專利名稱：使用展像段的光學(xué)圖案生成器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明主要地涉及光學(xué)地生成比如圖像點(diǎn)、斑或者線的陣列的圖形圖案。具體而 言，本發(fā)明涉及使用具有多個(gè)展像(axicon)偏轉(zhuǎn)段的旋轉(zhuǎn)部件來生成這樣的圖案。
背景技術(shù)：
在多種應(yīng)用中使用預(yù)定義的斑或者圖像結(jié)構(gòu)圖案的光學(xué)生成。數(shù)字復(fù)印機(jī)、手持 條形碼掃描儀、工業(yè)切割或者焊接操作、打印機(jī)、指紋標(biāo)識(shí)、燈光表演娛樂、遠(yuǎn)程通信切換、 醫(yī)療應(yīng)用和光學(xué)顯示器為少數(shù)例子。在用于生成圖形圖案的最常用機(jī)制之中有傾斜鏡(例 如由電流計(jì)驅(qū)動(dòng)的振蕩鏡)和來自旋轉(zhuǎn)凸多邊形的反射。然而，基于傾斜鏡的光學(xué)圖案生成器通常具有使它們并不適合于某些應(yīng)用的特 性。例如，通過來回掃描傾斜鏡來實(shí)現(xiàn)這些設(shè)備中的圖案生成。但是傾斜鏡的振蕩或者來 回掃描要求鏡移動(dòng)停止、然后反轉(zhuǎn)它的方向。這需要時(shí)間，從而限制可以產(chǎn)生圖案的速率。 為了增加圖案生成速率，常常在電流計(jì)諧振頻率附近驅(qū)動(dòng)這些系統(tǒng)中的鏡。然而，這嚴(yán)格地 制約可以產(chǎn)生的圖案并且減少系統(tǒng)占空比。例如，難以產(chǎn)生不規(guī)則圖案，因?yàn)殓R運(yùn)動(dòng)限于振 蕩。接近諧振的條件也限制可以實(shí)現(xiàn)的圖案生成速率范圍。例如，難以在寬的速率范圍內(nèi) 調(diào)諧這樣的系統(tǒng)，因?yàn)榻咏C振的條件僅存在于小的速率范圍內(nèi)。此外，諧振圖案生成器的 角速率通常為正弦而不適合于大量如下應(yīng)用，在這些應(yīng)用中在各點(diǎn)的停留時(shí)間必須合理地 恒定并且持續(xù)時(shí)間合理地長。如果希望二維圖像圖案(例如連串平行線或者二維斑圖案)，則通常單個(gè)鏡在兩 個(gè)方向上同時(shí)傾斜或者使用兩個(gè)協(xié)調(diào)的傾斜鏡。在許多情況下，能量源(如激光)的效率或者占空比也是重要的。效率或者占空 比可以定義為在處理位置按照希望圖案沉積的能量與源在給定時(shí)間段中遞送的總能量之 比。如果圖案與背景視野相比稀疏，則可優(yōu)選地關(guān)斷能量源并且在未曝光的背景內(nèi)快速掃 描，然后在圖像已經(jīng)穩(wěn)定于待曝光的圖像點(diǎn)時(shí)恢復(fù)接通源。這需要一種可以快速地進(jìn)行加 速、減速和穩(wěn)定的甚至更具響應(yīng)性的設(shè)備。由于這些必備特性，電流計(jì)或者凸多邊形或者其 他現(xiàn)有技術(shù)的機(jī)制并未很好地適合于高速圖案生成，特別是如果該圖案是不規(guī)則或者稀疏 圖案。在旋轉(zhuǎn)凸多邊形系統(tǒng)中，使三維多邊形的多條邊反射并且圍繞中心軸旋轉(zhuǎn)多邊 形。隨著多邊形的各反射邊旋轉(zhuǎn)經(jīng)過入射光束，光束被反射以在掃描線上生成點(diǎn)軌跡。各 反射邊的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生不同掃描線。如果所有多邊形邊相同，則各多邊形邊掃描相同線。如果 反射邊參照中心旋轉(zhuǎn)軸具有不同棱鏡角，則各邊產(chǎn)生不同移位掃描線。
然而，旋轉(zhuǎn)多邊形方式也具有使得它并不適合于某些應(yīng)用的弊端。例如，產(chǎn)生連串 掃描線的系統(tǒng)可能受到由多邊形旋轉(zhuǎn)引起的像差所困擾。為了產(chǎn)生連串掃描線，各多邊形 邊必須具有在與掃描方向垂直的方向上偏移掃描線的不同錐體角。然而，隨著各邊旋轉(zhuǎn)經(jīng) 過入射光束，反射多邊形邊的角定向隨著旋轉(zhuǎn)角而改變。這可能引起偏移量隨著旋轉(zhuǎn)角而 改變和/或引起其他不利圖像像差。不利圖像像差的一個(gè)例子為線弓(line bow)。理想掃 描線通常為直線，但是實(shí)際掃描線常常由于反射表面角定向隨著多邊形旋轉(zhuǎn)的改變而為弓 形弧。圖像弧的下陷是掃描線中的“弓”，并且弓的量通常依賴于多邊形的反射邊上的錐體 角的量。當(dāng)在多邊形邊上使用不同錐體角來掃描不同線時(shí)，針對(duì)各掃描線產(chǎn)生不同量的線 弓。多邊形旋轉(zhuǎn)引起的掃描線弓和其他影響根據(jù)應(yīng)用可能引起另外的問題。例如，在 一些應(yīng)用中，掃描動(dòng)作用來補(bǔ)償掃描系統(tǒng)相對(duì)于處理位置(或者表面)的運(yùn)動(dòng)，從而光學(xué)圖 案在光學(xué)系統(tǒng)參照表面移動(dòng)時(shí)理想地保持固定于處理位置。在這一情況下，掃描線弓和其 他由多邊形引起的像差將使光學(xué)圖案在與掃描方向垂直的方向上移動(dòng)。光學(xué)圖案參照處理 位置/表面的不利移動(dòng)造成不利的圖像模糊。光學(xué)圖案生成器(比如電流計(jì)驅(qū)動(dòng)的鏡或者凸旋轉(zhuǎn)多邊形)通常需要復(fù)雜的多元 件象變(anamorphic)光學(xué)系統(tǒng)以產(chǎn)生在兩個(gè)正交方向上具有不同尺度的圖像點(diǎn)。一些應(yīng) 用需要強(qiáng)橢圓形而不是圓形的圖像。工業(yè)焊接應(yīng)用和一些醫(yī)療應(yīng)用需要象變圖像結(jié)構(gòu)的這 一條件。這些光學(xué)系統(tǒng)的復(fù)雜度使得很難在處理位置的整個(gè)區(qū)域內(nèi)保持相同圖像結(jié)構(gòu)幾何 形狀，因?yàn)橄笞児鈱W(xué)系統(tǒng)具有隨著圖像場(chǎng)位置而變化的像差。