CN102461340B - 利用发光二极管单片阵列来提供高分辨率图像的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及利用发光二极管单片阵列来提供高分辨率图像的系统和方法。提供了一种方法和装置，该方法和装置用于制造可单独寻址的发光二极管的大规模单片阵列，装配可单独寻址的发光二极管的多个这种大规模单片阵列，控制每一个单独发光二极管，以及按这样的方式装配其，即，实现针对大量单独控制的、接着可以利用投影光学系统聚焦到感光表面上的发光二极管的准确度和稳定性。另外，提供了沿彼此正交的两个轴与感光表面相对地移动这样描述的成像系统、由此暴露该感光表面的方法和装置。

Description

利用发光二极管单片阵列来提供高分辨率图像的系统和方法
相关申请的交叉引用
本申请要求保护2009年5月14日提交的、题为“Method ToObtain High Resolution Images On Photoreceptive Materials UsingMassive Monolithic Arrays Of Light Emitting Diodes”的美国临时申请No.61/178,146的优先权，该公开通过引用其全部内容而并入于此。
技术领域
本公开的实施例涉及利用发光二极管(LED)的多个大规模可单独寻址单片阵列在可以涂覆在基板上的感光材料上高速成像高分辨率图像。
背景技术
在涂覆到各种基板上的感光材料上的高分辨率成像被用于诸如制造半导体器件、印刷电路板以及胶印(offset printing)的制造工艺中。在这种制造工艺中，感光材料可以按生成希望图像的方式被暴露，即，在采取附加步骤时，在暴露区域和非暴露区域的感光材料中产生可用差异。接着，可以将该差异用于提高制作工艺。
作为一示例，在胶印中，所使用的金属板可以具有在憎水区与亲水区之间有区别的表面。该板接着可以暴露于水。憎水区排斥水，亲水区不排斥水。当该板与墨水相接触时，墨水被没有水的区域吸收。接着，可以将这种墨水图案间接地转印至纸，由此生成印刷纸。
在这些基板上创建图像的方法在过去几十年间已经从通过透镜将照明图像投影到基板上发展成使用激光器和复杂昂贵的机构来扫描基板表面。所有已知成像方法所共同的是，如果解决方案要考虑实际成本，则速度受到约束。
发明内容
本公开的实施例提供了一种用于高速且成本合算的成像的方法。
本公开的实施例提供了用于改变光源或使光源适应基板的光谱灵敏度的方法和装置。
而且，本公开的实施例提供了用于按提供高速高分辨率成像所需的精度、准确度以及分辨率的方式在基板上传送成像机构的方法和装置。
本公开的实施例另外地提供了通过利用电压和电流特性来控制发光二极管的光强的方法和装置。
本公开的实施例还提供了按与总体成像需求一致的速度分别控制单片发光二极管阵列中的每一个光的方法和装置。
根据本公开的实施例，提供了一种方法和装置，该方法和装置用于制造可单独寻址的发光二极管的大规模单片阵列，装配多个这种可单独寻址的发光二极管的大规模单片阵列，分别控制每一个发光二极管，以及按实现大量分别控制的发光二极管所需的准确度和稳定性的方式装配发光二极管，该发光二极管接着可以利用投影光学系统聚焦到感光表面上。另外，提供了沿彼此正交的两个轴相对于感光表面移动上述成像系统，由此暴露该感光表面的方法和装置。
在此描述的方法确保由所述方法和装置生产的像素的准确度和密度，该密度导致本公开实施例中所设想的应用的成像系统所需的成像速度和质量。
附图说明
参照结合附图的下列描述，可以最佳地理解本发明，以及进一步的目的和优点，在若干图中，相同标号标识相同部件，在图中：
图1是根据一示例性实施例的阵列形式的单独的发光二极管部件的图案。
图2是根据一示例性实施例的形成大规模阵列的发光二极管的布置的详细俯视布局图。
