WO2010046159A1 - Micromechanical components and methods for operating a micromechanical component - Google Patents

Micromechanical components and methods for operating a micromechanical component Download PDF

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WO2010046159A1
WO2010046159A1 PCT/EP2009/060937 EP2009060937W WO2010046159A1 WO 2010046159 A1 WO2010046159 A1 WO 2010046159A1 EP 2009060937 W EP2009060937 W EP 2009060937W WO 2010046159 A1 WO2010046159 A1 WO 2010046159A1
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WO
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mirror element
light window
micromechanical component
rotation
axis
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PCT/EP2009/060937
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German (de)
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Inventor
Stefan Pinter
Christoph Friese
Original Assignee
Robert Bosch Gmbh
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    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B26/00—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
    • G02B26/08—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light
    • G02B26/0816—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light by means of one or more reflecting elements
    • G02B26/0833—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light by means of one or more reflecting elements the reflecting element being a micromechanical device, e.g. a MEMS mirror, DMD
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/48—Laser speckle optics

Definitions

  • the invention relates to micromechanical components and methods for operating a micromechanical component.
  • the micromirror additionally has a light window through which a light beam deflected on a reflective surface of the mirror element falls on the scanned line or surface.
  • a coherent light beam for example a laser beam
  • undesired intensity maxima and / or intensity minima which are referred to as speckle
  • speckle often occur in an image produced by means of the coherent light beam.
  • the speckles often contribute to a significant deterioration in the optical quality of the image produced. This is also called a speckle effect.
  • FIGS. 1A and B respectively show schematic representations of a conventional micromirror for explaining the causes of the speckle effect.
  • the schematically illustrated micromirror has a mirror plate 12 with a reflecting surface 10.
  • an incident light beam 14 with a high coherence for example a laser beam
  • the light source (not shown) for emitting the incident light beam 14 may be arranged outside or inside a housing of the micromirror.
  • the incident light beam 14 is reflected at the reflecting surface 10 and directed as a reflected light beam 16 to a far field 18, or to an eye of an observer.
  • the housing of the micromirror may additionally have a light window through which the reflected light beam 16 transmits before it falls on the far field 18.
  • the incident light beam 14 has a geometric extension. It is therefore subdivided into a bundle of incident partial beams 14a to 14e, each incident partial beam 14a to 14e being reflected at a scattering center 20a to 20e on the reflecting surface 10. In this case, each of the incident partial beams 14a to 14e generates a spherical wave 16a to 16e emanating from the respective scattering center 20a to 20e, from which the reflected light beam 16 is composed.
  • the reflective surface 10 has local imperfections with respect to an ideal smooth surface 22.
  • the scattering centers 20a to 20e have different distances to the ideal smooth surface 22, which are at least partially in the range of the wavelength of the incident light beam 14. Therefore, significant differences occur between the distances of the individual spherical waves 16a to 16e from the scattering centers 20a to 20e to the far field 18.
  • the significant differences between the distances lead to comparatively large phase differences between the individual spherical waves 16a to 16e and thus to unwanted (constructive and / or destructive) interference.
  • These unwanted intensity maxima and / or minima on the far field 18 are perceived by a viewer as speckle.
  • the coherent incident beam 14 is incident on a first landing position 24 of the reflecting surface 10.
  • the coherent incident light beam 14 ' falls to a second landing position 24' which coincides with the incident position first landing position 24 partially overlaps.
  • the coherence length of the coherent incident light beam 14 defines the depth of field of the image formed on the far field 18 and thus is hardly suitable as a parameter for reducing the speckle effect.
  • the invention provides a micromechanical component having the features of claim 1, a micromechanical component having the features of claim 7, a method for operating a micromechanical component having the features of claim 8 and a method for operating a micromechanical component having the features of claim 10 ,
  • the present invention is based on the recognition that the presence of speckle in an image can be prevented by avoiding the occurrence of time-constant differences between the distances of the individual spherical waves of a reflected light beam.
  • the speckle effect is prevented if no time-constant (constructive and / or destructive) interference occurs.
  • So-called dynamic interferences whose values vary over time and thus out over a period of time, do not contribute to Speckle's appearance. It is therefore advantageous to change the wavefront of the reflected light beam during the illumination of an impact position in time so that no static interference can occur.
  • the present invention is based on the finding that a temporal variation of the phase differences of the spherical waves formed on a refractive plane leads to interferences which are no longer static but dynamic.
  • the interferences in this case are no longer constant in time and in time.
  • This is also referred to as dynamic speckle. Due to the inertia of the human eye, the dynamic speckles are barely perceptible to a viewer. Thus, this approach provides a way to reduce or prevent the speckle effect.
  • the present invention is based on the recognition that an easily executable possibility for generating dynamic speckle lies therein, an area which a light beam used to form an image is refracted to vibrate.
  • the surface on which the light beam is refracted may, for example, be a reflective surface of a mirror element and / or an interface of a light window. It can also be described as dynamically modifying the refracting surface on which the spherical waves are formed.
  • the proposed solution for improving an optical impression of an image is to generate dynamic speckle patterns that are not time-constant but dynamic. This is possible because the phases of the partial beams of the incident beam are changed over time.
  • the human eye is so sluggish that rapidly changing intensity profiles are timed.
  • the resolution, or the sharpness, of the projected spot is hardly affected.
  • the present invention describes the use of at least one vibrating element, which influences the wavefront, or the phase, of the reflecting light beam by modifying the refractive surface.
  • the at least one vibration element which may be the interface of the light window and / or the reflecting surface of the mirror element, dynamic phase shifts between the individual partial beams are produced, which lead to the interferences of the individual partial beams no longer static, but temporally variable (dynamic).
  • the present invention provides a comparatively cheap way to reduce or prevent the speckle effect.
  • the speckle effect is reduced to a level that barely perceptible to the viewer.
  • the at least one vibrating element is designed to generate acoustic surface waves on the reflecting surface of the mirror element as vibratory motion of the reflecting surface of the mirror element. Due to the artificially generated on the reflecting surface disturbances of the unevenness of the reflecting surface, the differences between the path lengths of the spherical waves of the reflected light beam are varied over time. If this modification is fast enough, the illuminator will perceive an averaging of several intensity profiles when illuminating a position on the reflective surface. The viewer thus does not perceive Speckle.
  • the at least one vibration element may comprise a surface acoustic wave generator (SAW generator, surface acoustic wave generator). Such a SAW generator is often used in the field of filters for digital and analog devices. It can be easily and inexpensively manufactured, for example in mass production.
  • the at least one vibration element can also be designed to vibrate the mirror element into oscillation to move the light window. Also in this way the formation of dynamic speckle is easy to carry out.
  • the at least one vibration element may be arranged on an outer surface of the micromechanical component and be configured, after fixing the micromechanical component to a mounting surface of an external component, wherein the outer surface is connected to the at least one vibration element Attachment surface is connected, in addition to the outer surface in a vibratory movement relative to the mounting surface verset- zen.
  • the outer surface is connected to the at least one vibration element Attachment surface is connected, in addition to the outer surface in a vibratory movement relative to the mounting surface verset- zen.
  • the use of at least one external vibration element is possible. This facilitates the arrangement of the at least one vibration element to the micromechanical component.
  • the at least one vibration element can be designed such that a vibration speed of the vibration movement is greater than a maximum displacement speed of the drive. In this way, it is ensured that the dynamics of the interference is sufficient to effect a temporal average of a generated raster point.
  • a micromechanical component having at least one vibration element which is designed to set at least one boundary surface of the light window in a vibratory motion perpendicular to the first axis of rotation, can be used as a vibrational movement of the interface of the light window surface acoustic waves on the interface of the light window, for example by means of a SAW Generators are generated.
  • the at least one vibration element can be designed so that the vibration speed the vibration movement of the light window is greater than a maximum displacement speed of the drive.
  • the surface acoustic waves generated on the interface of the light window and / or on the reflective surface preferably have amplitudes of the order of a few 10 nm. In this way, dynamically variable phase differences between the individual spherical waves of a reflecting beam can be generated, which are slightly indirect to an eye.
  • the drive can additionally be designed to adjust the reflecting surface relative to the light window about an additional rotation axis, which is directed perpendicular to the vibratory movement of the interface of the light window and / or the reflective surface of the mirror element.
  • the present invention subsequently applicable to a micromechanical component, wherein the reflective surface is adjustable about two axes of rotation.
  • the reflective surface is an interface of a clamped-on membrane or a reflective coating on a membrane that is stretched open. Since a membrane can be easily vibrated, this development offers a particularly advantageous possibility for generating dynamic speckle. Accordingly, the light window can be formed as a membrane. Such a light window can also be easily vibrated.
  • the vibratory movement of the interface of the light window and / or the reflective surface of the mirror element preferably runs along a direction through the light window and / or the mirror element.
  • the vibratory movement of the interface of the light window and / or the reflective surface of the mirror element is directed perpendicular to a starting position of the reflective surface.
  • the vibratory movement of the reflective surface of the mirror element is advantageously a vibration of the reflective surface with respect to at least one component of a housing of the micromechanical component.
  • the vibratory motion of the reflective surface of the mirror element may also be vibration relative to an external one Be the image plane and / or an external mounting surface of the micromechanical device.
  • the vibratory movement of the interface of the light window may be a vibration with respect to the mirror element, an external image plane, an external attachment surface and / or a component of a housing of the micromechanical device.
  • 1A and B are schematic representations of a conventional micromirror for explaining the causes of the speckle effect.
