TW302460B - - Google Patents
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Description
經濟部中央標準局爲工消费合作社印製 A7 B7五、發明説明() 本發明係關於糸統(方法及裝置)及霉路俥建立並控 制來自一雷射且尤指一雷射二極體之光束中所提供之光功 率或亮度,該雷射二極體之輸出光功率相關於通過其間之 電流振幅,藉此可控制該電流以便設定及保持光功率於一 所希之位準。 本發明待別適用於條碼掃描器中俾控制其中所使用之 雷射,尤其是雷射二極體以便産生光束,而該光束照射並 可掃描條碼使得光束功率被保持以供掃描器與條碼間之整 個操作距離範圍内之條碼的可靠讀取之用,且未限制掃描 器緊鄰部分範圍之操作。 各種光學裝置且尤指掃描器例如條碼掃描器之一致且 可靠之操作需要建立及保持雷射所提供之光功率(及照射 強度),該條碼掃描器仰賴自一物體(例如條碼)返回之 光線以便提供返回光線而碼所代表之資料可由該返回光線 中回復。不同之雷射,包括來自同一批之雷射例如雷射二 極體,之輸出均以一為電氣驅動信號振幅之函數的方式變 動。例如,雷射功率對雷射驅動電流之比值(其通常待定 為毫瓦/毫安UW/inA))會變動。此外,在多數雷射二極 體中,雷射輸出功率為雷射驅動電流之指數函數,因此使 輸出功率之控制在操作範圍之一部分内非常敏感且蒲要極 端棰定之控制倍號,但對低雷射功率之控制信號之變化卻 極度不敏感。 另亦希能數位式設定雷射輸出功率並以變化情況改變 功率。數位控制裝置例如數位/類比轉換器及數位操作式 (婧先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 装· 訂 -*<- I- - —4 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(2丨OX297公釐) A7 B7 咖460 i'發明説明() 電位計已成功地應用於雷射光功率輸出糸統,且尤指條碼 掃描器中之雷射功率控制之糸統中。參看1993年11月9日 頒發給S.R. Gr ode van t之美國專利第5,260,554號其為如 此之一雷射控制電路及一數位控制器包括一電腦俥經由一 數位電位計設定並控制雷射操作功率。 本發明之一待點傜提供一雷射操作糸統其數位式設定 並控制雷射光功率而未使用數位/類比轉換器或數位電位 計例如上述專利中所使用者。 本發明之一隨附待點為雷射操作糸統需要較少之例如 ,在電路板上之面積而該電路板乃安裝有雷射及掃描器( 傳統稱為一掃描引擎)之其他光學及電子元件,因此所需 之面積減少,藉此可促成尺寸之減少及此類掃描引擎之迷 你化。 希能以脈衝模式或連鑛模式來操作一雷射。掃描時可 採用一連缠光束,且光束可以脈衝串之方式産生以便自動 地感测一物體或條碼標籤之存在。當感测到標籤時,掃描 棋式即起始。上述專利係說明使用功率較掃描期間採用之 連绩光束之功率為低之脈衝。本發明之一特點偽獲得一雷 射操作糸統其無需昂貴之元件,例如上述之數位電位計及 數位/類比轉換器,且其以雷射操作之脈衝模式及連饋楔 式正確地建立光功率。 簡言之,本發明之一控制電氣驅動式雷射之糸統乃保 持來自雷射之光束之一所希選定之光功率或照射強度。此
