用于定向网格镜的方法和网格镜装置制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种用于光束(30)的定向的方法，其具有以下步骤：借助于第一镜元件(32)和第二镜元件(34)转向所述光束(30)，其中，使所述第一镜元件(32)绕第一旋转轴线(38)调整第一转向角，并且使所述第二镜元件(34)绕与所述第一旋转轴线(38)倾斜的第二旋转轴线(40)调整第二转向角，并且附加地使所述第二镜元件(34)绕与所述第二旋转轴线(40)倾斜的第三旋转轴线(39)调整第三转向角(α)，以及使所述第一镜元件(32)绕所述第一镜元件(32)的第一镜面法线(58)调整一个针对所述第三转向角(α)预给定的第一均衡角和/或使所述第二镜元件(34)绕所述第二镜元件(34)的第二镜面法线(59)调整一个针对所述第三转向角(α)预给定的第二均衡角。同样本发明涉及一种镜装置。
【专利说明】用于定向网格镜的方法和网格镜装置
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种用于定向光束的方法。此外，本发明还涉及一种镜装置。
【背景技术】
[0002] 图1示出常规镜装置的示意图。
[0003] 在图1中示出的常规镜装置具有可绕第一旋转轴线10调整地构造的第一镜元件 12和可绕第二旋转轴线14调整地构造的第二镜元件16。第二旋转轴线14垂直于第一旋 转轴线10地定向。两个镜元件12和16如此相互设置，使得从第一镜元件12偏转的光束 18射到第二镜元件16上。借助于两个镜元件12和16应将光束18如此可定向到光入射面 20上，使得例如可投影图像。
【发明内容】
[0004] 本发明实现一种具有权利要求1的特征的用于定向光束的方法、具有权利要求7 的特征的用于投影图像的方法、具有权利要求8的特征的镜装置、具有权利要求15的特征 的移动电话以及具有权利要求16的特征的个人数字助理设备。
[0005] 本发明能够实现使在两个镜元件上反射的光束偏转/转向/倾斜第三转向角（除 光束转向第一转向角和第二转向角以外），其中，同时借助于所实施的使第一镜元件调整第 一均衡角和/或使第二镜元件调整第二均衡角来引起在将所反射的光束定向到优选入射 点时改善的校准精度/目标精度。也可以将该优点如此解释，即所扫描的面和/或所投影 的图的出现的失真/变形可借助于所实施的使第一镜元件调整第一均衡角和/或使第二镜 元件调整第二均衡角来减小。
[0006] 例如可以借助于附加地使所反射的光束转向第三转向角来防止借助于本发明投 影的图像部分地射到/落到用于投影的镜装置的支撑面（Aufliegefliiche)上。因此，通过 绕第三旋转轴附加地调整第二镜元件来使光束转向第三转向角可以有助于对于观察者而 言更完整地投影的图像。同时可以借助于附加地使第一镜元件调整第一均衡角和/或使第 二镜元件调整第二均衡角来确保更好的分辨率/图像清晰度。因此，本发明有利地有助于 所投影的对于观察者而言可更好地感知的图像。
[0007] 本发明的有利的实施方式示例性地在从属权利要求中描述。
【专利附图】
【附图说明】
[0008] 以下根据附图阐述本发明的另外的特征和优点。附图示出：
[0009] 图1 :常规镜装置的示意图；
[0010] 图2a至2f:镜元件的示意图、投影图像点和用于阐明用于定向光束的方法的第一 实施方式的坐标系；以及
[0011] 图3a和3b :用于阐明用于定向光束的方法的第二实施方式的两个坐标系。
【具体实施方式】
[0012] 图2a至2f示出了镜元件的示意图、所投影的光点和用于阐明用于定向光束的方 法的第一实施方式的坐标系。
[0013] 图2a示意地描述了用于定向光束的方法的第一方法步骤。在此，光束30--例如 激光束借助于第一镜元件32和第二镜元件34转向。第一镜元件32和第二镜元件34如此 相互定向，使得第一镜元件32的反射落到第二镜元件34上，尤其落到第二镜元件34的反 射面上。然而，在此所述的方法不限于两个镜元件32和34相互间这样的定向。同样，两个 镜元件32和34也可以如此相互定向，使得第二镜元件34的反射落到第一镜元件32上，尤 其落到第一镜元件32的反射面上。