因此，需要可以按照高占空比、在各圖像點(diǎn)的停留時(shí)間可能長久并且特別用于生 成不規(guī)則圖案的高速操作的光學(xué)圖案生成器。也需要像差減少和/或圖像模糊減少的圖案 生成器。在許多應(yīng)用中還需要象變的并且在整個(gè)圖像場(chǎng)內(nèi)形狀相對(duì)恒定的圖像結(jié)構(gòu)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明通過提供一種使用具有展像段的旋轉(zhuǎn)部件的光學(xué)圖案生成器來克服現(xiàn)有 技術(shù)的局限。旋轉(zhuǎn)部件包括多個(gè)反射展像段。至少兩個(gè)展像段具有不同夾角。旋轉(zhuǎn)部件被 定位成使得展像段隨著旋轉(zhuǎn)部件圍繞它的旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)經(jīng)過入射光束。各展像段偏轉(zhuǎn) 入射光束以生成圖形。集合中的展像段生成圖形圖案。在另一方面中，光學(xué)圖案生成器還包括象變光學(xué)器件(例如，圓柱透鏡)。一些象 變光學(xué)器件在矢平面中壓縮入射光束如成像到展像段上(例如，通過將光束成像到線軌跡 上)。附加象變光學(xué)器件然后在光束離開展像段之后在矢平面中解壓光束。以這一方式，減 少光束在展像段上的寬度，因此增加占空比。此外，可以通過調(diào)節(jié)象變光學(xué)器件的相對(duì)光學(xué) 放大率(power)來調(diào)節(jié)在目標(biāo)位置產(chǎn)生的圖形的形狀。例如，可以調(diào)節(jié)光束在目標(biāo)位置的 矢平面和子午平面中的數(shù)值孔徑和/或斑寬度。展像是繞轉(zhuǎn)表面。它們圍繞繞轉(zhuǎn)軸可旋轉(zhuǎn)地對(duì)稱。在一些實(shí)施例中，展像段被定 位成使得它們的繞轉(zhuǎn)軸與用于旋轉(zhuǎn)部件的旋轉(zhuǎn)軸重合。以這一方式，展像段向光束呈現(xiàn)的 形狀并不隨著展像段旋轉(zhuǎn)經(jīng)過光束而改變，并且產(chǎn)生的對(duì)應(yīng)圖形也不會(huì)改變。在一種替代 方式中，旋轉(zhuǎn)軸與繞轉(zhuǎn)軸平行、但是從繞轉(zhuǎn)軸移位。這可以用來創(chuàng)建略微改變(例如，略微 移動(dòng))的圖形，這可以有利地使用于某些應(yīng)用中。
可以通過使用在光學(xué)圖案生成器上入射的多個(gè)光束來增加總吞吐。在另一實(shí)施方式中，光學(xué)圖案生成器使用雙展像設(shè)計(jì)。在這一情況下，有兩個(gè)部 件，其中至少一個(gè)部件旋轉(zhuǎn)。兩個(gè)部件具有反射展像段。對(duì)于旋轉(zhuǎn)部件，展像段隨著旋轉(zhuǎn)部 件圍繞它的旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)經(jīng)過光束。傳入光束由來自各部件的一個(gè)展像段偏轉(zhuǎn)。兩個(gè) 展像段配合以偏轉(zhuǎn)入射光束以生成圖形圖案中的圖形。許多不同配置是可能的。例如，第 一部件可以旋轉(zhuǎn)而第二部件靜止，或者第一部件可以靜止而第二部件旋轉(zhuǎn)，或者兩個(gè)部件 可以旋轉(zhuǎn)。在一種方式中，兩個(gè)部件旋轉(zhuǎn)并且它們相同，因此減少總部件數(shù)。如上文所述， 象變光學(xué)器件也可以用來壓縮光束如成像到展像段上。上述光學(xué)圖案生成器可以有利地用于各種應(yīng)用。例如，它們可以用來將光學(xué)能量 沉積到人類組織上(外部沉積沉積到皮膚上或者內(nèi)部經(jīng)過各種孔)。光學(xué)能量可以用來實(shí) 現(xiàn)不同目的例如局部加熱、燒蝕、切割或者燒灼。設(shè)備也可以用來將光學(xué)能量沉積到其他 材料上例如金屬粉末或者其他工業(yè)材料。切割、焊接、燒蝕和標(biāo)記是可以使用本發(fā)明來實(shí) 施的制造過程的例子。設(shè)備也可以使用于激光器或者LED打印機(jī)、光學(xué)成像掃描儀或者復(fù) 印機(jī)中。其他應(yīng)用將是明顯的。在許多情況下，可以通過直接加工或者通過復(fù)制方法(比如塑料注模、電鑄或者 環(huán)氧復(fù)制)來制造這些展像元件。本發(fā)明的其他方面包括與設(shè)備對(duì)應(yīng)的方法及其制造和應(yīng)用。


本發(fā)明具有根據(jù)在與附圖結(jié)合時(shí)對(duì)本發(fā)明的下文詳細(xì)描述和所附權(quán)利要求書將 更容易清楚的其他優(yōu)點(diǎn)和特征，附圖中圖IA和圖IB是分別示出了子午平面中從夾角為A和A’的展像段的反射的圖。圖2A和圖2B是示出了展像反射體的端視圖，這些端視示了矢平面中的不同 光束發(fā)散。圖3是在展像段上的矢平面中使用光束聚焦的展像光學(xué)圖案生成器系統(tǒng)的透視 圖。圖4A和圖4B是圖3的展像光學(xué)圖案生成器系統(tǒng)的側(cè)視圖。圖5A是圖3中的系統(tǒng)的端視圖。圖5B是圖5A的放大圖，該放大圖示出了展像段 上的光束覆蓋區(qū)。圖6是針對(duì)如下條件的點(diǎn)擴(kuò)展函數(shù)輪廓繪圖，在該條件下第二圓柱半徑是第一圓 柱半徑的兩倍長。圖7是針對(duì)如下條件的點(diǎn)擴(kuò)展函數(shù)輪廓繪圖，在該條件下第一圓柱半徑是第二圓 柱半徑的兩倍長。圖8、圖9和圖10是基于小夾角展像段的展像光學(xué)圖案生成器系統(tǒng)的透視圖、側(cè)視 圖和仰視圖。圖11和圖12是其中另一展像段具有小夾角的另一展像光學(xué)圖案生成器系統(tǒng)的透 視圖和俯視圖。