  • FIG. 2 shows a plan view of a mirror plate for illustrating a first embodiment of the micromechanical component
  • FIG. 3 shows a cross section through a mirror plate for illustrating a second
  • FIG. 4 shows a cross section through a reflective membrane for illustrating a third embodiment of the micromechanical component
  • Fig. 5 is a plan view of a portion of a mirror element for illustrating an embodiment of a vibrating element
  • FIG. 6 shows a cross section for illustrating a fourth embodiment of the micromechanical component
  • FIG. 7 shows a cross section for illustrating a fifth embodiment of the micromechanical component.
  • Fig. 2 shows a plan view of a mirror plate for illustrating a first embodiment of the micromechanical component.
  • the illustrated, serving as a mirror element mirror plate 50 is etched out of a silicon layer, for example.
  • the springs 52 can additionally be formed, by means of which the mirror plate 50 is gimballed to a holder (not shown).
  • the springs 52 are formed as torsion springs.
  • the springs 52 extend along a rotation axis 54 about which the mirror plate 50 is adjustable relative to the holder.
  • the holder may additionally comprise at least one further spring, by means of which the mirror plate 50 is adjustable relative to a component of the housing of the micromechanical component about a further axis of rotation. Since examples of a drive for adjusting the mirror plate 50 about at least the axis of rotation 54 are known, will not be discussed here.
  • the mirror plate 50 has a reflective surface 56.
  • the reflective surface 56 may be fabricated by, for example, polishing and / or coating the mirror plate 50.
  • FIG. 2 shows an example for arranging two vibration elements 58 on and / or on the reflective surface 56. It should be noted, however, that the embodiment described here does not apply to the arrangement outlined and / or a certain number of vibration elements 58 is limited.
  • the vibrating elements 58 serve to temporally vary the shape of the reflective surface 56.
  • the reflective surface 56 can be set in vibration by means of the two vibration elements 58.
  • the vibration elements 58 which can also be labeled as interference elements, generate surface acoustic waves whose amplitudes are directed perpendicular to the axis of rotation 54.
  • the amplitudes of the surface acoustic waves may in particular be on the order of several nanometers.
  • at least one of the vibration elements 58 is a surface acoustic wave generator (SAW generator, acoustic surface wave generator).
  • vibration elements 58 By using at least two vibration elements 58 at different positions on or on the reflective surface 56, superimpositions of the generated surface acoustic waves are formed.
  • vibration elements 58 which emit surface acoustic waves with at least two different frequencies. In this way, an almost random variation of the shape of the reflective surface 56 can be generated and thus a dynamic phase difference of the partial beams of the light beam reflected at the reflective surface 56 can be generated. The probability of the occurrence of speckle in the image produced by means of the reflected light beam is thus significantly reduced.
  • 3 shows a cross section through a mirror plate for illustrating a second embodiment of the micromechanical component.
  • the two vibration elements 58 are arranged completely on the reflective layer 56 of the mirror plate 50 with a layer thickness d1. Sketching of the further components of the micromechanical component was dispensed with in FIG.
  • At least one of the vibration elements 58 may be a SAW generator.
  • the shape of the reflective surface 56 can be significantly modified in time.
  • the distances of a scattering center to an ideal smooth surface are thus varied over time.
  • the occurrence of temporally constant constructive interference and / or of and temporally constant destructive interference in a generated image is prevented.
  • the eye of an observer perceives only a temporal averaging of the individual interferences. The viewer thus sees no speckle in the generated image.
  • FIG. 4 shows a cross section through a reflective membrane to illustrate a third embodiment of the micromechanical component.
  • Interface 62 is clamped in a frame 64.
  • at least two vibrating elements 58 are arranged on the reflecting surface 62, which can set the reflecting surface 62 of the diaphragm 60 in vibration.
  • the entire membrane 60 can be set in vibration.
  • the membrane 60 Due to its comparatively small layer thickness d2, the membrane 60 has a relatively low rigidity. Thus, only relatively small forces must be applied to vary the shape of the membrane 60 in time. Therefore, the reflective surface 62 can also be well modified in its shape by means of at least one vibration element 58 having a comparatively weak effect.
  • the membrane 60 with the reflective surface 62 offers the advantage over a massively formed mirror plate that even inexpensive actuators with a comparatively low power are suitable as vibration elements 58 for modifying the shape of the reflective surface 62.
  • the membrane 60 with the reflective surface 62 offers the advantage over a massively formed mirror plate that even inexpensive actuators with a comparatively low power are suitable as vibration elements 58 for modifying the shape of the reflective surface 62.
  • due to the low power of the membrane 60 with the reflective surface 62 offers the advantage over a massively formed mirror plate that even inexpensive actuators with a comparatively low power are suitable as vibration elements 58 for modifying the shape of the reflective surface 62.
  • the vibrating elements 58 are operated with a comparatively small power.
  • the embodiment shown in Fig. 4 thus provides a particularly cost-effective way to prevent the occurrence of speckle.
  • Fig. 5 shows a plan view of a portion of a mirror element to illustrate an embodiment of a vibrating element.
  • the vibration element 58 schematically illustrated on a portion of a mirror element 68 is designed as a SAW generator.
  • the vibrating element 58 has a piezoelectric layer 70, which comprises, for example, zinc oxide.
  • a piezoelectric layer 70 which comprises, for example, zinc oxide.
  • two interdigital electrodes 72 and 74 are arranged on the piezoelectric layer 70.
  • Voltage U between the two interdigital electrodes 72 and 74 may be formed surface acoustic waves traveling along the direction 76.
  • the vibration element 58 designed as a SAW generator can be used for the embodiments described above and can be produced by means of standard semiconductor processes.
  • the production of the vibrating element 58 can thus be integrated in a simple manner into the production of the micromechanical component.
  • arranging at least one vibrating element 58 on the mirror element 68 does not lead to a significant increase in the manufacturing costs of the associated micromechanical component.
  • FIG. 6 shows a cross-section to illustrate a fourth embodiment of the micromechanical component.
  • the micromechanical component 80 shown schematically has the already described mirror plate 50 with the reflective surface 56.
  • the mirror plate 50 is etched out of a silicon substrate, solid regions of the silicon substrate forming a frame part 82 of a housing of the micromechanical component 80.
  • the at least one spring, via which the mirror plate 50 is connected to the frame part 82, is not shown for the sake of better clarity.
  • a light window 86 is attached to a side of the frame part 82 aligned corresponding to the reflective surface 56.
  • a base 88 is fixedly arranged on the opposite side of the frame part 82.
  • the base 88 has an outer surface 89 on a side facing the frame part 82, on which vibration elements 90 are arranged.
  • the vibration elements 90 may be, for example, piezo-poker mics.
  • a1 is the distance between an outer boundary surface 102 of the light window 86 and an image plane 92
  • a2 is the distance between the reflective surface 56 of the mirror plate 50 and the image plane 92.
  • the phase difference of the individual partial beams of a light beam reflected at the reflecting surface 56 is also changed over time. In this way, it is possible to prevent the occurrence of temporally constant constructive interference and / or time-constant destructive interference dynamic speckle in an image generated in the image plane 92.
  • FIG. 7 shows a cross section to illustrate a fifth embodiment of the micromechanical component.
  • the schematically illustrated micromechanical component 100 has the already described components 50, 56 and 82 to 88.
  • at least one vibration element 90 is arranged between each of the spacers 84 and the light window 86.
  • Each of the spacers 84 is thus connected to the light window 86 via at least one vibration element 90.
  • the vibration elements 90 may comprise piezoceramics, which induce a slight disturbing movement / vibration movement of the light window 86 with respect to the mirror plate 50.
  • the vibration elements 90 when the vibration elements 90 are operated, the distance a1 between an outer boundary surface 102 of the light window 86 and a fixed image plane 92 relative to the base 88 changes while the distance a2 between the reflective surface 56 of the mirror plate 50 and the image plane 92 remains constant over time ,
  • the variation of the distance a1 effects the already described temporal modification of the phase differences of the individual partial beams of a light beam reflected at the reflecting surface 56 and refracted at the outer boundary surface 102.
  • the embodiment shown with reference to FIG. 7 offers the advantages already described above.

Abstract

The invention relates to a micromechanical component (100) with a mirror element (50), a drive, which is designed for adjusting the mirror element (50) about at least one axis of rotation, and at least one vibration element (90), which is designed for setting at least one reflective surface (56) of the mirror element (50) in a vibrating motion perpendicular to the first axis of rotation.  In addition, the invention relates to a micromechanical component (100) with a light window (86) and at least one vibration element (90), which is designed for setting at least one boundary surface (102) of the light window (86) in a vibrating motion perpendicular to the first axis of rotation.  Furthermore, the invention relates to corresponding methods for operating a micromechanical component.

Description

Beschreibung description
Titeltitle
Mikromechanische Bauteile und Verfahren zum Betreiben eines mikromechanischen BauteilsMicromechanical components and method for operating a micromechanical component
Die Erfindung betrifft mikromechanische Bauteile und Verfahren zum Betreiben eines mikromechanischen Bauteils.The invention relates to micromechanical components and methods for operating a micromechanical component.
Stand der TechnikState of the art
Ein als Mikrospiegel ausgebildetes mikromechanisches Bauteil mit einem Spiegelelement, welches mittels eines Antriebs um mindestens eine Drehachse verstellbar ist, kann beispielsweise in einem Projektor zum Abrastern einer Zeile oder einer Fläche verwendet werden. Manchmal weist der Mikrospiegel zusätzlich ein Lichtfenster auf, durch welches ein an einer reflektierenden Oberfläche des Spiegelelements abgelenkter Lichtstrahl auf die abgerasterte Zeile oder Fläche fällt.A micromechanical component embodied as a micromirror with a mirror element, which can be adjusted by means of a drive about at least one axis of rotation, can be used for example in a projector for scanning a line or a surface. Sometimes, the micromirror additionally has a light window through which a light beam deflected on a reflective surface of the mirror element falls on the scanned line or surface.
