(57)【要約】【課題】レーザダイオードを容易に回路基板に取り付け可能にする。【解決手段】回路基板２は、レーザダイオード（ＬＤ）１に形成された突起１１を挿入させる挿入穴２１を有する。挿入穴２１に突起１１が挿入されると、突起１１のフランジ部１３と平行な断面の径がｂの位置で挿入穴２１に静止する。そして、ＬＤ１は回路基板２に対し略一定間隔ｈを保って略平行に固定される。即ち、突起１１を挿入穴２１に挿入するだけで、ＬＤ１を回路基板２に対し傾かないよう略平行に固定することができる。【選択図】　　　図１
0003097527.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
レーザダイオードを回路基板へ取り付けるための構造であって、前記レーザダイオードの前記回路基板への装着面の所定位置に設けられる各々略同一形状の複数の突起と、各突起の一部を挿入することで各突起を固定可能な前記回路基板の所定位置に設けられる各々略同一形状の複数の挿入穴とを備え、前記挿入穴は前記回路基板を貫通しており、前記突起は先細りに形成されておりかつ底側に前記挿入穴の径と同じ径を持つことを特徴とするレーザダイオードの回路基板への取り付け構造。
【請求項２】
レーザダイオードを回路基板へ取り付けるための構造であって、前記レーザダイオードの前記回路基板への装着面の所定位置に突起を設けることを特徴とするレーザダイオードの回路基板への取り付け構造。
【請求項３】
各突起の一部または全部を挿入することで各突起を固定可能な挿入穴を前記回路基板の所定位置に設けることを特徴とする請求項２記載のレーザダイオードの回路基板への取り付け構造。
【請求項４】
前記突起及び前記挿入穴は複数設けられることを特徴とする請求項３記載のレーザダイオードの回路基板への取り付け構造。
【請求項５】
前記挿入穴は前記回路基板を貫通していることを特徴とする請求項３記載のレーザダイオードの回路基板への取り付け構造。
【請求項６】
前記突起は先細りに形成されていることを特徴とする請求項３記載のレーザダイオードの回路基板への取り付け構造。
【請求項７】
前記突起は底側に前記挿入穴の径と同じ径を持つことを特徴とする請求項３記載のレーザダイオードの回路基板への取り付け構造。
【請求項８】
各突起及び各挿入穴は略同一の形状であることを特徴とする請求項３記載のレーザダイオードの回路基板への取り付け構造。
【請求項９】
前記突起は前記レーザダイオードと一体形成されていることを特徴とする請求項２、４、６または７記載のレーザダイオードの回路基板への取り付け構造。
【請求項１０】
回路基板への装着面の所定位置に複数の突起を有するレーザダイオードと、前記突起の一部を挿入可能な複数の挿入穴とネジ穴とをそれぞれ所定位置に有する回路基板と、コリメータレンズと、ネジ穴を有しレーザダイオードの放熱を行う放熱板と、前記コリメータレンズを収納しかつ所定位置にネジ穴を有する結合部材とを備え、前記挿入穴は前記回路基板を貫通しており、前記突起は先細りに形成されておりかつ底側に前記挿入穴の径と同じ径を持ち、前記結合部材と前記放熱板と前記基板とは前記ネジ穴にネジを螺合することにより固定されかつ前記レーザダイオードは前記コリメータレンズに対し位置決めされることを特徴とするレーザ。
【考案の詳細な説明】
【０００１】
【考案の属する技術分野】
本考案は、レーザダイオードの回路基板への取り付けに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ＣＤ、ＤＶＤなどの光ディスクに記録されているデータの読み取りや、データの書き込みを行うピックアップなどに用いられるレーザの回路基板への取り付け構造として、様々なものが考案されている。
【０００３】
