JP4326698B2

JP4326698B2 - コリメータ光学系を含む光学的エミッタ・アレー

Info

Publication number: JP4326698B2
Application number: JP2000547681A
Authority: JP
Inventors: ハオシルトディルク
Original assignee: Limo Patentverwaltung GmbH and Co KG
Current assignee: Focuslight Germany GmbH
Priority date: 1998-04-30
Filing date: 1999-04-30
Publication date: 2009-09-09
Anticipated expiration: 2019-04-30
Also published as: WO1999057791A1; EP1075719A1; DE19819333A1; DE59900604D1; ATE211316T1; EP1075719B1; JP2002513959A; US6384981B1

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、視準光学系を含む光学的エミッタ・アレーであって、ｘ−方向へ分散度α_xを有し、中心間隔Ｐ_xがエミッタ寸法Ｅ_xよりも大きい伸張した複数のエミッタが、ｘ−方向へ並置されており、視準光学系が、エミッタ・アレーに前置された円筒レンズ・アレーを有し、上記円筒レンズ・アレーが、それぞれエミッタに配されｙ−方向へ円筒軸線が延びる複数の集光円筒レンズ面を有する形式のものにに関する。
【０００２】
【従来の技術】
線形マトリックスの形で、中心間隔Ｐ_x内にｘ−軸線に沿って延びるｘ−方向へ長い幅Ｅ_xの線形光源を有するこの種のエミッタ・アレーは、例えば、高出力ダイオードレーザ・バーに使用される。
【０００３】
上記レーザバーの全幅は、おおよそ数ｍｍの範囲で移動される。実際の使用の場合、一般に、別個の線分から形成されたこの不連続な光束プロフィルに対して、光束整形（均一化または幾何学的な横断面変換）を行う必要がある。この光束調整の第１工程は、有効光束横断面全体にわたって、できる限り十分に分散度を減少させることを目的とする視準操作である。
【０００４】
視準操作の場合、半導体レーザの極めて異方性の分散度分布を考慮する必要がある。即ち、ｙ−方向（“高速軸（ｆａｓｔ−ａｘｉｓ）”の分散角α_yは、比較的大きく、他方、ｘ−方向（“低速軸（ｓｌｏｗ−ａｘｉｓ）”の分散角α_xは、比較的小さい。各座標に平行化円筒レンズを使用することによって、この状況に対処しうる。
【０００５】
多数の放射センターを有するレーザバーの場合、分散度が大きいため、エミッタ・アレーの前に、できる限り密着して固定する若干のｘ−方向円筒レンズによって高速軸視準を行う。低速軸の視準には、エミッタの中心間隔Ｐ_xに対応する幅を有する各円筒レンズを、放射方向に見て、当該のエミッタの前に設置した円筒レンズ・アレーを使用する。
【０００６】
円筒レンズ・アレーの焦点距離Ｆが、エミッタＥ_xに対して最大限に大きい場合、基本的に、ｘ−方向の良好な視準が可能である。しかしながら、この場合、構造長さが大きくなる。このように大きい構造的長さは、精密光学的構成要素の場合に特に不利であり、望ましくない。
【０００７】
またこの方策の場合、エミッタから出る光束が、ｘ−方向へ見てエミッタの前の距離ａにおいて重畳し、従って、各エミッタについて、別個の分散度減少が不可能となるという欠点がある。
【０００８】
各エミッタの別個の視準のために、重畳距離ａ内に、円筒レンズ・アレーを位置決めできる。基本的考察として、低速軸の分散度が小さいと仮定し、分散減少が可能なのは、エミッタ寸法／中心間隔比について、Ｅ_x／Ｐ_x＜０．５が成立する場合に限られる。しかしながら、高出力ダイオードレーザ・バーの場合、概ね、