Häufig wird zum Abrastern ein kohärenter Lichtstrahl, beispielsweise ein Laserstrahl, verwendet. Allerdings treten bei einem mittels des kohärenten Lichtstrahls erzeugten Bild häufig unerwünschte Intensitätsmaxima und/oder Intensitätsminima auf, welche als Speckle bezeichnet werden. Die Speckle tragen häufig zu einer wesentlichen Verschlechterung der optischen Qualität des erzeugten Bilds bei. Man spricht dabei auch von einem Speckle-Effekt.Frequently, a coherent light beam, for example a laser beam, is used for scanning. However, undesired intensity maxima and / or intensity minima, which are referred to as speckle, often occur in an image produced by means of the coherent light beam. The speckles often contribute to a significant deterioration in the optical quality of the image produced. This is also called a speckle effect.
Fig. 1A und B zeigen jeweils schematische Darstellungen eines herkömmlichen Mikrospie- gels zum Erläutern der Ursachen des Speckle-Effekts.FIGS. 1A and B respectively show schematic representations of a conventional micromirror for explaining the causes of the speckle effect.
Der schematisch dargestellte Mikrospiegel weist eine Spiegelplatte 12 mit einer reflektierenden Oberfläche 10 auf. Auf die reflektierende Oberfläche 10 fällt ein einfallender Lichtstrahl 14 mit einer hohen Kohärenz, beispielsweise ein Laserstrahl. Die nicht dargestellte Lichtquel- Ie zur Emission des einfallenden Lichtstrahls 14 kann außerhalb oder innerhalb eines Gehäuses des Mikrospiegels angeordnet sein. Der einfallende Lichtstrahl 14 wird an der reflektierenden Oberfläche 10 reflektiert und als reflektierter Lichtstrahl 16 auf ein Fernfeld 18, bzw. auf ein Auge eines Betrachters, gerichtet. Das Gehäuse des Mikrospiegels kann zusätzlich ein Lichtfenster aufweisen, durch welches der reflektierte Lichtstrahl 16 transmittiert, bevor er auf das Fernfeld 18 fällt.The schematically illustrated micromirror has a mirror plate 12 with a reflecting surface 10. On the reflecting surface 10, an incident light beam 14 with a high coherence, for example a laser beam, is incident. The light source (not shown) for emitting the incident light beam 14 may be arranged outside or inside a housing of the micromirror. The incident light beam 14 is reflected at the reflecting surface 10 and directed as a reflected light beam 16 to a far field 18, or to an eye of an observer. The housing of the micromirror may additionally have a light window through which the reflected light beam 16 transmits before it falls on the far field 18.
Der einfallende Lichtstrahl 14 weist eine geometrische Ausdehnung auf. Er ist deshalb in ein Bündel von einfallenden Teilstrahlen 14a bis 14e unterteilbar, wobei jeder einfallende Teilstrahl 14a bis 14e an einem Streuzentrum 20a bis 2Oe auf der reflektierenden Oberfläche 10 reflektiert wird. Dabei erzeugt jeder der einfallenden Teilstrahlen 14a bis 14e eine von dem jeweiligen Streuzentrum 20a bis 2Oe ausgehende Kugelwelle 16a bis 16e, aus welchen der reflektierte Lichtstrahl 16 zusammengesetzt ist.The incident light beam 14 has a geometric extension. It is therefore subdivided into a bundle of incident partial beams 14a to 14e, each incident partial beam 14a to 14e being reflected at a scattering center 20a to 20e on the reflecting surface 10. In this case, each of the incident partial beams 14a to 14e generates a spherical wave 16a to 16e emanating from the respective scattering center 20a to 20e, from which the reflected light beam 16 is composed.
Die reflektierende Oberfläche 10 weist gegenüber einer idealen glatten Oberfläche 22 lokale Unebenheiten auf. Somit haben die Streuzentren 20a bis 2Oe unterschiedliche Abstände zu der idealen glatten Oberfläche 22, welche zumindest teilweise im Bereich der Wellenlänge des einfallenden Lichtstrahls 14 liegen. Deshalb treten signifikante Unterschiede zwischen den Wegstrecken der einzelnen Kugelwellen 16a bis 16e von den Streuzentren 20a bis 2Oe zu dem Fernfeld 18 auf. Die signifikanten Unterschiede zwischen den Wegstrecken führen zu vergleichsweise großen Phasenunterschieden zwischen den einzelnen Kugelwellen 16a bis 16e und damit zu nicht gewünschten (konstruktiven und/oder destruktiven) Interferenzen. Diese nicht gewünschten Intensitätsmaxima und/oder Intensitätsminima auf dem Fernfeld 18 werden von einem Betrachter als Speckle wahrgenommen.The reflective surface 10 has local imperfections with respect to an ideal smooth surface 22. Thus, the scattering centers 20a to 20e have different distances to the ideal smooth surface 22, which are at least partially in the range of the wavelength of the incident light beam 14. Therefore, significant differences occur between the distances of the individual spherical waves 16a to 16e from the scattering centers 20a to 20e to the far field 18. The significant differences between the distances lead to comparatively large phase differences between the individual spherical waves 16a to 16e and thus to unwanted (constructive and / or destructive) interference. These unwanted intensity maxima and / or minima on the far field 18 are perceived by a viewer as speckle.
In Fig. 1 A fällt der kohärente einfallende Strahl 14 auf eine erste Auftreff-Position 24 der re- flektierenden Oberfläche 10. In Fig. 1 B fällt der kohärente einfallende Lichtstrahl 14' auf eine zweite Auftreff-Position 24', welche sich mit der ersten Auftreff-Position 24 teilweise überschneidet.In FIG. 1A, the coherent incident beam 14 is incident on a first landing position 24 of the reflecting surface 10. In FIG. 1B, the coherent incident light beam 14 'falls to a second landing position 24' which coincides with the incident position first landing position 24 partially overlaps.
Wie beim Vergleich der Fig. 1A und 1 B auffällt, führt auch eine leichte Verschiebung der Auf- treff-Positionen 24 und 24' des kohärenten einfallenden Strahls 14 oder 14' nicht zu einer wesentlichen Veränderung des Speckle-Musters, da beispielsweise die Kugelwellen 16a bis 16c in Fig. 1A die gleiche Phasendifferenz zueinander aufweisen wie die Kugelwellen 16c' bis 16e' der Fig. 1 B.As is evident in the comparison of FIGS. 1A and 1B, a slight shift of the incident positions 24 and 24 'of the coherent incident beam 14 or 14' does not lead to a significant change in the speckle pattern, for example because the spherical waves 16a to 16c in Fig. 1A have the same phase difference from each other as the spherical waves 16c 'to 16e' of Fig. 1 B.
Aus dem Stand der Technik ist keine kostengünstige Möglichkeit bekannt, eine reflektierende Oberfläche 10 herzustellen, welche die gewünschte Glattheit der idealen glatten Oberfläche 22 aufweist. Eine bekannte Möglichkeit zum Reduzieren des Speckle-Effekts besteht in einer Variation der Kohärenzlänge des kohärenten einfallenden Lichtstrahls 14. Allerdings definiert die Kohärenzlänge des einfallenden Lichtstrahls 14 die Schärfentiefe des auf dem Fernfeld 18 erzeugten Bilds und eignet sich somit kaum als Parameter für eine Reduktion des Speckle-Effekts.There is no known cost-effective way of producing a reflective surface 10 having the desired smoothness of the ideal smooth surface 22 from the prior art. One known way to reduce the speckle effect is in a Variation of the coherence length of the coherent incident light beam 14. However, the coherence length of the incident light beam 14 defines the depth of field of the image formed on the far field 18 and thus is hardly suitable as a parameter for reducing the speckle effect.
Es ist deshalb wünschenswert, über eine kostengünstige Möglichkeit zu verfügen, um den Speckle-Effekt bei der Reflektion eines einfallenden Lichtstrahls an einer reflektierenden Oberfläche zu reduzieren oder zu vermeiden.It is therefore desirable to have a cost effective way to reduce or avoid the speckle effect of reflecting an incident light beam on a reflective surface.
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Die Erfindung schafft ein mikromechanisches Bauteil mit den Merkmalen des Anspruchs 1 , ein mikromechanisches Bauteil mit den Merkmalen des Anspruchs 7, ein Verfahren zum Betreiben eines mikromechanischen Bauteils mit den Merkmalen des Anspruchs 8 und ein Verfahren zum Betreiben eines mikromechanischen Bauteils mit den Merkmalen des Anspruchs 10.The invention provides a micromechanical component having the features of claim 1, a micromechanical component having the features of claim 7, a method for operating a micromechanical component having the features of claim 8 and a method for operating a micromechanical component having the features of claim 10 ,
Die vorliegende Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass das Vorliegen von Speckle in einem Bild verhinderbar ist, indem das Auftreten von zeitlich konstanten Differenzen zwischen den Wegstrecken der einzelnen Kugelwellen eines reflektierten Lichtstrahls vermieden wird. Somit wird der Speckle-Effekt verhindert, wenn keine zeitlich konstanten (konstruktiven und/oder destruktiven) Interferenzen auftreten. Sogenannte dynamische Interferenzen, deren Werte zeitlich variieren und sich somit über eine Zeitdauer herausmitteln, tragen nicht zum Auftreten von Speckle bei. Es ist deshalb vorteilhaft, die Wellenfront des reflektierten Licht- Strahls während der Beleuchtung einer Auftreff-Position zeitlich so zu verändern, dass keine statischen Interferenzen entstehen können.The present invention is based on the recognition that the presence of speckle in an image can be prevented by avoiding the occurrence of time-constant differences between the distances of the individual spherical waves of a reflected light beam. Thus, the speckle effect is prevented if no time-constant (constructive and / or destructive) interference occurs. So-called dynamic interferences, whose values vary over time and thus out over a period of time, do not contribute to Speckle's appearance. It is therefore advantageous to change the wavefront of the reflected light beam during the illumination of an impact position in time so that no static interference can occur.
