半导体激光装置和光学装置的制作方法

文档序号:7001240阅读:220来源:国知局
专利名称:半导体激光装置和光学装置的制作方法
技术领域
本发明涉及半导体激光装置和光学装置,特别涉及具备将半导体激光元件密封的封装体的半导体激光装置和光学装置。
背景技术
一直以来,半导体激光元件作为光盘系统和光通信系统等的光源广为使用。例如, 出射约780nm波长的激光的红外半导体激光元件作为CD的再现用的光源已经实用化,并且,出射约650nm波长的激光的红色半导体激光元件也已作为DVD的记录、再现用的光源实用化。此外,出射约405nm波长的激光的蓝紫色半导体激光元件作为蓝光光盘的光源已经实用化。为实现这样的光源装置,目前已知有具备将半导体激光元件密封的封装体的半导体激光装置。例如在日本特开2009-152330号公报中公开了这种半导体激光装置。在日本特开2009-152330号公报中公开了一种半导体装置,在金属制的封装体和金属制的盖部的内部搭载有半导体激光元件,其中,该封装体具有从前表面连接到上表面的开口部,该盖部通过将一张平板折弯而形成大致L形状,并以两个面将封装体的开口部密封。此外,封装体和盖部通过电阻焊接来接合。然而,在日本特开2009-152330号公报中公开的半导体装置中,由于盖部是由一张平板折弯而形成的,所以存在通过折弯加工而成的角部具有规定曲率的圆角的情况。该情况下,由于在基座部与盖部的角部之间易产生间隙,所以存在无法可靠地密封封装体的问题。

发明内容
为了实现上述目的,本发明的第一方面的半导体激光装置,包括半导体激光元件;和将半导体激光元件密封的封装体,其中,封装体包括由树脂构成的基座主体;安装于基座主体的上表面的第一密封用部件;和安装于基座主体的前表面的具有透光性的第二密封用部件,基座主体具有从上表面开口至前表面的开口部,开口部的上表面侧由第一密封用部件密封,并且开口部的前表面侧由第二密封用部件密封。另外,在本发明中,“前表面”是指从半导体激光元件出射的激光向外部出射的一侧的侧面。在该发明的第一方面的半导体激光装置中,如上所述,从基座主体的上表面开口至前表面的开口部,由第一密封用部件和第二密封用部件密封,因此与使用通过折弯加工而形成的密封用部件来密封封装体的情况不同,能够容易地密封开口部的上表面侧和前表面侧,并且在开口部的上表面侧与前表面侧的边界部分不容易产生间隙。由此,能够可靠地密封封装体,从而能够抑制封装体内部的半导体激光元件劣化。在上述第一方面的半导体激光装置中,优选第一密封用部件和第二密封用部件分别通过由树脂构成的密封剂安装于基座主体。根据这种结构,能够使用密封剂,将基座主体与第一密封用部件和第二密封用部件更加无间隙地牢固安装。
在上述第一密封用部件和第二密封用部件通过密封剂安装于基座主体的结构中, 优选第一密封用部件和第二密封用部件通过由树脂构成的密封剂接合,由此将基座主体的开口部从上表面至前表面密封。根据这种结构,能够将基座主体的从上表面开口至前表面的开口部的开口方向的朝向从上方向变成前方向的边界区域(边界部分),利用第一密封用部件和第二密封用部件无间隙地密封。在上述第一方面的半导体激光装置中,优选第一密封用部件的从上表面侧观看时的平面面积,形成得比开口部的上表面侧的开口面积大,开口部的上表面被第一密封用部件覆盖。根据这种结构,能够利用第一密封用部件更加可靠地密封开口部的上表面侧。在上述第一密封用部件的平面面积比开口部的上表面侧的开口面积大的结构中, 优选基座主体以具有开口部的方式凹状地形成,第二密封用部件配置成将由基座主体的前表面侧的内侧面和密封基座主体的上表面侧的第一密封用部件的下表面包围的开口部的前表面侧密封。根据这种结构,能够使用第二密封用部件可靠地密封开口部的前表面侧。在上述基座主体以具有开口部的方式凹状地形成的结构中,优选第二密封用部件嵌入开口部的前表面侧的内侧面。根据这种结构,能够使基座主体的前表面与第二密封用部件的前表面侧的表面在同一平面上,从而能够抑制第二密封用部件从基座主体向前方突出O在上述基座主体以具有开口部的方式凹状地形成的结构中,优选在封装体的内底面还具有载置半导体激光元件的金属板,第二密封用部件配置成在与金属板的前表面侧的前端面抵接的状态下,将开口区域密封。根据这种结构,能够在密封开口区域时容易地进行第二密封用部件的定位。在上述第二密封用部件将由基座主体的前表面侧的内侧面和第一密封用部件的下表面构成的开口区域密封的结构中,优选第二密封用部件的从前表面侧观看时的平面面积,比开口部的前表面侧的开口面积大,基座主体的前表面侧的表面和第一密封用部件的前表面侧的端面,被第二密封用部件覆盖。根据这种结构,能够使用第二密封用部件可靠地密封开口部的前表面侧。在上述第一方面的半导体激光装置中优选的是,开口部的前表面侧,沿着与半导体激光元件的出射方向和基座主体的厚度方向正交的方向,从基座主体的前表面的一个端部起切除至另一个端部,第二密封用部件嵌入在基座主体的前表面的一个端部与另一个端部之间。根据这种结构,能够确保嵌入有第二密封用部件的开口部的前表面侧的开口区域较宽,因此能够提高载置半导体激光元件时的定位的自由度。此外,能够在封装体内部容易地排列多个半导体激光元件来构成半导体激光装置。在这种情况下,沿着与半导体激光元件的出射方向正交的方向的开口部的宽度, 优选在上表面侧和前表面侧大致相等。根据这种结构,能够以简单的形状形成封装体内部的密封空间。此外,能够确保封装体内部的密封空间更宽。在通过密封剂将上述第一密封用部件和第二密封用部件安装于基座主体的结构中,优选密封剂沿着开口部的密封区域的外缘部以没有接缝的方式形成。根据这种结构,通过没有接缝的密封剂,能够将封装体的密封空间与封装体的外部可靠地隔离。由此,能够可靠地抑制半导体激光元件劣化。在这种情况下,优选密封剂从开口部的密封区域至少露出到封装体的密封空间内。根据这种结构,至少在封装体内部的密封空间中,在基座主体与第一密封用部件的接合部分,和在基座主体与第二密封用部件的接合部分,能够可靠地盛载(堆积)密封剂。由此, 能够提高封装体内部的气密性。在上述第一方面的半导体激光装置中,优选密封剂由氟类树脂、环氧类树脂、乙烯-乙烯醇(ethylene-vinylalcohol)类树脂和硅橡胶类粘接材料的任一个构成。根据这种结构,能够抑制存在于半导体激光装置的外部(大气中)的低分子硅氧烷或挥发性有机气体等透过密封剂而浸入封装体内,从而能够抑制附着物在激光出射端面上形成。其结果, 能够抑制半导体激光元件劣化。特别是,在具有氮化物类半导体激光元件的半导体激光装置中,在激光元件的激光出射端面上易于形成附着物,因此使用上述本发明的密封剂是有效的。在上述第一方面的半导体激光装置中,优选基座主体从上表面侧看来具有向着前表面侧逐渐变细的外形形状。根据这种结构,在将该半导体激光装置安装到光拾取装置等的壳体的插入孔等中时,能够容易地组装。在这种情况下,优选第一密封用部件从上表面侧看来具有向着前表面侧逐渐变细的外形形状。根据这种结构,能够使第一密封用部件的外形形状与基座主体的向着前表面侧逐渐变细的外形形状一致,能够更容易地将该半导体激光装置组装到光拾取装置等的壳体的插入孔等中。在将上述第一密封用部件和第二密封用部件通过密封剂安装于基座主体的机构中,优选密封剂延伸设置到第一密封用部件的与基座主体接合的一侧的接合区域以外的表面上。根据这种结构,即使在第一密封用部件的厚度较小的情况下,也能够提高第一密封用部件的强度(刚性)。此外,通过使刚性得以提高,能够防止制造工序上的不需要的变形,并且在制造工序上也能够容易地进行处理。在上述第一方面的半导体激光装置中,优选在封装体内底面还具有载置半导体激光元件的金属板,金属板包括延伸到基座主体的外部的散热部。根据这种结构,能够容易地将半导体激光元件产生的热量,通过金属板的散热部散发到封装体外部。进而,在将该半导体激光装置安装于例如光拾取装置等的壳体时,也能够使用延伸到基座部的外侧的散热部进行固定。由此,能够容易地将半导体激光元件产生的热量散发到壳体上。在还具有上述金属板的结构中,优选基座主体从上表面侧看来具有向着前表面侧逐渐变细的外形形状,散热部从基座主体的向着前表面侧逐渐变细的区域以外的外侧面延伸到外部。根据这种结构,在将该半导体激光装置安装到光拾取装置的壳体的插入孔等中时,能够更加容易地进行组装。在上述第一方面的半导体激光装置中,优选半导体激光元件是氮化物类半导体激光元件。这样,在振荡波长短且要求高输出的氮化物类半导体激光元件中,由于在半导体激光元件的激光出射端面容易形成附着物,所以使用上述本发明的“第一密封用部件”和“第二密封用部件”来可靠地密封开口部,在抑制氮化物类半导体激光元件劣化这一点上非常有效。该发明的第二方面的光学装置,包括具有半导体激光元件和将半导体激光元件密封的封装体的半导体激光装置;和控制半导体激光装置的出射光的光学系统,其中,封装体包括由树脂构成的基座主体;安装于基座主体的上表面的第一密封用部件;和安装于
