JP2008047801A - レーザ固定装置 - Google Patents

Abstract

【課題】レーザ装置の製造コストを抑えながらも、例えば組み立て作業時における当該レーザ装置の破損を防止する。
【解決手段】レーザ固定装置（１）は、キャップレスなレーザ装置（２）を取り付けるための取付孔（１２）を備える。この取付孔に取り付けられるレーザ装置には、レーザ光を出射するレーザチップ部（２２、２２１）が備わる。そこで、レーザ固定装置（１）は、このレーザチップ部を少なくとも部分的に保護するための保護手段（１０）を備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、例えば半導体レーザのようなレーザ装置を取り付け可能なレーザ固定装置の技術分野に関する。

この種の光ディスクに信号を記録し、あるいは記録された信号を再生する光ピックアップには、光源として半導体レーザのようなレーザ装置が用いられる。このレーザ装置は、一般に、レーザ光を発光するチップを載置する台座となる円筒型のステム、ステムの上に被せられたキャップおよびステムのキャップとは反対の面に設けられたリードから構成されており、レーザ固定装置（以下「ホルダ」ともいう）に固定される（例えば特許文献１参照）。

ところで、このようなレーザ装置を製造するにあたり、生産効率の向上、あるいはコストダウンの要請があるのが常である。このような要請に対応するため、例えばレーザチップおよびワイヤーボンディングを保護していたキャップのない、いわゆるキャップレスレーザ技術が提案されている（例えば特許文献２参照）。この技術によると、キャップを用いないオープンパッケージであるため、一括生産を可能にし、コストダウンを図っている。

特許２００４−１１１５０８号公報 特許２００３−１７９２９２号公報

しかしながら、例えば前述の特許文献２に開示されている技術には、以下のような問題が生じ得る。即ち、従来のホルダ構造では、組み立て作業、調整作業、修理作業にてレーザチップ、およびワイヤーボンディングを破損してしまう虞がある。

本発明は、例えば上述した問題点に鑑みてなされたものであり、半導体レーザのようなレーザ装置の製造時において、コストダウンを図りながらも、レーザ装置の破損を防止可能なレーザ固定装置を提供することを課題とする。

本発明の請求項１に記載のレーザ固定装置は上記課題を解決するために、キャップレスなレーザ装置を取り付けるための取付孔と、前記取り付けられるレーザ装置に備わりかつレーザ光を出射するレーザチップ部を、少なくとも部分的に保護するための保護手段とを備える。

本発明の作用及び他の利得は次に説明する実施するための最良の形態から明らかにされよう。

以下、発明を実施するための最良の形態としての本発明の実施形態に係るレーザ固定装置について説明する。

本実施形態に係るレーザ固定装置は上述の課題を解決するために、キャップレスなレーザ装置を取り付けるための取付孔と、前記取り付けられるレーザ装置に備わりかつレーザ光を出射するレーザチップ部を、少なくとも部分的に保護するための保護手段とを備える。

本実施形態によれば、取付孔に、キャップレスなレーザ装置が取り付けられる。ここでいう「取付孔」とは、キャップレスなレーザ装置を、接着、かしめあるいは圧入等の手法によって取り付け可能なように、レーザ固定装置に形成された孔である。例えば、レーザ装置が円柱形であれば、それと同形か若干のマージンをもたせた円柱形の孔が、取付孔としてレーザ固定装置に形成される。「キャップレスなレーザ装置」とは、一般にレーザチップおよびワイヤーボンディングを保護していたキャップをもたないレーザ装置であり、キャップが不要な故にコストダウンが可能となる。

取り付けられるレーザ装置にはレーザチップ部が備わっており、このレーザチップ部によってレーザ光が出射される。ここでいう「レーザチップ部」とは、狭義にはチップそのものを示すが、広義にはレーザチップそのもののみならず、レーザチップを搭載するサブマウントも含む部位の総称である。レーザチップは、例えば半導体の再結合発光を利用して、レーザ光を出射可能なチップである。なお、「レーザ光」の波長は特に限定されない。

