光拾取裝置及光盤驅動裝置的制作方法

專利名稱：光拾取裝置及光盤驅動裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種用于CD(光盤)、DVD(數字多功能光盤)、對應于藍色半導體激光的Blu-ray磁盤、HD-DVD等光記錄媒體的再生、記錄的光拾取裝置及裝入它的光盤驅動裝置。
背景技術：
用于CD、DVD、對應于藍色半導體激光的Blu-ray磁盤、HD-DVD等光記錄媒體的再生、記錄的光拾取裝置及裝入該光拾取裝置的光盤驅動裝置，通過各種透鏡、棱鏡、鏡等光學部件將來自激光二極管等發光元件的射出光導入到物鏡，用該物鏡會聚到光記錄媒體上，然后，通過物鏡以及其他各種透鏡、鏡等光學部件用光電二極管接收來自光記錄媒體的返回光(例如從上述發光元件射出的光的用該光記錄媒體反射的成分)，并轉換為根據用光電二極管接收的光的強度的電信號。
在組裝該光拾取裝置時，需要將激光二極管等光元件搭載、安裝在軸桿的副裝配板(サブマウント)上，且相對該光拾取裝置的殼體(也記為光拾取器用殼體)，將一體化該副裝配板和金屬或樹脂制的托架而形成的光模塊(發光部)和一體化接收光信號的光電二極管和托架而形成的光模塊(檢測部)光學地調整為最佳位置，且使用紫外線固化型粘接劑固定在該殼體上。此時，為了吸收(補償)該光模塊以外的部件在上述光拾取裝置上的搭載位置的“偏移量”和該部件本身的公差，上述光模塊在上述光拾取裝置(例如上述殼體)上的搭載位置需要三維地進行調整。另外，為了在固定光模塊和光拾取器殼體(光拾取裝置)的粘接部(紫外線固化型粘接劑)的深度方向，使紫外線有效到達，該光拾取器殼體和該光模塊在200μm～700μm左右的空間內以互相隔開的狀態被粘接。再有，在光拾取器殼體和通過寬間隙粘接在它上面的光模塊上，連接用于供給電信號的撓性印刷基板，該撓性基板的應力直接施加到該光拾取器殼體和光模塊的粘接部上。因此，相對光拾取器殼體，光模塊的粘接部容易位置偏移。
另一方面，在光拾取裝置中，對光模塊部分要求更高的位置穩定性。為滿足該要求，在確保光模塊相對光拾取器殼體的位置穩定性方面優良的粘接劑一般有具有高彈性模量或硬度的傾向。但是，這種粘接劑具有以下缺點，即不僅在其剛粘接后的粘接強度弱，而且相對如伴隨濕度的外部的環境粘接強度容易下降。因此，在光模塊的利用粘接劑向光拾取器殼體的固定中，使用以其粘接強度為優先且彈性模量及硬度比較大的粘接劑。
另外，近年來，伴隨使光盤驅動裝置對應向光盤(光記錄媒體)的高速記錄，在光拾取裝置上的激光的輸出增加，從而其發熱量也增大，因此還必須研究防止光拾取器殼體和光模塊的粘接部的溫度上升的問題。因此，對用于光拾取器殼體或光模塊上的部件或構造等想了各種辦法，尤其作為必然性高的對策有如下方法，即，將以硅酮系樹脂(Silicone Resin)為代表的導熱性優良的樹脂作為散熱材料，填充到被夾在光模塊和光拾取器殼體之間的空間的沒有上述粘接劑的部分或被夾在光模塊和安裝于光拾取器上的罩部件之間的空間內。
另外，關于光拾取裝置，在特開平5-210851號公報(以下稱為專利文獻1)中記載了如下內容，即在將配設于光路中的光學部件粘接固定在保持部件上的構造中，用包覆材料覆蓋露出于粘接層的外部的部分，以防止從外部給粘接層帶來壞影響。
特開2002-342947號公報(以下稱為專利文獻2)中記載了如下內容，即將搭載光電二極管等的平板(相當于光模塊)相對機箱(相當于光拾取器的殼體)隔開若干間隔，用紫外線固化型粘接劑進行臨時固定，之后，通過在固化的紫外線固化型粘接劑之間注入適量的熱固化型粘接劑，并加熱使其固化，消除利用根據溫度變化的伸縮性大的紫外線固化型粘接劑的臨時固定的缺點，且提高光拾取器的批量生產率。
特開2004-10758號公報(以下稱為專利文獻3)指教如下內容，即作為要求高位置精度的光學元件(例如搭載受光元件的電路基板)向激光頭裝置(例如相當于其機架、光拾取器的殼體)的安裝構造，使用大量配合填料的觸變性高的富填料型(富フイラ一型)粘接劑將該光學元件固定在激光頭裝置上，為了加強作為該富填料型粘接劑的缺點的低粘接強度，在各個該光學元件及激光頭裝置的粘接界面的附近設置低粘度的貧填料型(貧フイラ一型)粘接劑。由此，即使光學元件通過間隙粘接固定在激光頭裝置的機架上，也不會產生由富填料型粘接劑固化時的收縮應力引起的該粘接部的剝離或強度下降，可以保持光學元件相對激光頭裝置的高位置精度，以上內容記載在專利文獻3中。