Ｅ_x／Ｐ_x≧０．５であるので、唯一つの円筒レンズ・アレーによる別個の視準は不可能である。
【０００９】
光束断面が、依然として、不連続なエネルギ分布を有し、大きい不均一性にもとづき、エミッタ・アレーの高輝度の利用が制約を受けるという更なる問題がある。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
上述の問題点にもとづき、本発明の課題は、視準光学系を有し、構造的長さが小さくても、特に、光束の平行性および均一性に関して、より良い光束品質を供給しうる光学的エミッタ・アレー、特に、レーザ・バーを提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
この課題の解決のため、本発明によると、焦点距離Ｆ₁を有する第１円筒レンズ・アレーを、エミッタＥの前に、エミッタの前に放射される各光束の重畳が行われる重畳距離ａ内に設け、焦点距離Ｆ₁を重畳距離ａよりも小さく選択し、焦点距離Ｆ₂を有する第２円筒レンズ・アレーＢを、第１円筒レンズ・アレーの前に、距離ｂ＝Ｆ₁＋Ｆ₂ で設けることを提案する。
【００１２】
本発明によると、第１、第２円筒レンズ・アレーは、光学望遠鏡を形成し、この場合、そのエミッタ側を、エミッタに向けてある。この場合、第１円筒レンズ・アレーは、最大限でも、重畳距離ａ内にあるので、総合して、極めて短い構造的長さが得られる。
【００１３】
視準光学系の入口が重畳距離ａ内にあることによって、各エミッタの別個の視準が可能である。本発明の特殊な利点は、たとえＥ_x／Ｐ_x≧０．５であっても、有効な分散減少が行われるという点にある。
【００１４】
本発明に係るコリメータ・望遠鏡装置のこの利点は、第１円筒レンズ・アレーにより、まず、結像面において幅Ｅ_xのエミッタが中心間隔Ｐ_xの幅に仮想的に拡大されるということにもとづいている。これは、第２円筒レンズ・アレーのための有効な光源寸法に対応する。
【００１５】
ラグランジュ・不変量にもとづき、光束パラメータ積が一定であるため、（アパーチャ×ｓｉｎ（分散度）＝一定）、望遠鏡装置の倍率Ｍだけ、分散度が減少される。小さい角度についても、近似的に成立つので、低速軸の分散度が小さい場合も、もちろん、問題はない。
【００１６】
本発明に係る視準光学系の他の本質的利点は、中心間隔Ｐ_xに光源を拡大することによって、ｘ−方向へ連続的な線形光束横断面が得られるという点にある。即ち、所与のエミッタ・アレーについて、高輝度が得られる。後段の光束変換装置の入射光束として、均一な強度分布が特に有利である。
【００１７】
本発明のこの実施例の場合、重畳距離ａについて、下式が成立する。
ａ≦（Ｐ_x−Ｅ_x）／２ｔａｎ（α_x）
【００１８】
上式において、α_xは分散度である。第１円筒レンズ・アレーの焦点距離Ｆ₁について、下記の数値を使用する。
Ｆ₁＝ａ／｛（Ｅ_x／Ｐ_x）＋１｝
【００１９】
これから出発して、第２円筒レンズ・アレーの焦点距離Ｆ₂を計算する。
Ｆ₂＝Ｆ₁（Ｐ_x／Ｅ_x）
【００２０】
上式に、共働して結像望遠鏡を形成する２つの連続の円筒レンズ・アレーを含む円筒レンズ・コリメータを示してある。
【００２１】
結像望遠鏡装置を含む上記の本発明に係る実施例の視準効率は、別の方策にもとづき、エミッタＥの前に、エミッタから出る各光束の重畳が行われる重畳距離ａよりも小さい距離ｚ₁を置いて、第１円筒レンズ・アレーＡを設け、円筒レンズ・アレーＡの前には、距離Ｔを置いて、第２円筒レンズ・アレーＢを設け、この場合、アレーＡ．Ｂの円筒レンズによって、共働して、合成焦点距離Ｆ_r＝Ｆ_Aおよび主平面距離Ｔ＝Ｆ_Aを有する双凸レンズ・アレーを形成する、視界レンズを有するフーリエ変換望遠鏡装置によって実現できる。
