JP2006013286A - 導熱部材及びそれを用いた光ヘッド並びにそれを用いた光記録再生装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、半導体レーザで発生した熱を導く導熱部材及びそれを用いた光ヘッド並びにそれを用いた光記録再生装置に関し、半導体レーザで発生した熱を導く導熱部材を提供することを目的とする。また、本発明は、光学特性や電気特性等の諸特性が安定し、半導体レーザの長寿命化を図ることができる光ヘッド及びそれを用いた光記録再生装置を提供することを目的とする。
【解決手段】半導体レーザ３は光ヘッド１の筐体３１にホルダ３３を用いて固定されている。半導体レーザ３のベース部３ｂと、半導体レーザ３の電極端子３ｄ、３ｅ、３ｆに電気的に接続されるＦＰＣ３５との間には、導熱部材３７が配置されている。導熱部材３７は半導体レーザ３の発光部３ｃで発生する熱を導いて（導熱）、半導体レーザ３を保持するホルダ３３及び筐体３１に熱を放出するように機能する。
【選択図】図２

Description

本発明は、半導体レーザで発生した熱を導く導熱部材及びそれを用いた光ヘッド並びにそれを用いた光記録再生装置に関する。

図７は、従来の光ヘッド１０１の半導体レーザ（光源）１０３近傍の部分断面（半導体レーザ１０３は切断せずに示している）を示している。図７において、半導体レーザ１０３は切断せずに全体が示されている。図７に示すように、半導体レーザ１０３は、光記録媒体に入射する光ビームを射出する発光部１０３ｃと、発光部１０３ｃへの電力供給端子や基準電位端子に接続される電極端子１０３ｄ、１０３ｅ、１０３ｆを有している。電極端子１０３ｄ、１０３ｅ、１０３ｆは薄板円柱状のベース部１０３ｂから突出して形成されている。電極端子１０３ｄ、１０３ｆはベース部１０３ｂの中心軸を含む平面内で中心軸に対して所定の間隙で対向配置され、電極端子１０３ｅは中心軸を含み当該平面に垂直な平面内で中心軸から所定の間隙を設けて配置されている。ベース部１０３ｂ上には発光部１０３ｃを覆うキャップ１０３ａが固着されている。キャップ１０３ａは光ビームが射出される不図示の射出口を有している。

一般に、半導体レーザ１０３は光ヘッド１０１の筐体１０５の外側から筐体１０５に設けられた開口部に取り付けられ、キャップ１０３ａに形成された光ビームの射出口は筐体１０５の内側に向けられて配置されている。また、電極端子１０３ｄ、１０３ｅ、１０３ｆは筐体１０５の外側に向けられて配置されている。

半導体レーザ１０３を保持するホルダ１０７は導電性の金属材料で形成されており、電極端子１０３ｄ、１０３ｅ、１０３ｆを避けるための開口部１０９を有している。万一ホルダ１０７と電極端子１０３ｄ、１０３ｅ、１０３ｆとが接触すると、ショートにより光ヘッド１０１に重大な故障を引き起こす恐れがあるため、これらが接触しないように開口部１０９は十分な大きさに形成されている。開口部１０９の筐体１０５側は、ベース部１０３ｂの厚さ分だけ凹状に形成されている。半導体レーザ１０３を載置したホルダ１０７が筐体１０５の開口部にキャップ１０３ａを挿入して固定されると、ベース部１０３ｂは筐体１０５とホルダ１０７とに挟まれる。これにより、半導体レーザ１０３は筐体１０５に固定される。ホルダ１０７はネジや接着剤（共に不図示）を用いて筐体１０５に固定されている。

図示は省略するが、筐体１０５側をベース部１０３ｂの厚さ分だけ凹状に形成し、半導体レーザ１０３を筐体１０５に直接嵌め込んで、半導体レーザ１０３の光ビームの射出方向の反対側（電極端子１０３ｄ、１０３ｅ、１０３ｆ側）からホルダ１０７を配置して、半導体レーザ１０３が筐体１０５に固定される構造の光ヘッド１０１も知られている。また、半導体レーザ１０３は筐体１０５を変形させたり（かしめたり）、接着剤を用いたりして筐体１０５に固定される場合もある。

ホルダ１０７の開口部１０９から突出した電極端子１０３ｄ、１０３ｅ、１０３ｆは半田３９でフレキシブルプリント配線基板（以下、ＦＰＣと略記する）３５に半田付けされている。これにより、半導体レーザ１０３はＦＰＣ３５を介して電力供給回路（不図示）に接続される。

