(57)【要約】  本発明は、レーザ光を本来の用途以外に用いる行為をより確実に防止することのできるレーザ光源モジュールを実現するもので、本発明のレーザ光源モジュールは、レーザ光を出力するレーザ素子を備え、複数の部材が組み合わされて形成されるレーザ光源モジュールであって、パスワードを記憶する記憶部を備え、入力された入力パスワードが前記記憶部に記憶されたパスワードと一致する場合に前記レーザ素子にレーザ光を出力させるレーザ素子駆動回路と、前記複数の部材が分離されたときに前記レーザ素子を破壊するレーザ素子破壊機構と、を備える。
2012093637.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ光を出力するレーザ素子を備え、複数の部材が組み合わされて形成されるレーザ光源モジュールであって、
パスワードを記憶する記憶部を備え、入力された入力パスワードが前記記憶部に記憶されたパスワードと一致する場合に前記レーザ素子にレーザ光を出力させるレーザ素子駆動回路と、
前記複数の部材が分離されたときに前記レーザ素子を破壊するレーザ素子破壊機構と、を備えることを特徴とするレーザ光源モジュール。
【請求項２】
請求項１記載のレーザ光源モジュールにおいて、
前記レーザ素子駆動回路は、
前記レーザ素子を不能化することが可能なレーザ素子不能化回路と、
前記パスワード生成回路からの入力パスワードが前記記憶部に記憶されたパスワードと所定回数を超えて一致しない場合には、前記レーザ素子不能化回路により前記レーザ素子を不能化するパスワード判定回路と、を備えることを特徴とするレーザ光源モジュール。
【請求項３】
請求項１または請求項２記載のレーザ光源モジュールにおいて、
前記レーザ素子が戴置されるレーザ素子固定基板と、
前記レーザ素子固定基板の上面を覆う上蓋と、
前記レーザ素子固定基板の下面を覆う下蓋と、
前記上蓋が前記レーザ素子固定基板から取り外されたときに前記レーザ素子を破壊する第１のレーザ素子破壊機構と、
前記下蓋が前記レーザ素子固定基板から取り外されたときに前記レーザ素子を破壊する第２のレーザ素子破壊機構と、
を備えることを特徴とするレーザ光源モジュール。
【請求項４】
請求項１または請求項２記載のレーザ光源モジュールにおいて、
前記レーザ素子が戴置されるレーザ素子固定基板と、
前記レーザ素子固定基板の上面を覆う上蓋と、
前記レーザ素子固定基板の下面を覆う下蓋と、を備え、
前記レーザ素子破壊機構は、前記上蓋または下蓋が前記レーザ素子固定基板から取り外されたときに前記レーザ素子を破壊することを特徴とするレーザ光源モジュール。
【請求項５】
請求項１または請求項２記載のレーザ光源モジュールにおいて、
前記レーザ素子を収容する下蓋と、
前記下蓋と組み合わされる上蓋と、
前記レーザ素子破壊機構は、前記上蓋と下蓋が分離されたときに前記レーザ素子を破壊することを特徴とするレーザ光源モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プロジェクタ、レーザメス、レーザ加工装置などの光源として用いられ、装置の筐体内に配置されるレーザ光源モジュールに関し、特に、半導体素子を用いたレーザ光源モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
レーザ光は、波長が一定であること、直進性が高いこと、直線偏光を効率よく得ることができる、などの特性からさまざまな装置で利用されている。近年では、高い出力の可視光を出力する半導体レーザが実現されており、これを用いて小型かつ高輝度のプロジェクタを作製することが提案されている。【０００３】
レーザ光源から出射されるレーザ光は、単位面積当たりのエネルギーが高いものであることから、各種装置からレーザ光源が取り出されて、本来の用途以外にレーザ光が使用された場合には事故が発生する危険性が高い。このため、各種装置からレーザ光源が、レーザ光を出射可能な状態で取り出されることを防止するためのさまざまな提案がなされている。【０００４】
特許文献１（特開２００８−１７１６５７号公報）には、光を供給する光源部と、光源部を支持する支持部と、光源部を覆う被覆部と、光源部へ電流を供給する電流供給部と光源部とを接続する配線部と、配線部に対して支持部側の位置、及び被覆部を貫かせて配置されたブレード部と、を有する光源モジュールが開示されている。【０００５】
特許文献１には、上記の構成を備えることにより、光源モジュールから光源部を取り出すために、被覆部を取り外すと、配線部に対して支持部側の位置、及び被覆部を貫かせてブレード部を配置しているため、被覆部の取り外しとともにブレード部によって配線部が切断され、光源部への電力供給が遮断されると記載されている。【０００６】
特許文献２（特開２００７−０１９４７６号公報）には、光を発振する光発振部を有するレーザ光源部と、レーザ光源部を支持する支持部と、レーザ光源部を支持部に固定する固定部材と、レーザ光源部を支持部から取り外す際に固定部材による前記レーザ光源部の固定状態を解除する動きに連動して、レーザ光源部における光発振部に電流を供給する電流経路を遮断する遮断手段とを有する装置が開示されている。【０００７】