【００２２】
視準について、第１円筒レンズ・アレーＡまでの距離に関して、既述の結像望遠鏡装置の場合と同一の条件、即ち、隣接のエミッタＥから出る光束が重畳してはならないという条件が当てはまる。
【００２３】
しかし、本発明の第１実施例とは異なり、第１円筒レンズ・アレーによって、結像は行われず、フーリエ変換が行われる。この構成の場合、第２円筒レンズ・アレーＢは、視界レンズの機能を有する。
【００２４】
この実施例は、理論的に、Ｅ_x＝０の場合に限り、最大焦点距離Ｆ_Aを達成できるということから出発する。しかし、実際には、エミッタＥは、伸張した光源として考慮される。
【００２５】
即ち、隣接のエミッタから出る光束が視準光学系の前で重畳しないという条件を満足するため、０＜Ｚ₁＜Ｆ_Aが成立しなければならない。
【００２６】
本発明の上記実施例によると、このことは、合成焦点距離Ｆ_rおよび主平面距離Ｔ＝Ｆ_A／ｎ（空気の場合、ｎ＝１）を有する双凸レンズ・アレーによって、総合的に視準を行うことにより達成される。この構造の場合、第２レンズＢが視界レンズとして役立つ。
【００２７】
焦点距離Ｆ_A _、Ｆ_Bを有する２つの薄肉レンズに関する関係から、視準系の合成焦点距離Ｆ_rについて、下式が成立する。
Ｆ_r＝（Ｆ_AＦ_B）／（Ｆ_A＋Ｆ_B−Ｔ／ｎ）
ここで、Ｔ／ｎ＝Ｆ_Aであれば、Ｆ_r＝Ｆ_Aとなる。
【００２８】
更に、Ｔ／ｎ＝Ｆ_Aである場合、下式が成立する。
ｚ₁＝Ｆ_A［１−Ｆ_A／Ｆ_B］または１／Ｆ_B＝１／Ｆ_A−ｚ₁／Ｆ_A ²
【００２９】
この場合、合成焦点距離Ｆ_rによって、エミッタＥと第１円筒レンズ・アレーＡとの間の距離について、フレキシブルに選択できる距離ｚ₁が得られる。この距離は、上記の関係にもとづき、視界レンズとして役立つ第２アレーＢの焦点距離Ｆ_Bによって補償される。
【００３０】
上述の双凸レンズ・アレーの場合、第１円筒レンズ・アレーＡによって形成される第１レンズ面が、光束のフーリエ変換を受持つ。第２円筒レンズ・アレーＢによって形成される第２レンズ面が、視界レンズとして、光束の放射角度の減少に寄与する。
【００３１】
エミッタ・アレーにおいて、各エミッタＥがｘ−方向へ極めて小さいという特定の条件の下で、可能な良好な輝度と関連して、まず、高速軸、即ち、ｙ−方向の分散を減少し、次いで、低速軸を視準するのが合目的的である。
【００３２】
これは、本発明にもとづき、エミッタＥと円筒レンズ・アレーとの間に、円筒軸線がｘ−方向へ、即ち、エミッタＥの縦軸線に平行に延びる円筒レンズ面Ｃを設けることによって達成される。第１円筒レンズ・アレーＡおよび第３円筒レンズ面Ｃを、１つのモノリシックモジュールに統合したことによって、有利なことには、レンズ表面の数が少なくなる。
【００３３】
ｙ−方向、即ち、高速軸の残存分散を除去するため、第１円筒レンズ・アレーＡと第２円筒レンズ・アレーＢとの間に、円筒軸線がｘ−方向へ延びる第４円筒レンズ面Ｄを設けることができる。これにより、円筒レンズ・アレーＡおよび円筒レンズＣの場合と同様の利点が得られる。更に、第２円筒レンズ・アレーＢおよび第４円筒レンズ面Ｄを、１つのモノリシックモジュールに統合すれば、合目的的である。
【００３４】
同一の設定課題から出発して、本発明にもとづき、低速軸視準のため、光学的に交互に作動される２つの連続の円筒レンズ・アレーを有する変更例をが考えられる。この場合、焦点距離Ｆ_Aを有する第１円筒レンズ・アレーＡを、エミッタＥから出る光束が重畳する重畳距離ａ内に、かつエミッタＥの前にＦ_Aに比して小さい距離ｃを置いて設け、同一の焦点距離Ｆ_Aを有する第２円筒レンズ・アレーを、第１円筒レンズ・アレーまでの上記焦点距離Ｆ_Aの間隔に設ける。
【００３５】
