專利名稱：導(dǎo)熱部件、安裝輔助部件、光學(xué)頭及光記錄再生裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及傳導(dǎo)在半導(dǎo)體激光器中產(chǎn)生的熱的導(dǎo)熱部件、使用了該導(dǎo)熱部件的光學(xué)頭以及使用了該光學(xué)頭的光記錄再生裝置。
背景技術(shù)：
圖13表示了現(xiàn)有的光學(xué)頭101的半導(dǎo)體激光器(光源)103附近的部分剖面(不切斷地表示半導(dǎo)體激光器103)。在圖13中，不切斷地表示半導(dǎo)體激光器103的整體。如圖13所示，半導(dǎo)體激光器103具有發(fā)射入射到光記錄媒體中的光束的發(fā)光部103c、向發(fā)光部103c供給電力的端子和與基準(zhǔn)電位端子連接的電極端子103d、103e、103f。電極端子103d、103e、103f形成為從薄板圓柱狀的基座部103b突出。電極端子103d、103f在包含基座部103b的中心軸的平面內(nèi)，以規(guī)定的間隙相對于中心軸對置配置，電極端子103e在包含中心軸且與該平面垂直的平面內(nèi)從中心軸設(shè)定規(guī)定的間隙配置。在基座部103b上固定著覆蓋發(fā)光部103c的帽體103a。帽體103a具有發(fā)射光束的未圖示出的發(fā)射口。
一般情況下，半導(dǎo)體激光器103從光學(xué)頭101的殼體105的外側(cè)安裝在設(shè)置于殼體105上的開口部上，在帽體103a上形成的光束的發(fā)射口向著殼體105的內(nèi)側(cè)配置。此外，電極端子103d、103e、103f向著殼體105的外側(cè)配置。
保持半導(dǎo)體激光器103的保持器107用導(dǎo)電性的金屬材料形成，具有用于避開電極端子103d、103e、103f的開口部109。萬一保持器107與電極端子103d、103e、103f接觸時，由于短路有可能引起光學(xué)頭101的重大故障，故將開口部109形成地十分大，以使二者不接觸。開口部109的殼體105一側(cè)形成為與基座部103b的厚度相當(dāng)?shù)陌紶?。?dāng)載放了半導(dǎo)體激光器103的保持器107將帽體103a插入殼體105的開口部并固定時，基座部103b就被殼體105和保持器107夾持。由此，半導(dǎo)體激光器103被固定在殼體105上。保持器107用螺栓和粘接劑(均未圖示)固定在殼體105上。
雖然省略了圖示，但將殼體105側(cè)形成為與基座部103b的厚度相當(dāng)?shù)陌紶?，將半?dǎo)體激光器103直接鑲嵌在殼體105中，從半導(dǎo)體激光器103的光束發(fā)射方向的相反一側(cè)(電極端子103d、103e、103f側(cè))配置保持器107，將半導(dǎo)體激光器103固定在殼體105上，這種結(jié)構(gòu)的光學(xué)頭101也是大家熟知的。此外，半導(dǎo)體激光器103也有用使殼體105變形(鉚接)或使用粘接劑的方法固定在殼體105上的情況。
從保持器107的開口部109突出的電極端子103d、103e、103f用軟焊料39焊接在柔性印刷布線基板(以下，簡記為FPC)上。由此，半導(dǎo)體激光器103通過FPC35與電力供給電路(未圖示)連接。
在記錄再生用的光學(xué)頭101中，要求將會聚在光記錄媒體上的記錄再生用的光點作成更好的形狀。因此，為了調(diào)整半導(dǎo)體激光器103的發(fā)光點的位置和從半導(dǎo)體激光器103發(fā)射的激光的發(fā)射方向，半導(dǎo)體激光器103往往是通過保持器107一邊調(diào)整其位置和傾角一邊安裝在殼體105上。
保持器107和殼體105擔(dān)當(dāng)起用于使從半導(dǎo)體激光器103產(chǎn)生的熱發(fā)散的散熱器的作用。特別是，在可進(jìn)行記錄的光學(xué)頭101中，由于記錄時產(chǎn)生高強(qiáng)度的光束，所以來自半導(dǎo)體激光器103的發(fā)熱量多，在保持器107或者殼體105中重視導(dǎo)熱性和散熱性因而使用金屬材料。在半導(dǎo)體激光器103中，作為發(fā)熱部的發(fā)光部103c設(shè)置在與金屬材料的基座部103b一體化的臺座上，使熱能夠有效地傳導(dǎo)到基座部103b上。由于金屬材料是導(dǎo)電材料，所以保持器107及殼體105成為僅僅在帽體103a和基座部103b部分與半導(dǎo)體激光器103接觸而與電極端子103d等不接觸的形狀和結(jié)構(gòu)。一般情況下，電極端子103d等形成為非常接近作為半導(dǎo)體激光器103發(fā)熱部的發(fā)光部103c。
特開2003-272208號公報[專利文獻(xiàn)2]特開2004-111507號公報[專利文獻(xiàn)3]特開2004-111507號公報這樣，為了不與電極端子103d等接觸，在保持器107上設(shè)置開口部109。此外，為了使半導(dǎo)體激光器103不因向FPC35焊接時的熱而破損，在基座部103b與FPC35之間設(shè)置規(guī)定的間隙。另外，在發(fā)光部103c產(chǎn)生的大部分的熱從基座部103b放出。然而，開口部109是空洞，里面充滿空氣?？諝獾膶?dǎo)熱率在0℃時是0.0241(W/m·K)，非常小。因此，如圖13虛線的箭頭所示，在發(fā)光部103c產(chǎn)生的熱通過基座部103b傳導(dǎo)到保持器107和殼體105，通過開口部109傳導(dǎo)到保持器107的熱極少。這樣，由于熱傳導(dǎo)的路徑被限制，在發(fā)光部103c產(chǎn)生的熱不能充分地放出，通過半導(dǎo)體激光器103的光學(xué)特性和電特性等諸特性的變化，使光學(xué)頭101的性能惡化，壽命變短。
在專利文獻(xiàn)1中，公開了使導(dǎo)熱性樹脂介于激光二極管和與之鄰接的鄰接部之間、將半導(dǎo)體激光器固定在拾取器基座上的光拾取器。但是，當(dāng)為了散熱使用樹脂時，有可能因樹脂固化時的收縮在激光二極管與鄰接部之間產(chǎn)生間隙。此外，由于使用樹脂，在固化時產(chǎn)生氣體，因該氣體其他的部件也有可能受到壞的影響。進(jìn)而，為了不使填充的樹脂垂落或從間隙中漏出，需要具有高粘性的樹脂，由于這樣的液劑在排出和填充時需花費時間，故其作業(yè)性不好。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供能夠有效地傳導(dǎo)在半導(dǎo)體激光器產(chǎn)生的熱的導(dǎo)熱部件。
此外，本發(fā)明的目的在于提供光學(xué)特性和電特性等諸特性穩(wěn)定、能夠謀求半導(dǎo)體激光器長壽命化的光學(xué)頭及使用了該光學(xué)頭的光記錄再生裝置。
上述目的能夠通過具有下述特征的導(dǎo)熱部件達(dá)成，即，用絕緣材料形成，具有與半導(dǎo)體激光器的基座部熱接觸的第1接觸部、與保持上述半導(dǎo)體激光器的保持器熱接觸的第2接觸部、形成為包圍從上述基座部突出的電極端子的中空孔部。
上述本發(fā)明的導(dǎo)熱部件的特征在于上述絕緣材料是陶瓷材料。
上述本發(fā)明的導(dǎo)熱部件的特征在于上述陶瓷材料是氮化鋁。
上述本發(fā)明的導(dǎo)熱部件的特征在于上述絕緣材料是硅橡膠。
上述本發(fā)明的導(dǎo)熱部件的特征在于上述第1接觸部可與上述基座部密合。
上述本發(fā)明的導(dǎo)熱部件的特征在于上述第2接觸部可與上述保持器密合。
上述本發(fā)明的導(dǎo)熱部件的特征在于上述中空孔部形成為將從上述基座部突出的多個上述電極端子總括在一起包圍起來。
上述本發(fā)明的導(dǎo)熱部件的特征在于上述中空孔部形成為分別圍從上述基座部突出的多個上述電極端子。
上述目的能夠通過具有下述特征的光學(xué)頭達(dá)成，即，具有半體激光器，將激光發(fā)射到光記錄媒體上；殼體，固定上述半導(dǎo)體激器；保持器，保持上述半導(dǎo)體激光器；以及導(dǎo)熱部件，配備了與上半導(dǎo)體激光器的基座部熱接觸的第1接觸部、與上述保持器熱接觸第2接觸部、以及被形成為包圍從上述基座部突出的電極端子的中孔部。
