(57)【要約】【課題】半導体レーザスタックのエミッタ（発光部）Ｅの位置測定が可能な装置及び位置測定方法を提供する。【解決手段】半導体レーザスタック１は、エミッタ（発光部）Ｅを含む活性層の端面のうちのそれぞれのエミッタＥの両端側に第１ノッチＮ１及び第２ノッチＮ２（検出基準両端部）を形成している。そして、位置測定装置は、半導体レーザスタック１を載置したＸＹステージ（テーブル）２と、第１ノッチＮ１及び第２ノッチＮ２を検出する位置検出器（基準両端部位置検出手段）２４と、位置検出器２４により検出された第１ノッチＮ１及び第２ノッチＮ２に基づきエミッタＥの位置を算出する中点算出部２６と、複数のエミッタＥの位置関係を表示する位置出力モニタ（表示手段）３２とを備える。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
素子端面からレーザ光を出射可能な複数の発光部を有する半導体レーザ素子を載置したテーブルと、
前記素子端面上における複数の前記発光部の位置を検出する発光部位置検出手段と、
前記発光部位置検出手段により検出された複数の前記発光部の位置に基づき前記素子端面上における複数の前記発光部の位置関係を表示する表示手段と、
を備えたことを特徴とする半導体レーザ素子の発光部位置測定装置。
【請求項２】
前記表示手段は、前記素子端面に略平行な平面方向における複数の前記発光部の位置関係を表示することを特徴とする請求項１記載の半導体レーザ素子の発光部位置測定装置。
【請求項３】
前記表示手段は、さらに、前記素子端面に直交する光軸方向における位置関係を表示することを特徴とする請求項２記載の半導体レーザ素子の発光部位置測定装置。
【請求項４】
前記半導体レーザ素子は、前記発光部を含む活性層の前記素子端面のうちのそれぞれの前記発光部の両端側に検出基準位置である検出基準両端部が形成されており、
前記発光部位置検出手段は、
前記素子端面上におけるそれぞれの前記検出基準両端部の位置を検出する基準両端部位置検出手段と、
検出された前記検出基準両端部の位置に基づき前記素子端面上における複数の前記発光部の位置を算出する発光部位置算出手段と、
を備えたことを特徴とする請求項１記載の半導体レーザ素子の発光部位置測定装置。
【請求項５】
素子端面からレーザ光を出射可能な複数の発光部を有すると共に前記発光部を含む活性層の前記素子端面のうちのそれぞれの前記発光部の両端側に検出基準位置である検出基準両端部が形成された半導体レーザ素子を載置したテーブルと、
前記素子端面上におけるそれぞれの前記検出基準両端部の位置を検出する基準両端部位置検出手段と、
検出された前記検出基準両端部の位置に基づき前記素子端面上における複数の前記発光部の位置を算出する発光部位置算出手段と、
を備えたことを特徴とする半導体レーザ素子の発光部位置測定装置。
【請求項６】
前記発光部位置算出手段は、
前記基準両端部検出手段により検出された前記検出基準両端部の位置に基づき前記検出基準両端部の中点位置を算出すると共に算出された前記中点位置を前記発光部の位置とすることを特徴とする請求項４又は５の何れかに記載の半導体レーザ素子の発光部位置測定装置。
【請求項７】
前記発光部位置算出手段は、
前記基準両端部検出手段により検出された前記検出基準両端部の位置に基づき前記活性層の層方向における前記検出基準両端部の層方向中心線を算出する層方向中心線算出手段と、
前記活性層の層直交方向における前記活性層の層直交方向中心線を検出する層直交方向中心線検出手段と、
前記層方向中心線及び前記層直交方向中心線の交点位置を算出すると共に算出された前記交点位置を前記発光部の位置とする発光部位置決定手段と、
を備えたことを特徴とする請求項４又は５の何れかに記載の半導体レーザ素子の発光部位置測定装置。
【請求項８】
前記検出基準位置は、前記活性層のうちのそれぞれの前記発光部の両端側に形成された溝の位置であることを特徴とする請求項４又は５の何れかに記載の半導体レーザ素子の発光部位置測定装置。
【請求項９】
前記検出基準位置は、前記発光部毎にリッジ状に形成された前記活性層のうちの前記リッジ状の隆起部の位置及び前記リッジ状の沈降部の位置であることを特徴とする請求項４又は５の何れかに記載の半導体レーザ素子の発光部位置測定装置。
【請求項１０】
前記半導体レーザ素子は、複数の前記発光部を含む少なくとも１層の活性層を備えた半導体レーザバー若しくは前記半導体レーザバーを複数積層して形成された半導体レーザスタックであることを特徴とする請求項１又は５の何れかに記載の半導体レーザ素子の発光部位置測定装置。
【請求項１１】
前記発光部位置検出手段は、
前記発光部を含む前記半導体レーザ素子の前記素子端面の画像を認識可能な画像認識手段と、
認識された前記素子端面の画像における所定位置が前記発光部の位置に一致するように前記画像認識手段を位置決めする位置決め手段と、
前記所定位置が前記発光部の位置に一致した場合に位置決定指示を入力する指示入力手段と、
前記位置決定指示が入力された場合に前記画像認識手段の位置を取り込む位置取込手段と、
を備えたことを特徴とする請求項１記載の半導体レーザ素子の発光部位置測定装置。
【請求項１２】
前記基準両端部位置検出手段は、
前記検出基準両端部を含む前記半導体レーザ素子の前記素子端面の画像を認識可能な画像認識手段と、
認識された前記素子端面の画像における所定位置が前記検出基準両端部の位置に一致するように前記画像認識手段を位置決めする位置決め手段と、
前記所定位置が前記検出基準両端部の位置に一致した場合に位置決定指示を入力する指示入力手段と、
前記位置決定指示が入力された場合に前記画像認識手段の位置を取り込む位置取込手段と、
を備えたことを特徴とする請求項４又は５の何れかに記載の半導体レーザ素子の発光部位置測定装置。
【請求項１３】
前記発光部位置検出手段は、
前記発光部を含む前記半導体レーザ素子の前記素子端面の画像を認識する画像認識手段と、
認識された前記素子端面の画像に基づき複数の前記発光部の位置を算出する画像処理手段と、
を備えたことを特徴とする請求項１記載の半導体レーザ素子の発光部位置測定装置。
【請求項１４】
前記基準両端部位置検出手段は、
前記検出基準両端部を含む前記半導体レーザ素子の前記素子端面の画像を認識する画像認識手段と、
認識された前記素子端面の画像に基づき前記検出基準両端部の位置を算出する画像処理手段と、
を備えたことを特徴とする請求項４又は５の何れかに記載の半導体レーザ素子の発光部位置測定装置。
【請求項１５】
前記テーブルは、前記素子端面をＸＹ平面方向に一致させて前記半導体レーザ素子を載置し、
前記画像認識手段は、前記テーブルに対してＸＹ軸方向に相対的に移動可能であることを特徴とする請求項１１〜１４の何れかに記載の半導体レーザ素子の発光部位置測定装置。
【請求項１６】
素子端面からレーザ光を出射可能な複数の発光部を有すると共に前記発光部を含む活性層の前記素子端面のうちのそれぞれの前記発光部の両端側に検出基準位置である検出基準両端部が形成された半導体レーザ素子における前記発光部の位置測定方法であって、
前記素子端面上におけるそれぞれの前記検出基準両端部の位置を検出する基準両端部検出ステップと、
検出された前記検出基準両端部の位置に基づき前記素子端面上における前記発光部の位置を算出する発光部位置算出ステップと、
