(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定領域に分布配列される複数の主発光点と前記所定領域に関連して配置される複数の副発光点とからなる面発光型の発光点が２次元的に配列されてなる面発光型レーザーアレイ基板と、
前記面発光型レーザーアレイ基板の前記各発光点に対応する位置にそれぞれレンズ面が形成されてなるレンズアレイと、
前記レンズアレイから射出される複数の光束を集光する集光光学系と、
を備え、
前記複数の主発光点を一律に点灯制御し、
前記副発光点を前記主発光点とは独立に点灯制御する構成とし、且つ
前記レンズアレイを前記面発光型レーザーアレイ基板に対応する位置に調整保持してなることを特徴とするレーザー装置。
【請求項２】
前記主発光点は、互いに等しい間隔Ａ（μm）で分布配列され、
前記副発光点は、最も近傍の主発光点に対して前記間隔Ａ（μm）よりも離れて配置され、
且つこれら複数の副発光点の相互間隔および前記主発光点の少なくとも１点からの間隔は、前記間隔Ａ（μm）の整数倍であることを特徴とする請求項１に記載のレーザー装置。
【請求項３】
前記レンズアレイのそれぞれのレンズ面は、前記間隔Ａ（μm）の等ピッチで分布配列され、前記主発光点および前記副発光点の両方を含む範囲について有効であることを特徴とする請求項２に記載のレーザー装置。
【請求項４】
前記副発光点は、前記主発光点が分布配列される前記所定領域の外側に３点以上設けられることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載のレーザー装置。
【請求項５】
前記主発光点は、ほぼ円形の領域に分布配列され、
前記副発光点は、前記主発光点の有効な分布領域を内接円とする四角形内に配列されることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載のレーザー装置。
【請求項６】
各副発光点の酸化狭窄径は、各主発光点の酸化狭窄径よりも小さいことを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載のレーザー装置。
【請求項７】
前記副発光点の放射角は、前記主発光点の放射角よりも小さいことを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載のレーザー装置。
【請求項８】
請求項１〜請求項７のいずれか１項のレーザー装置と、
前記レーザー装置から入射される光に基づいて強いレーザーパルスを発生させるレーザー共振器とを具備し、
前記レーザー共振器のレーザーパルスによって内燃機関を点火することを特徴とする点火装置。
【請求項９】
所定領域に分布配列される複数の主発光点と前記所定領域に関連して配置される複数の副発光点とからなる面発光型の発光点が２次元的に配列されてなる面発光型レーザーアレイ基板と、
前記面発光型レーザーアレイ基板の前記各発光点に対応する位置にそれぞれレンズ面が形成されてなり、当該面発光型レーザーアレイ基板に対して直接または中間的な部材を介して接着保持されるレンズアレイと、
前記レンズアレイから射出される複数の光束を集光する集光光学系と、
を備え、
前記複数の主発光点を一律に点灯制御し、
前記副発光点を前記主発光点とは独立に点灯制御する構成としたレーザー装置の調整方法であって、
前記面発光型レーザーアレイ基板の前記副発光点のみを発光させて、
前記レンズアレイを少なくとも３軸において調整配置し、
前記レンズアレイ通過後のビーム径およびビーム位置が所定の径および位置になるように調整した後に
前記レンズアレイを接着保持することを特徴とするレーザー装置の調整方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、面発光型半導体レーザー素子を用いて複数の発光点を形成するレーザーアレイと、各発光点に対応してレンズ面を形成するレンズアレイとを有して構成されるレーザーモジュールに係り、特に、レーザー加工機や内燃機関における点火装置等のように高出力なレーザーを用いる場合に好適なレーザー装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
レーザーモジュールとしては、高出力なレーザー光源を使用したデバイスがレーザー加工機等に用いられて広く知られている。
高出力なレーザー光源としては、単体のレーザー光源ではなく、複数のレーザー光源を合成して使う技術が既に知られており、例えば、特許文献１（特開２００２−２０２４４２号）、特許文献２（特開２００３−１５８３３２号）および特許文献３（特開平１０−２８４７７９号）等に開示されている。
一方、レーザー光源に面発光型レーザーアレイ（VCSEL：Vertical Cavity Surface Emitting Laser、すなわち垂直共振器面発光レーザー）を用いた高出力レーザーデバイスも知られており、面発光型レーザーアレイを用いた高出力の加工用レーザーモジュールが、例えば、特許文献４（特開２００２−２６４５２号）に開示されている。このように、加工用レーザーモジュールにおいて、面発光型半導体レーザーアレイを使用する例は、さほど多くはない。なお、通信用レーザーモジュールに関しては、面発光型レーザーアレイとマイクロレンズアレイとの組み合わせからなるモジュール構成に関連する技術が、例えば特許文献５（特開２０１３‐１４２７３０号）等に開示されている。
【０００３】
ここでは、主としてレーザー加工機や内燃機関における点火装置等にも使用可能な高出力なレーザー光源について検討する。
面発光型半導体レーザーアレイ光源は、端面発光型のレーザーダイオード（ＬＤ）と比較して、発光点の集積化が可能なため、発光点を多数配置することによって大きな光量を得ることができるという利点がある。しかしながら、従来の面発光型半導体レーザーアレイを用いたレーザーモジュールは、レーザー光のコリメートのためにレーザーアレイ直後にマイクロレンズアレイを設置する必要があるが、発光点を高い密度で集積させると、マイクロレンズアレイの焦点距離が短くなり、光学系の倍率が上がってしまう。光学系の倍率が上がると、マイクロレンズアレイの形状精度および取り付け精度に、より高い精度が要求されるようになってしまう。各種のばらつきを吸収させるためには、マイクロレンズアレイは、６軸に対して調整することが望ましい。
先に挙げた特許文献４には、面発光型半導体レーザーアレイ基板にマイクロレンズアレイを直接取り付けることが開示されているが、このように直接実装してしまうと、面発光型半導体レーザーアレイの発光点とマイクロレンズアレイとの間隔を調整することができず、コリメートの調整ができない。