特許文献２には、上記の構成を備えることにより、筐体などの支持部からレーザ光源部を取り外す目的で固定部材によるレーザ光源部の固定状態を解除しようとすると、その動きに連動して遮断手段によりレーザ光源部の電流経路が遮断され、そのレーザ光源部は確実に発光できなくなるので、表示装置などからレーザ光源部を取り出して悪用することを未然に防止することができると記載されている。【０００８】
特許文献３（特開２００８−１３５５０８号公報）には、レーザ光を射出する発光素子と、該発光素子を支持する支持部材と、該支持部材に固定され前記発光素子と電気的に接続された基板と、発光素子と支持部材とを電気的に接続し、電流を供給する配線と、少なくとも一部が光を透過可能であるとともに、基板に固定された発光素子を覆うカバー部材と、基板とカバー部材とを固定する固定部材とを備え、固定部材による前記基板と前記カバー部材との固定力が、支持部材と前記基板との固定力に比べて大きい装置が開示されている。【０００９】
特許文献３には、上記の構成を備えることにより、発光素子を取り出す目的で、発光素子を覆っているカバー部材を取り外そうとすると、固定部材によるカバー部材と基板との接着力が、基板と固定部材との接着力に比べて大きいため、カバー部材は基板と一緒に支持部材から剥離され、発光素子と基板とを接続する配線が切断されるため、発光素子からのレーザ光の発光を確実に防止することができると記載されている。【００１０】
特許文献４（特開２００９−１６４４４３号公報）には、光を射出する光源部と、光源部から射出した光の波長を変換する波長変換素子と、少なくとも光源部及び波長変換素子を収納する光源用筐体と、波長変換素子の温度を調節する温度調節部と、を有し、温度調節部は、光源用筐体の外部に設けられる装置が開示されている。【００１１】
特許文献４には、上記の構成を備えることにより、光源用筐体を備える本体部が温度調節部から引き離されると、温度調節部と波長変換素子との間での熱の伝導が遮断されることにより、波長変換素子の温度調節が停止され、波長変換素子における波長変換効率を低下させる。波長変換効率を低下させることで、本体部からの光の射出を低減させ、悪用や他の用途への転用の可能性を十分に低減できると記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２００８−１７１６５７号公報
【特許文献２】特開２００７−０１９４７６号公報
【特許文献３】特開２００８−１３５５０８号公報
【特許文献４】特開２００９−１６４４４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
特許文献１ないし特許文献３に記載の装置では、装置自体に設けられたレーザ装置用電源とレーザ装置とは分離されるものの、レーザ装置用電源と異なる電源によりレーザ装置を駆動した場合にはレーザ光が出力されてしまう。【００１４】
特許文献４に記載の装置では、光源用筐体を備える本体部が温度調節部と分離した場合には波長変換効率が低下した状態のレーザ光が出力されることとなる。上述したように、レーザ光は単位面積当たりのエネルギーが高いものであるため、波長変換効率が低下した状態であっても人体、特に、眼に入射した場合には非常に危険となる。【００１５】
また、特許文献１ないし特許文献４に記載の装置のいずれも、装置の筐体の一部を切除し、レーザ素子を取り出してレーザ光を出力させるといった、レーザ素子自体を改造してレーザ光を本来の用途以外に用いる行為には対処することができない。【００１６】
本発明は、レーザ光源モジュールとして使用する場合には、レーザ素子の駆動にパスワードを併用し、また、レーザ素子が外部に取り出されたときにはレーザ素子を破壊する機構を備えることにより、レーザ光を本来の用途以外に用いる行為をより確実に防止することのできるレーザ光源モジュールを実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明のレーザ光源モジュールは、レーザ光を出力するレーザ素子を備え、複数の部材が組み合わされて形成されるレーザ光源モジュールであって、
パスワードを記憶する記憶部を備え、入力された入力パスワードが前記記憶部に記憶されたパスワードと一致する場合に前記レーザ素子にレーザ光を出力させるレーザ素子駆動回路と、
前記複数の部材が分離されたときに前記レーザ素子を破壊するレーザ素子破壊機構と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
上記構成を備える本願発明においては、パスワードが正規のものでなければ動作することがない。また、レーザ素子が外部に取り出されるような状況の場合にはレーザ素子自体がレーザ素子機構により破壊されるため、レーザ光を本来の用途以外に用いる行為をより確実に防止することを実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明によるレーザ光源モジュールに用いられるレーザアレイユニット１０１の構成を示す斜視図である。
【図２】レーザアレイユニット１０１の基本的な構造を示す断面図である。