[0014] 借助于两个镜元件32和34转向的光束30对准光入射面36上。尤其是在该方法 中以光束30扫描光入射面36的部分面。在扫描光入射面36的至少一个部分面时绕第一 旋转轴线38调整第一镜元件32 (至少一个不等于零的第一转向角）而绕第二旋转轴线40 调整第二镜元件34 (至少一个不等于零的第二转向角）。对于第一转向角和/或第二转向 角能够以预给定的步长依次调节来自一个值域的值。第二旋转轴线40与第一旋转轴线38 倾斜地定向。优选地，第二旋转轴线40垂直于第一旋转轴线38地定向。尤其第一旋转轴线 38可以是水平轴线（以便产生垂直偏转），而第二旋转轴线40可以是垂直轴线（用于水平 偏转）。然而，此外所描述的方法的可实施性不限于两个旋转轴线38和40的这样的确定。
[0015] 图2a也示出了由点/图像点42a组成的虚拟（假想的）图像42,只要仅仅执行至 现在所述的方法步骤，就在光入射面36上产生该图像。
[0016] 图2b示出另一方法步骤，该方法步骤在绕第一旋转轴线38调整第一镜元件 32 (不等于零的第一转向角）和绕第二旋转轴线40调整第二镜元件34 (不等于零的第二转 向角）期间执行。在此，附加地使第二镜元件34绕第三旋转轴线39调整第三转向角α，该 第三旋转轴线与第二旋转轴线40倾斜地定向。第三旋转轴线39尤其可以平行于第一旋转 轴线38地定向。然而，此外所描述的方法的可实施性不限于第三旋转轴线39与第一旋转 轴线38的平行的定向。通过附加地使第二镜元件34调整第三转向角α (不等于零），可引 起借助于经定向的光束30扫描的面和/或借助于经定向的光束30投影的图像的倾斜/偏 移。
[0017] 例如镜兀件32和34经常设置在一个壳体中，该壳体位于支撑面上。该壳体可以 尤其具有相对小的延展。这样的壳体经常设置/存放在支撑面上，该支撑面的延展相比于 壳体的大小是相对大的。常规地这有时导致借助于镜元件32和34定向的光束30至少部 分落到支撑面上而没有落到所期望的光入射面36上。例如该壳体可以是移动电话壳体或 (可携带的）个人数字助理设备（移动助理，PDA)的壳体。移动电话或（可携带的）个人 数字助理设备在桌子上的存放常规地经常导致所投影的图像至少部分地落到桌面上。
[0018] 通过附加地使第二镜元件34调整第三转向角α，借助于在此所描述的方法可如 此实现所扫描的面/所投影的图像的倾斜，使得经定向的光束30定向到（镜元件32和34 的）（未示出）的支撑面上方并且因此射到期望的光入射面36--例如壁或屏幕上。通过 附加地使第二镜元件34调整第三转向角α (不等于零）可以将第二镜元件34用于所扫描 的面/所投影的图像的倾斜。由此取消了以下必要性：附加地使第一镜元件32绕第一旋转 轴线38或第三旋转轴线39调整第三转向角α，这将导致第一镜元件32在第二镜元件34 上的反射的光入射点的进一步偏转。因此也可以实现所扫描的面/所投影的图像的有利的 倾斜，而对此无需增大第二镜元件34的反射面。
[0019] 图2b也示出了由点/光点44a组成的虚拟（假想的）图像44,只要仅仅执行至现 在所描述的方法步骤，就产生该图像。可以看出，倾斜可以导致所扫描的面/所投影的图像 的变形。然而，借助于以下所描述的方法步骤可以至少部分地补偿/均衡所述变形。
[0020] 如根据图2c和2d所示，可以通过垂直变形Dvert和水平变形DhOT描述借助于用于 定向光束的方法投影的图像的变形。
[0021] 图2c示出两个相邻的并且水平定向的线46和48作为借助于用于定向光束的方 法投影的图像的部分区段。该垂直变形D_ t根据等式（1)限定为：
[0022]
【权利要求】