Zusätzlich basiert die vorliegende Erfindung auf der Erkenntnis, dass eine zeitliche Variation der Phasendifferenzen der an einer brechenden Ebene gebildeten Kugelwellen zu Interfe- renzen führt, welche nicht mehr statisch sondern dynamisch sind. Die Interferenzen sind in diesem Fall nicht mehr zeitlich konstant und mittein sich zeitlich heraus. Man spricht dabei auch von dynamischen Speckle. Aufgrund der Trägheit des menschlichen Auges sind die dynamischen Speckle für einen Betrachter kaum oder nicht wahrnehmbar. Somit bietet diese Vorgehensweise eine Möglichkeit, um den Speckle-Effekt zu reduzieren oder zu verhindern.In addition, the present invention is based on the finding that a temporal variation of the phase differences of the spherical waves formed on a refractive plane leads to interferences which are no longer static but dynamic. The interferences in this case are no longer constant in time and in time. This is also referred to as dynamic speckle. Due to the inertia of the human eye, the dynamic speckles are barely perceptible to a viewer. Thus, this approach provides a way to reduce or prevent the speckle effect.
Des Weiteren beruht die vorliegende Erfindung auf der Erkenntnis, dass eine einfach ausführbare Möglichkeit zum Erzeugen von dynamischen Speckle liegt darin, eine Fläche, an welcher ein zum Erzeugen eines Bildes verwendeter Lichtstrahl gebrochen wird, in eine Vibrationsbewegung zu versetzen. Die Fläche, an welcher der Lichtstrahl gebrochen wird, kann beispielsweise eine reflektierende Oberfläche eines Spiegelelements und/oder eine Grenzfläche eines Lichtfensters sein. Man kann dies auch so beschreiben, dass die brechende Fläche, auf weicher die Kugelwellen gebildet werden, dynamisch modifiziert wird.Furthermore, the present invention is based on the recognition that an easily executable possibility for generating dynamic speckle lies therein, an area which a light beam used to form an image is refracted to vibrate. The surface on which the light beam is refracted may, for example, be a reflective surface of a mirror element and / or an interface of a light window. It can also be described as dynamically modifying the refracting surface on which the spherical waves are formed.
Die vorgeschlagene Lösung zum Verbessern eines optischen Eindrucks eines Bilds besteht darin, dynamische Speckle-Muster, die nicht zeitlich konstant sondern dynamisch sind, zu erzeugen. Dies ist dadurch möglich, dass die Phasen der Teilstrahlen des einfallenden Strahls zeitlich verändert werden. Das menschliche Auge ist so träge, dass sich schnell verändernde Intensitätsprofile zeitlich mittein. Die Auflösung, bzw. die Schärfe, des projizierten Spots wird dabei kaum beeinflusst.The proposed solution for improving an optical impression of an image is to generate dynamic speckle patterns that are not time-constant but dynamic. This is possible because the phases of the partial beams of the incident beam are changed over time. The human eye is so sluggish that rapidly changing intensity profiles are timed. The resolution, or the sharpness, of the projected spot is hardly affected.
Die vorliegende Erfindung beschreibt die Verwendung von mindestens einem Vibrationsele- ment, welches durch eine Modifizierung der brechenden Fläche die Wellenfront, bzw. die Phase, des reflektierenden Lichtstrahls beeinflusst. Durch die von dem mindestens einem Vibrationselement bewirkte Vibrationsbewegung der brechenden Fläche, welche die Grenzfläche des Lichtfensters und/oder die reflektierende Oberfläche des Spiegelelements sein kann, werden dynamische Phasenverschiebungen zwischen den einzelnen Teilstrahlen er- zeugt, welche dazu führen, dass die Interferenzen der einzelnen Teilstrahlen nicht mehr statisch, sondern zeitlich veränderlich (dynamisch) sind.The present invention describes the use of at least one vibrating element, which influences the wavefront, or the phase, of the reflecting light beam by modifying the refractive surface. By means of the vibration movement of the refractive surface caused by the at least one vibration element, which may be the interface of the light window and / or the reflecting surface of the mirror element, dynamic phase shifts between the individual partial beams are produced, which lead to the interferences of the individual partial beams no longer static, but temporally variable (dynamic).
Da ein geeignetes Vibrationselement kostengünstig herstellbar ist, bietet die vorliegende Erfindung eine vergleichsweise billige Möglichkeit, um den Speckle-Effekt zu reduzieren oder zu verhindern. Dabei wird der Speckle-Effekt auf ein Maß reduziert, welches für den Betrachter kaum noch wahrnehmbar ist.Since a suitable vibration element is inexpensive to produce, the present invention provides a comparatively cheap way to reduce or prevent the speckle effect. The speckle effect is reduced to a level that barely perceptible to the viewer.
In einer vorteilhaften Ausführungsform ist das mindestens eine Vibrationselement dazu ausgelegt, als Vibrationsbewegung der reflektierenden Oberfläche des Spiegelelements akusti- sehe Oberflächenwellen auf der reflektierenden Oberfläche des Spiegelelements zu erzeugen. Durch die auf der reflektierenden Oberfläche künstlich erzeugten Störungen der Unebenheit der reflektierenden Oberfläche werden die Differenzen zwischen den Weglängen der Kugelwellen des reflektierten Lichtstrahls zeitlich variiert. Ist diese Modifikation schnell genug, so wird beim Beleuchten einer Position auf der reflektierenden Oberfläche vom Bet- rachter eine Mittelung aus mehreren Intensitätsprofilen wahrgenommen. Der Betrachter nimmt somit keine Speckle wahr. Insbesondere kann das mindestens eine Vibrationselement einen Surface-Acoustic-Wave- Generator (SAW-Generator, Akustische-Oberflächen-Wellen-Generator) umfassen. Ein derartiger SAW-Generator wird häufig im Bereich von Filtern für digitale und analoge Geräte verwendet. Er lässt sich, beispielsweise in einer Serienproduktion, auf einfache Weise kos- tengünstig herstellen.In an advantageous embodiment, the at least one vibrating element is designed to generate acoustic surface waves on the reflecting surface of the mirror element as vibratory motion of the reflecting surface of the mirror element. Due to the artificially generated on the reflecting surface disturbances of the unevenness of the reflecting surface, the differences between the path lengths of the spherical waves of the reflected light beam are varied over time. If this modification is fast enough, the illuminator will perceive an averaging of several intensity profiles when illuminating a position on the reflective surface. The viewer thus does not perceive Speckle. In particular, the at least one vibration element may comprise a surface acoustic wave generator (SAW generator, surface acoustic wave generator). Such a SAW generator is often used in the field of filters for digital and analog devices. It can be easily and inexpensively manufactured, for example in mass production.
Bei einem mikromechanischen Bauteil mit einem Lichtfenster, welches gegenüber dem Spiegelelement so angeordnet ist, dass ein auf der reflektierende Oberfläche des Spiegelelements auftreffender Lichtstrahl auf das Lichtfenster ablenkbar ist, kann das mindestens eine Vibrationselement auch dazu ausgelegt sein, als Vibrationsbewegung das Spiegelelement in eine Schwingung gegenüber dem Lichtfenster zu versetzen. Auch auf diese Weise ist die Bildung von dynamischen Speckle einfach ausführbar.In a micromechanical component having a light window, which is arranged opposite the mirror element such that a light beam incident on the reflective surface of the mirror element can be deflected onto the light window, the at least one vibration element can also be designed to vibrate the mirror element into oscillation to move the light window. Also in this way the formation of dynamic speckle is easy to carry out.
Als Alternative oder als Ergänzung zu den oben beschriebenen Ausführungsformen kann das mindestens eine Vibrationselement an einer Außenfläche des mikromechanischen Bauteils angeordnet und dazu ausgelegt sein, nach einem Befestigen des mikromechanischen Bauteils an einer Befestigungsfläche eines externen Bauteils, wobei die Außenfläche über das mindestens eine Vibrationselement mit der Befestigungsfläche verbunden ist, zusätzlich die Außenfläche in eine Vibrationsbewegung gegenüber der Befestigungsfläche zu verset- zen. Auf diese Weise ist es möglich, das mikromechanische Bauteil in eine Richtung gegenüber der Befestigungsfläche zu verschieben und auf diese Weise dem Auftreten von Speckle entgegen zu wirken. Insbesondere ist dabei auch die Verwendung mindestens eines externen Vibrationselements möglich. Dies erleichtert das Anordnen des mindestens einen Vibrationselements an das mikromechanische Bauteil.As an alternative or in addition to the embodiments described above, the at least one vibration element may be arranged on an outer surface of the micromechanical component and be configured, after fixing the micromechanical component to a mounting surface of an external component, wherein the outer surface is connected to the at least one vibration element Attachment surface is connected, in addition to the outer surface in a vibratory movement relative to the mounting surface verset- zen. In this way, it is possible to move the micromechanical component in a direction opposite to the mounting surface and thus counteract the occurrence of speckle. In particular, the use of at least one external vibration element is possible. This facilitates the arrangement of the at least one vibration element to the micromechanical component.
