專利名稱：用于獲得校正圖案的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于驅(qū)動(dòng)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(dòng)半導(dǎo)體激光器的方法中，用于校正在自動(dòng)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(duì)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No. 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。日本未審查專利出版物 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(dòng)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(dòng)半導(dǎo)體激光器的已知的方法包括ACC(自動(dòng)電流控制)驅(qū)動(dòng)方法以及APC(自動(dòng)功率控制)驅(qū)動(dòng)方法， 如在日本未審查專利出版物No. 8(1996)-274395中公開。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(dòng)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(dòng)之后的ACC方法而被驅(qū)動(dòng)，這樣驅(qū)動(dòng)電流值逐漸增加，然后此后通過APC方法驅(qū)動(dòng)。半導(dǎo)體激光器的驅(qū)動(dòng)電流/光輸出性能由于自熱等而改變。因此，認(rèn)識(shí)到其中驅(qū)動(dòng)電流被控制成恒定的ACC驅(qū)動(dòng)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(dòng)方法通常用于活動(dòng)穩(wěn)定的光輸出。在APC驅(qū)動(dòng)方法中， 所述驅(qū)動(dòng)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(dòng)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。艮口， 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(dòng)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(dòng)方法也難于穩(wěn)定光輸出，所述驅(qū)動(dòng)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(dòng)方法和APC驅(qū)動(dòng)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(dòng)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ON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50%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(dòng)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(dòng)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(dòng)半導(dǎo)體激光器的方法和設(shè)備中，用于校正用于自動(dòng)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(duì)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(dòng)半導(dǎo)體激光器的方法是用于驅(qū)動(dòng)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(duì)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(dòng)電流；其中預(yù)先產(chǎn)生根據(jù)從其啟動(dòng)驅(qū)動(dòng)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(dòng)啟動(dòng)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”指的是輸出光電流或者電壓。注意，在根據(jù)本發(fā)明的用于驅(qū)動(dòng)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(dòng)多個(gè)半導(dǎo)體激光器。在共用單個(gè)校正圖案來驅(qū)動(dòng)多個(gè)半導(dǎo)體激光器的情況下，對(duì)多個(gè)半導(dǎo)體激光器執(zhí)行共同的定時(shí)，這對(duì)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(dòng)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(dòng)半導(dǎo)體激光器的方法將被用于驅(qū)動(dòng)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(dòng)半導(dǎo)體激光器的方法將被應(yīng)用于驅(qū)動(dòng)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(dòng)半導(dǎo)體激光器的方法將被用于驅(qū)動(dòng)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(dòng)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(dòng)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(dòng)半導(dǎo)體激光器的設(shè)備是通過下述步驟驅(qū)動(dòng)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(duì)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(dòng)電流，所述設(shè)備包括存儲(chǔ)器裝置，在所述存儲(chǔ)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(dòng)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(dòng)啟動(dòng)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(dòng)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(dòng)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(duì)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(dòng)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(dòng)半導(dǎo)體激光器的設(shè)備被構(gòu)造用于驅(qū)動(dòng)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(dòng)半導(dǎo)體的設(shè)備將被用于驅(qū)動(dòng)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(dòng)半導(dǎo)體激光器的設(shè)備將被用于驅(qū)動(dòng)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(dòng)半導(dǎo)體激光器的設(shè)備將被用于用在APC驅(qū)動(dòng)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(dòng)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(duì)于至少一個(gè)半導(dǎo)體激光器，在相對(duì)高速上、基于所述至少一個(gè)光電檢測器和對(duì)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(dòng)電流，由此在自動(dòng)功率控制下驅(qū)動(dòng)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(duì)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(dòng)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(dòng)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(duì)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