JP5338788B2 - レーザホルダ、及び、それを備えた光ピックアップ - Google Patents

Description

本発明は、半導体レーザを保持するレーザホルダに関する。また、本発明は、そのようなレーザホルダを備える光ピックアップに関する。

従来、ブルーレイディスク（ＢＤ）、デジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）、コンパクトディスク（ＣＤ）等の光ディスクに記録される情報を読み取ったり、それらに情報を書き込んだりする際に光ピックアップが利用されている。この光ピックアップには、光ディスクにレーザ光を照射するための半導体レーザが備えられる。

光ピックアップに備えられる半導体レーザとして、従来、ＣＡＮパッケージタイプのものやフレームタイプのものが知られている。ＣＡＮパッケージタイプの半導体レーザは、半導体レーザチップが金属製のステム上に搭載され、円筒形の金属キャップで半導体レーザチップが保護された構造になっている。なお、円筒形の金属キャップは、レーザ光が出射できるように、例えば、ガラス窓を備えた構造や、開口が形成された構造となっている。一方、フレームタイプの半導体レーザは、半導体レーザチップが板状の金属フレームの上面に搭載され、この金属フレーム上の半導体レーザチップを囲い込むように樹脂がアウトサート成形された構造となっている。

光ピックアップに半導体レーザを搭載するにあたっては、半導体レーザをレーザホルダに搭載し、このレーザホルダを光ピックアップのベース部材に取り付けることがある。このような構成では、レーザホルダを金属製とすることにより、半導体レーザで発生した熱の放熱性を高めることができる。

ＣＡＮパッケージタイプの半導体レーザは、その構造上、レーザホルダに圧入固定しやすい。このために、ＣＡＮパッケージタイプの半導体レーザを用いる場合には、レーザホルダと半導体レーザとを強く接触させて、所望の放熱性能を確保することが可能である。

特許文献１に示されるように、フレームタイプの半導体レーザを用いる場合にも、圧入固定は可能である。しかしながら、フレームタイプの半導体レーザをレーザホルダに圧入固定する場合、板状の金属フレームが変形して、最悪の場合には、金属フレーム上に搭載されている半導体レーザチップが外れてしまうことがある。また、半導体レーザチップが外れないまでも、半導体レーザの性能が劣化してしまう場合もある。

このため、フレームタイプの半導体レーザを用いる場合には、レーザホルダと半導体レーザとを強く接触させるために、例えば特許文献２に示されるように、付勢部材が使用されることがある。また、フレームタイプの半導体レーザを用いる場合の他の構成例として、レーザホルダと半導体レーザとを強く接触させることができないことを補うために、放熱グリスが使用されることがある。

特開２００８−１４６７８５号公報 特開２００７−１２１３８号公報

フレームタイプの半導体レーザはコスト面で有利であるために、その使用メリットは大きい。しかしながら、放熱性を確保するために特許文献２に示されるような付勢部材を追加する構成は、部品点数が増えて好ましくない。また、放熱性を確保するために、放熱グリスを用いる場合には、放熱グリスの量の調整等、作業負担が増えるために好ましくない。

以上の点に鑑みて、本発明の目的は、フレームタイプの半導体レーザの装着が行い易いとともに、部品点数を増やすことなく放熱性能を確保できるレーザホルダを提供することである。また、本発明の他の目的は、そのようなレーザホルダを備え、低コストで製造できる光ピックアップを提供することである。

上記目的を達成するために本発明のレーザホルダは、一方面側に半導体レーザチップが搭載される金属フレーム部と、前記半導体レーザチップを囲むように設けられる樹脂部と、を有する半導体レーザを保持するレーザホルダであって、前記半導体レーザが挿入される挿入部が設けられ、前記挿入部には、前記挿入部に挿入された前記半導体レーザの前記樹脂部を外部から押圧可能とする開口部と、前記樹脂部が外部から押圧された場合に、前記金属フレーム部の前記一方面の裏面が押し付けられる壁面部と、が設けられる。

本構成によれば、開口部を利用して半導体レーザの金属フレーム部をレーザホルダの壁面部に押し付けた状態を得ることができる。このために、金属フレーム部が壁面部に押し付けられた状態で、半導体レーザをレーザホルダに接着固定すれば、金属フレーム部とレーザホルダとが強く接触した、半導体レーザ装着済みのレーザホルダが得られる。すなわち、本構成によれば、半導体レーザをレーザホルダに圧入固定することなく、金属フレーム部とレーザホルダとが圧入固定される場合と同等に強く接触した、半導体レーザ装着済みのレーザホルダが得られる。したがって、本構成によれば、コスト面でメリットのあるフレームタイプの半導体レーザを使用しつつ、放熱性能も十分確保できる。また、放熱性確保のために、放熱グリスや板バネ等の付勢部材を使用する必要がないので、製造時の作業性やコスト面においても有利である。更に、圧入固定しないので、組み立て時に半導体レーザが損傷する可能性も低い。