* I 糸統可採用一數位控制器其包括一電腦。雷射可為一雷射 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 1^ I I - - *- I -- I I (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部中夬揉準局員工消費合作社印製 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7*、發明説明() 二棰腥其具有一光學式連至雷射之光功率監控元件。電腦 提供一串列脈衝並依據控制器所監控之光功率,而控制該 串列中之至少一脈衝之持纊時間。光功率傺随本串列中之 至少兩脈衝之産生以計時關像加以監控使得s —脈衝以一 相關於所希輸出之持續時間,以及本串列中至少一脈衝( 其超前功率設定脈衝)之持續時間而産生。一電容器以電 氣驅動關傺與雷射相連且有效地將脈衝持鑛時間轉換成振 幅相關於電容器充電達成之電壓之電氣驅動信號。因此, 功率可被監控且設定操作功率之脈衝之持續時間可加以數 位式控制。因功率至少在電容器充電週期之兩期間點處加 以監控,所以充電率(充電電壓相對於時間關係(其為一 線性關係)之斜率)可視環境情況及電容器之電容而變動 。因此設定功率之脈衝在持纗時間上可受動以補償電容器 之電容值變化及主要因充電電路之元件變化(公差)所致 之充電電流變化。據此,低成本之電容器(其在同批中之 不同電容器間電容之變化可達20¾至30¾)可加以採用而不 致播牲雷射操作糸統之正確性或可靠性,以及可採用標準 之電晶體及電阻器以構成充電電路。 本發明之上述及其他特點,目的,及優點將藉箸閲讀 下列相關於掲示本發明現有較佳實施例之随附圖式的説明 而變得明顯。此類圖式如下: 第1圖偽雷射二極體操作糸統之方塊圖; 第2圖像第1圖所示条統之時間/電壓轉換器,雷射 驅動器及雷射二極體之示意圖; (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 装. 訂 λ 本紙張尺度適用中國國家梂準(CNS ) Α4規格(210Χ297公釐) 7 經濟部中央標準局負工消費合作社印製 302460 at B7 五、發明説明() 第3圖係供糸統操作之連鑲光輸出功率棋式用之第1 圖及第2圖所示之条統及電路中所顯現之信號及脈衝之時 序圖; 第3A圖為一較詳細之時序圖其掲示在連績輪出模式下 之第1圖及第2圖之糸統的操作;以及 第4及4A圖分別為較簡略及較詳細之時序圖,其掲示 在脈衝模式下之第1圖所示操作糸統及第2圖所示電路之 操作。 首先參看第1圖,其顯示一數位控制器10而該控制器 包括一撤處理器電腦及永久性記億體(NVM)例如上述G「od-evant專利中所示者。榭處理器較宜具有一製入式類比/ 數位轉換器(ADC)或控制器可採用一個別之ADC裝置。撖處 理器之輸出為一串列或一序列指示為tdmd及亦為V (chrg) 之脈衝。此三脈衝係顯示於tdmd線之上。此類脈衝之一, 亦即最後一脈衝,乃決定來自一雷射二極體12之輸出光功 率(Plaser)而該二極醱具有一内部光感測器其光學式連至 雷射二棰體俾監控雷射功率並經由一監控電阻器14而提供 電流。跨接此電阻器之電壓為監控器電壓(Vmon)。此監控 器電壓為一至控制器10之ADC輸入之回授電壓fb-2〇 控制器亦産生一重設脈衝。此脈衝像按時於連缠雷射 功率輸出期間之掃描結束時或在操作之脈衝模式期間所産 生之雷射功率之毎一脈衝之後産生,其用於雷射掃描器中 以感測一物體或條碼標锒之存在並起始掃描作業。可參看 Grodevant專利有關軟髓及硬體之設計其提供脈衝模式及 本紙張尺度逋用中國國家標準(CNS } Μ规格(210 X297公釐) (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) -·裝.