(dòng)電流，在自動(dòng)功率控制下驅(qū)動(dòng)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(duì)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(dòng)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(dòng)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(dòng)功率控制回路，對(duì)于至少一個(gè)半導(dǎo)體激光器以相對(duì)高速、基于所述至少一個(gè)光電檢測器的輸出電流和對(duì)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(dòng)電流，由此在自動(dòng)功率控制下驅(qū)動(dòng)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(duì)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(dòng)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(dòng)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(duì)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(dòng)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(dòng)電流；(b)用于APC驅(qū)動(dòng)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(dòng)方法被驅(qū)動(dòng)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(duì)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(dòng)方法驅(qū)動(dòng)時(shí)，用在APC驅(qū)動(dòng)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(dòng)啟動(dòng)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(duì)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(dòng)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(dòng)的啟動(dòng)，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(dòng)的啟動(dòng)， 其被減小。在這種情況下，驅(qū)動(dòng)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(dòng)方法中，其中半導(dǎo)體激光器的驅(qū)動(dòng)電流基于來自光電檢測器的輸出和對(duì)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(dòng)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(dòng)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(dòng)驅(qū)動(dòng)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(dòng)啟動(dòng)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(huì)經(jīng)過長的啟動(dòng)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(dòng)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(dòng)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(dòng)多個(gè)半導(dǎo)體激光器。在這種情況下，小容量存儲(chǔ)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(dòng)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(dòng)設(shè)備。在根據(jù)本發(fā)明的用于驅(qū)動(dòng)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(dòng)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(dòng)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(dòng)半導(dǎo)體激光器的方法可以應(yīng)用于驅(qū)動(dòng)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(dòng)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(dòng)可以得到校正。根據(jù)本發(fā)明的用于驅(qū)動(dòng)半導(dǎo)體激光器的方法可以用于驅(qū)動(dòng)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。S卩，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(dòng)的情況，這不僅是由于被驅(qū)動(dòng)的多個(gè)半導(dǎo)體激光器的驅(qū)動(dòng)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(dòng)。所述熱膨脹從激光束和光纖的共軸狀態(tài)移動(dòng)所述激光束和光纖，由此改變激光束相對(duì)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(dòng)啟動(dòng)到穩(wěn)定驅(qū)動(dòng)狀態(tài)的期間波動(dòng)的情況。所述激光束相對(duì)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(dòng)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(dòng)也可以得到校正。此外，當(dāng)將被驅(qū)動(dòng)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(dòng)半導(dǎo)體激光器的方法對(duì)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(dòng)電流/光輸出性能在從驅(qū)動(dòng)啟動(dòng)到穩(wěn)定驅(qū)動(dòng)狀態(tài)的期間波動(dòng)明顯。但是，通過應(yīng)用根據(jù)本發(fā)明的用于驅(qū)動(dòng)半導(dǎo)體激光器的方法，GaN型半導(dǎo)體激光器的驅(qū)動(dòng)電流/光輸出性能的波動(dòng)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(huì)響應(yīng)于溫度改變而極大地改變。因此，在將被驅(qū)動(dòng)的半導(dǎo)體激光器是GaN型半導(dǎo)體激光器的情況下，對(duì)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(dòng)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(dòng)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(dòng)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(dòng)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(dòng)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(dòng)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1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；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DMD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11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(dòng)部分的方框圖；圖19是由傳統(tǒng)的APC驅(qū)動(dòng)方法驅(qū)動(dòng)的半導(dǎo)體激光器的光輸出波動(dòng)性能和溫度波動(dòng)性能的圖形；圖20是根據(jù)本發(fā)明的方法驅(qū)動(dòng)的半導(dǎo)體激光器的光輸出波動(dòng)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(dòng)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(dòng)的半導(dǎo)體激光器的光輸出波動(dòng)性能的例子的圖形；圖M是顯示由根據(jù)本發(fā)明的方法所驅(qū)動(dòng)的半導(dǎo)體激光器的光輸出波動(dòng)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(dòng)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；圖沈是顯示根據(jù)本發(fā)明的驅(qū)動(dòng)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是顯示圖沈的裝置的一部分的放大部分示意側(cè)視圖。
