JP6791840B2 - 光源 - Google Patents
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Description
本願は、2014年8月14日に出願された米国出願第62/037543号に基づく優先権を主張する。米国であるために、本願は、米国特許法第119条の規定に従い、2014年8月14日に出願され、複数レーザ光源と題された米国出願第62/037543号の利益を主張し、その出願は、これにより、全ての目的のために参照により本明細書に組み込まれている。
ナイフエッジ状ミラーの2段アレイが、光の分離し、重ならないパッチで撮像チップのアクティブエリアをカバーするべく、複数のLED又はレーザダイオードなどのより低電力の光源の2次元アレイをタイリングするために用いられ得る。各個別レーザダイオード(又は他の光エミッタ)が、内蔵されたX、Y及び角度の調整、及び光を捕捉しコリメートするためのレンズを有するホルダに搭載される。いくつかの実施形態において、複数のホルダはそれぞれ、2軸のステージを備え、ホルダは、チップ/チルト調整を有する。
別の例示的な実施形態において、複数の光エミッタ(例えば、レーザダイオード)の2次元グリッドが、挿入されたコリメートレンズで、厳密な製造公差に加工された固定マウント内に取り付けされる。光エミッタのアレイにより放射された光線が、ナイフエッジ状ミラーの2段アレイにおいて方向付けされる。この実施形態において、複数の光エミッタは固定のままであり、位置合わせが、複数のミラーを移動することによって実現される。一旦位置合わせが実現されると、複数のミラーは、永久に設置され得、これにより、光−機械システムの出力が、複数の分離し、重ならない光のパッチの2次元アレイとなる。この実施形態は他の点では、図1A及び図1Bに図示されている実施形態に非常に類似し得、又は同じであり得る。
図2A及び図2Bは、複数の光パッチの所望アレイを生成するべく、複数のレーザダイオード102又は他の光エミッタの出力が、複数の光ファイバ203により誘導される別の実施形態を示す。例えば、複数の光パッチは、位相変調器(PMD)などの動的に行先指定可能な集束要素の面上に配列され得る。この設計において、光エミッタ102のアレイはそれぞれ、放射光を捕捉し、その放射光をシングルモードの光ファイバ203内に結合する連係レンズ103を有する。複数のファイバ203が束ねられ、その束の出力が撮像チップ(例えば、PMD)上へ中継される。このアプローチは、光源アレイを任意の形状、間隔、又は構成に変換するために用いられ得る。シングルモードの繊維が、レーザ光の偏光及びコヒーレンスを維持するであろうが、この同じアプローチは、コヒーレンスにおける著しい損失又は過剰な発散をさせずに結合効率を向上するために最適な直径及び幾何配置を有するマルチモードの光ファイバで実装され得る。
例えば、図1A及び図2Aにおいて示されているような長方形パターンにおいて複数のパッチをタイリングする代わりに、放射状パターンの複数の光パッチが、概ね円錐の「クリスマスツリー」設計を有するミラーを用いることによって実現され得る。1つの可能性のある構成300が図3A、図3B、図3Cにおいて示されている。本実施形態において、複数の光エミッタ102が、クリスマスツリーミラー304へ向けて内側に対向し放射状に搭載される。示されている実施形態において、ミラー304が、複数の、概ね円錐の軸方向に離間されたミラー面304A及び304Bを含む。図3Aから図3Cにより例示されているアプローチはまた、単一工程において光線をコリメートし、間隔を低減し、光線を絞るように、ミラー面304A及び304B内にレンズ曲率を加工することによって、拡大され得る。