からなることを特徴とする半導体レーザ素子の発光部位置測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体レーザ素子の発光部位置測定装置及び半導体レーザ素子の発光部位置測定方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
レーザ発振器は、例えば、レーザ加工機などに用いられている。従来、レーザ発振器としては、ＹＡＧレーザなどであるＬＤ励起固体レーザが用いられている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開平１０−２２５５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
近年、レーザ加工機のレーザ発振器として、ＹＡＧレーザ等の固体レーザを用いることなく半導体レーザ（ＬＤ）を直接光源として用いる技術が進められている。このように半導体レーザを直接光源として用いるためには、出射されるレーザ光を精密に集光又はコリメート可能なレンズの成形が必須となる。ここで、レーザ光を出射させる半導体レーザ素子としては、複数の発光部（エミッタ）を有している半導体レーザ素子、例えば、半導体レーザバーや半導体レーザスタックが用いられる。このように複数の発光部（エミッタ）を有しているために、発光部の位置に応じてレンズの形状が異なる。つまり、半導体レーザ素子に応じたレンズの成形が必要となる。しかし、従来は、複数の発光部の位置を測定する装置がないため、出射されるレーザ光の精密な集光又はコリメートができなかった。
【０００４】
なお、ＬＤ励起固体レーザに用いている半導体レーザ（ＬＤ）は、固体レーザの励起光源として用いているため、半導体レーザそのものの精密な集光又はコリメートは要求されていない。そのため、半導体レーザの発光部の位置の測定は、必要ではなかった。
【０００５】
本発明は、このような事情に鑑みて為されたものであり、半導体レーザ素子の発光部の位置測定が可能な装置及び方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
第１の本発明の半導体レーザ素子の発光部位置測定装置は、素子端面からレーザ光を出射可能な複数の発光部を有する半導体レーザ素子を載置したテーブルと、前記素子端面上における複数の前記発光部の位置を検出する発光部位置検出手段と、前記発光部位置検出手段により検出された複数の前記発光部の位置に基づき前記素子端面上における複数の前記発光部の位置関係を表示する表示手段と、を備えたことを特徴とする（請求項１）。
【０００７】
第２の本発明の半導体レーザ素子の発光部位置測定装置は、素子端面からレーザ光を出射可能な複数の発光部を有すると共に前記発光部を含む活性層の前記素子端面のうちのそれぞれの前記発光部の両端側に検出基準位置である検出基準両端部が形成された半導体レーザ素子を載置したテーブルと、前記素子端面上におけるそれぞれの前記検出基準両端部の位置を検出する基準両端部位置検出手段と、検出された前記検出基準両端部の位置に基づき前記素子端面上における複数の前記発光部の位置を算出する発光部位置算出手段と、を備えたことを特徴とする（請求項５）。
【０００８】
第３の本発明の半導体レーザ素子の発光部位置測定装置は、上記第１の本発明の半導体レーザの発光部位置測定装置と上記第２の本発明の半導体レーザ素子の発光部位置測定装置を合わせたものである。すなわち、第３の本発明の半導体レーザ素子の発光部位置測定装置は、上記第１の本発明の半導体レーザ素子の発光部位置測定装置において、前記半導体レーザ素子は、前記発光部を含む活性層の前記素子端面のうちのそれぞれの前記発光部の両端側に検出基準位置である検出基準両端部が形成されており、前記発光部位置検出手段は、前記素子端面上におけるそれぞれの前記検出基準両端部の位置を検出する基準両端部位置検出手段と、検出された前記検出基準両端部の位置に基づき前記素子端面上における複数の前記発光部の位置を算出する発光部位置算出手段と、を備えたことを特徴とする。つまり、第３の本発明の半導体レーザ素子の発光部位置測定装置は、素子端面からレーザ光を出射可能な複数の発光部を有すると共に前記発光部を含む活性層の前記素子端面のうちのそれぞれの前記発光部の両端側に検出基準位置である検出基準両端部が形成された半導体レーザ素子を載置したテーブルと、前記素子端面上におけるそれぞれの前記検出基準両端部の位置を検出する基準両端部位置検出手段と、検出された前記検出基準両端部の位置に基づき前記素子端面上における複数の前記発光部の位置を算出する発光部位置算出手段と、前記発光部位置検出手段により検出された複数の前記発光部の位置に基づき前記素子端面上における複数の前記発光部の位置関係を表示する表示手段と、を備えたことを特徴とする（請求項４）。
【０００９】
また、本発明の半導体レーザ素子の発光部位置測定方法は、素子端面からレーザ光を出射可能な複数の発光部を有すると共に前記発光部を含む活性層の前記素子端面のうちのそれぞれの前記発光部の両端側に検出基準位置である検出基準両端部が形成された半導体レーザ素子における前記発光部の位置測定方法であって、前記素子端面上におけるそれぞれの前記検出基準両端部の位置を検出する基準両端部検出ステップと、検出された前記検出基準両端部の位置に基づき前記素子端面上における前記発光部の位置を算出する発光部位置算出ステップと、からなることを特徴とする（請求項１６）。
【発明の効果】
【００１０】
第１の本発明の半導体レーザ素子の発光部位置測定装置によれば、表示手段により素子端面上における複数の前記発光部の位置関係を表示することが可能となる。このように、複数の発光部の位置関係を表示できることにより、発光部位置検出手段により検出された発光部の位置が正確な位置であるか否かを視覚的に判断することができる。ここで、半導体レーザ素子における複数の発光部は、一般にほぼ一定間隔毎に配設されている。例えば、半導体レーザバーにおいては、発光部がほぼ一直線上にほぼ一定間隔毎に配設されている。また、半導体レーザスタックにおいては、発光部がほぼ格子状に配設されている。そうすると、表示手段に表示された発光部の位置がほぼ一定間隔毎に位置していないような場合には、発光部位置検出手段により検出された発光部の位置が誤検出したと判定することができる。つまり、表示手段に表示された複数の発光部の位置を視覚的に確認することにより、正確な発光部の位置を検出することができる。さらに、後述する画像認識手段を備える場合には、画像認識手段の位置決めの際に表示手段に表示される位置を視認しながら行うことができる。つまり、画像認識手段の位置決めが容易にかつ短時間で行うことができる。
【００１１】
第２の本発明の半導体レーザ素子の発光部位置測定装置によれば、発光部の位置測定が容易にかつ正確に行うことができる。ここで、発光部は、半導体レーザ素子に電圧を印加することによりレーザ光を出射する。換言すると、半導体レーザ素子に電圧を印加したときに発光部が発光する。つまり、半導体レーザ素子に電圧を印加していない状態では、直接的に発光部の位置を検出することが困難となる。そこで、本発明のように、活性層における発光部の両端側に検出基準両端部を形成して、検出が容易な検出基準両端部の位置に基づき発光部の位置を算出することにより、容易にかつ正確に発光部の位置検出が可能となる。