ここで、レーザ装置がキャップレスの状態であると、例えば冶具のような異物によって、レーザ装置が少なくとも部分的に破損してしまう虞がある。特に、レーザチップ部が破損してしまうと、レーザ光を出射不能となり、実用上不利である。

然るに、本実施形態に係るレーザ固定装置によると、このレーザチップ部は、保護手段によって、少なくとも部分的に保護されている。ここでいう「保護手段」は、レーザチップ部を少なくとも部分的に保護する防護壁のようなものであり、例えば、レーザ固定装置と一体的に形成され、かつ出射されるレーザ光の光軸方向に突出している。「少なくとも部分的に」とは、必ずしもレーザチップ部全体を保護する必要はない趣旨である。例えば、レーザチップ部が、Ｕ字型をしたステムのような他の保護用部材に部分的に囲われている場合には、ステムに囲われていない部分、すなわちＵ字が開いている部分に保護手段が備えられるとよい。このようにして、レーザ装置の破損が少なくとも部分的に防止される。例えば、レーザチップ部の周囲のうち、何らキャップが存在しない無防備な側へ向かって進入する異物から、当該レーザチップ部を保護することができる。

以上、説明したように、本実施形態のレーザ固定装置によれば、取付孔及び保護手段を備えるので、レーザ装置の製造時において、コストダウンを図りながらも、レーザ装置の破損を防止することが可能となる。

本実施形態に係るレーザ固定装置の一態様では、前記レーザチップ部および前記保護手段は、所定基準面から、前記出射されるレーザ光の光軸方向に夫々突出しており、前記光軸方向において、前記保護手段の前記所定基準面からの高さが、前記レーザチップ部の前記所定基準面からの高さ以上である。

この態様によれば、レーザチップ部は、所定基準面から、出射されるレーザ光の光軸方向に突出している。ここに、「所定基準面」とは、レーザチップ部および保護手段の高さの基準面である。このレーザチップ部は、何ら保護がされていない場合、例えば冶具のような異物によって破損しやすい。然るに、この態様によれば、保護手段も、所定基準面から光軸方向に突出している。言い換えれば、保護手段はレーザチップ部に沿った方向に突出している。そして、光軸方向において、保護手段の所定基準面からの高さが、レーザチップ部のそれを越える。従って、上述したような異物から、当該レーザチップ部を一層好適に保護することができる。

本実施形態に係るレーザ固定装置の他の態様では、前記光軸方向において、前記保護手段の前記所定基準面からの高さが、前記出射されるレーザ光を少なくとも部分的に遮る高さの下限を下回る。

この態様によれば、保護手段は出射されるレーザ光を遮らないので発光効率を下げず、それでいて上述したような異物から、当該レーザチップ部を一層好適に保護することができる。より詳しくは、一般に、出射されるレーザ光は、指向性に優れているとはいえ、大なり小なり略円錐状に広がる。それに伴い、レーザ光のビーム径も広がる。そのため、光軸方向において、保護手段の所定基準面からの高さが、必要以上に高いと、出射されるレーザ光を遮る虞がある。然るに、この態様によれば、光軸方向において、保護手段の所定基準面からの高さが、出射されるレーザ光を遮る高さを下回る。従って、保護手段はレーザ光を遮らないのである。

本実施形態に係るレーザ固定装置の他の態様では、前記保護手段は、導電性であり、アースと電気的に接続されている。

この態様によれば、静電気による外部からの電気的な影響を遮断することができる。より詳しくは、一般に、レーザチップ部（特に、レーザチップ）は、静電気に弱い。それ故仮に、レーザチップ部に静電気が流れると、レーザチップが故障し得る。然るに、この態様によれば、保護手段は、例えば亜鉛、アルミ等を含む導電性の材料からなる。そして、この保護手段は、アースと電気的に接続されている。従って、静電気による外部からの電気的な影響をアースへと逃がすことで、遮断することができるのである。

