DE102015103254A1

DE102015103254A1 - Optisches System

Info

Publication number: DE102015103254A1
Application number: DE102015103254.6A
Authority: DE
Inventors: Liang-Pin Yu; Yeong-Feng Wang
Original assignee: TEST RESEARCH Inc
Current assignee: Test Research Inc
Priority date: 2014-12-15
Filing date: 2015-03-05
Publication date: 2016-06-30
Anticipated expiration: 2035-03-06
Also published as: US9485491B2; TW201621265A; JP6043389B2; KR20160072756A; DE102015103254B4; US20160173853A1; CN105892043A; CN105892043B; TWI532972B; JP2016114924A; KR101708716B1

Abstract

Ein optisches System beinhaltet mindestens ein optisches Gerät. Das optische Gerät beinhaltet eine erste Lichtquelle, eine zweite Lichtquelle und einen dynamischen Schalter. Die erste Lichtquelle ist eingerichtet einen ersten Lichtstrahl bereitzustellen. Die zweite Lichtquelle ist eingerichtet einen zweiten Lichtstrahl bereitzustellen. Der dynamische Schalter umfasst eine Vielzahl von Spiegeln, die in der Art eines Arrays angeordnet sind. Jeder der Spiegel hat einen ersten Neigungswinkel und einen zweiten Neigungswinkel. Der erste Lichtstrahl und der zweite Lichtstrahl treffen aus verschiedenen Richtungen auf dem dynamischen Schalter auf. Der dynamische Schalter reflektiert den ersten Lichtstrahl in eine gewünschte Position, wenn die Spiegel die ersten Neigungswinkel annehmen, und reflektiert den zweiten Lichtstrahl zu der gewünschten Position, wenn die Spiegel die zweiten Neigungswinkel annehmen.

Description

HINTERGRUND
Erfindungsgebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein optisches System.
Beschreibung der dazugehörigen Technik
Bei einer dreidimensionalen Oberflächenmessung kann ein Projektor zur Lieferung eines Lichtstrahls verwendet werden, um eine dreidimensionale Probe anzustrahlen. Das Oberflächenbild der angestrahlten Probe kann von einer Kamera erkannt werden, um die Oberflächeninformationen zu dieser Probe zu gewinnen. Um mehr Informationen zu der Probe zu erhalten, werden in dem Messsystem mehrere Lichtquellen oder Lichtstrahl mit verschiedenen Projektionsrichtungen eingesetzt, wodurch auch mehr Kameras benötigt werden. Allerdings sind mehr Projektoren und mehr Kameras mit höheren Kosten verbunden und bringen eine kompliziertere Anordnungsweise mit sich.
ZUSAMMENFASSUNG
Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein optisches System bereitzustellen, das mindestens ein optisches Gerät umfasst. Das optische Gerät beinhaltet eine erste Lichtquelle, eine zweite Lichtquelle und einen dynamischen Schalter. Die erste Lichtquelle ist eingerichtet, um einen ersten Lichtstrahlstrahl bereitzustellen. Die zweite Lichtquelle ist eingerichtet einen zweiten Lichtstrahl bereitzustellen. Der dynamische Schalter beinhaltet eine Vielzahl von Spiegeln, die in der Art eines Arrays angeordnet sind. Jeder der Spiegel hat einen ersten Neigungswinkel und einen zweiten Neigungswinkel. Der erste strahl und der zweite strahl treffen aus verschiedenen Richtungen auf dem dynamischen Schalter auf. Der dynamische Schalter reflektiert den ersten Lichtstrahl in eine gewünschte Position, wenn die Spiegel die ersten Neigungswinkel annehmen, und reflektiert den zweiten Lichtstrahl in die gewünschte Position, wenn die Spiegel die zweiten Neigungswinkel annehmen.
In einer oder mehreren Ausführungsformen ist ein Lichtpfad des ersten Lichtstrahls von dem dynamischen Schalter zu der gewünschten Position derselbe wie ein Lichtpfad des zweiten Lichtstrahls von dem dynamischen Schalter zu der gewünschten Position.
In einer oder mehreren Ausführungsformen beinhaltet das optische Gerät ferner einen ersten Reflektor und einen zweiten Reflektor. Der erste Reflektor ist eingerichtet den ersten Lichtstrahl von der ersten Lichtquelle zu dem dynamischen Schalter zu reflektieren. Der zweite Reflektor ist eingerichtet den zweiten Lichtstrahl von der zweiten Lichtquelle zu dem dynamischen Schalter zu reflektieren.
In einer oder mehreren Ausführungsformen beinhaltet das optische Gerät ferner eine Prismengruppe, die eingerichtet ist den ersten Lichtstrahl von der ersten Lichtquelle zu dem dynamischer Schalter zu leiten, den zweiten Lichtstrahl von der zweiten Lichtquelle zu dem dynamischen Schalter zu leiten und den ersten Lichtstrahl und den zweiten Lichtstrahl, welche vom dynamischen Schalter reflektiert werden, zu der gewünschten Position zu leiten.
In einer oder mehreren Ausführungsformen beinhaltet das optische Gerät ferner ein optisches Modul zur jeweiligen Leitung des ersten Lichtstrahls und des zweiten Lichtstrahls, welche von dem dynamischen Schalter reflektiert werden, entlang verschiedener Lichtpfade zu der gewünschten Position.
In einer oder mehreren Ausführungsformen beinhaltet das optische Gerät ferner eine dritte Lichtquelle und eine vierte Lichtquelle. Die dritte Lichtquelle ist eingerichtet einen dritten Lichtstrahl bereitzustellen. Die vierte Lichtquelle ist eingerichtet einen vierten Lichtstrahl bereitzustellen. Der dritte Lichtstrahl und der vierte Lichtstrahl treffen aus verschiedenen Richtungen auf den dynamischen Schalter auf, und das optische Modul ist ferner eingerichtet jeweils den dritten Lichtstrahl und den vierten Lichtstrahl, welche vom dynamischen Schalter reflektiert werden, entlang verschiedener Lichtpfade zu der gewünschten Position zu leiten.
In einer oder mehreren Ausführungsformen handelt es sich bei der Anzahl des optischen Geräts um eine Mehrzahl, und die ersten Lichtstrahl der optischen Geräte treffen entlang verschiedener Richtungen auf die gewünschte Position auf.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein optisches System zu liefern, das mindestens ein optisches Gerät umfasst. Das optische Gerät beinhaltet eine erste Bildsensor-Vorrichtung, eine zweite Bildsensor-Vorrichtung und einen dynamischen Schalter. Der dynamische Schalter beinhaltet eine Vielzahl von Spiegeln, die in der Art eines Arrays angeordnet sind. Jeder der Spiegel hat einen ersten Neigungswinkel und einen zweiten Neigungswinkel. Der dynamische Schalter reflektiert ein erstes Bild von einer gewünschten Position zu der ersten Bildsensor-Vorrichtung, wenn die Spiegel die ersten Neigungswinkel annehmen, und er reflektiert ein zweites Bild von der gewünschten Position zu der zweiten Bildsensor-Vorrichtung, wenn die Spiegel die zweiten Neigungswinkel annehmen.
In einer oder mehreren Ausführungsformen ist der Lichtpfad des ersten Bildes von der gewünschten Position zu dem dynamischen Schalter derselbe wie ein Lichtpfad des zweiten Bildes von der gewünschten Position zum dynamischen Schalter.
In einer oder mehreren Ausführungsformen beinhaltet das optische Gerät ferner einen ersten Reflektor und einen zweiten Reflektor. Der erste Reflektor ist eingerichtet das erste Bilde von dem dynamischen Schalter zu dem ersten Bildsensor-Vorrichtung zu reflektieren. Der zweite Reflektor ist eingerichtet das zweite Bild von dem dynamischen Schalter zu der zweiten Bildsensor-Vorrichtung zu reflektieren.
In einer oder mehreren Ausführungsformen beinhaltet das optische Gerät ferner eine Prismengruppe, die eingerichtet ist das erste Bild und das zweite Bild von der gewünschten Position zum dynamischen Schalter zu leiten, das erste Bild von dem dynamischen Schalter zu der ersten Bildsensor-Vorrichtung zu leiten und das zweite Bild von dem dynamischen Schalter zu der zweiten Bildsensor-Vorrichtung zu leiten.
In einer oder mehreren Ausführungsformen beinhaltet das optische Gerät ferner an optisches Modul, das eingerichtet ist jeweils das erste Bild und das zweite Bild von der gewünschten Position zu dem dynamischen Schalter entlang verschiedener Lichtpfade zu leiten.
In einer oder mehreren Ausführungsformen beinhaltet das optische Gerät ferner eine dritte Bildsensor-Vorrichtung und eine vierte Bildsensor-Vorrichtung. Das optische Modul ist ferner eingerichtet jeweils ein drittes Bild und ein viertes Bild entlang verschiedener Lichtpfade von der gewünschten Position zu dem dynamischen Schalter zu leiten, und der dynamische Schalter ist ferner eingerichtet jeweils das dritte Bild und das vierte Bild zu der dritten Bildsensor-Vorrichtung und der vierten Bildsensor-Vorrichtung zu reflektieren.
