JPH10190134A - レーザダイオードアレイアセンブリおよびその動作方法 - Google Patents
レーザダイオードアレイアセンブリおよびその動作方法Info
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Abstract
(57)【要約】 (修正有)
【課題】 動作事象を記録するとともに、アセンブリの
サービス期間を通してこの情報をアセンブリと一緒にし
て保持しておくための一体型の手段を有するレーザダイ
オードアレイアセンブリおよびその動作方法を提供す
る。 【解決手段】 アレイ30と一体に実装され、そのアレ
イに関する動作情報を有するメモリ装置42は、ホスト
外部オペレーティングシステムによってアクセス可能で
ある。ホスト外部オペレーティングシステムは、上記動
作情報に基づいてアレイ30にどのように電力供給する
のかを決定し、メモリ装置42を書込み可能にすること
により、外部オペレーティングシステムが、限界動作状
態、動作異常、アレイのオン時間あるいはショットカウ
ント等の重大な事象をメモリ装置に記録できるようにす
る。アセンブリ40はセンサ44を有し、センサにはオ
ペレーティングシステムが接続される。
サービス期間を通してこの情報をアセンブリと一緒にし
て保持しておくための一体型の手段を有するレーザダイ
オードアレイアセンブリおよびその動作方法を提供す
る。 【解決手段】 アレイ30と一体に実装され、そのアレ
イに関する動作情報を有するメモリ装置42は、ホスト
外部オペレーティングシステムによってアクセス可能で
ある。ホスト外部オペレーティングシステムは、上記動
作情報に基づいてアレイ30にどのように電力供給する
のかを決定し、メモリ装置42を書込み可能にすること
により、外部オペレーティングシステムが、限界動作状
態、動作異常、アレイのオン時間あるいはショットカウ
ント等の重大な事象をメモリ装置に記録できるようにす
る。アセンブリ40はセンサ44を有し、センサにはオ
ペレーティングシステムが接続される。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は広義にはレーザダイ
オードに関し、具体的には、レーザダイオードアレイ
と、このレーザダイオードアレイに関する動作情報を格
納する一体型メモリ装置と、このメモリ装置に/から情
報を記録/検索する一体型処理装置とを有するアセンブ
リに関する。
オードに関し、具体的には、レーザダイオードアレイ
と、このレーザダイオードアレイに関する動作情報を格
納する一体型メモリ装置と、このメモリ装置に/から情
報を記録/検索する一体型処理装置とを有するアセンブ
リに関する。
【0002】
【従来の技術】半導体レーザダイオードには数多くの利
点がある。半導体レーザダイオードは小さく、その活性
領域の幅は典型的にサブミクロン〜数ミクロン、高さは
通常数分の1ミリメートル未満である。活性領域の長さ
は典型的に約1ミリメートル未満である。1方向の発光
を得るために必要な内部反射面は、レーザダイオードの
材料である基板を劈開することによって形成されるた
め、機械的安定性が高い。さらに、半導体レーザダイオ
ードは高い効率を実現することが可能であり、パルス接
合レーザダイオード(pulsed junction laser diodes)の
外部量子効率は50%近くになる場合もある。
点がある。半導体レーザダイオードは小さく、その活性
領域の幅は典型的にサブミクロン〜数ミクロン、高さは
通常数分の1ミリメートル未満である。活性領域の長さ
は典型的に約1ミリメートル未満である。1方向の発光
を得るために必要な内部反射面は、レーザダイオードの
材料である基板を劈開することによって形成されるた
め、機械的安定性が高い。さらに、半導体レーザダイオ
ードは高い効率を実現することが可能であり、パルス接
合レーザダイオード(pulsed junction laser diodes)の
外部量子効率は50%近くになる場合もある。
【0003】レーザダイオードにおけるコストおよびパ
ッケージング(packaging)の問題は、これまで、レーザ
ダイオードの商品化を制限してきた。レーザダイオード
バー(laser diode bars)のテクノロジーおよび普及と、
そのパッケージングの方法とによって、2次元レーザダ
イオードポンプアレイ(two dimensional laser diodepu
mp arrays)が商業的に実現可能になったのはやっと最近
のことである。このような2次元レーザダイオードアレ
イの製造技術の1つは、Karpinskiの米国特許第5,040,1
87号および第5,128,951号において実践されている。さ
らに、個々のダイオードを2枚の金属はくで挟むという
比較的古いパッケージング方法を高効率化するために、
より新しい技術が用いられている。低コストのレーザダ
イオードおよび高効率実装技術の出現によって、多数の
ポンプアレイを用いた超大型固体レーザシステム(very
large, solid-state laser systems)の製造が可能にな
った。
ッケージング(packaging)の問題は、これまで、レーザ
ダイオードの商品化を制限してきた。レーザダイオード
バー(laser diode bars)のテクノロジーおよび普及と、
そのパッケージングの方法とによって、2次元レーザダ
イオードポンプアレイ(two dimensional laser diodepu
mp arrays)が商業的に実現可能になったのはやっと最近
のことである。このような2次元レーザダイオードアレ
イの製造技術の1つは、Karpinskiの米国特許第5,040,1
87号および第5,128,951号において実践されている。さ
らに、個々のダイオードを2枚の金属はくで挟むという
比較的古いパッケージング方法を高効率化するために、
より新しい技術が用いられている。低コストのレーザダ
イオードおよび高効率実装技術の出現によって、多数の
ポンプアレイを用いた超大型固体レーザシステム(very
large, solid-state laser systems)の製造が可能にな
った。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】レーザダイオードポン
プアレイは、従来のフラッシュランプあるいはアークラ
ンプポンプ源と比較した場合比較的長寿命であるが、そ
れでも、定期的な交換を要する消耗品であると考えられ
ている。モジュール式レーザダイオードアレイにおいて
は、アレイの一部分だけを交換したい場合もある。パル
スレーザの場合、レーザダイオードアレイが発射したシ
ョットの数が記録される。連続波(CW)レーザの場
合、レーザダイオードアレイが動作した時間(オン時間
(time-on))の長さが重要な要因である。典型的にこれ
らの値は、レーザシステムを動作させる外部電子制御シ
ステム内でモニタおよび格納される。各レーザダイオー
ドアレイの相対年齢(relative age)を特定して各レーザ
ダイオードアレイの交換予定が立てられるようにするた
めに、電子制御システムは、ショットカウンタあるいは
オン時間カウンタを各レーザダイオードポンプアレイ毎
に備えていなければならない。しかし、レーザダイオー
ドポンプアレイを交換する際に新しいレーザダイオード
アレイを使用する場合、ショットカウンタあるいはオン
タイマをゼロにリセットすることが可能でなければなら
ない。中古のレーザダイオードアレイを設置する場合に
は、ショットカウンタあるいはオンタイマを、所定の値
にリセットすることが可能でなければならない。さら
に、レーザダイオードアレイをシステムから取り出して
交換を行う場合、紙に書いた記録を詳細に残しておかな
いと、ポンプアレイに対応するショットカウントあるい
はオン時間がなくなるために困難な問題が生じる。
プアレイは、従来のフラッシュランプあるいはアークラ
ンプポンプ源と比較した場合比較的長寿命であるが、そ
れでも、定期的な交換を要する消耗品であると考えられ
ている。モジュール式レーザダイオードアレイにおいて
は、アレイの一部分だけを交換したい場合もある。パル
スレーザの場合、レーザダイオードアレイが発射したシ
ョットの数が記録される。連続波(CW)レーザの場
合、レーザダイオードアレイが動作した時間(オン時間
(time-on))の長さが重要な要因である。典型的にこれ
らの値は、レーザシステムを動作させる外部電子制御シ
ステム内でモニタおよび格納される。各レーザダイオー
ドアレイの相対年齢(relative age)を特定して各レーザ
ダイオードアレイの交換予定が立てられるようにするた
めに、電子制御システムは、ショットカウンタあるいは
オン時間カウンタを各レーザダイオードポンプアレイ毎
に備えていなければならない。しかし、レーザダイオー
ドポンプアレイを交換する際に新しいレーザダイオード
アレイを使用する場合、ショットカウンタあるいはオン
タイマをゼロにリセットすることが可能でなければなら
ない。中古のレーザダイオードアレイを設置する場合に
は、ショットカウンタあるいはオンタイマを、所定の値
にリセットすることが可能でなければならない。さら
に、レーザダイオードアレイをシステムから取り出して
交換を行う場合、紙に書いた記録を詳細に残しておかな
いと、ポンプアレイに対応するショットカウントあるい
はオン時間がなくなるために困難な問題が生じる。
【0005】ショットカウントだけでなく、アレイのシ
リアルナンバー、過熱異常状態の回数および頻度、なら
びにアレイの電圧降下(即ち、抵抗上昇)等、特に注目
すべきダイオードアレイに関する情報は他にもある。こ
れらの特性は、中古レーザダイオードアレイの用途の選
択あるいは故障原因の特定に有用である。これらの特性
は、保証上の目的においても重要である。しかし、故障
が生じた際にシステムの使用者が保証に頼れる度合いが
制限され得るので、システムの使用者はこれらのデータ
の記録には関心がない。他方、メーカー側は、保証目的
上、アレイの動作履歴(operational history)を知るこ
とに強い関心を持っている。
リアルナンバー、過熱異常状態の回数および頻度、なら
びにアレイの電圧降下(即ち、抵抗上昇)等、特に注目
すべきダイオードアレイに関する情報は他にもある。こ
れらの特性は、中古レーザダイオードアレイの用途の選
択あるいは故障原因の特定に有用である。これらの特性
は、保証上の目的においても重要である。しかし、故障
が生じた際にシステムの使用者が保証に頼れる度合いが
制限され得るので、システムの使用者はこれらのデータ
の記録には関心がない。他方、メーカー側は、保証目的
上、アレイの動作履歴(operational history)を知るこ
とに強い関心を持っている。
【0006】大型固体レーザシステムの光ポンピング源
(optical pumping source)として半導体レーザダイオー
ドを用いる場合、発光波長は決定的な要素である。レー
ザダイオードポンプアレイは、その光エネルギーの全て
を典型的に半値全幅(fwhm)2〜6ナノメートル以
内である、ゲイン媒質(即ち、平板(slab)、ロッド、結
晶等)の吸収スペクトルに匹敵する非常に狭いスペクト
ルバンド内で発光することにより、レーザホスト材料
(例えば、ネオジムドープしたイットリウムアルミニウ
ムガーネット)の効率的なポンピングを実現する。レー
ザダイオードポンプアレイの発光波長は、ポンプアレイ
を動作させる温度の関数である。ポンプアレイ温度は、
互いに関係する多くの変数の複雑な関数である。これら
の変数の中で最も重要なものは、ダイオードアレイへと
流れる冷却材の温度、ダイオードアレイの動作パラメー
タ(operational parameter)、およびレーザダイオード
が搭載される熱交換器の構成である。CW駆動アレイの
動作パラメータは、単純に、駆動電流である。しかし、
パルスレーザシステムの場合、ピーク駆動電流、反復レ
ート(repetition rate)、および駆動電流のパルス幅の
全てが重要な動作パラメータである。レーザダイオード
アレイのサービス期間の間、レーザダイオードアレイの
性能は変化するので、ホスト外部システムコントローラ
は、熱交換器の構成を除く上記入力動作パラメータを変
更することによって、あらゆる性能(出力電力あるいは
波長)の低下を補償しなければならない。多くの場合、
動作パラメータを変更するには、外部光センサを用いて
手動でアレイの較正を行う必要がある。これは手間のか
かる作業であるとともに、出力電力および波長を変化さ
せる相関する変数を変更した時の波及効果を理解してい
る熟練技術者を要する。レーザダイオードアレイの動作
パラメータを適切に較正しても、レーザダイオードアレ
イの性能の急激な変化は、次の予定メンテナンス時まで
分からない場合がある。また、多くの場合、レーザダイ
オードアレイアセンブリを初めに設置する際には、上記
手動較正を行う必要がある。
(optical pumping source)として半導体レーザダイオー
ドを用いる場合、発光波長は決定的な要素である。レー
ザダイオードポンプアレイは、その光エネルギーの全て
を典型的に半値全幅(fwhm)2〜6ナノメートル以
内である、ゲイン媒質(即ち、平板(slab)、ロッド、結
晶等)の吸収スペクトルに匹敵する非常に狭いスペクト
ルバンド内で発光することにより、レーザホスト材料
(例えば、ネオジムドープしたイットリウムアルミニウ
ムガーネット)の効率的なポンピングを実現する。レー