上記構成のレーザホルダにおいて、前記挿入部には、前記挿入部に挿入された前記半導体レーザの先端側を支持する支持部が設けられるのが好ましい。本構成によれば、半導体レーザをレーザホルダに装着する際に、支持部で半導体レーザを支持しながら作業を行えるので作業性がよい。

上記構成のレーザホルダにおいて、前記挿入部の挿入口が設けられる板状部と、前記板状部から突出するように設けられ、前記挿入口とともに前記挿入部を形成する空間部を有する突出部と、を備えるようにし、前記開口部が前記突出部の側面に形成されていることとしてもよい。本構成では、突出部の形状を円柱状とすることで、ＣＡＮパッケージタイプの半導体レーザを直接搭載するように構成されていた光ピックアップへの適用が可能であり、低コスト化対策に便利である。

上記構成のレーザホルダにおいて、前記挿入部は、前記半導体レーザが挿入口から入るとともに、前記樹脂部を外部から押圧する押圧部材が前記開口部を介して入るように設けられている、こととしてもよく、この場合においては、前記開口部が、前記挿入部の挿入口と対向する位置に設けられるのが好ましい。本構成によれば、フレームタイプの半導体レーザを使用する場合に、十分に放熱性能を確保できるとともに、半導体レーザのレーザホルダへの装着も容易である。

上記構成のレーザホルダにおいて、前記挿入部の挿入口の周縁に、接着剤を充填する凹部が形成されていることとしてもよい。本構成のように、接着剤を充填する箇所を予め与えておくと、半導体レーザをレーザホルダに装着する作業が行い易い。

上記構成のレーザホルダにおいて、前記挿入部の挿入口の周縁であって前記壁面部に対向する側に、凸部が形成されていることとしてもよい。本構成によれば、凸部によって埃をガードでき、半導体レーザの性能が劣化する可能性を低減できる。

また、上記目的を達成するために本発明の光ピックアップは、上記構成のレーザホルダを備えることを特徴とする。本構成によれば、安価な半導体レーザ（フレームタイプの半導体レーザ）を使用しつつ、放熱性能も十分確保することができる。すなわち、光ピックアップの低コスト化が図れる。

また、上記構成の光ピックアップにおいて、前記半導体レーザが保持された前記レーザホルダと光学部材とが搭載されるベース部材と、前記ベース部材に搭載される前記光学部材を覆う金属カバーと、を備え、前記レーザホルダと前記金属カバーとが接触状態で固定されていることとしてもよい。本構成によれば、レーザホルダの熱を金属カバーへ放熱できるために、放熱性の良い光ピックアップの提供が可能である。

本発明によれば、フレームタイプの半導体レーザの装着が行い易いとともに、部品点数を増やすことなく放熱性能を確保できるレーザホルダを提供できる。また、本発明によれば、そのようなレーザホルダを備え、低コストで製造できる光ピックアップを提供できる。

第１実施形態のレーザホルダについて説明するための概略斜視図 第１実施形態のレーザホルダの構成を示す概略平面図 第１実施形態のレーザホルダに半導体レーザを装着する際に使用する装着装置を上から見た場合の概略平面図 第１実施形態のレーザホルダに半導体レーザを装着する際に使用する装着装置が備える押圧部材について説明するための図 第１実施形態のレーザホルダに半導体レーザを装着する際に使用する装着装置が備える回転機構の作用について説明するための模式図 第１実施形態のレーザホルダの壁面部に半導体レーザが押し付けられた状態を示す概略断面図 第１実施形態のレーザホルダを備える光ピックアップの概略構成を示す平面図 図７に示す光ピックアップに金属カバーが被せられた場合の、レーザホルダと金属カバーとの関係を説明するための図 第２実施形態のレーザホルダについて説明するための概略図 第２実施形態のレーザホルダに半導体レーザを装着する際に使用する押圧部材の一例を示す概略平面図 第２実施形態のレーザホルダに半導体レーザを装着する途中状態における、挿入部内の様子を示す概略側面図

以下、本発明が適用されたレーザホルダ、及び、光ピックアップの実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。

（第１実施形態）
図１は、第１実施形態のレーザホルダについて説明するための概略斜視図であり、図１（ａ）はレーザホルダに半導体レーザが挿入される前の状態を示し、図１（ｂ）はレーザホルダに半導体レーザが挿入された状態を示す。

図１に示す半導体レーザ５は、板状の金属フレーム部５１と、金属フレーム部５１の一方面側に搭載される半導体レーザチップ５２と、半導体レーザチップ５２を囲むように金属フレーム部５１に成形された樹脂部５３と、金属フレーム部５１と電気的に接続された状態で樹脂部５３によって固定される複数の端子ピン５４と、を備える。この半導体レーザ５は、いわゆるフレームタイプの半導体レーザと呼ばれるものである。すなわち、第１実施形態のレーザホルダ１は、フレームタイプの半導体レーザに好適なレーザホルダとなっている。

