專利名稱：用于點照明介質(zhì)的照明裝置和照明方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于點照明介質(zhì)的照明裝置和照明方法，點照明介質(zhì)的照明裝置在權(quán)利要求1的前序部分中進行了描述，而點照明介質(zhì)的方法在權(quán)利要求19的前序部分中進行了描述。
在印刷工業(yè)中，通常通過復(fù)制底片來形成膠版印刷板，所述底片具有待印刷到印刷板上的圖形。
這是在真空下在向下印刷框(print-down frame)中進行的，以保證底片和印刷板之間的緊密接觸。用強光燈(例如，氙燈或汞燈)透過底片而照明底片，該底片在給定的范圍(例如，350-450nm)內(nèi)其照相乳膠是易感光的，從而將底片上的圖象轉(zhuǎn)移到印刷板上。
所使用的底片上的圖象通常已經(jīng)形成，它是用激光束將圖象繪制在圖象設(shè)置器(image setter)中的底片上來形成的。由數(shù)字信息控制的調(diào)制器來接通和關(guān)斷激光束。
因此包括兩個主要的加工步驟底片的制作和平板的復(fù)制。
顯然，省略底片制作并根據(jù)數(shù)字信息直接將圖象照明到平板上能節(jié)約時間和金錢。如果能曝光常規(guī)的具有經(jīng)濟吸引力的印刷板，這種方案將特別有用。
然而，難以獲得能以正確的波長和足夠的功率照明常規(guī)印刷板的數(shù)字控制的照明源，或更具體說激光源。這一問題在350-450nm的UV區(qū)域和藍色區(qū)域尤為突出。
避免這些情況的一個方法例如可以是，顯影能由較長波長的激光來曝光的非常靈敏的板。目前在被稱為CtP〔計算機-平板圖象設(shè)置器(Computer-to-Plate Image Setters)〕的機器中使用這種技術(shù)。然而，要獲得這樣的印刷板很昂貴，就象由于這些高靈敏的印刷板在日光下曝光而必須處理它們一樣。因此，如果能實現(xiàn)充足地照明具有低靈敏度的更具有經(jīng)濟吸引力的印刷板，它在幾個方面會有優(yōu)點，這可通過增加在印刷板上的光強度來實現(xiàn)。
然而，這種方案將帶來新的問題，因為，僅僅由如上面所述的市場上買得到的光源不能提供所需波長的足夠光功率。
通過使用例如能發(fā)射較大光功率的短弧光燈能克服這一問題。
然而，該技術(shù)方案進一步復(fù)雜化，因為，不能用與已知的激光相同的方式來調(diào)制燈，但是可通過光源的單純地機械調(diào)制來解決這一問題。
本發(fā)明申請人的歐洲專利EP0642423和EP0643645公開了上述類型的應(yīng)用，其中，用所謂的直接曝光通過通常所說的微型快門(microshutters)直接照明底片或印刷板。然而，增加照明分辨要求的這些應(yīng)用其結(jié)構(gòu)會相當復(fù)雜和昂貴，因為要用相應(yīng)的光纖形式的光源和相應(yīng)的光學系統(tǒng)照明每一微型快門。因而，在高照明分辨率的情況下，它們包括相當復(fù)雜的、必須的、極大量的光纖，每一光纖對于有關(guān)的應(yīng)用都得進行矯正。在上述類型的照明系統(tǒng)的情況下，實際上光纖限制了可能的分辨率，就象光損耗是整個系統(tǒng)的限制因素一樣，因為利用這種鄰近曝光需要在進入側(cè)的整個孔的表面上均勻地照明各個針孔。如果例如由準直透鏡朝下引導(dǎo)光至各針孔的話，將有非常大的光損耗落在針孔的外面。如果例如通過微透鏡使光線向下聚焦到孔中，則從進入側(cè)到孔中的光強度分布將不均勻，而類似于高斯曲線，因此只能使用一少部分光束來實現(xiàn)均勻照明。
所以，本發(fā)明的目的首先是實現(xiàn)一種調(diào)制器，該調(diào)制器能用于照明系統(tǒng)中，以便有效并經(jīng)濟地照明需要相當高照明強度的常規(guī)印刷板。
發(fā)明概述如權(quán)利要求1所述，當該照明裝置發(fā)光器的至少一個被設(shè)置成經(jīng)過第一透鏡裝置照明至少兩個微型快門，所述透鏡裝置包括相對于每一微型快門設(shè)置的至少一個微透鏡，以便由發(fā)光器發(fā)出的光聚焦在各個微型快門的光通道的光軸上或光軸的附近時，便可獲得一種非常適合照明具有低光學靈敏度的感光介質(zhì)的裝置。
因而，由發(fā)光器或發(fā)光器之一發(fā)出的光被聚焦在各微型快門中，這樣可對照明位置上進入的相干光調(diào)制。
已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，當使用可以在市場上購得的板時，可同時由一個發(fā)光器給幾個微型快門提供足夠的“光能量”或光強度。所以，根據(jù)本發(fā)明，將所用的微型快門再分成較小的組就足夠了。
已發(fā)現(xiàn)，能利用根據(jù)本發(fā)明第一裝置的微透鏡通過將準直光束再分成幾束光束并將它們聚焦在它們相應(yīng)的微型快門中來分配準直光束而部分地實現(xiàn)這一點。此外，雖然擔心這種分開會有相當大的光損耗，但是已發(fā)現(xiàn)這樣的分布僅僅包括非常小的光損耗。
在本發(fā)明的范圍內(nèi)，能以幾種不同的方式構(gòu)成微透鏡裝置。在本發(fā)明范圍內(nèi)變化的一個例子是多層線排列(multilayer linearrangement)。
應(yīng)該注意，在不考慮要求在整個光通道的入口中有平坦的強度分布的情況下，通過聚焦經(jīng)過相關(guān)聯(lián)光通道的整個或大部分光束，可以實現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的功率最佳值。從而，通過合適的聚焦可以實現(xiàn)在快門孔之間的最小功耗或減少在快門孔之間的功耗。
根據(jù)本發(fā)明，也能通過例如光纖端形式的發(fā)光器照明幾個快門。
當用一個或比較少的幾個發(fā)光器平行地照明介質(zhì)時，這樣的分配能以非常高的照明率在各個照明點實現(xiàn)并保持高的照明強度。