在上述現有技術中，由于將導熱性優良的散熱材料充分填充在光拾取器殼體和光模塊之間，因此滿足了光拾取裝置的散熱特性。但是，本發明的發明者們發現，由于在固定用的紫外線固化型粘接劑的除了光拾取器殼體及光模塊的粘接部以外的全面上接觸散熱材料，因此起因于散熱材料的水分及揮發成分浸入到固定用的紫外線固化型粘接劑中，其結果產生如下問題。即，產生了固定用的紫外線固化型粘接劑軟化且膨脹，光模塊相對光拾取器殼體的位置產生偏移，在該光拾取裝置上的光模塊的光軸產生偏移的問題。
在上述專利文獻1中所述的現有技術中，光學部件本身不是發熱體，因此無需用散熱性優良的樹脂覆蓋粘接層。再有，在專利文獻1的指教中，光學部件形成為非常薄且用彈性模量及硬度小的粘接層固定在保持部件上，但沒有考慮由于在覆蓋它的樹脂固化時產生的固化收縮力，使光學部件相對保持部件的固定位置產生偏移的可能性，也沒有提出建議。另外，在該樹脂以片狀向粘接層(露出面)供給時，不能確保該樹脂向粘接層、光學部件、保持部件的充分的密合性，結果也不可否認粘接層受到外部環境的影響的可能性。
在上述專利文獻2所述的現有技術中，利用紫外線固化型粘接劑和熱固化型粘接劑，可以將形成于平板和機箱之間的粘接部相對溫度的伸縮性在該熱固化型粘接劑(熱固化樹脂)的固化后減小，但是不可否認由于在熱固化樹脂的固化時產生的熱，使用于臨時固定的紫外線固化型粘接劑軟化，從而平板相對機箱的位置產生偏移的可能性。另外，專利文獻2所指教的在光拾取器的平板上搭載激光二極管時，不能避免伴隨該激光二極管的高輸出化的發熱量的增大，必須改善該平板(光模塊部)的散熱性。
在上述專利文獻3所述的現有技術中，通過在各個富填料型粘接劑的光學元件(相當于電路基板、光模塊)及光學頭裝置的機架(相當于光拾取器殼體)的粘接界面附近再次涂敷加強粘接強度用的貧填料型粘接劑，在富填料型粘接劑的固化時，由于貧填料型粘接劑，它們的相互位置幾乎不偏移而被加強。但是，專利文獻3所指教的粘接構造從長期來看受到外部環境的影響，因此必須通過維持光學元件相對光學頭裝置的位置穩定性而提高其可靠性。另外，在專利文獻3所指教的粘接構造中，與上述專利文獻2所指教的粘接構造同樣，還留下不能滿足光學元件(光模塊)的散熱性的問題。

發明內容
本發明的目的在于，在將光模塊用較厚的粘接層固定在光拾取器殼體上而形成的光拾取裝置中，即使在由于連接在該光模塊上的撓性基板等對粘接層施加應力的狀態下，也能減少因長時間范圍內進行的粘接層的變形引起的在光模塊和光拾取器殼體(光拾取裝置主體)之間產生的光軸偏移，而且通過確保光模塊的散熱特性，提高該光拾取裝置的可靠性。
為了達到上述目的，本發明提供一種光拾取裝置，其具備至少具備一個發光元件等光學元件的光模塊；以及通過間隙粘接固定該光模塊的拾取器殼體，(1)在隔著從光學元件向上述拾取器殼體(虛擬地)延伸的光軸(例如發光元件的光軸)的至少2處，將上述光模塊用第一紫外線固化型粘接劑固定在該拾取器殼體上，(2)用與第一紫外線固化型粘接劑不同的第二紫外固化粘接劑覆蓋露出于上述第一紫外線固化型粘接劑的上述光模塊和上述拾取器殼體之間(光模塊及拾取器殼體的任何一個都不接觸)的表面的至少一部分。
在這樣構成的本發明的光拾取裝置中，(3)上述第二紫外線固化型粘接劑顯示出比上述第一紫外線固化型粘接劑大的硬度，或者顯示出比該第一紫外線固化型粘接劑大的彈性模量。
具有以上特征的本發明的光拾取裝置的構造通過以下方案而具體化。
方案1設置(Provide)導熱性比上述第一紫外線固化型粘接劑及上述第二紫外線固化型粘接劑高的散熱材料使其分別與上述光模塊和上述光拾取器殼體接觸。
方案2根據方案1，上述散熱材料形成于被夾在上述光模塊和上述光拾取器殼體之間且不存在上述第一紫外線固化型粘接劑及上述第二紫外線固化型粘接劑的任何一個的空間的至少一部分上。
方案3上述光模塊具有與上述光拾取器殼體相對且與上述光軸相交的第一表面(安裝面)，上述第一紫外線固化型粘接劑及上述第二紫外線固化型粘接劑分別與該第一表面和與該表面相對的光拾取器殼體的表面(側壁)相接而成為特定的粘接面。
方案4根據方案3，上述第一紫外線固化型粘接劑分別與上述光模塊的從上述第一表面的端部相離的部分接觸。
方案5根據方案3，上述第二紫外線固化型粘接劑覆蓋上述第一紫外線固化型粘接劑的向上述第一表面的端部露出的表面。
方案6根據方案3，上述光模塊至少具有一個在其一邊與上述第一表面接觸且沿著與第一表面相交的方向擴展的第二表面，在被夾在該第二表面和與它相對的上述光拾取器殼體的表面(側壁、罩部件)之間的空間的至少一部分上，導熱性比上述第一紫外線固化型粘接劑及上述第二紫外線固化型粘接劑高的散熱材料設置成分別與光模塊的第二表面和與它相對的光拾取器殼體的表面接觸。
方案7根據方案3，在上述光模塊的與上述第一表面不同的面上設有上述光學元件的端子，具有與該端子電連接的一端的可撓印刷電路基板(撓性基板)從上述光拾取器殼體(有時包括罩部件)引出。