上述本發(fā)明的光學(xué)頭的特征在于上述導(dǎo)熱部件是上述本發(fā)明導(dǎo)熱部件。
上述本發(fā)明的光學(xué)頭的特征在于上述導(dǎo)熱部件保持在與上述極端子電連接的印刷布線基板與上述基座部之間。
上述本發(fā)明的光學(xué)頭的特征在于上述導(dǎo)熱部件保持在上述基部與上述保持器之間。
上述本發(fā)明的光學(xué)頭的特征在于上述導(dǎo)熱部件與上述半導(dǎo)體光器的發(fā)熱部附近熱接觸。
此外，上述目的能夠通過具有上述本發(fā)明的光學(xué)頭為特征的光錄再生裝置達(dá)到。
按照本發(fā)明，通過使用導(dǎo)熱性優(yōu)越的導(dǎo)熱部件，就能夠?qū)崿F(xiàn)能分放出在半導(dǎo)體激光器產(chǎn)生的熱、能夠提高半導(dǎo)體激光器的光學(xué)特和電特性等諸特性并謀求長壽命化的光學(xué)頭以及使用了該光學(xué)頭的記錄再生裝置。


圖1A及圖1B是表示本發(fā)明的第1-1實施方式的光學(xué)頭1的圖。
圖2A及圖2B是表示本發(fā)明的第1-1實施方式的光學(xué)頭1的半體激光器3附近的圖。
圖3A及圖3B是表示本發(fā)明的第1-1實施方式的光學(xué)頭1的第及第2變形例中、從第1接觸部37a側(cè)觀察的導(dǎo)熱部件37的圖。
圖4是表示本發(fā)明的第1-2實施方式的光學(xué)頭1的半導(dǎo)體激光3附近的圖。
圖5是表示本發(fā)明的第1-3實施方式的光學(xué)頭1的半導(dǎo)體激光器3附近的圖。
圖6A及圖6B是表示本發(fā)明的第2-1實施方式的光學(xué)頭2的圖。
圖7A及圖7B是表示本發(fā)明的第2-1實施方式的光學(xué)頭2的半導(dǎo)體激光器3附近的圖。
圖8A及圖8B是表示本發(fā)明的第2-1實施方式的光學(xué)頭2的第1及第2變形例中、從第1及第2接觸部34a、34b側(cè)觀察的安裝輔助部件34的圖。
圖9是表示本發(fā)明的第2-2實施方式的光學(xué)頭2的半導(dǎo)體激光器3附近的圖。
圖10是表示本發(fā)明的第2-3實施方式的光學(xué)頭2的半導(dǎo)體激光器3附近的圖。
圖11是表示本發(fā)明的第2-4實施方式的光學(xué)頭2的半導(dǎo)體激光器3附近的圖。
圖12是表示本發(fā)明的第1-1至第2-4實施方式的光記錄再生裝置的概略結(jié)構(gòu)圖。
圖13是表示現(xiàn)有的光學(xué)頭101的半導(dǎo)體激光器103附近的圖。
具體實施例方式用圖1A至圖3B說明本發(fā)明第1-1實施方式的導(dǎo)熱部件及使用了該導(dǎo)熱部件的光學(xué)頭。首先，用圖1A及圖1B說明本實施方式的光學(xué)頭的概略結(jié)構(gòu)。圖1A表示本實施方式的光學(xué)頭1和光記錄媒體29的一部分，表示在與光記錄媒體29的信息記錄面正交且在與光記錄媒體29的磁道的切線方向平行的面上切斷的剖面，為了容易理解，透射性地表示在殼體31內(nèi)配置的本來看不見的上升反射鏡15及1/4波片17。圖1B表示在與光記錄媒體29的信息記錄面垂直的方向上觀察半導(dǎo)體激光器3及配置在殼體31內(nèi)的光學(xué)系統(tǒng)的狀態(tài)，為了容易理解，省略了配置在殼體31內(nèi)的1/4波片17的表示。
用圖1A及圖1B說明光學(xué)元件組的結(jié)構(gòu)及工作。從作為光源的半導(dǎo)體激光器3發(fā)射的光束透過衍射光柵7，為了跟蹤誤差檢測分成3束，入射到分光鏡9。分光鏡9具有使P偏振的光90％以上透過，S偏振的光幾乎100％反射的偏振特性。本實施方式中的去路光束是P偏振光，其大部分透過分光鏡9，百分之幾左右的反射光入射到前方監(jiān)視器用光檢測器11，以其輸出為基礎(chǔ)控制半導(dǎo)體激光器3的輸出。
透過分光鏡9的大部分光束入射到準(zhǔn)直透鏡13。準(zhǔn)直透鏡13能夠在與光軸平行的方向上移動，當(dāng)因光記錄媒體29的透光層的厚度，使附加在會聚在光記錄媒體29的信息記錄面上的光束的球面象差與基準(zhǔn)值不同的情況下，能夠通過在光軸方向移動準(zhǔn)直透鏡13，消除這部分的球面象差。
透過準(zhǔn)直透鏡13后的光束在上升反射鏡15反射，將光路折彎到光記錄媒體29的方向上，透過1/4波片17，通過物鏡19成為入射到光記錄媒體29的會聚光。1/4波片17具有將去路的光束轉(zhuǎn)換成圓偏振光、進(jìn)而將在光記錄媒體29反射返回的圓偏振光的光束轉(zhuǎn)換成與去路的光束的偏振方位正交方向的直線偏振光的功能。
在光記錄媒體29內(nèi)的信息記錄面上結(jié)成光點、反射后的光束以相同的路徑沿至分光鏡9的回路返回。由于返回到分光鏡9的光束通過1/4波片17的作用成為S偏振光，因而被反射。
反射后的光束入射到凹透鏡21。在光學(xué)頭1組裝調(diào)整時通過使凹透鏡21在光軸方向移動，能夠調(diào)整在作為受光元件的光檢測器25內(nèi)的受光面附近的光軸方向的像點位置。透過凹透鏡21的光束通過透過柱面透鏡23，為了聚焦誤差的檢測而被給予像散，入射到光檢測器25內(nèi)。凹透鏡21與柱面透鏡23也可以置換成具有兩者功能的1個象變透鏡。入射到光檢測器25的光束在其內(nèi)部的受光部轉(zhuǎn)換成電信號。
接著，用圖2A及圖2B說明本實施方式的導(dǎo)熱部件及使用了該導(dǎo)熱部件的光學(xué)頭。圖2A及圖2B將圖1B的α部分放大表示。圖2A表示光學(xué)頭1的半導(dǎo)體激光器3附近的部分剖面(不切斷地表示半導(dǎo)體激光器3)。在圖2A中，不切斷地表示半導(dǎo)體激光器3的整體。圖2B表示在圖2A的A-A線切斷的端面。如圖2A所示，半導(dǎo)體激光器3用保持器33固定在光學(xué)頭1的殼體31內(nèi)。導(dǎo)熱部件37配置在半導(dǎo)體激光器3的基座部3b和與半導(dǎo)體激光器3的電極端子3d、3e、3f電連接的FPC35之間。導(dǎo)熱部件37傳導(dǎo)在半導(dǎo)體激光器3的發(fā)光部3c產(chǎn)生的熱(導(dǎo)熱)，發(fā)揮將熱放出到保持半導(dǎo)體激光器3的保持器33及殼體31中的功能。
半導(dǎo)體激光器3具有發(fā)射入射到光記錄媒體29(在圖2中未圖示)上的光束的發(fā)光部3c；與向發(fā)光部3c的電力供給端子或基準(zhǔn)電位端子連接的電極端子3d、3e、3f。電極端子3d、3e、3f從薄板圓柱狀的基座部3b突出形成。在基座部3b上固定覆蓋發(fā)光部3c的帽體3a。帽體3a具有發(fā)射光束的沒有圖示的發(fā)射口。半導(dǎo)體激光器3的帽體3a插入在殼體31上形成的開口部中，使得該發(fā)射光向著光學(xué)頭1的內(nèi)部。殼體31用金屬材料形成。從電極端子3d、3e、3f側(cè)配置的保持器33也用金屬材料形成，形成與半導(dǎo)體激光器3的電極端子3d等不接觸那樣大小的開口部。保持器33與殼體31的接觸面?zhèn)刃纬膳c基座部3b的厚度相當(dāng)?shù)陌紶睢．?dāng)載放了半導(dǎo)體激光器3的保持器33將帽體3a插入殼體31的開口部中并固定時，基座部3b被殼體31和保持器33夾持。由此，半導(dǎo)體激光器3被固定在殼體31上。保持器33用螺栓和粘接劑(均未圖示)固定在殼體31上。
埋入保持器33的開口部配置導(dǎo)熱部件37。保持器33與FPC35的接觸面(保持器33背面)和導(dǎo)熱部件37與FPC35的接觸面包含在同一平面內(nèi)。在導(dǎo)熱部件37中形成中空孔部37c，電極端子3d、3e、3f插入中空孔部37c中，從保持器33的開口部突出。從保持器33的開口部突出的電極端子3d、3e、3f用軟焊料39焊接在FPC35上。由此，半導(dǎo)體激光器3通過FPC35與電力供給電路(未圖示)連接。在焊接時烙鐵的熱通過導(dǎo)熱部件37擴(kuò)散，在焊接的作業(yè)性惡劣的情況下，也可以使用絕熱效果高的帶玻璃環(huán)氧基板的FPC35。