因而，根據(jù)存儲的數(shù)字數(shù)據(jù)通過高速曝光能夠可重復(fù)地照明介質(zhì)，因為高照明強度使各個微型快門的打開時間減少，然而，這還需要減少上升/下降時間。一個微型機械快門的合理結(jié)構(gòu)能保證實現(xiàn)如此小的上升/下降時間，以致當整個系統(tǒng)在照明區(qū)域和照明裝置之間有相對運動時(例如在對整個照明區(qū)域掃描的情況下)還能使用本發(fā)明的快門裝置。較小的上升/下降時間能使照明點接近其理想形狀。
根據(jù)本發(fā)明，利用形成光通道的孔將實現(xiàn)微型快門的特別優(yōu)選實施例，在使用例如反射鏡而不使光變暗和不反射光的情況下能通過所述光通道傳輸光，并且，為了傳輸光，通過能電驅(qū)動的機械光闌可機械地遮擋和打開快門。在光通道中本身的減光理論上為零。
使用微型機械式快門的幾個顯著的優(yōu)點之一是，它們能在短時間間隔內(nèi)將相當大量的光能傳輸?shù)秸彰鲄^(qū)，因此，鑒于上面所述的在快門裝置和照明區(qū)域之間的相對運動，對于在獲得所希望的照明結(jié)果之前照明區(qū)域上的給定點要接收特定量的光的情況，形成較小的間隙(allowance)。例如，如果為了實現(xiàn)正確的曝光要幾次照明同一點的話，則會不得不形成較大的間隙。即使例如通過掃描照明，就象能夠增加掃描速度一樣，本發(fā)明還能快速和強功率地照明各個照明點。
感光介質(zhì)的例子例如可以是印刷板，底片，印刷電路板(PCB)，等等。
會注意到，本發(fā)明能以非常高的照明強度在較大區(qū)域上有效地進行同時并行的調(diào)制。
根據(jù)本發(fā)明，還能獲得非常高的通/斷比，即，分別在打開狀態(tài)通過微型快門的光與在斷開狀態(tài)通過微型快門的光的比。
通過合適地改變例如橫截面能使光通道的形狀適合各種應(yīng)用。
此外，本發(fā)明能完成數(shù)字印刷校樣，例如，在曝光印刷板時在同一機器上完成校樣。用傳統(tǒng)的印刷校樣方法在沒有首先曝光底片的情況下不能形成與印刷紙上的圖象相同的校樣，例如用如鋁合金電鍍法和模板印刷(Matchprint)之類的識別校樣方法事實如此。
因此，根據(jù)本發(fā)明，能在校樣紙和印刷紙上都形成相同的圖象，并且因而能用照片獲得非常好的記錄的校樣。
這意味著，例如本發(fā)明提供了預(yù)測印刷中的莫爾條紋問題的可能性，理由是本發(fā)明能直接調(diào)制UV光并由此在傳統(tǒng)UV敏感的校樣材料上形成與照片中的光柵點相同的光柵點。
能用于完成本發(fā)明的照明源例如可以是UV短弧光燈。因此，通過使用汞短弧光燈能獲得在350-450nm范圍內(nèi)的非常高的照明強度(輻射強度)。能獲得大約10W/sr的輻射強度，對于常規(guī)的膠印板用一個燈就足以獲得合理的照明率(illuminatioh rate)。
總的來看，本發(fā)明能以非常高的照明強度和非常短的波長來調(diào)制，為此能實現(xiàn)通常的廉價印刷板。
本發(fā)明的另一方面并且是非常需要的方面和所述印刷板的用途在于，前面所述的較低光靈敏度在存儲和處理方面有很大的優(yōu)點，因為，與高靈敏的印刷板相反，它們能在沒有曝光的某一時期承受日光照明。
將知道，本發(fā)明不僅能用于曝光底片和印刷板，而且可以便利地用于照明在所有使用的不同領(lǐng)域中的其它類型的感光材料。
如權(quán)利要求2所述，當該照明裝置還包括一個設(shè)置在微型快門和照明面之間的第二微透鏡裝置，以便能適當?shù)貙⑼高^各個微型快門的光通道傳輸?shù)墓饩劢乖谡彰髅嫔蠒r，可實現(xiàn)在照明面上便利地照明，因為經(jīng)快門調(diào)制的光能在照明面上聚焦到光點上，其形狀和范圍由光學系統(tǒng)的大小和結(jié)構(gòu)來確定。
由于在快門孔中各個光束的強度分布是不均勻的，所以通過使用第二微透鏡裝置能改進光能的利用率。由于具有較小直徑的光通道(針孔)，這特別適用。所以在微型快門外面使用聚焦光學系統(tǒng)能顯著地增加效率，因為光束形狀(beam profile)的邊緣區(qū)域同樣聚焦到照明點。
如權(quán)利要求3所述，當發(fā)光器中的至少一個由與至少一個光源光學連接的一個光波導(dǎo)形成時，得到本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例，因為能以容易的方式用較少光損耗來有選擇地將光導(dǎo)入相關(guān)的微型快門中。
光波導(dǎo)是指光纖、自聚焦光波導(dǎo)、波導(dǎo)，等等。
當用光波導(dǎo)作為發(fā)光器并將光波導(dǎo)與光源相連時，能以最優(yōu)方式將大量的光導(dǎo)入照明位置。如果用弧形燈作光源情況尤其如此，因為與使用例如激光器的情況相比它們發(fā)出相當少的形狀分明的光。
例如，根據(jù)來自光源的弧光的輻射強度分布和所希望的強度水平，通過使用不同的中灰濾光片，還能使進入每一單獨光波導(dǎo)的光分級(graduate)。
當使用光波導(dǎo)(例如光纖)時，在離開調(diào)制裝置一段距離的中心放置光源或多個光源，這可便于維護和冷卻。
在一個或多個光源的配置中還有另外的自由度，這便于設(shè)計和制作。這被認為是一個特別的優(yōu)點，讓人回想到，當光源直接安裝在快門上方而不使用光波導(dǎo)的情況下，光源的實際尺寸要求希望相當高的曝光分辨率的照明系統(tǒng)加工成所需要尺寸。
空間的考慮把照明系統(tǒng)局限于較小范圍內(nèi)，因為直接在微型快門裝置上布置光波導(dǎo)端比布置光源要容易，這是由于光纖端通常比光源具有較小的尺寸。
用光波導(dǎo)或光纖作為能與光源光學連接的發(fā)光器，還能形成一些非常小型的照明單元，用相當簡單的方式能將這些照明單元一起制作成較大的照明單元，就象考慮到可能需要的實際照明條件最初將這些照明單元一起制造一樣，因為，在照明源和各個照明點或整個照明區(qū)域之間高要求的光傳輸，相對于各個照明單元的實際位置或整個照明系統(tǒng)中的光源的必需位置而言，并不是高要求的。
還能使光源離開這種結(jié)構(gòu)包括的靈敏部件一段距離，因而能更加簡化整個裝置的制作，當使用大量激光源時這應(yīng)該被看成是一個特別的優(yōu)點。