方案8上述第二紫外線固化型粘接劑顯示出比上述第一紫外線固化型粘接劑高的玻化溫度。
方案9上述第二紫外線固化型粘接劑含有比上述第一紫外線固化型粘接劑多的填料。
方案10根據方案1、方案2以及方案6中的任何一個，作為上述散熱材料使用利用空氣中的濕氣固化的常溫固化型的樹脂。
方案11具備上述構造或它和上述方案的光拾取裝置裝入到光驅動裝置中。
如以上說明，根據本發明，能夠確保光拾取裝置(特別是其光模塊)的散熱性，而且即使該光模塊粘接部(連接層)形成為容易受到由連接在該光模塊上的撓性基板等引起的應力的厚度，也可以將該粘接劑因長時間范圍內的該粘接部的變形而在光模塊和光拾取器殼體之間產生的光軸偏移抑制到較小。另外，由于能夠大幅度減少外部環境對上述光模塊的粘接部的影響，因此不僅可以在長時間范圍內減少施加到上述光模塊上的變形，而且能夠抑制利用該粘接劑部的光模塊和光拾取器殼體之間的粘接強度的惡化。
再有，從光模塊相對光拾取器殼體(光拾取裝置主體)的粘接強度及位置穩定性兩個方面看，利用本發明的光模塊向光拾取器殼體的安裝構造，對光拾取裝置本身的長期的可靠性提高非常有利。


圖1(a)～(d)是關于本發明的光拾取裝置的制造工序中的光模塊的調整工序及其向光拾取器殼體的粘接工序的說明圖。
圖1(e)是表示經過圖1(a)～(d)所示的工序粘接光模塊的光拾取器殼體的第一實施方式的說明圖。
圖2是表示沿著光拾取裝置的厚度方向(Z軸)切斷圖1(e)所示的光拾取器殼體和光模塊的粘接構造的斷面的圖。
圖3是表示本發明的第二實施方式的說明圖。
圖4是表示本發明的第三實施方式的說明圖。
圖5是用于概略地說明本發明所應用的光拾取裝置的一實施例的立體圖。
圖中1-光拾取器殼體；2-半導體激光器(光學元件)；3-激光器托架；4-光模塊(發光部)；5-撓性基板；6-焊錫；7-端子部分；8-夾具；9-第一紫外線固化型粘接劑；10-散熱材料；11-第二紫外線固化型粘接劑；12-罩部件；21-光模塊的安裝面；22、26-光拾取器殼體的側壁；23-安裝面的端部；27-側面；100-光拾取裝置；101-光模塊(檢測部)；102-物鏡；103-檢測透鏡；104-分光器；105-棱鏡；106-輔助透鏡；107-三維驅動器。
具體實施例方式
以下，使用

本發明的光拾取裝置的實施方式。
圖5(a)及圖5(b)是用于概略地說明本發明所應用的光拾取裝置(OpticalPick-up Device)的一實施例的立體圖，圖5(a)簡單表示裝入到該光拾取裝置100中的光盤驅動裝置(Optical Disk Drive Apparatus，CD播放器、DVD播放器等)的構造上的特征，圖5(b)詳細表示圖5(a)所示的光拾取裝置100本身。
為了說明光拾取裝置100在光盤驅動裝置上的動作和配置，在圖5(a)上表示了x-y-z坐標系，而該坐標系的x軸、y軸以及z軸只要互相相交，就沒必要互相正交。在圖5(a)中，在光拾取裝置100的兩端沿x軸方向排列的主軸(Main-shaft)16和副軸(Sub-shaft)17引導(導向)該光拾取裝置100在y軸方向的往復移動。即，在圖5(a)上雖然未詳細表示光盤驅動裝置，但未圖示的光盤(光記錄媒體)的旋轉中心位于y軸的一端。從而，y軸表示光盤的徑向，光拾取裝置100被主軸16和副軸17引導，沿著光盤的徑向移動，從該光盤的所希望的磁道讀出記錄信息，或者在該磁道上記錄信息。另一方面，z軸表示光拾取裝置100的厚度方向，在搭載其結構要素的光拾取器殼體1的z軸方向的一端(上面)上安裝罩部件12。換言之，組合圖示的光拾取器殼體1和罩部件12構成廣義的光拾取器殼體。
在圖5(a)中，作為光拾取裝置100的主要結構要素的光模塊(發光部)4、撓性基板15、光模塊(檢測部)101以及物鏡102從光拾取器殼體1及覆蓋其上面的罩部件12露出而表示。從上述光盤讀出記錄信息如下進行，用從設置于各光模塊(發光部)4上的發光元件(后述半導體激光器等)射出且用物鏡102會聚的光，照射配置在光拾取裝置100的上部的光盤(未圖示)，用該物鏡102接收此光的用該光盤反射的成分(返回光)，用設置于光模塊(檢測部)101上的受光元件(光電二極管等)檢測而轉換為電信號(讀出信號)。這些一系列記錄信息的讀出動作如下完成，從光盤驅動裝置的所謂驅動回路(未圖示)通過撓性基板(Flexible Printed Circuit Board)15將控制信號傳輸到光拾取裝置100，將上述讀出信號從光拾取裝置100(光模塊(檢測部)101)通過該撓性基板15傳輸到該驅動回路。在撓性基板15的一端上形成有連接器插入部(驅動側連接器插入部)18，該連接器插入部18配置有插入到上述驅動電路的連接器中的端子，其另一端與搭載在光拾取器殼體上的電路(未圖示)或光模塊4、101連接。上述向光盤寫入記錄信息也從上述驅動回路通過撓性基板15將控制信號及寫入信號傳輸到光拾取裝置100。