【図３】レーザアレイユニット１０１を光源として用いたプロジェクタ３０１の一実施形態の電気的な構成を示すブロック図である。
【図４】パスワード判定回路１０３の構成を示すブロック図である。
【図５】（ａ）はレーザ素子不能化回路３０４の一実施形態の構成を示すブロック図、（ｂ）はレーザ素子の電流−輝度特性を示す図である。
【図６】レーザ素子不能化回路３０４の他の実施形態の構成を示すブロック図である。
【図７】レーザ素子不能化回路３０４の他の実施形態の構成を示すブロック図である。
【図８】図２に示したレーザアレイユニット１０１について、レーザアレイユニット１０１が分解もしくは破壊されたときに、レーザ素子２０１を破壊する構造の一実施形態を示す断面図である。
【図９】（ａ）、（ｂ）は破壊用ニードル８０３によるレーザ素子２０１の破壊状況を説明するための断面図である。
【図１０】図８中の係合解除部８０７の構成を示す断面図であり、（ａ）は、下蓋２０７を取り付ける前の状態を示し、（ｂ）は、下蓋２０７が取り付けられた状態を示し、（ｃ）は、下蓋２０７を取り外され、破壊用ニードル８０３が移動するときの状態を示している。
【図１１】図８に示したレーザアレイユニット１０１へ、レーザ素子の破壊機構をセットする際に、破壊機構が動作することを抑止する構造を説明するための断面図である。
【図１２】（ａ）は、図２に示したレーザアレイユニット１０１について、レーザアレイユニット１０１が分解もしくは破壊されたときに、レーザ素子２０１を破壊する構造の他の実施形態を示す断面図、図１２（ｂ）は図１２（ａ）中の破線内を示す斜視図であり、破壊用ニードルの待機状態を示している。
【図１３】（ａ）、（ｂ）は破壊用ニードル１２０４によるレーザ素子２０１の破壊状況を説明するための断面図である。
【図１４】図１に示したレーザアレイユニット１０１について、レーザアレイユニット１０１が分解もしくは破壊されたときに、レーザ素子２０１を破壊する構造の他の実施形態を示す断面図である。
【図１５】図１４に示した実施形態によりレーザ素子２０１を破壊する機構を示す断面図であり、（ａ）は、上蓋１４０６と下蓋１４０７とが組み合わされた状態を示し、図１５（ｂ）は上蓋１４０６と下蓋１４０７とが分離されてレーザ素子２０１を破壊する状態を示している。
【図１６】図１４に示した実施形態におけるトラップセット部１５０７の構成を詳細に示す図であり、（ａ），（ｂ）は上蓋１４０６が取り付けられる前の状態を示す断面図、（ｃ），（ｄ）は上蓋１４０６の取り付け後の状態を示す断面図、（ｅ）は上蓋１４０６が取り付けられる前の状態を示す上面図、（ｆ）は上蓋１４０６の取り付け後の状態を示す上面図である。
【図１７】図１に示したレーザアレイユニット１０１について、レーザアレイユニット１０１が分解もしくは破壊されたときに、レーザ素子２０１を破壊する構造の他の実施形態を示す断面図であり、（ａ）は、上蓋１８０１が取り付けられていない状態を示す上面図、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）は、（ａ）中のＡ−Ａ’線断面図、Ｂ−Ｂ’線断面図、Ｃ−Ｃ’線断面図である。
【図１８】（ａ）−（ｄ）は、図１に示したレーザアレイユニット１０１について、レーザアレイユニット１０１が分解もしくは破壊されたときに、レーザ素子２０１を破壊する構造の他の実施形態を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
次に、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【００２１】
図１は本発明によるレーザ光源モジュールに用いられるレーザアレイユニット１０１の構成を示す斜視図である。レーザ光の出射面となるレーザアレイユニット１０１の方面には複数のコリメートレンズ１０２が形成され、該コリメートレンズ１０２を介して内部に設けられたレーザ素子よりレーザ光が出射される。レーザアレイユニット１０１の側面には、レーザ素子への電源供給や制御を行うための配線１０３が形成されている。
【００２２】
図２は、レーザアレイユニット１０１の基本的な構造を示す断面図である。
【００２３】
複数のレーザ素子２０１は、押さえ板２０５により押圧された状態でレーザ素子固定基板２０４上に配置されている。レーザアレイユニット１０１は、上蓋２０６により上面が覆われ、下蓋２０７により下面が覆われている。上蓋２０６のレーザ素子２０１に対応する箇所にはコリメートレンズ１０２が配設され、レーザ素子２０１より出射したレーザ光はコリメートレンズ１０２を通って外部に出射される。
【００２４】
下蓋２０７にはレーザ素子２０１を駆動するための回路基板２０８が収容されている。回路基板２０８は、配線１０３を介して送られてくる制御信号に応じてレーザ素子２０１を駆動する。図２に示されるレーザアレイユニット１０１は、水冷もしくは空冷の冷却ユニット２０９上に戴置されて冷却されるが、下蓋２０７にはレーザ素子２０１に向けて突出する突起２１０が設けられ、レーザ素子固定基板２０４および回路基板２０８には突起２１０を挿通する穴が設けられている。これにより突起２１０はレーザ素子２０１に当接し、レーザ素子２０１での発熱は冷却ユニット２０９に伝わるため、冷却が効率よく行われるものとなっている。