例えば、特開２００２−３６５５１１号公報（以下、特許文献１）には、レーザを位置決めして固定する位置決め固定部とレンズのとの間において絞り開口を画定する絞り枠部とが一体的に形成されたレーザ投光ユニットが開示されている。このレーザ投光ユニットの組み付けは、次のようにして行われる。即ち、図１、図２及び段落００１６を参照すると、レーザダイオード（ＬＤ）４０のフランジ部４１がベース１０に設けられた保持リブ１５の段差部１５ａに当接しかつベース１０に形成された２個のピン１６（縮径部１６ａ）が対応するそれぞれの切り欠き部４１ａに入り込むように、ＬＤ４０が押し付けられて、２つのピン１６間に圧入される。これにより、ＬＤ４０は、ベース１０に対して、光軸方向及び周方向において位置決めされる。また、図１、図３及び段落００１７を参照すると、回路基板５０が、ＬＤ４０の配線４０ａが回路基板５０の貫通孔５０ａを挿通するようにして、ベース１０の外側端面１１ａに密接した状態で固定される。そして、配線４０ａが回路基板５０に形成された配線に半田付けされる。
【０００４】
また、例えば、特開２００３−４６１８２号公報（以下、特許文献２）には、レーザダイオードを精度良く位置決めする技術が開示されている。特許文献２の技術によると、サブマウント基板７０に位置決め突起である凸部８１、８２、８３を形成する。レーザダイオードチップ６２は、ダイシングにより形成した垂直面部分６２５ａと、二次劈開による劈開面部分６２５ｂを有している。この垂直面部分６２５ａを凸部の位置決め面８２ｂに面接触状態で押し付けることで、レーザダイオードチップ６２を位置決めできる。
【０００５】
【考案が解決する課題】
特許文献１に開示されるレーザ投光ユニットの組み付けでは、回路基板５０はベース１０に固定されていない。従って、配線４０ａを回路基板５０の配線に半田付けする際、回路基板５０が動いたり回転するなどして半田付けが困難となり、またＬＤ４０が回路基板５０に対し傾いた状態で半田付けされる可能性が高く、ＬＤ４０の位置決めが困難となる場合がある。
【０００６】
一方、特許文献２に開示される技術は、レーザダイオードチップ６２がサブマウント基板７０に固定されておらず、半田付けの際レーザダイオードチップ６２が動いたり回転するなどして半田付けが困難である。
【０００７】
本考案の目的は、レーザダイオードを容易に回路基板に取り付ける構造を提供することにある。本考案の他の目的は、レーザの位置決めを容易にすることにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の考案は、レーザダイオードを回路基板へ取り付けるための構造であって、前記レーザダイオードの前記回路基板への装着面の所定位置に設けられる各々略同一形状の複数の突起と、各突起の一部を挿入することで各突起を固定可能な前記回路基板の所定位置に設けられる各々略同一形状の複数の挿入穴とを備え、前記挿入穴は前記回路基板を貫通しており、前記突起は先細りに形成されておりかつ底側に前記挿入穴の径と同じ径を持つことを特徴とするレーザダイオードの回路基板への取り付け構造である。
【０００９】
請求項２記載の考案は、レーザダイオードを回路基板へ取り付けるための構造であって、前記レーザダイオードの前記回路基板への装着面の所定位置に突起を設けることを特徴とするレーザダイオードの回路基板への取り付け構造である。
【００１０】
レーザダイオードに設ける突起は１つでも複数でもよい。また、突起の形状は、円錐形、楔形、円筒形などであってよい。突起を設ける場所は、例えばレーザダイオードの中心から一定の長さ離れた位置である。この考案によると、レーザダイオードに突起を設け、回路基板に設けられた穴などにこの突起を挿入すれば、レーザダイオードを回路基板に容易に固定できる。レーザダイオードが基板に固定されていれば、レーザダイオードのリード線の半田付けの際に回路基板やレーザダイオードに手を添えるなどして固定する必要がなく、半田付けが容易となる。また、半田付けの際レーザダイオードが動き、レーザダイオードが回路基板に対し傾いた状態で半田付けされることも防ぐこともでき、レーザダイオードの位置決めも容易となる。
【００１１】
請求項３記載の考案は、各突起の一部または全部を挿入することで各突起を固定可能な挿入穴を前記回路基板の所定位置に設けることを特徴とする請求項２記載のレーザダイオードの回路基板への取り付け構造である。