なお、金属フレーム部５１は半導体レーザチップ５２で発生する熱を効率良く放熱するために、放熱性の良い金属で形成するのが好ましい。また、半導体レーザチップ５２は、本実施形態では、ＤＶＤ用のレーザ光（例えば波長６５０ｎｍ帯のレーザ光）を発光する発光点と、ＣＤ用のレーザ光（例えば波長７８０ｎｍ帯のレーザ光）を発光する発光点とを備えるものを使用している。ただし、これは一例であり、半導体レーザチップ５２から出射されるレーザ光の波長は適宜変更してよい。また、半導体レーザチップ５２が有する発光点の数は本実施形態の構成に限定されず、これについても適宜変更してよい。

また、樹脂部５３は、半導体レーザチップ５２で発生する熱に耐えられるように、耐熱性の高い樹脂で形成するのが好ましい。また、樹脂部５３は、上述のように半導体レーザチップ５２を囲むように設けられるが、詳細には、半導体レーザチップ５２から出射されるレーザ光が外部に出射されるように、一部に開口が設けられている（図１に示す半導体レーザ５では下部側が該当）。また、樹脂部５３の厚みは、半導体レーザチップ５２を保護すべく、半導体レーザチップ５２の厚みより十分に厚くなっている。

図２は、第１実施形態のレーザホルダの構成を示す概略平面図で、図２（ａ）は半導体レーザを挿入する側から見た図、図２（ｂ）は図２（ａ）の場合と反対側から見た図、図２（ｃ）は図２（ａ）に矢印で示すＸ方向に沿って見た図である。第１実施形態のレーザホルダ１は、大きくは、板状部１１と、板状部１１から突出するように設けられる突出部１２と、を備える（図１及び図２参照）。板状部１１と突出部１２とは、例えばダイカスト等により、一体的に設けられる。レーザホルダ１は、放熱性の良い材料で形成するのが好ましく、例えば、亜鉛、アルミニウム、それらの合金等の金属を用いて形成される。

板状部１１の略中央部には、半導体レーザ５を挿入するための、平面視略矩形状の挿入口１１１が形成されている。この挿入口１１１は、板状部１１を厚み方向に貫通する貫通孔となっている。この挿入口１１１は、同じく平面視略矩形状に設けられる板状部１１を基準として見た場合に、長手方向の辺が互いに平行な関係となっておらず、斜めに傾いた構成となっている。これは、レーザホルダ１が取り付けられる光ピックアップの構成との兼ね合いで決められたものであり、光ピックアップの構成に従って、開口部１１１の向きは適宜変更してよい。

また、板状部１１の四隅のそれぞれには、レーザホルダ１を光ピックアップのベース（図示せず）にビス留めできるように、各種（サイズや形状が異なるものがあるため、このように表現している）のビス孔１１２が設けられている。

突出部１２は、板状部１１に設けられる挿入口１１１に対応させた位置に設けられている。また、突出部１２は、大まかに表現するならば、略円柱状に設けられている。略円柱状に設けられる突出部１２には、挿入口１１１と共に半導体レーザ５を挿入する挿入部１０を構成する空間部１２１が設けられている。

挿入部１０には、そこに挿入される半導体レーザ５の金属フレーム部５１（正確には、半導体レーザチップ５２が搭載される面の裏面）が押し付けられる壁面部１０１が設けられている。この壁面部１０１は、挿入口１１１の周縁を構成する２つの長辺のうちの一方から鉛直方向に延びるように設けられている

また、挿入部１０の先端側（突出部１２の底面と言い換えてもよい）には、挿入部１０に挿入された半導体レーザ５を支持する支持部１０２が設けられている。この支持部１０２には、挿入部１０に挿入された半導体レーザ５から出射されたレーザ光を外部に出射させるための貫通孔１０２ａが形成されている。

略円筒状に設けられる突出部１２の側面には、未切り欠き領域１２２（図１（ｂ）及び図２（ｃ）参照）を挟んで略対称に設けられる２つの開口部１０３ａ、１０３ｂが設けられている。この２つの開口部１０３ａ、１０３ｂの存在により、挿入部１０内に挿入された半導体レーザ５の樹脂部５３を外部から押圧して壁面部１０１に押し付けることができる。この２つの開口部１０３ａ、１０３ｂは、本発明の、樹脂部を外部から押圧可能とする開口部の一例であり、以下、押圧用開口部１０３ａ、１０３ｂと表現することがある。

なお、未切り欠き領域１２２を設けたのは、挿入部１０に挿入された半導体レーザ５のぐらつきを抑制するためである。後述のように半導体レーザ５はレーザホルダ１に接着固定されるが、ここでの「ぐらつきの抑制」は、未固定の状態（製造途中の状態）を想定した効果である。