6基座主体的前表面的具有透光性的第二密封用部件,基座主体具有从上表面开口至前表面的开口部,开口部的上表面侧由第一密封用部件密封,并且开口部的前表面侧由第二密封用部件密封。在该发明的第二方面的光学装置中,如上所述,从基座主体的上表面开口至前表面的开口部,由第一密封用部件和第二密封用部件密封,因此与使用通过折弯加工而形成的密封用部件来密封封装体的情况不同,能够容易地密封开口部的上表面侧和前表面侧, 并且在开口部的上表面侧与前表面侧的边界部分不容易产生间隙。由此,能够可靠地密封封装体,从而能够抑制封装体内部的半导体激光元件劣化。其结果,半导体激光元件不容易劣化,能够获得可经受长时间使用的可靠性高的光学装置。


图1是表示本发明的第一实施方式的半导体激光装置的基座部和密封用部件分离的状态的分解立体图。图2是表示本发明的第一实施方式的半导体激光装置的密封用部件安装于基座部的状态的立体图。图3是本发明的第一实施方式的半导体激光装置在卸下第一密封用部件后的状态下的俯视图。图4是本发明的第一实施方式的半导体激光装置的沿着宽度方向的中心线的纵截面图。图5是从激光的出射方向观看本发明的第一实施方式的半导体激光装置时的正视图。图6是用于说明本发明的第一实施方式的半导体激光装置的制造工艺的俯视图。图7是用于说明本发明的第一实施方式的半导体激光装置的制造工艺的俯视图。图8是用于说明本发明的第一实施方式的半导体激光装置的制造工艺的俯视图。图9是用于说明本发明的第一实施方式的半导体激光装置的制造工艺的俯视图。图10是本发明的第一实施方式的第一变形例的半导体激光装置的沿着宽度方向的中心线的纵截面图。图11是本发明的第一实施方式的第二变形例的半导体激光装置的沿着宽度方向的中心线的纵截面图。图12是本发明的第一实施方式的第三变形例的半导体激光装置的沿着宽度方向的中心线的纵截面图。图13是表示本发明的第二实施方式的半导体激光装置的密封用部件安装于基座部的状态的立体图。图14是表示本发明的第三实施方式的半导体激光装置的密封用部件安装于基座部的状态的立体图。图15是本发明的第四实施方式的半导体激光装置在卸下第一密封用部件后的状态下的俯视图。图16是从激光的出射方向观看本发明的第四实施方式的半导体激光装置时的正视图。
图17是表示本发明的第五实施方式的光拾取装置的结构的概略图。图18是本发明的第六实施方式的具备光拾取装置的光盘装置的结构图。图19是从激光的出射方向观看本发明的第七实施方式的RGB三波长半导体激光装置时的正视图。图20是具备本发明的第七实施方式的RGB三波长半导体激光装置的投影装置的结构图。图21是本发明的第八实施方式的投影装置的结构图。图22是表示在本发明的第八实施方式的投影装置中控制部按时间序列发送信号的状态的时序图。
具体实施例方式下面,基于附图来说明本发明的实施方式。(第一实施方式)首先,参照图1 图5,对本发明的第一实施方式的半导体激光装置100的结构进行说明。另外,在图2中,为了表示密封在封装体内的半导体激光元件及其周边的状况,省略了部分附图标记。本发明的第一实施方式的半导体激光装置100由具有约405nm的振荡波长的蓝紫色半导体激光元件20和将蓝紫色半导体激光元件20密封的封装体50构成。封装体50包括安装蓝紫色半导体激光元件20的基座部10 ;以及安装于基座部10,分别从上方(C2侧) 和前方(Al侧)覆盖蓝紫色半导体激光元件20的密封用部件30和31。其中,蓝紫色半导体激光元件20是本发明的“半导体激光元件”的一个例子。此外,密封用部件30和31分别是本发明的“第一密封用部件”和“第二密封用部件”的一个例子。基座部10具有由聚酰胺树脂(polyamide resin)形成的厚度为tl (C方向)、宽度为Wl (B方向)的平板状的基座主体10a。此外,在平板状的基座主体IOa的上表面IOc (C2 侧的面)的前表面IOe (Al侧的面)侧的规定区域,形成有深度约为tl的一半的凹部10b。 凹部IOb具有在上表面IOc侧开口的开口部10d,和在前表面IOe侧开口的开口部IOf。开口部IOd和IOf从上表面IOc连接到前表面10e,均具有宽度W2(B方向,W2 < W1)。这里, 开口部IOf以将前表面IOe从前表面IOe的Bl侧的端部起直至B2侧的端部切去的方式形成。此外,凹部IOb包括从开口部IOf的两端部(B方向)起向后方(A2方向)大致平行地延伸的一对侧壁部IOg ;将侧壁部IOg的后方侧(A2侧)的端部连接的内壁部IOh ;和在下部(Cl侧)连接上述侧壁部IOg和内壁部IOh的底面10j。其中,底面IOj是本发明的 “内底面”的一个例子。此外,前表面IOe的Bl侧的端部和B2侧的端部,分别是本发明的 “一个端部”和“另一个端部”的一个例子。此外,如图3所示,基座主体IOa具有在从上表面IOc侧观看时,宽度(B方向)从后方(A2方向)向着前表面IOe变小的前端逐渐变细的外形形状。此外,在基座部10设置有金属制的由引线框架构成的引线端子11、12和13。该引线端子11 13按照在相互绝缘的状态下将基座主体IOa从前方(Al侧)贯通至后方(A2 侧)的方式配置。此外,从上表面IOc观看时,引线端子11贯通基座主体IOa的宽度方向 (B方向)的大致中心。此外,引线端子12和13分别配置在引线端子11的B方向的外侧(B2侧和Bl侧)。引线端子11 13的向后方(A2方向)延伸的后端区域,分别从基座主体IOa的后方(A2侧)的后表面10i(参照图3)露出。此外,引线端子11、12和13的向前方(Al侧) 延伸的前端区域lla、12a和13a分别从内壁部IOh露出,前端区域Ila 13a均配置在凹部 IOb的底面IOj上。此外,前端区域Ila在前端区域1 和13a的前方延伸至前表面10e, 并且在凹部IOb的底面IOj上在B方向上扩展。其中,引线端子11是本发明的“金属板”的一个例子。此外,在引线端子11 一体形成有与前端区域Ila连接的一对散热部lid。一对散热部Ild以引线端子11为中心,大致对称地配置在B方向的两侧。此外,散热部Ild从前端区域Ila起延伸,并且从基座主体IOa的两侧的外侧面以在Bl方向和B2方向上贯通的方式延伸并露出到基座部10的外部。散热部Ild从基座主体IOa的逐渐变细的部分的侧面以外的侧面向外部延伸,但也可以还从基座主体IOa的逐渐变细的部分的侧面向外部延伸。密封用部件30由具有约50 μ m的厚度t2 (C方向)的平板状的铝板构成。此夕卜, 密封用部件30具有与基座主体IOa的平面形状大致相同的平面形状,后方(A2侧)的宽度为W1,前方(Al侧)的宽度为W2。此外,密封用部件30从开口部IOd的上方安装到基座部 10上。密封用部件31由具有透光性的平板状的硅树脂构成。此外,密封用部件31具有约 50 μ m的厚度t3 (A方向)、宽度W2 (B方向)和与凹部IOb的深度大致相等的高度W3 (C方向),安装在开口部IOf内。在密封用部件31与基座主体IOa之间,以规定厚度涂布有连续覆盖开口部IOf的内侧面(开口部IOf中的引线端子11的前端区域Ila的上表面和一对侧壁部IOg各自的内侧面)的密封剂16。