(57)【要約】      （修正有）【課題】視認困難な場所に設けられた被装着部材に装着される外付けユニットが所望の位置に装着されているか否かを確認する。【解決手段】導電性部材で構成された下部材１Ｂを有するレーザ点火プラグ１を収容するプラグホール２に挿入され、レーザ点火プラグ１に接触して装着される冷却ユニット６であって、導電性部材で構成され、冷却ユニット６がレーザ点火プラグ１に対して非装着状態の場合は絶縁状態となり、冷却ユニット６がレーザ点火プラグ１に完全装着状態の場合に下部材１Ｂと接触する受熱部材６Ｃ１、６Ｃ２と、受熱部材６Ｃ１、６Ｃ２が下部材１Ｂを介して導通している状態を検知する導通検知部１１１と、を備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一部が導電性部材で構成された部位を有する被装着部材を収容する穴部に挿入され、前記被装着部材に接触して装着される外付けユニットであって、
導電性部材で構成され、前記外付けユニットが前記被装着部材に対して非装着状態の場合は絶縁状態となり、前記外付けユニットが前記被装着部材に対して完全装着状態の場合に前記部位と接触する複数の接触部と、
前記複数の接触部間が前記部位を介して導通している状態を検知する導通検知部と、
を備える外付けユニット。
【請求項２】
前記複数の接触部と、前記複数の接触部を接続する接続部とを有し、前記被装着部材の表面に接触して装着される装着部をさらに備え、
前記接続部は、絶縁性部材で構成されている、請求項１に記載の外付けユニット。
【請求項３】
導電性部材で構成された本体部と、前記本体部の内壁面に設けられた複数のシート状部材と、前記複数のシート状部材それぞれの内壁面に設けられた前記複数の接触部とを有し、前記被装着部材の表面に接触して装着される装着部をさらに備え、
前記複数のシート状部材は、絶縁性部材で構成され、
前記複数の接触部は、複数の電極板である、請求項１に記載の外付けユニット。
【請求項４】
前記複数の接触部は、各接触部間に間隙が設けられ、前記被装着部材の表面に接触して装着される装着部である、請求項１に記載の外付けユニット。
【請求項５】
前記被装着部材は、レーザ点火プラグであり、
前記導通検知部による検知結果に基づいて、前記レーザ点火プラグにレーザ光を出射する光源を制御する光源制御部をさらに備える、請求項１〜４のいずれか一つに記載の外付けユニット。
【請求項６】
前記外付けユニットは、前記レーザ点火プラグの熱を放熱して前記レーザ点火プラグを冷却する冷却ユニットを含む、請求項５に記載の外付けユニット。
【請求項７】
前記レーザ点火プラグの温度を検知する温度検知部をさらに備え、
前記光源制御部は、前記温度検知部の検知結果に基づいて前記光源を制御する、請求項５または６に記載の外付けユニット。
【請求項８】
前記レーザ点火プラグによるレーザ光の発生を検知するレーザ検知部をさらに備え、
前記光源制御部は、前記レーザ検知部の検知結果に基づいて前記光源を制御する、請求項５または６に記載の外付けユニット。
【請求項９】
前記レーザ検知部は、Ｑスイッチにより励起されたパルス光の一部を受光素子により検知する光検知部である、請求項８に記載の外付けユニット。
【請求項１０】
前記レーザ検知部は、Ｑスイッチによるパルス光の励起時、またはエアブレークダウンの発生時に生じる音を検知する音検知部である、請求項８に記載の外付けユニット。
【請求項１１】
レーザ点火プラグと、前記レーザ点火プラグを収容する穴部に挿入され、前記レーザ点火プラグに接触して装着される外付けユニットと、を備えたレーザ点火装置において、
前記レーザ点火プラグは、
少なくとも一部が導電性部材で構成された第１部位を有し、
前記外付けユニットは、
導電性部材で構成され、前記外付けユニットが前記レーザ点火プラグに対して非装着状態の場合は絶縁状態となり、前記外付けユニットが前記レーザ点火プラグに対して完全装着状態の場合に前記第１部位と接触する複数の接触部と、
前記複数の接触部間が導通している状態を検知する導通検知部と、
を備えるレーザ点火装置。
【請求項１２】
前記レーザ点火プラグは、
表面に絶縁層を有し、前記第１部位よりも熱伝導率が高い部材で構成された第２部位をさらに備える、請求項１１に記載のレーザ点火装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、外付けユニット、およびレーザ点火装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
レーザ点火装置は、エンジンなどの内燃機関の点火に用いられ、優れた着火効率が得られることが知られている。レーザ点火装置としては、例えば、プラグホールに設置されるレーザ点火プラグおよび光源を備えたものがある。これは、光源からのレーザ光をレーザ共振器に照射してパルスを発振させ、パルス光を集光レンズ等の光学素子を用いてエンジンの燃焼室に集光することでエアブレークダウンを発生させ、燃焼室内の混合気の着火を行う。
【０００３】
レーザ点火プラグ内部のレーザ媒質は、エンジンからの熱やレーザ共振器に入射されるレーザ光による熱により温度が上昇すると、発振効率が低下し、レーザ出力も低下してしまう。このため、レーザ点火プラグは、十分な冷却、放熱を行う必要がある。
【０００４】
これに対し、例えば、レーザ媒質を冷却する目的でレーザ点火プラグを冷却するための手段（冷却装置）を設けたレーザ点火装置が知られている（特許文献１参照）。特許文献１のレーザ点火装置のレーザ点火プラグは、端部に機械的および熱的な結合のためのカップリング手段を有し、当該カップリング手段により外付けユニットである冷却器（冷却ユニット）との連結および連結解除が可能な構成となっている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１のように、レーザ点火プラグの端部にカップリング手段を有する構成では、エンジンからの熱とレーザ媒質からの発熱の二つの熱源から最も遠い位置で吸熱を行うため、液冷などの強力な冷却器を用いなければ十分な冷却効率が得られない。特にレーザ媒質付近は熱の発生部位であるとともに、エンジンからの熱が通過する部位でもあるため、周囲と比較して高温となる。このため、端部だけでなくレーザ点火プラグ全体を冷却する構成が望ましい。
【０００６】
しかしながら、レーザ点火プラグは、例えばプラグホールのような深穴の底に設置されるため視認が難しく、レーザ点火プラグ全体に対して接触して熱を奪うような冷却ユニット（外付けユニット）が所望の位置に装着されているか否かの確認が困難である。また、冷却機能以外の機能を有する外付けユニットをレーザ点火プラグなどの被装着部材に装着する場合においても同様の問題が起こり得る。