次に、以上のように設けられるレーザホルダ１に半導体レーザ５を装着する手順の一例について説明する。図３は、第１実施形態のレーザホルダに半導体レーザを装着する際に使用する装着装置を上から見た場合の概略平面図である。図３に示すように、装着装置６は、レーザホルダ１（図３に破線で示す）を載置する載置台６１を有する。

この載置台６１上には、レーザホルダ１を位置決め配置できるように、Ｌ字を傾けたように構成される位置決め部６２が設けられている。なお、図３においては、位置決め部６２によって位置決めされたレーザホルダ１が破線で示されている。また、載置台６１には、載置台６１を貫通する貫通孔からなる窓部６３が設けられている。位置決め部６２によって、位置決め配置されたレーザホルダ１の突出部１２は、この窓部６２の内部に位置することなる。

また、窓部６２の内部には、レーザホルダ１の挿入部１０に挿入された半導体レーザ５の樹脂部５３を押圧するために使用される押圧部材６４が存在する。図４は、第１実施形態のレーザホルダに半導体レーザを装着する際に使用する装着装置が備える押圧部材について説明するための図で、押圧部材とその周辺構成を示す概略斜視図である。

図４に示すように、押圧部材６４は略Ｕ字状に設けられた板状部材である。押圧部材６４は、押圧部材６４の下部側に連結されるロッド６５ａと、ロッド６５ａを回転可能に支持する支持部材６５ｂとからなる回転機構６５によって回転可能となっている。また、押圧部材６４及び回転機構６５が搭載され、載置台６１の下部側に設けられる台座６６は、図示しないガイドに沿って平行移動可能となっている。

なお、回転機構６５による押圧部材６４の回転方向Ｒは、図３においては、時計方向及び反時計方向である。また、台座６６が平行移動する方向Ｍは、図３において上下方向である。

レーザホルダ１が載置台６１の所定の位置（位置決め部６２によって決められる位置）に配置される時点では、押圧部材６４は、レーザホルダ１の挿入部１０に挿入された半導体レーザ５とは当接しない位置に配置される。そして、レーザホルダ１０が所定の位置に配置されると、台座６６が平行移動されることによって押圧部材６４も平行移動し、押圧部材６４のＵ字の両端６４ａ、６４ｂが、押圧用開口部１０３ａ、１０３ｂを介して半導体レーザ５の樹脂部５３に接触する。そして、接触状態で更に押圧部材６４が平行移動することで、半導体レーザ５の金属フレーム部５１の裏面（半導体レーザチップ５２が搭載されない側の面）が、挿入部１０の壁面部１０１に押し付けられる。

図５は、第１実施形態のレーザホルダに半導体レーザを装着する際に使用する装着装置が備える回転機構の作用について説明するための模式図で、図５（ａ）は押圧部材が半導体レーザの樹脂部に接触する前の状態を示し、図５（ｂ）は押圧部材が半導体レーザの樹脂部に接触し半導体レーザが壁面部に押し付けられた状態を示す。

レーザホルダ１の挿入部１０に挿入される半導体レーザ５は圧入される訳ではなく、挿入部１０に挿入された半導体レーザ５は、壁面部１０１に対して多少傾きを持つ場合がある。この様子が図５（ａ）に示されている。この場合、装着装置６が回転機構６５を有さない場合には、押圧部材６４のＵ字の一端６４ｂのみ（図５（ａ）の状態を想定した表現）が半導体レーザ５の樹脂部５３を押圧し、半導体レーザ５に偏った力が加えられる可能性がある。

この点、本実施形態の装着装置６のように、回転機構６５が備えられると、図５（ａ）のように半導体レーザ５が挿入部１０に傾いて挿入されている場合であっても、押圧部材６４のＵ字の両端６４ａ、６４ｂで半導体レーザ５の樹脂部５３を押圧できる。このために、押圧部材６４を用いて半導体レーザ５を壁面部１０１に押し付けるに際に、図５（ｂ）のように、半導体レーザ５の樹脂部５３を左右から均等に押圧できる。この結果、半導体レーザ５の金属フレーム部５１の裏面を確実に壁面部１０１に押し当てることができる。

なお、以上に示した装着装置６は、あくまでも例示である。装着装置６における台座６６のスライドは、付勢部材の付勢力を利用するようにしてもよい。これにより、押圧部材６４を用いた、半導体レーザ５の壁面部１０１への押し付け作業が楽となる。また、本実施形態では、載置台６１に対して台座６６が動くように構成したが、台座６６に対して載置台６１が動くようにしてもよい。

図６は、第１実施形態のレーザホルダの壁面部に半導体レーザが押し付けられた状態を示す概略断面図である。図６の断面図は、図２（ａ）のＡ−Ａ位置で切った場合を想定した図である。図６に示すように、押圧部材６４によって樹脂部５３を押圧された半導体レーザ５は、その金属フレーム部５１の裏面が挿入部１０の壁面部１０１に強く接触した状態となる。すなわち、半導体レーザチップ５２で発生した熱をレーザホルダ１に放熱しやすい状態となる。

