JP2007506994A - 照射露光精密制御装置並びに方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】少なくとも1光路は光伝播光路として作用し、光線を照射する。少なくとも他の1つの光路は非光伝播光路として作用し、光線の伝播を妨害する。照射露光制御システムは高速露光作用と露光時間及び露光頻度あるいは露光順序の精密制御を提供する。
【選択図】図3
Description
本願は2003年9月26日出願の米国仮特許願60/506120の優先権を主張する。
b.光源の下流に配置され、光学的に光源に接続された第1ピクセル式SLM(反射ピクセル式SLM等)であり、ピクセル式SLMに照射される実質意的全光を反射するものであり、少なくとも片方は光源に光を反射して戻さない第1光路と第2光路との間で光線から光を反射または伝達するように切替可能なものSLM。第1ピクセル式SLMはデジタルミクロミラー装置またはシリコン装置その他上の液晶でよい。第1ピクセル式SLMはピクセル式SLM内のピクセルのオン/オフパターンを制御する少なくとも1つのコントローラに作動式に接続され、光線を少なくとも第1反射光路または第2反射光路に反射する;
c.望む場合、第2光路または望むなら反射光路からの光線を(第2ピクセル式SLMに)向ける少なくとも1つの光学部品;
d.第1ピクセル式SLMの下流で第1ピクセル式SLMに光学的に接続された第2ピクセル式SLMであって、ピクセル式SLM上に照射される実質的全光を反射し、少なくとも一方は第1ピクセル式SLMに反射して戻さない少なくとも第3光路と第4光路との間で光線から光を反射するように切り替え可能な第2ピクセル式SLM。第2ピクセル式SLMはデジタルミクロミラー装置、LCOS、ミクロシャッター等でよい。第2ピクセル式SLMは、ピクセル式SLM内のピクセルのオン/オフパターンを制御する少なくとも1つのコントローラに作動式に接続され、光線を第3反射光路または第4反射光路に反射する。本発明の実施例によっては、第1ピクセル式SLMと第2ピクセル式SLMは同一ピクセル式SLMの第1領域と第2領域でよく、第1コントローラと第2コントローラは同一コントローラでよい;
e.第4光路または望むなら他の光路から光を受領し、望んだ光線あるいはシャッター処理光線として照射制御システムから放光させる出力部。
本発明は照射露光制御システムを提供する。このシステムは、少なくとも2つのピクセル式空間光変調器(SLM)を直列に含んでいる。SLMは光源からの実質的全光を反射または拒絶する。その光はスペクトルに形成でき、少なくとも2つの異なる光路に方向付けすることができる。そして少なくともその一方は光源に戻らない。少なくとも1つの光路は伝播光路として作用し、発光システムからの光線を伝送する。非伝播光路として少なくとも1つの他の光路が存在でき、不都合な光線がシステムから伝送されるのを防止し、あるいは他形態の利用のために異なる光路に沿って伝送されるのを防止する。照射露光制御システムは高速露光動作と、露光時間並びに露光頻度または露光順序の精密制御を提供する。
以下にて本明細書中で使用されるいくつかの用語の定義を提供する。それら用語を含めて本文で使用されている用語は特に記載がないかぎり通常の意味で使用されている。
Claims (57)
- 精密高速シャッター装置であって、
a)光源からの光を受領するように設計された第1ピクセル式空間光変調器(SLM)であって、該光をシャッター処理するものであり、一部遮断光線として前記第1ピクセル式SLM照射用の望まれる光のみを実質的に通過させる第1ピクセル式SLMと、
b)前記第1ピクセル式SLMからの前記一部遮断光線を受領するように設計された第2ピクセル式SLMであって、シャッター処理光線として該第2ピクセル式SLM照射用の望ましい光のみを実質的に通過させる第2ピクセル式SLMと、
を含んでおり、前記第1ピクセル式SLMと前記第2ピクセル式SLMは、同一シャッター形態を表示し、同時的に光源または第1ピクセル式SLMからの望まれない光の同一パターンを拒絶し、望ましい選択光出力のみで実質的に成るシャッター処理光線として望ましい光を通過させるために前記第1ピクセル式SLMと前記第2ピクセル式SLMのピクセルのオン/オフパターンを制御するコンピュータ用プログラムを搭載した少なくとも1つのコントローラに作動式に接続されていることを特徴とするシャッター装置。 - 第1ピクセル式SLMの上流側に設置され、光源から第1ピクセル式SLMにスペクトルを提供するように設計されたスペクトル形成具をさらに含んでおり、第1ピクセル式SLMと第2ピクセル式SLMは、望ましい選択スペクトル出力と望ましい波長依存密度分布とで本質的に成る望ましい光部分を通過させるように設計されていることを特徴とする請求項1記載のシャッター装置。