【０００７】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、視認困難な場所に設けられた被装着部材に装着される外付けユニットが所望の位置に装着されているか否かを確認できる外付けユニット、およびレーザ点火装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、少なくとも一部が導電性部材で構成された部位を有する被装着部材を収容する穴部に挿入され、前記被装着部材に接触して装着される外付けユニットであって、導電性部材で構成され、前記外付けユニットが前記被装着部材に対して非装着状態の場合は絶縁状態となり、前記外付けユニットが前記被装着部材に対して完全装着状態の場合に前記部位と接触する複数の接触部と、前記複数の接触部間が前記部位を介して導通している状態を検知する導通検知部と、を備える。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、視認困難な場所に設けられた被装着部材に装着される外付けユニットが所望の位置に装着されているか否かを確認できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、レーザ点火プラグによる強制点火方式のエンジン（内燃機関）の例を示す図である。
【図２】図２は、第１の実施形態のレーザ点火装置のレーザ点火プラグに対する冷却ユニットの装着状態を示す図である。
【図３】図３は、図２（ａ）における冷却ユニットのＸ１−Ｘ１'の水平断面図である。
【図４】図４は、第１の実施形態のレーザ点火装置によるレーザ光の制御の流れを示すフローチャートである。
【図５】図５は、図２（ａ）における冷却ユニットのＸ１−Ｘ１'の水平断面図である。
【図６】図６は、第２の実施形態のレーザ点火装置のレーザ点火プラグに対する冷却ユニットの装着状態を示す図である。
【図７】図７は、第２の実施形態のレーザ点火装置によるレーザ光の制御の流れを示すフローチャートである。
【図８】図８は、第３の実施形態のレーザ点火装置のレーザ点火プラグに対する冷却ユニットの装着状態を示す図である。
【図９】図９は、図８（ａ）における冷却ユニットのＸ２−Ｘ２'の水平断面図である。
【図１０】図１０は、第３の実施形態のレーザ点火装置によるレーザ光の制御の流れを示すフローチャートである。
【図１１】図１１は、第３の実施形態の変形例のレーザ点火装置のレーザ点火プラグに対する外付けユニットの装着状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に添付図面を参照して、外付けユニット、およびレーザ点火装置の実施形態を詳細に説明する。
【００１２】
（第１の実施形態）
まず、図１を用いてレーザ点火装置について説明する。図１は、レーザ点火プラグによる強制点火方式のエンジン（内燃機関）の例を示す図である。図１に示すように、レーザ点火装置１００は、レーザ点火プラグ１とレーザ光源３とを備えている。レーザ点火プラグ１は、深穴のプラグホール２内に設置され、ネジ固定されている。なお、レーザ点火プラグ１が被装着部材に相当し、プラグホール２が穴部に相当する。
【００１３】
レーザ点火プラグ１は、レーザ光源３から出射されるレーザ光を用いることにより、優れた着火効率を有するエンジン用の点火プラグである。図１に示すように、レーザ点火プラグ１では、レーザ光源３からのレーザ光を、レーザ媒質を含むＱスイッチ式のレーザ共振器に照射してジャイアントパルスを発振させる。そして、レーザ点火プラグ１では、このパルス光を集光レンズ等の光学素子を用いてエンジンの燃焼室５に集光させてエアブレークダウンを発生させることにより、燃焼室５内の混合気の着火を行ってエンジンを動作させる。レーザ点火プラグ１には、レーザ光源３から照射されたレーザ光を伝送する光ファイバ４が接続されている。なお、レーザ光源３が光源に相当する。
【００１４】
このようにエンジンを動作させる際、レーザ点火プラグ１のレーザ媒質において、レーザ光源３から照射されたレーザ光のエネルギーのうち、ジャイアントパルスとして出力されなかった分のエネルギーが熱に変換され、結果としてレーザ媒質が発熱してしまう。これにより、レーザ媒質の温度が上昇すると、発振光率が低下して、所望の出力のパルスレーザ（パルス光）が励起されないことがある。そこで、レーザ点火プラグ１の放熱・冷却が必要となる。
【００１５】
ところで、レーザ点火プラグ１自体は消耗品であり、レーザ光の出射窓部の汚れやレーザ媒体の劣化などによる寿命によって交換することが想定される。しかし、冷却・放熱系がレーザ点火プラグ１よりも高寿命である場合、冷却・放熱系はレーザ点火プラグ１とは別体にしておき、交換時にはレーザ点火プラグ１のみを交換できるようにすることが望ましい。そこで、レーザ点火プラグ１に対して外付けの冷却ユニットを装着することで、レーザ点火プラグ１を放熱および冷却するレーザ点火装置がある。なお、冷却ユニットが外付けユニットに相当する。
【００１６】
ここで、このような外付けユニットである冷却ユニットの装着時に問題となるのが、冷却ユニットが不完全な装着状態となることでレーザ点火プラグ１からの受熱面積が減少し、冷却性能が低下することである。しかし、深穴のプラグホール２内において、プラグホール２の底に設けられたレーザ点火プラグ１に対する冷却ユニットの装着状態を視認することは難しい。このため、冷却ユニットが不完全な装着状態となっても気付くことが難しいため、目視以外で冷却ユニットの装着状態を認識する手段があることが望ましい。
【００１７】
これらを踏まえ、本実施形態のレーザ点火装置１００は、レーザ点火プラグ１に対して外付けの冷却ユニット６を装着することでレーザ点火プラグ１を放熱および冷却するとともに、レーザ点火プラグ１に対する冷却ユニットの装着状態を目視以外で確認できる手段を備えた構成となっている。以下に、本実施形態のレーザ点火装置１００の詳細について説明する。
【００１８】
図２は、第１の実施形態のレーザ点火装置のレーザ点火プラグに対する冷却ユニットの装着状態を示す図である。  
【００１９】
図２（ａ）は、レーザ点火プラグ１に対して冷却ユニット６を装着する前の状態（非装着状態）を示している。図２（ｂ）は、レーザ点火プラグ１に対して冷却ユニット６を装着している途中の状態（不完全装着状態）を示している。図２（ｃ）は、レーザ点火プラグ１に対して冷却ユニット６を完全に装着した状態（完全装着状態）を示している。図２（ｃ）に示す冷却ユニット６の位置が所望の装着位置である。
【００２０】
図２（ａ）〜（ｃ）に示すように、冷却ユニット６は、レーザ点火プラグ１に対して着脱可能となっている。これにより、例えば、レーザ点火プラグ１をエンジンの燃焼室５に対して固定したり外したりする作業が容易となる。また、レーザ点火プラグ１を交換する必要が生じた場合でも、冷却ユニット６を交換せずに継続して使用することもできる。
【００２１】
図２を参照して、第１の実施形態のレーザ点火装置１００の構成について説明する。図２に示すように、レーザ点火装置１００は、レーザ光源３と、レーザ点火プラグ１と、冷却ユニット６と、点火制御部１１０と、を備えている。レーザ点火プラグ１は、プラグホール２（穴部）に収容され、プラグホール２の底に固定されている。冷却ユニット６は、レーザ点火プラグ１を収容するプラグホール２に挿入され、レーザ点火プラグ１に接触して装着される。冷却ユニット６は、この接触によりレーザ点火プラグ１からの熱を受熱し放熱することで、レーザ点火プラグ１を冷却する。
