專利名稱：用于驅(qū)動半導(dǎo)體激光器的方法和設(shè)備、和用于驅(qū)動用于半導(dǎo)體激光器的驅(qū)動電流圖案的 ...的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于驅(qū)動半導(dǎo)體激光器的方法和設(shè)備。 本發(fā)明也涉及一種用于產(chǎn)生校正圖案的方法，所述校正圖案用于驅(qū)動半導(dǎo)體激光器的方法中，用于校正在自動功率控制和/或光電檢測器的輸出中所使用的設(shè)定值。進(jìn)一步地，本發(fā)明涉及用光對光敏材料曝光的曝光設(shè)備，所述光從半導(dǎo)體激光器發(fā)射并通過空間光調(diào)制元件調(diào)制。
背景技術(shù)：
半導(dǎo)體激光器實(shí)際中使用在很多領(lǐng)域。日本未審查專利出版物Na 2005-055881公開了一種激光曝光設(shè)備，所述激光曝光設(shè)備用空間光調(diào)制元件調(diào)制從半導(dǎo)體激光器發(fā)射的光，并用被調(diào)制的光曝光光敏材料。此外，發(fā)射具有波長在400nm附近的激光束的GaN型半導(dǎo)體激光器是公 知的，這例如在日本未審查專利出版物No.2004-096062中公開。日本未審 査專利出版物No. 2005-055881公開了曝光設(shè)備利用該類型的半導(dǎo)體激光 器作為曝光光源。在半導(dǎo)體激光器的應(yīng)用中，例如當(dāng)半導(dǎo)體激光器應(yīng)用在前述的曝光設(shè) 備中時(shí)，希望驅(qū)動半導(dǎo)體激光器，使得它們的光輸出是恒定的。以這種方 式驅(qū)動半導(dǎo)體激光器的已知的方法包括ACC (自動電流控制)驅(qū)動方法以 及APC (自動功率控制)驅(qū)動方法，如在日本未審査專利出版物 No. 8 (1996) -274395中公幵。注意，日本未審查專利出版物No. 2001-267669 公開了一種用于半導(dǎo)體激光器的驅(qū)動方法，其中半導(dǎo)體激光器通過緊隨半 導(dǎo)體激光器的初始驅(qū)動之后的ACC方法而被驅(qū)動，這樣驅(qū)動電流值逐漸增 加，然后此后通過APC方法驅(qū)動。半導(dǎo)體激光器的驅(qū)動電流/光輸出性能由于自熱等而改變。因此，認(rèn) 識到其中驅(qū)動電流被控制成恒定的ACC驅(qū)動方法具有在激光器打開之后光輸出改變的缺點(diǎn)。該缺點(diǎn)特別是在高輸出半導(dǎo)體激光器中顯著地發(fā)生。 相似地，該缺陷在其中安裝有多個(gè)半導(dǎo)體激光器的激光器設(shè)備中顯著發(fā)生。此外，藍(lán)紫GaN型半導(dǎo)體激光器具有更差的照明效率，且產(chǎn)生比紅色 激光器更多的熱量。因此，在藍(lán)紫色GaN型半導(dǎo)體激光器中所述光輸出更 顯著地改變。有鑒于這些情況，APC驅(qū)動方法通常用于活動穩(wěn)定的光輸出。在APC 驅(qū)動方法中，所述驅(qū)動電流這樣被控制讓半導(dǎo)體激光器所發(fā)射的激光束 的一部分進(jìn)入監(jiān)測的光電檢測器；和產(chǎn)生反饋回路，這樣與半導(dǎo)體激光器 的光輸出成比例產(chǎn)生的監(jiān)測電流變得恒定。但是，在APC驅(qū)動方法中，所發(fā)射的光的一部分用作至反饋回路的輸 入，導(dǎo)致將被用于特定目的的光量減少。此外，必須需要額外的成本來提 供光量反饋回路電路。此外，在APC方法中，存在這種光輸出將在特定的條件下變得不穩(wěn)定 的問題。即，半導(dǎo)體激光器通常由容納在罐型封裝之內(nèi)的半導(dǎo)體激光器芯 片構(gòu)成。用于檢測朝向半導(dǎo)體芯片的后部發(fā)射的光的監(jiān)測光電檢測器也容 納在所述封裝中。所述APC方法通常通過利用監(jiān)測光電檢測器來實(shí)現(xiàn)，以 獲得穩(wěn)定的光輸出。但是，存在其中光輸出不穩(wěn)定的情況，甚至在采用APC 驅(qū)動方法的情況下，特別是當(dāng)半導(dǎo)體激光器是高輸出激光器時(shí)，例如GaN 型半導(dǎo)體激光器。這是因?yàn)榉胖迷诎雽?dǎo)體激光芯片附近的光電檢測器(例如光電二極 管)的量子效率由于半導(dǎo)體激光器芯片所產(chǎn)生的熱而改變。相應(yīng)地，光電 檢測器的光輸入量/輸出性能改變。在這種情況下，即使利用如下的驅(qū)動 方法也難于穩(wěn)定光輸出，所述驅(qū)動方法利用在日本未審查專利出版物 No. 2001-267669中所公開的ACC驅(qū)動方法和APC驅(qū)動方法。同時(shí)，在例如如上所述的激光曝光設(shè)備中，半導(dǎo)體激光器的光輸出是 確定曝光過程所用的時(shí)間的一個(gè)因素。因此，需要以低成本獲得穩(wěn)定的高 輸出激光束。但是，在ACC驅(qū)動方法被用于獲得穩(wěn)定的光輸出的情況下， 激光曝光設(shè)備必須等待直到半導(dǎo)體激光器的溫度在它們被打開之后穩(wěn)定。這產(chǎn)生了制造時(shí)間的損失，由此增加了激光曝光設(shè)備的產(chǎn)距時(shí)間。產(chǎn)距時(shí) 間的增加惡化了曝光工藝的生產(chǎn)率。將半導(dǎo)體激光器恒定地保持在ON狀態(tài)中可以考慮作為消除前述等待 狀態(tài)所造成的時(shí)間損失的方法。但是激光器的壽命由它們發(fā)射光的時(shí)間量 來確定。因此，半導(dǎo)體激光器的有效壽命減小一段時(shí)間量，即它們處于0N 狀態(tài)且沒有被用于執(zhí)行曝光工藝的一段時(shí)間量。例如，在激光器被用于曝光的時(shí)間在激光器處于ON狀態(tài)的總時(shí)間的百分比是50X的情況下，半導(dǎo)體 激光器的壽命減小大約1/2。有鑒于前述的情況研發(fā)本發(fā)明。本發(fā)明的目的是提供一種用于驅(qū)動半 導(dǎo)體激光器的方法和設(shè)備，使得能夠簡單地、以低成本和短啟動時(shí)間來獲 得穩(wěn)定的高輸出激光束。本發(fā)明的另一目的是提供一種用于獲得校正圖案的方法和設(shè)備，所述 校正圖案用在驅(qū)動半導(dǎo)體激光器的方法和設(shè)備中，用于校正用于自動功率 控制和/或光電檢測器的輸出的設(shè)定值。本發(fā)明的再一目的是縮短用光對光敏材料曝光的曝光設(shè)備的產(chǎn)距時(shí) 間，所述光從半導(dǎo)體激光器發(fā)射并通過空間光調(diào)制元件調(diào)制。發(fā)明內(nèi)容根據(jù)本發(fā)明的用于驅(qū)動半導(dǎo)體激光器的方法是用于驅(qū)動至少一個(gè)半導(dǎo)體的方法，包括步驟用至少一個(gè)光電檢測器檢測所述至少一個(gè)半導(dǎo)體激光器的輸出；將所述至少一個(gè)光電檢測器的輸出電流與對應(yīng)于至少一個(gè)半導(dǎo)體激光器的目標(biāo)光輸出的設(shè)定值進(jìn)行比較；以及基于所述比較結(jié)果、控制所述至少一個(gè)半導(dǎo)體激光器的驅(qū)動電流；其中預(yù)先產(chǎn)生根據(jù)從其啟動驅(qū)動開始所經(jīng)歷的時(shí)間量而限定的校正圖案， 所述校正圖案使得能夠獲得大體上均勻的光輸出；以及所述至少一個(gè)光電檢測器的設(shè)定值和/或輸出電流根據(jù)從至少一個(gè)半 導(dǎo)體激光器的驅(qū)動啟動開始經(jīng)過一預(yù)定時(shí)間段的校正圖案而改變。注意，在本說明書中，光電檢測器的"輸出電流"指的是輸出光電流注意，在根據(jù)本發(fā)明的用于驅(qū)動至少一個(gè)半導(dǎo)體激光器的方法中，可 以共用單個(gè)校正圖案來驅(qū)動多個(gè)半導(dǎo)體激光器。在共用單個(gè)校正圖案來驅(qū)動多個(gè)半導(dǎo)體激光器的情況下，對多個(gè)半導(dǎo) 體激光器執(zhí)行共同的定時(shí)，這對于根據(jù)校正圖案變化至少一個(gè)光電檢測器 的設(shè)定值和/或輸出電流來說是有利的。進(jìn)一步地，在共用單個(gè)校正圖案來驅(qū)動多個(gè)半導(dǎo)體激光器的情況下， 且在從多個(gè)半導(dǎo)體激光器發(fā)出的激光束被多路復(fù)用的情況下，在多個(gè)半導(dǎo) 體激光器之中以時(shí)滯執(zhí)行根據(jù)所述校正圖案變化所述至少一個(gè)光電檢測 器的設(shè)定值和/或輸出電流，這是有利的。優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明的用于驅(qū)動半導(dǎo)體激光器的方法將被用于驅(qū)動多 個(gè)半導(dǎo)體激光器，所述多個(gè)半導(dǎo)體激光器固定到共同的散熱片上。優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明的用于驅(qū)動半導(dǎo)體激光器的方法將被應(yīng)用于驅(qū)動 這樣的設(shè)備的多個(gè)半導(dǎo)體激光器，所述設(shè)備包括多個(gè)半導(dǎo)體激光器和多路 復(fù)用光纖，由多個(gè)半導(dǎo)體激光器中的每個(gè)所發(fā)射的激光束進(jìn)入所述多路復(fù) 用光纖以由此被多路復(fù)用。進(jìn)一步地，根據(jù)本發(fā)明的用于驅(qū)動半導(dǎo)體激光器的方法將被用于驅(qū)動 GaN型半導(dǎo)體激光器，這是有利的。根據(jù)本發(fā)明的用于驅(qū)動半導(dǎo)體激光器的方法將被用于這樣的情況是 有利的其中用于APC驅(qū)動方法中的至少一個(gè)光電檢測器設(shè)置在封裝內(nèi)， 所述至少一個(gè)半導(dǎo)體激光器也設(shè)置在所述封裝內(nèi)。根據(jù)本發(fā)明用于驅(qū)動半導(dǎo)體激光器的設(shè)備是通過下述步驟驅(qū)動至少 一個(gè)半導(dǎo)體激光器的設(shè)備用至少一個(gè)光電檢測器檢測所述至少一個(gè)半導(dǎo)體激光器的輸出；將所述至少一個(gè)光電檢測器的輸出電流與對應(yīng)于至少一個(gè)半導(dǎo)體激光器的目標(biāo)光輸出的設(shè)定值進(jìn)行比較；以及基于所述比較結(jié)果、控制所述至少一個(gè)半導(dǎo)體激光器的驅(qū)動電流，所述設(shè)備包括存儲器裝置，在所述存儲器裝置中，使得能夠獲得大體上均勻的光輸 出的校正圖案被記錄，所述校正圖案根據(jù)從其開始驅(qū)動時(shí)所經(jīng)歷的時(shí)間量來限定；以及控制裝置，所述控制裝置用于根據(jù)從半導(dǎo)體激光器的驅(qū)動啟動開始經(jīng) 過一預(yù)定時(shí)間段的校正圖案使所述至少一個(gè)光電檢測器的設(shè)定值和/或輸 出電流變化。注意，優(yōu)選地，所述控制裝置利用共用的單個(gè)校正圖案來驅(qū)動多個(gè)半 導(dǎo)體激光器。在控制裝置被配置成利用共用的單個(gè)校正圖案來驅(qū)動多個(gè)半導(dǎo)體激 光器的情況下，所述控制裝置根據(jù)校正圖案變化至少一個(gè)光電檢測器的設(shè) 定值和/或輸出電流、對多個(gè)半導(dǎo)體激光器執(zhí)行共同的定時(shí)，這是有利的。在控制裝置被配置成利用共用的單個(gè)校正圖案來驅(qū)動多個(gè)半導(dǎo)體激 光器、且從多個(gè)半導(dǎo)體激光器發(fā)射的激光束被多路復(fù)用的情況下，控制裝 置在多個(gè)半導(dǎo)體激光器中以時(shí)滯根據(jù)所述校正圖案來變化所述至少一個(gè) 光電檢測器的設(shè)定值和/或輸出電流，這是有利的。