【０００４】
すなわち、マイクロレンズアレイを使った面発光型半導体レーザーアレイのコリメートには、高精度実装が求められる。しかしながら、従来の特許文献４等においては、面発光型半導体レーザーアレイとマイクロレンズアレイの高精度実装を可能とする具体的な方法および構成は、提示されていなかった。特に高精度な実装のためには、面発光型半導体レーザーアレイとマイクロレンズアレイの相対位置を高精度に設定する手段が必要となるが、この点についても具体的に提示する従来技術はなかった。
また、基板の重ね合わせ時における高精度な実装方法としては、アライメントマークによる位置座標検出を用いる方法も一般的に知られており、例えば特許文献６（特開２００５−２５１９７２号）等に示されている。
しかしながら、面発光型半導体レーザーアレイとマイクロレンズアレイの実装の場合には、面発光型半導体レーザーアレイ基板とマイクロレンズアレイには、コリメートのため間隔が必要であり、アライメントマークの検出のために、面発光型半導体レーザーアレイ基板とマイクロレンズの両方にマイクロスコープでピントを合わせることは困難であり、高精度（μmオーダー等）での実装は困難である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述したように、レーザー加工用等の高出力のレーザーモジュールにおいて、特許文献４のように面発光型半導体レーザーアレイを使用するものがある。
そして、特許文献４には、レーザー加工機等に用いられる光源において、調整を簡略化する目的で、面発光レーザーアレイ光源とそれに対応するマイクロレンズアレイとが一体に形成される構成が開示されている。しかしながら、このようにマイクロレンズアレイを面発光レーザーアレイ基板上に直接実装してしまうと、面発光型半導体レーザーアレイの発光点とマイクロレンズアレイとの光軸方向の間隔を調整することができず、コリメートの調整ずれによりレーザーの集光効率の低下を生ずるおそれがある。
そこで、本発明は、上述した事情に鑑みてなされたもので、高出力な面発光型半導体レーザーアレイを用いるレーザーモジュールにおいて、面発光型半導体レーザーアレイに対するマイクロレンズアレイの位置ずれを高精度に検知し且つ調整することを可能とし、マイクロレンズアレイを高精度に実装する構成としたレーザー装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係るレーザー装置は、上述した目的を達成するために、
所定領域に分布配列される複数の主発光点と前記所定領域に関連して配置される複数の副発光点とからなる面発光型の発光点が２次元的に配列されてなる面発光型レーザーアレイ基板と、
前記面発光型レーザーアレイ基板の前記各発光点に対応する位置にそれぞれレンズ面が形成されてなるレンズアレイと、
前記レンズアレイから射出される複数の光束を集光する集光光学系と、
を備え、
前記複数の主発光点を一律に点灯制御し、
前記副発光点を前記主発光点とは独立に点灯制御する構成とし、且つ
前記レンズアレイを前記面発光型レーザーアレイ基板に対応する位置に調整保持することを特徴としている。
【発明の効果】
【０００７】
本発明に係るレーザー装置によれば、
所定領域に分布配列される複数の主発光点と前記所定領域に関連して配置される複数の副発光点とからなる面発光型の発光点が２次元的に配列されてなる面発光型レーザーアレイ基板と、
前記面発光型レーザーアレイ基板の前記各発光点に対応する位置にそれぞれレンズ面が形成されてなるレンズアレイと、
前記レンズアレイから射出される複数の光束を集光する集光光学系と、
を備え、
前記複数の主発光点を一律に点灯制御し、
前記副発光点を前記主発光点とは独立に点灯制御する構成とし、且つ
前記レンズアレイを前記面発光型レーザーアレイ基板に対応する位置に調整保持することにより、
主発光点とは独立に点灯制御される調整用の副発光点からのレーザービームを検知観察して、面発光型半導体レーザーアレイに対するマイクロレンズアレイの位置ずれを高精度に検知し且つ調整して、マイクロレンズアレイを高精度に実装することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るレーザー装置の構成を示す斜視図である。
【図２】図１のレーザー装置の構成を示す縦断面図である。
【図３】図１のレーザー装置の面発光型半導体レーザーアレイ基板における面発光型半導体レーザーアレイ光源を構成する垂直共振器面発光レーザーによる発光点の詳細な配置分布を模式的に示す平面図である。
【図４】図１のレーザー装置の面発光型半導体レーザーアレイ光源の発光点からマイクロレンズアレイに至る部分の模式的な構成を拡大して詳細に示す模式的部分縦断面図である。
【図５】図１のレーザー装置の面発光型半導体レーザーアレイ基板に対するマイクロレンズアレイの取り付け構成を模式的に示す部分縦断面図である。
【図６】図１のレーザー装置の面発光型半導体レーザーアレイ基板に対するマイクロレンズアレイの取り付け構成を模式的に示す模式的横断面図である。
【図７】図１のレーザー装置の光学系の構成を模式的に示す模式的縦断面図である。
【図８】図１のレーザー装置における光ファイバの原理的構成を模式的に示す斜視図である。
【図９】図１のレーザー装置の面発光型半導体レーザーアレイ基板における面発光型半導体レーザーアレイ光源を構成する垂直共振器面発光レーザーによる発光点の詳細な配置分布の他の例を示す平面図である。
【図１０】図１のレーザー装置における面発光型半導体レーザーアレイ基板に対するマイクロレンズアレイの取り付け調整を説明するための要部の模式的縦断面図である。
【図１１】図１のレーザー装置における面発光型半導体レーザーアレイ基板に対するマイクロレンズアレイの取り付け調整を説明するための副発光点によるビームプロファイルのプロファイルパターンの例を示す図である。
【図１２】本発明の第２の実施の形態に係るレーザー装置の構成を示す斜視図である。
【図１３】図１２のレーザー装置の構成を模式的に示す縦断面図である。
【図１４】本発明の第３の実施の形態に係るレーザー装置を用いた内燃機関の点火装置の構成を模式的に示す断面構成図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明に係る実施の形態に基づき、図面を参照して本発明のレーザー装置、点火装置およびレーザー装置の調整方法を詳細に説明する。