図3D、図3E及び図3Fは、配置300に類似するが、放射状配置の光エミッタ102A、102Bからの光線を、平行で近く離間された配置内に偏向させる放物線レンズ304Aを用いる配置300Aを示す。示されている実施形態において、複数のエミッタは、ミラー304Aの対称軸に対する第1角度でミラー304Aにおいて光線を方向付けさせる複数の光エミッタ102Aと、ミラー304の対称軸に対する第2角度でミラー304Aにおいて光線を方向付けさせる複数の光エミッタ102Bとを含む。この概念は、図3Aから図3Cに示されている「クリスマスツリー」アプローチに類似するが、ミラーエッジの絞り効果を有さない。
撮像チップ、SLM、又はPMDなどの目標照明エリアは、光源のアレイと比較して小さくてよい。図1A及び図1Bに関連して説明されているナイフエッジ状ミラーのアプローチを含む上述のアプローチのうちの何れも、目標エリアより大きい規模で、タイリングパターンの重ならない光のパッチ(すなわち、平行光線のアレイ)を生成するために用いられ得る。いくつかの実施形態において、光のパッチの規模は、目標エリアより2倍以上大きい(例えば、いくつかの実施形態において、光のパッチは、目標エリアの4倍以上のエリアをカバーする)。光学システムが、光線を縮小することによって結果となる光線クラスタのエリアを低減するために用いられ得、これにより、光のパッチのアレイが必要とされるサイズに調整される。
いくつかの実施形態において、上述の複数の光エミッタをそれぞれが備える複数の個別モジュールは、光パッチのアレイをそれぞれがもたらす複数の構成(例えば、3x3又は3x2の構成)で製造され得る。2つ以上のそのようなモジュールにより出力された光線が、図4A及び図4Bに示されているように縮小され得、上述のように(例えば、図1Aに示されているように配置されたタイリング可能なミラーのアレイを用いる)、調節可能なミラー技術を用いてタイリングされ得る。
多種多様な光エミッタのうちの何れかは、上述の複数の実施形態において用いられ得る。例えば、複数の光エミッタは、複数のレーザを含み得る。複数のレーザダイオードなどの複数の固体レーザは、応用の範囲に実用的である。光エミッタの他の例としては、例えば、複数の発光ダイオード(LED)、プラズマ光エミッタ、冷陰極光エミッタ、ランプ等の固体光エミッタを含む。いくつかの実施形態において、複数の光エミッタは、コヒーレント光を放射する。いくつかの実施形態において、複数の光エミッタは、偏光を放射する。
殆どの光エミッタは、コリメートされた光線を完璧に放射しない。光エミッタからの光線は概ね、いくつかの発散を呈する。そのような発散の影響を低減することが望ましい。異なるエミッタからの光線の発散が実質的に排除できる複数の場合、光のパッチの出力アレイが、複数のパッチの間に著しい重なりを有さないで互いに非常に近くに離間された複数のパッチを有し得る。いくつかの光エミッタは、異なって発散する光を異なる方向に放射する。発散が大きい方向が、速軸と呼ばれ得る。発散がより小さい方向が、遅軸と呼ばれ得る。光エミッタが速軸及び遅軸を有する場合、単一対称レンズが、速軸又は遅軸に沿った光エミッタからの光線をほぼコリメートし得るが、光線は、他方の軸において発散し続けるであろう。
いくつかの実施形態は、複数の光エミッタから目標エリアにおける対応するパッチまでの経路長を均一化する。光線発散が異なる経路長において異なり得るので、全ての光線に対して経路長を等しくすることが、少なくとも部分的に有利である。複数の経路長が等しい場合、全ての光線の発散がおよそ等しいであり得る。
複数の光源光線の光プロファイルが、形状、又は発散率の何れかに関して放射状に対称的ではない場合がある。例えば、レーザダイオードの速軸及び遅軸は、異なる発散率を有する。このことは、光路におけるビーム方向において円形対称ではないレンズ(例えば、円柱レンズ)を導入することによって補正され得る。