記録再生用の光ヘッド１０１では、光記録媒体に集光する記録再生用の光スポットをよりよい形状にすることが求められる。このため、半導体レーザ１０３の発光点の位置や半導体レーザ１０３から射出されるレーザ光の射出方向を調整するために、半導体レーザ１０３はホルダ１０７を介して位置や傾きを調整しながら筐体１０５に取り付けられることも多い。

ホルダ１０７や筐体１０５は半導体レーザ１０３から発生する熱を逃がすためのヒートシンクとしての役割も担っている。特に、記録可能な光ヘッド１０１では、記録時に高強度の光ビームを発生させるため、半導体レーザ１０３からの発熱量が多く、ホルダ１０７又は筐体１０５には熱伝導性や放熱性を重視して金属材料が用いられている。半導体レーザ１０３においても、発熱部である発光部１０３ｃは、金属材料であるベース部１０３ｂと一体化された台座に設けられており、熱をベース部１０３ｂに効率良く伝えるようになっている。金属材料は導電材料であるため、ホルダ１０７及び筐体１０５はキャップ１０３ａやベース部１０３ｂのみで半導体レーザ１０３に接触させ、電極端子１０３ｄ等に接触しないような形状や構造になっている。一般に、電極端子１０３ｄ等は半導体レーザ１０３の発熱部である発光部１０３ｃに非常に近接して形成されている。
特開２００３−２７２２０８号公報 特開２００４−１１１５０７号公報

このように、ホルダ１０７には、電極端子１０３ｄ等に接触しないように開口部１０９が設けられている。また、半導体レーザ１０３がＦＰＣ３５への半田付けの際の熱で破損しないように、ベース部１０３ｂとＦＰＣ３５との間には所定の間隙が設けられている。ところで、発光部１０３ｃで発生した大部分の熱はベース部１０３ｂから放出される。ところが、開口部１０９は空洞であり、空気で満たされている。空気の熱伝導率は、０℃で０．０２４１（Ｗ／ｍ・Ｋ）と非常に小さい。このため、図７に破線の矢印で示すように、発光部１０３ｃで発生した熱はベース部１０３ｂを介してホルダ１０７や筐体１０５に伝導し、開口部１０９を介してホルダ１０７に伝導する熱は極めて少ない。このように、熱伝導の経路が限られてしまうため、発光部１０３ｃで発生した熱は十分に放出されず、半導体レーザ１０３の光学特性や電気特性等の諸特性が変化することにより光ヘッド１０１の性能が劣化したり、寿命が短くなったりする。

特許文献１には、レーザダイオードとこれに隣接した隣接部との間に熱伝導性樹脂を介在させ、半導体レーザをピックアップベースに固定した光ピックアップが開示されている。しかし、熱放出のために樹脂を用いると、樹脂硬化時の収縮でレーザダイオードと隣接部との間に隙間が発生してしまう可能性がある。また、使用する樹脂によっては、硬化時にガスが発生し、当該ガスで他の部品が悪影響を受ける可能性を有している。さらに充填される樹脂は垂れ落ちたり隙間から漏れ出さないために高い粘性を有している必要があり、このような液剤は吐出・充填に時間が掛かるため作業性が良くない。

本発明の目的は、半導体レーザで発生した熱を効率よく導く導熱部材を提供することにある。
また、本発明の目的は、光学特性や電気特性等の諸特性が安定し、半導体レーザの長寿命化を図ることができる光ヘッド及びそれを用いた光記録再生装置を提供することにある。

上記目的は、絶縁性材料で形成され、半導体レーザのベース部と熱的に接触する第１の接触部と、前記半導体レーザを保持するホルダと熱的に接触する第２の接触部と、前記ベース部から突出する電極端子を囲むように形成された中空孔部とを有することを特徴とする導熱部材よって達成される。

上記本発明の導熱部材であって、前記絶縁性材料は、セラミクス材料であること特徴とする。

上記本発明の導熱部材であって、前記セラミクス材料は、窒化アルミニウムであることを特徴とする。

上記本発明の導熱部材であって、前記絶縁性材料は、シリコンゴムであることを特徴とする。

上記本発明の導熱部材であって、前記第１の接触部は、前記ベース部に密着可能であることを特徴とする。

上記本発明の導熱部材であって、前記第２の接触部は、前記ホルダに密着可能であることを特徴とする。

上記本発明の導熱部材であって、前記中空孔部は、前記ベース部から突出する複数の前記電極端子を一纏めにして囲むように形成されていることを特徴とする。

上記本発明の導熱部材であって、前記中空孔部は、前記ベース部から突出する複数の前記電極端子をそれぞれ囲むように形成されていることを特徴とする。

また、上記目的は、光記録媒体にレーザ光を射出する半導体レーザと、前記半導体レーザを固定する筐体と、前記半導体レーザを保持するホルダと、前記半導体レーザのベース部と熱的に接触する第１の接触部と、前記ホルダと熱的に接触する第２の接触部と、前記ベース部から突出する電極端子を囲むように形成された中空孔部とを備えた導熱部材とを有することを特徴とする光ヘッドよって達成される。