【００２５】
図３はレーザアレイユニット１０１を光源として用いたプロジェクタ３０１の一実施形態の電気的な構成を示すブロック図である。本実施形態では、光源以外の構成は一般的なプロジェクタの構成となるため、レーザ光源モジュールについてのみ図示し、これ以外の部分について、図示および説明は省略する。
【００２６】
レーザ素子２０１を駆動する回路基板２０８は、パスワード受信回路３０２、パスワード判定回路３０３およびレーザ素子不能化回路３０４から構成されている。
【００２７】
図４は、パスワード判定回路１０３の構成を示すブロック図である。
【００２８】
パスワード判定回路３０３は、パスワード記憶用不揮発性メモリ４０１、パスワード一時記憶メモリ４０２、スイッチ回数カウンタ４０３、比較回路４０４、および、判定回路４０５から構成されている。
【００２９】
パスワード記憶用不揮発性メモリ４０１は、パスワードを記憶するもので、記憶する記憶パスワードは製造が行われた工場の出荷時に設定、記憶される。
【００３０】
配線１０３を介する制御信号にはパスワードが含まれており、パスワード生成回路３０２は、あらたなパスワードが入力されるごとにパスワード出力Ｓ１としてパスワード一時記憶メモリ４０２へ出力する。また、パスワード生成回路３０２は、パスワード出力Ｓ１が出力されるごとに、パスワード＆スイッチ回数カウンタ４０３へスイッチ信号Ｓ２を出力する。
【００３１】
パスワード一時記憶メモリ４０２は入力パスワードを記憶し、パスワード＆スイッチ回数カウンタ４０３は、パスワード出力Ｓ１が出力されるごとにカウントアップを行うため、パスワード＆スイッチ回数カウンタ４０３のカウント値を確認することにより、パスワード出力Ｓ１が出力された回数を確認することができる。
【００３２】
比較回路４０４は、パスワード一時記憶メモリ４０２が入力パスワードを記憶するごとに、パスワード一時記憶メモリ４０２に記憶された入力パスワードとパスワード記憶用不揮発性メモリ４０１に記憶された記憶パスワードとを比較し、これらが一致するかを示す比較結果を判定回路４０５へ出力する。
【００３３】
判定回路４０５は、比較回路４０４の出力が入力パスワードと記憶パスワードが一致することを示すものである場合には、レーザ素子１０５に対する電源供給を行わせる旨を示す判定信号Ｓ３をレーザ素子不能化回路３０４へ出力する。これにより、レーザ素子不能化回路３０４はレーザ素子２０１に対する電源供給を行う。
【００３４】
また、判定回路４０５は、比較回路４０４の出力が入力パスワードと記憶パスワードが一致しないことを示すものである場合には、パスワード＆スイッチ回数カウンタ４０３のカウント値を確認し、所定回数以下、例えば、３回以下であるかを確認する。所定回数以下である場合には、レーザ素子２０１に対する電源供給を行わない旨を示す判定信号Ｓ３をレーザ素子不能化回路４０４へ出力する。これにより、レーザ素子不能化回路４０４はレーザ素子２０１に対する電源供給は行わない。
【００３５】
また、判定回路４０５は、比較回路４０４の出力が入力パスワードと記憶パスワードが一致しないことを示すものであり、パスワード＆スイッチ回数カウンタ４０３のカウント値が所定回数を越えるものであることを確認した場合には、レーザ素子２０１に対する電源供給を不能化する旨を示す判定信号Ｓ３をレーザ素子不能化回路４０４へ出力する。これにより、レーザ素子不能化回路４０４はレーザ素子２０１に対する電源供給を不能化する処理を行う。
【００３６】
図５（ａ）はレーザ素子不能化回路３０４の一実施形態の構成を示すブロック図である。
【００３７】
本実施形態におけるレーザ素子不能化回路３０４は、レーザ素子２０１に電流を供給する、通常使用電流源５０１、レーザ素子破壊用電流源５０２、判定信号Ｓ３の内容に応じて通常使用電流源５０１、レーザ素子破壊用電流源５０２による電流供給を指示する駆動制御部５０３により構成されている。
【００３８】
レーザ素子は、図５（ｂ）の電流−輝度特性に示されるように、ある値以上の電流となると電流値に応じて輝度が定まるものとなるが、絶対最大定格を超える破壊電流となると素子が破壊される。
【００３９】
駆動制御部５０３は、判定回路４０５からレーザ素子２０１に対する電源供給を行わせる旨を示す判定信号Ｓ３を受け付けた場合には（図４参照）、絶対最大定格以下の電流を供給する通常使用電流源５０１による電流供給を行わせ、判定回路４０５からレーザ素子２０１に対する電源供給を不能化する旨を示す判定信号Ｓ３を受け付けた場合には破壊電流を供給するレーザ素子破壊用電流源５０２による電流供給を行わせ、レーザ素子２０１を破壊する。
【００４０】
図６はレーザ素子不能化回路３０４の他の実施形態の構成を示すブロック図である。
【００４１】
本実施形態におけるレーザ素子不能化回路３０４は、レーザ素子２０１に並列に設けられた発熱体駆動回路６０２、導電材料６０４、および判定信号Ｓ３に応じて発熱体駆動回路６０２を動作させる駆動制御部６０１と、発熱体駆動回路６０２による駆動電流により発熱して導電材料６０４を加熱する発熱体６０３から構成されている。
【００４２】