ザダイオードポンプアレイの発光波長は、ポンプアレイ
を動作させる温度の関数である。ポンプアレイ温度は、
互いに関係する多くの変数の複雑な関数である。これら
の変数の中で最も重要なものは、ダイオードアレイへと
流れる冷却材の温度、ダイオードアレイの動作パラメー
タ(operational parameter)、およびレーザダイオード
が搭載される熱交換器の構成である。CW駆動アレイの
動作パラメータは、単純に、駆動電流である。しかし、
パルスレーザシステムの場合、ピーク駆動電流、反復レ
ート(repetition rate)、および駆動電流のパルス幅の
全てが重要な動作パラメータである。レーザダイオード
アレイのサービス期間の間、レーザダイオードアレイの
性能は変化するので、ホスト外部システムコントローラ
は、熱交換器の構成を除く上記入力動作パラメータを変
更することによって、あらゆる性能(出力電力あるいは
波長)の低下を補償しなければならない。多くの場合、
動作パラメータを変更するには、外部光センサを用いて
手動でアレイの較正を行う必要がある。これは手間のか
かる作業であるとともに、出力電力および波長を変化さ
せる相関する変数を変更した時の波及効果を理解してい
る熟練技術者を要する。レーザダイオードアレイの動作
パラメータを適切に較正しても、レーザダイオードアレ
イの性能の急激な変化は、次の予定メンテナンス時まで
分からない場合がある。また、多くの場合、レーザダイ
オードアレイアセンブリを初めに設置する際には、上記
手動較正を行う必要がある。
【0007】本発明は、かかる問題点を解決するための
ものであって、その目的は、動作事象(operational eve
nts)を記録するとともに、アセンブリのサービス期間を
通してこの情報をアセンブリと一緒にして保持しておく
ための一体型の手段を有するレーザダイオードアレイア
センブリおよびその動作方法を提供することにある。
ものであって、その目的は、動作事象(operational eve
nts)を記録するとともに、アセンブリのサービス期間を
通してこの情報をアセンブリと一緒にして保持しておく
ための一体型の手段を有するレーザダイオードアレイア
センブリおよびその動作方法を提供することにある。
【0008】本発明のもう1つの目的は、外部レーザオ
ペレーティングシステムに対して、レーザダイオードア
レイアセンブリの最適な出力を得るために使用されるべ
き入力駆動パラメータに基づいて命令を与えることがで
きるレーザダイオードアレイアセンブリおよびその動作
方法を提供することにある。
ペレーティングシステムに対して、レーザダイオードア
レイアセンブリの最適な出力を得るために使用されるべ
き入力駆動パラメータに基づいて命令を与えることがで
きるレーザダイオードアレイアセンブリおよびその動作
方法を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明によるモジュール
式レーザダイオードアレイアセンブリは、少なくとも1
つのレーザダイオードアレイと、アレイを搭載する中間
構造体と、一体型メモリ装置とを有する。レーザダイオ
ードアレイは、複数のレーザダイオードを有する。これ
らのレーザダイオードのそれぞれは、複数のレーザダイ
オードの内の他の少なくとも1つと電気的に接触してい
る。アセンブリは、レーザダイオードアレイに外部電力
を供給する手段をさらに有する。メモリ装置は、レーザ
ダイオードアレイの動作情報を格納するものであり、プ
リント回路基板であり得る中間構造体上に搭載される。
メモリ装置は、外部オペレーティングシステムと通じて
いる。アセンブリが外部オペレーティングシステム内に
設置されてこれに接続されると、システムコントローラ
は、メモリ装置にアクセスして動作情報(温度、入力電
力パラメータ、等)を得る。この動作情報によってコン
トローラは、レーザダイオードアレイに対して適切に電
力を付与する、あるいは、レーザダイオードアレイの状
態を適切に設定することができる。
式レーザダイオードアレイアセンブリは、少なくとも1
つのレーザダイオードアレイと、アレイを搭載する中間
構造体と、一体型メモリ装置とを有する。レーザダイオ
ードアレイは、複数のレーザダイオードを有する。これ
らのレーザダイオードのそれぞれは、複数のレーザダイ
オードの内の他の少なくとも1つと電気的に接触してい
る。アセンブリは、レーザダイオードアレイに外部電力
を供給する手段をさらに有する。メモリ装置は、レーザ
ダイオードアレイの動作情報を格納するものであり、プ
リント回路基板であり得る中間構造体上に搭載される。
メモリ装置は、外部オペレーティングシステムと通じて
いる。アセンブリが外部オペレーティングシステム内に
設置されてこれに接続されると、システムコントローラ
は、メモリ装置にアクセスして動作情報(温度、入力電
力パラメータ、等)を得る。この動作情報によってコン
トローラは、レーザダイオードアレイに対して適切に電
力を付与する、あるいは、レーザダイオードアレイの状
態を適切に設定することができる。
【0010】別の実施形態においては、上記アセンブリ
は、レーザダイオードアレイが経験する動作状態を感知
するセンサを有する。外部オペレーティングシステム
は、センサをモニタして、システムの動作に用いるべき
動作パラメータの決定を助長する。上記センサは、光電
力センサ(optical power sensors)、光波長センサ、電
気的入力電力センサ(electrical input power sensor
s)、温度センサ、振動センサ等であり得る。
は、レーザダイオードアレイが経験する動作状態を感知
するセンサを有する。外部オペレーティングシステム
は、センサをモニタして、システムの動作に用いるべき
動作パラメータの決定を助長する。上記センサは、光電
力センサ(optical power sensors)、光波長センサ、電
気的入力電力センサ(electrical input power sensor
s)、温度センサ、振動センサ等であり得る。
【0011】また別の実施形態においては、上記アセン
ブリは、外部オペレーティングシステムと通じている処
理手段を有する。処理手段はセンサに接続されてレーザ
ダイオードアレイの動作状態を直接的にモニタするとと
もに、メモリ装置にも接続される。処理手段は、モニタ
された動作状態に基づいて、外部オペレーティングシス
テムに最適な動作パラメータを提供させるように命令を
与える。従って、自己較正型である上記アセンブリは動
作状態をモニタして、出力が最適となるような入力電力
の提供を行うように外部オペレーティングシステムに命
令を与える。
ブリは、外部オペレーティングシステムと通じている処
理手段を有する。処理手段はセンサに接続されてレーザ
ダイオードアレイの動作状態を直接的にモニタするとと
もに、メモリ装置にも接続される。処理手段は、モニタ
された動作状態に基づいて、外部オペレーティングシス
テムに最適な動作パラメータを提供させるように命令を
与える。従って、自己較正型である上記アセンブリは動
作状態をモニタして、出力が最適となるような入力電力
の提供を行うように外部オペレーティングシステムに命
令を与える。
【0012】前記動作情報は、前記少なくとも1つのレ
ーザダイオードアレイの通し番号IDを含んでもよい。
ーザダイオードアレイの通し番号IDを含んでもよい。
【0013】前記動作情報は、前記少なくとも1つのレ
ーザダイオードアレイのサービス期間にわたる出力エネ
ルギー低下推定値か、該少なくとも1つのレーザダイオ
ードアレイの温度の関数としての出力エネルギー波長、
あるいは、入力電力の関数としての該少なくとも1つの
レーザダイオードアレイの出力エネルギーのいずれかを
含んでもよい。
ーザダイオードアレイのサービス期間にわたる出力エネ
ルギー低下推定値か、該少なくとも1つのレーザダイオ
ードアレイの温度の関数としての出力エネルギー波長、
あるいは、入力電力の関数としての該少なくとも1つの
レーザダイオードアレイの出力エネルギーのいずれかを
含んでもよい。
【0014】前記外部オペレーティングシステムは、前
記少なくとも1つのレーザダイオードアレイの性能に基
づいて更新された動作情報を前記メモリ装置に記録して
もよい。
記少なくとも1つのレーザダイオードアレイの性能に基
づいて更新された動作情報を前記メモリ装置に記録して
もよい。
【0015】前記外部オペレーティングシステムは、前
記少なくとも1つのレーザダイオードアレイが経験する
動作状態を前記メモリ装置に記録してもよい。
記少なくとも1つのレーザダイオードアレイが経験する
動作状態を前記メモリ装置に記録してもよい。
【0016】前記メモリ装置に記録される前記動作状態
は、該動作状態の発生時刻を含んでもよい。
は、該動作状態の発生時刻を含んでもよい。
【0017】前記少なくとも1つのレーザダイオードア
レイの温度を前記外部オペレーティングシステムに提供
する温度センサをさらに有してもよい。
レイの温度を前記外部オペレーティングシステムに提供
する温度センサをさらに有してもよい。
【0018】前記外部オペレーティングシステムは、前
記少なくとも1つのレーザダイオードアレイからの熱を
除去する手段を有し、該外部オペレーティングシステム
は、前記温度センサがモニタした温度に応じて特定され
るレベルで該熱除去手段を動作させてもよい。
記少なくとも1つのレーザダイオードアレイからの熱を
除去する手段を有し、該外部オペレーティングシステム
は、前記温度センサがモニタした温度に応じて特定され
るレベルで該熱除去手段を動作させてもよい。
【0019】前記外部オペレーティングシステムに前記
アレイの光学的特性を提供する光センサをさらに有して
もよい。
アレイの光学的特性を提供する光センサをさらに有して
もよい。
【0020】前記中間構造体は前記メモリ装置を搭載す
るプリント回路基板を含み、該プリント回路基板は前記
少なくとも1つのレーザダイオードアレイを搭載する面
をさらに有してもよい。
るプリント回路基板を含み、該プリント回路基板は前記
少なくとも1つのレーザダイオードアレイを搭載する面
をさらに有してもよい。
【0021】前記少なくとも1つのレーザダイオードア
レイが経験する動作状態を感知する少なくとも1つのセ
ンサと、前記中間構造体上に搭載されるとともに該動作
状態をモニタする該少なくとも1つのセンサに接続され
る処理手段であって、該処理手段は前記メモリ装置と外
部オペレーティングシステムとに接続され、該メモリ装
置は該処理手段を介して該オペレーティングシステムと
通じている処理手段とをさらに有してもよい。
レイが経験する動作状態を感知する少なくとも1つのセ
ンサと、前記中間構造体上に搭載されるとともに該動作
状態をモニタする該少なくとも1つのセンサに接続され
る処理手段であって、該処理手段は前記メモリ装置と外
部オペレーティングシステムとに接続され、該メモリ装
置は該処理手段を介して該オペレーティングシステムと
通じている処理手段とをさらに有してもよい。
【0022】前記メモリ装置は前記処理手段と一体化さ
れてもよい。
れてもよい。
【0023】前記処理手段は、前記少なくとも1つのセ
ンサによって感知される前記動作状態を前記メモリ装置
に記録してもよい。
ンサによって感知される前記動作状態を前記メモリ装置
に記録してもよい。
【0024】前記動作状態は、前記少なくとも1つのレ
ーザダイオードアレイの最高温度、該少なくとも1つの
レーザダイオードアレイに供給される最大電力、該少な
くとも1つのレーザダイオードアレイの総オン時間若し
くはショットカウント、あるいは、該少なくとも1つの
レーザダイオードアレイが置かれる最大周囲状態のいず
れかを含んでもよい。
ーザダイオードアレイの最高温度、該少なくとも1つの
レーザダイオードアレイに供給される最大電力、該少な
くとも1つのレーザダイオードアレイの総オン時間若し
くはショットカウント、あるいは、該少なくとも1つの
レーザダイオードアレイが置かれる最大周囲状態のいず
れかを含んでもよい。
【0025】前記動作状態は、前記少なくとも1つのレ
ーザダイオードアレイが経験する異常状態を含み、該異
常状態は、逆バイアス異常、冷却材流量異常、限界電力
入力異常、限界温度異常、および静電気放電異常からな
る群の中の1つであってもよい。
ーザダイオードアレイが経験する異常状態を含み、該異
常状態は、逆バイアス異常、冷却材流量異常、限界電力
入力異常、限界温度異常、および静電気放電異常からな
る群の中の1つであってもよい。
【0026】前記少なくとも1つのセンサは、前記少な
くとも1つのレーザダイオードアレイの温度を測定する
温度センサ、該少なくとも1つのレーザダイオードアレ
イの出力エネルギーを測定する光センサ、該少なくとも
1つのレーザダイオードアレイの出力エネルギーの出力
波長を測定する光センサ、該少なくとも1つのレーザダ
イオードアレイにおける電圧を測定する電圧センサ、あ
るいは、前記電力コンタクトパッドの間に配置され、該
少なくとも1つのレーザダイオードアレイを流れる電流
を測定する電流センサのいずれかを含んでもよい。
くとも1つのレーザダイオードアレイの温度を測定する
温度センサ、該少なくとも1つのレーザダイオードアレ
イの出力エネルギーを測定する光センサ、該少なくとも
1つのレーザダイオードアレイの出力エネルギーの出力
波長を測定する光センサ、該少なくとも1つのレーザダ
イオードアレイにおける電圧を測定する電圧センサ、あ
るいは、前記電力コンタクトパッドの間に配置され、該
少なくとも1つのレーザダイオードアレイを流れる電流