上記本発明の光ヘッドであって、前記導熱部材は、上記本発明の導熱部材であることを特徴とする。

上記本発明の光ヘッドであって、前記導熱部材は、前記電極端子に電気的に接続されるプリント配線基板と、前記ベース部との間に保持されていることを特徴とする。

上記本発明の光ヘッドであって、前記導熱部材は、前記ベース部と前記ホルダとの間に保持されていることを特徴とする。

上記本発明の光ヘッドであって、前記導熱部材は、前記半導体レーザの発熱部近傍に熱的に接触していることを特徴とする。

また、上記目的は、上記本発明の光ヘッドを有することを特徴とする光記録再生装置よって達成される。

本発明によれば、熱伝導性に優れた導熱部材を用いることにより、半導体レーザで発生した熱を十分に放出し、半導体レーザの光学特性や電気特性等の諸特性の向上や長寿命化を図ることができる光ヘッド及びそれを用いた光記録再生装置が実現できる。

〔第１の実施の形態〕
本発明の第１の実施の形態による導熱部材及びそれを用いた光ヘッドについて図１乃至図３を用いて説明する。まず、本実施の形態による光ヘッドの概略の構成について図１を用いて説明する。図１（ａ）は、本実施の形態による光ヘッド１と光記録媒体２９の一部とを示しており、光記録媒体２９の情報記録面に直交し、且つ光記録媒体２９のトラックの接線方向に平行な面で切断した断面を示し、理解を容易にするため、筐体３１内に配置され本来視認できない立上ミラー１５及び１／４波長板１７を透過的に示している。図１（ｂ）は、半導体レーザ３及び筐体３１内に配置された光学系を光記録媒体２９の情報記録面に垂直な方向に見た状態を示し、理解を容易にするため、筐体３１内に配置されている１／４波長板１７を省略して示している。

図１（ａ）及び図１（ｂ）を用いて光学素子群の構成及び動作について説明する。光源である半導体レーザ３から射出された光ビームは、回折格子７を透過してトラッキングエラー検出のため３ビームとされ、ビームスプリッタ９に入射される。ビームスプリッタ９はＰ偏光の光を９０％以上透過してＳ偏光の光をほぼ１００％反射する偏光特性を有する。本実施の形態における往路光ビームはＰ偏光でありその大部分はビームスプリッタ９を透過するが、数％程度の反射された光は、フロントモニタ用光検出器１１に入射して、その出力を元に半導体レーザ３の出力が制御される。

ビームスプリッタ９を透過した大部分の光ビームは、コリメートレンズ１３に入射する。コリメートレンズ１３は、光軸と平行な方向に移動可能となっており、光記録媒体２９の光透過層の厚みにより光記録媒体２９の情報記録面に集束する光ビームに付加される球面収差が基準値と異なる場合には、コリメートレンズ１３を光軸方向に移動することによりその分の球面収差を打ち消すことができるようになっている。

コリメートレンズ１３を透過した後の光ビームは立上ミラー１５で反射して光記録媒体２９の方向に光路を折り曲げられ、１／４波長板１７を透過し、対物レンズ１９によって、光記録媒体２９に入射する集束光とされる。１／４波長板１７は往路の光ビームを円偏光に変換し、さらに光記録媒体２９で反射して戻ってきた円偏光の光ビームを往路の光ビームの偏光方位と直交する方向の直線偏光に変換する機能を有する。

光記録媒体２９内の情報記録面にスポットを結び、反射された光ビームは、ビームスプリッタ９までの復路を同経路で戻る。ビームスプリッタ９まで戻った光ビームは、１／４波長板１７の作用によりＳ偏光となっているため反射される。

反射後の光ビームは凹レンズ２１に入射する。光ヘッド１組立調整時には凹レンズ２１を光軸方向に移動することにより、受光素子である光検出器２５内の受光面近傍での光軸方向の像点位置を調整することができるようになっている。凹レンズ２１を透過した光ビームはシリンドリカルレンズ２３を透過することでフォーカスエラー検出のために非点収差を与えられ、光検出器２５内に入射する。凹レンズ２１とシリンドリカルレンズ２３は両者の機能を有するアナモフィックレンズ１つに置き換えても良い。光検出器２５に入射した光ビームはその内部の受光部で電気信号に変換される。

