JP2012527097A - 発光ダイオードのモノリシックアレイを使用して高解像度イメージを提供するシステムおよび方法 - Google Patents
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Abstract
Description
[0001] 本出願は、「Method To Obtain High Resolution Images On Photoreceptive Materials Using Massive Monolithic Arrays Of Light Emitting Diodes」と名付けられ2009年5月14日に米国に仮出願された出願番号第61/178,146号に基づく優先権を主張し、その全体をリフアレインスとしてここに組み入れる。
Claims (27)
- 高解像度イメージを提供する方法であって、
個々にアドレス可能な発光ダイオードのアレイを提供するステップであって、アレイがウェハから製造されることを特徴とする、ステップと、
各発光ダイオードの強度を判断するステップと、
光受容体に高解像度イメージを形成するように、各発光ダイオードの判断された強度を使用して発光ダイオード放射を制御するステップと、
を有することを特徴とする方法。 - 前記発光ダイオード放射を制御するステップが、
各発光ダイオードの測定された強度に基づいて各発光ダイオードに関するパルス幅変調期間を計算するステップであって、前記計算されたパルス幅変調期間が、1以上の発光ダイオードの不均一性を修正するように構成されることを特徴とする、計算するステップを有することを特徴とする請求項1に記載の方法。 - 各発光ダイオードに関する計算されたパルス幅変調期間をストアするステップを更に有することを特徴とする請求項1に記載の方法。
- アレイに提供される電圧を調整するようにプログラム可能な電源を使用してアレイの発光ダイオードの強度を制御するステップを更に有し、
電圧の調整が、電流の制御をアレイの発光ダイオードと、発光ダイオード放射の強度の制御に提供することを特徴とする請求項1に記載の方法。 - 第1のエンコーダリードヘッドおよび第1のエンコーダストリップを使用して、X軸のイメージング表面の上にアレイを保持するアセンブリの運動を調整するステップであって、第1のエンコーダリードヘッド運動が、X軸に沿ってアレイの運動、および、X軸位置インジケータを第1のエンコーダリードヘッドに提供する第1のエンコーダストリップと同調することを特徴とする、調整するステップと、
第2のエンコーダリードヘッドおよび第2のエンコーダストリップを使用して、Y軸のイメージング表面の上にアレイを保持するアセンブリの運動を調整するステップであって、第2のエンコーダリードヘッド運動が、Y軸に沿ってアレイの運動、および、Y軸位置インジケータを第2のエンコーダリードヘッドに提供する第2のエンコーダストリップと同調することを特徴とする、調整するステップと、
を更に有し、
X軸位置インジケータおよびY軸位置インジケータが、高解像度イメージングを許容するようにイメージング表面にわたってアレイの位置制御を提供することを特徴とする請求項1に記載の方法。 - X軸位置インジケータおよびY軸位置インジケータが、アレイの個々の発光ダイオードの放射のタイミングを計算するのに用いられることを特徴とする請求項5に記載の方法。
- 各発光ダイオードの強度を判断するステップが、集積パワーセンサを使用して各発光ダイオードの強度を測定することを含むことを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 前記集積パワーセンサが、光受容体であることを特徴とする請求項7に記載の方法。
- 前記アレイが、発光ダイオードの複数の平行列からなることを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 発光ダイオードの列が、千鳥状パターンにウェハ状に配置され、第1の列のいずれか2つの発光ダイオードが、第2の隣接する列の発光ダイオードと整列され、前記千鳥状パターンがウェハの製造を容易にすることを特徴とする請求項9に記載の方法。
- 発光ダイオードの第1の列および発光ダイオードの第2の列の放射のタイミング及び位置決めにより、発光ダイオードの両方の列の放射が、発光ダイオードの第1の列及び第2の列に対向する光受容体に対して単一の列のように見えるようにすることができることを特徴とする請求項10に記載の方法。
- ウェハから製造され、個々にアドレス可能な発光ダイオードのアレイと、
各発光ダイオードの強度を判断するように構成された集積パワーセンサと、
光受容体に高解像度イメージを形成するために各発光ダイオードの判断された強度を使用して発光ダイオード放射を制御するためのエレクトロニクスコントローラと
を有することを特徴とする高解像度イメージを提供する装置。 - 各発光ダイオードの測定された強度に基づいて各発光ダイオードに関するパルス幅変調期間を計算するように構成されたコンピュータプロセッサと、