図１〜図１１は、本発明の第１の実施の形態に係るレーザー装置を説明するためのもので、図１および図２は、この実施の形態に係るレーザー装置の要部の概略構成を示す図であり、図３〜図８は、図１および図２に示したレーザー装置の構成を詳細に説明するための図である。図９は、図１および図２に示したレーザー装置におけるレーザーアレイ光源の発光点の他の配置分布を示す図であり、そして図１０および図１１は、図１〜図９に示したレーザー装置における面発光型半導体レーザーアレイ基板に対するマイクロレンズアレイの取り付け調整を説明するための図である。
まず、この実施の形態に係るレーザー装置の要部の構成について図１〜図３を参照して説明する。図１は、本発明の第１の実施の形態に係るレーザー装置の外観構成を示しており、そして図２は、図１のレーザー装置の縦断面の構成を模式的に示している。
【００１０】
図１および図２に示すレーザー装置としてのレーザーモジュールは、レーザーアレイ光源１、マイクロレンズアレイ２、集光レンズ３、光ファイバ４、マウント５、熱拡散板６、ヒートシンク７、ハウジング８、保持部材９およびリード線１０を具備している。
図１および図２に示すレーザー装置は、面発光型半導体レーザーアレイを用いたレーザーモジュールである。レーザーアレイ光源１は、面発光型半導体レーザーによる発光点が多数集積された面発光型半導体レーザーアレイ基板であるレーザーアレイ基板２０により構成している。レーザーアレイ光源１の前方には、レーザーアレイ光源１の各発光点に対応する位置にそれぞれマイクロレンズを形成してなるマイクロレンズアレイ２を配置している。マイクロレンズアレイ２は、コリメータとして機能し、レーザーアレイ光源１の各発光点からのレーザー光をコリメートして緩い発散光束、すなわちほぼ平行光束とする。集光レンズ３は、マイクロレンズアレイ２から射出されるほぼ平行光束を集光して、光ファイバ４の断面に入射させる。
【００１１】
面発光型半導体レーザーアレイ基板であるレーザーアレイ光源１は、マウント５を介して台座として銅等の熱伝導性の高い材料で形成された熱拡散板６の一方の面上に取着されており、熱拡散板６の他方の面には、ヒートシンク７が取り付けられている。これら熱拡散板６およびヒートシンク７は、発熱するレーザーアレイ光源１を放熱し冷却するために設けられている。
ハウジング８は、熱拡散板６上のレーザーアレイ光源１からマイクロレンズアレイ２および集光レンズ３を介して光ファイバ４に至る光学系を覆って設けられる。集光レンズ３は、ハウジング８に取着され、ハウジング８内のマイクロレンズアレイ２から、光ファイバ４の端面に至る光路に配置される。ハウジング８への光ファイバ４の接続部には保持部材９を設けて、接続部を密封し且つ光ファイバ４を保持している。また、レーザーアレイ光源１部分に対して外部との間で電気的に接続を行うリード線１０は、ハウジング８の側壁を貫通して配設され、この貫通部分も適宜密封されている。すなわち、熱拡散板６とハウジング８は、密に結合されて、光ファイバ４の保持部材９およびハウジング８のリード線１０の貫通部と共に、レーザーアレイ光源１からマイクロレンズアレイ２および集光レンズ３を介して光ファイバ４に至る光学系部分を密閉し且つ保護している。
【００１２】
図１および図２に示すレーザー装置において、レーザーアレイ光源１の各発光点から射出されたレーザー光は、マイクロレンズアレイ２の各マイクロレンズを個々に通ることによってコリメートされ、ほぼ平行光束として集光レンズ３に入射する。集光レンズ３によって集光されたレーザー光は、光ファイバ４の一端面に入射する。光ファイバ４の他端は、外部のレーザー使用機器、例えばレーザー加工機や、レーザーを利用したエンジン用の点火プラグ等に接続されており、光ファイバ４の一端に入射したレーザー光は、光ファイバ４によって、これらレーザー加工機あるいはエンジン点火プラグ等のような外部のレーザー使用機器に導かれ、利用される。上述したレーザーアレイ光源１、マイクロレンズアレイ２および集光レンズ３等の光学要素は、熱拡散板６、ハウジング８および保持部材９等によって密閉された空間内に配置される。
また、レーザーアレイ光源１を形成する面発光型半導体レーザーアレイ基板２０は、高密度のレーザー発光に伴って高い発熱を生じるので、能動的な冷却手段が必要となる。そのためレーザーアレイ光源１の発熱は、マウント５および熱拡散板６を介して、熱拡散板６の背面に取着されたヒートシンク７によって放熱および冷却される。このときヒートシンク７による大気中への放熱は、自然対流による放熱でも良いし、送風ファン等を用いた強制対流を用いてより強い放熱および冷却を行うようにしても良い、
【００１３】
上述したように、図１および図２に示すレーザー装置は、レーザーアレイ光源１から射出された光束をマイクロレンズアレイ２によってコリメートし、集光レンズ３によって集光して光ファイバ４に入射させる。レーザーアレイ光源１から光ファイバ４に至る各光学要素は、熱拡散板６およびハウジング８等によって密封されて一体的に保持されている。レーザーアレイ光源１には、放熱のための熱拡散板６およびヒートシンク７が取り付けられている。
上述した図１および図２に示すこの実施の形態に係るレーザー装置における具体的な構成についてさらに詳細に説明する。
図３は、図１および図２のレーザー装置における面発光型半導体レーザーアレイ基板からなる面発光型半導体レーザーアレイ光源、すなわち図１および図２に示すレーザーアレイ光源１を構成する垂直共振器面発光レーザーによる発光点の平面的な配置分布を模式的に示している。
この実施の形態に係るレーザー装置におけるレーザーアレイ光源１は、面発光型半導体レーザーアレイ基板であるレーザーアレイ基板２０上に形成された垂直共振器面発光レーザーの発光点である多数の主発光点２１およびこの場合４個の副発光点２２ａ〜２２ｄにより構成している。
【００１４】
例えば、多数の主発光点２１は、各々９μｍの直径（Ａ１）を有しており、これら多数の主発光点２１は、直径（Ａ３）が８．９ｍｍの円形状の主発光領域ＭＥ内に、４８μｍの間隔（Ａ２）で等間隔に配列されている。面発光レーザーは、端面発光レーザーと比較して、集積化が容易であるため、多数の発光点を集積することによって高い光量、つまり高出力なレーザー光を得ることができる。この実施の形態においては、φ８．９ｍｍなる直径（Ａ３）の主発光領域ＭＥ内に約３３，６００個の主発光点２１が等間隔（間隔Ａ２＝４８μｍ）で配列されている。
