TW200929201A - Laser module and optical pickup device - Google Patents

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200929201 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於於光碟寫入資料或從光碟讀取資料之作為 記錄/再生用之拾取用光源使用之雷射模組、及具備該雷 射模組之光拾取裝置。 【先前技術】 圖8係顯示先前之雷射模組50之構成的剖面圖。圖8中， 於底座51之上面51A設有散熱器52。於散熱器52係經由輔 ® 助安裝件53安裝有發光元件54。發光元件54由安裝於底座 51之上面51A之帽蓋55所包圍。於帽蓋55之頂部設有開口 56 ’其係用以讓發光元件54發出之雷射光通過。開口 56被 透明之窗玻璃5 7堵塞。窗玻璃5 7係使用低熔點玻璃5 8被固 定於帽蓋55之内面。且，於底座51安裝有導銷59。該雷射 模組50中’由發光元件54出射之雷射光透過窗玻璃57由帽 蓋5 5之開口 5 6出射於外部。 參 上述先前之雷射模組50,藉由將成形成帽型之金屬製之 帽蓋55的底面以電阻熔接等接合於底座51之上面51A，且 於帽蓋55之内面用低熔點玻璃58將窗玻璃57接合，而將帽 蓋55之内部（安裝發光元件54之空間）密封成氣密狀態。作 為此種雷射模組已知有例如下述專利文獻1所記載者。 [專利文獻1]曰本特開2007-20141 2號公報 【發明内容】 [發明所欲解決之問題] 另，雷射模組之製造步驟中，於底座51接合帽蓋55之 132643.doc 200929201 前，於帽蓋55接合窗玻域<57。13 t „ 固圾喁57且，於帽蓋55接合窗玻璃57 之步驟中，百先將符合帽蓋55之内#或開口％之口徑且以 環狀成形之低熔點玻璃58的小片放入倒置之帽蓋55的内部 (帽蓋頂部之内側)。其次，以重叠於低熔點玻璃58之小片 上之方式將窗玻璃57放人帽蓋55之内部。其後，藉由將低 熔點玻璃58加熱至例㈣代左右軟化，於該狀態下將窗 玻璃57輕輕推入’使低熔點玻璃58周繞於窗玻璃57之周 圍。

上述窗玻璃57之接合步驟中，藉由加熱而軟化之低熔點 玻璃58之-部分流出至帽蓋55之開σ56之内側（縮徑侧）。 此時，如圖9(A)所示，若將流出至開心之内侧之低溶點 玻璃58的露出尺寸設為「《」，制μ射雷射光之有效直 徑D比開口 56之口徑縮小「2χα」。 尤其，近年來要求雷射模組之小型化，若為滿足該要求 而將帽蓋55之外徑φβ與開口56之口徑相對減小，則如圖 9(B)所示，隨低炼點玻璃58之流出之露出尺寸^的影響相 對增大。其結果，有可能使有效直彳fD縮小至超出使用界 限。有效直徑D之使用界限係由發光元件54之位置與由此 出射之雷射光之放射角規定。因此’為使雷射模組小型 化，有必要確保縮小抑制低熔點玻璃58之露出尺寸α且增 大有效直徑D。 曰 若縮薄於窗玻璃57之 厚’則以窗破璃57推 將有低炫點玻璃5 8不 又’為抑制低熔點玻璃58之露出， 接合步驟中所用之低熔點玻璃58的片 入藉由加熱軟化之低熔點玻璃58時， 132643.doc 200929201 能充分遍佈窗玻璃57之接合部全體而損害接合部之密封性 之虞。因此，雷射模組之製造上，縮薄片厚以減少低熔點 玻璃58之填充量亦存有界限。 [解決問題之技術手段] 本發明之雷射模組，其具備：底座，係設有元件安裝用 . 