发光元件固定用保持件、光头装置及光头装置的制造方法

专利名称：发光元件固定用保持件、光头装置及光头装置的制造方法
技术领域：
本发明涉及一种用于将发光元件固定到设备本体侧的发光元件固定用 保持件、通过该发光元件固定用保持件而在设备本体侧装设有发光元件的 光头装置及其制造方法。
背景技术：
在CD和DVD等光记录盘片(光记录介质)的再现、记录所使用的光头 装置中，装置框架(设备本体侧)装设有包括发光元件及感光元件在内的 多个光学元件。
在这种光头装置中，以往作为发光元件使用的是在圆筒状容器内收容 有激光基片的半导体激光器，但半导体激光器需要调整光轴方向。因此， 例如研究出使用如图9 (a)、图9 (b)所示的发光元件固定用保持件6'。 在此表示的发光元件固定用保持件6'包括保持半导体激光器31的元件侧 保持件61'、以及保持该元件侧保持件61'并固定在装置框架侧的固定侧保 持件62'，元件侧保持件61'具有供来自半导体激光器31的射出光穿过的开 口部610'，并具有向前方隆起的截面呈圆弧状的凸曲面613'。与此相对， 固定侧保持件62'具有供来自半导体激光器31的射出光穿过的开口部620， 并具有容纳凸曲面613'的凹锥面623'。因此，若将保持有半导体激光器31 的元件侧保持件61'的前侧部分嵌合到固定侧保持件62'中，则元件侧保持 件61'的凸曲面613'由固定侧保持件62'的凹锥面623'予以支撑。在该状态 下若使元件侧保持件61'绕光轴或在与光轴正交的方向上偏移，则可调整半 导体激光器31的光轴方向。例如，由于可在与固定侧保持件62'的前端面 67'正交的方向上调整半导体激光器31的光轴，因此在调整后，在凸曲面 613'与凹锥面623'之间涂敷粘结剂而将元件侧保持件61'固定在固定侧保持 件62，上后，只要在使固定侧保持件62'的前端面67'与装置框架抵接的状态 下将固定侧保持件62'固定到装置框架上，就可调整装置框架上的半导体激
光器31的光轴方向。
另外，还公开有如下结构在固定侧保持件62'侧，将元件侧保持件 62'的容纳凸曲面613'的凹部形成为大于凸曲面613'的曲率半径的凹曲面 (参照专利文献1)。
另一方面，半导体激光器31在发光的同时发热，会因该热量而使寿命 下降。因此，在专利文献2中公开了如下技术半导体基片在露出的状态 下装设在截面呈大致U字状的散热构件上，从而提高了其放热性。
专利文献l:日本专利特开2005-311203号公报
专利文献2:日本专利特开2005-285234号公报
然而，在用固定侧保持件62'的凹锥面623'或曲率半径大的凹曲面来支 撑元件侧保持件61'的截面呈圆弧状的凸曲面613'时，接触面积狭小，因此 存在无法通过元件侧保持件61'及固定侧保持件62'将半导体激光器31点灯 时产生的热量放散到装置框架的问题，由于该问题成为使半导体激光器31 寿命下降的原因，因此不是好方案。
另外，在凸曲面613'与凹锥面623'或曲率半径大的凹曲面之间涂敷粘 结剂来固定元件侧保持件61'和固定侧保持件62'时，间隙尺寸狭窄部分的 面积狭小，因此存在粘结强度低的问题。尤其在作为粘结剂而使用了厌气 性粘结剂时，间隙尺寸狭窄部分的面积狭小，注入的粘结剂大部分处于与 空气接触的状态，从而存在粘结剂不能充分硬化的问题。
另外，在上述引用文献1公开的光轴调整机构中，在对如上述引用文 献2公开的半导体激光器进行光轴调整时，其半导体基片露出，因此在将 半导体激光器安装固定到光轴调整夹具上时以及进行光轴的角度调整时， 操作者会不小心接触半导体基片本身或连接端子与半导体基片的引线接合 配线，从而存在产生发光不良和电气性连接不良的问题。

发明内容
鉴于上述问题，本发明的课题在于提供一种半导体激光器放热性优良 的发光元件固定用保持件、以及使用该发光元件固定用保持件的光头装置。
另外，本发明的课题还在于提供一种可充分确保粘结强度的发光元件 固定用保持件、以及使用该发光元件固定用保持件的光头装置。
另外，本发明的课题还在于提供一种光头装置，在上下、左右方向上
对半导体基片露出且放热性优良的具有高寿命性能的半导体激光器的光轴 进行角度调整时，或者为此而将半导体激光器安装固定到光轴调整夹具上 时，可减少因接触半导体基片及其电气配线而引起的发光不良等的不良问 题。
为了解决上述课题，在第1发明中，在用于将发光元件固定到设备本 体侧的发光元件固定用保持件中，其特征在于，所述发光元件固定用保持 件包括保持所述发光元件的元件侧保持件、以及保持该元件侧保持件并 固定在设备本体侧的固定侧保持件，所述元件侧保持件具有供来自所述发 光元件的射出光穿过的开口部并具有向前方隆起的截面呈圆弧状的凸曲 面，所述固定侧保持件具有供来自所述发光元件的射出光穿过的开口部并 具有容纳所述凸曲面的截面呈圆弧状的凹曲面，所述凸曲面及所述凹曲面 中的一个曲面包括曲率半径不同的多个曲面。
