(57)【要約】【課題】本開示技術は、発光レーザー素子の放熱をより効率よく実現できる発光装置を提供することを目的とする。【解決手段】発光装置であって、ベースと、湾曲したフレキシブルプリント基板を介してベースに取り付けられた発光モジュールと、フレキシブルプリント基板の湾曲により発生するフレキシブルプリント基板の復元力に抗する位置で発光モジュールを押さえるようにベースに取り付けられたシールドケースと、を備えている。発光モジュールは、熱源を有している。シールドケースは、突出部を有している。突出部は、発光モジュールの押さえられる方向と垂直方向で発光モジュールの移動を規制している。突出部と発光モジュールとはシリコーンで接着されている。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベースと、
湾曲したフレキシブルプリント基板を介して前記ベースに取り付けられた発光モジュールと、
前記フレキシブルプリント基板の湾曲により発生する前記フレキシブルプリント基板の復元力に抗する位置で前記発光モジュールを押さえるように前記ベースに取り付けられたシールドケースと、を備え、
前記発光モジュールは、熱源を有し、
前記シールドケースは、突出部を有し、
前記突出部は、前記発光モジュールの押さえられる方向と垂直方向で前記発光モジュールの移動を規制し、
前記突出部と前記発光モジュールとはシリコーンで接着されている、
発光装置。
【請求項２】
前記発光モジュールは、前記熱源である発光レーザー素子と、前記発光レーザー素子を設けた金属板と、を有し、
前記金属板は、前記突出部と前記シリコーンに接着されている、
請求項１に記載の発光装置。
【請求項３】
前記発光モジュールは、凹部が形成され、前記突出部が前記凹部に挿入されている、
請求項１または２に記載の発光装置。
【請求項４】
前記熱源である発光レーザー素子と、
前記発光レーザー素子から射出されたレーザー光を光ディスクに照射するアクチュエータと、
前記光ディスクで反射した前記レーザー光を受光する光検出器と、
を備える、
請求項１から３のいずれかに記載の発光装置を備えた光ピックアップ。
【請求項５】
ベースと、フレキシブルプリント基板を介して前記ベースに取り付けられる発光モジュールと、前記発光モジュールとシリコーンで接着され、かつ、前記ベースに設けられる、突出部を有するシールドケースと、を備える発光装置の組立方法であって、
前記発光モジュールが設けられた前記フレキシブルプリント基板を前記ベースに取り付ける第１ステップと、
前記フレキシブルプリント基板を湾曲させつつ、前記フレキシブルプリント基板の湾曲により発生する前記フレキシブルプリント基板の復元力に抗する位置で前記発光モジュールを押さえるとともに、前記突出部が前記発光モジュールの押さえられる方向と垂直方向で前記発光モジュールの移動を規制するように、前記ベースに前記シールドケースを取り付ける第２ステップと、
前記ベースに対して前記発光モジュールの位置を調整する第３ステップと、
前記突出部と前記発光モジュールとをシリコーンで接着する第４ステップと、
を有する発光装置の組立方法。
【請求項６】
前記発光モジュールは、凹部が形成され、
前記第２ステップは、前記凹部に前記突出部を挿入するステップを含み、
前記第４ステップは、前記突出部を前記凹部に挿入された状態で、前記凹部にシリコーンを充填するステップを含む、
請求項５に記載の発光装置の組立方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示技術は、発光レーザー素子を備える発光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
光ディスク等の情報記録媒体の記録再生装置は、発光レーザー素子から射出されるレーザー光を対物レンズによって情報記録媒体の信号記録面に照射する。記録再生装置は、記録マークを情報記録媒体に附して情報信号を記録する。一方、記録再生装置は、信号記録面で反射したレーザー光を光検出器で受光して情報信号を再生する。
