JPH02165436A - レーザダイオードユニットの取り付け方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、光デイスクプレーヤ等で使用される光ピック
アップにレーザダイオードユニットを位置決め・固定さ
せる際に好適なレーザダイオードユニットの取り付け方
法に関する。

〈従来の技術〉 第６図には、光デイスクプレーヤ等で使用される光ピッ
クアップに組み込まれる従来のレーザダイオードユニッ
ト１００が示されている。

同図において、ステム１０１には３本のり一ト端子１０
２，１０４．１０６がステム１０１の厚さ方向に貫通・
突出させて設けられている。

リード端子１０２は、前記突出された端部がレーザダイ
オード１０８と電気的に接続されて、レーザダイオード
１０８へ電流を供給させる機能を有し、リード端子１０
４は、前記突出された端部がフォトダイオード１１０と
電気的に接続されて、フォトダイオード１１０から出力
される電流を取り出す機能を有する。

すなわち、レーザダイオード１０８から発せられたレー
ザ光はフォトダイオード１１０で受光され、その受光さ
れた光量に比例した電流がフォトダイオード１１０から
リード端子１０４に出力される。

従って、その電流の値に基づいてレーザダイオード１０
８の発光パワーを自動制御（ＡＰＣ：Ａｕｔｏｍａｔｉ
ｃ　Ｐｏｗｅｒ　Ｃｏｎｔｏｒｏｌ）することが可能と
なる。

なお、リード端子１０６は、レーザダイオード１０８と
フォトダイオード１１０とを接地接続させる機能を有す
る。

そして、ステム１０１にはリング状の連結部材１１２が
取り付けられて一体化されており、連結部材１１２には
レーザダイオード１０８等を封入するため、一端が開口
された有底円筒状のキャップ１１３が取り付けられてい
る。

なお、ステム１０１と連結部材１１２、および連結部材
１１２とキャップ１１３とは、各々抵抗溶接等により一
体化される。

また、キャップ１１３の有底面には開口窓１１３Ａが形
成され、開口窓１１３Ａはガラスカバー１１４により閉
塞されているので、レーザダイオード１０８のレーザ光
は、開口窓１１３Ａから外部へ出射される。

なお、以上のように構成されたレーザダイオード１０８
）１００の内部には、一般に窒素ガス等の不活性ガスが
充填され、特にレーザダイオード１０８の発光端面の酸
化防止が図られている。

〈発明が解決しようとする課題〉 そして、上記従来のレーザダイオードユニット１００で
は、各リード端子１０２，１０４．１０６はステム１０
１に対し、ハーメチックシールによる固定が行われてい
るため、コスト高となる。

また、ガラスカバー１１４は、ＡＲコート（アンチリフ
レックスコート）が施されて、レーザ光がガラスカバー
１１４により反射される割合を小さくするようにしてい
るため、そのＡＲココ−作業によってもコスト高となる
。

さらに、リード端子１０２とレーザダイオード１０８と
を電気的に接続させるワイヤの一方端部とリード端子１
０２とがボンディングされている部分等は金メツキされ
るとともに、ステム１０１はニッケル、金等によりメツ
キされるため、それらメツキによってもコスト高になら
ざるを得ない。

そこで、レーザダイオード、フォトダイオードなど、主
要な機能部をサブマウント用基台に設けるとともに、外
部回路と電気的接続されるリードが設けられた基板上に
、その基台が載置・固定される構成とされたこの種のレ
ーザダイオードユニットが本出願人により提案されてい
る（未公開）。

ところで、レーザダイオードユニットを光ピックアップ
に絹み込む（位置決め・固定させる）場合、数μｍ以内
の誤差しか許容されないもので、高精度の取付・組込が
必要とされている。従来のレーザダイオードユニット１
００ては、光ピックアップ側に設けられた相手部品に嵌
め込むことにより行われているが、本出願人が提案して
いる前記レーザダイオードユニットでは、その構成が異
なるため、従来の組み込み方法の採用が困難である。

したがって、ロウ付、樹脂接着等も考えられるがいずれ
も精度上あるいは長時間を要して問題が生じる。

本発明の目的は、本出願人の提案による前記レーザダイ
オードユニットを、高精度の位置決めを確保しつつ短時
間で光ピックアップに組み込むことが可能なレーザダイ
オードユニットの取り付け方法を提供することにある。