上述のように、光源アレイから、光を平行ビーム内に誘導する複数のミラー(例えば、図1Aに示されているナイフエッジ状ミラー)までの距離が、それら複数のナイフエッジ状ミラーと目標エリア(例えば、動的に行先指定可能な集束要素又は他の撮像チップ)との間の距離に対して大きくなるように光源アレイを設計することによって、発散の影響が軽減され得る。いくつかの実施形態において、複数の光エミッタから複数のミラーまでの距離は、複数のミラーから撮像チップまでの距離より少なくとも3、5、10又は18倍大きい。
従来のデジタルプロジェクタにおいて、投射レンズを介して投射画面上へ撮像される振幅SLM(DLP、LCD、LCoS)が、均一に照明されることが重要である。
特定の応用のための光源が、簡単かつコンパクトなパッケージにおける光線品質及び安定性のための応用に必要とされている複数の仕様を望ましく実現する。理想的には、光源は、迅速で正確な位置合わせ(例えば、1つの光線特性の調整が他の複数の光線特性を変更させないような垂直調整)を容易にする複数の調整を用いて製造時において位置合わせられ得る単一モジュールとして設置され得る。
本例において、それぞれが対応するコリメートレンズを有する8つのレーザダイオードが、10mmの離間距離においてアレイに配置される。各ダイオードは、複数の一体型冷却フィン及び取り付け機構で銅製ブロック内に押し込まれる。8つのレンズが、10mmの間隔で固定ブロックに搭載される。ジグが、遠方において、任意にある程度大きな距離に離れて、位置合わせのパターンに対して定常の固定レンズアレイを把持する。この位置合わせのパターンは、10mmの間隔で、複数の所望の光線配置を示す複数の基準線を含む。
説明されている例示的なシステム上のプリントされた位置合わせマスクで、コリメーション及び平行度の正確度が、3mの距離又は0.015度において約+/−1mmで制限される。
位置合わせ処理は、コンピュータ制御の4軸、5軸、又は6軸の位置合わせステージ、あるいは、画面に方向付けされたマシンビジョンカメラを用いて、又は、CCD又はCMOSなどの光センサ上へ出力ビームを中継することによって、ダイオード・バイ・ダイオードで自動化され得る。以下は、自動化又は半自動化位置合わせに適用され得る例示的なアルゴリズムである。そのアルゴリズムは、位置合わせジグに搭載されるレンズの固定ブロックから開始する。位置合わせの手順の持続時間について、レンズアレイは、ダイオードを除き、全ての他の要素に対して固定のままであり得る。位置合わせジグは、動的回折光学素子(例えば、位相変調器)に向けてレンズアレイブロックを把持する。位相変調器からの光出力が、複数の標準的な光学素子を用いてリサイズされ、光センサ上へ中継され、又は、画面上へ投射されてマシンビジョンカメラにより捕捉される。回折光学素子及び画面又は光センサは、固定アレイにおけるレンズの焦点距離と比較して非常に大きい距離において配置される。1.開始2.光エミッタ(例えば、レーザダイオード)を、対応レンズを有する略位置合わせに配置し、レーザエミッタをジグに締め、4軸、5軸、又は6軸の微細配置を提供する。ジグは、ステージ及び把持デバイスを備え得る。3.自動化位置合わせの手順に進む。a.平坦位相パターンを動的回折光学素子に適用し、光エミッタを移動することによって焦点を調整し、これにより、光線は集束も発散もしない。光学軸に沿ったいくつかの距離において光線プロファイルをサンプリングし、全てのサンプルが同じ幅となるまでレーザダイオードとレンズとの間の距離を調整することによって、このことは、実現され得る。このことはまた、光線スプリッタ及び位相センサを用い、光線プロファイルが最大限に平坦となるまでレーザエミッタの配置を調整することによって、実現され得る。b.偏光子を光路内に挿入する(動的回折光学素子が偏光されていない場合、又は所望の方向に偏光されていない場合)。光学軸を中心とする光エミッタの角度を調整し、光線が最大明度に到達するまで他の全ての調整を一定に維持する。c.複数の位置合わせのパターンを動的回折要素に適用し、複数のパターンが最適に記録されるまで光エミッタの配置を調整する。この処理は、XZ平面平行度、YZ平面平行度、X軸又はY軸を中心とする回転を含む、様々な態様の位置合わせのために繰り返され得る。d.この位置合わせの手順は、粗い位置合わせから精細位置合わせまで、複数の工程において繰り返され得る。4.光エミッタ−レンズのペアに対する精密な位置合わせが十分に実現される場合、上述の複数の方法のうちの1つを用いて光エミッタをレンズブロックに固定する。5.各追加の光エミッタに対して上記の複数の工程を繰り返し、上記のように光線特性に対して調整し、ブロックに加えられた前に位置合わせされた光エミッタの光線と光線が平行することも確実にする。