图3例示了根据一示例性实施例的印刷电路板(PCB)上的阵列和控制电子器件的平面图。
图4示出了根据一示例性实施例的PCB上的焊接焊盘的阵列和焊接焊盘的布局。
图5描绘了根据一示例性实施例的成像构件的布置的侧视图。
图6描绘了根据一示例性实施例的用于支持感光涂覆材料的装置和针对两个轴的传送组件的平面图。
图7是描绘根据一示例性实施例的数据和控制信息管理的系统框图。
具体实施方式
本公开描述了一种应用制造发光二极管的技术，按与多个阵列(优选为直线的，但不限于此)的构件兼容的图案将这种阵列制造成一个大规模阵列的方法。而且，每一个阵列可以处于不同基板上，并且利用不同的工艺，以实现不同程度的效率和波长。
制造发光二极管可以包括选择材料，以用于为获得目标波长所希望的带隙能量。本公开的实施例独立于潜在的半导体技术或用于制造发光二极管的方法。在此提供的公开应用于任何形式的发光二极管的制造。
在半导体制造工艺中，高纯度晶体晶片可以暴露于特定杂质，以构建形成所需器件的不同区域。这些区域的图案可以通过选择性蚀刻、淀积以及扩散工序形成。选择性蚀刻可以通过利用光致抗蚀材料反复涂覆晶体表面而进行。该光致抗蚀材料接着可以利用与光致抗蚀材料的灵敏性相匹配的波长的光(例如，紫外线)暴露于承载在玻璃上的希望图案(称作掩模)。
根据一个或多个实施例，发光二极管可以按交错方式设置，以使发光二极管排列成交替的列。这样可以使得相邻发光二极管结构之间的间隙有助于半导体制造工艺。相邻发光二极管之间的间隙对将该阵列用于高分辨率成像提出了挑战。现今，由于相邻发光二极管仅沿正交轴而非垂直轴相邻，因而，常规成像方法可能导致成像困难。根据本公开的一个或多个实施例，可以将本方法和装置用于使相邻发光二极管结构看上去相邻，由此生成虚拟的大规模直线阵列光。
图1是阵列形式的单独的发光二极管部件的图案，示出了具有尺寸为m×n(其中，mn)的方形构造的多个部件。其中，m是LED部件的希望宽度，而n是LED部件的希望高度。根据一些实施例，可以存在两行部件，这两行部件彼此平行并且相距已知距离，该距离优选为部件的宽度m的整数倍，即，l×m，其中，l是正的非零整数，而m是所述尺寸。垂直间隔可以等于部件的高度(n)。部件的数量可以根据晶片的大小和应用来改变。
一组掩模可以定义在晶体晶片上创建的器件的图案。因而，可以构建形成大规模阵列的单独部件的发光二极管的图案，其中每一个部件都可单独控制。根据一些实施例，单独发光二极管部件可以作为尺寸为m×n(其中，mn)的方形形成两列，这两列沿垂直方向(高度)以距离n隔开，并且沿水平方向(宽度)以距离l×m隔开，其中，l是非零正整数。如图1所示，LED部件102a-102e可以按空间106b中所示垂直距离n隔开。该垂直距离n可以等于如106a和106c中所示LED部件102a-102e的高度。LED部件102a-102e可以按如空间108所示的水平距离l×m隔开。水平距离m可以等于如104所示LED部件102a-102e的宽度。
根据一示例性实施例，该尺寸可以是mn20微米并且l＝4，而阵列中的部件数为2048，两列中每一列为1024个。
如图1示出，LED 102a和102b可以是第一列中的LED，而LED102c、102d以及102e可以是第二列中的LED。两列的交错布置导致一列(例如，106b)中任何两个发光二极管之间的空间与相邻列(106a)中的一个发光二极管对准。该交错图案可以有助于晶片制造。如上所述，这可能对成像提出了挑战。根据一些实施例，激活的定时可以取决于发光二极管所属于的行。这两个行可以按感光器看到一个行中的光的方式来激活。下面，参照图6，对其进行更详细讨论。
图2是形成大规模阵列的发光二极管的布置的详细俯视布局图。每一列中的部件总数可以根据制造工艺的产率曲线来确定。每一个二极管部件204被示出具有路由至焊接焊盘或触点焊盘202的导体206。焊接焊盘202的大小可以由封装技术确定。