【０００３】
近年、発光レーザー素子は、記録再生の高速度化、記録の高密度化に伴い、高出力を要求されている。つまり、発光レーザー素子から発生される熱量が非常に大きくなる。発光レーザー素子が高熱になることで、発光レーザー素子が劣化する。そのため、発光レーザー素子の寿命が短くなる。また、光学部品の性能や品質も劣化する（例えば、特許文献１および２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平８―２８７４９９号公報
【特許文献２】特開平１１―１６２０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記で説明したように、例えば光ピックアップにおいて、発光レーザー素子は、熱源である。発光レーザー素子が高熱になることで、発光レーザー素子が劣化する。そのため、発光レーザー素子の寿命が短くなる。また、光ピックアップの性能や品質も劣化する。
【０００６】
そこで本開示技術は、発光レーザー素子の放熱をより効率よく実現でき、かつ、組み立てが容易となる発光装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示の発光装置は、ベースと、発光モジュールと、シールドケースとを備える。発光モジュールは、熱源を有する。発光モジュールは、湾曲したフレキシブルプリント基板（ＦＰＣ）を介してベースに取り付けられている。シールドケースは、ＦＰＣの湾曲により発生するＦＰＣの復元力に抗する位置で、発光モジュールを押さえるように、ベースに取り付けられている。シールドケースは、突出部を有する。突出部は、発光モジュールの押さえられる方向と垂直方向で発光モジュールの移動を規制する。突出部と発光モジュールとは、シリコーンで接着されている。
【発明の効果】
【０００８】
本開示技術は、発光装置において、発光レーザー素子の放熱をより効率よく実現でき、かつ、組み立てが容易となる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施の形態１に係る光ピックアップの天面側からの斜視図
【図２】実施の形態１に係る光ピックアップの底面側からの斜視図
【図３】実施の形態１に係る発光モジュール周辺の底面側からの拡大斜視図
【図４】実施の形態１に係る発光モジュール周辺の底面側からの分解斜視図
【図５】実施の形態１に係る２波長ＬＤホルダ周辺のＡ−Ａ断面図
【図６】実施の形態１に係る２波長ＬＤホルダ周辺のＢ−Ｂ断面図
【図７】実施の形態１に係る光ピックアップの組立方法を示すフローチャート
【図８】実施の形態１に係る２波長ＬＤホルダ周辺のＡ−Ａ断面の組立図
【図９】実施の形態１に係る２波長ＬＤホルダ周辺のＢ−Ｂ断面の組立図
【図１０】実施の形態１に係る光ピックアップの効果を説明するためのグラフ
【図１１】実施の形態２に係る２波長ＬＤホルダ周辺の底面側からの拡大斜視図
【図１２】実施の形態２に係る２波長ＬＤホルダ周辺のＡ−Ａ断面図
【図１３】実施の形態３に係る２波長ＬＤホルダ周辺の底面側からの拡大斜視図
【図１４】実施の形態３に係る２波長ＬＤホルダ周辺のＡ−Ａ断面図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
（実施の形態１）
＜１．光ピックアップ１の構成＞
図１に示すように、光ピックアップ１は、ベース２と、ＦＰＣ３と、２波長ＬＤ（Ｌａｓｅｒ  Ｄｉｏｄｅ）ホルダ４と、青波長ＬＤホルダ５と、アクチュエータ６と、ＰＤＩＣ（Ｐｈｏｔｏ  Ｄｅｔｅｃｔｏｒ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）ホルダ７と、シールドケース８と、を備える。２波長ＬＤホルダ４および青波長ＬＤホルダ５は、発光レーザー素子を備えた発光モジュールである。
【００１１】