【００１２】
第３の本発明の半導体レーザ素子の発光部位置測定装置によれば、上述の第１の本発明の半導体レーザ素子の発光部位置測定装置の効果及び上述の第２の本発明の半導体レーザ素子の発光部位置測定装置の効果を共に奏することができる。つまり、第３の本発明の半導体レーザ素子の発光部位置測定装置によれば、発光部の位置を容易にかつより正確に検出することが可能となる。
【００１３】
本発明の半導体レーザ素子の発光部位置測定方法によれば、上記第２の本発明の半導体レーザ素子の発光部位置測定装置の同一の効果を奏することができる。つまり、本発明の半導体レーザ素子の発光部位置測定方法によれば、活性層における発光部の両端側に検出基準両端部を形成して、検出が容易な検出基準両端部の位置に基づき発光部の位置を算出することにより、容易にかつ正確に発光部の位置検出が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
次に、実施形態を挙げ、本発明をより詳しく説明する。
【００１５】
上記第１の本発明の半導体レーザ素子の発光部位置測定装置における表示手段は、前記素子端面に略平行な平面方向における複数の前記発光部の位置関係を表示するようにしてもよい（請求項２）。素子端面の略平行な平面とは、発光部から出射されるレーザ光に略直行する平面である。そして、この平面上にそれぞれの発光部を投影した点の位置関係が表示されることになる。例えば、この平面がＸＹ平面とした場合には、表示手段によりそれぞれの発光部のＸＹ軸座標位置を視認することができる。
【００１６】
また、上記第１の本発明の半導体レーザ素子の発光部位置測定装置における表示手段は、さらに、前記素子端面に直交する光軸方向における位置関係を表示するようにしてもよい（請求項３）。つまり、上記のＸＹ軸座標位置に加えて、Ｚ軸座標位置を視認することができるようになる。
【００１７】
上記第２及び第３の本発明の半導体レーザ素子の発光部位置測定装置における発光部位置算出手段は、前記基準両端部検出手段により検出された前記検出基準両端部の位置に基づき前記検出基準両端部の中点位置を算出すると共に算出された前記中点位置を前記発光部の位置とするようにしてもよい（請求項６）。ここで、検出基準両端部の中点位置は、非常に容易に算出することができるので、結果として発光部の位置を容易に算出できることになる。なお、検出基準両端部は活性層のうちの発光部の両端側に形成されているので、検出基準両端部の中点位置には発光部が存在することになる。従って、検出基準両端部の中点位置を発光部の位置と推定することができる。また、検出基準両端部の形成位置を予め発光部を中心とする位置としておくことで、上記手段により確実に発光部の位置を算出することができる。
【００１８】
また、上記第２及び第３の本発明の半導体レーザ素子の発光部位置測定装置における前記発光部位置算出手段は、前記基準両端部検出手段により検出された前記検出基準両端部の位置に基づき前記活性層の層方向（スロー方向）における前記検出基準両端部の層方向中心線を算出する層方向中心線算出手段と、前記活性層の層直交方向（ファースト方向）における前記活性層の層直交方向中心線を検出する層直交方向中心線検出手段と、前記層方向中心線及び前記層直交方向中心線の交点位置を算出すると共に算出された前記交点位置を前記発光部の位置とする発光部位置決定手段と、を備えるようにしてもよい（請求項７）。
【００１９】
つまり、活性層の層方向（スロー方向）の発光部位置は検出基準両端部に基づき算出し、活性層の層直行方向（ファースト方向）の発光部位置は活性層の層厚に基づき検出している。活性層の層方向（スロー方向）の発光部位置は、検出基準両端部の中線（層方向中心線）上となる。この検出基準両端部の層方向中心線は、活性層に層方向に直交する方向と一致する線となる。また、活性層の層直交方向（ファースト方向）の発光部位置は、活性層の層厚のほぼ中心を含む範囲となる。そこで、層方向中心線と層直交方向中心線との交点位置を発光部の発光中心位置と推定することができる。これは、検出基準両端部の層直交方向（ファースト方向）位置と、発光部の層直交方向位置とが一致しない場合があるためである。このように検出基準両端部と発光部の層直交方向（ファースト方向）位置が一致しない場合であっても、確実に発光部のほぼ中心位置を算出することができる。
【００２０】
また、上記第２及び第３の本発明の半導体レーザ素子の発光部位置測定装置における前記検出基準位置は、前記活性層のうちのそれぞれの前記発光部の両端側に形成された溝の位置であるようにしてもよい（請求項８）。このように溝を発光部の両端側に形成しておくことにより、発光部位置を確実かつ容易に算出することができる。つまり、発光部を発光させない状態であっても、発光部の両端側に形成された溝の位置は容易に把握することができるからである。
【００２１】
また、上記第２及び第３の本発明の半導体レーザ素子の発光部位置測定装置における前記検出基準位置は、前記発光部毎にリッジ状に形成された前記活性層のうちの前記リッジ状の隆起部の位置及び前記リッジ状の沈降部の位置であるようにしてもよい（請求項９）。このように発光部付近の活性層をリッジ状に形成することにより、発光部を発光させない状態であっても、リッジ状の活性層の形状は容易に把握することができる。これにより、発光部の位置を確実かつ容易に算出することができる。
【００２２】
また、上記第１、第２及び第３の本発明の半導体レーザ素子の発光部位置測定装置における前記半導体レーザ素子は、複数の前記発光部を含む少なくとも１層の活性層を備えた半導体レーザバー、若しくは、前記半導体レーザバーを複数積層して形成された半導体レーザスタックであるようにしてもよい（請求項１０）。半導体レーザバー若しくは半導体レーザスタックのように発光部を多数備えている場合には、発光部の位置を測定することはより困難性が高くなる。しかし、本発明を適用することにより、発光部を多数備えている半導体レーザバー若しくは半導体レーザスタックであっても、多数の発光部の位置関係を正確に表示することができると共に多数の発光部の位置を正確かつ容易に測定することができる。また、半導体レーザスタックは、それぞれの半導体レーザバー毎に発光部の光軸方向の位置が異なる場合がある。このように光軸方向においても異なる半導体レーザスタックであっても、発光部の位置を３次元的に測定かつ表示することができる。
【００２３】
上記第１の本発明の半導体レーザ素子の発光部位置測定装置における前記発光部位置検出手段は、前記発光部を含む前記半導体レーザ素子の前記素子端面の画像を認識可能な画像認識手段と、認識された前記素子端面の画像における所定位置が前記発光部の位置に一致するように前記画像認識手段を位置決めする位置決め手段と、前記所定位置が前記発光部の位置に一致した場合に位置決定指示を入力する指示入力手段と、前記位置決定指示が入力された場合に前記画像認識手段の位置を取り込む位置取込手段と、を備えるようにしてもよい（請求項１１）。
【００２４】