根據(jù)本發(fā)明的用于驅(qū)動半導(dǎo)體激光器的設(shè)備被構(gòu)造用于驅(qū)動被固定 到共用的散熱片上的多個(gè)半導(dǎo)體激光器，這是特別有利的。根據(jù)本發(fā)明的用于驅(qū)動半導(dǎo)體的設(shè)備將被用于驅(qū)動設(shè)備的多個(gè)半導(dǎo) 體激光器，所述設(shè)備包括多個(gè)半導(dǎo)體激光器和多路復(fù)用光纖，由多個(gè)半導(dǎo) 體激光器中的每個(gè)所發(fā)射的激光束進(jìn)入所述多路復(fù)用光纖以由此被多路 復(fù)用，這是特別優(yōu)選的。根據(jù)本發(fā)明的用于驅(qū)動半導(dǎo)體激光器的設(shè)備將被用于驅(qū)動GaN型半導(dǎo)體激光器，這是特別優(yōu)選的。有利地，根據(jù)本發(fā)明的用于驅(qū)動半導(dǎo)體激光器的設(shè)備將被用于用在APC驅(qū)動方法中的至少一個(gè)光電檢測器被設(shè)置在封裝中的情況下，所述至少一個(gè)半導(dǎo)體激光器也設(shè)置在所述封裝中。一種用于獲得校正圖案的第一方法，所述校正圖案應(yīng)用在根據(jù)本發(fā)明的用于驅(qū)動至少一個(gè)半導(dǎo)體激光器的方法中，所述第一方法包括步驟對于至少一個(gè)半導(dǎo)體激光器，在相對高速上、基于所述至少一個(gè)光電 檢測器和對應(yīng)于目標(biāo)光輸出的設(shè)定值之間的比較結(jié)果控制其驅(qū)動電流，由此在自動功率控制下驅(qū)動至少一個(gè)半導(dǎo)體激光器；用至少一個(gè)其他的光電檢測器檢測所述至少一個(gè)半導(dǎo)體激光器的光輸出，所述至少一個(gè)其他的光電檢測器設(shè)置在大體上不受所述至少一個(gè)半導(dǎo)體激光器產(chǎn)生的熱影響的位置處；在相對低速上變化所述至少一個(gè)其他的光電檢測器的設(shè)定值和/或輸出，以執(zhí)行自動功率控制，這樣通過所述至少一個(gè)其他光電檢測器所檢測 的至少一個(gè)半導(dǎo)體激光器的輸出變得均勻;以及指定所述至少一個(gè)其他的光電檢測器的設(shè)定值和/或輸出的變化的圖 案作為所述校正圖案。一種用于獲得校正圖案的第二方法，所述校正圖案應(yīng)用在根據(jù)本發(fā)明 的用于驅(qū)動至少一個(gè)半導(dǎo)體激光器的方法中，所述方法包括步驟通過基于所述至少一個(gè)光電檢測器和對應(yīng)于用于所述至少一個(gè)半導(dǎo) 體激光器的目標(biāo)光輸出的設(shè)定值之間的比較結(jié)果控制其驅(qū)動電流，在自動 功率控制下驅(qū)動至少一個(gè)半導(dǎo)體激光器；用至少一個(gè)其他的光電檢測器檢測所述至少一個(gè)半導(dǎo)體激光器的光輸出的至少一部分，所述至少一個(gè)其他的光電檢測器設(shè)置在大體上不受所 述至少一個(gè)半導(dǎo)體激光器產(chǎn)生的熱影響的位置處；根據(jù)所述至少一個(gè)其他光電檢測器的輸出的性能在所經(jīng)過的設(shè)定時(shí) 間增量處的變化，對至少一個(gè)其他光電檢測器的設(shè)定值和/或輸出在所經(jīng)過的設(shè)定時(shí)間增量處的校正量進(jìn)行計(jì)算；以及指定校正量和時(shí)間的經(jīng)過之間的關(guān)系作為所述校正圖案。 在根據(jù)本發(fā)明的用于獲得校正圖案的方法中，至少一個(gè)光電檢測器被用于執(zhí)行自動功率控制、以被設(shè)置在與所述至少一個(gè)半導(dǎo)體激光器相同的封裝中，這是特別有利的。一種用于獲得校正圖案的設(shè)備，所述校正圖案被用在根據(jù)本發(fā)明的用于驅(qū)動至少一個(gè)半導(dǎo)體激光器的設(shè)備中，所述設(shè)備包括至少一個(gè)光電檢測器，用于檢測至少一個(gè)半導(dǎo)體激光器的光輸出；自動功率控制回路，對于至少一個(gè)半導(dǎo)體激光器以相對高速、基于所 述至少一個(gè)光電檢測器的輸出電流和對應(yīng)于目標(biāo)光輸出的設(shè)定值之間的 比較結(jié)果、控制其驅(qū)動電流，由此在自動功率控制下驅(qū)動至少一個(gè)半導(dǎo)體激光器；至少一個(gè)其他的光電檢測器，用于檢測至少一個(gè)半導(dǎo)體激光器的光輸出，所述至少一個(gè)其他的光電檢測器設(shè)置在大體上不受所述至少一個(gè)半導(dǎo)體激光器所產(chǎn)生的熱影響的位置；以及在相對低速上用于變化所述至少一個(gè)其他的光電檢測器的設(shè)定值和/或輸出的裝置，以執(zhí)行自動功率控制，這樣由至少一個(gè)其他的光電檢測器所檢測的至少一個(gè)半導(dǎo)體激光器的輸出變得均勻，且所述裝置用于指定所 述至少一個(gè)其他的光電檢測器的設(shè)定值和/或輸出的變化的圖案作為所述校正圖案。注意，根據(jù)本發(fā)明的用于獲得校正圖案的設(shè)備被應(yīng)用于其中至少一個(gè) 光電檢測器設(shè)置在封裝中的情況下，這是有利的，其中所述至少一個(gè)光電 檢測器用于APC驅(qū)動方法中，所述至少一個(gè)半導(dǎo)體激光器也設(shè)置在所述封 裝中。同時(shí)，根據(jù)本發(fā)明的曝光設(shè)備是這樣的曝光設(shè)備，所述曝光設(shè)備用調(diào)制光來對光敏材料曝光，所述設(shè)備包括 至少一個(gè)半導(dǎo)體激光器；至少一個(gè)空間光調(diào)制元件，用于調(diào)制至少一個(gè)半導(dǎo)體激光器發(fā)射的 光；以及根據(jù)本發(fā)明的用于驅(qū)動至少一個(gè)半導(dǎo)體激光器的設(shè)備。 圖19是顯示下述量值的改變的示例圖表(a)驅(qū)動電流；(b)用于APC驅(qū)動方法中的光電二極管的電流輸出量，所述電流輸出量表示設(shè)置在罐型封裝之內(nèi)的半導(dǎo)體激光器的光輸出；(c)由光功率計(jì)檢測的半導(dǎo)體激光器 的光輸出；(d)半導(dǎo)體激光器安裝在其上的溫度受控襯底的溫度；和(e) 當(dāng)GaN半導(dǎo)體激光器通過APC驅(qū)動方法被驅(qū)動150秒時(shí)半導(dǎo)體激光器附近的 溫度。注意，(a)、 (b)和(c)的值由在圖表的左側(cè)沿著垂直軸線的相對 值所表示，(d)和(e)的值由圖形的右側(cè)沿著垂直軸的實(shí)際測量值(° C) 所指示。半導(dǎo)體激光器的光輸出(c)由功率計(jì)測量，所述功率計(jì)設(shè)置在 由半導(dǎo)體激光器所產(chǎn)生的熱沒有實(shí)質(zhì)效應(yīng)的位置處。如圖19中的圖表所示，當(dāng)半導(dǎo)體激光器通過APC驅(qū)動方法驅(qū)動時(shí)，用 在APC驅(qū)動方法中、由罐式封裝之內(nèi)的光電二極管所接收的光量(b)是恒 定的。但是，在與封裝遠(yuǎn)離的位置處所檢測的實(shí)際的光輸出(c)緊隨驅(qū) 動啟動之后極大減小，然后在穩(wěn)定之前隨著時(shí)間逐漸增加。這是由前述的光電二極管的量子效率的改變所導(dǎo)致，所述光電二極管被放置在半導(dǎo)體激 光器芯片的附近中，所述光電二極管的量子效率的改變是由于半導(dǎo)體激光 器芯片所產(chǎn)生的熱以及其光輸入量/輸出性能的對應(yīng)改變所導(dǎo)致。如上所述，所接收的光量(b)與實(shí)際的光輸出(C)不同。但是，在 二者之間存在預(yù)定的關(guān)系。因此，如果用于APC驅(qū)動的光電檢測器的輸出 基于該關(guān)系而被校正，則使得實(shí)際的光輸出大體上為穩(wěn)定的成為可能。特 別地，隨著驅(qū)動的啟動，實(shí)際的光輸出(C)逐漸減小。因此，所接收的 光量(b)(其實(shí)際的測量值是平的)可以被校正，這樣隨著驅(qū)動的啟動， 其被減小。在這種情況下，驅(qū)動電流(a)將增加，結(jié)果，實(shí)際的光輸出 (C)將變得大體上是均勻的。在APC驅(qū)動方法中，其中半導(dǎo)體激光器的驅(qū)動電流基于來自光電檢測器的輸出和對應(yīng)于半導(dǎo)體激光器的目標(biāo)光輸出的設(shè)定值之間的比較結(jié)果 而被控制，所述設(shè)定值可以被校正而不是光電檢測器的輸出被校正，以使 得實(shí)際的光輸出變得大體上是均勻的。即，在如上所述的情況下必須減小所接收的光量(b)的情況下，設(shè)定值可以被校正以增加。由此，驅(qū)動電 流(a)將增加，且可以獲得等同的結(jié)果。此外，光電檢測器的設(shè)定值和 輸出可以被校正以獲得等同的結(jié)果。根據(jù)本發(fā)明的用于驅(qū)動半導(dǎo)體激光器的方法包括下述步驟產(chǎn)生校正圖案，用于校正所述至少一個(gè)光電檢測器的設(shè)定值和/或輸出電流，這樣實(shí)際的光輸出變得均勻，根據(jù)這樣的時(shí)間量來限定所述校正圖案從所述至少一個(gè)半導(dǎo)體激光器的啟動驅(qū)動開始所經(jīng)過的時(shí)間量；以及根據(jù)從所述至少一個(gè)半導(dǎo)體激光器的驅(qū)動啟動開始經(jīng)過一預(yù)定時(shí)間段的校正圖案變 化至少一個(gè)光電檢測器的設(shè)定值和/或輸出電流。因此，半導(dǎo)體激光器的光輸出以例如圖20的方式改變，且在更短的時(shí)間量內(nèi)接近恒定的目標(biāo)光輸 出。由此，不會經(jīng)過長的啟動時(shí)間就穩(wěn)定地獲得高輸出激光束。此外，用于以該方式驅(qū)動半導(dǎo)體激光器的結(jié)構(gòu)利用半導(dǎo)體激光器的內(nèi)光電檢測器， 并可以通過稍微修改實(shí)現(xiàn)APC驅(qū)動方法的結(jié)構(gòu)來制造，所述結(jié)構(gòu)通常設(shè)置在半導(dǎo)體激光器設(shè)備中。相應(yīng)地，實(shí)現(xiàn)所述方法的結(jié)構(gòu)可以以簡單且低成 本地制造。用于變化至少一個(gè)光電檢測器的輸出電流的設(shè)定值和/或輸出電流的 單個(gè)校正圖案可以共用于驅(qū)動多個(gè)半導(dǎo)體激光器。在這種情況下，小容量 存儲器裝置可以被用于在其內(nèi)記錄所述校正圖案。在根據(jù)本發(fā)明的用于驅(qū)動半導(dǎo)體激光器的方法中，根據(jù)校正圖案變化 所述至少一個(gè)光電檢測器的設(shè)定值和/或所述輸出電流可以通過用于多個(gè) 半導(dǎo)體激光器的共用定時(shí)來執(zhí)行。在這種情況下，只有單個(gè)電流控制裝置 將是必須的，這使得以較低的成本制造驅(qū)動設(shè)備。在根據(jù)本發(fā)明的用于驅(qū)動半導(dǎo)體激光器的方法中，在利用共用的單個(gè) 校正圖案來驅(qū)動多個(gè)半導(dǎo)體激光器，且來自多個(gè)半導(dǎo)體激光器的激光束被 多路復(fù)用的情況下，根據(jù)所述圖案變化半導(dǎo)體激光器的驅(qū)動電流的步驟可 以在多個(gè)半導(dǎo)體激光器之中以時(shí)滯來執(zhí)行。在該情況下，在多路復(fù)用被取 消之前每個(gè)半導(dǎo)體激光器之間的光輸出的稍微變化以及被多路復(fù)用的激 光束的光輸出的變化得到平滑化。根據(jù)本發(fā)明的用于驅(qū)動半導(dǎo)體激光器的方法可以應(yīng)用于驅(qū)動多個(gè)半 導(dǎo)體激光器，所述半導(dǎo)體激光器固定到共用的散熱片。在該情況下，所述 方法在穩(wěn)定光輸出方面特別有效。