を測定する電流センサのいずれかを含んでもよい。
【0027】前記処理手段は、前記メモリ装置に格納さ
れる前記動作情報によって示される電力レベルで前記少
なくとも1つのレーザダイオードアレイを駆動させるよ
うに前記外部オペレーティングシステムに命令を与えて
もよい。
れる前記動作情報によって示される電力レベルで前記少
なくとも1つのレーザダイオードアレイを駆動させるよ
うに前記外部オペレーティングシステムに命令を与えて
もよい。
【0028】前記処理手段が前記少なくとも1つのセン
サによってモニタした前記動作状態に基づいて前記電力
レベルが更新されてもよい。
サによってモニタした前記動作状態に基づいて前記電力
レベルが更新されてもよい。
【0029】前記外部オペレーティングシステムは前記
少なくとも1つのレーザダイオードアレイから熱を除去
する手段を有し、前記少なくとも1つのセンサは温度セ
ンサを含み、前記処理手段は該温度センサがモニタした
温度に応じて特定されるレベルで該熱除去手段を動作さ
せるように該外部オペレーティングシステムに命令を与
えてもよい。
少なくとも1つのレーザダイオードアレイから熱を除去
する手段を有し、前記少なくとも1つのセンサは温度セ
ンサを含み、前記処理手段は該温度センサがモニタした
温度に応じて特定されるレベルで該熱除去手段を動作さ
せるように該外部オペレーティングシステムに命令を与
えてもよい。
【0030】前記中間構造体は、前記メモリ装置および
前記処理手段を搭載するプリント回路基板を含み、該プ
リント回路基板は前記少なくとも1つのレーザダイオー
ドアレイを搭載する面をさらに有してもよい。
前記処理手段を搭載するプリント回路基板を含み、該プ
リント回路基板は前記少なくとも1つのレーザダイオー
ドアレイを搭載する面をさらに有してもよい。
【0031】前記プリント回路基板は前記外部オペレー
ティングシステムを搭載するコネクタを有してもよい。
ティングシステムを搭載するコネクタを有してもよい。
【0032】前記少なくとも1つのレーザダイオードア
レイは、該レーザダイオードアレイのそれぞれからエネ
ルギーが放射される放射領域を有し、該発光領域は発光
面積を規定し、前記プリント回路基板は基板面積を有
し、該発光面積に対する該基板面積の比は約10未満であ
ってもよい。
レイは、該レーザダイオードアレイのそれぞれからエネ
ルギーが放射される放射領域を有し、該発光領域は発光
面積を規定し、前記プリント回路基板は基板面積を有
し、該発光面積に対する該基板面積の比は約10未満であ
ってもよい。
【0033】本発明によるレーザダイオードアレイの動
作方法は、関連メモリ装置を有するレーザダイオードア
レイを提供するステップと、該レーザダイオードアレイ
の動作データを該関連メモリ装置に格納するステップ
と、駆動用電子回路およびコントローラを有するオペレ
ーティングシステム内に該レーザダイオードアレイをア
センブリするステップであって、該駆動用電子回路は該
レーザダイオードアレイに接続され、該コントローラは
該駆動用電子回路および該関連メモリ装置に接続される
ステップと、該関連メモリ装置から該動作データを検索
するように該コントローラに命令を与えるステップと、
該動作データに対応するある電気的駆動状態になるよう
に該駆動用電子回路に電力供給して、該レーザダイオー
ドアレイから出力エネルギーを生成するステップとを包
含しており、そのことにより上記目的が達成される。
作方法は、関連メモリ装置を有するレーザダイオードア
レイを提供するステップと、該レーザダイオードアレイ
の動作データを該関連メモリ装置に格納するステップ
と、駆動用電子回路およびコントローラを有するオペレ
ーティングシステム内に該レーザダイオードアレイをア
センブリするステップであって、該駆動用電子回路は該
レーザダイオードアレイに接続され、該コントローラは
該駆動用電子回路および該関連メモリ装置に接続される
ステップと、該関連メモリ装置から該動作データを検索
するように該コントローラに命令を与えるステップと、
該動作データに対応するある電気的駆動状態になるよう
に該駆動用電子回路に電力供給して、該レーザダイオー
ドアレイから出力エネルギーを生成するステップとを包
含しており、そのことにより上記目的が達成される。
【0034】少なくとも1つのセンサを用いて前記レー
ザダイオードアレイの動作状態をモニタするステップ
と、該少なくとも1つのセンサがモニタした該動作状態
に応じてその他の動作データを選択するステップと、前
記電気的駆動状態を変更するために、該その他の動作デ
ータを検索するように前記コントローラに命令を与える
ステップとをさらに包含してもよい。
ザダイオードアレイの動作状態をモニタするステップ
と、該少なくとも1つのセンサがモニタした該動作状態
に応じてその他の動作データを選択するステップと、前
記電気的駆動状態を変更するために、該その他の動作デ
ータを検索するように前記コントローラに命令を与える
ステップとをさらに包含してもよい。
【0035】前記少なくとも1つのセンサは、前記レー
ザダイオードアレイの温度を測定する温度センサ、該レ
ーザダイオードアレイの出力エネルギーのモニタする光
出力センサ、あるいは、該レーザダイオードアレイの出
力エネルギーの波長をモニタする波長センサのいずれか
であってもよい。
ザダイオードアレイの温度を測定する温度センサ、該レ
ーザダイオードアレイの出力エネルギーのモニタする光
出力センサ、あるいは、該レーザダイオードアレイの出
力エネルギーの波長をモニタする波長センサのいずれか
であってもよい。
【0036】前記レーザダイオードアレイの寿命を通じ
て、前記動作データが外部から変更可能であってもよ
い。
て、前記動作データが外部から変更可能であってもよ
い。
【0037】前記オペレーティングシステムの前記コン
トローラは、更新された動作データを前記メモリ装置に
記録することによって前記動作データを変更してもよ
い。
トローラは、更新された動作データを前記メモリ装置に
記録することによって前記動作データを変更してもよ
い。
【0038】前記レーザダイオードアレイアセンブリの
通し番号IDを前記関連メモリ装置に記録するステップ
をさらに包含してもよい。
通し番号IDを前記関連メモリ装置に記録するステップ
をさらに包含してもよい。
【0039】一体型メモリ装置および処理手段を用いる
ことによって、数多くの利点が得られる。例えば、ショ
ットカウントあるいはオン時間値は、一体型メモリ装置
に格納されて物理的にアセンブリの一部になる。する
と、外部オペレーティングシステムの制御電子回路、あ
るいは(処理手段が用いられている場合)処理手段によ
って、この一体型メモリ装置の読出および更新を必要に
応じて行うことが可能になる。
ことによって、数多くの利点が得られる。例えば、ショ
ットカウントあるいはオン時間値は、一体型メモリ装置
に格納されて物理的にアセンブリの一部になる。する
と、外部オペレーティングシステムの制御電子回路、あ
るいは(処理手段が用いられている場合)処理手段によ
って、この一体型メモリ装置の読出および更新を必要に
応じて行うことが可能になる。
【0040】アレイのシリアルナンバー、過熱あるいは
保護回路の起動等の異常状態の回数および時刻(number
and times)、アレイにおける電圧降下およびその発生時
刻(変化が大きい場合)(これは、個々のレーザバーの
故障を示唆し得る)、ならびに、異なる動作状態に対す
るアレイのスペクトルおよび出力レスポンス等の多数の
付加的なデータがこのメモリ装置に格納され得る。メモ
リ装置は、アレイを取り巻く環境に起因する周囲温度、
周囲衝撃環境、周囲湿度、あるいは静電気放電(ES
D)事象等の周囲環境状態をも記録し得る。
保護回路の起動等の異常状態の回数および時刻(number
and times)、アレイにおける電圧降下およびその発生時
刻(変化が大きい場合)(これは、個々のレーザバーの
故障を示唆し得る)、ならびに、異なる動作状態に対す
るアレイのスペクトルおよび出力レスポンス等の多数の
付加的なデータがこのメモリ装置に格納され得る。メモ
リ装置は、アレイを取り巻く環境に起因する周囲温度、
周囲衝撃環境、周囲湿度、あるいは静電気放電(ES
D)事象等の周囲環境状態をも記録し得る。
【0041】上記した本発明の要旨は、本発明の各実施
形態あるいは全ての局面を表現するように意図して作成
されたものではない。これは、図面および以下に示す詳
細な説明の目的である。
形態あるいは全ての局面を表現するように意図して作成
されたものではない。これは、図面および以下に示す詳
細な説明の目的である。
【0042】
【発明の実施の形態】以下の詳細な説明を読み、図面を
参照することによって、本発明の他の目的および利点が
明らかになるであろう。
参照することによって、本発明の他の目的および利点が
明らかになるであろう。
【0043】本発明には様々な改変および代替的な形態
が可能であるが、本発明のある特定の実施形態を例示的
に図面に示し、また、以下に詳細に記載する。但し、本
明細書中に開示される特定の形態に本発明を限定するこ
とを意図したものではないことを理解されたい。本来の
意図はこの逆であり、添付のクレームによって規定され
る本発明の主旨および範囲内の改変例、等価物、および
代替例の全てをカバーすることが意図されている。
が可能であるが、本発明のある特定の実施形態を例示的
に図面に示し、また、以下に詳細に記載する。但し、本
明細書中に開示される特定の形態に本発明を限定するこ
とを意図したものではないことを理解されたい。本来の
意図はこの逆であり、添付のクレームによって規定され
る本発明の主旨および範囲内の改変例、等価物、および
代替例の全てをカバーすることが意図されている。
【0044】初めに図1Aを参照して、レーザダイオード
アレイ10が斜視図で示されている。レーザダイオードア
レイ10は、複数のレーザダイオードパッケージ12を有す
る。複数のレーザダイオードパッケージ12のそれぞれ
は、ヒートシンク14とリッド(lid)17との間に挟持され
たレーザダイオード13を有する。レーザダイオードパッ
ケージ12は並列に配置される。これは、一般にスタック
と呼ばれる。スタックの両端にはエンドキャップ18およ
び19が設けられ、これらを介してレーザダイオードパッ
ケージ12のスタックに電力が供給される。通常は酸化ベ
リリウム等の電気的に絶縁された材料からなるサーマル
バックプレーン20は、各パッケージ12を搭載するための
面である。レーザダイオードアレイ10は、本発明におい
て使用可能なアレイの一種である。
アレイ10が斜視図で示されている。レーザダイオードア
レイ10は、複数のレーザダイオードパッケージ12を有す
る。複数のレーザダイオードパッケージ12のそれぞれ
は、ヒートシンク14とリッド(lid)17との間に挟持され
たレーザダイオード13を有する。レーザダイオードパッ
ケージ12は並列に配置される。これは、一般にスタック
と呼ばれる。スタックの両端にはエンドキャップ18およ
び19が設けられ、これらを介してレーザダイオードパッ
ケージ12のスタックに電力が供給される。通常は酸化ベ
リリウム等の電気的に絶縁された材料からなるサーマル
バックプレーン20は、各パッケージ12を搭載するための
面である。レーザダイオードアレイ10は、本発明におい
て使用可能なアレイの一種である。
【0045】図1Bには、2番目のタイプのレーザダイオ
ードアレイ30が示されている。レーザダイオードアレイ
30は、電気的に絶縁された材料からなる基板32、および
この基板32に刻まれた複数の溝34を有する。各溝34の中
に1本のレーザダイオードバー36がある。複数のレーザ
ダイオードバー36に電気を流すために、金属化層が各溝
34内に設けられ、これにより隣接する溝34を互いに接続
している。基板32の底部にはバックプレーンがあり、熱
は、このバックプレーンを通って、底部の下に配置され
る熱交換器に流れる。10本の溝34が図示されているが、
レーザダイオードバー36の総数および溝34の数はアレイ
30の用途によって決まる。レーザダイオードアレイ30
は、本発明に使用可能な別のタイプのレーザダイオード
アレイである。
ードアレイ30が示されている。レーザダイオードアレイ
30は、電気的に絶縁された材料からなる基板32、および
この基板32に刻まれた複数の溝34を有する。各溝34の中
に1本のレーザダイオードバー36がある。複数のレーザ
ダイオードバー36に電気を流すために、金属化層が各溝
34内に設けられ、これにより隣接する溝34を互いに接続
している。基板32の底部にはバックプレーンがあり、熱
は、このバックプレーンを通って、底部の下に配置され
る熱交換器に流れる。10本の溝34が図示されているが、
レーザダイオードバー36の総数および溝34の数はアレイ
30の用途によって決まる。レーザダイオードアレイ30
は、本発明に使用可能な別のタイプのレーザダイオード
アレイである。
【0046】図2A〜図2Dは、6個のレーザダイオードア
レイ30と、一体型メモリ装置42と、センサ44とを有する
アセンブリ40を示す図である。メモリ装置42およびセン
サ44は、プリント回路基板(PCB)46上に搭載され
る。メモリ装置42の情報はアクセス可能であり、センサ
44は、PCB46上に配置されたコンタクトパッド47を介
してモニタ可能である。PCB46の裏側に配置される基
板ヒートシンク48は、レーザダイオードアレイ30のバッ
クプレーンが取り付けられる面である。ダイオードアレ