次に、本実施の形態による導熱部材及びそれを用いた光ヘッドについて図２を用いて説明する。図２は、図１のαを拡大して示している。図２（ａ）は、光ヘッド１の半導体レーザ３近傍の部分断面（半導体レーザ３は切断せずに示している）を示している。図２（ａ）において、半導体レーザ３は切断せずに全体が示されている。図２（ｂ）は、図２（ａ）のＡ−Ａ線で切断した端面を示している。図２（ａ）に示すように、半導体レーザ３は光ヘッド１の筐体３１にホルダ３３を用いて固定されている。半導体レーザ３のベース部３ｂと、半導体レーザ３の電極端子３ｄ、３ｅ、３ｆに電気的に接続されるＦＰＣ３５との間には、導熱部材３７が配置されている。導熱部材３７は半導体レーザ３の発光部３ｃで発生する熱を導いて（導熱）、半導体レーザ３を保持するホルダ３３及び筐体３１に熱を放出するように機能する。

半導体レーザ３は、光記録媒体２９（図２では不図示）に入射する光ビームを射出する発光部３ｃと、発光部３ｃへの電力供給端子や基準電位端子に接続される電極端子３ｄ、３ｅ、３ｆを有している。電極端子３ｄ、３ｅ、３ｆは薄板円柱状のベース部３ｂから突出して形成されている。ベース部３ｂ上には発光部３ｃを覆うキャップ３ａが固着されている。キャップ３ａは光ビームが射出される不図示の射出口を有している。半導体レーザ３は当該射出光が光ヘッド１の内部に向くように、筐体３１に形成された開口部にキャップ３ａが挿入されている。筐体３１は金属材料で形成されている。電極端子３ｄ、３ｅ、３ｆ側から配置されるホルダ３３も金属材料で形成されており、半導体レーザ３の電極端子３ｄ等に接触しない大きさの開口部が形成されている。ホルダ３３の筐体３１との接触面側は、ベース部３ｂの厚さ分だけ凹状に形成されている。半導体レーザ３を載置したホルダ３３が筐体３１の開口部にキャップ３ａを挿入して固定されると、ベース部３ｂは筐体３１とホルダ３３とに挟まれる。これにより、半導体レーザ３は筐体３１に固定される。ホルダ３３はネジや接着剤（共に不図示）を用いて筐体３１に固定されている。

ホルダ３３の開口部に埋め込まれて導熱部材３７が配置されている。ホルダ３３のＦＰＣ３５との接触面（ホルダ３３裏面）と導熱部材３７のＦＰＣ３５との接触面は同一平面内に含まれている。導熱部材３７には中空孔部３７ｃが形成されており、電極端子３ｄ、３ｅ、３ｆは中空孔部３７ｃに挿入され、ホルダ３３の開口部から突出している。ホルダ３３の開口部から突出した電極端子３ｄ、３ｅ、３ｆは半田３９でＦＰＣ３５に半田付けされている。これにより、半導体レーザ３はＦＰＣ３５を介して電力供給回路（不図示）に接続される。半田付け時に半田ごての熱が導熱部材３７を通じて拡散して半田付けの作業性が悪い場合には、断熱効果の高いガラスエポキシ基板付きのＦＰＣ３５を用いてもよい。

図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すように、導熱部材３７は絶縁性材料で薄板円筒状に形成されている。導熱部材３７は、絶縁性材料として、例えばセラミクス材料の窒化アルミニウム（ＡｌＮ）で、一般的な焼結法を用いて形成されている。また、導熱部材３７はＦＰＣ３５側のベース部３ｂ平面（ベース部３ｂ裏面）と熱的に接触する第１の接触部３７ａと、ホルダ３３の開口部の側壁と熱的に接触する第２の接触部３７ｂとを有している。

導熱部材３７の大きさは、ベース部３ｂ裏面と、ベース部３ｂ裏面に対向するＦＰＣ３５表面と、ホルダ３３側壁とで囲まれる空間に収まるように形成されている。一般に、半導体レーザ３のベース部３ｂは金メッキされている。金は相対的に軟らかいため、ある程度の圧力をかけると密着性が高まる。このため、筐体３１とホルダ３３とで半導体レーザ３を導熱部材３７側に圧力を加えることにより、ベース部３ｂ裏面と第１の接触部３７ａとの密着性を高めることができる。

筐体３１やホルダ３３の強度等の事情で圧力をかけることが出来ない場合は、熱伝導性樹脂を塗布し、微小な空隙を埋めるような処理をすると、さらに良い効果が得られる場合もある。塗布される樹脂は非常に微量となるため、硬化時（例えば加熱硬化）などの腐食性ガスの発生のないものを用いれば、従来例で示したような種々の問題は発生しない。

