(57)【要約】【課題】本発明は、半導体レーザを取り付けるための半導体レーザ用取付補助部材及びそれを用いた光ヘッド並びにそれを用いた光記録再生装置に関し、半導体レーザで発生した熱を効率よく放熱する半導体レーザ用取付補助部材を提供することを目的とする。また、本発明は、光学特性や電気特性等の諸特性が安定し、半導体レーザの長寿命化を図ることができる光ヘッド及びそれを用いた光記録再生装置を提供することを目的とする。【解決手段】半導体レーザ３は光ヘッド１の筐体３１に取付補助部材３３を用いて固定されている。取付補助部材３３は絶縁性材料で形成されている。取付補助部材３３は、ＦＰＣ３５側のベース部３ｂ平面（ベース部３ｂ裏面）と熱的に接触する第１の接触部３３ａと、筐体３１裏面と熱的に接触する第２の接触部３３ｂと、空気と熱的に接触する第３の接触部３３ｃとを有している。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ヘッドの筐体に半導体レーザを取り付けるための半導体レーザ用取付補助部材であって、
絶縁性材料で形成されていること
を特徴とする半導体レーザ用取付補助部材。
【請求項２】
請求項１記載の半導体レーザ用取付補助部材であって、
前記絶縁性材料は、少なくともセラミクス材料を含むこと特徴とする半導体レーザ用取付補助部材。
【請求項３】
請求項２記載の半導体レーザ用取付補助部材であって、
前記セラミクス材料は、窒化アルミニウムであることを特徴とする半導体レーザ用取付補助部材。
【請求項４】
請求項２記載の半導体レーザ用取付補助部材であって、
前記セラミクス材料は、シリコンカーバイトであることを特徴とする半導体レーザ用取付補助部材。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の半導体レーザ用取付補助部材であって、
前記半導体レーザのベース部と熱的に接触する第１の接触部と、
前記筐体と熱的に接触する第２の接触部と、
前記ベース部から突出する電極端子を囲むように前記電極端子近傍に形成された中空孔部と
を有することを特徴とする半導体レーザ用取付補助部材。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか１項に記載の半導体レーザ用取付補助部材であって、
空気と熱的に接触する第３の接触部を有することを特徴とする半導体レーザ用取付補助部材。
【請求項７】
請求項５又は６に記載の半導体レーザ用取付補助部材であって、
前記中空孔部は、前記ベース部から突出する複数の前記電極端子を一纏めにして囲むように形成されていることを特徴とする半導体レーザ用取付補助部材。
【請求項８】
請求項５又は６に記載の半導体レーザ用取付補助部材であって、
前記中空孔部は、前記ベース部から突出する複数の前記電極端子をそれぞれ囲むように形成されていることを特徴とする半導体レーザ用取付補助部材。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれか１項に記載の半導体レーザ用取付補助部材であって、
前記半導体レーザと前記筐体との位置調整に用いることを特徴とする半導体レーザ用取付補助部材。
【請求項１０】
光記録媒体にレーザ光を射出する半導体レーザと、
前記半導体レーザを固定する筐体と、
絶縁性材料で形成され、前記筐体に前記半導体レーザを取り付けるための半導体レーザ用取付補助部材と
を有することを特徴とする光ヘッド。
【請求項１１】
請求項１０記載の光ヘッドであって、
前記半導体レーザ用取付補助部材は、請求項２乃至９のいずれか１項に記載の半導体レーザ用取付補助部材であることを特徴とする光ヘッド。
【請求項１２】
請求項１０又は１１に記載の光ヘッドであって、
前記半導体レーザ用取付補助部材は、前記半導体レーザの発熱部近傍に熱的に接触していることを特徴とする光ヘッド。
【請求項１３】
請求項１０乃至１２のいずれか１項に記載の光ヘッドを有することを特徴とする光記録再生装置。
【請求項１４】
請求項１３記載の光記録再生装置であって、
前記取付補助部材から放射された熱を受容する吸熱部材を有することを特徴とする光記録再生装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ヘッドの筐体に半導体レーザを取り付けるための半導体レーザ用取付補助部材及びそれを用いた光ヘッド並びにそれを用いた光記録再生装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図８は、従来の光ヘッド１０１の半導体レーザ（光源）１０３近傍の部分断面（半導体レーザ１０３は切断せずに示している）を示している。図８に示すように、半導体レーザ１０３は、光記録媒体に入射する光ビームを射出する発光部１０３ｃと、発光部１０３ｃへの電力供給端子や基準電位端子に接続される電極端子１０３ｄ、１０３ｅ、１０３ｆを有している。電極端子１０３ｄ、１０３ｅ、１０３ｆは薄板円柱状のベース部１０３ｂから突出して形成されている。電極端子１０３ｄ、１０３ｆはベース部１０３ｂの中心軸を含む平面内で中心軸に対して所定の間隙で対向配置され、電極端子１０３ｅは中心軸を含み当該平面に垂直な平面内で中心軸から所定の間隙を設けて配置されている。ベース部１０３ｂ上には発光部１０３ｃを覆うキャップ１０３ａが固着されている。キャップ１０３ａは光ビームが射出される不図示の射出口を有している。
【０００３】
一般に、半導体レーザ１０３は光ヘッド１０１の筐体１０５の外側から筐体１０５に設けられた開口部に取り付けられ、キャップ１０３ａに形成された光ビームの射出口は筐体１０５の内側に向けられて配置されている。また、電極端子１０３ｄ、１０３ｅ、１０３ｆは筐体１０５の外側に向けられて配置されている。