即，在如上所描述的結(jié)構(gòu)中，每個(gè)半導(dǎo) 體激光器的性能可能由于由此產(chǎn)生的協(xié)同熱而改變。即使在該情況下，如 果利用單個(gè)共用圖案來驅(qū)動多個(gè)半導(dǎo)體激光器，由于由此產(chǎn)生的協(xié)同熱所 導(dǎo)致的光輸出的波動可以得到校正。根據(jù)本發(fā)明的用于驅(qū)動半導(dǎo)體激光器的方法可以用于驅(qū)動一個(gè)設(shè)備 的多個(gè)半導(dǎo)體激光器，所述設(shè)備包括多個(gè)半導(dǎo)體激光器；多路復(fù)用光纖， 由多個(gè)半導(dǎo)體激光器的每個(gè)所發(fā)出的激光束進(jìn)入所述多路復(fù)用光纖以由 此被多路復(fù)用。在該情況下，光輸出的穩(wěn)定效應(yīng)特別明顯。艮P，在上述的結(jié)構(gòu)中，存在其中被多路復(fù)用的激光束的輸出波動的情 況，這不僅是由于被驅(qū)動的多個(gè)半導(dǎo)體激光器的驅(qū)動電流/光輸出性能的 差異，而且由于由此產(chǎn)生的熱所導(dǎo)致。由于所產(chǎn)生的熱的緣故，由所述設(shè) 備的結(jié)構(gòu)部件的熱膨脹導(dǎo)致所述波動。所述熱膨脹從激光束和光纖的共軸 狀態(tài)移動所述激光束和光纖，由此改變激光束相對于光纖的輸入效率。此 外，存在其中激光束的束輪廓在從驅(qū)動啟動到穩(wěn)定驅(qū)動狀態(tài)的期間波動的情況。所述激光束相對于光纖的輸入效率在這些情況下也可以改變。但是，如果用于驅(qū)動半導(dǎo)體激光器的圖案通過檢測從光纖發(fā)出的激光 束而產(chǎn)生，那么可以獲得反映輸入效率的改變的圖案。因此，由于輸入效 率的改變所導(dǎo)致的光輸出的波動也可以得到校正。此外，當(dāng)將被驅(qū)動的半導(dǎo)體激光器是GaN型半導(dǎo)體激光器時(shí)，根據(jù)本發(fā)明的用于驅(qū)動半導(dǎo)體激光器的方法對穩(wěn)定光輸出特別有效。與其他類型的半導(dǎo)體激光器(例如GaAs型半導(dǎo)體激光器)相比，GaN型半導(dǎo)體激光器 產(chǎn)生更多的熱。因此，其驅(qū)動電流/光輸出性能在從驅(qū)動啟動到穩(wěn)定驅(qū)動 狀態(tài)的期間波動明顯。但是，通過應(yīng)用根據(jù)本發(fā)明的用于驅(qū)動半導(dǎo)體激光 器的方法，GaN型半導(dǎo)體激光器的驅(qū)動電流/光輸出性能的波動可以得到校 正，由此使得光輸出穩(wěn)定。此外，GaN型半導(dǎo)體激光器的特征在于，在室溫或者接近室溫、只有 其振蕩閾值電流響應(yīng)于溫度改變而改變。即，在室溫或者接近室溫、其斜 度效率不會響應(yīng)于溫度改變而極大地改變。因此，在將被驅(qū)動的半導(dǎo)體激 光器是GaN型半導(dǎo)體激光器的情況下，對于任意電流范圍確定的參數(shù)可以 在大體上所有的輸出范圍之內(nèi)應(yīng)用。即，所述參數(shù)不需要根據(jù)輸入的改變 而改變。同時(shí)，根據(jù)本發(fā)明的用于驅(qū)動半導(dǎo)體激光器的設(shè)備能夠執(zhí)行如上所述 的根據(jù)本發(fā)明的驅(qū)動半導(dǎo)體激光器的方法。根據(jù)本發(fā)明的用于獲得校正圖案的方法可以有效地產(chǎn)生將被用于根 據(jù)本發(fā)明的用于驅(qū)動半導(dǎo)體激光器的方法中的校正圖案。如上詳細(xì)所描述，根據(jù)本發(fā)明的用于驅(qū)動半導(dǎo)體激光器的方法使得能 夠簡單地、低成本地且沒有長啟動時(shí)間地獲得穩(wěn)定的高輸出激光束。相應(yīng) 地，利用執(zhí)行該方法的驅(qū)動設(shè)備的、根據(jù)本發(fā)明的曝光設(shè)備具有短的等待 時(shí)間，直到所述激光束的輸出穩(wěn)定化，這縮短圖像曝光的產(chǎn)距時(shí)間。因此， 是曝光設(shè)備的曝光光源的半導(dǎo)體激光器可以更少頻率地更換，由此也減少 曝光設(shè)備的運(yùn)行成本。


圖l是顯示根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的圖像曝光設(shè)備的外觀的透視圖；1圖2是顯示根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的圖像曝光設(shè)備的掃描器的結(jié)構(gòu) 的透視圖；圖3A是顯示形成在光敏材料上的被曝光區(qū)域的俯視圖； 圖3B是顯示被曝光頭所曝光的曝光區(qū)域的布置圖形；圖4是顯示根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的圖像曝光設(shè)備的曝光頭的示意 構(gòu)造的透視圖；圖5是顯示根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的圖像曝光設(shè)備的曝光頭的示意 橫截面圖；圖6是顯示數(shù)字微鏡裝置(DMD)的構(gòu)造的部分放大圖形；圖7A是用于解釋DMD的操作的圖形；圖7B是用于解釋DMD的操作的圖形；圖8A是在簡D不是傾斜的情況下、曝光束的掃描軌跡的俯視圖； 圖8B是在DMD是傾斜的情況下、曝光束的掃描軌跡的俯視圖； 圖9A是照射光纖陣列光源的構(gòu)造的透視圖；圖9B是照射光纖陣列光源的激光發(fā)射部分的光發(fā)射點(diǎn)的布置的主視圖；圖10是顯示多模式光纖的配置的圖形； 圖ll是顯示多路復(fù)用激光器光源的構(gòu)造的俯視圖； 圖12是顯示激光器模塊的構(gòu)造的俯視圖； 圖13是圖12的激光器模塊的側(cè)視圖； 圖14是圖12的激光器模塊的部分主視圖；圖15是用于本發(fā)明中的半導(dǎo)體激光器的另一示例的部分橫截面視圖； 圖16A是顯示DMD的被使用區(qū)域的示例的視圖； 圖16B是顯示DMD的被使用區(qū)域的示例的視圖；圖17是顯示根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的圖像曝光設(shè)備的電子構(gòu)造的 方框圖；圖18是顯示圖像曝光設(shè)備的半導(dǎo)體激光器驅(qū)動部分的方框圖； 圖19是由傳統(tǒng)的APC驅(qū)動方法驅(qū)動的半導(dǎo)體激光器的光輸出波動性能和溫度波動性能的圖形；圖20是根據(jù)本發(fā)明的方法驅(qū)動的半導(dǎo)體激光器的光輸出波動性能的圖形；圖21是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的、用于獲得校正圖案的設(shè)備的示意 方框圖；圖22是顯示根據(jù)本發(fā)明的驅(qū)動方法將應(yīng)用于其上的另一激光器設(shè)備 的透視圖；圖23是顯示將由根據(jù)本發(fā)明的方法驅(qū)動的半導(dǎo)體激光器的光輸出波動性能的例子的圖形；圖24是顯示由根據(jù)本發(fā)明的方法所驅(qū)動的半導(dǎo)體激光器的光輸出波動性能的另一示例的圖形；圖25是顯示根據(jù)本發(fā)明的驅(qū)動方法將被應(yīng)用于其中的再一半導(dǎo)體激 光器裝置的部分橫截面?zhèn)纫晥D；圖26是顯示根據(jù)本發(fā)明的驅(qū)動方法將被應(yīng)用于其中的又一半導(dǎo)體激 光器裝置的部分橫截面?zhèn)纫晥D；以及圖27是顯示圖26的裝置的一部分的放大部分示意側(cè)視圖。
具體實(shí)施方式
此后，將參照附圖詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。首先，將描述 根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的圖像曝光設(shè)備。[圖像曝光設(shè)備的配置]如圖1中所示，圖像曝光設(shè)備設(shè)有平面移動臺架152，用于通過抽吸在 其上保持光敏材料片材150。安裝基部156通過四個(gè)腿部154支承。沿著臺 架移動方向延伸的兩個(gè)引導(dǎo)件158設(shè)置在安裝基部156的上表面上。所述臺 架152設(shè)置成其縱向方向與臺架移動方向?qū)R，并由引導(dǎo)件158支承以可以 在其上往復(fù)移動。需要說明的是，圖像曝光設(shè)備也設(shè)有臺架驅(qū)動設(shè)備304 (參照圖15)，作為沿著引導(dǎo)件158用于驅(qū)動臺架152的輔助掃描裝置。C形門160設(shè)置在安裝基部的中心部分處，以跨在臺架152的移動路徑。 C形門160的端部固定到安裝基部156的側(cè)邊沿。掃描器162設(shè)置在門160的 第一側(cè)上，且用于檢測光敏材料150的前端和后端的多個(gè)(例如兩個(gè))傳 感器164設(shè)置在門160的第二側(cè)上。掃描器162和傳感器164分別安裝在門160上，并且固定在臺架152的移動路徑上方。需指出的是，掃描器162和 傳感器164連接到用于控制其操作的控制器(未示出)。掃描器162設(shè)有多個(gè)(例如14個(gè))曝光頭166，所述曝光頭166安置為 大致具有m行和n列(例如3行和5列)的矩陣，如圖2、 3B所示。在該示例 中，由于光敏材料150的寬度所施加的限制，4個(gè)曝光頭166設(shè)置成三行。 需要說明的是，安置在第m行、第n列中的單個(gè)曝光頭將指示為曝光頭166^被曝光頭166曝光的曝光區(qū)域168是其短側(cè)沿著副掃描方向的矩形區(qū) 域。相應(yīng)地，帶狀曝光區(qū)域170通過每個(gè)曝光頭166伴隨著臺架152的運(yùn)動 形成在光敏材料150上。需要說明的是，被安置在第m行和第n列中的曝光 頭所曝光的單個(gè)曝光區(qū)域?qū)⒅甘緸槠毓鈪^(qū)域168 。如圖3B中所示，每行的曝光頭166相對于其他行錯(cuò)開預(yù)定的間隔(曝 光區(qū)域的長側(cè)的自然數(shù)倍，在本實(shí)施例中是2倍)。這就保證帶狀曝光區(qū)域 170沿著垂直于副掃描方向的方向在其間不具有間隙，如圖3A中所示。因 此，不能由此被暴露的第一行的曝光區(qū)域168,,,和168u之間的部分可以被 第二行的曝光區(qū)域1682,,和第三行的曝光區(qū)域1683,,所曝光。每個(gè)曝光頭166K ,至168 . n設(shè)有由美國德州儀器制造的DMD 50 (數(shù)字 微鏡裝置)，用于根據(jù)圖像數(shù)據(jù)的每個(gè)像素調(diào)制入射到其上的光束。DMD50 連接到后面將描述的控制器302 (參照圖15)，包括數(shù)據(jù)處理部分和鏡驅(qū)動 控制部分?？刂破?02的數(shù)據(jù)處理部分基于輸入圖像數(shù)據(jù)在對于每個(gè)曝光 頭166必須被控制的區(qū)域之內(nèi)產(chǎn)生用于控制DMD 50的每個(gè)微鏡的驅(qū)動的控 制信號。需要說明的是，"必須被控制的區(qū)域"將在后面描述。根據(jù)數(shù)據(jù) 處理部分所產(chǎn)生的控制信號，鏡驅(qū)動控制部分控制對于每個(gè)曝光頭166的 DMD 50的每個(gè)微鏡的反射表面的角度。需要說明的是，反射表面的角度的 控制將在下面進(jìn)行說明。在DMD 50的光入射側(cè)處，光纖陣列光源66、光學(xué)系統(tǒng)67和鏡69以此順 序設(shè)置。光纖陣列光源66包括激光發(fā)射部分，所述激光發(fā)射部分由多個(gè)光 纖構(gòu)成，所述多個(gè)光纖的光發(fā)射端部(發(fā)光點(diǎn))沿著對應(yīng)于曝光區(qū)域168 的縱向方向的方向?qū)R。