〈課題を解決するための手段〉 上記目的を達成するために、本発明に係るレーザダイオ
ードユニットの取り付け方法は、光学系内に設置された
光ディスクの信号面に照射されて反射したレーザ光を、
当該光学系内に設置された受光素子に受光させることに
より、当該光ディスクに記録された情報が検出可能とさ
れた光ピックアップにあって、金属性基板の厚さ方向一
方側面に、レーザダイオード、フォトダイオード、レー
ザダイオードへの電流供給用リード部及びフォトダイオ
ードからの電流出力用リード部が各々配設され、前記レ
ーザ光が発射されるレーザダイオードユニットを、前記
光学系内の所定位置に取付部材を介して位置決め・固定
するレーザダイオードユニットの取り付け方法であって
、前記基板の厚さ方向他方側面と前記取付部材とを所望
の位置間係に設定して接触させた後、その接触させた部
分の複数箇所を同時にレーザ光で溶接することにより、
前記レーザダイオードユニットが前記光ピックアップと
一体化されることを特徴とするレーザダイオードユニッ
トの取り付け方法である。

〈作用〉 本発明に係るレーザダイオードユニットの取り付け方法
では、レーザダイオードユニットの基板の厚さ方向他方
側面と光ピックアップ側の取付部材とが接触する複数箇
所を、レーザ光で同時に溶接することにより、レーザダ
イオードユニットが光ピックアップと一体化される。

〈実施例〉 以下、本発明に係るレーザダイオードユニットの取り付
け方法の好適な実施例を図面に基づいて説明する。

第１図には、本実施例におけるレーザダイオードユニッ
ト（以下、単にユニットと略称する）１の全体概略図が
示されており、第２図には第１図における■−■線断面
図が示されている。

両図において、シリコン等の導電性材料で板状に形成さ
れたサブマウント用導電性基台３が、基板９の厚さ方向
−刃側面上における長手方向一方端邪に、インジウムＩ
ｎ等によりボンディング・固定されている。

基板９は、いわゆる高熱伝導タイプのプリント基板であ
って、アルミニウム等の板状部材９Ａの厚さ方向−側面
に非導電性材料からなる絶縁膜９Ｃを介して銅などの導
電性薄膜９Ｂをコーティング形成することにより形成さ
れており、その銅薄膜９Ｂが形成された一側面には、リ
ード部１１（第１のリード部）、リード部１３（第２の
リード部）、及び接地用のリード部１５が、従来公知の
方法で余分な銅薄膜９Ｂを除去することにより形成され
ている。

なお、各リード部１１，１３．１５は、電気的短絡を防
止するために、各々適宜な間隔を介する位置に形成され
ている。

一方、基台３の表面における長手方向一方端部には、レ
ーザダイオード５が、金と錫の合金等によりボンディン
グ・固定され、レーザダイオード５と基台３とは、ワイ
ヤ１７により電気的に接続されている。

また、本実施例では、基台３がシリコンＳｉで形成され
、第１図中点線で示された領域２には、基台３をＮ領域
とした場合に、Ｐ領域となるように不純物が拡散されて
Ｐ−Ｎ接合が形成されており、その結果、基台３自体が
フォトダイオードとしての機能を有している。

そして、レーザダイオード５が設けられている基台３の
一側面３Ａは、二酸化シリコンＳｉＯ２で被覆されてて
いるとともに、レーザダイオード５へ電流を供給するア
ルミニウム配線４と、基台３（フォトダイオード）に生
じた電流を取り出すアルミニウム配線６とが公知の手段
により設けられている。

さらに、アルミニウム配線４の一方端部にはレーザダイ
オード５がボンディング・固定されているとともに、ア
ルミニウム配線６の他方端部には、ワイヤ１９の一方端
部がボンディング・固定され、さらにワイヤ１９の他方
端部はリード部１１にボンディング・固定されている。

アルミニウム配線４の一方端部は公知の方法により、領
域２部分と電気的に接合されているとともに、アルミニ
ウム配線４の他方端部はワイヤ２１の一方端部がホンデ
ィング・固定され、さらにワイヤ２１の他方端部はリー
ド部１３にボンディング・固定されている。