Des Weiteren kann das mindestens eine Vibrationselement so ausgelegt sein, dass eine Vibrationsgeschwindigkeit der Vibrationsbewegung größer als eine Höchst- Verstellgeschwindigkeit des Antriebs ist. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass die Dynamik der Interferenzen ausreichend ist, um ein zeitliches Mitteln eines erzeugten Raster- punktes zu bewirken.Furthermore, the at least one vibration element can be designed such that a vibration speed of the vibration movement is greater than a maximum displacement speed of the drive. In this way, it is ensured that the dynamics of the interference is sufficient to effect a temporal average of a generated raster point.
Bei einem mikromechanischen Bauteil mit mindestens einem Vibrationselement, welches dazu ausgelegt ist, zumindest eine Grenzfläche des Lichtfensters in eine Vibrationsbewegung senkrecht zu der ersten Drehachse zu versetzen, können als Vibrationsbewegung der Grenzfläche des Lichtfensters akustische Oberflächenwellen auf der Grenzfläche des Lichtfensters, beispielsweise mittels eines SAW-Generators, erzeugt werden. Ebenso kann das mindestens eine Vibrationselement so ausgelegt sein, dass die Vibrationsgeschwindigkeit der Vibrationsbewegung des Lichtfensters größer als eine Höchst-Verstellgeschwindigkeit des Antriebs ist. Die in den oberen Absätzen beschriebenen vorteilhaften Merkmale sind somit auch auf diese Ausführungsform anwendbar.In a micromechanical component having at least one vibration element, which is designed to set at least one boundary surface of the light window in a vibratory motion perpendicular to the first axis of rotation, can be used as a vibrational movement of the interface of the light window surface acoustic waves on the interface of the light window, for example by means of a SAW Generators are generated. Likewise, the at least one vibration element can be designed so that the vibration speed the vibration movement of the light window is greater than a maximum displacement speed of the drive. The advantageous features described in the upper paragraphs are thus also applicable to this embodiment.
Die auf der Grenzfläche des Lichtfensters und/oder auf der reflektierenden Oberfläche erzeugten akustischen Oberflächenwellen weisen vorzugsweise Amplituden in der Größenordnung von einigen 10nm auf. Auf diese Weise lassen sich dynamisch veränderbare Phasendifferenzen zwischen den einzelnen Kugelwellen eines reflektierenden Strahls erzeugen, welche für ein Auge leicht mittelbar sind.The surface acoustic waves generated on the interface of the light window and / or on the reflective surface preferably have amplitudes of the order of a few 10 nm. In this way, dynamically variable phase differences between the individual spherical waves of a reflecting beam can be generated, which are slightly indirect to an eye.
In einer Weiterbildung kann der Antrieb zusätzlich dazu ausgelegt sein, die reflektierende Oberfläche gegenüber dem Lichtfenster um eine zusätzliche Drehachse zu verstellen, welche senkrecht zu der Vibrationsbewegung der Grenzfläche des Lichtfensters und/oder der reflektierende Oberfläche des Spiegelelements gerichtet ist. Somit ist die vorliegende Erfin- düng auch auf ein mikromechanisches Bauteil anwendbar, bei welchem die reflektierende Oberfläche um zwei Drehachsen verstellbar ist.In a further development, the drive can additionally be designed to adjust the reflecting surface relative to the light window about an additional rotation axis, which is directed perpendicular to the vibratory movement of the interface of the light window and / or the reflective surface of the mirror element. Thus, the present invention düng also applicable to a micromechanical component, wherein the reflective surface is adjustable about two axes of rotation.
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung des mikromechanischen Bauteils ist die reflektierende Oberfläche eine Grenzfläche einer aufgespannten Membran oder eine reflektieren- de Beschichtung auf einer aufgespannten Membran. Da sich eine Membran leicht in Vibrationen versetzen lässt, bietet diese Weiterbildung eine besonders vorteilhafte Möglichkeit zum Erzeugen dynamischer Speckle. Entsprechend kann auch das Lichtfenster als Membran ausgebildet werden. Ein derartiges Lichtfenster lässt sich ebenfalls leicht in Vibrationen versetzen.In a further advantageous refinement of the micromechanical component, the reflective surface is an interface of a clamped-on membrane or a reflective coating on a membrane that is stretched open. Since a membrane can be easily vibrated, this development offers a particularly advantageous possibility for generating dynamic speckle. Accordingly, the light window can be formed as a membrane. Such a light window can also be easily vibrated.
Die in den oberen Absätzen beschriebenen Vorteile sind auch bei einem entsprechenden Verfahren zum Betreiben eines mikromechanischen Bauteils gewährleistet.The advantages described in the upper paragraphs are also ensured in a corresponding method for operating a micromechanical component.
Die Vibrationsbewegung der Grenzfläche des Lichtfensters und/oder der reflektierenden Oberfläche des Spiegelelements verläuft vorzugsweise entlang einer Richtung durch das Lichtfenster und/oder das Spiegelelement. Beispielsweise ist die Vibrationsbewegung der Grenzfläche des Lichtfensters und/oder der reflektierenden Oberfläche des Spiegelelements senkrecht zu einer Ausgangslage der reflektierenden Oberfläche gerichtet. Die Vibrationsbewegung der reflektierenden Oberfläche des Spiegelelements ist vorteilhafterweise eine Vibration der reflektierenden Oberfläche gegenüber mindestens einer Komponente eines Gehäuses des mikromechanischen Bauteils. Ebenso kann die Vibrationsbewegung der reflektierenden Oberfläche des Spiegelelements auch eine Vibration gegenüber einer externen Bildebene und/oder einer externen Befestigungsfläche des mikromechanischen Bauteils sein. Entsprechend kann die Vibrationsbewegung der Grenzfläche des Lichtfensters eine Vibration gegenüber dem Spiegelelement, einer externen Bildebene, einer externen Befestigungsfläche und/oder einer Komponente eines Gehäuses des mikromechanischen Bauteils sein.The vibratory movement of the interface of the light window and / or the reflective surface of the mirror element preferably runs along a direction through the light window and / or the mirror element. For example, the vibratory movement of the interface of the light window and / or the reflective surface of the mirror element is directed perpendicular to a starting position of the reflective surface. The vibratory movement of the reflective surface of the mirror element is advantageously a vibration of the reflective surface with respect to at least one component of a housing of the micromechanical component. Likewise, the vibratory motion of the reflective surface of the mirror element may also be vibration relative to an external one Be the image plane and / or an external mounting surface of the micromechanical device. Accordingly, the vibratory movement of the interface of the light window may be a vibration with respect to the mirror element, an external image plane, an external attachment surface and / or a component of a housing of the micromechanical device.
Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings
Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend anhand der Figuren erläutert. Es zeigen:Further features and advantages of the present invention will be explained below with reference to the figures. Show it:
Fig. 1A und B jeweils schematische Darstellungen eines herkömmlichen Mikrospiegels zum Erläutern der Ursachen des Speckle-Effekts.1A and B are schematic representations of a conventional micromirror for explaining the causes of the speckle effect.
Fig. 2 eine Draufsicht auf eine Spiegelplatte zum Darstellen einer ersten Ausführungsform des mikromechanischen Bauteils;FIG. 2 shows a plan view of a mirror plate for illustrating a first embodiment of the micromechanical component; FIG.
Fig. 3 einen Querschnitt durch eine Spiegelplatte zum Darstellen einer zweiten3 shows a cross section through a mirror plate for illustrating a second
Ausführungsform des mikromechanischen Bauteils;Embodiment of the micromechanical component;
Fig. 4 einen Querschnitt durch eine reflektierende Membran zum Darstellen einer dritten Ausführungsform des mikromechanischen Bauteils;4 shows a cross section through a reflective membrane for illustrating a third embodiment of the micromechanical component;
Fig. 5 eine Draufsicht auf einen Abschnitt eines Spiegelelements zum Darstellen eines Ausführungsbeispiels eines Vibrationselements;Fig. 5 is a plan view of a portion of a mirror element for illustrating an embodiment of a vibrating element;
Fig. 6 einen Querschnitt zum Darstellen einer vierten Ausführungsform des mikromechanischen Bauteils; und6 shows a cross section for illustrating a fourth embodiment of the micromechanical component; and
Fig. 7 einen Querschnitt zum Darstellen einer fünften Ausführungsform des mikromechanischen Bauteils.7 shows a cross section for illustrating a fifth embodiment of the micromechanical component.