具體實(shí)施例方式此后，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(dòng)臺(tái)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IM支承。沿著臺(tái)架移動(dòng)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(tái)架152設(shè)置成其縱向方向與臺(tái)架移動(dòng)方向?qū)R，并由引導(dǎo)件158支承以可以在其上往復(fù)移動(dòng)。需要說明的是，圖像曝光設(shè)備也設(shè)有臺(tái)架驅(qū)動(dòng)設(shè)備304(參照?qǐng)D15)，作為沿著引導(dǎo)件158用于驅(qū)動(dòng)臺(tái)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(tái)架152的移動(dòng)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(tái)架152的移動(dòng)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η列(例如3行和5列)的矩陣，如圖2 JB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η列中的單個(gè)曝光頭將指示為曝光頭166mn。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(tái)架152的運(yùn)動(dòng)形成在光敏材料150上。需要說明的是，被安置在第m行和第η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 16 ^如圖;3Β中所示，每行的曝光頭166相對(duì)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3Α中所示。因此，不能由此被暴露的第一行的曝光區(qū)域 168m和1681>2之間的部分可以被第二行的曝光區(qū)域1682>1和第三行的曝光區(qū)域1683>1所曝光。每個(gè)曝光頭Ieei,i至16 ,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。DMD 50連接到后面將描述的控制器 302(參照?qǐng)D15)，包括數(shù)據(jù)處理部分和鏡驅(qū)動(dòng)控制部分。控制器302的數(shù)據(jù)處理部分基于輸入圖像數(shù)據(jù)在對(duì)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(dòng)的控制信號(hào)。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(hào)，鏡驅(qū)動(dòng)控制部分控制對(duì)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(duì)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DMD 50反射已經(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(huì)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插入已經(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)5254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)；微透鏡陣列陽；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IOMx 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(chǔ)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. 7 μ m。此外，在正常的半導(dǎo)體存儲(chǔ)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(hào)寫入DMD 50的SRAM單元60中時(shí)，由支撐柱支撐的微鏡62相對(duì)于 DMD 50設(shè)置在其上的襯底在一定的范圍士 α度(例如士 12度)之內(nèi)傾斜，對(duì)角線作為旋轉(zhuǎn)中心。圖7Α顯示了微鏡62在ON狀態(tài)中傾斜+ α度的狀態(tài)，圖7Β顯示了微鏡62在OFF 狀態(tài)中傾斜-α度的狀態(tài)。相應(yīng)地，通過根據(jù)圖像信號(hào)控制對(duì)應(yīng)于DMD 50的像素的每個(gè)微鏡62傾斜，入射到DMD50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+ α度和-α度上傾斜的DMD 50的放大部分。每個(gè)微鏡62的0N/0FF操作通過控制器302執(zhí)行，所述控制器302連接到 DMD 50。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(duì)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DMD 50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DMD 50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DMD 50的橫向方向上。如圖8B中所示，通過傾斜DMD 50，曝光束53的掃描軌跡(掃描線)的間距P2變得比在DMD 50不是傾斜的情況下掃描線的間距P1窄。因此，圖像的分辨率可以得到極大得提高。同時(shí)，由于DMD 50的傾斜角度很小，在DMD 50是傾斜的情況下的掃描寬度W2和DMD 50不是傾斜情況下的掃描寬度W1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(duì)對(duì)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(duì)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DMD 50，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(duì)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(duì)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，且可以減緩惡化。在本實(shí)施例中，具有小的包覆層直徑以及大致l-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(duì)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125 μ m的包覆層直徑、50 μ m的芯直徑和0. 2的NA。光纖31具有60 μ m的包覆層直徑、50 μ m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60 μ m。用在傳統(tǒng)的光纖光源中的許多光纖的包覆層直徑是125μπι。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80 μ m或者更小，更為優(yōu)選地，是60 μ m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3-4 μ m。因此，優(yōu)選地，光纖31的包覆層直徑是10 μ m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?nèi)劢釉谝黄?(所謂的“橫向直徑熔接”)不是必須的。可選地，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(duì)齊并固定在加熱塊10上；準(zhǔn)直透鏡11、12、13、14、 15、16、17，設(shè)置成對(duì)應(yīng)于每個(gè)GaN型半導(dǎo)體激光器芯片LD1-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11-17的準(zhǔn)直透鏡陣列，而不是準(zhǔn)直透鏡11-17。