如圖2A及圖2B所示，導(dǎo)熱部件37用絕緣材料形成薄板圓筒狀。導(dǎo)熱部件37作為絕緣材料例如用陶瓷材料的氮化鋁(AlN)，用一般的燒結(jié)法形成。此外，導(dǎo)熱部件37具有與FPC35側(cè)的基座部3b平面(基座部3b背面)熱接觸的第1接觸部37a和與保持器33的開口部的側(cè)壁熱接觸的第2接觸部37b。
導(dǎo)熱部件37的大小形成為收容在用基座部3b背面、與基座部3b背面對置的FPC35表面和保持器33側(cè)壁包圍的空間中。一般情況下，半導(dǎo)體激光器3的基座部3b被金電鍍。由于金相對較軟，當(dāng)施加某程度的壓力時，密合性就升高。因此，通過用殼體31和保持器33對半導(dǎo)體激光器3向?qū)岵考?7側(cè)施加壓力，能夠提高基座部3b背面和第1接觸部37a的密合性。
當(dāng)因殼體31和保持器33的強(qiáng)度等情況不能施加壓力的情況下，也有涂敷導(dǎo)熱性樹脂，進(jìn)行填埋微小空隙的處理，進(jìn)而得到良好效果的情況。由于涂敷的樹脂非常微量，只要使用固化時(例如加熱固化)等不產(chǎn)生腐蝕性氣體的樹脂，就不會發(fā)生在現(xiàn)有例中所示的各種問題。
導(dǎo)熱部件37的中空孔部37c形成為1個包圍電極端子3d、3e、3f的中空孔部。電極端子3d、3f在包含基座部3b的中心軸的平面內(nèi)，以規(guī)定的間隙相對于中心軸對置配置，電極端子3e在包含中心軸且與該平面內(nèi)垂直的平面內(nèi)，從中心軸設(shè)置規(guī)定的間隙配置。因此，中空孔部37c形成為三棱柱的中空狀，將3根電極端子3d、3e、3f總括在一起包圍起來。
接著，說明導(dǎo)熱部件37的導(dǎo)熱。導(dǎo)熱部件37的AlN的導(dǎo)熱率是100～200(W/m·K)左右。因此，AlN與空氣相比具有數(shù)千倍的導(dǎo)熱率。因此，如果確保與基座部3b和保持器33的熱接觸，并將導(dǎo)熱部件37埋入保持器33的開口部時，則如圖2A中虛線的箭頭所示，在發(fā)光部3c產(chǎn)生的熱就通過基座部3b傳導(dǎo)到保持器33及殼體31，通過基座部3b背面從第1接觸部37a流入導(dǎo)熱部件37，從第2接觸部37b流出導(dǎo)入保持器33。這樣，通過將導(dǎo)熱部件37配置在基座部3b背面，與現(xiàn)有的光學(xué)頭101比較，能夠增加將在發(fā)光部3c產(chǎn)生的熱傳導(dǎo)到保持器33及殼體31的路徑，能夠充分放出該熱量。
也可以不用AlN而在導(dǎo)熱部件37的形成材料中使用碳化硅(SiC)和氮化硅(Si3N4)。SiC的導(dǎo)熱率是200～260(W/m·K)左右，Si3N4的導(dǎo)熱率是25～100(W/m·K)左右。因此，用這些材料形成的導(dǎo)熱部件37也能夠充分地將在半導(dǎo)體激光器3產(chǎn)生的熱傳導(dǎo)到保持器33及殼體31。
如上所述，按照本實施方式，光學(xué)頭1具有用導(dǎo)熱率比空氣高的絕緣材料形成的導(dǎo)熱部件37，與現(xiàn)有的光學(xué)頭101相比，由于能夠增加將在半導(dǎo)體激光器3產(chǎn)生的熱傳導(dǎo)到保持器33及殼體31的路徑，因而能夠充分地放出該熱。此外，由于導(dǎo)熱部件37比殼體31更接近半導(dǎo)體激光器3的發(fā)熱部(發(fā)光部3c)配置，所以能夠有效地將熱量傳導(dǎo)到保持器33及殼體31。由此，能夠提高光學(xué)頭1的放熱性能，防止半導(dǎo)體激光器3的溫度上升，在使半導(dǎo)體激光器3的光學(xué)特性和電學(xué)特性等諸特性穩(wěn)定的同時，能夠謀求長壽命。
接著，用圖3A及圖3B說明本實施方式的變形例。圖3A及圖3B表示從第1接觸部37a側(cè)觀察第1及第2變形例的導(dǎo)熱部件37的狀態(tài)。圖3A表示第1變形例的導(dǎo)熱部件37。圖3B表示第2變形例的導(dǎo)熱部件37。為了容易理解，在圖3A及圖3B中一并表示電極端子3d、3e、3f。
如圖3A所示，在圖中第1變形例的導(dǎo)熱部件37具有中空孔部37C的剖面形成為倒Y字形狀的特征。中空孔部37c形成為從以電極端子3d、3e、3f為頂點的假想三角形的大致中央部分別延伸到電極端子3d、3e、3f。本變形例的中空孔部37c的剖面面積能夠比上述實施方式的中空孔部37c的剖面面積減小。由此，能夠增大第1接觸部37a與基座部3b背面的接觸面積，與上述實施方式相比能夠提高散熱效果。
如圖3B所示，第2變形例的導(dǎo)熱部件37具有配備了分別包圍電極端子3d、3e、3f那樣形成的3個中空孔部37c的特征。中空孔部37c的內(nèi)徑形成為比電極端子3d、3e、3f的外徑大一些。因此，本變形例的中空孔部37c的剖面面積能夠比上述實施方式及第1變形例的中空孔部37c的剖面面積小。由此，能夠增大第1接觸部37a與基座部3b背面的接觸面積。進(jìn)而，由于能夠使中空孔部37c更接近電極端子3d、3e、3f，所以與上述實施方式及第1變形例相比更能提高散熱效果。
上述實施方式、第1及第2變形例的導(dǎo)熱部件37的中空孔部37c形成為不與電極端子3d、3e、3f接觸。但是，由于導(dǎo)熱部件37是用絕緣材料形成，即使中空孔部37c形成為導(dǎo)熱部件37與電極端子3d、3e、3f接觸那樣，電極端子3d、3e、3f彼此之間也不會短路。此外，通過使導(dǎo)熱部件37與電極端子3d、3e、3f接觸，能夠進(jìn)一步提高散熱效果。
接著，用圖4說明本發(fā)明的第1-2實施方式的導(dǎo)熱部件及使用了該導(dǎo)熱部件的光學(xué)頭。圖4表示本實施方式的光學(xué)頭1的半導(dǎo)體激光器3附近的部分剖面(不切斷地表示半導(dǎo)體激光器3)。本實施方式的光學(xué)頭1的導(dǎo)熱部件37具有保持在基座部3b與保持器33之間的特征。如圖4所示，當(dāng)將導(dǎo)熱部件37和半導(dǎo)體激光器3插入開口部時，本實施方式的保持器33形成與導(dǎo)熱部件37和基座部3b的厚度相當(dāng)?shù)陌紶?，以使基座?b的帽體3a側(cè)平面(基座部3b表面)包含在和保持器33與殼體31的接觸面的同一平面內(nèi)。此外，保持器33與殼體31的接觸面?zhèn)乳_口比基座部3b的外徑大一些，保持器33背面?zhèn)乳_口比基座部3b的外徑小。
導(dǎo)熱部件37的外徑形成為與基座部3b的外徑幾乎相同的長度，使之與保持器33的開口部的側(cè)壁熱接觸，而且用保持器33背面?zhèn)缺３帧．?dāng)用保持器33及殼體31保持半導(dǎo)體激光器3時，導(dǎo)熱部件37用基座部3b和保持器33加壓，能夠提高基座部3b背面與第1接觸部37a的密合性。
接著，用圖5說明本發(fā)明的第1-3實施方式的導(dǎo)熱部件及使用了該導(dǎo)熱部件的光學(xué)頭。圖5表示本實施方式的光學(xué)頭1的半導(dǎo)體激光器3附近的部分剖面(不切斷地表示半導(dǎo)體激光器3)。本實施方式的光學(xué)頭1具有殼體31與保持器33的接觸面?zhèn)刃纬膳c基座部3b的厚度相當(dāng)?shù)陌紶畹奶卣?。如圖5所示，由于本實施方式的殼體31與保持器33的接觸面?zhèn)刃纬膳c基座部3b厚度相當(dāng)?shù)陌紶?，?dāng)將半導(dǎo)體激光器3嵌入殼體31中時，殼體31與保持器33的接觸面和基座部3b背面包含在同一平面內(nèi)。因此，通過配置具有比基座部3b的外徑小的內(nèi)徑的開口部的保持器33，半導(dǎo)體激光器3用殼體31和保持器33保持。此外，通過將導(dǎo)熱部件37埋入保持器33的開口部中，將FPC35焊接到電極端子3d、3e、3f上，導(dǎo)熱部件37保持在基座部3b與FPC35之間。由于導(dǎo)熱部件37能夠確保與基座部3b及保持器33的熱接觸，故能夠得到與上述實施方式同樣的效果。