【００２２】
レーザ光源３は、上述したように、レーザ光をレーザ点火プラグ１に出射する（図１参照）。レーザ光源３およびレーザ点火プラグ１は、レーザ光源３から照射されたレーザ光を伝送する光ファイバ４により接続されている。
【００２３】
レーザ点火プラグ１は、上述したように、レーザ光源３から照射されたレーザ光を燃焼室５に集光させてエンジンを動作させる（図１参照）。本実施形態のレーザ点火プラグ１のハウジングは、内部にレーザ媒質を有する上部材１Ａと、エンジンの燃焼室５に固定される下部材１Ｂとにより構成されている。
【００２４】
上部材１Ａは、ＹＡＧ結晶を保持しており、ＹＡＧ結晶からの熱を外付けの冷却ユニット６へ向けて伝導する働きを持つため、下部材１Ｂよりも熱伝導性が高い材料で構成され、かつ少なくともその表面は絶縁性を有している。例えば、本実施形態の上部材１Ａは、表面にアルマイト処理を施したアルミニウムを使用している。これにより、上部材１Ａは、アルミニウムの高熱伝導率を生かしつつも、アルマイトによって表面は絶縁性を有することができる。上部材１Ａは、第２部位に相当する。
【００２５】
下部材１Ｂは、導通可能な導電性部材によって構成されている。エンジンの燃焼室５側（図１参照）に固定される下部材１Ｂは、エンジンからの熱をＹＡＧ結晶に伝えないようにすることが好ましいため、例えばステンレスのように、上部材１Ａよりも熱伝導率が低い材料で構成されている。下部材１Ｂは、第１部位に相当する。
【００２６】
冷却ユニット６は、ヒートシンク６Ａと、２本のヒートパイプ６Ｂ１、６Ｂ２と、受熱部材６Ｃ１、６Ｃ２を含む装着部６Ｃとを備えて構成されている。冷却ユニット６は、レーザ点火プラグ１に装着されると、レーザ点火プラグ１からの発熱を装着部６Ｃの受熱部材６Ｃ１、６Ｃ２により受熱する。そして、ヒートパイプ６Ｂ１、６Ｂ２によりその熱をヒートシンク６Ａに伝達し、ヒートシンク６Ａがプラグホール２の外部で放熱してレーザ点火プラグ１を冷却する。
【００２７】
受熱部材６Ｃ１、６Ｃ２は、例えば、銅やアルミニウム等の導電性部材で構成されている。そして、受熱部材６Ｃ１、６Ｃ２は、冷却ユニット６がレーザ点火プラグ１に装着される場合に、レーザ点火プラグ１のハウジングである上部材１Ａおよび下部材１Ｂの表面に接触し、レーザ点火プラグ１からの発熱を受熱する。
【００２８】
ここで、装着部６Ｃの構成について説明する。図３は、図２（ａ）における冷却ユニットのＸ１−Ｘ１'の水平断面図である。なお、図３では、光ファイバ４など、冷却ユニット６以外の構成は省略されている。
【００２９】
図３に示すように、装着部６Ｃは、受熱部材６Ｃ１、６Ｃ２と、受熱部材６Ｃ１、６Ｃ２を接続する接続部６Ｃ３と、を有し、受熱部材６Ｃ１、６Ｃ２間に間隙Ｄ１が設けられた円筒形状で形成されている。接続部６Ｃ３は、樹脂等の絶縁性部材で構成されており、受熱部材６Ｃ１と６Ｃ２とが接続されないように構成されている。受熱部材６Ｃ１、６Ｃ２は、上述したように導電性部材で構成されている。冷却ユニット６がレーザ点火プラグ１に装着される際、装着部６Ｃがレーザ点火プラグ１の表面に接触して装着される。
【００３０】
また、図３に示すように、ヒートパイプ６Ｂ１、６Ｂ２は、受熱部材６Ｃ１、６Ｃ２それぞれに貫通して設けられている。これにより、受熱部材６Ｃ１、６Ｃ２により吸熱した熱がヒートパイプ６Ｂ１、６Ｂ２によりヒートシンク６Ａに伝達され、放熱されることになる。
【００３１】
図３に示す装着部６Ｃの構成では、受熱部材６Ｃ１、６Ｃ２が複数の接触部に相当する。受熱部材６Ｃ１、６Ｃ２は、接続部６Ｃ３および間隙Ｄ１を設けたことにより接点を有さないため、冷却ユニット６がレーザ点火プラグ１に対して非装着状態の場合は絶縁状態となる。そして、冷却ユニット６がレーザ点火プラグ１に対して完全装着状態になると、受熱部材６Ｃ１、６Ｃ２が導電性部材で構成された下部材１Ｂに接触するため、受熱部材６Ｃ１、６Ｃ２は下部材１Ｂを介して導通状態となる。
【００３２】
図２に戻り、点火制御部１１０は、複数の接触部である受熱部材６Ｃ１、６Ｃ２の導通の有無に基づいてレーザ光源３を制御するものである。本実施形態の点火制御部１１０は、例えば、ＩＣなどのハードウェアで構築された制御回路となっているが、これに限らず、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を有しプログラムを実行することで実現する構成としてもよい。点火制御部１１０は、制御回路またはプログラムを実行することで、導通検知部１１１、光源制御部１１２、および報知部１１３として機能する。
【００３３】
導通検知部１１１は、受熱部材６Ｃ１、６Ｃ２に微弱な電流を流し、レーザ点火プラグ１の受熱部材６Ｃ１、６Ｃ２が冷却ユニット６の下部材１Ｂに接触した場合（図２（ｃ））、受熱部材６Ｃ１、６Ｃ２間が下部材１Ｂを介して導通している状態を検知する。このように、受熱部材６Ｃ１、６Ｃ２間が導通状態である場合、冷却ユニット６に対して、レーザ点火プラグ１が所望の位置に装着されたことが確認できる。
【００３４】
また、導通検知部１１１は、受熱部材６Ｃ１、６Ｃ２に微弱な電流を流しても、レーザ点火プラグ１の受熱部材６Ｃ１、６Ｃ２が冷却ユニット６の下部材１Ｂに接触していない場合（図２（ａ）（ｂ））、受熱部材６Ｃ１、６Ｃ２間が導通している状態を検知できない。
【００３５】
ここで、図２を参照して、レーザ点火プラグ１の上方から、外付けユニットである冷却ユニット６をレーザ点火プラグ１に装着していく場合について説明する。上述したように、受熱部材６Ｃ１、６Ｃ２および下部材１Ｂは導電性部材により構成されており、上部材１Ａは表面が絶縁性を有する部材で構成されている。
【００３６】
図２（ａ）に示すように、冷却ユニット６がレーザ点火プラグ１に装着される前、つまり非装着状態では、受熱部材６Ｃ１、６Ｃ２は、レーザ点火プラグ１の上部材１Ａおよび下部材１Ｂのいずれにも当接せず、絶縁状態となっている。従って、導通検知部１１１は、この状態で受熱部材６Ｃ１、６Ｃ２に微弱な電流を流しても、受熱部材６Ｃ１、６Ｃ２間の導通が検知できず、絶縁状態であることが認識できる。これにより、冷却ユニット６はレーザ点火プラグ１に対して所望の位置に装着されていないことが確認できる。
【００３７】
次に、レーザ点火プラグ１の上方から、外付けユニットである冷却ユニット６を挿し込んでいくと、図２（ｂ）に示すような状態、つまり不完全装着状態となる。この状態で受熱部材６Ｃ１、６Ｃ２に微弱な電流を流しても、受熱部材６Ｃ１、６Ｃ２間に、表面が絶縁性を有する部材で構成された上部材１Ａが挟まれているため導通せず、絶縁状態が保たれる。従って、導通検知部１１１は、図２（ａ）と同様に、受熱部材６Ｃ１、６Ｃ２間の導通が検知できず、絶縁状態であることが認識できる。これにより、冷却ユニット６はレーザ点火プラグ１に対して所望の位置に装着されていないことが確認できる。
【００３８】
