【事件の表示】
　特願２００８−　６７２５７「レーザ点火装置およびレーザ点火型内燃機関」拒絶査定不服審判事件〔平成２０年１２月　４日出願公開、特開２００８−２９１８３２〕について、次のとおり審決する。
【結　論】
　本件審判の請求は、成り立たない。
【理　由】
第１　手続の経緯  
　本願は、平成２０年３月１７日（優先権主張平成１９年４月２６日）の出願であって、平成２２年５月２６日付けで拒絶の理由が通知され、これに対し平成２２年８月９日付けで意見書及び手続補正書が提出されたが、平成２２年８月２３日付けで拒絶査定がなされ、これに対し、平成２２年１１月２９日に拒絶査定不服の審判が請求されたものである。
　
　
第２　本願発明
　本願の特許請求の範囲の請求項１に係る発明は、平成２２年８月９日付けで提出された手続補正書によって補正された明細書及び特許請求の範囲並びに願書に最初に添付された図面の記載からみて、特許請求の範囲の請求項１に記載された事項により特定されるとおりのものと認められるところ、その請求項１に係る発明（以下、「本願発明」という。）は次のとおりである。
　
　「内燃機関の燃焼室内にレーザビームを照射し集光させて、上記燃焼室内の燃料粒子を着火させるレーザ点火装置であって、
　上記レーザビームを放射するレーザビーム発生手段と、
　放射された上記レーザビームを、上記燃焼室内に導き、上記燃焼室内で集光させる集光光学部材と、を有し、
　上記レーザビーム発生手段は、
　　ＢＰＰ値が、２０ｍｍ・ｍｒａｄ（半径・半角）以下の上記レーザビームを放射する　低ＢＰＰレーザビーム発生手段であり、
　前記燃焼室内での前記レーザビームの焦点位置の移動距離が４０ｍｍ以上である
レーザ点火装置。」
　
　
第３　引用文献
１　原査定の拒絶の理由に引用された特開２００６−３２９１８６号公報（以下、「引用文献１」という。） 
（１）引用文献１の記載事項  
　引用文献１には、次の事項が図面とともに記載されている。なお、下線は、発明の理解の一助として、当審において付したものである。
　
　（ａ）「【０００１】
  本発明は、
エンジンに取り付けられたレーザ発振器に電流を印加することによりレーザ光を発振させ、燃焼室内の混合気に集光させ着火することにより点火を行うレーザ点火装置
　
　（ｂ）「【０００２】
  一般に、この種のレーザ点火装置としては、レーザ発振器から照射されたレーザをエンジンの燃焼室内で集光し、当該燃焼室内の混合気を着火させる装置が提案されている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００３】
  具体的には、燃料噴射弁であるインジェクタから供給された燃料は、吸気管あるいは燃焼室において空気と混合され、燃焼室内にて混合気を形成する。そして、燃焼室の混合気は、ピストンの往復運動により圧縮された後、上記レーザ発振器から照射したレーザ光の集光部でのエネルギー密度がある一定値以上に達するとブレイクダウンが引き起こされ、プラズマが生成し、その熱で着火燃焼して動力が得られる。
【０００４】
  ところで、エンジンの燃焼室内の状態は、その時の運転状況、たとえば燃焼室の圧力、温度ならびにエンジンの回転速度、負荷などによって大きく変動する。
【０００５】
  すべての運転領域において、確実な着火と燃焼速度の向上を図るためには、運転状況に合わせた最適なレーザの発振制御が必要であるが、従来のレーザ点火装置においては、エンジンの運転状況に応じた発振制御が十分になされていなかった。
【０００６】
  また、エンジンに備え付けるレーザとしては、安定して点火が可能なパワー密度（集光部分における単位面積当たりのパワー）を有し、かつエンジン搭載が可能な小型のレーザが求められる。」（段落【０００２】ないし【０００６】）
　
　（ｃ）【００３７】
  （第１実施形態）
  図１は、本発明の第１実施形態に係るレーザ点火装置１００を、混合気の着火、燃焼が行われる燃焼室２０１を有するエンジンのエンジンヘッド２００に取り付けた状態を示す概略断面図である。
本実施形態では、筒内直接噴射式自動車用エンジンへの適用について述べる
【００３８】
  ［構成等］
 
 本実施形態のレーザ点火装置１００は、大きくは、レーザ光Ｌ１を発振するレーザ発振器１０と、このレーザ発振器１０に対しレーザ光Ｌ１の発振を行うための電流（つまり、印加電流）を印加する電源２０と、エンジンの運転状態を示すエンジン条件を検出するためのセンサ群３１〜３６と、このセンサ群３１〜３６から検出されたエンジン条件に基づいて電源２０からの印加電流を制御する制御回路としてのＥＣＵ３０とを備えて構成されている
【００３９】
  レーザ発振器１０は、その本体を区画形成するケース１１を備えており、このケース１１は、たとえば、樹脂、金属、セラミックなどから形成されている。
【００４０】
  図１に示される例では、このレーザユニットケース１１は、中空筒形状をなすものであり、その中空部においては上端側から、図２に示されるような励起光源１２および光共振器１３が収納されている。
【００４１】
  図２は、上記電源２０およびレーザ発振器１０の内部構成を示す図である。このレーザ発振器１０は、ＥＣＵ３０からの点火信号を受けた電源２０から印加電流が印加されたとときに励起光を出射する励起光源１２を備え、この励起光を光共振器１３に入射させることにより光共振器１３からレーザ光Ｌ１を発振するようになっている。
【００４２】
  電源２０は回路基板などからなるもので、励起光源１２すなわちレーザ発振器１０の駆動回路として構成されている。この電源２０から発せられる印加電流は、上述したように、ＥＣＵ３０によって制御される。