接著，說明本實施方式的變形例。在本實施方式中，導(dǎo)熱部件37用陶瓷材料形成。與此對應(yīng)，在本變形例中，導(dǎo)熱部件37具有用硅橡膠形成的特征。本變形例的導(dǎo)熱部件37含有低硬度散熱樹脂，例如含有無機(jī)填料等，將提高了導(dǎo)熱性的硅橡膠形成為薄板狀，形成為與上述實施方式的導(dǎo)熱部件37幾乎相同的形狀。導(dǎo)熱部件37能夠像用半導(dǎo)體激光器3的電極端子3d、3e、3f扎進(jìn)那樣，與半導(dǎo)體激光器3接觸并進(jìn)行安裝。進(jìn)而，在這種情況下，由于能夠使導(dǎo)熱部件37與接近發(fā)熱部的電極端子3d、3e、3f接觸，因而能夠提高散熱效果。由于中空孔部37c能夠通過將半導(dǎo)體激光器3扎進(jìn)導(dǎo)熱部件37形成，也可以不預(yù)先在導(dǎo)熱部件37中形成中空孔部37c。
硅橡膠的導(dǎo)熱率是1-6(W/m·K)左右，比在上述實施方式中使用的陶瓷材料的導(dǎo)熱率低。但是，硅橡膠的導(dǎo)熱率比空氣的導(dǎo)熱率高數(shù)十到數(shù)百倍。因此，通過用硅橡膠形成導(dǎo)熱部件37，并確保與基座部3b背面及保持器33的開口部的側(cè)壁的熱接觸，能夠傳導(dǎo)在半導(dǎo)體激光器3產(chǎn)生的熱，并將熱放出到保持器33及殼體31上。此外，由于硅橡膠是具有柔性的材料，所以與用AlN形成的導(dǎo)熱部件37相比，能夠提高與基座部3b及保持器33的密合性。由此，本變形例的導(dǎo)熱部件37能夠得到與上述實施方式同樣的效果。再有，本變形例的導(dǎo)熱部件37也能夠使用在上述第1-1及第1-2實施方式的導(dǎo)熱部件37中。
本發(fā)明的第2-1至第2-4實施方式涉及用于將半導(dǎo)體激光器安裝在光學(xué)頭的殼體上的半導(dǎo)體激光器用安裝輔助部件及使用了該安裝輔助部件的光學(xué)頭、以及使用了該光學(xué)頭的光記錄再生裝置。
在圖13所示的現(xiàn)有的光學(xué)頭101中，保持器107和殼體105擔(dān)當(dāng)作為使從半導(dǎo)體激光器103產(chǎn)生的熱發(fā)散的散熱器的作用。特別是，在可進(jìn)行記錄的光學(xué)頭101中，由于在記錄時產(chǎn)生高強(qiáng)度的光束，所以來自半導(dǎo)體激光器103的發(fā)熱量多，在保持器107或殼體105中重視導(dǎo)熱性，因而使用金屬材料。在半導(dǎo)體激光器103中，也是將作為發(fā)熱部的發(fā)光部103c設(shè)置在與金屬材料的基座部103b一體化了的臺座上，將熱有效地傳導(dǎo)到基座部103b上。由于金屬材料是導(dǎo)電性材料，保持器107及殼體105僅僅在帽體103a和基座部103b與半導(dǎo)體激光器103接觸，成為與電極端子103d等不接觸的形狀和結(jié)構(gòu)。一般情況下，電極端子103d等形成為與作為半導(dǎo)體激光器103的發(fā)熱部的發(fā)光部103c非常接近。
這樣，在保持器107上設(shè)置十分大的開口部109，使得保持器107與電極端子103d等不接觸。此外，在基座部103b與FPC35之間設(shè)置規(guī)定的間隙，使得半導(dǎo)體激光器103不因向FPC35焊接時的熱而破損。可是，在發(fā)光部103c產(chǎn)生的大部分的熱從基座部103b放出。但是，開口部109是空洞，用空氣充滿?？諝獾膶?dǎo)熱率在0℃下為0.0241(W/m·K)，非常小。因此，如在圖13中用箭頭所示那樣，在發(fā)光部103c產(chǎn)生的熱通過基座部103b側(cè)面?zhèn)鲗?dǎo)到保持器107和殼體105，通過開口部109傳導(dǎo)到保持器107的熱極少。
此外，傳導(dǎo)到殼體105的熱一邊在光記錄再生裝置的機(jī)械底盤中傳輸一邊放出到空氣中。但是，在基座部103b、保持器107及殼體105的各個連接部的接觸熱阻和用這些部件傳導(dǎo)的熱量中存在極限，進(jìn)而，隨著半導(dǎo)體激光器103的高輸出化，產(chǎn)生的熱量也有增加的傾向。此外，隨著近年來記錄再生速度的高速化，為使高頻化的半導(dǎo)體激光器供給電力不致因長的傳輸路徑而惡化，將激光器驅(qū)動器IC安裝在殼體105上，因此從該IC產(chǎn)生的熱也傳導(dǎo)到殼體105中。因此，光學(xué)頭101及光記錄再生裝置的散熱性不斷達(dá)到極限。
另一方面，由于殼體105和保持器107的形成材料銅(Cu)和鋁(Al)的熱放射率在100℃下不到0.1非常小，幾乎沒有從殼體105和保持器107向空氣中的放射。因此，實施設(shè)置大型散熱片或使殼體105的表面積增加，提高空氣對流的散熱等措施，但由于是在有限的空間內(nèi)所以這些措施也存在極限。
這樣，由于熱傳導(dǎo)的路徑被限制，進(jìn)而，光學(xué)頭101的散熱性也存在極限，在發(fā)光部103c產(chǎn)生的熱就沒有充分放出而滯留下來，其結(jié)果是，通過半導(dǎo)體激光器103的光學(xué)特性和電特性等諸特性的變化，引起光學(xué)頭101的性能惡化或激光器驅(qū)動器IC的誤工作，進(jìn)而，縮短作為光學(xué)頭的壽命。
在專利文獻(xiàn)1中，公開了使導(dǎo)熱性樹脂介于激光二極管和與之相鄰的鄰接部之間、將半導(dǎo)體激光器固定在拾取器基座上的光拾取器。但是，當(dāng)為了散熱而使用樹脂時，因樹脂固化時的收縮有可能在激光二極管與鄰接部之間產(chǎn)生間隙。此外，通過使用的樹脂，在固化時產(chǎn)生氣體，因該氣體有可能使其他的部件受到惡劣影響。進(jìn)而為了使填充的樹脂不致落下或從間隙中漏出，需要具有高粘性，由于這樣的液劑的排出、填充都需要時間，故其作業(yè)性也不好。
在專利文獻(xiàn)2中，公開了一種冷卻成為光學(xué)頭光源的半導(dǎo)體激光器的散熱裝置，其特征在于將上述半導(dǎo)體激光器保持在金屬制的激光器保持器中，對組裝進(jìn)殼體中的激光器保持器和第1及第2散熱板上涂敷具有散熱作用的散熱涂料。但是，由于該散熱裝置僅僅是在激光器保持器和第1及第2散熱板上涂敷了散熱材料，對于在高輸出半導(dǎo)體激光器產(chǎn)生的高溫的熱，可能還不能得到充分的散熱效果。
此外，將散熱涂料適量涂敷在適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)其作業(yè)性不好，散熱涂料的干燥需要規(guī)定的時間，因而其作業(yè)時間增長。進(jìn)而，溫度急劇上升，然后在暴露于高溫的部分上涂敷散熱材料這件事情本身就在涂膜的耐久性上存在不妥，剝落的涂膜的碎片引起光記錄再生裝置故障的危險性很大。
本實施方式的目的在于提供將在半導(dǎo)體激光器產(chǎn)生的熱有效地傳導(dǎo)散熱的半導(dǎo)體激光器用安裝輔助部件。
此外，本實施方式的目的在于提供光學(xué)特性和電特性等諸特性穩(wěn)定、能夠謀求半導(dǎo)體激光器長壽命化的光學(xué)頭及使用了該光學(xué)頭的光記錄再生裝置。
上述目的能夠通過一種具有下述特征的半導(dǎo)體激光器用安裝輔助部件達(dá)到，它是一種用于將半導(dǎo)體激光器安裝在光學(xué)頭的殼體中的半導(dǎo)體激光器用安裝輔助部件，用絕緣材料形成。
上述本實施方式的半導(dǎo)體激光器用安裝輔助部件的特征在于上述絕緣材料至少包含陶瓷材料。
上述本實施方式的半導(dǎo)體激光器用安裝輔助部件的特征在于上述陶瓷材料是氮化鋁。
上述本實施方式的半導(dǎo)體激光器用安裝輔助部件的特征在于上述陶瓷材料是碳化硅。
上述本實施方式的半導(dǎo)體激光器用安裝輔助部件的特征在于，具有與上述半導(dǎo)體激光器的基座部熱接觸的第1接觸部；與上述殼體熱接觸的第2接觸部；以及以包圍從上述基座部突出的電極端子的方式形成在上述電極端子附近的中空孔部。
上述本實施方式的半導(dǎo)體激光器用安裝輔助部件的特征在于具有與空氣熱接觸的第3接觸部。
上述本實施方式的半導(dǎo)體激光器用安裝輔助部件的特征在于上述中空孔部形成為將從上述基座部突出的多個上述電極端子總括在一起包圍起來。