- 光源をさらに含み、スペクトル形成具はプリズムと回折格子の少なくとも一方を含んでいることを特徴とする請求項2記載のシャッター装置。
- 第1ピクセル式SLMと第2ピクセル式SLMは反射SLMであることを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載のシャッター装置。
- 第1ピクセル式SLMと第2ピクセル式SLMは透過SLMであることを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載のシャッター装置。
- 第1ピクセル式SLMと第2ピクセル式SLMの一方は反射SLMであり、他方は透過SLMであることを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載のシャッター装置。
- 第1ピクセル式SLMと第2ピクセル式SLMは単反射SLMの異なる部分であることを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載のシャッター装置。
- 第1ピクセル式SLMと第2ピクセル式SLMは単反射SLM上で実質的に並んで提供されており、光ブロックバリヤを挟んでいることを特徴とする請求項7記載のシャッター装置。
- 光ブロックバリヤは、オフ位置に設計された単反射ピクセル式SLMのピクセルの少なくとも1列を含んでいることを特徴とする請求項8記載のシャッター装置。
- 光ブロックバリヤは少なくとも1つの反射プリズムアレイを含んでいることを特徴とする請求項8記載のシャッター装置。
- 第1反射式ピクセル式SLMの下流側に設置された光投射装置をさらに含んでおり、方向付けられたシャッター処理光線として外部に投光することを特徴とする請求項1から8のいずれかに記載のシャッター装置。
- 望まれる光部分は病気治療のために出力エネルギーのスペクトル出力と波長依存密度分布とを実質的に擬似するように選択されることを特徴とする請求項2から11のいずれかに記載のシャッター装置。
- 望まれる光部分は光力学治療のために出力エネルギーのスペクトル出力と波長依存密度分布とを実質的に擬似するように選択されることを特徴とする請求項2から11のいずれかに記載のシャッター装置。
- 望まれる光部分は病気診断のために出力エネルギーのスペクトル出力と波長依存密度分布とを実質的に擬似するように選択されることを特徴とする請求項2から11のいずれかに記載のシャッター装置。
- 望まれる光部分は組織内の望まれる対象体の検出または区別のためのコントラストを増強することができる出力エネルギーのスペクトル出力と波長依存密度分布とを実質的に擬似するように選択されることを特徴とする請求項2から11のいずれかに記載のシャッター装置。
- ピクセル式SLMはデジタル式ミクロミラー装置であることを特徴とする請求項1から15のいずれかに記載のシャッター装置。
- 光投射し、精密高速なシャッター処理を実行する独立照射装置であって、少なくとも、
a)高出力光源と、
b)該光源からの光を受領するように設計された第1ピクセル式空間光変調器(SLM)であって、該光をシャッター処理するものであり、一部遮断光線として前記第1ピクセル式SLM照射用の望ましい光のみを実質的に通過させる第1ピクセル式SLMと、
c)前記第1ピクセル式SLMからの前記一部遮断光線を受領するように設計された第2ピクセル式SLMであって、シャッター処理光線として該第2ピクセル式SLM照射用の望ましい光のみを実質的に通過させる第2ピクセル式SLMと、
d)第1方向にて光学的にピクセル式SLMにその下流側で接続される光投射装置であって、その光景を照射するために方向付けられた光線として望ましい光部分を投光する光投射装置と、
を含んでおり、前記第1ピクセル式SLMと前記第2ピクセル式SLMは、同一シャッター形態を表示し、同時的に光源または第1ピクセル式SLMからの望まれない光の同一パターンを拒絶し、望ましい選択光出力のみで実質的に成るシャッター処理光線として望ましい光を通過させるために前記第1ピクセル式SLMと前記第2ピクセル式SLMのピクセルのオン/オフパターンを制御するコンピュータ用プログラムを搭載した少なくとも1つのコントローラに作動式に接続されていることを特徴とする照射装置。 - 第1ピクセル式SLMの上流側に設置され、光源から第1ピクセル式SLMにスペクトルを提供するように設計されたスペクトル形成具をさらに含んでおり、第1ピクセル式SLMと第2ピクセル式SLMは、望ましい選択スペクトル出力と望ましい波長依存密度分布とで本質的に成る望ましい光部分を通過させるように設計されていることを特徴とする請求項17記載の照射装置。