一旦、光エミッタ−レンズのペアのブロックが、コリメートされた平行ビームをもたらすように、同一分極方位で位置合わせされていると、ブロックは、よりコンパクトな光線のアレイを生成し、撮像チップをカバーするように組み合わせられた光プロファイルを整形してリサイズするよう機能する複数の他の要素と組み合わせられ得る。そのようなシステムは、複数のダイオード−レンズのペアのアレイを把持するマウントと、隣接ビームの間の間隔を減少するよう配置されたナイフエッジ状ミラーのアレイと、所望の応用に適するように光線を拡大又は収縮するための1つ又は複数のレンズ又はミラーと、コンパクトなフットプリントを実現するよう、及び/又は複数の経路長又は異なるビームを均一化するように光路を折り畳む複数のミラーと、複数の発熱素子に対する冷却(例えば、複数の適した熱シンク及び/又はペルチェ式素子などのアクティブな冷却器)と、複数の光エミッタに対する複数の制御電子機器とを備え得る。
いくつかの画像が大量な光を含んでいないという事実に起因し、最大明度で常時作動する光エミッタを有することが常に所望されている訳ではない。不必要な光を、(例えば、動的に行先指定可能な集束要素の適した制御を介して)ダンプエリア内に誘導することが可能であるが、光エミッタの光出力を低減すること、及びエネルギ消費と熱出力とを低減することがより理想的であろう。より暗い画像に対する光エミッタの出力を低減することは、散乱光を低減することによって黒レベルも改善する。
パルス光源が用いられる場合(例えば、最大レベルの50%で光を生成するために)、光状態に対する低パルス周波数に起因して、光エミッタの「オフ」及び「オン」パルスがミラーフリップと非同期で、「オフ」及び「オン」の周期が静止画像上のフレームにわたって著しく異なる場合、明滅することが発生するであろう。
このことは、図9A及び図9Bに示される。図9Aのフレーム1において、観察者は、DMDが光を伝送する時間の間に、2つの光パルスを知覚する。図9Bのフレーム2において、観察者は、同じDMDのオープン周期の間に3つの光パルスを知覚する。この光強度における50%の変更は、ミラーフリップと非同期な複数の光パルスに起因する。
「オフ」と「オン」の光源周期が、「ミラーフリップ」周期に対して短い場合、静的フレームの間で「オフ」周期と「オン」周期との間の差が大幅に低減されるべきであり、人間の目には知覚できなくなるはずである。例えば、図10A及び図10Bは、光エミッタが、DLPフリップ周期より著しくより速く変調される例を示す。
光エミッタの「オフ」及び「オン」周期がミラーフリップと同期な場合、複数の静的フレームの間には実際に差が存在しないはずであり、光源パルス発生器は、ミラーフリップの周期のみにおいて作動する必要があり、生成されたEMIを大幅に低減し、緩和されたタイミングの配慮を可能にする。図11は、光エミッタからの光出力が複数のDLPフリップサイクルに同期化される例示的な実施形態を示す。
