[發(fā)明專利]光源、光源控制方法及光源更換方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200710091076.X
• 申請(qǐng)日: 2007-04-06
• 公開（公告）號(hào): CN101052257A
• 公開（公告）日: 2007-10-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 關(guān)川和成
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 新光電氣工業(yè)株式會(huì)社
• 主分類號(hào): H05B33/08
• 分類號(hào): H05B33/08;H05B37/02;G03F7/20
• 代理公司: 北京市中咨律師事務(wù)所
• 代理人: 李崢;楊曉光

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及構(gòu)成為具有多個(gè)激光二極管的光源、控制該光源的整體的發(fā)光輸出的光源控制方法、以及更換該光源中的多個(gè)激光二極管中任一個(gè)的光源更換方法，特別涉及在直接曝光裝置中使用的光源、控制該光源的整體的發(fā)光輸出的光源控制方法、以及更換該光源中的多個(gè)激光二極管中任一個(gè)的光源更換方法。

背景技術(shù)

具有激光二極管(LD)的半導(dǎo)體激光光源，在其內(nèi)部具有用于控制激光二極管的發(fā)光強(qiáng)度、對(duì)激光二極管發(fā)出的光進(jìn)行感光的光電二極管(PD)。為了容易地構(gòu)成這種半導(dǎo)體激光光源，例如有激光二極管和光電二極管相互接近配置的模塊結(jié)構(gòu)方式(例如專利文獻(xiàn)1)。

在驅(qū)動(dòng)半導(dǎo)體激光光源的控制板(控制電路)中，使用基于光電二極管對(duì)激光二極管的發(fā)光強(qiáng)度的檢測(cè)結(jié)果實(shí)現(xiàn)負(fù)反饋控制，使激光二極管的發(fā)光強(qiáng)度保持一定。執(zhí)行這種負(fù)反饋控制的控制板，一般被稱為APC(Automatic?Power?Control：自動(dòng)功率控制)電路。另外，如果是未被模塊化的單體激光二極管，則需要在接近該激光二極管的位置設(shè)置光電二極管來構(gòu)成負(fù)反饋電路。

圖8是表示用于驅(qū)動(dòng)半導(dǎo)體激光器的控制板的一個(gè)以往示例的圖。以后，在不同附圖中被賦予了相同參照符號(hào)的部分，表示是具有相同功能的構(gòu)成要素。

在圖8所示的模塊20內(nèi)，激光二極管LD和光電二極管PD接近配置，激光二極管LD和光電二極管PD光學(xué)耦合。激光二極管LD基于從電流源26提供的電流I_LD而發(fā)光。光電二極管PD感光激光二極管LD發(fā)出的光，輸出與激光二極管LD的發(fā)光輸出成比例的電流I_PD。電流放大器23放大來自光電二極管PD的輸出電流I_PD，也具有從電流轉(zhuǎn)換為電壓的功能，把所輸入的光電二極管PD的輸出電流I_PD轉(zhuǎn)換為電壓并輸出。電流放大器23具有極小的輸入阻抗，所以電流放大器23的輸出電壓相對(duì)于激光二極管LD的發(fā)光輸出，在較大范圍內(nèi)呈線性變化。誤差放大器24比較電流放大器23的輸出電壓和由控制電壓設(shè)定器25設(shè)定的基準(zhǔn)電壓Vref1。利用誤差放大器24的輸出來控制電流源26的電流I_LD。

在圖8所示的用于驅(qū)動(dòng)半導(dǎo)體激光器的控制板中，例如激光二極管LD的發(fā)光輸出增大時(shí)的一系列負(fù)反饋控制如下所述。在激光二極管LD的發(fā)光輸出增大時(shí)，光電二極管PD的輸出電流I_PD增加，電流放大器23的輸出電壓增加。于是，誤差放大器24的輸出減小，所以電流源26的電流I_LD減小，結(jié)果，激光二極管LD的發(fā)光輸出減小。通過以上控制，激光二極管LD的發(fā)光輸出被控制為對(duì)應(yīng)基準(zhǔn)電壓Vref的一定值。

已經(jīng)存在構(gòu)成為具有多個(gè)這種激光二極管(半導(dǎo)體激光器)的光源(例如參照非專利文獻(xiàn)1)。圖9是表示構(gòu)成為具有多個(gè)激光二極管的光源的一個(gè)以往示例的圖。在圖示的例子中，具有n個(gè)包括光電二極管和激光二極管(均未圖示)的模塊20(其中，n為自然數(shù))。各個(gè)模塊20通過連接器12連接到光纖13。在各個(gè)光纖13的另一端連接著連接器14。從各個(gè)模塊20內(nèi)的激光二極管發(fā)出的光，通過光纖13在連接器14中聚束。一般激光二極管的發(fā)光輸出約為幾百毫瓦特，但在使用多個(gè)激光二極管按照上面所述構(gòu)成的光源中，例如可以獲得大于等于幾瓦特的發(fā)光輸出。各個(gè)模塊20內(nèi)的激光二極管的發(fā)光輸出按照上面所述，通過控制板10進(jìn)行負(fù)反饋控制。