主発光点２１が多数配列された主発光領域ＭＥの外側に、この場合４個の副発光点２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄを配設している。全ての主発光点２１は一律（全てオンまたは全てオフ）に点灯制御される。これに対して調整用の副発光点２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄは、主発光点とは独立に点灯制御可能として構成され、調整時に、主発光点２１を全て消灯した状態で、副発光点２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄのみを点灯させることができる（請求項１に対応する）。
この第１の実施の形態における副発光点２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄについて、光軸方向の座標をＺとした場合の各副発光点２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄのＸ座標、Ｙ座標等の諸元を次表に示している。
【００１５】
【表１】
0006485745.tif 000002
【００１６】
副発光点２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄは、互いに８．８３２ｍｍの間隔（Ａ５）をもって主発光領域ＭＥの四方にそれぞれ配置されている。このような位置に配置する利点が３つある。
第１の利点は、副発光点２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄを主発光領域ＭＥから離間して配置することにより、副発光点２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄの配線レイアウトの自由度を確保することができることである。
第２の利点は、８．８３２ｍｍという相互間の間隔（Ａ５）は、主発光点２１の配列のピッチである０．０４８ｍｍの倍数であり、このような位置に配置することによって、対応して配置されるマイクロレンズアレイ２を副発光点２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄについても共通に扱うことができることである。
第３の利点は、副発光点２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄの位置座標間隔を主発光領域ＭＥの直径（Ａ３）よりも小さくすることによって、レーザーアレイ基板２０の基板サイズを大きくすることなく副発光点２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄを設けることができることである（請求項２〜請求項６に対応する）。
【００１７】
図４は、図１および図２のレーザー装置のレーザーアレイ光源１の発光点からマイクロレンズアレイ２に至る部分の詳細な構成を模式的に拡大して示している。
複数の主発光点２１から射出されたレーザー光は、各主発光点２１にそれぞれ対応するマイクロレンズ面を有するマイクロレンズアレイ２によって、コリメートされる。マイクロレンズアレイ２は、合成石英により、焦点距離ｆ＝０．１ｍｍに形成されている。各主発光点２１は、それぞれφ９μｍなる直径、すなわち酸化狭窄径（Ａ１）の面積をもつため、コリメート後のレーザー光線は、完全には平行光束とはならずに、緩やかな発散光束となる。
図５は、図１および図２のレーザー装置のレーザーアレイ光源１を構成するレーザーアレイ基板２０に対するマイクロレンズアレイ２の取り付け構成の断面を模式的に示している。
【００１８】
図５は、光軸方向をＺ軸座標とした場合のレーザーアレイ基板２０に対するマイクロレンズアレイ２の取り付け状態のＹＺ断面を示している。レーザーアレイ基板２０とマイクロレンズアレイ２とは、各発光点のＸＹ座標と各マイクロレンズ面の頂点（中心）のＸＹ座標とが一致するように位置決めし、それぞれの有効範囲外にて接着して取り付ける。接着剤ＡＢとしては、一般的に用いられる紫外線硬化樹脂であってもよいし、ハンダ等による接着としてもよい。接着剤ＡＢを樹脂とした場合には、レーザーアレイ基板２０の熱をマイクロレンズアレイ２に伝えにくくするという効果も得られる。また、接着剤ＡＢとしてハンダを用いた場合には、樹脂よりも線膨張係数が小さいため、発光による発熱があってもレーザーアレイ基板２０とマイクロレンズアレイ２の間隔が変動しにくいという効果も期待することができる。
レーザーアレイ基板２０に対するマイクロレンズアレイ２の位置決め調整は、本発明の特徴であり、この調整については、後に詳述する。
図６は、図１および図２のレーザー装置のレーザーアレイ光源１のレーザーアレイ基板２０に対するマイクロレンズアレイ２の接着による取り付け構成を模式的に示している。
【００１９】
図６は、光軸方向をＺ軸座標とした場合のレーザーアレイ基板２０に対するマイクロレンズアレイ２の取り付け状態のＸＹ断面を透視的に示している。図６に示すように、マイクロレンズアレイ２は、主発光領域ＭＥの中心に対して垂直方向および水平方向にそれぞれ対称な４箇所に配置した接着剤ＡＢによりレーザーアレイ基板２０に接着して取り付けている。温度変動時の接着剤ＡＢの膨張／収縮の影響を低減するために、図６のように主発光領域ＭＥの中心に対して対称に接着剤を配置することが望ましい。あるいは、接着剤ＡＢを全周にわたって配設して接着することによって、マイクロレンズアレイ２によりレーザーアレイ基板２０の全面を封止するようにしてもよい。ここでは、レーザーアレイ基板２０とマイクロレンズアレイ２を接着剤ＡＢによって直接接着して取り付けて一体的に実装するようにしているが、レーザーアレイ基板２０とマイクロレンズアレイ２の必要とされる間隔によっては、中間的な部材を介在させて接着するなどして取り付けるようにしてもよい。
図７は、図１および図２のレーザー装置の光学系の縦断面の構成を模式的に示している。
【００２０】
レーザーアレイ光源１のレーザーアレイ基板２０の直径（Ａ３）の主発光領域ＭＥ（内の多数の主発光点２１）からは多数の光線（レーザー光）が射出されるが、図７においては、理解を容易にするために、主発光領域ＭＥの中心に位置する主発光点２１から射出される光線と、主発光領域ＭＥの最外周に位置する２つの主発光点２１から射出される光線のみを示している。レーザーアレイ基板２０の主発光領域ＭＥからマイクロレンズアレイ２によってコリメートされて射出される緩やかな平行光束のレーザー光は、集光レンズ３によって集光され、光ファイバ４の一端のコア、つまり入力面に入射する。集光レンズ３は、例えばガラスモールド非球面レンズであり、光ファイバ４のコアの直径（Ａ４）はφ１．５ｍｍである。