いくつかのDLPドライバチップが、ミラーフリップサイクルの開始を示す「トリガアウト」ピンを提供する。このことが存在しない場合、独立した「ミラータイミング復元」回路が構築され得る。ミラーは、「オフ」状態にある場合に光を「ダンプ」エリアへ送信する。ダンプエリアに感光体を配置することが、ミラーが「オフ」状態にフリップする場合に、電圧を回路に送り返すであろう。「トレーニングモード」の間、複数のレーザは常にオンにされており、DLPは、最下位ビットのみをダンプエリアへ送信する(すなわち、8ビット制御を有するDLPに対して駆動レベル254である)。高速基準クロック及び複数のカウンタを用いて、最短ミラーフリップの周期が決定され得、後に続くミラーフリップのタイミングが予測され得る。複数の同様の方法は、単一有線シリアルデータストリームからのクロック及びデータ復元のための複数の電気通信応用に利用される。ジッタ減衰器が、復元システムの誤差量に応じて、提供され得る。
レーザダイオードの温度は、生成された波長及び効率性(ワット毎のルーメン)に影響を与える。レーザ出力が延ばされた周期に対する低レベルまで減衰される場合、レーザは、過剰に冷却され、ルーメン出力が悪化し得る。より悪い場合としては、光出力は、PWM駆動レベルに対して非決定的でなくなる場合がある。こういった状況を補正するために、光源は、複数のレーザが冷却される場合にそれらをより強く駆動し、複数のレーザを暖機するために余剰分の光をダンプエリアに誘導するよう構成され得る。代替的に、ペルチェ式要素(又は別のヒータ)が、所望の温度範囲外において動作しているレーザを温める又は冷却するために用いられ得る。光学フィードバック経路が、複数のレーザ駆動レベル及び温度対してルーメン出力の正確度を測定するべく、光線の部分における光強度を検出するよう実装され得る。
本願発明の複数の実施形態は、上述の複数の応用又は市場のうちの何れかのための照明を提供するために用いられ得る。コヒーレントで偏光されたレーザ光の、タイリングされて実質的に重ならない複数のパッチからなる光プロファイルが、可能性のある複数の応用を有する。適用例が、位相変調デバイス(PMD)を用いて、光照射野を生成するための照明を提供している。複数のレーザの出力が、所望に応じて個別に変調され得る。いくつかの実施形態において、光パッチの偏光が、PMDにより優先的に通過された偏光一致するように配向される。
例示的な実施形態において、Gerchberg−Saxtonアルゴリズムの適応が、遠方に画像を生成するようPMD上にパターンを生成するために用いられる。Gerchberg−Saxtonアルゴリズムは、一対の光照射野の位相を読み出す反復手法である。ある目標照明プロファイルと、特徴がはっきりした入力光プロファイルとがあるとして、PMDに適用された場合、遠方における目標プロファイルに近似するであろう位相パターン上に集束するために、反復手法が用いられ得る。
[分割アプローチ]
このアプローチにおいて、位相パターンが、複数の入力光線に対応して複数のセグメントに分割された画像でPMDに対して計算される。このパターンは、上述のものと同様アプローチを用いて計算され得る。このアプローチにおいて、PMDを用いる光照射野再分配が、画像セグメント内で局所的な再分配に制限され、これにより、図14Bに示されているように、単一ビームからの光が、対応する画像セグメント内にのみ方向が変えられる。上述のように、プリズムが、精細位置合わせ調整のために、必要に応じて各画像セグメントにおいて位相パターン上で重ねられ得る。
PMDが、同様の様式における複数のプリズム及び格子などの他の光学素子の複数の効果をシミュレートするよう制御され得、例えば、PMD上に1つの方向においてゆっくりと変化する位相遅延量を適用することによって、プリズムが提供され得る。
並んだ、又はPMD上に重ねられたいくつかのレンズが、画像におよそ近似し得る。より複雑な画像又は照明プロファイルが、PMDのエリアにわたって継続的に変化する位相調整を提示するようPMDを制御することによって、実現され得る。そのような位相パターンは、完了基準が満たされるまで現行の解と目標画像との間の差が反復して最小化される反復最適化法により実現され得る。