每一个发光二极管部件分别连接至一个焊接焊盘，以用于将该部件导线焊接至电子器件构件，由此提供了单独且分离地控制每一个发光二极管的方法。该阵列中的部件数可以由制造工艺限制。
熟悉目前半导体制造技术的人应当清楚，单一晶片将生成在它们的特性上具有非常小的分散(spread)的器件。因而，作为晶片一部分的发光二极管阵列将具有针对相等电流发射相等光强的光的发光二极管，并且可以在正向电流与正向电压之间具有相同关系。该阵列的发光二极管在本公开所预想的应用的需求内可以具有类似光束(beam)结构。由于半导体晶体晶片的高纯度和制造工艺的一致性，因而，发光二极管阵列可以具有图形领域和高质量高分辨率高准确度应用所需的同质性。
上述布置在恰当地控制时并且如下进一步所述，在像平面上生成像素的垂直线。
该构件中每一个阵列的定位可能需要高精度放置，其可以利用标准半导体掩模对准技术来实现。
这些阵列的示例性实施例包含最小256个LED，并且可包含晶片大小允许的任何数量。晶片的限制可以根据可用晶体晶片大小来确定。根据一些实施例，这些阵列可以具有两行，每一行1024个LED部件。
图3例示了根据一示例性实施例的印刷电路板(PCB)302上的阵列和控制电子器件的平面图。
PCB 302可以承载如图3的框图所示的电子器件。电子器件可以接收来自远程源(例如，经由数据连接器304连接的计算机)的数据和控制信息。示例性控制信息可以包括：所需光强、表示发光二极管的表，以及发光二极管的正向电流与光强特性，等等。电源连接器306可以连接至电源线或其它电源。
该数据和控制信息可以经由数据连接器304通过嵌入PCB中的一个或多个电路(例如，现场可编程门阵列(FPGA)308)接收。通过FPGA 308或其它电路接收的数据可以基于先进先出的原则传递到移位寄存器上并接着传递至驱动电子器件。例如，数据通过FPGA 308接收并接着传递至一个或多个复杂可编程逻辑器件(CPLD)310a、310b、310c以及310d。复杂可编程逻辑器件(CPLD)310a、310b、310c以及310d中的每一个可负责LED部件的一个子集(例如，每一个CPLD负责512个LED部件)。可以通过一种或多种方法和/或组件将控制信息用于控制LED布置314的发光二极管中的光强。还可以将控制信息用于设置针对定时和控制电子器件的参数。
由于阵列内的发光二极管同时形成在晶片上，因而光强与电流的关系可以完全处于本公开所设想的应用所容忍的变化范围内。因此，为控制一个单片阵列内的发光二极管的光强，根据一些实施例，可以使用可编程电压源(例如，可编程电压源(PVS)312)。通过利用可编程电压源改变施加至发光二极管的电压，可以改变到阵列中的二极管的电流，并由此可以改变二极管发射的光强。驱动电子器件可以包含用于保持阵列的电流与光强的关系的存储部(例如，非易失性存储部，如保持其内容而不管电力的可用性的处理器非易失性存储器)。根据一些实施例，CPLD 310a、310b、310c以及310d可以存储LED装置的一个或多个子集的电流与光强比率数据。例如，CPLD 310a可以存储并利用阵列中的LED部件0-511的电流与光强比率数据，CPLD310b可以存储并利用阵列中的LED部件512-1023的电流与光强比率数据，CPLD 310c可以存储并利用阵列中的LED部件1024-1535的电流与光强比率数据，而CPLD 310d可以存储并利用阵列中的LED部件1536-2048的电流与光强比率数据。
如上所述的光强控制可以被用于在用于形成如上所述密集阵列的两个或多个发光二极管阵列中生成相等光强。
分别控制每一个发光二极管部件中的光强还可以利用通过每一个LED部件的电流的脉冲宽度调制来实现。该脉冲宽度调制可以通过使用可以作为嵌入式处理器的一部分的非易失性存储器中的数据表来实现。该数据表可以在其中可以通过安装在装置中的检测集成能量传感器(例如，感光器)来测量光强的初始校准时段期间构建。