光ピックアップ１は、主に、光ディスクプレーヤーや光ディスクレコーダー等に備えられている。光ピックアップ１は、光ディスクから情報を読み出す。または、光ピックアップ１は、光ディスクに情報を記録する。
【００１２】
ベース２には、光ピックアップ１を構成する複数の部品が取り付けられている。ベース２は、樹脂材料で形成されている。
【００１３】
ＦＰＣ３は、光ピックアップ１を構成する複数の部品を電気的に接続している。ＦＰＣ３は、ベース２に取り付けられている。
【００１４】
２波長ＬＤホルダ４は、ＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ  Ｄｉｓｃ）用のレーザー光とＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｃ）用のレーザー光とを射出する。２波長ＬＤホルダ４は、ＦＰＣ３を介してベース２に設けられている。２波長ＬＤホルダ４の構成および取り付けに関する詳細は、後述される。
【００１５】
青波長ＬＤホルダ５は、発光レーザー素子である青波長ＬＤを備えている。青波長ＬＤは、ＢＤ（Ｂｌｕ−ｒａｙ  Ｄｉｓｃ（登録商標））用のレーザー光を射出する。
【００１６】
アクチュエータ６は、２波長ＬＤホルダ４または青波長ＬＤホルダ５から射出されたレーザー光を光ディスクに照射する。アクチュエータ６は、赤外および赤波長対物レンズ６１と青波長対物レンズ６２とを備えている。図１および図２に示すように、実施の形態１の光ピックアップ１では、赤外および赤波長対物レンズ６１と青波長対物レンズ６２とが備えられている側が、天面側である。つまり、天面側は、レーザー光が射出される側である。そして、天面側の裏面側が底面側である。
【００１７】
ＰＤＩＣホルダ７は、ＰＤＩＣを備えている。ＰＤＩＣは、光ディスクで反射されたレーザー光を受光する。ＰＤＩＣは、受光したレーザー光を電気信号に変える。
【００１８】
図２に示すように、シールドケース８は、ベース２の底面側に備えられている。シールドケース８は、爪またはネジ等でベース２に取り付けられている。シールドケース８は、樹脂材料よりも熱伝導性の高い金属材料で構成されている。
【００１９】
＜２．２波長ＬＤホルダ４の構成＞
図３に示すように、２波長ＬＤホルダ４は、接着剤１０でベース２に固定されている。２波長ＬＤホルダ４は、シリコーン９でシールドケース８に接着されている。シールドケース８は、２波長ＬＤホルダ４の底面側を覆う位置にカバー部８１を有する。シールドケース８は、カバー部８１から２波長ＬＤホルダ４の方向へ突出した突出部８２を有する。突出部８２とシリコーン９とは、接着されている。
【００２０】
図４に示すように、２波長ＬＤホルダ４の底面側には、突出部８２を挿入するための２つの凹部４１が形成されている。
【００２１】
図５に示すように、シリコーン９は、凹部４１に突出部８２が挿入された状態で、凹部４１に充填されている。つまり、突出部８２と２波長ＬＤホルダ４とは、シリコーン９で接着されている。２波長ＬＤホルダ４は、２波長ＬＤ４２と、金属板４３とを備えている。２波長ＬＤホルダ４は、２波長ＬＤ４２と金属板４３との外側を覆っている。２波長ＬＤ４２は、熱源である発光レーザー素子である。２波長ＬＤ４２は、赤外波長のレーザー光および赤波長のレーザー光を射出する。２波長ＬＤ４２は、金属板４３上に備えられている。金属板４３は、凹部４１の一面を構成している。金属板４３は、シリコーン９と接着している。２波長ＬＤホルダ４には、２波長ＬＤ４２から射出されるレーザー光の光軸を調整するために、Ｖ形溝４４が形成されている。Ｖ形溝４４は、チャックピン１１によって保持される。２波長ＬＤホルダ４は、チャックピン１１により位置を調整される（図８（Ｃ））。
【００２２】