【００４３】
  具体的には、ＥＣＵ３０からの点火信号によって印加電流を発するタイミングが制御され、エンジン条件（たとえば、燃焼室２０１内の圧力など）に応じて印加電流の大きさが制御されるようになっている。
【００４４】
  励起光源１２は、半導体レーザやフラッシュランプなどからなるもので、上述したように、電源２０からの駆動信号としての印加電流（パルス電流）が励起光源１２に入力されることにより、励起光源１２から励起光が出射される。
【００４５】
  また、光共振器１３は、ケース１１の中空部において励起光源１２の下方に収納固定されているもので、この光共振器１３は、図示しないが、たとえば、レーザ媒質と受動Ｑスイッチ素子としての可飽和吸収体とを共振光路上に配置し、その両端部にミラーを配置してなる共振器として構成されたものにできる。
【００４６】
  この場合、上記レーザ媒質は、励起されることにより光を放出するものであり、励起光源１２から出射された励起光が入射することにより、励起されるようになっている。
【００４７】
  また、上記可飽和吸収体は、入射する光のパワーが大きいほど吸収が小さいものであり、入射光パワーが吸収飽和閾値以下であるときには入射光を吸収するが、入射光パワーが吸収飽和閾値を超えているときには吸収が飽和して透明となる。可飽和吸収体は、このような性質が利用されて、受動Ｑスイッチ素子として用いられる。
【００４８】
  そして、光共振器１３は、上記可飽和吸収体が透明であるときに上記レーザ媒質より放出された光を共振させるとともに、その光の一部を上記可飽和吸収体より出射するものである。
【００４９】
  この可飽和吸収体から出射されるレーザ光Ｌ１は、レーザ共振器１０から発振されるレーザ光Ｌ１すなわち本実施形態のレーザ点火装置１００から発振されるレーザ光Ｌ１である。
【００５０】
  限定するものではないが、
たとえば、本実施形態において、上記レーザ媒質はＮｄ：ＹＡＧ結晶であり、上記可飽和吸収体はＣｒ：ＹＡＧ結晶である
【００５１】
  このように、本例のレーザ共振器１０は、ケース１１、励起光源１２、光共振器１３を有し、受動Ｑスイッチ素子としての上記可飽和吸収体を用いたレーザ光源を構成しているが、本実施形態のレーザ共振器１０としては、駆動回路としての電源２０からの信号すなわち印加電流信号によってレーザ光Ｌ１を発振するものであれば、これに限定されるものではない。
【００５２】
  また、図示しないが、本実施形態のレーザ共振器１０においては、ケース１１内に、光共振器１３から発振されたレーザ光Ｌ１を燃焼室２０１へ導くための
各種の光学系
【００５３】
  
そのような光学系としては、たとえば、レーザ光Ｌ１の径を拡大して出射する機能を有するビームエキスパンダ、このビームエキスパンダからのレーザ光Ｌ１を集光する集光レンズなどが挙げられる
【００５４】
  このように、本レーザ点火装置１００は、燃焼室２０１内にて圧縮された混合気に対し、レーザ発振器１０からのレーザ光Ｌ１を集光させることで混合気を着火させるようになっている。それにより、エンジンの点火が行われる。
【００５５】
  このようなレーザ点火装置１００においては、図１に示されるように、レーザ発振器１０は、エンジンヘッド２００における燃焼室２０１に達する取付穴２０４に挿入され、ネジ結合などにより取り付け固定されている。
【００５６】
  また、本実施形態のレーザ点火装置１００においては、電源２０およびＥＣＵ３０、センサ群３１〜３６が、レーザ発振器１０から発振されるレーザ光Ｌ１の出力エネルギーを制御するレーザ光発振制御手段２０、３０〜３６として構成されている。なお、これら各部１０、２０、３０〜３６は配線により電気的に接続されている。
【００５７】
  このレーザ光発振制御手段２０、３０〜３６は、ＥＣＵ３０およびセンサ群３１〜３６によりエンジン条件を検出するとともに、このエンジン条件に基づいてＥＣＵ３０が電源２０を制御し、電源２０から発せられるレーザ発振器１０への印加電流を制御するものである。それによりレーザ発振器１０から発振されるレーザ光Ｌ１の出力エネルギーを制御するようにしている。
【００５８】
  ここで、図１に示されるように、本実施形態のエンジンは、上記エンジンヘッド２００の下部に設けられた燃焼室２０１、燃焼室２０１へ空気を吸入するためのインテークマニホルド２０５、燃焼室２０１から排気を行うためのエグゾーストマニホルド２０６、燃焼室２０１へ燃料ガス２０７を噴射するインジェクタ２０８、燃焼室２０１内の混合気を圧縮するためのピストン２０９を有しており、また、図示しない吸気バルブ、排気バルブを備える。
【００５９】
  そして、燃焼室２０１では、燃料ガス２０７と空気とが混合された混合気に対して、レーザ発振器１０から導かれたレーザ光Ｌ１が照射され、それによって、当該エンジンにおける燃焼を引き起こすことが可能になっている。
　（中略）
【００６４】
  つまり、本実施形態のレーザ光発振制御手段２０、３０〜３６においては、ＥＣＵ３０およびセンサ群３１〜３６により燃焼室２０１内の圧力を算出し、ＥＣＵ３０からは、算出された圧力情報および点火信号が電源２０に送られ、それによって、電源２０から発せられるレーザ発振器１０への印加電流が制御されるようになっている。
【００６５】
  ［作動等］
  次に、レーザ点火装置１００の作動について説明する。まず、図１に示されるように、エンジンのエンジンヘッド２００に対し、正規の取付位置にてレーザ点火装置１００が取り付けられる。
　（中略）
【００６９】
  そして、上記図２に示されるように、この圧力情報および点火信号を受けた電源２０から印加電流がレーザ発振器１０へ入力される。