上述本實施方式的半導(dǎo)體激光器用安裝輔助部件的特征在于上述中空孔部形成為分別包圍從上述基座部突出的多個上述電極端子。
上述本實施方式的半導(dǎo)體激光器用安裝輔助部件的特征在于用于上述半導(dǎo)體激光器與上述殼體的位置調(diào)整。
此外，上述目的能夠通過具有下述特征的光學(xué)頭達(dá)到將激光發(fā)射到光記錄媒體上的半導(dǎo)體激光器；固定上述半導(dǎo)體激光器的殼體；以及用絕緣材料形成、用于將上述半導(dǎo)體激光器安裝在上述殼體上的半導(dǎo)體激光器用安裝輔助部件。
上述本實施方式的光學(xué)頭的特征在于上述半導(dǎo)體激光器用安裝輔助部件是上述本發(fā)明的半導(dǎo)體激光器用安裝輔助部件。
上述本實施方式的光學(xué)頭的特征在于上述半導(dǎo)體激光器用安裝輔助部件與上述半導(dǎo)體激光器的發(fā)熱部附近熱接觸。
此外，上述目的能夠通過以具有上述本實施方式的光學(xué)頭為特征的光記錄再生裝置達(dá)到。
上述本實施方式的光記錄再生裝置的特征在于具有收容從上述安裝輔助部件放射的熱的吸熱部件。
按照本實施方式，通過使用散熱性及導(dǎo)熱性優(yōu)越的半導(dǎo)體激光器用安裝輔助部件，就能夠充分地放出半導(dǎo)體激光器產(chǎn)生的熱，在半導(dǎo)體激光器的光學(xué)特性和電特性等的諸特性中能夠發(fā)揮本來的特性，同時能夠?qū)崿F(xiàn)能謀求長壽命化的光學(xué)頭及使用了該光學(xué)頭的光記錄再生裝置。
用圖6A至圖8B說明本發(fā)明的第2-1實施方式的半導(dǎo)體激光器用安裝輔助部件及使用了該安裝輔助部件的光學(xué)頭。首先，用圖6A及圖6B說明本實施方式的光學(xué)頭的概況。圖6A表示本實施方式的光學(xué)頭2和光記錄媒體29的一部分，表示與光記錄媒體29的信息記錄面正交且在與光記錄媒體29磁道的切線方向平行的面上切斷的剖面，為了容易理解，透過性地表示在殼體31內(nèi)配置的本來看不到的上升反射鏡15及1/4波片17。圖6B表示在與光記錄媒體29的信息記錄面垂直的方向上觀察半導(dǎo)體激光器3及配置在殼體31內(nèi)的光學(xué)系統(tǒng)所看到的狀態(tài)，為了容易理解，省略了配置在殼體31內(nèi)的1/4波片17的表示。
用圖6A及圖6B說明光學(xué)元件組的結(jié)構(gòu)及工作。從作為光源的半導(dǎo)體激光器3發(fā)射的光束透過衍射光柵7，為了跟蹤誤差檢測成為3束，入射到分光鏡9。分光鏡9具有使P偏振的光90％以上透過，S偏振的光幾乎100％反射的偏振特性。本實施方式中的去路光束是P偏振光，其大部分透過分光鏡9，百分之幾左右的反射光入射到前方監(jiān)視器用光檢測器11，以其輸出為基礎(chǔ)控制半導(dǎo)體激光器3的輸出。
透過分光鏡9的大部分光束入射到準(zhǔn)直透鏡13。準(zhǔn)直透鏡13能夠在與光軸平行的方向上移動，當(dāng)因光記錄媒體29的透光層的厚度，使附加在會聚在光記錄媒體29的信息記錄面上的光束的球面象差與基準(zhǔn)值不同的情況下，通過在光軸方向移動準(zhǔn)直透鏡13，能夠消除這部分的球面象差。
透過準(zhǔn)直透鏡13后的光束在上升反射鏡15反射，將光路折彎到光記錄媒體29的方向上，透過1/4波片17，通過物鏡19成為入射到光記錄媒體29的會聚光。1/4波片17具有將去路的光束轉(zhuǎn)換成圓偏振光、進(jìn)而將在光記錄媒體29反射返回的圓偏振光的光束轉(zhuǎn)換成與去路的光束的偏振方位正交方向的直線偏振光的功能。
在光記錄媒體29內(nèi)的信息記錄面上結(jié)成光點并經(jīng)反射后的光束以相同的路徑沿至分光鏡9的回路返回。返回到分光鏡9的光束通過1/4波片17的作用成為S偏振光，從而被反射。
反射后的光束入射到凹透鏡21。在光學(xué)頭2組裝調(diào)整時通過使凹透鏡21在光軸方向移動，能夠調(diào)整在作為受光元件的光檢測器25內(nèi)的受光面附近的光軸方向的像點位置。透過凹透鏡21的光束通過透過柱面透鏡23，為了聚焦誤差的檢測而被給予像散，入射到光檢測器25內(nèi)。凹透鏡21與柱面透鏡23也可以置換成具有兩者功能的1個象變透鏡。入射到光檢測器25的光束在其內(nèi)部的受光部轉(zhuǎn)換成電信號。
圖7A及圖7B將圖6B的α部分放大表示。圖7A表示光學(xué)頭2的半導(dǎo)體激光器3附近的部分剖面(不切斷地表示半導(dǎo)體激光器3)。圖7B表示從光學(xué)頭2的殼體31卸下安裝輔助部件34，從第1及第2接觸部34b側(cè)觀察的安裝輔助部件(半導(dǎo)體激光器用安裝輔助部件)34的表面。在圖7B中，為了容易理解，用虛線表示電極端子3d、3e、3f。
如圖7A所示，使用用絕緣材料形成的安裝輔助部件34將半導(dǎo)體激光器3固定在光學(xué)頭2的殼體31上。安裝輔助部件34配置為與半導(dǎo)體激光器3、殼體31及空氣接觸。由此，安裝輔助部件34發(fā)揮傳導(dǎo)在半導(dǎo)體激光器3的發(fā)光部3c產(chǎn)生的熱(導(dǎo)熱)、將熱傳導(dǎo)到殼體31或放射到空氣中的散熱功能。
半導(dǎo)體激光器3具有發(fā)射入射到光記錄媒體29(在圖7A中未圖示)上的光束的發(fā)光部3c；與向發(fā)光部3c的電力供給端子或基準(zhǔn)電位端子連接的電極端子3d、3e、3f。電極端子3d、3e、3f從薄板圓柱狀的基座部3b突出形成。在基座部3b上固定覆蓋發(fā)光部3c的帽體3a。帽體3a具有發(fā)射光束的未圖示的發(fā)射口。半導(dǎo)體激光器3的帽體3a插入在殼體31上形成的開口部中，使得該發(fā)射光向著光學(xué)頭2的內(nèi)部。殼體31用金屬材料形成。從電極端子3d、3e、3f側(cè)配置的安裝輔助部件34在與FPC35側(cè)的殼體31的平面(殼體31背面)的接觸面(第2接觸部34b)側(cè)形成與基座部3b的厚度相當(dāng)?shù)陌紶?。?dāng)載放了半導(dǎo)體激光器3的安裝輔助部件34將帽體3a插入殼體31的開口部中并固定時，基座部3b被殼體31和安裝輔助部件34夾持。由此，半導(dǎo)體激光器3被固定在殼體31上。安裝輔助部件34用螺栓和粘接劑(均未圖示)固定在殼體31上。
在安裝輔助部件34上形成中空孔部34d，電極端子3d、3e、3f插入中空孔部34d中，從安裝輔助部件34突出。從安裝輔助部件34突出的電極端子3d、3e、3f用軟焊料39焊接在FPC35上。由此，安裝輔助部件34以一部分從FPC35露出的狀態(tài)保持在殼體31與FPC35之間。此外，半導(dǎo)體激光器3通過FPC35與電力供給電路(未圖示)連接。焊接時烙鐵的熱通過安裝輔助部件34擴(kuò)散，在焊接的作業(yè)性惡劣的情況下，也可以使用絕熱效果高的帶玻璃環(huán)氧基板的FPC35。
如圖7A及圖7b所示，安裝輔助部件34例如用絕緣材料形成為長方體形狀。安裝輔助部件34作為絕緣材料例如用陶瓷材料的氮化鋁(AlN)，用一般的燒結(jié)法形成。此外，安裝輔助部件34具有與FPC35側(cè)的基座部3b平面(基座部3b背面)熱接觸的第1接觸部34a、與殼體31背面熱接觸的第2接觸部34b、與空氣熱接觸的第3接觸部34c。
安裝輔助部件34的中空孔部34d形成為1個包圍電極端子3d、3e、3f的中空孔部。中空孔部34d形成為側(cè)壁配置在電極端子3d、3e、3f附近的大小。電極端子3d、3f在包含基座部3b的中心軸的平面內(nèi)以規(guī)定的間隙相對于中心軸對置配置，電極端子3e在與包含中心軸且與該平面垂直的平面內(nèi)從中心軸設(shè)置規(guī)定的間隙配置。因此，中空孔部34d形成為將3根電極端子3d、3e、3f那樣的三棱柱的中空狀總括在一起包圍起來。
一般情況下，半導(dǎo)體激光器3的基座部3b被金電鍍。由于金相對較軟，當(dāng)施加某程度的壓力時，密合性就升高。因此，通過用殼體31對半導(dǎo)體激光器3向安裝輔助部件34側(cè)施加壓力，能夠提高基座部3b背面與第1接觸部34a的密合性。
