DE102019212446A1

DE102019212446A1 - Verfahren und Recheneinheit zur Ansteuerung wenigstens einer Antriebseinheit wenigstens einer Ablenkungseinheit einer Mikroscannervorrichtung

Info

Publication number: DE102019212446A1
Application number: DE102019212446.1A
Authority: DE
Inventors: Frank Schatz; Hendrik Specht; Thomas Kuenstle; Andreas Petersen
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2019-08-20
Filing date: 2019-08-20
Publication date: 2021-02-25
Also published as: CN114286971A; US20220171182A1; WO2021032386A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ansteuerung wenigstens einer Antriebseinheit (30) wenigstens einer Ablenkungseinheit (25), insbesondere eines Mikrospiegels, einer zweidimensionalen Mikroscannervorrichtung. Hierbei werden zunächst erste (11) und zweite Steuersignale (12) zur Ansteuerung der Antriebseinheit (30) der Ablenkungseinheit (25) mittels wenigstens einer Recheneinheit (10) erzeugt. Anschließend werden die ersten (11) und zweiten Steuersignale (12) von der Recheneinheit (10) an die Antriebseinheit (30) übermittelt. Daraufhin wird eine sinusförmig erste Bewegung der Ablenkungseinheit (25) um eine erste Achse und eine sinusförmig zweite Bewegung der Ablenkungseinheit (25) um eine zweite Achse in Abhängigkeit der übermittelten Steuersignale (11, 12) zu einem ersten Zeitpunkt durchgeführt. Die von der Recheneinheit (25) an die Antriebseinheit (30) übermittelten ersten Steuersignale (11) werden dann derart angepasst, dass der ersten Bewegung zu einem, auf den ersten Zeitpunkt folgenden zweiten Zeitpunkt eine periodische dritte Bewegung überlagert wird. Alternativ werden die von der Recheneinheit (25) an die Antriebseinheit (30) übermittelten zweiten Steuersignale (12) derart angepasst, dass der zweiten Bewegung zu dem, auf den ersten Zeitpunkt folgenden zweiten Zeitpunkt eine periodische vierte Bewegung überlagert wird.

Description

Stand der Technik
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Recheneinheit zur Ansteuerung wenigstens einer Antriebseinheit wenigstens einer Ablenkungseinheit einer Mikroscannervorrichtung. Zusätzlich betrifft die Erfindung eine Mikroscannervorrichtung mit der erfindungsgemäßen Recheneinheit.
Das Dokument EP 1 508 242 B1 beschreibt das Ablenken eines Lichtstrahls, um ein Bild auf eine Bildfläche zu werfen. Dabei schwingt der Lichtstrahl insbesondere sinusartig in horizontale und vertikale Richtung und überstreicht die Bildfläche in Form einer Lissajous-Figur. Dabei wird beschrieben, wie die Trajektorie die Bildfläche durch gezielte Phasenverschiebungen in horizontaler und vertikaler Richtung gleichmäßig oder ungleichmäßig überstreicht. Die Manipulation von Frequenzen - insbesondere in vertikaler Richtung - soll Bildfehlern entgegenwirken. Ferner wird die Bildqualität durch Modulieren der Intensität des Lichtstrahls in Abhängigkeit von der Stelle, die er überstreicht, verbessert.
Der Erfindung liegt davon ausgehend die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Recheneinheit zur Ansteuerung wenigstens einer Antriebseinheit wenigstens einer Ablenkungseinheit einer Mikroscannervorrichtung zu entwickeln, bei welchem die Trajektorie die Bildfläche gleichmäßiger und im Mittel hochauflösender überstreicht.
Offenbarung der Erfindung
Zur Lösung der Aufgabe wird ein Verfahren zur Ansteuerung wenigstens einer Antriebseinheit wenigstens einer Ablenkungseinheit, insbesondere eines Mikrospiegels, einer zweidimensionalen Mikroscannervorrichtung gemäß Anspruch 1 vorgeschlagen. Hierbei werden zunächst erste Steuersignale zur Ansteuerung der Antriebseinheit der wenigstens einen Ablenkungseinheit mittels wenigstens einer Recheneinheit erzeugt. Weiterhin werden mittels der Recheneinheit zweite Steuersignale zur Ansteuerung der Antriebseinheit der wenigstens einen Ablenkungseinheit mittels der wenigstens einen Recheneinheit erzeugt. Bei den ersten und/oder zweiten Steuersignalen kann es sich beispielsweise um elektrische und/oder pneumatische Steuersignale handeln. Die ersten und/oder zweiten Steuersignale können ebenfalls einen sinusförmigen Signalverlauf aufweisen. Die ersten und/oder zweiten Steuersignale können aber auch beispielsweise einen rechteckförmigen Signalverlauf aufweisen. Die ersten und zweiten Steuersignale werden folgend von der Recheneinheit an die wenigstens eine Antriebseinheit übermittelt. In Abhängigkeit der übermittelten ersten Steuersignale wird dann zu einem ersten Zeitpunkt eine sinusförmige erste Bewegung der wenigstens einen Ablenkungseinheit um eine erste Achse durchgeführt. Bei der sinusförmigen ersten Bewegung um die erste Achse handelt es sich insbesondere um eine Drehbewegung der wenigstens einen Ablenkungseinheit um eine horizontale Achse. Die wenigstens eine Ablenkungseinheit wird also derart um die erste Achse gedreht, dass die Trajektorie eines mittels der Ablenkungseinheit abgelenkten Lichtstrahls in vertikaler Richtung verläuft. Außerdem wird zu dem ersten Zeitpunkt in Abhängigkeit der übermittelten zweiten Steuersignale eine sinusförmige zweite Bewegung der wenigstens einen Ablenkungseinheit um eine zur ersten Achse im wesentlich senkrecht angeordneten zweiten Achse durchgeführt. Bei der sinusförmigen zweiten Bewegung um die erste Achse handelt es sich insbesondere um eine Drehbewegung der wenigstens einen Ablenkungseinheit um eine vertikale Achse. Die wenigstens eine Ablenkungseinheit wird also derart um die zweite Achse gedreht, dass die Trajektorie eines mittels der Ablenkungseinheit abgelenkten Lichtstrahls in horizontaler Richtung verläuft. Die von der Recheneinheit an die wenigstens eine Antriebseinheit übermittelten ersten Steuersignale werden derart angepasst, dass der ersten Bewegung zu einem, auf den ersten Zeitpunkt folgenden zweiten Zeitpunkt eine periodische dritte Bewegung überlagert wird. Alternativ werden die von der Recheneinheit an die wenigstens eine Antriebseinheit übermittelten zweiten Steuersignale derart angepasst, dass der zweiten Bewegung zu dem, auf den ersten Zeitpunkt folgenden zweiten Zeitpunkt eine periodische vierte Bewegung überlagert wird. Hierzu kann beispielsweise der Nulldurchgang der ersten und/oder zweiten Steuersignale verändert werden. Die der ersten Bewegung überlagerte, periodisch dritte Bewegung und/oder die der zweiten Bewegung überlagerte, periodisch vierte Bewegung kann beispielsweise als rechteckförmiger Bewegungsverlauf ausgebildet sein. Durch das beschriebene Verfahren ergibt sich eine deutlich bessere Homogenität der Abrasterung ohne klar erkennbare Bereiche niedriger Auflösung.