圖13、圖14和圖15是又一展像光學(xué)圖案生成器系統(tǒng)的透視圖、側(cè)視圖和俯視圖。圖16和圖17是展像光學(xué)圖案生成器系統(tǒng)的透視圖和俯視圖，其中用于展像段的旋轉(zhuǎn)軸和繞轉(zhuǎn)軸分離并且圖像圖形與線軌跡方向橫切移動(dòng)。圖18是由旋轉(zhuǎn)軸和繞轉(zhuǎn)軸重合的展像光學(xué)圖案生成器系統(tǒng)形成的圖形的斑圖。圖19是由旋轉(zhuǎn)軸和繞轉(zhuǎn)軸分離的圖16的展像光學(xué)圖案生成器系統(tǒng)形成的圖形的 斑圖。圖20是使用多個(gè)輸入光束以增加產(chǎn)生的圖像圖形數(shù)目的展像光學(xué)圖案生成器的 透視圖。圖21示出了由圖20的三個(gè)輸入光束同時(shí)產(chǎn)生的三個(gè)圖像圖形的斑圖。圖22和圖23是在矢平面中引入多個(gè)輸入光束的展像光學(xué)圖案生成器的透視圖和 俯視圖。圖24示出了由圖22的三個(gè)輸入光束同時(shí)產(chǎn)生的三個(gè)圖像圖形的斑圖。圖25、圖26和圖27是雙展像光學(xué)圖案生成器的透視圖、側(cè)視圖和俯視圖。圖28和圖29是占空比提高的雙展像實(shí)施例的透視圖和俯視圖。附圖僅出于示例目的描繪本發(fā)明的實(shí)施例。本領(lǐng)域技術(shù)人員將根據(jù)下文討論容易 認(rèn)識(shí)到可以運(yùn)用這里所示結(jié)構(gòu)和方法的替代實(shí)施例而不脫離這里描述的本發(fā)明原理。
具體實(shí)施例方式圖IA是示出了入射光束14在子午平面中從反射展像表面10的反射的圖，該表面 是圍繞繞轉(zhuǎn)軸12的繞轉(zhuǎn)表面。在這一情況下，展像具有直圓錐的形狀。在圖IA中(和許 多其他圖中)的展像10上疊加的網(wǎng)格是繪圖程序的人造物；并非意味著網(wǎng)格內(nèi)的各梯形區(qū) 域?yàn)榉侄纹教埂Ｕ瓜竦膴A角標(biāo)記為A。該夾角是從其生成展像的圓錐的頂角的一半。也示 出了反射的光束16。由于展像表面10為繞轉(zhuǎn)表面，所以圍繞繞轉(zhuǎn)軸12的旋轉(zhuǎn)并不改變表 面形狀，并且反射的光束16并不隨著展像表面10旋轉(zhuǎn)而改變傳播方向。圖IB與圖IA相同，不同之處在于展像10’具有不同夾角A’。結(jié)果是反射的光束 16’按照與圖IA相比不同的角度傳播。然而，如在圖IA中一樣，展像10’圍繞它的繞轉(zhuǎn)軸 12的旋轉(zhuǎn)并不改變表面形狀，并且反射的光束16’并不隨著展像10’旋轉(zhuǎn)而改變它的傳播 方向。在一個(gè)實(shí)施例中，光學(xué)圖案生成器包括具有多個(gè)反射展像段的旋轉(zhuǎn)部件。在圖IA 和圖IB中，各展像10、10’圍繞繞轉(zhuǎn)軸12跨越完全360度。然而，可以形成跨越少于360 度的展像段。這些是對(duì)應(yīng)圓錐的段而不是整個(gè)圓錐。然后可以組裝不同段以跨越整個(gè)360 度。例如，假設(shè)各展像段跨越15度。第一段可以具有夾角A，下一段具有夾角A’，并且對(duì)于 所有24段以此類推。現(xiàn)在將這些段組裝成旋轉(zhuǎn)部件，其中旋轉(zhuǎn)軸與用于各展像段的繞轉(zhuǎn)軸 重合。隨著包含展像段的部件圍繞共同軸12旋轉(zhuǎn)，各不同反射展像段依次旋轉(zhuǎn)經(jīng)過入射光 束14，由此產(chǎn)生可以各自具有不同反射角的連串反射光束16、16’等。另外，由于段是圍繞 其繞轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)的展像，所以反射光束不隨著一個(gè)特定段旋轉(zhuǎn)經(jīng)過入射光束而改變，盡管它 將隨著不同段旋轉(zhuǎn)經(jīng)過光束而改變。圖2A是示出了準(zhǔn)直的入射光束14在矢平面中從反射展像表面10的反射的圖。 準(zhǔn)直的光束在矢平面中反射時(shí)強(qiáng)發(fā)散。反射光束16S的發(fā)散量取決于矢方向上的展像表面 上的入射光束的尺寸。在這一例子中示出了若干射線。反射光束16S中的這七條射線強(qiáng)發(fā) 散，并且發(fā)散角取決于入射射線在展像表面10的矢尺度上的距離，從而射線不表現(xiàn)為從單
7點(diǎn)散發(fā)。在射線平面中的射線扇異常。該發(fā)散可以用于變化在系統(tǒng)的子午平面與矢平面之間的相對(duì)孔徑，但是在展像表 面10上的移位明顯減少系統(tǒng)占空比。展像光學(xué)圖案生成器系統(tǒng)的占空比取決于入射光束 在展像表面上的覆蓋區(qū)的矢寬度。更寬的覆蓋區(qū)對(duì)于給定直徑的旋轉(zhuǎn)部件意味著更低占空 比或者反言之對(duì)于給定占空比意味著更大直徑的旋轉(zhuǎn)部件。圖2B與圖2A相同，不同之處在于在矢尺度上入射光束14已經(jīng)聚焦到展像反射表 面10上。結(jié)果是反射光束16S’從展像更慢地發(fā)散并且七條射線表現(xiàn)為近似從展像表面10 上的點(diǎn)散發(fā)。這一配置可以用于增加系統(tǒng)占空比并且減少展像10的矢平面中的像差。使用單個(gè)展像或者雙展像的展像光學(xué)圖案生成器可以利用圖2A中所示迅速發(fā)散 條件或者圖2B中緩慢發(fā)散條件。下文提供基于上述兩個(gè)條件的實(shí)施例的例子。大量應(yīng)用需要高占空比和小產(chǎn)品體積。這些應(yīng)用可以利用在展像表面的矢平面中 光束聚焦的“單展像”光學(xué)圖案生成器配置?！皢握瓜瘛痹诒疚闹幸馕吨馐械母魃渚€從 單個(gè)展像段反射，盡管展像段可以在旋轉(zhuǎn)部件旋轉(zhuǎn)時(shí)隨著時(shí)間而改變。圖3是單展像光學(xué) 圖案生成器的一個(gè)實(shí)施例的透視圖。