所有的GaN型半導(dǎo)體激光器芯片LD1-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10、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11-17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(dòng)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(shí)，以避免附圖中的復(fù)雜性。圖14是準(zhǔn)直透鏡11-17的安裝部分的主視圖。每個(gè)準(zhǔn)直透鏡11_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11-17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LD1-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PDl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LD1-LD7包括具有2 μ m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B1-B7 從GaN型半導(dǎo)體激光器LD1-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11-17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11-17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11-17的寬度和長度分別是1. Imm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. 6mm。準(zhǔn)直透鏡11-17具有3mm的聚焦距離、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11-17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23mm，且數(shù)值孔徑NA 為0. 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5 來構(gòu)成，所述微鏡5 對(duì)應(yīng)于DMD 50的每個(gè)像素二維安置。在本實(shí)施例中，只有1(^4x768列的DMD 50的微鏡中的 1024x256列被驅(qū)動(dòng)，如后面將描述的那樣。因此，對(duì)應(yīng)于其提供了 10MX256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41 μ m。微鏡5 通過光學(xué)玻璃BK7形成，并具有例如焦距0. 19mm和0. 11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(duì)應(yīng)于微鏡陣列55的微鏡55a。在本實(shí)施例中，孔59a的直徑是10 μ m。由顯示在圖5中的透鏡系統(tǒng)5254構(gòu)成的第一聚焦光學(xué)系統(tǒng)放大從DMD50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)放大已經(jīng)通過微鏡陣列陽的圖像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(duì)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(dòng)棱鏡對(duì)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?qǐng)D17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(dòng)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(tái)架驅(qū)動(dòng)設(shè)備304，用于驅(qū)動(dòng)所述臺(tái)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(duì)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LD1-LD7(參照?qǐng)D11)而發(fā)射。激光束B1-B7從準(zhǔn)直透鏡11-17之中、 通過對(duì)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(huì)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LD1-LD7通過如后面將描述的APC驅(qū)動(dòng)方法所驅(qū)動(dòng)，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)。即，通過聚光透鏡20所會(huì)聚的激光束B1-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(duì)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)feiN型半導(dǎo)體激光器LD1-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. 4ff(0. 315ffxl4)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(duì)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DMD 50的控制器302。圖像數(shù)據(jù)臨時(shí)存儲(chǔ)在控制器302的幀存儲(chǔ)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(tái)架152沿著引導(dǎo)件158通過如圖15中所示的臺(tái)架驅(qū)動(dòng)設(shè)備304從門160的上游側(cè)傳輸?shù)较掠蝹?cè)。當(dāng)臺(tái)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(chǔ)器中的圖像數(shù)據(jù)一次從多個(gè)線順序讀出。對(duì)于每個(gè)曝光頭166、基于讀出的圖像數(shù)據(jù)通過信號(hào)處理部分產(chǎn)生控制信號(hào)。此后，鏡驅(qū)動(dòng)控制部分控制每個(gè)曝光頭的DMD 50的每個(gè)微鏡的0N/0FF狀態(tài)。需要說明的是，在本實(shí)施例中，對(duì)應(yīng)于單個(gè)像素的每個(gè)微鏡的尺寸是14 μ mxl4 μ m。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)M、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(duì)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DMD50的像素?cái)?shù)目。光敏材料150以恒定的速度用臺(tái)架152 被傳輸。副掃描通過掃描器162在與臺(tái)架移動(dòng)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IOM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IOM微鏡)通過控制器302驅(qū)動(dòng)。在這種情況下，可以利用位于DMD 50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(duì)于曝光表面連續(xù)移動(dòng)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(duì)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(tái)架152通過臺(tái)架驅(qū)動(dòng)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(tái)架152從門160的上游側(cè)再次以恒定的速度移動(dòng)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照射到DMD 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IlR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(dòng)構(gòu)成激光器模塊64的GaN型半導(dǎo)體激光器LD1-LD7的方法將參照?qǐng)D17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(dòng)部分305，所述激光驅(qū)動(dòng)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(dòng)部分305通過APC驅(qū)動(dòng)方法驅(qū)動(dòng)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(dòng)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(dòng)電流，這將在后面描述。