Vorzugsweise wird die sinusförmige erste Bewegung der wenigstens einen Ablenkungseinheit um die erste Achse in Abhängigkeit der übermittelten ersten Steuersignale resonant durchgeführt. Die ersten Steuersignale werden dann derart angepasst, dass dieser resonanten ersten Bewegung zu dem, auf den ersten Zeitpunkt folgenden zweiten Zeitpunkt eine geregelte dritte Bewegung als periodisch dritte Bewegung überlagert wird. Es handelt sich also bei der sinusförmig ersten Bewegung um eine Bewegung, deren Frequenz wesentlich höher ist, als die Frequenz der überlagerten dritten Bewegung. Dies führt dazu, dass die erste Bewegung den eigentlichen Verlauf der Bewegung um die erste Achse zu dem zweiten Zeitpunkt vorgibt und die dritte überlagerte Bewegung lediglich zu einer Verschiebung der ersten Bewegung führt. Bewegungen mit vergleichsweise kleiner Amplitude benötigen weniger Leistung und können schneller erzeugt werden. Vorzugweise weist die sinusförmige erste Bewegung der wenigstens einen Ablenkungseinheit um die erste Achse abhängig von den übermittelten ersten Steuersignalen eine Periodendauer T₁ auf. Die ersten Steuersignale werden in diesem Zusammenhang derart angepasst, dass die zu dem, auf den ersten Zeitpunkt folgenden zweiten Zeitpunkt erzeugte periodische dritte Bewegung eine Periodendauer T₃ aufweist. Das Verhältnis von T₁ zu T₃ beträgt höchstens 1:50, vorzugsweise 1:10.
Bevorzugt werden die ersten Steuersignale derart angepasst, dass der ersten Bewegung eine periodische rechteckförmige dritte Bewegung als periodische dritte Bewegung überlagert wird. Alternativ werden die zweiten Steuersignale derart angepasst, dass der zweiten Bewegung eine periodische reckteckförmige vierte Bewegung als periodische vierte Bewegung überlagert wird. Somit wird der Nulldurchgang der ersten oder zweiten Bewegung einfach nach oben oder unten verschoben und somit zu dem zweiten Zeitpunkt das projizierte Bild insgesamt verschoben. Alternativ werden die ersten Steuersignale derart angepasst, dass der ersten Bewegung eine dreieckförmige Bewegung oder eine sägezahnförmige Bewegung oder eine weitere sinusförmige Bewegung als periodisch dritte Bewegung überlagert wird. Analog werden die zweiten Steuersignale derart angepasst, dass der zweiten Bewegung eine dreieckförmige Bewegung oder eine sägezahnförmige Bewegung oder eine weitere sinusförmige Bewegung als periodisch vierte Bewegung überlagert wird. Die überlagerte periodische dritte Bewegung weist vorzugsweise eine konstante dritte Amplitude auf. Alternativ weist die überlagerte periodische vierte Bewegung vorzugsweise eine konstante vierte Amplitude auf. Somit kann stets eine gleich große Verschiebung des projizierten Bildes erreicht werden, was zu einer gleichmäßig hohen Auflösung des projizierten Bildes führt. Alternativ weist die überlagerte periodische dritte Bewegung eine von einer Schwingung zur nächsten nicht konstante dritte Amplitude auf. Analog kann auch die überlagerte periodische vierte Bewegung eine von einer Schwingung zur nächsten nicht konstante vierte Amplitude aufweisen. Somit wird das projizierte Bild von einem Schwingungsumlauf zum nächsten ungleichmäßig verschoben, wodurch eine noch bessere Homogenität des projizierten Bildes erreicht wird.
Bevorzugt wird die sinusförmige erste Bewegung der wenigstens einen Ablenkungseinheit um die erste Achse mit einer definierten ersten Frequenz f₁ und die sinusförmige zweite Bewegung der wenigstens einen Ablenkungseinheit um die zweite Achse mit einer definierten zweiten Frequenz f₂ durchgeführt. Abhängig von den Frequenzen f₁ und f₂ werden dann mittels der Ablenkungseinheit Bildpunkte in Form einer Lissajous-Figur auf ein vorgesehenes, insbesondere rechteckförmiges, Projektionsvolumen projiziert. Im Falle eines ganzzahligen Verhältnisses der Frequenzen f₁ und f₂ bewegt sich die Trajektorie einmal nach oben und wieder nach unten, um dann folgend zu schließen und das Bild zu schreiben. Eine solche Bewegung der Trajektorie nach oben und wieder nach unten wird als ein Durchlauf der Lissajous-Figur bezeichnet. Bei einem nicht ganzzahligen Verhältnis der Frequenzen werden mehrere Durchläufe benötigt, bis sich die Lissajous-Figur schließt. Bei einem nicht ganzzahligen Verhältnisses von z.B. 10,2 (f₁ beispielsweise 3000 Hz und f₂ 30600 Hz) geht die Trajektorie so oft nach unten und wieder nach oben, bis die Anzahl dieser Bewegungen multipliziert mit dem Frequenzverhältnis wieder einen ganzzahligen Wert ergibt. Bei einem Verhältnis von 10,2:1 würden sich also 5 Durchläufe ergeben, bis sich die Lissajous-Figur schließt. Dabei werden die 5 Durchläufe so projiziert, dass bei jedem Durchlauf eine andere Zeile geschrieben wird. In diesem Zusammenhang entspricht die Periode der überlagerten periodischen dritten oder vierten Bewegung vorzugsweise der Zeit für einen Durchlauf der Lissajous-Figur. Die benötigte Zeit für einen Durchlauf der Lissajous-Figur kann alternativ auch der Mehrzahl einer Periode der überlagerten periodischen dritten oder vierten Bewegung entsprechen. Bevorzugt ist die überlagerte periodische dritte oder vierte Bewegung der gleichmäßigen Bewegung der Lissajous-Figur nachempfunden und entspricht