そして、さらに冷却ユニット６を挿し込んでいくと、図２（ｃ）に示すような状態、つまり完全装着状態となる。この状態で受熱部材６Ｃ１、６Ｃ２に微弱な電流を流すと、受熱部材６Ｃ１、６Ｃ２間に導電性部材で構成された下部材１Ｂが挟まれているため、下部材１Ｂを介して導通状態となる。従って、導通検知部１１１は、受熱部材６Ｃ１、６Ｃ２間の導通を検知でき、導通状態であることが認識できる。これにより、冷却ユニット６がレーザ点火プラグ１に対して所望の位置に装着されていることが確認できる。
【００３９】
このように、導通検知部１１１が受熱部材６Ｃ１、６Ｃ２に微弱の電流を流し、受熱部材６Ｃ１、６Ｃ２間の導通の検知の有無（検知結果）により冷却ユニット６の装着状態が認識できる。つまり、導通が検知できていなければ非装着状態または不完全装着状態であり、導通が検知できれば完全装着状態であることが認識できる。
【００４０】
光源制御部１１２は、導通検知部１１１による検知結果に基づいて、レーザ光を出射するレーザ光源３を制御する。すなわち、光源制御部１１２は、導通検知部１１１により受熱部材６Ｃ１、６Ｃ２間が導通している状態が検知された場合、冷却ユニット６に対してレーザ点火プラグ１が完全装着状態（図２（ｃ））になったと判断し、レーザ光源３からレーザ光を出射する制御を行う。
【００４１】
一方、光源制御部１１２は、導通検知部１１１により受熱部材６Ｃ１、６Ｃ２間が導通している状態が検知されなかった場合、冷却ユニット６に対してレーザ点火プラグ１が非装着状態または不完全装着状態（図２（ａ）（ｂ））であると判断し、レーザ光源３からレーザ光を出射しない制御を行う。
【００４２】
報知部１１３は、光源制御部１１２により、冷却ユニット６に対してレーザ点火プラグ１が非装着状態または不完全装着状態（図２（ａ）（ｂ））であると判断され、レーザ光が出射されない場合、ユーザに完全な装着を促す報知を行う。報知とは、例えば、ランプを点灯、点滅させたり、スピーカから警告音を出力する。
【００４３】
次に、レーザ点火装置１００によるレーザ光の制御の流れについて説明する。図４は、第１の実施形態のレーザ点火装置によるレーザ光の制御の流れを示すフローチャートである。
【００４４】
まず、ユーザにより冷却ユニット６がレーザ点火プラグ１に装着され、レーザ点火装置１００の電源が投入されると、導通検知部１１１は、受熱部材６Ｃ１、６Ｃ２に微弱の電流を流す（ステップＳ１０）。
【００４５】
光源制御部１１２は、導通検知部１１１により受熱部材６Ｃ１、６Ｃ２間が導通している状態を検知したか否かを判断する（ステップＳ１１）。受熱部材６Ｃ１、６Ｃ２間が導通している状態を検知した場合（ステップＳ１１：Ｙｅｓ）、光源制御部１１２は、冷却ユニット６に対してレーザ点火プラグ１が完全装着状態（図２（ｃ））であると判断し、レーザ光源３からレーザ光を出射する制御を行う（ステップＳ１２）。
【００４６】
一方、受熱部材６Ｃ１、６Ｃ２間が導通している状態を検知しなかった場合（ステップＳ１１：Ｎｏ）、光源制御部１１２は、冷却ユニット６に対してレーザ点火プラグ１が不完全装着（図２（ｂ））であると判断し、レーザ光源３のレーザ光を出射しない制御を行う（ステップＳ１３）。そして、報知部１１３は、ユーザに完全な装着を促す旨の報知を行う（ステップＳ１４）。
【００４７】
このように、第１の実施形態のレーザ点火装置１００は、表面が絶縁性を有する部材で構成された上部材１Ａおよび導電性部材で構成された下部材１Ｂを有するレーザ点火プラグ１に、導電性部材で構成された受熱部材６Ｃ１、６Ｃ２を有する外付けの冷却ユニット６を装着していく。そして、受熱部材６Ｃ１、６Ｃ２に微弱の電流を流し、冷却ユニット６がレーザ点火プラグ１に完全装着された場合は受熱部材６Ｃ１、６Ｃ２間に下部材１Ｂが挟まれることで導通状態が検知できる。これにより、視認困難な場所に設けられたレーザ点火プラグ１に装着される冷却ユニット６が所望の位置に装着されているか否かを目視以外の方法により確認できる。
【００４８】
また、第１の実施形態のレーザ点火装置１００は、受熱部材６Ｃ１、６Ｃ２間の導通が検知できない場合、すなわち冷却ユニット６が不完全装着状態である場合に、レーザ光源３からのレーザ光を出射しないことで、不完全な冷却状態による異常昇温や当該異常昇温によるレーザ点火プラグ１の故障を未然に防止できる。また、冷却ユニット６が不完全装着状態であるためレーザ光を出射しない場合、ユーザに完全な装着を促す旨を報知することで、ユーザに冷却ユニット６が不完全装着状態であることを認識させることができる。
【００４９】
さらに、第１の実施形態のレーザ点火装置１００は、上述のような構成にしたことで、電気的なコネクタなどを設けなくとも通電の有無により制御を行うため、簡易な仕組みでより直接的にレーザ点火プラグ１と冷却ユニット６との接触状態を判断できる。
【００５０】
（第１の実施形態の変形例）
第１の実施形態の装着部６Ｃは、受熱部材６Ｃ１、６Ｃ２と、接続部６Ｃ３と、を有し、受熱部材６Ｃ１、６Ｃ２間に間隙Ｄ１が設けられた円筒形状に形成されていたが、装着部６Ｃは、以下のように構成されていてもよい。
【００５１】
図５は、図２（ａ）における冷却ユニットのＸ１−Ｘ１'の水平断面図である。なお、図５では、光ファイバ４など、冷却ユニット６以外の構成は省略されている。
【００５２】
図５（ａ）に示す装着部６Ｃは、受熱部材６Ｃ４と、シート状部材６Ｄ１、６Ｄ２と、電極板６Ｅ１、６Ｅ２と、を有し、受熱部材６Ｃ４の端部間に間隙Ｄ１が設けられた円筒形状で形成されている。受熱部材６Ｃ４の内壁面には、樹脂等の絶縁性部材で構成されたシート状部材６Ｄ１、６Ｄ２が設けられている。さらに、シート状部材６Ｄ１、６Ｄ２それぞれの内壁面には、導電性部材である電極板６Ｅ１、６Ｅ２が設けられている。また、受熱部材６Ｃ４は、上述したように導電性部材で構成されている。冷却ユニット６がレーザ点火プラグ１に装着される際、装着部６Ｃがレーザ点火プラグ１の表面に接触して装着される。なお、本実施形態では２つの電極板が設けられた構成となっているが、３以上の電極板が設けられた構成としてもよい。
【００５３】
また、図５（ａ）に示すように、ヒートパイプ６Ｂ１、６Ｂ２は、受熱部材６Ｃ４を貫通して設けられている。これにより、受熱部材６Ｃ４により吸熱した熱は、ヒートパイプ６Ｂ１、６Ｂ２によりヒートシンク６Ａに伝達され、放熱されることになる。
【００５４】
このような図５（ａ）の構成例では、受熱部材６Ｃ４が本体部に相当し、電極板６Ｅ１、６Ｅ２が複数の接触部に相当する。電極板６Ｅ１、６Ｅ２はそれぞれ絶縁性部材で構成されたシート状部材６Ｄ１、６Ｄ２に設けたことにより接点を有さないため、冷却ユニット６がレーザ点火プラグ１に対して非装着時には絶縁状態となる。そして、冷却ユニット６がレーザ点火プラグ１に装着されると、電極板６Ｅ１、６Ｅ２が導電性部材で構成された下部材１Ｂに接触するため、電極板６Ｅ１、６Ｅ２は下部材１Ｂを介して導通状態となる。
【００５５】
他の例として、図５（ｂ）に示す装着部６Ｃは、受熱部材６Ｃ１、６Ｃ２であって、受熱部材６Ｃ１、６Ｃ２の間に間隙Ｄ１、Ｄ２が設けられた円筒形状で形成されている。冷却ユニット６がレーザ点火プラグ１に装着される際、装着部６Ｃである受熱部材６Ｃ１、６Ｃ２がレーザ点火プラグ１の表面に接触して装着される。