本実施形態に係るレーザ固定装置の他の態様では、前記レーザ装置は、前記レーザチップ部とワイヤで接着される１または複数のリード部を更に備え、前記保護手段は、前記レーザチップ部に加えて、前記ワイヤおよび前記１または複数のリード部を少なくとも部分的に保護する。

この態様によれば、保護手段によって、レーザチップ部のみならず、ワイヤおよび１または複数のリード部も、少なくとも部分的に保護されるので、保護内容が一層充実する。

以上、説明したように、本実施形態のレーザ固定装置によれば、取付孔及び保護手段を備えるので、（キャップレスにより）コストダウンを図りながらも、（ホルダにガードをつけることで）半導体レーザ装置の破損を防止することが可能となる。

本実施形態の作用及び他の利得は次に説明する実施例から明らかにされよう。

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

先ず、本実施例に係るレーザ固定装置１の基本構成について、図１を参照して説明する。ここに図１は、本発明の実施例に係る、レーザ固定装置の基本構成を概念的に示す模式図である（ａ：断面図、ｂ：上面図）。なお、図１（ａ）は、図１（ｂ）の上面図に係る直線ＡＢにおける断面図である。

図１において、本発明に係る「レーザ固定装置」の一例であるレーザ固定装置１は、取付孔１２と保護部１０とを備える。

取付孔１２は、本発明に係る「取付孔」の一例であり、後述するキャップレスなレーザ装置を、かしめあるいは圧入等の手法によって取り付け可能なように、レーザ固定装置に形成された孔である。本実施例では、図２を参照して後述するように、レーザ装置２が略円柱形であるとして、取付孔１２もそれと同形か若干のマージンをもたせた略円柱形の孔である。取付孔１２の両端のうち、一端の開口部は、他端の開口部に比べて狭く、他端の開口部から取り付けられたレーザ装置２が、一端の開口部をすり抜けないように、形成されている。

保護部１０は、本発明に係る「保護手段」の一例であり、当該レーザ固定装置１の本体と一体的に形成されている。加えて、取付孔１２の深さ方向に沿って、すなわちＺ方向に所定の高さで突出している。なお、保護部１０の高さ、および電気的構成については、後述する。

続いて、上述のように構成されたレーザ固定装置１に、レーザ装置２が取り付けられた構成を、図２を参照して説明する。ここに図２は、実施例に係る、レーザ装置が取り付けられたレーザ固定装置の基本構成を概念的に示す模式図である（ａ：断面図、ｂ：上面図）。
なお、図２（ａ）は、図２（ｂ）の上面図に係る直線ＡＢにおける断面図である。

図２において、レーザ固定装置１に、レーザ装置２が取り付けられている。レーザ装置２は、コストダウンの観点から好ましくは、キャップを備えていない、いわゆるキャップレスなレーザ装置である。そして例えば、ステムベース２５、ステムブロック２１、サブマウント２２、レーザチップ２２１、リード２１０、２３０、ワイヤ２２２を備える。

ステムベース２５は、その一端面上にステムブロック２１を有する。この一端面は、保護部１０等のＺ軸（あるいはレーザチップ２２１からＺ軸方向へと出射されるレーザ光の光軸）方向における高さを考える上での基準面である（図４を参照）。

ステムブロック２１は、ステムベース２５上に、Ｚ軸方向へと突出するように形成されている。加えて、Ｚ軸に沿った側面において、サブマウント２２が、例えばダイボンディングで接着されている。

サブマウント２２は、レーザチップ２２１を搭載する。

レーザチップ２２１は、半導体レーザを含んで構成され、所定の電圧の印加によって、Ｚ軸の少なくとも正の方向へと、それぞれ所定波長のレーザ光を出射する。この正の方向へと出射されたレーザ光は当該レーザ装置２外に放射される。加えて、負の方向へも出射される場合には、このレーザ光が、フォトダイオードのような受光素子（不図示）で受光されてもよい。