當(dāng)因殼體31和安裝輔助部件34的強(qiáng)度等情況不能施加壓力的情況下，也有涂敷導(dǎo)熱性樹脂進(jìn)行埋入微小空隙的處理、進(jìn)而得到良好效果的情況。由于涂敷的樹脂非常微量，所以只要使用固化時(例如加熱固化)等不產(chǎn)生腐蝕性氣體的樹脂，就不會發(fā)生在現(xiàn)有例中所示的各種問題。
接著，說明在半導(dǎo)體激光器3中產(chǎn)生的熱的放出。形成安裝輔助部件34的AlN的導(dǎo)熱率是100～200(W/m·K)左右。因此，AlN與空氣相比具有數(shù)千倍的導(dǎo)熱率。此外，由于AlN是絕緣材料，所以即使安裝輔助部件34與電極端子3d、3e、3f接觸也沒有短路的危險。因此，中空孔部34d比現(xiàn)有的保持器107的開口部109小。因此，本實施方式的光學(xué)頭2與現(xiàn)有的光學(xué)頭101相比，第1接觸部34a與基座部3b背面的接觸面積增大。因此，當(dāng)確保與基座部3b和殼體31的熱接觸并配置安裝輔助部件34時，如圖7A虛線箭頭所示，在發(fā)光部3c產(chǎn)生的熱的一部分通過基座部3b的側(cè)面?zhèn)鲗?dǎo)到安裝輔助部件34及殼體31，剩余的熱通過基座部3b背面從第1接觸部34a流入安裝輔助部件34。該剩余熱的一部分從第2接觸部34b流出傳導(dǎo)到殼體31，剩余的熱從安裝輔助部件34的第3接觸部34c放射到空氣中。
但是，作為現(xiàn)有的保持器107的形成材料的Cu和Al等金屬材料的熱放射率在100℃下不足0.1，非常小，從其表面向空氣中放出的熱能幾乎僅僅是因空氣的對流產(chǎn)生的。與此對應(yīng)，AlN等陶瓷材料許多熱能作為遠(yuǎn)紅外線從表面放出到空氣中，放熱效率高。AlN的熱放射率是0.93左右，是Cu和Al的熱放射率的約10倍。因此，熱能夠容易地從第3接觸部34c放出到空氣中。這樣，通過使用具有確保了與基座部3b背面足夠接觸面積的第1接觸部34a并用導(dǎo)熱率及熱放射率高的AlN形成的安裝輔助部件34，光學(xué)頭2與現(xiàn)有的光學(xué)頭101相比，能夠增加將在發(fā)光部3c產(chǎn)生的熱傳導(dǎo)到安裝輔助部件34及殼體31的路徑。進(jìn)而，由于安裝輔助部件34能夠向空氣中放射熱，光學(xué)頭2能夠充分放出在發(fā)光部3c產(chǎn)生的熱。
也可以不用AlN，而用碳化硅(SiC)和其他的陶瓷類化合物和陶瓷類復(fù)合材料作為安裝輔助部件34的形成材料。SiC的熱放射率、導(dǎo)熱率都具有與AlN同等的特性。此外，作為是絕緣材料、具有高熱放射率、導(dǎo)熱率并兼?zhèn)湫螤罘€(wěn)定性的材料，陶瓷類材料是一般的材料，可以從兼?zhèn)淞烁唠娊^緣性和熱放射率的陶瓷類材料中，選擇導(dǎo)熱率盡量高、成型性和強(qiáng)度優(yōu)越的材料。因此，用這些材料形成的安裝輔助部件34也能夠?qū)⒃诎雽?dǎo)體激光器3產(chǎn)生的熱傳導(dǎo)到殼體31中或放射到空氣中，充分地放出熱。
安裝輔助部件34的形成材料除電絕緣性和熱放射率之外，可以再考慮導(dǎo)熱率及機(jī)械物理性能進(jìn)行選擇。因此，由于安裝輔助部件34的形成材料只要兼?zhèn)淦胶庠?個物理性能即可，所以除陶瓷類化合物和陶瓷類復(fù)合材料之外，也可以不是陶瓷類材料彼此之間的材料，而是樹脂與陶瓷的復(fù)合材料。
在光學(xué)頭2的殼體31用樹脂形成的情況下，由于殼體31自身的導(dǎo)熱率低，所以熱難于從安裝輔助部件34傳導(dǎo)到殼體31上。但是，在本實施方式中，由于熱能夠從安裝輔助部件34放出到空氣中，所以與現(xiàn)有的光學(xué)頭101相比，能夠放出在發(fā)光部3c產(chǎn)生的熱。這樣，本實施方式的安裝輔助部件34在用導(dǎo)熱率低的材料形成殼體31的情況下特別有效。此外，也可以在安裝輔助部件34與殼體之間涂敷硅脂等絕緣性放熱樹脂。
如上所述，按照本實施方式，光學(xué)頭2具有用熱放射率及導(dǎo)熱率高的絕緣材料形成的安裝輔助部件34，與現(xiàn)有的光學(xué)頭101相比，由于能夠增加在半導(dǎo)體激光器3產(chǎn)生的熱的放出路徑，所以能夠?qū)⒃摕岢浞值胤懦?。此外，由于安裝輔助部件34能夠比殼體31更接近半導(dǎo)體激光器3的發(fā)熱部(發(fā)光部3c)配置，故能夠?qū)嵊行У貍鲗?dǎo)到殼體31，或?qū)岱派涞娇諝庵?。由此，能夠提高光學(xué)頭2的放熱性，防止半導(dǎo)體激光器3的溫度上升，使半導(dǎo)體激光器3的光學(xué)特性和電特性等諸特性穩(wěn)定，同時，能夠謀求長壽命化。
接著，用圖8A及圖8B說明本實施方式的變形例。圖8A及圖8B表示從第1及第2接觸部34a、34b側(cè)觀察第1及第2變形例的安裝輔助部件34的狀態(tài)。圖8A表示第1變形例的安裝輔助部件34。圖8B表示第2變形例的安裝輔助部件34。在圖8A及圖8B中，為了容易理解，用虛線表示電極端子3d、3e、3f。
如圖8A所示，在圖中，第1變形例的安裝輔助部件34具有中空孔部34d的剖面形成倒Y字形的特征。中空孔部34d從以電極端子3d、3e、3f為頂點的假想三角形的大致中央部分別延伸到電極端子3d、3e、3f而形成。本變形例的中空孔部34d的剖面面積能夠比上述實施方式的中空孔部34d的剖面面積小。由此，能夠增大第1接觸部34a與基座部3b背面的接觸面積，能夠比上述實施方式提高散熱效果。
如圖8B所示，第2變形例的安裝輔助部件34具有配備分別包圍電極端子3d、3e、3f那樣形成的3個中空孔部34d的特征。中空孔部34d的內(nèi)徑形成為比電極端子3d、3e、3f的外徑大一些。因此，本變形例的中空孔部34d的剖面面積能夠比上述實施方式及第1變形例的中空孔部34d的剖面面積小。由此，能夠增大第1接觸部34a與基座部3b背面的接觸面積。進(jìn)而，由于中空孔部34d能夠更接近電極端子3d、3e、3f，因而能夠比上述實施方式及第1變形例提高散熱效果。特別是，由于AlN成型性優(yōu)越，如第1及第2變形例所示，以AlN作為形成材料的安裝輔助部件34容易形成為各種形狀。
上述實施方式、第1及第2變形例的安裝輔助部件34形成中空孔部34d，使之不與電極端子3d、3e、3f接觸。但是，由于安裝輔助部件34用絕緣材料形成，所以即使安裝輔助部件34與電極端子3d、3e、3f接觸那樣形成中空孔部34d，電極端子3d、3e、3f彼此之間也不會短路。此外，通過使安裝輔助部件34與電極端子3d、3e、3f接觸，能夠更進(jìn)一步提高散熱效果。第1及第2變形例的安裝輔助部件34能夠應(yīng)用于以下說明的第2-2至第2-4實施方式的安裝輔助部件34中。
接著，用圖9說明本發(fā)明的第2-2實施方式的半導(dǎo)體激光器用安裝輔助部件及使用了該安裝輔助部件的光學(xué)頭。圖9表示本實施方式的光學(xué)頭2的半導(dǎo)體激光器3附近的部分剖面(不切斷地表示半導(dǎo)體激光器3)。本實施方式的光學(xué)頭2具有殼體31背面形成為與基座部3b的厚度相當(dāng)?shù)陌紶畹奶卣鳌?br> 如圖9所示，由于本實施方式的光學(xué)頭2的殼體31背面?zhèn)刃纬蔀榕c基座部3b的厚度相當(dāng)?shù)陌紶睿?dāng)將半導(dǎo)體激光器3嵌入殼體31時，殼體31背面與基座部3b背面包含在同一平面內(nèi)。由于中空孔部34d形成在電極端子3d、3e、3f附近并且比基座部3b的外徑小，所以通過配置安裝輔助部件34，半導(dǎo)體激光器3能夠用安裝輔助部件34安裝在殼體31上。第1接觸部34a能夠確保與基座部3b的熱接觸，第2接觸部34b能夠確保與殼體31背面的熱接觸。此外，在半導(dǎo)體激光器3的基座部3b被金電鍍的情況下，通過用安裝輔助部件34對半導(dǎo)體激光器3向殼體31側(cè)施加壓力，能夠進(jìn)一步提高基座部3b背面與第1接觸部34a的密合性。
這樣，按照本實施方式，由于光學(xué)頭2能夠分別使基座部3b背面與第1接觸部34a、第2接觸部34b與殼體31背面及第3接觸部與空氣熱接觸，能夠得到與上述實施方式同樣的效果。