einer linearen Rampe hoch und wieder runter. In diesem Zusammenhang steigt die lineare Rampe bevorzugt beim ersten Durchlauf der Lissajous-Figur an und fällt beim nächsten Durchlauf der Lissajous-Figur wieder ab. Vorzugsweise erfolgt der auf den ersten Zeitpunkt folgende zweite Zeitpunkt in Abhängigkeit eines zeitlichen Verlaufs der sinusförmigen ersten und/oder zweiten Bewegung der wenigstens einen Ablenkungseinheit. Der zweite Zeitpunkt wird also abhängig von dem erfassten zeitabhängigen Verlauf der ersten und/oder zweiten Bewegung festgelegt. Vorzugsweise ist der zweite Zeitpunkt nach der Hälfte einer Periode der sinusförmig ersten und/oder zweiten Bewegung erreicht. Vorzugweise wird der zweite Zeitpunkt in Abhängigkeit eines erfassten Drehwinkels α₁ der wenigstens einen Ablenkungseinheit um die erste Achse und eines erfassten Drehwinkels α₂ der wenigstens einen Ablenkungseinheit um die zweite Achse festgelegt. Bevorzugt erfolgt der zweite Zeitpunkt aber auch direkt zu Beginn des Verfahrens und somit simultan zu dem ersten Zeitpunkt. Somit erfolgt die Anpassung der ersten oder zweiten Steuersignale ebenfalls schon direkt zu Beginn des Verfahrens. Der Drehwinkel wird vorzugsweise kontinuierlich beispielweise mittels Sensoren, wie einer Kamera oder einem kapazitiven Sensor erfasst. Um den zeitlichen Verlauf der ersten und/oder zweiten Bewegung nur mittels einer Uhr ermitteln zu können, wird beispielsweise nur der zu dem ersten Zeitpunkt erfasste Drehwinkel α₁ der wenigstens einen Ablenkungseinheit um die erste Achse und/oder der zu dem ersten Zeitpunkt erfasste Drehwinkels α₂ der wenigstens einen Ablenkungseinheit benötigt. Sind der anfängliche Drehwinkel α₁ und α₂, sowie die Frequenzen f₁ und f₂ bekannt, kann die Recheneinheit daraus den weiteren zeitlichen Verlauf der ersten und/oder zweiten Bewegung nur über eine Uhr erfassen. Vorzugsweise ist der zweite Zeitpunkt nach der Hälfte einer Periode der sinusförmig ersten und/oder zweiten Bewegung erreicht.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Recheneinheit zur Ansteuerung wenigstens einer Antriebseinheit wenigstens einer Ablenkungseinheit, insbesondere eines Mikrospiegels, einer zweidimensionalen Mikroscannervorrichtung. Die Recheneinheit ist in diesem Zusammenhang dazu ausgebildet, erste Steuersignale zur Erzeugung einer sinusförmigen ersten Bewegung, insbesondere ersten Drehbewegung, der wenigstens einen Ablenkungseinheit um eine erste Achse, insbesondere um eine horizontale Achse, zu einem ersten Zeitpunkt an die wenigstens eine Antriebseinheit zu übermitteln. Zusätzlich dient die Recheneinheit dazu, zweite Steuersignale zur Erzeugung einer sinusförmigen zweiten Bewegung, insbesondere zweiten Drehbewegung, der wenigstens einen Ablenkungseinheit um eine zweite Achse, insbesondere um eine vertikale Achse, zu dem ersten Zeitpunkt an die wenigstens eine Antriebseinheit zu übermitteln. Die erste Achse und die zweite Achse sind hierbei im Wesentlichen senkrecht zueinander angeordnet. Die Recheneinheit ist zusätzlich dazu ausgebildet, die ersten Steuersignale derart anzupassen, dass der ersten Bewegung zu einem, auf den ersten Zeitpunkt folgenden zweiten Zeitpunkt eine periodische dritte Bewegung überlagert wird. Alternativ ist die Recheneinheit dazu ausgebildet, die zweiten Steuersignale derart anzupassen, dass der zweiten Bewegung zu dem, auf den ersten Zeitpunkt folgenden zweiten Zeitpunkt eine periodische vierte Bewegung überlagert wird.
Weiterhin ist die Recheneinheit bevorzugt dazu ausgebildet, die ersten Steuersignale derart an die wenigstes eine Antriebseinheit zu übermitteln, dass die sinusförmige erste Bewegung der wenigstens einen Ablenkungseinheit um die erste Achse resonant durchgeführt wird. In diesem Zusammenhang ist die Recheneinheit weiterhin dazu ausgebildet, die ersten Steuersignale derart anzupassen, dass der ersten Bewegung zu dem, auf den ersten Zeitpunkt folgenden zweiten Zeitpunkt eine geregelte dritte Bewegung als periodische dritte Bewegung überlagert wird.
Vorzugsweise ist die Recheneinheit dazu ausgebildet, die ersten Steuersignale derart zu erzeugen und an die wenigstes eine Antriebseinheit zu übermitteln, dass die sinusförmige erste Bewegung eine definierte Periodendauer T₁ aufweist. Die Recheneinheit ist zusätzlich dazu ausgebildet, die ersten Steuersignale derart anzupassen, dass die zu dem, auf den ersten Zeitpunkt folgenden zweiten Zeitpunkt erzeugte periodische dritte Bewegung eine definierte Periodendauer T₃ aufweist, wobei das Verhältnis von T₁ zu T₃ höchstens 1:50, insbesondere 1:10, beträgt.
Bevorzugt ist die Recheneinheit dazu ausgebildet, die ersten Steuersignale derart anzupassen, dass der ersten Bewegung zu dem, auf den ersten Zeitpunkt folgenden zweiten Zeitpunkt eine periodische rechteckförmige dritte Bewegung als periodische dritte Bewegung überlagert wird. Alternativ dient die Recheneinheit dazu, die zweiten Steuersignale derart anzupassen, dass der zweiten Bewegung zu dem, auf den ersten Zeitpunkt folgenden zweiten Zeitpunkt eine periodische reckteckförmige vierte Bewegung, insbesondere mit konstanter vierter Amplitude, als periodische vierte Bewegung überlagert wird.
