面上に横に並べて配置した例について示したが、本発明では、たとえば、リード端子６１４および６１５を、リード端子６１２および６１３の上にさらに積層するように構成してもよい。これにより、複数のリード端子が半導体レーザ装置の幅方向に広がって配置されないので、３波長半導体レーザ装置の幅を小さくすることができる。

また、上記第１実施形態の第１変形例および上記第６実施形態では、ベース部およびキャップ部の各々に対してガス吸収剤が混入された樹脂材料を用いた例について示したが、本発明では、ベース部またはキャップ部のいずれか一方にのみガス吸収剤が混入された樹脂材料を用いてもよいし、ガス吸収剤を混入しない樹脂材料を用いてもよい。

また、上記第１実施形態の第１変形例および上記第６実施形態では、ガス吸収剤として合成ゼオライトを用いた例について示したが、本発明では、たとえば、数十μｍ以上数百μｍ以下の粒子径を有するように粉砕された粒子状のシリカゲルを、ガス吸収剤として用いてもよく、合成ゼオライトおよびシリカゲルの両方を用いてもよい。

また、上記第１実施形態の第１変形例および上記第６実施形態では、キャップ部を、伸縮性を有するシリコン樹脂または熱可塑性フッ素樹脂により形成したが、本発明では、リードフレームのベース部を、伸縮性を有するシリコン樹脂または熱可塑性フッ素樹脂などを用いて形成してもよい。また、本発明では、ベース部およびキャップ部の一方を金属材料を用いて形成し、他方を樹脂などを用いて形成してもよい。

また、上記第１実施形態、上記第１実施形態の第２変形例および第３変形例では、ベース部１０にキャップ部３０を被せていない例について示したが、本発明では、上記第１実施形態の第１変形例と同様にベース部１０にキャップ部３０を被せるように構成してもよい。また、上記第２〜第５実施形態についても、ベース部１０にキャップ部３０を被せるように構成してもよい。

また、上記各実施形態では、ベース部１０には前方に突出する台座部１０ｂが形成されている例について示したが、本発明では、ベース部１０は、台座部１０ｂが突出して形成されていない略円板状の形状を有していてもよい。

１０、６１０ ベース部
１０ｃ 前面
１０ｄ 後面
１０ｆ 側面
１１、５１１ リード端子（第１リード端子）
１１ｂ 前端領域（素子設置部）
１１ｄ、５１１ｄ、５２１ｄ 放熱部
１１ｃ、３１１ｃ、５１１ｃ、５２１ｃ 接続部
１１ｈ 後端領域（接続領域）
１２、１３、６１２、６１３、６１４、６１５ リード端子（第２リード端子）
２０ 青紫色半導体レーザ素子（半導体レーザ素子）
３０、６３０ キャップ部
６０、６５０ ２波長半導体レーザ素子（半導体レーザ素子）
７０ 赤色半導体レーザ素子（半導体レーザ素子）
８０ 赤外半導体レーザ素子（半導体レーザ素子）
１００、１００ａ、１００ｂ、１００ｃ、１００ｄ、２００、２００ａ、３００、４００、５００、５００ａ 半導体レーザ装置
６００ ３波長半導体レーザ装置（半導体レーザ装置）
６０５ ＲＧＢ３波長半導体レーザ装置（半導体レーザ装置）
６６０ 緑色半導体レーザ素子（半導体レーザ素子）
６６５ 青色半導体レーザ素子（半導体レーザ素子）
６７０ 赤色半導体レーザ素子（半導体レーザ素子）
７００ 光ピックアップ装置（光装置）
８００ 光ディスク装置（光装置）
７２０、９２０、９６０ 光学系
９００、９０５ プロジェクタ装置（光装置）

Claims (6)

1. 半導体レーザ素子と、
   ベース部と、
   前記ベース部の前面に取り付けられ、前記半導体レーザ素子が載置される素子設置部と、
   前記素子設置部と一体的に形成され、前記ベース部の側面よりも外側に延びる放熱部とを備え、
   前記放熱部と前記素子設置部とは、前記ベース部の前面側から後面側に延びる接続部によって接続されており、
   前記放熱部と前記接続部との接続領域は、前記ベース部の後面側に配置されている、半導体レーザ装置。
2. 前記半導体レーザ素子を覆うキャップ部をさらに備え、
   前記放熱部は、前記キャップ部の外側に配置されている、請求項１に記載の半導体レーザ装置。
3. 前記ベース部の後面に取り付けられた第１リード端子をさらに備え、
   前記素子設置部は、前記第１リード端子と一体的に形成されている、請求項１または２に記載の半導体レーザ装置。
4. 前記ベース部の後面に取り付けられた第２リード端子をさらに備え、
   前記素子設置部と前記第２リード端子とは、異なる平面上に配置されている、請求項１〜３のいずれか１項に記載の半導体レーザ装置。
5. 前記接続部および前記放熱部の少なくとも一部が折り曲げられている、請求項１〜４のいずれか１項に記載の半導体レーザ装置。
6. 半導体レーザ素子と、ベース部と、前記ベース部の前面に取り付けられ、前記半導体レーザ素子が載置される素子設置部と、前記素子設置部と一体的に形成され、前記ベース部の側面よりも外側に延びる放熱部とを含む半導体レーザ装置と、
   前記半導体レーザ装置の出射光を制御する光学系とを備え、
   前記放熱部と前記素子設置部とは、前記ベース部の前面側から後面側に延びる接続部によって接続されており、
   前記放熱部と前記接続部との接続領域は、前記ベース部の後面側に配置されている、光装置。

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