イ30は、ヒートシンク48に半田付けしてもよく、また、
ヒートシンク48とレーザダイオードアレイ30との間の界
面の熱抵抗を最小限に抑えるような別の方法で固定して
もよい。
レイ30と、一体型メモリ装置42と、センサ44とを有する
アセンブリ40を示す図である。メモリ装置42およびセン
サ44は、プリント回路基板(PCB)46上に搭載され
る。メモリ装置42の情報はアクセス可能であり、センサ
44は、PCB46上に配置されたコンタクトパッド47を介
してモニタ可能である。PCB46の裏側に配置される基
板ヒートシンク48は、レーザダイオードアレイ30のバッ
クプレーンが取り付けられる面である。ダイオードアレ
イ30は、ヒートシンク48に半田付けしてもよく、また、
ヒートシンク48とレーザダイオードアレイ30との間の界
面の熱抵抗を最小限に抑えるような別の方法で固定して
もよい。
【0047】センサ44は、出力電力あるいは(発光を受
光すると仮定した場合)出力波長を測定するタイプのセ
ンサであり得る。より一般的には、センサ44は温度セン
サである。なぜなら、アレイ30の温度はその動作を決定
する重要な要因だからである。センサ44が温度センサで
あれば、センサ44をもっとアレイ30のバックプレーンに
近づけてもよい。センサ44はESDセンサであってもよ
いし、あるいはアレイ30のショットカウント若しくはオ
ン時間を測定するものであってもよい。さらに、センサ
44は1つしか図示されていないが、PCB46は複数のセ
ンサを有し得る。
光すると仮定した場合)出力波長を測定するタイプのセ
ンサであり得る。より一般的には、センサ44は温度セン
サである。なぜなら、アレイ30の温度はその動作を決定
する重要な要因だからである。センサ44が温度センサで
あれば、センサ44をもっとアレイ30のバックプレーンに
近づけてもよい。センサ44はESDセンサであってもよ
いし、あるいはアレイ30のショットカウント若しくはオ
ン時間を測定するものであってもよい。さらに、センサ
44は1つしか図示されていないが、PCB46は複数のセ
ンサを有し得る。
【0048】メモリ装置42は、メモリ装置42から電力を
取り除いた時に格納された情報が変化しない不揮発性メ
モリ装置であることが好ましい。このようなメモリ装置
42の一例として、Microchip(Chandler、Arizona)製の
モデル24632が挙げられる。
取り除いた時に格納された情報が変化しない不揮発性メ
モリ装置であることが好ましい。このようなメモリ装置
42の一例として、Microchip(Chandler、Arizona)製の
モデル24632が挙げられる。
【0049】レーザダイオードアレイ30の発光面を保護
するために、保護窓50をアセンブリ40に取り付けてもよ
い。保護窓50は保持枠52によって支持される。枠52およ
び窓50の機能は、上側発光面を保護することのみであり
得る。あるいは、枠52と窓50との間に密封材料を付与し
て、枠52および窓50によって6個のレーザダイオードア
レイ30を完全に密封してもよい。窓50にはアクリル系材
料等の様々な材料が使用可能であり、反射防止コーティ
ングが施される。図示されている窓50の他に、回折性の
アレイのレンズ、バイナリアレイ(binary array)のレン
ズ若しくは2次元アレイのレンズをエネルギービームの
フォーカシングおよびコリメーションを行うために窓50
の代わりとすることが可能である。図2Dは、窓50および
保持枠52の無いアセンブリ40を示す。
するために、保護窓50をアセンブリ40に取り付けてもよ
い。保護窓50は保持枠52によって支持される。枠52およ
び窓50の機能は、上側発光面を保護することのみであり
得る。あるいは、枠52と窓50との間に密封材料を付与し
て、枠52および窓50によって6個のレーザダイオードア
レイ30を完全に密封してもよい。窓50にはアクリル系材
料等の様々な材料が使用可能であり、反射防止コーティ
ングが施される。図示されている窓50の他に、回折性の
アレイのレンズ、バイナリアレイ(binary array)のレン
ズ若しくは2次元アレイのレンズをエネルギービームの
フォーカシングおよびコリメーションを行うために窓50
の代わりとすることが可能である。図2Dは、窓50および
保持枠52の無いアセンブリ40を示す。
【0050】レーザダイオードアレイ30には、発光を得
るために電気エネルギーが必要である。従って、一対の
コンタクトパッド54aおよび54bをPCB46上に設ける。
レーザダイオードアレイ30に電気エネルギーを供給する
ために、一対のリード56aおよび56bを、それぞれ、両端
のアレイ30のエンドキャップとパッド54aおよび54bとの
間に設ける。隣接するアレイ30は、ジャンパ57を介して
互いに電気的に直列に接続される。窓50および枠52によ
ってレーザダイオード30を密封する場合は、リード56a
および56bを、窓枠52に埋め込む、あるいは接着するこ
とが可能である。ホスト外部オペレーティングシステム
は、コンタクトパッド54aおよび54bを介してアセンブリ
40と電気的に接触する。
るために電気エネルギーが必要である。従って、一対の
コンタクトパッド54aおよび54bをPCB46上に設ける。
レーザダイオードアレイ30に電気エネルギーを供給する
ために、一対のリード56aおよび56bを、それぞれ、両端
のアレイ30のエンドキャップとパッド54aおよび54bとの
間に設ける。隣接するアレイ30は、ジャンパ57を介して
互いに電気的に直列に接続される。窓50および枠52によ
ってレーザダイオード30を密封する場合は、リード56a
および56bを、窓枠52に埋め込む、あるいは接着するこ
とが可能である。ホスト外部オペレーティングシステム
は、コンタクトパッド54aおよび54bを介してアセンブリ
40と電気的に接触する。
【0051】PCB46および基板ヒートシンク48には穴
58が設けられており、この穴58に留め具を通してアセン
ブリ40を最終ヒートシンクに接続する。典型的に、最終
ヒートシンクは高効率熱交換器である。さらに、PCB
46および最終ヒートシンク上のアレイ30を位置合わせす
るための位置合せ孔60が設けられる。
58が設けられており、この穴58に留め具を通してアセン
ブリ40を最終ヒートシンクに接続する。典型的に、最終
ヒートシンクは高効率熱交換器である。さらに、PCB
46および最終ヒートシンク上のアレイ30を位置合わせす
るための位置合せ孔60が設けられる。
【0052】アレイ30とメモリ装置42との間の中間構造
体としてPCB46が図示されているが、この他の構造体
を用いることも可能である。例えば、電気的絶縁が得ら
れるエポキシを用いれば、エポキシ層を設けてメモリ装
置42をアレイ30に接着させるだけでも十分である。
体としてPCB46が図示されているが、この他の構造体
を用いることも可能である。例えば、電気的絶縁が得ら
れるエポキシを用いれば、エポキシ層を設けてメモリ装
置42をアレイ30に接着させるだけでも十分である。
【0053】メモリ装置42は、レーザダイオードアレイ
30の動作情報を有する。情報の種類は、基本的なものか
ら複雑なものまで多岐にわたるものであり得る。例え
ば、レーザダイオードアレイアセンブリ40のIDをメモ
リ装置に記録することが可能である。このIDには、各
アレイ30に含まれるレーザダイオードバーの製造に用い
たウェハのウェハ番号が含まれ得る。また、アレイ30を
包含するバーのロット番号あるいはレーザダイオードバ
ー番号もこのIDに含まれ得る。また、品質管理部にお
いてそのバーを検定合格とした個人に関連付けられた検
査員番号(inspector number)もこのIDに含まれ得る。
30の動作情報を有する。情報の種類は、基本的なものか
ら複雑なものまで多岐にわたるものであり得る。例え
ば、レーザダイオードアレイアセンブリ40のIDをメモ
リ装置に記録することが可能である。このIDには、各
アレイ30に含まれるレーザダイオードバーの製造に用い
たウェハのウェハ番号が含まれ得る。また、アレイ30を
包含するバーのロット番号あるいはレーザダイオードバ
ー番号もこのIDに含まれ得る。また、品質管理部にお
いてそのバーを検定合格とした個人に関連付けられた検
査員番号(inspector number)もこのIDに含まれ得る。
【0054】レーザダイオードアレイアセンブリ40に関
する性能データもまた、メモリ装置42にロードされ得
る。例えば、中心波長(center wavelength)および波長
シフトを温度の関数(即ち、ガリウムヒ素レーザダイオ
ードは、約3〜4ーCにつき約1ナノメートルシフトす
る)として求めることができる。アレイ30の波長分布を
格納することにより、半値全幅値(FWHM)(即ち、
波長分布曲線において強度が最大値の2分の1となる点
における各波長間の差)を得ることができる。アセンブ
リ40が固体レーザポンピング用途に用いられる場合、こ
のFWHM値は重要な要素となる。上記波長は、アセン
ブリ40方向の空間的配向の関数としても求めることがで
きる。
する性能データもまた、メモリ装置42にロードされ得
る。例えば、中心波長(center wavelength)および波長
シフトを温度の関数(即ち、ガリウムヒ素レーザダイオ
ードは、約3〜4ーCにつき約1ナノメートルシフトす
る)として求めることができる。アレイ30の波長分布を
格納することにより、半値全幅値(FWHM)(即ち、
波長分布曲線において強度が最大値の2分の1となる点
における各波長間の差)を得ることができる。アセンブ
リ40が固体レーザポンピング用途に用いられる場合、こ
のFWHM値は重要な要素となる。上記波長は、アセン
ブリ40方向の空間的配向の関数としても求めることがで
きる。
【0055】また、出力電力に関する情報も含まれ得
る。例えば、出力電力は、アレイ30の効率、アレイ30を
駆動している電流および電圧、あるいは、閾値電流(即
ち、レーザ発振が生じるぎりぎりの電流)のいずれかの
関数として求めることができる。また、出力電力は、ア
センブリ40方向の空間的配向の関数としても求めること
ができる。アレイ30のサービス期間にわたるアレイ30の
出力電力低下の推定値を格納することも可能である。
る。例えば、出力電力は、アレイ30の効率、アレイ30を
駆動している電流および電圧、あるいは、閾値電流(即
ち、レーザ発振が生じるぎりぎりの電流)のいずれかの
関数として求めることができる。また、出力電力は、ア
センブリ40方向の空間的配向の関数としても求めること
ができる。アレイ30のサービス期間にわたるアレイ30の
出力電力低下の推定値を格納することも可能である。
【0056】メモリ装置42は、様々な動作状態について
の限界設定値を有し得る。限界設定値は、ある特定のア
レイについて設定される、それを越えてはならない値で
ある。例えば、最高または最低設定動作温度を記録する
ことが可能であり、同様に、電流、パルス幅、デューテ
ィサイクル、電圧等の最大設定駆動パラメータを記録す
ることが可能である。これにより、実際の動作状態と限
界設定状態とをリアルタイムで比較して、レーザダイオ
ードアレイ30の故障が起こらないようにすることが可能
になる。限界設定値を越えた場合、外部オペレーティン
グシステムはこのような比較を行ってシステムをシャッ
トダウンすることができる。
の限界設定値を有し得る。限界設定値は、ある特定のア
レイについて設定される、それを越えてはならない値で
ある。例えば、最高または最低設定動作温度を記録する
ことが可能であり、同様に、電流、パルス幅、デューテ
ィサイクル、電圧等の最大設定駆動パラメータを記録す
ることが可能である。これにより、実際の動作状態と限
界設定状態とをリアルタイムで比較して、レーザダイオ
ードアレイ30の故障が起こらないようにすることが可能
になる。限界設定値を越えた場合、外部オペレーティン
グシステムはこのような比較を行ってシステムをシャッ
トダウンすることができる。
【0057】これまでは、メモリ装置42を、顧客に引き
渡される前に記録された動作情報を有するものとして説
明したが、サービス期間全体を通して、情報によってメ
モリ装置42を更新することも可能である。典型的に、外
部オペレーティングシステムは、温度、振動、衝撃、湿
度、および入力駆動パラメータをも含む様々な環境状態
をモニタしている。オペレーティングシステムはメモリ
装置42からの読出しを行うように構成されているので、
メモリ装置42を更新するという目的を達成するために生
じる差異は、メモリ装置42に書込みを行うことのできる
外部オペレーティングシステムを設けることだけであ
る。この結果、メモリ装置42はアレイ30の動作履歴を有
することになる。これは、故障原因を特定するのに有用
であるとともに、保証上の目的においても有用である。
渡される前に記録された動作情報を有するものとして説
明したが、サービス期間全体を通して、情報によってメ
モリ装置42を更新することも可能である。典型的に、外
部オペレーティングシステムは、温度、振動、衝撃、湿
度、および入力駆動パラメータをも含む様々な環境状態
をモニタしている。オペレーティングシステムはメモリ
装置42からの読出しを行うように構成されているので、
メモリ装置42を更新するという目的を達成するために生
じる差異は、メモリ装置42に書込みを行うことのできる
外部オペレーティングシステムを設けることだけであ
る。この結果、メモリ装置42はアレイ30の動作履歴を有
することになる。これは、故障原因を特定するのに有用