Weiterhin vorzugsweise ist die Recheneinheit dazu ausgebildet, die ersten Steuersignale derart zu erzeugen, dass die sinusförmige erste Bewegung der wenigstens einen Ablenkungseinheit um die erste Achse mit einer definierten ersten Frequenz f₁ durchgeführt wird. Die Recheneinheit ist in diesem Zusammenhang weiterhin dazu ausgebildet, die zweiten Steuersignale derart zu erzeugen, dass die sinusförmige zweite Bewegung der wenigstens einen Ablenkungseinheit um die zweite Achse mit einer definierten zweiten Frequenz f₂ durchgeführt wird. Abhängig von den Frequenzen f₁ und f₂ werden mittels der wenigstens einen Ablenkungseinheit Bildpunkte in Form einer Lissajous-Figur auf eine vorgesehene, insbesondere rechteckförmige, Projektionseinheit projiziert. Die Recheneinheit ist hierbei dazu ausgebildet, den auf den ersten Zeitpunkt folgenden zweiten Zeitpunkt in Abhängigkeit eines zeitlichen Verlaufs der sinusförmigen ersten und/oder zweiten Bewegung der wenigstens einen Ablenkungseinheit festzulegen. Der Recheneinheit ist also der zeitabhängige Verlauf der ersten und/oder zweiten Bewegung bekannt und abhängig von diesem Verlauf weiß die Recheneinheit auch, wann die ersten oder zweiten Steuersignale angepasst werden müssen, damit zu dem auf den ersten Zeitpunkt folgenden zweiten Zeitpunkt die dritte oder vierte Bewegung der ersten oder zweiten Bewegung überlagert wird.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Mikroscannervorrichtung, die die zuvor beschriebene Recheneinheit zur Ansteuerung wenigstens einer Antriebseinheit wenigstens einer Ablenkungseinheit, insbesondere eines Mikrospiegels, der Mikroscannervorrichtung umfasst. Bei der Mikroscannervorrichtung handelt es sich insbesondere um eine zweidimensionale Mikroscannervorrichtung, die somit dazu ausgebildet ist, den abgelenkten Lichtstrahl zweidimensional auf das Projektionsvolumen zu projizieren. Hierzu weist die Mikroscannervorrichtung vorzugsweise eine erste Ablenkungseinheit, insbesondere einen ersten Mikrospiegel, mit einer zugeordneten ersten Antriebseinheit und eine zweite Ablenkungseinheit, insbesondere einen zweiten Mikrospiegel, mit einer zugeordneten zweiten Antriebseinheit auf. Die erste Antriebseinheit kann beispielsweise als piezoelektrischer Anrieb und die zweite Antriebseinheit als elektromagnetischer Antrieb ausgebildet sein. In Abhängigkeit der übermittelten ersten Steuersignale ist die erste Ablenkungseinheit dazu ausgebildet, eine sinusförmiger erste Bewegung, insbesondere eine erste Drehbewegung, um eine erste Achse, insbesondere eine horizontale Achse, auszuführen. Die zweite Ablenkungseinheit ist dazu ausgebildet, in Abhängigkeit der übermittelten zweiten Steuersignale, eine sinusförmiger zweite Bewegung, insbesondere eine zweite Drehbewegung, um eine zweite Achse, insbesondere eine vertikale Achse, auszuführen. Alternativ ist nur eine einzige Ablenkungseinheit, insbesondere ein Mikrospiegel, mit einer zugeordneten Antriebseinheit vorhanden, wobei die Ablenkungseinheit dazu ausgebildet ist, sowohl die Drehbewegung um die erste, wie auch um die zweite Achse auszuführen. Die Antriebseinheit kann hierbei beispielsweise als kombinierter piezoelektrischer und elektromagnetischer Antrieb ausgebildet sein.
Figurenliste

1 zeigt schematisch eine Ausführungsform einer Recheneinheit zur Ansteuerung wenigstens einer Antriebseinheit wenigstens einer Ablenkungseinheit einer zweidimensionalen Mikroscannervorrichtung.
2 zeigt schematisch eine Ausführungsform der Mikroscannervorrichtung.
3a zeigt eine erste Ausführungsform des Verfahrens zur Ansteuerung wenigstens einer Antriebseinheit wenigstens einer Ablenkungseinheit zweidimensionalen Mikroscannervorrichtung.
3b zeigt eine zweite Ausführungsform des Verfahrens.
4a zeigt einen möglichen Signalverlauf der ersten Bewegung.
4b zeigt einen zugehörigen möglichen Signalverlauf der zweiten Bewegung.
4c zeigt einen zugehörigen möglichen Verlauf der ersten Steuersignale.
5a zeigt einen Ausschnitt einer ersten projizierten Lissajous-Figur.
5b zeigt einen Ausschnitt einer zweiten projizierten Lissajous-Figur.
6 zeigt Bildpunkte in Form einer Lissajous-Figur auf einer Projektionseinheit.

Ausführungsbeispiele der Erfindung
1 zeigt schematisch eine Ausführungsform einer Recheneinheit 10 zur Ansteuerung wenigstens einer Antriebseinheit 30 wenigstens einer Ablenkungseinheit 25, insbesondere eines Mikrospiegels, einer zweidimensionalen Mikroscannervorrichtung. In dieser Ausführungsform ist die Ablenkungseinheit 25 als eine einzige Ablenkungseinheit 25 ausgebildet, die von einer Antriebseinheit 30 angetrieben wird, die als kombinierter piezoelektrischer 15 und elektromagnetischer Antrieb 20 ausgebildet ist. Die Recheneinheit 10 ist in diesem Zusammenhang dazu ausgebildet, erste Steuersignale 11 zur Erzeugung einer sinusförmigen ersten Bewegung, insbesondere einer ersten Drehbewegung, der Ablenkungseinheit 25 um eine erste Achse, insbesondere um eine horizontale Achse, zu einem ersten Zeitpunkt an die Antriebseinheit 30 zu übermitteln. Zusätzlich dient die Recheneinheit 10 dazu, zweite Steuersignale 12 zur Erzeugung einer sinusförmigen zweiten Bewegung, insbesondere einer zweiten Drehbewegung, der Ablenkungseinheit 25 um eine zweite Achse, insbesondere um eine vertikale Achse, zu dem ersten Zeitpunkt an die Antriebseinheit 30 zu übermitteln. Die erste Achse und die zweite Achse sind hierbei im Wesentlichen senkrecht zueinander angeordnet. Die Recheneinheit 10 ist dazu ausgebildet, die ersten Steuersignale 11 derart anzupassen, dass der ersten Bewegung zu einem, auf den ersten Zeitpunkt folgenden zweiten Zeitpunkt eine periodische dritte Bewegung überlagert wird. Alternativ ist die Recheneinheit 10 dazu ausgebildet, die zweiten Steuersignale 12 derart anzupassen, dass der zweiten Bewegung zu dem, auf den ersten Zeitpunkt folgenden zweiten Zeitpunkt eine periodische vierte Bewegung überlagert wird.