通常來自激光能量源的準(zhǔn)直輸入光束100穿過兩個(gè)透 鏡102和104，這些透鏡作為放大率可調(diào)的望遠(yuǎn)鏡來操作，該望遠(yuǎn)鏡適于選擇將提供所需圖 像尺寸的光束直徑并且在處理表面之前或者之后有選擇地移動(dòng)圖像表面以優(yōu)化操作者所 選處理方案。退出望遠(yuǎn)鏡組102、104的擴(kuò)展光束106進(jìn)入光束調(diào)節(jié)透鏡108，該透鏡將矢平面中 的輸入光束聚焦到包括各自可以具有不同夾角的多個(gè)展像段的旋轉(zhuǎn)部件112的表面上。折 疊鏡110可以放置于光束調(diào)節(jié)透鏡108與旋轉(zhuǎn)部件112之間以減少系統(tǒng)體積。光束106從 展像光端表面114之一反射，并且退出光束116進(jìn)入成像透鏡118。窗口 120可以用來密封 系統(tǒng)。光束聚焦于處理位置122。注意處理“位置” 122將表示為聚焦光束的平坦表面。這 樣做是為了簡(jiǎn)潔。事實(shí)上，處理位置可以不平坦并且甚至真實(shí)地為三維。此外，焦點(diǎn)可以不 與效果最大的位置相同。圖3示出了在處理表面122上的三個(gè)不同位置聚焦的三個(gè)不同光 束。三個(gè)光束對(duì)應(yīng)于夾角不同的三個(gè)展像段。也就是說，三個(gè)光束不會(huì)同時(shí)出現(xiàn)于處理位 置122。實(shí)際上，它們將隨著各展像段旋轉(zhuǎn)經(jīng)過入射光束而相繼出現(xiàn)。在圖3中，透鏡108的任一側(cè)具有將入射光束106聚焦到展像表面114之一上的 圓柱表面。布置圓柱表面使得光束銳聚焦于矢平面中(形成落在展像段114的表面上的線 聚焦)。圖3中所示旋轉(zhuǎn)部件112的頂部分被截去，這是因?yàn)椴⒉皇褂眠@一部分。成像透鏡 118具有一個(gè)圓柱表面124和一個(gè)球形表面126。圓柱表面124在矢平面中重新準(zhǔn)直聚焦 光束，因而穿過球表面126的光束將在子午平面和矢平面二者中在處理表面122達(dá)到限定 良好的聚焦。由于透鏡108上的圓柱表面和圓柱表面124在展像段114共用共同的焦點(diǎn)， 所以這兩個(gè)圓柱表面在矢平面中作為望遠(yuǎn)鏡來操作。通過調(diào)節(jié)這兩個(gè)圓柱半徑之比，可以 選擇望遠(yuǎn)鏡放大率以改變子午平面與矢平面中的相對(duì)孔徑之比。當(dāng)兩個(gè)半徑相等時(shí)，望遠(yuǎn) 鏡矢放大率為一，并且在子午平面和矢平面中的相對(duì)孔徑相同，而且在這兩個(gè)平面中的圖 像斑尺度也相等。在一些實(shí)例中，實(shí)現(xiàn)不同圖像斑尺度是有利的，并且可以通過適當(dāng)?shù)剡x擇 兩個(gè)圓柱表面之比來實(shí)現(xiàn)這一條件。圖4A示出了圖3中的系統(tǒng)的側(cè)視圖。示出了旋轉(zhuǎn)軸113。這也是用于展像段的繞 轉(zhuǎn)軸。從展像段114反射的光束130聚焦于在處理位置的軸點(diǎn)132。圖4B示出了相同側(cè)
8視圖，但是針對(duì)在處理位置產(chǎn)生對(duì)應(yīng)圖像點(diǎn)132、132，和132”的三個(gè)相繼展像段114、114， 和114”。在旋轉(zhuǎn)部件112上的各不同展像段在處理位置產(chǎn)生不同圖像點(diǎn)，并且各點(diǎn)停留于 處理位置如此之久以至于展像段攔截光束。圖5A是圖4中所示系統(tǒng)的端視圖，其中可以觀測(cè)展像表面上的光束聚焦條件。透 鏡108上的圓柱表面在展像段114的矢平面中將光束聚焦到點(diǎn)138。從展像段114反射的 發(fā)散光束130穿過透鏡118的圓柱透鏡表面124。圓柱透鏡表面124在透鏡118以內(nèi)重新 準(zhǔn)直光束，并且透鏡118的球表面126將光束聚焦于處理位置上的點(diǎn)132。圖5B是圖5A的放大圖并且角度略有不同。它是如下覆蓋區(qū)圖，該圖示出了旋轉(zhuǎn) 部件112沿著它的旋轉(zhuǎn)軸的投影圖。示出了展像段114，并且可以看見光束在展像表面的 矢平面中的線聚焦140。由于在矢平面中的線聚焦，所以該系統(tǒng)的占空比可以容易地超過 90%。根據(jù)圖5B，如果在展像段114的聚焦光束寬度為0. 5mm，并且旋轉(zhuǎn)部件112在光束的 入射點(diǎn)的周長為125mm,并且有20個(gè)段114，則占至比約為[125 (3. 14) - (20) (0. 5) ] [100] / [125(3. 14)] = 97%。這一例子使用圓柱光學(xué)透鏡以在展像段實(shí)現(xiàn)壓縮成線聚焦。然而，也可以使用其 他類型的象變光學(xué)元件和壓縮成除了線聚焦之外的形狀。當(dāng)展像段在如下兩個(gè)象變光學(xué)部 件之間時(shí)對(duì)旋轉(zhuǎn)部件進(jìn)行光學(xué)定位常常是有利的，其中第一象變光學(xué)器件在展像段上的矢 平面中壓縮入射光束，并且第二象變光學(xué)器件然后在光束離開展像段之后解壓它。在矢平 面中的壓縮將一般增加系統(tǒng)的總占空比。再次參照?qǐng)D3，透鏡108上的一個(gè)圓柱表面109在展像表面上將入射準(zhǔn)直光束聚焦 成線。透鏡118上的第二圓柱表面124重新準(zhǔn)直在展像表面上聚焦為線的光束。對(duì)這兩個(gè) 圓柱半徑之比的選擇使子午平面和矢平面在圖像空間中的相對(duì)孔徑具有不同值，從而圖像 尺度可以具有不同尺度(即，在矢平面和子午平面中的不同斑寬度)。如果表面124具有比表面109的圓柱半徑更長的圓柱半徑，則在矢方向上的數(shù)值 孔徑大于在子午方向上的數(shù)值孔徑，因而圖像尺度在矢方向上最短。圖6圖示了這一圖像 條件。在這一情況下，表面124的半徑長度是表面109的兩倍。圖6是所得點(diǎn)擴(kuò)展函數(shù)的輪 廓繪圖。