在第1发明的发光元件固定用保持件中，固定侧保持件在保持有发光 元件的元件侧保持件的前侧部分被固定侧保持件的凹曲面支撑的状态下固 定到设备本体侧。在此，由于元件侧保持件的凸曲面及固定侧保持件的凹 曲面均为截面呈圆弧状，因此若使元件侧保持件绕光轴或在与光轴正交的 方向上偏移，则可调整发光元件的射出光轴的方向。另外，元件侧保持件 的凸曲面及固定侧保持件的凹曲面均为截面呈圆弧状，且所述凸曲面及所 述凹曲面中的一个曲面包括曲率半径不同的多个曲面，因此会在大面积上 相互接触或靠近。因此，可通过元件侧保持件及固定侧保持件有效地将半 导体激光器点灯时产生的热量放散到装置框架，从而可延长半导体激光器 的寿命。
在第1发明中，所述凸曲面及所述凹曲面中的另一个曲面、以及所述 一个曲面中的与所述另一个曲面接触的部分相互之间曲率半径最好相同。 若这样构成，则接触面积始终较大，因此可通过元件侧保持件及固定侧保 持件有效地将半导体激光器点灯时产生的热量放散到装置框架。
在第1发明中，在所述一个曲面中，所述多个曲面的曲率中心最好大 致一致。
在第1发明中，在所述凸曲面与所述凹曲面之间最好形成有所述凸 曲面与所述凹曲面接触的环带状的定位区域、以及填充用于固定所述元件 侧保持件与所述固定侧保持件的粘结剂的环带状的间隙区域。即，最好在
所述凸曲面与所述凹曲面之间形成有所述凸曲面与所述凹曲面接触的环 带状的定位区域、以及环带状的间隙区域，在该间隙区域内填充有用于固 定所述元件侧保持件与所述固定侧保持件的粘结剂。在本发明中，在所述 凸曲面与所述凹曲面之间形成的间隙空间间隙尺寸狭窄且面积大，因此在 凸曲面与凹曲面之间涂敷粘结剂而将元件侧保持件与固定侧保持件固定 时，粘结强度大。
在第1发明中，即使在作为所述粘结剂而使用了厌气性粘结剂时，粘 结强度也大。即，由于间隙尺寸的狭窄部分的面积大，因此注入的粘结剂 大部分不与空气接触，从而厌气性粘结剂充分硬化。
在第1发明中，所述间隙区域最好位于所述定位区域的外周侧。若这 样构成，则容易进行向所述间隙区域内注入粘结剂的操作。
在第1发明中，所述凸曲面的中心最好位于所述发光元件的射出光轴上。
第1发明的发光元件固定用保持件在光头装置的所述设备本体侧装设 所述发光元件时使用。此时，在所述装置框架上装设有将从所述发光元件 射出的激光引向物镜的光学系统。
为了解决上述课题，第2发明的光头装置包括半导体激光器，具有 在一侧形成配设有半导体基片的发光部且在另一侧形成设置有端子的端子 部的座部；元件侧保持件，用于安装该半导体激光器；以及装置框架，直 接或间接地装设该元件侧保持件，其特征在于，所述发光部形成有将从所 述半导体基片射出的射出光的正交方向切开、露出所述半导体基片的露出 部，且在所述元件侧保持件上具有配设在所述露出部侧、保护所述半导体 基片的保护部。通过这样构成，在光头装置的装配工序中，可防止操作者 不小心接触半导体基片和引线接合配线等而产生半导体激光器的发光不良 等。
此时，所述保护部最好从所述元件侧保持件起沿着所述半导体基片舌 片状地延伸设置。采用这种结构，可用压铸等方式一体地成形元件侧保持 件，从而有助于降低光头装置的制造成本。
另外，在第2发明中，最好在固定所述元件侧保持件的被固定构件上
形成有在内部收容所述半导体基片的开口部，与该开口部的内壁对置的所 述保护部的对置面形成为沿着所述开口部的内壁的形状。采用这种结构，
在绕光轴旋转调整半导体基片时，可抑制开口部的内壁与保护部的对置面 的干涉，并可加大保护部的尺寸，由此提高压铸等方式的固定侧保持件的 成形性，且保护部不会不小心地折损。另外，可减小被固定构件的开口部 的内壁与保护部之间的间隙，从而提高保护部的放热效率。
另外，在制造第2发明的光头装置时，最好在将所述半导体激光器固 定在所述元件侧保持件上后，使所述端子侧保持在夹具上来进行所述半导 体激光器的光轴调整。采用这种结构，在将元件侧保持件固定到夹具上时， 由于设在元件侧保持件上的保护部覆盖半导体激光器的半导体基片，因此 即使拿着半导体激光器的半导体基片侧固定到夹具上，也可防止操作者接 触半导体基片等。
采用第1发明，构成发光元件固定用保持件的元件侧保持件的凸曲面 及固定侧保持件的凹曲面均为截面呈圆弧状，因此若使元件侧保持件绕光 轴或在与光轴正交的方向上偏移，则可调整发光元件的射出光轴的方向。 另外，元件侧保持件的凸曲面及固定侧保持件的凹曲面均为截面呈圆弧状， 且所述凸曲面及所述凹曲面中的一个曲面包括曲率半径不同的多个曲面， 因此在大面积上相互接触或靠近。因此，可通过元件侧保持件及固定侧保 持件有效地将半导体激光器点灯时产生的热量放散到装置框架，因此可延 长半导体激光器的寿命。另外，若使所述凸曲面及所述凹曲面中的任一个 由曲率半径不同的多个曲面构成，则会在凸曲面与凹曲面之间形成所述凸 曲面与所述凹曲面接触的环带状的定位区域、以及填充用于固定所述元件 侧保持件与所述固定侧保持件的粘结剂的环带状的间隙区域，在该间隙区 域内，间隙尺寸狭窄部分的面积较大，因此粘结强度大。
另外，采用第2发明，配设有半导体基片的半导体激光器的发光部的 一部分开口，因此半导体基片露出，但在该半导体激光器安装在元件侧保 持件上的状态下，所述发光部的露出部被设在元件侧保持件上的保护部覆 盖。因此，在光头装置的装配工序中，可防止操作者不小心接触半导体基 片和引线接合配线等而产生半导体激光器的发光不良等，从而可提供具有 高可靠性的光头装置。