最后，應(yīng)該注意到，光纖在一定長度(通常為2米)上是均勻化的或是“束平整的”(“beam-cleaning”)，而且由光源發(fā)出的光在被導(dǎo)向照明位置或照明面和調(diào)制光學系統(tǒng)之前經(jīng)過自動矯正。
如權(quán)利要求4所述，當光波導(dǎo)由光纖形成時，能實現(xiàn)本發(fā)明一個特別優(yōu)選的實施例，因為，相對于常規(guī)光學系統(tǒng)而言，能相當容易地處理光纖。對于相當復(fù)雜的光學系統(tǒng)，這一點是很明顯的，在所述相當復(fù)雜光學系統(tǒng)中在沒有光波導(dǎo)情況下常規(guī)的傳輸光學器件不能操縱大量的子照明系統(tǒng)，每一子照明系統(tǒng)都有其自己的發(fā)光器。
如權(quán)利要求5所述，當光源的至少一個由短弧光燈來形成時，能在非常大量的微型快門上獲得非常高的照明強度并從而在較大的照明區(qū)域獲得非常高的照明強度，因為，與使用可以在市場上購得的激光源相比，它能在給定的所希望的波長獲得大很多的功率。
當照明源的數(shù)量受限制時，所得到的優(yōu)點是相當明顯的，因為已有短弧光燈的性能與激光源相比有一個優(yōu)點單個燈通過調(diào)制用的微型快門能照明較大的照明面。
例如，通過使用汞短弧隙放電燈能在350-450nm范圍得到所希望的輻射強度。由此能獲得約10W/sr的輻射強度，從而用一個燈就足以獲得用于常規(guī)的膠印板的合理的照明率。
因此，本發(fā)明開辟了以相當簡單的方式在較大區(qū)域獲得空前均勻的照明強度的可能性。
當用光纖吸收來自弧光燈的光功率時，能以簡單的并且是最優(yōu)的方式避免因光源的實際形狀和結(jié)構(gòu)引起的功率浪費，因為能相當自由地并按需要地將光纖放在弧光燈的光場內(nèi)。
光纖還提供了在照明區(qū)域上增加照明強度的可能性。
例如，可以將光纖組合成一個大的光纖束，相對于通過反射器聚集的集中光束來合適地放置光纖束，其中光源放置在反射器中。
如權(quán)利要求6所述，當該光源包括一個具有接收光的光波導(dǎo)或光纖的短弧光燈，在相對于燈的赤道軸E為+/-75°角度內(nèi)并在圍繞燈的球面上設(shè)置所述光波導(dǎo)或光纖，而且所述光波導(dǎo)或光纖與發(fā)光器光學連接并將光導(dǎo)入發(fā)光器時，根據(jù)本發(fā)明能在不使用反射器的情況下獲得的一個優(yōu)選實施例，因為來自短弧光燈的光被最佳地接收在各光纖中，因而這些光纖可被安置在距其一定距離的具有象球一樣形狀的球面上。
根據(jù)具體使用的例子，光纖連接包括布置在短弧光燈和微型快門陣列之間的大約150根光纖。
因此，似乎按照本發(fā)明使用的燈(例如，UV燈)是有吸引力的，因為由相應(yīng)的定向光波導(dǎo)能吸收和利用燈的其它有些不一致的光取向和強度，并接著通向和照明所使用的面照明系統(tǒng)。
例如，燈可以是一個汞短弧光燈。
當將多個光接收端分布在燈的球面上時，能通過調(diào)整光接收端相對于燈的位置來調(diào)整光在光波導(dǎo)的光接收端中的吸收和其輻射分布。
另一可能的實施例是構(gòu)成具有如上所述的反射器和光纖束的光源，反射器涂有合適的濾光涂層，光纖束相對于反射器合適地定向。這樣的濾光通常需要冷卻反射器。
這樣匯集光能的優(yōu)點是，該方法是非?？煽刂频?，并且該方法能以相當容易的方式在相對于反射器取向的光波導(dǎo)上提供均勻輸入。該反射器匯集和予先濾光的進一步優(yōu)點在于，安裝和維護可以大大方便。
如權(quán)利要求7所述，當光源中的至少一個由激光源形成時，根據(jù)本發(fā)明具有另外的一個優(yōu)點，因為在較大照明區(qū)域上需要的照明功率能由幾個激光源加起來來形成。
此外，根據(jù)本發(fā)明，激光源的使用可減少能量損耗并因而可提高效率，其一部分原因是能減少射入損耗，還有一部分原因是相當高的光源的利用率。在2000W弧光燈通常能在感光介質(zhì)上以調(diào)制光點的形式產(chǎn)生所需波長范圍的20W功率的地方，即，大約1％的效率，具有明確波長的二極管激光器通常能產(chǎn)生約5％的效率。
來自激光源的光是橢圓形的和象散的，這必須用光學系統(tǒng)來矯正。當使用光纖時，光分布在光纖中，并且光纖發(fā)出需要較少光學矯正的更均勻、“混合”的光束。
當照明源以幾個激光源的形式面對面地加在一起(face-summed)時，能在照明面上增加照明均勻性，因為，為了在提高整個系統(tǒng)的效率的同時達到均勻照明各個微型快門裝置的目的，可以分別調(diào)整激光源。
激光源可以是例如二極管激光器、固體激光器、氣體激光器、液體激光器、半導(dǎo)體激光器等。
如權(quán)利要求8所述，當用樞軸鉸接到微型快門裝置上的平板來形成能驅(qū)動的光闌部件時，可實現(xiàn)本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例。
如權(quán)利要求9所述，當該照明裝置包括至少一個光波導(dǎo)形式的發(fā)光器和至少一個準直透鏡，其中所述光波導(dǎo)與光源光學連接并被設(shè)置來照明按給定的工作面形狀配置的多個微型快門，而且所述至少一個準直透鏡設(shè)置在發(fā)光器和工作面形狀之間以便將準直光導(dǎo)向與微型快門相關(guān)聯(lián)的第一微透鏡裝置時，則能獲得微型快門和相應(yīng)光學系統(tǒng)的優(yōu)選部分，能形成一個完整的可再分的照明系統(tǒng)的一部分。
應(yīng)該注意到，可以將照明單元制成一個具有微型快門、光學部件和集成光波導(dǎo)或光纖的小型單元，以便該照明單元能以一個小型的并可調(diào)整的單元來銷售，僅僅是針對在給定應(yīng)用中所用的光源來進行調(diào)整。
如權(quán)利要求10所述，當微型快門的工作面形狀構(gòu)成六邊形時，可以簡單的方式獲得與相應(yīng)微型快門裝置一起制成和相結(jié)合的微型快門裝置的工作面形狀。