この種のレーザー装置は、なるべく高い光量、すなわちなるべく高出力なレーザー光をできるだけ小さいコア径の光ファイバに集光することが求められている。そのため、光学系としては、光源からの光束をできるだけ小さく集光することが求められる。
【００２１】
図８は、図１および図２のレーザー装置に用いられる光ファイバの原理的構成を模式的に示している。
光ファイバ４は、コア４１とクラッド４２との間の屈折率の相違による全反射によって光を伝送するため、全反射がおこるような入射角で光を入射させる必要がある。すなわち、取り込める入射角を規定するファイバＮＡ（numerical aperture〜開口数）が決まっているため、光ファイバ４への光線入射角の中で最も大きな角度がファイバＮＡで決められる角度よりも小さい角度となるようにして光を入射させなければならない。図１および図２のレーザー装置における光ファイバ４は、例えばファイバＮＡが、０．３９であり、取り込める角度（最大入射角（ｄｅｇ））が±２２．９°である。すなわち、光線の最大入射角が２２．９°を超えると、光ファイバ４への入射効率が低下してしまうため、光線の最大入射角が２２．９°以下になるように光学系を最適配置している。
【００２２】
上述した構成のレーザー装置における主発光点２１の直径Ａ１（μｍ）、主発光点２１の間隔Ａ２（μｍ）、主発光領域ＭＥの直径Ａ３（ｍｍ）、光ファイバ４のコア４１の直径Ａ４（ｍｍ）、副発光点２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄの間隔Ａ５（ｍｍ）、レーザーアレイ光源１とマイクロレンズアレイ２の間隔ｄ１（ｍｍ）、マイクロレンズアレイ２の厚さｄ２（ｍｍ）、マイクロレンズアレイ２と集光レンズ３の間隔ｄ３（ｍｍ）、集光レンズ３の厚さｄ４（ｍｍ）、集光レンズ３と光ファイバ４の入力面との間隔ｄ５（ｍｍ）、光ファイバ４への最大入射角（ｄｅｇ）、集光レンズ３の屈折率、集光レンズ３の焦点距離（ｍｍ）、主発光点２１の放射角（ｄｅｇ）等の光学系諸元は、次表に示す通りである。
【００２３】
【表２】
0006485745.tif 000003
【００２４】
上述した実施の形態における光学系の全系の光学系倍率は153倍である。光ファイバ４上のビームスポットの径は、主発光点２１の直径Ａ１と倍率の積で概略的に求めることができる。この実施の形態のレーザー装置においては、φ９μｍ×１５３＝１．３８ｍｍに比べて、光ファイバ４のコア径Ａ４は１．５０ｍｍと大きくなっている。このような余裕のあるコア径の光ファイバ４を使用することによって、高い光利用効率（光ファイバの入射光量／レーザーアレイ光源の光量）を得ることができる。
図９は、図１および図２のレーザー装置における面発光型半導体レーザーアレイ基板からなる面発光型半導体レーザーアレイ光源、すなわち図１および図２に示すレーザーアレイ光源１を構成する垂直共振器面発光レーザーによる発光点の平面的な配置分布の図３とは異なる例を模式的に示している。
この場合のレーザー装置におけるレーザーアレイ光源１′は、面発光型半導体レーザーアレイ基板であるレーザーアレイ基板２０′上に形成された垂直共振器面発光レーザーの発光点である多数の主発光点２１およびこの場合４個の副発光点２２ｅ〜２２ｈにより構成される。
【００２５】
主発光点２１については、上述した図３の場合と同様であり、例えば、多数の主発光点２１は、各々９μｍの直径（Ａ１）を有しており、これら多数の主発光点２１は、直径（Ａ３）が８．９ｍｍの円形状の主発光領域ＭＥ内に、４８μｍの間隔（Ａ２）で等間隔に配列されている。面発光レーザーは、端面発光レーザーと比較して、集積化が容易であるため、多数の発光点を集積することによって高い光量、つまり高出力なレーザー光を得ることができる。この第１の実施の形態においては、φ８．９ｍｍなる直径（Ａ３）の主発光領域ＭＥ内に約３３，６００個の主発光点２１が等間隔（間隔Ａ２＝４８μｍ）で配列されている。
主発光点２１が多数配列された主発光領域ＭＥの外側に、この場合４個の副発光点２２ｅ、２２ｆ、２２ｇ、２２ｈを配設している。副発光点２２ｅ、２２ｆ、２２ｇ、２２ｈは、図３における副発光点２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄを主発光領域ＭＥの中心を軸としてＸＹ平面上で４５°回転させた位置に配置している。
この場合、副発光点２２ｅ、２２ｆ、２２ｇ、２２ｈについて、光軸方向の座標をＺとした場合の各副発光点２２ｅ、２２ｆ、２２ｇ、２２ｈのＸ座標、Ｙ座標等の諸元を次表に示している。
【００２６】
【表３】
0006485745.tif 000004
【００２７】
このような配置とすることによって、後述するように、調整時のビームプロファイルにおいてＸ成分とＹ成分に分離しやすい。また、副発光点２２ｅ、２２ｆ、２２ｇ、２２ｈは、主発光点２１から離れて配置されているが、４８μｍピッチの倍数で配置されている（４．５６／０．０４８＝９５）。このような構成とすることで、マイクロレンズアレイ２は、副発光点２２ｅ、２２ｆ、２２ｇ、２２ｈのためにレンズピッチを変えることなく有効範囲を広げるだけで対応することができる。この例においては、マイクロレンズアレイ２は、４８μｍピッチで等間隔に配列されており、有効領域は、φ９．２ｍｍであって、φ８．９ｍｍの主発光領域ＭＥおよび副発光点２２ｅ、２２ｆ、２２ｇ、２２ｈを含むことができる。
全ての主発光点２１は、一律（全てオンまたは全てオフ）に点灯制御される。これに対して調整用の副発光点２２ｅ、２２ｆ、２２ｇ、２２ｈは、主発光点とは独立に点灯制御可能として構成され、調整時に、主発光点２１を全て消灯した状態で、副発光点２２ｅ、２２ｆ、２２ｇ、２２ｈのみを点灯させることができる。
【００２８】
次に、上述したように、主発光点２１に加えて独立に点灯制御可能な副発光点２２ｅ、２２ｆ、２２ｇ、２２ｈを備えたこの実施の形態のレーザー装置におけるレーザーアレイ光源１′のレーザーアレイ基板２０′に対するマイクロレンズアレイ２の取り付け位置調整について説明する。この点が本発明に係るレーザー装置における大きな特徴である。
図１０は、図１および図２のレーザー装置における図９の面発光型半導体レーザーアレイ光源であるレーザーアレイ光源１′のレーザーアレイ基板２０′に対するマイクロレンズアレイ２の取り付け位置調整を説明するために要部の縦断面を模式的に示している。