このように、実施の形態１では、熱源である２波長ＬＤ４２とシールドケース８とが、金属板４３とシリコーン９とを介して接続される。また、凹部４１に突出部８２が挿入されることで、２波長ＬＤ４２とシールドケース８との距離が近づく。そのため、２波長ＬＤ４２で発生した熱が、２波長ＬＤホルダ４の外部へ、より効率よく放出される。さらに、光ピックアップ１の組み立てにおいて、凹部４１に突出部８２が挿入されることで、２波長ＬＤホルダ４の移動が規制される。特に、突出部８２は、図におけるｘ軸方向およびｙ軸方向への２波長ＬＤホルダ４の移動を規制する。図におけるｘ軸方向およびｙ軸方向は、ベース２から見て底面側の方向をｚ軸方向としたとき、ｚ軸方向と垂直の方向である。
【００２３】
また、図６に示すように、２波長ＬＤホルダ４は、湾曲したＦＰＣ３を介してベース２に取り付けられている。そのため、２波長ＬＤホルダ４には、ｚ軸方向へＦＰＣ３の復元力が掛かっている。シールドケース８のカバー部８１は、２波長ＬＤホルダ４のｚ軸方向への移動を規制する位置に設けられている。つまり、シールドケース８は、ＦＰＣ３の湾曲により発生するＦＰＣ３の復元力に抗する位置で、２波長ＬＤホルダ４を押さえるようにベース２に取り付けられている。なお、２波長ＬＤ４２は、ＦＰＣ３の配線に接続されている。よって、電力は、ＦＰＣ３を通って２波長ＬＤ４２に供給される。
【００２４】
上記の構成にすることで、光ピックアップ１の品質および特性が向上する。光ピックアップ１は、２波長ＬＤ４２の熱を効率よく放出することができる。そのため、光ピックアップ１は、発光レーザー素子の温度上昇を抑制することができる。発光レーザー素子の温度上昇が抑制されると、高温が原因で光ピックアップ１の動作が不安定となるといった問題が低減される。また、発光レーザー素子が劣化するため、発光レーザー素子の寿命が短くなるといった問題も低減される。
【００２５】
また、光ピックアップ１の構成は、組み立てにおいて、２波長ＬＤホルダ４の移動を規制することができる。そのため、光ピックアップ１の構成は、固定される前の２波長ＬＤホルダ４の移動範囲を縮小する。そのため、組み立て者は、チャックピン１１をＶ形溝４４により挿入しやすくなる。つまり、２波長ＬＤホルダ４の位置を調整するステップにおいて、組み立てが容易になる。
【００２６】
なお、実施の形態１では、コストと放熱特性の観点から、シールドケース８には金属材料が用いられているが、熱伝導性の高い樹脂材料が用いられてもよい。シリコーン９には、作業性とコストの観点から、放熱グリスもしくは熱伝導性の高い樹脂接着剤が用いられると好ましい。
【００２７】
＜３．光ピックアップ１の組み立て＞
光ピックアップ１の組立方法には、２波長ＬＤホルダ４の取り付けステップが含まれている。２波長ＬＤホルダ４の取り付けステップでは、フレキシブルプリント基板３と、２波長ＬＤホルダ４と、シールドケース８と、シリコーン９と、接着剤１０と、がベース２に取り付けられる。図７に示すように、２波長ＬＤホルダ４の取り付けステップには、第１ステップ、第２ステップ、第３ステップ、および第４ステップが含まれている。図８および図９は、これらのステップにそれぞれ対応する組立図である。
【００２８】
第１ステップは、ベース２にＦＰＣ３を取り付けるステップである。図９（Ａ）に示すように、２波長ＬＤホルダ４を設けたＦＰＣ３が、ベース２に取り付けられる。このとき、２波長ＬＤホルダ４は、ＦＰＣ３のみで移動を規制されており、ＦＰＣ３以外には規制されていない。
【００２９】
第２ステップは、ベース２にシールドケース８を取り付けるステップである。まず、図９（Ｂ）に示すように、２波長ＬＤホルダ４が、ベース２の窪み部１２が形成された位置に収納される。このとき、ｚ軸方向に復元力が発生するように、ＦＰＣ３が折り曲げられる。そして、シールドケース８がベース２に取り付けられる。このとき、ＦＰＣ３の湾曲により発生するＦＰＣ３の復元力に抗する位置で、２波長ＬＤホルダ４がカバー部８１に押さえられる。また、図８（Ｂ）に示すように、凹部４１に突出部８２が挿入される。これにより、２波長ＬＤホルダ４は、カバー部８１によって、２波長ＬＤホルダ４に掛かる湾曲したＦＰＣ３の復元力の方向（ｚ軸方向）への移動を規制される。また、２波長ＬＤホルダ４は、突出部８２によって、ｚ軸方向と垂直なｘ軸方向およびｙ軸方向への移動を規制される。なお、突出部８２の長さは、凹部４１の深さより長くても短くてもよい。突出部８２の長さが凹部４１の深さより長い場合は、突出部８２の先端が、凹部の底面と接触する。そのため、２波長ＬＤホルダ４は突出部８２の先端によってｚ軸方向への移動を規制される。