【０００４】
半導体レーザ１０３を保持するホルダ１０７は導電性の金属材料で形成されており、電極端子１０３ｄ、１０３ｅ、１０３ｆを避けるための開口部１０９を有している。万一ホルダ１０７と電極端子１０３ｄ、１０３ｅ、１０３ｆとが接触すると、ショートにより光ヘッド１０１に重大な故障を引き起こす恐れがあるため、これらが接触しないように開口部１０９は十分な大きさに形成されている。開口部１０９の筐体１０５側は、ベース部１０３ｂの厚さ分だけ凹状に形成されている。半導体レーザ１０３を載置したホルダ１０７が筐体１０５の開口部にキャップ１０３ａを挿入して固定されると、ベース部１０３ｂは筐体１０５とホルダ１０７とに挟まれる。これにより、半導体レーザ１０３は筐体１０５に固定される。ホルダ１０７はネジや接着剤（共に不図示）を用いて筐体１０５に固定されている。
【０００５】
図示は省略するが、筐体１０５側をベース部１０３ｂの厚さ分だけ凹状に形成し、半導体レーザ１０３を筐体１０５に直接嵌め込んで、半導体レーザ１０３の光ビームの射出方向の反対側（電極端子１０３ｄ、１０３ｅ、１０３ｆ側）からホルダ１０７を配置して、半導体レーザ１０３が筐体１０５に固定される構造の光ヘッド１０１も知られている。また、半導体レーザ１０３は筐体１０５を変形させたり（かしめたり）、接着剤を用いたりして筐体１０５に固定される場合もある。
【０００６】
ホルダ１０７の開口部１０９から突出した電極端子１０３ｄ、１０３ｅ、１０３ｆは半田３９でフレキシブルプリント配線基板（以下、ＦＰＣと略記する）３５に半田付けされている。これにより、半導体レーザ１０３はＦＰＣ３５を介して電力供給回路（不図示）に接続される。
【０００７】
記録再生用の光ヘッド１０１では、光記録媒体に集光する記録再生用の光スポットをよりよい形状にすることが求められる。このため、半導体レーザ１０３の発光点の位置や半導体レーザ１０３から射出されるレーザ光の射出方向を調整するために、半導体レーザ１０３はホルダ１０７を介して位置や傾きを調整しながら筐体１０５に取り付けられることも多い。
【０００８】
ホルダ１０７や筐体１０５は半導体レーザ１０３から発生する熱を逃がすためのヒートシンクとしての役割も担っている。特に、記録可能な光ヘッド１０１では、記録時に高強度の光ビームを発生させるため、半導体レーザ１０３からの発熱量が多く、ホルダ１０７又は筐体１０５には熱伝導性を重視して金属材料が用いられている。半導体レーザ１０３においても、発熱部である発光部１０３ｃは、金属材料であるベース部１０３ｂと一体化された台座に設けられており、熱をベース部１０３ｂに効率良く伝えるようになっている。金属材料は導電材料であるため、ホルダ１０７及び筐体１０５はキャップ１０３ａやベース部１０３ｂのみで半導体レーザ１０３に接触させ、電極端子１０３ｄ等に接触しないような形状や構造になっている。一般に、電極端子１０３ｄ等は半導体レーザ１０３の発熱部である発光部１０３ｃに非常に近接して形成されている。
【特許文献１】特開２００３−２７２２０８号公報
【特許文献２】特開２００４−１０３０８４号公報
【特許文献３】特開２００４−１１１５０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
このように、ホルダ１０７が電極端子１０３ｄ等に接触しないように、ホルダ１０７には、十分な大きさの開口部１０９が設けられている。また、半導体レーザ１０３がＦＰＣ３５への半田付けの際の熱で破損しないように、ベース部１０３ｂとＦＰＣ３５との間には所定の間隙が設けられている。ところで、発光部１０３ｃで発生した大部分の熱はベース部１０３ｂから放出される。ところが、開口部１０９は空洞であり、空気で満たされている。空気の熱伝導率は、０℃で０．０２４１（Ｗ／ｍ・Ｋ）と非常に小さい。このため、図８に破線の矢印で示すように、発光部１０３ｃで発生した熱はベース部１０３ｂ側面を介してホルダ１０７や筐体１０５に伝導し、開口部１０９を介してホルダ１０７に伝導する熱は極めて少ない。
【００１０】
また、筐体１０５に伝導した熱は、光記録再生装置のメカシャーシに伝わりつつ空気中に放出される。しかし、ベース部１０３ｂ、ホルダ１０７及び筐体１０５の各々の接続部での接触熱抵抗や、それら部材で伝導できる熱量には限界があり、さらに、半導体レーザ１０３の高出力化に伴って発生する熱量も増加する傾向にある。また近年の記録再生速度の高速化に伴って、高周波化された半導体レーザ供給電力が長い伝送経路で劣化しないようにレーザドライバＩＣが筐体１０５に搭載されるようになってきているため、このＩＣからの熱も筐体１０５に伝導する。このため、光ヘッド１０１及び光記録再生装置の放熱性は限界に達しつつある。
【００１１】
一方で、筐体１０５やホルダ１０７の形成材料である銅（Ｃｕ）やアルミニウム（Ａｌ）の熱放射率は１００℃で０．１未満と非常に小さいので、筐体１０５やホルダ１０７から空気中への熱の放射は殆どない。このため大型のフィンを設けたり筐体１０５の表面積を増加させて空気対流による放熱の向上を施すが、限られたスペース内なのでこれにも限界がある。
【００１２】
このように、熱伝導の経路が限られ、さらに光ヘッド１０１の放熱性の限界のため、発光部１０３ｃで発生した熱は十分に放出されず滞留してしまい、その結果、半導体レーザ１０３の光学特性や電気特性等の諸特性が変化することにより光ヘッド１０１の性能が劣化したり、レーザドライバＩＣの誤動作を引き起こしたり、さらには光ヘッドとしての寿命が短くなったりする。