【００５６】
また、図５（ｂ）に示すように、ヒートパイプ６Ｂ１、６Ｂ２は、受熱部材６Ｃ１、６Ｃ２それぞれを貫通して設けられている。これにより、受熱部材６Ｃ１、６Ｃ２により吸熱した熱は、ヒートパイプ６Ｂ１、６Ｂ２によりヒートシンク６Ａに伝達され、放熱されることになる。
【００５７】
このような図５（ｂ）の構成例では、受熱部材６Ｃ１、６Ｃ２が複数の接触部に相当するとともに装着部に相当する。受熱部材６Ｃ１、６Ｃ２は、間隙Ｄ１、Ｄ２を設けたことにより接点を有さないため、冷却ユニット６がレーザ点火プラグ１に対して非装着時には絶縁状態となる。そして、冷却ユニット６がレーザ点火プラグ１に装着されると、受熱部材６Ｃ１、６Ｃ２が導電性部材で構成された下部材１Ｂに接触するため、受熱部材６Ｃ１、６Ｃ２は下部材１Ｂを介して導通状態となる。
【００５８】
このように装着部６Ｃが構成された場合でも、第１の実施形態と同様の効果を奏する。また、本実施形態では、上述した３つの装着部６Ｃの構成例（図３、図５（ａ）（ｂ））を説明したが、これに限定されることはない。
【００５９】
（第２の実施形態）
第１の実施形態のレーザ点火装置では、レーザ点火プラグに対してレーザ点火プラグを冷却する冷却ユニットを装着する構成となっていたが、その他の機能を備えた外付けユニットを装着する構成としてもよい。そこで、本実施形態のレーザ点火装置では、さらに、冷却ユニットにレーザ点火プラグの温度を検知する温度検知機能を備えた構成となっている。なお、前述した第１の実施形態と同じ部分は同じ符号で示し、説明も省略する。
【００６０】
こうした付与機能を外付けユニットとすることにより、レーザ点火プラグ１のエンジンへの組み付け作業性が向上する。すなわち、レーザ点火プラグ１はエンジンに対してネジ固定されることから固定時に軸回転させる必要がある。従って、レーザ点火プラグ１本体にケーブルなどによって接続された制御手段などを備えた構成にすると、レーザ点火プラグ１の固定時にそれらのケーブルの扱いが非常に煩雑になってしまう。そこで、レーザ点火プラグ１は、可能な限り簡素な構成としてエンジンへの取り付けの作業性を容易にし、付与機能は外付けユニットとして簡単に取り付けられるようにすることで、上記のような煩雑さを回避することができる。
【００６１】
以下では、レーザ点火プラグの温度を検知する温度検知機能を備えたレーザ点火装置について説明する。このようなレーザ点火プラグの動作温度状態をモニタするための温度検知機能を備えた外付けユニットの場合であっても、温度を正確に検知するためには、外付けユニットが完全装着状態（所望の位置）にあることが望ましい。そのため、本実施形態のレーザ点火装置においても、第１の実施形態と同様に外付けユニットの装着位置の確認が可能な構成を備えている。
【００６２】
エンジンの構成については、第１の実施形態と同様である（図１参照）。図６は、第２の実施形態のレーザ点火装置のレーザ点火プラグに対する冷却ユニットの装着状態を示す図である。なお、レーザ点火プラグ１が被装着部材に相当する。
【００６３】
図６（ａ）は、レーザ点火プラグ１に対して冷却ユニット６１を装着する前の状態（非装着状態）を示している。図６（ｂ）は、レーザ点火プラグ１に対して冷却ユニット６１を装着している途中の状態（不完全装着状態）を示している。図６（ｃ）は、レーザ点火プラグ１に対して冷却ユニット６１を完全に装着した状態（完全装着状態）を示している。図６（ｃ）に示す冷却ユニット６１の位置が所望の装着位置である。
【００６４】
図６を参照して、第２の実施形態のレーザ点火装置２００の構成について説明する。図６に示すように、レーザ点火装置２００は、レーザ光源３と、レーザ点火プラグ１と、冷却ユニット６１と、点火制御部２１０と、を備えている。レーザ点火プラグ１は、プラグホール２（穴部）に収容され、プラグホール２の底に固定されている。冷却ユニット６１は、レーザ点火プラグ１を収容するプラグホール２に挿入され、レーザ点火プラグ１に接触して装着される。冷却ユニット６１は、この接触によりレーザ点火プラグ１からの熱を受熱し放熱することで、レーザ点火プラグ１を冷却する。ここで、レーザ光源３と、レーザ点火プラグ１は、第１の実施形態と同様であるため説明を省略する。
【００６５】
冷却ユニット６１は、ヒートシンク６Ａと、２本のヒートパイプ６Ｂ１、６Ｂ２と、受熱部材６Ｃ１、６Ｃ２を含む装着部６Ｃと、温度センサ７とを備えて構成されている。ここで、ヒートシンク６Ａ、ヒートパイプ６Ｂ１、６Ｂ２、および装着部６Ｃについては、第１の実施形態と同様である。従って、装着部６Ｃについても複数の構成例（図３、図５（ａ）（ｂ）等）の適用が可能となっている。
【００６６】
温度センサ７は、受熱部材６Ｃ１の内壁面側に設けられており、冷却ユニット６１が完全に装着された場合（図６（ｃ）参照）、レーザ点火プラグ１の上部材１Ａに接触してレーザ点火プラグ１の熱を検知する。温度センサ７による検知信号は、後述の温度検知部２１４に送出される。
【００６７】
点火制御部２１０は、複数の接触部である受熱部材６Ｃ１、６Ｃ２の導通の有無や、レーザ点火プラグ１の温度に基づいてレーザ光源３を制御するものである。本実施形態の点火制御部２１０は、例えば、ＩＣなどのハードウェアで構築された制御回路となっているが、これに限らず、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を有しプログラムを実行することで実現する構成としてもよい。点火制御部２１０は、制御回路またはプログラムを実行することで、導通検知部１１１、温度検知部２１４、光源制御部２１２、および報知部１１３として機能する。ここで、導通検知部１１１および報知部１１３については、第１の実施形態と同様であるため説明を省略する。
【００６８】
温度検知部２１４は、温度センサ７から受け取った検知信号に基づいて、レーザ点火プラグ１の温度を検知する。
【００６９】
光源制御部２１２は、導通検知部１１１による検知結果に基づいて、レーザ光を出射するレーザ光源３を制御する。すなわち、光源制御部２１２は、導通検知部１１１により受熱部材６Ｃ１、６Ｃ２間が導通している状態が検知された場合、冷却ユニット６１に対してレーザ点火プラグ１が完全装着状態（図６（ｃ））になったと判断し、レーザ光源３からレーザ光を出射する制御を行う。
【００７０】
一方、光源制御部２１２は、導通検知部１１１により受熱部材６Ｃ１、６Ｃ２間が導通している状態が検知されなかった場合、冷却ユニット６１に対してレーザ点火プラグ１が非装着状態または不完全装着状態（図６（ａ）（ｂ））であると判断し、レーザ光源３からレーザ光を出射しない制御を行う。
【００７１】
また、光源制御部２１２は、冷却ユニット６１に対してレーザ点火プラグ１が完全装着状態となった場合（図６（ｃ））で、さらに温度検知部２１４により検知された温度が所定温度以下であった場合には、レーザ光源３からレーザ光を出射する制御を行う。一方、光源制御部２１２は、冷却ユニット６１に対してレーザ点火プラグ１が完全装着状態となった場合（図６（ｃ））であっても、検知された温度が異常な昇温などにより、所定温度以上になった場合、レーザ光源３のレーザ光を出射しない制御を行う。なお、所定温度は任意に設定可能である。
