(57)【要約】【課題】  面照明のために有効に使用できる面照明装置を提供する。【解決手段】  各エミッタの相互の間隔が第１方向（Ｘ）におけるエミッタの膨張よりも小さい複数のエミッタを備えた、少なくとも１つの半導体レーザバー（１）と、各エミッタから出射されるレーザ光を変換するためのビーム変換手段（３）であって、第１方向（Ｘ）に関するレーザ光のダイバージェンスを第２方向（Ｙ）に関するダイバージェンスと交換可能に構成され、半導体レーザ・バー（１）に対して、少なくとも、２つの直接隣接するエミッタのレーザ光がビーム変換手段（３）にぶつかる際に第１方向（Ｘ）において互いに重なるような間隔を有するように構成されるビーム変換手段（３）とを有する面照明装置。【選択図】      図１ａ
2006032352.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の方向（Ｘ）に並置され、かつ互いに間隔を以って配置されている複数のエミッタを備えた少なくとも１つの半導体レーザ・バー（１）であって、各エミッタの相互の間隔が第１方向（Ｘ）におけるエミッタの膨張よりも小さく、各エミッタから出射されるレーザ光の第１方向（Ｘ）に関するダイバージェンスが第１方向（Ｘ）に垂直な第２の方向（Ｙ）に関するレーザ光（９）のダイバージェンスよりも小さい半導体レーザ・バー（１）と、各エミッタから出射されるレーザ光の少なくとも部分的なコリメーション用のコリメーション手段（２，４）とを有する面照明装置において、
面照明装置は、各エミッタから出射されるレーザ光を変換するためのビーム変換手段（３）を有し、ビーム変換手段は、第１方向（Ｘ）に関するレーザ光のダイバージェンスを第２方向（Ｙ）に関するダイバージェンスと交換できるように構成され、かつ各エミッタから出射されるレーザ光の光路に配置され、
ビーム変換手段（３）は、半導体レーザ・バー（１）に対して、少なくとも２つの直接隣接するエミッタのレーザ光がビーム変換手段（３）にぶつかる際に第１方向（Ｘ）において互いに重なるような間隔を有することを特徴とする面照明装置。
【請求項２】
面照明装置は各エミッタから出射されるレーザ光（９）を均一化するための均一化手段（５，６）を有することを特徴とする、請求項１に記載の面照明装置。
【請求項３】
均一化手段（５，６）が多段式の構成とされることを特徴とする、請求項２に記載の面照明装置。
【請求項４】
第１方向（Ｘ）に関する均一化用均一化手段（５，６）の段数が第２方向（Ｙ）に関する均一化用均一化手段よりも多いことを特徴とする、請求項３に記載の面照明装置。
【請求項５】
ビーム変換手段（３）が第１方向（Ｘ）に並置された複数のビーム変換要素（８）を有することを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載の面照明装置。
【請求項６】
エミッタの１つから出射されるレーザ光がビーム変換要素（８）の１つ以上にぶつかることを特徴とする、請求項５に記載の面照明装置。
【請求項７】
ビーム変換要素（８）はそれらのシリンドリカル軸が第１方向（Ｘ）に対しておよそ４５度および／または−４５度傾斜するシリンドリカル・レンズとして構成されることを特徴とする、請求項５または６のいずれかに記載の面照明装置。
【請求項８】
均一化手段（５，６）が第１方向（Ｘ）に並置された複数の均一化要素を有しており、それらが特にシリンドリカル・レンズとして構成されていることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか１項に記載の面照明装置。
【請求項９】
ビーム変換要素（８）の相互の中心間距離は均一化要素相互の中心間距離とは等しくないことを特徴とする、請求項８に記載の面照明装置。
【請求項１０】
コリメーション手段（２，４）はエミッタから出射されるレーザ光の第２方向（Ｙ）に関するコリメーションを行う速軸コリメーション手段（２）からなることを特徴とする、請求項１〜９のいずれか１項に記載の面照明装置。
