[發(fā)明專利]半導(dǎo)體激光器的驅(qū)動方法和設(shè)備、及導(dǎo)出半導(dǎo)體激光器的驅(qū)動電流樣式的方法和設(shè)備

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200680023910.5
• 申請日: 2006-07-03
• 公開（公告）號: CN101213711A
• 公開（公告）日: 2008-07-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 寺村友一
• 申請（專利權(quán)）人: 富士膠片株式會社
• 主分類號: H01S5/068
• 分類號: H01S5/068
• 代理公司: 北京天昊聯(lián)合知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 陳源;張?zhí)焓?/td>

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及驅(qū)動半導(dǎo)體激光器的方法和設(shè)備。

本發(fā)明還涉及一種生成在驅(qū)動半導(dǎo)體激光器的方法中使用的驅(qū)動電流樣式的方法。

此外，本發(fā)明還涉及一種用從半導(dǎo)體激光器發(fā)射出并由空間光調(diào)制元件進(jìn)行過調(diào)制的光對感光材料進(jìn)行曝光的曝光設(shè)備。

背景技術(shù)

半導(dǎo)體激光器在很多領(lǐng)域中都有實(shí)踐應(yīng)用。日本未審查專利公開第2005-055881號公開了一種激光曝光設(shè)備，該設(shè)備用空間光調(diào)制元件調(diào)制從半導(dǎo)體激光器發(fā)出的光，并且用經(jīng)過調(diào)制的光對感光材料進(jìn)行曝光。

此外，我們知道有發(fā)射出波長處于400nm附近的激光束的GaN型半導(dǎo)體激光器，例如在日本未審查專利公開第2004-096062號中公開的GaN型半導(dǎo)體激光器。日本未審查專利公開第2005-055881號公開了曝光設(shè)備采用這種類型的半導(dǎo)體激光作為曝光光源。

在半導(dǎo)體激光器的應(yīng)用中，比如當(dāng)在前面提到的曝光設(shè)備中采用它們時，希望將半導(dǎo)體激光器驅(qū)動成它們的光輸出恒定不變。已知的以這種方式驅(qū)動半導(dǎo)體激光器的方法包括ACC(自動電流控制)驅(qū)動方法和APC(自動功率控制)驅(qū)動方法，如日本未審查專利公開第8(1996)-274395號中公開的方法。

半導(dǎo)體激光器的驅(qū)動電流/光輸出屬性會由于自身發(fā)熱之類的原因而發(fā)生改變。因此，人們認(rèn)識到，將驅(qū)動電流控制為恒定的ACC驅(qū)動方法具有在打開激光器之后光輸出會發(fā)生改變的缺點(diǎn)。這一缺陷在高輸出半導(dǎo)體激光器中表現(xiàn)得尤為顯著。類似地，這一缺陷會在安裝有多個半導(dǎo)體激光器的激光設(shè)備中表現(xiàn)得很明顯。此外，藍(lán)紫光GaN型半導(dǎo)體激光器發(fā)光效率較差并且會產(chǎn)生比紅光激光器量更大的熱。因此，光輸出變化在藍(lán)紫光GaN型半導(dǎo)體激光器中更為明顯。

鑒于這些情況，通常采用APC驅(qū)動方法來獲得穩(wěn)定的光輸出。在APC驅(qū)動方法中，驅(qū)動電流是這樣控制的：使得半導(dǎo)體激光器發(fā)射的激光束的一部分進(jìn)入監(jiān)測光檢測器；并且創(chuàng)建反饋環(huán)路，使得與半導(dǎo)體激光器的光輸出成比例地產(chǎn)生的監(jiān)測電流變得恒定不變。

不過，在APC驅(qū)動方法中，使用發(fā)射光的一部分作為反饋環(huán)路的輸入，造成了要用于原本用途的光量減少的缺點(diǎn)。此外，需要額外的成本來提供光量反饋環(huán)路電路。

同時，在激光曝光設(shè)備中，比如在前面介紹的那種激光曝光設(shè)備中，半導(dǎo)體激光器的光輸出是確定曝光處理的節(jié)拍時間(takttime)的因子。因此，期望以低成本獲得穩(wěn)定的高輸出激光束。不過，在采用ACC驅(qū)動方法來獲得穩(wěn)定光輸出的情況下，激光曝光設(shè)備在打開半導(dǎo)體激光器之后直到半導(dǎo)體激光器的溫度穩(wěn)定時都必須處于待機(jī)狀態(tài)。這會產(chǎn)生生產(chǎn)時間的損失，從而增加了激光曝光設(shè)備的節(jié)拍時間。節(jié)拍時間的增加會降低曝光處理的產(chǎn)出率。

可以考慮使半導(dǎo)體激光器恒定保持在ON狀態(tài)下來作為消除由前述待機(jī)狀態(tài)造成的時間損耗的方法。不過，激光器的壽命是由它們發(fā)光的時間量來決定的。因此，它們處于ON狀態(tài)并且沒有用來進(jìn)行曝光處理時所占用的時間量會使半導(dǎo)體激光器的有效壽命減少。在利用激光器來進(jìn)行曝光的時間在激光器處于ON狀態(tài)的總時間中所占的百分比為例如50％的情況下，半導(dǎo)體激光器的壽命會減少接近1/2。

本發(fā)明是鑒于前述情況而研發(fā)的。本發(fā)明的一個目的是提供能夠簡單地、低成本地并且不需要較長的啟動時間地獲得穩(wěn)定高輸出激光束的半導(dǎo)體激光器驅(qū)動方法和設(shè)備。

本發(fā)明的另一個目的是提供導(dǎo)出在半導(dǎo)體激光器驅(qū)動方法和設(shè)備中采用的驅(qū)動電流樣式的方法和設(shè)備。

本發(fā)明的再另一個目的是縮短用從半導(dǎo)體激光器發(fā)射出并且由空間光調(diào)制元件進(jìn)行過調(diào)制的光對感光材料進(jìn)行曝光的曝光設(shè)備的節(jié)拍時間。

發(fā)明內(nèi)容

按照本發(fā)明的半導(dǎo)體激光器的驅(qū)動方法是通過自動電流控制或自動功率控制驅(qū)動至少一個半導(dǎo)體激光器的方法，包括步驟：

為半導(dǎo)體激光器生成驅(qū)動電流值的樣式，該樣式是按照從啟動對半導(dǎo)體激光器的驅(qū)動開始所經(jīng)過的時間量來定義的，該樣式能夠?qū)崿F(xiàn)由自動電流控制或自動功率控制獲得與目標(biāo)光輸出基本上相同的光輸出；和

在從半導(dǎo)體激光器的驅(qū)動開始的預(yù)定時間段內(nèi)按照所述樣式以逐步遞增的方式改變半導(dǎo)體激光器的驅(qū)動電流。

優(yōu)選的是：

共同利用單獨(dú)一個樣式來驅(qū)動多個半導(dǎo)體激光器。

在共同利用單獨(dú)一個樣式來驅(qū)動多個半導(dǎo)體激光器的情況下，優(yōu)選的是：

將所述樣式定義為驅(qū)動電流值與恒定電流值的比值。

在如上所述共同利用單獨(dú)一個樣式來驅(qū)動多個半導(dǎo)體激光器的情況下，優(yōu)選的是：