JP2008294312A - レーザホルダ及びこれを用いた光ピックアップ - Google Patents

Abstract

【課題】変形、破損させたり、放熱性を損なったりすることなく、レーザ光を精度よく出射できるようにフレームタイプの半導体レーザを保持することができるレーザホルダを提供する。
【解決手段】支持部５３の復元力で上側ホルダ部材５２が下側ホルダ部材５１に接近し、押え部５２１の下面が嵌合凹部５１１に嵌合されたフレーム４１の放熱用突出部４１２を押さえ、フレームタイプのレーザ光源４が保持される。
【選択図】図６

Description

光ディスクにレーザ光を照射しデータを記録又は再生する光ピックアップに光源として採用されるフレームタイプのレーザ光源を保持するためのレーザホルダ及びこれを用いた光ピックアップに関するものである。

光ディスク装置は円盤状の光ディスクにレーザ光を照射する光ピックアップには、光源となるレーザ光源、プリズム、レンズ等の部品が搭載されている。また、近年、前記光ディスク装置は薄型化する傾向にあるとともに、ＢＤやＨＤ ＤＶＤといったトラック幅が狭い光ディスクも登場してきており、前記光ピックアップに微妙な動作が要求されている。

このような要求を解決するために、レーザ光源として、軽量／薄型であるフレームレーザと呼ばれる半導体レーザが多く用いられている。前記フレームレーザは導電性を有するフレームと、前記フレームに搭載されるレーザダイオードチップと、合成樹脂にて形成され、前記フレームに取り付けられた樹脂モールド部とを有している。

前記フレームには、前記レーザダイオードチップが搭載されたチップ搭載フレーム部と、前記チップ搭載フレーム部と一体に形成されたリード部と、前記樹脂モールド部に前記リード部を挟んで取り付けられた一対のリードフレーム部とを有している。前記リードフレーム部は前記フレームと電気的に絶縁されているとともに、前記レーザダイオードチップと電気的に接続されている。

前記フレームレーザではレーザダイオードチップが外部に表出している。そこで、前記レーザダイオードチップに塵、埃等の異物が付着したり、無理な力が付勢したりするのを抑制するため、前記光ピックアップは前記フレームレーザの前記チップ搭載フレーム部を内部に収納するレーザホルダを備えている。そして、前記フレームレーザが収納された前記レーザホルダを前記光ピックアップの所定の位置に取り付ける。

また、前記レーザダイオードチップはレーザ光を出射するときに発熱する。前記レーザダイオードチップを安定して駆動させるためにはこの熱を取り除く必要があり、前記チップ搭載フレーム部及び前記レーザホルダを介して外部に排出される。

前記レーザホルダに前記フレームレーザを取り付ける場合、前記レーザホルダに形成されたレーザホルダに直接前記フレームレーザのチップ搭載フレーム部を接着固定するもの（たとえば特開２００７-４８３３９号公報）や、レーザホルダに形成された挿入孔に挿入するもの（特開２００６−１２８６０４号公報）二つ割りのレーザホルダで、フレームレーザをはさみ前記二つ割りのレーザホルダを接着にて固定するもの（実用新案登録第３１１０１５８号公報）等が提案されている。
実用新案登録第３１１０１５８号公報 特開２００７-４８３３９号公報 特開２００６−１２８６０４号公報

しかしながら、前記レーザホルダに前記フレームレーザを接着固定するものの場合、前記レーザホルダと前記フレームレーザの間に熱伝導性があまりよくない接着剤が介在してしまうことになるので、前記フレームレーザから前記レーザホルダへの熱の伝達が悪く、放熱性が悪い。また、接着剤の塗布量や接着時の傾き等によって接着のばらつきが出てしまうことが多く、レーザ光の出力、光軸のずれに対する精度を高く維持するのが難しい。

同様に、前記二つ割りのレーザホルダにて前記フレームレーザを保持するものも、接着によるばらつきが出てしまい、光ピックアップに取り付けるときの取り付け精度を一定に保つのが難しい場合がある。