【請求項１１】
コリメーション手段（２，４）はエミッタから出射されるレーザ光の第１方向（Ｘ）に関するコリメーションを行う遅軸コリメーション手段（４）を有することを特徴とする、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の面照明装置。
【請求項１２】
第１方向（Ｘ）における各エミッタ相互の間隔は第１方向（Ｘ）におけるエミッタのそれぞれの膨張の半分以下となることを特徴とする、請求項１〜１１のいずれか１項に記載の面照明装置。
【請求項１３】
第１方向（Ｘ）における各エミッタ相互の間隔は第１方向（Ｘ）におけるエミッタのそれぞれの膨張の１／１０以下となることを特徴とする、請求項１２に記載の面照明装置。
【請求項１４】
半導体レーザ・バー（１）はＱＣＷ（Quasi Continuous Wave）バーとして構成されることを特徴とする、請求項１〜１３のいずれか１項に記載の面照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、第１の方向に並置され、かつ互いに間隔を以って配置されている複数のエミッタを備えた少なくとも１つの半導体レーザ・バーであって、各エミッタの相互の間隔が第１方向におけるエミッタの膨張よりも小さく、各エミッタから出射されるレーザ光の第１方向に関するダイバージェンスが第１方向に垂直な第２の方向に関するレーザ光のダイバージェンスよりも小さい半導体レーザ・バーと、各エミッタから出射されるレーザ光の少なくとも部分的なコリメーション用のコリメーション手段とを有する面照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
上記形式の装置は広く知られている。各エミッタ間の間隔が極めて小さい半導体レーザ・バーは、通常、準連続的に駆動できるＱＣＷ（Quasi Continuous Wave）バーとして構成されている。半導体レーザ・バーおよびＱＣＷバーにおいても、いわゆる速軸つまり第２方向における、あるいはエミッタが並置されている方向に垂直な方向におけるダイバージェンスは、いわゆる遅軸つまり第１方向におけるダイバージェンスよりもはるかに大きい。それにも拘わらず、半導体レーザ・バーから出射されるレーザ光は遅軸方向に関してコリメートしにくい。なぜなら、一方ではエミッタが遅軸方向に膨張しているからであり、他方では一連のエミッタが並置されているからである。したがって、ＱＣＷバーとして構成されていない、つまり各エミッタ相互の間隔が通常は遅軸方向へのエミッタの膨張よりも大きい半導体レーザ・バーでは、遅軸のコリメーションの前に、ビーム変換手段が光路に組み込まれる。たとえば特許文献１から公知のこれらのビーム変換手段はレーザ光を回転させることができる、また第１方向つまり遅軸方向に関するレーザ光のダイバージェンスを第２方向つまり速軸方向に関するダイバージェンスと交換することができる。さらに、これらのビーム変換手段は、各エミッタからの光がビーム変換手段へ入る前にまだ互いに重なっていないように、半導体レーザ・バーの近くに配置されている。それにより、遅軸コリメーション手段を半導体レーザ・バーから比較的離して配置することが可能となるため、遅軸方向において大きなビーム膨張が達成され、この膨張によりさらに遅軸方向への小さなダイバージェンスおよび好適なコリメート性が実現できる。ＱＣＷバーでは、このような配置はこれまで実現されていないため、ＱＣＷバーから出射されるレーザ光のコリメート性は極めて劣っている。
【０００３】
さらに面照明あるいは野外照光器稼働のために半導体レーザ・バーを使用する際に不利であることが判明しているのは、速軸および遅軸の異なるダイバージェンスならびに遅軸の劣悪なコリメート性である。
【０００４】