【００３０】
第３ステップは、ベース２に対して２波長ＬＤホルダ４の位置を調整するステップである。図８（Ｃ）に示すように、２波長ＬＤホルダ４は、Ｖ形溝４４の位置でチャックピン１１によって保持される。そして、２波長ＬＤ４２から射出されたレーザー光がＰＤＩＣホルダ７に備えられたＰＤＩＣの所定の位置に集光されるように、２波長ＬＤホルダ４の位置が調整される。そして、ベース２と２波長ＬＤホルダ４との間に接着剤１０が充填される。こうして、２波長ＬＤホルダ４がベース２に固定される。
【００３１】
第４ステップは、突出部８２と２波長ＬＤホルダ４とをシリコーン９で接着するステップである。実施の形態１では、突出部８２を凹部４１に挿入された状態で、凹部４１にシリコーン９が充填される。こうして、２波長ＬＤ４２とシールドケース８とが、金属板４３とシリコーン９とを介して接続される。
【００３２】
このように、実施の形態１に係る光ピックアップ１の組立方法では、２波長ＬＤホルダ４がシールドケース８によって移動を規制される。そのため、固定される前の２波長ＬＤホルダ４の移動範囲を縮小する。そのため、組み立て者は、チャックピン１１をＶ形溝４４により挿入しやすくなる。つまり、２波長ＬＤホルダ４の位置を調整するステップにおいて、組み立てが容易になる。
【００３３】
＜４．光ピックアップ１での動作説明＞
２波長ＬＤホルダ４に備えられた２波長ＬＤ４２は、赤外波長のレーザー光および赤波長のレーザー光を射出する。射出されたレーザー光は、アクチュエータ６に備わった赤外および赤波長対物レンズ６１によって、ＣＤやＤＶＤ等の光ディスクの記録再生面に集光される。集光されたレーザー光は、光ディスクの記録再生面で反射する。反射した反射光は、ＰＤＩＣホルダ７に入射する。入射したレーザー光は、ＰＤＩＣホルダ７に備えられたＰＤＩＣによって、電気信号に変換される。同様に、青波長ＬＤホルダ５に備えられた青波長ＬＤも、青波長のレーザー光を射出する。射出されたレーザー光は、アクチュエータ６に備わった青波長対物レンズ６２によって、ＢＤ等の光ディスクの記録再生面に集光される。集光されたレーザー光は、光ディスクの記録再生面で反射する。反射した反射光は、ＰＤＩＣホルダ７に入射する。入射したレーザー光は、ＰＤＩＣホルダ７に備えられたＰＤＩＣによって、電気信号に変換される。
【００３４】
このようにして、光ピックアップ１は、光ディスクから情報を読み出す。または、同様にして、光ピックアップ１は、光ディスクに情報を記録する。
【００３５】
ここで、発明者は実施の形態１に係る光ピックアップ１の放熱効果を確かめるために、２波長ＬＤホルダ４の温度を測定した。２波長ＬＤホルダ４の温度は、光ピックアップ１を搭載した記録再生装置でＤＶＤが所定の時間再生された後に測定された。比較例として、カバー部８１に突出部８２を有さない光ピックアップが用いられた。図１０に示すように、実施の形態１に係る光ピックアップ１は、比較例に比べ、１℃の温度上昇を抑制することができた。
【００３６】
（実施の形態２）
図１１および図１２に示すように、実施の形態２に係る光ピックアップ２０は、実施の形態１にかかる光ピックアップ１の構成と基本的には同様である。そのため、光ピックアップ１とは構成が異なる光ピックアップ２０の構成およびその効果が、以下で説明される。
【００３７】