導熱部材３７の中空孔部３７ｃは電極端子３ｄ、３ｅ、３ｆを囲むように１つ形成されている。電極端子３ｄ、３ｆはベース部３ｂの中心軸を含む平面内で中心軸に対して所定の間隙で対向配置され、電極端子３ｅは中心軸を含み当該平面に垂直な平面内で中心軸から所定の間隙を設けて配置されている。このため、中空孔部３７ｃは３本の電極端子３ｄ、３ｅ、３ｆを一纏めにして囲むように三角柱の中空状に形成されている。

次に、導熱部材３７による導熱について説明する。導熱部材３７のＡｌＮの熱伝導率は１００〜２００（Ｗ／ｍ・Ｋ）程度である。従って、ＡｌＮは空気に比べて数千倍の熱伝導率を有している。このため、ベース部３ｂやホルダ３３と熱的な接触を確保してホルダ３３の開口部に導熱部材３７を埋め込むと、図２（ａ）に破線の矢印で示すように、発光部３ｃで発生した熱はベース部３ｂを介してホルダ３３及び筐体３１に導かれ、ベース部３ｂ裏面を介して第１の接触部３７ａから導熱部材３７に流入し、第２の接触部３７ｂから流出してホルダ３３に導かれる。このように、ベース部３ｂ裏面に導熱部材３７を配置することにより、従来の光ヘッド１０１と比較して、発光部３ｃで発生した熱をホルダ３３及び筐体３１に導く経路を増加させることができ、当該熱を十分に放出することができる。

ＡｌＮに代えて、シリコンカーバイト（ＳｉＣ）や窒化シリコン（Ｓｉ_３Ｎ_４）を導熱部材３７の形成材料に用いてもよい。ＳｉＣの熱伝導率は２００〜２６０（Ｗ／ｍ・Ｋ）程度であり、Ｓｉ_３Ｎ_４の熱伝導率は２５〜１００（Ｗ／ｍ・Ｋ）程度である。従って、これら材料で形成された導熱部材３７も、半導体レーザ３で発生した熱をホルダ３３及び筐体３１に十分に導熱することができる。

以上説明したように、本実施の形態によれば、光ヘッド１は空気より熱伝導率が高く絶縁性材料で形成された導熱部材３７を有し、従来の光ヘッド１０１と比較して、半導体レーザ３で発生した熱をホルダ３３及び筐体３１に導く経路を増加させることができるので、当該熱を十分に放出することができる。また、導熱部材３７は筐体３１より半導体レーザ３の発熱部（発光部３ｃ）に近接して配置できるので、ホルダ３３及び筐体３１に効率よく熱を導くことができる。これにより、光ヘッド１の放熱性を高め、半導体レーザ３の温度上昇を防ぐことができ、半導体レーザ３の光学特性や電気特性等の諸特性を安定させるとともに、長寿命化を図ることができる。

次に、本実施の形態の変形例について、図３を用いて説明する。図３は、第１及び第２の変形例による導熱部材３７を第１の接触部３７ａ側から見た状態を示している。図３（ａ）は第１の変形例の導熱部材３７を示している。図３（ｂ）は、第２の変形例の導熱部材３７を示している。図３では、理解を容易にするため、電極端子３ｄ、３ｅ、３ｆを併せて示している。

図３（ａ）に示すように、第１の変形例による導熱部材３７は中空孔部３７ｃの断面が図において、逆Ｙ字状に形成されている点に特徴を有している。中空孔部３７ｃは電極端子３ｄ、３ｅ、３ｆを頂点とする仮想三角形のほぼ中央部から電極端子３ｄ、３ｅ、３ｆまでそれぞれ延伸して形成されている。本変形例の中空孔部３７ｃの断面積は上記実施の形態の中空孔部３７ｃ断面積より小さくできる。これにより、第１の接触部３７ａとベース部３ｂ裏面との接触面積を大きくすることができ、放熱効果を上記実施の形態より向上させることができる。

図３（ｂ）に示すように、第２の変形例の導熱部材３７は電極端子３ｄ、３ｅ、３ｆをそれぞれ囲むように形成された３つの中空孔部３７ｃを備えている点に特徴を有している。中空孔部３７ｃの内径は電極端子３ｄ、３ｅ、３ｆの外径より若干大きく形成されている。このため、本変形例の中空孔部３７ｃの断面積は上記実施の形態及び第１の変形例の中空孔部３７ｃ断面積より小さくできる。これにより、第１の接触部３７ａとベース部３ｂ裏面との接触面積を大きくすることができる。さらに、中空孔部３７ｃを電極端子３ｄ、３ｅ、３ｆにより近づけることができるので、放熱効果を上記実施の形態及び第１の変形例より向上させることができる。

