JP2009524844A - ずれ潜望鏡を伴うかまたは伴わない静的または動的なポインティング補正を有するマルチ・ビーム・デジタル投影ビデオ・モータ - Google Patents
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Abstract
Description
基本的な光源モジュールによって、静的または動的なポインティング補正を用いたビーム・コリメーションまたはフォーカシング(単色かまたはそうでない)が、可能になる。
図面を参照して、光源モジュール装置は、斜視図(図1)および断面図(図2)において、カニューレ(1)内部の(光ビーム(2)を生成する)と光源、(ボール・ジョイント装置(4)の支持として用いられるたとえば六角形状の)ボックス(3)とを含み、ボックス(3)には、3つの調整装置(5)、(6)、および(7)が備わっており、これらは伝搬軸(8)に垂直に配置されている。ボール・ジョイント装置(4)は、たとえば、カニューレ端部(1)において、ヘッドまたは球状のコネクタの中央部に穴を開けてビームが通過(2)できるようにしたものを、わずかに大きい部分的に球状の空洞(やはり中央部に穴が開いていてビームが通過(2)できるようになっている)の中に入れて、実現する。これらの調整装置(5)、(6)、および(7)のそれぞれによって、カニューレの背後で並進運動が生じ、そしてこの動きが組み合わさって、2軸の動きがカニューレ(1)に対して生じる。この2軸の回転運動がカニューレ(1)に渡される結果、光ビーム(2)伝搬軸(8)が変更される。
ビームを生成する複数の光源モジュール(図10)を、異なる色彩、たとえば赤(50)、緑(51)、および青(52)に、また複数のミラーおよび/またはフィルタ(たとえば(53)、(54)、(55)、および(56))に関連付けることによって、一連の連続反射を伴うカラー・ビーム源モジュールを形成することができる。可能な実現モードの中で、第1の光源モジュール(52)が直接、ビーム(58)を目標点(57)に向かって生成し、このビームが色ビーム発生器の主な伝搬軸を表わす。第2の光源モジュール(50)が、第1のモジュール(52)上にこれと同様に配置されている。第2のモジュール(50)は、共線ビーム(59)(ビーム(58)と重ね合わせられているかまたはそうでない)を、ミラーまたはフィルタ(53)上での第1の反射を通して生成する。これによって、ビーム(59)が主軸方向と垂直に動かされる。ミラーまたはフィルタ(54)上での第2の反射によって、ビームが主軸方向(58)に反射される。第3の光源モジュール(51)が、第1のモジュール(52)の下にこれと平行に配置されている。第3のモジュール(51)は、共線ビーム(60)(ビーム(58)と重ね合わせられているかまたはそうでない)を生成する。ミラーまたはフィルタ(56)上での第1の反射を通して、ビーム(60)は主軸と垂直に動かされる。そしてミラーまたはフィルタ(55)上の第2の反射によって、ビームは主要な伝搬軸方向に反射される。
マルチ・ビーム・デジタル投影ビデオ・モータ(図13)においては、性能およびサイズ減少の理由から、2つのディスク(64)および(65)(それらの対応する支持体(66)および(67)上にある)間のスペースを減らすことができる。同様に、光源数を増やして構造化させて、たとえば異なるセクタを照明することが賢明である。
マルチ・ビーム・デジタル・ビデオ・プロジェクタ・マトリックス・ヘッド(図20)、(図21)、および(図22)は、特定の数のリング、たとえば(99)、(100)、(101)、(102)、および(103)からなる。ここでは、特定の数の光源モジュール(50)またはカラー・ビーム発生器モジュールが、各リング上に位置する。これらの装置からビームが、支持体(77)上のリング中央部に配置されるミラーおよび/またはフィルタ(104)(たとえば角錐状、円錐状、または他の形状)上に送られて、ビームは構造化され、共線にされて出力マトリックス(105)が得られる。
光回転ディスク
実施上の変形に応じて、マルチ・ビーム・デジタル投影ビデオ・モータの光回転ディスクは、特定の数の要素または「スナップ・オン」装置から構成されおよび/または互いに接続されている。たとえば(図30)、ディスク(135)は、4つのセクション(136)からなり、セクション自体は2つのセクタ(137)からなる。ここでは、特定の数の空洞(138)が支持体(139)またはウェッジを組み込んだ状態が実現され、支持体またはウェッジは、ミラー/フィルタ(140)(たとえば基材と金属層および保護層のスタックとからなる)を方向付けている。
Claims (19)
- マルチ・ビーム・デジタル投影ビデオ・モータ装置(図13)および(図14)であって、