例えば、画像認識手段として顕微鏡を用いた場合に、顕微鏡の中心位置を発光部の位置に一致させるように、顕微鏡の画像を視認しながら顕微鏡とテーブルとを相対的に移動させる。そして、顕微鏡の中心位置と発光部の位置とが一致するように位置決めされると、この位置におけるテーブルの基準位置に対する顕微鏡の相対位置を取り込むことにより、取り込まれた位置情報を実質的に発光部の位置とすることができる。これにより、素子端面を画像認識手段により視認しながら発光部位置を決定することができるので、確実に発光部の位置を検出することができる。
【００２５】
また、上記第２及び第３の本発明の半導体レーザ素子の発光部位置測定装置における前記基準両端部位置検出手段は、前記検出基準両端部を含む前記半導体レーザ素子の前記素子端面の画像を認識可能な画像認識手段と、認識された前記素子端面の画像における所定位置が前記検出基準両端部の位置に一致するように前記画像認識手段を位置決めする位置決め手段と、前記所定位置が前記検出基準両端部の位置に一致した場合に位置決定指示を入力する指示入力手段と、前記位置決定指示が入力された場合に前記画像認識手段の位置を取り込む位置取込手段と、を備えるようにしてもよい（請求項１２）。
【００２６】
例えば、画像認識手段として顕微鏡を用いた場合に、顕微鏡の中心位置を検出基準両端部の何れかの位置に一致させるように、顕微鏡の画像を視認しながら顕微鏡とテーブルとを相対的に移動させる。そして、顕微鏡の中心位置と検出基準両端部の何れか一方の位置とが一致するように位置決めされると、この位置におけるテーブルの基準位置に対する顕微鏡の相対位置を取り込むことにより、取り込まれた位置情報を実質的に検出基準両端部の何れか一方の位置とすることができる。そして、他方の検出基準両端部についても同様に行い、位置情報を取り込む。これにより、素子端面を画像認識手段により視認しながら検出基準位置を決定することができるので、確実に検出基準両端部の位置を検出することができる。
【００２７】
また、上記第１の本発明の半導体レーザ素子の発光部位置測定装置における前記発光部位置検出手段は、前記発光部を含む前記半導体レーザ素子の前記素子端面の画像を認識する画像認識手段と、認識された前記素子端面の画像に基づき複数の前記発光部の位置を算出する画像処理手段と、を備えるようにしてもよい（請求項１３）。
【００２８】
また、上記第２及び第３の本発明の半導体レーザ素子の発光部位置測定装置における前記基準両端部位置検出手段は、前記検出基準両端部を含む前記半導体レーザ素子の前記素子端面の画像を認識する画像認識手段と、認識された前記素子端面の画像に基づき前記検出基準両端部の位置を算出する画像処理手段と、を備えるようにしてもよい（請求項１４）。
【００２９】
例えば、画像認識手段として顕微鏡を用いた場合に、顕微鏡により認識された画像情報及び顕微鏡のテーブルの基準位置に対する相対位置に基づき、発光部の位置又は検出基準両端部の位置を算出処理することができる。これにより、容易に発光部の位置又は検出基準両端部の位置を算出することができる。
【００３０】
また、上記画像認識手段を備える第１〜第３の本発明の半導体レーザ素子の発光部位置測定装置において、前記テーブルは前記素子端面をＸＹ平面方向に一致させて前記半導体レーザ素子を載置し、前記画像認識手段は前記テーブルに対してＸＹ軸方向に相対的に移動可能であるようにしてもよい（請求項１５）。例えば、テーブルをＸ軸方向に移動可能なＸ軸ボールねじに連結すると共にＹ軸方向に移動可能なＹ軸ボールねじに連結するようにする。このように、テーブルを画像認識手段に対してＸＹ軸方向に相対的に移動可能とすることにより、画像認識手段による認識範囲が半導体レーザ素子の素子端面の範囲に比べて狭い場合であっても、容易にかつ確実に半導体レーザ素子の素子端面の全範囲を認識可能となる。
【００３１】
また、上記の本発明の半導体レーザ素子の発光部位置測定方法は、上述した第１〜第３の本発明の半導体レーザ素子の発光部位置測定装置における特徴部分を同様に適用することができる。特に、本発明の半導体レーザ素子の発光部位置測定装置における発光部位置検出手段における特徴部分は全て、発光部位置測定方法に置き換えて適用することができる。
【実施例】
【００３２】
次に、実施例を挙げて、本発明をより具体的に説明する。
【００３３】
（半導体レーザスタックの概略外観）
本実施例においては、本発明の半導体レーザ素子の発光部位置測定装置及び測定方法の適用対象である半導体レーザ素子として半導体レーザスタックを例に挙げて説明する。まず、半導体レーザスタックの概略外観について図１を参照して説明する。図１は、半導体レーザスタックの概略外観を示す斜視図である。図１に示すように、半導体レーザスタック（ＬＤスタック）１は、複数の半導体レーザバーＢを積層して形成されている。ここで、半導体レーザバーＢの積層方向をファースト方向（Ｙ軸方向）という。なお、本実施例においては、半導体レーザスタック１は、半導体レーザバーＢを１２個積層したものとしている。
【００３４】
そして、積層されたそれぞれの半導体レーザバーＢは、エミッタ（発光部）Ｅがスロー方向（Ｘ軸方向）に複数配設されている。このエミッタＥは、半導体レーザスタック１に電圧が印加されることにより、レーザ光を端面（素子端面）から光軸方向に出射する部位である。すなわち、半導体レーザスタック１は、エミッタＥの数分だけレーザ光が出射される。なお、半導体レーザバーＢの詳細な構成については後述する。
【００３５】
ここで、本実施例における半導体レーザスタックとしては、以下に説明する第１半導体レーザスタックと第２半導体レーザスタックの２種類の構成からなるものを用いる。
【００３６】
（第１半導体レーザスタック）
第１半導体レーザスタックについて図２及び図３を参照して説明する。図２は、図１に示す半導体レーザスタックの端面のＡで示した範囲を示す図である。図３は、図２のＢで示した範囲を拡大した図である。第１半導体レーザスタックの半導体レーザバー（ＬＤバー）Ｂは、上層から、上側電極、活性層、ＧａＡｓ基板、下側電極、接着部、ヒートシンクの順に積層されて形成されている。そして、このように形成された半導体レーザバーＢが複数積層されることにより、第１半導体レーザスタックを形成している。
【００３７】
そして、第１半導体レーザスタックの半導体レーザバーを形成する活性層には、上述したレーザ光を出射するエミッタＥを備えている。この活性層には、図３に示すように、エミッタＥの両端側に第１ノッチ（検出基準両端部）Ｎ１及び第２ノッチ（検出基準両端部）Ｎ２が形成されている。詳細には、第１ノッチＮ１と第２ノッチＮ２のＸ軸方向（スロー方向）のほぼ中央にエミッタＥのＸ軸方向（スロー方向）の中心が一致するように、第１ノッチＮ１及び第２ノッチＮ２が形成されている。つまり、第１ノッチＮ１のＸ軸座標をＸ１とし、第２ノッチＮ２のＸ軸座標をＸ２とし、第１ノッチＮ１と第２ノッチＮ２のＸ軸方向の間隔Ｘｃとすると、第１ノッチＮ１のＸ軸座標Ｘ１からＸ軸右方向にＸｃ／２だけ離れた位置がエミッタＥのＸ軸方向の中心位置となる。さらに、活性層のＹ軸方向（ファースト方向）の層厚におけるほぼ中心がエミッタＥのＹ軸方向の中心と一致する。つまり、活性層の下端側座標をＹ１とし、活性層の上端側座標をＹ２とし、活性層の層厚をＹｃとすると、活性層の下端側座標Ｙ１からＹ軸上方側にＹｃ／２だけ離れた位置がエミッタＥのＹ軸方向の中心位置となる。なお、エミッタＥは、ほぼ長方形である。
【００３８】
（第２半導体レーザスタック）