In einer oder mehreren Ausführungsformen ist die Anzahl des optischen Gerätes eine Mehrzahl, und die dynamischen Schalter der optischen Geräte reflektieren die ersten Bilder entlang verschiedener Richtungen von der gewünschten Position.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein optisches System bereitzustellen, das mindestens ein optisches Gerät umfasst. Das optische Gerät beinhaltet eine erste Lichtquelle, eine erste Bildsensor-Vorrichtung und einen dynamischen Schalter. Die erste Lichtquelle ist eingerichtet, einen ersten Lichtstrahl bereitzustellen. Der dynamische Schalter beinhaltet eine Vielzahl von Spiegeln, die in der Art eines Arrays angeordnet sind. Jeder der Spiegel hat einen ersten Neigungswinkel und einen zweiten Neigungswinkel. Der erste Lichtstrahl trifft auf dem dynamischen Schalter auf, und der dynamische Schalter reflektiert den ersten Lichtstrahl in eine gewünschte Position, wenn die Spiegel die ersten Neigungswinkel annehmen, und der dynamische Schalter reflektiert ein erstes Bild von der gewünschten Position zu der ersten Bildsensor-Vorrichtung, wenn die Spiegel die zweiten Neigungswinkel annehmen.
In einer oder mehreren Ausführungsformen ist ein Lichtpfad des ersten Lichtstrahls von dem dynamischen Schalter zu der gewünschten Position derselbe wie ein Lichtpfad des ersten Bildes von der gewünschten Position zu dem dynamischen Schalter.
In einer oder mehreren Ausführungsformen beinhaltet das optische Gerät ferner einen ersten Reflektor und einen zweiten Reflektor. Der erste Reflektor ist eingerichtet den ersten Lichtstrahl von der ersten Lichtquelle zu dem dynamischen Schalter zu reflektieren. Der zweite Reflektor ist eingerichtet das erste Bild von dem dynamischen Schalter zu der ersten Bildsensor-Vorrichtung zu reflektieren.
In einer oder mehreren Ausführungsformen beinhaltet das optische Gerät ferner eine Prismengruppe, die eingerichtet ist den ersten Lichtstrahl von der ersten Lichtquelle zum dynamischen Schalter zu leiten, den ersten Lichtstrahl von dem dynamischen Schalter zu der gewünschten Position zu leiten, das erste Bild von der gewünschten Position zu dem dynamischen Schalter zu leiten und das erste Bild von dem dynamischen Schalter zu der ersten Bildsensor-Vorrichtung zu leiten.
In einer oder mehreren Ausführungsformen beinhaltet das optische Gerät ferner ein optisches Modul, das eingerichtet ist den ersten Lichtstrahl, welcher vom dynamischen Schalter reflektiert wird, zu der gewünschten Position zu leiten und das erste Bild von der gewünschten Position zu dem dynamischen Schalter entlang verschiedener Lichtpfade zu leiten.
In einer oder mehreren Ausführungsformen beinhaltet das optische Gerät ferner eine zweite Lichtquelle und eine zweite Bildsensor-Vorrichtung. Die zweite Lichtquelle ist eingerichtet einen zweiten Lichtstrahl bereitzustellen. Das optische Modul ist ferner eingerichtet den zweiten Lichtstrahl, welcher vom dynamischen Schalter reflektiert wird, zu der gewünschten Position zu leiten und ein zweites Bild von der gewünschten Position zu dem dynamischen Schalter entlang verschiedener Lichtpfade zu leiten.
In einer oder mehreren Ausführungsformen ist die Anzahl des optischen Gerätes eine Mehrzahl, und die ersten Lichtstrahl der optischen Geräte treffen entlang verschiedener Richtungen auf die gewünschte Position auf.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1A ist ein schematisches Diagramm eines optischen Systems gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung während eines ersten Zeitraums;
1B ist ein schematisches Diagramm des optischen Systems aus 1A während eines zweiten Zeitraums;
2 ist ein schematisches Diagramm eines dynamischen Schalters aus 1A;
3A ist ein schematisches Diagramm eines optischen Systems gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung während des ersten Zeitraums;
3B ist ein schematisches Diagramm des optischen Systems aus 3A während des zweiten Zeitraums;
4 ist ein schematisches Diagramm eines optischen Systems gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
5 ist ein schematisches Diagramm eines optischen Systems gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
6 ist ein schematisches Diagramm eines optischen Systems gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
7 ist ein schematisches Diagramm eines optischen Systems gemäß einer sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
8 ist ein schematisches Diagramm eines optischen Systems, einer Ebene und einer dreidimensionalen Probe gemäß einer siebten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
9 ist ein schematisches Diagramm eines optischen Systems, einer Ebene und einer dreidimensionalen Probe gemäß einer achten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
10 ist ein schematisches Diagramm eines optischen Systems, einer Ebene und einer dreidimensionalen Probe gemäß einer neunten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
11 ist ein schematisches Diagramm eines optischen Systems gemäß einer zehnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
12 ist ein schematisches Diagramm eines optischen Systems gemäß einer elften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; und
13 ist ein schematisches Diagramm eines optischen Systems gemäß einer zwölften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Nun wird detailliert auf die vorliegenden Ausführungsformen der Erfindung Bezug genommen, für welche Beispiele in den dazugehörigen Zeichnungen illustriert werden. Wann immer dies möglich ist, werden in den Zeichnungen und der Beschreibung dieselben Referenzziffern verwendet, um dieselben oder ähnliche Teile zu bezeichnen.
1A ist ein schematisches Diagramm eines optischen Systems gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung während eines ersten Zeitraums, 1B ist ein schematisches Diagramm des optischen Systems aus 1A während eines zweiten Zeitraums und 2 ist ein schematisches Diagramm eines dynamischen Schalters 130 aus 1A. Wie in den Figuren gezeigt wird, beinhaltet das optische System mindestens ein optisches Gerät 100. Beispielsweise beinhaltet das optische System aus den 1A und 1B ein optisches Gerät 100. Das optische Gerät 100 beinhaltet eine erste Lichtquelle 110, eine zweite Lichtquelle 120 und einen dynamischen Schalter 130. Die erste Lichtquelle 110 ist eingerichtet einen ersten Lichtstrahl 112 bereitzustellen. Die zweite Lichtquelle 120 ist eingerichtet einen zweiten Lichtstrahl 122 bereitzustellen. Der dynamische Schalter 130 beinhaltet eine Vielzahl von Spiegeln 132, die in der Art eines Arrays angeordnet sind. Jeder der Spiegel 132 hat einen ersten Neigungswinkel θ1 und einen zweiten Neigungswinkel θ2. Der erste Lichtstrahl 112 und der zweite Lichtstrahl 122 treffen aus verschiedenen Richtungen auf dem dynamischen Schalter 130 auf. Der dynamische Schalter 130 reflektiert den ersten Lichtstrahl 112 in eine gewünschte Position D, wenn die Spiegel 132 die ersten Neigungswinkel θ1 annehmen, und reflektiert den zweiten Lichtstrahl 122 zu der gewünschten Position D, wenn die Spiegel 132 die zweiten Neigungswinkel θ2 annehmen.
Zum Zwecke der Klarheit werden in 2 nur vier Spiegel 132 dargestellt, und die Anzahl der Spiegel 132 kann gemäß realen Anforderungen bestimmt werden. Der dynamische Schalter 130 beinhaltet ferner ein Substrat 134, und die Spiegel 132 sind auf dem Substrat 134 angeordnet. Jeder der Spiegel 132 hat eine Reflexionsfläche, und das Substrat 134 hat eine Trägerfläche, an welcher die Spiegel 132 befestigt sind. Der erste Neigungswinkel θ1 und der zweite Neigungswinkel θ2 werden hierin als Winkel zwischen der Normallinie N1 der Trägerfläche und den Normallinien N2 und N2' der Reflexionsflächen der Spiegel 132 definiert.
Genauer gesagt kann in dieser Ausführungsform das optische Gerät 100 ein Projektor sein, und die gewünschte Position D ist eine Projektionsebene des Projektors. Wie in 1A gezeigt wird, wird im ersten Zeitraum die erste Lichtquelle 110 eingeschaltet und die zweite Lichtquelle 120 ausgeschaltet. Unterdessen nehmen die Spiegel 132 des dynamischen Schalters 130 die ersten Neigungswinkel θ1 an. Somit liefert die erste Lichtquelle 110 den ersten Lichtstrahl 112 an den dynamischen Schalter 130 und wird entlang eines Lichtpfades P1 zu der gewünschten Position D reflektiert. Wie in 1B gezeigt wird, wird im zweiten Zeitraum die zweite Lichtquelle 120 eingeschaltet und die erste Lichtquelle 110 ausgeschaltet. Unterdessen nehmen die Spiegel 132 des dynamischen Schalters 130 die zweiten Neigungswinkel θ2 an. Somit liefert die zweite Lichtquelle 120 den zweiten Lichtstrahl 122 an den dynamischen Schalter 130 und wird entlang eines Lichtpfades P2 zu der gewünschten Position D reflektiert.
Mit dieser Konfiguration kann das optische Gerät 100 in 1A und 1B verschiedene Lichtstrahl an dieselbe gewünschte Position D befördern, indem die Neigungswinkel der Spiegel 132 des dynamischen Schalters 130 umgestellt werden. Anders gesagt können verschiedene Lichtquellen in einem einzigen Gerät integriert werden und sich einen Ausgangslichtpfad teilen. Somit kann die Gesamtgröße des optischen Systems reduziert werden, während mehrere Funktionen des optischen Systems angewendet werden können.