Optional ist die Recheneinheit 10 dazu ausgebildet, die ersten Steuersignale 11 derart an die wenigstes eine Antriebseinheit 30 zu übermitteln, dass die sinusförmige erste Bewegung der wenigstens einen Ablenkungseinheit 25 um die erste Achse resonant erfolgt. Zusätzlich dient die Recheneinheit 10 in diesem Zusammenhang dazu, die ersten Steuersignale 11 derart anzupassen, dass der ersten Bewegung zu dem, auf den ersten Zeitpunkt folgenden zweiten Zeitpunkt eine geregelte dritte Bewegung als periodische dritte Bewegung überlagert wird.
Zusätzlich optional ist die Recheneinheit 10 dazu ausgebildet, die ersten Steuersignale 11 derart zu erzeugen, dass die sinusförmige erste Bewegung der Ablenkungseinheit 25 um die erste Achse mit einer definierten ersten Frequenz f₁ erfolgt. Die Recheneinheit 10 ist ebenfalls dazu ausgebildet, die zweiten Steuersignale 12 derart zu erzeugen, dass die sinusförmige zweite Bewegung der Ablenkungseinheit 25 um die zweite Achse mit einer definierten zweiten Frequenz f₂ erfolgt. Abhängig von den Frequenzen f₁ und f₂ werden dann mittels der Ablenkungseinheit 25 Bildpunkte in Form einer Lissajous-Figur auf eine vorgesehene, insbesondere rechteckförmige, Projektionseinheit 35 projiziert. Die Recheneinheit 10 ist dazu ausgebildet, den auf den ersten Zeitpunkt folgenden zweiten Zeitpunkt in Abhängigkeit eines zeitlichen Verlaufs der sinusförmigen ersten und/oder zweiten Bewegung der Ablenkungseinheit 25 festzulegen. Damit der Recheneinheit 10 der zeitliche Verlauf der sinusförmigen ersten und/oder zweiten Bewegung der Ablenkungseinheit 25 bekannt ist, ist in dieser Ausführungsform eine Uhr 5 vorgesehen. Zusätzlich ist in diesem Zusammenhang eine Sensoreinheit 6 vorgesehen, welche dazu ausgebildet ist, den aktuellen Drehwinkels α₁ der Ablenkungseinheit 25 um die erste Achse und den aktuellen Drehwinkel α₂ der Ablenkungseinheit 25 um die zweite Achse zu erfassen. Bei der Sensoreinheit 6 kann es sich beispielsweise um eine Kameraeinheit oder einen kapazitiven Sensor handeln.
2 zeigt eine Ausführungsform einer Mikroscannervorrichtung 40. Eine Lichteinheit 50, insbesondere eine Lasereinheit, der Mikroscannervorrichtung 40 ist dazu ausgebildet, Lichtstrahlen 70a auf eine zweite Ablenkungseinheit 60 abzustrahlen. Der zweiten Ablenkungseinheit 60 ist eine zweite Antriebseinheit 55 zugeordnet. Die Recheneinheit 65 ist dazu ausgebildet, zweite Steuersignale zur Ansteuerung der zweiten Antriebseinheit 55 der zweiten Ablenkungseinheit 60 zu erzeugen. In Abhängigkeit der mittels der Übertragungsleitung 66 übermittelten zweiten Steuersignale wird zu einem ersten Zeitpunkt eine sinusförmige zweite Drehbewegung, der zweiten Ablenkungseinheit 60 um eine vertikale Achse als zweite Achse 57 in Abhängigkeit der übermittelten zweiten Steuersignale durchgeführt. Durch die Drehung der zweiten Ablenkungseinheit 60 wird der Lichtstrahl 70a in einer horizontalen Trajektorie auf die erste Ablenkungseinheit 61 reflektiert. Der ersten Ablenkungseinheit 61 ist eine erste Antriebseinheit 56 zugeordnet. Die Recheneinheit 65 ist dazu ausgebildet, erste Steuersignale zur Ansteuerung der ersten Antriebseinheit 56 der ersten Ablenkungseinheit 67 zu erzeugen. In Abhängigkeit der mittels der Übertragungsleitung 67 übermittelten ersten Steuersignale wird zu dem ersten Zeitpunkt eine sinusförmige erste Drehbewegung der ersten Ablenkungseinheit 61 um eine horizontale Achse als erste Achse 62 in Abhängigkeit der übermittelten ersten Steuersignale durchgeführt. Durch die zusätzliche Drehung der ersten Ablenkungseinheit 61 um die erste Achse 62 wird der Lichtstrahl 70b in Form einer Lissajous-Figur auf eine vorgesehene rechteckförmige Projektionseinheit 75 projiziert.
Die Recheneinheit 65 ist hierbei dazu ausgebildet, die ersten Steuersignale derart anzupassen, dass der ersten Bewegung zu einem, auf den ersten Zeitpunkt folgenden zweiten Zeitpunkt eine periodische dritte Bewegung überlagert wird.
3a zeigt in Form eines Ablaufdiagrammes eine erste Ausführungsform eines Verfahrens zur Ansteuerung wenigstens einer Antriebseinheit wenigstens einer Ablenkungseinheit, insbesondere eines Mikrospiegels, einer zweidimensionalen Mikroscannervorrichtung. Hierbei werden in einem Verfahrensschritt 100 erste Steuersignale zur Ansteuerung der Antriebseinheit der wenigstens einen Ablenkungseinheit mittels wenigstens einer Recheneinheit erzeugt. In einem folgenden Verfahrensschritt 110 werden zweite Steuersignale zur Ansteuerung der Antriebseinheit der wenigstens einen Ablenkungseinheit mittels der wenigstens einen Recheneinheit erzeugt. In einem folgenden Verfahrensschritt 120 werden die ersten Steuersignale von der wenigstens einen Recheneinheit an die wenigstens eine Antriebseinheit übermittelt. In einem Verfahrensschritt 130 werden die zweiten Steuersignale von der wenigstens einen Recheneinheit an die wenigstens eine Antriebseinheit übermittelt. In Abhängigkeit der übermittelten ersten Steuersignale wird dann zu einem ersten Zeitpunkt in einem Verfahrensschritt 140 eine sinusförmige erste Bewegung, insbesondere erste Drehbewegung, der wenigstens einen Ablenkungseinheit um eine erste Achse, insbesondere eine horizontale Achse durchgeführt. In Abhängigkeit der übermittelten zweiten Steuersignale wird dann zu einem ersten Zeitpunkt in einem Verfahrensschritt 150 eine sinusförmige zweite Bewegung, insbesondere zweite Drehbewegung, der wenigstens einen Ablenkungseinheit um eine zweite Achse, insbesondere eine horizontale Achse durchgeführt. In einem folgenden Verfahrensschritt 220 werden die von der wenigstens einen Recheneinheit an die wenigstens eine Antriebseinheit übermittelten zweiten Steuersignale derart angepasst, dass der zweiten Bewegung zu dem, auf den ersten Zeitpunkt folgenden zweiten Zeitpunkt eine periodische vierte Bewegung überlagert wird. Daraufhin wird das Verfahren beendet.