圖5(b)詳細表示從圖5(a)所示的光拾取裝置100拆卸上述罩部件12及撓性基板15，拆除引導其往復移動的上述主軸16及副軸17的所謂光拾取裝置100本身的一例。如圖5(b)所示，在該光拾取裝置100上搭載有兩個光模塊(發光部)4，從搭載在其各個上的發光元件射出的光的波長互相不同。從這些光模塊4向光拾取器殼體1延伸的“光軸”使本發明的光模塊4向光拾取器殼體1的安裝構造具有特征，從設置于各個光模塊4上的發光元件的光射出部向光拾取器殼體1延伸。
另一方面，在圖5(b)中還表示有與上述“光軸”不同的光軸。即，在圖5(a)及圖5(b)中舉例說明的光拾取裝置100通過與它相對的物鏡102用分別從兩個光模塊4射出的光照射光盤(未圖示)，且用物鏡102接收來自該光盤的返回光并向光模塊(檢測部)101引導。因此，將從物鏡102到各個光模塊4、101的光路分支的分光器104或棱鏡105設置在物鏡102和光模塊4、101之間。從光模塊4的一方到物鏡102的光路從上述“光軸”的延伸方向向沿著分光器104的射出方向延伸的另一個光軸的延伸方向彎曲。從光模塊4的另一方到物鏡102的光路從上述“光軸”的延伸方向向沿著棱鏡105的射出方向延伸的另一個光軸的延伸方向彎曲，再向沿著分光器104的射出方向延伸的上述另一個光軸的延伸方向彎曲。從光模塊101到物鏡102的光路不會用其他光學元件彎曲，而沿著上述“光軸”的延伸方向延伸。以上舉例說明的使本發明具有特征的“光軸”和除此之外的光軸都作為沿著x-y平面延伸的虛線表示在圖5(b)中。嚴格地說，沿著x-y平面延伸到達物鏡102的光軸利用該物鏡102沿z軸方向彎曲。
在圖5(b)中，在上述光模塊101和上述分光器104之間配置有檢測透鏡103，在上述光模塊4的一方和上述棱鏡105之間配置有輔助透鏡106。這些光學元件102～106與兩個光模塊(發光部)4以及光模塊(檢測部)101一起配置在x-y平面(與光拾取裝置100的厚度方向相交的面)內。在光拾取器殼體1上還搭載三維驅動器107或上述電路(與上述撓性基板15的另一端連接，未圖示)。
參照圖1(a)～圖4后述的各光模塊4的外觀如圖5(b)所示，比喻成具有包括與光拾取器殼體1粘接的面(由平面或曲面構成，以下簡記為安裝面(Fixing Surface))的多個面的立體，至少其安裝面通過間隙與光拾取器殼體1的側壁相對。光模塊4若考慮其向光拾取器殼體1的粘接性，則其外觀形成為呈現包括上述安裝面的多面體(例如長方體或立方體)比較好，安裝面最好比較平坦。在圖5(b)的圓內放大表示的光模塊4(用半導體激光器的保持部件3規定外觀)的安裝面形成為與上述x-y平面相交的平面。在該安裝面和與它相對的光拾取器殼體1的側壁之間分別形成后述第一紫外線固化型粘接劑9的層和第二紫外線固化型粘接劑11的層。另外，隔開與光模塊4的安裝面接觸(鄰接)的另一面和與它相對的光拾取器殼體1的側壁(其他部分)的空間用后述散熱材料10填充。在光模塊(檢測部)101中，也使其具有以上述光模塊4為基準的外觀，與光模塊4同樣固定在光拾取器殼體1上即可。
參照圖1(a)～圖4舉例說明后述的光拾取器殼體1、光模塊4以及這些各個粘接構造所共同的技術性項目為如下所示。
首先，作為以下舉例說明的光模塊(發光部)4的光源，準備密封外殼封裝的半導體激光器2，制作將它粘接固定在由金屬或樹脂構成的激光器托架3上而一體化的光模塊4。光拾取器殼體1用以Zn(鋅)、Mg(錳)、Al(鋁)、PPS(poly phenylene sulfide)的任何一種為主要成分的材料的壓鑄或模制而成型。將光模塊4隔開間隙粘接在光拾取器殼體1上的粘接材料使用固定用的紫外線固化型粘接劑9。即，光模塊4在隔著從光學元件(半導體激光器)2向光拾取器殼體1延伸的光軸的至少兩處利用固定用的紫外線固化型粘接劑9固定在光拾取器殼體1上。此時，與各個光模塊4的安裝面和與它相對的光拾取器殼體1的側壁接觸，且將形成于它們之間的上述固定用的紫外線固化型粘接劑9的層的周圍用與它不同的(另一種類的)紫外線固化型粘接劑11覆蓋。以后，在本說明書中所論述的兩種紫外線固化型粘接劑根據其用途，將上述固定用的紫外線固化型粘接劑9記為“第一紫外線固化型粘接劑”，將上述另一種類的紫外線固化型粘接劑11記為“第二紫外線固化型粘接劑”，以相互區別。第二紫外線固化型粘接劑11覆蓋形成于所述光模塊4的安裝面和上述光拾取器殼體1的側壁之間的第一紫外線固化型粘接劑9的露出的表面(不接觸該接觸面21及該側壁22的任何一個的表面)的至少一部分，且分別接觸該安裝面21及該側壁。第二紫外線固化型粘接劑11在第一紫外線固化型粘接劑9的露出的表面上從光模塊4的安裝面21向光拾取器殼體1的側壁22延伸而形成。第一紫外線固化型粘接劑9及第二紫外線固化型粘接劑11與光模塊4接觸的區域例如留在其“安裝面21”內，從該安裝面21的端部23相離。通過將第二紫外線固化型粘接劑11與光模塊4接觸的區域從該安裝面21的端部23分開，隔開光模塊4的安裝面21和與它相對的光拾取器殼體1的側壁22的距離通過第二紫外線固化型粘接劑11(的層)作為隔離物的作用而適當保持。