取り付け位置調整時には、図１０に示すようにレーザーアレイ基板２０の前方にマイクロレンズアレイ２を配置した状態で、マイクロレンズアレイ２の前方に１００ｍｍ隔ててレーザービームの強度分布、すなわちビームプロファイルを検出するビームプロファイラＢＰを設置する。
取り付け位置調整に際しては、主発光領域ＭＥの主発光点２１は点灯せずに消灯状態としておき、副発光点２２ｅ、２２ｆ、２２ｇ、２２ｈのみが点灯状態となるように点灯制御して、マイクロレンズアレイ２を透過した光を１００ｍｍ離れたビームプロファイラＢＰによって検出し観察する。
【００２９】
この場合、マイクロレンズアレイ２は、ＸＹＺαβγの６軸、すなわちＸ：Ｘ軸方向のＸ座標、Ｙ：Ｙ軸方向のＹ座標、Ｚ：Ｚ軸方向のＺ座標、α：Ｘ軸まわりの回転位置、β：Ｙ軸まわりの回転位置、γ：Ｚ軸まわりの回転位置、について調整されるが、これら６軸について、各副発光点２２ｅ、２２ｆ、２２ｇ、２２ｈのプロファイルが所定のプロファイルパターンとなるように調整する。
図１１は、レーザーアレイ基板２０′に対するマイクロレンズアレイ２の取り付け位置調整を説明するための副発光点２２ｅ、２２ｆ、２２ｇ、２２ｈによるビームプロファイルのプロファイルパターンの例を示している。マイクロレンズアレイ２の各方向の位置ずれに対するピームプロファイラーＢＰで検出されるプロファイルパターンにおける変化は、次のようになる。
【００３０】
ＸＹ方向：ビームプロファイル上のビーム位置ＸＹ
→ＸＹがずれるとビームスポット位置が４点全体的に移動する。
Ｚ方向：ビームプロファイル上のビーム径
→Ｚがずれるとコリメート状態が変化するため、ビームスポット径太りが発生する。
α方向（Ｘ軸まわり回転方向）、β方向（Ｙ軸まわり回転方向）：上下左右のビーム径の比
→α方向がずれると左右のビームバランスが崩れ、β方向がずれると上下のビーム径バランスが崩れる。
γ（Ｚ軸まわり回転方向）：上下左右のビーム位置関係
→γがずれると、４点のビームが回転して間隔も広がる。
図１１に示すビームプロファイルのプロファイルパターンにおいて、（ａ）は、設計値、すなわち理想状態におけるプロファイルパターン、（ｂ）は、Ｘ方向に３μｍずれた場合のプロファイルパターン、（ｃ）は、Ｙ方向に３μｍずれた場合のプロファイルパターン、（ｄ）は、Ｚ方向に１５μｍずれた場合のプロファイルパターン、（ｅ）は、α方向に０．５°ずれた場合のプロファイルパターン、（ｆ）は、β方向に０．５°ずれた場合のプロファイルパターン、そして（ｇ）は、γ方向に０．１°ずれた場合のプロファイルパターンである。
【００３１】
上述したように、副発光点２２ｅ、２２ｆ、２２ｇ、２２ｈのみを点灯させた状態のビームプロファイルのプロファイルパターンを観察することによって、数μmレベルの誤差も高感度で検出することができる。副発光点２２ｅ、２２ｆ、２２ｇ、２２ｈのビーム径および位置に規格を設定しておき、規格内に入った位置状態でマイクロレンズアレイ２を接着固定するようにすれば、マイクロレンズアレイ２をレーザーアレイ基板２０′に対して高精度に実装することができる。この場合の接着固定の手段は、紫外線硬化樹脂による接着であってもよいし、ハンダ溶着であってもよい。
次に、本発明の第２の実施の形態に係るレーザー装置の要部の構成について、図１２および図１３を参照して説明する。図１２は、本発明の第２の実施の形態に係るレーザー装置の外観構成を示しており、そして図１３は、図１２のレーザー装置の縦断面の構成を模式的に示している。図１２および図１３において、図１および図２と実質的に同様の部分には同符号を付して示している。
【００３２】
図１２および図１３に示すレーザー装置としてのレーザーモジュールは、レーザーアレイ光源１、マイクロレンズアレイ２、集光レンズ３、光ファイバ４、マウント５、熱拡散板６、ヒートシンク７、ハウジング８、保持部材９、リード線１０およびペルチェ素子５１を具備している。
図１２および図１３に示すレーザー装置は、面発光型半導体レーザーアレイを用いたレーザーモジュールである。レーザーアレイ光源１は、面発光型半導体レーザーによる発光点が多数集積された面発光型半導体レーザーアレイ基板であるレーザーアレイ基板２０により構成している。レーザーアレイ光源１の前方には、レーザーアレイ光源１の各発光点に対応する位置にそれぞれマイクロレンズを形成してなるマイクロレンズアレイ２を配置している。
【００３３】
マイクロレンズアレイ２は、コリメータとして機能し、レーザーアレイ光源１の各発光点からのレーザー光をコリメートして緩い発散光束、すなわちほぼ平行光束とする。集光レンズ３は、マイクロレンズアレイ２から射出されるほぼ平行光束を集光して、光ファイバ４に入射させる。
面発光型半導体レーザーアレイ基板であるレーザーアレイ光源１のレーザーアレイ基板２０は、マウント５を介して台座として銅等の熱伝導性の高い材料で形成された熱拡散板６の一方の面上に取着されており、熱拡散板６の他方の面には、ペルチェ素子５１が、吸熱面を当接して取着されている。ペルチェ素子５１の放熱面には、ヒートシンク７が取り付けられている。これら熱拡散板６、ペルチェ素子５１およびヒートシンク７は、発熱するレーザーアレイ光源１（レーザーアレイ基板２０）を放熱し冷却するために設けられている。
【００３４】
ハウジング８は、熱拡散板６上のレーザーアレイ光源１からマイクロレンズアレイ２および集光レンズ３を介して光ファイバ４に至る光学系を覆って設けられる。集光レンズ３は、ハウジング８に取着され、ハウジング８内のマイクロレンズアレイ２から、光ファイバ４の端面に至る光路に配置される。ハウジング８への光ファイバ４の接続部には保持部材９を設けて、接続部を密封し且つ光ファイバ４を保持している。また、レーザーアレイ光源１部分に対して外部との間で電気的に接続を行うリード線１０は、ハウジング８の側壁を貫通して配設され、この貫通部分も適宜密封されている。すなわち、熱拡散板６とハウジング８は、密に結合されて、光ファイバ４の保持部材９およびハウジング８のリード線１０の貫通部と共に、レーザーアレイ光源１からマイクロレンズアレイ２および集光レンズ３を介して光ファイバ４に至る光学系部分を密閉し且つ保護している。
【００３５】