【００１３】
特許文献１には、レーザダイオードとこれに隣接した隣接部との間に熱伝導性樹脂を介在させ、半導体レーザをピックアップベースに固定した光ピックアップが開示されている。しかし、熱放出のために樹脂を用いると、樹脂硬化時の収縮でレーザダイオードと隣接部との間に隙間が発生してしまう可能性がある。また、使用する樹脂によっては、硬化時にガスが発生し、当該ガスで他の部品が悪影響を受ける可能性を有している。さらに充填される樹脂は垂れ落ちたり隙間から漏れ出さないために高い粘性を有している必要があり、このような液剤は吐出・充填に時間が掛かるため作業性が良くない。
【００１４】
特許文献２には、光学ヘッドの光源となる半導体レーザを冷却する放熱装置であって、前記半導体レーザを金属製のレーザホルダに保持しハウジングに組み込むレーザホルダや、第１及び第２放熱板に放熱作用を有する放熱塗料を塗布したことを特徴とする光学ヘッドにおける放熱装置が開示されている。ところが、当該放熱装置は、レーザホルダや第１及び第２放熱板に放熱塗料を塗布するだけなので、高出力の半導体レーザで発生する高温の熱に対しては、十分な放熱効果を得ることができない可能性がある。
【００１５】
また、放熱塗料を適正な範囲に適量塗布することは作業性が悪く、放熱塗料の乾燥に所定時間を要して作業時間が長くなる。さらに、急激に温度が上昇し、その後高温にさらされる部分に放熱塗料を塗布すること自体、塗膜の耐久性に不安があり、剥がれ落ちた塗膜の破片が光記録再生装置に故障を引き起こす危険が大きい。
【００１６】
本発明の目的は、半導体レーザで発生した熱を効率よく導いて放熱する半導体レーザ用取付補助部材を提供することにある。
また、本発明の目的は、光学特性や電気特性等の諸特性が安定し、半導体レーザの長寿命化を図ることができる光ヘッド及びそれを用いた光記録再生装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記目的は、光ヘッドの筐体に半導体レーザを取り付けるための半導体レーザ用取付補助部材であって、絶縁性材料で形成されていることを特徴とする半導体レーザ用取付補助部材によって達成される。
【００１８】
上記本発明の半導体レーザ用取付補助部材であって、前記絶縁性材料は、少なくともセラミクス材料を含むこと特徴とする。
【００１９】
上記本発明の半導体レーザ用取付補助部材であって、前記セラミクス材料は、窒化アルミニウムであることを特徴とする。
【００２０】
上記本発明の半導体レーザ用取付補助部材であって、前記セラミクス材料は、シリコンカーバイトであることを特徴とする。
【００２１】
上記本発明の半導体レーザ用取付補助部材であって、前記半導体レーザのベース部と熱的に接触する第１の接触部と、前記筐体と熱的に接触する第２の接触部と、前記ベース部から突出する電極端子を囲むように前記電極端子近傍に形成された中空孔部とを有することを特徴とする。
【００２２】
上記本発明の半導体レーザ用取付補助部材であって、空気と熱的に接触する第３の接触部を有することを特徴とする。
【００２３】
上記本発明の半導体レーザ用取付補助部材であって、前記中空孔部は、前記ベース部から突出する複数の前記電極端子を一纏めにして囲むように形成されていることを特徴とする。
【００２４】
上記本発明の半導体レーザ用取付補助部材であって、前記中空孔部は、前記ベース部から突出する複数の前記電極端子をそれぞれ囲むように形成されていることを特徴とする。
【００２５】
上記本発明の半導体レーザ用取付補助部材であって、前記半導体レーザと前記筐体との位置調整に用いることを特徴とする。
【００２６】
また、上記目的は、光記録媒体にレーザ光を射出する半導体レーザと、前記半導体レーザを固定する筐体と、絶縁性材料で形成され、前記筐体に前記半導体レーザを取り付けるための半導体レーザ用取付補助部材とを有することを特徴とする光ヘッドによって達成される。
【００２７】
上記本発明の光ヘッドであって、前記半導体レーザ用取付補助部材は、上記本発明の半導体レーザ用取付補助部材であることを特徴とする。
【００２８】
上記本発明の光ヘッドであって、前記半導体レーザ用取付補助部材は、前記半導体レーザの発熱部近傍に熱的に接触していることを特徴とする。
【００２９】
また、上記目的は、上記本発明の光ヘッドを有することを特徴とする光記録再生装置によって達成される。
【００３０】
上記本発明の光記録再生装置であって、前記取付補助部材から放射された熱を受容する吸熱部材を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００３１】
本発明によれば、放熱性及び熱伝導性に優れた半導体レーザ用取付補助部材を用いることにより、半導体レーザで発生した熱を十分に放出し、半導体レーザの光学特性や電気特性等の諸特性において本来の性能を発揮できるとともに、長寿命化を図ることができる光ヘッド及びそれを用いた光記録再生装置が実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
〔第１の実施の形態〕
本発明の第１の実施の形態による半導体レーザ用取付補助部材及びそれを用いた光ヘッドについて図１乃至図３を用いて説明する。まず、本実施の形態による光ヘッドの概略の構成について図１を用いて説明する。図１（ａ）は、本実施の形態による光ヘッド１と光記録媒体２９の一部とを示しており、光記録媒体２９の情報記録面に直交し、且つ光記録媒体２９のトラックの接線方向に平行な面で切断した断面を示し、理解を容易にするため、筐体３１内に配置され本来視認できない立上ミラー１５及び１／４波長板１７を透過的に示している。図１（ｂ）は、半導体レーザ３及び筐体３１内に配置された光学系を光記録媒体２９の情報記録面に垂直な方向に見た状態を示し、理解を容易にするため、筐体３１内に配置されている１／４波長板１７を省略して示している。