- 第1ピクセル式SLMにスペクトルの増強された画像を提供するスペクトル形成具にその下流側で作動式に接続された光学部品をさらに含んでいることを特徴とする請求項18記載の照射装置。
- 第1ピクセル式SLMと第2ピクセル式SLMは反射SLMであることを特徴とする請求項17から19のいずれかに記載の照射装置。
- 第1ピクセル式SLMと第2ピクセル式SLMは透過SLMであることを特徴とする請求項17から19のいずれかに記載の照射装置。
- 第1ピクセル式SLMと第2ピクセル式SLMの一方は反射SLMであり、他方は透過SLMであることを特徴とする請求項17から19のいずれかに記載の照射装置。
- 第1ピクセル式SLMと第2ピクセル式SLMは単反射SLMの異なる部分であることを特徴とする請求項17から20のいずれかに記載の照射装置。
- 第1ピクセル式SLMと第2ピクセル式SLMは単反射式SLM上で実質的に並んで提供されており、光ブロックバリヤを挟んでいることを特徴とする請求項23記載の照射装置。
- 光ブロックバリヤは、オフ位置に設計された単反射ピクセル式SLMのピクセルの少なくとも1列を含んでいることを特徴とする請求項24記載の照射装置。
- 光ブロックバリヤは少なくとも1つの反射プリズムアレイを含んでいることを特徴とする請求項24記載の照射装置。
- 望ましい光部分は病気治療のために出力エネルギーのスペクトル出力と波長依存密度分布とを実質的に擬似するように選択されることを特徴とする請求項18から26のいずれかに記載の照射装置。
- 望ましい光部分は病気診断のために出力エネルギーのスペクトル出力と波長依存密度分布とを実質的に擬似するように選択されることを特徴とする請求項18から26のいずれかに記載の照射装置。
- 望ましい光部分は光力学治療のために出力エネルギーのスペクトル出力と波長依存密度分布とを実質的に擬似するように選択されることを特徴とする請求項18から26のいずれかに記載の照射装置。
- 望ましい光部分は組織内の望ましい対象体の検出または区別のためのコントラストを増強することができる出力エネルギーのスペクトル出力と波長依存密度分布とを実質的に擬似するように選択されることを特徴とする請求項18から26のいずれかに記載の照射装置。
- 望ましい光部分は光景の望まれる対象体の検出または区別のためのコントラストを増強することができる出力エネルギーのスペクトル出力と波長依存密度分布とを実質的に擬似するように選択されることを特徴とする請求項18から26のいずれかに記載の照射装置。
- ピクセル式SLMはデジタル式ミクロミラー装置であることを特徴とする請求項17から31のいずれかに記載の照射装置。
- 少なくとも1つの1ピクセル式SLMに下流側で光学的に接続された検出器をさらに含んでおり、該検出器は、少なくとも1つの一部遮断光線とシャター処理光線の少なくとも一方が望ましい選択スペクトル出力と望ましい波長依存密度分布とを含むか否かを決定し、少なくとも1つのピクセル式SLMのピクセルのオン/オフパターンを調整して、望ましい光部分と望ましい選択スペクトル出力と望ましい波長依存密度分布との間の対応状態を改善するように設計されているコンピュータ用プログラムを搭載したコントローラにも作動式に接続されていることを特徴とする請求項17から32のいずれかに記載の照射装置。
- 光源に作動式に接続され、該光源から反射ピクセル式SLM、光学部品及びスペクトル形成具のうちの少なくとも1つの方向に発生される不都合なエネルギーを取り除くための除熱要素をさらに含んでいることを特徴とする請求項17から33のいずれかに記載の照射装置。
- 除熱要素はダイクロイックミラーを含んでいることを特徴とする請求項34記載の照射装置。
- 不都合なエネルギーはエネルギー吸収面に向けられ、ラジエターに熱伝導されることを特徴とする請求項17から35のいずれかに記載の照射装置。
- 第2ピクセル式SLMの下流で光学的に接続されたスペクトル再結合器をさらに含んでいることを特徴とする請求項17から36のいずれかに記載の照射装置。
- 検出器はCCD、CID、CMOS及び光ダイオードアレイのうちの少なくとも1つであることを特徴とする請求項17から37のいずれかに記載の照射装置。
- 物体を照射する方法であって、
a)光線を、光路に沿い、該光線を受領するように設計された第1ピクセル式空間光変調器(SLM)を越えて方向付けるステップであって、該第1ピクセル式SLMは光線をシャッター処理し、一部遮断光線として該第1ピクセル式SLMを照射する望ましい光線のみを実質的に通過させるように設計されていることを特徴とするステップと、