であるとともに、保証上の目的においても有用である。
【0058】メモリ装置42に記録され得るアレイ30のサ
ービス期間に関する動作情報の種類は非常に幅広いもの
である。例えば、パルスレーザダイオードアレイ30のシ
ョットカウントあるいはCWレーザダイオードアレイ30
のオン時間が記録され得る。アレイ30の保証を考えた場
合、これは非常に重要な値である。
ービス期間に関する動作情報の種類は非常に幅広いもの
である。例えば、パルスレーザダイオードアレイ30のシ
ョットカウントあるいはCWレーザダイオードアレイ30
のオン時間が記録され得る。アレイ30の保証を考えた場
合、これは非常に重要な値である。
【0059】レーザダイオードアレイ30が経験する限界
動作状態をメモリ装置42に記録することが可能である。
これもまた、保証上の目的において、また、故障の原因
を特定する上で有用である。従って、メモリ装置42に、
最高および最低動作温度を記録することが可能である。
最大衝撃、振動および湿度等の他の動作状態を記録する
ことも可能である。最大駆動パラメータ(電流、電圧、
パルス幅、周波数、等)をメモリ装置42に記録すること
も可能である。さらに、アレイ30若しくは外部オペレー
ティングシステム全体を取り巻く環境の限界周囲状態
(非動作状態または動作状態)を記録することも可能で
ある。
動作状態をメモリ装置42に記録することが可能である。
これもまた、保証上の目的において、また、故障の原因
を特定する上で有用である。従って、メモリ装置42に、
最高および最低動作温度を記録することが可能である。
最大衝撃、振動および湿度等の他の動作状態を記録する
ことも可能である。最大駆動パラメータ(電流、電圧、
パルス幅、周波数、等)をメモリ装置42に記録すること
も可能である。さらに、アレイ30若しくは外部オペレー
ティングシステム全体を取り巻く環境の限界周囲状態
(非動作状態または動作状態)を記録することも可能で
ある。
【0060】事象報告リストをメモリ装置42に記録する
ことが可能である。このリストには、過熱故障、過電流
故障、過電圧故障、逆電圧故障(即ち、アレイ30に反対
のバイアスがかかった状態)、(熱交換器へと流れる)
冷却材流動の遮断、および静電気放電事象が含まれ得
る。これらの異常は、その異常が生じたのかどうかを示
す確定的なレスポンスとして、あるいはその状態の値と
して記録され得る。さらに、単一のレーザダイオードの
故障を示唆するアレイ30における電圧の降下が記録され
得る。例えば、良好なレーザダイオードにおける典型的
な電圧下降は約2.0ボルトであるが、ある種の故障があ
るとこれが約0.5ボルトとなる。このような電圧降下に
よって、レーザダイオードバーの故障の回数を推定する
ことができる。また、アレイ30の出力(即ち、波長およ
びパワー)をモニタしているセンサによって記録された
故障状態等、他の故障状態も含まれ得る。
ことが可能である。このリストには、過熱故障、過電流
故障、過電圧故障、逆電圧故障(即ち、アレイ30に反対
のバイアスがかかった状態)、(熱交換器へと流れる)
冷却材流動の遮断、および静電気放電事象が含まれ得
る。これらの異常は、その異常が生じたのかどうかを示
す確定的なレスポンスとして、あるいはその状態の値と
して記録され得る。さらに、単一のレーザダイオードの
故障を示唆するアレイ30における電圧の降下が記録され
得る。例えば、良好なレーザダイオードにおける典型的
な電圧下降は約2.0ボルトであるが、ある種の故障があ
るとこれが約0.5ボルトとなる。このような電圧降下に
よって、レーザダイオードバーの故障の回数を推定する
ことができる。また、アレイ30の出力(即ち、波長およ
びパワー)をモニタしているセンサによって記録された
故障状態等、他の故障状態も含まれ得る。
【0061】これまでは、メモリ装置42に記録されるデ
ータとして、異常状態、動作状態および非動作状態のみ
を説明した。しかし、こららの状態の日付および時刻を
記録することもまた有効であり、これは、外部オペレー
ティングシステムによって、これらの状態が生じた時間
をメモリ装置42に書き込むことによって可能である。時
間値が記録されると、そのメモリ装置42を用いて、様々
なパラメータ(温度、入力電力、出力電力、出力波長等
の対時間値)を時間の関数として格納することが可能に
なる。
ータとして、異常状態、動作状態および非動作状態のみ
を説明した。しかし、こららの状態の日付および時刻を
記録することもまた有効であり、これは、外部オペレー
ティングシステムによって、これらの状態が生じた時間
をメモリ装置42に書き込むことによって可能である。時
間値が記録されると、そのメモリ装置42を用いて、様々
なパラメータ(温度、入力電力、出力電力、出力波長等
の対時間値)を時間の関数として格納することが可能に
なる。
【0062】図3A〜3Cは、図2A〜図2Dのアセンブリ40と
類似のマルチアレイ30を有するアセンブリ140を示す。
アセンブリ140は、PCB146上に搭載されたプロセッサ
143および温度センサ144を有する。PCB146の裏側に
設けられるヒートシンク148は、アレイ30が取り付けら
れる構造体である。各アレイ30は、それぞれに対応する
光検出器149を有する。光検出器149は、発光の出力特性
を測定する。図3Cに最良に示されるように、発光光線は
部分的に窓150の内部面で反射した後、光検出器149に到
達する。光検出器149は、アレイ30全体の出力電力に相
当する反射光の出力を測定することができる。あるい
は、光検出器149は、発光放射の出力波長に相当する反
射ビームの出力波長を測定するより高度なタイプのもの
であってもよい。
類似のマルチアレイ30を有するアセンブリ140を示す。
アセンブリ140は、PCB146上に搭載されたプロセッサ
143および温度センサ144を有する。PCB146の裏側に
設けられるヒートシンク148は、アレイ30が取り付けら
れる構造体である。各アレイ30は、それぞれに対応する
光検出器149を有する。光検出器149は、発光の出力特性
を測定する。図3Cに最良に示されるように、発光光線は
部分的に窓150の内部面で反射した後、光検出器149に到
達する。光検出器149は、アレイ30全体の出力電力に相
当する反射光の出力を測定することができる。あるい
は、光検出器149は、発光放射の出力波長に相当する反
射ビームの出力波長を測定するより高度なタイプのもの
であってもよい。
【0063】図示されるプロセッサ143は、基本的な情
報(限界動作温度、入力電力、等)を格納することがで
きるメモリ部を有する。大量の情報を格納する際には、
図2のメモリ装置42のような別個のメモリチップをPC
B146に設け、それをプロセッサ143に接続して付加的な
データを格納するのが望ましいであろう。レーザダイオ
ードアレイ30の動作履歴を記録する場合に、このように
する必要が生じ得る。
報(限界動作温度、入力電力、等)を格納することがで
きるメモリ部を有する。大量の情報を格納する際には、
図2のメモリ装置42のような別個のメモリチップをPC
B146に設け、それをプロセッサ143に接続して付加的な
データを格納するのが望ましいであろう。レーザダイオ
ードアレイ30の動作履歴を記録する場合に、このように
する必要が生じ得る。
【0064】プロセッサ143は、PCB146上のトレース
(traces)を通じて、温度センサ144および光検出器149に
接続される。プロセッサ143は、コンタクトパッド147を
介して外部オペレーティングシステムにも接続される。
このようにして、プロセッサ143は、温度センサ144およ
び光検出器149を用いてモニタした状態に基づいて、外
部オペレーティングシステムが提供すべき適切な駆動レ
ベルを決定する。また、プロセッサ143は、温度センサ1
44の温度が所望の値に維持されるような温度および速度
で冷却材を供給するように外部オペレーティングシステ
ムに命令を与える。従って、プロセッサ143は自己較正
システムを提供するものであり、入力駆動パラメータお
よび冷却材特性を変化させるようにオペレーティングシ
ステムに命令を与えることによって、出力電力および出
力波長のあらゆるずれ(deviations)を改めることができ
る。
(traces)を通じて、温度センサ144および光検出器149に
接続される。プロセッサ143は、コンタクトパッド147を
介して外部オペレーティングシステムにも接続される。
このようにして、プロセッサ143は、温度センサ144およ
び光検出器149を用いてモニタした状態に基づいて、外
部オペレーティングシステムが提供すべき適切な駆動レ
ベルを決定する。また、プロセッサ143は、温度センサ1
44の温度が所望の値に維持されるような温度および速度
で冷却材を供給するように外部オペレーティングシステ
ムに命令を与える。従って、プロセッサ143は自己較正
システムを提供するものであり、入力駆動パラメータお
よび冷却材特性を変化させるようにオペレーティングシ
ステムに命令を与えることによって、出力電力および出
力波長のあらゆるずれ(deviations)を改めることができ
る。
【0065】典型的に、プロセッサ143は、特定用途I
C(ASIC)であるか、あるいはハイブリッド特別注
文モデルである。
C(ASIC)であるか、あるいはハイブリッド特別注
文モデルである。
【0066】図4Aおよび図4Bは、シングルアレイ182
と、プロセッサ184と、光検出器186と、温度センサ188
とを有するアセンブリ180を示す。アレイ182は、図1Aお
よび図1Bのアレイ10および30よりも実質的に多くのバー
を保持する。光検出器186および温度センサ188は、PC
B190上に搭載されるとともに、同じくPCB190上に搭
載されているプロセッサ184に接続される。アレイ182
は、PCB190の下に設けられるヒートシンク189に搭載
される。リード192aおよび194aを介してアレイ182に接
続される一対のコンタクト192および194を介してアレイ
182に電力が供給される。リード194aから、光検出器186
近傍にあるアレイ182のエンドキャップにかけて、PC
B190にはトレース194bが設けられる。
と、プロセッサ184と、光検出器186と、温度センサ188
とを有するアセンブリ180を示す。アレイ182は、図1Aお
よび図1Bのアレイ10および30よりも実質的に多くのバー
を保持する。光検出器186および温度センサ188は、PC
B190上に搭載されるとともに、同じくPCB190上に搭
載されているプロセッサ184に接続される。アレイ182
は、PCB190の下に設けられるヒートシンク189に搭載
される。リード192aおよび194aを介してアレイ182に接
続される一対のコンタクト192および194を介してアレイ
182に電力が供給される。リード194aから、光検出器186
近傍にあるアレイ182のエンドキャップにかけて、PC
B190にはトレース194bが設けられる。
【0067】プロセッサ184には、要求されるタスクを
実行するのに十分な容量を持つ内部メモリ部が設けられ
る。あるいは、メモリ装置をPCB190上に搭載して、
これをプロセッサ184に接続することも可能である。
実行するのに十分な容量を持つ内部メモリ部が設けられ
る。あるいは、メモリ装置をPCB190上に搭載して、
これをプロセッサ184に接続することも可能である。
【0068】さらに、プロセッサ184には、プロセッサ1
84が高電力を受け取るのを制限する回路196が接続され
る。入力電力リードに接続されるこの回路196によっ
て、プロセッサ184は、アレイ182における電圧降下ある
いは電流を特定することができる。通常、アレイ182は
電界効果トランジスタ(FET)と直列接続され、ま
た、ダイオードアレイ182およびFETにおいて生じる
電圧降下は既知であるので、プロセッサ184は、FET
における電圧降下をモニタすることによってアレイ182
における電圧降下を特定することもできる。アレイ182
における電圧降下の変化は、アレイ182内の個々のレー
ザダイオードバーの故障を示唆する。回路196は、高電
圧あるいは高電流に対する防御のためのヒューズを有し
得る。
84が高電力を受け取るのを制限する回路196が接続され
る。入力電力リードに接続されるこの回路196によっ
て、プロセッサ184は、アレイ182における電圧降下ある
いは電流を特定することができる。通常、アレイ182は
電界効果トランジスタ(FET)と直列接続され、ま
た、ダイオードアレイ182およびFETにおいて生じる
電圧降下は既知であるので、プロセッサ184は、FET
における電圧降下をモニタすることによってアレイ182
における電圧降下を特定することもできる。アレイ182
における電圧降下の変化は、アレイ182内の個々のレー
ザダイオードバーの故障を示唆する。回路196は、高電
圧あるいは高電流に対する防御のためのヒューズを有し
得る。
【0069】このような回路196を用いることによっ
て、アレイ182に付与される各ショットあるいは(アレ
イ182がCWレーザである場合)総オン時間を測定する
ことができる。従って、プロセッサ184は、これらの値
を測定および格納する。
て、アレイ182に付与される各ショットあるいは(アレ
イ182がCWレーザである場合)総オン時間を測定する
ことができる。従って、プロセッサ184は、これらの値
を測定および格納する。
【0070】アレイ182における電圧降下の測定あるい