さらに、レーザホルダに形成された挿入孔に前記フレームレーザを挿入するものの場合、前記フレームレーザを挿入するときにかかる力によって、変形してしまったり、破損してしまったりする場合があり、その場合、レーザ光を精度よく出射することができない場合がある。

そこで本発明は、変形、破損させたり、放熱性を損なったりすることなく、レーザ光を精度よく出射できるようにフレームタイプの半導体レーザを保持することができるレーザホルダを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明は、上面にレーザダイオードチップが搭載された金属製のフレームと、前記フレームに取り付けられ、前記レーザダイオードチップの左右及び後部を囲むとともに、レーザ光の出射部が形成された樹脂製の枠体とを有するフレームタイプのレーザ光源を保持するフレームレーザホルダであって、上面の中央部に前記枠体の側方に突出した前記フレームの放熱用突出部が嵌合される嵌合凹部を備えた下側ホルダ部材と、下面の中央部より下方に突出し、下面が前記嵌合凹部の底面と対向するとともに、少なくとも前記フレームの放熱用突出部の上面の左右いずれか一方と当接する押え部を備えた上側ホルダ部材と、前記下側ホルダ部材と前記上側ホルダ部材とを一体的に接続し、弾性変形することで前記下側ホルダ部材と前記上側ホルダ部材との間隔を広げることができる支持部とを有し、前記支持部の弾性復元力にて前記上側ホルダ部材が前記下側ホルダ部材に向けて付勢されることで、前記押え部の下面で前記放熱用突出部を押圧し、前記フレームタイプのレーザ光源を保持していることを特徴とする。

この構成によると、特殊な組立工程や特殊な部材を用いることなく、前記フレームタイプのレーザ光源を保持することができる。また、前記支持部の復元力による弾性力で、前記フレームの放熱用突出部を押圧するので、前記レーザ光源の変形、破損等を抑制することが可能である。

上記構成において、前記支持部は前記嵌合凹部を挟む位置で前記下側ホルダ部材と一体的に接続されるとともに、前記押え部を挟む位置で前記上側ホルダ部材と一体的に接続されている一対の部材であってもよい。

上記構成において、前記支持部材が前記下側ホルダ部材及び前記上側ホルダ部材のそれぞれと所定の角度をなすとともに、平行に配置された一対の平板状の部材であってもよい。また、前記一対の支持部は少なくとも１箇所の屈曲部を有しているものであってもよい。

上記構成において、前記一対の支持部は前記フレームタイプのレーザ光源が保持されたときに、前記フレームタイプのレーザ光源を挟んで対称となるように形成されているものであってもよい。

本発明によると、変形、破損させたり、放熱性を損なったりすることなく、レーザ光を精度よく出射できるようにフレームタイプの半導体レーザを保持することができるレーザホルダを提供することができる。

以下に本発明の実施形態を図面を参照して説明する。図１は本発明にかかる光ピックアップの斜視図であり、図２は光ピックアップの概略配置を示す図である。図１に示す光ピックアップＡは光ディスクＤｓの記録面にレーザ光を照射し記録／再生を行うものであり本体１と、対物レンズを駆動するアクチュエータ２と、光源３とを備えている。図２に示す光ピックアップでは、便宜上、レーザ光の光路を実線で表示している。

光ピックアップＡはレーザ光を光ディスクＤｓに照射するための光学系を有しており、少なくとも、レーザ光源３と、偏光ビームスプリッタＰＢｓと、コリメータレンズＣＬと、立ち上げミラーＭｒと、１／４波長板Ｑｂと、対物レンズＯＬと、センサレンズＳＬと、受光素子Ｐｄとを備えている。

光源３はレーザ光を出射するものであり、光ディスクの記録／再生に利用されるものである。偏光ビームスプリッタＰＢｓは、入射されたレーザ光の偏光方向によって透過又は反射させるプリズムである。本発明では、光源３より出射され、偏光ビームスプリッタＰＢｓに入射したレーザ光は透過し、光ディスクＤｓの記録面で反射したレーザ光は偏光ビームスプリッタＰＢｓの反射され光源３とは異なる方向に出射される。