另一方面，被夾在光拾取器殼體1(不限于上述側壁22，也可以包括上述罩部件12)和與它相對的光模塊4的面(不限于上述安裝面21)之間的空間的至少一部分利用上述第一紫外線固化型粘接劑9及上述第二紫外線固化型粘接劑11用導熱性優良的散熱材料10填充。散熱材料10避開形成該第一紫外線固化型粘接劑9或第二紫外線固化型粘接劑11(其各個層)的部分而填充在該空間內，分別與相對的光拾取器殼體1及光模塊4接觸。即，散熱材料10形成于被夾在上述光模塊4和上述光拾取器殼體1之間且不存在上述第一紫外線固化型粘接劑9及上述第二紫外線固化型粘接劑11的任何一個的空間的至少一部分上。若將上述光模塊4的“安裝面21”及與該安裝面21相對的上述光拾取器殼體1的側壁22的“與第一紫外線固化型粘接劑9或第二紫外線固化型粘接劑11接觸的區域”記為“粘接面”，則散熱材料10與光模塊4的面(不限于該安裝面21)及光拾取器殼體1(不限于該側壁22)的除去該“粘接面”的區域的至少一部分接觸。在用形成于光模塊4和光拾取器殼體1之間的第一紫外線固化型粘接劑9及第二紫外線固化型粘接劑11中的至少一個，可以將產生于光模塊4上的熱向光拾取器殼體1排出時，可以不用在上述空間內填充散熱材料10。
上述且以后說明的本發明的光模塊4向光拾取器殼體1的固定方式并不局限于上述光模塊4，還可應用于將光模塊(檢測部)101或其他部件固定在由樹脂、金屬以及合金的任何一種構成的光拾取器殼體1或其等價物(例如機箱、保持部件)上的粘接處。即使粘接在光拾取器殼體1或其等價物上的“部件”發熱，本發明的固定方式也可以在長期范圍內適當保持它們的位置關系。
作為上述第一紫外線固化型粘接劑9及第二紫外線固化型粘接劑11，一般使用丙烯系及環氧系的低聚物，但也可以使用以除此之外的材料為主要成分的低聚物。第二紫外線固化型粘接劑11在光模塊4和光拾取器殼體1之間形成硬度或彈性模量比第一紫外線固化型粘接劑9的層高的層(或塊)。為了實現這種固化后的物理性能，使分別用于第一紫外線固化型粘接劑9和第二紫外線固化型粘接劑11的低聚物的組成不同比較好，但也可以用相同組成的低聚物形成粘合劑，并改變在此添加的填料量而形成第一紫外線固化型粘接劑9及第二紫外線固化型粘接劑11。在后者的場合，例如作為粘合劑使用丙烯系或環氧系的光固化型粘接劑(紫外線固化型粘接劑)，作為填料使用硅氧化物。另外，在后者的場合，作為第一紫外線固化型粘接劑9及第二紫外線固化型粘接劑11的粘合劑，也可以使用不同的粘接劑(樹脂)，從而最佳化填料的添加量也分別不同的上述層(塊)的物理性能。
另一方面，作為散熱材料10例如使用利用硅型及其他特殊聚合物的利用空氣中的濕氣固化的常溫固化型的樹脂，但改變為其他材料也可以。例如根據光模塊4或其等價物的動作時的溫度上升，選擇散熱材料10即可。即，作為散熱材料10也可以使用用光模塊4或其等價物的動作溫度例如70℃以下固化的樹脂。另外，在圖1(a)～圖1(e)、圖2、圖3以及圖4中，為了說明光模塊4和光拾取器殼體1的位置關系，表示了X-Y-Z的坐標系，而該X軸、Y軸以及Z軸只要互相相交就沒必要互相正交。構成該坐標系的Z軸與圖5(a)及圖5(b)所示的坐標系的z軸同樣，表示光拾取裝置100的厚度方向。從而，X軸和Y軸構成的X-Y平面與上述x-y平面相同，但X軸和x軸以及Y軸和y軸并不一定一致。即，在X-Y-Z的坐標系中，將從光模塊4(搭載在它上面的光學元件)向光拾取器殼體1延伸的上述“光軸”設定為Y軸，因此X軸及Y軸的方向在每個光模塊4上都改變。
實施例1為了詳細說明關于本發明的第一實施方式，參照圖1(a)～圖1(e)說明在光拾取裝置100的制作中的調整光模塊4相對光拾取器殼體1的位置且粘接在光拾取器殼體1上的工序。
光模塊4具有將在軸桿上的副裝配板上安裝作為光源的發光元件的所謂密封外殼構造的半導體激光器2利用粘接劑等固定在金屬制托架3上而一體化的構造。在調整光模塊4在光拾取器殼體1上的固定位置的工序之前，用焊錫6將對搭載在光模塊4上的發光元件(半導體激光器2)供給電信號等的撓性基板5連接在半導體激光器2的端子部分7上。半導體激光器2的端子部分7位于光模塊4的上述“安裝面21”以外的面上。