別のアプローチでは、遠方の代わりに、PMDからある距離において、特定の焦点面において目標光照射野を生成する位相パターンを計算する。このアルゴリズムは、光路において追加のレンズなしで所望の出力光パターンをもたらすことができる。そのような複数のレンズレスアルゴリズムは、重ならない光線の、特徴がはっきりしたタイル状にされたアレイで用いられ得る。PMD上に提供されるべき位相パターンは、入力光分布に基づいて生成され得る。
電流を、パルスするか、あるいは動的に変化させるかによって、レーザダイオード又はLEDを含むいくつかの光源に対する動的調光が、光源の安定性及び寿命に悪影響を与える場合がある。光線の位置合わせをアルゴリズム的に補正するために用いられる動的シフトアプローチは、必要な景色であれば、光源入力電力をパルスする又は変更することなく、全体的な調光効果を実現するべく、光線全体を光線ダンプ内にシフトするために用いられ得る。
異なる特性を有する複数の光源を戦略的に組み合わせることが、特定の望ましくない人為要素の出現を最小化するために用いられ得る。スペックルなどの人為要素が、例えば、コヒーレントな単色光を用いて画像を表示する場合に発生し得る。複数の光線を合成して全体画像を形成することが、単一光源での撮像と比較した場合、アルゴリズムノイズ、画像スペックル、及び画面スペックルの低減をもたらす。さらに、僅かに異なる波長を有し、又は、入力角度を変化するために構成される複数の光源が選択される場合、平均化効果が、特定の画像の人為要素の出現を最小化し得る。
図15は、例示的な実施形態に係る光投射システム1500を示す。複数の光源102のアレイからの複数の光線が、1502において、2Dアレイの重ならない平行でコリメートされたビーム内に合成され、中継光学素子1504により空間光変調器1505上へ中継される。コンピュータが、制御信号を空間光変調器へ送信し、入射光照射野を変え、目標照明プロファイルを実現する。この空間光変調器の出力はその後、投射光学素子1506を通って中継され、面上へと、この場合は投射画面1507上へと集束される。
複数のステレオリソグラフィ3Dプリンタでは、紫外線、赤外線,又は可視光を用いて樹脂を硬化する。そのような複数のシステムは、一度に樹脂浴及び1つのレイヤ(Z軸)を硬化する2Dの走査レーザ光線を含み得る。各レイヤが動作完了すると、部分的に完了したモデルは、浴内へと1つの工程に低くされ、次のレイヤが「記載」される。この処理は一般には、完了するまで、例えば、レイヤ毎に10分又は3Dモデル全体に対して6時間など、ある程度時間がかかる。
図16A及び図16Bは、本明細書に記載されている複数の実施形態がどのように、色付き画像又は他の光パターンを表示するために適用され得るか、また、光パワーがどのように(1つのプロジェクタ内の、あるいは、異なるプロジェクタの間のモードを変更することによって)拡大縮小され得るかの図示を提供する。いくつかの実施形態が、3つの色(例えば、赤、緑、及び青)の光を生成して変調することによって、カラー撮像を実行する。これらの色は、(例えば、異なるPMDを用いて)並列に生成され変調され得、又は、時間多重方式で表示され得る(例えば、同じPMDが、異なる期間に異なる色の光を変調し得る)。
異なることを状況が明らかに求めない限り、本説明及び請求項を通じて、以下の用語は下記の通り用いられる。「備える」、「備え」、及び同様のものは、排他的又は網羅的な意味とは異なり包括的な意味で解釈される。つまり、「含むが、これに限定されない」という意味である。「接続」、「結合」、又はこれらの何れかの変形は、2つ又はそれより多くの要素の間の何れかの直接的又は間接的な接続又は結合を意味する。それら要素間の結合又は接続は、物理的、論理的、又はこれらの組み合わせであり得る。「本明細書において」、「上記で」、「下記で」、及び同様の意味の語句は、本明細書を説明するのに用いられたとき、本明細書全体について言及しており、本明細書の何れかの特定の部分について言及しているのではない。「又は」は、2つ又はそれより多くの事項の列挙に関して、以下のこの語の解釈の全てを包含する。列挙された事項の何れか、列挙された事項の全て、及び列挙された事項の任意の組み合わせ。「一("a")」、「一("an")」、及び「その("the")」の単数形は、何れかの適切な複数形の意味も含む。