【００７２】
ここで、上述したように、レーザ点火プラグ１の温度を検知する場合に、冷却ユニット６１が不完全装着状態である場合（図６（ｂ））、温度センサ７がレーザ点火プラグ１に接触できず正確な温度検知ができない場合があるため、冷却ユニット６１が完全装着状態の場合（図６（ｃ））に検知された温度によってレーザ光源３の制御を行っている。
【００７３】
次に、レーザ点火装置２００によるレーザ光の制御の流れについて説明する。図７は、第２の実施形態のレーザ点火装置によるレーザ光の制御の流れを示すフローチャートである。
【００７４】
まず、ユーザにより冷却ユニット６１がレーザ点火プラグ１に装着され、レーザ点火装置２００の電源が投入されると、導通検知部１１１は、受熱部材６Ｃ１、６Ｃ２に微弱の電流を流す（ステップＳ３０）。
【００７５】
光源制御部２１２は、導通検知部１１１により受熱部材６Ｃ１、６Ｃ２間が導通している状態を検知したか否かを判断する（ステップＳ３１）。受熱部材６Ｃ１、６Ｃ２間が導通している状態を検知した場合（ステップＳ３１：Ｙｅｓ）、光源制御部２１２は、レーザ点火プラグ１が所定温度以上か否かを判断する（ステップＳ３２）。
【００７６】
レーザ点火プラグ１が所定温度未満だった場合（ステップＳ３２：Ｎｏ）、光源制御部２１２は、冷却ユニット６１に対してレーザ点火プラグ１が完全装着状態（図６（ｃ））であると判断し、レーザ光源３からレーザ光を出射する制御を行う（ステップＳ３３）。
【００７７】
一方、ステップＳ３１において、受熱部材６Ｃ１、６Ｃ２間が導通している状態を検知しなかった場合（ステップＳ３１：Ｎｏ）、光源制御部２１２は、冷却ユニット６１に対してレーザ点火プラグ１が不完全装着（図６（ｂ））であると判断し、レーザ光源３のレーザ光を出射しない制御を行う（ステップＳ３４）。そして、報知部１１３は、ユーザに完全な装着を促す報知を行う（ステップＳ３５）。
【００７８】
また、ステップＳ３２において、レーザ点火プラグ１が所定温度以上だった場合（ステップＳ３２：Ｙｅｓ）、光源制御部２１２は、レーザ光源３のレーザ光を出射しない制御を行う（ステップＳ３６）。
【００７９】
上述したレーザ点火装置２００は、冷却ユニット６１に温度検知機能を設けた構成となっていたが、外付けユニット以外の方法でレーザ点火プラグ１からの発熱を十分に放熱して冷却することが可能な場合、放熱・冷却系を有さず温度検知機能のみの外付けユニット（温度検知ユニット）を設ける構成としてもよい。
【００８０】
このように、第２の実施形態のレーザ点火装置２００は、表面が絶縁性を有する部材で構成された上部材１Ａおよび導電性部材で構成された下部材１Ｂを有するレーザ点火プラグ１に、導電性部材で構成された受熱部材６Ｃ１、６Ｃ２を有する外付けの冷却ユニット６１を装着していく。そして、受熱部材６Ｃ１、６Ｃ２に微弱の電流を流し、冷却ユニット６１がレーザ点火プラグ１に完全装着された場合は受熱部材６Ｃ１、６Ｃ２間に下部材１Ｂが挟まれることで導通状態が検知できる。これにより、視認困難な場所に設けられたレーザ点火プラグ１に装着される冷却ユニット６１が所望の位置に装着されているか否かを目視以外の方法により確認できる。
【００８１】
また、第２の実施形態のレーザ点火装置２００は、受熱部材６Ｃ１、６Ｃ２間の導通が検知できない場合、すなわち冷却ユニット６１が不完全装着状態である場合や、冷却ユニット６１が完全装着状態であってもレーザ点火プラグ１の温度が所定温度以上であった場合に、レーザ光源３からのレーザ光を出射しないことで、不完全な冷却状態による異常昇温や当該異常昇温によるレーザ点火プラグ１の故障を未然に防止できる。また、冷却ユニット６１が不完全装着状態であるためレーザ光を出射しない場合、ユーザに完全な装着を促す旨を報知することで、ユーザに冷却ユニット６１が不完全装着状態であることを認識させることができる。
【００８２】
さらに、第２の実施形態のレーザ点火装置２００は、上述のような構成にしたことで、電気的なコネクタなどを設けなくとも通電の有無により制御を行うため、簡易な仕組みでより直接的にレーザ点火プラグ１と冷却ユニット６１との接触状態を判断できる。
【００８３】
（第３の実施形態）
第１の実施形態のレーザ点火装置では、レーザ点火プラグに対してレーザ点火プラグを冷却する冷却ユニットを装着する構成となっていた。そして、第２の実施形態のレーザ点火装置では、冷却ユニットにさらにレーザ点火プラグの温度を検知する温度検知機能を備えた構成となっていた。これに対し、本実施形態のレーザ点火装置では、冷却ユニットにレーザ点火プラグによるレーザ光の発生を検知するレーザ検知機能を備えた構成となっている。なお、前述した第１の実施形態と同じ部分は同じ符号で示し、説明も省略する。
【００８４】
このようなレーザ点火プラグにおけるレーザ光の発生状態をモニタするためのレーザ検知機能を備えた外付けユニットの場合であっても、レーザ光を正確に検知するためには、外付けユニットが完全装着状態（所望の位置）にあることが望ましい。そのため、本実施形態のレーザ点火装置においても、第１の実施形態と同様に外付けユニットの装着位置の確認が可能な構成を備えている。
【００８５】
エンジンの構成については、第１の実施形態と同様である（図１参照）。図８は、第３の実施形態のレーザ点火装置のレーザ点火プラグに対する冷却ユニットの装着状態を示す図である。なお、レーザ点火プラグ１２が被装着部材に相当する。
【００８６】
図８（ａ）は、レーザ点火プラグ１２に対して冷却ユニット６２を装着する前の状態（非装着状態）を示している。図８（ｂ）は、レーザ点火プラグ１２に対して冷却ユニット６２を装着している途中の状態（不完全装着状態）を示している。図８（ｃ）は、レーザ点火プラグ１２に対して冷却ユニット６２を完全に装着した状態（完全装着状態）を示している。図８（ｃ）に示す冷却ユニット６２の位置が所望の装着位置である。
【００８７】
図８を参照して、第３の実施形態のレーザ点火装置３００の構成について説明する。図８に示すように、レーザ点火装置３００は、レーザ光源３と、レーザ点火プラグ１２と、冷却ユニット６２と、点火制御部３１０と、を備えている。レーザ点火プラグ１２は、プラグホール２（穴部）に収容され、プラグホール２の底に固定されている。冷却ユニット６２は、レーザ点火プラグ１２を収容するプラグホール２に挿入され、レーザ点火プラグ１２に接触して装着される。冷却ユニット６２は、この接触によりレーザ点火プラグ１２からの熱を受熱し放熱することで、レーザ点火プラグ１２を冷却する。ここで、レーザ光源３は、第１の実施形態と同様であるため説明を省略する。
【００８８】
レーザ点火プラグ１２は、第１の実施形態におけるレーザ点火プラグ１２に窓部９を追加した構成となっている。従って、窓部９以外の構成（上部材１Ａや下部材１Ｂ等）は、第１の実施形態と同様であるため説明を省略する。
【００８９】
窓部９は、下部材１Ｂの上部に設けられ、レーザ点火プラグ１２の内部が見える位置に設けられた窓である。窓部９は、上部材１Ａ内に保持されているＹＡＧ結晶に含まれるＱスイッチにより出力されるレーザ光を光学的に検知するため、ＹＡＧ結晶よりもエンジン側に設けられている。