図１１および図１２に示すように、光ピックアップ２０のシールドケース３０も、カバー部３１を有する。カバー部３１は、ＦＰＣ３の湾曲により発生するＦＰＣ３の復元力に抗する位置で２波長ＬＤホルダ４を押さえる。また、シールドケース３０は、カバー部３１から２波長ＬＤホルダ４の方向に突出した突出部３２を有する。突出部３２は、２波長ＬＤホルダ４とベース２との間に突出している。これにより、２波長ＬＤ４２とシールドケース３０とが近づけられている。そのため、２波長ＬＤ４２で発生した熱が、２波長ＬＤホルダ４の外部へより効率よく放出される。また、光ピックアップ２０の組み立てにおいて、２波長ＬＤホルダ４の移動を規制することができる。特に、２波長ＬＤホルダ４は、図１１におけるｘ軸方向およびｚ軸方向への移動を規制される。なお、２波長ＬＤホルダ４は、図１１におけるｙ軸方向、つまり、２波長ＬＤホルダ４から射出されるレーザー光の方向への移動を規制されない。しかし、チャックピン１１がレーザー光の方向で２波長ＬＤホルダ４を挟みこむので、作業性は向上する。
【００３８】
（実施の形態３）
図１３および図１４に示すように、実施の形態３に係る光ピックアップ４０は、実施の形態１にかかる光ピックアップ１の構成と基本的には同様である。そのため、光ピックアップ１とは構成が異なる光ピックアップ４０の構成およびその効果が、以下で説明される。
【００３９】
図１３および図１４に示すように、光ピックアップ４０のシールドケース５０も、カバー部５１を有する。カバー部５１は、ＦＰＣ３の湾曲により発生するＦＰＣ３の復元力に抗する位置で２波長ＬＤホルダ４を押さえる。また、シールドケース５０は、カバー部５１とは異なる位置からから２波長ＬＤホルダ４の方向に突出した突出部５２を有する。突出部５２は、２波長ＬＤホルダ４とベース２との間に突出している。これにより、２波長ＬＤ４２とシールドケース５０とが近づけられている。そのため、２波長ＬＤ４２で発生した熱が、２波長ＬＤホルダ４の外部へより効率よく放出される。また、光ピックアップ４０の組み立てにおいて、２波長ＬＤホルダ４の移動を規制することができる。特に、２波長ＬＤホルダ４は、図１１におけるｘ軸方向およびｚ軸方向への移動を規制される。なお、２波長ＬＤホルダ４は、図１１におけるｙ軸方向、つまり、２波長ＬＤホルダ４から射出されるレーザー光の方向への移動を規制されない。しかし、チャックピン１１がレーザー光の方向で２波長ＬＤホルダ４を挟みこむので、作業性は向上する。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
本発明は、発光レーザー素子を備える光ピックアップなどに適用可能である。
【符号の説明】
【００４１】
１，２０，４０    光ピックアップ
２    ベース
３    フレキシブルプリント基板（ＦＰＣ）
４    ２波長ＬＤホルダ（発光モジュール）
４１    凹部
４２    ２波長ＬＤ
４３    金属板
４４    Ｖ形溝
５      青波長ＬＤホルダ（発光モジュール）
６    アクチュエータ
６１    赤外および赤波長対物レンズ
６２    青波長対物レンズ
７    ＰＤＩＣホルダ
８，３０，５０    シールドケース
８１，３１，５１    カバー部
８２，３２，５２    突出部
９    シリコーン
１０    接着剤
１１    チャックピン
１２    窪み部
【図１】
2011150777.tif 000003
【図２】
2011150777.tif 000004
【図３】
2011150777.tif 000005
【図４】
2011150777.tif 000006
【図５】
2011150777.tif 000007
【図６】
2011150777.tif 000008
【図７】
2011150777.tif 000009
【図８】
2011150777.tif 000010
【図９】
2011150777.tif 000011
【図１０】
2011150777.tif 000012
【図１１】
2011150777.tif 000013
【図１２】
2011150777.tif 000014
【図１３】
2011150777.tif 000015
【図１４】
2011150777.tif 000016