密封用部件31在使下表面31a和两侧面31c与密封剂16紧贴(密接)的状态下安装。此外,在密封用部件30与基座主体IOa及密封用部件31之间,按照包围开口部IOd的周围的方式,涂布有规定厚度的连续覆盖基座主体IOa的上表面IOc上(内壁部IOh的附近区域和一对侧壁部IOg各自的上表面上)和密封用部件31的上表面31b 上的密封剂15。密封用部件30的外缘部附近的背面(下表面)30a通过密封剂15安装在基座主体IOa的上表面IOc和密封用部件31的上表面31b上。此外,密封剂15和16,在从开口部IOf的内侧面的与密封用部件31接合的区域向封装体50的密封空间侧和外侧露出的状态下固化。这里,密封剂15和16能够使用含有双酚F型和A型但不含有卤素的环氧类树脂。此外,在引线端子11的前端区域Ila的上表面大致中央,通过具有导电性的次 (粘着)基台(submOimt)40安装有由氮化物类半导体激光元件构成的蓝紫色半导体激光元件20。这里,蓝紫色半导体激光元件20的光出射面朝向密封用部件31侧(Al侧),以PN 结侧向上(junction up)的方式安装。另外,对于光出射面,形成于蓝紫色半导体激光元件 20的一对谐振器端面中,出射的激光的光强度相对较大的一个端面是光出射面,出射的激光的光强度相对较小的一个端面是光反射面,激光向Al方向出射。此外,形成于蓝紫色半导体激光元件20的上表面的ρ侧电极27与由Au等构成的金属线91的一端线接合,金属线91的另一端与引线端子12的前端区域1 连接。此外,形成于蓝紫色半导体激光元件
920的下表面的η侧电极(未图示)通过(隔着)次基台40与引线端子11的前端区域Ila 电连接。此外,在次基台40的后方(Α2侧)的蓝紫色半导体激光元件20的光反射面侧,用于监测激光强度的PD(光电二极管)42以受光面朝向上方(C2方向)的方式配置。PD42的下表面与次基台40电连接,并且,由Au等构成的金属线92的一端与PD42的上表面线接合, 金属线92的另一端与引线端子13的前端区域13a连接。这样,构成了第一实施方式的半导体激光装置100。接着,参照图1和图6 图9,对第一实施方式的半导体激光装置100的制造工艺进行说明。首先,如图6所示,通过蚀刻由铁或铜等带状的薄板构成的金属板,来形成在横向 (B方向)上反复图案化了散热部Ild与前端区域Ila形成为一体的引线端子11,和配置在引线端子11的两侧的引线端子12和13的引线框架105。此时,各引线端子12和13图案化成由在横向(B方向)上延伸的连结部101和102连结的状态。此外,各散热部Ild图案化成由在横向上延伸的连结部103连结的状态。然后,如图7所示,使用树脂成型装置模制成型基座主体10a,使之具有凹部10b、 一组引线端子11 13将其贯通且各端子的前端区域Ila 13a在底面IOj上露出。此外, 基座主体IOa以使前表面IOe处在与引线端子11的前端区域Ila的前端面lie相同的面上的方式成型。然后,如图8所示,在开口部IOf的内侧面(开口部IOf中的前端区域Ila的上表面和一堆侧壁部IOg各自的内侧面)上涂布密封剂16 (参照图1)。以嵌入开口部IOf的方式安装密封用部件31。此时,通过在约80°C以上约200°C以下的温度条件下加热规定时间(约30分钟),使密封剂16硬化。由此,密封用部件31以通过密封剂16使下表面31a 和两侧面31c与前端区域Ila的上表面和侧壁部IOg的内侧面紧贴的状态安装于基座主体 10a。然后,对基座部10进行UV清洗处理或者在真空中进行约200°C的加热处理。由此,将附着于凹部IOb的制造工艺中的污垢、聚酰胺树脂中含有的水分和溶剂蒸发除去。接着,如图9所示,使用导电性粘接层(未图示)将接合有蓝紫色半导体激光元件 20和PD42的次基台40与前端区域Ila的上表面大致中央(横向)接合。此时,以蓝紫色半导体激光元件20的光出射面朝向密封用部件31侧,并且蓝紫色半导体激光元件20的光反射面和PD42朝向内壁部IOh侧的方式配置。然后,使用金属线91连接蓝紫色半导体激光元件20的ρ侧电极27和引线端子12 的前端区域12a。此外,使用金属线92连接PD42的上表面和引线端子13的前端区域13a。然后,如图9所示,以包围开口部IOd的周围的方式,涂布将基座主体IOa的上表面IOc上(内壁部IOh的附近区域和一对侧壁部IOg各自的上表面上)和密封用部件31的上表面31b上连续地覆盖的密封剂15。在该状态下,以覆盖开口部IOd的方式,将具有与基座主体IOa的平面形状大致相同的平面形状(参照图1)的密封用部件30,压接在基座主体 IOa的上表面IOc上和密封用部件31的上表面31b上。此时,通过在约80°C以上约200°C 以下的温度条件下加热规定时间(约30分钟),使密封剂15硬化。由此,密封用部件30以通过密封剂15使背面30a紧贴在基座主体IOa的上表面IOc上和密封用部件31的上表面31b上的状态安装于基座主体10a。然后,如图9所示,沿着分离线180和190将连结部101、102和103切断除去。这
样,就形成了第一实施方式的半导体激光装置100。在第一实施方式中,如上所述,利用密封用部件30和密封用部件31,分别将从基座主体IOa的上表面IOc起至前表面IOe开口的开口部IOd和IOf密封,因此与使用通过折弯加工形成的密封用部件来密封封装体50的情况不同,能够容易地将开口部IOd的上表面IOc侧和开口部IOf的前表面IOe侧密封,并且在开口部IOd的上表面IOc侧与开口部 IOf的前表面IOe侧的边界部分不容易产生间隙。由此,能够可靠地密封封装体50,从而能够抑制封装体50内的蓝紫色半导体激光元件20劣化。此外,密封用部件30和31分别通过由树脂构成的密封剂15和16安装于基座主体10a。由此,使用密封剂15和16,能够将基座主体IOa和密封用部件30、31更加无间隙地牢固地安装。此外,通过利用密封剂15和16将密封用部件30和31安装于基座主体10a, 能够不增加制造成本,而使用现有的制造设备容易地制造半导体激光装置100。此外,通过利用由树脂构成的密封剂15来接合密封用部件30和密封用部件31,从上表面IOc的开口部IOd起至前表面IOe的开口部IOf,将基座主体IOa的凹部IOb密封。 由此,能够将从上表面IOc起至前表面IOe的开口部的开口方向的朝向从上方向(C2方向) 变成前方向(Al方向)的边界区域(边界部分),通过密封用部件30和密封用部件31无间隙地密封。此外,密封用部件30的从上表面IOc侧观看时的平面面积,形成得比开口部IOd 的开口面积(上表面IOc侧)大,开口部IOd被密封用部件30覆盖。由此能够使用密封用部件30可靠地密封开口部10d。此外,密封用部件31以将由基座主体IOa的凹部IOb的内侧面(开口部IOf附近的侧壁部IOg和底面IOj)和密封用部件30的背面30a围成的开口区域(开口部IOf)密封的方式配置。由此,能够利用密封用部件31更可靠地密封开口部10f。此外,密封用部件 31嵌入开口部IOf。由此,能够使基座主体IOa的前表面IOe与密封用部件31的前表面侧的表面在同一平面上,从而能够抑制密封用部件31从基座主体IOa向前方(Al侧)突出。此外,开口部IOf按照沿着与蓝紫色半导体激光元件20的出射方向(A方向)和基座主体IOa的厚度方向(C方向)正交的B方向,将前表面IOe从前表面IOe的Bl侧的端部起直至B2侧的端部切去的方式形成,密封用部件31嵌入在前表面IOe的Bl侧的端部与B2侧的端部之间。由此,能够确保嵌入有密封用部件31的开口部IOf的开口区域(B方向)较宽,从而能够提高在载置蓝紫色半导体激光元件20时的定位的自由度。此外,沿着与蓝紫色半导体激光元件20的出射方向和基座主体IOa的厚度方向正交的B方向的开口部IOd的宽度W2,在上表面IOc侧与前表面IOe侧相等。由此,能够以简单的形状形成封装体50内部的密封空间。此外,能够将封装体50内部的密封空间确保得更宽。