(57)【要約】【構成】半導体レーザ１６を固定する取付孔１２が形成されたホルダ１０の取付孔１２の内面に、取付孔１２の深さ方向に沿って多数の三角柱１４を形成し、その先端部の包絡円の直径が半導体レーザ１６の外径寸法よりも小さくすることによって、この半導体レーザ固定装置１０の取付孔１２に半導体レーザ１６を圧入しやすくする。【効果】各三角柱の先端部が変形して半導体レーザに密着するので、半導体レーザで発生した熱は、この変形した先端部を介して、ホルダに放熱されやすくなる。また、量産時に使用する半導体レーザの外径寸法がばらついても、三角柱の先端部が変形してそのばらつきを吸収するので、光ピックアップの量産時には１種類のホルダを準備するだけでよい。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体レーザを固定する取付孔が形成された半導体レーザ固定装置であって、前記取付孔の内面に、断面形状が三角形の複数の突起が形成され、前記突起の先端部の包絡円の直径が前記半導体レーザの外径よりも小さい、半導体レーザ固定装置。
【請求項２】
前記突起は前記取付孔の深さ方向に延びた三角柱である、請求項１記載の半導体レーザ固定装置。
【請求項３】
前記突起の形状は孤立した角錐である、請求項１記載の半導体レーザ固定装置。
【請求項４】
前記突起の形状は孤立した円錐である、請求項１記載の半導体レーザ固定装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、半導体レーザ固定装置に関し、特に光ピックアップの光源として使用するキャン型半導体レーザを固定する半導体レーザ固定装置に関する。
【０００２】
【従来技術】
光ディスクに信号を記録したり、記録された信号を再生したりする光ピックアップは、光源としてキャン型レーザダイオード（以下「半導体レーザ」という）を使用している。
【０００３】
半導体レーザは、レーザ光を発光するチップを載置する台座となる円筒型のステムと、ステムの上に被せられたキャップおよびステムのキャップとは反対の面に設けられたリードから構成されており、半導体レーザ固定装置（以下「ホルダ」という）に固定されている。
【０００４】
この半導体レーザを、ホルダに形成された取付孔に固定する方法としては、かしめにより固定する方法と圧入により固定する方法とがある。
【０００５】
まず、図３を参照して、かしめにより半導体レーザ６を固定する方法について説明する。ホルダ２の取付孔４に半導体レーザ６をキャップ側から挿入した後、ホルダ２の表面を鋭利な硬い治具を使用して等間隔に３ヶ所打ち込む。この打ち込みによって、ホルダ表面に穴８ａが形成され、その結果取付孔４の内面が変形して膨張部８ｂが形成される。半導体レーザ６は、この膨張部によって３方向から挟み込まれて、ホルダ２に固定される。
【０００６】
このとき、取付孔４の直径は、使用する半導体レーザ６のステムの外径のばらつきを考慮して、最も大きい場合よりもさらに少し大きくしておいて、ステムの外径に応じて膨張部８ｂの膨らませ方を調整して半導体レーザ６を固定する。このため、ステムの外径に応じて違った形状のホルダ２を準備する必要がないので、量産性に優れている。
【０００７】
次に、圧入によって、半導体レーザをホルダに固定する方法について説明する。圧入は、半導体レーザを壊さないようにするため、ホルダの取付孔の直径を半導体レーザのステムの外径よりもわずかに小さく（例えば１０μｍ程度）しておき、その取付孔にレーザダイオードをキャップ側から押し込む。ホルダとステムは、それぞれアルミ合金、真鍮でできているので、両者はそれぞれ弾性変形して密着する。このため、半導体レーザで発生する熱は、熱伝導性のよいアルミ合金からなるホルダを介して光ピックアップのハウジングに伝わるので、放熱性に優れている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、かしめによる固定方法では、半導体レーザで発生する熱は、ステムからホルダの取付孔の内面に形成された膨張部の先端部を介してホルダに伝わる。例えば、半導体レーザを３ヶ所でかしめた場合、膨張部も３ヶ所しかなく、各膨張部とステムの伝熱面積も小さいので、半導体レーザで発生した熱をホルダに十分に伝えることができない。このため、発生した熱は半導体レーザに蓄熱されて、半導体レーザの温度を上昇させる。この温度上昇により、半導体レーザの発光効率が低下し、印加電流を増加させても所定の最大光量が得られなくなるので、光ディスクに適正な記録ができなくなるとともに、半導体レーザの寿命も縮むという問題がある。