【特許文献１】欧州特許第１００６３８２号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明が対象とする課題は、面照明のために有効に使用できる冒頭に述べた形式の装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、第１の方向に並置され、かつ互いに間隔を以って配置されている複数のエミッタを備えた少なくとも１つの半導体レーザ・バーであって、各エミッタの相互の間隔が第１方向におけるエミッタの膨張よりも小さく、各エミッタから出射されるレーザ光の第１方向に関するダイバージェンスが第１方向に垂直な第２の方向に関するレーザ光のダイバージェンスよりも小さい半導体レーザ・バーと、各エミッタから出射されるレーザ光の少なくとも部分的なコリメーション用のコリメーション手段とを有する面照明装置において、
面照明装置は、各エミッタから出射されるレーザ光を変換するためのビーム変換手段を有し、ビーム変換手段は、第１方向に関するレーザ光のダイバージェンスを第２方向に関するダイバージェンスと交換できるように構成され、かつ各エミッタから出射されるレーザ光の光路に配置され、
ビーム変換手段は、半導体レーザ・バーに対して、少なくとも２つの直接隣接するエミッタのレーザ光がビーム変換手段にぶつかる際に第１方向において互いに重なるような間隔を有することを特徴とする面照明装置である。
【０００７】
本発明において、面照明装置は各エミッタから出射されるレーザ光を均一化するための均一化手段を有することを特徴とする。
【０００８】
本発明において、均一化手段が多段式の構成とされることを特徴とする。
本発明において、第１方向に関する均一化用均一化手段の段数が第２方向に関する均一化用均一化手段よりも多いことを特徴とする。
【０００９】
本発明において、ビーム変換手段が第１方向に並置された複数のビーム変換要素を有することを特徴とする。
【００１０】
本発明において、エミッタの１つから出射されるレーザ光がビーム変換要素の１つ以上にぶつかることを特徴とする。
【００１１】
本発明において、ビーム変換要素はそれらのシリンドリカル軸が第１方向に対しておよそ４５度および／または−４５度傾斜するシリンドリカル・レンズとして構成されることを特徴とする。
【００１２】
本発明において、均一化手段が第１方向に並置された複数の均一化要素を有しており、それらが特にシリンドリカル・レンズとして構成されていることを特徴とする。
【００１３】
本発明において、ビーム変換要素の相互の中心間距離は均一化要素相互の中心間距離とは等しくないことを特徴とする。
【００１４】
本発明において、コリメーション手段はエミッタから出射されるレーザ光の第２方向に関するコリメーションを行う速軸コリメーション手段からなることを特徴とする。
【００１５】
本発明において、コリメーション手段はエミッタから出射されるレーザ光の第１方向に関するコリメーションを行う遅軸コリメーション手段を有することを特徴とする。
【００１６】
本発明において、第１方向における各エミッタ相互の間隔は第１方向におけるエミッタのそれぞれの膨張の半分以下、特に１／１０以下となることを特徴とする。
【００１７】
本発明において、半導体レーザ・バーはＱＣＷ（Quasi Continuous Wave）バーとして構成されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
これは、本発明に従えば、請求項１および／または請求項２の特徴を備えた冒頭に述べた形式の装置により達成される。
【００１９】
請求項１に係る本発明に従えば、面照明装置は各エミッタから出射されるレーザ光を変換するためのビーム変換手段を有し、ビーム変換手段は第１方向に関するレーザ光のダイバージェンスを第２方向に関するダイバージェンスと交換できるように構成されており、また各エミッタから出射されるレーザ光の光路に配置されており、その際にビーム変換手段は半導体レーザ・バー、たとえばレーザダイオード・バーに対して、少なくとも２つの直に隣接するエミッタのレーザ光がビーム変換手段へ当たる際に第１方向において互いに重なるような間隔を有する。