【００７０】
  レーザ発振器１０では、印加電流を受けた励起光源１２からの励起光が、光共振器１３内の上記レーザ媒質、Ｑスイッチとしての上記可飽和吸収体を通過した後、上記ミラーで反復を繰り返すことでエネルギーが増幅され、可飽和吸収体の飽和強度を超える強度になるとレーザ光Ｌ１が可飽和吸収体を透過し、レーザ光Ｌ１が発振される。
【００７１】
  そして、図１に示されるように、光共振器１３すなわちレーザ発振器１０から発振されたレーザ光Ｌ１が燃焼室２０１の焦点位置２０３に導かれる。
【００７２】
  このように、燃焼室２０１内において、インジェクタ２０８から燃料ガス２０７が噴射されてレーザ光Ｌ１が導かれると、レーザ光Ｌ１の焦点位置２０３において混合気が着火し、燃焼が起こる。そして、燃焼したガスは図示しない排気バルブを介して燃焼室２０１から排気される。上記燃料の燃焼は、ＥＣＵ３０によって繰り返し行われる。」（段落【００３７】ないし【００７２】）
　
　（ｄ）「【００７３】
  ［効果等］
  ところで、本実施形態によれば、上述したように、
混合気の着火、燃焼が行われる燃焼室２０１を有するエンジンに取り付けられ、電流を印加することによりレーザ光Ｌ１を発振するレーザ発振器１０を備えており、燃焼室２０１内にて圧縮された混合気に対し、レーザ発振器１０からのレーザ光Ｌ１を集光させ着火することにより点火を行うレーザ点火装置
【００７４】
  本実施形態のレーザ点火装置１００においては、レーザ発振器１０は電流を印加することによりレーザ光Ｌ１を発振するものであり、このようなレーザ発振器１０は、印加電流の大きさでレーザ光Ｌ１の出力エネルギーが変わるものである。
【００７５】
  そのため、エンジン条件に基づいてレーザ発振器１０への印加電流を制御することにより、本実施形態のレーザ点火装置１００においては、エンジンの運転状況に応じた適切な発振制御が可能となる。
【００７６】
  特に、エンジン条件として限定するものではないが、本実施形態のレーザ点火装置１００では、エンジン条件として燃焼室２０１内の圧力を算出し、この算出された圧力に基づいてレーザ発振器１０に印加する電流を制御することによりレーザ発振器１０から発振されるレーザ光Ｌ１の出力エネルギーを制御するようにしている。
【００７７】
  それによれば、エンジン条件である燃焼室２０１内の圧力に基づいて、レーザ発振器１０への印加電流を制御することにより、エンジンの運転状況に応じた適切な発振制御が可能となる。
【００７８】
  このような本実施形態のレーザ点火装置１００による効果について、より具体的に説明する。
【００７９】
  上述したが、本実施形態のレーザ点火装置１００においては、レーザ発振器１０を、上記図２に示されるような構成とすることにより、電源２０からの印加電流が大きくなるにつれて多重発振が可能なものとしている。
【００８０】
  図３は、電源２０から出力される印加電流とレーザ発振器１０から発振されるレーザ光Ｌ１の出力エネルギー（図３ではレーザ出力エネルギーと図示）との関係を示す図であり、この関係は本発明者らの実験的調査により求めたものである。この図３に示されるように、レーザ発振器１０は、印加電流があるしきい値に達すると、レーザ光Ｌ１が多重発振し、出力エネルギーと発振期間が段階的に増えていく。
【００８１】
  また、上述したが、本実施形態では、電源２０から発せられる印加電流は、ＥＣＵ３０により算出された燃焼室２０１内の圧力に応じて、その大きさが制御されるようになっている。
【００８２】
  図４は、燃焼室２０１内の圧力を変えた場合に、着火に必要な最小のレーザ出力エネルギーとの関係を示す図であり、この関係は本発明者らの実験的調査により求めたものである。この図４に示されるように、燃焼室２０１内の圧力が低いほど、レーザ光Ｌ１に要求される最小エネルギーは増加する。
【００８３】
  そして、このような関係を利用し、本実施形態では、燃焼室２０１内の圧力に応じて励起光源１２に印加する電源２０からの印加電流を変えることで、適切なレーザ出力エネルギーを供給するようにし、それによって、すべての運転領域において、確実な着火と燃焼速度の向上を図るようにしている。
【００８４】
  上記図４からわかるように、燃焼室２０１内の圧力が低いほど、混合気の着火を行うためにレーザ光Ｌ１の出力エネルギーを大きくする必要があり、燃焼室２０１内の圧力が高いほど、レーザ光Ｌ１の出力エネルギーを小さくしても当該混合気の着火を行えることがわかる。
【００８５】
  そのため、本実施形態においては、燃焼室２０１内の圧力が低いほどレーザ発振器１２への印加電流を大きくし、燃焼室２０１内の圧力が高いほどレーザ発振器１２への印加電流を小さくすることができる。このことについて、図５に具体的に示す。
【００８６】
  図５は、点火信号、印加電流、レーザ出力（レーザ光Ｌ１の出力形態）のタイミングチャートを示す図であり、（ａ）は高負荷時の場合、（ｂ）は軽負荷時の場合をそれぞれ示す。ＥＣＵ３０から発せられる点火信号の立ち下がりに同期して、
電源２０から印加電流が発せられ、それを受けたレーザ発振器１０からレーザ光Ｌ１が出力される
【００８７】
  たとえば、エンジンの高負荷時には燃焼室２０１内の圧力が高いため、点火に必要なレーザ出力エネルギーは比較的少なくてもよい。そこで、図５（ａ）に示されるように、励起光源１２への印加電流を比較的小さくし、レーザを単発で発振させることで、着火を行うようにする。
【００８８】