In einem optionalen Verfahrensschritt 160 erfolgt die sinusförmige erste Bewegung der wenigstens einen Ablenkungseinheit um die erste Achse mit einer definierten ersten Frequenz f₁. In einem folgenden optionalen Verfahrensschritt 170 erfolgt die sinusförmige zweite Bewegung der wenigstens einen Ablenkungseinheit um die zweite Achse mit einer definierten zweiten Frequenz f₂. Daraufhin werden in einem Verfahrensschritt 180 mittels der Ablenkungseinheit Bildpunkte in Form einer Lissajous-Figur auf ein vorgesehenes, insbesondere rechteckförmige, Projektionsvolumen projiziert.
In einem optionalen Verfahrensschritt 190 wird die Zeit, beginnend von dem ersten Zeitpunkt an, mittels einer Uhr gemessen. Da der Recheneinheit die Frequenzen f₁ und f₂ der ersten und zweiten Bewegung bekannt ist, kann abhängig von der Zeitnahme in Verfahrensschritt 215 der zweite Zeitpunkt mittels der Recheneinheit bestimmt werden. In einem weiteren Verfahrensschritt 200 wird zusätzlich der Drehwinkel α₁ der wenigstens einen Ablenkungseinheit um die erste Achse und der Drehwinkel α₂ der wenigstens einen Ablenkungseinheit um die zweite Achse zu dem ersten Zeitpunkt mittels wenigstens einer Sensoreinheit erfasst. Der zweite Zeitpunkt kann somit mittels der Recheneinheit in Verfahrensschritt 215 noch genauer festgelegt werden. In einem weiteren Verfahrensschritt 210 wird der Drehwinkel α₁ der wenigstens einen Ablenkungseinheit um die erste Achse und der Drehwinkel α₂ der wenigstens einen Ablenkungseinheit um die zweite Achse kontinuierlich mittels der wenigstens einen Sensoreinheit erfasst.
In einem optionalen Verfahrensschritt 224 wird der zweite Zeitpunkt so festgelegt, dass der zweiten Drehbewegung um die zweite Achse nach der Hälfte eines Durchlaufs der projizierten Lissajous-Figur die vierte Bewegung überlagert wird.
In einem weiteren optionalen Verfahrensschritt 231 werden die zweiten Steuersignale derart angepasst, dass der zweiten Bewegung eine periodische reckteckförmige vierte Bewegung als periodische vierte Bewegung überlagert wird. Alternativ kann hierbei auch beispielsweise eine periodische sinusförmige oder dreieckförmige oder sägezahnförmige dritte Bewegung als periodische dritte Bewegung überlagert werden.
In einem optionalen Verfahrensschritt 260 weist die überlagerte vierte Bewegung eine Periodendauer T₄ auf, die einer Mehrzahl der Periodendauer T₂ der zweiten Bewegung entspricht.
3b zeigt in Form eines Ablaufdiagramms eine zweite Ausführung des Verfahrens zur Ansteuerung wenigstens einer Antriebseinheit wenigstens einer Ablenkungseinheit, insbesondere eines Mikrospiegels, einer zweidimensionalen Mikroscannervorrichtung. Hierbei wird im Unterschied zu der ersten Ausführungsform in Verfahrensschritt 219 die von der wenigstens einen Recheneinheit an die wenigstens eine Antriebseinheit übermittelten ersten Steuersignale derart angepasst, dass der ersten Bewegung zu einem, auf den ersten Zeitpunkt folgenden zweiten Zeitpunkt eine periodische dritte Bewegung überlagert wird.
In einem optionalen Verfahrensschritt 221 wird weiterhin die sinusförmige erste Bewegung der wenigstens einen Ablenkungseinheit um die erste Achse resonant durchgeführt. In einem folgenden Verfahrensschritt 225 werden die ersten Steuersignale derart angepasst, dass der ersten Bewegung zu dem, auf den ersten Zeitpunkt folgenden zweiten Zeitpunkt eine geregelte dritte Bewegung als periodische dritte Bewegung überlagert wird.
In einem optionalen Verfahrensschritt 230 werden die ersten Steuersignale derart angepasst, dass der ersten Bewegung eine periodische rechteckförmige dritte Bewegung als periodische dritte Bewegung überlagert wird. Alternativ kann hierbei auch beispielsweise eine periodische sinusförmige oder dreieckförmige oder sägezahnförmige dritte Bewegung als periodische dritte Bewegung überlagert werden.
In einem optionalen Verfahrensschritt 240 weist die sinusförmige erste Bewegung der wenigstens einen Ablenkungseinheit um die erste Achse abhängig von den übermittelten ersten Steuersignalen eine Periodendauer T₁ auf. Die ersten Steuersignale werden hierbei derart angepasst, dass die zu dem, auf den ersten Zeitpunkt folgenden zweiten Zeitpunkt erzeugte periodische dritte Bewegung eine Periodendauer T₃ aufweist, sodass das Verhältnis von T₁ zu T₃ wenigstens 1:8 beträgt. Insbesondere beträgt das Verhältnis 1:1000.