第２半導体レーザスタックについて図４及び図５を参照して説明する。図４は、図１に示す半導体レーザスタックの端面のＡで示した範囲を示す図である。図５は、図４のＢで示した範囲を拡大した図である。第２半導体レーザスタックの半導体レーザバー（ＬＤバー）Ｂは、上述した第１の半導体レーザスタックの半導体レーザバーＢと同様に、上層から、上側電極、活性層、ＧａＡｓ基板、下側電極、接着部、ヒートシンクの順に積層されて形成されている。そして、このように形成された半導体レーザバーＢが複数積層されることにより、第２半導体レーザスタックを形成している。
【００３９】
そして、第２半導体レーザスタックの半導体レーザバーを形成する活性層は、図５に示すように、エミッタＥ毎にリッジ状に形成されている。具体的には、活性層の上方側のうちエミッタＥが存在しない部分から図５の右側に行くにつれてエミッタＥが存在する部分に近づく位置から隆起して、隆起部（検出基準両端部）Ｒ１を形成している。さらに、図５の右側に行くにつれてエミッタＥが存在する部分から遠ざかる位置から沈降して、沈降部（検出基準両端部）Ｒ２を形成している。また、活性層の上方側に隣接している上側電極の下方側は、活性層のリッジ状に合わせた形状に形成されている。
【００４０】
ここで、詳細には、隆起部Ｒ１と沈降部Ｒ２のＸ軸方向（スロー方向）のほぼ中央にエミッタＥのＸ軸方向（スロー方向）の中心が一致するように、隆起部Ｒ１及び沈降部Ｒ２が形成されている。つまり、隆起部Ｒ１のＸ軸座標をＸ３とし、沈降部Ｒ２のＸ軸座標をＸ４とし、隆起部Ｒ１と沈降部Ｒ２のＸ軸方向の間隔Ｘｃとすると、隆起部Ｒ１のＸ軸座標Ｘ３からＸ軸右方向にＸｃ／２だけ離れた位置がエミッタＥのＸ軸方向の中心位置となる。さらに、活性層のＹ軸方向（ファースト方向）のうちの隆起部Ｒ１から沈降部Ｒ２までの間における層厚のほぼ中心がエミッタＥのＹ軸方向の中心と一致する。つまり、活性層の下端側座標をＹ３とし、活性層のうちの隆起部Ｒ１から沈降部Ｒ２までの間における上端側座標をＹ４とし、活性層の層厚をＹｃとすると、活性層の下端側座標Ｙ３からＹ軸上方側にＹｃ／２だけ離れた位置がエミッタＥのＹ軸方向の中心位置となる。なお、エミッタＥは、上記第１半導体レーザスタックのエミッタと同様にほぼ長方形である。
【００４１】
（半導体レーザ素子の発光部位置測定装置の構成）
次に、上述した半導体レーザスタックにおけるエミッタの位置測定装置の構成について図６〜図８を参照して説明する。図６は、エミッタ位置測定装置（半導体レーザ素子の発光部位置測定装置）の外観構成図を示す。図７は、エミッタ位置測定装置のブロック図を示す。図８は、位置出力モニタ３２の表示画面を示す。
【００４２】
図６及び図７に示すように、エミッタ位置測定装置は、ＸＹステージ２と、Ｘ軸モータ３と、Ｙ軸モータ４と、Ｘ軸リニアスケール５と、Ｙ軸リニアスケール６と、Ｚ軸リニアスケール７と、Ｚ深度測定顕微鏡８と、Ｚ軸送りハンドル９と、入力部１０と、制御部２０と、顕微鏡画像モニタ３１と、位置出力モニタ３２とから構成される。
【００４３】
ＸＹステージ２は、上面側がＸ−Ｙ平面に平行に配設されている。このＸＹステージ２は、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向及びＺ軸方向に移動可能であって、上面側には半導体レーザスタック１を載置している。このとき、半導体レーザスタック１の端面、すなわちエミッタＥが位置する面が上面側となるように、ＸＹテーブル２上に半導体レーザスタック１が配設される。Ｘ軸モータ３は、Ｘ軸方向に延設されたＸ軸ボールねじ（図示せず）に連結されており、Ｘ軸ボールねじをＸ軸回りに回転駆動可能としている。このＸ軸ボールねじのナット部（図示せず）がＸＹステージ２の下方側に固定されている。つまり、Ｘ軸モータ３は、ＸＹテーブル２をＸ軸方向に移動させるモータとなる。Ｙ軸モータ４は、Ｙ軸方向に延設されたＹ軸ボールねじ（図示せず）に連結されており、Ｙ軸ボールねじをＹ軸回りに回転駆動可能としている。このＹ軸ボールねじのナット部（図示せず）がＸＹステージ２の下方側に固定されている。つまり、Ｙ軸モータ３は、ＸＹステージ２をＹ軸方向に移動させるモータとなる。
【００４４】
Ｘ軸リニアスケール５は、Ｘ軸に平行に配設されており、Ｘ軸モータ３の駆動によりＸ軸方向に移動したＸＹテーブル２のＸ軸方向位置を検出可能なものである。Ｙ軸リニアスケール６は、Ｙ軸に平行に配設されており、Ｙ軸モータ４の駆動によりＹ軸方向に移動したＸＹテーブル２のＹ軸方向位置を検出可能なものである。Ｚ軸リニアスケール７は、Ｚ軸に平行に配設されており、後述するＺ軸送りハンドル９の動作によりＺ軸方向に移動したＸＹテーブル２のＺ軸方向位置を検出可能なものである。
【００４５】
Ｚ深度測定顕微鏡８は、ＸＹテーブル２上に載置された半導体レーザスタック１の端面の画像を認識できる顕微鏡である。このＺ深度測定顕微鏡８により認識可能なＸ−Ｙ平面範囲は、半導体レーザスタック１のうちの１個のエミッタＥを含む程度の範囲である。つまり、Ｚ深度測定顕微鏡８により認識可能なＸ−Ｙ平面範囲は、半導体レーザスタック１の端面全体に比べて非常に狭い。さらに、このＺ深度測定顕微鏡８は、Ｚ軸方向に自動的に移動可能であって、自動的に焦点を合わせることができる。ただし、Ｚ深度測定顕微鏡８によるＺ軸方向への移動速度は、後述するＺ軸送りハンドル９によるＺ軸方向への移動速度に比べると非常に遅い。
【００４６】
Ｚ軸送りハンドル９は、ＸＹテーブル２の下方側に配設されており、ＸＹテーブル２をＺ軸方向に移動可能なハンドルである。このＺ軸送りハンドル９は、手動により作動する。そして、Ｚ軸送りハンドル９によるＺ軸方向の位置決め精度は、上述したＺ深度測定顕微鏡８によるＺ軸方向の位置決め精度より劣る。
【００４７】
入力部１０は、例えば、キーボードやマウスである。この入力部１０は、図７に示すように、移動位置入力部１１と、Ｚ深度撮影開始入力部１２と、位置決定指示入力部１３と、中点算出指示入力部１４とから構成される。移動位置入力部１１は、ＸＹステージ２上に載置された半導体レーザスタック１に対するＺ深度測定顕微鏡８の中心位置の相対的位置（以下、「測定位置」という）をＸ軸方向、Ｙ軸方向及びＺ軸方向へ移動させる場合に、その移動位置を入力する。例えば、移動位置座標をキーボードのテンキーなどにより直接入力したり、Ｘ軸正方向やＹ軸負方向などの移動方向をキーボードの十字キーなどにより入力したり、後述する位置出力モニタ３２に表示される画面において移動させたい相対位置をマウスにより指示したりする。
【００４８】
Ｚ深度撮影開始入力部１２は、上述したＺ深度測定顕微鏡８によるＺ軸方向への移動により焦点を合わせる動作を開始することを指示する入力部である。位置決定指示入力部１３は、後述する制御部２０により取り込まれた又は算出された半導体レーザスタック１に対するＺ深度測定顕微鏡８の中心位置の相対的位置（測定位置）を記憶するか否かを指示する入力部である。例えば、図３に示す第１ノッチＮ１の位置を検出する場合に、Ｚ深度測定顕微鏡８の中心位置が第１ノッチＮ１に一致する位置に測定位置を移動させておき、その測定位置を第１ノッチＮ１の位置として決定したい場合に決定指示入力を行う。中点算出指示入力部１４は、例えば、図３に示す第１ノッチＮ１及び第２ノッチＮ２の位置が測定された場合に、測定された第１ノッチＮ１及び第２ノッチＮ２の中点位置の算出を指示する入力部である。