  一方、エンジンの軽負荷時には燃焼室２０１内の圧力が低いため、点火に必要なエネルギが増大する。そこで、図５（ｂ）に示されるように、励起光源１２への印加電流を高負荷時に比べて大きくし、レーザを多重発振させる。それにより、供給エネルギーと着火時間（レーザの発振時間）を増大させて、確実な着火を行なうようにする。
【００８９】
  また、本実施形態のレーザ点火装置１００においては、レーザ発振器１０が、電源２０からの印加電流が大きくなるにつれて多重発振が可能なものであることも特徴のひとつである。
【００９０】
  このようにレーザ発振器１０を多重発振させて発振期間を増大することで、レーザ光Ｌ１の集光位置２０３における混合気密度に時間的なばらつきがあっても、確実に着火させることができ、好ましい。」（段落【００７３】ないし【００９０】）
　
　（ｅ）「【０１３９】
  次に、レーザ点火装置１００の作動について説明する。ＥＣＵ２０２からの点火信号を受けた電源２０３から印加電流が印加されると、励起光源である半導体レーザ１２から共振器１３に励起光１４が入射する。
【０１４０】
  この励起光１４が入射し、レーザ媒質１５の励起が開始された当初は、レーザ媒質１５の反転分布は小さいので、レーザ媒質１５より放出されて可飽和吸収体１６に入射する光のパワーは小さい。それゆえ、レーザ媒質１５の励起が開始された当初は、可飽和吸収体１６は吸収が大きく不透明であるので、共振器１３のＱ値は小さく、レーザ発振は起きない。
【０１４１】
  共振器１３のＱ値が小さくレーザ発振していない期間もレーザ媒質１５は励起され続けて、レーザ媒質１５の反転分布は次第に大きくなっていき、レーザ媒質１５より放出されて可飽和吸収体１６に入射する光のパワーも次第に大きくなっていく。
【０１４２】
  やがて、レーザ媒質１５より放出されて可飽和吸収体１６に入射する光のパワーが吸収飽和閾値を超えると、可飽和吸収体１６は吸収が急激に小さくなり（つまり透明になり）、共振器１３のＱ値は大きくなって、レーザ媒質１５において誘導放出が急激に進み、
その結果、レーザ発振が起きる
出射されたパルスレーザ光Ｌ１をレンズなどによって混合気で満たされた燃焼室内２０１に集光させる
【０１４３】
  そして、燃焼室２０１内の集光部２０４におけるレーザ光のエネルギー密度が、ある一定値以上に達すると、ブレイクダウンが引き起こされ、プラズマが生成し、その熱で着火する。
【０１４４】
  ところで、
あらゆるエンジン条件で安定した着火を行うには、集光部２０４でのエネルギー密度を高め、確実にブレイクダウンを引き起こす必要がある
エネルギー密度を高めるには、レーザ出力を高めるか、集光範囲を狭めるか、レーザのパルス幅（照射時間）を短くする必要がある
【０１４５】
  
レーザ出力を高める場合、励起光１４の強度を高めるなどの方法が考えられる
【０１４６】
  また、
集光範囲を狭めた場合
【０１４７】
  そこで、本実施形態では、共振器長を短くし、
レーザから出射されるレーザのパルス幅を、たとえば２ｎｓ以下まで短くすることで、パワー密度を高めて安定した着火を実現する
　
　（ｆ）「【図面の簡単な説明】
【０１６８】
【図１】本発明の第１実施形態に係るレーザ点火装置をエンジンに取り付けた状態を示す概略断面図である。
【図２】電源およびレーザ発振器の内部構成を示す図である。
【図３】印加電流とレーザ出力エネルギーとの関係を示す図である。
【図４】燃焼室内の圧力と着火に必要なレーザ出力エネルギーとの関係を示す図である。
【図５】点火信号、印加電流、レーザ出力のタイミングチャートを示す図であり、（ａ）は高負荷時の場合、（ｂ）は軽負荷時の場合をそれぞれ示す図である。
【図６】上記第１実施形態の変形例における点火信号、印加電流、レーザ出力のタイミングチャートを示す図である。
【図７】本発明の第２実施形態に係るレーザ点火装置をエンジンに取り付けた状態を示す概略断面図である。
【図８】上記第２実施形態のレーザ点火装置の作動説明図である。
【図９】上記第２実施形態における印加電流、フォトディテクタ検出信号のタイミングチャートを示す図である。
【図１０】本発明の第３実施形態に係るレーザ点火装置をエンジンに取り付けた状態を示す概略断面図である。
【図１１】図１０中のレーザ点火装置の内部構成を示す概略断面図である。
【図１２】上記第３実施形態の第１の変形例としてのレーザ点火装置の内部構成を示す概略断面図である。
【図１３】上記第３実施形態の第２の変形例としてのレーザ点火装置の内部構成を示す概略断面図である。
【符号の説明】
【０１６９】
  １０…レーザ発振器、１２…励起光源としての半導体レーザ、
  １３…共振器、１４…共振器からの励起光、
  １５…レーザ媒質、１６…可飽和吸収体、
  １７…ミラー、１９…コーティング膜、２０…反射膜、
  ２１…コーティングされた膜、１００…レーザ点火装置、
  ２００…エンジンヘッド、２０１…燃焼室、
  ２０３…焦点位置、Ｌ１…レーザ光。」（【図面の簡単な説明】及び【符号の説明】）
　
（２）上記（１）（ａ）ないし（ｆ）及び図面から分かること
　（ア）上記（１）（ａ）ないし（ｆ）及び図面から、引用文献１には、エンジンの燃焼室２０１内にレーザ光Ｌ１を照射し集光させて、上記燃焼室内の混合気を着火させるレーザ点火装置１００が記載されていることが分かる。
　
　（イ）上記（１）（ａ）ないし（ｆ）及び図面から、引用文献１に記載されたレーザ点火装置１００は、レーザ光Ｌ１を出力させるレーザ発振器１０と、出力されたレーザ光Ｌ１を、燃焼室２０１内に導き、上記燃焼室内で集光させる集光レンズなどの光学系とを有していることが分かる。
　