本発明のこの実施例は、通常の望遠鏡とは異なり、結像を行わないフーリエ装置である。この場合、第１円筒レンズ・アレーによって、中間平面内に、第２円筒レンズ・アレーのために、フーリエ変換にもとづき、本来の光源、即ち、レーザバーのエミッタの分散度に依存する大きさの光源が形成される。
【００３６】
円筒レンズ・フーリエ・望遠鏡と呼ばれるこの装置は、視準に関して、最初に挙げた従来の望遠鏡装置と同様に有効である。更に、エミッタ寸法Ｅ_xおよび距離Ｐ_xが小さいという利点が得られる。即ち、この場合、重畳距離ａが小さいので、低速軸の重畳は、既に、通常前置された高速軸用視準円筒レンズにおいて行われる。
【００３７】
基本的に、この問題は、高速軸用視準レンズの縮小によって解決できるが、この場合、アパーチャおよび焦点距離の縮小によって、視準された光束の高速軸方向（ｙ−方向）の分散度が増加する。この場合、フーリエ・望遠鏡装置は、視準作用の劣化を招くことなく、距離ｃの縮小によって、本発明に係る低速軸用円筒レンズ・アレーを、理論的には、距離ゼロまで、エミッタに密着させるという有利な可能性が得られる。
【００３８】
かくして、一方では、極めてコンパクトな構造が得られ、しかも、他方では、ｙ−円筒レンズの対応する位置決めによって、ｙ−方向の良好な視準を達成する可能性は保持される。
【００３９】
円筒レンズ・フーリエ・望遠鏡の場合、焦点距離Ｆ_Aについて、下式を使用する。
Ｆ_A ＝Ｐ_x／２ｔａｎα_x
【００４０】
円筒レンズ・アレーを一体に構成するのが好ましい。これは、望遠鏡装置およびフーリエ装置に関する。更に、第１、第２円筒レンズ・アレーを、それぞれ、一体に構成できる。更に、第１、第２円筒レンズ・アレーの光学的円筒レンズ面を、光学的モノリシックモジュールに設置することも考えられる。
【００４１】
本発明の好ましい実施例にもとづき、ｙ−方向へ円筒軸線が延びる円筒レンズを、高速軸用コリメータとしてエミッタ・アレーの前に設ける。この高速軸用コリメータは、同じく、アレーとして構成でき、場合によっては、同じく、第１円筒レンズ・アレー、または第２円筒レンズ・アレーと一体に構成することもできる。
【００４２】
これに関連して、有利な実施例では、例えば、エミッタに向く第１モノリシック光学素子の側に、ｘ−視準のための第１円筒レンズ・アレーの円筒レンズ面を設け、他の側に、ｙ−方向へ連続のｙ−方向視準用円筒レンズ面を設ける。この場合、焦点距離の間隔Ｆ_A内に、本発明に係る第２円筒レンズ・アレーを位置決めできる。かくして、ｘ−ｙ−視準光学系について、極めてコンパクトな構造態様が得られる。この場合、本発明に係るフーリエ・望遠鏡装置によって、ｘ−分散減少が行われる。
【００４３】
円筒レンズを非球面に構成するのが好ましい。出力の分散度が有意に減少することによって、中間平面内の結像品質が改善される。この場合、光束幅は、最大アパーチャＰ_xを越えない。
【００４４】
本発明に係る装置によって、Ｅ_x／Ｐ_xが、概ね０．５以上のエミッタ・アレー（この場合、好ましくは、高出力ダイオードレーザ・バー）に使用するため、本発明に係る新規の視準法を変換できる。この方法にもとづき、第１円筒レンズ・アレーによって、各エミッタの幅Ｅ_xの光束を中心間隔Ｐ_xに拡張し、幅Ｐ_xの仮想光源を第２円筒レンズ・アレーの中間平面に形成する。
【００４５】
本発明に係るこの方法の特殊な利点は、各エミッタについて、別個の視準が行われるという点にある。この場合、エミッタの前には、光束が、その分散にもとづいて、重畳を開始する重畳距離内に、前述の如き視準装置を挿入する。
【００４６】
この場合、代替方策として、第１、第２円筒レンズ・アレーを、望遠鏡コンフィギュレーションとして、即ち、上記レンズの焦点距離の和の間隔ｂ＝Ｆ₁＋Ｆ₂を置いて設けるか、フーリエコンフィギュレーションとして設ける。同一の焦点距離Ｆ_Aを有する双方の円筒レンズ・アレーは、焦点距離Ｆ_Aの間隔を置いて設けられる。