图1是在从物镜射出光的一侧看第1发明的实施形态1的光头装置的
立体图。
图2是图1所示光头装置的分解立体图。
图3是从图1所示光头装置上拆下了金属盖和物镜驱动装置的状态的 立体图。
图4是在图1所示光头装置中使用的第一激光器光源装置的分解立体图。
图5是在图1所示光头装置中使用的第一激光器光源装置的剖视图。 图6是在第1发明的实施形态2的光头装置中使用的第一激光器光源 装置的剖视图。
图7是在第1发明的实施形态3的光头装置中使用的第一激光器光源 装置的剖视图。
图8是在第1发明的实施形态4的光头装置中使用的第一激光器光源 装置的剖视图。
图9是现有的发光元件固定用保持件的说明图。
图IO是本发明的半导体激光器的外观立体图。
图11是第2发明的实施形态1的元件侧保持件的外观立体图。
图12是在图11所示元件侧保持件上固定了半导体激光器的外观立体图。
图13是在图ll所示元件侧保持件上固定了半导体激光器的侧视图。 图14是在图11所示元件侧保持件上固定了半导体激光器后再固定在 固定侧保持件上的第一激光器光源装置的外观立体图。 图15是图14所示第一激光器光源装置的主视图。 图16是在第2发明的实施形态2的元件侧保持件上固定了半导体激光
器后再固定在固定侧保持件上的第一激光器光源装置的主视图。
图17是在第2发明的实施形态3的元件侧保持件上固定了半导体激光
器后再固定在固定侧保持件上的第一激光器光源装置的主视图。 (符号说明) 1光头装置
2装置框架(设备本体) 6发光元件固定用保持件 30第一激光器光源装置 31半导体激光器(发光元件) 40第二激光器光源装置
46保护部 61元件侧保持件 62固定侧保持件 66定位区域 67间隙区域 91物镜 311端子 312座部 312a发光部 312b端子部 314a露出部 611第一凸曲面 612第二凸曲面 613凸曲面
610开口部(在元件侧保持件上形成的开口部) 620开口部(在固定侧保持件上形成的开口部) 621第一凹曲面 622第二凹曲面 623凹曲面
具体实施例方式
下面参照附图来说明应用了本发明的光头装置。 [第1发明的实施形态1] (整体结构)
图1是在从物镜射出光的一侧看应用了本发明的光头装置的立体图。 图2是图1所示光头装置的分解立体图。图3是从图1所示光头装置上拆 下了金属盖和物镜驱动装置的状态的立体图。
图l 图3所示的本形态的光头装置1是对CD及DVD等光记录介质进 行信息的再现或/及记录的装置。光头装置1具有由镁和锌等的压铸件形成
的金属制的装置框架2，在该装置框架2的两端分别形成有与盘片驱动装置
的两个导向轴卡合的第一轴承21及第二轴承22。为了防止盘片驱动机构在 靠近主轴马达(未图示)时的干涉，装置框架2的一个侧面被弯曲成圆弧 状。
在装置框架2的上表面侧，物镜91位于大致中央。在相对物镜91的 第一轴承21—侧覆盖有金属制的本体盖80。本体盖80包括覆盖装置框 架2的上表面的上板部81;以及从该上板部81的一个侧端缘向下方弯曲地 与在装置框架2的侧面上形成的突起28卡合的侧板部82，在上板部81上 形成的小孔83中嵌合有从装置框架2向上方凸出的定位突起29。
本形态的光头装置1是可使用波长为650nm频带的第一激光及波长为 780nm频带的第二激光来对DVD类盘片及CD类盘片进行信息的记录、再现 的双波长光头装置，在装置框架2上装设有具有射出波长为650nra频带 的第一激光的AlGalnP系列的半导体激光器(激光二极管)的第一激光器 光源装置30、以及具有射出波长为780nm频带的第二激光的AlGaAs系列的 半导体激光器(激光二极管)的第二激光器光源装置40。在此，第一激光 及第二激光通过由配置在从激光器光源装置30、 40朝向光记录盘片的光路 上的多个光学元件构成光学系统被引向作为光记录盘片的DVD类盘片或CD 类盘片，构成该光学系统的光学元件也装设在装置框架2上。另外，来自 光记录盘的返回光也通过光学系统引向公共的信号检测用感光元件50，对 这种返回光作出光路规定的光学元件以及信号检测用感光元件50也装设在 装置框架2上。
在本形态的光头装置l中，光学系统包括使从第一激光器光源装置 30射出的激光透过并使从第二激光器光源装置40射出的激光反射的光路 合成用的偏光棱镜52、使从该偏光棱镜52射出的激光部分反射的半反射镜 53、对被半反射镜53反射的激光的1/4波长板55、使透过1/4波长板55 的激光变为平行光的准直透镜56、使该平行光朝着光记录盘片向上立起的 向上镜57、以及使来自向上镜57的激光聚焦到光记录盘片的记录面上的物 镜91。另外，光学系统中还包括敏感元件透镜(未图示)，该敏感元件透 镜用于在被光记录盘片的记录面反射的返回光通过向上镜57、准直透镜56、 1/4波长板55、半反射镜53而引向信号检测用感光元件50时赋于像散。 从偏光棱镜52看，在半反光镜53的背后配置有监视用感光元件51。另外，
在第一激光器光源装置30与偏光棱镜52之间配置有与1/2波长板构成一 体的衍射元件54，在第二激光器光源装置40与偏光棱镜52之间配置有衍 射元件58及中继透镜59。