　（ウ）上記（１）（ａ）ないし（ｆ）及び図面から、引用文献１に記載されたレーザ点火装置１００におけるレーザ発振器１０は、例えばレーザ媒質がＮｄ：ＹＡＧ結晶であり、励起光源１２が半導体レーザ光源であるパワー密度の高いレーザ光Ｌ１を発振させる高パワー密度レーザ発振器１０であることが分かる。
　
（３）引用文献１記載の発明
　上記（１）及び（２）並びに図面の記載を総合すると、引用文献１には、
　「エンジンの燃焼室２０１内にレーザ光Ｌ１を照射し集光させて、上記燃焼室２０１内の混合気を着火させるレーザ点火装置１００であって、
　上記レーザ光Ｌ１を発振させるレーザ発振器１０と、
　出力された上記レーザ光Ｌ１を、上記燃焼室２０１内に導き、上記燃焼室２０１内で集光させる集光レンズなどの光学系と、を有し、
　上記レーザ発振器１０は、
　エネルギー密度の高いレーザ光Ｌ１を発振させる高エネルギー密度レーザ発振器１０である、
　レーザ点火装置１００。」
という発明（以下、「引用文献１記載の発明」という。）が記載されている。 
　
　
２　原査定の拒絶の理由に引用された特表２００６−５２７４９４号公報（以下、「引用文献２」という。） 
（１）引用文献２の記載事項  
　引用文献２には、次の事項が図面とともに記載されている。なお、下線は、発明の理解の一助として、当審において付したものである。
　
　（ａ）「【特許請求の範囲】
【請求項１】
  
ポンピング放射を提供するポンピング源
  輝度コンバータと、
  を有する装置において、
  前記輝度コンバータは、その長さの少なくとも一部に沿って実質的に堅い領域を含んでいることを特徴とする、光放射を提供する装置。
【請求項２】
  請求項１に記載の装置において、前記輝度コンバータは、コア、第１クラッド、希土類ドーパント、第１端部、および第２端部を有する、光放射を提供する装置。
【請求項３】
  請求項２に記載の装置において、前記輝度コンバータは、前記第１端部と前記第２端部の間に位置するテーパー領域を有しており、
  前記装置は、
  前記第１端部の断面積が前記第２端部の断面積より大きく、
  前記輝度コンバータは、前記第１端部と前記テーパー領域の間において実質的に堅くなっていることを特徴とする、光放射を提供する装置。
【請求項４】
  請求項１乃至３の何れか１項に記載の装置において、前記ポンピング放射は、結合手段を使用して、前記ポンピング源から前記輝度コンバータに結合されている、光放射を提供する装置。
【請求項５】
  請求項４に記載の装置において、前記結合手段は、レンズである、光放射を提供する装置。
【請求項６】
  請求項２乃至５の何れか１項に記載の装置において、前記第１端部から出現する光放射を反射する第１反射器を有する、光放射を提供する装置。
【請求項７】
  請求項１乃至６の何れか１項に記載の装置において、第２反射器を含む、光放射を提供する装置。
【請求項８】
  請求項１乃至７の何れか１項に記載の装置において、
前記ポンピング源は、少なくとも１つのレーザーダイオード、レーザーダイオードバー、レーザーダイオードスタック、またはレーザーダイオードミニバースタックを有する、光放射を提供する装置
【請求項９】
  請求項１乃至８の何れか１項に記載の装置において、
前記ポンピング源は、半導体レーザー、ガスレーザー、アークランプ、またはフラッシュランプを含む
【請求項１０】
  請求項１乃至９の何れか１項に記載の装置において、複数の前記ポンピング源と、前記ポンピング源から放出された前記ポンピング放射を組み合わせる組み合わせ手段と、を有する、光放射を提供する装置。
【請求項１１】
  請求項１０に記載の装置において、前記組み合わせ手段は、ビームスプリッタ、反射器、偏光ビームコンバイナ、ビームシェーパ、波長分割マルチプレクサ、または、その長さの少なくとも一部に沿って光学的接触状態にある複数の光ファイバを有する、光放射を提供する装置。
【請求項１２】
  請求項１乃至１１の何れか１項に記載の装置において、前記輝度コンバータは、複数のコアを含む、光放射を提供する装置。
【請求項１３】
  請求項１乃至１１の何れか１項に記載の装置において、前記輝度コンバータは、単一のコアを含む、光放射を提供する装置。
【請求項１４】
  請求項１乃至１３の何れか１項に記載の装置において、前記輝度コンバータは、円形である、光放射を提供する装置。
【請求項１５】
  請求項１乃至１３の何れか１項に記載の装置において、前記輝度コンバータは、非円形である、光放射を提供する装置。
【請求項１６】
  請求項１乃至１５の何れか１項に記載の装置において、前記輝度コンバータは、希土類ドーパントを有する、光放射を提供する装置。
【請求項１７】
  請求項１６に記載の装置において、前記希土類ドーパントは、イッテルビウム、エルビウム、ネオジミウム、プラセオジミウム、ツリウム、サマリウム、ホルミウム、ジスプロシウム、イッテルビウムと同時ドーピングされるエルビウム、またはイッテルビウムと同時ドーピングされるネオジミウムからなる群から選択される、光放射を提供する装置。
【請求項１８】
  請求項２または請求項２に従属する請求項の何れか１項に記載の装置において、前記輝度コンバータは、第２クラッドを有する、光放射を提供する装置。
【請求項１９】
  請求項１乃至１８の何れか１項に記載の装置において、前記輝度コンバータは、ネオジミウムおよび／またはイッテルビウムによってドーピングされており、前記導波路は、イッテルビウム、エルビウム、またはイッテルビウムと同時ドーピングされるエルビウムによってドーピングされる、光放射を提供する装置。
【請求項２０】
  請求項１乃至１９の何れか１項に記載の装置において、前記輝度コンバータによってポンピングされる導波路を有する、光放射を提供する装置。