【００９０】
冷却ユニット６２は、ヒートシンク６Ａと、２本のヒートパイプ６Ｂ１、６Ｂ２と、受熱部材６Ｃ１、６Ｃ２を含む装着部６Ｃと、フォトダイオード８とを備えて構成されている。ここで、ヒートシンク６Ａ、ヒートパイプ６Ｂ１、６Ｂ２、および装着部６Ｃについては、第１の実施形態と同様である。従って、装着部６Ｃについても複数の構成例（図３、図５（ａ）（ｂ）等）の適用が可能となっている。
【００９１】
フォトダイオード８は、受熱部材６Ｃ１の下部に設けられ、レーザ点火プラグ１２に設けられた窓部９から、パルス光の一部を受光素子によりセンシングしてパルス光を検知する。フォトダイオード８による検知信号は、後述の光検知部３１５に送出される。これにより、レーザ点火プラグ１２のＹＡＧ結晶に含まれるＱスイッチによるレーザ光の発生を検知することができ、パルス光が励起されているか否かを確認できる。このフォトダイオード８が光検知部の一例である。
【００９２】
フォトダイオード８は、窓部９を介してレーザ光を検知するため、冷却ユニット６２がレーザ点火プラグ１２に対して所望の位置である完全装着状態（図８（Ｃ））で装着された場合に、フォトダイオード８が窓部９に対面して接触する位置に設けられている。従って、冷却ユニット６２が不完全装着状態（図８（ｂ））の場合は、フォトダイオード８の位置が窓部９の位置とずれてしまい、レーザ光を検知することができない。
【００９３】
また、本実施形態のレーザ点火装置３００において、レーザ点火プラグ１２および冷却ユニット６２の内壁が円筒形状で構成されている場合、冷却ユニット６２が奥まで押し込まれて完全装着位置に到達しても、フォトダイオード８と窓部９とが円筒の周回転方向にずれて位置が合わない可能性がある。このため、フォトダイオード８が窓部９に対してずれないように、すなわち回転せず固定可能な形状にしておくことが望ましい。
【００９４】
ここで、図９を用いて、フォトダイオード８が窓部９に対して回転しない形状の例について説明する。図９は、図８（ａ）における冷却ユニットのＸ２−Ｘ２'の水平断面図である。なお、図９では、光ファイバ４など冷却ユニット６２以外の構成や、レーザ点火プラグ１２の内部は省略されている。
【００９５】
図９（ａ）は、フォトダイオード８と窓部９にキー溝を設けた構成を示している。図９（ａ）に示すように、レーザ点火プラグ１２に溝部１Ｄを形成する。一方、冷却ユニット６２の装着部６Ｃに、溝部１Ｄに係合するような突起部６Ｃ５を形成する。そして、冷却ユニット６２を装着する場合に、溝部１Ｄに突起部６Ｃ５が係合する。これにより、レーザ点火プラグ１２に対して冷却ユニット６２が回転することを防止できる。
【００９６】
図９（ｂ）は、フォトダイオード８と窓部９をＤカット形状に形成した構成を示している。図９（ｂ）に示すように、レーザ点火プラグ１２の一部の円周を直線形状部１Ｅに形成する。一方、冷却ユニット６２の装着部６Ｃに、直線形状部１Ｅに接触するような直線形状部６Ｃ６を形成する。そして、冷却ユニット６２を直線形状部１Ｅに直線形状部６Ｃ６が接触するような位置に装着する。これにより、レーザ点火プラグ１２に対して冷却ユニット６２が回転することを防止できる。
【００９７】
点火制御部３１０は、複数の接触部である受熱部材６Ｃ１、６Ｃ２の導通の有無や、レーザ光の発生状態に基づいてレーザ光源３を制御するものである。本実施形態の点火制御部３１０は、例えば、ＩＣなどのハードウェアで構築された制御回路となっているが、これに限らず、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を有しプログラムを実行することで実現する構成としてもよい。点火制御部３１０は、制御回路またはプログラムを実行することで、導通検知部１１１、光検知部３１５、光源制御部３１２、および報知部１１３として機能する。ここで、導通検知部１１１については、第１の実施形態と同様であるため説明を省略する。
【００９８】
光検知部３１５は、フォトダイオード８から受け取った検知信号に基づいて、レーザ点火プラグ１２のＹＡＧ結晶に含まれるＱスイッチによるレーザ光の発生を検知する。
【００９９】
光源制御部３１２は、導通検知部１１１による検知結果に基づいて、レーザ光を出射するレーザ光源３を制御する。すなわち、光源制御部３１２は、導通検知部１１１により受熱部材６Ｃ１、６Ｃ２間が導通している状態が検知された場合、冷却ユニット６２に対してレーザ点火プラグ１２が完全装着状態（図８（ｃ））になったと判断し、レーザ光源３からレーザ光を出射する制御を行う。
【０１００】
一方、光源制御部３１２は、導通検知部１１１により受熱部材６Ｃ１、６Ｃ２間が導通している状態が検知されなかった場合、冷却ユニット６２に対してレーザ点火プラグ１２が非装着状態または不完全装着状態（図８（ａ）（ｂ））であると判断し、レーザ光源３からレーザ光を出射しない制御を行う。
【０１０１】
また、光源制御部３１２は、冷却ユニット６２に対してレーザ点火プラグ１２が完全装着状態の場合（図８（ｃ））で、さらに光検知部３１５により正常なレーザ光が検知された場合には、レーザ光源３から継続してレーザ光を出射する制御を行う。一方、光源制御部３１２は、冷却ユニット６２に対してレーザ点火プラグ１２が完全装着状態の場合（図８（ｃ））であっても、正常なレーザ光が検知されなかった場合、レーザ光源３のレーザ光の出射を停止する制御を行う。
【０１０２】
ここで、上述したように、レーザ点火プラグ１２からのレーザ光の発生を検知する場合に、冷却ユニット６２が不完全装着状態である場合（図８（ｂ））、フォトダイオード８が窓部９に接触できず正確なレーザ光が検知できない場合があるため、冷却ユニット６２が完全装着状態の場合（図８（ｃ））に検知されたレーザ光に基づいてレーザ光源３の制御を行っている。
【０１０３】
次に、レーザ点火装置３００によるレーザ光の制御の流れについて説明する。図１０は、第３の実施形態のレーザ点火装置によるレーザ光の制御の流れを示すフローチャートである。
【０１０４】
まず、ユーザにより冷却ユニット６２がレーザ点火プラグ１２に装着され、レーザ点火装置３００の電源が投入されると、導通検知部１１１は、受熱部材６Ｃ１、６Ｃ２に微弱の電流を流す（ステップＳ５０）。
【０１０５】
光源制御部３１２は、導通検知部１１１により受熱部材６Ｃ１、６Ｃ２間が導通している状態を検知したか否かを判断する（ステップＳ５１）。受熱部材６Ｃ１、６Ｃ２間が導通している状態を検知した場合（ステップＳ５１：Ｙｅｓ）、光源制御部３１２は、冷却ユニット６２に対してレーザ点火プラグ１２が完全装着状態（図８（ｃ））であると判断し、レーザ光源３からレーザ光を出射する制御を行う（ステップＳ５２）。
【０１０６】
一方、受熱部材６Ｃ１、６Ｃ２間が導通している状態を検知しなかった場合（ステップＳ５１：Ｎｏ）、光源制御部３１２は、冷却ユニット６２に対してレーザ点火プラグ１２が不完全装着（図８（ｂ））であると判断し、レーザ光源３のレーザ光を出射しない制御を行う（ステップＳ５３）。そして、報知部１１３は、ユーザに完全な装着を促す旨の報知を行う（ステップＳ５４）。