此外,密封剂15和16以没有接缝的方式沿着开口部IOd和IOf的密封区域(内壁部IOh的附近区域、侧壁部IOg的上表面上、开口部IOf中的引线端子11的前端区域Ila 的上表面和侧壁部IOg的内侧面)的外缘部形成。由此,能够利用没有接缝的密封剂15和 16,将封装体50的密封空间与封装体50的外部可靠地隔离。由此,能够可靠地抑制蓝紫色半导体激光元件20劣化。此外,密封剂15和16在从开口部IOd的密封区域露出到封装体50的密封空间侧和外侧的状态下固化。由此,在基座主体IOa与密封用部件30的接合部分,以及基座主体 IOa与密封用部件31的接合部分,能够可靠地盛载(堆积)密封剂15和16。由此,能够提高封装体50内部的气密性。此外,密封剂15和密封剂16使用除具有难以产生挥发成分的性质以外还具有隔断外部气体的气障性的环氧类树脂。因此,能够抑制存在于半导体激光装置100的外部(大气中)的低分子硅氧烷或挥发性有机气体等分别透过密封剂15和16而浸入封装体50内, 从而能够抑制附着物在激光出射端面上形成。其结果,能够抑制蓝紫色半导体激光元件20 劣化。此外,基座主体IOa从上表面IOc侧看来具有向着前表面IOe前端逐渐变细的外形形状。由此,在将半导体激光装置100安装到光拾取装置等的壳体的插入孔等中时,能够容易地组装。此外,密封用部件30从上表面IOc侧看来具有向着前表面IOe前端逐渐变细的外形形状。由此,能够使密封用部件30的外形形状与基座主体IOa的向着前表面IOe逐渐变细的外形形状一致,从而能够更加容易地将半导体激光装置100组装到光拾取装置等的壳体的插入孔等中。此外,引线端子11包括向基座主体IOa的外部延伸的散热部lid。由此,能够使蓝紫色半导体激光元件20产生的热量经由与引线端子11 (前端区域Ila)连接的散热部lld, 容易地散发到封装体50的外部。此外,在将该半导体激光装置100安装于光拾取装置的壳体等时,也能够使用延伸到基座部10的外侧的散热部Ild进行固定。由此,能够容易地使蓝紫色半导体激光元件20的热量散发到壳体中。此外,在封装体50内载置有蓝紫色半导体激光元件20。这样,对于振荡波长短且要求高输出的氮化物类半导体激光元件,由于在半导体激光元件的激光出射端面容易形成附着物,所以使用密封用部件30和31将开口部IOd和IOf可靠地密封,在抑制蓝紫色半导体激光元件20劣化这一方面非常有效。(第一实施方式的第一变形例)接着,说明第一实施方式的第一变形例。在该第一实施方式的第一变形例的半导体激光装置110中,如图10所示,通过密封剂16将密封用部件31接合在露出于开口部IOf 的凹部IOb的底面IOj上。此外,密封用部件31的内侧面31d(A2侧)与引线端子11的前端面lie抵接。另外,第一实施方式的第一变形例的半导体激光装置110的其他结构,与第一实施方式相同,在图中标注与第一实施方式相同的附图标记进行表示。此外,在半导体激光装置110的制造工艺中,以凹部IOb的底面IOj在图7中在引线端子11的前端区域Ila的前方(Al侧)露出的方式,将基座主体IOa模制成型。此外, 通过密封剂16将密封用部件31接合在露出于开口部IOf的底面IOj上,由此将开口部IOf 密封。其他工艺与第一实施方式的制造工艺相同。在第一实施方式的第一变形例中,如上所述,密封用部件31安装在露出于开口部 IOf的凹部IOb的底面IOj上,在使密封用部件31的内侧面31d(A2侧)与引线端子11的前端面lie抵接的状态下,将密封用部件31与基座主体IOa接合。由此,能够容易地进行密封用部件31的前后方向(A方向)的定位。另外,其他效果与第一实施方式相同。(第一实施方式的第二变形例)接着,说明第一实施方式的第二变形例。在该第一实施方式的第二变形例的半导体激光装置115中,如图11所示,密封用部件30由约50 μ m的厚度(U)的铝板构成,密封剂15在密封用部件30的背面30a上的大致整个面以约0. 2mm的厚度形成。另外,在本变形例中,作为密封剂15,使用作为由乙烯-乙烯醇(ethylene-polyvinyl alcohol)共聚物构成的树脂(EV0H树脂)的EVAL (易包乐,注册商标)。另外,第一实施方式的第二变形例的半导体激光装置115的其他结构,与第一实施方式大致相同,图中标注与第一实施方式相同的附图标记进行表示。此外,在半导体激光装置115的制造工艺中,密封用部件30是在加热到220°C的状态下,对背面上的整个面以约0. 2mm的厚度涂布密封剂15 (EV0H树脂),并在冷却后通过将铝板切割成规定的形状而形成的。其他工艺与第一实施方式的制造工艺相同。在第一实施方式的第二变形例中,如上所述,密封剂15使用EVOH树脂。这里,EVOH 树脂是气障性优异的材料,主要作为多层膜用于食品包装材料等。因此,能够抑制存在于半导体激光装置115的外部(大气中)的低分子硅氧烷或挥发性有机气体等透过密封剂15 和16而浸入封装体50内,从而能够抑制附着物在激光出射端面上形成。其结果,能够抑制蓝紫色半导体激光元件20劣化。特别是,在具备蓝紫色半导体激光元件20的半导体激光装置115中,附着物容易形成在激光元件的激光出射端面上,因此使用由EVOH树脂构成的密封剂15是有效的。此外,由EVOH树脂构成的密封剂15形成在密封用部件30的背面30a的整个面上, 因此即使在铝板的厚度较小时,也能够提高物理强度(刚性)。由此能够降低材料成本。此外,通过提高刚性,能够防止制造工序上发生的不需要的变形,还能够容易地进行制造工序上的处理。另外,其他效果与第一实施方式相同。(第一实施方式的第三变形例)接着,对第一实施方式的第三变形例进行说明。在该第一实施方式的第三变形例的半导体激光装置120中,如图12所示,具有比开口部IOf更大的平面面积的密封用部件 31,从基座主体IOa和密封用部件30的前方(Al侧)安装。另外,图中对与第一实施方式的第一变形例相同的结构标注相同的附图标记进行表示。此外,在半导体激光装置120的制造工艺中,在接合密封用部件31之前,先将蓝紫色半导体激光元件20和PD42接合在前端区域Ila上,利用金属线91和92进行线接合。然后,与第一实施方式的第二变形例同样地,将密封用部件30安装到基座主体 IOa上。之后,以覆盖开口部IOf的方式使密封用部件31与基座主体IOa的前表面IOe和密封用部件30的前表面抵接。进而,如图12所示,将密封剂16涂布在密封用部件31的外周部,覆盖密封用部件30和基座主体IOa的接合部位。然后,与第一实施方式同样地,通过进行加热处理,使密封剂16硬化。另外,其他的工序与第一实施方式的制造工序相同。在第一实施方式的第三变形例中,如上所述,密封用部件31的从前表面IOe侧(Al 侧)观看时的平面面积比开口部IOf的开口面积大,基座主体IOa的前表面IOe和密封用部件30的Al侧的端面,被密封用部件31覆盖。由此,能够使用密封用部件31可靠地密封开口部10f。另外,其他效果与第一实施方式相同。