最初，使用圖1(a)說明光拾取器的調整工序。首先，利用夾具8卡緊光模塊4的托架3的部分，在驅動半導體激光器2的同時使光模塊4三維(X、Y、Z方向)地相對光拾取器殼體1移位，同時高精度地進行位置調整。而且，在光模塊4的位置調整后，為了涂敷第一紫外線固化型粘接劑9，相對在上述三維對位時參照的坐標暫時沿光軸方向(Y方向)用千分尺等調整夾具8，以規定的距離分開光模塊4(安裝面21)和光拾取器殼體1(側壁22)。
接著，利用分配器將第一紫外線固化型粘接劑9涂敷在隔著光學元件(半導體激光器)2的光軸的至少兩處上，再次三維地進行光模塊4的位置的微調整。如圖1(b)所示，光模塊4在搭載在其上面的半導體激光器2和設置于光拾取器殼體1上的光學系統的光學耦合成為最佳的位置后，對第一紫外線固化型粘接劑9照射紫外光，將光模塊4(安裝面)粘接固定在光拾取器殼體1(側壁)上。接著，開放夾具8的卡緊(圖1(c))。若在開放夾具8的卡緊時不合適的應力施加到光模塊4上，則相對該光拾取器殼體1的位置產生偏移，有時在光模塊4(半導體激光器2的發光部)和光拾取器殼體1(光學系統)之間引起較大的光軸偏移。再有，伴隨光拾取裝置100的薄型化或高功能化，從光拾取器殼體1(例如搭載在其上面的電路)向光模塊4圍繞的撓性印刷基板5以較大曲率折彎，而且，在此形成多層配線，從而提高其剛性。在這樣圍繞且與光模塊4(半導體激光器2)電連接的撓性印刷基板5上被施加較大應力，該應力使施加在光模塊4(安裝面)和光拾取器殼體1(側壁)的粘接界面的應力增大。再有，在光拾取裝置100中，上述撓性印刷基板5的形狀在每個光模塊4、101上都不同，因此在光拾取器殼體1的所有方向上產生應力。因此，將光模塊4固定在光拾取器殼體1上的第一紫外線固化型粘接劑9的硬度及彈性模量最好比較大。
接著，如圖1(d)所示，為了將第二紫外線固化型粘接劑11覆蓋在第一紫外線固化型粘接劑9的周圍，使用分配器進行涂敷，之后，用紫外光照射第二紫外線固化型粘接劑11使其固化。由于第二紫外線固化型粘接劑11在固化時產生力，因此作為第二紫外線固化型粘接劑11使用固化收縮較小的粘接劑即可。
一般柔軟且彈性模量較小的粘接劑包含于其中的填料的量也少，因此其粘度小而且觸變性(Thixotropy)也低。在將這種樹脂涂敷在隔開光模塊4(安裝面21)和光拾取器殼體1(側壁22)的空間內的場合，該樹脂在被紫外線照射之前從其涂敷位置下垂，因此增大形成于該空間內的粘接劑的圓角形狀的波動。其結果還會擔心由于利用光模塊4的動作加熱的粘接劑(的層)的不平衡的熱收縮，光模塊4的安裝面21向光拾取器殼體1的側面的一端位置偏移。再有，柔軟且彈性模量小的粘接劑在被加熱到高溫時有容易分解包含于該粘接劑中的單體成分及光引發劑的傾向，若將它涂敷在第一紫外線固化型粘接劑9的周圍，則還可能對第一紫外線固化型粘接劑9帶來與散熱材料10同樣的壞影響。
與此相對，硬度或彈性模量大的粘接劑與柔軟的粘接劑相比，有粘度非常大，且粘接劑本身的分解非常小的特征。因此，在進行涂敷時，通過控制分配器的壓力及時間，可以涂敷在上述空間的規定位置上，形成于該空間內的粘接劑的圓角形狀的波動也非常小。其結果，該粘接劑的熱收縮對光模塊4(安裝面21)和光拾取器殼體1(側面22)的粘接構造的影響也非常小。而且，該粘接劑在其固化后變得非常硬，其變形也小，從而還能抑制因其動作被加熱為高溫的光模塊4的變形。
從以上內容看，要想抑制外部對光模塊4和光拾取器殼體1的粘接構造的影響，且保持其位置穩定性，最好將第二紫外線固化型粘接劑11的硬度及彈性模量的至少一方設定為比第一紫外線固化型粘接劑9大。另外，第一紫外線固化型粘接劑9及第二紫外線固化型粘接劑11的吸水率盡量小即可。
作為最佳選擇第一紫外線固化型粘接劑9及第二紫外線固化型粘接劑11的一個指南，以各個固化后的物理特性如下舉例說明。第一紫外線固化型粘接劑9在其固化后，在室溫(25℃)下滿足肖氏D為硬度80以上或維氏硬度為硬度20以上，或者彈性模量為2.5GPa以上，在光模塊4的動作溫度(例如70℃)下滿足肖氏D為硬度65以上或維氏硬度為硬度10以上，或者彈性模量為500MPa以上即可。記為肖氏D的硬度(肖氏硬度D，Shore HardnessD)根據JISK6253或ISO7619的規定，利用杜羅回跳式硬度計計測。另外，維氏硬度(Vickers Hardness)是根據JISZ2244或ISO6507-1的規定計測的值。在上述粘接構造中，第二紫外線固化型粘接劑11硬且彈性模量高，因此根據它的粘接強度有小的傾向。第二紫外線固化型粘接劑11與柔軟的粘接劑相比粘接強度的加強效果小，但由于它遮斷外部對粘接層的影響以及難以對第一紫外線固化型粘接劑9帶來壞影響，因此對維持該粘接構造的精度非常有效。再有，用第二紫外線固化型粘接劑11還能夠抑制紫外線固化型粘接劑9的粘接力因外部環境而下降的情況。另外，第二紫外線固化型粘接劑11最好顯示出比第一紫外線固化型粘接劑9還高的玻化溫度，而且包含于其中的填料量也多。