導電性を有するリード２１０、２３０は、それぞれステムベース２５を貫通しており、かつ、ステムベース２５とはガラス等の絶縁体を含んでなる絶縁部２３１によって適宜絶縁されている。

ワイヤ２２２は、ワイヤボディングによって、例えばリード２３０とレーザチップ２２１のアノードもしくはカソードとを電気的に接続する。この際、サブマウント２２の表面を電気的に経由してもよい。かかる電気的接続の態様は本実施例で特に限定する趣旨ではく、いずれにせよ、レーザ光を好適に出射すべく、レーザチップ２２１に対して、所定の電圧が印加されるように、ワイヤボディングが行われるとよい。

以上、図１および図２を参照して説明した構成によると、本実施形態のレーザ固定装置１には以下に示す利点がある。この特徴を、図３を参照して、比較例と比較しながら説明する。ここに図３は、比較例および実施例に係る、レーザ装置が取り付けられたレーザ固定装置に異物が進入する様子を概念的に示す斜視図である（ａ：比較例、ｂ：実施例）。

図３（ａ）および図３（ｂ）のいずれにおいても、例えば組み立て作業、調整作業、あるいは修理作業中に、異物の一例である治具３が、レーザ装置２に向かってＺ軸に交わる方向から、進入する様子が示されている。

図３（ａ）に示す比較例において、レーザ装置２が取り付けられたレーザ固定装置１１は保護部１０を備えていない。ここで治具３がステムブロック２１がない方向からレーザ装置２に向かって進入してくると、治具３の進入を妨害できない。従って、治具３によってレーザ装置２が少なくとも部分的に破損してしまう虞がある。特に、レーザチップ２２１、ワイヤ２２２、あるいはリード２１０、２３０等が破損してしまうと、レーザ光を出射不能となり、実用上不利である。

他方、図３（ｂ）に示す本実施例において、レーザ装置２が取り付けられたレーザ固定装置１は保護部１０を備える。ここで治具３がステムブロック２１がない方向からレーザ装置２に向かって進入してきても、保護部１０によって治具３の進入を妨害できる。従って、治具３によってレーザ装置２が少なくとも部分的に破損してしまうことを回避できる。

以上、説明したように、本実施例のレーザ固定装置１によれば、取付孔１２及び保護部１０を備えるので、レーザ装置２の破損を防止することが可能となる。この際、レーザ装置２に被せるキャップが不要となるので、コストダウンも可能となり、実践上非常に有利である。

続いて、図４を参照して保護部の高さについて考察する。ここに、図４は、保護部の高さを考察するためにレーザ固定装置を概念的に示す断面図である（ａ：高さの下限を考察するための断面図、ｂ：高さの上限を考察するための断面図）。

図４（ａ）および図４（ｂ）のいずれにおいても、レーザチップ２２１に、所定の電圧が印加されて、Ｚ軸の少なくとも正の方向へと、レーザ光４が略円錐形のビームとして出射されている。なお、ステムベース２５の一端面を基準面とし、更にそのＺ座標をｈ０＝０として、保護部１０等のＺ軸方向における高さを考える。この際、保護部１０の上端のＺ座標（言い換えれば、基準面からの高さ）をｈ、レーザチップ２２１のＺ座標をｈ１、保護部１０がレーザ光４と接する点のＺ座標をｈ２とする。

図４（ａ）において、レーザチップ２２１を搭載したサブマウント２２および保護部１０は、ステムベース２５の基準面から、Ｚ軸方向に夫々突出している。そして、Ｚ軸方向において、保護部１０の所定基準面から高さｈが、ｈ１を越える。従って、上述した治具３のような異物が、特にＸ軸方向から進入してくる場合でも、レーザチップ２２１、ワイヤ２２２、あるいはリード２１０、２３０等を好適に保護することができる。

