JP5200227B2 - 改良された投影特性をもつ投影装置、および結像を投影する方法 - Google Patents
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Description
色、または青色のスペクトル領域を含んでいるのが好ましい。レーザビームの使用が好ましいのは、これによって、定義された色混合がなされる特別に正確な画像を生成できるからである。赤色、緑色、および青色のスペクトル領域の選択は、色スペクトル全体を表現できるという利点がある。
ついても第2のビームについても、第2の検出器へのビームの投影位置と関連づけることができる、ミラーの別の向きが得られるという利点がある。
ましい。多数の検出器に向かって誘導されるそれぞれのビームは、多数の検出器で投影を生成する。このときの利点は、回折素子によって分割されたすべてのビームを多数の検出器が検出できることにある。
たとえば少なくとも第1および第2のビームによって画点がラインごとに生成されれば(フライングスポット法)、結像の目標像を投影面で生成できるので好都合である。
(ラインスキャニング)が行われない。本発明の方法は、投影面におけるビームの任意の軌道について適用可能であり、たとえば軌道は直線とは異なる線に沿って延びることができる。1つの実施形態では、軌道はリサージュ類似の図形を投影面で描く。
るのが好ましい。
緑色レーザを好ましい空間利用のもとで配置することができる。緑色レーザは現在のところ、型式上、青色レーザや赤色レーザのように著しく小型化することができない場合が多いからである。青色レーザと赤色レーザは、たとえば半導体レーザとして入手することができる。
画点を正確に揃えるために、放射源がレーザ源であり、たとえばレーザダイオードであると好ましい。
の測定方法である。この場合、第1のミラー400は各々のビームについて少なくとも1つの固定的な向きに保たれる。検出器500は各々のビームについて、たとえばビーム110,210および310について、それぞれのビームの最大強度が検出器で測定される位置へそのつど移される。検出器の位置の測定はコンポーネント内部で行うことができる。コンポーネント内部での測定は、検出器と対応物との間のキャパシタンスを通じて無接触式に行われ、または機械的なプローブによって行われる。さらに、検出器位置の測定を回避したいときは、ただ1つの検出器に代えて、多数の検出器(検出器アレイ)をビームの投影の位置を求めるために利用することができる。このとき多数の検出器は、ビームの投影のすべての位置を多数の検出器で測定することができ、多数の検出器を動かさなくてよいように位置決めされる。多数の検出器でビームの投影の位置を連続して測定することで、各ビームの間の角度差を求めることができ、投影面におけるビーム相互の実際の誤差を求めるためにこの角度差が援用される。
のミラー600が取り付けられている。検出装置550は上に説明した実施例に準じて構成されており、特に、第1の検出器または多数の検出器を含むことができる。制御ユニット900は、読み取りデータ回線を介して、第1のミラー400、検出装置550、および画像を生成するための電子信号800と接続されている。すなわち制御ユニット900はミラー400の向き、画像を生成するための電子信号の進捗状況、および検出装置550の測定結果に関するデータを受けとる。さらに制御ユニット900は、書き込みデータ回線を介して、第1のミラー450のドライバ、放射源に対する電子制御部30、および画像を生成するための電子信号800と接続されている。すなわち制御ユニット900は、読み取り回線から受けとった求められたデータを通じて、処理されたデータを第1のミラーのドライバ450へ当該ミラーの新たな向きのために送信し、放射源に対する電子制御部へビーム110,210および310の調節のために送信し、画像生成のための電子信号800へ新たな条件のもとで必要となる信号の時間的な強度変更のために送信することができる。たとえば遅延部材130a,230aおよび330aは、放射源100,200および300が、投影面10での画質を向上させるために、変調された強度のビームを変調された時間に放射するように作用することができる。各々のビームについて求められたミラーの向きに基づいて位相ずれが求められ、この位相ずれに基づいて制御信号が遅延部材へ送信される。