光學(xué)系統(tǒng)67校正從光纖陣列光源66發(fā)射的激光 束，以將所述激光束聚焦到DMD 50上。所述鏡69朝向畫D 50反射己經(jīng)通過 所述光學(xué)系統(tǒng)67的激光束。需要說明的是，光學(xué)系統(tǒng)67示意顯示在圖4中。如圖5中詳細(xì)所示，光學(xué)系統(tǒng)67包括聚光透鏡71，用于將從光纖陣列光源66發(fā)射的激光束B會聚作為照射光；棒狀光學(xué)積分器72 (此后，簡 單稱為"棒積分器72")，所述棒狀光學(xué)積分器72插入己經(jīng)通過所述聚光透 鏡71的光的光學(xué)路徑；以及準(zhǔn)直透鏡74，所述準(zhǔn)直透鏡74從棒積分器72設(shè) 置在下游，即朝向所述鏡69的側(cè)面。聚光透鏡71、棒積分器72和準(zhǔn)直透鏡 74導(dǎo)致從光纖陣列光源發(fā)射的激光束進(jìn)入DMD 50作為接近準(zhǔn)直光且具有橫 過其橫截面的均勻光束強(qiáng)度的光束。所述棒積分器72的形狀和操作將在后 面詳細(xì)描述。通過光學(xué)系統(tǒng)67發(fā)射的激光束B通過鏡69反射，并通過TIR(全內(nèi)反射) 棱鏡70照射到DMD 50上。需要說明的是，TIR棱鏡70從圖4省略。用于將通過DMD 50反射的激光束B聚焦到光敏材料150上的聚焦光學(xué) 系統(tǒng)51設(shè)置在DMD 50的光反射側(cè)上。聚焦光學(xué)系統(tǒng)51示意顯示在圖4中， 但是如圖5中詳細(xì)顯示，聚焦光學(xué)系統(tǒng)51包括由透鏡系統(tǒng)52、 54所構(gòu)成 的第一聚焦光學(xué)系統(tǒng)；由透鏡系統(tǒng)57、 58所構(gòu)成的第二聚焦光學(xué)系統(tǒng)；微 透鏡陣列55;和孔陣列59。微透鏡陣列55和孔陣列59設(shè)置在第一聚焦光學(xué)系統(tǒng)和第二聚焦光學(xué)系統(tǒng)之間。DMD 50是例如具有較大數(shù)目(例如1024 x 768)的微鏡62的鏡裝置， 每個(gè)微鏡構(gòu)成一個(gè)像素，所述微鏡62安置在SRAM單元60 (存儲器單元) 上且成矩陣。通過支撐柱所支撐的微鏡62設(shè)置在每個(gè)像素的最上部分，具 有高反射率的材料(例如鋁)通過汽相沉積而沉積在微鏡62的表面上。需 要說明的是，微鏡62的反射率是90%或者更大，且微鏡62的安置間距在垂 直和水平方向上均是13.7um。此外，在正常的半導(dǎo)體存儲器制造流水線 中制造的硅柵極的CMOS SRAM單元60通過包括鉸鏈和軛的支撐柱設(shè)置在微 鏡62之下。DMD 50是單塊集成電路結(jié)構(gòu)。當(dāng)將數(shù)字信號寫入DMD 50的SRAM單元60中時(shí)，由支撐柱支撐的微鏡 62相對于DMD50設(shè)置在其上的襯底在一定的范圍士a度(例如±12度)之內(nèi) 傾斜，對角線作為旋轉(zhuǎn)中心。圖7A顯示了微鏡62在ON狀態(tài)中傾斜+a度的 狀態(tài)，圖7B顯示了微鏡62在OFF狀態(tài)中傾斜一a度的狀態(tài)。相應(yīng)地，通過 根據(jù)圖像信號控制對應(yīng)于DMD 50的像素的每個(gè)微鏡62傾斜，入射到DMD 50上的激光束朝向每個(gè)微鏡62的傾斜方向反射，如圖6中所示。需要說明的是，圖6顯示了其中微鏡62被控制成在十a(chǎn)度和一a度上 傾斜的DMD 50的放大部分。每個(gè)微鏡62的ON/OFF操作通過控制器302執(zhí) 行，所述控制器302連接到DMD50。此外，光吸收材料(未示出)設(shè)置在 這樣的方向上在OFF狀態(tài)中的微鏡62所反射的激光束B朝向所述方向反射。優(yōu)選地，DMD 50設(shè)置成其短側(cè)相對于副掃描方向傾斜小的預(yù)定角度 (例如0.1度至5度)。圖8A顯示了在DMD50不是傾斜的情況下，每個(gè)微鏡 的反射光圖像53 (曝光束)的掃描軌跡，圖8B顯示了在DMD50是傾斜的 情況下曝光束53的掃描軌跡。沿著縱向方向?qū)R的、大量數(shù)目(例如1024)的微鏡的行的多個(gè)數(shù)目 的列(例如756)設(shè)置在DMD50的橫向方向上。如圖8B中所示，通過傾斜 DMD50,曝光束53的掃描軌跡(掃描線)的間距P/變得比在DMD50不是傾斜的情況下掃描線的間距P,窄。因此，圖像的分辨率可以得到極大得提 高。同時(shí)，由于DMD50的傾斜角度很小，在DMD50是傾斜的情況下的掃 描寬度W2和DMD50不是傾斜情況下的掃描寬度W,大體上是相同的。此外，相同的掃描線用不同的微鏡列重復(fù)曝光(多次曝光)。通過以 這種方式執(zhí)行多次曝光，就可以相對對齊標(biāo)志微控制曝光位置，且實(shí)現(xiàn)高 的細(xì)節(jié)曝光。在主掃描方向上對齊的多個(gè)曝光頭之中的接縫可以通過微控 制曝光位置而幾乎無縫。需要注意的是，在垂直于副掃描方向的方向上可以偏移微鏡列預(yù)定間 隔，以形成交錯(cuò)而不是傾斜DMD50，來實(shí)現(xiàn)相同的效果。如圖9A中所示，光纖陣列光源66設(shè)有多個(gè)激光器模塊64 (例如14個(gè))。 多模式光纖30的端部連接到每個(gè)激光器模塊64。具有與多模式光纖30相同 的芯直徑以及比多模式光纖30小的包覆層直徑的光纖31連接到每個(gè)多模 式光纖30的另外一端。如圖9B中詳細(xì)所示，光纖31安置成光纖30的與它們 連接到多模式光纖所在的端部相對的7個(gè)端部沿著垂直于副掃描方向的主 掃描方向?qū)R。兩行的7個(gè)光纖31構(gòu)成激光器發(fā)射部分68。如圖9B中所示，由光纖31的端部構(gòu)成的激光器發(fā)射部分68通過具有扁 平表面的兩個(gè)支撐板65之間夾持而固定。對于例如由玻璃構(gòu)成的透明保護(hù) 板來說，將其放在光纖31的發(fā)光端表面上是有利的。光纖31的發(fā)光端表面由于它們的高光學(xué)密度而可能收集灰塵且因此可能惡化。但是，通過如上 所述放置保護(hù)板，灰塵粘附到端部表面的情況可得以防止，且可以減緩惡在本實(shí)施例中，具有小的包覆層直徑以及大致l一30cm的長度的光纖 31同軸地連接到具有較大包覆層直徑的多模式光纖30的發(fā)光端，如圖10中 所示。每對所述光纖30、 31通過將光纖31的光入射端表面與多模式光纖30 的發(fā)光端表面熔接而被連接，這樣匹配其芯軸線。如上所述，所述光纖31 的芯部31a的直徑與多模式光纖30的芯部30a的直徑相同。突變型光纖、漸變型光纖、或者組合型光纖可以用作多模式光纖30 和光纖31。例如，可以利用由Mitsubishi Wire Industries KK所制造的 突變型光纖。在本實(shí)施例中，多模式光纖30和光纖31是突變型光纖。多模 式光纖30具有125nm的包覆層直徑、50ym的芯直徑和0.2的NA。光纖31具 有60ym的包覆層直徑、50lim的芯直徑和0.2的NA。多模式光纖30的光入 射端表面上的涂層的透射率是99. 5%或者更大。光纖31的包覆層直徑不限于60yin。用在傳統(tǒng)的光纖光源中的許多光 纖的包覆層直徑是125um。但是，隨著包覆層直徑減小，聚焦深度變深。 因此，優(yōu)選地多模式光纖的包覆層是80ym或者更小，更為優(yōu)選地，是60 um或者更小。同時(shí)，在單模式光纖的情況下，芯直徑必須是至少3 — 4um。 因此，優(yōu)選地，光纖31的包覆層直徑是10um或者更大。從耦合效率的角 度而言，優(yōu)選地，多模式光纖30的芯直徑和光纖31的芯直徑是匹配的。需要說明的是，利用兩種類型的具有不同直徑的光纖30、 31且將它們 熔接在一起(所謂的"橫向直徑熔接")不是必須的?？蛇x地，光纖陣列 光源可以通過綁定具有相同的包覆層直徑(在圖9A的示例中、光纖30)的 多個(gè)光纖而構(gòu)成。每個(gè)激光器模塊64通過如圖11中所示的多路復(fù)用激光器光源(光纖光 源)來構(gòu)成。多路復(fù)用激光器光源包括加熱塊10;多個(gè)(例如7個(gè))GaN 型半導(dǎo)體激光器芯片LD1、 LD2、 LD3、 LD4、 LD5、 LD6和LD7，它們對齊并 固定在加熱塊10上；準(zhǔn)直透鏡ll、 12、 13、 14、 15、 16、 17，設(shè)置成對應(yīng) 于每個(gè)GaN型半導(dǎo)體激光器芯片LDl — LD7;單個(gè)聚光透鏡20;和單個(gè)多模 式光纖30。 GaN型半導(dǎo)體激光器芯片可以是橫向多模式激光器芯片或者單模式激光器芯片。需要說明的是，半導(dǎo)體激光器的數(shù)目不限于7個(gè)，且可 以利用任何數(shù)目的半導(dǎo)體激光器。此外，可以利用其中集成了準(zhǔn)直透鏡ll 一17的準(zhǔn)直透鏡陣列，而不是準(zhǔn)直透鏡11一17。所有的GaN型半導(dǎo)體激光器芯片LDl — LD7具有相同的振蕩波長(例如 405nm)和相同的最大輸出(在多模式激光器的情況下，大約是100mW,在 單模式激光器的情況下大約是50mW)。需要說明的是，GaN型半導(dǎo)體可以具 有除了405nm之外的在350nm至450nm的波長范圍之內(nèi)的任何振蕩波長。如圖12、 13中所示，多路復(fù)用激光器光源與其他光學(xué)部件一起被容納 在具有開口頂部的盒形封裝40。所述封裝40設(shè)有封裝蓋41，所述封裝蓋41 形成用來密封開口頂部。封裝40被除氣，密封氣體被引入且封裝蓋41放置 在所述封裝上。由此，多路復(fù)用激光器光源被密封在封裝40的閉合空間(密 封空間)之內(nèi)?；?2被固定在封裝40的底表面上。加熱塊IO、用于保持聚光透鏡20 的聚光透鏡保持器45、和用于保持多模式光纖30的光入射端的光纖保持器 46被安裝在基板42上。多模式光纖的發(fā)光端被通過形成在其壁中的開口拉 出到封裝40的外部。準(zhǔn)直透鏡保持器44安裝在加熱塊10的側(cè)表面上，且準(zhǔn)直透鏡11一17 由此被保持。開口形成在封裝40的側(cè)壁中，且用于將驅(qū)動電流供給到GaN 型半導(dǎo)體激光器LD1 —LD7的布線47被通過其中拉出朝向封裝40的外部。需要說明的是，在圖13中，只有GaN型半導(dǎo)體激光器LD7和準(zhǔn)直透鏡17 用參考數(shù)字進(jìn)行標(biāo)識，以避免附圖中的復(fù)雜性。圖14是準(zhǔn)直透鏡11一17的安裝部分的主視圖。每個(gè)準(zhǔn)直透鏡11一17形成為細(xì)長的形狀，這通過切出包括具有非球形表面的圓形透鏡的光軸的 區(qū)域而獲得。細(xì)長的準(zhǔn)直透鏡可以通過例如模制樹脂或者光學(xué)玻璃來形 成。準(zhǔn)直透鏡11一17密集設(shè)置，且這樣它們的縱向方向垂直于GaN型半導(dǎo) 體激光器LD1 — LD7的光入射點(diǎn)的布置方向(圖14中的水平方向)。如上所述，GaN型半導(dǎo)體激光器LDl — LD7被安置固定在加熱塊10上。 此外，用于檢測朝向GaN型半導(dǎo)體激光器LDl至LD7的后部發(fā)射的光的光電 檢測器PD1至PD7被固定在加熱塊10上。光電檢測器PD1—PD7由例如光電二 極管構(gòu)成。GaN型半導(dǎo)體激光器LDl—LD7包括具有2um的發(fā)光寬度的有源層。沿 著平行于有源層的方向和垂直于有源層的方向分別具有10度和30度的光 束擴(kuò)散角的激光束Bl—B7從GaN型半導(dǎo)體激光器LDl — LD7發(fā)射。GaN型半導(dǎo) 體激光器LD1 — LD7設(shè)置成其發(fā)光點(diǎn)沿著平行于其有源層的方向?qū)R。