物镜91利用物镜驱动机构9对跟踪方向及聚焦方向的位置进行伺服控 制，这种物镜驱动机构9也装设在装置框架2上。在本形态中，作为物镜 驱动机构9使用的是吊索方式的机构，作为这种物镜驱动机构9可使用公 知的物镜驱动机构，因此省去详细说明，但包括保持物镜91的透镜保持 件92、用多根引线93在跟踪方向及聚焦方向上可移动地支撑该透镜保持件 92的保持件支撑部94、以及固定在装置框架2上的轭95。另外，物镜驱动 机构9包括由安装在透镜保持件92上的驱动线圈(未图示)和安装在轭95 上的驱动磁体98构成的磁力驱动回路，通过控制对驱动线圈的通电，相对 于光记录盘片，在跟踪方向及聚焦方向上对保持在透镜保持件92上的物镜 91进行驱动。物镜驱动机构9还可进行调整物镜91的俯仰方向倾角的倾角 控制。另外，物镜91的周围用矩形框状的致动器盖85覆盖。
在装置框架2的上面重叠地配置有挠性基板70,在该挠性基板70上 安装有驱动用集成电路等。另外，利用挠性基板70的端部等进行与第一激 光器光源装置30、第二激光器光源装置40、信号检测用感光元件50以及 监视用感光元件51的电气性连接。另外，在挠性基板70上，本体盖80及 致动器盖85重叠地配置。
(第一激光器光源装置30的结构)
图4及图5是在本形态的光头装置1中使用的第一激光器光源装置30 的分解立体图及其剖视图。
如图3所示，在本形态的光头装置l中，第一激光器光源装置30包括 半导体激光器31以及保持该半导体激光器31的发光元件固定用保持件6， 半导体激光器31通过发光元件固定用保持件6固定在装置框架2的侧面上。
如图4及图5所示，发光元件固定用保持件6包括保持半导体激光 器31的元件侧保持件61、以及粘结固定该元件侧保持件61的前部分的固 定侧保持件62。
半导体激光器31的多个端子311固定在座部312上，在该端子311的 前端部分上装设有半导体基片313。另外，在座部312的前方配置有部分地 包围半导体基片313周围的元件盖314。元件侧保持件61在其背面侧形成有安装座部312的大致圆形的凹部 615，并在该凹部615的前方形成有供半导体基片313及元件盖314插入的 开口部610。在此，元件侧保持件61的前表面为向前方隆起的截面呈圆弧 状的凸曲面613，开口部610位于其中央。
固定侧保持件62在其中央部分形成有供半导体基片313及元件盖314 插入的圆形的开口部620，前端面627包括可与装置框架2的侧面抵接的 平坦面628、以及从该平坦面628凸出的定位突起629。
另外，在固定侧保持件62的背面侧，开口部620的周围成为了容纳元 件侧保持件61的前表面侧(凸曲面613)的截面呈圆弧状的凹曲面623。
在用这样构成的发光元件固定用保持件6将半导体激光器31装设到装 置框架2上时，在将半导体激光器31插入元件侧保持件61中后，利用粘 结剂来固定座部312与元件侧保持件61。接着，将元件侧保持件61的凸曲 面613嵌合到固定侧保持件62的凹曲面623中。其结果是，元件侧保持件 61的凸曲面613被固定侧保持件62的凹曲面623支撑。接着，若将元件侧 保持件61的凸曲面613和固定侧保持件62的凹曲面623作为滑动面而使 元件侧保持件61绕光轴或在与光轴正交的方向上偏移，则可调整半导体激 光器31的光轴方向。例如，可在与固定侧保持件62的前端面627正交的 方向上调整半导体激光器31的光轴。因此，调整后，在凸曲面613与凹曲 面623之间涂敷粘结剂而将元件侧保持件61固定在固定侧保持件62上后， 在使固定侧保持件62的前端面627与装置框架2抵接的状态下将固定侧保 持件62固定到装置框架2上。其结果是，可调整在装置框架2上的半导体 激光器31的光轴方向。
这样，在构成第一激光器光源装置30时，在本形态中，元件侧保持件 61的凸曲面613成为了曲率半径SR1—定的连续的面。
与此相对，固定侧保持件62的凹曲面623包括内周侧的第一凹曲面 621、以及在该第一凹曲面621的外周侧通过环状台阶624连接的第二凹曲 面622。在此，元件侧保持件61的凸曲面613、固定侧保持件62的第一凹 曲面621、以及第二凹曲面622的曲率中心大致一致，但第一凹曲面621 的曲率半径SR2小于第二凹曲面622的曲率半径SR3。另外，元件侧保持件 61的凸曲面613的曲率半径SR1与固定侧保持件62的第一凹曲面621的曲 率半径SR2相等或大于第一凹曲面621的曲率半径SR2，但小于第二凹曲面 622的曲率半径SR3。
艮口，凸曲面613的曲率半径SR1、第一凹曲面621的曲率半径SR2、以 及第二凹曲面622的曲率半径SR3设定成满足下式所示条件
曲率半径SR2《曲率半径SR1<曲率半径SR3。
因此，在将元件侧保持件61的凸曲面613嵌合在固定侧保持件62的 凹曲面623内的状态下，在凸曲面613与凹曲面623之间形成有凸曲面 613与第一凹曲面621接触的环带状的定位区域66、以及凸曲面613与第 二凹曲面622对置的环带状的间隙区域67。因此，只要在间隙区域67内注 入厌气性的粘结剂并使其硬化，就可固定元件侧保持件61与固定侧保持件 62。
(本形态的效果)