【００２０】
驚くべきことに、各エミッタ間の間隔が狭い半導体レーザ・バー、たとえばＱＣＷバーでのビーム変換手段の使用の際に、ビーム変換手段への衝突前の隣接するエミッタのレーザ光の重なりにも拘わらず、比較的僅かな損失しか生じないことが判明した。たとえば、事前の重なりのよりビーム変換手段において生じる損失は５％以下である。このようにＱＣＷバーに対しても驚異的に可能なビーム変換手段の使用により、コリメート性ならびに野外照光器としての、また面照明に対する適用性が顕著に向上する。
【００２１】
請求項２に係る本発明に従えば、面照明装置は各エミッタから出射されるレーザ光を均一化するための均一化手段を有してもよい。これらの均一化手段の使用により、均一性およびそれに基づくビーム品質を顕著に向上させることができるため、該装置から遠く離れた面を極めて均等に照らすことが可能となる。
【００２２】
装置から遠く離れた面を均等に照らすことにより、多岐にわたる用途が展開できる。その例として、道路および鉄道交通における減殺のない夜間監視システムおよび測定技術分野におけるたとえば食品包装などの包装物の生産管理用ディジタル式映像記録などが挙げられる。面の均一な照明および本発明に基づく装置によるコリメート性から、一連のメリットが得られる。被照面の区域における強度分布は極めて急峻な側部を有するため、被照区域において高い強度が達成できる、すなわち、隣接区域では極めて僅少な出力損失しか生じない。このようにして、照明システムの電力消費が低減できると共に、エミッタまたは半導体レーザ・バーの数量を減らすことができる。さらに、均一な強度分布により鮮明な画像コントラストが得られるため、たとえばディジタル式映像管理の際に廉価なカメラを適用することができる。
【００２３】
請求項３に係る本発明に従えば、均一化手段が多段階に構成されてもよい。その際に特に請求項４に係る発明に従えば、第１方向に関する均一化用均一化手段の段数が第２方向に関する均一化用均一化手段よりも多くてもよい。第２方向つまり速軸に関するレーザ光の方が明らかに優れたコリメート性を有するため、通常は速軸に対する単段の均一化手段で充分であることが実証されている。速軸に対する単段および遅軸に対する２段の均一化手段の使用により、完全な２段式均一化手段の場合と比べて、製造コストが格段に少なくて済む。その理由は、両均一化手段の間隔は、１つの軸つまり遅軸に関してのみ調整すればよいからである。このようにして、これらの均一化手段の間隔を遅軸に関する要件に対して最適に適合させることができる。さらにそれによって、均一化手段に対して使用されるレンズなどの焦点距離公差に対する要求を下げることができる。
【００２４】
請求項５に係る本発明に従えば、ビーム変換手段が第１方向に並置された複数のビーム変換要素を有してもよい。その際に請求項６に係る本発明に従えば、エミッタの１つから出射されるレーザ光がビーム変換要素の１つ以上にぶつかってもよい。たとえば、その際に請求項７に係る発明に従えば、ビーム変換要素はそれらのシリンドリカル軸が第１方向に対しておよそ４５度および／または−４５度をなすシリンドリカル・レンズとして構成することができる。
【００２５】
さらに、均一化手段も第１方向に並置された複数の均一化要素を有することが可能である。この際に均一化要素は、同様にシリンドリカル・レンズとして構成することができる。ビーム変換要素の相互の中心間距離は、均一化要素相互の中心間距離とは等しくないことが可能である。このようにして、被照面区域における強度分布をより均一に構成することができる。
【００２６】
請求項１０に係る本発明に従えば、コリメーション手段はエミッタから出射されるレーザ光の第２方向に関するコリメーションを行う速軸コリメーション手段を有してもよい。さらに請求項１１に係る発明に従えば、コリメーション手段はエミッタから出射されるレーザ光の第１方向に関するコリメーションを行う遅軸コリメーション手段を有してもよい。