装置は、赤色レーザダイオード1002ないし青色レーザダイオード1004の2つの光路1010,1011の折り返しを含んでいる。そのために、個々のレーザビーム1010,1011について、ミラー1012等の別々の方向転換部材が使用される。別案の実施形態では、たとえば1つないし2つのこれ以外の色について方向転換ミラー1012を使用することができる。図示した構造は、図7に示す構造よりもコンパクトに構成することができる。
Claims (19)
- 少なくとも1つの第1(110;1005−1007;1010,1011;1014−1016;1020,1021)および第2(210;1005−1007;1010,1011;1014−1016;1020;1021)のビームによって投影面(10)に結像を投影する方法であって、
第1および第2のビームの投影を投影面へ重ね合わせることによって結像の目標印象が生成されることが意図され、
少なくとも第1(110)および第2(210)のビームは画点を投影するために可動の第1のミラー(400;1008)により投影面(10)に向かって誘導され、
投影面への第1および第2のビームの投影の実際の誤差(d)によって目標印象とは相違する結像の実際印象が生成され、
A)投影面における第1のビームと第2のビームの投影の実際の誤差を求める方法ステップと、
B)前記方法ステップA)で求めた誤差に基づいて目標印象を生成するために第1および/または第2のビームの強度を時間的に変化させる方法ステップとを有しており、
前記方法ステップA)を実行するために前記第1のミラー(400;1008)と投影面(10)の間に第2のミラー(600)が配置され、そのつどただ1つのビームが作動し、
前記第2のミラー(600)は作動しているそのつどのビームを位置の固定された検出器(500)のほうへ少なくとも部分的に誘導するように向けられる、方法。 - 第1(110)および第2(210)のビームとしてレーザビームが使用され、前記レーザビームの波長領域は赤色、緑色、または青色のスペクトル領域を含んでいる、請求項1に記載の方法。
- 前記第1のミラー(400)は第1のビーム(110)について、前記検出器(500)で第1のビームの最大の強度が測定される第1の向きに合わされ、前記第1のミラー(400)は第2のビーム(210)について、前記検出器(500)で第2のビームの最大の強度が測定される第2の向きに合わされ、前記第1のミラー(400)の第1と第2の向きは、前記第1のミラーに追加のビームが照射され、その偏向が前記検出器(500)で求められることによってそれぞれ判定され、前記第1のミラーの向きは追加のビームの偏向によって求められる、請求項1に記載の方法。
- 第1のビーム(110)について、第1のビームが前記検出器(500)で最大の強度を有する、前記第1のミラー(400)の第3の向きが測定され、第2のビーム(210)について、第2のビームが前記検出器(500)で最大の強度を有する、前記第1のミラー(400)の第4の向きが測定され、前記第1のミラー(400)の第3と第4の向きは、前記第1のミラーに追加のビームが照射され、その偏向が前記検出器(500)で求められることによってそれぞれ判定され、前記第1のミラーの向きは追加のビームの偏向によって求められる、請求項3に記載の方法。
- 前記追加のビームは少なくとも第1および第2のビームに対して傾いた角度で配置され、前記第1のミラー(400)の第1と第2の向きおよび/または第3と第4の向きに基づいて第1(110)および第2(210)のビームの間の角度差が求められ、投影面(10)における第1および第2のビームの実際の誤差(d)を求めるために該角度差が援用される、請求項4に記載の方法。
- 前記方法ステップA)のあいだ前記第1のミラー(400)は各々のビームについて少なくとも1つの固定的な向きに保たれる、請求項1または2に記載の方法。
- 検出器(500)は、該検出器でそれぞれのビームの最大の強度が測定される、第1のビーム(110)についての第1の位置および第2のビーム(210)についての第2の位置へ移される、請求項6に記載の方法。
- 前記検出器(500)におけるビームの投影位置を求めるために多数の検出器があり、
前記多数の検出器におけるビームの投影位置に基づいて第1(110)および第2(210)のビームの間の角度差が求められ、投影面(10)における第1および第2のビームの実際の誤差(d)を求めるために該角度差が援用される、請求項6に記載の方法。 - 前記多数の検出器は該多数の検出器でビームの投影のすべての位置を測定できるように位置決めされる、請求項8に記載の方法。