如上所述，在本形态的发光元件固定用保持件6中，元件侧保持件61 的凸曲面613、以及固定侧保持件62的凹曲面623均为截面呈圆弧状，因 此若使元件侧保持件61绕光轴或在与光轴正交的方向上偏移，则可调整半 导体激光器31的射出光轴的方向。
另外，元件侧保持件61的凸曲面613以及固定侧保持件62的凹曲面 623均为截面呈圆弧状，且固定侧保持件62的凹曲面623包括曲率半径不 同的第一凹曲面621和第二凹曲面622，因此元件侧保持件61的凸曲面613 与固定侧保持件62的凹曲面623在大面积上接触或靠近。尤其是在元件侧 保持件61的凸曲面613与固定侧保持件62的第一凹曲面621曲率半径相 等时，元件侧保持件61的凸曲面613与固定侧保持件62的第一凹曲面621 在大面积上接触。因此，可通过元件侧保持件61及固定侧保持件62有效 地将半导体激光器31点灯时产生的热量放散到装置框架2。因此，半导体 激光器31即使发热也维持在较低的温度，从而可延长半导体激光器31的 寿命，且射出的激光的波长等稳定。
另外，填充用于固定元件侧保持件61与固定侧保持件62的粘结剂的 间隙区域67的面积大，因此粘结强度大。另外，间隙区域67的间隙尺寸 狭窄且面积大，因此即使在作为粘结剂而使用了厌气性粘结剂时，注入的 粘结剂也大部分不与空气接触，因此厌气性粘结剂可充分硬化。
另外，在本实施形态中，间隙区域67位于定位区域66的外周侧，因 此可如箭头A所示地将粘结剂注入间隙区域67内，可容易且高效地进行粘
结剂的注入操作。
在上述实施形态1中，凸曲面613的曲率半径SR1、第一凹曲面621 的曲率半径SR2、以及第二凹曲面622的曲率半径SR3设定成满足下式所示 条件-
曲率半径SR2《曲率半径SRK曲率半径SR3
但在本形态中，如图6及下式所示，凸曲面613的曲率半径SR1、第 一凹曲面621的曲率半径SR2、以及第二凹曲面622的曲率半径SR3构成为 满足下面的条件
曲率半径SR3《曲率半径SR1<曲率半径SR2
艮口，在本形态中，固定侧保持件62的凹曲面623也包括内周侧的第一 凹曲面621以及在该凹曲面621的外周侧通过环状台阶624连接的第二凹 曲面622，元件侧保持件61的凸曲面613、第一凹曲面621、以及第二凹曲 面622的曲率中心大致一致。但在本形态中，第一凹曲面621的曲率半径 SR2大于第二凹曲面622的曲率半径SR3。另外，元件侧保持件61的凸曲 面613的曲率半径SR1与固定侧保持件62的第二凹曲面622的曲率半径SR3 相等或大于第二凹曲面622的曲率半径SR3，但小于第一凹曲面621的曲率 半径SR2。
这种构成时，在将元件侧保持件61的凸曲面613嵌合在固定侧保持件 62的凹曲面623内的状态下，在凸曲面613与凹曲面623之间形成有凸 曲面613与第二凹曲面622接触的环带状的定位区域66、以及凸曲面613 与第一凹曲面621对置的环带状的间隙区域67。因此，在本形态中，需要 如箭头B所示地在间隙区域67内注入厌气性粘结剂，但由于间隙尺寸狭窄 的间隙区域67在较大面积上形成，因此在凸曲面613与第一凹曲面621之 间的间隙内能使厌气性粘结剂可靠地硬化。
另外，元件侧保持件61的凸曲面613及固定侧保持件62的凹曲面623 均为截面呈圆弧状，且固定侧保持件62的凹曲面623包括曲率半径不同的 第一凹曲面621和第二凹曲面622，因此元件侧保持件61的凸曲面613与 固定侧保持件62的凹曲面623在大面积上接触或靠近。尤其是在元件侧保 持件61的凸曲面613与固定侧保持件62的第二凹曲面622的曲率半径相 等时，元件侧保持件61的凸曲面613与固定侧保持件62的第二凹曲面622在大面积上接触。因此，可通过元件侧保持件61及固定侧保持件62有效 地将半导体激光器31点灯时产生的热量放散到装置框架2。 [第l发明的实施形态3]
在上述实施形态1、 2中，固定侧保持件62的凹曲面623包括曲率半 径不同的第一凹曲面621和第二凹曲面622，但在本形态中，如图7所示， 固定侧保持件62的凹曲面623成为了曲率半径SR11 —定的连续的面。与 此相对，元件侧保持件61的凸曲面613包括内周侧的第一凸曲面611、 以及在该第一凸曲面611的外周侧通过环状台阶614连接的第二凸曲面 612。在此，固定侧保持件62的凹曲面623、元件侧保持件61的第一凸曲 面611、以及第二凸曲面612的曲率中心大致一致，但第一凸曲面611的曲 率半径SR12大于第二凸曲面612的曲率半径SR13。另外，固定侧保持件 62的凹曲面623的曲率半径SR11与元件侧保持件61的第一凸曲面611的 曲率半径SR12相等或小于第一凸曲面611的曲率半径SR12，但大于第二凸 曲面的曲率半径SR13。
艮卩，凹曲面623的曲率半径SR11、第一凸曲面611的曲率半径SR12、 以及第二凸曲面612的曲率半径SR13设定成满足下式所示条件
曲率半径SR13〈曲率半径SR11《曲率半径SR12
因此，在将元件侧保持件61的凸曲面613嵌合在固定侧保持件62的 凹曲面623内的状态下，在凸曲面613与凹曲面623之间形成有凹曲面 623与第一凸曲面611接触的环带状的定位区域66、以及凹曲面623与第 二凸曲面612对置的环带状的间隙区域67。因此，只要如箭头A所示地在 间隙区域67内注入厌气性的粘结剂并使其硬化，就可固定元件侧保持件61 与固定侧保持件62。