【００１２】
挿入穴の形状は、突起と適合することで突起を固定できる形状であってもよいし、突起と適合せず突起の一部を挿入することで固定できる形状であってもよい。例えば突起が円柱や直角柱の場合、穴の形状を突起と略同一寸法の円柱形や直角柱形とすれば、突起を挿入穴に挿入することでレーザダイオードが回路基板に固定される。あるいは、突起が弾丸状の形状の場合、挿入穴は突起の先端の一部を挿入可能な円柱形であってもよい。また、各々の突起はいずれかの挿入穴に固定可能であればよく、各突起の形状、各挿入穴の形状は同一でなくてもよい。また、挿入穴は回路基板を貫通していてもよいし、回路基板の表面に形成される凹状の穴であってもよい。また、挿入穴の位置は、例えば回路基板が略正方形の場合、その中心から一定の長さ離れた位置である。さらに、挿入穴の数は突起の数と同一であってもよいし、突起の数より多くてもよい。この考案によると、突起を挿入穴へ挿入することでレーザダイオードが回路基板に固定される。特に、挿入穴が突起の先端の一部を挿入可能なように形成されていれば、レーザダイオードと回路基板との間に間隔を保ちつつ固定することができ、レーザダイオードの放熱の点からも好ましい。
【００１３】
請求項４記載の考案は、前記突起は複数設けられることを特徴とする請求項３記載のレーザダイオードの回路基板への取り付け構造である。
【００１４】
この考案によると、複数の突起でレーザダイオードが回路基板に固定されるため、固定の安定度が増す。
【００１５】
請求項５記載の考案は、前記挿入穴は前記回路基板を貫通していることを特徴とする請求項３記載のレーザダイオードの回路基板への取り付け構造である。
【００１６】
この考案によると、挿入穴の形成が容易である。
【００１７】
請求項６記載の考案は、前記突起は先細りに形成されていることを特徴とする請求項３記載のレーザダイオードの回路基板への取り付け構造である。
【００１８】
この考案によると、突起の形成が容易であり、また突起の挿入穴への挿入及び固定が容易となる。
【００１９】
請求項７記載の考案は、前記突起は、底側に前記挿入穴の径と同じ径を持つことを特徴とする請求項３記載のレーザダイオードの回路基板への取り付け構造である。
【００２０】
この考案によると、突起が挿入穴と同一の径の部分で静止し、レーザダイオードが回路基板に固定される。
【００２１】
請求項８記載の考案は、各突起及び各挿入穴は略同一の形状であることを特徴とする請求項３記載のレーザダイオードの回路基板への取り付け構造である。
【００２２】
この考案によると、各突起が各挿入穴に略同一の深さ挿入されて静止するため、レーザダイオードと回路基板とが略一定間隔を保って固定される。従って、レーザダイオードと回路基板とが略平行に固定されることとなり、レーザダイオードの位置決めが容易となる。
【００２３】
請求項９記載の考案は、前記突起は前記レーザダイオードと一体形成されていることを特徴とする請求項２、４、６または７記載のレーザダイオードの回路基板への取り付け構造である。
【００２４】
この考案によると、レーザダイオードに突起を容易に形成できる。
【００２５】
請求項１０記載の考案は、回路基板への装着面の所定位置に複数の突起を有するレーザダイオードと、前記突起の一部を挿入可能な複数の挿入穴とネジ穴とをそれぞれ所定位置に有する回路基板と、コリメータレンズと、ネジ穴を有しレーザダイオードの放熱を行う放熱板と、前記コリメータレンズを収納しかつ所定位置にネジ穴を有する結合部材とを備え、前記挿入穴は前記回路基板を貫通しており、前記突起は先細りに形成されておりかつ底側に前記挿入穴の径と同じ径を持ち、前記結合部材と前記放熱板と前記基板とは前記ネジ穴にネジを螺合することにより固定されかつ前記レーザダイオードは前記コリメータレンズに対し位置決めされることを特徴とするレーザである。
【００２６】