•1T 經濟部中央標準局貝工消費合作社印裝 A7 B7_ 五、發明説明() 連鑛掃描模式以及信號,而該等信號係在每一描描(SOS) 之開始時産生。 tdmd脈衝傺稱作V(chrg)因該等脈衝乃用以充電一電 容器((Π-第2圖)。此類腯衝之持續時間在到電壓轉換器 16時係轉換成一相關電壓。對三個顯示於tdnd線以上之 tdmd脈衝而言,可獲得一顯示於Vdmd線以上之一所希需求 電壓Vdmd之類似梯形波形。此一需求電壓係施加至一雷射 驅動器级18其産生一驅動電壓(Vo)俾控制經由雷射二極體 12之電流。雷射驅動器18亦與雷射二極體呈回授關傜並接 收監控電壓為一回授電壓(fv-1)。 在需求電壓達到相關於所希雷射功率(P丨aser)之值前 的校準期間或每一掃描之開始時,可能選擇式希望截止來 自雷射之輸出光束。為此目的,一藉控制器10加以控制之 斷路器20可被採用。另,掃描器之鏡面或雷射安裝件可移 動以使光束傾斜偏離一窗口而光束乃經由該窗口而投射。 斷路器一詞包括控制鏡面傾斜或雷射安裝件或引入一具體 断路面所需之控制器中之硬體或软體。 參看第2圖,顯示之電路包括雷射12,時間/電壓轉 換器16以及雷射驅動器18。操作電壓係由一指示SVs之供 應電壓源所供應而該電壓源可為一通常供TTL通輯電路用 之位準,亦卽5伏至地電位。一偏壓電壓V充作一偏離電 壓(此處為1.2伏)以便在時間/電壓轉換器16被重設時 確保雷射截止。監控電阻器14指示於第2圖中之R1。需求 電壓Vdmd藉著經由Ql, R3, R4及R7所提供之電流源22充電 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X 297公釐) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) I.裝· 訂 -9 - 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A 7 B7 一 — - ,"1 1 ~ ..... - 五、發明説明() 電容器C1之方式而産生。因此,C1以一線性率於tdBd (時 間需求)脈衝之毎一脈衝之持缠時間内進行充電。 電容器無需為一待別高公差之電容,但可為一低成本 電容器;該電容器之電容值係額定達一 20-30«之公差。在 每一電阻器及電晶體中亦存有公差使得以tdmd脈衝之持續 時間為函數之VdBd電壓可變動。然而,關係乃單諏無變化 者且尤為線性者。条統可操作以諏整tdmd脈衝之一,且尤 指一連串之三镝連鑲脈衝中之最後一脈衝,以便將tdmd轉 換成相關於所希雷射輸出功率之振幅之Vdmd。 掃描期間乃保持操作Vdmd之連續雷射率輸出模式。 Vdnd僅於雷射脈衝持鑛期間加以保持而該等脈衝則於操作 之脈衝模式期間産生。一堪應來自控制器10之徹處理器之 重設脈衝的重設電路包括Q2, R5及R6。當重設脈衝施加至 Q2時該Q2可提供C1用之一放電路徑。在重設脈衝施加時所 生之來自C1之漏電流會受到限制此因主要漏電路徑係經由 Q1及Q2之射極與集極接面之故而該等接面於截止時顯現一 非常高之電阻。此外,雷射驅動器18之輸入位於運算放大 器U1A之直接輸入而該直接輸入亦具一非常高之電阻。因 此,Vdmd電壓可保持達足夠時間以完成一掃描。掃描時間 可由20變化至70毫秒Us)。 ΙΠΑ具有一直接輸入( + ),亦稱為一非反相輸入,以及 一反相輸入(_)。操作電壓施加於俗稱軌輪入V +及V-之間 。U1A之輸出為為Vo。此輸出施加至一電壓/電流轉換器 (一包括Q3及R2之跨導元件)。Q3及R2之集極至射極路徑 本紙張尺度適用中國圉家標準(CNS ) A4規格(2丨0〆297公釐) ---------:-一l· 装------—1T------^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 10 A7 B7 經濟部中央橾準局貝工消費合作社印裝 i、發明説明() 係與雷射二極體光感测單元XI之雷射二極體LD串聯。 雷射功率(Plaser)為雷射電流之一指數函數。光感測 器之輸出(Vmon)為雷射功率之線性函數且經由一遠較R1為 高之隔離電阻器R10而回授至反相輸入以充作fb-Ι。據此 ,Vdmd及Vo與雷射驅動電流間之關係為對數關係,此因回 授酒路中之雷射二極體指數谨應之故。但Vmon及Vdnd與雷 射光功率間之開係為線性者,此因操作範圍内光二極體PD 電流相對於光功率待性而言為線性者之故。