【００４７】
本発明に係る方法によって、各分散方向について、各円筒レンズ・アレーの従来の使用に起因する制約を克服できる。
【００４８】
【発明の実施の形態】
添付の図面を参照して、本発明の実施例を詳細に説明する。
【００４９】
図１は、幅Ｅ_xおよび中心間隔Ｐ_xを有するｘ−方向へ長い多数の線形放射面を備えるエミッタ・アレーを、ｙ−軸方向から見た図である。これは、概ね
Ｅ_x／Ｐ_x≧０．５であるダイオードレーザ・バーの典型的状態である。
【００５０】
ｘ−方向、即ち、低速軸の分散度を、α_xで示してある。この分散度にもとづき、光束は、遮られずに伝播する際、重畳距離ａ内で重畳を開始する。
【００５１】
距離ａ内に、ｙ−方向へ平行に延びる円筒レンズ面を有する幅Ｐ_xの第１円筒レンズ・アレーＡを設けてある。アレーＡの焦点距離はＦ₁である。
【００５２】
焦点距離Ｆ₂の第２円筒レンズ・アレーＢは、第１円筒レンズ・アレーＡから距離ｂ＝Ｆ₁＋Ｆ₂で設けてあり、エミッタＥに関してＡの結像面をなしている。従って、従来の望遠鏡装置が生ずる。
【００５３】
視準ずみの出力光束は、減少した分散度α_x´を有する。
【００５４】
図２は、本発明に係るフーリエ・望遠鏡装置を示す。この場合、焦点距離Ｆ_Aの第１円筒レンズ・アレーＡは、エミッタＥの直前に設けてあり、距離ｃは、重畳距離ａおよび焦点距離Ｆ_Aに比して小さい。
【００５５】
同一の焦点距離Ｆ_B＝Ｆ_Aを有する第２円筒レンズ・アレーＢは、第１円筒レンズ・アレーＡから上記距離に位置決めされており、かくして、フーリエ装置が実現される。即ち、円筒レンズ・アレーＢは、望遠鏡の中間平面内にある。
【００５６】
この装置の場合、分散度は、同じく、α_xからα_x´に減少される。
【００５７】
図３は、図１、図２の２つの円筒レンズ・アレーＡ、Ｂの本発明に係る配置の斜視図を示す。これにより、高速軸（ｙ−方向）視準を実施できる。
【００５８】
図３ａに示す実施例は、双方の円筒レンズ・アレーＡ、Ｂが、１つのモノリシックブロックＡ／Ｂに統合されている点で、図３の視準装置とは異なる。有利なことには、別個の構成の場合に必要な２つの光学的境界面は不要である。
【００５９】
図４は、完全な高速軸／低速軸用視準装置を示す。この場合、第１円筒レンズ・アレーＡの前には、高速軸視準のため、ｙ−方向へ軸線が延びる円筒レンズＣを設けてある。双方の円筒レンズ・アレーＡ、Ｂおよび円筒レンズＣは、それぞれ、モノリシックに構成され、好ましくは、非球面形状を有する。
【００６０】
図５は、第２実施例のコリメータの斜視図を示す。同図から明らかな如く、円筒レンズ・アレーＡ、Ｂは、それぞれ、モノリシックに構成されている。円筒レンズ・アレーＡの背面には、高速軸（ｙ−方向）視準のための円筒レンズ面Ｃが一体に形成されている。
【００６１】
他の実施例として、円筒レンズ・アレーＡ、Ｂを、モノリシックモジュールに形成でき、高速軸視準のため、別個の円筒レンズまたは円筒レンズ・アレーを設けることができる。
【００６２】
機能態様に関しては、既に、説明した。
【００６３】
図６は、アレーＡ、Ｂが双凸レンズ系を形成する本発明の変更例の光路を示す。この場合、アレーＡは、フーリエ変換器を形成し、他方、アレーＢは、視界レンズを形成する。双方のアレーＡ、Ｂの間隔は、双凸レンズ装置の主平面距離Ｔに対応する。即ち、Ｔ＝ｎＦ_Aであり、空気の場合は、ｎ＝１である。
【００６４】
双凸レンズ装置の合成焦点距離Ｆ_rについて、下式が成立する。
Ｆ_r＝Ｆ_A
エミッタＥとアレーＡとの間のフレキシブルに定めることができる距離ｚ₁によって、焦点距離Ｆ_Bについて、下記関係が成立する。
１／Ｆ_B＝１／Ｆ_A−ｚ₁／Ｆ_A ²
【００６５】