Außerdem kann der dynamische Schalter 130, bei dem es sich um eine digitale Mikrospiegel-Vorrichtung handeln kann, die Neigungswinkel seiner Spiegel 132 individuell steuern, um die Intensitäten beziehungsweise die Muster des ersten Lichtstrahls 112 und des zweiten Lichtstrahls 122 anzupassen. Nimmt man die Anpassung der Intensität als Beispiel, so können in dem ersten Zeitraum 70% der Spiegel 132 des dynamischen Schalters 130 die ersten Winkel θ1 annehmen, während die anderen 30% der Spiegel 132 die zweiten Winkel θ2 annehmen, wenn gewünscht wird, die Intensität des ersten Lichtstrahls 112, der auf die gewünschte Position D auftrifft, auf 70% seiner ursprünglichen Intensität zu reduzieren. Somit reflektieren lediglich 70% der Spiegel 132, die den ersten Winkel θ1 annehmen, 70% des ersten Lichtstrahls 112 zu der gewünschten Position D, und die 30% der Spiegel 132, welche den zweite Winkel θ2 annehmen, reflektieren 30% des ersten Lichtstrahls 112 zu einer anderen Position. Ebenso kann der dynamische Schalter 130 die Menge der Spiegel 132, die in dem zweiten Zeitraum den zweiten Neigungswinkel θ2 annehmen, um die Intensität des zweiten Lichtstrahls 122 zu steuern. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass der dynamische Schalter 130 die Intensitäten des ersten Lichtstrahls 112 und des zweiten Lichtstrahls 122 gemäß realen Anforderungen anpassen kann, und bei dem optischen Gerät 100 muss kein Filter hinzugefügt werden, um die Intensitäten des ersten Lichtstrahls 112 und des zweiten Lichtstrahls 122 anzupassen.
Des Weiteren nehme man die Anpassung des Musters als Beispiel. In dem ersten Zeitraum kann, wenn ein Licht mit einem Randmuster auf die gewünschte Position D projiziert werden soll, der dynamische Schalter 130 seine Spiegel 132 steuern, indem er beispielsweise die Spiegel 132 in den ungeradzahligen Reihen in die ersten Neigungswinkel θ1 dreht und die Spiegel 132 in den geradzahligen Reihen in die zweiten Neigungswinkel θ2 dreht, so dass nur der Anteil, der auf die Spiegel 132 der ungeradzahligen Reihen auftrifft, zu der gewünschten Position D reflektiert werden kann, und der erste Lichtstrahl 112 so moduliert wird, dass er zu einem Licht mit einem Randmuster wird. Ebenso kann der dynamische Schalter 130 die Spiegel 132 in dem zweiten Zeitraum individuell steuern, um die Muster des zweiten Lichtstrahls 122 anzupassen.
In dieser Ausführungsform ist der Lichtpfad P1 des ersten Lichtstrahls 112 von dem dynamischen Schalter 130 zu der gewünschten Position D derselbe wie Lichtpfad P2 des zweiten Lichtstrahls 122 von dem dynamischen Schalter 130 zu der gewünschten Position D. Anders gesagt sind der erste Lichtstrahl 112 und der zweite Lichtstrahl 122 koaxial. Der dynamische Schalter 130 kann in dieser Ausführungsform nicht nur die Intensitäten und die Muster des ersten Lichtstrahls 112 und des zweiten Lichtstrahls 122 anpassen, sondern auch den ersten Lichtstrahl 112 und den zweiten Lichtstrahl 122 an demselben Lichtpfad ausrichten.
In dieser Ausführungsform beinhaltet das optische Gerät 100 ferner einen ersten Reflektor 140 und einen zweiten Reflektor 145. Der erste Reflektor 140 ist eingerichtet den ersten Lichtstrahl 112 von der ersten Lichtquelle 110 zu dem dynamischen Schalter 130 zu reflektieren. Die zweite Reflektor 145 ist eingerichtet den zweiten Lichtstrahl 122 von der zweiten Lichtquelle 120 zu dem dynamischen Schalter 130 zu reflektieren. Der erste Reflektor 140 und der zweite Reflektor 145 falten jeweils die Lichtpfade des ersten Lichtstrahls 112 und des zweiten Lichtstrahls 122, bevor sie auf dem dynamischen Schalter 130 auftreffen, so dass die Gesamtgröße des optischen Geräts 100 reduziert werden kann. Außerdem können die Lichtpfade P1 und P2 auf einfache Weise kalibriert werden, indem die Neigungswinkel des ersten Reflektors 140 und des zweiten Reflektors 145 abgestimmt werden.
Die Lichtpfade des ersten Lichtstrahls 112 und des zweiten Lichtstrahls 122 können durch andere Konfigurationen gefaltet werden. 3A ist ein schematisches Diagramm eines optischen Systems gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung während des ersten Zeitraums, und 3B ist ein schematisches Diagramm des optischen Systems aus 3A während des zweiten Zeitraums. In dieser Ausführungsform beinhaltet das optische Gerät 100 eine Prismengruppe 150, um den ersten Reflektor 140 und den zweiten Reflektor 145 in 1A und 1B zu ersetzen. Die Prismengruppe 150 ist eingerichtet den ersten Lichtstrahl 112 von der ersten Lichtquelle 110 zu dem dynamischen Schalter 130 zu leiten, den zweiten Lichtstrahl 122 von der zweiten Lichtquelle 120 zu dem dynamischen Schalter 130 zu leiten und den ersten Lichtstrahl 112 und den zweiten Lichtstrahl 122, die vom dynamischen Schalter 130 reflektiert werden, zu der gewünschten Position D zu leiten.
Detaillierter dargestellt beinhaltet die Prismengruppe 150 ein erstes Prisma 152 und ein zweites Prisma 154, welches neben dem ersten Prisma 152 angeordnet ist. In dem ersten Zeitraum tritt der erste Lichtstrahl 112 sequenziell durch das erste Prisma 152 und das zweite Prisma 154 hindurch und trifft auf dem dynamischen Schalter 130 auf. Nachdem er vom dynamischen Schalter 130 reflektiert worden ist, breitet sich der erste Lichtstrahl 112 dann zurück zu dem zweiten Prisma 154 hin aus und wird durch die Seite 155 des zweiten Prismas 154 zu der gewünschten Position D reflektiert. In dem zweiten Zeitraum tritt der zweite Lichtstrahl 122 durch das zweite Prisma 154 hindurch und trifft auf dem dynamischen Schalter 130 auf. Nachdem er vom dynamischen Schalter 130 reflektiert worden ist, breitet sich der zweite Lichtstrahl 122 dann zurück zu dem zweiten Prisma 154 aus und wird durch die Seite 155 des zweiten Prismas 154 zu der gewünschten Position D reflektiert. Andere relevante strukturelle Details der zweiten Ausführungsform entsprechen allesamt der ersten Ausführungsform, und somit wird auf eine Wiederholung der diesbezüglichen Beschreibung im Folgenden verzichtet.
4 ist ein schematisches Diagramm eines optischen Systems gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Es wird auf 2 und 4 Bezug genommen. In dieser Ausführungsform beinhaltet das optische System ein optisches Gerät 100, das eine erste Bildsensor-Vorrichtung 160, eine zweite Bildsensor-Vorrichtung 170 und den zuvor erwähnten dynamischen Schalter 130 umfasst. Der dynamische Schalter 130 reflektiert ein erstes Bild 162 von einer gewünschten Position D zu der ersten Bildsensor-Vorrichtung 160, wenn die Spiegel 132 die ersten Neigungswinkel θ1 annehmen, und reflektiert ein zweites Bild 172 von der gewünschten Position D zu der zweiten Bildsensor-Vorrichtung 170, wenn die Spiegel 132 die zweiten Neigungswinkel θ2 annehmen.
Genauer gesagt kann in dieser Ausführungsform das optische Gerät 100 eine Kamera sein, und die gewünschte Position D ist eine Objektebene der Kamera. In einem ersten Zeitraum wird die erste Bildsensor-Vorrichtung 160 eingeschaltet und die zweite Bildsensor-Vorrichtung 170 wird ausgeschaltet. Unterdessen nehmen die Spiegel 132 des dynamischen Schalters 130 die ersten Neigungswinkel θ1 an. Somit wird das erste Bild 162 von der gewünschten Position D mittels des dynamischen Schalters 130 geleitet und von der ersten Bildsensor-Vorrichtung 160 erkannt. In dem zweiten Zeitraum wird die zweite Bildsensor-Vorrichtung 170 eingeschaltet und die erste Bildsensor-Vorrichtung 160 wird ausgeschaltet. Unterdessen nehmen die Spiegel 132 des dynamischen Schalters 130 die zweiten Neigungswinkel θ2 an. Somit wird das zweite Bild 172 von der gewünschte Position D mittels des dynamischen Schalters 130 geleitet und durch die zweite Bildsensor-Vorrichtung 170 erkannt.
Mit dieser Konfiguration kann das optische Gerät 100 aus 4 durch Umschalten der Neigungswinkel der Spiegel 132 des dynamischen Schalters 130 verschiedene Bilder in verschiedenen Zeiträumen erkennen. Anders gesagt können verschiedene Bildsensor-Vorrichtungen in einem einzigen Gerät integriert werden und sich einen Erkennungseingang teilen. Somit kann die Gesamtgröße des optischen Systems reduziert werden, während mehrere Funktionen des optischen Systems angewendet werden können.
In dieser Ausführungsform ist ein Lichtpfad P3 des ersten Bildes 162 von der gewünschten Position D zu dem dynamischen Schalter 130 derselbe wie ein Lichtpfad P4 des zweiten Bildes 172 von der gewünschten Position D zu dem dynamischen Schalter 130. Anders gesagt sind das erste Bild 162 und das zweite Bild 172 koaxial und werden vom dynamischen Schalter 130 ausgerichtet.
In dieser Ausführungsform beinhaltet das optische Gerät 100 ferner den zuvor erwähnten ersten Reflektor 140 und zweiten Reflektor 145. Der erste Reflektor 140 ist in dieser Ausführungsform eingerichtet das erste Bild 162 von dem dynamischen Schalter 130 zur ersten Bildsensor-Vorrichtung 160 zu reflektieren. Der zweite Reflektor 145 ist eingerichtet das zweite Bild 172 von dem dynamischen Schalter 130 zur zweiten Bildsensor-Vorrichtung 170 zu reflektieren. Der erste Reflektor 140 und der zweite Reflektor 145 falten jeweils die Lichtpfade des ersten Bildes 162 und des zweiten Bildes 172, nachdem sie auf dem dynamischen Schalter 130 auftreffen, so dass die Gesamtgröße des optischen Geräts 100 reduziert werden kann. Außerdem können die Lichtpfade P3 und P4 auf einfache Weise kalibriert werden, indem die Neigungswinkel des ersten Reflektors 140 und zweiten Reflektors 145 abgestimmt werden.