相應(yīng)地，激光束B1—B7從每個(gè)發(fā)光點(diǎn)發(fā)射，這樣它們在其中它們的光 束擴(kuò)散角更大的方向匹配準(zhǔn)直透鏡11一17的長度方向的狀態(tài)下，且其中它 們的光束擴(kuò)散角更小的方向匹配準(zhǔn)直透鏡11一17的寬度方向的狀態(tài)下進(jìn) 入準(zhǔn)直透鏡11 17。每個(gè)準(zhǔn)直透鏡11一17的寬度和長度分別是1. l腿和 4.6mm。沿著水平方向和垂直方向的激光束B1—B7的光束直徑分別是0. 9mm 和2.6咖。準(zhǔn)直透鏡ll一17具有3mm的聚焦距離f,、數(shù)值孔徑NA為0.6,且安 置成間距為1.25mm。聚光透鏡20通過切出包括在平行平面具有非球形表面的圓形透鏡的 光軸的細(xì)長區(qū)域來獲得。聚光透鏡20形成為其在聚光透鏡11一17的安置方 向上(即水平方向)是長的，且在垂直于安置方向的方向上是短的。聚光 透鏡20的焦距f2為23咖，且數(shù)值孔徑NA為O. 2。聚光透鏡20也可以通過例如模制樹脂或者光學(xué)玻璃來形成。如圖5中所示的微鏡陣列55通過大量數(shù)目的微鏡55a來構(gòu)成，所述微鏡 55a對應(yīng)于DMD 50的每個(gè)像素二維安置。在本實(shí)施例中，只有1024x768列 的薩D 50的微鏡中的1024x256列被驅(qū)動，如后面將描述的那樣。因此，對 應(yīng)于其提供了1024x256列的微鏡55a。微鏡55a的安置間距在垂直方向和水 平方向上都是41um。微鏡55a通過光學(xué)玻璃BK7形成，并具有例如焦距 0. 19咖和0. ll的NA (數(shù)值孔徑)?？钻嚵?9具有形成通過其中的大量的孔59a，對應(yīng)于微鏡陣列55的微 鏡55a。在本實(shí)施例中，孑L59a的直徑是10iim。由顯示在圖5中的透鏡系統(tǒng)52、54構(gòu)成的第一聚焦光學(xué)系統(tǒng)放大從簡D 50向其傳送的圖像3倍，且將所述圖像聚焦到微鏡陣列55上。由透鏡系統(tǒng) 57、 58所構(gòu)成的第二聚焦光學(xué)系統(tǒng)放大己經(jīng)通過微鏡陣列55的圖像1. 6倍， 并將所述圖像聚焦到光敏材料150上。相應(yīng)地，來自DMD 50的圖像被放大 4. 8倍且投射到光敏材料150上。在本實(shí)施例中需要注意的是，棱鏡對73設(shè)置在第二聚焦光學(xué)系統(tǒng)和光敏材料150之間。通過在圖5的垂直方向上移動棱鏡對73，圖像在光敏材料150上的聚焦是可調(diào)節(jié)的。在圖5中需要注意的是，光敏材料150在箭頭F的 方向上傳輸以執(zhí)行副掃描。接著，本實(shí)施例的圖像曝光設(shè)備的電子配置將參照圖17進(jìn)行說明。如 圖17中所示，整體控制部分300連接到調(diào)制電路301，所述調(diào)制電路301反 過來連接到用于控制DMD 50的控制器302。整體控制部分300也連接到7個(gè) 恒流源305，用于通過D/A轉(zhuǎn)換部分303驅(qū)動激光器模塊64的GaN型半導(dǎo)體激 光器LD1 — LD7的每個(gè)。此外，整體控制部分300連接到臺架驅(qū)動設(shè)備304， 用于驅(qū)動所述臺架152。[圖像曝光設(shè)備的操作]接著，將描述如上所述的圖像曝光設(shè)備的操作。對于掃描器162的每 個(gè)曝光頭166，激光束B1—B7通過在漫射狀態(tài)中構(gòu)成光纖陣列光源66的多 路復(fù)用激光器光源的每個(gè)GaN型半導(dǎo)體激光器LDl — LD7 (參照圖ll)而發(fā) 射。激光束B1—B7從準(zhǔn)直透鏡11 —17之中、通過對應(yīng)于其的準(zhǔn)直透鏡所校 準(zhǔn)。準(zhǔn)直激光束B1 — B7通過聚光透鏡20聚光，并會聚到多模式光纖30的芯 部30a的光入射表面上。需要注意的是，GaN型半導(dǎo)體激光器LDl — LD7通過 如后面將描述的APC驅(qū)動方法所驅(qū)動，并被控制成它們的光輸出是恒定的。在本實(shí)施例中，準(zhǔn)直透鏡11 —17和聚光透鏡20構(gòu)成聚光光學(xué)系統(tǒng)，且 聚光光學(xué)系統(tǒng)和多模式光纖30構(gòu)成多路復(fù)用光學(xué)系統(tǒng)。g卩，通過聚光透鏡 20所會聚的激光束Bl—B7進(jìn)入多模式光纖30的芯部30a，并被多路復(fù)用為 單個(gè)激光束B，所述激光束B從光纖31發(fā)射，所述光纖31耦合到多模式光纖 30的發(fā)光端。激光束B1 — B7相對于多模式光纖30的耦合效率在每個(gè)激光器模塊中 是0.9。在每個(gè)GaN型半導(dǎo)體激光器LDl — LD7的輸出是50mW的情況下，具有 輸出為315mW (50mWx0.9x7)的多路復(fù)用激光束B可以從每個(gè)光纖31獲得， 所述光纖31設(shè)置成矩陣。相應(yīng)地，具有輸出為4.4W (0.315Wxl4)的激光 束B可以從14個(gè)組合的光纖31獲得。在圖像曝光期間，對應(yīng)于曝光校正圖案的圖像數(shù)據(jù)從調(diào)制電路301被 輸入到副D 50的控制器302。圖像數(shù)據(jù)臨時(shí)存儲在控制器302的幀存儲器中。圖像數(shù)據(jù)表示構(gòu)成圖像的作為二進(jìn)制數(shù)據(jù)(將被記錄/將不被記錄的點(diǎn)) 的每個(gè)像素的密度。光敏材料150將通過抽吸而被固定在其表面上的臺架152沿著引導(dǎo)件158通過如圖15中所示的臺架驅(qū)動設(shè)備304從門160的上游側(cè)傳輸?shù)较掠?側(cè)。當(dāng)臺架152通過所述門160之下時(shí)，光敏材料的前邊沿通過傳感器164 檢測，所述傳感器164安裝在所述門160上。然后，記錄在幀存儲器中的圖 像數(shù)據(jù)一次從多個(gè)線順序讀出。對于每個(gè)曝光頭166、基于讀出的圖像數(shù) 據(jù)通過信號處理部分產(chǎn)生控制信號。此后，鏡驅(qū)動控制部分控制每個(gè)曝光 頭的DMD 50的每個(gè)微鏡的ON/OFF狀態(tài)。需要說明的是，在本實(shí)施例中，對 應(yīng)于單個(gè)像素的每個(gè)微鏡的尺寸是14y 111x14 um。當(dāng)激光束B從光纖陣列光源66照射到DMD 50上時(shí)，在ON狀態(tài)中通過微 鏡反射的激光束通過透鏡系統(tǒng)54、 58聚焦到光敏材料150上。從光纖陣列 光源66發(fā)射的光束對于每個(gè)像素打開/關(guān)閉，且光敏材料150以這樣的方式 在像素單元(曝光區(qū)域168)中曝光，其中像素單元的數(shù)量大體上等于DMD 50的像素?cái)?shù)目。光敏材料150以恒定的速度用臺架152被傳輸。副掃描通過 掃描器162在與臺架移動方向相反的方向上執(zhí)行，且?guī)纹毓鈪^(qū)域170通過 每個(gè)曝光頭166被形成在光敏材料150上。需要說明的是，在本實(shí)施例中，其中具有1024個(gè)微鏡的微鏡行的768 列沿著副掃描方向設(shè)置在每個(gè)DMD 50上，如圖16A、 16B中所示。但是，只 有微鏡列的一部分(例如256列的1024微鏡)通過控制器302驅(qū)動。在這種情況下，可以利用位于畫D50的中心部分處的微鏡列，如圖16A 中所示。可選地，可以利用位于DMD 50的邊處的微鏡列，如圖16B中所示。 此外，在微鏡等的一部分中發(fā)生缺陷的情況下、將被利用的微鏡列可以適 當(dāng)?shù)剡M(jìn)行改變。DMD 50的數(shù)據(jù)處理速度受到限制，且每個(gè)行的調(diào)制速度與所利用的像 素的數(shù)目成比例地被確定。因此，通過只利用一部分的微鏡列來增加所述 調(diào)制速度。同時(shí)，在采用其中曝光頭相對于曝光表面連續(xù)移動的曝光方法 的情況下，沒有必要在副掃描方向上利用所有的像素。當(dāng)通過掃描器162對光敏材料150的副掃描完成，且光敏材料150的尾 邊通過傳感器162檢測到時(shí)，臺架152通過臺架驅(qū)動設(shè)備304沿著引導(dǎo)件152返回到其在門160的最上游側(cè)的起始點(diǎn)。然后，臺架152從門160的上游側(cè) 再次以恒定的速度移動到下游側(cè)。[圖像曝光設(shè)備的光學(xué)系統(tǒng)的細(xì)節(jié)]接著，將描述如圖5中所示的用于將激光束B照射至!j簡D 50上的照射光 學(xué)系統(tǒng)，包括光纖陣列66、聚光透鏡71、棒積分器72、準(zhǔn)直透鏡74、鏡 69和TIR棱鏡70。棒積分器72是光透射棒，例如形成為方形柱。激光束B在 其中被全反射的同時(shí)傳播通過棒積分器72的內(nèi)部，且激光束B的橫截面之 內(nèi)的密度分布均勻化。需要說明的是，防反射膜涂布在棒積分器72的光入 射表面和發(fā)光表面上，以增加其透射率。通過以這種方式均勻化激光束B 的橫截面之內(nèi)的強(qiáng)度分布，照射光的強(qiáng)度中的不均勻性可以被消除，且高 細(xì)節(jié)的圖像可以在光敏材料150上被曝光。接著，用于驅(qū)動構(gòu)成激光器模塊64的GaN型半導(dǎo)體激光器LDl—LD7的 方法將參照圖17進(jìn)行詳細(xì)說明。如圖15中所示的整體控制部分300由PC(個(gè) 人計(jì)算機(jī))等構(gòu)成。整體控制部分300控制激光驅(qū)動部分305，所述激光驅(qū) 動部分305設(shè)置用于每個(gè)半導(dǎo)體激光器LD1 — LD7。每個(gè)激光器驅(qū)動部分305 通過APC驅(qū)動方法驅(qū)動每個(gè)半導(dǎo)體激光器LD1 — LD7，這樣獲得恒定的目標(biāo) 光輸出。即，每個(gè)激光器驅(qū)動部分305基于檢測朝向半導(dǎo)體激光器LD1—LD7 的后部發(fā)射的光的光電檢測器PD1—PD7的輸出和設(shè)定值之間的比較結(jié)果 控制每個(gè)半導(dǎo)體激光器LD1 — LD7的驅(qū)動電流，這將在后面描述。此后，將參照圖18，詳細(xì)描述APC驅(qū)動方法，圖18顯示了激光器驅(qū)動 部分305的構(gòu)造。此處，將描述用于驅(qū)動半導(dǎo)體激光器LD1的激光器驅(qū)動部 分305。但是，下述說明應(yīng)用于其他半導(dǎo)體激光器LD2 — LD7。激光器驅(qū)動 部分305包括恒流電源400，用于將驅(qū)動電流供給到半導(dǎo)體激光器LD1; 光電檢測器PD1，用于檢測朝向半導(dǎo)體激光器LD1的后部發(fā)射的光；比較部 分401，所述比較部分401輸出差分信號S12;以及加法部分402，所述加法 部分402接收從比較部分401輸出的差分信號S12。需要說明的是，在圖18 中，光電檢測器和對應(yīng)于半導(dǎo)體激光器LD2的向后發(fā)射的光束分別標(biāo)記為 PD2和RB2。在圖18中，參考數(shù)字30指示對激光束B1—B7多路復(fù)用的多模式 光纖30。光電檢測器PD1的輸出信號S10和表示預(yù)定的目標(biāo)光輸出的設(shè)定值S11同時(shí)輸入到比較部分401。設(shè)定值11從輸入部分403輸入。設(shè)定值S11對應(yīng) 于APC驅(qū)動方法中的目標(biāo)光輸出，并在根據(jù)在輸入部分403的內(nèi)存儲器中記 載的校正圖案校正之后輸出。比較部分401輸出差分信號S12，即S12二S11—S10。差分信號S12輸入 到加法部分402。當(dāng)輸入差分信號S12時(shí)，加法部分402通過加上S12的值、 改變限定通過恒流電源400供給到半導(dǎo)體激光器LD1的電流值的驅(qū)動電流 設(shè)定信號S13。