【００３３】
図１（ａ）及び図１（ｂ）を用いて光学素子群の構成及び動作について説明する。光源である半導体レーザ３から射出された光ビームは、回折格子７を透過してトラッキングエラー検出のため３ビームとされ、ビームスプリッタ９に入射される。ビームスプリッタ９はＰ偏光の光を９０％以上透過してＳ偏光の光をほぼ１００％反射する偏光特性を有する。本実施の形態における往路光ビームはＰ偏光でありその大部分はビームスプリッタ９を透過するが、数％程度の反射された光は、フロントモニタ用光検出器１１に入射して、その出力を元に半導体レーザ３の出力が制御される。
【００３４】
ビームスプリッタ９を透過した大部分の光ビームは、コリメートレンズ１３に入射する。コリメートレンズ１３は、光軸と平行な方向に移動可能となっており、光記録媒体２９の光透過層の厚みにより光記録媒体２９の情報記録面に集束する光ビームに付加される球面収差が基準値と異なる場合には、コリメートレンズ１３を光軸方向に移動することによりその分の球面収差を打ち消すことができるようになっている。
【００３５】
コリメートレンズ１３を透過した後の光ビームは立上ミラー１５で反射して光記録媒体２９の方向に光路を折り曲げられ、１／４波長板１７を透過し、対物レンズ１９によって、光記録媒体２９に入射する集束光とされる。１／４波長板１７は往路の光ビームを円偏光に変換し、さらに光記録媒体２９で反射して戻ってきた円偏光の光ビームを往路の光ビームの偏光方位と直交する方向の直線偏光に変換する機能を有する。
【００３６】
光記録媒体２９内の情報記録面にスポットを結び、反射された光ビームは、ビームスプリッタ９までの復路を同経路で戻る。ビームスプリッタ９まで戻った光ビームは、１／４波長板１７の作用によりＳ偏光となっているため反射される。
【００３７】
反射後の光ビームは凹レンズ２１に入射する。光ヘッド１組立調整時には凹レンズ２１を光軸方向に移動することにより、受光素子である光検出器２５内の受光面近傍での光軸方向の像点位置を調整することができるようになっている。凹レンズ２１を透過した光ビームはシリンドリカルレンズ２３を透過することでフォーカスエラー検出のために非点収差を与えられ、光検出器２５内に入射する。凹レンズ２１とシリンドリカルレンズ２３は両者の機能を有するアナモフィックレンズ１つに置き換えても良い。光検出器２５に入射した光ビームはその内部の受光部で電気信号に変換される。
【００３８】
図２は、図１のαを拡大して示している。図２（ａ）は、光ヘッド１の半導体レーザ３近傍の部分断面（半導体レーザ３は切断せずに示している）を示している。図２（ｂ）は、取付補助部材３３を光ヘッド１の筐体３１から取り外して、第１及び第２の接触部３３ｂ側から見た取付補助部材（半導体レーザ用取付補助部材）３３の表面を示している。図２（ｂ）では、理解を容易にするため、電極端子３ｄ、３ｅ、３ｆを破線で示している。
【００３９】
図２（ａ）に示すように、半導体レーザ３は光ヘッド１の筐体３１に絶縁性材料で形成された取付補助部材３３を用いて固定されている。取付補助部材３３は半導体レーザ３、筐体３１及び空気と接触して配置されている。これにより、取付補助部材３３は半導体レーザ３の発光部３ｃで発生する熱を導いて（導熱）、筐体３１に熱を伝導したり、空気中に放射したりして放熱するように機能する。
【００４０】
半導体レーザ３は、光記録媒体２９（図２では不図示）に入射する光ビームを射出する発光部３ｃと、発光部３ｃへの電力供給端子や基準電位端子に接続される電極端子３ｄ、３ｅ、３ｆを有している。電極端子３ｄ、３ｅ、３ｆは薄板円柱状のベース部３ｂから突出して形成されている。ベース部３ｂ上には発光部３ｃを覆うキャップ３ａが固着されている。キャップ３ａは光ビームが射出される不図示の射出口を有している。半導体レーザ３は当該射出光が光ヘッド１の内部に向くように、筐体３１に形成された開口部にキャップ３ａが挿入されている。筐体３１は金属材料で形成されている。電極端子３ｄ、３ｅ、３ｆ側から配置される取付補助部材３３は、ＦＰＣ３５側の筐体３１の平面（筐体３１裏面）との接触面（第２の接触部３３ｂ）側がベース部３ｂの厚さ分だけ凹状に形成されている。半導体レーザ３を載置した取付補助部材３３が筐体３１の開口部にキャップ３ａを挿入して固定されると、ベース部３ｂは筐体３１と取付補助部材３３とに挟まれる。これにより、半導体レーザ３は筐体３１に固定される。取付補助部材３３はネジや接着剤（共に不図示）を用いて筐体３１に固定されている。
【００４１】
取付補助部材３３には中空孔部３３ｄが形成されており、電極端子３ｄ、３ｅ、３ｆは中空孔部３３ｄに挿入されて取付補助部材３３から突出している。取付補助部材３３から突出した電極端子３ｄ、３ｅ、３ｆは半田３９でＦＰＣ３５に半田付けされている。これにより、取付補助部材３３はＦＰＣ３５から一部がはみ出た状態で筐体３１とＦＰＣ３５との間に保持される。また、半導体レーザ３はＦＰＣ３５を介して電力供給回路（不図示）に接続される。半田付け時に半田ごての熱が取付補助部材３３を通じて拡散して半田付けの作業性が悪い場合には、断熱効果の高いガラスエポキシ基板付きのＦＰＣ３５を用いてもよい。
【００４２】