除上述與相應(yīng)微型快門裝置有關(guān)的幾何條件外，六邊形工作面形狀有如下優(yōu)點當使用照明具有圓形橫截面的微型快門裝置的發(fā)光器時，能獲得相當高的填充度。
根據(jù)外接圓了解到六邊形工作面形狀的填充度為大約83％，而方形工作面形狀的填充度約為63％。
此外，六邊形工作面形狀有如下優(yōu)點能以簡單的方式將各個微型快門分布在工作面形狀上，從而獲得所需照明分布。
可以想象在本發(fā)明的范圍內(nèi)還可以實現(xiàn)許多其它工作面形狀。
如權(quán)利要求11所述，當照明裝置包括至少八個六邊形，每一六邊形由與發(fā)光源光學連接的光纖照明時，可實現(xiàn)模件單元照明系統(tǒng)，能容易地將該系統(tǒng)一起制成有所需要的照明特征，這里照明源經(jīng)過光纖饋入每一六邊形。
如權(quán)利要求12所述，當在具有給定相互間距的微型快門的工作面形狀的橫向方向T，逐行定位具有相關(guān)微透鏡光學系統(tǒng)的各個微型快門，所述各行沿橫向方向相互偏移時，則獲得提高的照明分辨率。
如權(quán)利要求13所述，當這樣排列各行，使在工作面形狀的橫向方向T上的所有微型快門的投影沿橫向方向T形成有相互距離ΔL的多個照明點時，則獲得的本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例，因為可便利地將工作面形狀用于例如掃描或類似的運動照明，其中照明分辨率小于微型快門之間的最小可能距離。
如權(quán)利要求14所述，當全部地或部分地由六邊形聚焦透鏡構(gòu)成第一和/或第二透鏡裝置時，能獲得透鏡裝置的特別有利的幾何形狀，因為六邊形透鏡比圓形透鏡能更緊密地組合起來，這還可以使系統(tǒng)的效率得到提高。
如權(quán)利要求15所述，當微型快門的工作面形狀被配置在一個或多個照明頭上，每一照明頭和照明面適合于進行穿過照明區(qū)域的相對運動，還給所述裝置配有控制單元，用于根據(jù)照明頭與照明面之間的相對運動控制微型快門時，則能實現(xiàn)快速曝光的一個便利的另一方案，因為可以用照明單元照明較大的照明區(qū)域，就象可以增加照明分辨率一樣。
將意識到，能通過固定每一照明頭并移動照明區(qū)域來實現(xiàn)每一照明頭和照明區(qū)域之間的相對運動，能通過固定照明區(qū)域并移動照明頭來實現(xiàn)每一照明頭和照明區(qū)域之間的相對運動，以及能通過移動每一照明頭和照明區(qū)域來實現(xiàn)每一照明頭和照明區(qū)域之間的相對運動。
尤其是，能根據(jù)可移動單元的結(jié)構(gòu)和形狀來設(shè)置橫過照明面的運動。例如，能以分段運動的方式使具有多個快門的分立照明單元繞照明面運動，從而以分立照明面的和來構(gòu)成全部區(qū)域而實現(xiàn)指定的曝光。
如權(quán)利要求16所述，當由桿形成可移動單元，而且照明面和桿之間的相對運動是沿桿的橫向方向的簡單前進運動(single progressihgmovement)時，能實現(xiàn)本發(fā)明的一個特別優(yōu)選的實施例，因為這樣的掃描可以沿整個照明面的橫向方向給出全部的照明，從而避免在分立照明區(qū)域之間的邊界限線，以便在整個曝光中在運動方向橫向的曝光點中的定位誤差基本上減少為在照明單元的各個微型快門之間的相互定位誤差和波導(dǎo)中的誤差。
如權(quán)利要求17所述，當由在兩個位置之間來回運動的振蕩光闌單元來形成每一單獨的微型快門，所述振蕩光闌單元被懸掛以使彈性力作用在兩個位置之間的平衡位置，所述照明裝置還包括控制單元，該控制單元通過靜電力來控制振蕩光闌單元，所述光闌單元在兩個位置中的一個位置處擋住光通道時，則可獲得快速調(diào)制，因為，振蕩單元的固有頻率確定微型快門的轉(zhuǎn)換時間，振蕩單元的固有頻率是所述振蕩單元的振蕩參數(shù)(例如質(zhì)量，彈性和幾何形狀、以及內(nèi)力和外力)的函數(shù)。
因而，能由振蕩系統(tǒng)的固有頻率提高各個微型快門對來自控制單元的已知控制信號的響應(yīng)時間，因而可以按所需轉(zhuǎn)換時間確定所述響應(yīng)時間。
例如，在沒有上述彈性懸掛裝置的重要組成部分的情況下，可以構(gòu)成其它微型快門類型，因為主要通過全部沿光闌單元和其臂放置的電極使快門的光闌單元從一個位置移向另一位置。
如權(quán)利要求18所述，當位于微型快門裝置和照明面之間的照明單元還包括使由光通道發(fā)出的光束在照明面上發(fā)散的光學裝置時，能在較大的照明區(qū)域進行快速曝光，因為使由光通道發(fā)出的光束發(fā)散的光學裝置能保證微型快門裝置能照明與相應(yīng)微型快門裝置的尺寸對應(yīng)的區(qū)域，還能覆蓋尤其是在照明系統(tǒng)中的各種模件之間的盲區(qū)。
當光通道的橫截面在朝向照明面的光通道的下端有最大直徑時，如果各個快門板位于光通道上端的上面或上方，則能以最好的可能方式引導(dǎo)光，這使我們想到，通常企圖將來自第一微透鏡的光聚焦在快門板本身上。
當至少一個光通道是圓維體時，在朝向照明面的光通道的下端有最大直徑，這能實現(xiàn)本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例。
附圖下面將參考附圖更詳細地描述本發(fā)明，其中

圖1以其基本的形式表示本發(fā)明，圖2表示發(fā)光器如何連接到光源上的一個例子，圖3表示根據(jù)本發(fā)明的另一例子，其中用激光二極管構(gòu)成光源，圖4表示根據(jù)本發(fā)明的另一例子，其中用光波導(dǎo)構(gòu)成光源，圖5表示根據(jù)本發(fā)明的另一照明裝置的結(jié)構(gòu)，圖6表示根據(jù)本發(fā)明的掃描裝置，圖7-10描述本發(fā)明的具有大量微型快門的照明裝置的操作方式，圖11和12表示根據(jù)本發(fā)明用于掃描的照明模件，圖13表示本發(fā)明的用于快速曝光的照明模件的結(jié)構(gòu)，
圖14表示圖13中所示的照明模件的橫截面圖，圖15表示本發(fā)明光通道的形狀的例子。
實施例圖1表示根據(jù)本發(fā)明的一個例子。