这样，在本形态中，固定侧保持件62的凹曲面623、以及元件侧保持 件61的凸曲面613均为截面呈圆弧状，且元件侧保持件61的凸曲面613 包括曲率半径不同的第一凸曲面611和第二凸曲面612，因此元件侧保持件 61的凸曲面613与固定侧保持件62的凹曲面623在大面积上接触或靠近。 尤其是在元件侧保持件61的第一凸曲面614与固定侧保持件62的凹曲面 623的曲率半径相等时，元件侧保持件61的第一凸曲面611与固定侧保持 件62的凹曲面623在大面积上接触。因此，可通过元件侧保持件61及固 定侧保持件62有效地将半导体激光器31点灯时产生的热量放散到装置框 架2。另外，填充用于固定元件侧保持件61与固定侧保持件62的粘结剂的 间隙区域67的间隙尺寸狭窄且面积大，因此粘结强度大。另外，即使在间 隙区域67内使用了厌气性粘结剂时，注入的粘结剂也大部分不与空气接触， 因此厌气性粘结剂可充分硬化。另外，由于间隙区域67位于定位区域66 的外周侧，因此可如箭头A所示地注入粘结剂，从而可容易且高效地进行 粘结剂的注入操作。
在上述实施形态3中，凹曲面623的曲率半径SRll、第一凸曲面611 的曲率半径SR12、以及第二凸曲面612的曲率半径SR13设定成满足下式所 示条件
曲率半径SR13<曲率半径SR11《曲率半径SR12
但在本形态中，如图8及下式所示，凹曲面623的曲率半径SRll、第 一凸曲面611的曲率半径SR12、以及第二凸曲面612的曲率半径SR13形成
为满足下式的条件
曲率半径SR12〈曲率半径SR11《曲率半径SR13
艮P，本形态中，元件侧保持件61的凸曲面613也是包括内周侧的第一 凸曲面611、以及在该凸曲面611的外周侧通过环状台阶连接的第二凸曲面 612，元件侧保持件61的第一凸曲面611、第二凸曲面612、以及固定侧保 持件62的凹曲面623的曲率中心大致一致。但在本形态中，第一凸曲面611 的曲率半径SR12小于第二凸曲面612的曲率半径SR13。另外，固定侧保持 件62的凹曲面623的曲率半径SRll与元件侧保持件61的第二凸曲面612 的曲率半径SR13相等或小于第二凸曲面612的曲率半径SR13，但大于第一 凸曲面611的曲率半径SR12。
这种构成时，在将元件侧保持件61的凸曲面613嵌合在固定侧保持件 62的凹曲面623内的状态下，在凸曲面613与凹曲面623之间形成有凹 曲面623与第二凸曲面612接触的环带状的定位区域66、以及凹曲面623 与第一凸曲面611对置的间隙区域67。因此，在本形态中，需要如箭头B 所示地在间隙区域67内注入厌气性粘结剂，但间隙尺寸狭窄的间隙区域67 在较大面积上形成，因此具有能在凹曲面623与第一凸曲面611之间的间 隙内使厌气性粘结剂可靠地硬化的优点。
另外，固定侧保持件62的凹曲面623及元件侧保持件61的凸曲面613
均为截面呈圆弧状，且元件侧保持件61的凸曲面613包括曲率半径不同的 第一凸曲面611和第二凸曲面612，因此元件侧保持件61的凸曲面613与 固定侧保持件62的凹曲面623在大面积上接触或靠近。尤其是在元件侧保 持件61的第二凸曲面612和固定侧保持件62的凹曲面623的曲率半径相 等时，元件侧保持件61的第二凸曲面612与固定侧保持件62的凹曲面623 在大范围上接触。因此，可通过元件侧保持件61及固定侧保持件62有效 地将半导体激光器31点灯时产生的热量放散到装置框架2。 [第l发明的其它实施形态]
在上述形态中，凸曲面613或凹曲面623包括曲率半径不同的两个曲 面，但也可包括三个以上。另外，在上述形态中，在第一激光器光源装置 30中应用了本发明，但也可在第二激光器光源装置40或第一及第二激光器 光源装置30、 40双方中应用本发明。
下面对应用了第2发明的光头装置进行说明。第2发明应用于用图l 图3说明过的第1发明的光头装置中。因此，对与第1发明的光头装置相 同的部分使用相同符号进行说明。另外，由于光头装置的整体结构与第1 发明的光头装置相同，因此在此省去其详细说明。
图IO是本发明的半导体激光器的外观立体图。另外，图11是第2发 明的实施形态1的元件侧保持件的外观立体图。图12是在图11所示元件 侧保持件上固定了半导体激光器的外观立体图。图13是在图11所示元件 侧保持件上固定了半导体激光器的侧视图。图14是在图11所示元件侧保 持件上固定半导体激光器后再固定在固定侧保持件上的第一激光器光源装 置的外观立体图。图15是图14所示第一激光器光源装置的主视图。
如图10所示，半导体激光器31在大致圆盘状的铜制的座部312的一 侧形成有发光部312a，在另一侧形成有端子部312b。在发光部312a上通 过压入或焊接等固接有铜制的元件盖314，在该元件盖314上通过辅助配件 34以沿着图中箭头所示的光线照射方向延伸的形状装设有半导体基片313。 另外，半导体基片313在光线照射的同时发热，因此元件盖314形成为截 面呈大致U字状，具有从半导体基片313射出的射出光的正交方向被切开 的露出部314a，半导体基片313利用该露出部314a露出在外部。