一防止振盪之 補償網路亦以回授關係連接於U1A之輸出與反相輸入之間 。此補償網路由C2、C4、R9及R10所組成。一電容器C3跨 接於LD以抑制供應霣壓卩8中之雜訊而使其不致影響流經 LD之電流。 糸統在製造期間加以校準以便決定相關於所希輸出功 率之ADC計數以及産生所希輸出功率所需之時間計數(tdnd 脈衝之持纊時間)^例如,輸出功率可為4inW其配合400mV 之監控電壓。控制器可傳送短脈衝而每一脈衝均相關於一 時間計數。此類脈衝之持鑲時間可為3撤秒。當脈衝産生 時,計數量被儲存而柑關於所希功率位準用之Vfflon振幅。 校準作業需一百或以上之3微秒脈衝以逹到所希之Vnon振 幅。Vmon輸出,配合來自雷射之所希功率Pc。藉撤處理器 之ADC所獲得之計數量及相關於tdmd脈衝之計數量均儲存 至控制器之記憶體内。 參看第3及3A圖,其為連缠波或連讀雷射功率输出蓮 作。一持缠時間tCl之第一脈衝,適合以校準期間所测得 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) I.裝. 訂 -S-. 本紙張尺度逋用中國國家標準(CNS > A4規格(210X297公釐) , -11 - 經濟部中央標準局員工消费合作社印装 302460 A7 B7 五、發明説明() 之脈衝時間之計數董之半(持績時間之半)充作tcl。tcl 之前,電容器藉著應用重設脈衝(參看第3圖中之線(c) 及第3A圖中之B)之方式而放電。電容器匕於七^期間充電 並於一穩定期間例如100撤秒之後逹成一相關於PL之位準 。PC,儲存於ADC計數中之電腦之記億體内。産生次一脈衝 持鑲時間tc^.tc»為tCl之一部分例如30S;。因此,假設tCl 約為100撤秒,持續時間可適當地為30撤秒。tca之 後且最後脈衝之前乃指示為具有一 Vtc之持缠時間。據此 ,在一穩定化期間之後,Vmon電壓(相關於PC»)再度於 控制器中测得。目前有兩侧量點及計數信者存於相關於 tCl, tce,卩匕及卩匕之持缠時間之控制器中。由此類計數 ,利用一線性回歸或最小平方計算,可在控制器之撖處理 器中算出計數量或DTc之持鑛時間以便獲致相關於4撤瓦功 率之400mV之Vraon。此計算使糸統寛免糸統之電容器及其 他元件中之公差變化。因此糸統可準確地選擇所希之雷射 功率同時防止電容器充電所及之電壓造成雷射在一高於安 全操作電流下驅動,藉此可防止雷射之損壊。 控制器係規劃成計算下列方程式 tC 8 dtc = dP〇 -
Pc a -Pc 1 其中:dtc為以計數為準之額外充電時間(最小決定時間 成份,本例中為3Ms)
Pc為以計數為準之所希功率設定。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210X 297公釐) (請先Μ讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝. .*1 12 A7 A7
Λ'發明説明() dP。為以計數為準之所希功率變化(Pc-Pca) tCl為以計數為準之第一充電脈衝用之充電時間。 tc8為以計數為準之第二充電脈衝用之充電時間。 PCl為以計數為準之第一取樣雷射功率(Vmon)。
Pca為以計數為準之第二取樣雷射功率(Vmon)D 第3A圖中,顯示雷射二極體功率之光線(d)。另顯示 測量取樣雷射功率時之時間點。 由第4圖及4A圖可對操作之脈衝模式更明白。在脈衝 模式中,吾人希雷射功率較連鑲波模式期間者為少。例如 ,每一脲衝可具有250徹瓦之功率而非連缠波模式中之4徹 瓦。甚難正確地設定一 tdmd脈衝之持缠時間(此處為tc) 而該脈衝配合如此之一低功率位準。此困難乃因所需之低 脈衝持續時間及因有一偏離電壓施加至雷射驅動器18中之 蓮算放大器UH之反相輸入(第2圖)之故而産生。此偏 離電壓確保當電容器C1放電時放電電壓將總是少於偏壓或 偏離電壓,藉此驅動Vo至地電位並截止Q3及流經雷射二極 體LD之電流使得雷射12無功率輸出。據此,吾人希以較tc 為長之脈衝來設定tc之持鑛時間。此像利用脈衝七^及以* 而完成而tCl&tc8可具有與連缠波運作期間設定功率所用 者相同之持鑛時間。電容器首先在施加此類脈衝1^1及1;(:, 之前即重設。此外,功率在tCl之後,及tc*之前以及tCa 之後加以測量。