Claims (39)
- それぞれが対応する光線を放射するよう動作可能な複数の光エミッタと、
対応する調整可能な複数の旋回接合部上に搭載された複数のミラーであって、前記複数の旋回接合部は、前記複数のミラーの角度に対する調整を提供し、前記複数のミラーは、複数の平行光線の近く離間されたアレイを提供するべく、複数の前記光線の方向を変えるように前記複数のミラーの角度で配置されて設置される、前記複数のミラーと、
複数の平行光線の前記近く離間されたアレイにより照明され、集束要素であって、前記複数の平行光線の近く離間されたアレイにおける複数の前記光線のうちの1つにそれぞれが対応する複数の光のパッチのアレイにより実質的に覆われるアクティブエリアを有する集束要素と
を備える光源であって、
前記複数のミラーは、複数の平行ナイフエッジ状のミラーの第1セットと、複数の平行ナイフエッジ状のミラーの前記第1セットの複数のナイフエッジ状の前記ミラーに対して横断方向に配向される複数の平行ナイフエッジ状のミラーの第2セットとを有し、
前記光源は、前記複数の平行ナイフエッジ状のミラーと前記複数の光エミッタとの間に第1及び第2レンズを備え、前記第1及び第2レンズは、入射される複数の平行光線のアレイにより覆われる断面積を、少なくとも4分の1に低減させる、
光源。 - 複数の平行光線の前記近く離間されたアレイは、長さ及び幅を有する2次元アレイであり、前記長さ及び前記幅の両方とも前記複数の光のパッチのうちの何れの長さ及び幅より大きい、請求項1に記載の光源。
- 前記複数の光エミッタは、偏光を放射し、前記複数の光エミッタ及び前記複数のミラーは、前記複数の光のパッチの複数の偏光方向が実質的に同じとなるように配置される、請求項1または2に記載の光源。
- 複数の前記光線に沿った前記複数の光エミッタのそれぞれから前記集束要素の前記アクティブエリアまでの複数の経路長が、実質的に等しい、請求項1から3の何れか一項に記載の光源。
- 前記集束要素は、位相変調器を含む、請求項1から4の何れか一項に記載の光源。
- 前記集束要素は、変形可能なミラーを含む、請求項1から4の何れか一項に記載の光源。
- 前記集束要素は、複数のマイクロメカニカル式走査ミラーのアレイを含む、請求項1から4の何れか一項に記載の光源。
- 画像位置において所望の光パターンを生成するべく、前記集束要素を駆動するよう接続される制御システムを備える請求項1から7の何れか一項に記載の光源。
- 前記制御システムは、複数の前記光線のうちの、ずれている1つに対する前記光のパッチに対応するエリアを駆動し、前記光線の前記ずれを補償する、請求項8に記載の光源。
- 前記制御システムは、前記所望の光パターンに基づいて決定された焦点距離を有するレンズをエミュレートするべく、前記複数の光のパッチのそれぞれに対応する前記アクティブエリアの複数の部分を駆動する、請求項8又は9に記載の光源。
- 前記制御システムは、前記所望の光パターンに基づいて決定された傾斜方向と傾斜とを有するプリズムをエミュレートするべく、前記複数の光のパッチのそれぞれに対応する前記アクティブエリアの複数の部分を駆動する、請求項8から10の何れか一項に記載の光源。
- 前記制御システムは、前記複数の光のパッチに対応する複数の前記光線の方向を光ダンプへ変えるべく、前記複数の光のパッチのうちの1つ又は複数に対応する前記アクティブエリアの複数の部分を選択的に駆動する、請求項8から11の何れか一項に記載の光源。
- 前記制御システムは、前記複数の光エミッタの複数の強度を制御する、請求項8から11の何れか一項に記載の光源。
- 前記制御システムは、前記複数の光エミッタの前記複数の強度を個別に制御する、請求項13に記載の光源。
