[實用新型]一種影像掃描裝置的激光功率衰減補償電路

有效

• 申請號: 201921678226.1
• 申請日: 2019-10-09
• 公開（公告）號: CN210182776U
• 公開（公告）日: 2020-03-24
• 發明（設計）人: 朱鴻斌;曹強榮;周紅武;吳征巍;卜榮君
• 申請（專利權）人: 天逸瑞獅（蘇州）口腔醫療科技股份有限公司
• 主分類號: H01S5/042
• 分類號: H01S5/042
• 代理公司: 蘇州創元專利商標事務所有限公司 32103
• 代理人: 李萍

本實用新型公開了一種影像掃描裝置的激光功率衰減補償電路，在影像掃描過程中使激光二極管輸出功率不隨著時間的增長和溫度的升高而改變。一種影像掃描裝置的激光功率衰減補償電路，包括：激光二極管LD、激光驅動模塊及系統功能控制模塊；還包括負反饋控制模塊、系統補償模塊及參考基準模塊；激光驅動模塊及系統功能控制模塊分別和激光二極管LD連接，以用于為激光二極管LD提供偏置電流及調制電流；負反饋控制模用于檢測激光二極管的輸出光功率；系統補償模塊的一個輸入端連接負反饋控制模塊，另一個輸入端連接參考基準模塊，輸出端連接激光驅動模塊，以用于為激光驅動模塊提供補償電流使偏置電流與閾值電流的差值穩定。

技術領域

本實用新型涉及計算機X射線攝影成像領域，特別是一種影像掃描裝置的激光功率衰減補償電路。

背景技術

計算機X射線攝影術（Computed X-ray Radiography, CR）已經廣泛應用于醫療健康領域，X射線穿透物體照射到含有光激勵熒光粉的影像板上，會產生一幀潛影（LatentImage）并存儲在影像板中。當使用一定波長（600-700nm）的激光照射時，影像板會激發出特定波長（350-450nm）的熒光，其能量分布特性和潛影形態完全相關，這些熒光被收集、轉換成電信號并數字化，從而將潛影轉換成可以存儲和傳輸的二維數字圖像。

半導體激光器因其體積小、高頻響應好、調制效率高、調制方便等，在影像掃描系統中有廣泛應用。基于光激勵發光 （PSL）的成像裝置中，穩定輸出的激光功率有利于提升影像畫面的均勻性。

在用激光對影像板記錄的信息進行掃描的過程中，激光二極管會出現以下現象：1、激光二極管使用一段時間后，隨著溫度的升高，激光輸出功率出現衰減，從而影響掃描儀的影像質量；2、當激光二極管溫度較高時，因為溫度過高，導致Ith很大，使激光二極管（LD）輸出光功率下降很多，經反饋電路后其電流增加很多，致使其溫度進一步升高，則Ith更大，使激光二極管（LD）損壞，從而影響激光器的壽命；3、激光器在影像掃描裝中的高速開啟和關閉，會出現激光功率過沖現象，造成輸出激光功率不穩定，從而影響掃描裝置的成像質量。

半導體激光器是電流驅動發光器件。如圖1所示，只有當驅動電流在激光器閾值電流I_th以上時，半導體激光器才能產生并持續輸出激光功率。當I>>I_th時，半導體激光器的功率可表示為：P=K*(I-I_th)，K為圖1中直線的斜率。1、半導體激光器是溫度敏感器件，其閾值電流I_th隨著溫度的升高增大，且P-I曲線斜率ΔP/ΔI減小，使輸出光功率減小，甚至停止發射激光；2、隨著使用時間的增長，器件老化也會導致其閾值電流I_th的增大，使輸出光功率減小。以上原因造成半導體激光器使用一段時間后，輸出功率出現衰減，從而影響掃描裝置的影像質量。

常用的半導體激光二極管內部結構如圖2所示。從激光二極管（LD）透射出來的光經過PD檢測后，將光功率轉化為檢測電流，反饋給控制電路，從而實現對激光功率的監測。當溫度較高時，因為溫度過高，導致I_th很大，使激光二極管（LD）輸出光功率下降很多，經反饋電路后其電流增加很多，致使其溫度進一步升高，則I_th更大，使激光二極（LD）損壞，從而影響激光器的壽命。

常見的激光驅動方式如：恒流源驅動，半導體激光器在高速開啟和關閉的過程中會出現激光功率過沖現象，造成輸出的激光功率不穩定，從而影響掃描裝置的成像質量，如圖3所示。

實用新型內容

針對上述問題，本實用新型的目的是提供一種影像掃描裝置的激光功率衰減補償電路，在影像掃描過程中使激光二極管輸出功率不隨著時間的增長和溫度的升高而改變。

為達到上述目的，本實用新型采用的技術方案為：