上記実施の形態、第１及び第２の変形例の導熱部材３７は電極端子３ｄ、３ｅ、３ｆに接触しないように中空孔部３７ｃが形成されている。しかし、導熱部材３７は絶縁性材料で形成されているので、導熱部材３７が電極端子３ｄ、３ｅ、３ｆと接触するように中空孔部３７ｃを形成しても、電極端子３ｄ、３ｅ、３ｆ同士が短絡することはない。また、導熱部材３７と電極端子３ｄ、３ｅ、３ｆとを接触させることにより、放熱効果をさらに向上させることができる。

〔第２の実施の形態〕
次に、本発明の第２の実施の形態による導熱部材及びそれを用いた光ヘッドについて図４を用いて説明する。図４は、本実施の形態による光ヘッド１の半導体レーザ３近傍の部分断面（半導体レーザ３は切断せずに示している）を示している。本実施の形態の光ヘッド１は導熱部材３７がベース部３ｂとホルダ３３との間に保持されている点に特徴を有している。図４に示すように、本実施の形態のホルダ３３は開口部に導熱部材３７と半導体レーザ３とを挿入した際に、ベース部３ｂのキャップ３ａ側平面（ベース部３ｂ表面）がホルダ３３の筐体３１との接触面と同一平面内に含まれるように、導熱部材３７とベース部３ｂの厚さ分だけ凹状に形成されている。また、ホルダ３３の筐体３１との接触面側はベース部３ｂの外径より若干大きく開口され、ホルダ３３裏面側はベース部３ｂの外径より小さく開口している。

導熱部材３７の外径はホルダ３３の開口部の側壁と熱的に接触し、且つホルダ３３裏面側で保持されるように、ベース部３ｂの外径とほぼ同じ長さに形成されている。半導体レーザ３をホルダ３３及び筐体３１で保持すると、導熱部材３７はベース部３ｂとホルダ３３とで加圧され、ベース部３ｂ裏面と第１の接触部３７ａとの密着性を高めることができる。

〔第３の実施の形態〕
次に、本発明の第３の実施の形態による導熱部材及びそれを用いた光ヘッドについて図５を用いて説明する。図５は、本実施の形態による光ヘッド１の半導体レーザ３近傍の部分断面（半導体レーザ３は切断せずに示している）を示している。本実施の形態の光ヘッド１は筐体３１のホルダ３３との接触面側がベース部３ｂの厚さ分だけ凹状に形成されている点に特徴を有している。図５に示すように、本実施の形態の筐体３１はホルダ３３との接触面側がベース部３ｂの厚さ分だけ凹状に形成されているので、半導体レーザ３を筐体３１に嵌め込むと、筐体３１のホルダ３３との接触面とベース部３ｂ裏面とが同一平面内に含まれる。このため、ベース部３ｂの外径より小さい内径の開口部を有するホルダ３３を配置することにより、半導体レーザ３は筐体３１とホルダ３３とで保持される。また、ホルダ３３の開口部に導熱部材３７を埋め込んで電極端子３ｄ、３ｅ、３ｆにＦＰＣ３５を半田付けすることにより、導熱部材３７はベース部３ｂとＦＰＣ３５との間で保持される。導熱部材３７はベース部３ｂ及びホルダ３３と熱的な接触を確保できるので、上記実施の形態と同様の効果が得られる。

次に、本実施の形態による変形例について説明する。本実施の形態では、導熱部材３７はセラミクス材料で形成されている。これに対して、本変形例では、導熱部材３７はシリコンゴムで形成されている点に特徴を有している。本変形例の導熱部材３７は低硬度放熱樹脂、例えば無機フィラーなどを含有して熱伝導性を高めたシリコンゴムをシート状に形成し、上記実施の形態の導熱部材３７とほぼ同じ形状に形成されている。導熱部材３７は半導体レーザ３の電極端子３ｄ、３ｅ、３ｆで刺すようにして半導体レーザ３に接触させて取り付けることができる。さらにこの場合、導熱部材３７は発熱部に近い電極端子３ｄ、３ｅ、３ｆに接触させることができるので、放熱効果を高めることができる。中空孔部３７ｃは半導体レーザ３を導熱部材３７に刺すことにより形成されるので、予め導熱部材３７に中空孔部３７ｃを形成しなくてもよい。