用于點照明介質(zhì)9的裝置包括一個與由微透鏡2構(gòu)成的透鏡裝置相隔一段距離的發(fā)光器1，由帶有多個孔6的平板元件和相應(yīng)的光闌元件4構(gòu)成的微型快門裝置。由位移或轉(zhuǎn)動可分別電驅(qū)動光闌元件4。
就廣義來說，認為微型快門或光閥意味著可透過光光的光闌，它們可由例如微型機械式快門構(gòu)成。各個快門單元可以是例如在法國專利申請No.9412928和相應(yīng)的EP-A 709 706中所描述的類型，根據(jù)本發(fā)明，通過各個微型快門直接傳輸要調(diào)制的光以獲得最小的傳輸損耗是很明確的。
應(yīng)該注意到，在上述專利申請中描述的微型快門在本發(fā)明中特別有優(yōu)點，因為，如果在照明裝置和介質(zhì)之間相互運動的期間要在感光介質(zhì)上獲得合理的形狀分明的光點，該微型快門必須(并且能夠)具有非常小的上升/下降時間。更應(yīng)該注意到，根據(jù)本發(fā)明，由于高傳輸?shù)墓庑?yīng)，所以在各個照明點上具有相當短的照明時間。
每一光閥至少具有一個單獨可尋址的打開和關(guān)閉狀態(tài)，在此狀態(tài)，相對于光通過相應(yīng)的光通道，分別呈現(xiàn)最小減光和最大減光。
就此而論，微型機械式快門具有優(yōu)點在上述兩種狀態(tài)中的調(diào)光實際上是最佳的，因為實際上由微型機械式平板或類似物提供調(diào)光，這些機械式平板或類似物在最大減光狀態(tài)簡單地擋住光線的通過并原則上在最小減光狀態(tài)使光束不變暗淡。
所示例子的作用在于，收集的準直光束A被聚焦在微型快門裝置的孔6中，以便在圖1所示位置中光闌單元4擋住光通路，而在它們的打開狀態(tài)允許光通過孔6以便照明介質(zhì)9上與各個孔6相應(yīng)的照明點。
應(yīng)該注意到，本實施例其結(jié)構(gòu)非常簡單，因為在孔6和介質(zhì)9之間沒有使用聚焦光學器件。
在EP 0 642 423 B 1中描述了該技術(shù)的基本形式，介質(zhì)9或照明平板被準確地設(shè)置在光束的菲涅耳區(qū)和夫瑯和弗區(qū)之間的過渡區(qū)中。
此外，應(yīng)該注意到，在微型快門裝置相適應(yīng)的實施例中，還可將快門板放在取向朝向照明表面的板的或介質(zhì)9的下面。
圖2表示本發(fā)明另一實施例的橫截面圖。
照明系統(tǒng)包括多個微型快門裝置(沒有示出)，每一個都光學連接到多個光纖13上，而且光纖13光學連接到弧形吸收擋板11和12，弧形吸收擋板11和12繞短弧光燈10的軸一起延伸360°。
光纖13固定在吸收擋板上，以便它們在上角度Ua和下角度La之間的吸收擋板11、12上的區(qū)域中繞燈360°吸收光。
使角度Ua和La適應(yīng)所使用的具體的短弧光燈。對于汞(Hg)短弧光燈，例如選擇相對于燈的赤道平面E為+60°和-30°。
也可以相對于有關(guān)燈的強度分布來選擇各個光纖13相對于它們之間的角度在吸收板11、12上的實際定位和固定；赤道平面。
因此，每一光纖13都照明一個子系統(tǒng)，例如可以與圖1中所示的一個相對應(yīng)，這里光纖的發(fā)光端13與發(fā)光器1相對應(yīng)。
根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，圍繞吸收擋板11、12的光纖13的數(shù)量將大約是150，每一個都能照明與其光學連接的微型快門系統(tǒng)。
根據(jù)本發(fā)明的該實施例，每一光纖能照明5-600個光通道，從而用相應(yīng)數(shù)量的較小光束分配來自光纖的光。
所以，根據(jù)本發(fā)明，能獲得微型快門的均勻照明，從而獲得照明面的均勻照明，而保持良好效率。
根據(jù)本發(fā)明所示出的實施例，在光源和照明面之間需要的光波導(dǎo)的數(shù)量相對于每一光通道的獨立光波導(dǎo)減少了5-600倍，而在整個照明面上保持均勻照明。
可以便利地將光纖13配給該微型快門，使兩個相鄰光纖之間的強度差不會超過給定的最大極限值，或者，如果超過最大極限值，使兩相鄰光纖不會形成兩個相鄰微型快門裝置。
圖3表示根據(jù)本發(fā)明的另一實施例，這里使用激光二極管作為光源。
因而，使激光二極管21位于夾具20上，用于照明準直透鏡22、第一微透鏡裝置23、由具有光通道26的干底片板(wafer plate)25和相應(yīng)光闌24配置的微型快門裝置、第二微透鏡裝置27和最后的照明板28。
應(yīng)該強調(diào)的是，為了清楚起見，示出的圖形并沒有描述例如圖象曝光的典型應(yīng)用，因為在這些應(yīng)用中的準直透鏡典型地將照明大量的微透鏡和相應(yīng)的快門。
根據(jù)存儲的數(shù)字數(shù)據(jù)和可能給出的相對于照明板28的相對運動，打開和閉合各個光闌元件24，即調(diào)制各光闌元件24。
激光二極管21發(fā)射光束，其在準直透鏡22中被準直為光束A′。接著該光束A′被導(dǎo)入微透鏡裝置23中，微透鏡裝置23將光束A′在微型快門裝置的光通道26中聚焦為多個光束B′，將光束C′從微型快門裝置引導(dǎo)到第二微型透鏡裝置27中，并由第二微型透鏡裝置27將各個光束D′聚焦在照明板28上，作為具有光點直徑Sd的照明光點。為了清楚起見，這在圖中并沒有按比例畫出。
在一個具體的應(yīng)用中每一發(fā)光器能照明5-600個光通道。例如根據(jù)本發(fā)明的分辨率可以選為2450DPI，即點之間為10μm。
準直透鏡22的直徑是5-10mm，在微透鏡裝置23和27中的各個微透鏡具有f2-300μm的直徑。微透鏡間的中心距離同樣是2-300μm的數(shù)量級，所以，這也與干底片板25中的孔之間的距離對應(yīng)。在干底片板25中的各個光通道26通常具有20-40μm的最小直徑，并且，快門板24本身稍微大一點以便能使它完全覆蓋孔。按照本實施例，照明板28的光點直徑Sd可以為12-25μm。
開關(guān)比(分別通過打開快門和閉合快門得到的光的比)的數(shù)量級是1000∶1或更好，這比最好的公知LCD芯片好大約10倍。