- 前記複数の光エミッタは、複数の固体光エミッタを含む、請求項1から14の何れか一項に記載の光源。
- 前記複数の光エミッタは、複数のレーザを含む、請求項1から15の何れか一項に記載の光源。
- 前記複数のレーザは、複数のレーザダイオードを含む、請求項16に記載の光源。
- 前記複数のレーザは、500mW以上の光パワー出力を有する、請求項16又は17に記載の光源。
- 前記複数のレーザダイオードは、複数の離間されたレーザダイオードを含む少なくとも1つのレーザダイオードバーにより、提供される、請求項17に記載の光源。
- 前記複数のレーザダイオードは、複数の前記レーザダイオードバーにより、提供される、請求項19に記載の光源。
- 前記複数の光エミッタにより放射される複数の前記光線は、発散し、前記光源は、複数の前記光線のそれぞれに対する複数のコリメート光学素子を備える、請求項1から20の何れか一項に記載の光源。
- 前記複数のコリメート光学素子は、1つの軸上のみ動作し、複数の前記光線は、前記1つの軸に垂直な第2の軸上に発散する、請求項21に記載の光源。
- 前記複数の光エミッタは、速軸及び遅軸を有し、前記速軸及び前記遅軸の両方の上に、放射された複数の前記光線が異なって発散し、前記複数のコリメート光学素子は、前記速軸及び前記遅軸の両方の上に複数の前記光線をコリメートする、請求項21に記載の光源。
- 前記複数の光のパッチは、互いに重ならない、記請求項1から23の何れか一項に記載の光源。
- 前記複数の光のパッチは、前記アクティブエリアの少なくとも65%をカバーする、請求項24に記載の光源。
- 前記集束要素の前記アクティブエリアと相互作用している光により照明される空間光変調器を備える請求項1から25の何れか一項に記載の光源。
- 前記空間光変調器は、LCDパネルを含む、請求項26に記載の光源。
- 前記空間光変調器は、DMDを含む、請求項26に記載の光源。
- 前記複数の光エミッタのためのドライバを備え、前記ドライバは、複数の光のパルスを放射するよう前記複数の光エミッタを動作させる、請求項28に記載の光源。
- 前記複数の光エミッタのための前記ドライバは、前記複数の光エミッタの複数の前記パルスを、前記DMDのミラーフリップサイクルと同期化させる、請求項29に記載の光源。
- 前記複数の光エミッタのための前記ドライバは、前記複数の光エミッタがオンにされる複数の時間を重ならないようにずらす、請求項29に記載の光源。
- 前記複数の光エミッタのための前記ドライバは、ミラーフリップサイクルの周波数より著しく高い周波数で前記複数の光のパルスを放射するよう前記複数の光エミッタを動作させる、請求項30又は31に記載の光源。
- 前記DMDのための光ダンプに位置される光学検出器と、ミラータイミング復元回路とを有する同期信号発生器を備え、前記DMDの複数のミラーフリップを検出し、検出された前記複数のミラーフリップに基づいて同期信号を発生させる、請求項30に記載の光源。
- 前記複数の光エミッタは、僅かに異なる複数の波長の光を放射する、請求項1から33の何れか一項に記載の光源。
- 前記複数の光のパッチはそれぞれ、コヒーレント光を含む、請求項1から34の何れか一項に記載の光源。
- 前記複数の光エミッタを、所望の動作範囲内の温度まで温めるよう接続されるヒータを備える請求項1から35の何れか一項に記載の光源。
- 前記ヒータは、ペルチェ式デバイスを含む、請求項36に記載の光源。
- 前記ペルチェ式デバイスは、前記複数の光エミッタを加熱又は冷却するよう選択的に動作可能である、請求項37に記載の光源。
- 複数の前記光線に沿った前記複数の光エミッタから前記複数のミラーまでの複数の距離が、複数の前記光線に沿った前記複数のミラーから前記集束要素の前記アクティブエリアまでの複数の距離と比較して大きい、請求項1から38の何れか一項に記載の光源。
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