(第二实施方式)接着,对本发明的第二实施方式的半导体激光装置200进行说明。在该半导体激光装置200中,如图13所示,没有设置从基座主体IOa的侧面起沿着Bl方向(B2方向)贯通从而露出于外部的散热部lld(参照图2)。另外,第二实施方式的半导体激光装置200的其他结构与第一实施方式相同,图中标注与第一实施方式相同的附图标记进行表示。此外,在半导体激光装置200的制造工艺中,在制作如图6所示的引线框架时,以不形成第一实施方式的散热部lld,而是利用直接连结部103连结前端区域Ila的方式进行图案化。其他工艺与第一实施方式的制造工艺相同。在第二实施方式的半导体激光装置200中,如上所述,由于没有设置露出到基座部10的外部的散热部lld,所以能够使半导体激光装置200更加小型化。另外,第二实施方式的其他效果,与第一实施方式相同。(第三实施方式)接着,对本发明的第三实施方式的半导体激光装置300进行说明。在该半导体激光装置300中,如图14所示,与第一实施方式相比宽度(A方向)较小的散热部311d设置于基座主体IOa的后方区域。从而,在半导体激光装置300的具有逐渐变细形状的前方部分(Al侧)没有配置散热部。另外,半导体激光装置300的其他结构,与第一实施方式相同, 图中标注与第一实施方式相同的附图标记进行表示。此外,在半导体激光装置300的制造工艺中,在制作如图6所示的引线框架时,以形成与第一实施方式的散热部Ild相比宽度(A方向)较小的散热部311d的方式进行图案化。其他工艺与第一实施方式的制造工艺相同。在第三实施方式的半导体激光装置300中,如上所述,由于在具有逐渐变细形状的基座主体IOa的前方部分没有配置散热部,所以在安装到光拾取装置的壳体的插入孔等中时,能够更容易地组装。另外,第三实施方式的效果与第一实施方式相同。(第四实施方式)接着,对本发明的第四实施方式进行说明。在该第四实施方式的三波长半导体激光装置400中,如图15所示,在封装体内搭载有出射波长互不相同的激光的多个半导体激光元件。另外,图中对与第一实施方式相同的结构标注相同的附图标记进行表示。在本发明的第四实施方式的三波长半导体激光装置400中,与蓝紫色半导体激光元件20相邻地,将单体形成有具有约650nm的振荡波长的红色半导体激光元件70和具有约780nm的振荡波长的红外半导体激光元件80的双波长半导体激光元件60接合在次基台 40上。这里,双波长半导体激光元件60具有红色半导体激光元件70和红外半导体激光元件80隔着凹部65形成在共用的η型GaAs基板71的表面上的结构。其中,三波长半导体激光装置400是本发明的“半导体激光装置”的一个例子。此外,双波长半导体激光元件60、 红色半导体激光元件70和红外半导体激光元件80分别是本发明的“半导体激光元件”的一个例子。此外,如图15所示,在基座部10设置有由金属制的引线框架构成的引线端子11、 412、413、414和415。该引线端子11、412 415配置成以相互绝缘的状态从前方(Al方向)向后方(Α2方向)贯通基座主体10a。此外,引线端子412 415分别配置在引线端子 11的B方向的外侧(B2侧和Bl侧)。
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引线端子11、412 415的向后方(A2方向)延伸的后端区域分别从基座主体IOa 的后方(A2侧)的后表面IOi露出。此外,引线端子11和引线端子412 415的向前方 (Al侧)延伸的前端区域Ila和前端区域41 415a,分别从内壁部IOh露出,前端区域 Ila和412a 415a均配置在凹部IOb的底面IOj上。此外,在前端区域Ila的大致中央处,通过次基台40使得蓝紫色半导体激光元件 20和双波长半导体激光元件60在B方向上排列固定。这里,蓝紫色半导体激光元件20和双波长半导体激光元件60分别以使光出射面朝向密封用部件31侧且PN结侧向上的方式安装。此外,如图15所示,金属线491的一端与ρ侧电极27线接合,金属线491的另一端与引线端子414的前端区域41 连接。此外,金属线492的一端与形成在红色半导体激光元件70的上表面的ρ侧电极77线接合,金属线492的另一端与引线端子413的前端区域413a连接。此外,金属线493的一端与形成在红外半导体激光元件80的上表面的ρ侧电极87线接合,金属线493的另一端与引线端子412的前端区域41 连接。此外,金属线 494的一端与PD42的上表面线接合,金属线494的另一端与引线端子415的前端区域41 连接。另外,与第一实施方式的半导体激光装置100相比,基座部10和凹部IOb在宽度方向(B方向)上延长,密封用部件30和31也同样地在宽度方向上延长。另外,三波长半导体激光装置400的其他结构与第一实施方式相同。此外,在三波长半导体激光装置400的制造工序中,将蓝紫色半导体激光元件20 和双波长半导体激光元件60在横向(图16的B方向)上排列,通过次基台40接合。然后, 分别将各激光元件20和60的ρ侧电极27,77和87、PD42的上表面,与引线端子412、413、 414和415的前端区域41h、413a、4Ha和41 线接合。其他工艺与第一实施方式相同。 此外,三波长半导体激光装置400的效果与第一实施方式相同。(第五实施方式)接着,对本发明的第五实施方式的光拾取装置500进行说明。其中,光拾取装置 500是本发明的“光学装置”的一个例子。如图17所示,本发明的第五实施方式的光拾取装置500包括三波长半导体激光装置400(参照图1 ;对从三波长半导体激光装置400出射的激光进行调整的光学系统 520 ;和接收激光的光检测部530。此外,光学系统520具有偏振分束器(PBQ 521、准直透镜522、扩束器523、λ/4片 524、物镜525、柱状透镜5 和光轴修正元件527。此外,PBS521使从三波长半导体激光装置400出射的激光全部透射,并将从光盘 535返回的激光全部反射。准直透镜522将透过PBS521的来自三波长半导体激光装置400 的激光变换为平行光。扩束器523由凹透镜、凸透镜和致动器(未图示)构成。致动器起到的作用是,根据来自后述的伺服电路的伺服信号使凹透镜与凸透镜的距离变化,以修正从三波长半导体激光装置400出射的激光的波前状态。此外,λ /4片5Μ将由准直透镜522变换为大致平行光的直线偏振的激光变换为圆偏振光。此外,λ /4片5Μ将从光盘535返回的圆偏振的激光变换为直线偏振光。该情况下的直线偏振光的偏振方向与从三波长半导体激光装置400出射的激光的直线偏振的方向正交。由此,从光盘535返回的激光被PBS521几乎全部反射。物镜525将透过λ/4 片524的激光会聚到光盘535的表面(记录层)上。另外,物镜525能够通过物镜致动器 (未图示),根据来自后述的伺服电路的伺服信号(跟踪伺服信号、聚焦伺服信号和倾斜伺服信号),在聚焦方向、跟踪方向和倾斜方向上移动。此外,沿着被PBS521全部反射的激光的光轴,配置有柱状透镜526、光轴修正元件 527和光检测部530。柱状透镜5 对入射的激光施加像散作用。光轴修正元件527由衍射光栅构成,以使透过柱状透镜5 的蓝紫色、红色和红外的各激光的0级衍射光的光斑在后述的光检测部530的检测区域上一致的方式配置。此外,光检测部530基于接收到的激光的强度分布输出再现信号。这里,光检测部 530具有规定图案的检测区域,以能够得到再现信号以及聚焦误差信号、跟踪误差信号和倾斜误差信号。这样,就构成了具有三波长半导体激光装置400的光拾取装置500。另外,半导体激光装置400以从基座主体IOa的前表面IOc侧插入在组装有光学系统520的壳体上设置的插入孔中的方式安装。在该光拾取装置500中,三波长半导体激光装置400能够通过分别在引线端子11 与引线端子412 414之间独立地施加电压,来从蓝紫色半导体激光元件20、红色半导体激光元件70和红外半导体激光元件80独立地出射蓝紫色、红色和红外激光。此外,从三波长半导体激光装置400出射的激光,如上所述,在通过PBS521、准直透镜522、扩束器523、λ/4 片524、物镜525、柱状透镜5 和光轴修正元件527进行调整后,照射到光检测部530的检测区域上。这里,当对记录在光盘535上的信息进行再现时,能够进行控制以使从蓝紫色半导体激光元件20、红色半导体激光元件70和红外半导体激光元件80出射的各激光功率变得一定,同时将激光照射到光盘535的记录层上,并且得到从光检测部530输出的再现信号。此外,能够根据同时输出的聚焦误差信号、跟踪误差信号和倾斜误差信号,分别对扩束器523的致动器和驱动物镜525的物镜致动器进行反馈控制。此外,当将信息记录到光盘535上时,在基于要记录的信息,控制从蓝紫色半导体激光元件20和红色半导体激光元件70 (红外半导体激光元件80)出射的激光功率的同时, 将激光照射到光盘535上。由此,能够在光盘535的记录层上记录信息。此外,与上述同样,能够根据从光检测部530输出的聚焦误差信号、跟踪误差信号和倾斜误差信号,分别对扩束器523的致动器和驱动物镜525的物镜致动器进行反馈控制。