浜ホト，小型ビームパターン光源を高密度集積

浜松ホトニクスは，2次元のビームパターンを出力する半導体レーザーでは世界最小クラスとなる，「iPMSEL」（integrable Phase Modulating Surface Emitting Lasers）素子の高密度集積技術を確立し，2mm角のチップ上に素子を縦横4列ずつ形成した「iPMSEL アレイ素子」の開発に成功した（ニュースリリース）。

この開発品は，1万点以上のドットや縞，格子，文字，CG，画像など，さまざまなビームパターンを切り替えて出力できるiPMSELアレイ素子。

同社は，フォトニック結晶面発光レーザーの技術をベースとして，独自のホログラム設計技術と微細加工技術により，2次元のビームパターンを出力する半導体レーザーであるiPMSEL 素子を開発してきた。

物体に照射したビームパターンの歪みをカメラで撮影し，表面の3次元形状を計測することができる。現在，3次元形状計測向けでは，垂直共振器面発光レーザー（VCSEL）と，VCSELからの光を成形する回折光学素子（DOE）で構成される2次元のビームパターン光源が主流となっている。

このような中，VCSELとDOEによるビームパターン光源の約10分の1となる小型のiPMSEL素子を高密度に形成することで，高精度の3次元形状計測向け光源としての応用が期待されることから，同社はiPMSE素子の高密度集積技術の確立に取り組んできた。

これまでiPMSEL素子の発光部を約100μm角まで小型化するとともに，個々の素子を電気的に制御することでビームパターンを切り替えて出力できることを実証した。今回，iPMSEL 素子のプロセス技術の応用により，2mm角のチップ上に約200μm角の素子を300μm間隔で縦横4列ずつ，高密度かつ高精度で一括して形成する技術を確立し，小型のiPMSELアレイ素子の開発に成功した。

これにより，これまでと同面積に10倍以上のiPMSEL素子を高密度で形成するとともに，素子の位置精度を向上させたことで，さまざまな高精度のビームパターンを切り替えて出力可能とした。

この開発品により，位相シフト法をはじめとする高精度の計測が可能となることから，高い精度が求められる工業用の3次元形状計測機器向け光源としての応用が期待されるという。また，モーションキャプチャや顔面認証へ応用することで，精度を向上できると見込んでいる。

さらに，高密度集積技術により小型軽量化を実現したことで，内視鏡をはじめとする医療用や工業用の小型ファイバスコープなどへの応用も期待されるとしている。

主な仕様は以下の通り。
1素子あたりの出力：20mW
波長：940nm
外形寸法（W×H×D）：2×2×0.2mm