箭頭示出了由不同展像段產(chǎn)生的圖像線軌跡的定向。線軌跡沿著子午方向放置， 并且矢方向與線軌跡正交。反言之，當(dāng)表面109的圓柱半徑比表面124的圓柱半徑更長時(shí)，在子午方向上的數(shù) 值孔徑大于在矢方向上的數(shù)值孔徑，因而圖像尺度在子午方向上最短。圖7圖示了這一圖 像條件。箭頭示出了線軌跡的定向。一些應(yīng)用可以利用沿著線軌跡的方向擴(kuò)展的圖像斑，并且可以通過選擇比透鏡 108的圓柱半徑更長的透鏡118的圓柱半徑來實(shí)現(xiàn)這一條件。其他應(yīng)用可以利用與線軌跡 的方向垂直擴(kuò)展的圖像斑，并且可以通過選擇比透鏡108的圓柱半徑更短的透鏡118的圓 柱半徑來實(shí)現(xiàn)這一條件。更多其他應(yīng)用可以利用沿著線軌跡的方向具有相等尺度并且與線 軌跡的方向垂直的圖像斑，而且可以通過使透鏡108和118上的圓柱半徑量值相等來實(shí)現(xiàn) 這一條件。圓柱表面109在元件108上的位置是在元件的第二側(cè)上示出的，但是可以代之以 位于元件的第一側(cè)上。類似地，圓柱表面124在元件118上的位置是在元件的第一側(cè)上示 出的，但是可以代之以位于元件的第二側(cè)上。
圖3-圖7中所示實(shí)施例使用具有如下段的展像部件，這些段相對(duì)于它們的共同繞 轉(zhuǎn)軸陡峭傾斜。在圖8中示出了另一實(shí)施例，其中展像表面相對(duì)于繞轉(zhuǎn)軸僅淺度傾斜。事 實(shí)上，一些或者更多展像段可以退化成直圓柱段(即，夾角為零度)，并且其余展像段可以 具有參照直圓柱表面為正和負(fù)的小夾角。直圓柱表面在圓是退化橢圓這一相同數(shù)學(xué)意義上 為退化展像表面。因此這一實(shí)施例仍然使用展像段，但是夾角如此之小以至于更緊湊的系 統(tǒng)是可能的并且可以實(shí)現(xiàn)在展像表面的更小像差變化。在圖8中，入射光束200穿過具有圓柱表面204的圓柱透鏡202，圓柱表面204在 具有旋轉(zhuǎn)軸208的多段旋轉(zhuǎn)部件206的段204上將光束聚焦成線圖像。反射光束210攔截 折疊鏡212，然后穿過具有圓柱表面216的圓柱透鏡214。圓柱表面216在展像段204重新 準(zhǔn)直線聚焦，并且光束然后穿過成像透鏡218并且聚焦于處理位置220。與圖3的系統(tǒng)相 比，圖11的實(shí)施例減少在展像段204的入射角，從而減少光學(xué)像差并且相對(duì)于圖3中所示 系統(tǒng)可以提高圖像質(zhì)量。與圖3的系統(tǒng)一樣，選擇圓柱半徑204與216之比使圖像尺度在處理位置220為 圓或者橢圓。圖9和圖10是圖8中所示實(shí)施例的側(cè)視圖和仰視圖。圖9示出了使入射光束反 射為光束210、210，和210”的三個(gè)不同展像段204、204，和204”。這三個(gè)展像段在處理位 置220呈現(xiàn)三個(gè)圖像點(diǎn)。大量展像段用于多數(shù)應(yīng)用，但是示出了僅三個(gè)以求簡(jiǎn)潔。在圖10 的仰視圖中，注意入射光束200和旋轉(zhuǎn)軸208落在也包括反射光束的平面中。圖11和圖12分別是其中展像段具有小夾角的另一單展像實(shí)施例的透視圖和俯視 圖。在圖12中可見，入射光束300在矢平面中由透鏡302上的圓柱表面304聚焦并且入 射矢聚焦光束在展像段309上與段法線成角度入射。隨著部件306圍繞它的軸308旋轉(zhuǎn)， 矢聚焦的光束經(jīng)由折疊鏡310以恒定角度反射到透鏡312中。透鏡312上的圓柱表面313 在矢平面中重新準(zhǔn)直光束。反射角在矢方向上對(duì)于部件306上的所有展像段而言恒定。各 展像段309及其鄰近展像段在子午平面中具有不同傾角，因此在子午平面中改變反射光束 角，從而成像透鏡組314在處理位置316產(chǎn)生連串圖像點(diǎn)。在圖11中示出了三個(gè)圖像點(diǎn)。一些應(yīng)用需要與旋轉(zhuǎn)軸不平行的圖像線軌跡。圖13-圖15示出了其中在處理位置 416的圖像線軌跡與旋轉(zhuǎn)軸406垂直的一個(gè)實(shí)施例。入射光束400穿過具有圓柱表面403 透鏡420，圓柱表面403在具有旋轉(zhuǎn)軸406的旋轉(zhuǎn)部件404的段上的矢平面中聚焦光束。折 疊鏡408轉(zhuǎn)動(dòng)反射光束，從而它與旋轉(zhuǎn)軸406平行。反射光束穿過具有圓柱表面412的透 鏡410，該圓柱表面在矢平面中重新準(zhǔn)直光束。準(zhǔn)直光束穿過成像透鏡414，并且在落在與 旋轉(zhuǎn)軸406垂直的平面中的圖像表面416達(dá)到聚焦。這一實(shí)施例也利用子午平面中的入射 光束垂直于旋轉(zhuǎn)部件404，從而減少光學(xué)像差。如下光學(xué)圖案生成器存在許多應(yīng)用，這些生成器與線圖案軌跡的方向橫切產(chǎn)生圖 像圖形的受控移位。參照處理平面移動(dòng)的設(shè)備可以利用該橫切圖像圖形移動(dòng)以消除由系統(tǒng) 的相對(duì)移動(dòng)引起的圖像圖形模糊。其他設(shè)備如工業(yè)微焊接產(chǎn)品可以利用移動(dòng)圖形圖像以在 更大區(qū)域內(nèi)擴(kuò)展能量從而改進(jìn)熱焊接條件。這里公開的展像光學(xué)圖案生成器可以通過分離用于展像段的旋轉(zhuǎn)軸和繞轉(zhuǎn)軸來 包括該橫切圖像圖形移動(dòng)特征。圖16示出了例子。入射光束500穿過在展像段506上的 矢平面中聚焦光束的圓柱透鏡502。展像段506具有與旋轉(zhuǎn)軸508 (即，展像段在物理上圍繞軸508旋轉(zhuǎn))分離的繞轉(zhuǎn)軸510(S卩，展像表面圍繞軸510旋轉(zhuǎn)對(duì)稱)。如果這兩個(gè)軸508 和510重合，則展像段如在先前例子中所述旋轉(zhuǎn)經(jīng)過它本身。