这样,使用具备三波长半导体激光装置400的光拾取装置500,能够进行光盘535 的记录和再现。在第五实施方式的光拾取装置500中,具有三波长半导体激光装置400。S卩,蓝紫色半导体激光元件20和双波长半导体激光元件60被可靠地密封在封装体50内部。由此, 能够得到蓝紫色半导体激光元件不容易劣化,可经受长时间使用的可靠性高的光拾取装置 500。(第六实施方式)接着,对本发明的第六实施方式的光盘装置600进行说明。其中,光盘装置600是本发明的“光学装置”的一个例子。本发明的第六实施方式的光盘装置600,如图18所示,包括光拾取装置500、控制器601、激光驱动电路602、信号生成电路603、伺服电路604和光盘驱动电动机605。控制器601被输入基于要记录到光盘535上的信息生成的记录数据SL1。此外,控制器601根据记录数据SLl和来自后述的信号生成电路603的信号SL5,向激光驱动电路 602输出信号SL2,并向伺服电路604输出信号SL7。此外,控制器601如后所述,基于信号 SL5输出再现数据SL10。此外,激光驱动电路602根据上述信号SL2,输出对从光拾取装置 500内的三波长半导体激光装置400出射的激光功率进行控制的信号SL3。g卩,三波长半导体激光装置400由控制器601和激光驱动电路602驱动。在光拾取装置500中,如图18所示,将根据上述信号SL3控制的激光照射到光盘 535上。此外,从光拾取装置500内的光检测部530向信号生成电路603输出信号SL4。此外, 根据来自后述的伺服电路604的伺服信号SL8,控制光拾取装置500内的光学系统520 (图 17所示的扩束器523的致动器和驱动物镜525的物镜致动器)。信号生成电路603对从光拾取装置500输出的信号SL4进行放大和运算处理,向控制器601输出包含再现信号的第一输出信号SL5,并向伺服电路604输出进行上述光拾取装置500的反馈控制和后述的光盘 535的旋转控制的第二输出信号SL6。伺服电路604如图18所示,根据来自信号生成电路603和控制器601的第二输出信号SL6和信号SL7,输出对光拾取装置500内的光学系统520进行控制的伺服信号SL8和对光盘驱动电动机605进行控制的电动机伺服信号SL9。此外,光盘驱动电动机605根据电动机伺服信号SL9,控制光盘535的旋转速度。这里,当对记录在光盘535上的信息进行再现时,首先利用此处省略说明的识别光盘535的种类(CD、DVD、BD等)的单元,选择要照射的波长的激光。接着,从控制器601 向激光驱动电路602输出信号SL2,使得应当从光拾取装置500内的三波长半导体激光装置 400出射的波长的激光强度为一定。进而,通过上面说明的光拾取装置500的三波长半导体激光装置400、光学系统520和光检测部530发挥作用,从光检测部530向信号生成电路 603输出包含再现信号的信号SL4,信号生成电路603向控制器601输出包含再现信号的信号SL5。控制器601通过对信号SL5进行处理,提取出记录在光盘535上的再现信号,作为再现数据SLlO输出。利用该再现数据SL10,例如能够向监视器、扬声器等输出记录在光盘 535上的影像、声音等信息。此外,还基于来自光检测部530的信号SL4,进行各部的反馈控制。此外,当在光盘535上记录信息时,首先利用与上述同样的识别光盘535的种类的单元,选择要照射的波长的激光。接着,根据与要记录的信息相应的记录数据SL1,从控制器 601向激光驱动电路602输出信号SL2。进而,通过上面说明的光拾取装置500的三波长半导体激光装置400、光学系统520和光检测部530发挥作用,将信息记录在光盘535上,并基于来自光检测部530的信号SL4,进行各部的反馈控制。这样,使用光盘装置600,能够对光盘535进行记录和再现。在第六实施方式的光盘装置600中,在光拾取装置500的内部安装有三波长半导体激光装置400(参照图17)。即,蓝紫色半导体激光元件20和双波长半导体激光元件60 被可靠地密封在封装体50内部。由此,半导体激光元件不容易劣化,能够容易地获得可经受长时间使用的可靠性高的光盘装置600。(第七实施方式)
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接着,说明本发明的第七实施方式的投影装置700的结构。另外,对在投影装置 700中构成RGB三波长半导体激光装置405的各个半导体激光元件几乎同时点亮的例子进行说明。其中,RGB三波长半导体激光装置405是本发明的“半导体激光装置”的一个例子, 投影装置700是本发明的“光学装置”的一个例子。本发明的第七实施方式的投影装置700,如图20所示,包括RGB三波长半导体激光装置405 ;由多个光学部件构成的光学系统720 ;和控制RGB三波长半导体激光装置405 和光学系统720的控制部750。由此,从RGB三波长半导体激光装置405出射的激光,在通过光学系统720调制后,投影到外部的屏幕790等上。此外,在RGB三波长半导体激光装置405中,如图19所示,单体形成有具有约 530nm的绿色(G)振荡波长的绿色半导体激光元件460和具有约480nm的蓝色(B)波长的蓝色半导体激光元件465的双波长半导体激光元件450,与具有约655nm的红色(R)振荡波长的红色半导体激光元件470接合在基台上。这里,双波长半导体激光元件450具有以下结构,即,绿色半导体激光元件460和蓝色半导体激光元件465隔着凹部65形成在共用的 η型GaN基板21的表面上。此外,双波长半导体激光元件450和红色半导体激光元件470 分别以使光出射面朝向密封用部件31侧且PN结侧向上的方式安装。其中,双波长半导体激光元件450、绿色半导体激光元件460、蓝色半导体激光元件465和红色半导体激光元件 470是本发明的“半导体激光元件”的一个例子。此外,如图19所示,红色半导体激光元件470的ρ侧电极77通过金属线491与引线端子414的前端区域414a(参照图15)连接。此外,蓝色半导体激光元件465的ρ侧焊盘电极(pad electrode)466通过金属线492与引线端子413的前端区域413a(参照图15) 连接。绿色半导体激光元件460的ρ侧焊盘电极461通过金属线493与引线端子412的前端区域412a(参照图1 连接。另外,RGB三波长半导体激光装置405的其他结构和制造工艺与三波长半导体激光装置400的情况相同。另外,RGB三波长半导体激光装置405以从基座主体IOa的前表面IOc侧插入到在组装有光学系统720(参照图20)的壳体上设置的插入孔中的方式安装。此外,如图20所示,在光学系统720中,从RGB三波长半导体激光装置405出射的激光,在通过由凹透镜和凸透镜构成的发散角控制透镜722变换成具有规定光束直径的平行光后,入射到蝇眼积分器723。此外,在蝇眼积分器723中,由蝇眼形状的透镜组构成的两个蝇眼透镜相对设置。由此,对从发散角控制透镜722入射的光施加透镜作用,使得入射到液晶面板7四、733和740时的光量分布均勻。即,将透过蝇眼积分器723的光调整为能够在具有与液晶面板729、733和740的尺寸对应的宽高比(例如16 9)的展宽的情况下入射。此外,透过蝇眼积分器723的光被聚光透镜724会聚。此外,透过聚光透镜7 的光中仅红色光被二向色镜725反射,绿色光和蓝色光透过二向色镜725。然后,红色光在经过反射镜7 并通过透镜727平行化之后,经由入射侧偏振片 728入射到液晶面板729。该液晶面板7 根据红色用图像信号(R图像信号)驱动,由此对红色光进行调制。此外,对于二向色镜730,透过二向色镜725的光中仅绿色光被反射,蓝色光透过二向色镜730。然后,绿色光在通过透镜731平行化之后,经由入射侧偏振片732入射到液晶面板 733。该液晶面板733根据绿色用图像信号(G图像信号)驱动,由此对绿色光进行调制。此外,透过二向色镜730的蓝色光,经过透镜734、反射镜735、透镜736和反射镜 737,在进一步通过透镜738平行化之后,经由入射侧偏振片739入射到液晶面板740。