另外，在端子部312b上设置有外周面被绝缘的多个端子311，利用引
线接合配线311a与半导体基片313电气性地连接。这些端子311例如作为 激光器的发光信号的输入端子或激光器的输出监视信号用的输出端子等而 起作用。
图11中作了详细图示的与所述半导体激光器31卡合的元件侧保持件 61是一种在其凸曲面613上形成有与底面61a垂直的侧面61b及与底面61a 平行的上表面61c的大致半球状的锌制的构件，通过压铸一体成形。
在元件侧保持件61的中央形成有可供半导体激光器31的发光部312a 插通的开口部610，并在底面61a上以可收容所述半导体激光器31的座部 312的大小形成有凹部615。另外，在上表面61c上延伸设置有舌片状的保 护部46。
另外，如图12及图13所示，所述半导体激光器31从发光部312a侧 插通所述元件侧保持件61的开口部610并用厌气性粘结剂固接。在该固接 状态下，保护部46位于覆盖露出部314a的位置上。其结果是，卡合前从 露出部314a露出的半导体基片313、引线接合配线311a等被保护部46覆
另外，在本形态中，如图13所示，保护部46的位置稍低于半导体基 片313的发光点P，可从发光部312a上形成的露出部314a的方向、即图纸 面左侧目测到发光点P的位置。
另外，如图14所示，固定有半导体激光器31的元件侧保持件61固定 在固定侧保持件62上，从而形成第一激光器光源装置30。若详细说明，则 利用未图示的光轴调整夹具分别支撑固定侧保持件62及固定有半导体激光 器31的元件侧保持件61，将固定有半导体激光器31的元件侧保持件61 的凸曲面613嵌合在固定侧保持件62的凹曲面623中，从而使固定有半导 体激光器31的元件侧保持件61与固定侧保持件62卡合。
之后，固定有半导体激光器31的元件侧保持件61在使其凸曲面613 与固定侧保持件62的凹曲面623接触的状态下如上所述地使半导体激光器 31的发光点绕光轴滑动旋转，在图14所示的e方向及与该e方向正交的方 向上也进行光轴调整。
在该光轴调整时，固定有半导体激光器31的元件侧保持件61的端子 311侧被固定在光轴调整夹具上来进行光轴调整。即，操作者拿着固定有半 导体激光器31的元件侧保持件61的发光部312a侧固定到光轴调整夹具上。 此时，固定有半导体激光器31的元件侧保持件61极小，半导体基片
313露出，因此若未形成有保护部46，则在将固定有半导体激光器31的元 件侧保持件61放置到光轴调整夹具上时、或者在使固定侧保持件62和固 定有半导体激光器31的元件侧保持件61绕光轴滑动旋转时，操作者有可 能会接触半导体基片313和引线接合配线311a等。
然而，在本形态中，半导体基片313和引线接合配线311a的周围被元 件盖314及保护部46包围，因此操作者不会接触半导体基片313和引线接 合配线311a而使其受损，从而可防止半导体基片313的发光不良等。
在该光轴调整后，固定有半导体激光器31的元件侧保持件61与固定 侧保持件62用厌气性粘结剂固接，作为第一激光器光源装置30安装到装 置框架2上。
另外，如图15所示，保护部46的与固定侧保持件62的开口部620对 置的面46a、 46b沿着开口部62的内周形状形成。 (本形态的效果)
如上所述，采用本形态的光头装置l，在半导体激光器31的座部312 的一侧形成的发光部312a中，在配设有半导体基片313的发光部312a的 一部分上形成有露出部314a，半导体基片313虽然从该露出部314a露出， 但在将半导体激光器31安装在元件侧保持件61上时，露出部314a被设在 元件侧保持件61上的保护部46覆盖。因此，在光头装置l的装配工序等 中，可防止操作者不小心接触半导体基片313和引线接合配线311a而产生 半导体激光器31的发光不良等。
另外，由于保护部46从元件侧保持件61沿着半导体基片313延伸设 置成舌片状，因此可用压铸等方式一体地成形元件侧保持件。
另外，保护部46的与固定侧保持件62的开口部620的内壁对置的面 46a、 46b沿着开口部620的内周形状形成。利用这种形成，在进行半导体 激光器31的光轴调整时，可使固定侧保持件62的开口部620的内壁与保 护部46的面46a、 46b不产生干涉，并使保护部46的体积形成得较大。因 此，可提高在由压铸成形工序形成元件侧保持件61时的保护部46的充型 性。并且，保护部46的刚性提高，从而保护部46不会不小心折损。另外， 由于可靠近配置固定侧保持件62的开口部620和保护部46的面46a、46b， 因此可提高保护部46针对半导体激光器31发热的放热效率。
另外，在将半导体激光器31固定在元件侧保持件61上后，将端子311
保持在夹具上进行半导体激光器31的光轴调整，从而在将半导体激光器31 固定到夹具上时可避免产生与半导体基片313接触、引线接合配线311a断 线等的不良情况。