【請求項２１】
  請求項１乃至２０の何れか１項に記載の装置において、前記輝度コンバータは、横幅によって定義されており、前記横幅は、０．１ｍｍ〜１００ｍｍのレンジ内である、光放射を提供する装置。
【請求項２２】
  請求項２１に記載の装置において、前記横幅は、０．２ｍｍ〜２５ｍｍのレンジ内である、光放射を提供する装置。
【請求項２３】
  請求項２２に記載の装置において、前記横幅は、５ｍｍ〜１５ｍｍのレンジ内である、光放射を提供する装置。
【請求項２４】
  請求項１乃至２３の何れか１項に記載の装置において、前記輝度コンバータは、縦幅によって定義されており、前記縦幅は、０．１ｍｍ〜１００ｍｍのレンジ内である、光放射を提供する装置。
【請求項２５】
  請求項２４に記載の装置において、前記縦幅は、０．２ｍｍ〜２５ｍｍのレンジ内である、光放射を提供する装置。
【請求項２６】
  請求項２５に記載の装置において、前記縦幅は、２ｍｍ〜１５ｍｍのレンジ内である、光放射を提供する装置。
【請求項２７】
  請求項１乃至２６の何れか１項に記載の装置において、前記輝度コンバータは、長さに
よって定義されており、前記長さは、１ｍｍ〜２０００ｍｍのレンジ内である、光放射を提供する装置。
【請求項２８】
  請求項２７に記載の装置において、前記長さは、１０ｍｍ〜２００ｍｍのレンジ内である、光放射を提供する装置。
【請求項２９】
  請求項２８に記載の装置において、前記長さは、１０ｍｍ〜５０ｍｍのレンジ内である、光放射を提供するための装置。
【請求項３０】
  請求項１乃至２９の何れか１項に記載の装置において、前記輝度コンバータは、光ファイバプレフォームから形成されている、光放射を提供する装置。
【請求項３１】
  請求項３０に記載の装置において、前記プレフォームは、シリカ、シリシック（ｓｉｌｉｃｉｃ）、リン酸塩、またはリン酸ガラスから製造されている、光放射を提供する装置。
【請求項３２】
  請求項３０または３１に記載の装置において、前記プレフォームは、長手方向に延長する孔を含む、光放射を提供する装置。
【請求項３３】
  請求項３２に記載の装置において、前記プレフォームは、ストレスロッドを含む、光放射を提供する装置。
【請求項３４】
  請求項１乃至３３の何れか１項に記載の装置において、レーザー、Ｑスイッチファイバレーザー、主発振電力増幅器、または周波数コンバータを含むレーザーの形態である、光放射を提供する装置。」（【特許請求の範囲】の【請求項１】ないし【請求項３４】）
　
　（ｂ）「【０００１】
  本発明は、
光放射を提供する装置
本発明は、例えば、レーザー、Ｑスイッチファイバレーザー、主発振電力増幅器、または周波数コンバータを含むレーザーなどの、様々な形態をとることができる
　
　（ｃ）「【０００２】
  
パルスＮｄ：ＹＡＧ（Ｎｅｏｄｙｍｉｕｍ  ｄｏｐｅｄ  Ｙｔｔｒｉｕｍ  Ａｌｕｍｉｎｉｕｍ  Ｇａｒｎｅｔ）レーザーは、溶接、切削、およびマーキングなどの産業プロセスにおいて広く使用されている
レーザーによって生成されたプラズマ
Nｄ：ＹＡＧレーザーにおける最も一般的な形態は、所謂ロッドレーザーであり、この場合には、Ｎｄ：ＹＡＧが、ロッドとして形成され、ランプまたはレーザーダイオードによってポンピングされる
ビーム品質は、ビームパラメータ積の観点において定義可能であり、これは、ビームウエストにおけるビーム半径（単位：ｍｍ）に（半角）発散角（単位：ｍｒａｄ）を乗算したものである
通常のビームパラメータ積の値は、６ｋＷのランプポンピングＮｄ：ＹＡＧレーザーの場合には、２５ｍｍ．ｍｒａｄであり、６ｋＷのダイオードポンピングＮｄ：ＹＡＧレーザーの場合には、１２．５ｍｍ．ｍｒａｄである
【０００３】
  ビームパラメータと信頼性の観点からハイパワーレーザーの性能を改善するべく、多くの研究が行われている。Ｙｂ：ＹＡＧ（Ｙｔｔｅｒｂｉｕｍ  ｄｏｐｅｄ  Ｙｔｔｒｉｕｍ  Ａｌｕｍｉｎｉｕｍ  Ｇａｒｎｅｔ）は、最も有望なレーザー活性材料の１つであり、従来のＮｄドーピングした結晶よりもダイオードポンピングに適している。これは、０．９４μｍにおいてポンピング可能であり、１．０３μｍのレーザー出力を生成する。一般に使用されているＮｄ：ＹＡＧ結晶と比較すると、Ｙｂ：ＹＡＧ結晶は、ダイオードレーザーの熱管理要件を軽減するための相対的に大きな吸収帯域幅、相対的に長い上位の順位におけるライフタイム、単位ポンピングパワー当たり１／３〜１／４の熱負荷を具備している。Ｙｂ：ＹＡＧ結晶は、ハイパワーダイオードポンピングレーザーおよびその他の潜在的なアプリケーションにおいて、Ｎｄ：ＹＡＧ結晶に置き換わるものと予想される。
【０００４】
  ビーム品質の向上のためのルートを提供するべく、ロッドからディスクへの変更が既に実証済みである。約８ｍｍ．ｒａｄのビームパラメータ積を具備するべく、厚さが数ｍｍのいくつかのＹｂ：ＹＡＧディスクを含むディスクレーザーを設計し、結果的に、レーザーを溶接といくつかの切削アプリケーションに好適なものにすることができる。ディスクは、レーザーダイオードからの効率的な結合を円滑に実行するべく、５〜１０ｍｍの直径を具備している。ディスクレーザーの欠点は、必要なビーム品質を実現するために、ディスクの外部に長い光経路を提供する必要があるという点にある。このような長い光経路を提供することにより、結果的に、設計および製造が困難なレーザーと、温度変化や振動などの環境の乱れの影響を受けやすいレーザーが生成されることになる。
【０００５】