此后，將參照?qǐng)D18，詳細(xì)描述APC驅(qū)動(dòng)方法，圖18顯示了激光器驅(qū)動(dòng)部分305的構(gòu)造。此處，將描述用于驅(qū)動(dòng)半導(dǎo)體激光器LDl的激光器驅(qū)動(dòng)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(dòng)部分305包括恒流電源400，用于將驅(qū)動(dòng)電流供給到半導(dǎo)體激光器LDl ；光電檢測器PD1，用于檢測朝向半導(dǎo)體激光器LDl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(hào)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(hào)S12。需要說明的是，在圖18中，光電檢測器和對(duì)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(duì)激光束B1-B7多路復(fù)用的多模式光纖30。光電檢測器PDl的輸出信號(hào)SlO和表示預(yù)定的目標(biāo)光輸出的設(shè)定值Sll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Sll對(duì)應(yīng)于APC驅(qū)動(dòng)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(chǔ)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(hào)S12，即S12 = S11-S10。差分信號(hào)S12輸入到加法部分402。當(dāng)輸入差分信號(hào)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LDl的電流值的驅(qū)動(dòng)電流設(shè)定信號(hào)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LDl的電流連續(xù)地改變以接近一個(gè)值，使得Sll = SlO0即，在該值處，與朝向半導(dǎo)體激光器LDl的后部發(fā)射的光RBl的光輸出成比例的激光束Bl的光輸出變得大體上等于由設(shè)定值Sll所表示的光輸出。在通過傳統(tǒng)的APC驅(qū)動(dòng)方法試圖實(shí)現(xiàn)均勻的光輸出的情況下，所述設(shè)定值Sll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Sl 1，所述校正圖案在半導(dǎo)體激光器LDl的驅(qū)動(dòng)啟動(dòng)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Bl的實(shí)際光輸出以及如前參照?qǐng)D19所描述的通過光電檢測器PDl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LDl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Sll以這種方式隨著時(shí)間而變化，激光束Bl的光輸出從半導(dǎo)體激光器LDl的驅(qū)動(dòng)啟動(dòng)在相對(duì)短的時(shí)間內(nèi)會(huì)聚到所需的值。以這種方式用于驅(qū)動(dòng)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(dòng)方法的配置來產(chǎn)生，所述實(shí)現(xiàn)APC驅(qū)動(dòng)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(dòng)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(dòng)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(hào)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(hào)；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(hào)。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通過與曝光操作期間相似的方式由APC驅(qū)動(dòng)方法來驅(qū)動(dòng)。在驅(qū)動(dòng)啟動(dòng)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(dòng)被執(zhí)行以獲得對(duì)應(yīng)于設(shè)定值S21的光輸出。此處，設(shè)定值S21對(duì)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(hào)S20，所述信號(hào)S20表示多路復(fù)用激光束B的光輸出，且信號(hào)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(hào)S20與設(shè)定值S21進(jìn)行比較，并輸出差分信號(hào)S22(S22 =S21-S20)。差分信號(hào)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IOHz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IkHz)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(dòng)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(dòng)的。差分信號(hào)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(dòng)中的目標(biāo)光輸出。但是，將用作設(shè)定值的差分信號(hào)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(hào)S22在預(yù)定的時(shí)間間隔上取樣，且表示差分信號(hào)S22從驅(qū)動(dòng)啟動(dòng)開始隨著時(shí)間的波動(dòng)圖案的信號(hào)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(dòng)啟動(dòng)所經(jīng)過的時(shí)間量和對(duì)應(yīng)于其的差分信號(hào)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(chǔ)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?qǐng)D17)讀出，并記錄在輸入部分403的內(nèi)存儲(chǔ)器中。通過信號(hào)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(hào)S2》的波動(dòng)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Sll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(dòng)方法驅(qū)動(dòng)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(dòng)啟動(dòng)之后被均勻化。圖20是顯示當(dāng)以這種方式驅(qū)動(dòng)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(dòng)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(dòng)范圍ΔΡ2小于傳統(tǒng)方法中的。由此，高輸出的激光束Bl-B7(即被多路復(fù)用的激光束B)可以在啟動(dòng)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(huì)花費(fèi)長的啟動(dòng)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。S卩，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(duì)于APC驅(qū)動(dòng)方法變化設(shè)定值的過程對(duì)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?qǐng)D17)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(dòng)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(dòng)方法的設(shè)定值的差分信號(hào)S22從外光電檢測器PD8反饋?？蛇x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PDl 的輸出SlO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(dòng)?？