[發明專利]功率穩定的激光二極管陣列

無效

• 申請號: 201080006552.3
• 申請日: 2010-02-26
• 公開（公告）號: CN102308446A
• 公開（公告）日: 2012-01-04
• 發明（設計）人: A·法伊比什;T·塞格夫
• 申請（專利權）人: 伊斯曼柯達公司
• 主分類號: H01S5/00
• 分類號: H01S5/00;H01S5/068;H01S5/40;B41J2/455;H04N1/40;H01S5/06
• 代理公司: 北京戈程知識產權代理有限公司 11314
• 代理人: 程偉;王錦陽

技術領域

本發明涉及一種用于控制光學功率穩定的激光二極管陣列的裝置和方法，更具體而言，涉及一種垂直腔表面發射激光器(VCSEL)的陣列。

背景技術

由激光二極管產生的光學功率主要是結溫和電流的函數。在激光二極管操作期間，結溫升高并且光學功率降低。

某些應用(例如計算機直接制版(CTP))需要光學功率在系統操作期間保持恒定。為了防止光學功率發生變化，系統應該具備監測光學功率或結溫的能力；這將允許通過電流的適當調制而施加必要的修正。

不推薦進行連續的功率測量，因為這會干擾光束路徑，而且，對于激光二極管陣列而言單個結點的準確溫度測量實際上是不可能的。從而，這樣的測量實際上不能用于控制多個發射器的光學功率。

發明內容

簡而言之，根據本發明的一個方面，提供了一種用于對發射激光二極管的光學功率穩定性進行控制的裝置，該激光二極管在激光二極管結點處顯現出溫度改變，所述溫度改變是根據激光二極管的工作周期進行預測的。所述裝置包括：激光二極管，數據流分析器以及光學功率穩定器，所述激光二極管布置為在目標上發射光，所述數據流分析器配置為接收引入數據流并且對其進行分析，從而產生代表大于零的數據流的圖像數據發生因子，所述光學功率穩定器配置為根據所述圖像數據發生因子而對應用在激光二極管上的電流強度進行控制。

對于本領域技術人員而言，在結合附圖閱讀以下具體描述之后，本發明的這些和其它目的、特征和優點將會變得明朗，其中顯示和描述了本發明的說明性實施例。

附圖說明

參考附圖(圖，或簡寫為“FIG.”)，根據本文中以下部分對于實施例的描述，視作本發明的本主題可以得到更加清楚的理解，這種描述是以例子的形式給出的，其目的僅在于對本發明進行說明性的討論，在附圖中：

圖1是計算機直接制版(CTP)成像頭的示意圖；

圖2是布置在機械組件中的激光二極管陣列的示意圖；

圖3是用于激光二極管陣列的電子電流控制器的示意圖；以及

圖4是根據圖像數據流的激光二極管控制器的示意性框圖。

具體實施方式

在以下具體描述中，說明了很多具體細節，以便提供對于公開內容的透徹理解。然而，本領域技術人員將會理解，當前公開內容的教導可以在沒有這些具體細節的情況下實施。在其它情況下，公知的方法、程序、部件和電路并沒有進行具體描述，以免使得當前公開內容的教導變得模糊。

本發明公開了一種基于每個激光二極管發射器及與其相鄰的發射器的平均操作工作周期對結溫的改變進行估計的方法。

圖1顯示了典型的基于激光器的CTP成像系統10，其安裝至旋轉鼓12。印刷板14安裝在鼓上。當鼓12在定位控制器22的控制下旋轉時，板14一起旋轉。鼓12的旋轉方向26稱為“快速掃描方向”。根據本發明，系統10能夠配置為以擴張并收縮的一列的形式進行打印。

包括激光器陣列的成像頭16聯接至光學頭18，光學頭18將成像頭16相對于鼓12進行定位。光學頭18能夠相對于鼓12橫向移動。光學頭18能夠移動的方向是與鼓12的旋轉軸線相同的方向28，并且稱為“慢速掃描方向”。成像頭16可以在快速掃描方向26或慢速掃描方向28上打印平行的列，但是通常成像頭16通過同時在快速掃描方向26和慢速掃描方向28中打印而打印螺旋形的列。

定位控制器22對鼓12的旋轉速度和光學頭18的位置進行調整。通過使得鼓12旋轉和/或使得光學頭18移動，定位控制器22能夠使得一個或更多激光器承載于印刷板14的表面上的基本上任何點。

成像頭16中的激光器處于激光控制器20的控制之下，并且由供給至激光控制器20的圖像數據24進行調制。典型地，定位控制器22發送定時信號至激光控制器20，從而使得正確的圖像數據將在激光器陣列相對于印刷板14處于正確位置的時候供給至激光器。例如，激光控制器20可以是計算機，例如個人計算機、微型計算機或嵌入式處理器或微控制器。

圖2顯示了布置在機械組件208中的激光二極管204，該機械組件208裝備有連附至該機械組件208的冷卻元件212。結溫的升高與暴露圖像的數字數據內容相關聯。隨著相關激光二極管的操作時間增加，或者換言之隨著每個發射器每一時間周期中數據中的“0”的數量減少，在特定發射器的結點處的溫度將會升高。結溫的升高導致由各個激光二極管產生的光學功率減小。為了穩定發射的光線的強度，需要增大發出電流強度，以便實現成像激光二極管的功率強度穩定性，從而在印刷板上產生穩定的圖像。

該方法包括若干步驟：