Die Lichtpfade des ersten Bildes 162 und des zweiten Bildes 172 können durch andere Konfigurationen gefaltet werden. 5 ist ein schematisches Diagramm eines optischen Systems gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In dieser Ausführungsform beinhaltet das optische Gerät 100 ferner die zuvor erwähnte Prismengruppe 150, um den ersten Reflektor 140 und den zweiten Reflektor 145 in 4 zu ersetzen. Die Prismengruppe 150 ist in dieser Ausführungsform eingerichtet das erste Bild 162 und das zweite Bild 172 von der gewünschten Position D zu dem dynamischen Schalter 130 zu leiten, das erste Bild 162 von dem dynamischen Schalter 130 zur ersten Bildsensor-Vorrichtung 160 zu leiten und das zweite Bild 172 von dem dynamischen Schalter 130 zur zweiten Bildsensor-Vorrichtung 170 zu leiten.
Detaillierter dargestellt tritt das erste Bild 162 in dem ersten Zeitraum in das zweite Prisma 154 ein und wird durch die Seite 155 des zweiten Prismas 154 zu dem dynamischen Schalter 130 reflektiert. Nachdem es vom dynamischen Schalter 130 reflektiert worden ist, tritt das erste Bild 162 dann sequenziell durch das zweite Prisma 154 und das erste Prisma 152 hindurch und wird von der ersten Bildsensor-Vorrichtung 160 erkannt. In dem zweiten Zeitraum tritt das zweite Bild 172 in das zweite Prisma 154 ein und wird durch die Seite 155 des zweiten Prismas 154 zu dem dynamischen Schalter 130 reflektiert. Nachdem es vom dynamischen Schalter 130 reflektiert worden ist, passiert das zweite Bild 172 das zweite Prisma 154 und wird durch die zweite Bildsensor-Vorrichtung 170 erkannt. Andere relevante strukturelle Details der vierten Ausführungsform entsprechen allesamt der dritten Ausführungsform, und somit wird auf eine Wiederholung der diesbezüglichen Beschreibung im Folgenden verzichtet.
6 ist ein schematisches Diagramm eines optischen Systems gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Es wird Bezug genommen auf 2 und 6. In dieser Ausführungsform beinhaltet das optische System ein optisches Gerät 100, welches eine erste Lichtquelle 180, eine erste Bildsensor-Vorrichtung 190 und den zuvor erwähnten dynamischen Schalter 130 umfasst. Die erste Lichtquelle 180 ist eingerichtet einen ersten Lichtstrahl 182 bereitzustellen. Der dynamische Schalter 130 reflektiert den ersten Lichtstrahl 182 an eine gewünschte Position D, wenn die Spiegel 132 die ersten Neigungswinkel θ1 annehmen, und der dynamische Schalter 130 reflektiert ein erstes Bild 192 von der gewünschten Position D zur ersten Bildsensor-Vorrichtung 190, wenn die Spiegel 132 die zweiten Neigungswinkel θ2 annehmen.
Genauer gesagt kann das optische Gerät 100 in dieser Ausführungsform eine Projektor/Kamera-Anordnung sein, und die gewünschte Position D ist sowohl eine Projektionsebene des Projektors als auch eine Objektebene der Kamera. In einem ersten Zeitraum wird die erste Lichtquelle 180 eingeschaltet und die erste Bildsensor-Vorrichtung 190 wird ausgeschaltet. Unterdessen nehmen die Spiegel 132 des dynamischen Schalters 130 die ersten Neigungswinkel θ1 an. Somit befördert die erste Lichtquelle 180 den ersten Lichtstrahl 182 zu dem dynamischen Schalter 130 und wird entlang eines Lichtpfades P5 zu der gewünschten Position D reflektiert. In einem zweiten Zeitraum wird die erste Bildsensor-Vorrichtung 190 eingeschaltet und die erste Lichtquelle 180 wird ausgeschaltet. Unterdessen nehmen die Spiegel 132 des dynamischen Schalters 130 die zweiten Neigungswinkel θ2 an. Somit wird das erste Bild 192 vom dynamischen Schalter 130 geleitet und von der ersten Bildsensor-Vorrichtung 190 erkannt.
Mit dieser Konfiguration kann das optische Gerät 100 aus 6 durch Umschalten der Neigungswinkel der Spiegel 132 des dynamischen Schalters 130 eine Projektionsfunktion und eine Bildsensor-Funktion bereitstellen. Anders gesagt können eine Projektion und eine Kamera in einem einzigen Gerät integriert werden und sich einen Lichtpfad teilen. Somit kann die Gesamtgröße des optischen Systems reduziert werden, während mehrere Funktionen des optischen Systems angewendet werden können. Außerdem kann der dynamische Schalter 130 die Neigungswinkel seiner Spiegel 132 individuell steuern, um die Intensität oder das Muster des ersten Lichtstrahls 182 in dem ersten Zeitraum anzupassen, wobei die Anpassungsdetails dieselben sind, wie sie oben erwähnt wurden.
In dieser Ausführungsform ist der Lichtpfad P5 des ersten Lichtstrahls 182 von dem dynamischen Schalter 130 zu der gewünschten Position D derselbe wie der Lichtpfad P6 des ersten Bildes 192 von der gewünschten Position D zu dem dynamischen Schalter 130. Anders gesagt sind der erste Lichtstrahl 182 und das erste Bild 192 koaxial. Der dynamische Schalter 130 kann in dieser Ausführungsform nicht nur die Intensität und das Muster des ersten Lichtstrahls 182 anpassen, sondern auch den ersten Lichtstrahl 182 und das erste Bild 192 an demselben Lichtpfad ausrichten.
In dieser Ausführungsform beinhaltet das optische Gerät 100 ferner den zuvor erwähnten ersten Reflektor 140 und den zweiten Reflektor 145. Der erste Reflektor 140 ist in dieser Ausführungsform eingerichtet den ersten Lichtstrahl 182 von der ersten Lichtquelle 180 zu dem dynamischen Schalter 130 zu reflektieren. Der zweite Reflektor 145 ist eingerichtet das erste Bild 192 von dem dynamischen Schalter 130 zur ersten Bildsensor-Vorrichtung 190 zu reflektieren. Der erste Reflektor 140 und der zweite Reflektor 145 falten jeweils die Lichtpfade des ersten Lichtstrahls 182 und des ersten Bildes 192, so dass die Gesamtgröße des optischen Geräts 100 reduziert werden kann. Außerdem können die Lichtpfade P5 und P6 auf einfache Weise kalibriert werden, indem die Neigungswinkel des ersten Reflektors 140 und des zweiten Reflektors 145 abgestimmt werden.
Die Lichtpfade des ersten Lichtstrahls 182 und des ersten Bildes 192 können durch andere Konfigurationen gefaltet werden. 7 ist ein schematisches Diagramm eines optischen Systems gemäß einer sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In dieser Ausführungsform beinhaltet das optische Gerät 100 die zuvor erwähnte Prismengruppe 150, um den ersten Reflektor 140 und den zweiten Reflektor 145 aus 6 zu ersetzen. Die Prismengruppe 150 ist in dieser Ausführungsform eingerichtet den ersten Lichtstrahl 182 von der ersten Lichtquelle 180 zu dem dynamischen Schalter 130 zu leiten, den ersten Lichtstrahl 182 von dem dynamischen Schalter 130 zur gewünschten Position D zu leiten, das erste Bild 192 von der gewünschten Position D zu dem dynamischen Schalter 130 zu leiten und das erste Bild 192 von dem dynamischen Schalter 130 zur ersten Bildsensor-Vorrichtung 190 zu leiten.
Detaillierter dargestellt tritt in dem ersten Zeitraum der erste Lichtstrahl 182 sequenziell durch das erste Prisma 152 und das zweite Prisma 154 hindurch und trifft auf den dynamischen Schalter 130 auf. Nachdem er vom dynamischen Schalter 130 reflektiert worden ist, breitet sich der erste Lichtstrahl 182 dann zurück zum zweiten Prisma 154 aus und wird durch die Seite 155 des zweiten Prismas 154 zu der gewünschten Position D reflektiert. In dem zweiten Zeitraum tritt das erste Bild 192 in das zweite Prisma 154 ein und wird durch die Seite 155 des zweiten Prismas 154 zu dem dynamischen Schalter 130 reflektiert. Nachdem es vom dynamischen Schalter 130 reflektiert wurde, tritt das erste Bild 192 durch das zweite Prisma 154 hindurch und von der ersten Bildsensor-Vorrichtung 190 erkannt. Andere relevante strukturelle Details der sechsten Ausführungsform entsprechen allesamt der fünften Ausführungsform, und somit wird auf eine Wiederholung der diesbezüglichen Beschreibung im Folgenden verzichtet.
8 ist ein schematisches Diagramm eines optischen Systems, einer Ebene 900 und einer dreidimensionalen Probe S gemäß einer siebten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In dieser Ausführungsform beinhaltet das optische System zwei optische Geräte 100 aus 1A oder 3A, und die ersten Lichtstrahl 112 und die zweiten Lichtstrahl 122 der optischen Geräte 100 treffen entlang verschiedener Richtungen auf die gewünschte Position D auf. Beispielsweise befindet sich die gewünschte Position D auf der Ebene 900, und die zwei optischen Geräte 100 sind symmetrisch in Bezug auf eine Normallinie N der Ebene 900. Das optische System dieser Ausführungsform kann in zwei Zeiträumen vier Arten von Lichtstrahln zur gewünschten Position D befördern. Außerdem kann das optische System dieser Ausführungsform die dreidimensionale Probe S, welche an der gewünschten Position D angeordnet ist, klar ausleuchten, da die ersten Lichtstrahl 112 und die zweiten Lichtstrahls 122 der optischen Geräte 100 auf die gewünschte Position D entlang verschiedener Richtungen auftreffen.