なお、ワイヤ１７の一方端部は、前述したように基台３
に接続されているが、その接続部分近傍の二酸化シリコ
ンは第１図から理解されるように、剥離されている。

また、本実施例では、各リード部１１，１３゜１５が他
の外部電気回路（図示せず）と接続されろ部分を除き、
レーザダイオード５．基台３（フォトダイオード）、ワ
イヤ１７．１９．２１及び各リード部１１．１３．１５
の一部は、酸化アルミニウムＡｌ２Ｏ３等の誘電性を有
する保護膜２５が、スパッタリング等によりコーティン
グされている。

そして、基板９には、レーザダイオード５等の機械的破
壊を防止等する保護カバー２３が設けられており、保護
カバー２３は断面略コ字状に形成され、レーザダイオー
ド５の発光端面を露呈させた状態で、レーザダイオード
５を主体とするユニット１の主要な機能部分が保護され
る形状・大きさとされている。

また、保護カバー２３は、適宜な透明樹脂にルチル等の
反射率の高い金属を含有させた高反射樹脂で形成されて
いるとともに、その裏面側には、基台３の位置と対応さ
せた位置に、テーパ面２５Ａを有する反射部２６が一体
に形成されている。

反射部２５のテーパ面２５Ａの傾きは、レーザダイオー
ド５のレーザ光が、効率良く領域２、すなわちフォトダ
イオードの受光面方向へ反射されるように設定されてい
る。

そして、保護カバー２３を基板９に固定する場合、例え
ば、保護カバー２３と一体に設けられた突起（図示せず
）を基板９に形成された貫通孔９Ｄに挿通させて基板９
の裏面側に突出させ、その突出部分をカシメるようにす
ると好適である。

ユニット１は、以上のように構成されており、次に本発
明の要部、すなわちユニット１を光ピックアップに取り
付ける方法について説明する。

まず、第３図に示された光ピックアップ１０の構成を簡
単に説明すると、ユニット１からは、光ｇ２　Ｌ　＋　
、　　Ｌ　２で示されるように扇状となる方向ヘレーザ
光が発射され、そのレーザ光は一旦、ハーフミラ−４０
て反射されて対物レンズ４５に入射される。

対物レンズ４５を透過したレーザ光は光ディスク５０に
照射され、光ディスク５０の信号面５０ａに集光・点結
像される。

そして、結像されたレーザ光は、信号面５０ａに記録さ
れた情報（ビット）に対応して信号面５０ａで反射され
、その反射されたレーザ光は対物レンズ４５とハーフミ
ラ−４０を透過して受光素子６０の受光面６０ａに集光
・点結像される。

なお、受光素子６０て受光されたレーザ光は、図示しな
い光量検出器（受光素子６０を含む）により、光／電流
変換されて所望の処理が行われろ。

そして、ユニット１は光ピックアップ１０に固定された
取付部材２０、例えば光ピックアップ１０のアルミニウ
ムダイキャスト類のケーシングに固定されており、レー
ザ駆動回路３０により光量等が制御されている。

一方、ユニット１を固定したときに、ユニット１が光ピ
ックアップ１０の光学系（ハーフミラ−４０、対物レン
ズ４５、受光素子６０を主体として構成される）内に位
置し、ユニット１から発射されるレーザ光が、その光学
系内で進行するように、取付部材（ケーシング）２０へ
の位置決めが設定されている。

ここで、取付部材２０に該ユニット１を固定する方法に
ついて説明する。

第４図は平坦な固定面を有する取付部材２０に固定する
場合を、第５図は突出した固定面を有する場合を、それ
ぞれ示している。

第４図と第５図において、アルミニウムダイキャスト類
の取付部材２０には、ユニット１のアルミニウム製基板
９の裏面（基板９の厚さ方向他方側面であって、レーザ
ダイオード５等が設けられている前記−刃側面と反対側
の面）と面接触させるユニット固定面２０ａが形成され
ている。