を更に有することを特徴とする請求項12に記載の装置。 - 各発光ダイオードに関する計算されたパルス幅変調期間をストアするためのエレクトロニクスストレージと、
を更に有することを特徴とする請求項12に記載の装置。 - アレイの発光ダイオードの強度を制御するためのプログラム可能な電源を更に有し、
前記プログラム可能な電源はアレイに提供される電圧を調整し、
電圧の調整は、アレイの発光ダイオードに対する電流の制御と、発光ダイオード放射の強度の制御を提供することを特徴とする請求項12に記載の装置。 - X軸のイメージング表面の上にアレイを保持するアセンブリの運動を調整するための第1のエンコーダリードヘッドおよび第1のエンコーダストリップであって、第1のエンコーダリードヘッド運動が、X軸に沿ってアレイの運動、および、X軸位置インジケータを第1のエンコーダリードヘッドに提供する第1のエンコーダストリップと同調することを特徴とする、第1のエンコーダリードヘッドおよび第1のエンコーダストリップと、
Y軸のイメージング表面の上にアレイを保持するアセンブリの運動を調整するための第2のエンコーダリードヘッドおよび第2のエンコーダストリップであって、第2のエンコーダリードヘッド運動が、Y軸に沿ってアレイの運動、および、Y軸位置インジケータを第2のエンコーダリードヘッドに提供する第2のエンコーダストリップと同調することを特徴とする、第2のエンコーダリードヘッドおよび第2のエンコーダストリップと、
高解像度イメージングを許容するようにイメージング表面にわたってアレイの位置制御を提供するように、X軸位置インジケータおよびY軸位置インジケータを使用するように構成されたプロセッサと、
を更に有することを特徴とする請求項12に記載の装置。 - 前記プロセッサが、アレイの個々の発光ダイオードの放射のタイミングを計算するために、X軸位置インジケータおよびY軸位置インジケータを使用することを特徴とする請求項16に記載の装置。
- イメージング表面にわたってX軸に沿ってアレイを保持するアセンブリを移動させるための第1のリニアモータと、
イメージング表面にわたってY軸に沿ってアレイを保持するアセンブリを移動させるための第2のリニアモータと、
を更に有し、
前記リニアモータが、コンピュータプロセッサによって制御されることを特徴とする請求項16に記載の装置。 - 前記アレイが交換可能なアレイであることを特徴とする請求項12に記載の装置。
- 前記集積パワーセンサが、アレイの置換可能性、発光ダイオードの強度の周期的再校正、および、イメージ品質の低下の検出の少なくとも1つに基づいて、各発光ダイオードの放射を校正するように、各発光ダイオードの強度を判断するのに用いられることを特徴とする請求項12に記載の装置。
- 発光ダイオードからの光を収集するように構成された複数のマイクロレンズを更に有することを特徴とする請求項12に記載の装置。
- 第2のウェハから製造される、個々にアドレス可能な発光ダイオードの第2のアレイを更に有することを特徴とする請求項12に記載の装置。
- エレクトロニクスコントローラが、多機能プログラマブル論理素子(CPLD)を有することを特徴とする請求項12に記載の装置。
- 個々にアドレス可能な発光ダイオードの1以上の追加的なアレイであって、該追加的なアレイが、各追加的なアレイに関する追加的なウェハから製造されることを特徴とする、追加的なアレイと、
イメージング表面にわたって複数のアレイを保持するアセンブリであって、該アセンブリがセラミック基板上に複数のアレイを取付け、前記セラミック基板が、アレイの作動中に、複数のアレイのサイズを温度変化に関連して低減するように構成されることを特徴とする、アセンブリと、
を更に有することを特徴とする請求項12に記載の装置。 - 個々にアドレス可能な発光ダイオードの1以上の追加的なアレイであって、該追加的アレイが各追加的なアレイに関する追加的なウェハから製造されることを特徴とする、追加的なアレイと、
閉ループシステムに構成されたペルチェ冷却器であって、該ペルチェ冷却器が、アレイの作動中に、複数のアレイのサイズを温度変化に関連して低減させるように構成されることを特徴とするペルチェ冷却器と、
イメージング表面にわたって複数のアレイを保持するアセンブリであって、該アセンブリが、銅ベースの上に複数のアレイを取付け、前記銅ベースがペルチェ冷却器の上に取り付けられることを特徴とするアセンブリと、
を更に有することを特徴とする請求項12に記載の装置。 - アセンブリと、イメージング表面にわたる少なくとも1つのレンズとを保持するハウジングを更に有し、
前記アセンブリが不活性化ガスで満たされて密封されることを特徴とする請求項25に記載の装置。 - 異なるアレイが、異なる波長で放射するLEDを包含するように構成されることを特徴とする請求項25に記載の装置。
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