図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すように、取付補助部材３３は、例えば、絶縁性材料で薄板直方体形状に形成されている。取付補助部材３３は、絶縁性材料として、例えばセラミクス材料の窒化アルミニウム（ＡｌＮ）で、一般的な焼結法を用いて形成されている。また、取付補助部材３３は、ＦＰＣ３５側のベース部３ｂ平面（ベース部３ｂ裏面）と熱的に接触する第１の接触部３３ａと、筐体３１裏面と熱的に接触する第２の接触部３３ｂと、空気と熱的に接触する第３の接触部３３ｃとを有している。
【００４３】
取付補助部材３３の中空孔部３３ｄは電極端子３ｄ、３ｅ、３ｆを囲むように１つ形成されている。中空孔部３３ｄは側壁が電極端子３ｄ、３ｅ、３ｆ近傍に配置される大きさに形成されている。電極端子３ｄ、３ｆはベース部３ｂの中心軸を含む平面内で中心軸に対して所定の間隙で対向配置され、電極端子３ｅは中心軸を含み当該平面に垂直な平面内で中心軸から所定の間隙を設けて配置されている。このため、中空孔部３３ｄは３本の電極端子３ｄ、３ｅ、３ｆを一纏めにして囲むように三角柱の中空状に形成されている。
【００４４】
一般に、半導体レーザ３のベース部３ｂは金メッキされている。金は相対的に軟らかいため、ある程度の圧力をかけると密着性が高まる。このため、筐体３１で半導体レーザ３を取付補助部材３３側に圧力を加えることにより、ベース部３ｂ裏面と第１の接触部３３ａとの密着性を高めることができる。
【００４５】
筐体３１や取付補助部材３３の強度等の事情で圧力をかけることができない場合は、熱伝導性樹脂を塗布し、微小な空隙を埋めるような処理をすると、さらに良い効果が得られる場合もある。塗布される樹脂は非常に微量となるため、硬化時（例えば加熱硬化）などの腐食性ガスの発生のないものを用いれば、従来例で示したような種々の問題は発生しない。
【００４６】
次に、半導体レーザ３で発生した熱の放出について説明する。取付補助部材３３を形成しているＡｌＮの熱伝導率は１００〜２００（Ｗ／ｍ・Ｋ）程度である。従って、ＡｌＮは空気に比べて数千倍の熱伝導率を有している。また、ＡｌＮは絶縁性材料であるため、取付補助部材３３が電極端子３ｄ、３ｅ、３ｆに接触しても短絡する恐れがない。このため、中空孔部３３ｄは従来のホルダ１０７の開口部１０９に比べて小さくなっている。従って、本実施形態の光ヘッド１は従来の光ヘッド１０１と比較して、第１の接触部３３ａとベース部３ｂ裏面との接触面積は大きくなっている。このため、ベース部３ｂや筐体３１と熱的な接触を確保して取付補助部材３３を配置すると、図２（ａ）に破線の矢印で示すように、発光部３ｃで発生した熱の一部はベース部３ｂの側面を介して取付補助部材３３及び筐体３１に伝導し、残余の熱は、ベース部３ｂ裏面を介して第１の接触部３３ａから取付補助部材３３に流入する。当該残余の熱の一部は、第２の接触部３３ｂから流出して筐体３１に伝導し、残りの熱は取付補助部材３３の第３の接触部３３ｃから空気中へ放射される。
【００４７】
ところで、従来のホルダ１０７の形成材料であるＣｕやＡｌ等の金属材料の熱放射率は１００℃で０．１未満と非常に小さく、その表面から空気中への熱エネルギーの放出は殆ど空気の対流のみによってである。これに対し、ＡｌＮ等のセラミクス材料は、表面から遠赤外線として多くの熱エネルギーが空気中へ放出され、放熱効率が高い。ＡｌＮの熱放射率は０．９３程度であり、ＣｕやＡｌの熱放射率の約１０倍である。従って、熱は第３の接触部３３ｃから空気中に容易に放出される。このように、ベース部３ｂ裏面と十分な接触面積を確保した第１の接触部３３ａを有し、熱伝導率及び熱放射率の高いＡｌＮで形成された取付補助部材３３を用いることにより、光ヘッド１は従来の光ヘッド１０１と比較して、発光部３ｃで発生した熱を取付補助部材３３及び筐体３１に導く経路を増加させることができる。さらに、取付補助部材３３は空気中へ熱を放射できるので、光ヘッド１は発光部３ｃで発生した熱を十分に放出することができる。
【００４８】
ＡｌＮに代えて、シリコンカーバイト（ＳｉＣ）やその他セラミクス系化合物やセラミクス系複合材料を取付補助部材３３の形成材料に用いてもよい。ＳｉＣは熱放射率、熱伝導率ともにＡｌＮと同等の特性を有する。また、絶縁性材料であり、高い熱放射率、熱伝導率を有し、形状安定性を兼ね備えた材料としてはセラミクス系材料が一般的であり、高い電気絶縁性と熱放射率を兼ね備えたセラミクス系材料の中から、熱伝導率がなるべく高く、成型性や強度に優れた材料を選択すれば良い。従って、これら材料で形成された取付補助部材３３も、半導体レーザ３で発生した熱を筐体３１に伝導したり空気中に放射したりして、十分に放出することができる。
【００４９】
取付補助部材３３の形成材料は電気絶縁性と熱放射率に加えて熱伝導率及び機械物性を考慮して選択するとよい。従って、取付補助部材３３の形成材料は当該４つの物性をバランスよく兼ね備えていればよいので、セラミクス系化合物やセラミクス系複合材料の他に、セラミクス系材料同士ではなく、樹脂とセラミクスの複合材料等であってもよい。
【００５０】
光ヘッド１の筐体３１が樹脂で形成されている場合には、筐体３１自体の熱伝導率が低いため、取付補助部材３３から筐体３１に熱が伝わり難くなる。しかし、本実施の形態では、取付補助部材３３から空気中へ熱を放出することができるので、従来の光ヘッド１０１と比較して、発光部３ｃで発生した熱を放出することができる。このように、本実施の形態の取付補助部材３３は、筐体３１が熱伝導率の低い材料で形成されている場合に、特に有効である。また、取付補助部材３３と筐体との間に、シリコングリス等の絶縁性放熱樹脂を塗布してもよい。
【００５１】