図７は、ｘ−方向（低速軸）、およびｙ−方向（高速軸）のための本発明に係る完全な視準装置の略図である。図７ａは、高速軸（ｙ−方向）視準を示し、図７ｂは、低速軸（ｘ−方向）視準を示す。エミッタＥおよび距離Ｐ_xが小さい場合には、特に、低速軸の方向のエミッタ光束の重畳は、高速軸視準のための光学系によって既に行われることになる。
【００６６】
図示の実施例の場合、この問題は、まず、円筒レンズＣによって、高速軸方向の分散を減少し、第２工程において、図６に示したレンズ組合せＡＢによって、低速軸分散を視準することによって、解決される。次ぎの工程において、他の円筒レンズＤによって高速軸の残存分散を減少する。
【００６７】
この構成には、視準ずみの低速軸によって、高速軸分散を最大限に減少できるという利点がある。これは、事前の低速軸視準を行うことなく可能である。
【００６８】
アレーＡおよび円筒レンズＣ、またはアレーＢおよび円筒レンズＤを、モノリシックモジュールに統合することによって、線形エミッタ・マトリックスＥの最善の視準のために、最大４つのレンズ表面が必要であるだけである。これは、もちろん、損失に関して特に有利である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る視準光学系の第１実施例を備えるエミッタ・アレーの光路の図面である。
【図２】本発明に係る視準光学系の第２実施例を備えるエミッタ・アレーの光路の図面である。
【図３】低速軸視準のための本発明に係る視準光学系の斜視図であり、ａは、他の実施例の視準光学系の図３と同様の図面である。
【図４】高速軸視準および低速軸視準のための本発明に係る視準光学系の斜視図である。
【図５】高速軸視準および低速軸視準のための本発明に係る視準光学系の第２実施例の斜視図である。
【図６】本発明に係る視準光学系の第３実施例を備えるエミッタ・アレーの光路の図面である。
【図７】ａ及びｂは、本発明に係る視準光学系の第４実施例を備えるエミッタ・アレーの光路の略図である。
【符号の説明】
Ａ第１円筒レンズ・アレー
Ｂ第２円筒レンズ・アレー
Ｃ第３円筒レンズ面
Ｄ第４円筒レンズ面
Ｅエミッタ
Ｅ_x エミッタ寸法
Ｆ₁ _、Ｆ_A Ａの焦点距離
Ｆ₂ _、Ｆ_B Ｂの焦点距離
Ｐ_x 中心間隔
ａ重畳距離
α_x 分散度

Claims

コリメータ光学系を含む光学的エミッタ・アレーであって、ｘ−方向へある発散度α_ｘを有し、ｘ−方向において中心間隔Ｐ_xが各エミッタ寸法Ｅ_xよりも大きいｘ−方向に伸張した複数のエミッタが、ｘ−方向へ並置してあり、コリメータ光学系が、エミッタ・アレーに前置された第１円筒レンズ・アレー（Ａ）を有し、上記第１円筒レンズ・アレー（Ａ）が、それぞれエミッタに対応して配され、ｘ−方向に垂直かつエミッタから出る光束の中心伝播方向に垂直なｙ−方向へ円筒軸線が延びる複数の集光円筒レンズ面を有する形式のものにおいて、第１円筒レンズ・アレー（Ａ）が焦点距離Ｆ_Ａを有し、エミッタ（Ｅ）の前に、エミッタから出る各光束の重畳が行われる重畳距離ａ内に配置されており、同一焦点距離Ｆ_Ａを有する第２円筒レンズ・アレー（Ｂ）が、第１円筒レンズ・アレー（Ａ）まで、上記焦点距離Ｆ_Ａの間隔を置いて設けてあることを特徴とするエミッタ・アレー。
焦点距離Ｆ_Ａについて、下式、即ち、
Ｆ_Ａ＝Ｐ_ｘ／｛２ｔａｎ（α_ｘ）｝
が成立することを特徴とする請求項１のエミッタ・アレー。
第１および第２円筒レンズ・アレー（Ａ、Ｂ）が、一体に構成されていることを特徴とする請求項１または２のエミッタ・アレー。
各エミッタから出る光束がｘ−方向よりもｙ−方向において速く発散し、ｘ−方向へ円筒軸線が延びる円筒レンズ（Ｃ）が、エミッタ・アレーの前に、高速軸用コリメータとして設けてあることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のエミッタ・アレー。