構3^體，發光元件，係以上述元件安裝用構造體安裝於上 述底座上；筒狀之帽蓋’係以包圍上述發光元件之狀態固 φ 疋於上述底座，且具有用以讓上述發光元件發出之雷射光 通過之開口，及光穿透板，係以堵塞上述開口之狀態使用 接口材料固疋於上述帽蓋之内面；且，於上述帽蓋之開口 的周緣部形成有環狀突起，其於上述雷射光之光轴方向突 出於上述帽蓋的内側，且於包含上述突起之上述帽蓋的内 面使用上述接合材料固^有上述光穿透板。 本發明之雷射额與❹其之光拾取裝置，藉由採用於 帽蓋之開口的周緣部形成環狀突起，於包含該突起之帽蓋 © 之内面使用接合材料固定光穿透板之構造，在雷射模組之 製造階段於帽蓋之内面接合光穿透板時，在充分確保接合 #料之填充量之基礎上，可縮小抑制接合材料露 内側的尺寸。 间口 [發明效果] 根據本發明，可不損宝本人 个相害先穿透板之接合部的密封性，品 確保增大用以出射雷鼾 而 田耵雷射先之有效直徑。其結果 谷易地對應雷射模組之小型化。 且 【實施方式】 132643.doc 200929201 以下，茲佐參考圖式詳細說明本發明之具體實施形態。 <第1實施形態> 圖1係顯示本發明之第1實施形態之雷射模組之構造的部 分破斷圖，圖2係顯示該雷射模組之構造的剖面圖。圖1及 • 圖2中，雷射模組1係將底座2作為基底構件而構成。底座2 . 係由熱傳導率高之金屬材料（例如銅系材料）構成。於底座2 之上面設有與該底座2成一體構造之散熱器3。該散熱器3 以四角柱之塊狀形成。散熱器3與底座2相同，係由熱傳導 ^ 率高之金屬材料構成。 於散熱器3之一侧面經由辅助安裝件4安裝有發光元件 5。散熱器3及輔助安裝件4構成元件安裝用構造體。所謂 元件安裝用構造體係指用以於底座2上安裝發光元件5所使 用之構造體。輔助安裝件4係用例如氮化鋁構成。發光元 件5之一面與輔助安裝件4之一面接合’且其相反側之輔助 安裝件4之另一面接合於散熱器3之一側面。 ❹ 發光元件5係由成片狀之半導體雷射元件（例如雷射二極 體等）構成。由發光元件5出射之雷射光的光軸反設定為與 . 底座2之主面（上面）正交之方向。發光元件5由安裝於底座2 之上面2A之筒狀的帽蓋6包圍。該帽蓋6係為將如上述使用 散熱器3及辅助安裝件4安裝於底座2上之發光元件5的安裝 空間密封成氣密狀態而設置。 帽蓋6藉由將薄金屬板以衝壓加工成形，而形成帽型。 帽蓋6係用例如科伐鐵鎳鈷合金等金屬材料構成。科伐鐵 鎳鈷合金係將熱膨脹係數縮小至與玻璃同等程度之鐵（Fe)_ 132643.doc -9- 200929201 鎳（Ni)-鈷（c〇)合金。帽蓋6之底面藉由電阻熔接等接合固 定於底座2之上面2A。於帽蓋6之頂部設有用以讓發光元件 5發出之雷射光通過的開口7。 開口 7由上述光軸K之方向觀看係形成圓形。開口 7被窗 玻璃8堵塞。窗玻璃8係用正面視成圓形之透明的玻璃基板 構成。窗玻璃8作為光穿透板固定於帽蓋6之内面。窗玻璃 8係使用接合材料之低熔點玻璃9固定於帽蓋6之内面。作 為安裝窗玻璃8所使用之接合材料之特性，宜具有不通過 〇 空氣及水分之性質，且線膨脹係數為帽蓋6與窗玻璃8之線 膨脹係數之中間值。 於底座2安裝有導銷10。導銷10根據需要設置複數根（一 般為2〜3根）。圖2省略導銷1〇之標示。 又，於帽蓋6之開口 7之周緣部形成有突起u。突起丨丨沿 開口 7之緣以環狀形成。突起u於上述雷射光之光轴方向 (圖2之上下方向）以突出於帽蓋6之内側之狀態形成。突起 ❷ 11藉由例如將帽蓋6以衝壓加工成形時，將開口7之緣之部 分向内側彎入，而與帽蓋6一體形成。相對於此，光穿透 板之窗玻璃8係使用低熔點玻璃9固定於包含上述突起丨丨之 • 帽蓋6之内面。因此’於窗玻璃8之周邊填充有低熔點玻璃 9，且低熔點玻璃9之一部分進入突起u與窗玻璃8之間（間 圖3係顯示安裝於底座2之前之帽蓋6之狀態的剖面圖。 