【００２７】
さらに請求項１２および１３に係る発明に従えば、第１方向における各エミッタ相互の間隔は第１方向におけるエミッタのそれぞれの膨張の半分以下、特に１／１０以下となっていてもよい。さらに請求項１４に係る発明に従えば、半導体レーザ・バーはＱＣＷバーとして構成されてもよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下図面を参考にして本発明の好適な実施形態を詳細に説明する。
図面においては、理解を容易にするためにデカルト座標系が付記されている。
【００２９】
図１ａおよび図１ｂから見てとれるように、本発明に基づく装置は特にいわゆるＱＣＷ（Quasi Continuous Wave）バーとして構成されている半導体レーザ・バー１からなる。他の半導体レーザ・バーと同様に、ＱＣＷバーもＸ方向に並置されかつ相互に離れて配置された複数のエミッタを有する。もちろんＱＣＷバーでは、個別エミッタ間の間隔はＸ方向のエミッタの膨張よりも明らかに小さい。
【００３０】
典型的なＱＣＷバーでは、Ｘ方向いわゆる遅軸方向にたとえば６０個のエミッタが並置されかつ相互に離れて配置されている。その際に、エミッタの放射面の大きさは、Ｙ方向いわゆる速軸方向ではおよそ１μｍであり、Ｘ方向にはおよそ１５０μｍとすることができる。その際に、各エミッタ間の間隔はＸ方向におよそ１０μｍとすることができるが、これはおよそ１６０μｍの中心間距離（ピッチ）に相当する。
【００３１】
さらにＱＣＷバーは大きな反復周波数における大きなパルス継続時間を示すため、最大２０％の時比率が得られる。この時比率は、エミッタがレーザ光を発する時間部分の百分率を表すものである。ＱＣＷバーの典型的なパルス継続時間は、１ｋＨｚの反復周波数において１５０マイクロ秒である。ＱＣＷバーの最大パルス継続時間は、およそ５００マイクロ秒である。これらの特性のゆえに、半導体レーザ・バーの準連続稼働を意味するＱＣＷバーという名称が冠せられたのである。
【００３２】
半導体レーザ・バー１は、図１ｂおよび図４ａにおいて直方体として概略的に表示されている。
【００３３】
図４ａおよび図４ｂから見てとれるのは、半導体レーザ・バー１の各エミッタから出射されるレーザ光の拡散方向Ｚでは、速軸コリメーション手段２が半導体レーザ・バー１に接続していることである。図４ａおよび図４ｂから明確に見てとれる速軸コリメーション手段２はたとえば平凸シリンドリカルレンズとして構成されており、そのシリンドリカル軸はＸ方向に延びている。この形式のシリンドリカルレンズにより、各エミッタから出射されるレーザ光はＹ方向つまり速軸に関して回折限定的にコリメートされることができる。これを達成するために、速軸コリメーション手段２として機能するシリンドリカルレンズは、非球状表面を有することができる。その出射側にのみ凸状湾曲を有する図示されたシリンドリカルレンズの代わりに、凸状湾曲した入射側を備えたシリンドリカルレンズも使用できる。その代案として、入射側および出射側の双方を凸状および／または凹状に湾曲させることもできる。
【００３４】
レーザ光の拡散方向Ｚでは、ビーム変換手段３が速軸コリメーション手段２に接続しているが、それらは特に図２ａ、図２ｂおよび図３から明確に見てとることができる。ビーム変換手段３において、入射光は角度９０度だけ回転する、つまり速軸（Ｙ方向）のダイバージェンスが遅軸（Ｘ方向）のダイバージェンスと交換されるため、該装置３から出た後にＹ方向のダイバージェンスはおよそ１６０ミリラジアン（ｍｒａｄ）、またＸ方向のダイバージェンスはおよそ３ミリラジアン（ｍｒａｄ）となる。
【００３５】