如果這兩個(gè)軸508和510如 圖16和圖17中所示移位，則圖像圖形將隨著展像段圍繞軸508旋轉(zhuǎn)而在處理位置橫切移 位。圖18示出了當(dāng)兩個(gè)軸508和510重合并且無橫切圖像移動(dòng)存在時(shí)在處理位置的圖像 圖形。圖19示出了當(dāng)兩個(gè)軸508和510移位并且存在橫切圖像移動(dòng)時(shí)在處理位置的圖像 圖形。圖19中的三個(gè)斑簇對(duì)應(yīng)于用于展像段的三個(gè)不同旋轉(zhuǎn)位置。在圖18中，針對(duì)所有 三個(gè)旋轉(zhuǎn)位置產(chǎn)生相同斑圖。軸508和510的移位可能針對(duì)圖16和圖17中所示展像表面引入小圖像散焦。一 種改進(jìn)的設(shè)計(jì)使用非球面而不是圓形分節(jié)，因而展像表面法線在相對(duì)于入射光束的展像表 面移位減少之時(shí)隨著旋轉(zhuǎn)而改變。上述技術(shù)也可以與其他展像設(shè)計(jì)而不僅與圖16和圖17 的例子中所示具體設(shè)計(jì)一起使用。通過使用多個(gè)輸入光束以增加產(chǎn)生的圖形數(shù)目(例如增加沿著線軌跡的圖像圖 形密度)或者產(chǎn)生2D或者Z字形圖像圖案，對(duì)展像光學(xué)圖案生成器各種實(shí)施例的更多變化 是可能的。醫(yī)療應(yīng)用常常可以受益于更高圖像圖形密度、更快圖案生成速率或者2D圖像圖 案。微焊接應(yīng)用也受益于這些改進(jìn)特征。圖20示出了如下展像光學(xué)圖案生成器的透視圖，該生成器使用子午平面中對(duì)準(zhǔn) 的多個(gè)輸入光束，使得沿著處理圖案的線軌跡同時(shí)產(chǎn)生多個(gè)圖像圖形。在圖20中，輸入光 束600、600’和600”穿過具有圓柱表面604的圓柱透鏡602，圓柱表面604在共同孔徑止動(dòng) 件608在展像段606上形成線聚焦。反射的多個(gè)光束穿過具有圓柱表面612的透鏡610 (圓 柱表面612在矢平面中變成重新對(duì)準(zhǔn))，然后進(jìn)入成像透鏡614。多個(gè)輸入光束600、600’ 和600”中的各光束沿著圖案的線軌跡同時(shí)形成圖像圖形616、616’和616”。圖24示出了 沿著圖案的線軌跡在處理位置攔截多個(gè)圖像圖形616、616’和616”。對(duì)于某些應(yīng)用，產(chǎn)生如下圖像圖案也可以是有利的，該圖像圖案具有從圖案線軌 跡橫切移位的圖像圖形。可以用這一方式產(chǎn)生交錯(cuò)的圖像圖案，并且也可以用沿著設(shè)備移 動(dòng)的方向移位的多個(gè)同時(shí)圖像圖形實(shí)現(xiàn)設(shè)備沿著處理位置的更快移動(dòng)。圖22示出了展像 光學(xué)圖案生成器的透視圖，其中在矢平面中引入多個(gè)輸入光束，以便同時(shí)產(chǎn)生與圖案線軌 跡橫切移位的圖像圖形。在圖22中，落在矢平面中的多個(gè)輸入光束700、700’和700”穿過 在展像段706上的矢平面中聚焦所有光束的透鏡702。多個(gè)光束從展像段706反射并且穿 過在矢平面中重新對(duì)準(zhǔn)所有光束的透鏡712。準(zhǔn)直的光束然后穿過圖像透鏡714并且在處 理位置入射為圖像點(diǎn)716,716'和716”。圖23示出了這一實(shí)施例的視圖，其中在矢平面700、700’和700”中的多個(gè)輸入光 束由透鏡702聚焦于展像段706的表面上的矢平面中。輸入光束700、700，和700”在矢平 面中聚焦為展像表面段706上的中間圖像點(diǎn)705、705’和705”，并且這些中間圖像點(diǎn)隨后重 新成像到處理位置上作為圖像點(diǎn)716、716’和716”。圖24示出了多個(gè)輸入光束在矢平面中 產(chǎn)生于處理位置的多個(gè)圖像。圖像716、716’和716”在圖24中表示為參照?qǐng)D案線軌跡的 方向橫切移位。展像光學(xué)圖案生成器的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)在于有能力在子午平面和矢平面中獲得不同數(shù) 值孔徑，從而圖像圖形可以具有沿著圖案的線軌跡以及與圖案的線軌跡橫切的不同尺度。 上述實(shí)施例都提供這一特征。存在用于光學(xué)圖案生成器的一些如下應(yīng)用，其中圖像圖形尺度的很大差異是有利的。對(duì)于這些應(yīng)用，使用兩個(gè)而不是一個(gè)展像部件的光學(xué)圖案生成器 是一種優(yōu)選布置。圖25、圖26和圖27是使用兩個(gè)而不是一個(gè)展像部件的展像光學(xué)圖案生成器的透 視圖、側(cè)視圖和俯視圖。這將稱為“雙展像”光學(xué)圖案生成器。輸入光束800首先在具有旋 轉(zhuǎn)軸804的展像段802上入射。在這一實(shí)施例中，所有展像段802相同并且具有相同夾角。 對(duì)于這一具體實(shí)施例，可以代之以使用單個(gè)非旋轉(zhuǎn)展像段，因?yàn)樗姓瓜穸蜗嗤?。其他?shí)施 例是可能的，其中展像段802具有不同夾角并且隨著旋轉(zhuǎn)部件圍繞軸804旋轉(zhuǎn)而針對(duì)各段 不同地偏轉(zhuǎn)輸入光束800。輸入光束由展像段802反射并且隨后由第二展像段806反射。 對(duì)于這一具體實(shí)施例，展像段805具有不同夾角并且針對(duì)各展像段806以不同角度反射光 束。對(duì)于其他實(shí)施例，展像段802可以具有用于各段的不同夾角，而展像段806具有用于所 有段的相同夾角并且可以是非旋轉(zhuǎn)展像表面。對(duì)于這一具體實(shí)施例，從展像段806反射的光束在子午平面中具有不同角度并且 穿過透鏡808。透鏡808具有一個(gè)表面810，該表面是圓柱表面。