コリメータレンズＣＬは、点光源である光源３より出射された拡散光であるレーザ光を平行光に変換する。コリメータレンズＣＬより出射されたレーザ光は立ち上げミラーＭｒにて直交する方向に反射される。これにより、レーザ光の光路は光ディスクＤｓの記録層に直交する方向に変更される。

１／４波長板Ｑｂは入射する直線偏光の光を円偏光に、円偏光の光を直線偏光に変換するものである。対物レンズＯＬは、レーザ光を収束させレーザスポットとして光ディスクＤｓの記録面に照射させることができる。

光ディスクＤｓの記録面で反射されたレーザ光は再度１／４波長板Ｑｂに入射する。このとき、反射されたレーザ光は円偏光から直線偏光に変換される。この直線偏光に変換されたレーザ光の偏光方向は、光源３より出射されたレーザ光の偏光方向に対して直交する方向である。これにより、光ディスクＤｓの記録面で反射されたレーザ光は偏光ビームスプリッタＰＢｓで反射され、センサレンズＳＬを介して受光素子Ｐｄに入射する。受光素子Ｐｄでは、入射したレーザ光を電気信号に変換し、出力信号として記録／再生に利用する。

上述した光学部材のうち対物レンズＯＬはアクチュエータ２に配置される。アクチュエータ２は、光源３は本体１に取り付けられている。

次に、本発明にかかるフレームレーザホルダについて説明する。図３は本発明にかかるフレームレーザホルダを用いた光源の分解斜視図であり、図４は図３に示すフレームタイプのレーザ光源の平面図であり、図５は図４に示すレーザ光源の底面図であり、図６は図３に示すフレームレーザホルダのレーザ光源を保持した状態の斜視図である。図３に示すように光源３は、フレームタイプのレーザ光源４と、レーザ光源４を上下より保持するフレームレーザホルダ５とを有している。なお、レーザ光が出射される方向を正面側とする。

図４、図５に示すように、フレームタイプのレーザ光源４は、フレーム４１と、レーザダイオード４２と、枠体４３、リードフレーム４４とを有している。フレーム４１は金属の平板を加工することで形成されている。レーザダイオード４２は電力を供給することでレーザ光を出射する半導体素子であり、フレーム４１の上面４１ｕに搭載されている。フレーム４１とレーザダイオード４２とは電気的に接続されている。フレーム４１には後側より突出したリード部４１１が形成されている。

枠体４３は樹脂で形成されているものである。図４に示すように、フレーム４１の上面４１ｕと接触し、レーザダイオード４２の正面を除く３方を囲むように形成された壁部４３１と、図５に示すようにフレーム４１の下面４１ｄと接触する直方体形状の基部４３２と、壁部４３１及び基部４３２とを連結する連結部４３３とを有している。枠体４３はリード部４１１が連結部４３３を貫通するように、フレーム４１に取り付けられている。また、フレーム４１は枠体４３が取り付けられている部分の速報より突出した放熱用突出部４１２を有している。

リードフレーム４４は一対の棒状の部材であり、図３、図４、図５等に示すように、枠体４３にリード部４１１と平行となるように固定されている。リードフレーム４４は互いに電気的に絶縁であるとともに、各リードフレーム４４はフレーム４１とも絶縁である。リードフレーム４４はそれぞれレーザダイオード４２と電気的に接続されている。リード部４１１及び一対のリードフレーム４４を介してレーザダイオード４２に電力が供給されることで、レーザダイオード４２が駆動され、レーザ光が出射される。

図３に示すように、フレームレーザホルダ５は、フレームタイプのレーザ光源４を上下より挟み込んで保持するものであり、下側ホルダ部材５１と、上側ホルダ部材５２とを有している。下側ホルダ部材５１及び上側ホルダ部材５２は直方体形状を有している。

図７はフレームレーザホルダの正面図であり、図８はフレームレーザホルダのレーザ光源を取り付ける前処理を行っている状態の正面図であり、図９はレーザ光源が取り付けられたフレームレーザホルダの正面図である。