Ausführungsformen der ErfindungenEmbodiments of the inventions
Fig. 2 zeigt eine Draufsicht auf eine Spiegelplatte zum Darstellen einer ersten Ausführungsform des mikromechanischen Bauteils. Die dargestellte, als Spiegelelement dienende Spiegelplatte 50 ist beispielsweise aus einer Siliziumschicht herausgeätzt. Beim Herausätzen der Spiegelplatte 50 können zusätzlich die Federn 52 gebildet werden, mittels welcher die Spiegelplatte 50 kardanisch an einer (nicht dargestellten) Halterung aufgehängt ist. Vorzugsweise sind die Federn 52 als Torsionsfedern ausgebildet. Die Federn 52 verlaufen entlang einer Drehachse 54, um welche die Spiegelplatte 50 gegenüber der Halterung verstellbar ist. Die Halterung kann zusätzlich mindestens eine weitere Feder aufweisen, mittels welcher die Spiegelplatte 50 gegenüber einer Komponente des Gehäuses des mikromechanischen Bauteils um eine weitere Drehachse verstellbar ist. Da Beispiele für einen Antrieb zum Verstellen der Spiegelplatte 50 um mindestens die Drehachse 54 bekannt sind, wird hier nicht darauf eingegangen.Fig. 2 shows a plan view of a mirror plate for illustrating a first embodiment of the micromechanical component. The illustrated, serving as a mirror element mirror plate 50 is etched out of a silicon layer, for example. When the mirror plate 50 is etched out, the springs 52 can additionally be formed, by means of which the mirror plate 50 is gimballed to a holder (not shown). Preferably, the springs 52 are formed as torsion springs. The springs 52 extend along a rotation axis 54 about which the mirror plate 50 is adjustable relative to the holder. The holder may additionally comprise at least one further spring, by means of which the mirror plate 50 is adjustable relative to a component of the housing of the micromechanical component about a further axis of rotation. Since examples of a drive for adjusting the mirror plate 50 about at least the axis of rotation 54 are known, will not be discussed here.
Die Spiegelplatte 50 weist eine reflektierende Oberfläche 56 auf. Die reflektierende Oberfläche 56 kann beispielsweise mittels eines Polierens und/oder eines Beschichtens der Spiegelplatte 50 hergestellt werden. Fig. 2 zeigt ein Beispiel zum Anordnen von zwei Vibrations- elementen 58 an und/oder auf der reflektierenden Oberfläche 56. Es wird hier jedoch darauf hingewiesen, dass die hier beschriebene Ausführungsform nicht auf die skizzierte Anordnung und/oder eine bestimmte Anzahl der Vibrationselemente 58 beschränkt ist.The mirror plate 50 has a reflective surface 56. The reflective surface 56 may be fabricated by, for example, polishing and / or coating the mirror plate 50. FIG. 2 shows an example for arranging two vibration elements 58 on and / or on the reflective surface 56. It should be noted, however, that the embodiment described here does not apply to the arrangement outlined and / or a certain number of vibration elements 58 is limited.
Die Vibrationselemente 58 dienen dazu, die Form der reflektierenden Oberfläche 56 zeitlich zu variieren. Die reflektierenden Oberfläche 56 ist mittels der beiden Vibrationselemente 58 in Vibrationen versetzbar. Dabei erzeugen die auch als Störelemente bezeichenbaren Vibrationselemente 58 akustische Oberflächenwellen, deren Amplituden senkrecht zu der Drehachse 54 gerichtet sind. Die Amplituden der akustischen Oberflächenwellen können insbesondere in einer Größenordnung von mehreren Nanometern liegen. Beispielsweise ist min- destens eines der Vibrationselemente 58 ein Surface-Acoustic-Wave-Generator (SAW- Generator, Akustische-Oberflächen-Wellen-Generator).The vibrating elements 58 serve to temporally vary the shape of the reflective surface 56. The reflective surface 56 can be set in vibration by means of the two vibration elements 58. The vibration elements 58, which can also be labeled as interference elements, generate surface acoustic waves whose amplitudes are directed perpendicular to the axis of rotation 54. The amplitudes of the surface acoustic waves may in particular be on the order of several nanometers. For example, at least one of the vibration elements 58 is a surface acoustic wave generator (SAW generator, acoustic surface wave generator).
Durch die Verwendung von mindestens zwei Vibrationselementen 58 an unterschiedlichen Positionen auf oder an der reflektierenden Oberfläche 56 bilden sich Überlagerungen der erzeugten akustischen Oberflächenwellen. Insbesondere ist es vorteilhaft, Vibrationselemente 58 zu verwenden, die akustische Oberflächenwellen mit mindestens zwei unterschiedlichen Frequenzen aussenden. Auf diese Weise kann eine nahezu zufällige Variation der Form der reflektierenden Oberfläche 56 erzeugt und somit eine dynamische Phasendifferenz der Teilstrahlen des an der reflektierenden Oberfläche 56 reflektierten Lichtstrahls erzeugt werden. Die Wahrscheinlichkeit für das Auftreten von Speckle in dem mittels des reflektierten Lichtstrahls erzeugten Bilds wird somit signifikant reduziert. Fig. 3 zeigt einen Querschnitt durch eine Spiegelplatte zum Darstellen einer zweiten Ausführungsform des mikromechanischen Bauteils.By using at least two vibration elements 58 at different positions on or on the reflective surface 56, superimpositions of the generated surface acoustic waves are formed. In particular, it is advantageous to use vibration elements 58 which emit surface acoustic waves with at least two different frequencies. In this way, an almost random variation of the shape of the reflective surface 56 can be generated and thus a dynamic phase difference of the partial beams of the light beam reflected at the reflective surface 56 can be generated. The probability of the occurrence of speckle in the image produced by means of the reflected light beam is thus significantly reduced. 3 shows a cross section through a mirror plate for illustrating a second embodiment of the micromechanical component.
Bei der dargestellten Ausführungsform sind die beiden Vibrationselemente 58 vollständig auf der reflektierenden Schicht 56 der Spiegelplatte 50 mit einer Schichtdicke d1 angeordnet. Auf ein Skizzieren der weiteren Komponenten des mikromechanischen Bauteils wurde in Fig. 3 verzichtet.In the illustrated embodiment, the two vibration elements 58 are arranged completely on the reflective layer 56 of the mirror plate 50 with a layer thickness d1. Sketching of the further components of the micromechanical component was dispensed with in FIG.
Mindestens eines der Vibrationselemente 58 kann ein SAW-Generator sein. Auf diese Weise kann die Form der reflektierenden Oberfläche 56 zeitlich signifikant modifizieren werden. Die Abstände eines Streuzentrums zu einer idealen glatten Oberfläche werden somit zeitlich variiert. Somit wird das Auftreten von zeitlich konstanten konstruktive Interferenzen und/oder von und zeitlich konstanten destruktive Interferenzen in einem erzeugten Bild verhindert. Das Auge eines Betrachters nimmt in diesem Fall nur eine zeitliche Mittelung der Einzelinterfe- renzen wahr. Der Betrachter sieht somit keine Speckle in dem erzeugten Bild.At least one of the vibration elements 58 may be a SAW generator. In this way, the shape of the reflective surface 56 can be significantly modified in time. The distances of a scattering center to an ideal smooth surface are thus varied over time. Thus, the occurrence of temporally constant constructive interference and / or of and temporally constant destructive interference in a generated image is prevented. In this case, the eye of an observer perceives only a temporal averaging of the individual interferences. The viewer thus sees no speckle in the generated image.
Fig. 4 zeigt einen Querschnitt durch eine reflektierende Membran zum Darstellen einer dritten Ausführungsform des mikromechanischen Bauteils.4 shows a cross section through a reflective membrane to illustrate a third embodiment of the micromechanical component.
Die dargestellte, als Spiegelelement fungierende Membran 60 mit einer reflektierendenThe illustrated functioning as a mirror element membrane 60 with a reflective
Grenzfläche 62 ist in einen Rahmen 64 aufgespannt. Oberhalb des Rahmens 64 sind auf der reflektierenden Oberfläche 62 mindestens zwei Vibrationselemente 58 angeordnet, welche die reflektierenden Oberfläche 62 der Membran 60 in Vibrationen versetzen können. Insbesondere kann die gesamte Membran 60 dabei in Schwingungen versetzt werden.Interface 62 is clamped in a frame 64. Above the frame 64, at least two vibrating elements 58 are arranged on the reflecting surface 62, which can set the reflecting surface 62 of the diaphragm 60 in vibration. In particular, the entire membrane 60 can be set in vibration.
Aufgrund ihrer vergleichsweise geringen Schichtdicke d2 weist die Membran 60 eine relativ geringe Steifigkeit. Somit müssen nur vergleichsweise geringe Kräfte aufgebracht werden, um die Form der Membran 60 zeitlich zu variieren. Deshalb ist die reflektierende Oberfläche 62 auch mittels mindestens eines Vibrationselements 58 mit einer vergleichsweise schwa- chen Wirkung in ihrer Form gut modifizierbar.Due to its comparatively small layer thickness d2, the membrane 60 has a relatively low rigidity. Thus, only relatively small forces must be applied to vary the shape of the membrane 60 in time. Therefore, the reflective surface 62 can also be well modified in its shape by means of at least one vibration element 58 having a comparatively weak effect.
Somit bietet die Membran 60 mit der reflektierenden Oberfläche 62 gegenüber einer massiv ausgebildeten Spiegelplatte den Vorteil, dass auch kostengünstige Aktoren mit einer vergleichsweise geringen Leistung als Vibrationselemente 58 zum Modifizieren der Form der reflektierenden Oberfläche 62 geeignet sind. Zusätzlich können aufgrund der geringenThus, the membrane 60 with the reflective surface 62 offers the advantage over a massively formed mirror plate that even inexpensive actuators with a comparatively low power are suitable as vibration elements 58 for modifying the shape of the reflective surface 62. In addition, due to the low
Schichtdicke d2 die Vibrationselemente 58 mit einer vergleichsweise kleinen Leistung betrieben werden. Die in Fig. 4 dargestellte Ausführungsform bietet somit eine besonders kostengünstige Möglichkeit zum Verhindern eines Auftretens von Speckle.Layer thickness d2, the vibrating elements 58 are operated with a comparatively small power. The embodiment shown in Fig. 4 thus provides a particularly cost-effective way to prevent the occurrence of speckle.