另外，所述保护部46的形状存在各种变形例。图16是在第2发明的 实施形态2的元件侧保持件上固定半导体激光器后再固定在固定侧保持件 上的第一激光器光源装置的主视图。如该图16所示，若使保护部46延伸 设置到半导体基片313的附近，则从半导体基片313传递到保护部46的热 量变大，可从保护部46及元件侧保持件61高效地放热。
另外，图17是在第2发明的实施形态3的元件侧保持件上固定半导体
激光器后再固定在固定侧保持件上的第一激光器光源装置的主视图。如该 图17所示，也可使保护部46分割成多个形成，加大保护部46的表面积， 从而提高半导体基片313的放热效率。
上面对本发明的实施形态进行了详细说明，但本发明并不局限于上述 实施形态，可在不脱离本发明主旨的范围内进行各种改变。
例如，对本实施形态的光头装置1中使用的元件侧保持件61用锌压铸 方式一体成形的情况进行了说明，但也可采用铝压铸或镁压铸方式成形。
权利要求
1.一种发光元件固定用保持件，用于将发光元件固定到设备本体侧，其特征在于，所述发光元件固定用保持件包括保持所述发光元件的元件侧保持件、以及保持该元件侧保持件并固定在设备本体侧的固定侧保持件，所述元件侧保持件具有供来自所述发光元件的射出光穿过的开口部并具有向前方隆起的截面呈圆弧状的凸曲面，所述固定侧保持件具有供来自所述发光元件的射出光穿过的开口部并具有容纳所述凸曲面的截面呈圆弧状的凹曲面，所述凸曲面及所述凹曲面中的一个曲面包括曲率半径不同的多个曲面。
2. 如权利要求1所述的发光元件固定用保持件，其特征在于，所述凸 曲面及所述凹曲面中的另一个曲面、以及所述一个曲面中的与所述另一个 曲面接触的部分相互之间曲率半径相同。
3. 如权利要求1所述的发光元件固定用保持件，其特征在于，在所述 一个曲面中，所述多个曲面的曲率中心大致一致。
4. 如权利要求1所述的发光元件固定用保持件，其特征在于，在所述 凸曲面与所述凹曲面之间形成有:所述凸曲面与所述凹曲面接触的环带状 的定位区域、以及填充用于固定所述元件侧保持件与所述固定侧保持件的 粘结剂的环带状的间隙区域。
5. 如权利要求4所述的发光元件固定用保持件，其特征在于，所述间隙区域位于所述定位区域的外周侧。
6. 如权利要求4所述的发光元件固定用保持件，其特征在于，所述粘结剂为厌气性粘结剂。
7. 如权利要求1所述的发光元件固定用保持件，其特征在于，所述凸 曲面的中心位于所述发光元件的射出光轴上。
8. —种光头装置，通过用于将发光元件固定到设备本体侧的发光元件 固定用保持件而在设备本体侧装设有所述发光元件，其特征在于，所述发光元件固定用保持件包括保持所述发光元件的元件侧保持件、以及保持该元件侧保持件并固定在设备本体侧的固定侧保持件，所述元件侧保持件具有供来自所述发光元件的射出光穿过的开口部并具有向前方隆起的截面呈圆弧状的凸曲面，所述固定侧保持件具有供来自所述发光元件的射出光穿过的开口部并 具有容纳所述凸曲面的截面呈圆弧状的凹曲面，所述凸曲面及所述凹曲面中的一个曲面包括曲率半径不同的多个曲面，在所述设备本体侧装设有将从所述发光元件射出的激光引向物镜的光 学系统。9. 一种光头装置，包括半导体激光器，具有在一侧形成配设有半导体基片的发光部且在另一 侧形成设置有端子的端子部的座部；元件侧保持件，用于安装该半导体激光器；以及装置框架，直接或间接地装设该元件侧保持件，其特征在于， 所述发光部形成有将从所述半导体基片射出的射出光的正交方向切开、露出所述半导体基片的露出部，且在所述元件侧保持件上具有配设在所述露出部侧、保护所述半导体基片的保护部。10. 如权利要求9所述的光头装置，其特征在于，所述保护部从所述元件侧保持件起沿着所述半导体基片舌片状地延伸设置。11. 如权利要求9所述的光头装置，其特征在于，在固定所述元件侧保持件后再将该元件侧保持件间接地装设在所述装置框架上的固定侧保持件 上，形成有在内部收容所述半导体基片的开口部，与该开口部的内壁对置 的所述保护部的对置面形成为沿着所述开口部的内壁的形状。12. —种光头装置的制造方法，该光头装置包括半导体激光器，具有在一侧形成配设有半导体基片的发光部且在另一侧形成设置有端子的座部；元件侧保持件，用于安装该半导体激光器；以及 装置框架，直接或间接地装设该元件侧保持件，其特征在于， 所述发光部形成有将从所述半导体基片射出的射出光的正交方向切 开、露出所述半导体基片的露出部，且在所述元件侧保持件上具有配设在 所述露出部侧、保护所述半导体基片的保护部，在将所述半导体激光器固 定在所述元件侧保持件上后，使所述端子侧保持在夹具上来进行所述半导 体激光器的光轴调整a
全文摘要
本发明在进行发光基片露出的激光发光元件的光轴调整等时可减少因与发光基片等接触而引起的发光不良等的不良问题。在位于激光发光元件(31)的座部(312)的发光部(312a)上形成的开口部(314a)由在固定保持件(62)上形成的保护部(46)覆盖，从而在光头装置(1)的光轴调整等中，操作者不会不小心接触发光基片(313)和引线接合配线(311a)。
文档编号G11B7/125GK101097736SQ20071012794
公开日2008年1月2日 申请日期2007年6月27日 优先权日2006年6月27日
发明者小林文男, 牛沢幸弘 申请人:日本电产三协株式会社