通過在預(yù)定的間隔上連續(xù)地執(zhí)行加法過程，通過恒流電源 400供給到半導(dǎo)體激光器LD1的電流連續(xù)地改變以接近一個(gè)值，使得S11二 SIO。即，在該值處，與朝向半導(dǎo)體激光器LD1的后部發(fā)射的光RB1的光輸 出成比例的激光束B1的光輸出變得大體上等于由設(shè)定值S11所表示的光輸 出。在通過傳統(tǒng)的APC驅(qū)動方法試圖實(shí)現(xiàn)均勻的光輸出的情況下，所述設(shè) 定值S11設(shè)定成恒定的值。但是，在本實(shí)施例中，根據(jù)已經(jīng)預(yù)先獲得的校 正圖案變化設(shè)定值Sll，所述校正圖案在半導(dǎo)體激光器LD1的驅(qū)動啟動之后 經(jīng)過一預(yù)定時(shí)間段的校正圖案。校正圖案是補(bǔ)償激光束B1的實(shí)際光輸出以 及如前參照圖19所描述的通過光電檢測器PD1所接收的光量之間的差異的 校正圖案，所述實(shí)際的光輸出通過大體上不受半導(dǎo)體激光器LD1產(chǎn)生的熱 影響的位置處所設(shè)置的光電檢測器檢測。通過設(shè)定值S11以這種方式隨著 時(shí)間而變化，激光束B1的光輸出從半導(dǎo)體激光器LD1的驅(qū)動啟動在相對短 的時(shí)間內(nèi)會聚到所需的值。以這種方式用于驅(qū)動半導(dǎo)體激光器LD1 — LD7的配置利用光電檢測器 PD1 — PD7，并可以通過稍微修改用于實(shí)現(xiàn)APC驅(qū)動方法的配置來產(chǎn)生，所 述實(shí)現(xiàn)APC驅(qū)動方法的配置通常設(shè)置在半導(dǎo)體激光器設(shè)備中。相應(yīng)地，實(shí) 現(xiàn)所述方法的配置可以簡單地且低成本地產(chǎn)生。接著，將描述獲得校正圖案的方法。圖21顯示了執(zhí)行所述方法的校正 圖案獲得設(shè)備的示例。需要說明的是，在圖21中，與圖18中所示的部件等 同的部件用相同的參考數(shù)字標(biāo)記，且其詳細(xì)的描述將被省略，除非特別需 要。校正圖案獲得設(shè)備配置成也用作圖18的激光器驅(qū)動部分。校正圖案獲得設(shè)備包括加法部分450，所述加法部分450設(shè)置在每個(gè)激光器驅(qū)動部分305處；外光電檢測器PD8，例如由光電二極管構(gòu)成，用于檢測多路復(fù)用的 激光束B;輸入部分403;比較部分451，所述比較部分451連接到輸入部分 403和外光電檢測器PD8，用于將輸出信號輸入到加法部分450;設(shè)定值監(jiān) 測部分452，用于接收比較部分451的輸出信號；以及輸出部分453,用于 從設(shè)定值監(jiān)測部分452接收輸入信號。需要說明的是，外光電檢測器PD8設(shè) 置在基本上不受半導(dǎo)體激光器LD1—LD7產(chǎn)生的熱影響的位置處。此后，用于利用校正圖案獲得設(shè)備獲得校正圖案的方法將被說明。該 方法在曝光操作之前通過前述的曝光設(shè)備執(zhí)行，且半導(dǎo)體激光器LD1 — LD7 通過與曝光操作期伺相似的方式由APC驅(qū)動方法來驅(qū)動。在驅(qū)動啟動時(shí)， 設(shè)定值S21從輸入部分403直接輸入到比較部分401，且APC驅(qū)動被執(zhí)行以獲 得對應(yīng)于設(shè)定值S21的光輸出。此處，設(shè)定值S21對應(yīng)于在圖像曝光期間所 需的預(yù)定光輸出。通過半導(dǎo)體激光器LD1 — LD7發(fā)射的激光束B1—B7通過多模式光纖30 多路復(fù)用，且多路復(fù)用激光束B通過外光電檢測器PD8檢測。所述外光電檢 測器PD8輸出信號S20，所述信號S20表示多路復(fù)用激光束B的光輸出，且信 號S20被輸入比較部分451。比較部分451將從外光電檢測器PD8輸出的信號 S20與設(shè)定值S21進(jìn)行比較，并輸出差分信號S22 (S22二S21 — S20)。差分 信號S22被輸入加法部分450。由此，例如通過比較部分401和加法部分402 所施加的APC操作通過比較部分451和加法部分450施加。但是，該APC操作 的速度在例如10Hz的速度上執(zhí)行，所述速度比通過比較部分401和加法部 分402所執(zhí)行的APC操作的速度(例如lkHz)慢。被多路復(fù)用的激光束B的光輸出假設(shè)通過比較部分401和加法部分402 所執(zhí)行的APC驅(qū)動方法而變成恒定的。但是，光電檢測器PD1 — PD7的性能 如前所述隨著時(shí)間變化。因此，被多路復(fù)用的激光束B的實(shí)際光輸出發(fā)生 變化。另一方面，外光電檢測器PD8設(shè)置在不受半導(dǎo)體激光器LD1 — LD7產(chǎn) 生的熱影響的位置處。因此，外光電檢測器PD8能夠精確地檢測被多路復(fù) 用的激光束B的光輸出，所述光輸出是波動的。差分信號S22變成表示在稍后的階段通過比較部分401所執(zhí)行的APC驅(qū) 動中的目標(biāo)光輸出。但是，將用作設(shè)定值的差分信號S22被輸入到設(shè)定值監(jiān)測部分452，且該值被連續(xù)檢測。所檢測的差分信號S22在預(yù)定的時(shí)間間 隔上取樣，且表示差分信號S22從驅(qū)動啟動開始隨著時(shí)間的波動圖案的信 號S23被輸入到輸出部分453。所述輸出部分453通過例如PC (個(gè)人計(jì)算機(jī)) 構(gòu)成。所述輸出部分453將從驅(qū)動啟動所經(jīng)過的時(shí)間量和對應(yīng)于其的差分 信號S22的組合輸出到將數(shù)據(jù)寫到設(shè)置在每個(gè)激光器模塊64中的R0M (只讀 存儲器，未示出)中的寫設(shè)備作為設(shè)定值校正模式。由此，設(shè)定值校正圖 案被寫入ROM。當(dāng)激光器模塊64安裝到曝光設(shè)備時(shí)，設(shè)定值校正圖案被整體控制部分 300 (參照圖17)讀出，并記錄在輸入部分403的內(nèi)存儲器中。通過信號S23所表示的設(shè)定值校正圖案是當(dāng)用外光電檢測器PD8精確 地檢測實(shí)際的光輸出而均勻化激光束B的實(shí)際光輸出時(shí)設(shè)定值(差分信號 S22)的波動圖案。因此，當(dāng)如果從輸入部分403輸入到比較部分401中的 設(shè)定值S11根據(jù)所述圖案變化、如圖18中所示的設(shè)備通過在圖像曝光期間 的APC驅(qū)動方法驅(qū)動半導(dǎo)體激光器LD1—LD7時(shí)，激光束B1—B7的實(shí)際光輸出在緊隨驅(qū)動啟動之后被均勻化。圖20是顯示當(dāng)以這種方式驅(qū)動時(shí)半導(dǎo)體激光器LD1 — LD7中的一個(gè)的 光輸出的示例圖形。與顯示在圖19中的傳統(tǒng)APC驅(qū)動方法的情況相比，恒 定的目標(biāo)光輸出在更短的時(shí)間內(nèi)接近，且光輸出的波動范圍AP2小于傳統(tǒng) 方法中的。由此，高輸出的激光束B1—B7 (即被多路復(fù)用的激光束B)可 以在啟動時(shí)間不長的情況下穩(wěn)定地獲得。如果高輸出的多路復(fù)用激光束B可以穩(wěn)定地獲得而不會花費(fèi)長的啟動 時(shí)間，如上所述，則花在等待被多路復(fù)用的激光束B的輸出穩(wěn)定的等待時(shí) 間可以被縮短。即，可以減小圖像曝光設(shè)備的產(chǎn)距時(shí)間。因此，半導(dǎo)體激 光器LD1 — LD7的更換頻率可以降低，由此也減小了曝光設(shè)備的運(yùn)行成本。在本實(shí)施例中，對于APC驅(qū)動方法變化設(shè)定值的過程對于多個(gè)半導(dǎo)體 激光器LD1—LD7用共同的定時(shí)來執(zhí)行。因此，只有單個(gè)的整體控制部分300 和D/A轉(zhuǎn)換部分303 (參照圖17)作為電流控制裝置是必須的，這使得以較 低的成本制造驅(qū)動設(shè)備。需要說明的是，在如圖21中所示的配置中，變成輸入到比較部分401 的用于APC驅(qū)動方法的設(shè)定值的差分信號S22從外光電檢測器PD8反饋。可選地，通過PC輸出的固定的設(shè)定值S21可以輸入到比較部分401。通過將外光電檢測器PD8的輸出與光電檢測器PD1的輸出S10進(jìn)行比較，可以稍后計(jì)算所述校正圖案。需要說明的是，在本實(shí)施例中，構(gòu)成單個(gè)激光器模塊64的七個(gè)半導(dǎo)體 激光器LD1—LD7基于單個(gè)校正圖案共同被驅(qū)動?？蛇x地，7個(gè)GaN型半導(dǎo)體 激光器LD1 — LD7中的4個(gè)可以基于單個(gè)校正圖案來驅(qū)動，而剩余的三個(gè)可 以基于另外一個(gè)校正圖案來驅(qū)動。同樣在該情況下，可以獲得與當(dāng)多個(gè)半 導(dǎo)體激光器基于單個(gè)校正圖案而被驅(qū)動時(shí)所獲得的相同的效果。十四個(gè)激光器模塊64用在本實(shí)施例中。因此，如果每個(gè)模塊64的半導(dǎo) 體激光器LD1 — LD7基于單個(gè)校正圖案來驅(qū)動，則總共十四個(gè)校正圖案是必 須的?？蛇x地，十四個(gè)模塊64中的七個(gè)可以基于單個(gè)共用校正圖案來驅(qū)動。 在這種情況下，校正圖案的必須的數(shù)目可以小于十四個(gè)。在本實(shí)施例中，根據(jù)本發(fā)明用于驅(qū)動半導(dǎo)體激光器的方法被施加用于 驅(qū)動曝光設(shè)備的半導(dǎo)體激光器LD1—LD7，包括GaN型半導(dǎo)體激光器LDl — LD7;光纖30，通過多個(gè)GaN型半導(dǎo)體激光器LDl—LD7中的每個(gè)所發(fā)射的激 光束B1—B7進(jìn)入所述光纖30中以由此被多路復(fù)用。因此，可以說，光輸出 的穩(wěn)定效應(yīng)特別明顯。艮口，在上述結(jié)構(gòu)中，存在其中被多路復(fù)用的激光束B的輸出波動的情 況，不僅是由于被驅(qū)動的半導(dǎo)體激光器LDl—LD7的驅(qū)動電流/光輸出性能 的差異，而且由于由此產(chǎn)生的熱所導(dǎo)致。由于模塊64的結(jié)構(gòu)部件的熱膨脹 導(dǎo)致所述波動，所述熱膨脹是由于所產(chǎn)生的熱導(dǎo)致的。熱膨脹將激光束B1 一B7和光纖30從它們的同軸的狀態(tài)偏移，由此改變激光束B1—B7相對于光 纖30的輸入效率。此外，存在其中激光束B1—B7的光束輪廓在從驅(qū)動啟動 到穩(wěn)定的驅(qū)動狀態(tài)的周期期間波動的情況。激光束相對于光纖30的輸入效 率在這些情況下也可能改變。例如，在如圖11一13所示的結(jié)構(gòu)中，從激光 器的驅(qū)動啟動到被多路復(fù)用的激光束B的光輸出中的波動穩(wěn)定到土5X或 者更小需要大約8秒。但是，如果通過檢測從光纖30所發(fā)射的激光束B產(chǎn)生前述的校正圖案， 可以獲得反映輸入效率的改變的校正圖案。因此，由于輸入效率中的改變 所導(dǎo)致光輸出的波動也可以得到校正。在本實(shí)施例中，根據(jù)本發(fā)明的用于驅(qū)動半導(dǎo)體激光器的方法被應(yīng)用來驅(qū)動半導(dǎo)體激光器LD1 — LD7，所述半導(dǎo)體激光器LD1 — LD7通常固定到單個(gè) 加熱塊IO，所述加熱塊10用作散熱片。也基于該點(diǎn)，在穩(wěn)定光輸出中，所 述方法也特別有效。即，在該配置中，每個(gè)半導(dǎo)體激光器LD1 — LD7的性能 可能由于由此產(chǎn)生的相互作用的熱的緣故而改變。