该液晶面板740根据蓝色用图像信号(B图像信号)驱动,由此对蓝色光进行调制。然后,经液晶面板729、733和740调制后的红色光、绿色光和蓝色光,在通过二向色棱镜741合成后,经由出射侧偏振片742向投影透镜743入射。此外,投影透镜743内置有用于使投影光在被投影面(屏幕7%)上成像的透镜组,和用于使透镜组的一部分沿着光轴方向移动来调整投影图像的缩放和聚焦的致动器。此外,在投影装置700中,通过控制部750进行以下控制,即,将作为与红色半导体激光元件470的驱动有关的R信号、与绿色半导体激光元件460的驱动有关的G信号和与蓝色半导体激光元件465的驱动有关的B信号的稳定电压,供给到RGB三波长半导体激光装置405的各激光元件。由此,RGB三波长半导体激光装置405的红色半导体激光元件470、 绿色半导体激光元件460和蓝色半导体激光元件465实质上同时振荡。此外,通过控制部 750控制RGB三波长半导体激光装置405的红色半导体激光元件470、绿色半导体激光元件 460和蓝色半导体激光元件465各自的光的强度,来控制投影到屏幕790上的像素的色相和亮度等。由此,通过控制部750将所期望的图像投影到屏幕790上。由此,就构成了搭载有RGB三波长半导体激光装置405的投影装置700。(第八实施方式)接着,说明本发明的第八实施方式的投影装置705的结构。另外,对在投影装置 705中构成RGB三波长半导体激光装置405的各个半导体激光元件按时间序列点亮的例子进行说明。本发明的第八实施方式的投影装置705如图21所示,包括RGB三波长半导体激光装置405、光学系统760和控制RGB三波长半导体激光装置405及光学系统760的控制部 751。由此,来自RGB三波长半导体激光装置405的激光在由光学系统760调制后,投影到屏幕791等上。另外,RGB三波长半导体激光装置405以从基座主体IOa的前表面IOc侧插入到在组装有光学系统760的壳体上设置的插入孔中的方式安装。在投影装置705中,在光学系统760中,从RGB三波长半导体激光装置405出射的激光分别在由透镜762变换为平行光以后,入射到光导管764。光导管764的内表面为镜面,激光在光导管764的内表面反复反射,同时在光导管 764内行进。此时,通过光导管764内的多重反射作用,使从光导管764出射的各种颜色的激光的强度分布均勻化。此外,从光导管764出射的激光经由中继光学系统765,入射到数字微镜装置(DMD) 766。DMD766由配置成矩阵状的微小的反射镜组构成。此外,DMD766具有通过将各像素位置的光的反射方向在前往投影透镜780的第一方向A和从投影透镜780偏离的第二方向 B之间切换,来表现(调制)各像素的灰度等级的功能。入射到各像素位置的激光中的被反射到第一方向A上的光(ON光,投影光),入射到投影透镜780后被投影到被投影面(屏幕791)上。此外,被DMD766反射到第二方向B上的光(OFF光,非投影光),不入射到投影透镜780,被光吸收体767吸收。此外,在投影装置705中,由控制部751进行控制以向RGB三波长半导体激光装置 405供给脉冲电源,使得RGB三波长半导体激光装置405的红色半导体激光元件470、绿色半导体激光元件460和蓝色半导体激光元件465以时分割的方式周期性地一个元件一个元件地驱动。此外,通过控制部751,使光学系统760的DMD766在与红色半导体激光元件470、 绿色半导体激光元件460和蓝色半导体激光元件465的驱动状态分别同步的同时,按照各像素(R、G和B)的灰度等级对光进行调制。具体而言,如图22所示,与红色半导体激光元件470(参照图21)的驱动有关的R 信号、与绿色半导体激光元件460(参照图21)的驱动有关的G信号和与蓝色半导体激光元件465(参照图21)的驱动有关的B信号,在以相互不重叠的方式按时间序列分割(时分割)的状态下,通过控制部751(参照图21)供给到RGB三波长半导体激光装置405的各激光元件。此外,与该B信号、G信号和R信号同步地,从控制部751分别向DMD766输出B图像信号、G图像信号和R图像信号。由此,基于图22所示的时序图中的B信号,蓝色半导体激光元件465发出蓝色光, 并且在该时刻,基于B图像信号通过DMD766对蓝色光进行调制。此外,基于在B信号之后输出的G信号,绿色半导体激光元件460发出绿色光,并且在该时刻,基于G图像信号通过 DMD766对绿色光进行调制。进而,基于在G信号之后输出的R信号,红色半导体激光元件 470发出红色光,并且在该时刻,基于R图像信号通过DMD766对红色光进行调制。然后,基于在R信号之后输出的B信号,蓝色半导体激光元件465发出蓝色光,并且在该时刻,再次基于B图像信号通过DMD766对蓝色光进行调制。通过反复进行上述的动作,基于B图像信号、G图像信号和R图像信号照射激光,从而将图像投影到被投影面(屏幕791)上。由此,就构成了搭载有RGB三波长半导体激光装置405的投影装置705。在第七实施方式和第八实施方式的投影装置700和705中,在投影装置的内部安装有RGB三波长半导体激光装置405(参照图19)。S卩,红色半导体激光元件470、绿色半导体激光元件460和蓝色半导体激光元件465被可靠地密封在封装体50内部。由此,半导体激光元件不容易劣化,能够容易地获得可经受长时间使用的可靠性高的投影装置700和 705。另外,本次公开的实施方式的所有方面均是例示,而不应当认为是用来限制本发明的。本发明的范围,由权利要求的范围确定而非由上述实施方式的说明确定,并且还包括在与权利要求等同的含义和范围内的所有变更。例如,在第一 第八实施方式中,作为本发明的“密封剂”,使用含有双(苯) 酚F型和A型而不含有卤素的环氧类树脂或者由EVOH树脂构成的密封剂15,但是本发明不限于此。在本发明中,作为密封剂,例如可以使用含有基于环状脂肪酸的硬化剂的环氧类树脂。或者,作为密封剂,能够使用由氟类树脂构成的氟类油脂或由全氟聚醚 (perfluoropolyether)和四氟乙烯(tetrafluoroethylene)构成的聚合物、由六氟丙烯 (hexafluoropropylene)构成的聚合物和由偏二氟乙烯(Vinylidene Fluoride)构成的聚合物等氟类有机物,或者聚乙烯醇、乙烯和一液性环氧类粘接剂等。再者,作为密封剂,也能够使用硅橡胶类粘接材料。另外,在使用一液性环氧类粘接剂等作为密封剂的情况下,优选通过预先加热将挥发成分充分除去。此外,在第一 第八实施方式中,作为本发明的“第二密封用部件”,使用由透光性的硅树脂构成的密封用部件31,但是本发明并不限定于此。在本发明中,也可以使用在表面形成有气障层的热塑性氟树脂或硼硅酸玻璃、石英或丙烯酸类树脂(透明丙烯酸树脂)等硬质且具有透光性的部件。另外,作为上述气障层,除Al2O3以外,既可以使用3102、21~02等电介质膜形成,也可以使用乙烯-乙烯醇(ethylene-polyvinyl alcohol)共聚物或聚乙烯醇等气体透过性低的树脂膜形成。另外,在气障层利用由A1203、ZrO2等形成的多层金属氧化膜构成的情况下,该金属氧化膜也能够起到兼作防反射层的作用。此外,在第一 第八实施方式中,作为本发明的“第二密封用部件”,使用整个部件具有透光性的密封用部件31,但是本发明并不限定于此。在本发明中,也可以仅在激光透过的部分设置由具有透光性的上述材料构成的“窗部”,而在该窗部以外的部分使用金属板等非透光性材料,来构成本发明的“第二密封用部件”。作为该情况下的第二密封用部件,能够使用铝板、Cu板、锌白铜等Cu合金板,或者Sn、Ni, Mg等的合金板或不锈钢板、陶瓷板等。此外,在第一和第三 第八实施方式中,作为本发明的“第一密封用部件”,例示了使用由铝板构成的密封用部件30的例子,但是本发明中,也可以使用上述Cu板、锌白铜等 Cu合金板,或者Sn、Ni、Mg等的合金板或不锈钢板、陶瓷板等,来形成本发明的“第一密封用部件”。