シリコンゴムの熱伝導率は１〜６（Ｗ／ｍ・Ｋ）程度であり、上記実施の形態で用いたセラミクス材料の熱伝導率より低い。しかし、シリコンゴムの熱伝導率は空気の熱伝導率の数十から数百倍高い。このため、導熱部材３７をシリコンゴムで形成し、ベース部３ｂ裏面及びホルダ３３の開口部の側壁と熱的な接触を確保することで、半導体レーザ３で発生した熱を導いてホルダ３３及び筐体３１に熱を放出することができる。また、シリコンゴムは柔軟性を有する材料なので、ＡｌＮで形成された導熱部材３７に比べて、ベース部３ｂ及びホルダ３３との密着性を高めることができる。これにより、本変形例の導熱部材３７は、上記実施の形態と同様の効果が得られる。なお、本変形例の導熱部材３７は上記第１及び第２の実施の形態の導熱部材３７に用いることもできる。

次に、本発明の第１乃至第３の実施の形態による光ヘッド１を搭載した光記録再生装置について図６を用いて説明する。図６は、本実施の形態による光ヘッド１を搭載した光記録再生装置５０の概略構成を示している。光記録再生装置５０は、図６に示すように光記録媒体２９を回転させるためのスピンドルモータ５２と、光記録媒体２９にレーザビームを照射するとともにその反射光を受光する光ヘッド１と、スピンドルモータ５２及び光ヘッド１の動作を制御するコントローラ５４と、光ヘッド１にレーザ駆動信号を供給するレーザ駆動回路５５と、光ヘッド１にレンズ駆動信号を供給するレンズ駆動回路５６とを備えている。

コントローラ５４にはフォーカスサーボ追従回路５７、トラッキングサーボ追従回路５８及びレーザコントロール回路５９が含まれている。フォーカスサーボ追従回路５７が作動すると、回転している光記録媒体２９の情報記録面にフォーカスがかかった状態となり、トラッキングサーボ追従回路５８が作動すると、光記録媒体２９の偏芯している信号トラックに対して、レーザビームのスポットが自動追従状態となる。フォーカスサーボ追従回路５７及びトラッキングサーボ追従回路５８には、フォーカスゲインを自動調整するためのオートゲインコントロール機能及びトラッキングゲインを自動調整するためのオートゲインコントロール機能がそれぞれ備えられている。また、レーザコントロール回路５９は、レーザ駆動回路５５により供給されるレーザ駆動信号を生成する回路であり、光記録媒体２９に記録されている記録条件設定情報に基づいて、適切なレーザ駆動信号の生成を行う。

これらフォーカスサーボ追従回路５７、トラッキングサーボ追従回路５８及びレーザコントロール回路５９については、コントローラ５４内に組み込まれた回路である必要はなく、コントローラ５４と別個の部品であっても構わない。さらに、これらは物理的な回路である必要はなく、コントローラ５４内で実行されるソフトウェアであっても構わない。

本発明は、上記実施の形態に限らず種々の変形が可能である。
上記第１乃至第３の実施の形態の導熱部材３７は薄板円筒状に形成されているが、本発明はこれに限られない。例えば、導熱部材３７はベース部３ｂ及びホルダ３３と熱的に接触できれば、中空孔部３７ｃを有する薄板角柱形状等であっても、上記実施の形態と同様の効果が得られる。

また、光源としての半導体レーザ３の形状は上記第１乃至第３の実施の形態に限られない。例えば、受光素子や光学素子と一体化された半導体レーザ３であっても、上記実施の形態と同様の効果が得られる。

また、上記第１乃至第３の実施の形態の導熱部材３７はセラミクス材料又はシリコンゴム材料で形成されているが、本発明はこれに限られない。例えば、セラミクス材料の導熱部材３７とベース部３ｂとの間にシート状のシリコンゴムを挟んでもよい。この場合、シリコンゴムの柔軟性により、導熱部材３７とベース部３ｂとの密着性を高めることができるので、上記実施の形態と同様の効果が得られる。

また、上記第１乃至第３の実施の形態の第１の接触部３７ａは平面であり、第２の接触部３７ｂは曲面であるが本発明はこれに限られない。例えば、第１の接触部３７ａはベース部３ｂ裏面に接触できれば、平面、曲面又はベース部３ｂ裏面に倣う形状等であってもよい。また、第２の接触部３７ｂはホルダ３３の開口部の側壁に接触できれば、平面、曲面又はホルダ３３の開口部の側壁に倣う形状等であってもよい。この場合も、上記実施の形態と同様の効果が得られる。