特定の数の重ね合わされた光回転ディスク(64)および(65)であって、所定のミラーおよびフィルタの少なくとも1つのレイアウトであって、特定の数の光源モジュールおよび特定の数のマトリックス・ヘッド(76)の少なくとも1つから構成される放射ブロック(68)から向かう平行な入射ビームのずれを生じさせるレイアウトを有する前記光回転ディスクと、
特定の数の光源モジュール、カラー・ビーム発生器、または偏向角錐(77)であって、前記偏向は、たとえば垂直方向に第1の光回転ディスクによって配向され、水平方向に第2の光回転ディスクによって配向される、光源モジュール、カラー・ビーム発生器、または偏向角錐と、
さらに偏向の光学潜望鏡装置(70)であって、反射性のプリズム(79)および(81)を構成する2つのミラーおよびフィルタの少なくとも1つを有するか、または、構成に応じて、たとえば(71)および(72)である特定の数のミラーおよびフィルタの少なくとも1つを有し、小さい障害を導入して第1のディスクに所定の角度で到達することを可能にする、偏向の光学潜望鏡装置と
を備えることを特徴とする装置。 - 特定の数のリング・レベル(99)、(100)、(101)、(102)および(103)を有する上流の光マトリックス・ヘッドであって、前記リング・レベルの上に、ビーム交差を回避するために配置されている光マトリックス・ヘッドと、各ビームをミラーまたはフィルタ(104)の方へ偏向するために、各リングの中央部に向けて配置される、特定の数の光源モジュール(50)と、ミラーまたはフィルタ(104)であって、支持体の中央装置上に規則的に配置されるかまたは支持体内に形成されて、前記支持体は、角錐状(77)、円錐状、または他の形状を有し、支持体上で、各ミラーまたはフィルタ(104)は、装置出力におけるビーム(105)の共線性を保証するように向けられる、各ミラーまたはフィルタ(104)と、を備えることを特徴とする請求項1に記載の装置。
- ミラーおよびフィルタ支持体(104)の少なくとも1つを含み、たとえば円柱形状の前記支持体は、各入射ビームを特に合焦するために、決定された角度に従った偏り切頭であって、切頭面は、ミラーおよびフィルタ・サイズに合わせて調整された空洞(106)を備え、前記支持体は、変形物として、底面の下に挿入された六角形要素を有して、製造および調整ラインにおける配向を容易にすることができることを特徴とする請求項2に記載の装置。
- マルチ・ビーム・デジタル・ビデオ・プロジェクタ用の前記光マトリックス・ヘッドの中央の角錐形状の装置を含み、角錐形状の装置は、複数のずれ角錐(77)からなるレイアウト(109)を含み、この光マトリックス・ヘッドからのビームをより高密度にすることを可能にし、前記角錐は、変形に応じて、非常に薄いステム、平面かまたはそうでなく、硬い、からなるシャフトたとえば(109)、(110)、(111)を用いて固定されて、光マトリックス・ヘッドのリングからくる光ビームの通路の障害を回避することを可能にすることを特徴とする請求項2に記載の装置。
- マルチ・ビーム・デジタル投影ビデオ・モータに付随する光マトリックス・ヘッドの各リング上に分配される光源モジュールを含み、ずれ角錐の同じレベル(122)かまたは特定の数の異なるレベル(123)にアドレスすることで、光マトリックス・ヘッド妨害を最適化することを特徴とする請求項2に記載の装置。
- トリム補正メカニズムを含む、マルチ・ビーム・デジタル・ビデオ・プロジェクタ用の光マトリックス・ヘッド備え、トリム補正メカニズムは、この光マトリックス・ヘッドの背後に挿入されるか、または中央の角錐(124)、(77)もしくは光マトリックス・ヘッド構成に応じた他の任意の要素の下方に挿入され、特定の数の装置、ネジ、マイクロ・ジャック、圧電性物質のタイプ、または制御された並進運動の実現を可能にする他の任意の要素からなり、下部のプラットフォーム(128)と上部のプラットフォーム(129)との間に配置されて、動的なトリム補正を必要とするビームを向けることを可能にすることを特徴とする請求項2に記載の装置。
- 透明なまたは穿孔された(131)壁(130)によって保護される、マルチ・ビーム・デジタル・ビデオ・プロジェクタ用の光マトリックス・ヘッドの角錐形状の要素を備え、この壁によって、光源モジュールから装置ミラーまたはフィルタ(124)へ向かうビームの通路が可能になり、特定の数の保護装置(130)によって、それらを互いに積層して、請求項9に記載の角錐樹枝を、中間のプレート(131)を用いてまたは用いずに構成することが可能になることを特徴とする請求項2に記載の装置。