駆動制御部６０１は、判定回路４０５からレーザ素子２０１に対する電源供給を不能化する旨を示す判定信号Ｓ３を受け付けると、発熱体駆動回路６０２を動作させて発熱体６０３を発熱させる。これにより、導電材料６０４が加熱して溶融し、レーザ素子２０１は両端が短絡状態とされて電流が流れないものとなる。
【００４３】
図７はレーザ素子不能化回路３０４の他の実施形態の構成を示すブロック図である。
【００４４】
本実施形態におけるレーザ素子不能化回路７０４は、レーザ素子２０１への電流供給経路に設けられた抵抗体７０３、抵抗体７０３の両端に接続し、抵抗体７０３のみへの電流供給が可能な抵抗破壊用電流源７０２、および、抵抗破壊用電流源７０２へ動作を制御する駆動制御部７０１から構成されている。
【００４５】
駆動制御部７０１は、判定回路４０５からレーザ素子２０１に対する電源供給を不能化する旨を示す判定信号Ｓ３を受け付けると、抵抗破壊用電流源７０２を動作させて抵抗体７０３を発熱させて焼き切る。これにより、レーザ素子２０１に電流が流れないものとなる。
【００４６】
上記のように、レーザ光源モジュールであるレーザアレイユニット１０１を使用する場合には、レーザ素子２０１の駆動にパスワードを併用し、予め記憶する記憶パスワードと異なるパスワードが入力された場合にはレーザ素子２０１を駆動することはなく、また、記憶パスワードと異なるパスワードが所定回数以上連続して入力された場合にはレーザ素子を不能化することが行われる。
【００４７】
次に、本発明による、レーザ素子が外部に取り出されたときにレーザ素子を破壊する機構について説明する。なお、以下の説明では、レーザ素子破壊用の構造、組み立て時の構造について、理解を容易とするために説明する構造に関する構造のみを図示して説明する。
【００４８】
図８は、図２に示したレーザアレイユニット１０１について、レーザアレイユニット１０１が分解もしくは破壊されたときに、レーザ素子２０１を破壊する構造の一実施形態を示す断面図である。
【００４９】
本実施形態のレーザアレイユニット１０１には、レーザ素子２０１と上蓋０６との間に位置する梁８０４が設けられている。梁８０４の、図８に示される使用状態のときにレーザ素子２０１に対応する箇所には穴８０８が形成されており、これによりレーザ素子２０１から出射されたレーザ光は、穴８０８およびコリメートレンズ１０２を介して出射される。
【００５０】
梁８０４は、下蓋２０７に設けられた突起８０９により、連結部８０５および係合解除部８０７を介して上蓋２０６に向けて押圧されている。梁８０４には上蓋２０６側を頂点とする錐体状の止め部８０２が形成され、上蓋２０６には止め部８０２を受け止める窪み８０１が形成されている。連結部８０５は、その端部にて梁８０４、係合解除部８０７の一部を回動可能に軸支しているが、上蓋２０６、下蓋２０７が閉じられている場合には窪み８０１と止め部８０２が係合しているため、図８に示される状態が保たれる。
【００５１】
上蓋２０６、下蓋２０７のいずれかが外されると、窪み８０１と止め部８０２の係合状態が保たれなくなる。押さえ板２０５と梁８０４との間（もしくは、押さえ板２０５と連結部８０５との間）には、連結部８０５の回動方向を規制するための付勢手段として、ばね８０６が設けられている。付勢手段が設けられていることにより、上蓋２０６、下蓋２０７のいずれかが外されると、梁８０４は図中の矢印方向に移動し、レーザ素子２０１を覆う係合解除状態となる。梁８０４の、係合解除状態のときに各レーザ素子２０１に対応する位置には各レーザ素子２０１に向けて突出する破壊用ニードル８０３がそれぞれ設けられており、係合解除状態のときには各レーザ素子２０１は各破壊用ニードル８０３により破壊される。
【００５２】
図９は、破壊用ニードル８０３によるレーザ素子２０１の破壊状況を説明するための断面図である。
【００５３】
レーザ素子２０１は、図９（ａ）に示されるようにＣＡＮ型のもので、半導体レーザ９０１はワイヤボンディング９０２を介して端子９０３と接続され、ガラス９０４により密閉されている。上蓋２０６、下蓋２０７のいずれかが外されて破壊用ニードル８０３が移動することにより、図９（ｂ）に示されるように、ガラス９０４、半導体レーザ９０１、および、ワイヤボンディング９０２が破壊される。
【００５４】
図１０は図８中の係合解除部８０７の構成を示す断面図である。図１０（ａ）は、下蓋２０７を取り付ける前の状態を示し、図１０（ｂ）は、下蓋２０７が取り付けられた状態を示し、図１０（ｃ）は、下蓋２０７を取り外され、破壊用ニードル８０３が移動するときの状態を示している。
【００５５】
図１０（ａ）に示されるように係合解除部８０７は、連結部８０５と回動可能に軸支される連結部１００１、レーザ素子固定基板２０４に形成された収容室１００２、ストッパ１００３、押圧部材１００４、連結部材１００１と押圧部材１００４との間に設けられたばね１００５、収容室１００２とストッパ１００３との間に設けられたばね１００６から構成されている。
【００５６】
収容室１００２、ストッパ１００３、およびばね１００６は、押圧部材１００４を中心としてそれぞれ対称に２つずつ設けられている。
【００５７】