押圧部材６４で半導体レーザ５の樹脂部５３を押圧して図６に示す状態を得た時点で、紫外線硬化型の接着剤を用いて短時間（例えば１分を超えないような時間）で、半導体レーザ５をレーザホルダ１に仮固定する。この仮固定後、押圧部材６４による押圧を解除する。紫外線硬化型の接着剤は、必ずしも耐熱性に優れないために、この後、熱硬化型の接着剤を用いて、半導体レーザ５をレーザホルダ１に本固定する。具体的には、熱硬化型の接着剤を塗付後、所定の時間、所定の温度の熱を接着剤に加える。これにより、熱硬化型の接着剤が硬化する。

勿論、紫外線硬化型の接着剤による仮固定を行わずに、いきなり熱硬化型の接着剤を用いて半導体レーザ５をレーザホルダ１に固定するようにしても構わない。この場合、熱硬化型の接着剤が硬化するまで、押圧部材６４による押圧状態を保つ必要がある。このため、本実施形態のように一旦、紫外線硬化型の接着剤を用いて仮固定した方が、製造効率を向上できる。

また、第１実施形態のレーザホルダ１では、挿入口１１１の周縁において、壁面部１０１に隣接するように３つの凹部１１３、１１４、１１５が並列配置されている。この３つの凹部１１３〜１１５のうち、真ん中に位置する第１の凹部１１３は紫外線硬化型の接着剤を充填する接着剤充填部として使用される。また、第１の凹部１１３を挟むように配置される第２の凹部１１４及び第３の凹部１１５は、熱硬化型の接着剤を充填する背着剤充填部として使用される。このように接着剤を充填する凹部１１３〜１１５を予め設けておくと、接着作業時の接着箇所の目安となり、作業性が向上する。

なお、接着箇所の目安となる凹部の配置方法や凹部の形状は適宜変更可能であり、本実施形態の構成はあくまでも例示である。

また、第１実施形態のレーザホルダ１では、挿入口１１１の周縁であって壁面部１０１に対向する側に、挿入口周縁に沿うように凸部１１６が形成されている。この凸部１１６は、ダスト対策として設けられるものであり、この凸部１１６によって、挿入部１０に挿入された半導体レーザ５の半導体レーザチップ５２に向けて埃が侵入する可能性を低減できる。ただし、この凸部１１６は必須のものではなく、凸部１１６が設けられない構成としてもよい。

なお、この凸部１１６は、挿入口１１１の周縁を構成する長辺と同等の長さとするか、それよりも長くするのが好ましい。このように構成することで、半導体レーザ５が挿入部１０に挿入される際に、半導体レーザチップ５２が凸部１１６の両端部にぶつかる可能性を低減できる。また、凸部１１６における、半導体レーザ５が挿入部１０に挿入される際に半導体レーザ５と向う合う側の面は、凸部１１６の上側に向って幅が狭くなる傾斜構造とするのが好ましい。このように構成することでも、半導体レーザ５が挿入部１０に挿入される際に、半導体レーザチップ５２が凸部１１６にぶつかって損傷する可能性を低減できる。

以上のように構成されたレーザホルダ１においては、半導体レーザ５をレーザホルダ１に圧入することなく、半導体レーザ５の金属フレーム部５１を金属製のレーザホルダ１０に強く接触させることができる。このために、レーザホルダ１に半導体レーザ５を取り付けるにあたって半導体レーザ５が損傷する可能性が低い。また、放熱性確保のために、放熱グリスや板バネ等の付勢部材を使用する必要がないので、製造時の作業性やコスト面において有利である。

次に、以上のように構成される第１実施形態のレーザホルダ１が備えられた光ピックアップについて、図７及び図８を参照しながら説明する。図７は、第１実施形態のレーザホルダを備える光ピックアップの概略構成を示す平面図である。図８は、図７に示す光ピックアップに金属カバーが被せられた場合の、レーザホルダと金属カバーとの関係を説明するための図である。図８（ａ）は図７の矢印Ｙに沿って見た場合のレーザホルダ周辺の構成を示す概略平面図であり、図８（ｂ）は図７の矢印Ｚに沿って見た場合のレーザホルダ周辺の構成を示す概略平面図である。

図７に示すように、本実施形態の光ピックアップ３は、半導体レーザ５が装着されたレーザホルダ１、光学部材３１〜３４、受光素子３５等が搭載されるベース部材３１を有する。ベース部材３１に搭載される光学部材には、ビームスプリッタ３２と、立ち上げミラー３３と、対物レンズ３４と、が含まれる。図７において、対物レンズ３４は、紙面に対して垂直な方向の奥側（紙面奥側）に配置されるために破線で示している。