- マルチ・ビーム・デジタル投影ビデオ・モータ用の光回転ディスク(135)を含み、前記ディスクはそれぞれ、反射性ファセット挿入用の空洞(138)と、その中央部において120°で配置される、中央の位置決め用孔を有するか又は有さない特定の数の結合用孔と、を備え、前記孔は、可動かまたはそうでない特定の数のセクタ(136)であって、可動かまたはそうでない特定の数のアレイまたはアーチ(137)からなるセクタからなり、アレイまたはアーチ上には特定の数の空洞(138)が配置され、空洞は、異なるディスク・コンポーネントを通る特定の数の孔を含んで、ミラーまたはフィルタを調整または封止し、また空洞は、反射性ファセット(140)を、ファセット・ゲート(139)と直接接触させてかまたはこのゲートを用いて挿入することを可能にし、ファセット・ゲートは、ディスクの変形に応じて、装置(144)内または表面(145)上に形成される空洞の底部によって課される角度に従って向けられ、角度は、平面(146)または一連のステップ(147)によって決定され、および/または空洞(139)内に挿入される支持体によって決定されることを特徴とする請求項1に記載の装置。異なるセクタおよび/またはアレイは、あるセクタおよび/またはアレイが他のセクタおよび/またはアレイの中にあるように埋め込むこともできるし(図30)、重ね合わせて、入射および/または放出光ビームをトラック・エッジ上で向けることができるようにすることもできる(図31)ことを特徴とする請求項1に記載の装置。
- 基材上に、特定の数の金属層および保護層のスタックによって配置されるミラーおよびフィルタ反射面の少なくとも1つ、を備え、金属層および保護層は、化学プロセス、レーザ、超音波、またはその他によって別個に取り除いて、きれいな表面が再び得られるようにし、こうして、自動的なまたはそうでない表面修復機能が導入され、変形として、「アクティブな」反射面、たとえばDLP、LCDを用いること、または他の任意の適応性のある光プロセスを行なって、反射ビームのいくつかの特徴、たとえば光強度、形状の変化を可能にし、たとえばビームの幾何学的な適合を可能にすることを特徴とする請求項1又は2に記載の装置。
- 反射性ファセットの位置決めシステム(140)を備え、前記反射性ファセットの位置決めシステム(140)は、ランナー(148)を用いることおよび「スナップ・オン」装置(149)を用いることの少なくとも1つによる可能な構成に応じて実現されるか、またはディスク内部で交差するかまたはしないか、自動化されているかまたはされていない特定の数の位置決め装置を介した可能な構成に応じて実現され、たとえば、中空または充填された注射針(142)、またはニューマチック・プランジャー、または電磁石であり、位置決め装置の高さ調整によって、各ファセットの特定の角度方向が固定され、各ファセットはそれから、たとえば接着プロセスによって封止されるマイクロメーターの並進ステージ上に固定されることを特徴とする請求項8又は9に記載の装置。
- ビームの焦点合わせ、コリメーション、および共線性を確実にする前記光マトリックス・ヘッド内に組み込まれているかまたはいない光源モジュールを備え、前記光源モジュールはそれぞれ、カニューレ(1)と1つまたは複数の光源とを有し、前記光源は、1または複数のコリメート・ビームかまたは非常に低い発散を伴うビームを生成し、これらの光源は、たとえば超発光ダイオード、レーザ・ダイオード、または小さいサイズの他の任意の光源タイプで、ファイバかまたはそうでなく、また前記光源は、装置(3)として、たとえば六角形状であり、前方において、車軸関節またはボール・ジョイント点(4)に対する支持体として機能し、背面において、光ビーム(2)の伝搬軸(8)に垂直な2軸上での位置決め調整を特定の数の補正装置たとえば3つ(5)、(6)、および(7)を通して可能にして並進運動を実現する装置に対する支持体として機能する、装置(3)内に組み込まれることを特徴とする請求項1に記載の装置(図1)および(図2)。
- 光源モジュール(9)、(10)、および(11)の位置決め補正装置を含み、前記装置は、光源モジュール軸に従って揃えられて、このモジュールには垂直ではないことを特徴とする請求項1又は11に記載の装置(図3)および(図4)。
- 光学モジュール源を備え、車軸関節またはボール・ジョイント点が、アーチ形の支持体(13)であり、曲線的なケージ内部で旋回する曲線的なリング(14)および(15)、硬い支持体(17)内の軟質材料(16)から形成されるリング、または他の任意の装置として、光源モジュール軸に垂直な2軸の周りに移動可能なカニューレがこのモジュールに対してわずかに回転することを可能にする装置であることを特徴とする請求項11又は12に記載の装置(図5)。
- 光源モジュールの補正装置(5)、(6)、(7)、(9)、(10)、および(11)を備え、前記補正装置は、光ビーム伝搬軸の配向(8)を可能にし、静的な調整、たとえばネジ+バネのタイプ(21)、(22)、および(23)、または動的な調整、たとえばマイクロ・ジャック(24)および(25)、および/または圧電性物質のタイプ(26)、または動的に制御された並進運動を実現する他の任意の装置を有することを特徴とする請求項11に記載の装置(図6)。