1. 一种用于光束（30)的定向的方法，所述方法具有以下步骤： 借助于第一镜元件（32)和第二镜元件（34)转向光束（30)，其中，将所述第一镜元件 (32)和所述第二镜元件（34)如此相互定向，使得所述第一镜元件（32)的反射落到所述第 二镜元件（34)上或者所述第二镜元件的反射落到所述第一镜元件上，其中，使所述第一镜 元件（32)绕第一旋转轴线（38)调整第一转向角，并且使所述第二镜元件（34)绕与所述第 一旋转轴线（38)倾斜的第二旋转轴线（40)调整第二转向角； 其特征在于以下步骤： 在使所述第一镜元件（32)绕所述第一旋转轴线（38)调整所述第一转向角和使所述第 二镜元件（34)绕所述第二旋转轴线（40)调整所述第二转向角期间附加地使所述第二镜元 件（34)绕第三旋转轴线（39)调整第三转向角（α)，所述第三旋转轴线与所述第二旋转轴 线（40)倾斜地定向；以及 在附加地使所述第二镜元件（34)绕所述第一旋转轴线（38)调整第三转向角（α)期 间使所述第一镜元件（32)绕所述第一镜元件（32)的第一镜面法线（58)调整一个针对所 述第三转向角（α )预给定的第一均衡角（β、γ、δ )和/或使所述第二镜元件（34)绕所 述第二镜元件（34)的第二镜面法线（59)调整一个针对所述第三转向角（α)预给定的第 二均衡角（β、Υ、δ )。
2. 根据权利要求1所述的方法，其中，在附加地使所述第二镜元件（34)绕所述第三 旋转轴线（39)调整所述第三转向角（α)期间使所述第一镜元件（32)绕所述第一镜元件 (32)的第一镜面法线（58)调整所述针对所述第三转向角（α)预给定的第一均衡角（β、 ΥS )并且使所述第二镜元件（34)绕所述第二镜元件（34)的第二镜面法线（59)调整所 述针对所述第三转向角（α)预给定的所述第二均衡角（β、 Υ、δ)。
3. 根据权利要求1或2所述的方法，其中，至少在考虑所述第三转向角（α)的情况下 确定所述第一均衡角（β、ΥS )和/或所述第二均衡角（β、Υ、δ )。
4. 根据权利要求3所述的方法，其中，在附加地考虑所述第一转向角和/或所述第二转 向角的情况下确定所述第一均衡角（β、YS )和/或所述第二均衡角（β、Υ、δ )。
5. 根据以上权利要求中任一项所述的方法，其中，如此预给定或确定水平均衡角（β、 Υ )作为第一均衡角（β、Υ、δ )或作为第二均衡角（β、Υ、δ )，使得减小在光入射面（36) 上的由所定向的光束（30)的光点（46a、48a)组成的两个相邻的和水平定向的线（46、48) 的垂直变形D vert，其中，所述垂直变形Dvert限定为： Dyert (Ymax Υη?η^ΖΥηι ax， 其中，y_是水平定向的第一线（46)的光点（46a)与水平定向的第二线（48)的光点 (48a)沿垂直空间方向（50)的最大间距分量，而ymin是所述水平定向的第一线（46)的光点 (46a)与所述水平定向的第二线（48)的光点（48a)沿垂直空间方向（50)的最小间距分量。
6. 根据以上权利要求中任一项所述的方法，其中，如此预给定或确定垂直均衡角（β、 S)作为所述第一均衡角（β、Υ、δ )或作为第二均衡角（β、γ、δ )，使得减小在光入射面 (36)上的由所定向的光束（30)的光点（52a、54a)组成的两个相邻的和垂直定向的线（52、 54)的水平变形DhOT，其中，所述水平变形DhOT限定为： Dhor (Xmax Xmin) ZXmax， 其中，Xmax是垂直定向的第一线（52)的光点（52a)与垂直定向的第二线（54)的光点 (54a)沿水平空间方向（56)的最大间距分量，而xmin是所述垂直定向的第一线（52)的光点 (52a)与所述垂直定向的第二线（54)的光点（54a)沿水平空间方向（56)的最小间距分量。
7. -种用于投影图像的方法，其中，使光束（30)按照根据以上权利要求中任一项所述 的方法定向。