そこで・　まず、ユニット１をユニット固定面２０ａ上
に位置決め・載置し、続いて基板９とユニット固定面２
０ａとの接触面幹部に沿う複数箇所Ｐを、ＹＡＧレーザ
等のレーザ光で同時に溶接する。このとき、ユニット１
がユニット固定面２０ａ上にイ立置決め・載置されると
、すぐにレーザ光が照射される。この場合のＹＡＧレー
ザの出射ユニットの該裏面に対する角度は４５′とする
のが好適なものである。

なお、取付部材２０とユニット１（基板９の裏面）との
接触面積は、取付部材２０のユニット固定面２０ａの形
状・大きさに依存しているので、ユニット１が充分な強
度で固定されるように、ユニット固定面２０ａの形状・
大きさが設定されている。

なお、下表はアルミニウム同士の溶接・取付に使用した
ＹＡＧレーザの充電電圧等の値を示している。

以上説明したように、本実施例では、ユニット１がユニ
ット固定面２Ｏａ上に位置決め・載置されると、基板９
とユニット固定面２０ａとの接触面縁部に沿う複数箇所
Ｐへのレーザ光照射がすぐに行われて、それら複数箇所
Ｐが同時に溶接される。

その結果、ユニット１の位置決めを高精度に維持しつつ
短時間でユニット１と光ピックアップＩＯとを一体化さ
せることが可能となる。

〈効果〉 以上の説明から理解されるように、本発明に係るレーザ
ダイオードユニットの取り付け方法では、前記基板の厚
さ方向他方側面と前記取付部材とが接触する複数箇所を
レーザ光で同時に溶接することにより、前記レーザダイ
オードユニットが前記光ピックアップと一体化される。

その結果、本出願人の提案している前記レーザダイオー
ドユニットは、高精度の位置決めが維持されつつ短時間
で光ピックアップに絹み込まれる。

詳しくは、数μｍ以内程度の取付誤差しか許容されない
光ピックアップにあっても、高精度の位置決め・取付け
が可能となっている。とともに、温度上昇を抑止しつつ
、短時間に取付を行えるものでもある。したがって、例
えば樹脂等の接着剤、ロウ付け、ネジ締め、ＴＩＧ溶接
等による方法を用いた取付けに比べて、温度変化のない
ことおよび水分の吸収等がないことから、高精度を得る
ことができ、かつ、−タクトタイムを短くすることがで
きる。すなわち、回転数の高い自動組立機にも使用する
ことができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係るレーザダイオードユニットの取
り付け方法の好適な実施例におけるレーザダイオードユ
ニットを示す全体概略図、第２図は、第１図における■
−■線断面図、第３図は、光ピックアップの概略構成図
、第４図と第５図は、前記実施例においてレーザダイオ
ードユニットを光ピックアップに組み込む方法を説明す
るための模式図、第６図は、従来のレーザダイオードユ
ニットの概略図である。 １・・・・・・レーザダイオードユニット、３・・・・
・・基台（フォトダイオード）、５・・・・・・レーザ
ダイオード、 ９・・・・・・基板、 １０　・　・ １１　・　・ １３　・　・ ２０　・　・ ２０ａ　　・ ５０　・　φ ５０ａ　　・ ６０　・　・ Ｐ　・　・　・ ・光ピックアップ、 ・リード部、 ・リード部、 ・取付部材、 ・ユニット固定面、 ・光ディスク、 ・信号面、 ・受光素子、 ・溶接箇所。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）光学系内に設置された光ディスクの信号面に照射
   されて反射したレーザ光を、当該光学系内に設置された
   受光素子に受光させることにより、当該光ディスクに記
   録された情報が検出可能とされた光ピックアップにあっ
   て、 金属性基板の厚さ方向一方側面に、レーザダイオード、
   フォトダイオード、レーザダイオードへの電流供給用リ
   ード部及びフォトダイオードからの電流出力用リード部
   が各々配設され、前記レーザ光が発射されるレーザダイ
   オードユニットを、前記光学系内の所定位置に取付部材
   を介して位置決め・固定するレーザダイオードユニット
   の取り付け方法であって、 前記基板の厚さ方向他方側面と前記取付部材とを所望の
   位置関係に設定して接触させた後、その接触させた部分
   の複数箇所を同時にレーザ光で溶接することにより、前
   記レーザダイオードユニットが前記光ピックアップと一
   体化されることを特徴とするレーザダイオードユニット
   の取り付け方法。