【００４９】
制御部２０は、移動量演算部２１と、モータ駆動部２２と、顕微鏡用コントローラ２３と、位置検出器２４と、位置取込部２５と、中点算出部２６と、位置情報出力部２７とから構成される。なお、本実施例においては、移動量演算部２１、位置取込部２５、中点算出部２６、及び位置情報出力部２７は、パソコンの制御装置が備えており、モータ駆動部２２、顕微鏡用コントローラ２３、及び位置検出器２４は、パソコンの制御装置とは別の独立した制御装置のものを使用している。
【００５０】
移動量演算部２１は、移動位置入力部１１により入力された移動位置又は後述する中点算出部２６から入力された中点位置に基づき、測定位置の軸毎の移動量を算出する。例えば、移動位置入力部１１により移動位置座標が入力された場合には、現在の測定位置から入力された移動位置座標までの軸毎の移動量を算出する。また、移動位置入力部１１により移動方向が例えばキーボードの十字キーにより入力された場合には、その十字キーの方向及びその十字キーが押圧されている時間に基づき、軸毎の移動量を算出する。例えば、十字キーが押圧されている時間が長いほど、移動量が大きくなる。
【００５１】
モータ駆動部２２は、移動量演算部２１により算出された移動量のうちＸ軸方向及びＹ軸方向の移動量に基づき、Ｘ軸モータ３及びＹ軸モータ４を駆動させる。顕微鏡用コントローラ２３は、Ｚ深度撮影開始入力部１２によりＺ深度撮影の開始入力がされた場合に、Ｚ深度測定顕微鏡８をＺ軸方向に移動させて焦点を自動的に合わせる。また、移動量演算部２１により算出された移動量のうちＺ軸方向の移動量に基づき、Ｚ深度測定顕微鏡８をＺ軸方向へ移動させる。さらに、Ｚ深度測定顕微鏡８により撮影された画像に基づき、測定位置のＺ深度測定顕微鏡８によるＺ軸位置を算出する。
【００５２】
位置検出器２４は、Ｘ軸リニアスケール５及びＹ軸リニアスケール６による検出信号に基づき、測定位置のＸ軸位置及びＹ軸位置を検出する。さらに、位置検出器２４は、Ｚ軸リニアスケール７による検出信号に基づき、測定位置のＺ軸リニアスケール７によるＺ軸位置を検出する。位置取込部２５は、位置決定指示入力部１３から位置決定指示が入力された場合に、位置検出器２４により検出されたＸ軸位置及びＹ位置を取り込み、記憶する。また、位置取込部２５は、位置決定指示入力部１３から位置決定指示が入力された場合に、Ｚ深度測定顕微鏡８によるＺ軸位置及び位置検出器２４によるＺ軸位置を取り込み、測定位置のＺ軸位置を算出して、記憶する。また、後述する中点位置算出部２６により算出された中点位置（Ｘ，Ｙ中点位置）を取り込み、記憶する。
【００５３】
中点算出部２６は、中点算出指示入力部１４から中点算出指示が入力された場合に、位置取込部２５に記憶された２箇所の測定位置に基づき、２つの測定位置の中点位置を算出する。ここでは、位置取込部２５に記憶された２箇所の測定位置のＸ軸位置及びＹ軸位置に基づき、Ｘ−Ｙ平面における中点位置（Ｘ，Ｙ中点位置）を算出する。
【００５４】
位置情報出力部２７は、位置取込部２５に記憶された測定位置又は中点位置のうち位置出力モニタ３２に表示する位置情報を位置取込部２５から取り込み、位置出力モニタ３２に出力して、位置出力モニタ３２の画面に表示させる。ここで、位置出力モニタ３２に表示する位置情報は、中点算出２６により算出されたＸ，Ｙ中点位置及び半導体レーザバーＢの両端に位置するエミッタＥのＺ軸位置である。
【００５５】
顕微鏡画像モニタ３１は、Ｚ深度測定顕微鏡８により撮影される画像を表示するモニタである。すなわち、顕微鏡用コントローラ２３がＺ深度測定顕微鏡８により撮影が行われている間、顕微鏡画像モニタ３１にはＺ深度測定顕微鏡８が撮影している画像を表示する。位置出力モニタ３２は、位置情報出力部２７から出力される情報に基づき、位置情報を画面に表示する。
【００５６】
ここで、位置出力モニタ３２を含むパソコンの表示画面について図８を参照して説明する。図８に示すように、パソコンの表示画面には、大きなウインドウと小さなウインドウが表示されている。大きなウインドウのうちの左側が、位置出力モニタ３２である。すなわち、位置出力モニタ３２には、既に測定された半導体レーザバーＢ１のうちのエミッタＥ１〜Ｅ１９のＸＹ位置「Ｂ１Ｅ１，Ｂ１Ｅ２，・・・，Ｂ１Ｅ１８，Ｂ１Ｅ１９」、及び、半導体レーザバーＢ１の両端のエミッタＥ１，Ｅ１９のＺ軸位置「Ｂ１Ｅ１−Ｚ，Ｂ１Ｅ１９−Ｚ」が表示されている。すなわち、位置出力モニタ３２には、複数のエミッタＥの位置関係が表示されている。さらに、位置出力モニタ３２には、測定位置の現在位置が表示されている。大きなウインドウのうちの右側には、所定の入力ボタン及び現在位置座標が配設されている。なお、詳細な動作については後述する。さらに、小さなウインドウには、測定ポイントのプロパティ、すなわち、測定されたエミッタＥの位置情報が表示されている。具体的には、測定されたエミッタＥのラベル「Ｂ１Ｅ１〜Ｂ１２Ｅ１９」及びそのエミッタＥのＸＹＺ位置座標が表示されている。
【００５７】
（半導体レーザ素子の発光部位置測定装置の動作及び測定方法）
次に、上述した半導体レーザスタックのエミッタの位置測定装置の動作及びエミッタの位置測定方法について図９〜図１１のフローチャートを参照して説明する。図９は、エミッタの位置測定方法のメイン処理を示すフローチャートである。図１０は、図９におけるステップＳ１の処理を示すフローチャートである。図１１は、図９におけるステップＳ２の処理を示すフローチャートである。なお、以下には、図２及び図３に示す第１半導体レーザスタックを例に挙げて説明する。
【００５８】
（メイン処理）
エミッタＥの位置測定方法のメイン処理について説明する。図９に示すように、まず、全てのエミッタのスロー方向（Ｘ軸方向）の最終的な位置「Ｘ」の測定処理及びファースト方向（Ｙ軸方向）の仮位置「仮Ｙ」の測定処理と、一部のエミッタＥのＺ軸方向の仮位置「仮Ｚ」の測定処理を行う（ステップＳ１）。ここで、Ｚ軸方向の仮位置「仮Ｚ」を測定する一部のエミッタＥは、それぞれの半導体レーザバーＢの両端側に位置するエミッタＥである。
【００５９】
続いて、全てのエミッタＥのファースト方向（Ｙ軸方向）の最終的な位置「Ｙ」の測定処理及びＺ軸方向の最終的な位置「Ｚ」の測定処理を行う（ステップＳ２）。そして、測定処理を終了する。
【００６０】
（ステップＳ１の処理）
次に、上述したステップＳ１の処理について図１０を参照して説明する。図１０に示すように、まずは、エミッタカウンタｉを１として初期化する（ステップＳ１１）。エミッタカウンタｉとは、エミッタＥの個数を計数するためのカウンタである。続いて、第１ノッチＮ１に測定位置を位置合わせする（ステップＳ１２）。ここでは、まず半導体レーザバーＢ１のエミッタＥ１の端側に位置する第１ノッチＮ１（図３に示す）に測定位置を位置合わせする。具体的には、移動位置入力部１１（図７に示す）により、測定位置が第１ノッチＮ１の付近まで移動させるようにＸ軸位置座標及びＹ軸位置座標などを入力する。このとき、顕微鏡画像モニタ３１を視認しながら行う。つまり、移動位置入力部１１から移動位置が入力されるので、移動量演算部２１が各軸の移動量を算出する。そして、モータ駆動部（位置決め手段）２２により、Ｘ軸モータ３及びＹ軸モータ４が駆動されて、ＸＹステージ２がＸＹ方向に移動する。さらに、移動位置入力部１１により測定位置のＸＹ位置の入力と同時に、Ｚ軸送りハンドル９を作動させてＸＹステージ２をＺ軸方向へ移動させる。つまり、移動位置入力部１１によりＸＹ軸方向の移動指示を行うと共に、Ｚ軸送りハンドル（位置決め手段）９によりＺ軸方向の移動指示を行うことにより、Ｚ深度測定顕微鏡９の中心位置の焦点を第１ノッチＮ１に合わせる。なお、ここでは、Ｚ深度測定顕微鏡８によるＺ軸方向への移動は、移動速度が遅いため行わない。