図１２および図１３に示すレーザー装置において、レーザーアレイ光源１の各発光点から射出されたレーザー光は、マイクロレンズアレイ２の各マイクロレンズを個々に通ることによってコリメートされ、ほぼ平行光束として集光レンズ３に入射する。集光レンズ３によって集光されたレーザー光は、光ファイバ４の一端面に入射する。光ファイバ４の他端は、外部のレーザー使用機器、例えばレーザー加工機や、レーザーを利用したエンジン用の点火プラグ等に接続されており、光ファイバ４の一端に入射したレーザー光は、光ファイバ４によって、これらレーザー加工機あるいはエンジン点火プラグ等のような外部のレーザー使用機器に導かれ、利用される。上述したレーザーアレイ光源１、マイクロレンズアレイ２および集光レンズ３等の光学要素は、熱拡散板６、ハウジング８および保持部材９等によって密閉された空間内に配置される。
また、レーザーアレイ光源１を形成する面発光型半導体レーザーアレイ基板であるレーザーアレイ基板２０は、高密度のレーザー発光に伴って高い発熱を生じるので、能動的な冷却手段が必要となる。
【００３６】
そのためレーザーアレイ光源１（レーザーアレイ基板２０）の発熱は、マウント５および熱拡散板６を介して、熱拡散板６の背面に取着されたペルチェ素子５１の吸熱面によって冷却される。そして、レーザーアレイ光源１における発熱は、ペルチェ素子５１の放熱面に取り付けられたヒートシンク７によって、大気中に放熱される。このときヒートシンク７による大気中への放熱は、自然対流による放熱でも良いし、送風ファン等を用いた強制対流を用いてより強い放熱および冷却を行うようにしても良い。また、外気が充分に低温の場合等のように、ペルチェ素子５１が必要でない場合は、図１および図２に示した第１の実施の形態に係るレーザー装置のように、熱拡散板６を直接ヒートシンク７で冷却するようにしても良い。
次に、上述した本発明の第２の実施の形態に係るレーザー装置を用いた本発明の第３の実施の形態に係る内燃機関の点火装置の要部の構成について、図１４を参照して説明する。図１４は、本発明の第３の実施の形態に係る内燃機関の点火装置としてのレーザー点火プラグシステムの構成を模式的に示している。
【００３７】
図１４に示す点火装置としてのレーザー点火プラグシステムは、第２の実施の形態に係るレーザー装置に準じた構成を有するレーザー発光モジュール６０を備えている。レーザー発光モジュール６０は、図１２および図１３のレーザー装置とほぼ同様の、レーザーアレイ光源１、マイクロレンズアレイ２、集光レンズ３、光ファイバ４、熱拡散板６、ヒートシンク７、ハウジング８、保持部材９、リード線１０およびペルチェ素子５１を具備しており、レーザーアレイ光源１は、レーザーアレイ基板２０を用いて構成している。
図１４に示す点火装置としてのレーザー点火プラグシステムは、さらに、送風ファン６１、電源装置６２、点火プラグ６３およびエンジン６４を備えている。
このように構成した図１４のレーザー点火プラグシステムにおいて、ハウジング８で覆われたレーザー発光モジュール６０内のレーザーアレイ光源１のレーザーアレイ基板２０から発振射出されたレーザー光は、コリメータとしてのマイクロレンズアレイ２によってコリメートされてほぼ平行光となり、集光レンズ３で集光されて光ファイバ４の入力端面に入射する。このレーザー光は、光ファイバ４によりレーザー発光モジュール６０の外部に導かれて点火プラグ６３に入射する。
【００３８】
この点火プラグ６３は、Ｑスイッチ式のレーザー媒質を含むレーザー共振器を備えており、このレーザー共振器にレーザー光を照射してレーザー発振を生じさせてジャイアントパルスレーザーを発生させ、さらにこのパルスレーザー光を集光レンズ等の光学素子を用いてエンジン６４の燃焼室内に集光する。点火プラグ６３により集光されたジャイアントパルスのパルスレーザー光によってエンジン６４の燃焼室内にエアブレイクダウンを発生させて、混合気に着火させることによってエンジン６４を動作させる。
このような動作過程において、レーザーアレイ光源１を動作させることによりレーザーアレイ基板２０が発熱する。加えて、エンジン６４の周囲環境は、例えば８０℃程度の高温となる。レーザーアレイ光源１は、高温下では寿命が短くなり、また、出力も低下してしまうため、冷却・排熱手段により周囲環境温度よりも低い状態で維持しながら駆動する必要がある。そこでレーザーアレイ光源１部分には、例えば銅等の熱伝導性の良い部材で構成される熱拡散板６により充分な吸熱面積を形成させ、ペルチェ素子５１および空冷用のヒートシンク７によってレーザーアレイ光源１を周囲環境温度以下に維持するように冷却するようにする。さらに、ヒートシンク７に対して、送風ファン６１によって送風し、気流を当てることによって、強制対流熱伝達を発生させて、ヒートシンク７の放熱性を高めることができる。
【００３９】
なお、上述した本発明の第３の実施の形態に係る点火装置は、上述した本発明の第２の実施の形態とほぼ同様の構成を有するレーザー装置を用いてレーザー発光モジュール６０を構成したが、周囲環境温度が高くなければ、先に詳述した本発明の第１の実施の形態に相当する形態のレーザー装置、すなわちペルチェ素子５１を用いないで熱拡散板６にヒートシンク７を直結した形態のレーザー装置を用いてレーザー発光モジュール６０を構成しても良い。また、上述した本発明の第３の実施の形態では、内燃機関として燃焼ガスによってピストンを運動させるエンジン６４、すなわちピストンエンジンを用いる場合について説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、ロータリーエンジン、ガスタービンエンジン、あるいはジェットエンジンを用いる場合にも本発明を適用することができる。要するに、燃料を燃焼させて燃焼ガスを生成するものであれば、どのような内燃機関にも本発明を実施することができる。
以上のような実施の形態および具体的な実施例によって、詳しく説明した本発明に係るレーザー装置、点火装置およびレーザー装置の調整方法の特徴とするところを、以下にまとめて説明する。
【００４０】
本発明に係るレーザー装置は、所定領域に分布配列される複数の主発光点と前記所定領域に関連して配置される複数の副発光点とからなる面発光型の発光点が２次元的に配列されてなる面発光型レーザーアレイ基板と、
前記面発光型レーザーアレイ基板の前記各発光点に対応する位置にそれぞれレンズ面が形成されてなるレンズアレイと、
前記レンズアレイから射出される複数の光束を集光する集光光学系と、
を備え、
前記複数の主発光点を一律に点灯制御し、
前記副発光点を前記主発光点とは独立に点灯制御する構成とし、且つ
前記レンズアレイを前記面発光型レーザーアレイ基板に対応する位置に調整保持してなることを特徴としている（請求項１に対応する）。
このような構成により、主発光点とは独立に点灯制御される調整用の副発光点からのレーザービームを検知観察して、面発光型半導体レーザーアレイに対するマイクロレンズアレイの位置ずれを高精度に検知し且つ調整して、マイクロレンズアレイを高精度に実装することができる。