以上説明したように、本実施の形態によれば、光ヘッド１は熱放射率及び熱伝導率が高く絶縁性材料で形成された取付補助部材３３を有し、従来の光ヘッド１０１と比較して、半導体レーザ３で発生した熱の放出経路を増加させることができるので、当該熱を十分に放出することができる。また、取付補助部材３３は筐体３１より半導体レーザ３の発熱部（発光部３ｃ）に近接して配置できるので、筐体３１に効率よく熱を伝導したり、空気中に熱を放射したりできる。これにより、光ヘッド１の放熱性を高め、半導体レーザ３の温度上昇を防ぐことができ、半導体レーザ３の光学特性や電気特性等の諸特性を安定させるとともに、長寿命化を図ることができる。
【００５２】
次に、本実施の形態の変形例について、図３を用いて説明する。図３は、第１及び第２の変形例による取付補助部材３３を第１及び第２の接触部３３ａ、３３ｂ側から見た状態を示している。図３（ａ）は第１の変形例の取付補助部材３３を示している。図３（ｂ）は、第２の変形例の取付補助部材３３を示している。図３では、理解を容易にするため、電極端子３ｄ、３ｅ、３ｆを破線で示している。
【００５３】
図３（ａ）に示すように、第１の変形例による取付補助部材３３は中空孔部３３ｄの断面が図において、逆Ｙ字状に形成されている点に特徴を有している。中空孔部３３ｄは電極端子３ｄ、３ｅ、３ｆを頂点とする仮想三角形のほぼ中央部から電極端子３ｄ、３ｅ、３ｆまでそれぞれ延伸して形成されている。本変形例の中空孔部３３ｄの断面積は上記実施の形態の中空孔部３３ｄ断面積より小さくできる。これにより、第１の接触部３３ａとベース部３ｂ裏面との接触面積を大きくすることができ、放熱効果を上記実施の形態より向上させることができる。
【００５４】
図３（ｂ）に示すように、第２の変形例の取付補助部材３３は電極端子３ｄ、３ｅ、３ｆをそれぞれ囲むように形成された３つの中空孔部３３ｄを備えている点に特徴を有している。中空孔部３３ｄの内径は電極端子３ｄ、３ｅ、３ｆの外径より若干大きく形成されている。このため、本変形例の中空孔部３３ｄの断面積は上記実施の形態及び第１の変形例の中空孔部３３ｄ断面積より小さくできる。これにより、第１の接触部３３ａとベース部３ｂ裏面との接触面積を大きくすることができる。さらに、中空孔部３３ｄを電極端子３ｄ、３ｅ、３ｆにより近づけることができるので、放熱効果を上記実施の形態及び第１の変形例より向上させることができる。特に、ＡｌＮは成型性に優れているので、ＡｌＮを形成材料とする取付補助部材３３は、第１及び第２の変形例のように、種々の形状に形成しやすい。
【００５５】
上記実施の形態、第１及び第２の変形例の取付補助部材３３は電極端子３ｄ、３ｅ、３ｆに接触しないように中空孔部３３ｄが形成されている。しかし、取付補助部材３３は絶縁性材料で形成されているので、取付補助部材３３が電極端子３ｄ、３ｅ、３ｆと接触するように中空孔部３３ｄを形成しても、電極端子３ｄ、３ｅ、３ｆ同士が短絡することはない。また、取付補助部材３３と電極端子３ｄ、３ｅ、３ｆとを接触させることにより、放熱効果をさらに向上させることができる。第１及び第２の変形の取付補助部材３３は以下において説明する第２乃至第４の実施の形態による取付補助部材３３に用いることができる。
【００５６】
〔第２の実施の形態〕
次に、本発明の第２の実施の形態による半導体レーザ用取付補助部材及びそれを用いた光ヘッドについて図４を用いて説明する。図４は、本実施の形態による光ヘッド１の半導体レーザ３近傍の部分断面（半導体レーザ３は切断せずに示している）を示している。本実施の形態の光ヘッド１は筐体３１裏面がベース部３ｂの厚さ分だけ凹状に形成されている点に特徴を有している。
【００５７】
図４に示すように、本実施の形態の光ヘッド１は筐体３１裏面側がベース部３ｂの厚さ分だけ凹状に形成されているので、半導体レーザ３を筐体３１に嵌め込むと、筐体３１裏面とベース部３ｂ裏面とが同一平面内に含まれる。中空孔部３３ｄは電極端子３ｄ、３ｅ、３ｆ近傍に形成されてベース部３ｂの外径より小さいので、取付補助部材３３を配置することにより、半導体レーザ３は取付補助部材３３で筐体３１に取り付けられる。第１の接触部３３ａはベース部３ｂと熱的な接触を確保でき、第２の接触部３３ｂは筐体３１裏面と熱的な接触を確保できる。また、半導体レーザ３のベース部３ｂが金メッキされている場合には、取付補助部材３３で半導体レーザ３を筐体３１側に圧力を加えることにより、ベース部３ｂ裏面と第１の接触部３３ａとの密着性をさらに高めることができる。
【００５８】
このように、本実施の形態によれば、光ヘッド１は、ベース部３ｂ裏面と第１の接触部３３ａ、第２の接触部３３ｂと筐体３１裏面及び第３の接触部と空気とを熱的にそれぞれ接触できるので、上記実施の形態と同様の効果が得られる。
【００５９】
〔第３の実施の形態〕
次に、本発明の第３の実施の形態による半導体レーザ用取付補助部材及びそれを用いた光ヘッドについて図５を用いて説明する。図５は、本実施の形態による光ヘッド１の半導体レーザ３近傍の部分断面（半導体レーザ３は切断せずに示している）を示している。本実施の形態の光ヘッド１はベース部３ｂを挟むことにより半導体レーザ３を保持できる取付補助部材３３を備えている点に特徴を有している。
【００６０】
図５に示すように、本実施の形態の取付補助部材３３は、ベース部３ｂ裏面側に配置される第１の補助部材４１と筐体３１側に配置される第２の補助部材４３とを有している。第１及び第２の補助部材４１、４３は絶縁性材料で形成され、例えばセラミクス材料のＡｌＮで形成されている。第１の補助部材４１に対向する側の第２の補助部材４３平面（第２の補助部材４３裏面）は、ベース部３ｂの厚さ分だけ凹状に形成されている。このため、半導体レーザ３を第２の補助部材４３に嵌め込むと、第２の補助部材４３裏面とベース部３ｂ裏面とは同一平面内に含まれる。