- 単色かまたはそうでない1つまたは複数の光源(18)にフィットする光源モジュールからのカニューレ(1)を備え、それぞれ、たとえばレーザ、ファイバかまたはそうでない、発光ダイオードからなり、静的または動的なビーム焦点合わせをネジ、マイクロ・ジャック、または圧電素子を用いて可能にする一連のレンズ(19)および(20)、または他の任意の光学装置を備え、(図4)、(図7)、および(図8)、たとえばファイバ源(27)の場合、このファイバ源は、光ファイバ・マトリックス(29)、隣接するかまたはそうでない、の中に、任意のレイアウトまたは構成されたレイアウトを伴って、たとえばマトリックス(29)、円(30)および(31)、スパイラル、バラ形、ヘリコイドの形状などを伴って構成されることを特徴とする請求項1又は11に記載の装置(図2)。
- 動的な調整機能を有するレーザ源が組み込まれた光源モジュールを備え、前記光源モジュールは、レーザ・ダイオード(35)、コリメーション装置(37)、ビーム生成装置(40)、(42)、(44)、(45)からなり、ビーム生成装置は波長シフト装置(41)を含むかまたは含まず、前記波長シフト装置は、応用例に応じて、光強度変調装置と交換されるかまたは変調装置を備えており、光強度変調装置は、たとえば非線形結晶、偏光子、または光ビームの1または複数の物理的な特徴に作用する他の任意の装置であり、さらにこの光源の特定の数の動的な装置(36)、(39)、(43)、(46)、(47)、たとえばマイクロ・ジャック、圧電性物質のタイプなどを含んで、出力モジュール・ビーム(48)の幾何学的な特徴、たとえばサイズ、楕円率、パワーなどを、迅速な電子命令(33)によって変化させることを可能にすることを特徴とする請求項1又は15に記載の装置(図9)。
- 光マトリックス・ヘッドまたはマルチ・ビーム・デジタル投影ビデオ・モータのカラー・ビーム生成に専用であって、異なる放射波長、たとえば赤、緑および青を有する特定の数の光源モジュール装置、たとえば(50)、(51)、および(52)と、特定の数のミラーおよびフィルタ(53)、(54)、(55)、(56)、(61)、(62)および(63)の少なくとも1つであって、特定の数の別個のビームを再結合して、重ね合っているかまたは互いに非常に近い特定の数の平行ビームの組にすることを可能にするミラーおよびフィルタの少なくとも1つとを備え、ミラーリングおよびフィルタリングの少なくとも1つの結果、カラー・ビーム(57)が生じ、カラー・ビームのスペクトルは各ビームの光強度および波長の割合に依存し、カラー・ビーム発生器から来るビームの方向を静的または動的に制御することが、特定の数の装置、たとえばネジ、マイクロ・ジャック、圧電性セル、または装置の異なるミラーまたはフィルタ配向の小さい変更を可能にする他の任意の要素を用いて行なわれ、可能な変形は、1または複数の典型的な再結合用立方体を、ミラーまたはフィルタ(54)および(55)の代わりに用いることであることを特徴とする請求項1又は12に記載の装置(図10)、(図11)、(図12)。
- 光マトリックス・ヘッドまたは特定の数の光源モジュールからの特定の数の平行な光ビームのずれ潜望鏡を備え、前記ずれ潜望鏡は、コックピットまたは保護セル(70)を有し、平行六面体に形成され、円柱形状であり、中空であるかまたは所望の波長に対する透明な材料内に形成され、特定の数のミラーまたはフィルタ、たとえば(84)、(85)、(86)、(87)、(88)、および(89)を備え、一連の反射および透過によって、特定の数の平行な光ビームの伝搬方向の配向を変更することを、それらの共線性を変更することなく可能にし、入力のずれ潜望鏡ミラーまたはフィルタの実現は、たとえば特定の数の小さいミラーまたはフィルタを、主要な支持体(93)によって保持されるたとえば階段状に形成された支持体上に設け、動的な補正要素、たとえばネジ、マイクロ・ジャック、圧電性物質のタイプなど上に搭載することによって行なわれることを特徴とする請求項1に記載の装置(図15)、(図16)、および(図17)。
- 共線ビームの組を容量を低減して形成することをビームの特徴または固有の特性を変更することなく可能にする光源モジュールの特定のレイアウトを備え、光源モジュール(94)の前記レイアウトは、変形に応じて、階段状に(95)、場所をずらした行で(96)、「V字」形状(97)および(98)で、または容量を低減した状態で規則的に離間に配置された特定の数の共線ビームを得ることができる他の任意の幾何学的なレイアウトで、構成されることを特徴とする請求項1に記載の装置(図18)および(図19)。
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