將意識到，按照本發(fā)明可以并且在某些情況下應(yīng)該將多個準直透鏡構(gòu)成一個準直透鏡系統(tǒng)，以獲得較高的效率。
圖4表示另一實施例，其結(jié)構(gòu)的基本形式與圖3所示的一個實施例類似。
光波導(dǎo)29位于夾具20上，用于照明準直透鏡22、第一微透鏡裝置23、配置在帶有光通道26和相關(guān)聯(lián)光闌元件24的平板25中的微型快門裝置、第二微透鏡裝置27和最后的照明板28。
應(yīng)該強調(diào)的是，為了清楚起見，示出的圖形并沒有表示例如圖象曝光的典型應(yīng)用，因為在這些應(yīng)用中的準直透鏡22通常將照明大量的微透鏡和相應(yīng)的快門。
根據(jù)存儲的數(shù)字數(shù)據(jù)和可能給出的相對于照明板28的相對運動，打開和閉合各個光闌元件24，即調(diào)制各光闌元件24。
具有適合的光學特性的光纖29或光波導(dǎo)發(fā)射光束，并在準直透鏡22中將該光束準直為光束A′。接著將光束A′導(dǎo)入微透鏡裝置23中，微透鏡裝置23則將光束A′在微型快門裝置的孔26中聚焦為多個光束B′，光束C′則從微型快門裝置引導(dǎo)到第二微型快門裝置27中，并在這里將各個光束D′聚焦在照明板28上作為的照明光點。
在該應(yīng)用中所確定的是，各微型快門組通過所示的光纖接收來自光源的光。
如圖所示，因而有可能主要能考慮各個微型快門相對照明面的實際照明的必須位置或要求位置來放置各個快門，接著，在沒有更大技術(shù)困難的情況下，能通過所示的光纖或具有相應(yīng)特性的其它形式的光波導(dǎo)將光線導(dǎo)入微型快門組中。
圖5表示根據(jù)本發(fā)明的微型快門結(jié)構(gòu)的一個例子。
沿X方向運動的掃描桿30包括多個六邊體32，每一個六邊體32都包括根據(jù)本發(fā)明的大量的微型快門。
每一六邊體都包括與圖4所示相對應(yīng)的一個微型快門裝置，所述微型快門裝置包括與微透鏡裝置和光闌元件相關(guān)聯(lián)的400-600個光通道26。
經(jīng)過準直透鏡31由設(shè)置在每一六邊體上方的光纖照明每一六邊體32，準直透鏡31與圖4中所示的準直透鏡相對應(yīng)。
沿掃描桿的30的縱向方向，子區(qū)域34和38構(gòu)成通常所說的覆蓋區(qū)，將所述覆蓋區(qū)相互設(shè)置為通過在X方向上掃描桿30適當?shù)耐降剡\動，使掃描桿30的各個微型快門可以照明該介質(zhì)上間隔等距離的照明點，由掃描桿和在下面的感光介質(zhì)之間的相對速度來確定所述的適當?shù)臅簳r同步。
在掃描桿30的縱向方向上六邊體中的所有微型快門的照明點的投影，將在掃描桿30的整個縱向方向上提供相同距離間隔的照明點。
在圖7-9中表示上面所述的在本發(fā)明六邊體中的各個微型快門的詳細截面圖。
圖6表示掃描裝置40的橫截面圖。
使用完成本發(fā)明的掃描桿的總目的是，獲得比由所選微型快門的尺寸所允許的分辨率高的分辨率，并獲得經(jīng)濟便利的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。
通過移動裝置(沒有示出)使掃描裝置40能在X方向上相對基片41作相對運動。掃描裝置40包括一個掃描桿30，其與圖5中所示的相對應(yīng)。
所示出的掃描裝置能進行相當快速的掃描運動，而保持具有高照明強度、高通/斷比、高照明分辨率和較小上升/下降時間的有效照明。
圖7-9表示本發(fā)明微型快門裝置的截面圖，其中按行61、62、63、64、65和66的面形設(shè)置各個微型快門。
為了清楚起見，僅僅表示與各個微型快門相關(guān)聯(lián)的微透鏡50和在微型快門中提供的光通道51。
具有相應(yīng)光學器件的每一微型快門都有一個最大范圍，該最大范圍與相應(yīng)微透鏡50之間的中心距離對應(yīng)，按照所描述的例子，該最大范圍為大約100μm，并且，與各個微型快門相應(yīng)的在下面的感光介質(zhì)(沒有示出)上的光點為大約12-25μm，具有約10μm的分辨率和10行的快門。
行61與62、63與64、65與66相互之間偏移是有效相互距離的一半，而行62與63、64與65相互之間偏移是有效相互距離與所需分辨率之和的一半。
實際上，每一微型快門通常都有大約250μm的范圍，因此，具有約10μm的分辨率需要在微型快門陣列中有大量的行。
圖7中表示，在掃描裝置運動期間，行61如何通過掃描線SL，允許在線BL 1上示出的點中尋址和調(diào)制掃描線。
圖8中表示，在掃描裝置運動期間，行62如何通過掃描線SL，允許在線BL 2上示出的點中尋址和調(diào)制掃描線，其中，點61′從微型快門行61發(fā)出，點62′從微型快門行62發(fā)出。
圖9中表示，在掃描裝置運動期間，行63如何通過掃描線SL，允許在線BL 3上示出的點中尋址和調(diào)制掃描線，其中，如圖8所示，點61′從微型快門行61發(fā)出，點62′從微型快門行62發(fā)出，點63′從微型快門行63發(fā)出。
在圖10中表示，當所有的10行(僅僅表示行61-66)都已經(jīng)通過掃描線時，用與行61-66對應(yīng)的光點61′-66′如何形成總圖形。
應(yīng)該指出的是，關(guān)于圖7-9，可將與每一快門相應(yīng)的各個微透鏡例如構(gòu)造成六邊形透鏡，從而通過防止光落在微透鏡的外邊而使光損耗減為最小。
圖11表示根據(jù)本發(fā)明的照明模件的另一例子。
照明模件80包括八個六邊形面81，每一個六邊形面81都包括根據(jù)本發(fā)明的400-600個微型快門(沒有示出)和相應(yīng)的光學部件。由來自光纖(沒有示出)的準直光82照明每一六邊形。各個六邊形面的基本結(jié)構(gòu)如圖4所示。光纖與汞短弧光燈形式的UV光源連接。
能以大約±1μm的精度相互定位各個照明模件的位置。
六邊形面81共同起作用，使覆蓋區(qū)一起形成一個照明陣列，該照明陣列與在覆蓋區(qū)外的照明陣列對應(yīng)。