レーザ光の拡散方向Ｚでは遅軸コリメーション手段４がビーム変換手段３に接続しているため、Ｙ方向におよそ１１ミリラジアン（ｍｒａｄ）のダイバージェンスおよびＸ方向におよそ３ミリラジアン（ｍｒａｄ）のダイバージェンスを持つ１０ｍｍ×１０ｍｍのビームが達成できる。ダイバージェンスおよびビーム径に対する数値は、最大強度の半分（ＦＷＨＭ）におけるビームの完全幅Ｂに相当する。遅軸コリメーション手段４は、Ｘ方向に延びるシリンドリカル軸を有する平凸シリンドリカルレンズとして構成されている。そのため、ビーム変換手段３におけるレーザ光の回転により、遅軸コリメーション手段４は速軸コリメーション手段２と同じ方向性を有する。速軸コリメーション手段２と同様に、遅軸コリメーション手段４も別の構成することができる。特に、入射側および出射側のいずれも凸状および／または凹状湾曲を具備することができる。
【００３６】
レーザ光の拡散方向Ｚでは、第１均一化手段５と続いて第２均一化手段６が遅軸コリメーション手段４に接続している。第１均一化手段５はその入射面に、それらのシリンドリカル軸がＸ方向に延びるシリンドリカルレンズ・アレーを有する。さらに、この第１均一化手段はその出射面に、それらのシリンドリカル軸がＹ方向に延びるシリンドリカルレンズ・アレーを有する。第１均一化手段の入射面および出射面上に互いに交差して配置されたシリンドリカルレンズ・アレーにより、第１均一化手段５を通過するレーザ光は遅軸方向および速軸方向のいずれにおいても、すなわち、Ｘ方向にもまたＹ方向にも、極めて効率的に互いに重なり合う。図１ａおよび図１ｂから第１均一化手段５の背後に見てとれる焦点区域により明示されているこの効果的な重なりにより、レーザ光の均一化が達成できる。
【００３７】
第１均一化手段の背後のビーム拡散方向Ｚでは、該装置は第２均一化手段６を有する。これらの第２均一化手段６は、それらの入射面および／または出射面に、Ｙ方向に延びるシリンドリカルレンズを持つシリンドリカルレンズ・アレーを有する。したがって、全体としてレーザ光は２段階で均一化されるのであり、その際に第２段階は遅軸のみに作用するが、第１段階は遅軸および速軸の双方に作用する。
【００３８】
参照符号７により表されているのは、本発明に基づく装置から放射される充分にコリメートされかつ均一化されたレーザ光７であり、それは該装置から離れた面を照らすために使用することができる。
【００３９】
図２ａおよび図２ｂから見てとれるのは、ビーム変換手段３の実施形態である。それは、透明材料からなる基本的に直方体状ブロックであり、その入射側および出射側の双方にビーム変換要素８として機能する複数のシリンドリカルレンズ・セグメントが互いに平行に配置されている。これらのビーム変換セグメント８の軸は、Ｘ方向に延びる直方体状ビーム変換手段３の基礎側と４５度の角度αをなす。図示された実施例では、ビーム変換手段３の両Ｘ−Ｙ平面のそれぞれにおよそ１０個のシリンドリカルレンズ・セグメントが配置されている。図２ｂから見てとれるのは、シリンドリカルレンズ・アレーにより形成された双凸シリンドリカルレンズのＺ方向に測定された深さＴは、これらの双凸シリンドリカルレンズのそれぞれの焦点距離の２倍に等しいことである。これは、等式Ｔ＝２Ｆnを意味する。
【００４０】
ここで、Ｔはシリンドリカルレンズ・アレーとして構成されたビーム変換手段３の深さであり、またＦnはビーム変換手段３の選択された材料の屈折率 ｎ における双凸シリンドリカルレンズのそれぞれの焦点距離である。図２ｂから見てとれるのは、レーザ光９の概略光路であるが、それにより、双凸シリンドリカルレンズのそれぞれが平行光線を再び平行光線へ移行させることが明らかである。
【００４１】
図３から見てとれるのは、たとえば部分ビーム１０ａ,１０ｂ,１０ｃ,１１ａ,１１ｂ,１１ｃ,１２ａ,１２ｂ,１２ｃとしてビーム変換手段３を直線状に通過するレーザ光の経路である。部分ビーム１０,１１,１２は、簡略を図るために、光線がＸ方向の膨張のみを示すかのように表示されている。さらに、各エミッタから出射されるレーザ光９は既にビーム変換手段に入る前に重なるにも拘わらず、部分ビーム１０,１１,１２は互いに離れて図示されている。ビーム変換手段３は図１ａおよび図１ｂにおける配置では、光学的に機能してシリンドリカルレンズ・セグメントを具備する面が基本的にＸ−Ｙ平面であるように、調整されている。