b) 前記一部遮断光を、前記第1ピクセル式SLMからの前記一部遮断光線を受領するように設計された第2ピクセル式SLMを越えて方向付けるステップであって、シャッター処理光線として前記第2ピクセル式SLMを照射する望ましい光線のみを実質的に通過させるように設計されていることを特徴とするステップと、
を含んでおり、前記第1ピクセル式SLMと前記第2ピクセル式SLMは、実質的に同一シャッター形態を表示し、同時的に光源または前記一部遮断光線からの望まれない光の同一パターンをそれぞれ拒絶し、望ましい選択光出力のみで実質的に成るシャッター処理光線として望ましい光を通過させるために前記第1ピクセル式SLMと前記第2ピクセル式SLMのピクセルのオン/オフパターンを制御するコンピュータ用プログラムを搭載した少なくとも1つのコントローラに作動式に接続されていることを特徴とする方法。 - 第2ピクセル式SLMを越えて光線を方向付ける前に、光線をスペクトル形成具を通して方向付け、シャッター処理光線が選択されたスペクトル出力と選択された波長依存密度分布とで本質的に成るように、光線からスペクトルを提供するステップをさらに含んでいることを特徴とする請求項39記載の方法。
- 第1ピクセル式SLMと第2ピクセル式SLMと同じ収容器内に位置する光源からの光線を方向付けるステップをさらに含んでおり、スペクトル形成具はプリズムと回折格子の少なくとも一方を含んでいることを特徴とする請求項39記載の方法。
- スペクトル形成具と第2ピクセル式SLMの間で光学部品に光線を通過させ、該スペクトル形成具から反射式ピクセル式SLMに実質的に増強されたスペクトルを提供するステップをさらに含んでいることを特徴とする請求項40または41に記載の方法。
- スペクトル形成具は第1ピクセル式SLMと第2ピクセル式SLMの上流側に位置することを特徴とする請求項40から42のいずれかに記載の方法。
- シャッター処理光線を、第2ピクセル式SLMの下流に位置する光照射装置に通過させ、方向付けられた光線として光照射させるステップをさらに含んでいることを特徴とする請求項39から43のいずれかに記載の方法。
- シャッター処理光線は、知られた電灯、陰極線管画像表示装置、光放射画像表示装置及び光放射源のうちの少なくとも1つのスペクトル出力と波長依存密度分布を実質的に擬似するように選択されることを特徴とする請求項40から44のいずれかに記載の方法。
- シャッター処理光線は望まれる自然光情景に対応する出力エネルギーのスペクトル出力と波長依存密度分布を実質的に擬似するように選択されることを特徴とする請求項40から44のいずれかに記載の方法。
- シャッター処理光線は病気治療のために出力エネルギーのスペクトル出力と波長依存密度分布とを実質的に擬似するように選択されることを特徴とする請求項40から44のいずれかに記載の方法。
- シャッター処理光線は光力学治療のために出力エネルギーのスペクトル出力と波長依存密度分布とを実質的に擬似するように選択されることを特徴とする請求項40から44のいずれかに記載の方法。
- シャッター光線は病気診断のために出力エネルギーのスペクトル出力と波長依存密度分布とを実質的に擬似するように選択されることを特徴とする請求項40から44のいずれかに記載の方法。
- 第1ピクセル式SLMと第2ピクセル式SLMは反射SLMであることを特徴とする請求項39から49のいずれかに記載の方法。
- 反射式SLMはデジタル式ミクロミラー装置であることを特徴とする請求項50記載の方法。
- 第1ピクセル式SLMと第2ピクセル式SLMは透過SLMであることを特徴とする請求項39から51のいずれかに記載の方法。
- 第1ピクセル式SLMと第2ピクセル式SLMの一方は反射SLMであり、他方は透過SLMであることを特徴とする請求項39から52のいずれかに記載の方法。
- 第1ピクセル式SLMと第2ピクセル式SLMは単反射SLMの異なる部分であることを特徴とする請求項39から53のいずれかに記載の方法。
- ピクセル式SLMと第2ピクセル式SLMは単反射SLM上に実質的に並んで配置され、光ブロックバリヤを挟んでいることを特徴とする請求項54記載の方法。
- 光ブロックバリヤはオフ位置で設計された単反射ピクセル式SLMのピクセルの少なくとも1列を含んでいることを特徴とする請求項55記載の方法。
- 光ブロックバリヤは少なくとも1つの反射プリズムアレイであることを特徴とする請求項56記載の方法。
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