本発明の第１の実施の形態による光ヘッド１を示す図である。 本発明の第１の実施の形態による光ヘッド１の半導体レーザ３近傍を示す図である。 本発明の第１の実施の形態による光ヘッド１の第１及び第２の変形例であって、第１の接触部３７ａ側から見た導熱部材３７を示す図である。 本発明の第２の実施の形態による光ヘッド１の半導体レーザ３近傍を示す図である。 本発明の第３の実施の形態による光ヘッド１の半導体レーザ３近傍を示す図である。 本発明の第１乃至第３の実施の形態による光記録再生装置の概略構成を示す図である。 従来の光ヘッド１０１の半導体レーザ１０３近傍を示す図である。

符号の説明

１、１０１ 光ヘッド
３、１０３ 半導体レーザ
３ａ、１０３ａ キャップ
３ｂ、１０３ｂ ベース部
３ｃ、１０３ｃ 発光部
３ｄ、３ｅ、３ｆ、１０３ｄ、１０３ｅ、１０３ｆ 電極端子
７ 回折格子
９ ビームスプリッタ
１１ フロントモニタ用光検出器
１３ コリメートレンズ
１５ 立上ミラー
１７ １／４波長板
１９ 対物レンズ
２１ 凹レンズ
２３ シリンドリカルレンズ
２５ 光検出器
２９ 光記録媒体
３１、１０５ 筐体
３３、１０７ ホルダ
３５ フレキシブルプリント配線基板
３７ 導熱部材
３７ａ 第１の接触部
３７ｂ 第２の接触部
３７ｃ 中空孔部
３９ 半田
５０ 光記録再生装置
５２ スピンドルモータ
５４ コントローラ
５５ レーザ駆動回路
５６ レンズ駆動回路
５７ フォーカスサーボ追従回路
５８ トラッキングサーボ追従回路
５９ レーザコントロール回路
１０９ 開口部

Claims (14)

1. 絶縁性材料で形成され、
   半導体レーザのベース部と熱的に接触する第１の接触部と、
   前記半導体レーザを保持するホルダと熱的に接触する第２の接触部と、
   前記ベース部から突出する電極端子を囲むように形成された中空孔部と
   を有することを特徴とする導熱部材。
2. 請求項１記載の導熱部材であって、
   前記絶縁性材料は、セラミクス材料であること特徴とする導熱部材。
3. 請求項２記載の導熱部材であって、
   前記セラミクス材料は、窒化アルミニウムであることを特徴とする導熱部材。
4. 請求項１記載の導熱部材であって、
   前記絶縁性材料は、シリコンゴムであることを特徴とする導熱部材。
5. 請求項１乃至４のいずれか１項に記載の導熱部材であって、
   前記第１の接触部は、前記ベース部に密着可能であることを特徴とする導熱部材。
6. 請求項１乃至５のいずれか１項に記載の導熱部材であって、
   前記第２の接触部は、前記ホルダに密着可能であることを特徴とする導熱部材。
7. 請求項１乃至６のいずれか１項に記載の導熱部材であって、
   前記中空孔部は、前記ベース部から突出する複数の前記電極端子を一纏めにして囲むように形成されていることを特徴とする導熱部材。
8. 請求項１乃至６のいずれか１項に記載の導熱部材であって、
   前記中空孔部は、前記ベース部から突出する複数の前記電極端子をそれぞれ囲むように形成されていることを特徴とする導熱部材。
9. 光記録媒体にレーザ光を射出する半導体レーザと、
   前記半導体レーザを固定する筐体と、
   前記半導体レーザを保持するホルダと、
   前記半導体レーザのベース部と熱的に接触する第１の接触部と、前記ホルダと熱的に接触する第２の接触部と、前記ベース部から突出する電極端子を囲むように形成された中空孔部とを備えた導熱部材と
   を有することを特徴とする光ヘッド。
10. 請求項９記載の光ヘッドであって、
    前記導熱部材は、請求項２乃至８のいずれか１項に記載の導熱部材であることを特徴とする光ヘッド。
11. 請求項９又は１０に記載の光ヘッドであって、
    前記導熱部材は、前記電極端子に電気的に接続されるプリント配線基板と、前記ベース部との間に保持されていることを特徴とする光ヘッド。
12. 請求項９又は１０に記載の光ヘッドであって、
    前記導熱部材は、前記ベース部と前記ホルダとの間に保持されていることを特徴とする光ヘッド。
13. 請求項９乃至１２のいずれか１項に記載の光ヘッドであって、
    前記導熱部材は、前記半導体レーザの発熱部近傍に熱的に接触していることを特徴とする光ヘッド。
14. 請求項９乃至１３のいずれか１項に記載の光ヘッドを有することを特徴とする光記録再生装置。

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