JPH0744040Y2 - レーザパルス発生装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案はレーザダイオードを用いてレーザパルスを発
生するレーザパルス発生装置に関するものである。

〔従来の技術〕

この種の装置としては、複数のアバランシェ型トランジ
スタ（アバランシェ動作を行うトランジスタ）の直列群
を並列に設けたパルス発生回路により得られるパルス幅
の狭いパルス電流をレーザダイオードに与えることによ
ってレーザパルスを得るようにしたレーザパルス発生装
置が特開平１−117382号公報などによって開示されてい
る。

〔考案が解決しようとする課題〕

上記のようなアバランシェ型トランジスタとレーザダイ
オードとを用いる装置では、単位時間当たりのレーザパ
ルスの発生率を比較的多くすると各回路部品の温度上昇
によって、目的の動作が果せなくなくなるため、種々の
冷却手段を講じなくてはならないが、この冷却手段の部
分の構造が大きくなり装置構成を大きくして、使用上、
不便になるなどの不都合がある。

このため、簡単で軽便な冷却構造をもつ装置の提供が期
待されているという課題がある。

〔課題を解決するための手段〕

この考案は、 複数のアバランシェ型トランジスタの直列群を並列に設
けたパルス発生回路により得られるパルス幅の狭いパル
ス電流をレーザダイオードに与えることによってレーザ
パルスを得るようにしたレーザパルス発生装置であっ
て、 上記のパルス発生回路の各回路素子を配線基板の裏面側
に配置し、上記のレーザダイオードを上記のパルス発生
回路の中央付近に位置付けるとともにレーザパルスの発
光部分を上記の配線基板の表面側に向けて配置した回路
基板部と、 配線基板の裏面側と対向し、前記配線基板との間に間隔
を設けて熱良導体板を配置した放熱対向板部と、 配線基板と上記の熱良導体板との間の間隙に、電気絶縁
性と熱良導性とをもつ樹脂材を充填した熱均等化部と を設けたレーザパルス発生装置を提供することにより上
記の課題を解決し得るようにしたものである。

〔実施例〕

以下、実施例を図面により説明する。

図において、配線基板１は、樹脂板11cの表面側1aと裏
面側1bとの両面に導体板11a・11b、例えば、銅の薄板を
貼り合わせて構成した配線用基板であり、例えば、両面
プリント配線用板である。

配線基板１の裏面側1bにはアバランシェ型トランジスタ
の直列群を並列に設けて構成したパルス発生回路10に必
要な各回路素子101を配置してある。

電源線端子102は各回路素子に必要な電源を与えるため
の電源用給電線102aの端子であり、また、制御信号端子
103はパルス発生回路10の発生動作を必要に応じて制御
するための信号、例えば、同期制御するための同期用信
号を与える信号線103aのコネクタである。

レーザダイオード15は、パルス発生回路10で発生したパ
ルス幅の狭いパルス電流、例えば、数ナノ秒〜数10ナノ
秒のパルス幅のパルス電流を与えてレーザパルスを発生
するための素子で、パルス発生回路10の中央付近（なる
べく中央で、かつ、配線基板の中央と一致させることが
望ましい）に配置され、レーザダイオード15のレーザパ
ルスの発光部分15aを、第２図のように、配線基板１の
表面側1aに向けて配置してある。

また、配線基板１の表面側1aの導体板11aは、接地可能
な回路側に接続して構成してある。

つまり、回路基板部100は上記のような配置基板１とパ
ルス発生回路10とレーザダイオード15とを主体にして構
成されている。

熱良導体板２は、例えば、アルミニウムまたはアルミナ
磁器の板であって、第２図のように、配線基板１の裏面
側と対向し、かつ、配線基板１との間に間隔201を設け
て配置してあり、配置基板１と熱良導体板２との間に支
柱31をネジ止めするなどによって保持してある。

つまり、放熱対向板部200は上記のような熱良導体板２
を主体にして構成されている。

樹脂材４は、電気絶縁性をもつとともに熱良導性をもつ
樹脂材、例えば、アルミナ粉または粒状体を混入したエ
ポキシ樹脂材（この考案においてアルミナ粉末入りエポ
キシ樹脂材という）であり、外形を整えるために必要な
型、例えば、上方が開口したコの字形の囲い、または適
宜の覆い施して間隔201の空間に注入して充填したもの
である。

つまり、熱均等化部300は上記のような樹脂材４を主体
にして構成されている。

また、間隔201は樹脂材４の電気絶縁性と熱良導性とが
パルス発生回路10の各回路素子とレーザダイオード15と
の動作を均等化し得るようにするための目的を達し得る
ような適切な間隔であって、なるべく狭い間隔に選択す
ることが望ましい。