为校准阵列的部件，每一个发光二极管部件可以一次一个地接通，并且可以获取来自能量传感器的读数。接着可以将来自能量传感器的读数存储在非易失性存储器中。接着，可以将每一个部件一个的这些值用于计算校正不均匀性所需的脉冲宽度调制时段。接着，可以将该数据传递至适当的控制电子器件，使得当接通发光二极管时，它们根据从非易失性存储器传递至该控制电子器件(例如，CPLD)的该脉冲宽度定义来断开。由于不同的感光器对于光强的不同而具有不同灵敏度，因而可以使用一种或两种方法来实现希望的光强的均匀性。
在其它实施例中，为增加从发光二极管捕捉光的效率，可以使用微透镜阵列。一个或多个实施例的另一变型例可以在每一个复杂可编程逻辑器件(CPLD)中使用更高程度的驱动器。一个或多个实施例可以使用专用模拟集成电路来驱动每一个发光二极管的特定电流控制。
图4示出了具有焊接焊盘的阵列和PCB上的焊接焊盘的布局。根据一些实施例的，图4所示的成像系统能够在感光表面上成像2048个点。在其它实施例中，该数字可以增加到k倍，其中，k也可以增加或减小。如图所示，k可以等于一。如图4所示，PCB 408可以包含LED 204a至204n。LED可以通过连接器连接至焊接焊盘202a、202b、202c以及202n。焊接焊盘202a可以操作性地连接至焊接焊盘402a。焊接焊盘202b可以操作性地连接至焊接焊盘402b。焊接焊盘202c可以操作性地连接至焊接焊盘402c。焊接焊盘202n可以操作性地连接至焊接焊盘402n。电子器件404可以连接至焊接焊盘402a和焊接焊盘402c。电子器件406可以连接至焊接焊盘402b和焊接焊盘402n。
图5描绘了成像构件502的布置的侧视图。LED阵列514可以安装在铜块522上，其还可以承载包含电子器件506和510的PCB。接着，可以将该构件包围在一个端部处安装有投影透镜516的铝或铜外壳504中。接着，可以用惰性气体来代替空气密封该外壳504。在外壳外部上设置有用于电力、数据以及控制信号的出口(例如，出口512)。如果希望液体冷却，则可以设置附加出口。
可以在铜基部522上安装发光二极管的大规模可单独寻址阵列514。接着，可以将该铜基部522安装在Peltier冷却器524上，以提供对该装置的热管理。Peltier冷却器524接着可以经由由电子器件、温度传感器以及Peltier冷却器本身构成的反馈回路来控制。发光二极管的大规模可单独寻址阵列514可以经由透镜516将LED发射投影到成像表面518上。可以使用各种成像比率。如图5中光轴520所描绘的，根据一示例性实施例，可以使用一对一比率。尽管描绘了单一复杂透镜，但根据一个或多个实施例，可以设置多个微透镜(例如，透镜阵列和/或每一个LED部件一个透镜)。
图6描绘了用于支持感光涂覆材料的装置和针对两个轴的传送组件的平面图。如图6所示，成像装置600可以包含支承体612a和612b，其可以在成像表面620上方支承包含透镜604的成像构件602和外壳606。根据一些实施例，成像构件602可以包含如上参照图5讨论的一个或多个组件(例如，发光二极管的大规模可单独寻址阵列514)。包含在成像构件602中的阵列可以平行于成像表面620和透镜604。成像构件602可以安装在可以允许沿X轴移动的轨道624上。编码器条610可以在轨道624上横跨成像构件602的移动范围延伸(run)。编码器条610可以向编码器读取头608提供X轴位置指示器(例如，磁性的、光学的，等)。成像构件602可以通过一个或多个伺服机械装置(例如，直线电动机)沿轨道624移动。如图6进一步示出，614a和614b可以是直线轨道626a中的轴承(bearing)。直线轨道626b可以包含轴承614c和614d。直线轨道626a和626b可以允许成像构件602沿Y轴运动。编码器读取头616可以从编码器条618接收Y轴位置指示符。