甚至在這種情況下，如 果前述的校正圖案通過檢測多路復(fù)用激光束B而產(chǎn)生，則可以獲得反應(yīng)相 互作用的熱的效應(yīng)的校正圖案。因此，由于GaN型半導(dǎo)體激光器LDl—LD7 的相互作用加熱所導(dǎo)致的激光束B的光輸出的波動也可以得到校正。前述的效應(yīng)可以在多個(gè)半導(dǎo)體激光器的溫度通過加熱塊10或散熱片 501調(diào)節(jié)的情況下以及在沒有執(zhí)行溫度調(diào)節(jié)的情況下獲得。在本實(shí)施例中，根據(jù)本發(fā)明的用于驅(qū)動半導(dǎo)體激光器的方法被應(yīng)用于 驅(qū)動多個(gè)GaN型半導(dǎo)體激光器LDl—LD7。因此，在穩(wěn)定半導(dǎo)體激光器的光 輸出中所述方法特別有效。與例如GaAs型半導(dǎo)體激光器等其他類型的半導(dǎo) 體激光器相比，GaN型半導(dǎo)體激光器產(chǎn)生更多的熱。因此，其驅(qū)動電流/光 輸出性能在從驅(qū)動啟動到穩(wěn)定啟動狀態(tài)的時(shí)間周期中波動明顯。但是，通 過應(yīng)用根據(jù)本發(fā)明的用于驅(qū)動半導(dǎo)體激光器的方法，可以校正GaN型半導(dǎo) 體激光器的驅(qū)動電流/光輸出性能中的波動，由此使得能夠穩(wěn)定激光束B1 一B7的輸出。此外，GaN型半導(dǎo)體激光器LDl—LD7具有在室溫或者接近室溫處只有 其振蕩閾值電流響應(yīng)于溫度改變而改變的特性。即，在室溫或者接近室溫 處響應(yīng)于溫度改變不會極大改變其斜率效率。因此，被確定用于任何電流 范圍的校正圖案可以被用在基本上所有的輸出范圍內(nèi)。即，校正圖案不需 要根據(jù)輸出的改變而改變。這點(diǎn)不僅是對GaN型半導(dǎo)體激光器是真實(shí)的， 而且對于其他類型的半導(dǎo)體激光器也是真實(shí)的，對于此斜率效率的溫度特 征系數(shù)L相對于振蕩閾值電流的溫度特性系數(shù)T(,是小的。需要說明的是，所述系數(shù)T(,是表示半導(dǎo)體激光器的IL波形(驅(qū)動電流 /光輸出性能)中的振蕩閾值電流Ith的溫度特性的系數(shù)。所述系數(shù)L是表示 半導(dǎo)體激光器的斜率效率^的溫度性能的系數(shù)。如果IL波形在溫度L具有 振蕩閾值電流Itha和斜率效率ru，且在溫度Tb上具有振蕩閾值電流Ithb和斜 率效率Tldb， T。<formula>formula see original document page 33</formula>需要說明的是，設(shè)定值校正圖案由從驅(qū)動啟動所經(jīng)過的時(shí)間和對應(yīng)于該時(shí)間的差分信號S22的組合構(gòu)成。組合的數(shù)目越大(差分信號S22被采樣 的越頻繁)，光輸出上的穩(wěn)定效應(yīng)越得到改善。但是，如果組合的數(shù)目太 大，就必須具有高容量的存儲器，處理參數(shù)需要更長的時(shí)間，且必須具有 更復(fù)雜的系統(tǒng)。設(shè)定值校正圖案可以通過除了上述的方法之外的方法來產(chǎn)生。此后將 參照圖18中所示的配置來描述這樣的方法的示例。在本方法中，通過APC 驅(qū)動方法驅(qū)動半導(dǎo)體激光器LD1 — LD7。此時(shí)，從光纖30發(fā)射的多路復(fù)用激 光束B的光輸出通過設(shè)置在基本上不受半導(dǎo)體激光器LD1 — LD7產(chǎn)生的熱影 響的位置處的外光電檢測器檢測。將使得光輸出均勻化的設(shè)定值S11對于 每個(gè)所經(jīng)過的時(shí)間增量、根據(jù)外光電檢測器的隨著時(shí)間的輸出波動性能來 進(jìn)行計(jì)算。以這種方式獲得的、伴隨時(shí)間的流逝的設(shè)定值S11的波動圖案 也可以用作設(shè)定值校正圖案。在已經(jīng)從多個(gè)半導(dǎo)體激光器發(fā)射的激光束在上述的實(shí)施例中被多路 復(fù)用的情況下，以其間具有時(shí)滯來執(zhí)行對于APC驅(qū)動方法變化所述設(shè)定值 的過程是有利的。在這種情況下，在被多路復(fù)用之前的每個(gè)半導(dǎo)體激光器 中的光輸出的稍微變化被取消，且可以平滑被多路復(fù)用的激光束的光輸出 中的變化。S卩，在被多路復(fù)用的激光束的光輸出如圖23中所示沒有時(shí)滯的 情況下，被多路復(fù)用的激光束的光輸出可以通過提供時(shí)滯平滑成如圖24中 所示的光輸出。如上所述的實(shí)施例是用于其中多個(gè)半導(dǎo)體激光器被驅(qū)動的情況?？蛇x 地，根據(jù)本發(fā)明的用于驅(qū)動半導(dǎo)體激光器的方法可以應(yīng)用到其中單個(gè)半導(dǎo) 體激光器被驅(qū)動的情況。此外，毋庸置言，根據(jù)本發(fā)明的用于驅(qū)動半導(dǎo)體 激光器的方法可以應(yīng)用到其中多個(gè)半導(dǎo)體激光器在沒有通過光纖多路復(fù)用的情況下被驅(qū)動的情況。此外，當(dāng)執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的用于驅(qū)動半導(dǎo)體激光器的方法時(shí)，在0FF 狀態(tài)中用于半導(dǎo)體激光器的驅(qū)動電流可以是稍微小于其振蕩閾值電流的電流，且不是0mA。例如，對于具有35mA振蕩閾值電流的半導(dǎo)體激光器， 30mA的電流可以在它們的0FF狀態(tài)下向其供給。由此，半導(dǎo)體激光器的OFF 和ON狀態(tài)之間的半導(dǎo)體激光器的溫度差可以減小，且當(dāng)APC驅(qū)動方法被實(shí)施時(shí)的輸出波動可以減小。前述的效果不服于在例如如圖11一13中所示的多路復(fù)用激光器模塊中所獲得的。相同的效果可以在其中由容納在罐型封裝中的半導(dǎo)體激光器 芯片所構(gòu)成的多個(gè)半導(dǎo)體激光器500固定到共同的散熱片501上的結(jié)構(gòu)(如 圖22中所示)中獲得。需要說明的是，在該結(jié)構(gòu)中，通過每個(gè)半導(dǎo)體激光 器500所發(fā)射的每個(gè)激光束被引導(dǎo)到它們通過光纖502被使用的位置處。此后，半導(dǎo)體激光器裝置500的配置將參照圖15來說明。需要說明的 是，在圖15中，與圖11一13中所顯示的部件等同的部件用相同的參考數(shù)字來指示，且其詳細(xì)的說明將被省略，除非特別必要(這也應(yīng)用到下述說明)。 如圖15中所示，半導(dǎo)體激光器裝置500包括罐封裝類型半導(dǎo)體激光 器LD;球透鏡504，用于將通過半導(dǎo)體激光器LD所發(fā)射的激光束B會聚；以 及支撐部件503，用于從下面支撐所述球透鏡504，所有的部件都設(shè)置在封 裝505內(nèi)。封裝505也容納光纖502的端部。罐封裝類型半導(dǎo)體激光器LD包 括激光二極管芯片CLD，所述激光二極管芯片CLD容納在罐型封裝CP之內(nèi)。 即，激光二極管芯片CLD固定到加熱塊HB上，所述加熱塊HB固定到桿ST上 并設(shè)置在所述封裝CP之內(nèi)。朝前(朝向圖15的右側(cè))發(fā)射的激光束B通過 封裝CP的玻璃窗WD發(fā)射。通過光電二極管等構(gòu)成的、用于檢測朝向激光二 極管芯片CLD的后部發(fā)射的光RB的光電檢測器PD也固定到加熱塊HB上。在該結(jié)構(gòu)中，從罐封裝類型半導(dǎo)體激光器LD發(fā)射的激光束B通過球透 鏡504會聚。被會聚的激光束B進(jìn)入光纖502，所述光纖502設(shè)置成其光入射 端表面被定位在被會聚的激光束B會聚的點(diǎn)處。所述激光束B傳播通過光纖 502到達(dá)其將被利用的位置。此外，本發(fā)明可以應(yīng)用到顯示在圖25中的半導(dǎo)體激光器裝置550。半 導(dǎo)體激光器裝置550多路復(fù)用從兩個(gè)半導(dǎo)體激光器發(fā)射的激光束，且導(dǎo)致被多路復(fù)用的激光束進(jìn)入單個(gè)光纖。即，半導(dǎo)體激光器裝置550包括兩個(gè)半導(dǎo)體激光器LD51和LD52，所述兩個(gè)半導(dǎo)體激光器LD51和LD52與圖15中 所示的罐封裝類型半導(dǎo)體激光器LD相似；用于校準(zhǔn)激光束B51和B52的準(zhǔn)直 透鏡551、 552，所述激光束以漫射狀態(tài)從半導(dǎo)體激光器LD51和LD52發(fā)射； 分束器553，用于將被準(zhǔn)直的激光束B51和B52多路復(fù)用到單個(gè)激光束B中； 以及聚光透鏡554，用于會聚多路復(fù)用激光束B并導(dǎo)致其進(jìn)入光纖502。在半導(dǎo)體激光器LD51和LD52通過本發(fā)明的用于驅(qū)動半導(dǎo)體激光器的 方法驅(qū)動的情況下，可以獲得基本上與上述相同的效果。此外，本發(fā)明可以應(yīng)用到例如如圖26中所示的半導(dǎo)體激光器裝置。圖 26的半導(dǎo)體激光器裝置包括兩個(gè)半導(dǎo)體激光器600、 600;光纖601、 601， 通過半導(dǎo)體激光器600、 600發(fā)射的激光束被導(dǎo)致進(jìn)入所述光纖601、 601; 以及單個(gè)光纖602，光纖601、 601耦合到所述單個(gè)光纖602。圖26的半導(dǎo)體激光器裝置的光纖耦合部分詳細(xì)地顯示在圖27中。每個(gè) 光纖601通過芯部601a和設(shè)置在芯部601a的外部的包覆層601b構(gòu)成。光纖 602也通過芯部602a和設(shè)置在芯部602a的外部處的包覆層602b所構(gòu)成。光 纖601和光纖602熔接，這樣光纖602的芯部601a的每個(gè)與光纖602的芯部 602a連接，由此使得兩個(gè)激光束被多路復(fù)用到單個(gè)激光束中。在半導(dǎo)體激光器600、 600通過本發(fā)明的用于驅(qū)動半導(dǎo)體激光器的方法驅(qū)動的情況下，基本上可以獲得與上述這些相同的效果。注意，本發(fā)明不限于被應(yīng)用到其中兩個(gè)光纖被熔接到單個(gè)光纖上的半 導(dǎo)體激光器裝置。本發(fā)明同樣可應(yīng)用到由三個(gè)或者更多個(gè)光纖構(gòu)成的半導(dǎo) 體激光器裝置，所述三個(gè)或者更多個(gè)光纖熔接到單個(gè)光纖。
權(quán)利要求