【００４２】
図３から見てとれるのは、部分ビーム１０,１１,１２はビーム変換手段３を通過する際に９０度の回転を経るため、各部分ビーム１０,１１,１２はビーム変換手段３を通過した後にそれぞれＹ方向にのみ膨張することである。この際に、たとえば光線１０ｂは妨害されずにビーム変換手段３を通過するが、その左から入射面に当たる光線１０ａは中央および下方へ転向され、またその右から入射面に当たる光線１０ｃは中央および上方へ転向される。同様のことが、部分ビーム１１および１２についてもあてはまる。
【００４３】
本発明に基づく装置では、各エミッタから出射される部分ビームがビーム変換手段３へ入る前に重なる。ビーム変換手段３を通過した後には、回折制限されたＸ方向の残留ダイバージェンスのみが存在するが、Ｙ方向のダイバージェンスはたとえばおよそ１６０ミリラジアン（ｍｒａｄ）のＸ方向の原ダイバージェンスに合致する。
【００４４】
図４ａおよび図４ｂには、速軸コリメーション手段２およびビーム変換手段３を通るレーザ光の光路が示されている。特に各エミッタから出射される部分ビームがビーム変換手段３へ入る前に重なるという事実のゆえに、各部分ビーム１３はそれらが基本的にＺ方向へ移動するレーザ光から放射されるように、ビーム変換セグメント８のそれぞれの間の移行区域に到達する。これらの部分ビームは、図４ａおよび図４ｂに明確に示されている。しかし、重なりのためにＺ方向に移動するレーザ光から放射される部分ビームの割合は比較的僅かであり、ビーム変換手段３における損失は入射した出力のおよそ５％にすぎないことが判明している。
【００４５】
ビーム変換手段３における遅軸および速軸のダイバージェンス交換のゆえに、各エミッタから出射される部分ビームのそれ以上の重なりは阻止される。それにより、ビーム変換手段３と遅軸コリメーション手段４との間隔は極めて大きく選択できるため、遅軸コリメーション手段４によるコリメーションはそのために用いられるシリンドリカルレンズの極めて長い焦点距離を以て実施することができる。それにより、Ｙ方向における大きなビーム径（図１ｂ参照）と一定のビーム・パラメータ積による照応した小さなダイバージェンスが得られる。このようにして、均一化手段５，６による均一化の終了後に、遠隔面を照らすために最適なレーザ光を使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１ａ】本発明に基づく装置の側面図である。
【図１ｂ】本発明に基づく装置の図１ａに対して９０度回転された側面図である。
【図２ａ】本発明に基づく装置のビーム変換手段の透視図である。
【図２ｂ】図２ａにおける線ＩＩｂ−ＩＩｂに沿った概略断面図である。
【図３】３つの例示的な光束を有するビーム変換手段の透視図である。
【図４ａ】レーザダイオード・バー、速軸コリメーション手段およびレーザ光の例示的な部分ビームを有するビーム変換手段の詳細正面図である。
【図４ｂ】図４ａに対してレーザダイオード・バー、速軸コリメーション手段およびレーザ光の例示的な部分ビームを有するビーム変換手段が９０度回転された詳細正面図である。
【符号の説明】
【００４７】
１  半導体レーザ・バー
２  速軸コリメーション手段
３  ビーム変換手段
４  遅軸コリメーション手段
５  第１均一化手段
６  第２均一化手段
７，９  レーザ光
８  ビーム変換要素
１０ａ,１０ｂ,１０ｃ,１１ａ,１１ｂ,１１ｃ,１２ａ,１２ｂ,１２ｃ，１３  部分ビーム
【図１ａ】
2006032352.tif 000003
【図１ｂ】
2006032352.tif 000004
【図２ａ】
2006032352.tif 000005
【図２ｂ】
2006032352.tif 000006
【図３】
2006032352.tif 000007
【図４ａ】
2006032352.tif 000008
【図４ｂ】
2006032352.tif 000009