【０１０７】
次に、光源制御部３１２は、光検知部３１５により正常なレーザ光を検知したか否かを判断する（ステップＳ５５）。正常なレーザ光を検知した場合（ステップＳ５５:Ｙｅｓ
）、レーザ光源３からレーザ光を継続して出射する制御を行う。一方、正常なレーザ光を検知しなかった場合（ステップＳ５５：Ｎｏ）、レーザ光源３からのレーザ光の出射を停止する制御を行う（ステップＳ５６）。
【０１０８】
このように、第３の実施形態のレーザ点火装置３００は、表面が絶縁性を有する部材で構成された上部材１Ａおよび導電性部材で構成された下部材１Ｂを有するレーザ点火プラグ１２に、導電性部材で構成された受熱部材６Ｃ１、６Ｃ２を有する外付けの冷却ユニット６２を装着していく。そして、受熱部材６Ｃ１、６Ｃ２に微弱の電流を流し、冷却ユニット６２がレーザ点火プラグ１２に完全装着された場合は受熱部材６Ｃ１、６Ｃ２間に下部材１Ｂが挟まれることで導通状態が検知できる。これにより、視認困難な場所に設けられたレーザ点火プラグ１２に装着される冷却ユニット６２が所望の位置に装着されているか否かを目視以外の方法により確認できる。
【０１０９】
また、第３の実施形態のレーザ点火装置３００は、レーザ点火プラグ１２におけるレーザ光の発生状態を検知するレーザ検知機能を備えたことで、レーザ光の点火不良が生じた場合に、ＹＡＧ結晶による励起不良が原因であるか、それ以外の原因（例えば光学素子や窓の汚れなど）であるかを判断できるため、当該原因の切り分けを行うことができる。そして、第３の実施形態のレーザ点火装置３００は、冷却ユニット６２が不完全装着状態である場合、レーザ光源３からのレーザ光を出射しない制御を行う。これにより、不完全な冷却状態による異常昇温や当該異常昇温によるレーザ点火プラグ１２の故障を未然に防止できる。さらに、第３の実施形態のレーザ点火装置３００は、冷却ユニット６２が完全装着状態であってもレーザ点火プラグ１２から正常なレーザ光が検知できなかった場合、レーザ光源３からのレーザ光の出射動作を停止する。これにより、正常なレーザ光が出射されていないことによるレーザ点火プラグ１２の故障を認識できる。また、冷却ユニット６２が不完全装着状態であるためレーザ光を出射しない場合、ユーザに完全な装着を促す旨を報知することで、ユーザに冷却ユニット６２が不完全装着状態であることを認識させることができる。
【０１１０】
さらに、第３の実施形態のレーザ点火装置３００は、上述のような構成にしたことで、電気的なコネクタなどを設けなくとも通電の有無により制御を行うため、簡易な仕組みでより直接的にレーザ点火プラグ１２と冷却ユニット６２との接触状態を判断できる。
【０１１１】
ここで、本実施形態では、レーザ点火プラグ１２におけるレーザ光の発生状態を認識するために、フォトダイオード８によりＱスイッチからのパルス光をセンシングして検知する機能を備えた構成となっていたが、他の構成によってレーザ光の発生状態を認識することもできる。
【０１１２】
例えば、フォトダイオードではなくマイクロフォンを冷却ユニット６２に設け、Ｑスイッチによるパルス光の励起時、あるいは燃焼室５（図１参照）内でのエアブレークダウン時の音を検知することで、レーザ光の発生状態を認識する構成としてもよい。このような構成の場合、音源に可能な限り近接する必要があるため、十分な装着状態で冷却ユニット６２が装着されることが望ましい。なお、マイクロフォンが音検知部に相当する。
【０１１３】
また、本実施形態のレーザ点火装置３００には、第２の実施形態のレーザ点火装置２００のような温度検知機能は備えていないが、冷却ユニット６２にさらに温度検知機能を備えた構成としてもよい。これにより、レーザ点火プラグ１２を冷却する構成に加え、レーザ点火プラグ１２に対する冷却ユニット６２の装着状態だけでなく、レーザ点火プラグ１２の温度およびレーザ光の検知状態に基づいてレーザ光源３の制御を行うことができる。
【０１１４】
（第３の実施形態の変形例）
第３の実施形態では、冷却ユニットにレーザ点火プラグのＱスイッチによるレーザ光の発生を検知するレーザ検知機能を備えた構成となっていたが、外付けユニット以外の方法でレーザ点火プラグ１２からの発熱を十分に放熱して冷却することが可能な場合、放熱・冷却系を有さずにレーザ検知機能を備えた構成としてもよい。
【０１１５】
図１１は、第３の実施形態の変形例のレーザ点火装置のレーザ点火プラグに対する外付けユニットの装着状態を示す図である。図１１は、図８（ａ）に対応しており、レーザ点火プラグ１２に対して外付けユニット６３を装着する前の状態（非装着状態）を示している。本変形例では、第３の実施形態の冷却ユニット６２の代わりに、導通検知機能およびレーザ検知機能を設けた外付けユニット６３を備えている。本変形例のレーザ点火装置３００’は、冷却機能を有していないこと以外、第３の実施形態のレーザ点火装置３００と同様である。
【０１１６】
このように、本変形例のレーザ点火装置３００'のように構成した場合でも、第３の実施形態のレーザ点火装置３００と同様の効果を奏する。
【０１１７】
以上、本発明の具体的な実施形態について詳細に説明したが、本発明は上述した実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で様々な変形や変更を加えながら具体化することができる。
【０１１８】
例えば、本実施形態のようにレーザ点火装置に冷却ユニットなどを装着する場合に限定されない。すなわち、レーザ点火装置以外の被装着部材に、冷却機能、温度検知機能、およびレーザ検知機能以外の機能を備えた外付けユニットを装着する場合にも適用可能である。また、本実施形態では、プラグホールのような穴部の底にレーザ点火装置が設けられていたが、被装着部材が設けられる環境が限定されることもない。
【符号の説明】
【０１１９】
１、１２  レーザ点火プラグ
１Ａ  上部材
１Ｂ  下部材
１Ｄ  溝部
１Ｅ  直線形状部
２  プラグホール
３  レーザ光源
４  光ファイバ
５  燃焼室
６、６１、６２  冷却ユニット
６Ａ  ヒートシンク
６Ｂ１、６Ｂ２  ヒートパイプ
６Ｃ  装着部
６Ｃ１、６Ｃ２、６Ｃ４  受熱部材
６Ｃ３  接続部
６Ｃ５  突起部
６Ｃ６  直線形状部
６Ｄ１  シート状部材
６Ｅ１、６Ｅ２  電極板
７  温度センサ
８  フォトダイオード
９  窓部
６３  外付けユニット
１００、２００、３００、３００’  レーザ点火装置
１１０、２１０、３１０  点火制御部
１１１  導通検知部
１１２、２１２、３１２  光源制御部
１１３  報知部
２１４  温度検知部
３１５  光検知部
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１２０】
【特許文献１】特許第５８１３２２４号公報
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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