はショットをカウントする回路として回路196を説明し
たが、回路196は、電流を1方向に流す(恐らく電気的
ダイオードである)逆バイアスセンサをも含み得る。電
圧が反対の方向に印加された場合、電流は、アレイ182
ではなく、電気的ダイオードを流れることになる。これ
により、アレイに生じ得るあらゆる故障の可能性が低減
される。このように、プロセッサ184は、逆バイアス異
常の発生をモニタすることができる。
はショットをカウントする回路として回路196を説明し
たが、回路196は、電流を1方向に流す(恐らく電気的
ダイオードである)逆バイアスセンサをも含み得る。電
圧が反対の方向に印加された場合、電流は、アレイ182
ではなく、電気的ダイオードを流れることになる。これ
により、アレイに生じ得るあらゆる故障の可能性が低減
される。このように、プロセッサ184は、逆バイアス異
常の発生をモニタすることができる。
【0071】回路196は、アレイ182における静電気放電
をモニタする構成部品をも含み得る。このように、プロ
セッサ184はこの回路196をモニタして、上記のような事
象の有無を調べるとともに、それを記録することができ
る。
をモニタする構成部品をも含み得る。このように、プロ
セッサ184はこの回路196をモニタして、上記のような事
象の有無を調べるとともに、それを記録することができ
る。
【0072】図5は、シングルアレイ202と、メモリ装
置204と、光検出器206と、温度センサ208とを備えたア
センブリ200を示す。このメモリ装置204および光検出器
206は、PCB210上に搭載され、一方、アレイはPCB
210の裏側にあるヒートシンク上に搭載される。従っ
て、このシングルアレイアセンブリ200には、図4のア
センブリ180における処理能力がない。その代わりに、
アセンブリ200は、アレイ202を動作させるのに必要な動
作情報を外部オペレーティングシステムに提供する。ま
た、メモリ装置204が、外部オペレーティングシステム
からの情報(異常状態、動作状態、等)を受け取ってこ
れを記録するように構成されてもよい。
置204と、光検出器206と、温度センサ208とを備えたア
センブリ200を示す。このメモリ装置204および光検出器
206は、PCB210上に搭載され、一方、アレイはPCB
210の裏側にあるヒートシンク上に搭載される。従っ
て、このシングルアレイアセンブリ200には、図4のア
センブリ180における処理能力がない。その代わりに、
アセンブリ200は、アレイ202を動作させるのに必要な動
作情報を外部オペレーティングシステムに提供する。ま
た、メモリ装置204が、外部オペレーティングシステム
からの情報(異常状態、動作状態、等)を受け取ってこ
れを記録するように構成されてもよい。
【0073】外部オペレーティングシステムは、PCB
210の端部に設けられたコンタクトパッド212によってメ
モリ装置204と通じている。同様にして、外部オペレー
ティングシステムは、パッド212を介して、光検出器206
および温度センサ208と通じている。
210の端部に設けられたコンタクトパッド212によってメ
モリ装置204と通じている。同様にして、外部オペレー
ティングシステムは、パッド212を介して、光検出器206
および温度センサ208と通じている。
【0074】図5は、アセンブリ200の幾何学的構成を
も示している。レーザダイオードアレイ202の発光面
は、LDY×LDXで規定される面積の中に存在する。
PCB210の面積は、PCBX×PCBYで規定され
る。発光面積に対するPCBの面積の比をなるべく小さ
く抑えて、それにより、付加的な構成部品(例えば、セ
ンサ、メモリ装置、プロセッサ、等)を有するアセンブ
リ200の大きさがアレイのみの大きさに比べて大幅に大
きくならないようにすることが望ましい。これは、改装
(retrofitting)を行うために重要である。一般に、PC
B面積対発光面積の比は約10対1未満である。好適な実
施形態において、この比は約5対1〜約7対1の間であ
る。PCB210にコネクタを追加する場合(図7および
図9参照)、この比は約14対1未満である。
も示している。レーザダイオードアレイ202の発光面
は、LDY×LDXで規定される面積の中に存在する。
PCB210の面積は、PCBX×PCBYで規定され
る。発光面積に対するPCBの面積の比をなるべく小さ
く抑えて、それにより、付加的な構成部品(例えば、セ
ンサ、メモリ装置、プロセッサ、等)を有するアセンブ
リ200の大きさがアレイのみの大きさに比べて大幅に大
きくならないようにすることが望ましい。これは、改装
(retrofitting)を行うために重要である。一般に、PC
B面積対発光面積の比は約10対1未満である。好適な実
施形態において、この比は約5対1〜約7対1の間であ
る。PCB210にコネクタを追加する場合(図7および
図9参照)、この比は約14対1未満である。
【0075】図6は、図3A〜図3Cに示したアセンブリ14
0に非常に類似する、6個のアレイ30を備えたアセンブ
リ230を示す。但し、プロセッサ232は、回路236および2
38を介してコンタクト233および234に接続されている。
この回路236および238はプロセッサ232に対する高電力
を制限するものであり、これにより、プロセッサ232が
6個のアレイ30における電圧降下を特定することが可能
になっている。
0に非常に類似する、6個のアレイ30を備えたアセンブ
リ230を示す。但し、プロセッサ232は、回路236および2
38を介してコンタクト233および234に接続されている。
この回路236および238はプロセッサ232に対する高電力
を制限するものであり、これにより、プロセッサ232が
6個のアレイ30における電圧降下を特定することが可能
になっている。
【0076】ここでもやはり回路236および238は、上記
特徴の代わりに、あるいは上記特徴に加えて静電気放電
の感知を行う。
特徴の代わりに、あるいは上記特徴に加えて静電気放電
の感知を行う。
【0077】プロセッサ232は、アセンブリ230に電力が
供給される度に回路236および238から信号を受信できる
ので、回路236および238を用いてパルスレーザにおける
ショットのカウントあるいはCWレーザにおけるオン時
間の測定を行うことも可能である。あるいは、回路236
および238が電磁センサ(例えば、ホール効果センサ)
を有する場合には、これらの回路をアレイ30あるいはコ
ンタクトパッド233および234の近傍に設けて、アセンブ
リ200に高電流パルスが供給される度に、その結果生じ
る電磁場によってホール効果センサが起動するようにす
ればよい。この場合、プロセッサ232はショットの度に
信号を受信する。
供給される度に回路236および238から信号を受信できる
ので、回路236および238を用いてパルスレーザにおける
ショットのカウントあるいはCWレーザにおけるオン時
間の測定を行うことも可能である。あるいは、回路236
および238が電磁センサ(例えば、ホール効果センサ)
を有する場合には、これらの回路をアレイ30あるいはコ
ンタクトパッド233および234の近傍に設けて、アセンブ
リ200に高電流パルスが供給される度に、その結果生じ
る電磁場によってホール効果センサが起動するようにす
ればよい。この場合、プロセッサ232はショットの度に
信号を受信する。
【0078】アレイ30の寿命は有限であり、概して、ア
レイ30が動作し、アレイ30に電力が供給される際の温度
の関数である。プロセッサ232は温度および入力電力の
両方をモニタするので、プロセッサ232は、これらの値
を、標準的な想定上の動作状態範囲と比較することがで
きる。そして、プロセッサ232は、アレイ30が動作して
いる実際の条件に基づいて、プロセッサ232内にプログ
ラムされた所定のレートに想定寿命を変更する。好適な
実施形態においては、プロセッサ232は、外部オペレー
ティングシステムに対して寿命の残量を知らせるだけで
なく、実際の動作状態に基づく想定寿命の調整量をも外
部オペレーティングシステムに知らせる。
レイ30が動作し、アレイ30に電力が供給される際の温度
の関数である。プロセッサ232は温度および入力電力の
両方をモニタするので、プロセッサ232は、これらの値
を、標準的な想定上の動作状態範囲と比較することがで
きる。そして、プロセッサ232は、アレイ30が動作して
いる実際の条件に基づいて、プロセッサ232内にプログ
ラムされた所定のレートに想定寿命を変更する。好適な
実施形態においては、プロセッサ232は、外部オペレー
ティングシステムに対して寿命の残量を知らせるだけで
なく、実際の動作状態に基づく想定寿命の調整量をも外
部オペレーティングシステムに知らせる。
【0079】図7は、図2A〜図2Dに示したものに類似の
アセンブリ250を示す。アセンブリ250は、入口ポート25
4および出口ポート256を備えた熱交換器252上に搭載さ
れる。アセンブリ250は、外部オペレーティングシステ
ムが接続されるコネクタ258をさらに有する。アレイ30
は、PCB259のヒートシンク257に接続される。PCB
259のヒートシンク257は、一連の留め具260によって熱
交換器252上に搭載される。
アセンブリ250を示す。アセンブリ250は、入口ポート25
4および出口ポート256を備えた熱交換器252上に搭載さ
れる。アセンブリ250は、外部オペレーティングシステ
ムが接続されるコネクタ258をさらに有する。アレイ30
は、PCB259のヒートシンク257に接続される。PCB
259のヒートシンク257は、一連の留め具260によって熱
交換器252上に搭載される。
【0080】コネクタ258は、メモリ装置261と、(上記
のいずれかのタイプの)センサ262と、電源コンタクト
パッド264および266とに接続される。上記装置のそれぞ
れは、PCB259上に搭載され、また、PCB259上に設
けられたトレースを通じてコネクタ258に接続される。
コネクタ258によって、アセンブリ250と外部オペレーテ
ィングシステムとの接続が容易になる。
のいずれかのタイプの)センサ262と、電源コンタクト
パッド264および266とに接続される。上記装置のそれぞ
れは、PCB259上に搭載され、また、PCB259上に設
けられたトレースを通じてコネクタ258に接続される。
コネクタ258によって、アセンブリ250と外部オペレーテ
ィングシステムとの接続が容易になる。
【0081】図8は、アセンブリ290において、PCB2
92がアレイ30の発光面に対してほぼ垂直な平面内に配置
される代替的な実施形態を示す。結果的に、アレイ30
は、アセンブリ290を熱交換器に取り付けるためのベー
ス294から僅かに浮いた状態となる。ここでもやはり、
アセンブリ290は、メモリ装置296と2つのセンサ297お
よび298とを有する。典型的に、センサ298は温度センサ
であり、センサ297は光検出器である。各センサ297およ
び298ならびにメモリ装置296は、PCB292に設けられ
たトレース(図示せず)を通じて、PCB292の端部に
設けられたコンタクトパッド299に接続される。アセン
ブリ290は、これらのコンタクトパッド299を介して外部
オペレーティングシステムと通じている。
92がアレイ30の発光面に対してほぼ垂直な平面内に配置
される代替的な実施形態を示す。結果的に、アレイ30
は、アセンブリ290を熱交換器に取り付けるためのベー
ス294から僅かに浮いた状態となる。ここでもやはり、
アセンブリ290は、メモリ装置296と2つのセンサ297お
よび298とを有する。典型的に、センサ298は温度センサ
であり、センサ297は光検出器である。各センサ297およ
び298ならびにメモリ装置296は、PCB292に設けられ
たトレース(図示せず)を通じて、PCB292の端部に
設けられたコンタクトパッド299に接続される。アセン
ブリ290は、これらのコンタクトパッド299を介して外部
オペレーティングシステムと通じている。
【0082】図9は、図7のアセンブリ250が外部オペ
レーティングシステム内に設置された状態を示す。この
ように、システムコントローラ300は、ダイオードアレ
イ30を動作させるのに必要な電力を供給する駆動用電子
回路302に接続される。システムコントローラ300は、熱
交換器252(図7)に冷却流体を供給するチラー304に接
続される。システムコントローラ300は、コネクタ258を
介してメモリ装置261から動作情報を受け取る。例え
ば、メモリ装置261から受け取る動作情報は、808ナノメ
ートルでXワットの出力電力を得るためには、温度セン
サ262の温度を31ーCとし、且つ、レートを30Hz、パルス
幅を220マイクロ秒として110アンペアでアレイを動作さ
せなければならないことをコントローラ300に知らせ得
る。次に、システムコントローラ300は、駆動用電子回
路302に要求入力電力を供給させるとともに、チラー304
にセンサ262を31ーCに保つような流速および温度で冷却
材を供給させる。
レーティングシステム内に設置された状態を示す。この
ように、システムコントローラ300は、ダイオードアレ
イ30を動作させるのに必要な電力を供給する駆動用電子
回路302に接続される。システムコントローラ300は、熱
交換器252(図7)に冷却流体を供給するチラー304に接
続される。システムコントローラ300は、コネクタ258を
介してメモリ装置261から動作情報を受け取る。例え