押圧部材１００４はつばを備え、ストッパ１００３には押圧部材１００４のつばと嵌合可能な突起が設けられており、図１０（ａ）に示される下蓋２０７を取り付ける前の状態では、これらは嵌合状態とされている。
【００５８】
図１０（ａ）に示される状態では、ばね１００５は自然長よりも縮んだ状態とされ、ばね１００６は自然長よりも伸ばされた状態とされている。押圧部材１００４は、ストッパ１００３と嵌合していることにより図面上下方向の移動が規制される。このため、連結部１００１は、ばね１００５により図面上向きに付勢され、図８に示した窪み８０１と止め部８０２の係合状態は維持されて梁８０４が回転し、レーザ素子２０１が破壊されることはない。
【００５９】
下蓋２０７が取り付けられた図１０（ｂ）に示す状態では、突起８０９に押されて押圧部材１００４は図面上方向に押し上げられる。このため、押圧部材１００４とストッパ１００３の嵌合状態が解除され、ばね１００６は縮むことが可能となり、ストッパ１００３は収容室１００２内に収容される。
【００６０】
図１０（ｃ）に示されるように、下蓋２０７が取り外されると、押圧部材１００４が図面下方に移動する。このため、図８に示した窪み８０１と止め部８０２の係合状態が解除されて梁８０４が回転し、レーザ素子２０１が破壊される。
【００６１】
図１１は、図８に示したレーザアレイユニット１０１へ、レーザ素子の破壊機構をセットする際に、破壊機構が動作することを抑止する構造を説明するための断面図である。
【００６２】
梁８０４、レーザ素子固定用基板２０４、押さえ板２０５には、押さえ棒１１０１を挿通するための穴が形成されている。レーザ素子固定用基板２０４に上蓋２０６が取り付けられて窪み８０１と止め部８０２とが係合状態となるまでは、押さえ棒１１０１は各穴に挿通されて梁８０４が回転することを抑止する。
【００６３】
レーザ素子固定用基板２０４に上蓋２０６が取り付けられると、押さえ棒１１０１は抜脱されて梁８０４が回転することによるレーザ素子の破壊機構が動作状態となる。
【００６４】
図１２（ａ）は、図２に示したレーザアレイユニット１０１について、レーザアレイユニット１０１が分解もしくは破壊されたときに、レーザ素子２０１を破壊する構造の他の実施形態を示す断面図、図１２（ｂ）は図１２（ａ）中の破線内を示す斜視図であり、破壊用ニードルの待機状態を示している。
【００６５】
図８に示した実施形態が、上蓋２０６、下蓋２０７のいずれかが取り外されたときに、同じ機構によりレーザ素子を破壊する構造であったのに対し、本実施形態では、上蓋２０６、下蓋２０７が取り外されたときにそれぞれ異なる機構によりレーザ素子を破壊するものである。
【００６６】
本実施形態のレーザアレイユニット１０１には、上蓋２０６が取り外されたときにレーザ素子２０１を破壊するための梁１２０２が設けられ、下蓋２０７が取り外されたときにレーザ素子２０１を破壊するための梁１２０５が設けられている。
【００６７】
一端部に破壊用ニードル１２０３が設けられた梁１２０２は、回動可能に構成され、また、ばね１２０７により、破壊用ニードル１２０３がレーザ素子２０１に向かう方向にて回転するように付勢されている。図１２（ａ）に示される上蓋２０６が取り付けられている状態では、上蓋２０６に設けられた押え棒１２０１により梁１２０２の他端部が衝止されて梁１２０２が回転することが防止されている。
【００６８】
上蓋２０６が取り外されると、押え棒１２０１も外れるため、梁２０２はレーザ素子２０１に向かって回転し、レーザ素子２０１は破壊用ニードル１２０３によって破壊される。なお、レーザ素子固定基板２０４および押さえ板２０５には押え棒１２０６を挿通させるための穴が形成されている。押え棒１２０６はレーザ素子固定基板２０４に上蓋２０６が取り付けられる前、すなわち、押え棒１２０１による梁１２０２の回転防止が図られるまえの状態のときに梁１２０２の端部を押えることにより梁１２０２の回転を防止するものである。押え棒１２０６はレーザ素子固定基板２０４に上蓋２０６が取り付けられた後に抜脱される。
【００６９】
Ｔ字状の梁１２０５には、各レーザ素子２０１に対応する箇所に、レーザ素子２０１に向けて突出する破壊用ニードル１２０４が形成されている。梁１２０５は、ばね１２０８により、レーザ素子２０１に向かう方向に付勢されているが、突起８０９および係合解除部８０７により衝止されているため、下蓋２０７が取り付けられている状態では、レーザ阻止２０１が破壊されることなない。
【００７０】
下蓋２０７が取り外されると、梁１２０５は移動可能となり、レーザ素子２０１に向けて移動し、破壊用ニードル１２０４によりレーザ素子２０１は破壊される。
【００７１】
図１３は、破壊用ニードル１２０４によるレーザ素子２０１の破壊状況を説明するための断面図である。
【００７２】
図１３（ａ）に示されるように、梁１２０５にはレーザ素子２０１が出射したレーザ光を通過させるための切欠（図１２（ｂ）参照）が形成され、破壊用ニードル１２０４は切欠の周囲に配設される。このため、図１３（ｂ）に示すように、梁１２０４がレーザ素子２０１に向けて移動しても破壊用ニードル１２０４が半導体レーザ９０１を直撃することはないが、ガラス９０４が破壊され、まず、ＣＡＮ型のレーザ素子２０１の密閉状態が保たれなくなる。さらに、破壊されたガラス９０４の破片により半導体レーザ９０１にダメージを与え、レーザ素子２０１が破壊される。