光ピックアップ３においては、半導体レーザ５から出射されたレーザ光は、ビームスプリッタ３２によって一部が反射される。反射されたレーザ光は、立ち上げミラー３３によって反射され、光の進行方向が図示しない光ディスク（図７においては紙面奥側に配置されることになる）の情報記録面と垂直になる方向に変換される。そして、立ち上げミラー３３によって反射されたレーザ光は、対物レンズ３４によって光ディスクの情報記録面に集光される。

なお、対物レンズ３４は、図示しない対物レンズアクチュエータに搭載された状態でベース部材３１に搭載される。対物レンズアクチュエータは、対物レンズ３４をフォーカス方向及びトラッキング方向に移動可能とする装置である。ここで、フォーカス方向は光ディスクの情報記録面に垂直な方向（図７において紙面と垂直な方向）で、トラッキング方向は光ディスクの半径方向に平行な方向（図７においては左右方向）である。対物レンズアクチュエータを使用することによって、対物レンズ３４の焦点位置が常に情報記録面に合うように制御（フォーカス制御）することが可能になり、また、対物レンズ３４によって情報記録面に集光された光スポットを光ディスクのトラックに常に追随するように制御（トラッキング制御）することが可能になる。

対物レンズ３４によって光ディスクの情報記録面に集光されたレーザ光は、情報記録面で反射される。この反射光（戻り光）は、対物レンズ３４、立ち上げミラー３３、ビームスプリッタ３２の順に透過し、受光素子３５へと至る。受光素子３５は、受光領域で受光した光信号を電気信号に変換する光電変換手段として機能する。受光素子３５から出力された電気信号は、信号処理されて再生信号やサーボ信号等となる。

なお、本実施形態では、上述のように半導体レーザ５がＤＶＤ用のレーザ光とＣＤ用のレーザ光を出射する２波長レーザとして構成されている。このために、受光素子３５には、ＤＶＤ用の受光領域とＣＤ用の受光領域とが設けられている。

ところで、光ピックアップ３においては、ベース部材３１に搭載される光学部材を埃から守るために、ベース部材３１に金属カバーが被せられるようになっている。そして、この金属カバーに、半導体レーザチップ５２で発生した熱を放熱する役割も担わせている。これについて、図８を参照しながら説明する。

例えば埃ガード等として機能する金属カバー３６は、その一部が折り曲げられ、この折曲部３６ａが光ピックアップ３に取り付けられたレーザホルダ１と重ねられる構成となっている（図８（ａ）参照）。レーザホルダ１と重ね合わされる、略矩形状の折曲部３６ａ（図８（ｂ）参照）には、その四隅にビス孔が設けられている。このビス孔にビス３７を嵌め込んで固定することにより、金属カバー３６はベース部材３１に固定される。なお、金属カバー３６の折曲部３６ａには、半導体レーザ５のレーザホルダ１から突出する部分との干渉を避けるためにその中央の切り欠き３６１が設けられている。

ビス３７を用いて金属カバー３６をベース部材３１に固定するにあたっては、折曲部３６ａに設けられるビス孔と、レーザホルダ１のビス孔１１２（図１及び図２参照）とが互いに重なり合うように調整される。そして、金属カバー３６は、折曲部３６ａがレーザホルダ１に重ね合わされた状態で、レーザホルダ１とともにベース部材３１に固定されることになる。このために、金属カバー３６とレーザホルダ１とがしっかり接触した状態となり、レーザホルダ１で発生した熱が金属カバー３６を用いて効率良く放熱される。上述のように、レーザホルダ１は半導体レーザ５で発生した熱を効率良く放熱できるようになっている。その上、レーザホルダ１における熱を金属カバー３６で効率良く放熱できる。このために、光ピックアップ３においては、半導体レーザ５で発生した熱の放熱性能を十分確保できる。

なお、金属カバー３６の折曲部３６ａは、レーザホルダ１との接触面積を十分稼ぐことができるように構成すればよく、その大きさ及び形状は適宜変更してよい。

（第２実施形態）
次に、第２実施形態のレーザホルダについて説明する。第２実施形態のレーザホルダも、第１実施形態のレーザホルダ１と同様に、いわゆるフレームタイプの半導体レーザに好適なレーザホルダである。以下、第２実施形態のレーザホルダに装着される半導体レーザについては、第１実施形態で示したものと同一のものであることを前提に説明する。

図９は、第２実施形態のレーザホルダについて説明するための概略図であり、図９（ａ）は上面図、図９（ｂ）は側面図、図９（ｃ）は下面図である。図９に示すように、第２実施形態のレーザホルダ２は、略直方体形状の本体部２１を有する。本体部２１の材質としては、第１実施形態のレーザホルダ１と同様に放熱性の良いものが選択され、例えば、亜鉛、アルミニウム、それらの合金等の金属が選択される。