高速軸用コリメータ（Ｃ）が、第１または第２円筒レンズ・アレー（Ａ、Ｂ）と一体に構成されていることを特徴とする請求項４のエミッタ・アレー。
円筒レンズ面（Ａ、Ｂ、Ｃ）が、非球面に構成されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のエミッタ・アレー。
前記エミッタとして、ダイオードレーザ・バーを有することを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載のエミッタ・アレー。
エミッタ・アレーの光束のコリメート法であって、ｘ−方向へある発散度α_ｘを有し、ｘ−方向において中心間隔Ｐ_ｘが各エミッタ寸法Ｅ_ｘよりも大きいｘ−方向に伸張した複数のエミッタをｘ−方向に並置した形式のものにおいて、第１円筒レンズ・アレー（Ａ）によって、各エミッタの幅Ｅ_ｘの光束を中心間隔Ｐ_ｘに拡張し、かくして、幅Ｐ_ｘの仮想光源を、第１円筒レンズ・アレー（Ａ）と同じ焦点距離を有する第２円筒レンズ・アレー（Ｂ）の面に形成し、この場合、第１、第２円筒レンズ・アレー（Ａ、Ｂ）を、第２円筒レンズ・アレー（Ｂ）が視野レンズとして機能するフーリエコンフィギュレーションとして、上記レンズの焦点距離の間隔を置いて設けることを特徴とする方法。
コリメータ光学系を含む光学的エミッタ・アレーであって、ｘ−方向へある発散度α_ｘを有し、ｘ−方向において中心間隔Ｐ_ｘが各エミッタ寸法Ｅ_ｘよりも大きいｘ−方向に伸張した複数のエミッタが、ｘ−方向へ並置してあり、コリメータ光学系が、エミッタ・アレーに前置された第１円筒レンズ・アレー（Ａ）を有し、上記第１円筒レンズ・アレー（Ａ）が、それぞれエミッタに対応して配され、ｘ−方向に垂直かつエミッタから出る光束の中心伝播方向に垂直なｙ−方向へ円筒軸線が延びる複数の集光円筒レンズ面を有する形式のものにおいて、第１円筒レンズ・アレー（Ａ）は、エミッタ（Ｅ）の前に、エミッタから出る各光束の重畳が行われる重畳距離ａよりも小さい距離ｚ_１を置いて設けてあり、円筒レンズ・アレー（Ａ）の前には、距離Ｔを置いて、第２円筒レンズ・アレー（Ｂ）が設けてあり、この場合、アレー（Ａ、Ｂ）の円筒レンズが、共働して、合成焦点距離Ｆ_１＝Ｆ_Ａおよび主平面距離Ｔ＝Ｆ_Ａを有する双凸レンズ・アレーを形成するようになっていることを特徴とするエミッタ・アレー。
Ｆ_Ａ、Ｆ_Ｂおよびｚ_１について、下式、即ち、
１／Ｆ_Ｂ＝１／Ｆ_Ａ −ｚ_１／Ｆ_Ａ ^２
が成立することを特徴とする請求項９のエミッタ・アレー。
エミッタ（Ｅ）と第１円筒レンズ・アレー（Ａ）との間に、ｘ−方向へ円筒軸線が延びる円筒レンズ面（Ｃ）を設けてあることを特徴とする請求項９または１０記載のエミッタ・アレー。
円筒レンズ・アレー（Ａ）および円筒レンズ面（Ｃ）が、モノリシックモジュールに統合されていることを特徴とする請求項１１記載のエミッタ・アレー。
第１円筒レンズ・アレー（Ａ）と第２円筒レンズ・アレー（Ｂ）との間に、ｘ−方向へ円筒軸線が延びる円筒レンズ面（Ｄ）を設けてあることを特徴とする請求項９〜１２のいずれかに記載のエミッタ・アレー。
各エミッタの発する光束がｘ−方向よりもｙ−方向において速く発散し、第１および第２円筒レンズ・アレー（Ａ、Ｂ）のエミッタ（Ｅ）とは反対の側に、ｘ−方向へ円筒軸線が延びる円筒レンズ面（Ｄ）を設けてあり、かくして、低速軸の発散減少後、少なくとも、高速軸の残存発散の減少が行われるようになっていることを特徴とする請求項９〜１２のいずれかに記載のエミッタ・アレー。
第１円筒レンズ・アレー（Ａ）および円筒レンズ面（Ｄ）が、モノリシックモジュールに統合されていることを特徴とする請求項１３または１４に記載のエミッタ・アレー。
第１および第２円筒レンズ・アレー（Ａ、Ｂ）が、モノリシックモジュールに設けてあることを特徴とする請求項１〜１５のいずれかに記載のエミッタ・アレー。