【００６１】
筐体３１裏面に対向する側の第１の補助部材４１平面（第１の補助部材４１表面）は、第２の補助部材４３の厚さ分だけ凹状に形成されている。第１の補助部材４１は中空孔部３３ｄを有している。電極端子３ｄ、３ｅ、３ｆを中空孔部３３ｄに挿入して、半導体レーザ３を嵌め込んだ第２の補助部材４３が第１の補助部材４１に載置して固定されると、半導体レーザ３は第１の補助部材４１と第２の補助部材４３により保持される。このように、本実施形態の取付補助部材３３は半導体レーザ３を保持できる。
【００６２】
取付補助部材３３で半導体レーザ３を保持した状態において、第２の補助部材４３裏面とベース部３ｂ裏面とは同一平面内に含まれているので、第１の補助部材４１の凹部のベース部３ｂとの接触面（第１の接触部３３ａ）はベース部３ｂと熱的な接触を確保できる。また、第２の補助部材４３を第１の補助部材４１に固定すると、第１の補助部材４１表面と第２の補助部材４３の筐体３１との接触面（第２の補助部材４３表面）は同一平面内に含まれる。これにより、第１の補助部材４１及び第２の補助部材４３の両表面（第２の接触部３３ｂ）は、筐体３１裏面と熱的な接触を確保できる。さらに、第１の補助部材４１は空気と熱的に接触する第３の接触部３３ｃを有している。これにより、本実施の形態による取付補助部材３３は上記実施の形態と同様の効果が得られる。
【００６３】
また、取付補助部材３３は半導体レーザ３を保持できるので、半導体レーザ３の光軸に垂直な平面内で、筐体３１に対して取付補助部材３３を摺動させて、半導体レーザ３の位置を調整することができる。この場合、取付補助部材３３の摺動面（第２の接触部３３ｂ）には摺動性及び熱伝導性を高める目的で、シリコングリス等の絶縁性放熱樹脂を塗布してもよい。
【００６４】
〔第４の実施の形態〕
次に、本発明の第４の実施の形態による半導体レーザ用取付補助部材及びそれを用いた光ヘッドについて図６を用いて説明する。図６は、本実施の形態による光ヘッド１の半導体レーザ３近傍の部分断面（半導体レーザ３は切断せずに示している）を示している。本実施の形態の光ヘッド１はベース部３ｂを挟むことにより半導体レーザ３を保持できる取付補助部材３３を備え、取付補助部材３３を樹脂４５で筐体３１に固定している点に特徴を有している。
【００６５】
図６に示すように、本実施の形態の取付補助部材３３は、上記第３の実施の形態による取付補助部材３３と同様の構成を有し、ベース部３ｂ裏面側に配置される第１の補助部材４１と筐体３１側に配置される第２の補助部材４３とを有している。取付補助部材３３は樹脂４５により筐体３１に接着固定されている。取付補助部材３３の第２の接触部３３ｂは樹脂４５を介して筐体３１と熱的に接触している。また、取付補助部材３３は、第１の接触部３３ａでベース部３ｂ裏面と熱的に接触し、第２の接触部３３ｂで筐体３１裏面と熱的に接触し、第３の接触部３３ｃで空気とを熱的に接触している。従って、本実施の形態による取付補助部材３３は上記実施の形態と同様の効果が得られる。
【００６６】
本実施の形態の光ヘッド１は、取付補助部材３３を所定の治具で掴んで、半導体レーザ３の光軸方向に移動させたり傾け（あおり）たりして半導体レーザ３の位置の３次元的な調整（空間調整）をしたり、当該光軸に垂直な平面内で筐体３１に対して取付補助部材３３を移動させて、半導体レーザ３の位置を調整することができる。当該空間調整をした後に、取付補助部材３３は樹脂４５で筐体３１に接着固定される。樹脂４５は取付補助部材３３と筐体３１との間に所定の厚さを有して介在する。このため、取付補助部材３３は筐体３１に直接接触しないので、取付補助部材３３から筐体３１に伝わる熱の経路は樹脂４５に限られる。
【００６７】
従来の光ヘッド１０１のように、ホルダ１０７が金属で形成されていると、ホルダ１０７から空気中への熱放射が殆どないので、空間調整を目的とし、本実施の形態の光ヘッド１のように、ホルダ１０７を樹脂で筐体１０５に接着固定すると、半導体レーザ１０３で発生した熱はホルダ１０７から樹脂を介して筐体１０５に伝導することになり、熱伝導の経路は極めて限られてしまう。このため、ホルダ１０７に熱が滞留してしまう。
【００６８】
これに対して、取付補助部材３３はセラミクス材料で形成されている。このため、半導体レーザ３を空間調整するために、取付補助部材３３を筐体３１に樹脂４５を用いて接着固定しても、半導体レーザ３で生じた熱は、取付補助部材３３から樹脂４５を介して筐体３１に熱伝導する他に、第３の接触部３３ｃから空気中へ放射されるので、効率よく当該熱を放出することができる。このように、取付補助部材３３は空間調整を目的とする本実施の形態の光ヘッド１に非常に有効である。
【００６９】
次に、本発明の第１乃至第４の実施の形態による光ヘッド１を搭載した光記録再生装置について図７を用いて説明する。図７は、本実施の形態による光ヘッド１を搭載した光記録再生装置５０の概略構成を示している。光記録再生装置５０は、図７に示すように光記録媒体２９を回転させるためのスピンドルモータ５２と、光記録媒体２９にレーザビームを照射するとともにその反射光を受光する光ヘッド１と、スピンドルモータ５２及び光ヘッド１の動作を制御するコントローラ５４と、光ヘッド１にレーザ駆動信号を供給するレーザ駆動回路５５と、光ヘッド１にレンズ駆動信号を供給するレンズ駆動回路５６とを備えている。
【００７０】