此一測量指示充電曲線之斜率(亦即,dmd 相對於時間之斜率)及因施加至U1A反相輸入之偏離電壓 所致之曲線之偏移。此類值於期間儲存至控制器 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210 X 297公釐) I- I n I I . I I I n I I I (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央梯準局貝工消費合作社印製 13 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7_ 五、發明説明() 10之電腦中。由此類動率讀數值(以計數為準)及【(^與 tc,之持纗時間,可於控制器10之電腦中依下列方程式算 出可獲致低功率脈衝之tdmd之所希持缠時間: 斜率 偏移 tCa tC a tc = Pc - + tCi - Pci -
Pca-Pci Pc 2-Pcl 第一項代表功率特性(時間計數/功率計數)之斜率 。第二及第三項代表偏移或偏離。本方程式中,tc為脈衝 之持級時間而該脈衝將獲得所希之功率Pc,在本實例中兩 者均以3橄秒持續時間之計數加以測量。tc»為第一脈衝之 時間,而tc*為第二脈衝之時間,且再度以計數為準。PCl 為以計數為準之第一取樣功率(Vraon)以及Pc a為以計數為 準之來自Vioon之第二取樣雷射功率。 重設脈衝偽於tc*之後且亦於産生自tc (稱作感測脈 衡)之雷射脈衝之持績時間之後産生,此因該重設脈衝使 用於掃描器中以便在起始正常掃描作業之前先感測一物體 或一標籤。因此,重設俗在確定每一 tc脈衝及起始來自雷 射之感測脈衝之前即先行加以確定且重設係用以結束感測 脈衝。(參看第4圖之線(C))。第4A圖偽以糸統及電路 中之電壓型式顯示脈衝之斜率以及亦以雷射二極體發出之 光功率型式顯示線d。 一序列之脈衝tCl, tc*及tc對使用於掃描器之感制或 物醱感测模式操作中之脈衝串列而言並非必要。tc值可儲 存至電腦中且在每一重設脈衝之後再生以便提供一串列15 本紙張尺度適用中國國家橾準(CNS ) A4規格(210X 297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝.
•1T 14 五、發明説明() A7 B7 經濟部中央標準局員工消费合作社印製 至20之低功率感測脈衝。另,输出Vmon可於tc脈衝之後加 以取樣以便容許雷射輸出功率之穩定化以及次一脈衝用之 tc略撤改良以便配合所希之输出功率。下表I,以實例方 式,提供第2圖中掲示之電路之現行較佳實施例之元件及 元件值。 表 I U1A -蓮算放大器德州儀器TLC272。 Ql - PNPII 晶體 2N3906 -PNP 電晶體 2N3904 -PHP電晶體 2N4401 -雷射二極體-Toshiba TOLD 99221M -電容器 -O.lw f (徹法拉)+20¾ -電容器 -220 Pf (撤微法拉) -0.022 w f -100 Pf -1.5K (仟歐姆) -20 ohms -6.8K -15.OK -47 K -47 Κ -12 Κ -47 Κ -6.8Κ -47 Κ -1 Μ (百萬歐姆) Q2 Q3 XI Cl C2 C3 -電容器 C4 -電容器 R1 -電阻器 R2 -電阻器 R3 -電阻器 -電阻器 -電阻器 -電阻器 -霣阻器 -電阻器 -電阻器 R10 -電阻器 R11 -電阻器 R4 R5 R6 R7 R8 R9 本紙張尺度適用中國國家梯準(CNS ) A4規格(210X 297公釐) j j. ^ —裝 . 訂 ^-^ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 15 A7 B7 i'發明説明() 由上述説明,很明顙之事實為本發明己提供一種改良 式糸統俾操作一雷射且尤指設定其功率。本文所說明之本 發明条統之變化及改良無凝地可將其本身建謙給熟於本技 藝人士。據此,上述說明應將作揭示之用而非有限制之意 元件標號對照 10 ....數位控制器 12 ....雷射二極體 14 ....監控電阻器 16 ....時間/電壓轉換器 18 ....雷射驅動器 20 ....斷路器 22 ....電流源 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) I-裝.