ば、メモリ装置261から受け取る動作情報は、808ナノメ
ートルでXワットの出力電力を得るためには、温度セン
サ262の温度を31ーCとし、且つ、レートを30Hz、パルス
幅を220マイクロ秒として110アンペアでアレイを動作さ
せなければならないことをコントローラ300に知らせ得
る。次に、システムコントローラ300は、駆動用電子回
路302に要求入力電力を供給させるとともに、チラー304
にセンサ262を31ーCに保つような流速および温度で冷却
材を供給させる。
【0083】冷却システムをチラー304として説明した
が、システムは、例えばMarlow Industries(Dallas、T
exas)の製品のような固体熱電冷却器を利用するもので
あってもよい。これらの装置の冷却能力は、入力電力の
関数として変化する。このように、システムコントロー
ラ300は熱電冷却器への電力を制御して、その冷却能力
によってアレイ30の温度が所望の温度となるようにす
る。
が、システムは、例えばMarlow Industries(Dallas、T
exas)の製品のような固体熱電冷却器を利用するもので
あってもよい。これらの装置の冷却能力は、入力電力の
関数として変化する。このように、システムコントロー
ラ300は熱電冷却器への電力を制御して、その冷却能力
によってアレイ30の温度が所望の温度となるようにす
る。
【0084】メモリ装置261がその情報を受け入れるよ
うに構成されている場合、コントローラ300はメモリ装
置261に動作状態をも格納し得る。従って、コントロー
ラ300はメモリ装置261に、限界動作状態(温度、湿度、
衝撃、振動、総オン時間あるいはショットカウント、
等)、限界非動作状態(温度、湿度、衝撃、振動)、限
界入力電力(電流、電圧、デューティサイクル、等)、
および異常状態(冷却材非流動状態(coolant non-flow
condition)、静電気放電、過熱異常、過電力異常、逆バ
イアス異常)を記録することができる。この種の動作状
態を測定するセンサ(振動センサ、衝撃センサ、湿度セ
ンサ、等)を、PCBに組み込む、若しくはアセンブリ
250の近傍に配置してコントローラ300によってモニタす
る必要があることは明らかである。
うに構成されている場合、コントローラ300はメモリ装
置261に動作状態をも格納し得る。従って、コントロー
ラ300はメモリ装置261に、限界動作状態(温度、湿度、
衝撃、振動、総オン時間あるいはショットカウント、
等)、限界非動作状態(温度、湿度、衝撃、振動)、限
界入力電力(電流、電圧、デューティサイクル、等)、
および異常状態(冷却材非流動状態(coolant non-flow
condition)、静電気放電、過熱異常、過電力異常、逆バ
イアス異常)を記録することができる。この種の動作状
態を測定するセンサ(振動センサ、衝撃センサ、湿度セ
ンサ、等)を、PCBに組み込む、若しくはアセンブリ
250の近傍に配置してコントローラ300によってモニタす
る必要があることは明らかである。
【0085】アセンブリ250上でプロセッサを使用すれ
ば、これらのセンサをコントローラ300によってモニタ
する代わりに、そのプロセッサによってモニタすること
が可能である。さらに、プロセッサを用いれば、アセン
ブリ250の出力をモニタして、システムコントローラ300
に送られる命令をリアルタイムで変更することが可能で
ある。従って、メモリ装置261に格納される基本動作情
報は、動作の開始点になり得るとともに、センサによっ
て感知されプロセッサによってモニタされた状態に基づ
いて変更され得る。
ば、これらのセンサをコントローラ300によってモニタ
する代わりに、そのプロセッサによってモニタすること
が可能である。さらに、プロセッサを用いれば、アセン
ブリ250の出力をモニタして、システムコントローラ300
に送られる命令をリアルタイムで変更することが可能で
ある。従って、メモリ装置261に格納される基本動作情
報は、動作の開始点になり得るとともに、センサによっ
て感知されプロセッサによってモニタされた状態に基づ
いて変更され得る。
【0086】図10は、図9に示した概念に類似の概念を
示す概略図である。図9のものに比べて、外部オペレー
ティングシステム330を複数のアセンブリ332、334およ
び336に接続して所望の出力を得ている点だけが異な
る。例えば、各アセンブリからの所望の出力は、808ナ
ノメートルでXワットであり得る。そして、オペレーテ
ィングシステム330は、データインターフェースライン
を介して、各アセンブリ332、334および336から情報を
受け取る。この情報は、上記の出力を得るために要求さ
れる温度および入力電力を示す。通常、所望の出力を得
るために要求される動作パラメータは、各アセンブリ33
2、334および336毎に若干異なる(例えば、33ーC、36ー
Cおよび32ーC、あるいは、105A、108Aおよび101
A)。この結果、オペレーティングシステム330は、各
アセンブリ332、334および336に対して異なるレベルで
冷却材および入力電力を供給する。オペレーティングシ
ステム330は、センサラインを介して、アセンブリ332、
334および336上のセンサをモニタし得る。あるいは、各
アセンブリ332、334および336にプロセッサがある場合
には、プロセッサによってセンサをモニタし、これに応
じて、データインターフェースラインを介してオペレー
ティングシステム330に命令を与えることができる。
示す概略図である。図9のものに比べて、外部オペレー
ティングシステム330を複数のアセンブリ332、334およ
び336に接続して所望の出力を得ている点だけが異な
る。例えば、各アセンブリからの所望の出力は、808ナ
ノメートルでXワットであり得る。そして、オペレーテ
ィングシステム330は、データインターフェースライン
を介して、各アセンブリ332、334および336から情報を
受け取る。この情報は、上記の出力を得るために要求さ
れる温度および入力電力を示す。通常、所望の出力を得
るために要求される動作パラメータは、各アセンブリ33
2、334および336毎に若干異なる(例えば、33ーC、36ー
Cおよび32ーC、あるいは、105A、108Aおよび101
A)。この結果、オペレーティングシステム330は、各
アセンブリ332、334および336に対して異なるレベルで
冷却材および入力電力を供給する。オペレーティングシ
ステム330は、センサラインを介して、アセンブリ332、
334および336上のセンサをモニタし得る。あるいは、各
アセンブリ332、334および336にプロセッサがある場合
には、プロセッサによってセンサをモニタし、これに応
じて、データインターフェースラインを介してオペレー
ティングシステム330に命令を与えることができる。
【0087】本発明は、数多くの理由から非常に有用で
ある。例えば、レーザダイオードポンプアレイの歩留ま
りおよびコストに影響する主要な要因の1つは、1つの
アレイ内に組み込むレーザダイオードバーとして、狭い
スペクトル範囲内のレーザダイオードバーのみを選択す
ることである。ピーク発光スペクトルが比較的広範囲に
わたるポンプアレイを使用することができれば、システ
ム制御電子回路は、格納された熱およびスペクトル(波
長)に関する情報を用いてアレイのスペクトルの差を補
償することができるので、非常に大きなコスト削減とな
る。さらに、熱/スペクトルデータをアセンブリ内に格
納しておけば、アセンブリを交換する際に、新しいアセ
ンブリのメモリ装置内のデータにアクセスするだけで新
しいアセンブリに対する補償が自動的に行えるので、使
用済あるいは故障したアセンブリの交換が大幅に簡略化
される。使用済あるいは故障したアセンブリにぴったり
と合う交換アレイを作成する必要性はもはやない。
ある。例えば、レーザダイオードポンプアレイの歩留ま
りおよびコストに影響する主要な要因の1つは、1つの
アレイ内に組み込むレーザダイオードバーとして、狭い
スペクトル範囲内のレーザダイオードバーのみを選択す
ることである。ピーク発光スペクトルが比較的広範囲に
わたるポンプアレイを使用することができれば、システ
ム制御電子回路は、格納された熱およびスペクトル(波
長)に関する情報を用いてアレイのスペクトルの差を補
償することができるので、非常に大きなコスト削減とな
る。さらに、熱/スペクトルデータをアセンブリ内に格
納しておけば、アセンブリを交換する際に、新しいアセ
ンブリのメモリ装置内のデータにアクセスするだけで新
しいアセンブリに対する補償が自動的に行えるので、使
用済あるいは故障したアセンブリの交換が大幅に簡略化
される。使用済あるいは故障したアセンブリにぴったり
と合う交換アレイを作成する必要性はもはやない。
【0088】ショットカウンタあるいはタイマが、外部
制御システム電子回路とではなく、アセンブリと一体化
されているので、正確に記録を行うことができる。ま
た、重大な事象(異常、限界状態、等)を記録する簡略
化された方法が提供される。結果的に、この種の情報を
紙の上に詳細に記録する必要がなくなるので、アレイに
関する動作情報の完全性(integrity)が大幅に向上す
る。アセンブリのメモリ装置にあるこの情報にアクセス
することは、そのアセンブリが経験する問題を後で分析
する際にも有用である。
制御システム電子回路とではなく、アセンブリと一体化
されているので、正確に記録を行うことができる。ま
た、重大な事象(異常、限界状態、等)を記録する簡略
化された方法が提供される。結果的に、この種の情報を
紙の上に詳細に記録する必要がなくなるので、アレイに
関する動作情報の完全性(integrity)が大幅に向上す
る。アセンブリのメモリ装置にあるこの情報にアクセス
することは、そのアセンブリが経験する問題を後で分析
する際にも有用である。
【0089】アレイの電圧、温度、周囲湿度、および異
常状態の発生等の動作状態の原位置でのモニタ(in-situ
monitoring)が提供されることによって、アセンブリの
安全性が大幅に改善される。この情報を用いてアセンブ
リをシャットダウンすることによって、アセンブリの故
障あるいはアセンブリの操作者の傷害を回避することが
できる。
常状態の発生等の動作状態の原位置でのモニタ(in-situ
monitoring)が提供されることによって、アセンブリの
安全性が大幅に改善される。この情報を用いてアセンブ
リをシャットダウンすることによって、アセンブリの故
障あるいはアセンブリの操作者の傷害を回避することが
できる。
【0090】上記各実施形態およびその自明な変形例
は、以下のクレームによって示される本発明の主旨およ
び範囲内であることが想定されている。
は、以下のクレームによって示される本発明の主旨およ
び範囲内であることが想定されている。
【0091】
【発明の効果】上述したように、本発明によれば、動作
事象を記録するとともに、アセンブリのサービス期間を
通してこの情報をアセンブリと一緒にして保持しておく
ための一体型の手段を有するレーザダイオードアレイア
センブリおよびその動作方法を提供することができる。
また本発明によれば、外部レーザオペレーティングシス
テムに対して、レーザダイオードアレイアセンブリの最
適な出力を得るために使用されるべき入力駆動パラメー
タに基づいて命令を与えることができるレーザダイオー
ドアレイアセンブリおよびその動作方法を提供すること
ができる。
事象を記録するとともに、アセンブリのサービス期間を
通してこの情報をアセンブリと一緒にして保持しておく
ための一体型の手段を有するレーザダイオードアレイア
センブリおよびその動作方法を提供することができる。
また本発明によれば、外部レーザオペレーティングシス
テムに対して、レーザダイオードアレイアセンブリの最
適な出力を得るために使用されるべき入力駆動パラメー
タに基づいて命令を与えることができるレーザダイオー
ドアレイアセンブリおよびその動作方法を提供すること
ができる。
【図1A】本発明において用いられるレーザダイオード
アレイを示す斜視図である。
アレイを示す斜視図である。
【図1B】本発明において用いられる別のレーザダイオ
ードアレイを示す斜視図である。
ードアレイを示す斜視図である。
【図2A】一体型メモリ装置およびセンサを有するマル
チアレイアセンブリ(multiple-array assembly)を示す
図である。
チアレイアセンブリ(multiple-array assembly)を示す
図である。
【図2B】一体型メモリ装置およびセンサを有するマル
チアレイアセンブリを示す図である。
チアレイアセンブリを示す図である。
【図2C】一体型メモリ装置およびセンサを有するマル
チアレイアセンブリを示す図である。
チアレイアセンブリを示す図である。
【図2D】一体型メモリ装置およびセンサを有するマル
チアレイアセンブリを示す図である。
チアレイアセンブリを示す図である。
【図3A】メモリ装置と、センサと、複数の光検出器と
を備えた一体型処理装置を有するマルチアレイアセンブ
リを示す図である。
を備えた一体型処理装置を有するマルチアレイアセンブ
リを示す図である。
【図3B】メモリ装置と、センサと、複数の光検出器と
を備えた一体型処理装置を有するマルチアレイアセンブ
リを示す図である。
を備えた一体型処理装置を有するマルチアレイアセンブ
リを示す図である。
【図3C】メモリ装置と、センサと、複数の光検出器と
を備えた一体型処理装置を有するマルチアレイアセンブ
リを示す図である。
を備えた一体型処理装置を有するマルチアレイアセンブ