【０００９】
また、圧入による固定方法では、半導体レーザを壊さないようにするため、半導体レーザのステムおよびホルダがどちらも弾性変形する範囲内で半導体レーザをホルダに押し込むために、ホルダの取付孔の直径をステムの外径よりもわずかに小さく（約１０μｍ）ことが好ましい。しかし、量産に用いられる半導体レーザでは、ステムの外径寸法は標準値５．６ｍｍに対して最も大きい場合と小さい場合の差が３０μｍもある。このため、圧入によりキャン型レーザダイオードが壊れないようにして、ホルダと密着させるためには、半導体レーザのステムの外径に合わせて、取付孔の直径が異なるホルダを何種類も準備しなければならないので、量産には適していない。
【００１０】
それゆえに、この発明の主たる目的は、半導体レーザから発生する熱を半導体レーザ固定装置であるホルダに逃がす放熱性を改善すると同時に、半導体レーザの外径寸法の精度が良くなくても、個々の半導体レーザの外径に応じて準備する必要がない半導体レーザ固定装置であるホルダを提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
この発明は、半導体レーザを固定する取付孔が形成された半導体レーザ固定装置であって、取付孔の内面に、断面形状が三角形の複数の突起が形成され、突起の先端部の包絡円の直径が半導体レーザの外径よりも小さい半導体レーザ固定装置である。
【００１２】
【作用】
半導体レーザを固定する半導体レーザ固定装置であるホルダに形成された取付孔の内面に、断面形状が三角形の複数の突起を形成し、その突起の先端部の包絡円の直径が半導体レーザの外径寸法よりも小さくして、この取付孔に半導体レーザを圧入することにより、突起の先端部が変形して半導体レーザに密着する。このため、半導体レーザが発した熱は、この変形した突起の先端部を介して、半導体レーザ固定装置に放熱されるので、放熱性が改善される。また、半導体レーザの量産時に、その外径寸法がばらついても公差の範囲内にあれば、取付孔に形成された突起の先端部が変形して半導体レーザをしっかり固定するので、異なった大きさの半導体固定装置を何種類も準備する必要がなく、量産性に優れている。
【００１３】
また、ある実施例では、半導体レーザ固定装置の取付孔の内面に形成された突起の形状は、取付孔の深さ方向に延びた三角柱である。
【００１４】
また、ある実施例では、半導体レーザ固定装置の取付孔の内面に形成された突起の形状は、孤立した角錐である。
【００１５】
また、ある実施例では、半導体レーザ固定装置の取付孔の内面に形成された突起の形状は、孤立した円錐である。
【００１６】
【発明の効果】
この発明によれば、半導体レーザの外径寸法の精度が従来と同じであっても、半導体レーザ固定装置であるホルダを個々の半導体レーザの寸法に応じて準備することなく、半導体レーザを圧入できるので、量産性を改善することができる。さらに、半導体レーザで発生する熱を半導体レーザ固定装置であるホルダに伝える伝熱面積を大きくして、半導体レーザに蓄熱することを防止することができる。
【００１７】
この発明の上述の目的，その他の目的，特徴および利点は、図面を参照して行う以下の実施例の詳細な説明から一層明らかとなろう。
【００１８】
【実施例】
図１を参照して、光ピックアップの光源として使用する半導体レーザ１６を固定するホルダ１０の実施例について説明する。
【００１９】
ここで、半導体レーザ１６は、円筒型のステム１６ａと、ステム１６ａの上に固定されたキャップ１６ｂと、ステム１６ａからキャップ１６ｂとは逆の方向に伸びる複数のリードとからなり、レーザ光を発するチップはステム１６ａに固定されて、キャップ１６ａで覆われている。また、ステム１６ａの材質は真鍮、キャップ１６ｂの材質はステンレスである。