Fig. 5 zeigt eine Draufsicht auf einen Abschnitt eines Spiegelelements zum Darstellen eines Ausführungsbeispiels eines Vibrationselements.Fig. 5 shows a plan view of a portion of a mirror element to illustrate an embodiment of a vibrating element.
Das auf einen Abschnitt eines Spiegelelements 68 schematisch dargestellte Vibrationselement 58 ist als SAW-Generator ausgebildet. Das Vibrationselement 58 weist eine piezoelektrische Schicht 70 auf, welche beispielsweise Zinkoxyd umfasst. Auf der piezoelektrischen Schicht 70 sind zwei Interdigitalelektroden 72 und 74 angeordnet. Durch Anlegen einerThe vibration element 58 schematically illustrated on a portion of a mirror element 68 is designed as a SAW generator. The vibrating element 58 has a piezoelectric layer 70, which comprises, for example, zinc oxide. On the piezoelectric layer 70, two interdigital electrodes 72 and 74 are arranged. By creating a
Spannung U zwischen den beiden Interdigitalelektroden 72 und 74 können akustische Oberflächenwellen gebildet werden, welche sich entlang der Richtung 76 fortbewegen.Voltage U between the two interdigital electrodes 72 and 74 may be formed surface acoustic waves traveling along the direction 76.
Das als SAW-Generator ausgebildete Vibrationselement 58 kann für die oben beschriebenen Ausführungsformen verwendet werden und ist mittels standardmäßiger Halbleiterprozesse herstellbar. Die Herstellung des Vibrationselements 58 ist somit auf einfache Weise in die Herstellung des mikromechanischen Bauteils integrierbar. Somit führt das Anordnen von mindestens einem Vibrationselement 58 auf dem Spiegelelement 68 nicht zu einer signifikanten Erhöhung der Herstellungskosten des zugehörigen mikromechanischen Bauteils.The vibration element 58 designed as a SAW generator can be used for the embodiments described above and can be produced by means of standard semiconductor processes. The production of the vibrating element 58 can thus be integrated in a simple manner into the production of the micromechanical component. Thus, arranging at least one vibrating element 58 on the mirror element 68 does not lead to a significant increase in the manufacturing costs of the associated micromechanical component.
Fig. 6 zeigt einen Querschnitt zum Darstellen einer vierten Ausführungsform des mikromechanischen Bauteils.6 shows a cross-section to illustrate a fourth embodiment of the micromechanical component.
Das schematisch dargestellte mikromechanische Bauteil 80 weist die schon beschriebene Spiegelplatte 50 mit der reflektierenden Oberfläche 56 auf. Die Spiegelplatte 50 ist aus einem Siliziumsubstrat herausgeätzt, wobei Festbereiche des Siliziumsubstrats ein Rahmenteil 82 eines Gehäuses des mikromechanischen Bauteils 80 bilden. Die mindestens eine Feder, über welche die Spiegelplatte 50 mit dem Rahmenteil 82 verbunden ist, ist der besseren Übersichtigkeit wegen nicht eingezeichnet.The micromechanical component 80 shown schematically has the already described mirror plate 50 with the reflective surface 56. The mirror plate 50 is etched out of a silicon substrate, solid regions of the silicon substrate forming a frame part 82 of a housing of the micromechanical component 80. The at least one spring, via which the mirror plate 50 is connected to the frame part 82, is not shown for the sake of better clarity.
Über Spacer 84 ist ein Lichtfenster 86 an einer entsprechend der reflektierenden Oberfläche 56 ausgerichteten Seite des Rahmenteils 82 befestigt. An der gegenüberliegenden Seite des Rahmenteils 82 ist ein Sockel 88 fest angeordnet. Der Sockel 88 weist auf einer dem Rahmenteil 82 entgegen ausgerichteten Seite eine Außenfläche 89 auf, auf welcher Vibrations- elemente 90 angeordnet sind. Die Vibrationselemente 90 können beispielsweise Piezokera- miken sein. Wird die Außenfläche 89 des Sockels 88 mit den daran angeordneten Vibrationselementen 90 an einer Befestigungsfläche 91 eines externen Bauteils befestigt, so können die Spiegelplatte 50 und das Lichtfenster 86 über ein Betreiben der Vibrationselemente 90 in Vibrationen versetzt werden. Durch das Versetzen der Spiegelplatte 50 und des Lichtfensters 86 in Vibrationen variieren die Abstände a1 und a2. Dabei ist a1 der Abstand zwischen einer äußeren Grenzfläche 102 des Lichtfensters 86 und einer Bildebene 92 und a2 der Abstand zwischen der reflektierenden Oberfläche 56 der Spiegelplatte 50 und der Bildebene 92.Via spacer 84, a light window 86 is attached to a side of the frame part 82 aligned corresponding to the reflective surface 56. On the opposite side of the frame part 82, a base 88 is fixedly arranged. The base 88 has an outer surface 89 on a side facing the frame part 82, on which vibration elements 90 are arranged. The vibration elements 90 may be, for example, piezo-poker mics. When the outer surface 89 of the base 88 with the vibrating elements 90 mounted thereon is fixed to a mounting surface 91 of an external component, the mirror plate 50 and the light window 86 can be vibrated by operating the vibrating elements 90. By displacing the mirror plate 50 and the light window 86 into vibrations, the distances a1 and a2 vary. In this case, a1 is the distance between an outer boundary surface 102 of the light window 86 and an image plane 92, and a2 is the distance between the reflective surface 56 of the mirror plate 50 and the image plane 92.
Durch das zeitliche Variieren der Abstände a1 und a2 wird auch die Phasendifferenz der einzelnen Teilstrahlen eines an der reflektierenden Oberfläche 56 reflektierten Lichtstrahls zeitlich verändert. Auf diese Weise ist es möglich, das Auftreten von zeitlich konstanten konstruktive Interferenzen und/oder zeitlich konstanten destruktive Interferenzen dynamische Speckle in einem in der Bildebene 92 erzeugten Bild zu verhindern.Due to the temporal variation of the distances a1 and a2, the phase difference of the individual partial beams of a light beam reflected at the reflecting surface 56 is also changed over time. In this way, it is possible to prevent the occurrence of temporally constant constructive interference and / or time-constant destructive interference dynamic speckle in an image generated in the image plane 92.
Fig. 7 zeigt einen Querschnitt zum Darstellen einer fünften Ausführungsform des mikromechanischen Bauteils.FIG. 7 shows a cross section to illustrate a fifth embodiment of the micromechanical component.
Das schematisch dargestellte mikromechanische Bauteil 100 weist die schon beschriebenen Komponenten 50, 56 und 82 bis 88 auf. Zusätzlich ist zwischen jedem der Spacer 84 und dem Lichtfenster 86 mindestens ein Vibrationselement 90 angeordnet. Jeder der Spacer 84 ist somit über mindestens ein Vibrationselement 90 mit dem Lichtfenster 86 verbunden. Auch bei dieser Ausführungsform können die Vibrationselemente 90 Piezokeramiken umfassen, welche eine leichte Störbewegung/Vibrationsbewegung des Lichtfensters 86 gegenüber der Spiegelplatte 50 induzieren.The schematically illustrated micromechanical component 100 has the already described components 50, 56 and 82 to 88. In addition, at least one vibration element 90 is arranged between each of the spacers 84 and the light window 86. Each of the spacers 84 is thus connected to the light window 86 via at least one vibration element 90. Also in this embodiment, the vibration elements 90 may comprise piezoceramics, which induce a slight disturbing movement / vibration movement of the light window 86 with respect to the mirror plate 50.
Bei einem Betreiben der Vibrationselemente 90 ändert sich somit der Abstand a1 zwischen einer äußeren Grenzfläche 102 des Lichtfensters 86 und einer gegenüber dem Sockel 88 fest angeordneten Bildebene 92, während der Abstand a2 zwischen der reflektierenden Oberfläche 56 der Spiegelplatte 50 und der Bildebene 92 zeitlich konstant bleibt. Das Variie- ren des Abstands a1 bewirkt die schon beschriebene zeitliche Modifikation der Phasendifferenzen der einzelnen Teilstrahlen eines an der reflektierenden Oberfläche 56 reflektierten und an der äußeren Grenzfläche 102 gebrochenen Lichtstrahls. Somit bietet auch die anhand der Fig. 7 dargestellte Ausführungsform die oben schon beschriebenen Vorteile. Thus, when the vibration elements 90 are operated, the distance a1 between an outer boundary surface 102 of the light window 86 and a fixed image plane 92 relative to the base 88 changes while the distance a2 between the reflective surface 56 of the mirror plate 50 and the image plane 92 remains constant over time , The variation of the distance a1 effects the already described temporal modification of the phase differences of the individual partial beams of a light beam reflected at the reflecting surface 56 and refracted at the outer boundary surface 102. Thus, the embodiment shown with reference to FIG. 7 offers the advantages already described above.

Claims

Ansprüche: Claims:
1. Mikromechanisches Bauteil (80,100) mit:1. Micromechanical component (80, 100) with:
einem Spiegelelement (50,60,68);a mirror element (50, 60, 68);
einem Antrieb, welcher dazu ausgelegt ist, das Spiegelelement (50,60,68) um mindestens eine Drehachse (54) zu verstellen; unda drive adapted to displace the mirror element (50, 60, 68) about at least one axis of rotation (54); and
mindestens einem Vibrationselement (58,90), welches dazu ausgelegt ist, zumindest eine reflektierende Oberfläche (56,62) des Spiegelelements (50,60,68) in eine Vibrationsbewegung senkrecht zu der ersten Drehachse (54) zu versetzen.at least one vibrating element (58, 90) which is designed to set at least one reflecting surface (56, 62) of the mirror element (50, 60, 68) in a vibratory motion perpendicular to the first axis of rotation (54).