図３、図７に示すように、下側ホルダ部材５１は、上側ホルダ部材５２と対向する対向面５１ａに、フレーム４１の外形と同じ形状を有し、フレーム４１が嵌合される嵌合凹部５１１と、枠体４３の基部４３２が挿入される枠体挿入部５１２とを有している。枠体挿入部５１２は嵌合凹部５１１の深さよりも深くなるように形成されている。

上側ホルダ部材５２は、下側ホルダ部材５１と対向する対向面５２ａより突出し、嵌合凹部５１１と対向して形成された一対の押え部５２１を有している。また下側ホルダ部材５１と上側ホルダ部材５２とを連結する接続部５３が下側ホルダ部材５１と上側ホルダ部材５２と一体に形成されている。接続部５３は平行に配置された一対の平板状の部材であり、下側ホルダ部材５１と嵌合凹部５１１を挟む位置で連結されており、上側ホルダ部材５２と押え部５２１を挟む位置で連結されている。図７に示すように、フレームレーザホルダ５はレーザ光源４が保持されていない状態のとき、嵌合凹部５１１の底面と、押え部５２１の下面との間の間隔Ｈは、フレーム４１の厚さＴよりも短い。

フレームレーザホルダ５を用いてレーザ光源４を保持する手順を以下に示す。図８に示すように、上側ホルダ部材５２を横方向に付勢することで、支持部５３の下側ホルダ部材５１との接続部を中心に回転し、上側ホルダ部材５２が下側ホルダ部材５１から離れる。このとき、押え部５２１が嵌合凹部５１１より遠ざかり、押え部５２１の下面と嵌合凹部５１１の底面の間隙Ｈ２がフレーム４１の厚さＴよりも大きくなっている。

この状態で、下側ホルダ部材５１と上側ホルダ部材５２との間に、フレームレーザホルダ５の背面側よりフレームタイプのレーザ光源４を挿入する。さらに詳しく説明すると、レーザ光源４が枠体４３の基部４３２が枠体挿入部５１２内に、放熱用突出部４１２が嵌合凹部５１１内に位置するように、挿入される。その後、上側ホルダ部材５２の横方向の加重を抜く。これにより、支持部５３の変形が元に戻り上側ホルダ部材５２が下側ホルダ部材５１に接近し、押え部５２１の下面がフレーム４１の放熱用突出部４１２を押さえ、フレームタイプのレーザ光源４が保持される（図９参照）。

フレームレーザホルダの他の例について説明する。図１０本発明にかかるレーザフレームホルダを用いた光源の正面図を示す。図１０に示すように、支持部５３に屈曲部５３１が形成されているものであってもよい。このように屈曲部５３１が形成されていることで、上側ホルダ部材５２への力の付勢方向を左右いずれにも行うことができるので、取り付けの汎用性が高くなる。

このように、支持部５３の弾性復元力を利用して、上側ホルダ部材５２の押え部５２１でフレームタイプのレーザ光源４の放熱用突出部４１２の上面を押さえ、下側ホルダ部材５１の嵌合凹部５１１に押さえて保持するので、レーザ光源４より発生する熱を、効果的に下側ホルダ部材５１に伝達させることが可能である。また、レーザ光源４の保持に接着や圧入を用いないので、手間と時間を減らすことができるとともに、接着剤が硬化するときの接着剤の量によるずれや、圧入によってレーザ光源４のフレーム４１、枠体４３、リードフレーム４４のいずれか或いはすべてが変形してしまい、レーザ光の照射精度が低下するのを抑制することが可能である。また、接着剤等の固定用の部材が必要ないので、それだけ光源３を軽量化することが可能である。

このようにして、組み立てられた光源３を光ピックアップＡの本体１に、発光点位置、光軸の傾きを調整した後、接着剤にて固定される。また、接着剤以外にも、ボスを貫通させて溶着するもの、ボルトナットを用いて固定するもの、ビス止めするもの等、固定した後に、ずれたり、ゆがんだりするのを抑制することができる固定方法を広く採用することが可能である。そして、光ピックアップＡには、光源３の下側ホルダ部材５１と接触するように放熱板（図示省略）が取り付けられる。下側ホルダ部材５１と放熱板との間には放熱用のグリスが塗布される場合もある。