從展像段802和806反 射的光束在矢平面中具有強(qiáng)發(fā)散，并且圓柱表面810在矢平面中準(zhǔn)直多個(gè)反射光束。透鏡 808的表面812為球形并且在穿過平-平窗口元件814之后將多個(gè)反射光束聚焦于處理位 置 816。在一種變化中，展像段802和806可以相同，因而兩個(gè)展像表面對(duì)光束偏轉(zhuǎn)起作 用。另外，分別包含段802和806的旋轉(zhuǎn)部件可以是相同部件，從而減少制造復(fù)雜度。對(duì)于 這一后一種情況，可以選擇夾角，因而用于各段對(duì)的偏轉(zhuǎn)之和產(chǎn)生正確光束偏轉(zhuǎn)角。圖26的側(cè)視示了從具有不同夾角的展像段產(chǎn)生的多個(gè)反射光束。在圖26中， 輸入光束800從展像段802偏轉(zhuǎn)。光束隨后從若干相繼展像段806、806’和806”之一反射， 并且這些展像段中的各展像段在子午平面中以不同角度反射光束807、807，和807”。透鏡 808隨后在子午平面中將這些反射光束在圖像點(diǎn)816、816’和816”聚焦成線。圖27是俯視圖。輸入光束800從圍繞共同軸804旋轉(zhuǎn)的兩個(gè)旋轉(zhuǎn)部件上的展像 段802、806反射。反射光束隨后進(jìn)入透鏡808。從兩個(gè)展像段802、806反射的光束807在 它進(jìn)入透鏡808之前在矢平面中強(qiáng)發(fā)散。該強(qiáng)發(fā)散由透鏡808重新準(zhǔn)直并且成像到處理位 置816。光束807在矢平面中的強(qiáng)發(fā)散使在透鏡808的矢光束寬度比在透鏡808的子午光 束寬度大得多，從而在處理平面816的圖像圖形尺度在矢方向和子午方向上大為不同。該 圖像圖形尺度變化非常合乎某些光學(xué)圖案生成器應(yīng)用的需要。雙展像光學(xué)圖案生成器具有受光束在矢方向上在展像段的寬度限制?？梢酝ㄟ^在 入射光束中添加圓柱透鏡以在矢方向上在雙展像的相對(duì)段之間將光束聚焦于中間來提高 該系統(tǒng)的占空比。圖28示出了這樣的實(shí)施例的透視圖。圖29示出了俯視圖。入射光束 900穿過具有圓柱表面904的透鏡902，該圓柱表面在圍繞軸908旋轉(zhuǎn)的展像段906與910 之間將光束聚焦于矢方向上。在從段906和910反射之后，光束由透鏡912的圓柱表面914 重新準(zhǔn)直。重新準(zhǔn)直的光束在圖像表面920由透鏡912的表面916聚焦。圖29的俯視圖 圖示了入射光束900如何由透鏡902聚焦于矢平面中以在展像段906、910之間形成線圖像 909。雖然詳細(xì)描述包含許多細(xì)節(jié)，但是這些不應(yīng)理解為限制本發(fā)明的范圍而是僅理解 為舉例說明本發(fā)明的不同例子和方面。應(yīng)當(dāng)理解本發(fā)明的范圍包括上文未詳細(xì)討論的其他實(shí)施例?？梢栽谶@里公開的本發(fā)明的方法和裝置的布置、操作和細(xì)節(jié)中進(jìn)行本領(lǐng)域技術(shù)人 員將清楚的各種其他修改、改變和變化。
權(quán)利要求
一種用于在目標(biāo)位置生成圖形圖案的單展像光學(xué)圖案生成器，包括具有多個(gè)反射展像段的旋轉(zhuǎn)部件，所述展像段具有至少兩個(gè)不同夾角，所述旋轉(zhuǎn)部件被定位成使得所述展像段隨著所述旋轉(zhuǎn)部件繞著它的旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)經(jīng)過入射光束，各展像段偏轉(zhuǎn)所述入射光束以生成所述圖形圖案中的圖形。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單展像光學(xué)圖案生成器，還包括第一象變光學(xué)部件，其在矢平面中壓縮所述入射光束如成像到所述展像段上；以及第二象變光學(xué)部件，其在光束離開所述展像段之后在矢平面中解壓所述光束，所述旋 轉(zhuǎn)部件光學(xué)地定位于所述第一與第二象變光學(xué)部件之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的單展像光學(xué)圖案生成器，其中所述第一象變光學(xué)部件在所述 展像段將所述入射光束壓縮成線軌跡。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的單展像光學(xué)圖案生成器，其中所述光束在進(jìn)入所述第一象變 光學(xué)部件時(shí)被準(zhǔn)直，所述第一象變光學(xué)部件在所述展像段將所述入射光束壓縮成線軌跡， 并且所述第二象變光學(xué)部件重新準(zhǔn)直所述光束。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的單展像光學(xué)圖案生成器，其中所述第一象變光學(xué)部件包括第 一圓柱光學(xué)部件，并且所述第二象變光學(xué)部件包括第二圓柱光學(xué)部件。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的單展像光學(xué)圖案生成器，還包括光學(xué)地定位于所述旋轉(zhuǎn)部件 與所述目標(biāo)位置之間的非象變成像透鏡，以在所述目標(biāo)位置將所述光束聚焦成斑。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的單展像光學(xué)圖案生成器，其中所述第一和第二象變光學(xué)部 件的相對(duì)光學(xué)放大率可調(diào)，由此調(diào)節(jié)在所述目標(biāo)位置的矢平面與子午平面中的數(shù)值孔徑之 比，并且也調(diào)節(jié)所述光束在所述目標(biāo)位置的矢平面與子午平面中的斑寬度之比。