図９（ａ）に示すように、本体部２１の長手方向の一端部寄りには、半導体レーザ５を挿入するための、平面視略矩形状の挿入口２１１が形成されている。この挿入口２１１から下には平面視略矩形状の内部空間が設けられており、この内部空間と挿入口２１１とで、半導体レーザ５を挿入する挿入部２０が形成される。また、本体部２１の長手方向の他端寄りには、レーザホルダ２を光ピックアップのベース（図示せず）にビス留めできるように、ビス孔２１２が設けられている。

なお、挿入口２１１は、同じく平面視略矩形状に設けられる本体部２１を基準として見た場合に、長手方向の辺が互いに平行な関係となっておらず、斜めに傾いた構成となっている。この理由は、第１実施形態のレーザホルダ１の場合と同様であり、挿入口２１１の向きについては適宜変更してよい。

挿入部２０には、そこに挿入される半導体レーザ５の金属フレーム部５１（正確には、半導体レーザチップ５２が搭載される面の裏面）が押し付けられる壁面部２０１が設けられている。この壁面部２０１は、平面視略矩形状の挿入口２１１の周縁を構成する２つの長辺のうちの一方から鉛直方向に延びるように設けられている。

挿入部２０の先端側（本体部２１の底部側）には、挿入部２０に挿入された半導体レーザ５を支持する支持部２０２が設けられている。この支持部２０２は、壁面部２０１から略垂直な方向に突出している。また、支持部２０２には、挿入部２０に挿入された半導体レーザ５から出射されたレーザ光を外部に出射させるための切り欠き２０２ａが形成されている。

また、挿入部２０には、挿入口２１１と対向するように（換言すると本体部２１の底面に）、平面視略矩形状の開口部２０３が形成されている（図９（ｃ）参照）。この開口部２０３の存在により、挿入部２０内に挿入された半導体レーザ５の樹脂部５３を押圧部材を用いて外部から押圧し、半導体レーザ５を壁面部２０１に押し付けることができる。この開口部２０３は、本発明の、樹脂部を外部から押圧可能とする開口部の一例であり、以下、押圧用開口部２０３と表現することがある。

なお、第２実施形態のレーザホルダ２においては、第１実施形態のレーザホルダ１と同様の目的で、挿入口２１１の周縁には、接着剤を充填する３つの凹部２１３、２１４、２１５が設けられている。また、第２実施形態のレーザホルダ２においては、第１実施形態のレーザホルダ１と同様の目的で、挿入口２１１の周縁であって壁面部２０１に対向する側に、挿入口周縁に沿うように凸部２１６が形成されている。

次に、以上のように設けられるレーザホルダ２に、半導体レーザ５が装着される手順の一例について、図１０及び図１１を参照しながら説明する。図１０は、第２実施形態のレーザホルダに半導体レーザを装着する際に使用する押圧部材の一例を示す概略平面図である。図１０（ａ）は正面図、図１０（ｂ）は側面図である。図１１は、第２実施形態のレーザホルダに半導体レーザを装着する途中状態における、挿入部内の様子を示す概略側面図である。

図１０に示す押圧部材７０は、例えば板金を折り曲げ形成して得られ、支持部７１と弾性部７２とを有する。この押圧部材７０は、例えば台座（図示しない）に支持部７１を固定した状態で使用する。

レーザホルダ２に半導体レーザ５を装着するにあたって、レーザホルダ２の押圧用開口部２０３を介して、押圧部材７０がレーザホルダ２の挿入部２０内に挿入される。この際、押圧部材７０は弾性部７２が挿入部２０に挿入される半導体レーザ５に対向するように挿入される。なお、レーザホルダ２の挿入部２０は、半導体レーザ５と押圧部材７０とが挿入できるようなサイズとしておく（十分な空間を形成しておく）必要がある。

挿入部２０に押圧部材７０を挿入すると、次に、半導体レーザ５を挿入部２０に挿入する。挿入部２０に挿入する半導体レーザ５は、樹脂部５３が押圧部材７０と対向するように挿入される。この挿入時に、半導体レーザ５の樹脂部５３は、押圧部材７０の弾性部７２によって押圧される（図１１の矢印方向に押圧される）。すなわち、半導体レーザ５は、挿入部２０に挿入されると、押圧部材７０によって壁面部２０１に押し付けられることになる。

この状態で、紫外線硬化型の接着剤を用いて短時間（例えば１分を超えないような時間）で、半導体レーザ５をレーザホルダ２に仮固定する。この仮固定後、押圧部材７０による押圧を解除する。紫外線硬化型の接着剤は、必ずしも耐熱性に優れないために、この後、熱硬化型の接着剤を用いて、半導体レーザ５をレーザホルダ２に本固定する。具体的には、熱硬化型の接着剤を塗付後、所定の温度で接着剤に所定の時間熱を加える。