接著，如圖1(e)所示，將導熱性優良的散熱材料10填充在光拾取器殼體1和光模塊4之間。該樹脂是例如室溫固化型的導熱性優良的樹脂，粘接強度非常小，因此可作為用于防止熱集中在模塊4上的排熱路徑利用。另外，由于散熱材料10是室溫固化型的樹脂，所以其固化需要最低數小時以上。而且，該散熱材料10不僅填充在光拾取器殼體1和光模塊4之間，而且如圖2所示還填充在光模塊4和光拾取器的罩部件12(廣義的光拾取器殼體的一部分)之間，將從光模塊4的發熱散放到光拾取器殼體1的整體上也可以。
圖2表示沿著光拾取裝置100的厚度方向(Z軸)切斷光拾取器殼體1和光模塊4的粘接構造的斷面，畫成由沿著X軸方向隔著光軸并列設置的第一紫外線固化型粘接劑9和第二紫外線固化型粘接劑11構成的粘接構造的一對(參照圖1(e))中的一方沿著Z軸方向延伸。如圖1(e)或在后述實施例中參照的圖3及圖4所示，該粘接構造分別形成于從光模塊4(搭載在其上面的半導體激光器2等光學元件)向光拾取器殼體1畫出的“光軸”的兩側。在光模塊4上的上述“安裝面21”還規定為與該“光軸”相交的面。在該安裝面21上，上述粘接構造的一對并列設置的方向(Juxtaposition Direction)不限于上述X軸方向，也可以設定為在X-Z平面與X軸方向相交的方向(例如Z軸)。另外，粘接構造的一對在安裝面21上，關于該安裝面和上述“光軸”相交的方面，也可以不對稱配置。即使這樣放寬對粘接構造的一對的配置的限制，也通過該一對粘接構造形成于光拾取器殼體1和光模塊4之間，光模塊4相對光拾取器殼體1穩定地固定在所希望的位置上。
另外，在圖2中，上述撓性基板5從光拾取器殼體1和連接在其下面的罩部件12之間沿著與光模塊4的安裝面21接觸的一個面(下面)引出，電連接在從與光模塊4的安裝面21相反側的面24突出的半導體激光器2的端子部分7上。散熱材料10填充在被夾在光模塊4的下面和罩部件12之間的空間內，由此埋入撓性基板5。
實施例2接著，使用圖3說明關于本發明的光拾取裝置的第二實施方式。
圖3表示關于本發明的光拾取裝置的第二實施方式，光拾取器殼體1的側壁26還與光模塊4的兩側面27相對。光模塊4用其安裝面(在光軸的兩側形成第一紫外線固化型粘接劑9和第二紫外線固化型粘接劑11的粘接面的面)21和用該安裝面21的兩端接觸的其他兩個面27，分別與光拾取器殼體1的側壁22、26相對。在本第二實施方式中，通過將散熱材料10不僅填充在被夾在光模塊4的安裝面21和與它相對的光拾取器殼體1的側壁22之間的空間內，而且還填充在被夾在與光模塊4的安裝面21接觸的其他兩面27和與它相對的光拾取器殼體1的側壁(其他側壁)26之間的空間內，提高光模塊4的散熱性。另外，在由于光模塊4的安裝面的兩側面27被光拾取器殼體1的側壁26包圍，難以在該安裝面上涂敷第二紫外線固化型粘接劑11的場合，也可以通過將第一紫外線固化型粘接劑9涂敷在光模塊4(半導體激光器2)的發光點側，使第二紫外線固化型粘接劑11的涂敷變得容易。
實施例3接著，使用圖4說明關于本發明的光拾取裝置的第三實施方式。
圖4表示關于本發明的光拾取裝置的第三實施方式，在其構造方面，對粘接間隔窄而在光模塊4的安裝面21和與它相對的光拾取器殼體1的側壁22之間難以進入第二紫外線固化型粘接劑11的情況有效。在本構造中，并不是第一紫外線固化型粘接劑9的露出的面的全區域，而是僅將其一部分用第二紫外線固化型粘接劑11覆膜。該露出部用第二紫外線固化型粘接劑11覆蓋的比率越高(其被覆蓋的表面積越大)，越能夠抑制外部對第一紫外線固化型粘接劑9的影響。但是，如本實施例，在光模塊4的安裝面和光拾取器殼體1的側壁非常接近的構造中，用第二紫外線固化型粘接劑11僅覆蓋第一紫外線固化型粘接劑9的露出的一部分，也可以遮斷外部環境對第一紫外線固化型粘接劑9的影響。例如，若用第二紫外線固化型粘接劑11覆蓋第一紫外線固化型粘接劑9的向光模塊4的安裝面的端部露出的部分，則比第二紫外線固化型粘接劑11的涂敷部分還靠該安裝面的內側(光軸側)的區域(空間)實際上被該涂敷的第二紫外線固化型粘接劑11封閉。