投影透镜604可以被选择成以希望缩小率投影图像，以实现希望的可寻址性和分辨率。根据一些实施例，成像表面620可以是通过保持成像表面刚性来促进成像的真空系统的一部分。
接着，可以将成像构件安装在如图6所示的双轴运动系统上，其中，感光材料及其基板在平台(例如，成像表面620)上。在这个实施例中，感光材料可以不移动，成像系统沿两个轴移动。第一运动可以横跨感光材料，在本领域称为快速扫描；第二运动可以正交于该第一运动，称为慢速扫描，接着，成像系统可以反转方向。每一次快速扫描可以允许成像系统完全横跨感光材料，并且成像系统可以刚好正交地移动使一次扫描的最后的发光二极管部件与第二次扫描的第一个部件相邻所需的距离。这种准确度可通过上述直线运动系统来实现。扫描之间的发光二极管的相邻度可以等于一次扫描内的发光二极管的相邻度。
该双轴运动系统可以通过在两个轴上具有极高分辨率线性编码器和DC直线电动机的双轴伺服系统来控制发光二极管。该直线运动系统能够实现加速度和高分辨率以及极高速控制发光二极管。这些属性可以提供高质量的成像系统，以供在优选实施例设想的应用中使用。
在成像系统横跨感光材料运动期间，发光二极管可以通过存储在CPLD中的数据来激活。激活的定时可以取决于发光二极管所属于的行。在总系统开始使用的初始阶段期间，可使用软件来调节激活每一个阵列中两行发光二极管的关系。该软件可以使用来自直线电动机的线性编码器的编码器信号，以导出确保按感光器看到一行中的光的方式激活该两个行的信号。这可以通过在不同时间激发阵列中的两列LED来实现，使得激发每一个列都随着该特定列处于成像表面上的相同点上而发生。
当快速扫描到达其行进末端时，伺服系统可以反转运动方向，同时其正交地推进快速扫描机构(例如，按精确地等于p＊q＊r的距离推进，其中，p是LED阵列中的部件数，q是感光器上的投影部件的节距，而r是成像构件中的LED阵列的数量)。但根据一个或多个实施例，针对特定应用(在针对报纸应用的光敏聚合物板上成像)的距离可以是2048＊20＊4＝163840微米或163.84mm。
所使用的快速扫描的次数可以取决于感光材料的总长度和后续快速扫描之间的正交距离的比率。
图7是描绘根据示例性实施例的数据和控制信息管理的系统框图。数据和控制信息可以在数据收发器处理器704处从可以创建要成像的光栅图像的外部源接收。这个数据可以被发送至能够缓冲该数据的FIFO移位寄存器708a、708b、708c以及708d，以使得随着一组数据移出，下一组数据移入。该控制信息可以被用于设置电压源706的电压，并且设置针对定时和控制系统702的温度和变量。定时和控制系统702响应于所设置的变量和来自XY运动系统的编码器信号。驱动器710随着成像构件与编码器(其表示成像构件的物理位置)相关地移动而被激活，并且同样地，LED阵列部件712的位置与成像床上的感光器相关。尽管电压源706被描绘为连接至驱动器710d，应当明白，电压源706可以连接至所有驱动器710(例如，驱动器710a、710b、710c，以及710d)。
还应注意到，在此描述的软件可以有形地在一个或多个物理介质中具体实施，所述物理戒指如但不限于：光盘(CD)、数字万用盘(DVD)、软盘、硬盘、只读存储器(ROM)、随机存取存储器以及能够存储软件的其它物理介质、及其组合。而且，所述图分离地例示了各种组件。各种组件执行的所述功能可以由其它组件执行，并且各种组件可以组合或分离。还可以进行其它修改。
在前述说明书中，已经参照附图，对各种优选实施例进行了描述。然而，应当明白，在不脱离如下面权利要求书中阐述的本发明的更宽泛范围的情况下，可以对本发明进行各种修改和改变，并且可以实现附加实施例。本说明书和附图因此被视为是例示性的而非限制性的。