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(dòng)，而剩余的三個(gè)可以基于另外一個(gè)校正圖案來驅(qū)動(dòng)。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(dòng)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(dòng)，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(dòng)。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(dòng)半導(dǎo)體激光器的方法被施加用于驅(qū)動(dòng)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LD1-LD7 ；光纖30，通過多個(gè)GaN型半導(dǎo)體激光器LD1-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。S卩，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(dòng)的情況，不僅是由于被驅(qū)動(dòng)的半導(dǎo)體激光器LD1-LD7的驅(qū)動(dòng)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(dòng)，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-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(duì)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(dòng)啟動(dòng)到穩(wěn)定的驅(qū)動(dòng)狀態(tài)的周期期間波動(dòng)的情況。激光束相對(duì)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11-13所示的結(jié)構(gòu)中，從激光器的驅(qū)動(dòng)啟動(dòng)到被多路復(fù)用的激光束B 的光輸出中的波動(dòng)穩(wěn)定到士5%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(dòng)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(dòng)半導(dǎo)體激光器的方法被應(yīng)用來驅(qū)動(dòng)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10，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LD1-LD7的相互作用加熱所導(dǎo)致的激光束B的光輸出的波動(dòng)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(dòng)半導(dǎo)體激光器的方法被應(yīng)用于驅(qū)動(dòng)多個(gè) GaN型半導(dǎo)體激光器LD1-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(dòng)電流/光輸出性能在從驅(qū)動(dòng)啟動(dòng)到穩(wěn)定啟動(dòng)狀態(tài)的時(shí)間周期中波動(dòng)明顯。但是，通過應(yīng)用根據(jù)本發(fā)明的用于驅(qū)動(dòng)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(dòng)電流/光輸出性能中的波動(dòng)，由此使得能夠穩(wěn)定激光束B1-B7的輸出。此外，GaN型半導(dǎo)體激光器LD1-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(huì)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(duì)GaN型半導(dǎo)體激光器是真實(shí)的，而且對(duì)于其他類型的半導(dǎo)體激光器也是真實(shí)的，對(duì)于此斜率效率的溫度特征系數(shù)T1相對(duì)于振蕩閾值電流的溫度特性系數(shù)Ttl是小的。需要說明的是，所述系數(shù)Ttl是表示半導(dǎo)體激光器的IL波形(驅(qū)動(dòng)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)T1是表示半導(dǎo)體激光器的斜率效率nd的溫度性能的系數(shù)。如果IL波形在溫度Ta具有振蕩閾值電流Itha和斜率效率Iida, 且在溫度Tb上具有振蕩閾值電流Ithb和斜率效率ndb，T0和T1可以通過下述公式限定
權(quán)利要求
1.一種用于獲得校正圖案的方法，所述校正圖案應(yīng)用在用于驅(qū)動(dòng)至少一個(gè)半導(dǎo)體激光器的方法中，所述用于驅(qū)動(dòng)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)光電檢測器的輸出與對(duì)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(dòng)電流；其中預(yù)先產(chǎn)生根據(jù)從其啟動(dòng)驅(qū)動(dòng)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(dòng)驅(qū)動(dòng)起經(jīng)過一預(yù)定時(shí)間段的單個(gè)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；所述用于獲得校正圖案的方法包括步驟通過基于所述至少一個(gè)光電檢測器的輸出和對(duì)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(dòng)電流，而在自動(dòng)功率控制下驅(qū)動(dòng)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(duì)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。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所限定的用于獲得校正圖案的方法，其中對(duì)多個(gè)半導(dǎo)體激光器以共同的定時(shí)執(zhí)行根據(jù)所述單個(gè)校正圖案變化至少一個(gè)光電檢測器的設(shè)定值和/或輸出的操作。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所限定的用于獲得校正圖案的方法，其中在從多個(gè)半導(dǎo)體激光器發(fā)出的激光束被組合的情況下，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。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所限定的用于獲得校正圖案的方法，其中驅(qū)動(dòng)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)體激光器和組合光纖，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)入所述組合光纖以由此被組合。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所限定的用于獲得校正圖案的方法，其中將被驅(qū)動(dòng)的至少一個(gè)半導(dǎo)體是GaN型半導(dǎo)體激光器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所限定的用于獲得校正圖案的方法，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)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所限定的用于獲得校正圖案的方法，其中用于執(zhí)行自動(dòng)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。
全文摘要
驅(qū)動(dòng)半導(dǎo)體激光器，這樣高輸出功率激光束穩(wěn)定地獲得而沒有長的啟動(dòng)時(shí)間。多個(gè)半導(dǎo)體激光器的光輸出通過光電探測器檢測。半導(dǎo)體激光器基于光電探測器的輸出和對(duì)應(yīng)于用于半導(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、通過自動(dòng)功率控制器來驅(qū)動(dòng)。校正圖案預(yù)先產(chǎn)生，所述校正圖案校正設(shè)定值和/或光電探測器的輸出。根據(jù)從驅(qū)動(dòng)啟動(dòng)起經(jīng)過一預(yù)定時(shí)間段的校正圖案變化設(shè)定值和/或輸出。利用單個(gè)校正圖案，對(duì)多個(gè)半導(dǎo)體激光器共用。
文檔編號(hào)H01S5/0683GK102324693SQ20111028352
公開日2012年1月18日 申請(qǐng)日期2006年10月5日 優(yōu)先權(quán)日2005年10月7日
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