リを示す図である。
【図4A】メモリ装置と、センサと、光検出器とを備え
た一体型処理装置を有するシングルアレイアセンブリ(s
ingle-array assembly)を示す図である。
た一体型処理装置を有するシングルアレイアセンブリ(s
ingle-array assembly)を示す図である。
【図4B】メモリ装置と、センサと、光検出器とを備え
た一体型処理装置を有するシングルアレイアセンブリを
示す図である。
た一体型処理装置を有するシングルアレイアセンブリを
示す図である。
【図5】一体型メモリ装置と、温度センサと、光検出器
とを備えたシングルアレイアセンブリを示す平面図であ
る。
とを備えたシングルアレイアセンブリを示す平面図であ
る。
【図6】メモリ装置と、温度センサと、複数の光検出器
と、入力電力感知装置とを備えた一体型処理装置を有す
るマルチアレイアセンブリを示す平面図である。
と、入力電力感知装置とを備えた一体型処理装置を有す
るマルチアレイアセンブリを示す平面図である。
【図7】図3A〜図3Cのマルチアレイアセンブリにコネク
タを設けて熱交換器上に設置した状態を示す斜視図であ
る。
タを設けて熱交換器上に設置した状態を示す斜視図であ
る。
【図8】発光面が存在する平面から約90ーの角度に配置
されたプリント回路基板を有するマルチアレイアセンブ
リを示す斜視図である。
されたプリント回路基板を有するマルチアレイアセンブ
リを示す斜視図である。
【図9】本発明を利用したマルチアレイアセンブリを外
部オペレーティングシステム内に設置した状態を示す概
略図である。
部オペレーティングシステム内に設置した状態を示す概
略図である。
【図10】1〜Nと表記される複数のアセンブリに接続
された外部オペレーティングシステムを示す概略図であ
る。
された外部オペレーティングシステムを示す概略図であ
る。
10 レーザダイオードアレイ 30 レーザダイオードアレイ 13 レーザダイオード 40 レーザダイオードアレイアセンブリ 140 レーザダイオードアレイアセンブリ 180 レーザダイオードアレイアセンブリ 200 レーザダイオードアレイアセンブリ 230 レーザダイオードアレイアセンブリ 250 レーザダイオードアレイアセンブリ 290 レーザダイオードアレイアセンブリ 42 メモリ装置 204 メモリ装置 261 メモリ装置 296 メモリ装置 46 中間構造体(プリント回路基板) 146 中間構造体(プリント回路基板) 190 中間構造体(プリント回路基板) 210 中間構造体(プリント回路基板) 259 中間構造体(プリント回路基板) 292 中間構造体(プリント回路基板) 300 コントローラ 302 駆動用電子回路 330 外部オペレーティングシステム
【手続補正書】
【提出日】平成9年10月28日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 マイケル エイ. ホープ アメリカ合衆国 ミズーリ 63144, ブ レントウッド, ラッドレー コート 8733 (72)発明者 ジョフリー オー. ヘバーレ アメリカ合衆国 ミズーリ 63017, チ ェスターフィールド, ブリックスハム ドライブ 248
Claims (28)
- 【請求項1】 複数のレーザダイオードを有する少なく
とも1つのレーザダイオードアレイであって、該複数の
レーザダイオードのそれぞれは、該複数のレーザダイオ
ードの内の他の少なくとも1つと電気的に接触してい
る、レーザダイオードアレイと、 該少なくとも1つのレーザダイオードアレイを取り付け
る中間構造体と、 該中間構造体上に搭載される、該少なくとも1つのレー
ザダイオードアレイの動作情報を格納するメモリ装置で
あって、外部オペレーティングシステムと通じているメ
モリ装置と、を備えた、モジュール式レーザダイオード
アレイアセンブリ。 - 【請求項2】 前記動作情報は、前記少なくとも1つの
レーザダイオードアレイの通し番号ID(serialization
identity)を含む、請求項1に記載のモジュール式レー
ザダイオードアレイアセンブリ。 - 【請求項3】 前記動作情報は、前記少なくとも1つの
レーザダイオードアレイのサービス期間にわたる出力エ
ネルギー低下推定値か、該少なくとも1つのレーザダイ
オードアレイの温度の関数としての出力エネルギー波
長、あるいは、入力電力の関数としての該少なくとも1
つのレーザダイオードアレイの出力エネルギーのいずれ
かを含む、請求項1に記載のモジュール式レーザダイオ
ードアレイアセンブリ。 - 【請求項4】 前記外部オペレーティングシステムは、
前記少なくとも1つのレーザダイオードアレイの性能に
基づいて更新された動作情報を前記メモリ装置に記録す
る、請求項1から3のいずれかに記載のモジュール式レ
ーザダイオードアレイアセンブリ。 - 【請求項5】 前記外部オペレーティングシステムは、
前記少なくとも1つのレーザダイオードアレイが経験す
る動作状態を前記メモリ装置に記録する、請求項1から
4のいずれかに記載のモジュール式レーザダイオードア
レイアセンブリ。 - 【請求項6】 前記メモリ装置に記録される前記動作状
態は、該動作状態の発生時刻を含む、請求項5に記載の
モジュール式レーザダイオードアレイアセンブリ。 - 【請求項7】 前記少なくとも1つのレーザダイオード
アレイの温度を前記外部オペレーティングシステムに提
供する温度センサをさらに有する、請求項1から6のい
ずれかに記載のモジュール式レーザダイオードアレイア
センブリ。 - 【請求項8】 前記外部オペレーティングシステムは、
前記少なくとも1つのレーザダイオードアレイからの熱
を除去する手段を有し、該外部オペレーティングシステ
ムは、前記温度センサがモニタした温度に応じて特定さ
れるレベルで該熱除去手段を動作させる、請求項7に記
載のモジュール式レーザダイオードアレイアセンブリ。 - 【請求項9】 前記外部オペレーティングシステムに前
記アレイの光学的特性を提供する光センサをさらに有す
る、請求項1から8のいずれかに記載のモジュール式レ
ーザダイオードアレイアセンブリ。 - 【請求項10】 前記中間構造体は前記メモリ装置を搭
載するプリント回路基板を含み、該プリント回路基板は
前記少なくとも1つのレーザダイオードアレイを搭載す
る面をさらに有する、請求項1から9のいずれかに記載
のモジュール式レーザダイオードアレイアセンブリ。 - 【請求項11】 前記少なくとも1つのレーザダイオー
ドアレイが経験する動作状態を感知する少なくとも1つ
のセンサと、 前記中間構造体上に搭載されるとともに該動作状態をモ
ニタする該少なくとも1つのセンサに接続される処理手
段であって、該処理手段は前記メモリ装置と外部オペレ
ーティングシステムとに接続され、該メモリ装置は該処
理手段を介して該オペレーティングシステムと通じてい
る、処理手段と、をさらに有する、請求項1に記載のモ
ジュール式レーザダイオードアレイアセンブリ。 - 【請求項12】 前記メモリ装置は前記処理手段と一体
化されている、請求項11に記載のモジュール式レーザダ
イオードアレイアセンブリ。 - 【請求項13】 前記処理手段は、前記少なくとも1つ
のセンサによって感知される前記動作状態を前記メモリ
装置に記録する、請求項11から12のいずれかに記載のモ
ジュール式レーザダイオードアレイアセンブリ。 - 【請求項14】 前記動作状態は、前記少なくとも1つ
のレーザダイオードアレイの最高温度、該少なくとも1
つのレーザダイオードアレイに供給される最大電力、該
少なくとも1つのレーザダイオードアレイの総オン時間
若しくはショットカウント、あるいは、該少なくとも1
つのレーザダイオードアレイが置かれる最大周囲状態の
いずれかを含む、請求項5または11に記載のモジュール
式レーザダイオードアレイアセンブリ。 - 【請求項15】 前記動作状態は、前記少なくとも1つ
のレーザダイオードアレイが経験する異常状態(fault c
ondition)を含み、該異常状態は、逆バイアス異常、冷
却材流量異常(coolant flow fault)、限界電力入力異常
(extreme power input fault)、限界温度異常(extreme
temperature fault)、および静電気放電異常からなる群
の中の1つである、請求項5または11に記載のモジュー
ル式レーザダイオードアレイアセンブリ。 - 【請求項16】 前記少なくとも1つのセンサは、前記
少なくとも1つのレーザダイオードアレイの温度を測定
する温度センサ、該少なくとも1つのレーザダイオード
アレイの出力エネルギーを測定する光センサ、該少なく
とも1つのレーザダイオードアレイの出力エネルギーの
出力波長を測定する光センサ、該少なくとも1つのレー
ザダイオードアレイにおける電圧を測定する電圧セン
サ、あるいは、前記電力コンタクトパッド(power conta
cts pads)の間に配置され、該少なくとも1つのレーザ
ダイオードアレイを流れる電流を測定する電流センサの
いずれかを含む、請求項11に記載のモジュール式レーザ
ダイオードアレイアセンブリ。 - 【請求項17】 前記処理手段は、前記メモリ装置に格
納される前記動作情報によって示される(delineated)電
力レベルで前記少なくとも1つのレーザダイオードアレ
イを駆動させるように前記外部オペレーティングシステ
ムに命令を与える、請求項11から16のいずれかに記載の
モジュール式レーザダイオードアレイアセンブリ。 - 【請求項18】 前記処理手段が前記少なくとも1つの
センサによってモニタした前記動作状態に基づいて前記
電力レベルが更新される、請求項17に記載のモジュール
式レーザダイオードアレイ。 - 【請求項19】 前記外部オペレーティングシステムは
前記少なくとも1つのレーザダイオードアレイから熱を
除去する手段を有し、前記少なくとも1つのセンサは温
度センサを含み、前記処理手段は該温度センサがモニタ
した温度に応じて特定されるレベルで該熱除去手段を動
作させるように該外部オペレーティングシステムに命令
を与える、請求項11に記載のモジュール式レーザダイオ
ードアレイアセンブリ。 - 【請求項20】 前記中間構造体は、前記メモリ装置お
よび前記処理手段を搭載するプリント回路基板を含み、
該プリント回路基板は前記少なくとも1つのレーザダイ
オードアレイを搭載する面をさらに有する、請求項11に
記載のモジュール式レーザダイオードアレイアセンブ
リ。 - 【請求項21】 前記プリント回路基板は前記外部オペ
レーティングシステムを搭載するコネクタを有する、請
求項1または20に記載のモジュール式レーザダイオード
アレイアセンブリ。 - 【請求項22】 前記少なくとも1つのレーザダイオー
ドアレイは、該レーザダイオードアレイのそれぞれから
エネルギーが放射される(emitted)放射領域(emitting r
egion)を有し、該発光領域は発光面積を規定し、前記プ
リント回路基板は基板面積(board area)を有し、該発光
面積に対する該基板面積の比は約10未満である、請求項
10または20に記載のモジュール式レーザダイオードアレ
イアセンブリ。 - 【請求項23】 関連メモリ装置を有するレーザダイオ
ードアレイを提供するステップと、 該レーザダイオードアレイの動作データを該関連メモリ
装置に格納するステップと、 駆動用電子回路(drive electronics)およびコントロー
ラを有するオペレーティングシステム内に該レーザダイ
オードアレイをアセンブリするステップであって、該駆
動用電子回路は該レーザダイオードアレイに接続され、
該コントローラは該駆動用電子回路および該関連メモリ
装置に接続されるステップと、 該関連メモリ装置から該動作データを検索するように該
コントローラに命令を与えるステップと、 該動作データに対応するある電気的駆動状態(electrica
l drive state)になるように該駆動用電子回路に電力供
給して、該レーザダイオードアレイから出力エネルギー
を生成するステップと、を包含する、レーザダイオード
アレイの動作方法。 - 【請求項24】 少なくとも1つのセンサを用いて前記
レーザダイオードアレイの動作状態をモニタするステッ
プと、 該少なくとも1つのセンサがモニタした該動作状態に応
じてその他の動作データを選択するステップと、 前記電気的駆動状態を変更するために、該その他の動作
データを検索するように前記コントローラに命令を与え
るステップと、をさらに包含する、請求項23に記載の方
法。 - 【請求項25】 前記少なくとも1つのセンサは、前記
レーザダイオードアレイの温度を測定する温度センサ、
該レーザダイオードアレイの出力エネルギーのモニタす
る光出力センサ、あるいは、該レーザダイオードアレイ
の出力エネルギーの波長をモニタする波長センサのいず
れかである、請求項24に記載の方法。 - 【請求項26】 前記レーザダイオードアレイの寿命(l
ifetime)を通じて、前記動作データが外部から変更可能
である、請求項23から25のいずれかに記載の方法。 - 【請求項27】 前記オペレーティングシステムの前記
コントローラは、更新された動作データを前記メモリ装
置に記録することによって前記動作データを変更する、
請求項26に記載の方法。 - 【請求項28】 前記レーザダイオードアレイアセンブ
リの通し番号IDを前記関連メモリ装置に記録するステ
ップをさらに包含する、請求項23に記載の方法。
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