8. -种镜装置，其具有： 可绕第一旋转轴线（38)调整的第一镜元件（32)和可绕与所述第一旋转轴线（38)倾 斜的第二旋转轴线（40)调整的第二镜元件（34)，其中，所述第一镜元件（32)和所述第二镜 元件（34)可如此相互定向，使得所述第一镜元件（32)的反射落到所述第二镜元件（34)上 或者所述第二镜元件的反射落到所述第一镜元件上， 其特征在于， 在所述第一镜元件（32)绕所述第一旋转轴线（38)调整第一转向角和所述第二镜元件 (34)绕所述第二旋转轴线（40)调整第二转向角期间所述第二镜元件（34)附加地可绕第三 旋转轴线（39)调整第三转向角（α)，所述第三旋转轴线与所述第二旋转轴线（40)倾斜地 定向；其中， 在所述第二镜元件（34)绕所述第一旋转轴线（38)附加地调整所述第三转向角（α) 期间所述第一镜元件（32)可绕所述第一镜元件（32)的第一镜面法线（58)调整一个针对 所述第三转向角（α )预给定的第一均衡角（β、Υ、δ )和/或所述第二镜元件（34)可绕 所述第二镜元件（34)的第二镜面法线（59)调整一个针对所述第三转向角（α)预给定的 第二均衡角（β、Υ、δ )。
9. 根据权利要求8所述的镜装置，其中，在所述第二镜元件（34)附加地绕所述第三 旋转轴线（39)调整所述第三转向角（α)期间所述第一镜元件（32)可绕所述第一镜元件 (32)的第一镜面法线（58)调整所述针对所述第三转向角（α)预给定的第一均衡角（β、 ΥS )并且所述第二镜元件（34)可绕所述第二镜元件（34)的第二镜面法线（59)调整所 述针对所述第三转向角（α)预给定的第二均衡角（β、 Υ、δ)。
10. 根据权利要求8或9所述的镜装置，其中，所述镜装置包括控制装置，所述第一均衡 角（β、Υ、δ)和/或所述第二均衡角（β、 Υ、δ)可借助于所述控制装置至少在考虑所 述第三转向角（α)的情况下确定。
11. 根据权利要求10所述的镜装置，其中，所述控制装置设计用于在附加地考虑所述 第一转向角和/或所述第二转向角的情况下确定所述第一均衡角（β、ΥS )和/或所述 第二均衡角（β、Υ、δ )。
12. 根据权利要求8至11中任一项所述的镜装置，其中，水平均衡角（β、γ)作为第 一均衡角（β、ΥS )或作为第二均衡角（β、γ、δ )如此预给定或可确定，使得减小在光 入射面（36)上的由所定向的光束（30)的光点（46a、48a)组成的两个相邻的和水平定向的 线（46、48)的垂直变形D vert，其中，所述垂直变形DVOTt限定为： Dyert (Ymax Υη?η^ΖΥηι ax， 其中，y_是水平定向的第一线（46)的光点（46a)与水平定向的第二线（48)的光点 (48a)沿垂直空间方向（50)的最大间距分量，而ymin是所述水平定向的第一线（46)的光点 (46a)与所述水平定向的第二线（48)的光点（48a)沿垂直空间方向（50)的最小间距分量。
13. 根据权利要求8至12中任一项所述的镜装置，其中，垂直均衡角（β、δ)作为第 一均衡角（β、γ、s)或作为第二均衡角（β、γ、δ)如此预给定或可确定，使得减小在光 入射面（36)上的由所定向的光束（30)的光点（52a、54a)组成的两个相邻的和垂直定向的 线（52、54)的水平变形D hOT，其中，所述水平变形DhOT限定为： Dhor (Xmax Xmin) ZXmax， 其中，Xmax是垂直定向的第一线（52)的光点（52a)与垂直定向的第二线（54)的光点 (54a)沿水平空间方向（56)的最大间距分量，而xmin是所述垂直定向的第一线（52)的光点 (52a)与所述垂直定向的第二线（54)的光点（54a)沿水平空间方向（56)的最小间距分量。
14. 根据权利要求8至13中任一项所述的镜装置，其中，所述镜装置构造为微镜、投影 仪和/或扫描仪。
15. -种移动电话，其具有根据权利要求8至14中任一项所述的镜装置。
16. -种个人数字助理设备，其具有根据权利要求8至14中任一项所述的镜装置。
【文档编号】G02B26/10GK104272165SQ201380021060
【公开日】2015年1月7日 申请日期:2013年2月26日 优先权日:2012年4月24日
【发明者】R·菲斯, F·菲舍尔, S·赖斯, G·皮拉德 申请人:罗伯特·博世有限公司