【００６１】
続いて、Ｚ深度測定顕微鏡（画像認識手段）８の中心位置が第１ノッチＮ１への位置合わせを行った後には、第１ノッチＮ１のＸＹ位置座標を取り込み、記憶する（ステップＳ１３）（基準両端部検出ステップ）。具体的には、位置決定指示入力部１３（図７に示す）（指示入力手段）によりエミッタＢ１Ｅ１の第１ノッチＮ１であるとして位置決定指示を行う。さらに具体的には、図８に示すパソコンの表示画面のうちの大きなウインドウの右側に表示されている「第１ノッチ決定」ボタンをマウス（図示せず）によりクリックする。そして、位置決定指示が入力されると、ＸＹ軸リニアスケール５，６の検出信号に基づき位置検出器（位置取込手段）２４により検出されたＸ軸位置及びＹ軸位置を位置取込部（位置取込手段）２５が取り込み、記憶する。つまり、位置取込部２５がエミッタＢ１Ｅ１の第１ノッチＮ１のＸＹ位置を記憶する。
【００６２】
続いて、第２ノッチＮ２に測定位置を位置合わせする（ステップＳ１４）。ここでは、まず半導体レーザバーＢ１のエミッタＥ１の端側に位置する第２ノッチＮ２（図３に示す）に測定位置を位置合わせする。測定位置を第２ノッチＮ２へ位置合わせするには、上述した測定位置を第１ノッチＮ１へ位置合わせするのと同様に行う。すなわち、移動位置入力部１１によりＸＹ軸方向の移動指示を行うと共に、Ｚ軸送りハンドル９によりＺ軸方向の移動指示を行うことにより、Ｚ深度測定顕微鏡９の中心位置の焦点を第２ノッチＮ２に合わせる。
【００６３】
続いて、Ｚ深度測定顕微鏡（画像認識手段）８の中心位置が第２ノッチＮ２への位置合わせを行った後には、第２ノッチＮ２のＸＹ位置座標を取り込み、記憶する（ステップＳ１５）（基準両端部検出ステップ）。具体的には、位置決定指示入力部１３（図７に示す）（指示入力手段）によりエミッタＢ１Ｅ１の第２ノッチＮ２であるとして位置決定指示を行う。さらに具体的には、図８に示すパソコンの表示画面のうちの大きなウインドウの右側に表示されている「第２ノッチ決定」ボタンをマウス（図示せず）によりクリックする。そして、位置決定指示が入力されると、ＸＹ軸リニアスケール５，６の検出信号に基づき位置検出器（位置取込手段）２４により検出されたＸ軸位置及びＹ軸位置を位置取込部（位置取込手段）２５が取り込み、記憶する。つまり、位置取込部２５がエミッタＢ１Ｅ１の第２ノッチＮ２のＸＹ位置を記憶する。
【００６４】
続いて、エミッタＢ１Ｅ１の第１ノッチＮ１及び第２ノッチＮ２のＸＹ位置に基づき、「Ｘ，仮Ｙ」中点位置を算出して、記憶する（ステップＳ１６）（発光部位置算出ステップ）。具体的には、中点算出指示入力部１４（図７に示す）により、エミッタＢ１Ｅ１の中点位置を算出するように指示を行う。さらに具体的には、図８に示すパソコンの表示画面のうちの大きなウインドウの右側に表示されている「中点位置ストック」ボタンをマウスによりクリックする。そうすると、中点算出部（発光部位置算出手段）２６において、エミッタＢ１Ｅ１の第１ノッチＮ１と第２ノッチＮ２のＸＹ位置に基づき、第１ノッチＮ１と第２ノッチＮ２の「Ｘ，仮Ｙ」中点位置を算出する。そして、位置取込部２５が、中点算出部２６により算出された「Ｘ，仮Ｙ」中点位置を取り込み、記憶する。ここで、記憶された「Ｘ，仮Ｙ」中点位置のＸ軸位置はエミッタＥの中心の最終的な位置として記憶されており、「Ｘ，仮Ｙ」中点位置のＹ軸位置はエミッタＥの中心の仮位置として記憶されている。
【００６５】
続いて、算出された「Ｘ，仮Ｙ」中点位置をエミッタＢ１Ｅ１の仮の中心位置であるとして、位置出力モニタ（表示手段）３２に表示させる（ステップＳ１７）。具体的には、位置取込部２５に「Ｘ，仮Ｙ」中点位置が記憶されているので、この「Ｘ，仮Ｙ」中点位置を位置情報出力部２７（図７に示す）が取り込み、位置出力モニタ３２に出力する。位置出力モニタ３２に表示されるエミッタＢ１Ｅ１の「Ｘ，仮Ｙ」中心位置は、図８の「Ｂ１Ｅ１」にて示す。
【００６６】
続いて、現在測定したエミッタＥが半導体レーザバーＢの端点に位置するエミッタＥであるか判定する（ステップＳ１８）。続いて、現在測定したエミッタＥが半導体レーザバーＢの端点に位置するエミッタＥである場合には、測定位置を「Ｘ，仮Ｙ」中点位置へ移動させる（ステップＳ１９）。ここでは、現在測定したエミッタＢ１Ｅ１は、半導体レーザバーＢ１の端点であるので、測定位置をエミッタＢ１Ｅ１の「Ｘ，仮Ｙ」中点位置へ移動させる。具体的には、中点算出部２６により算出された「Ｘ、仮Ｙ」中点位置に基づき、移動量演算部２１によりＸＹ方向の移動量が算出され、算出された軸毎の移動量に基づきモータ駆動部２２がＸ軸モータ３及びＹ軸モータ４を駆動する。そうすると、測定位置が「Ｘ，仮Ｙ」中点位置に移動する。
【００６７】
続いて、Ｚ深度測定顕微鏡８の中心位置（測定位置）が「Ｘ，仮Ｙ」中点位置へ移動すると、この「Ｘ，仮Ｙ」中点位置における「仮Ｚ」位置座標を取り込み、記憶する（ステップＳ２０）。具体的には、Ｚ軸リニアスケール７の検出信号に基づき位置検出器２４がＺ軸位置を検出し、位置取込部２５が検出された「仮Ｚ」位置を取り込み、記憶する。
【００６８】
続いて、記憶された「仮Ｚ」位置をエミッタＢ１Ｅ１の仮のＺ位置であるとして、位置出力モニタ３２に表示させる（ステップＳ２１）。具体的には、位置取込部２５に「仮Ｚ」位置が記憶されているので、この「仮Ｚ」位置を位置情報出力部２７（図７に示す）が取り込み、位置出力モニタ３２に出力する。位置出力モニタ３２に表示されるエミッタＢ１Ｅ１の「仮Ｚ」位置は、図８の「Ｂ１Ｅ１−Ｚ」にて示す。
【００６９】
続いて、測定したエミッタＥが最後のエミッタであるか否かを判定する（ステップＳ２２）。また、ステップＳ１８において、現在測定したエミッタＥが半導体レーザバーＢの端点に位置しないエミッタＥである場合も、測定したエミッタＥが最後のエミッタであるか否かを判定する（ステップＳ２２）。具体的には、本実施例においては、エミッタＥは、１２×１９個存在するので、エミッタカウンタｉ＝２２８となる場合が、測定したエミッタＥが最後のエミッタＥとなる。そして、測定したエミッタＥが最後のエミッタＥである場合には、ステップＳ１の処理を終了する。
【００７０】
一方、測定したエミッタＥが最後のエミッタＥでない場合には、エミッタカウンタｉを１加算する（ステップＳ２３）。そして、ステップＳ１２に戻り、処理を繰り返す。つまり、次は、半導体レーザバーＢ１のエミッタＥ２について測定が行われる。このようなステップＳ１の処理により、全てのエミッタＥの「Ｘ」位置と全てのエミッタＥの「仮Ｙ」位置とバー端点のエミッタＥの「仮Ｚ」位置とが測定される。
【００７１】
（ステップＳ２の処理）