この考案によると、各突起が各挿入穴に略同一の深さ挿入されて静止するため、レーザダイオードと回路基板とが略一定間隔を保って平行に固定される。一方、回路基板及び結合部材のネジ穴の位置は、例えばネジを螺合すればレーザダイオードからのレーザの光軸とコリメータレンズの中心とが一致する位置に設けられる。従って、突起を挿入穴に挿入することでレーザダイオードと回路基板とが略平行に固定され、さらにネジを螺合すれば光軸がコリメータレンズの中心と一致することとなり、ネジの螺合の程度を調節することによりコリメータレンズに対するレーザダイオードの位置決めが容易にできる。
【００２７】
【考案の実施の形態】
＜第１実施形態＞
（１）構成
（１−１）レーザ
図１は、本考案を利用したレーザ１００の側面図である。このレーザ１００は、レーザダイオード（ＬＤ）１と、回路基板２と、放熱板３と、結合治具４と、コリメータレンズ５とを備える。コリメータレンズ５は、ＬＤ１から出射されるレーザ光Ｌを平行光線に変換する半導体レーザ用レンズである。結合治具４は、円筒状の円筒部４１を有している。コリメータレンズ５は、円筒部４１に収納される。コリメータレンズ５は、オーブ５１を有しており、オーブ５１と円筒部４１に設けられた図示しないピンとが掛止することでレーザＬの光軸方向に移動可能となっている。これにより、コリメータレンズ５とＬＤ１との距離を調節することができる。
【００２８】
ＬＤ１は、弾丸状の突起１１ａ及び１１ｂ（以下、特に断らない限り突起１１ａ及び１１ｂをまとめて突起１１と表す）と、回路基板２と電気的に接続するリード線１２と、フランジ部１３と、レーザ本体１４とを有している。放熱板３は、ＬＤ１の放熱を行う金属板であり、フランジ部１３と接触している。回路基板２は、突起１１ａ、１１ｂをそれぞれ挿入させる挿入穴２１ａ及び２１ｂ（以下、特に断らない限り挿入穴２１ａ及び２１ｂをまとめて挿入穴２１と表す）を有し、この挿入穴２１に突起１１を挿入することでＬＤ１が回路基板２に固定される。
【００２９】
回路基板２、放熱板３及び結合治具４は、ネジ６ａ及び６ｂを螺合させるネジ穴２３、３３、４３をそれぞれ有しており、このネジ穴２３、３３、４３にネジ６を螺合させることで回路基板２、放熱板３及び結合治具４が固定される。さらに、回路基板２、放熱板３及び結合治具４のネジ穴２３、４３及び回路基板２の挿入穴２１は、回路基板２にＬＤ１を固定し、ネジ穴２３、３３、４３にネジ６を螺合して回路基板２、放熱板３、結合治具４を固定した場合、ＬＤ１とコリメータレンズ５とがＬＤ１の光軸方向及び周方向において位置決めされるような位置に設けられている。即ち、ＬＤ１を回路基板２に上記のように固定し、さらに回路基板２、放熱板３及び結合治具４を上記のように固定すれば、ＬＤ１はコリメータレンズ５に対し位置決めされる。
【００３０】
（１−２）レーザダイオード及び突起
図２（ａ）は、ＬＤ１の側面図である。上述の通り、ＬＤ１は、突起１１を有している。図２（ｂ）は、ＬＤ１の上面図である。この図によると、突起１１ａ、１１ｂは、それぞれＬＤ１の中心Ｏから所定の長さｒ１離れた位置に設けられている。図２（ｃ）は、突起１１の断面図である。図２（ｃ）に示すように、突起１１は弾丸状に形成されている。フランジ部１３から垂直方向に計測した高さｈにおける突起１１の平行断面は、直径がｂの円となっている。フランジ部１３から垂直方向に高さｈより離れた任意の高さにおける突起の平行断面は、直径がａ（ａ＜ｂ）の円となっている。
【００３１】
（１−３）基板及び挿入穴
図３（ａ）は、ＬＤ１と回路基板２との固定を詳細に表した側面図である。上述したように、ＬＤ１は、突起１１が挿入穴２１に挿入されることで回路基板２に固定される。なお、回路基板２はＬＤ１のリード線１２を挿通する穴２２を有している。図３（ｂ）は、突起１１が挿入穴２１に挿入された様子を示す拡大図である。挿入穴２１は、直径がｂの円筒により形成される穴である。挿入穴２１に突起１１が挿入されると、突起１１のフランジ部１３と平行な断面の径がｂの位置で挿入穴２１に静止する。そして、ＬＤ１は回路基板２に対し略一定間隔ｈを保って略平行に固定される。即ち、突起１１を挿入穴２１に挿入するだけで、ＬＤ１を回路基板２に対し傾かないよう略平行に固定することができる。