コントローラ５４にはフォーカスサーボ追従回路５７、トラッキングサーボ追従回路５８及びレーザコントロール回路５９が含まれている。フォーカスサーボ追従回路５７が作動すると、回転している光記録媒体２９の情報記録面にフォーカスがかかった状態となり、トラッキングサーボ追従回路５８が作動すると、光記録媒体２９の偏芯している信号トラックに対して、レーザビームのスポットが自動追従状態となる。フォーカスサーボ追従回路５７及びトラッキングサーボ追従回路５８には、フォーカスゲインを自動調整するためのオートゲインコントロール機能及びトラッキングゲインを自動調整するためのオートゲインコントロール機能がそれぞれ備えられている。また、レーザコントロール回路５９は、レーザ駆動回路５５により供給されるレーザ駆動信号を生成する回路であり、光記録媒体２９に記録されている記録条件設定情報に基づいて、適切なレーザ駆動信号の生成を行う。レーザ駆動回路５５は光ヘッド１に直接取り付けられている場合も多い。
【００７１】
これらフォーカスサーボ追従回路５７、トラッキングサーボ追従回路５８及びレーザコントロール回路５９については、コントローラ５４内に組み込まれた回路である必要はなく、コントローラ５４と別個の部品であっても構わない。さらに、これらは物理的な回路である必要はなく、コントローラ５４内で実行されるソフトウェアであっても構わない。
【００７２】
また、光記録再生装置５０は、取付補助部材３３と対向する位置に熱を受容する吸熱部材（不図示）を有している。これにより、半導体レーザ３で生じて取付補助部材３３から放射された熱は光記録再生装置５０に効率良く伝達される。光記録再生装置５０自体は十分に熱容量が大きく、かつ光記録再生装置５０からの外部への放熱も行われる。
【００７３】
本発明は、上記実施の形態に限らず種々の変形が可能である。
上記第１及び第２の実施の形態の取付補助部材３３は薄板直方体形状に形成されているが、本発明はこれに限られない。例えば、取付補助部材３３はベース部３ｂと熱的に接触できれば、中空孔部３３ｄを有する薄板円柱形状等であっても、上記実施の形態と同様の効果が得られる。
【００７４】
また、光源としての半導体レーザ３の形状は上記第１及び第２の実施の形態に限られない。例えば、受光素子や光学素子と一体化された半導体レーザ３であっても、上記実施の形態と同様の効果が得られる。
【００７５】
また、上記第１及び第２の実施の形態の光ヘッド１は、取付補助部材３３がベース部３ｂ裏面と直接接触しているが、本発明はこれに限られない。例えば、取付補助部材３３とベース部３ｂ裏面とのそれぞれの間にシート状のシリコンゴムを挟んでもよい。この場合、シリコンゴムの柔軟性により、取付補助部材３３とベース部３ｂ裏面との密着性を高めることができるので、上記実施の形態と同様の効果が得られる。
【００７６】
また、上記第３及び第３の実施の形態の光ヘッド１は、セラミクス材料で形成された第１の補助部材４１と第２の補助部材４３とを備えた取付補助部材３３を有しているが、本発明はこれに限られない。例えば、空気と熱的に接触する第１の補助部材４１が少なくともセラミクス材料で形成されていれば、効率よく熱を放出することができる。このように、複数の部品からなる取付補助部材３３では、空気と熱的に接触する部分が少なくともセラミクス材料を含む絶縁性材料であれば、効率よく熱を放出できる。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】本発明の第１の実施の形態による光ヘッド１を示す図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態による光ヘッド１の半導体レーザ３近傍を示す図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態による光ヘッド１の第１及び第２の変形例であって、第１及び第２の接触部３３ａ、３３ｂ側から見た取付補助部材３３を示す図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態による光ヘッド１の半導体レーザ３近傍を示す図である。
【図５】本発明の第３の実施の形態による光ヘッド１の半導体レーザ３近傍を示す図である。
【図６】本発明の第４の実施の形態による光ヘッド１の半導体レーザ３近傍を示す図である。
【図７】本発明の第１乃至第４の実施の形態による光記録再生装置の概略構成を示す図である。
【図８】従来の光ヘッド１０１の半導体レーザ１０３近傍を示す図である。
【符号の説明】
【００７８】
１、１０１  光ヘッド
３、１０３  半導体レーザ
３ａ、１０３ａ  キャップ
３ｂ、１０３ｂ  ベース部
３ｃ、１０３ｃ  発光部
３ｄ、３ｅ、３ｆ、１０３ｄ、１０３ｅ、１０３ｆ  電極端子
７  回折格子
９  ビームスプリッタ
１１  フロントモニタ用光検出器
１３  コリメートレンズ
１５  立上ミラー
１７  １／４波長板
１９  対物レンズ
２１  凹レンズ
２３  シリンドリカルレンズ
２５  光検出器
２９  光記録媒体
３１、１０５  筐体
３３  取付補助部材
３５  フレキシブルプリント配線基板
３３ａ  第１の接触部
３３ｂ  第２の接触部
３３ｃ  第３の接触部
３３ｄ  中空孔部
３９  半田
４１  第１の補助部材
４３  第２の補助部材
５０  光記録再生装置
５２  スピンドルモータ
５４  コントローラ
５５  レーザ駆動回路
５６  レンズ駆動回路
５７  フォーカスサーボ追従回路
５８  トラッキングサーボ追従回路
５９  レーザコントロール回路
１０７  ホルダ
１０９  開口部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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