使六邊形面81的微型快門與控制單元電連接，該控制單元根據(jù)例如RIP(光柵圖象處理器)給微型快門提供必需的控制數(shù)據(jù)，并且與掃描桿和感光介質(zhì)之間的相對運動同步地打開和閉合各個微型快門。
照明模件80的幾何形狀，保證能以簡單的方式使模件80與例如具有所需長度的掃描桿一起構(gòu)成。
根據(jù)本發(fā)明，由八個光纖(沒有示出)照明所示出的照明模件的每一個。
可以使用集成準直光學部件和光纖將照明模件80制成小型模件，以便以簡單的方式通過將光纖與光源連接并調(diào)節(jié)光纖與光源的連接來容易地校準模件和使模件準備好(“ready to go”)，就象能將一個或多個電閘門(沒有示出)與一個總控制處理器單元(沒有示出)相連接一樣。
在與圖6所示的掃描單元對應(yīng)的掃描單元中例如可以使用照明模件，在掃描桿上設(shè)置有24個照明模件80〔LSAs，光屏陣列(LightScreen Arrays)〕，所述照明模件的每一個都與8個光波導(dǎo)光學連接?？偣?92根光纖與同一光源(例如，一個1kw的Hg短弧光汞燈)連接。
使用一個長的掃描桿導(dǎo)致連續(xù)照明照明面的全部橫截面，而不是照明不連續(xù)的區(qū)域，從而可避免在邊界區(qū)域上的不連續(xù)或通常所說的緩沖區(qū)。
圖12表示根據(jù)本發(fā)明的照明模件85的一個例子的示意圖，該照明模件基本上相當于圖11所示的照明模件80。
能以大約±1μm的精度相互定位各個照明模件85的位置。
例如在分辨率為2540 DPI的平臺型圖象設(shè)置器中可以使用照明模件80、85。
照明模件85包括八個六邊形面87，每一個六邊形面87都包括根據(jù)本發(fā)明的400-600個微型快門(沒有示出)和相應(yīng)的光學部件。由來自光纖(沒有示出)的準直光87照明每一六邊形面。這些光纖與例如汞短弧光燈形式的一個或多個UV光源連接。
六邊形面87共同起作用，使覆蓋區(qū)一起形成一個照明陣列，該照明陣列與在覆蓋區(qū)外的照明陣列對應(yīng)。
使六邊形面87的微型快門與控制單元電連接，該控制單元根據(jù)例如RIP(光柵圖象處理器)給微型快門提供必需的控制數(shù)據(jù)。
照明模件85的幾何形狀，保證能以簡單的方式使模件85與例如具有所需長度的掃描桿一起構(gòu)成。
此外，能便利地使用所示出的面形進行兩次曝光，當希望這樣作的時候，因為能以簡單的方式兩次照明每一點。
由八個光纖(沒有示出)照明所示出的照明模件的每一個。
可以使用集成準直光學部件和光纖將照明模件85制成小型模件，以便以簡單的方式通過將光纖與光源連接來容易地校準模件和使模件準備好(“ready to go”)，就象能將一個或多個電閘門(沒有示出)與一個基本控制處理器單元(沒有示出)相連接一樣。
圖13表示根據(jù)本發(fā)明的照明模件95的一個例子的示意圖。該照明模件以其基本形狀相當于圖12所示的照明模件，但是，在光通道的下端和照明區(qū)域之間有一個附加的散光光學部件。
照明模件95包括八個六邊形面97，每一個六邊形面97都包括根據(jù)本發(fā)明的400-600個型快門(沒有示出)和相應(yīng)的光學部件。由來自光纖(沒有示出)的準直光97照明每一六邊形面。這些光纖與例如激光二極管(沒有示出)形式的一個或多個UV光源連接。
六邊形面97共同起作用，以便它們一起形成一個照明陣列，該照明陣列能在不進行掃描的情況下同時照明整個在下面的照明區(qū)。例如，用大約50μm的分辨率、508DIP和50-100μm的照明點能進行這類快速曝光。為了快速曝光例如一整張A4紙，這樣的一個照明矩陣必須包括4200×5940個微型快門。
理想地，這里應(yīng)該以相當于投影圖上約±1μm的相互精度定位各個照明模件95的位置。
六邊形面97的微型快門與控制單元電連接，該控制單元根據(jù)RIP(光柵圖象處理器)給微型快門提供必需的控制數(shù)據(jù)。
照明模件95的幾何形狀，保證能以簡單的方式使照明模件一起構(gòu)成一個具有所需區(qū)域范圍的一個完整的照明單元。
應(yīng)該注意，在所示實例中的光源可以是單色的，因而每個面形例如可由激光二極管照明，如圖3所示。
應(yīng)該注意到，各個快門圍成的外形或面形例如可以是方形而不是六邊形，并且可以是不同的尺寸。
圖14是圖13所示照明模件95的橫截面圖。
照明模件的基本結(jié)構(gòu)與圖4所示的相當，用發(fā)散光學部件98代替第二微透鏡裝置，發(fā)散光學部件98使光束C′99發(fā)散成為光束D′，99并將它們聚焦在照明板94上。
圖15表示如何形成光通道的本發(fā)明的另一個例子。
為了清楚起見，所示的光通道表示在同一干膠片板(wafer plate)中。
因此，將光通道101制造成兩個子部分，并在玻璃的干膠片板100中蝕刻這兩個子部分。
而且，在同一或另一干膠片板100中將另一光通道102制造成錐體。
在所示的實施例中，使與光通道相關(guān)聯(lián)的快門板的定位在光通道的橫截面為最小的干膠片板的側(cè)面，因為來自發(fā)光器或照明源(沒有示出)的光線通常聚焦在快門平板本身上，以實現(xiàn)在全部相關(guān)的照明點上盡可能地不連續(xù)并快速地調(diào)制。如果使快門平板位于干膠片板的下側(cè)，則光通道通常在下側(cè)具有最小的橫截面(沒有示出)。
應(yīng)該知道，為了直觀在某些方面簡化了所描述的例子。然而，這并不限制本發(fā)明為上面所述的內(nèi)容，而僅僅是描述本發(fā)明的全部基本特征。
因此，應(yīng)該知道，本發(fā)明不僅僅能用于曝光所示出的例子中的同類的底片或印刷板，而是能便利地在完全不同的應(yīng)用中用于照明其它類型的感光材料。
權(quán)利要求
1.一種點照明介質(zhì)用的照明裝置，它包括至少一個發(fā)光器，所述發(fā)光器被設(shè)置成通過一個微型快門裝置照明至少一個照明面，所述的微型快門裝置包括多個微型快門，每一個微型快門包括一個光通道和一個與光通道相關(guān)聯(lián)的能電驅(qū)動的光闌部件(4)，其特征在于，發(fā)光器(1)的至少一個被設(shè)置成經(jīng)過第一透鏡裝置(2；23)照明至少兩個微型快門，所述透鏡裝置包括相對于每一微型快門設(shè)置的至少一個微透鏡，以便由一個發(fā)光器或多個發(fā)光器發(fā)出的光聚焦在各個微型快門的光通道(6；26)的光軸上或光軸的附近。