In dieser Ausführungsform kann das optische System ferner eine Bildsensor-Vorrichtung 300 beinhalten, die zwischen zwei der optischen Geräte 100 angeordnet ist. Die Bildsensor-Vorrichtung 300 kann die Bilder der dreidimensionalen Probe S erkennen, die an der gewünschten Position D angeordnet ist. Beispielsweise liefern beide optischen Geräte 100 im ersten Zeitraum die ersten Lichtstrahl 112 zur dreidimensionalen Probe S, d. h. beide erste Lichtquellen 110 der optischen Geräte 100 werden eingeschaltet und beide zweite Lichtquellen 120 der optischen Geräte 100 werden ausgeschaltet, und gleichzeitig erkennt die Bildsensor-Vorrichtung 300 das Bild der dreidimensionalen Probe S. Im zweiten Zeitraum liefern beide optischen Geräte 100 die zweiten Lichtstrahl 122 zu der dreidimensionalen Probe S, d. h. beide zweite Lichtquellen 120 der optischen Geräte 100 werden eingeschaltet und beide erste Lichtquellen 110 de optischen Geräte 100 werden ausgeschaltet, und gleichzeitig erkennt die Bildsensor-Vorrichtung 300 das Bild der dreidimensionalen Probe S. Somit kann das optische System mehr Informationen zu der dreidimensionalen Probe S erhalten, ohne dass viel Zeit oder viel Raum dafür benötigt wird. Andere relevante strukturelle Details der siebten Ausführungsform sind dieselben wie bei der ersten Ausführungsform, so dass auf eine Wiederholung der entsprechenden Beschreibung im Folgenden verzichtet wird.
9 ist ein schematisches Diagramm eines optischen Systems, einer Ebene 900 und einer dreidimensionalen Probe S gemäß einer achten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In dieser Ausführungsform beinhaltet das optische System zwei optische Geräte 100a und 100b, wobei diese zwei optischen Geräte 100a und 100b dieselbe Struktur haben wie die optischen Geräte 100 aus 6 oder 7, und die Lichtstrahl 182a und 182b der optischen Geräte 100a und 100b auf die gewünschte Position D entlang verschiedener Richtungen auftreffen. Beispielsweise befindet sich die gewünschte Position D auf der Ebene 900, und die zwei optischen Geräte 100a und 100b sind symmetrisch in Bezug auf eine Normallinie N der Ebene 900.
In dieser Ausführungsform sind in dem ersten Zeitraum die erste Lichtquelle 180a des optischen Geräts 100a und die erste Bildsensor-Vorrichtung 190b des optischen Geräts 100b beide eingeschaltet, und die erste Lichtquelle 180b des optischen Geräts 100b und die erste Bildsensor-Vorrichtung 190a des optischen Geräts 100a werden beide ausgeschaltet. Somit liefert das optische Gerät 100a im ersten Zeitraum den ersten Lichtstrahl 182a, um die linke Seite der dreidimensionalen Probe S anzuleuchten, die an der gewünschten Position D angeordnet ist, und das optische Gerät 100b erkennt das Bild der dreidimensionalen Probe S von der rechten Seite. In dem zweiten Zeitraum werden die erste Lichtquelle 180b des optischen Geräts 100b und die erste Bildsensor-Vorrichtung 190a des optischen Geräts 100a beide eingeschaltet, und die erste Lichtquelle 180a des optischen Geräts 100a und die erste Bildsensor-Vorrichtung 190b des optischen Geräts 100b werden beide ausgeschaltet. Somit liefert das optische Gerät 100b in dem zweiten Zeitraum den ersten Lichtstrahl 182b, um die rechte Seite der dreidimensionalen Probe S anzuleuchten, und das optische Gerät 100a erkennt das Bild der dreidimensionalen Probe S von der linken Seite. Somit kann das optische System mehr Informationen zur dreidimensionalen Probe S erhalten, ohne viel Zeit und Raum zu benötigen, und der Beleuchtungs-Lichtpfad und der Erkennungs-Lichtpfad werden nicht blockiert. Andere relevante strukturelle Details der achten Ausführungsform sind dieselben wie in der fünften Ausführungsform, so dass auf eine Wiederholung der entsprechenden Beschreibung im Folgenden verzichtet wird.
10 ist ein schematisches Diagramm eines optischen Systems, einer Ebene 900 und einer dreidimensionalen Probe S gemäß einer neunten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In dieser Ausführungsform beinhaltet das optische System zwei Geräte 100 aus 4 oder 5, und die Bilder 162 und 172 der gewünschten Position D werden entlang verschiedener Richtungen erkannt. Beispielsweise befindet sich die gewünschte Position D auf der Ebene 900, und die zwei optischen Geräte 100 sind symmetrisch in Bezug auf eine Normallinie N der Ebene 900. Die erste Bildsensor-Vorrichtung 160 und die zweite Bildsensor-Vorrichtung 170 jedes der optischen Geräte 100 können beispielsweise empfindlich für verschiedene Wellenlängenbereiche sein, so dass das optische System eine Lichtquelle (nicht gezeigt) verwenden kann, um in verschiedenen Zeiträumen verschiedene Lichtstrahl mit unterschiedlichen Wellenlängenbereichen zu liefern, und die erste Bildsensor-Vorrichtung 160 und die zweite Bildsensor-Vorrichtung 170 können eingeschaltet werden, wenn der entsprechende Lichtstrahl geliefert wird. Mit dieser Konfiguration kann das optische System mehr Informationen zu der dreidimensionalen Probe S erhalten, ohne viel Zeit oder Raum zu erfordern, und die Erkennungs-Lichtpfade werden nicht blockiert. Andere relevante strukturelle Details der neunten Ausführungsform entsprechen allesamt der dritten Ausführungsform, und somit wird auf eine Wiederholung der diesbezüglichen Beschreibung im Folgenden verzichtet.
11 ist ein schematisches Diagramm eines optischen Systems gemäß einer zehnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Es wird Bezug genommen auf 2 und 11. In dieser Ausführungsform beinhaltet das optische System ein optisches Gerät 100, welches die zuvor erwähnte erste Lichtquelle 110, die zuvor erwähnte zweite Lichtquelle 120, eine dritte Lichtquelle 110', eine vierte Lichtquelle 120', den zuvor erwähnten dynamischen Schalter 130 und ein optisches Modul 210 umfasst. Die dritte Lichtquelle 110' liefert einen dritten Lichtstrahl 112' und die vierte Lichtquelle 120' liefert einen vierten Lichtstrahl 122'. Das optische Modul 210 ist eingerichtet jeweils den ersten Lichtstrahl 112 und den zweiten Lichtstrahl 122, die vom dynamischen Schalter 130 reflektiert werden, zu der gewünschten Position D entlang verschiedener Lichtpfade zu leiten, und jeweils den dritten Lichtstrahl 112' und den vierten Lichtstrahl 122', die vom dynamischen Schalter 130 reflektiert werden, zu der gewünschten Position D entlang verschiedener Lichtpfade zu leiten. Außerdem ist der Lichtpfad P1 des ersten Lichtstrahls 112 von dem dynamischen Schalter 130 zur gewünschten Position D derselbe wie der Lichtpfad P1' des dritten Lichtstrahls 112' von dem dynamischen Schalter 130 zur gewünschten Position D, und der Lichtpfad P2 des zweiten Lichtstrahls 122 von dem dynamischen Schalter 130 zur gewünschten Position D ist derselbe wie der Lichtpfad P2' des vierten Lichtstrahls 122' von dem dynamischen Schalter 130 zur gewünschten Position D.
In dieser Ausführungsform beinhaltet das optische Modul 210 Reflektoren 222, 226, 212 und 216 sowie Prismen 224 und 214. Der Reflektor 212 ist eingerichtet den ersten Lichtstrahl 112 und den dritten Lichtstrahl 112', welche von dem dynamischen Schalter 130 kommen, an das Prisma 214 zu reflektieren, das Prisma 214 ist eingerichtet den ersten Lichtstrahl 112 und den dritten Lichtstrahl 112', welche vom Reflektor 212 kommen, an den Reflektor 216 abzulenken und die Lichtpfadlänge des ersten Lichtstrahls 112 und des dritten Lichtstrahls 112' anzupassen, und der Reflektor 216 ist eingerichtet den ersten Lichtstrahl 112 und den dritten Lichtstrahl 112', welche von dem Prisma 214 kommen, zur gewünschten Position D zu reflektieren. Des Weiteren ist der Reflektor 222 eingerichtet den zweiten Lichtstrahl 122 und den vierten Lichtstrahl 122', welche von dem dynamischen Schalter 130 kommen, an das Prisma 224 zu reflektieren, das Prisma 224 ist eingerichtet den zweiten Lichtstrahl 122 und den vierten Lichtstrahl 122', welche von dem Reflektor 222 kommen, an den Reflektor 226 abzulenken und die Lichtpfadlänge des zweiten Lichtstrahls 122 und des vierten Lichtstrahls 122' anzupassen, und der Reflektor 226 ist eingerichtet den zweiten Lichtstrahl 122 und den vierten Lichtstrahl 122', welche von dem Prisma 224 kommen, zur gewünschten Position D zu reflektieren.