圖3中’若將雷射光之光軸方向上之突起11的突出尺寸設 為「Lt」’將突起U與窗玻璃8之間隙尺寸設為「^」，則 132643.doc 200929201 其等之大小關係較好為設定成Lt_Lg之關係，更好為 u-Lg之關係。列舉一例’假如於無突之情形將帽蓋 6頂部與窗玻璃8之間隙距離設定為1〇〇 μηι，則突起1丨之突 出尺寸Lt宜設定為其一半之5〇 μηι。該情形，突起u與窗 - 玻璃8之間隙尺寸Lg設定為與突起11之突出尺寸Lt相等。 • 如此於帽蓋6之開口 7形成突起11，則使於突起u之形成 部位帽蓋6與窗玻心之間之距離（Lg)局部縮短。因此，於 ⑮雷射模組i之製造階段，於帽蓋6頂部之内面接合窗玻璃8 時，在充分確保為確保該接合部之密封性所必要之低溶點 玻璃9的填充量的基礎上，可縮小抑制低熔點玻璃$露出於 開口 7内側的尺寸α。其結果’與無突起11之雷射模組(先 前之雷射模組）中用相同量（相同片厚）之低溶點玻璃9將窗 玻璃8接合之情形比較，可確保增大用於出射雷射光之有 效直徑D。 <第2實施形態> Φ ® 4係顯示本發明之第2實施形態之雷射模組之構造的剖 面圖。該第2實施形態與上述第!實施形態比較，共通點為 於帽蓋6之開口 7之周緣部形成突起u，然而帽蓋6整體之 構造相異。 即’先則之第1實施形態中，係藉由將帽蓋6之素材之薄 金屬板以衝壓加工成形，使帽蓋6全體形成為均句之壁厚 之帽型’而本第2實施形態係藉由將帽蓋6以鍛造、鑄造或 削出^工（切削加工）成形，而作為帽蓋6全體之構造，形成 為帽盍6之直方向之壁厚Td厚於開口 7周圍之光抽方向 132643.doc • 11 - 200929201 (之上下方向）之壁厚几之圓筒形。作為具體例，當將 開口 7周圍之光軸方向之壁厚Th設定為^ _時，可將帽 蓋6之直徑方向之壁厚Td設定為相當其2倍之〇4職。又， 帽蓋6之上端S6A形成為與該帽蓋6之底面平行的平挺面。 另’以鑄造加工製造帽蓋6時，鑄造後有必要進行精加 工（切削加工等）將帽蓋6精加^特定之尺寸，而以鍛造或 心加工製造帽蓋6時’即使不進行如此精加工亦可將帽 盖6加工成特疋之尺寸^又，帽蓋6之構成材料可為上述科 伐鐵鎳録合金以外之金屬材料’例如銅。但，該情形有必 要根據帽蓋6之形成材料而改變接合材料之種類。 此處，本發明之第2實施形態之雷射模組i，與上述第i 實施形態比較，帽裳古μ + i ^ 憎盍6之直值方向之壁厚Td增厚，為此帽 蓋6之熱合1相應增大。因此，可利用帽蓋6外周之壁厚部 分，將來自發光元件5之熱有效率地排出於外部。 具體地，如圖5所示，將本第2實施形態之雷射模組硤 裝於光拾取裝置之滑動底座1〇〇時，藉由於帽蓋仏外周面 與”其相對之滑動底座1〇〇之内周面之間填充具有高熱傳 導性之樹脂（例如散熱石夕明）12 ’可將發光元件5產生之熱以 圖中虛線箭頭所示之傳熱路徑，從輔助安裝件4經由散熱 底座2及帽蓋6排出於滑動底座_。滑動底座1〇〇係 :"可於光&取裝置中向成為資料之寫人或讀取對象的 光碟的半徑方向往復移動。 相對於此’如圖6所示’將先前（或請施形態）之雷射 模、、且50女裝於滑動底座1〇〇時，將發光元件5產生之熱以圖 132643.doc 200929201 中一點鏈線之箭頭所示之傳熱路徑，從辅助安裝件4經由 散熱器3及底座2排出於滑動底座丨〇〇。因此，若比較雷射 模組1與滑動底座100之間之熱接觸面積，可確保第2實施 形態之熱接觸面積大於第1實施形態，為此熱電阻相應減 • 小。因此，藉由採用第2實施形態之雷射模組丨可獲得高散 熱性。 又，如先前之雷射模組50,藉由薄金屬板之衝壓加工將 ❹ 帽蓋55形成為帽型時，亦有帽蓋形成材料之延伸性的影 響，帽蓋55之高度尺寸Hl(參照圖8)容易產生誤差。