以上、発明の実施形態を具体的に説明したが、本発明は上記実施形態に限定するものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。各実施形態に記載した特徴のうち複数を備えていてもよい。

本発明は、光ディスクにレーザ光を照射する光ピックアップ及び光ピックアップに備えられた光源に採用することが可能である。

本発明にかかる光ピックアップの斜視図である。 光ピックアップの概略配置を示す図である。 本発明にかかるフレームレーザホルダを用いた光源の分解斜視図である。 図３に示すフレームタイプのレーザ光源の平面図である。 図４に示すレーザ光源の底面図である。 図３に示すフレームレーザホルダのレーザ光源を保持した状態の斜視図である。 フレームレーザホルダの正面図である。 フレームレーザホルダのレーザ光源を取り付ける前処理を行っている状態の正面図である。 レーザ光源が取り付けられたフレームレーザホルダの正面図である。 レーザ光源が取り付けられたフレームレーザホルダの正面図である。

符号の説明

１ 本体
２ アクチュエータ
３ 光源
４ フレームタイプのレーザ光源
４１ フレーム
４１１ リード部
４１２ 放熱用突出部
４２ レーザダイオード
４３ 枠体
４３１ 壁部
４３２ 基部
４３３ 連結部
４４ リードフレーム
５ フレームレーザホルダ
５１ 下側ホルダ部材
５１１ 嵌合凹部
５１２ 枠体挿入部
５２ 上側ホルダ部材
５２１ 押え部
５３ 支持部

Claims (6)

1. 上面にレーザダイオードチップが搭載された金属製のフレームと、前記フレームに取り付けられ、前記レーザダイオードチップの左右及び後部を囲むとともに、レーザ光の出射部が形成された樹脂製の枠体とを有するフレームタイプのレーザ光源を保持するフレームレーザホルダであって、
   上面の中央部に前記枠体の側方に突出した前記フレームの放熱用突出部が嵌合される嵌合凹部を備えた下側ホルダ部材と、
   下面の中央部より下方に突出し、下面が前記嵌合凹部の底面と対向するとともに、少なくとも前記フレームの放熱用突出部の上面の左右いずれか一方と当接する押え部を備えた上側ホルダ部材と、
   前記下側ホルダ部材と前記上側ホルダ部材とを一体的に接続し、弾性変形することで前記下側ホルダ部材と前記上側ホルダ部材との間隔を広げることができる支持部とを有し、
   前記支持部の弾性復元力にて前記上側ホルダ部材が前記下側ホルダ部材に向けて付勢されることで、前記押え部の下面で前記放熱用突出部を押圧し、前記フレームタイプのレーザ光源を保持していることを特徴とするフレームレーザホルダ。
2. 前記支持部は前記嵌合凹部を挟む位置で前記下側ホルダ部材と一体的に接続されるとともに、前記押え部を挟む位置で前記上側ホルダ部材と一体的に接続されている一対の部材であることを特徴とする請求項１に記載のフレームレーザホルダ。
3. 前記支持部材が前記下側ホルダ部材及び前記上側ホルダ部材のそれぞれと所定の角度をなすとともに、平行に配置された一対の平板状の部材であることを特徴とする請求項２に記載のフレームレーザホルダ。
4. 前記一対の支持部は少なくとも１箇所の屈曲部を有していることを特徴とする請求項２又は請求項３に記載のフレームレーザホルダ。
5. 前記一対の支持部は前記フレームタイプのレーザ光源が保持されたときに、前記フレームタイプのレーザ光源を挟んで対称となるように形成されていることを特徴とする請求項２から請求項４のいずれかに記載のフレームレーザホルダ。
6. 請求項１から請求項５のいずれかに記載のフレームレーザホルダを用いて前記フレームタイプのレーザ光源を保持していることを特徴とする光ピックアップ。

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