- 第3のビーム(310)があり、画点を投影するために可動の第1のミラー(400;1008)により投影面(10)に向かって誘導され、第1、第2および第3のビームの投影を投影面へ重ね合わせることによって結像の目標印象が生成されることが意図され、第1(110)および/または第2(210)のビームに対する誤差を決定する方法は、
A)投影面における第1および/または第2のビームと第3のビームの投影の実際の誤差を求める方法ステップと、
B)前記方法ステップA)で求めた誤差に基づいて目標印象を生成するために第3のビームの強度を時間的に変化させる方法ステップとを有する、請求項1〜9のうちいずれか1項に記載の方法。 - 前記方法ステップA)において誤差から角度差が決定され、前記方法ステップA)で求めた角度差に基づいて第2の電子信号に対して相対的な少なくとも第1の電子信号の位相ずれが求められ、これらの電子信号がそれぞれのビームの強度を制御し、前記方法ステップB)のとき実際像から求めた位相ずれによる第1および/または第2の電子信号の時間的な強度変化によって目標像が回復される、請求項1〜10のうちいずれか1項に記載の方法。
- ビーム(1005,1006,1007;1010,1011;1014,1015,1016)のうち少なくとも2つは目標角度(α1,α2;α3)で投射される、請求項1〜11のうちいずれか1項に記載の方法。
- 少なくとも2つのビームは最初は共線的に投射され、次いで少なくとも1つの共通のミクロ光学系部材(1022)によって非共線的に偏向されてから、投影面(10)に向かって非共線的に方向転換される、請求項1〜12のうちいずれか1項に記載の方法。
- 2つの光線の間の前記角度(α1,α2;α3)は、その角度を通って広がる平面において、投影器(400;1008)の機械的な最大の偏向角(β)から、5°から15°差し引いたものよりも小さい、請求項12から13のいずれか1項に記載の方法。
- 少なくとも1つの光線(1005,1006,1007;1010,1011;1014,1015,1016;1020,1021)が折り返される、請求項12から13のいずれか1項に記載の方法。
- 投影装置において、
第1(110)および第2(210)のビームを生成するための少なくとも1つの第1(100)および第2(200)の放射源と、
投影面に結像が投影される、第1および第2のビームを投影面(10)へ投影するための投影器と、
前記第1および第2の放射源に対する電子制御部(30)と、
投影面における第1および第2のビームの投影の間の誤差(d)を検出するための検出装置(550)とを有しており、
前記投影装置は、前記検出装置により検出された投影面(10)における第1および第2のビームの投影の間の誤差(d)に依存して、この誤差が低減ないし補正されるように前記第1および/第2の放射源に対する前記電子制御部を遅延させることができるようにセットアップされており、
少なくとも第1(100)および第2(200)の前記放射源はレーザを含んでおり、
前記投影器は少なくとも第1(110)および第2(210)のビームを投影面(10)に向けて誘導するための可動の第1のミラー(400)を含んでおり、
前記第1のミラー(400)と投影面(10)の間に第2のミラー(600)が配置され、そのつどただ1つのビームが作動し、
前記第2のミラー(600)は作動しているそのつどのビームを位置の固定された前記検出装置(550)のほうへ少なくとも部分的に誘導するように向けられる、投影装置。 - 前記放射源(1002,1003,1004)のうち少なくとも2つは、そのビーム(1005,1006,1007;1010,1011;1014,1015,1016)が目標角度(α1,α2)で投射されるようにアライメントされている、請求項16に記載の投影装置。
- それぞれのビーム(1020,1021)の共線的な放射をするための少なくとも2つの放射源(1002,1004)と、該ビーム(1020,1021)を非共線的に方向転換させるための方向転換システム(1022)と、非共線的な該ビーム(1020,1021)を投影面(10)に向けて方向転換させるための投影器(400;1008)とを備えており、前記方向転換システム(1022)は各ビームに共通する少なくとも1つの光学系部材(1022)を有している、請求項16に記載の投影装置(1019)。
- 前記方向転換システム(1022)を経由したうえで前記投影器(400;1008)に向けてビームを非共線的に放射するために少なくとも1つの別の放射源をさらに有している、請求項18に記載の投影装置(1019)。
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