  ファイバレーザーが、溶接、切削、およびマーキングなどの材料加工アプリケーションに益々使用されるようになっている。これらの利点には、高効率、安定性、および高いビーム品質が含まれる。これらの利点は、レーザー共振器を導波路内に形成することによって生じたものである。例には、生物学的組織の画像化などの多光子処理用のフェムト秒レーザー、機械加工アプリケーション用のＱスイッチレーザー、およびハイパワー連続波レーザーが含まれる。ファイバレーザーは、多くのアプリケーションにおいて、更に成熟したダイオードポンピング半導体レーザーと競争する必要がある。このためには、格段に大きな光パワーと、高信頼性および低コストを実現する必要がある。
【０００６】
  ファイバレーザーは、通常、ダイオードポンピング半導体レーザーよりも長くなっており、これが、ラマン散乱が問題となるなどの非線形的な制約に結び付いている。短いファイバレーザーを具備することが有利であろう。
【０００７】
  ファイバレーザーは、通常、バーまたはスタックの形態のダイオードレーザーによってポンピングされる。バーおよびスタックからの出力は、ファイバレーザーの形状に理想的に整合しておらず、この結果、輝度の損失に結び付いている。この輝度の損失のために、結果的に、ファイバレーザーのクラッドにポンピング放射を供給することが必要となり、この結果、必要な吸収および出力エネルギーを得るべく、クラッドポンピングファイバレーザーの長さが増大することになる。ハイパワーのファイバレーザーは、長さが５ｍ〜１０ｍにもなり、通常、１００μｍ〜５００μｍのレンジ内の直径を具備するファイバとして形成される。」（段落【０００２】ないし【０００７】）
　
　（ｄ）「【０００８】
  本発明の目的は、前述の問題点を軽減する光放射を提供する装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
  本発明の非制限的な実施例によれば、光放射を提供する装置が提供され、この装置は、ポンピング放射を供給するポンピング源と、輝度コンバータと、を有し、本装置は、輝度コンバータが、その長さの少なくとも一部に沿って実質的に堅い領域を含んでいることを特徴としている。
【００１０】
  その長さの少なくとも一部に沿って実質的に堅くなっている輝度コンバータを提供する利点は、相対的に堅い部材を具備した半導体レーザーにおいて、
良好なビーム品質（ハイパワー（５００Ｗ超、好ましくは、５ｋＷ超）と１２．５ｍｍ．ｍｒａｄ未満のビームパラメータ積の組み合わせ）を実現可能である
８ｍｍ．ｍｒａｄ未満、好ましくは、５ｍｍ．ｍｒａｄ未満のビームパラメータ積を実現する
　
　（ｅ）「【００３０】
  
図１を参照すれば、光放射１０を提供する装置が提供されており、この装置は、ポンピング放射２を提供するポンピング源１と、輝度コンバータ３と、を有しており、本装置は、輝度コンバータ３が、その長さの少なくとも一部に沿って実質的に堅い領域を含んでいる
【００３１】
  その長さの少なくとも一部に沿って実質的に堅くなっている輝度コンバータを提供する利点は、
良好なビーム品質（ハイパワー（５００Ｗ超、好ましくは、５ｋＷ超）と１２．５ｍｍ．ｍｒａｄ未満のビームパラメータ積の組み合わせ）を、相対的に堅い部材を具備した半導体レーザーにおいて実現可能である
８ｍｍ．ｍｒａｄ未満、好ましくは、５ｍｍ．ｍｒａｄ未満のビームパラメータ積を実現する
　（中略）
【００３７】
  
ポンピング源１は、レーザーダイオード、レーザーダイオードバー、レーザーダイオードスタック、またはレーザーダイオードミニバースタックであってよい
この代わりに、または、これに加えて、ポンピング源１は、半導体レーザー、ガスレーザー、アークランプ、またはフラッシュランプであってもよい
　
　（ｆ）「【００６４】
  図１７に示されているように、７つのコア４が使用されている場合には、複合ビーム１６９は、コア４のビームパラメータ積よりも約３倍大きなビームパラメータ積を具備することになろう。この結果、光放射の波長が１μｍ〜１．１μｍのレンジ内にある場合には、コア４は、シングルモード化し、
複合ビーム１６９のビームパラメータ積は、約１ｍｍ．ｍｒａｄとなろう
更なるコア４を使用することにより、３ｍｍ．ｍｒａｄ〜２５ｍｍ．ｍｒａｄのレンジのビームパラメータ積を具備するハイパワーレーザーを提供可能である
　
（２）上記（１）（ａ）ないし（ｆ）及び図面から分かること
　（ア）上記（１）（ａ）ないし（ｆ）及び図面から、引用文献２には、ビームパラメータ積が、１２．５ｍｍ．ｍｒａｄ、約１ｍｍ．ｍｒａｄ又は３ｍｍ．ｍｒａｄ等で表される良好なビーム品質のレーザービームを発生させるレーザービーム発生装置が記載されていることが分かる。
　
（３）引用文献２に記載された技術
　上記（１）及び（２）並びに図面から、引用文献２には、
　「ビームパラメータ積が１２．５ｍｍ．ｍｒａｄ、約１ｍｍ．ｍｒａｄ又は３ｍｍ．ｍｒａｄ等で表される良好なビーム品質のレーザービームを発生させるレーザービーム発生装置。」
　という技術（以下、「引用文献２記載の技術」という。）が記載されている。
　
第４　対比  
　本願発明と引用文献１記載の発明とを対比すると、引用文献１記載の発明における「エンジン」は、その形状・構造又は技術的意義からみて、本願発明における「内燃機関」に相当し、以下同様に、「燃焼室２０１」は「燃焼室」に、「レーザ光Ｌ１」は「レーザービーム」に、「混合気」は「燃料粒子」に、「レーザ点火装置１００」は「レーザ点火装置」に、「発振」は「放射」に、「レーザ発振器１０」は「レーザビーム発生手段」に、「集光レンズなどの光学系」は「集光光学部材」に、それぞれ相当する。