Claims (27)

1.一种提供高分辨率图像的方法，该方法包括以下步骤：
设置可单独寻址的发光二极管的多个平行的列的阵列，该阵列由晶片制造，发光二极管的多个列按交错图案在晶片上排列，以使任何一列中的任何两个发光二极管之间的空间与相邻列中的至少一个发光二极管对准，所述交错图案有助于所述晶片的制造；
确定每一个发光二极管的光强；以及
利用所确定的每一个发光二极管的光强来控制发光二极管发射，以在感光器上形成高分辨率图像。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述控制发光二极管发射包括：
基于测量的每一个发光二极管的光强来计算每一个发光二极管的脉冲宽度调制时段，所计算的脉冲宽度调制时段被配置成校正一个或多个发光二极管的不均匀性。
3.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括以下步骤：
存储所计算的每一个发光二极管的脉冲宽度调制时段。
4.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括以下步骤：
利用调整提供给所述阵列的电压的可编程电压源来控制所述阵列的发光二极管的光强，其中，对电压的调整提供对于到所述阵列的发光二极管的电流的控制和对于发光二极管发射的光强的控制。
5.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括以下步骤：
利用第一编码器读取头和第一编码器条，来调整在成像表面上方保持所述阵列的构件沿X轴的运动，第一编码器读取头的移动与所述阵列沿X轴的移动同步，并且所述第一编码器条向所述第一编码器读取头提供X轴位置指示符；和
利用第二编码器读取头和第二编码器条，调整在成像表面上方保持所述阵列的所述构件沿Y轴的运动，第二编码器读取头的移动与所述阵列沿Y轴的移动同步，并且所述第二编码器条向所述第二编码器读取头提供Y轴位置指示符；
其中，所述X轴位置指示符和所述Y轴位置指示符提供所述阵列在所述成像表面上的定位控制，以允许高分辨率成像。
6.根据权利要求5所述的方法，其中，X轴位置指示符和所述Y轴位置指示符被用于计算所述阵列的各个发光二极管的发射定时。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，确定每一个发光二极管的光强包括利用集成能量传感器来测量每一个发光二极管的光强。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述集成能量传感器是感光器。
9.根据权利要求1所述的方法，其中，所述阵列由发光二极管的第一和第二平行的列组成。
10.根据权利要求9所述的方法，其中，发光二极管的多个列在晶片上排列，以使所述第一列中的任何两个发光二极管之间的空间与相邻的所述第二列中的一个发光二极管对准。
11.根据权利要求10所述的方法，其中，发光二极管的第一列和发光二极管的第二列的发射的定时和定位致使发光二极管的这两列的发射对于与所述发光二极管的第一列和第二列相对的感光器显现为单一列。
12.一种提供高分辨率图像的装置，该装置包括：
由可单独寻址的发光二极管的多个平行的列形成的阵列，该阵列由晶片制造，发光二极管的多个列按交错图案在晶片上排列，以使一列中的任何两个发光二极管之间的空间与相邻列中的至少一个发光二极管对准，所述交错图案有助于所述晶片的制造；
集成能量传感器，被配置成确定每一个发光二极管的光强；以及
电子控制器，用于利用所确定的每一个发光二极管的光强来控制发光二极管发射，以在感光器上形成高分辨率图像。
13.根据权利要求12所述的装置，其中，所述装置还包括：