產業上的可利用性近年來，隨著光拾取裝置的小型、薄型化，要求向各種規格的DVD還有對應藍色半導體激光的Blu-ray磁盤、HD-DVD等光記錄媒體的高速記錄。由于光拾取裝置的高速記錄對應，搭載在其上面的光拾取裝置的光模塊的發熱量增大，而且光拾取裝置本身的散熱容許量變得非常嚴格，因此在光模塊的構造上必須使用具有高位置精度的可靠性高的粘接構造。因此，希望得到確保光拾取裝置本身的散熱性，并且即使對將光模塊固定在光拾取裝置主體(構成它的殼體)上的厚的粘接層施加來自與該光模塊連接的撓性基板等的應力，也可以減少由該粘接層的長期性的變形引起的光軸偏移的光模塊的粘接固定技術。本發明滿足對光拾取裝置的這種要求，是能夠提高其可靠性和質量的重要技術。
本發明可以其它特定形式具體實現，而不會偏離本發明的精神和基本特征。因此，本實施例的各方面應被認為是示例性的，而不是限制性的，本發明的范圍由所附的權利要求限定，而不是由前面的說明書說明，因此，落在與權利要求等同的意思和范圍內的所有改變應包含在其中。
權利要求
1.一種光拾取裝置，具備至少具備一個光學元件的光模塊；以及通過間隙粘接固定該光模塊的拾取器殼體，其特征在于，上述光模塊在隔著從光學元件向上述拾取器殼體延伸的光軸的至少2處，用第一紫外線固化型粘接劑固定在該拾取器殼體上，露出于上述第一紫外線固化型粘接劑的上述光模塊和上述拾取器殼體之間的表面的至少一部分用硬度或彈性模量比該第一紫外線固化型粘接劑高的第二紫外固化型粘接劑覆蓋。
2.根據權利要求1所述的光拾取裝置，其特征在于，導熱性比上述第一紫外線固化型粘接劑及上述第二紫外線固化型粘接劑高的散熱材料設置成分別與上述光模塊和上述光拾取器殼體接觸。
3.根據權利要求2所述的光拾取裝置，其特征在于，上述散熱材料形成于被夾在上述光模塊和上述光拾取器殼體之間且不存在上述第一紫外線固化型粘接劑及上述第二紫外線固化型粘接劑的任何一個的空間的至少一部分上。
4.根據權利要求1所述的光拾取裝置，其特征在于，上述光模塊具有與上述光拾取器殼體相對且與上述光軸相交的第一表面，上述第一紫外線固化型粘接劑及上述第二紫外線固化型粘接劑分別與該第一表面和與它相對的該光拾取器殼體的表面接觸。
5.根據權利要求4所述的光拾取裝置，其特征在于，上述第一紫外線固化型粘接劑分別與上述光模塊的從上述第一表面的端部離開的部分接觸。
6.根據權利要求4所述的光拾取裝置，其特征在于，上述第二紫外線固化型粘接劑覆蓋上述第一紫外線固化型粘接劑的向上述第一表面的端部露出的表面。
7.根據權利要求4所述的光拾取裝置，其特征在于，上述光模塊至少具有一個在其一邊與上述第一表面接觸且沿著與該第一表面相交的方向擴展的第二表面，在被夾在該第二表面和與它相對的上述光拾取器殼體的表面之間的空間的至少一部分上，導熱性比上述第一紫外線固化型粘接劑及上述第二紫外線固化型粘接劑高的散熱材料分別設置成與該光模塊的該第二表面和與它相對的該光拾取器殼體的該表面相接。
8.根據權利要求4所述的光拾取裝置，其特征在于，在上述光模塊的與上述第一表面不同的面上設有上述光學元件的端子，具有與該端子電連接的一端的可撓印刷電路基板從上述光拾取器殼體引出。
9.根據權利要求1所述的光拾取裝置，其特征在于，上述第二紫外線固化型粘接劑顯示出比上述第一紫外線固化型粘接劑高的玻化溫度。
10.根據權利要求1所述的光拾取裝置，其特征在于，上述第二紫外線固化型粘接劑含有比上述第一紫外線固化型粘接劑多的填料。
11.根據權利要求2所述的光拾取裝置，其特征在于，上述散熱材料是利用空氣中的濕氣固化的常溫固化型的樹脂。
12.根據權利要求3所述的光拾取裝置，其特征在于，上述散熱材料是利用空氣中的濕氣固化的常溫固化型的樹脂。
13.一種光盤驅動裝置，其特征在于，具備權利要求1所述的光拾取裝置。
14.一種光盤驅動裝置，其特征在于，具備權利要求2所述的光拾取裝置。
15.一種光盤驅動裝置，其特征在于，具備權利要求4所述的光拾取裝置。
16.一種光盤驅動裝置，其特征在于，具備權利要求7所述的光拾取裝置。
全文摘要
本發明涉及光拾取裝置，該光拾取裝置將具備光學元件的光模塊粘接固定在拾取器殼體上而構成，在隔著從光學元件向上述拾取器殼體延伸的光軸的至少2處，將上述光模塊利用第一紫外線固化型粘接劑固定在光拾取器殼體上，且用硬度或彈性模量比第一紫外線固化型粘接劑高的第二紫外線固化粘接劑覆蓋上述第一紫外線固化型粘接劑的露出的表面的至少一部分，從而減少光拾取裝置的“光軸偏移”，使導熱性比第一及第二紫外線固化型粘接劑高的散熱材料分別與光模塊和光拾取器殼體接觸，提高光拾取裝置的散熱性。
文檔編號G11B7/22GK101025961SQ20071000652
公開日2007年8月29日 申請日期2007年2月2日 優先權日2006年2月3日
發明者荒井聰, 古市浩朗, 大關良雄, 野村里佳, 高橋和巳 申請人:日立視聽媒體股份有限公司