【００３２】
（２）本実施形態に係るレーザの特徴
以上のように、突起１１を挿入穴２１に挿入すれば、ＬＤ１を回路基板２に傾かないよう略平行に固定することができる。従って、リード線１２の回路基板２への半田付けの際にＬＤ１や回路基板２に手を添えるなどして固定する必要がなく、半田付けが容易となる。また、ＬＤ１を回路基板２に固定した状態で半田付けできるため、半田付けの際ＬＤ１が動いてＬＤ１が回路基板２に対し傾いた状態で半田付けされることも防ぐこともできる。また、突起１１を挿入穴２１に挿入することでＬＤ１を回路基板２を固定しておき、さらに回路基板２をネジ６で放熱板３及び結合治具４に固定すれば、ネジ６の螺合の程度を調整することによりＬＤ１をコリメータレンズ５に対し容易に位置決めできる。
【００３３】
＜その他の実施形態＞
前記第１実施形態の突起１１の形状は、上記のような弾丸状以外の形状、例えば楔形、円錐型、直角柱、六角柱、円柱などであってもよい。また、挿入穴２１の形状は、各々の突起１１を挿入可能かつ固定可能であれば、円筒形以外の形状であってもよい。例えば、突起１１の形状が楔形であれば、挿入穴２１の形状をこれに適合する楔形とすればよい。また、突起１１を挿入穴２１に挿入することでＬＤ１が回路基板２に略平行に固定されれば、突起１１及び挿入穴２１の数は１つであってもよく、また、突起１１の光軸方向の長さは基板２を貫通する長さに形成しなくてもよい。また、同様に、挿入穴２１は基板を貫通するように形成しなくてもよい。また、突起１１、挿入穴２１、ネジ穴２３、ネジ穴４３の位置は、ＬＤ１とコリメータレンズ５とがＬＤ１の光軸方向及び周方向において位置決めされるような位置であればいずれの位置に設けてもよい。
【００３４】
例えば、図４に示すように、突起１１ａを直角柱に形成し、挿入穴２１ａは突起１１ａと適合するよう略同一寸法の直角柱形状にする。ただし、挿入穴２１ａは回路基板２を貫通しておらず、また（突起１１ａの高さｈ１）＞（挿入穴２１ａの深さｈ２）である。一方、突起１１ｂ、挿入穴２１ｂもそれぞれ突起１１ａ、挿入穴２１ａと略同一寸法、略同一形状に形成する。このようにしても、ＬＤ１が回路基板２と略平行に一定間隔ｈ１−ｈ２を保って固定される。また、突起１１を挿入穴２１に挿入することでＬＤ１を回路基板２を固定しておき、さらに第１実施形態と同様、回路基板２をネジ６で放熱板３及び結合治具４に固定すれば、ネジ６の螺合の程度を調整することによりＬＤ１をコリメータレンズ５に対し容易に位置決めできる。
【００３５】
【考案の効果】
本考案によると、レーザダイオードに突起を設け、回路基板に設けられた穴にこの突起を挿入すれば、レーザダイオードを回路基板に容易に固定できる。レーザダイオードが回路基板に固定されていれば、レーザダイオードのリード線の半田付けが容易となり、またレーザダイオードが回路基板に対し傾いた状態で半田付けされることも防ぐこともでき、位置決めも容易となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本考案の第１実施形態に係るレーザ１００の全体構成図。
【図２】（ａ）レーザダイオード１の側面図。
（ｂ）レーザダイオード１の上面図。
（ｃ）突起１１の断面図。
【図３】（ａ）レーザダイオード１を回路基板２に固定した状態を示す側面図。
（ｂ）突起１１を挿入穴２１に挿入した状態を示す拡大図。
【図４】本考案の他の実施形態に係るレーザダイオード１及び回路基板２の構成図。
【符号の説明】
１：レーザダイオード
２：回路基板
３：放熱板
４：結合治具
５：コリメータ
６：ネジ
１１：突起
２１：挿入穴
２３、３３、４３：ネジ穴
１００：レーザ
【図１】
0003097527.tif 000003
【図２】
0003097527.tif 000004
【図３】
0003097527.tif 000005
【図４】
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