计算机处理器，被配置成基于所测量的每一个发光二极管的光强来计算每一个发光二极管的脉冲宽度调制时段，所计算的脉冲宽度调制时段被配置成校正一个或多个发光二极管的不均匀性。
14.根据权利要求12所述的装置，所述装置还包括：
电子存储部，用于存储所计算的每一个发光二极管的脉冲宽度调制时段。
15.根据权利要求12所述的装置，所述装置还包括：
可编程电压源，用于控制所述阵列的发光二极管的光强，所述可编程电压源调整提供给所述阵列的电压，其中，电压的调整提供对于到所述阵列的发光二极管的电流的控制和对发光二极管发射的光强的控制。
16.根据权利要求12所述的装置，所述装置还包括：
第一编码器读取头和第一编码器条，该第一编码器读取头和该第一编码器条用于调整在成像表面上方保持所述阵列的构件沿X轴的运动，第一编码器读取头的移动与所述阵列沿X轴的移动同步，并且所述第一编码器条向所述第一编码器读取头提供X轴位置指示符；和
第二编码器读取头和第二编码器条，该第二编码器读取头和该第二编码器条调整在成像表面上保持所述阵列的构件沿Y轴的运动，第二编码器读取头的移动与所述阵列沿Y轴的移动同步，并且所述第二编码器条向所述第二编码器读取头提供Y轴位置指示符；
处理器，被配置成使用所述X轴位置指示符和所述Y轴位置指示符提供所述阵列在所述成像表面上的定位控制，以允许高分辨率成像。
17.根据权利要求16所述的装置，其中，所述处理器使用所述X轴位置指示符和所述Y轴位置指示符计算所述阵列的各个发光二极管的发射定时。
18.根据权利要求16所述的装置，所述装置还包括：
第一直线电动机，该第一直线电动机用于在所述成像表面上沿X轴移动保持所述阵列的构件；和
第二直线电动机，该第二直线电动机用于在所述成像表面上沿Y轴移动保持所述阵列的构件，
其中，所述直线电动机由计算机处理器控制。
19.根据权利要求12所述的装置，其中，所述阵列是可替换阵列。
20.根据权利要求12所述的装置，其中，所述集成能量传感器被用于确定每一个发光二极管的光强，以基于以下各项中的至少一个来校准每一个发光二极管的发射：所述阵列的替换；发光二极管的光强的周期性重新校准；以及成像质量的劣化的检测。
21.根据权利要求12所述的装置，所述装置还包括：
多个微透镜，所述多个微透镜被配置成收集来自发光二极管的光。
22.根据权利要求12所述的装置，所述装置还包括：
由可单独寻址的发光二极管形成的第二阵列，所述第二阵列由第二晶片制造。
23.根据权利要求12所述的装置，其中，所述电子控制器包括复杂可编程逻辑器件(CPLD)。
24.根据权利要求12所述的装置，所述装置还包括：
由可单独寻址的发光二极管形成的一个或多个附加阵列，所述附加阵列由针对各附加阵列的附加晶片制造；和
在成像表面上方保持多个阵列的构件，所述构件将所述多个阵列安装在陶瓷基板上，所述陶瓷基板被配置成在所述多个阵列的操作期间，减小所述多个阵列的尺寸的温度相关变化。
25.根据权利要求12所述的装置，所述装置还包括：
由可单独寻址的发光二极管形成的一个或多个附加阵列，所述附加阵列由针对每一个附加阵列的附加晶片制造；和
Peltier冷却器，该Peltier冷却器设置在闭环系统中，所述Peltier冷却器被配置成在所述多个阵列的操作期间，减小所述多个阵列的尺寸的温度相关变化；和
在成像表面上方保持多个阵列的构件，所述构件将所述多个阵列安装在铜基部上，所述铜基部安装在所述Peltier冷却器上。
26.根据权利要求25所述的装置，所述装置还包括：
外壳，该外壳在所述成像表面上方保持所述构件和至少一个透镜，所述构件被密封且充满惰性气体。
27.根据权利要求25所述的装置，其中，不同的阵列被配置成包含按不同波长发射的LED。
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