　また、引用文献１記載の発明における「エネルギー密度の高いレーザ光Ｌ１を発振させる高エネルギー密度レーザ発振器１０」は、「エネルギー密度の高いレーザビームを放射する高エネルギー密度レーザビーム発生手段」である限りにおいて、本願発明における「ＢＰＰ値が、２０ｍｍ・ｍｒａｄ（半径・半角）以下の上記レーザビームを放射する低ＢＰＰレーザビーム発生手段」に相当する。
　してみると、本願発明と引用例に記載された発明は、
「内燃機関の燃焼室内にレーザビームを照射し集光させて、上記燃焼室内の燃料粒子を着火させるレーザ点火装置であって、
　上記レーザビームを放射するレーザビーム発生手段と、
　放射された上記レーザビームを、上記燃焼室内に導き、上記燃焼室内で集光させる集光光学部材と、を有し、
　上記レーザビーム発生手段は、
　　エネルギー密度の高いレーザビームを放射する高エネルギー密度レーザビーム発生手段である、レーザ点火装置。」
である点で一致し、以下の（１）及び（２）の点で相違している。
　
　（１）「パワー密度の高いレーザビームを放射する高パワー密度レーザビーム発生手段」に関して、本願発明においては、「ＢＰＰ値が、２０ｍｍ・ｍｒａｄ（半径・半角）以下の上記レーザビームを放射する低ＢＰＰレーザビーム発生手段」であるのに対し、引用文献１記載の発明においては、「パワー密度の高いレーザ光Ｌ１を発振させる高パワー密度レーザ発振器１０」である点。（以下、「相違点１」という。）
　
　（２）本願発明においては、「前記燃焼室内での前記レーザビームの焦点位置の移動距離が４０ｍｍ以上である」のに対して、引用文献１記載の発明においては、「前記燃焼室内での前記レーザビームの焦点位置の移動距離」が不明である点。（以下、「相違点２」という。）
　
　
第５　当審の判断  
　相違点１及び２について、以下に検討する。  
（１）相違点１について
　本願発明における「ＢＰＰ値」とは、本願明細書の発明の詳細な説明を参照すると、「ここで、ＢＰＰ値（ビームパラメータ積）とは、レーザビームの品質を示すパラメータの１つであり、焦点でのレーザビーム半径ω（ｍｍ）とレーザビームの広がりの半角度θ（ｍｒａｄ）の積で表す。ＢＰＰ＝ω・θ（ｍｍ・ｍｒａｄ）・・・（１）」（段落【００１０】）というものであるから、レーザービームの密度に対応する値であることが分かる。そして、具体的には、「なお、レーザビーム発生手段としては、２０ｍｍ・ｍｒａｄ（半径・半角）以下のＢＰＰ値を持つレーザビームを放射できるものであれば良いが、さらに、燃料粒子の着火に適する、波長、繰り返しパルスの周波数等を実現できるものが良い。例えば、ＹＡＧレーザ（１．０６４μｍ）等が挙げられる。」（段落【００１１】）と記載され、引用文献１に記載の発明の実施例と同様にＹＡＧレーザ等を用いることが分かる。したがって、引用文献１に記載の発明においても、ＢＰＰ値が、２０ｍｍ・ｍｒａｄ（半径・半角）以下の上記レーザビームを放射する低ＢＰＰレーザビーム発生手段を用いている蓋然性が高い。
　そうすると、相違点１は、実質的な相違点ではないとも考えられる。
　
　また、エンジンの燃料粒子（混合気）に点火するためには、短時間で着火することが必要であるから、良好なビーム品質（高エネルギー密度）のレーザビームを用いることが必要である。したがって、エンジンの点火のために良好なビーム品質（高エネルギー密度）のレーザビームを用いることは、当業者が容易に想到しうることである。
　なお、２０ｍｍ・ｍｒａｄ（半径・半角）という臨界値については、レーザビームの出力の大きさや燃料の種類によっても変わりうる値であり、当業者が実験等により適宜決定する値にすぎないと認められる。
　してみると、引用文献１に記載された発明において、良好なビーム品質（高エネルギー密度）のレーザービームを発生させるレーザービーム発生装置として、例えば、引用文献２に記載された技術を採用することにより、本願発明における上記相違点１に係る発明特定事項をなすことは、当業者が容易に想到し得たことである。
　
（２）相違点２について
　「内燃機関の燃焼室内にレーザビームを照射し集光させて、上記燃焼室内の燃料粒子を着火させるレーザ点火装置」の技術分野において、燃焼室内での前記レーザビームの焦点位置を移動可能にした技術は、本願出願前周知の技術（以下、「周知技術」という。例えば、特開平９−４２１３８号公報の【特許請求の範囲】及び図面、特開２００５−２４０７８２号公報の【特許請求の範囲】及び図面等の記載を参照。）にすぎない。また、焦点の移動距離の臨界値は、内燃機関の形式（２サイクル、４サイクル、オットーサイクル、ディーゼルエンジン、ロータリーエンジン等）、形状、大きさ（容積）、燃料の種類と噴射量、エンジンの運転条件（回転数、負荷、温度等）等によって異なるものであると認められるから、該臨界値を適宜定めることは、内燃機関のエンジンの形式、形状、大きさ、燃料の種類等に応じて当業者が実験等を通じて適宜決定する設計的事項にすぎない。
　してみると、相違点２に係る本願発明の発明特定事項は、引用文献１記載の発明において、周知技術を適用し、その際に数値範囲を実験等により適宜決定することにより、当業者が容易に想到し得たことである。
　
　そして、本願発明を全体としてみても、その作用効果は、引用文献１に記載の発明及び引用文献２に記載の技術並びに周知技術から当業者が予測できる範囲のものである。
　
　したがって、本願発明は、引用文献１に記載の発明及び引用文献２に記載の技術並びに周知技術に基いて当業者が容易に発明をすることができたものであるから、特許法第２９条第２項の規定により特許を受けることができない。
　
　
第６　むすび
　よって、結論のとおり審決する。