【００４１】
また、前記主発光点は、互いに等しい間隔Ａ（μm）で分布配列され、
前記副発光点は、最も近傍の主発光点に対して前記間隔Ａ（μm）よりも離れて配置され、
且つこれら複数の副発光点の相互間隔および前記主発光点の少なくとも１点からの間隔は、前記間隔Ａ（μm）の整数倍であることが望ましい（請求項２に対応する）。
このような構成とすることにより、副発光点への配線の取り回し性の向上が可能となり、また、主発光点のピッチの倍数分で離して配置することで、主発光点のピッチで作られたマイクロレンズアレイを使用が可能となる。
また、前記レンズアレイのそれぞれのレンズ面は、前記間隔Ａ（μm）の等ピッチで分布配列され、前記主発光点および前記副発光点の両方を含む範囲について有効であることが望ましい（請求項３に対応する）。
このように構成とすることにより、副発光点用にマイクロレンズアレイの配列を変える必要がなく、低コスト化につながる。
【００４２】
また、前記副発光点は、前記主発光点が分布配列される前記所定領域の外側に３点以上設けるようにしてもよい（請求項４に対応する）。
このように、３点以上副発光点をもつことで、マイクロレンズアレイを６軸調整することができる。１点の場合、ＸＹＺ方向は調整することができるが、各軸まわりのαβγ方向は調整することができない。６軸調整するには最低でも３点必要で、α成分とβ成分の切り分けをするには４点配置とすることが望ましい。
また、前記主発光点は、ほぼ円形の領域に分布配列され、
前記副発光点は、前記主発光点の有効な分布領域を内接円とする四角形内に配列することが望ましい（請求項５に対応する）。
このように構成することにより、円形に集光することができ、ファイバ等の効率が高く、また、チップを大きくしなくてすむ、という利点が得られる。
また、各副発光点の酸化狭窄径は、各主発光点の酸化狭窄径よりも小さいことが望ましい（請求項６に対応する）。
【００４３】
発光点は、光量を大きくするために酸化狭窄径を大きく取ることが望ましいが、副発光点は、プロファイルを確認するには酸化狭窄径が小さい方が望ましい。酸化狭窄径を小さくすることで、図１１に示すような４点のビームプロファイルが小さくなり、分離しやすくなる、という利点が得られる。
また、前記副発光点の放射角は、前記主発光点の放射角よりも小さいことが望ましい（請求項７に対応する）。
何となれば、副発光点のプロファイルを確認するには、放射角が小さい方が、図１１に示すような４点のビームプロファイルが小さくなり、分離しやすくなるからである。
また、前記レーザー装置と、
前記レーザー装置から入射される光に基づいて強いレーザーパルスを発生させるレーザー共振器とを具備し、
前記レーザー共振器のレーザーパルスによって内燃機関を点火するようにしてもよい（請求項８に対応する）。
上述したようなレーザー装置を、レーザー共振器によって入射し、ジャイアントパルスを発生させる装置を内燃機関に備えることで、レーザーによる点火装置を得ることができる。即ち、スイッチレーザーによってジャイアントパルスを発生しエアブレイクダウンによって気体を燃焼させることができる。
【００４４】
また、本発明に係るレーザー装置の調整方法は、所定領域に分布配列される複数の主発光点と前記所定領域に関連して配置される複数の副発光点とからなる面発光型の発光点が２次元的に配列されてなる面発光型レーザーアレイ基板と、
前記面発光型レーザーアレイ基板の前記各発光点に対応する位置にそれぞれレンズ面が形成されてなり、当該面発光型レーザーアレイ基板に対して直接または中間的な部材を介して接着保持されるレンズアレイと、
前記レンズアレイから射出される複数の光束を集光する集光光学系と、
を備え、
前記複数の主発光点を一律に点灯制御し、
前記副発光点を前記主発光点とは独立に点灯制御する構成としたレーザー装置の調整方法であって、
前記面発光型レーザーアレイ基板の前記副発光点のみを発光させて、
前記レンズアレイを少なくとも３軸において調整配置し、
前記レンズアレイ通過後のビーム径およびビーム位置が所定の径および位置になるように調整した後に
前記レンズアレイを接着保持することを特徴としている（請求項９に対応する）。
【００４５】
このように構成することにより、主発光点とは独立に点灯制御される調整用の副発光点からのレーザービームを検知観察して、面発光型半導体レーザーアレイに対するマイクロレンズアレイの位置ずれを高精度に検知し且つ調整して、マイクロレンズアレイを高精度に実装することができる。
【符号の説明】
【００４６】
１，１′  レーザーアレイ光源
２  マイクロレンズアレイ
３  集光レンズ
４  光ファイバ
５  マウント
６  熱拡散板
７  ヒートシンク
８  ハウジング
９  保持部材
１０  リード線
２０，２０′  レーザーアレイ基板
２１  主発光点
２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄ，２２ｅ、２２ｆ、２２ｇ、２２ｈ  副発光点
５１  ペルチェ素子
６０  レーザー発光モジュール
６１  送風ファン
６２  電源装置
６３  点火プラグ
６４  エンジン
ＡＢ  接着剤
ＢＰ  ビームプロファイラ
ＭＥ  主発光領域
【先行技術文献】
【特許文献】
【００４７】
【特許文献１】特開２００２−２０２４４２号公報
【特許文献２】特開２００３−１５８３３２号公報
【特許文献３】特開平１０−２８４７７９号公報
【特許文献４】特開２００２−２６４５２号公報
【特許文献５】特開２０１３‐１４２７３０号公報
【特許文献６】特開２００５−２５１９７２号公報
【図１】
0006485745.tif 000005
【図２】
0006485745.tif 000006
【図３】
0006485745.tif 000007
【図４】
0006485745.tif 000008
【図５】
0006485745.tif 000009
【図６】
0006485745.tif 000010
【図７】
0006485745.tif 000011
【図８】
0006485745.tif 000012
【図９】
0006485745.tif 000013
【図１０】
0006485745.tif 000014
【図１１】
0006485745.tif 000015
【図１２】
0006485745.tif 000016
【図１３】
0006485745.tif 000017
【図１４】
0006485745.tif 000018