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單展像光學(xué)圖案生成器，其中所述展像段是具有共同繞轉(zhuǎn)軸 的直圓錐表面的段。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的單展像光學(xué)圖案生成器，其中所述展像段具有小夾角。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的單展像光學(xué)圖案生成器，其中用于所述展像段的繞轉(zhuǎn)軸與 所述旋轉(zhuǎn)部件的旋轉(zhuǎn)軸重合。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的單展像光學(xué)圖案生成器，其中用于所述展像段的繞轉(zhuǎn)軸不 與所述旋轉(zhuǎn)部件的旋轉(zhuǎn)軸重合，而是與所述旋轉(zhuǎn)軸平行并且從所述旋轉(zhuǎn)軸移位。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單展像光學(xué)圖案生成器，其中所述光束從落在與所述旋轉(zhuǎn) 軸共同的表面中、但是不與所述旋轉(zhuǎn)軸平行的方向進(jìn)入所述光學(xué)圖案生成器。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單展像光學(xué)圖案生成器，其中所述光束從落在與所述旋轉(zhuǎn) 軸共同的平面中的方向進(jìn)入和退出所述展像段。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單展像光學(xué)圖案生成器，其中所述光束從與所述旋轉(zhuǎn)軸偏 斜的方向進(jìn)入和退出所述展像段。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單展像光學(xué)圖案生成器，其中所述旋轉(zhuǎn)部件被定位成使得 所述展像段隨著所述旋轉(zhuǎn)部件圍繞它的旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)經(jīng)過多個(gè)入射光束，所述不同光 束生成所述圖形圖案中的不同圖形。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單展像光學(xué)圖案生成器，其中所述多個(gè)入射光束呈現(xiàn)于與 所述旋轉(zhuǎn)軸正交的矢平面中。
17.一種用于在目標(biāo)位置生成圖形圖案的雙展像光學(xué)圖案生成器，包括第一旋轉(zhuǎn)部件，其具有多個(gè)第一反射展像段，所述展像段具有至少兩個(gè)不同夾角，所述 第一旋轉(zhuǎn)部件被定位成使得所述展像段隨著所述旋轉(zhuǎn)部件圍繞它的旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)經(jīng) 過入射光束；以及第二部件，其具有至少一個(gè)第二反射展像段，所述入射光束從所述第一展像段之一和 所述第二展像段中的對(duì)應(yīng)一個(gè)展像段偏轉(zhuǎn)，各組兩個(gè)展像段配合以偏轉(zhuǎn)所述入射光束以生 成所述圖形圖案中的圖形。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的雙展像光學(xué)圖案生成器，其中所述第二部件是與所述第一 旋轉(zhuǎn)部件同步圍繞相同旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)部件，有相等數(shù)目的第二展像段和第一展像段， 并且在第二展像段與第一展像段之間有一一對(duì)應(yīng)。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的雙展像光學(xué)圖案生成器，其中對(duì)應(yīng)的第一和第二展像段是 具有相同夾角的直圓錐表面的段。
20.根據(jù)權(quán)利要求18所述的雙展像光學(xué)圖案生成器，其中所述第一旋轉(zhuǎn)部件和所述第 二旋轉(zhuǎn)部件相同。
21.根據(jù)權(quán)利要求17所述的雙展像光學(xué)圖案生成器，其中所述光束首先在所述第一旋 轉(zhuǎn)部件上、然后在所述第二部件上入射。
22.根據(jù)權(quán)利要求17所述的雙展像光學(xué)圖案生成器，其中所述光束首先在所述第二部 件上、然后在所述第一旋轉(zhuǎn)部件上入射。
23.根據(jù)權(quán)利要求17所述的雙展像光學(xué)圖案生成器，其中所述第二部件不旋轉(zhuǎn)。
24.根據(jù)權(quán)利要求17所述的雙展像光學(xué)圖案生成器，還包括第一象變光學(xué)部件，其在矢平面中壓縮所述入射光束如成像到所述第一和第二展像段 上；以及第二象變光學(xué)部件，其在光束離開所述兩個(gè)展像段之后在矢平面中解壓所述光束，所 述第一和第二部件光學(xué)地定位于所述第一與第二象變光學(xué)部件之間。
全文摘要
光學(xué)圖案生成器使用旋轉(zhuǎn)反射展像段以產(chǎn)生與交叉圖案方向相比沿著圖案方向可以具有不同尺度的圖像。例子包括單展像圖案生成器和雙展像圖案生成器二者，這些生成器獨(dú)立控制圖像空間相對(duì)孔徑并且由此在兩個(gè)正交方向上控制圖像尺度。
文檔編號(hào)G06K9/24GK101965579SQ200880127913
公開日2011年2月2日 申請(qǐng)日期2008年12月11日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月5日
發(fā)明者B·G·布魯梅, D·A·德維, G·弗蘭吉尼亞斯, L·C·德貝尼迪克蒂斯 申請(qǐng)人:雷利恩特技術(shù)有限責(zé)任公司