放射用レンズ機構部分６は、レーザダイオード15から発
生されるレーザパルスを目的の方向に向けてビーム特性
を持たせるための光学レンズを仕組んだ機構部分であ
り、例えば、レーザパルスを空中を通して目的方向に放
射するためのレンズ機構またはレーザパルスを所定の光
ファイバーに放射するためのレンズ機構などであり、一
般にレンズ保持具や取付座の部分が金属製であり、この
取付座を配線基板１の表面側1aに取付穴51によって、第
３図のように、ネジ７などの適宜の取付具により取り付
けるようにしてある。

〔変形実施〕

この考案は、次のように変形して実施することができ
る。

（１）配線基板１を両面側1bにのみ導体板11bを施した
もので構成し、接地は別の適宜の箇所で接続されるよう
にする。

（２）間隔201の部分の周囲に適宜の覆いを施し、熱良
導体板２の適宜の箇所に穴を設けて熱伝導部材４の注入
口とする。

（３）支柱31を取付51と共通の位置にし、支柱31にネジ
を設けて、このネジを取付用のネジ部分とする。

（４）支柱31を設けずに、樹脂材４の注入用の枠型によ
って間隔201を設け、樹脂材４の接着力によって配線基
板１と熱良導体板２とを固定保持する。

（５）電源線102用の端子、制御信号端子103などの入力
用端子を、第３図に鎖線で示すように、熱良導体板２の
背後側に設けて樹脂材４の注入作業を行いやすくする。

（６）間隔201の周囲に適宜の覆いを施し、樹脂材４の
注入後も、そのまま使用できるようにする。

（７）配線基板１の表面側1aと放射用レンズ機構部分６
の取付座との間に、嵌め込み用環状部分8aをもつ間座８
を設けて、レーザダイオード15の発光位置とレンズ機構
の中心位置との一致作業を行いやすくする。

（８）裏面側1aの導体板11bに回路パターンを設けず全
面を接地回路側にして接地側以外の回路配線を各回路素
子のリード線で行い導体板11aが内部の熱均等化に寄与
し得るようにする。

また、配線基板１を、ハンダづけ可能な電気良導体で熱
良導体の１枚の板、例えば、銅板で形成して、上記の導
体板11bの全面を接地回路側にした場合と同様の回路配
線にすることにより内部の熱均等化と放熱との効果をよ
り向上させるようにする。

（９）レーザダイオード15として、発光部分15aにレン
ズと光ファイバーとを一体化した型のレーザダイオード
を用い、レンズ機構部分６の無いもので構成する。

（10）制御信号端子103を設けず、内部にパルスの繰り
返し周期を発生する回路を設けて構成する。

〔考案の効果〕

この考案によれば、上記のように、樹脂材４が電気絶縁
性と熱良導性とをもって内部温度の分布が均等化される
とともに背後側の熱良導体板２で放熱されるため、各回
路素子が部分的に過熱されて、例えば、アバランシェ型
トランジスタの一部の耐圧特性が崩れて動作不良を起こ
すことがないレーザパルス発生装置を提供し得るなどの
特長がある。

【図面の簡単な説明】

図面は実施例を示し、第１図は分解状態斜視図で各回路
素子間の配線を省略してあり、第２図は組立状態斜視
図、第３図は組立状態側面図である。 １……配線機構、２……熱良導体板 ４……樹脂材、６……放射用レンズ機構部分 ７……ネジ、８……間座 10……パルス発生回路 15……レーザダイオード

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】複数のアバランシェ型トランジスタの直列
   群を並列に設けたパルス発生回路により得られるパルス
   幅の狭いパルス電流をレーザダイオードに与えることに
   よってレーザパルスを得るようにしたレーザパルス発生
   装置であって、 a.前記パルス発生回路の各回路素子を配線基板の裏面側
   に配置し、前記レーザダイオードを前記パルス発生回路
   の中央付近に位置付けるとともに前記レーザパルスの発
   光部分を前記配線基板の表面側に向けて配置した回路基
   板部と、 b.前記裏面側と対向し、前記配線基板との間に間隔を設
   けて熱良導体板を配置した放熱対向板部と、 c.前記配線基板と前記熱良導体板との間の間隙に、電気
   絶縁性と熱良導性とをもつ樹脂材を充填した熱均等化部
   と を具備することを特徴とする装置。
2. 【請求項２】実用新案登録請求範囲請求項第１項記載の
   装置であって、 a.前記配線基板として両面に導体板を設けたものを用
   い、前記表面側の前記導体板を接地可能な回路側に接続
   して構成した回路基板部形成手段と、 b.前記熱良導体板をアルミニウム板にするとともに、前
   記配線基板との間に支柱を設けて前記配線基板と前記ア
   ルミニウム板とを固定して構成する放熱対向板部形成手
   段と、 c.前記樹脂材としてアルミナ粉末入りエポキシ樹脂を充
   填して構成する熱均等化部形成手段と を具備することを特徴とする装置。