2. Mikromechanisches Bauteil nach Anspruch 1 , wobei das mindestens eine Vibrations- element (58) dazu ausgelegt ist, als Vibrationsbewegung der reflektierenden Oberfläche (56) des Spiegelelements (50,68) akustische Oberflächenwellen auf der reflektierenden Oberfläche (56) des Spiegelelements (50,68) zu erzeugen.2. The micromechanical component according to claim 1, wherein the at least one vibration element (58) is designed to vibrationally move the reflective surface (56) of the mirror element (50, 68) to surface acoustic waves on the reflective surface (56) of the mirror element (50 , 68).
3. Mikromechanisches Bauteil nach Anspruch 2, wobei das mindestens eine Vibrations- element (58) einen Surface-Acoustic-Wave-Generator (SAW-Generator, Akustische-3. The micromechanical component according to claim 2, wherein the at least one vibration element (58) is a surface acoustic wave generator (SAW generator, acoustic generator).
Oberflächen-Wellen-Generator) umfasst.Surface wave generator).
4. Mikromechanisches Bauteil (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit einem Lichtfenster (86), welches gegenüber dem Spiegelelement (50) so angeordnet ist, dass ein auf der reflektierende Oberfläche (56) des Spiegelelements (50) auftreffender Lichtstrahl auf das Lichtfenster (86) ablenkbar ist, wobei das mindestens eine Vibrationselement (90) dazu ausgelegt ist, als Vibrationsbewegung das Spiegelelement (50,60,68) in eine Schwingung gegenüber dem Lichtfenster (86) zu versetzen.4. micromechanical component (100) according to any one of the preceding claims with a light window (86) which is arranged opposite to the mirror element (50) so that on the reflective surface (56) of the mirror element (50) incident light beam on the light window ( 86) is deflectable, wherein the at least one vibration element (90) is adapted to move as a vibrating movement, the mirror element (50,60,68) in a vibration relative to the light window (86).
5. Mikromechanisches Bauteil (80) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das mindestens eine Vibrationselement (90) an einer Außenfläche (89) des mikromechanischen Bauteils (80) angeordnet ist und dazu ausgelegt ist, nach einem Befestigen des mik- romechanischen Bauteils (80) an einer Befestigungsfläche (91 ) eines externen Bauteils, wobei die Außenfläche (89) über das mindestens eine Vibrationselement (90) mit der Befestigungsfläche (91 ) verbunden ist, zusätzlich die Außenfläche (89) in eine Vibrationsbewegung gegenüber der Befestigungsfläche (91 ) zu versetzen.5. Micromechanical component (80) according to one of the preceding claims, wherein the at least one vibration element (90) is arranged on an outer surface (89) of the micromechanical component (80) and is adapted, after a fixing of the micromechanical component (80). Romechanischen member (80) on a mounting surface (91) of an external component, wherein the outer surface (89) via the at least one vibration member (90) is connected to the mounting surface (91), in addition, the outer surface (89) in a vibratory movement relative to the mounting surface (91).
6. Mikromechanisches Bauteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das mindestens eine Vibrationselement so ausgelegt ist, dass eine Vibrationsgeschwindigkeit der Vibrationsbewegung größer als eine Höchst-Verstellgeschwindigkeit des Antriebs ist.6. micromechanical component according to one of the preceding claims, wherein the at least one vibrating element is designed so that a vibration speed of the vibrating motion is greater than a maximum displacement speed of the drive.
7. Mikromechanisches Bauteil (100) mit:7. Micromechanical component (100) with:
einem Lichtfenster (86);a light window (86);
einem Spiegelelement (50), welches gegenüber dem Lichtfenster (86) so angeordnet ist, dass ein auf eine reflektierende Oberfläche (56) des Spiegelelements (50) auftreffender Lichtstrahl auf das Lichtfenster (86) ablenkbar ist;a mirror element (50) which is arranged opposite to the light window (86) such that a light beam incident on a reflective surface (56) of the mirror element (50) can be deflected onto the light window (86);
einem Antrieb, welcher dazu ausgelegt ist, das Spiegelelement (50) gegenüber dem Lichtfenster (86) um mindestens eine Drehachse (54) zu verstellen; unda drive, which is designed to adjust the mirror element (50) relative to the light window (86) about at least one axis of rotation (54); and
mindestens einem Vibrationselement (90), welches dazu ausgelegt ist, zumindest eine Grenzfläche (102) des Lichtfensters (86) in eine Vibrationsbewegung senkrecht zu der ersten Drehachse (54) zu versetzen.at least one vibrating element (90) which is designed to set at least one boundary surface (102) of the light window (86) in a vibratory motion perpendicular to the first axis of rotation (54).
8. Verfahren zum Betreiben eines mikromechanischen Bauteils mit einem Spiegelelement (50,60,68) und einem Antrieb, welcher dazu ausgelegt ist, das Spiegelelement (50,60,68) um mindestens eine Drehachse (54) zu verstellen, mit den Schritten:8. A method for operating a micromechanical component with a mirror element (50,60,68) and a drive which is adapted to adjust the mirror element (50,60,68) about at least one axis of rotation (54), comprising the steps:
Abrastern zumindest einer Zeile auf einer Projektionsfläche (92) mit einem an einer reflektie- renden Oberfläche (56,62) des Spiegelelements (50,60,68) abgelenkten Lichtstrahl durch Verstellen des Spiegelelements (50,60,68) um die mindestens eine Drehachse (54); undScanning at least one line on a projection surface (92) with a light beam deflected on a reflecting surface (56, 62) of the mirror element (50, 60, 68) by adjusting the mirror element (50, 60, 68) about the at least one axis of rotation (54); and
Versetzen zumindest der reflektierenden Oberfläche (56,62) des Spiegelelements (50,60,68) in eine Vibrationsbewegung senkrecht zu der ersten Drehachse (54). Displacing at least the reflective surface (56, 62) of the mirror element (50, 60, 68) in a vibratory motion perpendicular to the first axis of rotation (54).
9. Verfahren nach Anspruch 8, wobei als Vibrationsbewegung der reflektierenden Oberfläche (56) des Spiegelelements (50,68) akustische Oberflächenwellen auf der reflektierenden Oberfläche (56) des Spiegelelements (50,68) erzeugt werden.9. The method of claim 8, wherein vibrational movement of the reflective surface (56) of the mirror element (50,68) surface acoustic waves on the reflective surface (56) of the mirror element (50,68) are generated.
10. Verfahren zum Betreiben eines mikromechanischen Bauteils mit einem Lichtfenster (86), einem Spiegelelement (50), welches gegenüber dem Lichtfenster (86) so angeordnet ist, dass ein auf eine reflektierende Oberfläche (56) des Spiegelelements (50) auftreffender Lichtstrahl auf das Lichtfenster (86) ablenkbar ist und einem Antrieb, welcher dazu ausgelegt ist, das Spiegelelement (50) gegenüber dem Lichtfenster (86) um mindestens eine Drehach- se (54) zu verstellen, mit den Schritten:10. A method for operating a micromechanical component having a light window (86), a mirror element (50) which is arranged opposite to the light window (86) so that a on a reflective surface (56) of the mirror element (50) incident light beam on the Light window (86) is deflected and a drive which is adapted to the mirror element (50) relative to the light window (86) to adjust at least one axis of rotation (54), comprising the steps:
Abrastern zumindest einer Zeile auf einer Projektionsfläche (92) mit einem an der reflektierenden Oberfläche (56) des Spiegelelements (50) abgelenkten, durch das Lichtfenster (86) transmittierten Lichtstrahl durch Verstellen des Spiegelelements (50) gegenüber dem Licht- fenster (86) um die mindestens eine Drehachse (54); undScanning at least one line on a projection surface (92) with a deflected at the reflective surface (56) of the mirror element (50) through the light window (86) transmitted light beam by adjusting the mirror element (50) relative to the light window (86) the at least one axis of rotation (54); and
Versetzen zumindest einer Grenzfläche (102) des Lichtfensters (86) in eine Vibrationsbewegung senkrecht zu der ersten Drehachse (54). Displacing at least one interface (102) of the light window (86) into a vibratory motion perpendicular to the first axis of rotation (54).
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5272473A (en) * 1989-02-27 1993-12-21 Texas Instruments Incorporated Reduced-speckle display system
US20040004775A1 (en) * 2002-07-08 2004-01-08 Turner Arthur Monroe Resonant scanning mirror with inertially coupled activation
US20070206266A1 (en) * 2006-03-01 2007-09-06 Vlad Novotny Micro mirrors with piezoelectric release mechanism
US20080212034A1 (en) * 2007-03-02 2008-09-04 Lucent Technologies Inc. Speckle reduction in laser-projector images

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5272473A (en) * 1989-02-27 1993-12-21 Texas Instruments Incorporated Reduced-speckle display system
US20040004775A1 (en) * 2002-07-08 2004-01-08 Turner Arthur Monroe Resonant scanning mirror with inertially coupled activation
US20070206266A1 (en) * 2006-03-01 2007-09-06 Vlad Novotny Micro mirrors with piezoelectric release mechanism
US20080212034A1 (en) * 2007-03-02 2008-09-04 Lucent Technologies Inc. Speckle reduction in laser-projector images

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