、1T 經濟部中央樣準局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(21〇Χ297公釐) •1-- 16
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- 修正 η Α8 Β8 C8 D8 六、申請專利範圍 第84109529號申請案申請專利範圍修正本 85.5.10. 1. 一種其中有一序列脈衝被提供來控制一箏氣驅動雷射 以保持一來自該雷射之光束中之所希輸出光功率的条 統*該条統包含一數位控制器,該控制器具有一連至 該雷射以監控雷射光功率之電路;該控制器另具有一 電腦,供依據該電路所監控之光功率,於視在該序列 中之不同時間處發生之該序列脈衝中之至少兩脈衝的 出現而定之時間點處*控制該序列脈衝中各具有一持 缠時間之該等多數値脈衝中之至少一脈衝之持纊時間 ,使得該等脈衝中之該一脈衝之持缠時間相關於該所 希輸出及該等脈衝中之該兩脈衝中之至少一脈衝的持 缠時間;一電容器與該雷射連成電氣驅動關係以達到 一相關於該電容器充電壓之輸出光功率;以及一充電 電路包含該電容器*而該等脈衝施加至該電容器上以 及該充電電路依據該等腩衝之持缠時間而充電該電容 器。 2 .如申請專利範圍第1項之条統,其中該等脈衝以連缅 順序産生於該序列中。 艨濟部中央梂举局負工消费合作社印簟 (請先聞讀背面之注意事項再填寫本肓) t 3.如申請專利範圍第1項之条統·另包含一條碼掃描器 其含有該雷射,而該雷射産生一光束其可重複掃描該 條碼,以及另包括該控制器及電腦,該電腦具有裝置 其可操作以便在毎一掃描開始時•産生該序列脈衝以 及藉著在每一掃描结束時放電該電容器之方式而重設 該条統。 -17 - 本紙張尺度逋用中國國家揉準(CNS ) A4规格(210X297公釐)申請專利範圍 (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 4. 如申請專利範圔第丨項之条統,其中該電腦具有可以 一給定速率重設該条統之裝置,藉此使該雷射於每一 次重設時均産生該等脈衝中之一脈衝,藉此可依該速 率以連缠脈衝形式産生該光束。 5. 如申請專利範圍第4項之条統,其中該一脈衝具有較 該兩脈衝為短之持缠時間藉此可以具有該所希光功率 之脈衝來提供該光束。 6 .如申請專利範圍第5項之条統,另包含裝置以便防止 該雷射提供輸出光束直到該等脈衝中之兩脈衝中之最 後一脈衝之持壤時間之後為止。 7. 如申請專利範圍第丨項之糸統,其中該雷射為一雷射 二極體装置包括一光慼測器其提供一相關於該光束之 光功率之輸出。 經濟部中央橾率局貝工消费合作社印裝 8. 如申請專利範圍第2項之条統,其中dtc為該等脈衝 中之一脈衝之持缅時間,該兩脈衝中之第一脈 衝之持鑲時間,Pc i為與該兩脈衝中之第一脈衝之産 生形成計時關偽時所監控之功率,tc2為該兩脈衝中 之第二脈衝之持續時間,Pc2為與該兩脈衝之第二脈 衝之産生形成計時關係時所監控之功率,Pc為所希之 輸出光功率及dPc為Pc與Pc2間之差異*以及其中dtc 為依據下列關偽於該電腦中計算而得: tC2 dtc = dPc - Pc 2-Pc 1 0 9. 如申請專利範圍第5項之条統,其中tc為該等脈衝中 -18 - 本紙張A度逋用中國國家椹準(CNS > Α4«Λ· ( 210X297公釐) 3〇246〇'中請專利範圍 A8 B8 C8 D8 經濟部中央橾率扃貝工消费合作社印裝 之一脈衝之持纊時間,Pc為該所希之輸出功率,tCl 為該兩脈衝中之第一脈衝之持續時間,Pc 與該兩 脈衝中之第一脈衝形成計時關偽時所監控之功率,Pci 為與該兩脈衝中之第二脈衝形成計時關偽時所監控之 功率,以及tc為依據下列關係於該電腦中計算而得: tc 2 tc 2 tc = Pc - + tcl - Pci - Pc 2 _Pcl Pc 2-Pci 〇 10. —種操作一雷射以傳送一所希功率之光输出的方法, 該方法包含之步驟為産生至少一脈衝而該脈衝具有一 相關於該所希功率之持缠時間,將該脈衝轉換成一電 壓,以及以該電壓驅動該雷射。 