次に、上述したステップＳ２の処理について図１１を参照して説明する。図１１に示すように、まずは、エミッタカウンタｉを１として初期化する（ステップＳ３１）。続いて、測定しようとするエミッタＥが半導体レーザバーＢの端点に位置するエミッタＥであるか否かを判定する（ステップＳ３２）。続いて、測定しようとするエミッタＥが半導体レーザバーＢの端点に位置するエミッタＥである場合には、記憶されている「Ｘ，仮Ｙ，仮Ｚ」位置へ測定位置を移動させる（ステップＳ３３）。一方、測定しようとするエミッタＥが半導体レーザバーＢの端点に位置するエミッタＥでない場合には、記憶されている「Ｘ，仮Ｙ」位置へ測定位置を移動させる（ステップＳ３４）。「Ｘ，仮Ｙ」位置へ測定位置を移動させる際には、測定位置のＺ軸位置は固定された状態を維持する。つまり、測定しようとするエミッタＥが半導体レーザバーＢの端点に位置するエミッタＥ１，Ｅ１９である場合には、ＸＹ位置に加えてＺ位置も記憶しているからである。一方、測定しようとするエミッタＥが半導体レーザバーＢの端点に位置するエミッタＥ１，Ｅ１９でない場合、すなわち、測定しようとするエミッタＥがＥ２〜Ｅ１８の場合には、エミッタＥ１の「仮Ｚ」位置のままＸＹ位置のみが移動する。
【００７２】
続いて、測定位置をＹ軸方向に移動させて、測定位置（Ｚ深度測定顕微鏡８の中心位置）をエミッタＥのＹ軸方向位置の中心位置に位置合わせを行う（ステップＳ３５）。ここで、エミッタＥのＹ軸方向位置の中心位置は、エミッタＥが存在する活性層（図３に示す）におけるＹ軸方向のほぼ中心である。つまり、顕微鏡画像モニタ３１を視認しながら移動位置入力部１１によりＹ軸方向の移動指示を行うことにより、Ｚ深度測定顕微鏡９の中心位置をエミッタＥのＹ軸方向位置の中心位置に合わせる。
【００７３】
続いて、Ｚ深度測定顕微鏡８の中心位置がエミッタＥのＹ軸方向位置の中心位置に位置合わせを行った後には、エミッタＥの「Ｙ」座標位置を取り込み、記憶する（ステップＳ３６）（発光部位置算出ステップ）。具体的には、位置決定指示入力部１３（図７に示す）によりエミッタＢ１Ｅ１の「Ｙ」位置であるとして位置決定指示を行う。さらに具体的には、図８に示すパソコンの表示画面のうちの大きなウインドウの右側に表示されている「位置記憶」ボタンをマウス（図示せず）によりクリックする。そして、位置決定指示が入力されると、Ｙ軸リニアスケール６の検出信号に基づき位置検出器２４により検出されたＹ軸位置を取り込み、記憶する。つまり、エミッタＢ１Ｅ１の最終的な「Ｙ」位置を記憶する。
【００７４】
続いて、記憶された「Ｙ」位置を位置出力モニタ３２に修正表示させる（ステップＳ３７）。具体的には、位置取込部２５に「Ｙ」位置が記憶されているので、この「Ｙ」位置を位置情報出力部２７（図７に示す）が取り込み、位置出力モニタ３２に出力する。このとき、位置出力モニタ３２には、「仮Ｙ」位置を用いてエミッタＥの位置を表示している。従って、「仮Ｙ」位置を「Ｙ」位置に置き換えて、エミッタＥの位置を修正表示する。
【００７５】
続いて、エミッタＥのＺ深度撮影の実行を行う（ステップＳ３８）。つまり、エミッタＥの最終的な「Ｚ」位置の測定を行う。ここで、上記ステップＳ１の処理における「仮Ｚ」位置の測定に際してはＺ軸送りハンドル９を使用したが、最終的な「Ｚ」位置の測定に際してはＺ軸送りハンドル９は使用しない。これは、Ｚ軸方向の位置測定は非常に高い精度が要求されるので、Ｚ深度測定顕微鏡８のみをＺ軸方向に移動させて測定することにしている。具体的には、Ｚ深度撮影開始入力部１２（図７に示す）により撮影開始指示を入力する。そうすると、顕微鏡用コントローラ（位置決め手段、位置取込手段）２３によりＺ深度測定顕微鏡８をＺ軸方向へ移動させて焦点を正確に合わせる。
【００７６】
続いて、Ｚ深度測定顕微鏡８によりエミッタＥのＺ軸方向の焦点が正確に合わせられると、この「Ｚ」位置座標を取り込み、記憶する（ステップＳ３９）（発光部位置算出ステップ）。具体的には、顕微鏡用コントローラ２３によるＺ軸位置と、Ｚ軸リニアスケール７の検出信号から位置検出器２４が検出したＺ軸位置とに基づき、位置取込部２５が「Ｚ」位置を算出する。そして、算出したエミッタＥの最終的な「Ｚ」位置を記憶する。
【００７７】
続いて、測定したエミッタＥが最後のエミッタであるか否かを判定する（ステップＳ４０）。具体的には、本実施例においては、エミッタＥは、１２×１９個存在するので、エミッタカウンタｉ＝２２８となる場合が、測定したエミッタＥが最後のエミッタＥとなる。そして、測定したエミッタＥが最後のエミッタＥである場合には、ステップＳ２の処理を終了する。
【００７８】
一方、測定したエミッタＥが最後のエミッタＥでない場合には、エミッタカウンタｉを１加算する（ステップＳ４１）。そして、ステップＳ３２に戻り、処理を繰り返す。つまり、次は、半導体レーザバーＢ１のエミッタＥ２について測定が行われる。このようなステップＳ２の処理により、全てのエミッタＥの「Ｙ」位置と全てのエミッタＥの「Ｚ」位置とが測定される。
【００７９】
（その他）
なお、上記測定装置の動作及び測定方法においては、図２及び図３に示す第１半導体レーザスタックについて説明したが、図４及び図５に示す第２半導体レーザスタックの場合も同様の動作となる。すなわち、第１半導体レーザスタックにおける第１ノッチＮ１及び第２ノッチＮ２を、第２半導体レーザスタックにおける隆起部Ｒ１及び沈降部Ｒ２に置き換えるのみである。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】本実施例における半導体レーザスタックの概略外観を示す斜視図である。
【図２】第１半導体レーザスタックにおける端面の図１のＡで示した範囲を示す図である。
【図３】図２のＢで示した範囲を拡大した図である。
【図４】第２半導体レーザスタックにおける端面の図１のＡで示した範囲を示す図である。
【図５】図４のＢで示した範囲を拡大した図である。
【図６】エミッタ位置測定装置の外観構成を示す図である。
【図７】エミッタ位置測定装置を示すブロック図である。
【図８】位置出力モニタの表示画面を示す図である。
【図９】エミッタの位置測定方法のメイン処理を示すフローチャートである。
【図１０】図９におけるステップＳ１の処理を示すフローチャートである。
【図１１】図９におけるステップＳ２の処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００８１】
１：半導体レーザスタック、  ２：ＸＹステージ、  ３：Ｘ軸モータ、  ４：Ｙ軸モータ、  ５：Ｘ軸リニアスケール、  ６：Ｙ軸リニアスケール、  ７：Ｚ軸リニアスケール、  ８：Ｚ深度測定顕微鏡、  ９：Ｚ軸送りハンドル、  １０：入力部、  １１：移動位置入力部、  １２：Ｚ深度撮影開始入力部、  １３：位置決定指示入力部、  １４：中点算出指示入力部、  ２０：制御部、  ２１：移動量演算部、  ２２：モータ駆動部、  ２３：顕微鏡用コントローラ、  ２４：位置検出器、  ２５：位置取込部、  ２６：中点算出部  ２７：位置情報出力部、  ３１：顕微鏡画像モニタ、  ３２：位置出力モニタ、  Ｂ：半導体レーザバー、  Ｅ：エミッタ、  Ｎ１：第１ノッチ、  Ｎ２：第２ノッチ、  Ｒ１：隆起部、  Ｒ２：沈降部
【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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