図４（ｂ）において、光軸方向において、保護部１０の所定基準面から高さｈが、ｈ２を下回る。従って、保護部１０は出射されるレーザ光４を遮らず、それでいて上述したような異物から、レーザチップ２２１、ワイヤ２２２、あるいはリード２１０、２３０等を一層好適に保護することができる。

以上、図４を参照して説明したように、保護部１０の所定基準面から高さｈが、ｈ１≦ｈ＜ｈ２という条件を満たすように、保護部１０を設けることが実用上望ましいといえる。

続いて、図５を参照して保護部の電気的構成について考察する。ここに、図５は、保護部の電気的構成を考察するためにレーザ固定装置を概念的に示す断面図である。

図５において、保護部１０は例えば亜鉛、アルミ等を含む導電性の材料からなり、アース５２と電気的に接続されている。従って、静電気５１を、アース５２へと逃がすことで、外部からの電気的な影響を遮断することができる。その結果、レーザチップ２２１を静電気５１からも保護することができる。言い換えれば、レーザチップ２２１は、保護部１０によって、機械的にも、電気的にも保護されるので、実践上非常に有効である。

以上、本実施例によると、レーザ装置２に被せるキャップが不要であるためコストダウンが図られ、かつ、レーザ固定装置１は取付孔１２及び保護部１０を備えるので、レーザ装置２の破損を防止可能である。

なお、上述の構成はレーザ固定装置１の一例であり、レーザ装置２を治具３のような異物から大なり小なり保護できる限りにおいて、各種態様を採ることも可能である。

また、本発明は、上述した実施例に限られるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨、或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴うレーザ固定装置もまた、本発明の技術的範囲に含まれるものである。

本発明の実施例に係る、レーザ固定装置の基本構成を概念的に示す模式図である（ａ：断面図、ｂ：上面図）。 実施例に係る、レーザ装置が取り付けられたレーザ固定装置の基本構成を概念的に示す模式図である（ａ：断面図、ｂ：上面図）。 比較例および実施例に係る、レーザ装置が取り付けられたレーザ固定装置に異物が進入する様子を概念的に示す斜視図である（ａ：比較例、ｂ：実施例）。 保護部の高さを考察するためにレーザ固定装置を概念的に示す断面図である（ａ：高さの下限を考察するための断面図、ｂ：高さの上限を考察するための断面図）。 保護部の電気的構成を考察するためにレーザ固定装置を概念的に示す断面図である。

符号の説明

１ レーザ固定装置
１０ 保護部
１２ 取付孔
２ レーザ装置
２１ ステムブロック
２２ サブマウント
２２１ レーザチップ
２２２ ワイヤ
２１０ リード
２３０ リード
２３１ 絶縁部
２５ ステムベース
３ 治具
４ レーザ光
５１ 静電気
５２ アース

Claims (5)

1. キャップレスなレーザ装置を取り付けるための取付孔と、
   前記取り付けられるレーザ装置に備わりかつレーザ光を出射するレーザチップ部を、少なくとも部分的に保護するための保護手段と
   を備えることを特徴とするレーザ固定装置。
2. 前記レーザチップ部および前記保護手段は、所定基準面から、前記出射されるレーザ光の光軸方向に夫々突出しており、
   前記光軸方向において、前記保護手段の前記所定基準面からの高さが、前記レーザチップ部の前記所定基準面からの高さ以上である
   ことを特徴とする請求項１に記載のレーザ固定装置。
3. 前記光軸方向において、前記保護手段の前記所定基準面からの高さが、前記出射されるレーザ光を少なくとも部分的に遮る高さの下限を下回る
   ことを特徴とする請求項２に記載のレーザ固定装置。
4. 前記保護手段は、導電性であり、アースと電気的に接続されている
   ことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載のレーザ固定装置。
5. 前記レーザ装置は、前記レーザチップ部とワイヤで接着される１または複数のリード部を更に備え、
   前記保護手段は、前記レーザチップ部に加えて、前記ワイヤおよび前記１または複数のリード部を少なくとも部分的に保護する
   ことを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載のレーザ固定装置。

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