4a zeigt beispielhaft schematisch den Verlauf einer sinusförmigen ersten Drehbewegung 320a und 320b der wenigstens einen Ablenkungseinheit um eine erste Achse. Bei der ersten Achse handelt es sich hierbei um eine horizontale Achse. Auf der Y-Achse 345 ist hierbei der Drehwinkel α₁ der Ablenkungseinheit um die erste Achse und auf der X-Achse 310 die Zeit aufgetragen. Von einem ersten Zeitpunkt 301 bis zu einem zweiten Zeitpunkt 305 verläuft die sinusförmige erste Bewegung 320a gleichmäßig mit einer konstanten ersten Amplitude 355 und einer konstanten Periodendauer T₁ 360 um den Nulldurchgang 350. Ab dem zweiten Zeitpunkt 305 jedoch wird eine dritte reckteckförmige Bewegung 330 der sinusförmig ersten Bewegung 320a überlagert. Diese dritte Bewegung stellt eine geregelte Bewegung dar. Die hieraus resultierende Gesamtbewegung 320b ist eine sinusförmige Drehbewegung, welche im Unterschied zu der ersten Drehbewegung 320a um die Gesamtauslenkung 365 der rechteckförmigen dritten Bewegung nach oben verschoben ist. Der Nulldurchgang der resultierenden Gesamtbewegung 320b ist entsprechend um die Gesamtauslenkung 365 der rechteckförmigen dritten Bewegung nach oben verschoben. In diesem Ausführungsbeispiel ist die Periodendauer T₃ 328 der dritten Bewegung viermal länger als die Periodendauer T₁ 360 der ersten Bewegung. Die erste Drehbewegung 320a um die erste Achse erfolgt resonant.
4b zeigt beispielhaft schematisch die zu der auf 4a gezeigten ersten Bewegung zugehörige sinusförmigen zweite Drehbewegung der wenigstens einen Ablenkungseinheit um eine vertikale Achse. Auf der Y-Achse 345 ist hierbei der Drehwinkel α₂ der Ablenkungseinheit um die zweite Achse und auf der X-Achse 310 die Zeit aufgetragen. Die zweite Bewegung 340 weist über den kompletten Zeitverlauf einen gleichmäßigen sinusförmigen Verlauf um den Nulldurchgang 351 mit einer zweiten Periodendauer T₂ und einer konstanten zweiten Amplitude 385 auf. Die zweite Periodendauer T₂ ist wesentlich kürzer als die erste Periodendauer T₁.
4c zeigt schematisch beispielhaft den Verlauf erster Steuersignale, welche mittels der Recheneinheit zur Ansteuerung wenigstens einer Antriebseinheit der wenigstens einen Ablenkungseinheit erzeugt werden, damit die Drehbewegung wie auf 4a gezeigt, durchgeführt werden kann. Auf der Y-Achse 400 ist hierbei die Ansteuerspannung und auf der X-Achse die Zeit aufgetragen. Im Gegensatz zu dem auf 4a gezeigten sinusförmigen Bewegungsablaufs 320a und 320b, verläuft der Signalverlauf 420a und 420b reckteckförmig. Der Zeitraum 405 bis 415 entspricht dem Zeitraum vom ersten Zeitpunkt 301 bis zum zweiten Zeitpunkt 305 auf 4a, jedoch wird die Drehbewegung 320a und 320b erst zeitverzögert auf die erzeugten ersten Steuersignale 420a und 420b durchgeführt. Der Signalverlauf 420a verläuft periodisch um die Ansteuerspannung 401 als Nulldurchgang. Die Ansteuerspannung 401 erzeugt einen Drehwinkel α₁, welcher dem Nulldurchgang 350 auf 4a entspricht.
5a zeigt in einem Ausschnitt den Verlauf der Trajektorie 455a und 455b der projizierten Bildpunkte in Form einer Lissajous-Figur. Der hier gezeigte Ausschnitt einer Lissajous-Figur wurde bei einem Frequenzverhältnis f₁ (Frequenz der Bewegung um horizontale Achse) zu f₂ (Frequenz der Bewegung um vertikale Achse) von 10,2:1 erzeugt. Das bedeutet, die Lissajous-Figur hat hierbei 5 Durchläufe benötigt, um geschlossen zu werden und ein Bild zu erzeugen. Hierbei wurde jedoch keine Anpassung der ersten Steuersignale vorgenommen. Die Trajektorie 455a kennzeichnet den Hinweg, also den Durchlauf der Lissajous-Figur von unten nach oben und die Trajektorie 455b kennzeichnet den Rückweg, also den Durchlauf der Lissajous-Figur von oben nach unten. Bei der Achse in Y-Richtung 450a kommt es zu einer Überschneidung 460 der Trajektorien 455a und 455b, sodass die Y-Achse auf dem gezeigten Ausschnitt insgesamt 10mal geschnitten wird.
5b zeigt in einem Ausschnitt den Verlauf der Trajektorie 456a und 456b der projizierten Bildpunkte in Form einer Lissajous-Figur. Die Trajektorie 456a kennzeichnet den Hinweg, also den Durchlauf der Lissajous-Figur von unten nach oben und die Trajektorie 456b kennzeichnet den Rückweg, also den Durchlauf der Lissajous-Figur von oben nach unten. Auch hierbei entspricht der gezeigte Ausschnitt einer Lissajous-Figur, welche bei einem Frequenzverhältnis f1 (Frequenz der Bewegung um horizontale Achse) zu f₂ (Frequenz der Bewegung um vertikale Achse) von 10,2:1 erzeugt wurde. Das bedeutet, die Lissajous-Figur hat auch hierbei 5 Durchläufe benötigt, um geschlossen zu werden und ein Bild zu erzeugen. Hierbei wurde im Unterschied zu 5a eine Anpassung der ersten Steuersignale vorgenommen, sodass nach 2,5 Durchläufen der Lissajous-Figur der ersten Bewegung eine periodische rechteckförmige dritte Bewegung als periodische dritte Bewegung überlagert wird. Die Trajektorie 456b ist also im Unterschied zu der Trajektorie 455b um die Amplitude der überlagerten reckteckförmigen dritten Bewegung nach oben verschoben. Dies führt dazu, dass die Trajektorien 456a und 456b wesentlich homogener das Bild abrastern und die Achse in Y-Richtung 450a insgesamt 15mal von den Trajektorien 456a und 456b geschnitten wird. Größere Bereiche 461, die bei diesem Durchlauf der Lissajous-Figur nicht beschrieben wurden, können im nächsten Durchlauf durch Anpassung der ersten Steuersignale und einer folgenden Änderung der überlagerten dritten Bewegung beschrieben werden, sodass im Mittel alle Bereiche beschrieben werden.