Genauer gesagt kann das optische Gerät 100 in dieser Ausführungsform ein Projektor sein, und die gewünschte Position D ist eine Projektionsebene des Projektors. In dem ersten Zeitraum werden die erste Lichtquelle 110 und die vierte Lichtquelle 120' eingeschaltet und die zweite Lichtquelle 120 und die dritte Lichtquelle 110' werden ausgeschaltet. Unterdessen nehmen die Spiegel 132 des dynamischen Schalters 130 die ersten Neigungswinkel θ1 an. Somit liefert die erste Lichtquelle 110 den ersten Lichtstrahl 112 zu dem dynamischen Schalter 130 und wird sequenziell durch den Reflektor 212, das Prisma 214 und den Reflektor 216 zur gewünschten Position D geleitet. Die vierte Lichtquelle 120' liefert den vierten Lichtstrahl 122' zu dem dynamischen Schalter 130 und wird sequenziell durch den Reflektor 222, das Prisma 224 und den Reflektor 226 zur gewünschten Position D geleitet. In dem zweiten Zeitraum werden die zweite Lichtquelle 120 und die dritte Lichtquelle 110' eingeschaltet und die erste Lichtquelle 110 und die vierte Lichtquelle 120' werden ausgeschaltet. Unterdessen nehmen die Spiegel 132 des dynamischen Schalters 130 die zweiten Neigungswinkel θ2 an. Somit liefert die zweite Lichtquelle 120 den zweiten Lichtstrahl 122 zu dem dynamischen Schalter 130 und wird sequenziell durch den Reflektor 222, das Prisma 224 und den Reflektor 226 zur gewünschten Position D geleitet. Die dritte Lichtquelle 110' liefert den dritten Lichtstrahl 112' zu dem dynamischen Schalter 130 und wird sequenziell durch den Reflektor 212, das Prisma 214 und den Reflektor 216 zur gewünschten Position D geleitet.
Mit dieser Konfiguration kann das optische Gerät 100 durch Umschalten der Neigungswinkel der Spiegel 132 des dynamischen Schalters 130 verschiedene Lichtstrahl an dieselbe gewünschte Position D liefern. Anders gesagt können verschiedene Lichtquellen in einem einzigen Gerät integriert werden. Da der erste Lichtstrahl 112 und der zweite Lichtstrahl 122 entlang verschiedener Lichtpfade auf die gewünschte Position D auftreffen, und der dritte Lichtstrahl 112' und der vierte Lichtstrahl 122' entlang verschiedener Lichtpfade auf die gewünschte Position D auftreffen, kann das optische Gerät 100 außerdem breite Beleuchtungsrichtungen bieten, ohne viel Raum einzunehmen und andere Elemente hinzuzufügen. Somit kann die Gesamtgröße des optischen Systems reduziert werden, während mehrere Funktionen des optischen Systems angewendet werden können. Außerdem kann der dynamische Schalter 130 die Neigungswinkel seiner Spiegel 132 individuell steuern, um die Intensitäten oder die Muster des ersten Lichtstrahls 112, des zweiten Lichtstrahls 122, des dritten Lichtstrahls 112' und des vierten Lichtstrahls 122' anzupassen, wie oben erwähnt. Andere relevante strukturelle Details der zehnten Ausführungsform entsprechen allesamt der ersten Ausführungsform, und somit wird auf eine Wiederholung der diesbezüglichen Beschreibung im Folgenden verzichtet.
Obwohl es in 11 vier Lichtquellen gibt, ist die Anzahl der Lichtquellen diesbezüglich nicht eingeschränkt. Das optische Gerät kann in anderen Ausführungsformen zwei Lichtquellen (beispielsweise, die erste Lichtquelle 110 und die zweite Lichtquelle 120, oder die dritte Lichtquelle 110' und die zweite Lichtquelle 120') oder mehr als vier Lichtquellen umfassen. Grundsätzlich fällt eine Ausführungsform in den beanspruchten Schutzumfang der Erfindung, wenn mindestens zwei Lichtstrahl aus verschiedenen Richtungen auf den dynamischen Schalter 130 auftreffen und zu derselben gewünschten Position D geleitet werden.
12 ist ein schematisches Diagramm eines optischen Systems gemäß einer elften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Es wird Bezug genommen auf 2 und 12. In dieser Ausführungsform beinhaltet das optische System ein optisches Gerät 100, welches die zuvor erwähnte erste Bildsensor-Vorrichtung 160, die zuvor erwähnte zweite Bildsensor-Vorrichtung 170, eine dritte Bildsensor-Vorrichtung 160', eine vierte Bildsensor-Vorrichtung 170', den zuvor erwähnten dynamischen Schalter 130 und das zuvor erwähnte optische Modul 210 umfasst. Das optische Modul 210 ist in dieser Ausführungsform eingerichtet jeweils ein erstes Bild 162 und ein zweites Bild 172 entlang verschiedener Lichtpfade von der gewünschten Position D zu dem dynamischen Schalter 130 zu leiten sowie auch jeweils ein drittes Bild 162' und ein viertes Bildes 172' entlang verschiedener Lichtpfade von der gewünschten Position D zu dem dynamischen Schalter 130 zu leiten. Außerdem ist der Lichtpfad P3 des ersten Bildes 162 von der gewünschten Position D zu dem dynamischen Schalter 130 derselbe wie der Lichtpfad P3' des dritten Bildes 162' von der gewünschten Position D zu dem dynamischen Schalter 130; der Lichtpfad P4 des zweiten Bildes 172 von der gewünschten Position D zu dem dynamischen Schalter 130 ist derselbe wie der Lichtpfad P4' des vierten Bildes 172' von der gewünschten Position D zu dem dynamischen Schalter 130.
In dieser Ausführungsform ist der Reflektor 216 eingerichtet das erste Bild 162 und das dritte Bild 162' der gewünschten Position D an das Prisma 214 zu reflektieren, das Prisma 214 ist eingerichtet das erste Bild 162 und das dritte Bild 162', welche vom Reflektor 216 kommen zum Reflektor 212 abzulenken, und die Lichtpfadlänge des ersten Bildes 162 und des dritten Bildes 162' anzupassen, und der Reflektor 212 ist eingerichtet das erste Bild 162 und das dritte Bild 162', welche von dem Prisma 214 kommen zu dem dynamischen Schalter 130 zu reflektieren. Des Weiteren ist der Reflektor 226 eingerichtet das zweite Bild 172 und das vierte Bild 172' der gewünschten Position D zu dem Prisma 224 zu reflektieren, das Prisma 224 ist eingerichtet das zweite Bild 172 und das vierte Bild 172', welche vom Reflektor 226 kommen zu dem Reflektor 222 abzulenken, und die Lichtpfadlänge des zweiten Bildes 172 und des vierten Bildes 172' anzupassen, und der Reflektor 222 ist eingerichtet das zweite Bild 172 und das vierte Bild 172', welche von dem Prisma 224 kommen zu dem dynamischen Schalter 130 zu reflektieren.
Genauer gesagt kann das optische Gerät 100 in dieser Ausführungsform eine Kamera sein, und die gewünschte Position D ist eine Objektebene der Kamera. In einem ersten Zeitraum wird die erste Bildsensor-Vorrichtung 160 und die vierte Bildsensor-Vorrichtung 170' eingeschaltet und die zweite Bildsensor-Vorrichtung 170 und die dritte Bildsensor-Vorrichtung 160' wird ausgeschaltet. Unterdessen nehmen die Spiegel 132 des dynamischen Schalters 130 die ersten Neigungswinkel θ1 an. Somit wird das erste Bild 162 sequenziell durch den Reflektor 216, das Prisma 214 und den Reflektor 212 zu dem dynamischen Schalter 130 geleitet, und dann reflektiert der dynamische Schalter 130 das erste Bild 162 zur ersten Bildsensor-Vorrichtung 160. Das vierte Bild 172' wird sequenziell durch den Reflektor 226, das Prisma 224 und den Reflektor 222 zu dem dynamischen Schalter 130 geleitet, und dann reflektiert der dynamische Schalter 130 das vierte Bild 172' zur vierten Bildsensor-Vorrichtung 170'. In dem zweiten Zeitraum werden die zweite Bildsensor-Vorrichtung 170 und die dritte Bildsensor-Vorrichtung 160' eingeschaltet, während die erste Bildsensor-Vorrichtung 160 und die vierte Bildsensor-Vorrichtung 170' ausgeschaltet werden. Unterdessen nehmen die Spiegel 132 des dynamischen Schalters 130 die zweiten Neigungswinkel θ2 an. Somit wird das zweite Bild 172 sequenziell durch den Reflektor 226, das Prisma 224 und den Reflektor 222 zu dem dynamischen Schalter 130 geleitet, und dann reflektiert der dynamische Schalter 130 das zweite Bild 172 zur zweiten Bildsensor-Vorrichtung 170. Das dritte Bild 162' wird sequenziell durch den Reflektor 216, das Prisma 214 und den Reflektor 212 zu dem dynamischen Schalter 130 geleitet, und dann reflektiert der dynamische Schalter 130 das dritte Bild 162' zur dritten Bildsensor-Vorrichtung 160'.
Mit dieser Konfiguration kann das optische Gerät 100 aus 12 durch Umschalten der Neigungswinkel der Spiegel 132 des dynamischen Schalters 130 in verschiedenen Zeiträumen verschiedene Bilder erkennen. Anders gesagt können verschiedene Bildsensor-Vorrichtungen in einem einzigen Gerät integriert werden. Da die erste Bildsensor-Vorrichtung 160 und die zweite Bildsensor-Vorrichtung 170 jeweils das erste Bild 162 und das zweite Bild 172 der gewünschten Position D aus verschiedenen Richtungen erkennen, und die dritte Bildsensor-Vorrichtung 160' und die vierte Bildsensor-Vorrichtung 170' jeweils das dritte Bild 162' und das vierte Bild 172' der gewünschten Position D aus verschiedenen Richtungen erkennen, kann das optische Gerät 100 das Bild außerdem aus mehreren Richtungen erkennen, ohne dass bei ihm weitere Elemente hinzugefügt werden müssen oder dass es viel Raum benötigt. Somit kann die Gesamtgröße des optischen Systems reduziert werden, während mehrere Funktionen des optischen Systems angewendet werden können. Andere relevante strukturelle Details der elften Ausführungsform entsprechen allesamt der zehnten Ausführungsform, und somit wird auf eine Wiederholung der diesbezüglichen Beschreibung im Folgenden verzichtet.