接著，用圖10說明本發(fā)明的第2-3實施方式的半導(dǎo)體激光器用安裝輔助部件及使用了該安裝輔助部件的光學(xué)頭。圖10表示本實施方式的光學(xué)頭2的半導(dǎo)體激光器3附近的部分剖面(不切斷地表示半導(dǎo)體激光器3)。本實施方式的光學(xué)頭2具有配備通過夾持基座部3b、能夠保持半導(dǎo)體激光器3的安裝輔助部件34的特征。
如圖10所示，本實施方式的安裝輔助部件34具有配置在基座部3b背面?zhèn)鹊牡?輔助部件41和配置在殼體31側(cè)的第2輔助部件43。第1及第2輔助部件41、43用絕緣材料形成，例如用陶瓷材料AlN形成。與第1輔助部件41對置一側(cè)的第2輔助部件43平面(第2輔助部件43背面)形成為與基座部3b的厚度相當(dāng)?shù)陌紶睢Ｒ虼?，?dāng)將半導(dǎo)體激光器3嵌入第2輔助部件43中時，第2輔助部件43背面和基座部3b背面包含在同一平面內(nèi)。
與殼體31背面對置側(cè)的第1輔助部件41平面(第1輔助部件41表面)形成為與第2輔助部件43的厚度相當(dāng)?shù)陌紶?。?輔助部件41具有中空孔部34d。當(dāng)將電極端子3d、3e、3f插入中空孔部34d，嵌入了半導(dǎo)體激光器3的第2輔助部件43載放并固定在第1輔助部件41中時，通過第1輔助部件41與第2輔助部件43保持半導(dǎo)體激光器3。這樣，本實施方式的安裝輔助部件34能夠保持半導(dǎo)體激光器3。
在用安裝輔助部件34保持半導(dǎo)體激光器3的狀態(tài)中，由于第2輔助部件43背面和基座部3b背面包含在同一平面內(nèi)，所以第1輔助部件41的凹部與基座部3b的接觸面(第1接觸部34a)能夠確保與基座部3b的熱接觸。此外，當(dāng)將第2輔助部件43固定在第1輔助部件41上時，第1輔助部件41表面和第2輔助部件43與殼體31的接觸面(第2輔助部件43表面)包含在同一平面內(nèi)。由此，第1輔助部件41及第2輔助部件43的兩表面(第2接觸部34b)能夠確保與殼體31背面的熱接觸。進(jìn)而，第1輔助部件41具有與空氣熱接觸的第3接觸部34c。由此，本實施方式的安裝輔助部件34能夠得到與上述實施方式同樣的效果。
此外，由于安裝輔助部件34能夠保持半導(dǎo)體激光器3，在與半導(dǎo)體激光器3的光軸垂直的平面內(nèi)，能夠使安裝輔助部件34相對于殼體31滑動，調(diào)整半導(dǎo)體激光器3的位置。這種情況下，以提高滑動性及導(dǎo)熱性為目的，也可以在安裝輔助部件34的滑動面(第2接觸部34b)上涂敷硅脂等絕緣性放熱樹脂。
接著，用圖11說明本發(fā)明的第2-4實施方式的半導(dǎo)體激光器用安裝輔助部件及使用了該安裝輔助部件的光學(xué)頭。圖11表示本實施方式的光學(xué)頭2的半導(dǎo)體激光器3附近的部分剖面(不切斷地表示半導(dǎo)體激光器3)。本實施方式的光學(xué)頭2具有配備通過夾持基座部3b能夠保持半導(dǎo)體激光器3的安裝輔助部件34、用樹脂45將安裝輔助部件34固定在殼體31上的特征。
如圖11所示，本實施方式的安裝輔助部件34具有與上述第2-3實施方式的安裝輔助部件34同樣的結(jié)構(gòu)，具有配置在基座部3b背面?zhèn)鹊牡?輔助部件41和配置在殼體31側(cè)的第2輔助部件43。安裝輔助部件34通過樹脂45粘接固定在殼體31上。安裝輔助部件34的第2接觸部34b通過樹脂45與殼體31熱接觸。此外，安裝輔助部件34在第1接觸部34a與基座部3b背面熱接觸，在第2接觸部34b與殼體31背面熱接觸，在第3接觸部34c與空氣熱接觸。因此，本實施方式的安裝輔助部件34能夠得到與上述實施方式同樣的效果。
本實施方式的光學(xué)頭2，用規(guī)定的夾具抓住安裝輔助部件34，使之在半導(dǎo)體激光器3的光軸方向移動、傾斜(俯仰)，或使半導(dǎo)體激光器3的位置進(jìn)行三維的調(diào)整(空間調(diào)整)，或使安裝輔助部件34在與該光軸垂直的平面內(nèi)相對于殼體31移動，能夠調(diào)整半導(dǎo)體激光器3的位置。在進(jìn)行了該空間調(diào)整后，能夠用樹脂45將安裝輔助部件34粘接固定在殼體31中。樹脂45介于安裝輔助部件34與殼體31之間具有規(guī)定的厚度。因此，由于安裝輔助部件34與殼體31不直接接觸，所以從安裝輔助部件34向殼體31傳導(dǎo)熱的路徑僅限于樹脂45。
像現(xiàn)有的光學(xué)頭101那樣，當(dāng)用金屬形成保持器107時，由于幾乎沒有從保持器107向空氣中的熱輻射，所以以空間調(diào)整為目的，像本實施方式的光學(xué)頭2那樣，當(dāng)用樹脂將保持器107粘接固定在殼體105上時，在半導(dǎo)體激光器103產(chǎn)生的熱通過樹脂從保持器107傳導(dǎo)到殼體105上，熱傳導(dǎo)的路徑受到極度限制。因此，熱就滯留在保持器107中。
與此對應(yīng)，安裝輔助部件34用陶瓷材料形成。因此，為了空間調(diào)整半導(dǎo)體激光器3，即使用樹脂45將安裝輔助部件34粘接固定在殼體31上，在半導(dǎo)體激光器3中產(chǎn)生的熱除通過樹脂45從安裝輔助部件34熱傳導(dǎo)到殼體31之外，由于能夠從第3接觸部34c放射到空氣中，因而能夠有效地放出該熱。這樣，安裝輔助部件34對以空間調(diào)整為目的的本實施方式的光學(xué)頭2非常有效。
接著，用圖12說明安裝了本發(fā)明的第1-1至第1-3實施方式的光學(xué)頭1或者第2-1至第2-4實施方式的光學(xué)頭2的光記錄再生裝置。圖12表示安裝了本實施方式的光學(xué)頭1或者光學(xué)頭2的光記錄再生裝置50的概略結(jié)構(gòu)。如圖12所示，光記錄再生裝置50配備用于使光記錄媒體29旋轉(zhuǎn)的主軸電動機(jī)52；將激光束照射到光記錄媒體29上并且又接收其反射光的光學(xué)頭1或者光學(xué)頭2；控制主軸電動機(jī)52及光學(xué)頭1或者光學(xué)頭2的工作的控制器54；對光學(xué)頭1或者光學(xué)頭2供給激光器驅(qū)動信號的激光器驅(qū)動電路55；以及對光學(xué)頭1或者光學(xué)頭2供給透鏡驅(qū)動信號的透鏡驅(qū)動電路56。
在控制器54中包含聚焦伺服跟蹤電路57、跟蹤伺服跟蹤電路58及激光器控制電路59。當(dāng)聚焦伺服跟蹤電路57工作時，成為聚焦到旋轉(zhuǎn)的光記錄媒體29的信息記錄面的狀態(tài)，當(dāng)跟蹤伺服跟蹤電路58工作時，對光記錄媒體29的偏芯的信號磁道，激光束的光點成為自動跟蹤狀態(tài)。在聚焦伺服跟蹤電路57及跟蹤伺服跟蹤電路58中分別配備了用于自動調(diào)整聚焦增益的自動增益控制功能及用于自動調(diào)整跟蹤增益的自動增益控制功能。此外，激光器控制電路59是生成通過激光器驅(qū)動電路55供給的激光器驅(qū)動信號的電路，基于在光記錄媒體29上記錄的記錄條件設(shè)定信息，進(jìn)行適當(dāng)?shù)募す馄黩?qū)動信號的生成。也有很多情況是將激光器驅(qū)動電路55直接安裝在光學(xué)頭1或者光學(xué)頭2上。
這些聚焦伺服跟蹤電路57、跟蹤伺服跟蹤電路58及激光器控制電路59，不是必須組裝在控制器54內(nèi)的電路，也可以是與控制器54不同的另外的部件。進(jìn)而，這些電路不必是物理的電路，也可以是在控制器54內(nèi)執(zhí)行的軟件。
此外，安裝了第2-1至第2-4實施方式的光學(xué)頭2的光記錄再生裝置50，在與安裝輔助部件34對置的位置上具有收容熱的吸熱部件(未圖示)，由此，在半導(dǎo)體激光器3產(chǎn)生從安裝輔助部件34放射的熱能夠有效地傳遞到光記錄再生裝置50。光記錄再生裝置50自身熱容量十分大，而且從光記錄再生裝置50也向外部進(jìn)行放熱。
本發(fā)明不限于上述實施方式，能夠有各種變形。