另外,对于第一密封用部件、第二密封用部件,为了易于将半导体激光元件产生的热量散发到外部,使用散热性高的金属板更佳。此外,在第一实施方式的第二变形例中,例示了在由铝板构成的密封用部件30的背面形成有由EVOH树脂构成的密封剂15的状态下,将基座主体10a(开口部IOd)密封的例子,但是在本发明中,也可以使用金属(铝)以外的例如聚酰胺树脂、环氧树脂等来形成密封用部件30,通过配置在背面的密封剂15安装到基座主体IOa上。在密封用部件30使用上述树脂材料的情况下,利用气障性优良的EVOH树脂(密封剂15),能够更加有效地抑制低分子硅氧烷或挥发性有机气体等浸入封装体50的内部。此外,在第一 第八实施方式中,例示了使用聚酰胺树脂(PA)形成基座主体IOa 的例子,但本发明中也可以使用环氧树脂、聚苯硫醚树脂(PPS)、液晶聚合物(LCP)等形成基座部。另外,聚酰胺树脂由于其产生的挥发性气体比上述其他树脂少而适于作为基座部用的模制树脂材料。进而,利用本发明的“第一密封用部件”和“第二密封用部件”进行密封时,优选将合成沸石、硅胶等吸附剂在加工成约0. 5mm以上约1. Omm以下的尺寸的状态下, 与半导体激光元件一起设置于封装体内。由此,能够吸附从基座部主体产生的挥发性气体成分,因此能够进一步提高激光元件的可靠性。此外,在使用上述PPS或LCP的情况下,优选在基座主体形成后进行热处理。由此,能够预先蒸发树脂内部的水分和溶剂。此外,在基座主体使用聚酰胺树脂、上述环氧树脂、聚苯硫醚树脂和液晶聚合物等的情况下,也可以在树脂材料中以规定的比例混入气体吸收剂,在这种混合物的状态下成型基座主体10a。这里,作为气体吸收剂,优选使用硅胶或热处理后的合成沸石。此外,气体吸收剂优选使用具有几十μm以上几百μm以下的粒径的颗粒状吸收剂。由此,能够利用气体吸收剂将存在于大气中的低分子硅氧烷或从基座部等产生的挥发性有机气体吸收,能够降低封装体50内的有机气体等的浓度。此外,在第一 第八实施方式中,例示了使基座部10的凹部IOb的深度为基座主体IOa的厚度tl的约一半的例子,但是并不限定于此,例如也可以使凹部IOb的深度比厚度tl/2深,也可以比厚度tl/2浅。此外,如第一 第八实施方式所示,密封用部件30优选在后方(A2侧)具有宽度 W1、在前方(Al侧)具有宽度W2 (W1 >W2),但是只要各个宽度为能够覆盖开口部IOd的大小即可,也可以为W2 = Wl0此外,在第一 第八实施方式中,例示了基座主体IOa的宽度(B方向)从后方(A2 方向)向着前表面IOe变小的逐渐变细的外形形状的例子,但是在本发明中,也可以不逐渐变细,而是从后方(A2方向)向着前表面IOe具有相同的宽度。
权利要求
1.一种半导体激光装置,其特征在于,包括半导体激光元件;和将所述半导体激光元件密封的封装体,其中,所述封装体包括由树脂构成的基座主体;安装于所述基座主体的上表面的第一密封用部件;和安装于所述基座主体的前表面的具有透光性的第二密封用部件,所述基座主体具有从所述上表面开口至所述前表面的开口部,所述开口部的所述上表面侧由所述第一密封用部件密封,并且所述开口部的所述前表面侧由所述第二密封用部件密封。
2.如权利要求1所述的半导体激光装置,其特征在于所述第一密封用部件和所述第二密封用部件分别通过由树脂构成的密封剂安装于所述基座主体。
3.如权利要求2所述的半导体激光装置,其特征在于所述第一密封用部件和所述第二密封用部件通过所述由树脂构成的密封剂接合,由此将所述基座主体的所述开口部从所述上表面至所述前表面密封。
4.如权利要求1所述的半导体激光装置,其特征在于所述第一密封用部件的从所述上表面侧观看时的平面面积,形成得比所述开口部的所述上表面侧的开口面积大,所述开口部的所述上表面被所述第一密封用部件覆盖。
5.如权利要求4所述的半导体激光装置,其特征在于所述基座主体,具有所述开口部地凹状地形成,所述第二密封用部件配置成将由所述基座主体的所述前表面侧的内侧面和密封所述基座主体的所述上表面侧的所述第一密封用部件的下表面包围的所述开口部的所述前表面侧密封。
6.如权利要求5所述的半导体激光装置,其特征在于所述第二密封用部件嵌入所述开口部的所述前表面侧的内侧面。
7.如权利要求5所述的半导体激光装置,其特征在于在所述封装体的内底面还具有载置所述半导体激光元件的金属板,所述第二密封用部件配置成在与所述金属板的所述前表面侧的前端面抵接的状态下,将所述开口区域密封。
8.如权利要求5所述的半导体激光装置,其特征在于所述第二密封用部件的从所述前表面侧观看时的平面面积,比所述开口部的所述前表面侧的开口面积大,所述基座主体的所述前表面侧的表面和所述第一密封用部件的所述前表面侧的端面, 被所述第二密封用部件覆盖。
9.如权利要求1所述的半导体激光装置,其特征在于所述开口部的所述前表面侧,沿着与所述半导体激光元件的出射方向和所述基座主体的厚度方向正交的方向,从所述基座主体的前表面的一个端部起切除至另一个端部,所述第二密封用部件嵌入在所述基座主体的前表面的所述一个端部与所述另一个端部之间。
10.如权利要求9所述的半导体激光装置,其特征在于沿着与所述半导体激光元件的出射方向和所述基座主体的厚度方向正交的方向的所述开口部的宽度,在所述上表面侧和所述前表面侧大致相等。
11.如权利要求2所述的半导体激光装置,其特征在于所述密封剂沿着所述开口部的密封区域的外缘部以没有接缝的方式形成。
12.如权利要求11所述的半导体激光装置,其特征在于所述密封剂从所述开口部的密封区域至少露出到所述封装体的密封空间内。
13.如权利要求2所述的半导体激光装置,其特征在于所述密封剂由氟类树脂、环氧类树脂、乙烯-乙烯醇类树脂和硅橡胶类粘接材料的任一个构成。
14.如权利要求1所述的半导体激光装置,其特征在于所述基座主体从所述上表面侧看来具有向着所述前表面侧逐渐变细的外形形状。
15.如权利要求14所述的半导体激光装置,其特征在于所述第一密封用部件从所述上表面侧看来具有向着所述前表面侧逐渐变细的外形形状。
16.如权利要求2所述的半导体激光装置,其特征在于所述密封剂延伸设置到所述第一密封用部件的与所述基座主体接合的一侧的接合区域以外的表面上。
17.如权利要求1所述的半导体激光装置,其特征在于在所述封装体的内底面还具有载置所述半导体激光元件的金属板, 所述金属板包括延伸到所述基座主体的外部的散热部。
18.如权利要求17所述的半导体激光装置,其特征在于所述基座主体从所述上表面侧看来具有向着所述前表面侧逐渐变细的外形形状, 所述散热部从所述基座主体的向着前表面侧逐渐变细的区域以外的外侧面延伸到外部。
19.如权利要求1所述的半导体激光装置,其特征在于 所述半导体激光元件是氮化物类半导体激光元件。
20.一种光学装置,其特征在于,包括具有半导体激光元件和将所述半导体激光元件密封的封装体的半导体激光装置;和控制所述半导体激光装置的出射光的光学系统,其中,所述封装体包括由树脂构成的基座主体;安装于所述基座主体的上表面的第一密封用部件;和安装于所述基座主体的前表面的具有透光性的第二密封用部件, 所述基座主体具有从所述上表面开口至所述前表面的开口部,所述开口部的所述上表面侧由所述第一密封用部件密封,并且所述开口部的所述前表面侧由所述第二密封用部件密封。
全文摘要
本发明提供一种半导体激光装置和光学装置。该半导体激光装置包括半导体激光元件和将半导体激光元件密封的封装体。封装体包括由树脂构成的基座主体;安装于基座主体的上表面的第一密封用部件;和安装于基座主体的前表面的具有透光性的第二密封用部件。基座主体具有从上表面开口至前表面的开口部,开口部的上表面侧由第一密封用部件密封,开口部的前表面侧由第二密封用部件密封。
文档编号H01S5/022GK102255237SQ20111012986
公开日2011年11月23日 申请日期2011年5月13日 优先权日2010年5月14日
发明者吉川秀树, 林伸彦 申请人:三洋电机株式会社
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