Obwohl es in 12 vier Bildsensor-Vorrichtungen gibt, ist die Anzahl der Bildsensor-Vorrichtungen diesbezüglich nicht beschränkt. Das optische Gerät kann in anderen Ausführungsformen zwei Bildsensor-Vorrichtungen (beispielsweise die ersten Bildsensor-Vorrichtungen 160 und die zweiten Bildsensor-Vorrichtungen 170, oder die dritten Bildsensor-Vorrichtungen 160' und die vierten Bildsensor-Vorrichtungen 170') oder mehr als vier Bildsensor-Vorrichtungen umfassen. Grundsätzlich fällt eine Ausführungsform in den beanspruchten Schutzumfang der Erfindung, wenn sich mindestens zwei Bilder derselben gewünschten Position aus verschiedenen Richtungen zu dem dynamischen Schalter 130 hin ausbreiten und zu verschiedenen Bildsensor-Vorrichtungen geleitet werden.
13 ist ein schematisches Diagramm eines optischen Systems gemäß einer zwölften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Es wird auf die 2 und 13 verweisen. In dieser Ausführungsform beinhaltet das optische System ein optisches Gerät 100, welches die zuvor erwähnte erste Lichtquelle 180, die zuvor erwähnte erste Bildsensor-Vorrichtung 190, eine zweite Lichtquelle 180', eine zweite Bildsensor-Vorrichtung 190', den zuvor erwähnten dynamischen Schalter 130 und das zuvor erwähnte optische Modul 210 umfasst. Die erste Lichtquelle 180 ist eingerichtet den ersten Lichtstrahl 182 bereitzustellen, und die zweite Lichtquelle 180' ist eingerichtet den zweiten Lichtstrahl 182' bereitzustellen. Das optische Modul 210 ist in dieser Ausführungsform eingerichtet jeweils den ersten Lichtstrahl 182, welcher vom dynamischen Schalter 130 reflektiert wird, zur gewünschten Position D zu leiten und das erste Bild 192 von der gewünschten Position D zu dem dynamischen Schalter 130 entlang verschiedener Lichtpfade zu leiten, ferner jeweils den zweiten Lichtstrahl 182', welcher vom dynamischen Schalter 130 reflektiert wird, zur gewünschten Position D und das zweite Bild 192' von der gewünschten Position D zu dem dynamischen Schalter 130 entlang verschiedener Lichtpfade zu leiten. Außerdem ist der Lichtpfad P5 des ersten Lichtstrahls 182 von dem dynamischen Schalter 130 zu der gewünschten Position D derselbe wie der Lichtpfad P5' des zweiten Lichtstrahls 182' von dem dynamischen Schalter 130 zu der gewünschten Position D; der Lichtpfad P6 des ersten Bildes 192 von der gewünschten Position D zu dem dynamischen Schalter 130 ist derselbe wie der Lichtpfad P6' des zweiten Bildes 192' von der gewünschten Position D zu dem dynamischen Schalter 130.
In dieser Ausführungsform ist der Reflektor 212 eingerichtet den ersten Lichtstrahl 182 und den zweiten Lichtstrahl 182', welche von dem dynamischen Schalter 130 kommen zu dem Prisma 214 zu reflektieren, das Prisma 214 ist eingerichtet den ersten Lichtstrahl 182 und den zweiten Lichtstrahl 182', welche von dem Reflektor 212 kommen zu dem Reflektor 216 abzulenken, und die Lichtpfadlänge des ersten Lichtstrahls 182 und des zweiten Lichtstrahls 182' anzupassen, und der Reflektor 216 ist eingerichtet den ersten Lichtstrahl 182 und den zweiten Lichtstrahl 182', welche von dem Prisma 214 kommen, zur gewünschten Position D zu reflektieren. Des Weiteren ist der Reflektor 226 eingerichtet das erste Bild 192 und das zweite Bild 192' der gewünschten Position D zu dem Prisma 224 zu reflektieren, das Prisma 224 ist eingerichtet das erste Bild 192 und das zweite Bild 192', welche von dem Reflektor 226 kommen zu dem Reflektor 222 abzulenken und die Lichtpfadlänge des ersten Bildes 192 und des zweiten Bildes 192' anzupassen, und der Reflektor 222 ist eingerichtet das erste Bild 192 und das zweite Bild 192', welche von dem Prisma 224 kommen zu dem dynamischen Schalter 130 zu reflektieren.
Genauer gesagt kann es sich bei dem optischen Gerät 100 in dieser Ausführungsform um eine Projektor/Kamera-Anordnung handeln, und die gewünschte Position D ist sowohl eine Projektionsebene des Projektors als auch eine Objektebene der Kamera. In dem ersten Zeitraum werden die erste Lichtquelle 180 und die zweite Bildsensor-Vorrichtung 190' eingeschaltet und die erste Bildsensor-Vorrichtung 190 und die zweite Lichtquelle 180' werden ausgeschaltet. Unterdessen befinden sich die Spiegel 132 des dynamischen Schalters 130 in den ersten Neigungswinkeln θ1. Somit liefert die erste Lichtquelle 180 den ersten Lichtstrahl 182 zu dem dynamischen Schalter 130 und wird sequenziell durch den Reflektor 212, das Prisma 214 und den Reflektor 216 zu der gewünschten Position D geleitet. Das zweite Bild 192' wird sequenziell durch den Reflektor 226, das Prisma 224 und den Reflektor 222 zu dem dynamischen Schalter 130 geleitet, und dann reflektiert der dynamische Schalter 130 das zweite Bild 192' zu der zweiten Bildsensor-Vorrichtung 190'. In dem zweiten Zeitraum werden die erste Bildsensor-Vorrichtung 190 und die erste Lichtquelle 180' eingeschaltet und die erste Lichtquelle 180 und die zweite Bildsensor-Vorrichtung 190' werden ausgeschaltet. Unterdessen nehmen die Spiegel 132 des dynamischen Schalters 130 die zweiten Neigungswinkel θ2 an. Somit liefert die zweite Lichtquelle 180' den zweiten Lichtstrahl 182' zu dem dynamischen Schalter 130 und wird sequenziell durch den Reflektor 212, das Prisma 214 und den Reflektor 216 zur gewünschten Position D geleitet. Das erste Bild 192 wird sequenziell durch den Reflektor 226, das Prisma 224 und den Reflektor 222 zu dem dynamischen Schalter 130 geleitet, und dann reflektiert der dynamische Schalter 130 das erste Bild 192 zu der ersten Bildsensor-Vorrichtung 190.
Mit dieser Konfiguration kann das optische Gerät 100 aus 13 durch Umschalten der Neigungswinkel der Spiegel 132 des dynamischen Schalters 130 eine Projektionsfunktion und eine Bildsensor-Funktion bereitstellen. Anders gesagt können Projektionen und Kameras in einem einzigen Gerät integriert werden, ohne weitere Elemente hinzufügen zu müssen oder viel Raum zu benötigen. Somit kann die Gesamtgröße des optischen Systems reduziert werden, während mehrere Funktionen des optischen Systems angewendet werden können. Außerdem kann der dynamische Schalter 130 die Neigungswinkel seiner Spiegel 132 individuell steuern, um die Intensität oder das Muster des ersten Lichtstrahls 182 und des zweiten Lichtstrahls 182' anzupassen, wobei die Anpassungsdetails dieselben sind, wie sie oben erwähnt werden. Andere relevante strukturelle Details der dreizehnten Ausführungsform entsprechen allesamt der zehnten Ausführungsform, und somit wird auf eine Wiederholung der diesbezüglichen Beschreibung im Folgenden verzichtet.
Obwohl es in 13 zwei Lichtquellen und zwei Bildsensor-Vorrichtungen gibt, ist die Anzahl der Lichtquellen und der Bildsensor-Vorrichtungen diesbezüglich nicht eingeschränkt. Das optische Gerät kann in anderen Ausführungsformen eine einzige Lichtquelle und eine einzige Bildsensor-Vorrichtung (beispielsweise, die erste Lichtquelle 180 und die erste Bildsensor-Vorrichtung 190, oder die zweite Lichtquelle 180' und die zweite Bildsensor-Vorrichtungen 190') oder mehr als zwei Lichtquellen und Bildsensor-Vorrichtungen umfassen. Grundsätzlich fällt eine Ausführungsform in den beanspruchten Schutzumfang der Erfindung, wenn der dynamische Schalter 130 ein Bild von einer gewünschten Position an eine Bildsensor-Vorrichtung leitet und einen Lichtstrahl von einer Lichtquelle zur gewünschten Position entlang verschiedener Richtungen leitet.
Obwohl die vorliegende Erfindung detailliert unter Bezugnahme auf bestimmte ihrer Ausführungsformen beschreiben wurde, sind andere Ausführungsformen möglich. Daher sollte der Erfindungsgedanke und der Schutzumfang der angehängten Ansprüche nicht auf die Beschreibung der hier enthaltenen Ausführungsformen beschränkt werden.