以上のように構成されたレーザホルダ２においては、半導体レーザ５をレーザホルダ２に圧入することなく、半導体レーザ５の金属フレーム部５１を金属製のレーザホルダ１０に強く接触させることができる。このために、レーザホルダ２に半導体レーザ５を取り付けるにあたって半導体レーザ５が損傷する可能性が低い。また、放熱性確保のために、放熱グリスや板バネ等の付勢部材を使用する必要がないので、製造時の作業性やコスト面において有利である。

また、第２実施形態のレーザホルダ２も、第１実施形態のレーザホルダ１同様に光ピックアップのベース部材に搭載することができる。この場合において、光ピックアップにおいて用いられる光学部材を覆うための金属カバーを利用して、放熱性の向上を図れる。

以上に示した実施形態は本発明の一例であり、本発明の光ピックアップは以上に示した構成に限定されるものではない。

例えば、以上に示した第１実施形態では、突出部１２を略円柱状とした。しかし、本発明は、突出部の形状が四角柱等、他の形状の場合にも適用できるものである。ただし、第１実施形態のように構成した場合には、ＣＡＮパッケージタイプの半導体レーザを直接取り付けるように設けられた光ピックアップに対して、ＣＡＮパッケージタイプの半導体レーザの代替品として、フレームタイプの半導体レーザを装着したレーザホルダを適用できるので便利である。

また、以上に示した第２実施形態では、押圧部材７０を弾性部材としたが、弾性を有しない構成としてもよい。この場合、例えば、第１実施形態の場合と同様に、押圧部材７０をスライド移動するようにしてもよい。

また、以上に示した第２実施形態では、本発明の開口部を挿入口２１１と対向する位置に設ける構成とした。しかし、本発明は、この構成に限定されるものではない。樹脂部を外部から押圧可能とする開口部は、本体部２１の側面等に設けられても構わない。

また、以上に示した実施形態では、光ピックアップがＤＶＤ、ＣＤに対応するものとしたが、本発明が適用される光ピックアップが対応する光ディスクの種類は、本実施形態に示したものに限定されないのは当然である。

本発明は、フレームタイプの半導体レーザが使用される光ピックアップに好適である。

１、２ レーザホルダ
３ 光ピックアップ
５ 半導体レーザ
１０、２０ 挿入部
１１ 板状部
１２ 突出部
３１ ベース部材
３２ ビームスプリッタ（光学部材）
３３ 立ち上げミラー（光学部材）
３６ 金属カバー
５１ 金属フレーム部
５２ 半導体レーザチップ
５４ 樹脂部
６４、７０ 押圧部材
１０１、２０１ 壁面部
１０２、２０２ 支持部
１０３ａ、１０３ｂ、２０３ 開口部
１１１、２１１ 挿入口
１１３、１１４、１１５、２１３、２１４、２１５ 凹部
１１６、２１６ 凸部

Claims (8)

1. 一方面側に半導体レーザチップが搭載される金属フレーム部と、前記半導体レーザチップを囲むように設けられる樹脂部と、を有する半導体レーザを保持するレーザホルダであって、
   前記半導体レーザを挿入するための挿入口が設けられる板状部と、
   前記板状部から突出するように設けられ、前記挿入口とともに前記半導体レーザが挿入される挿入部を形成する空間部を有する突出部と、
   を備え、
   前記挿入部には、
   前記挿入部に挿入された前記半導体レーザの前記樹脂部が露出するように前記突出部の側面の一部に設けられて、前記挿入部に挿入された前記半導体レーザの前記樹脂部を外部から押圧可能とする開口部と、
   前記樹脂部が外部から押圧された場合に、前記金属フレーム部の前記一方面の裏面が押し付けられる壁面部と、が設けられる、レーザホルダ。
2. 前記突出部の側面には、前記挿入部に挿入された前記半導体レーザのぐらつきを抑制するための未切り欠き領域が設けられる、請求項１に記載のレーザホルダ。
3. 前記開口部は、前記未切り欠き領域を挟むように２つ設けられる、請求項２に記載のレーザホルダ。
   
4. 前記挿入部には、前記挿入部に挿入された前記半導体レーザの先端側を支持する支持部が設けられる、請求項１から３のいずれかに記載のレーザホルダ。
5. 前記挿入部の挿入口の周縁に、接着剤を充填する凹部が形成されている、請求項１から４のいずれかに記載のレーザホルダ。
6. 前記挿入部の挿入口の周縁であって前記壁面部に対向する側に、凸部が形成されている、請求項１から５のいずれかに記載のレーザホルダ。
7. 請求項１から６のいずれかに記載のレーザホルダを備える、光ピックアップ。
8. 前記半導体レーザが保持された前記レーザホルダと光学部材とが搭載されるベース部材と、
   前記ベース部材に搭載される前記光学部材を覆う金属カバーと、を備え、
   前記レーザホルダと前記金属カバーとが接触状態で固定されている、請求項７に記載の光ピックアップ。

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