【００２０】
ホルダ１０は、半導体レーザ１６を固定するためのもので、弾性変形しやすくて、放熱性もよい材料である必要があるため、その材質はアルミニウム合金が最も好ましいが、放熱性をより重視する場合には銅合金でもよい。ホルダ１０の中央部付近には、半導体レーザ１６を挿入できるように、貫通孔である取付孔１２が設けられている。
【００２１】
この取付孔１２の内部には、断面形状が三角形で、先端部が取付孔の深さ方向に延びた突起、すなわち三角柱１４が複数形成されており、それらは取付孔の内面全体に一様に形成されている。この三角柱１４の数は多ければ多いほど、半導体レーザ１６を取付孔１２に挿入したときに、ステム１６ａとの接触面積すなわち伝熱面積が増加するので、放熱性が改善されて好ましい。一方、形状があまりに微細になると加工が難しくなる。また、三角柱１４は取付孔１２の内面に一様に形成されていることが好ましい。一様に形成されていると、半導体レーザは特定の方向から力を受けることもなく、また放熱もすみやかに行なわれるからである。
【００２２】
量産に用いられる半導体レーザ１６では、ステム１６ａの外径寸法のばらつきが、例えば標準値５．６ｍｍに対して最も大きい場合と小さい場合の差が３０μｍとかなり大きい。この場合、三角柱１４の先端の包絡円の直径は、半導体レーザ１６のステム１６ａの外径の最小値よりもさらに小さく（例えば約１０μｍ）なるように設計されている。
【００２３】
また、三角柱１４の形状は、１辺が０．３ｍｍ〜０．５ｍｍである断面が正三角形または２等辺三角形であれば先端部が変形しやすいので好ましく、そのピッチも０．３ｍｍ〜１．０ｍｍが好ましい。例えば、取付孔１２の直径を約５．６ｍｍとすると、取付孔１２の内面に形成される三角柱１４の数は、約２０個〜６０個程度である。
【００２４】
次に、図２に示すように、このようなホルダ１０の取付孔１２に、半導体レーザ１６をキャップ１６ｂ側から圧入すると、半導体レーザ１６のステム１６ａの外径に応じて、三角柱１４の先端が塑性変形してつぶれ、半導体レーザ１６のステム１６ａと接触し、半導体レーザ１６はホルダ１０に固定される。また、半導体レーザ１６が発する熱は、この接触部分を通してホルダ１０に伝えられるが、三角柱１４の数が多いため伝熱面積も大きくなるので放熱性も良くなる。
【００２５】
この圧入は、従来の圧入と異なり、三角柱１４の先端は変形しやすく、また各三角柱１４間にスペースが十分あるため、三角柱１４の先端部が変形しても収まる部分があるので、圧入に要する力も従来に比べて小さい力で済む。また、半導体レーザ１６のステム１６ａの外径が従来の量産品と同様にばらついても、三角柱１４の先端部が変形してそのばらつきを吸収するので、個々の半導体レーザ１６のステム１６ａの外径に対応したホルダ１０を準備することなく、１種類のホルダ１０を準備するだけで済む。
【００２６】
なお、図１実施例では、突起の形状がホルダ１０の取付孔１２の深さ方向に延びる三角柱１４の場合について説明したが、断面形状が三角形であればこれに限定されることはなく、例えば三角錐、四角錐などの角錐や円錐がそれぞれ孤立して、取付孔の内面に多数存在していてもよい。また、これらの突起は、取付孔の内面全体に一様に形成されていればよく、必ずしも直線上に配列されている必要はない。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施例を示す図解図である。
【図２】図１実施例において、半導体レーザの圧入後の状態を示す図解図である。
【図３】従来例を示す図解図である。
【符号の説明】
１０…ホルダ（半導体レーザ固定装置）
１２…取付孔
１４…三角柱（突起）
１６…半導体レーザ
【図１】
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【図２】
2004111507.tif 000004
【図３】
2004111507.tif 000005