Eine auf diesem Gebiet fachkundige Person wird sich darüber im Klaren sein, dass verschiedene Modifikationen und Variationen an der Struktur der vorliegenden Erfindung vorgenommen werden können, ohne dass es dabei zu einer Abweichung von ihrem Schutzumfang oder ihres Erfindungsgedankens kommt. In Anbetracht des zuvor Gesagten ist vorgesehen, dass die vorliegende Erfindung Modifikationen und Variationen abdeckt, sofern diese in den Schutzumfang der folgenden Patentansprüche fallen.

Claims

Optisches System, umfassend: mindestens ein optisches Gerät, umfassend: erste Lichtquelle zur Bereitstellung eines ersten Lichtstrahls; zweite Lichtquelle zur Bereitstellung eines zweiten Lichtstrahls; und dynamischen Schalter, umfassend: Vielzahl von Spiegeln, die in der Art eines Arrays angeordnet sind, wobei jeder der Spiegel einen ersten Neigungswinkel und einen zweiten Neigungswinkel hat, wobei der erste Lichtstrahl und der zweite Lichtstrahl aus verschiedenen Richtungen auf den dynamischen Schalter auftreffen, und der dynamische Schalter den ersten Lichtstrahl zu einer gewünschten Position reflektiert, wenn die Spiegel die ersten Neigungswinkel annehmen, und den zweiten Lichtstrahl zu der gewünschten Position reflektiert, wenn die Spiegel die zweiten Neigungswinkel annehmen.
Optisches System gemäß Anspruch 1, wobei ein Lichtpfad des ersten Lichtstrahls von dem dynamischen Schalter zu der gewünschten Position derselbe ist wie ein Lichtpfad des zweiten Lichtstrahls von dem dynamischen Schalter zu der gewünschten Position.
Optisches System gemäß Anspruch 2, wobei das optische Gerät ferner umfasst: ersten Reflektor zur Reflexion des ersten Lichtstrahls von der ersten Lichtquelle zu dem dynamischen Schalter; und zweiten Reflektor zur Reflexion des zweiten Lichtstrahls von der zweiten Lichtquelle zu dem dynamischen Schalter.
Optisches System gemäß Anspruch 2, wobei das optische Gerät ferner umfasst: Prismengruppe zur Leitung des ersten Lichtstrahls von der ersten Lichtquelle zu dem dynamischer Schalter, zur Leitung des zweiten Lichtstrahls von der zweiten Lichtquelle zu dem dynamischen Schalter und zur Leitung des ersten Lichtstrahls und des zweiten Lichtstrahls, welche vom dynamischen Schalter reflektiert werden, zu der gewünschten Position.
Optisches System gemäß Anspruch 1, wobei das optische Gerät ferner umfasst: optisches Modul zur jeweiligen Leitung des ersten Lichtstrahls und des zweiten Lichtstrahls, die vom dynamischen Schalter reflektiert werden, zu der gewünschten Position entlang verschiedener Lichtpfade.
Optisches System gemäß Anspruch 5, wobei das optische Gerät ferner umfasst: dritte Lichtquelle zur Bereitstellung eines dritten Lichtstrahls; und vierte Lichtquelle zur Bereitstellung eines vierten Lichtstrahls, wobei der dritte Lichtstrahl und der vierte Lichtstrahl auf den dynamischen Schalter aus verschiedenen Richtungen auftreffen, und wobei das optische Modul ferner jeweils zur Leitung des dritten Lichtstrahls und des vierten Lichtstrahls, die vom dynamischen Schalter reflektiert werden, zu der gewünschten Position entlang verschiedener Lichtpfade dient.
Optisches System gemäß Anspruch 1, wobei die Anzahl des optischen Gerätes eine Mehrzahl ist, und die ersten Lichtstrahl der optischen Geräte auf die gewünschte Position entlang verschiedener Richtungen auftreffen.
Optisches System, umfassend: mindestens ein optisches Gerät, umfassend: erste Bildsensor-Vorrichtung; zweite Bildsensor-Vorrichtung; und dynamischen Schalter umfassend: Vielzahl von Spiegeln, die in der Art eines Arrays angeordnet sind, wobei jeder der Spiegel einen ersten Neigungswinkel und einen zweiten Neigungswinkel hat, wobei der dynamische Schalter ein erstes Bild von einer gewünschten Position zu der ersten Bildsensor-Vorrichtung reflektiert, wenn die Spiegel die ersten Neigungswinkel annehmen, und ein zweites Bild von der gewünschten Position zu der zweiten Bildsensor-Vorrichtung reflektiert, wenn die Spiegel die zweiten Neigungswinkel annehmen.
Optisches System gemäß Anspruch 8, wobei ein Lichtpfad des ersten Bildes von der gewünschten Position zu dem dynamischen Schalter derselbe ist wie ein Lichtpfad des zweiten Bildes von der gewünschten Position zu dem dynamischen Schalter.
Optisches System gemäß Anspruch 9, wobei das optische Gerät ferner umfasst: ersten Reflektor zur Reflexion des ersten Bildes von dem dynamischen Schalter zu der ersten Bildsensor-Vorrichtung; und zweiten Reflektor zur Reflexion des zweiten Bildes von dem dynamischen Schalter zu der zweiten Bildsensor-Vorrichtung.
Optisches System gemäß Anspruch 9, wobei das optische Gerät ferner umfasst: Prismengruppe zur Leitung des ersten Bildes und des zweiten Bildes von der gewünschten Position zu dem dynamischen Schalter, zur Leitung des ersten Bildes von dem dynamischen Schalter zu der ersten Bildsensor-Vorrichtung und zur Leitung des zweiten Bildes von dem dynamischen Schalter zu der zweiten Bildsensor-Vorrichtung.
Optisches System gemäß Anspruch 8, wobei das optische Gerät ferner umfasst: optisches Modul für die jeweilige Leitung des ersten Bildes und des zweiten Bildes entlang verschiedener Lichtpfade von der gewünschten Position zu dem dynamischen Schalter.
Optisches System gemäß Anspruch 12, wobei das optische Gerät ferner umfasst: dritte Bildsensor-Vorrichtung; und vierte Bildsensor-Vorrichtung, wobei das optische Modul ferner jeweils zur Leitung eines dritten Bildes und eines vierten Bildes entlang verschiedener Lichtpfade von der gewünschten Position zu dem dynamischen Schalter dient, und der dynamische Schalter ferner jeweils zur Reflexion des dritten Bildes und des vierten Bildes zu der dritten Bildsensor-Vorrichtung und der vierten Bildsensor-Vorrichtung dient.
Optisches System gemäß Anspruch 8, wobei die Anzahl des optischen Gerätes eine Mehrzahl ist, und die dynamischen Schalter der optischen Geräte die ersten Bilder entlang verschiedener Richtungen von der gewünschten Position reflektieren.
Optisches System, umfassend: mindestens ein optisches Gerät, umfassend: erste Lichtquelle zur Bereitstellung eines ersten Lichtstrahls; erste Bildsensor-Vorrichtung; und dynamischen Schalter, umfassend: Vielzahl von Spiegeln, die in der Art eines Arrays angeordnet sind, wobei jeder der Spiegel einen ersten Neigungswinkel und einen zweiten Neigungswinkel hat, wobei der erste Lichtstrahl auf dem dynamischen Schalter auftrifft, und der dynamische Schalter den ersten Lichtstrahl in eine gewünschte Position reflektiert, wenn die Spiegel die ersten Neigungswinkel annehmen, und der dynamische Schalter ein erstes Bild von der gewünschten Position zu der ersten Bildsensor-Vorrichtung reflektiert, wenn die Spiegel die zweiten Neigungswinkel annehmen.
Optisches System gemäß Anspruch 15, wobei ein Lichtpfad des ersten Lichtstrahls von dem dynamischen Schalter zu der gewünschten Position derselbe ist wie ein Lichtpfad des ersten Bildes von der gewünschten Position zu dem dynamischen Schalter.
Optisches System gemäß Anspruch 16, wobei das optische Gerät ferner umfasst: ersten Reflektor zur Reflexion des ersten Lichtstrahls von der ersten Lichtquelle zu dem dynamischer Schalter; und zweiten Reflektor zur Reflexion des ersten Bildes von dem dynamischen Schalter zu der ersten Bildsensor-Vorrichtung.
Optisches System gemäß Anspruch 16, wobei das optische Gerät ferner umfasst: Prismengruppe zur Leitung des ersten Lichtstrahls von der ersten Lichtquelle zu dem dynamischer Schalter, zur Leitung des ersten Lichtstrahls von dem dynamischen Schalter zu der gewünschten Position, zur Leitung des ersten Bildes von der gewünschten Position zu dem dynamischen Schalter und zur Leitung des ersten Bildes von dem dynamischen Schalter zu der ersten Bildsensor-Vorrichtung.
Optisches System gemäß Anspruch 15, wobei das optische Gerät ferner umfasst: optisches Modul zur Leitung des ersten Lichtstrahls, der vom dynamischen Schalter reflektiert wird, zu der gewünschten Position, und zur Leitung des ersten Bildes von der gewünschten Position zu dem dynamischen Schalter entlang verschiedener Lichtpfade.
Optisches System gemäß Anspruch 19, wobei das optische Gerät ferner umfasst: zweite Lichtquelle zur Bereitstellung eines zweiten Lichtstrahls; und zweite Bildsensor-Vorrichtung, wobei das optische Modul ferner zur Leitung des zweiten Lichtstrahls, der vom dynamischen Schalter reflektiert wird, zu der gewünschten Position und zur Leitung eines zweiten Bildes von der gewünschten Position zu dem dynamischen Schalter entlang verschiedener Lichtpfade dient.
Optisches System gemäß Anspruch 15, wobei die Anzahl des optischen Geräts eine Mehrzahl ist, und die ersten Lichtstrahl der optischen Geräte entlang verschiedener Richtungen auf die gewünschte Position auftreffen.