因 此，帽蓋55之高度尺寸H1之精度降低。故，如上述圖6所 示’將先前之雷射模組50安裝於滑動底座100時，以底座 51之上面51A作為安裝基準面，該安裝基準面接觸於滑動 底座100。關於此點，上述第i實施形態之雷射模組i亦為 同樣。 相對於此，藉由鍛造、鑄造或削出加工將帽蓋6形成為 φ 圓筒形時，藉由加厚直徑方向之壁厚Td，使帽蓋6之高度 尺寸H2不易產生誤差。因此，可高精度確保帽蓋6之高度 • 尺寸H2。故，如圖7所示，對於上述滑動底座1〇〇之模組安 裝面100 A ’僅藉由接觸帽蓋6之上端面6A，即可進行光轴 方向之位置對準。 又，與將底座2之上面2A作為雷射模組1之安裝基準面之 情形比較，從發光元件5之發光點至成為雷射模組1之安裝 基準面之帽蓋6的上端面6A的距離Lp(參照圖4)縮短。其於 果，例如如上述圖7所示，將由雷射模組丨出射之雷射光用 132643.doc -13- 4 200929201 物鏡101聚光後照射於光碟102時，可高精度設定由雷射模 組1之安裝基準面（6A)至成為雷射光之照射對象物的光碟 102的距離Lk。 【圖式簡單說明】 圖1係顯示本發明之第1實施形態之雷射模組之構造的部 分破斷圖。 圖2係顯示本發明之第1實施形態之雷射模組之構造的剖 面圖。 圖3係安裝於底座之前之帽蓋之狀態的剖面圖。 圖4係顯示本發明之第2實施形態之雷射模組之構造的剖 面圖。 圖5係本發明之第2實施形態之雷射模組之安裝構造的一 例的說明圖。 圖6係先前之雷射模組之安裝構造的說明圖。 圖7係本發明之第2實施形態之雷射模組之安裝構造的另 一例的說明圖。 圖8係顯示先前之雷射模組之構造的剖面圖。 圖9(A)、⑻係先前之雷射模組之問題的說明圖。 【主要元件符號說明】 1 雷射模組 2 底座 3 散熱器 4 輔助安裝件 5 發光元件 132643.doc 200929201 6 帽蓋 7 開口 8 窗玻璃 9 低熔點玻璃 11 突起 ❹ Ο 132643.doc - 15-

Claims (1)

1. 200929201 . 十、申請專利範圍： 1· 一種雷射模組，其特徵在於具備： 底座’係設有元件安裝用構造體； 發光元件，係使用上述元件安裝用構造體安裝於上述 底座上； 筒狀之帽蓋，係以包圍上述發光元件之狀態固定於上 述底座，且具有用以使上述發光元件發出之雷射光通過 之開口；及 ® 光穿透板，係以堵塞上述開口之狀態使用接合材料固 定於上述帽蓋之内面；且 於上述帽蓋之開口的周緣部形成有環狀突起，其係於 上述雷射光之光軸方向突出於上述帽蓋的内側； 於包含上述突起之上述帽蓋的内面使用上述接合材料 固定有上述光穿透板。 2. 如請求項1之雷射模組，其中上述帽蓋係形成為上述帽 •蓋之直徑方向之壁厚厚於上述開口周圍之光軸方向之壁 厚的圓筒形。 3. —種光拾取裝置，其特徵在於具有雷射模組，該雷射模 組具備·· 底座’係設有元件安裝用構造體； 發光元件，係使用上述元件安裝用構造體安裝於上述 底座上； 琦狀之帽蓋，係以包圍上述發光元件之狀態固定於上 述底座，且具有用以讓上述發光元件發出之雷射光通過 132643.doc 200929201 之開口；及 光穿透板，係以堵塞上述開D之狀態使用接合材料固 定於上述帽蓋之内面；且 於上述巾自盖之開口的周^ > 士 幻乃緣4形成有環狀突起，其係於 上述雷射光之光轴方向突屮於μ、十-炉·** 1 J大出於上述帽盍的内側； 固一 述大起之上述帽蓋的内面使用上述接合材料 固疋有上述光穿透板。 种 ❹

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