【００７３】
図１４は、図１に示したレーザアレイユニット１０１について、レーザアレイユニット１０１が分解もしくは破壊されたときに、レーザ素子２０１を破壊する構造の他の実施形態を示す断面図である。本実施形態においては、レーザ素子固定基板１４０４は下蓋１４０７に収容され、上蓋１４０６と下蓋１４０７とが直接組み合わされてレーザアレイユニット１０１を構成している。
【００７４】
下蓋１４０７には、回路基板１４０８、レーザ素子基板１４０４、レーザ素子２０１、押さえ板１４０５が収容されている。回路基板１４０８、レーザ素子固定基板１４０４、および、押さえ板１４０５の構成および動作は、図２に示した回路基板２０８、レーザ素子固定基板２０４、および、押さえ板２０５と同様である。
【００７５】
上蓋１４０６にはコリメートレンズ１０２が収容されている。本実施形態では、上蓋１４０６と下蓋１４０７とが分離されたときにレーザ素子２０１を破壊する機構が組み込まれ、上蓋１４０６には、上蓋１４０６と下蓋１４０７とが組み合わされた状態のときには破壊機構が動作することを防止するための凸部１４０９が設けられている。
【００７６】
図１５は、レーザ素子２０１を破壊する機構を示す断面図であり、図１５（ａ）は、上蓋１４０６と下蓋１４０７とが組み合わされた状態を示し、図１５（ｂ）は上蓋１４０６と下蓋１４０７とが分離されてレーザ素子２０１を破壊する状態を示している。以下に、図１４とともに、図１５を参照してレーザ素子２０１を破壊する機構について説明する。
【００７７】
レーザ素子２０１を破壊する機構は、支持基板１４１３、支持基板１４１３上に立設された一対の支持台１４１０と、支持台１４１０に架けられた梁１４０１と、梁１４０１と支持基板１４１３との間に設けられ、梁１４０１をレーザ素子２０１に向けて付勢するばね１４１２と、梁１４０１の移動方向を規制するガイド棒１４１１より構成されている。
【００７８】
梁１４０１のレーザ素子２０１に対応する箇所には、レーザ素子２０１を破壊するための破壊用ニードル１５０１、および、レーザ光を通過させるためのレーザビーム通過穴５０２が形成されている。梁１４０１は端部に形成されたトラップセット部１５０７が支持台１５０４に取り付けられたバー１６０１に架けられることで支持台１４１０に架けられる。
【００７９】
支持基板１４１３には、レーザ素子２０１を突出させるためのレーザ素子用孔１５０３と、図１５（ｂ）に示されるレーザ素子２０１を破壊する状態のときにトラップセット部１５０７を収容するための止め部落とし穴１４０２が形成されている。
【００８０】
図１６は、トラップセット部１５０７の構成を詳細に示す図であり、図１６（ａ），（ｂ）は上蓋１４０６が取り付けられる前の状態を示す断面図、図１６（ｃ），（ｄ）は上蓋１４０６の取り付け後の状態を示す断面図、図１６（ｅ）は上蓋１４０６が取り付けられる前の状態を示す上面図、図１６（ｆ）は上蓋１４０６の取り付け後の状態を示す上面図である。
【００８１】
梁１４０１の端部には、図１６（ｅ）に示すように中央に初期保持用止め具１６０１が形成され、その両隣にトラップセット止め具１６０２が形成される。トラップセット止め具１６０２、初期保持用止め具１６０１は、図１６（ａ），（ｂ）に示すように、端部がＶ字状に折り曲げられた折り曲げ部を有するとともに縁が外方に向けて突出している。
【００８２】
トラップセット止め具１６０２は、図１６（ａ）に示される自由状態のときには縁がバー１６０１に届かないが、上蓋１４０６が閉じられると、図１６（ｃ）に示すように突起１４０９が折り曲げ部に進入することにより折り曲げ部が押し広げられて縁がバー１６０１に架かった状態となる。
【００８３】
初期保持用止め具１６０１は、自由状態のときに縁がバー１６０１に架かった状態となる。初期保持用止め具１６０１の縁は、図１６（ｂ）に示す状態から時計回転方向に回転可能とされ、反時計回転方向には回転できないように衝止されている。初期保持用止め具１６０１の折り曲げ部の端部側となる内壁には、内部に向けて突出する突起が設けられている。
【００８４】
上蓋１４０６が閉じられると、図１６（ｄ）に示すように突起１４０９が折り曲げ部に進入して突起を押すことにより、初期保持用止め具１６０１の折り曲げ部内部に向けて回転し、縁がバー１６０１から外れ、縁が時計方向に回転して図１６（ｆ）に示す状態となる。
【００８５】
上記のように構成される本実施形態のレーザ素子破壊機構では、上蓋１４０６取り付け以前には初期保持用止め具１６０１によりレーザ素子破壊機構が動作することが防止され、上蓋１４０６取り付け以後にはトラップセット止め具１６０２によりレーザ素子破壊機構が動作することが防止される。この後、上蓋１４０６と下蓋１４０７が分離されると、トラップセット止め具１６０２の縁がバー１６０１からはずれ、梁１４０１が落下して図１５（ｂ）に示す状態となり、レーザ素子２０１が破壊される。
【００８６】
図１７および図１８は、図１に示したレーザアレイユニット１０１について、レーザアレイユニット１０１が分解もしくは破壊されたときに、レーザ素子２０１を破壊する構造の他の実施形態を示す断面図である。本実施形態においては、上蓋１８０１と下蓋１７０８とが直接組み合わされてレーザアレイユニット１０１を構成している。