1.一種用于驅(qū)動至少一個(gè)半導(dǎo)體激光器的方法，包括用至少一個(gè)光電檢測器檢測所述至少一個(gè)半導(dǎo)體激光器的輸出；將所述至少一個(gè)光電檢測器的輸出電流與對應(yīng)于至少一個(gè)半導(dǎo)體激光器的目標(biāo)光輸出的設(shè)定值進(jìn)行比較；以及基于所述比較結(jié)果、控制所述至少一個(gè)半導(dǎo)體激光器的驅(qū)動電流；其中預(yù)先產(chǎn)生根據(jù)從其啟動驅(qū)動開始所經(jīng)歷的時(shí)間量而被限定的校正圖案，所述校正圖案使得能夠獲得大體上均勻的光輸出；以及根據(jù)從至少一個(gè)半導(dǎo)體激光器的啟動驅(qū)動開始經(jīng)過一預(yù)定時(shí)間段的校正圖案變化所述至少一個(gè)光電檢測器的設(shè)定值和/或輸出電流。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所限定的用于驅(qū)動至少一個(gè)半導(dǎo)體激光器的方法， 射共用單個(gè)校正圖案來驅(qū)動多個(gè)半導(dǎo)體激光器。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所限定的用于驅(qū)動至少一個(gè)半導(dǎo)體激光器的方法， 其巾對多個(gè)半導(dǎo)體激光器，以共同的定時(shí)執(zhí)行根據(jù)校正圖案變化至少一個(gè) 光電檢測器的設(shè)定值和/或輸出電流的操作。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所限定的用于驅(qū)動至少一個(gè)半導(dǎo)體激光器的方法， 射在從多個(gè)半導(dǎo)體激光器發(fā)出的激光束被多路復(fù)用的情況下，在多個(gè)半 導(dǎo)體激光器之中以時(shí)滯執(zhí)行根據(jù)所述校正圖案變化所述至少一個(gè)光電檢 測器的設(shè)定值和/或輸出電流的操作。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1—4中任一項(xiàng)所限定的用于驅(qū)動至少一個(gè)半導(dǎo)體激光器的方法，其中驅(qū)動固定到共同的散熱片上的多個(gè)半導(dǎo)體激光器。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1一5中任一項(xiàng)所限定的用于驅(qū)動至少一個(gè)半導(dǎo)體激光器的方法，其中驅(qū)動設(shè)備的多個(gè)半導(dǎo)體激光器，所述設(shè)備包括多個(gè)半導(dǎo)體激光器和多 路復(fù)用光纖，由多個(gè)半導(dǎo)體激光器中的每個(gè)所發(fā)射的激光束進(jìn)入所述多路 復(fù)用光纖以由此被多路復(fù)用。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1一6中任一項(xiàng)所限定的用于驅(qū)動至少一個(gè)半導(dǎo)體激 光器的方法，其中將被驅(qū)動的至少一個(gè)半導(dǎo)體是GaN型半導(dǎo)體激光器。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1一7中任一項(xiàng)所限定的用于驅(qū)動至少一個(gè)半導(dǎo)體激光器的方法，其中所述至少一個(gè)光電檢測器設(shè)置在封裝內(nèi)，所述至少一個(gè)半導(dǎo)體激光器 也設(shè)置在所述封裝內(nèi)。
9. 一種設(shè)備，所述設(shè)備用于通過下述步驟來驅(qū)動至少一個(gè)半導(dǎo)體激光器用至少一個(gè)光電檢測器檢測所述至少一個(gè)半導(dǎo)體激光器的輸出；將所述至少一個(gè)光電檢測器的輸出電流與對應(yīng)于至少一個(gè)半導(dǎo)體激光器的目標(biāo)光輸出的設(shè)定值進(jìn)行比較；以及基于所述比較結(jié)果、控制所述至少一個(gè)半導(dǎo)體激光器的驅(qū)動電流，所 述設(shè)備包括存儲器裝置，在所述存儲器裝置中，使得能夠獲得大體上均勻的光輸 出的校正圖案被記錄，所述校正圖案根據(jù)從其開始驅(qū)動時(shí)所經(jīng)歷的時(shí)間量來限定；以及控制裝置，所述控制裝置用于根據(jù)從半導(dǎo)體激光器的驅(qū)動啟動開始經(jīng) 過一預(yù)定時(shí)間段的校正圖案變化所述至少一個(gè)光電檢測器的設(shè)定值和/或 輸出電流。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所限定的用于驅(qū)動至少一個(gè)半導(dǎo)體激光器的設(shè)備， 其中-所述控制裝置利用共同的單個(gè)校正圖案來驅(qū)動多個(gè)半導(dǎo)體激光器。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所限定的用于驅(qū)動至少一個(gè)半導(dǎo)體激光器的設(shè)備，其中對多個(gè)半導(dǎo)體激光器、以共同的定時(shí)執(zhí)行所述控制裝置根據(jù)校正圖案 變化至少一個(gè)光電檢測器的設(shè)定值和/或輸出電流的操作。
12. 根據(jù)權(quán)利要求9或10所限定的用于驅(qū)動至少一個(gè)半導(dǎo)體激光器的設(shè)備，其中從多個(gè)半導(dǎo)體激光器發(fā)出的激光束被多路復(fù)用；以及 所述控制裝置在多個(gè)半導(dǎo)體激光器之中以時(shí)滯根據(jù)所述校正圖案變 化所述至少一個(gè)光電檢測器的設(shè)定值和/或輸出電流。
13. 根據(jù)權(quán)利要求9一12中任一項(xiàng)所限定的用于驅(qū)動至少一個(gè)半導(dǎo)體 激光器的設(shè)備，其中驅(qū)動固定到共同的散熱片上的多個(gè)半導(dǎo)體激光器。
14. 根據(jù)權(quán)利要求9一13中任一項(xiàng)所限定的用于驅(qū)動至少一個(gè)半導(dǎo)體激光器的設(shè)備，其中驅(qū)動設(shè)備的多個(gè)半導(dǎo)體激光器，所述設(shè)備包括多個(gè)半導(dǎo)體激光器和多 路復(fù)用光纖，由多個(gè)半導(dǎo)體激光器中的每個(gè)半導(dǎo)體激光器所發(fā)射的激光束 進(jìn)入所述多路復(fù)用光纖以由此被多路復(fù)用。
15. 根據(jù)權(quán)利要求9一14中任一項(xiàng)所限定的用于驅(qū)動至少一個(gè)半導(dǎo)體激光器的設(shè)備，其中.-將被驅(qū)動的至少一個(gè)半導(dǎo)體是GaN型半導(dǎo)體激光器。
16. 根據(jù)權(quán)利要求9一15中任一項(xiàng)所限定的用于驅(qū)動至少一個(gè)半導(dǎo)體 激光器的設(shè)備，其中所述至少一個(gè)光電檢測器設(shè)置在封裝內(nèi)，所述至少一個(gè)半導(dǎo)體激光器 也設(shè)置在所述封裝內(nèi)。
17. —種用于獲得校正圖案的方法，所述校正圖案應(yīng)用在根據(jù)權(quán)利要 求1一8中任一項(xiàng)所限定的用于驅(qū)動至少一個(gè)半導(dǎo)體激光器的方法中，所述 獲得校正圖案的方法包括步驟-通過基于所述至少一個(gè)光電檢測器的輸出電流和對應(yīng)于所述至少一 個(gè)半導(dǎo)體激光器的目標(biāo)光輸出的設(shè)定值之間的比較結(jié)果控制其驅(qū)動電流，而以相對高速在自動功率控制下驅(qū)動至少一個(gè)半導(dǎo)體激光器；用至少一個(gè)其他光電檢測器檢測所述至少一個(gè)半導(dǎo)體激光器的光輸出，所述至少一個(gè)其他光電檢測器設(shè)置在大體上不受所述至少一個(gè)半導(dǎo)體激光器產(chǎn)生的熱影響的位置處；以相對低速變化所述至少一個(gè)其他光電檢測器的設(shè)定值和/或輸出，以執(zhí)行自動功率控制，這樣通過所述至少一個(gè)其他光電檢測器所檢測的至少一個(gè)半導(dǎo)體激光器變得均勻；以及指定所述至少一個(gè)其他光電檢測器的設(shè)定值和/或輸出的變化的圖案 作為所述校正圖案。
18. —種用于獲得校正圖案的方法，所述校正圖案應(yīng)用在根據(jù)權(quán)利要 求1一8中任一項(xiàng)所限定的用于驅(qū)動至少一個(gè)半導(dǎo)體激光器的方法中，所述 獲得校正圖案的方法包括步驟通過基于所述至少一個(gè)光電檢測器的輸出電流和對應(yīng)于所述至少一個(gè)半導(dǎo)體激光器的目標(biāo)光輸出的設(shè)定值之間的比較結(jié)果控制其驅(qū)動電流，而在自動功率控制下驅(qū)動至少一個(gè)半導(dǎo)體激光器； '用至少一個(gè)其他光電檢測器檢測所述至少一個(gè)半導(dǎo)體激光器的光輸出的至少一部分，所述至少一個(gè)其他光電檢測器設(shè)置在大體上不受所述至 少一個(gè)半導(dǎo)體激光器產(chǎn)生的熱影響的位置處；根據(jù)所述至少一個(gè)其他光電檢測器的在所經(jīng)過的時(shí)間設(shè)定增量處的 輸出的變化性能，計(jì)算對于至少一個(gè)其他光電檢測器的在所經(jīng)過的時(shí)間設(shè) 定增量處的設(shè)定值和/或輸出的校正量；以及指定校正量和時(shí)間經(jīng)過之間的關(guān)系作為所述校正圖案。
19. 根據(jù)權(quán)利要求17或18所限定的用于獲得校正圖案的方法，其中-用于執(zhí)行自動功率控制的所述至少一個(gè)光電檢測器設(shè)置在與所述至少一個(gè)半導(dǎo)體激光器相同的封裝中。
20. —種用于獲得校正圖案的設(shè)備，所述校正圖案被根據(jù)權(quán)利要求9 一16中任一項(xiàng)所限定的用于驅(qū)動至少一個(gè)半導(dǎo)體激光器的設(shè)備所利用，所 述設(shè)備包括至少一個(gè)光電檢測器，用于檢測至少一個(gè)半導(dǎo)體激光器的光輸出； 自動功率控制回路，所述自動功率控制回路通過基于所述至少一個(gè)光電檢測器的輸出電流和對應(yīng)于所述至少一個(gè)半導(dǎo)體激光器的目標(biāo)光輸出的設(shè)定值之間的比較結(jié)果控制其驅(qū)動電流，而以相對高速在自動功率控制下驅(qū)動至少一個(gè)半導(dǎo)體激光器；至少一個(gè)其他光電檢測器，用于檢測至少一個(gè)半導(dǎo)體激光器的光輸出，所述至少一個(gè)其他光電檢測器設(shè)置在大體上不受所述至少一個(gè)半導(dǎo)體激光器所產(chǎn)生的熱影響的位置；以及用于以相對低速變化所述至少一個(gè)其他光電檢測器的設(shè)定值和/或輸 出的裝置，以執(zhí)行自動功率控制，這樣由至少一個(gè)其他光電檢測器所檢測 的至少一個(gè)半導(dǎo)體激光器的輸出變得均勻，且所述裝置用于指定所述至少 一個(gè)其他光電檢測器的設(shè)定值和/或輸出的變化的圖案作為所述校正圖案。
21. 根據(jù)權(quán)利要求20所限定的用于獲得校正圖案的設(shè)備，其中 用于執(zhí)行自動功率控制的所述至少一個(gè)光電檢測器設(shè)置在與所述至少一個(gè)半導(dǎo)體激光器相同的封裝中。
22. —種曝光設(shè)備，所述曝光設(shè)備使用調(diào)制光對光敏材料曝光，所述曝光設(shè)備包括至少一個(gè)半導(dǎo)體激光器；至少一個(gè)空間光調(diào)制元件，用于調(diào)制由至少一個(gè)半導(dǎo)體激光器發(fā)射的 光；以及如權(quán)利要求9一16中任一項(xiàng)所限定的、用于驅(qū)動至少一個(gè)半導(dǎo)體激光器的設(shè)備。
全文摘要
驅(qū)動半導(dǎo)體激光，這樣高輸出功率激光束穩(wěn)定地獲得而沒有長的啟動時(shí)間。半導(dǎo)體激光器LD1-LD7的光輸出功率通過光電檢測器PD1-PD7探測。半導(dǎo)體激光器LD1-LD7基于光電檢測器PD1-PD7的輸出S10和對應(yīng)于用于半導(dǎo)體激光器LD1-LD7的目標(biāo)光輸出的設(shè)定值S11之間的比較結(jié)果、通過自動功率控制器來驅(qū)動。校正圖案預(yù)先產(chǎn)生，所述校正圖案校正設(shè)定值S11和/或光電檢測器PD1-PD7的輸出S10。根據(jù)從半導(dǎo)體激光器LD1-LD7的驅(qū)動啟動開始經(jīng)過一預(yù)定時(shí)間段的校正圖案變化設(shè)定值S11和/或輸出S10。
文檔編號H01S5/0683GK101283492SQ20068003725
公開日2008年10月8日 申請日期2006年10月5日 優(yōu)先權(quán)日2005年10月7日
發(fā)明者寺村友一 申請人:富士膠片株式會社