11. 如申誚專利範圍第10項之方法,另包含之步驟為保持 該電壓達一時間期而該雷射於該時間期間内傜操作以 傳送該功率。 12. 如申讅專利範圍第1〇項之方法·另包含之步驟為監控 該功率及於監控該功率之同時監控該電壓中之變動, 以於該功率被監控時減少該功率中之變動。 13. 如申請專利範圍第10項之方法|另包含之步驟為監控 該功率並依據該被監控之功率而變動該至少一脈衝之 持缠時間。 14. 如申請專利範圍第13項之方法,其中該産生步驟提供 第一、第二及第三脈衝,該監控步驟首先在該第一與 第二脈衝産生時間之間以及其次在該第二與第三脈衝 産生時間之間加以實施,以及當該監控步驟實施時該 -19 - (請先W讀背面之注意事項再填寫本頁) T訂 本紙張尺度逋用中國國家梂準(CNS ) A4规格(210X297公釐) A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 變動該持缠時間之步驟邸實施以依據所監控之光功率 而選擇該第三脈衝之持缅時間。 15.如申請專利範圍第14項之方法,其中dtc為該第三脈 衝之持缠時間,tc為該第一脈衝之持纓時間,tc2為 該第二脈衝之持缅時間,Pc 1為該第一與第二脈衝間 所監控之功率· PC2為該第二與第三脈衝問所監控之 功率,dPc為Pc與PC2間之差異,Pc為所希功率,以及 其中該第三脈衝之持缠時間偽由下列方程式計算而得 (請先Η讀背面之注意事項再填寫本頁) dtc dP. tC2 PC2-PC1 16.如申請專利範圍第14項之方法,其中該第三脈衝之持 缠時間為tc· Pc為所希功率,tCl為該第一脈衝之持 續時間,tc2為該第二脈衝之持缅時間,PClg該第一 與第二脈衝間所監控之功率•及Pc3為該第二與第三 脈衝間所監控之功率以及tc傜依據下列方程式而選定 訂 A tea tc ε 鐘濟部中央揉準局貝工消费合作社印*. tc = Pc Pc 2-Pcl + tcl - Pc: Pc 2-Pc 1 17.—種操作一雷射電流镢應式雷射二極體的電路,而一 光檢测器以光學式連至該二極體處,且該光檢测器提 供代表由該雷射所産生之亮度的光檢測器電流,該電 路包含:一蓮算放大器,具有一直接與一反相输入以 及輸出;電壓響應式電流控制装置,與該雷射二極體' -20 - 本紙張尺度逋用中國國家揉準(CNS ) Α4規格(210Χ297公釐) 頌請委員明示β年α月y所提之M濟部中央標準局ί消—作社印装 if·正木有ι變更背货内容是否准予修iE-o ^:Γ正 M 儿 f C8 -----I D8 六、申請專利範圍 串聯連接俥控制雷射電流;一監控電阻器,其和該光 檢測器串聯連接俾提供一對應於該光檢測器霉流之第 一電睡,該運算放大器輸出係連至該轚流控制装置, 且該反相输入傜連至該監控電阻器,而以回授關偽耦 接該雷射與該光檢測器,使得施加至該直接輸入之一 第二電壓係線性地相關於該雷射鬱應該雷射電流而産 生之光功率;一電容器連至該直接輸人俾施加具有一 與該霄容器充電霄壓對應之幅度之該第二電歷;一霉 流源供於被控制脈衝啓動時充電該電容器;以及一重 設電路,提供一放霣路徑供來自該霄容器之鬣流之用 ,侔於其被重設脈衝啓動時將該霄容器放電。 18. 如申請專利範圍第17項之電路,其中另包含一偏離電 路其連至該反相輸入|俥將該輸出設定達一電壓,而 該電流控制裝置在該電壓處會截止,藉此可使該雷射 於該霣容器放霣時不作用。 19. 如申請專利範園第17項之霣路,其中另包含一脈衝産 生器其可産生該控制脈衝及該重設脈衝。 20. 如申讅專利範園第19項之電路,其中該脈衝産生器偽 響應該第一霄壓俥落擇至少一該控制脈衝之持缠時間 0 _ | ........ _ — ~ 21~= 本紙張尺度逋用中國國家揉準(CNS ) A4规格(210X297公釐) (請先閎讀背面之注意事項再填寫本頁) Λ 订
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