2.如權(quán)利要求1所述的照明裝置，其特征在于，它還包括一個設(shè)置在微型快門和照明面之間的第二微透鏡裝置(27)，以便能適當?shù)貙⑼高^各個微型快門的光通道(6；26)傳輸?shù)墓饩劢乖谡彰髅?9；28)上。
3.如權(quán)利要求1所述的照明裝置，其特征在于發(fā)光器中的至少一個由一個光波導(dǎo)(13；29)形成，所述光波導(dǎo)與至少一個光源光學連接。
4.如權(quán)利要求3所述的照明裝置，其特征在于該光波導(dǎo)由光纖形成。
5.如權(quán)利要求1-4所述的照明裝置，其特征在于光源(10)的至少一個由短弧光燈來形成。
6.如權(quán)利要求1-5所述的照明裝置，其特征在于，該光源包括一個具有接收光的光波導(dǎo)或光纖(13)的短弧光燈(10)，在相對于燈的赤道軸(E)為+/-75 °角度內(nèi)并在圍繞燈的球面(11，12)上設(shè)置所述光波導(dǎo)或光纖(13)，而且所述光波導(dǎo)或光纖(13)與發(fā)光器光學連接并將光導(dǎo)入發(fā)光器。
7.如權(quán)利要求1-6所述的照明裝置，其特征在于，光源中的至少一個由激光光源(21)形成。
8.如權(quán)利要求1-7所述的照明裝置，其特征在于，用樞軸鉸接到微型快門裝置上的平板來形成能驅(qū)動的光闌部件。
9.如權(quán)利要求1-8所述的照明裝置，其特征在于，它包括至少一個光波導(dǎo)(29)形式的發(fā)光器和至少一個準直透鏡，其中所述光波導(dǎo)(29)與光源光學連接并被設(shè)置來照明按給定的工作面形狀配置的多個微型快門；而且所述至少一個準直透鏡(22)設(shè)置在發(fā)光器和工作面形狀之間，以便將準直光導(dǎo)向與微型快門相關(guān)聯(lián)的第一微透鏡裝置(2；23)。
10.如權(quán)利要求9所述的照明裝置，其特征在于，該微型快門的工作面形狀構(gòu)成六邊形(32；81；87)。
11.如權(quán)利要求9或10所述的照明裝置，其特征在于，該照明裝置包括至少八個六邊形(81；87)，每一六邊形由與發(fā)光源光學連接的光纖照明。
12.如權(quán)利要求9-11所述的照明裝置，其特征在于，在具有給定相互間距的微型快門的工作面形狀的橫向方向，逐行定位具有相關(guān)微透鏡光學系統(tǒng)的各個微型快門，所述各行沿橫向方向相互偏移。
13.如權(quán)利要求9-12所述的照明裝置，其特征在于這樣排列各行，使在工作面形狀的橫向方向上的所有微型快門的投影沿橫向方向形成有相互一定距離的多個照明點。
14.如權(quán)利要求1-13所述的照明裝置，其特征在于，全部地或部分地由六邊形聚焦透鏡構(gòu)成第一和/或第二透鏡裝置(23；27)。
15.如權(quán)利要求1-14所述的照明裝置，其特征在于，微型快門的工作面形狀被配置在一個或多個照明頭(40)上，每一照明頭和照明面適合于進行相對運動，還給所述裝置配有控制單元，用于根據(jù)照明頭與照明面(41)之間的相對運動控制微型快門。
16.如權(quán)利要求1-15所述的照明裝置，其特征在于，由桿(30)形成照明頭，而且照明面(41)和桿(30)之間的相對運動是沿桿的橫向方向的簡單的前進運動。
17.如權(quán)利要求1-16所述的照明裝置，其特征在于，由在兩個位置之間來回運動的振蕩光闌單元來形成每一單獨的微型快門，所述振蕩光闌單元被懸掛以使彈性力作用在兩個位置之間的平衡位置，所述照明裝置還包括控制單元，該控制單元通過靜電力來控制振蕩光闌單元，所述光闌單元在兩個位置中的一個位置處擋住光通道。
18.如權(quán)利要求1-17所述的照明裝置，其特征在于，位于微型快門裝置和照明面之間的照明單元還包括使由光通道發(fā)出的光束在照明面上發(fā)散的光學裝置(98)。
19.一種通過至少一個發(fā)光器來點照明介質(zhì)用的方法，所述發(fā)光器被設(shè)置成能通過一個微型快門裝置照明至少一個照明面，所述的微型快門裝置包括多個微型快門，每一個微型快門包括一個光通道和一個與光通道相關(guān)聯(lián)的能電驅(qū)動的光闌部件(4)，其特征在于，發(fā)光器(1)的至少一個被設(shè)置成能經(jīng)過一個第一透鏡裝置(2；23)照明至少兩個微型快門，所述透鏡裝置包括相對于每一微型快門設(shè)置的至少一個的微透鏡，以便由一個發(fā)光器或多個發(fā)光器發(fā)出的光聚焦在各個微型快門的光通道(6；26)的光軸上或光軸的附近。
20.如權(quán)利要求19所述的方法，其特征在于，它還包括第二微透鏡裝置(27)被設(shè)置在微型快門和照明面之間，以便能將透過各個微型快門的光通道(6；26)傳輸?shù)墓夂线m地聚焦在照明面(9；28)上。
21.如權(quán)利要求19或20所述的方法，其特征在于發(fā)光器中的至少一個由一個光波導(dǎo)(13；29)形成，所述光波導(dǎo)與至少一個光源光學連接。
全文摘要
本發(fā)明涉及至少一個發(fā)光器,所述發(fā)光器被設(shè)置成通過一個微型快門裝置照明至少一個照明面,所述的微型快門裝置包括至少一個微型快門,每一個微型快門包括一個貫穿照明孔和一個與貫穿照明孔相關(guān)聯(lián)的能電驅(qū)動的光闌部件(4),發(fā)光器(1)的至少一個被設(shè)置成能經(jīng)過一個第一透鏡裝置照明至少兩個微型快門,所述透鏡裝置包括相對于每一微型快門設(shè)置的至少一個微透鏡,以便由一個發(fā)光器或多個發(fā)光器發(fā)出的光聚焦在各個微型快門中。根據(jù)本發(fā)明,能用空前高的、均勻的照明強度實現(xiàn)在照明面上照明整個非常大的區(qū)域。
文檔編號B41J2/45GK1252874SQ988041
公開日2000年5月10日 申請日期1998年4月14日 優(yōu)先權(quán)日1997年4月14日
發(fā)明者漢寧·漢寧森 申請人:迪科公司