【００８７】
図１７（ａ）は、上蓋１８０１が取り付けられていない状態を示す上面図、図１７（ｂ）、図１７（ｃ）、図１７（ｄ）は、図１７（ａ）中のＡ−Ａ’線断面図、Ｂ−Ｂ’線断面図、Ｃ−Ｃ’線断面図である。
【００８８】
図１７（ｂ）に示されるように下蓋１７０８には、回路基板１７１０が収容されている。回路基板１７１０の構成および動作は、図２に示した回路基板２０８と同様である。
【００８９】
本実施形態において、レーザ素子２０１はローラ１７０４に形成されたニードル１７０３により破壊される。ローラ１７０４の両端はばね押さえ１７０４により軸支され、その一部にはギア１７０２が周設されている。ばね１７０７により付勢されているばね押さえ１７０６は、図１７（ｄ）に示すように内部を挿通するガイド１７０９に沿ってレーザ素子２０１の配置面に平行に移動する。
【００９０】
ばね押さえ１７０６の衝止機構としてストッパ１７０５が設けられている。図１８は、本実施形態のセット状態およびレーザ素子の破壊状態を示す図である。突起状のストッパ１７０６は、押されるごとに突出量が２つの異なる状態に変化するもので、図１７（ａ）および図１８（ａ）に示される状態では突出量が多く、ばね押さえ１７０６を衝止している状態を示している。
【００９１】
上蓋１８０１のストッパ１７０５に対応する箇所には、図１８（ｂ）に示すようになだらかな形状の突起が形成されており、上蓋１８０１が閉じられると、ストッパ１７０５は突出方向に押されることとなり、図１８（ｃ）に示すようにストッパ１７０５は突出量が少ない状態に変化し、ばね押さえ１７０６は上蓋１８０１の突起のみにより衝止された状態となる。この後、上蓋１８０１が取り外されるとばね押さえ１７０６は自由な状態となり、ばね押さえ１７０６およびローラ１７０４は、ばね１７０７に押されて図１７（ａ）の下から上に向けて移動を行う。
【００９２】
ギア１７０２は図１７（ｃ）に示すようにラック１７０１と噛合しているため、ばね押さえ１７０６の解除による移動の際には、図１８（ｄ）に示すようにローラ１７０４は回転しながら移動し、レーザ素子２０１はニードル１７０３により破壊される。
【００９３】
なお、以上述べた各実施例では、レーザ光源モジュールに用いるレーザユニットとして、複数のレーザ素子を用いるレーザアレイユニットを例として説明した。これは高出力化によく利用されるものであるが、単一のレーザ素子でも高出力のものであればレーザ光源モジュールに利用することができ、このような場合であっても本発明は当然適用できる。
【００９４】
また、レーザ素子を破壊するものとしてニードルを挙げて説明したが、破壊素子としてはレーザ素子を破壊できるもの、例えば、ブレードなどであればよく、ニードルに限定されるものではない。
【００９５】
この出願は２０１１年１月７日に出願された日本出願特願２０１１−００１８６６号を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
【符号の説明】
【００９６】
１０１    レーザアレイユニット
１０２    コリメートレンズ
１０３    配線
２０１    レーザ素子
２０４    レーザ素子固定基板
２０５    押さえ板
２０６    上蓋
２０７    下蓋
２０８    回路基板
２０９    冷却ユニット
２１０    突起
３０１    プロジェクタ
３０２    パスワード受信回路
３０３    パスワード判定回路
３０４    レーザ素子不能化回路
４０１    パスワード記憶用不揮発性メモリ
４０２    パスワード一時記憶メモリ
４０３    パスワード＆スイッチ回数カウンタ
４０４    比較回路
４０５    判定回路
【図１】
2012093637.tif 000003
【図２】
2012093637.tif 000004
【図３】
2012093637.tif 000005
【図４】
2012093637.tif 000006
【図５】
2012093637.tif 000007
【図６】
2012093637.tif 000008
【図７】
2012093637.tif 000009
【図８】
2012093637.tif 000010
【図９】
2012093637.tif 000011
【図１０】
2012093637.tif 000012
【図１１】
2012093637.tif 000013
【図１２】
2012093637.tif 000014
【図１３】
2012093637.tif 000015
【図１４】
2012093637.tif 000016
【図１５】
2012093637.tif 000017
【図１６】
2012093637.tif 000018
【図１７】
2012093637.tif 000019
【図１８】
2012093637.tif 000020
【国際調査報告】
2012093637.tif 000021
2012093637.tif 000022
2012093637.tif 000023
2012093637.tif 000024