上述第1-1至第1-3實施方式的導(dǎo)熱部件37形成為薄板圓筒狀，但本發(fā)明不限于這些實例。例如，只要導(dǎo)熱部件37是與基座部3b及保持器33熱接觸的，即使是具有中空孔部37c的薄板棱柱形狀等，也能夠得到與上述實施方式同樣的效果。
此外，作為光源的半導(dǎo)體激光器3的形狀也不限于上述第1-1至第1-3的實施方式。例如，即使是與受光元件和光學(xué)元件一體化的半導(dǎo)體激光器3，也能夠得到與上述實施方式同樣的效果。
此外，雖然上述第1-1至第1-3實施方式的導(dǎo)熱部件37是用陶瓷材料或者硅橡膠形成的，但本發(fā)明不限于這些材料。例如，也可以在陶瓷材料的導(dǎo)熱部件37與基座部3b之間夾持薄片狀的硅橡膠。這種情況下，由于能夠通過硅橡膠的柔軟性提高導(dǎo)熱部件37與基座部3b的密合性，因而能夠得到與上述實施方式同樣的效果。
此外，雖然上述第1-1至第1-3實施方式的第1接觸部37a是平面，第2接觸部37b是曲面，但本發(fā)明不限于這種情況。例如，只要第1接觸部37a能夠與基座部3b背面接觸，也可以是平面、曲面或者仿效基座部3b背面的形狀等。此外，只要第2接觸部37b能夠與保持器33的開口部的側(cè)壁接觸，也可以是平面、曲面或者仿效保持器33的開口部的側(cè)壁的形狀等。這種情況下，也能夠得到與上述實施方式同樣的效果。
此外，雖然上述第2-1及第2-2實施方式的安裝輔助部件34形成為薄板長方體形狀，但本發(fā)明不限于這種形狀。例如，只要安裝輔助部件34能夠與基座部3b熱接觸，即使是具有中空孔部34d的薄板圓柱形狀等，也能夠得到與上述實施方式同樣的效果。
此外，作為光源的半導(dǎo)體激光器3的形狀不限于上述第2-1及第2-2實施方式。例如，即使是與受光元件和光學(xué)元件一體化了的半導(dǎo)體激光器3，也能夠得到與上述實施方式同樣的效果。
此外，雖然上述第2-1及第2-2實施方式的光學(xué)頭2的安裝輔助部件34是與基座部3b背面直接接觸的，但本發(fā)明不限于此。例如，也可以分別在安裝輔助部件34與基座部3b背面之間夾持薄片狀硅橡膠。這種情況下，由于能夠通過硅橡膠的柔軟性提高安裝輔助部件34與基座部3b背面的密合性，因而能夠得到與上述實施方式同樣的效果。
此外，雖然上述第2-3及第2-4實施方式的光學(xué)頭2具有配備了用陶瓷材料形成的第1輔助部件41和第2輔助部件43的安裝輔助部件34，但本發(fā)明不限于此。例如，只要至少與空氣熱接觸的第1輔助部件41是用陶瓷材料形成，就能夠有效地放出熱。這樣，在由多個部件構(gòu)成的安裝輔助部件34中，只要與空氣熱接觸的部分是至少包含陶瓷材料的絕緣材料，就能夠有效地放出熱。
權(quán)利要求
1.一種導(dǎo)熱部件，其特征在于用絕緣材料形成，具有第1接觸部，與半導(dǎo)體激光器的基座部熱接觸；第2接觸部，與保持上述半導(dǎo)體激光器的保持器熱接觸；以及中空孔部，形成為包圍從上述基座部突出的電極端子。
2.如權(quán)利要求1所述的導(dǎo)熱部件，其特征在于上述絕緣材料是陶瓷材料。
3.如權(quán)利要求1所述的導(dǎo)熱部件，其特征在于上述第1接觸部可與上述基座部密合。
4.如權(quán)利要求1所述的導(dǎo)熱部件，其特征在于上述第2接觸部可與上述保持器密合。
5.如權(quán)利要求1所述的導(dǎo)熱部件，其特征在于上述中空孔部形成為將從上述基座部突出的多個上述電極端子總括在一起包圍起來。
6.如權(quán)利要求1所述的導(dǎo)熱部件，其特征在于上述中空孔部形成為分別包圍從上述基座部突出的多個上述電極端子。
7.一種光學(xué)頭，其特征在于具有半導(dǎo)體激光器，將激光發(fā)射到光記錄媒體上；殼體，固定上述半導(dǎo)體激光器；保持器，保持上述半導(dǎo)體激光器；以及導(dǎo)熱部件，配備了與上述半導(dǎo)體激光器的基座部熱接觸的第1接觸部、與上述保持器熱接觸的第2接觸部、以及形成為包圍從上述基座部突出的電極端子的中空孔部。
8.如權(quán)利要求7所述的光學(xué)頭，其特征在于上述導(dǎo)熱部件是權(quán)利要求2至6的任一項所述的導(dǎo)熱部件。
9.如權(quán)利要求7所述的光學(xué)頭，其特征在于上述導(dǎo)熱部件保持在與上述電極端子電連接的印刷布線基板與上述基座部之間。
10.如權(quán)利要求7所述的光學(xué)頭，其特征在于上述導(dǎo)熱部件保持在上述基座部與上述保持器之間。
11.如權(quán)利要求7所述的光學(xué)頭，其特征在于上述導(dǎo)熱部件與上述半導(dǎo)體激光器的發(fā)熱部附近熱接觸。
12.一種光記錄再生裝置，其特征在于具有權(quán)利要求7至11的任一項所述的光學(xué)頭。
13.一種半導(dǎo)體激光器用安裝輔助部件，用于將半導(dǎo)體激光器安裝在光學(xué)頭的殼體上，其特征在于該部件用絕緣材料形成。
14.如權(quán)利要求13所述的半導(dǎo)體激光器用安裝輔助部件，其特征在于上述絕緣材料至少包含陶瓷材料。
15.如權(quán)利要求13所述的半導(dǎo)體激光器用安裝輔助部件，其特征在于具有第1接觸部，與上述半導(dǎo)體激光器的基座部熱接觸；第2接觸部，與上述殼體熱接觸；以及中空孔部，以包圍從上述基座部突出的電極端子的方式形成在上述電極端子附近。
16.如權(quán)利要求13所述的半導(dǎo)體激光器用安裝輔助部件，其特征在于具有與空氣熱接觸的第3接觸部。
17.如權(quán)利要求15所述的半導(dǎo)體激光器用安裝輔助部件，其特征在于上述中空孔部形成為將從上述基座部突出的多個上述電極端子總括在一起包圍起來。
18.如權(quán)利要求15所述的半導(dǎo)體激光器用安裝輔助部件，其特征在于上述中空孔部形成為分別包圍從上述基座部突出的多個上述電極端子。
19.如權(quán)利要求13所述的半導(dǎo)體激光器用安裝輔助部件，其特征在于用于上述半導(dǎo)體激光器與上述殼體的位置調(diào)整。
20.一種光學(xué)頭，其特征在于具有半導(dǎo)體激光器，將激光發(fā)射到光記錄媒體上；殼體，固定上述半導(dǎo)體激光器；以及半導(dǎo)體激光器用安裝輔助部件，用絕緣材料形成，用于將上述半導(dǎo)體激光器安裝在上述殼體上。
21.如權(quán)利要求20所述的光學(xué)頭，其特征在于上述半導(dǎo)體激光器用安裝輔助部件是權(quán)利要求13至19的任一項所述的半導(dǎo)體激光器用安裝輔助部件。
22.如權(quán)利要求20所述的光學(xué)頭，其特征在于上述半導(dǎo)體激光器用安裝輔助部件與上述半導(dǎo)體激光器的發(fā)熱部附近熱接觸。
23.一種光記錄再生裝置，其特征在于具有權(quán)利要求20至22的任一項所述的光學(xué)頭。
24.如權(quán)利要求23所述的光記錄再生裝置，其特征在于具有收容從上述安裝輔助部件放射的熱的吸熱部件。
全文摘要
本發(fā)明涉及導(dǎo)熱部件、光學(xué)頭及光記錄再生裝置，目的在于提供傳導(dǎo)在半導(dǎo)體激光器產(chǎn)生的熱的導(dǎo)熱部件。此外，本發(fā)明的目的在于提供光學(xué)特性和電特性等諸特性穩(wěn)定、能夠謀求半導(dǎo)體激光器長壽命化的光學(xué)頭及使用了該光學(xué)頭的光記錄再生裝置。用保持器(33)將半導(dǎo)體激光器(3)固定在光學(xué)頭(1)的殼體(31)中。導(dǎo)熱部件(37)配置在半導(dǎo)體激光器(3)的基座部(3b)和與半導(dǎo)體激光器(3)的電極端子(3d、3e、3f)電連接的FPC(35)之間。導(dǎo)熱部件(37)傳導(dǎo)在半導(dǎo)體激光器(3)的發(fā)光部(3c)產(chǎn)生的熱(導(dǎo)熱)，發(fā)揮將熱放出到保持半導(dǎo)體激光器(3)的保持器(33)及殼體(31)的功能。
文檔編號H01S5/024GK1725323SQ20051008115
公開日2006年1月25日 申請日期2005年6月29日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月29日
發(fā)明者岡禎一郎 申請人:Tdk株式會社