JPH0724112B2 - レーザダイオードユニットの取り付け方法 - Google Patents

レーザダイオードユニットの取り付け方法

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Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、光ディ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、光ディ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本のリード端子102,10
4,106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104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108
の発光パワーを自動制御（APC:Automatic Power Contro
l）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113
A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ユニッ
ト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101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コート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102とが
ボンディングされている部分等は金メッキされるととも
に、ステム101はニッケル，金等によりメッキされるた
め、それらメッ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
に組み込む（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10
0では、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案することにある。
〈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II−II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
一方側面上における長手方向一方端部に、インジウムIn
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の厚さ方向一側面に
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の一方端部がボンディ
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）と接続される部分を除き、レーザダ
イオード5,基台３（フォトダイオード），ワイヤ17、1
9、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25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、光路L1,L2で示され
るように扇状となる方向へレーザ光が発射され、そのレ
ーザ光は一旦、ハーフミラー40で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とハーフミラー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で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る。
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
キャスト製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（ハーフミラー40、対物レンズ4
5、受光素子60を主体として構成されている）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製
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一方側面と反対側の
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20aと
の接触面縁部に沿う複数箇所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上に位置決め・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20a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10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組み込まれる。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II
−II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……光ピックアップ、 11……リード部、 13……リード部、 20……取付部材、 20a……ユニット固定面、 50……光ディスク、 50a……信号面、 60……受光素子、 Ｐ……溶接箇所。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項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。
JP63319857A 1988-12-19 1988-12-19 レーザダイオードユニットの取り付け方法 Expired - Fee Related JPH0724112B2 (ja)

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