6 zeigt schematisch eine Projektionseinheit 500, auf der Bildpunkte in Form einer Lissajous-Figur 510 projiziert sind. In diesem Fall sind die ersten Steuersignale derart angepasst, dass der ersten Bewegung eine periodische sinusförmige dritte Bewegung als periodische dritte Bewegung überlagert ist. Die überlagerte sinusförmige dritte Bewegung weist hierbei eine Periodendauer T₃ auf, die gleich der Periodendauer T₁ der ersten Bewegung ist. Jedoch ist die überlagerte sinusförmige dritte Bewegung phasenverschoben gegenüber der ersten Bewegung.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

EP 1508242 B1 [0002]

Claims

Verfahren zur Ansteuerung wenigstens einer Antriebseinheit (30, 55, 56) wenigstens einer Ablenkungseinheit (25, 60, 61), insbesondere eines Mikrospiegels, einer zweidimensionalen Mikroscannervorrichtung (40), das Verfahren die folgenden Verfahrensschritte aufweist: - Erzeugen (100) erster Steuersignale (11, 420a, 420b) zur Ansteuerung der Antriebseinheit (30, 55, 56) der wenigstens einen Ablenkungseinheit (25, 60, 61) mittels wenigstens einer Recheneinheit (10, 65), und - Erzeugen (110) zweiter Steuersignale (12) zur Ansteuerung der Antriebseinheit (30, 55, 56) der wenigstens einen Ablenkungseinheit (25, 60, 61) mittels der wenigstens einen Recheneinheit (10, 65), und - Übermitteln (120) der ersten Steuersignale (11, 420a, 420b) von der wenigstens einen Recheneinheit (10, 65) an die wenigstens eine Antriebseinheit (30, 55, 56), und - Übermitteln (130) der zweiten Steuersignale (12) von der wenigstens einen Recheneinheit (10, 65, 76) an die wenigstens eine Antriebseinheit (25, 60, 61), und - Durchführung (130) einer sinusförmigen ersten Bewegung (320a), insbesondere ersten Drehbewegung, der wenigstens einen Ablenkungseinheit (25, 60, 61) um eine erste Achse (62), insbesondere eine horizontale Achse, in Abhängigkeit der übermittelten ersten Steuersignale (11, 420a, 420b) zu einem ersten Zeitpunkt (301), und - Durchführung (140) einer sinusförmigen zweiten Bewegung (340), insbesondere zweiten Drehbewegung, der wenigstens einen Ablenkungseinheit (25, 60, 61) um eine zur ersten Achse (62) im wesentlich senkrecht angeordneten zweiten Achse (57), insbesondere um eine vertikale Achse, zu dem ersten Zeitpunkt (301), dadurch gekennzeichnet, dass die von der wenigstens einen Recheneinheit (10, 65) an die wenigstens eine Antriebseinheit (25, 60, 61) übermittelten ersten Steuersignale (11, 420a, 420b) derart angepasst werden (219), dass der ersten Bewegung (320a) zu einem, auf den ersten Zeitpunkt (301) folgenden zweiten Zeitpunkt (305) eine periodische dritte Bewegung (330) überlagert wird, oder wobei die von der wenigstens einen Recheneinheit (10, 65) an die wenigstens eine Antriebseinheit (25, 60, 61) übermittelten zweiten Steuersignale (12) derart angepasst werden (220), dass der zweiten Bewegung (340) zu dem, auf den ersten Zeitpunkt (301) folgenden zweiten Zeitpunkt (305) eine periodische vierte Bewegung überlagert wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die sinusförmige erste Bewegung (320a) der wenigstens einen Ablenkungseinheit (25, 60, 61) um die erste Achse (62) in Abhängigkeit der übermittelten ersten Steuersignale (11, 420a, 420b) resonant durchgeführt wird (221), und die ersten Steuersignale (11, 420a, 420b) derart angepasst werden, dass der ersten Bewegung (320a) zu dem, auf den ersten Zeitpunkt (301) folgenden zweiten Zeitpunkt (305) eine geregelte dritte Bewegung als periodische dritte Bewegung (330) überlagert wird (225).
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die sinusförmige erste Bewegung (320a) der wenigstens einen Ablenkungseinheit (25, 60, 61) um die erste Achse (62) abhängig von den übermittelten ersten Steuersignalen (11, 420a, 420b) eine Periodendauer T₁ (360) aufweist, und die ersten Steuersignale (11, 420a, 420b) derart angepasst werden, dass die zu dem, auf den ersten Zeitpunkt (301) folgenden zweiten Zeitpunkt (305) erzeugte periodische dritte Bewegung (330) eine Periodendauer T₃ (328) aufweist, wobei das Verhältnis von T₁ (360) zu T₃ (328) wenigstens 1:8, insbesondere 1:1000, beträgt (240).
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Steuersignale (11, 420a, 420b) derart angepasst werden, dass der ersten Bewegung (320a) eine periodische rechteckförmige dritte Bewegung als periodische dritte Bewegung (330) überlagert wird (230), oder die zweiten Steuersignale (12) derart angepasst werden, dass der zweiten Bewegung (340) eine periodische reckteckförmige vierte Bewegung als periodische vierte Bewegung überlagert wird (231).
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die sinusförmige erste Bewegung (320a) der wenigstens einen Ablenkungseinheit (25, 60, 61) um die erste Achse (62) mit einer definierten ersten Frequenz f₁ erfolgt (160), und die sinusförmige zweite Bewegung der wenigstens einen Ablenkungseinheit (25, 60, 61) um die zweite Achse (57) mit einer definierten zweiten Frequenz f₂ erfolgt (170), wobei abhängig von den Frequenzen f₁ und f₂ mittels der Ablenkungseinheit (25, 60, 61) Bildpunkte in Form einer Lissajous-Figur (455a, 455b, 456a, 456b, 510) auf ein vorgesehene, insbesondere rechteckförmige, Projektionsvolumen (500) projiziert werden (180).
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der auf den ersten Zeitpunkt (301) folgende zweite Zeitpunkt (305) in Abhängigkeit eines zeitlichen Verlaufs der sinusförmigen ersten (320a) und/oder zweiten Bewegung (340) der wenigstens einen Ablenkungseinheit (25, 60, 61) erfolgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der auf den ersten Zeitpunkt (301) folgende zweite Zeitpunkt (305) in Abhängigkeit eines zu dem ersten Zeitpunkt (301) erfassten Drehwinkels α₁ der wenigstens einen Ablenkungseinheit (35, 60, 61) um die erste Achse (62) und/oder eines zu dem ersten Zeitpunkt (301) erfassten (200) Drehwinkels α₂ der wenigstens einen Ablenkungseinheit (25, 60, 61) festgelegt wird (215).
Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der auf den ersten Zeitpunkt (301) folgende zweite Zeitpunkt (305) in Abhängigkeit eines erfassten Drehwinkels α₁ der wenigstens einen Ablenkungseinheit (25, 60, 61) um die erste Achse (62) und eines erfassten (210) Drehwinkels α₂ der wenigstens einen Ablenkungseinheit (25, 60, 61) um die zweite Achse (57) festgelegt (215) wird.
Recheneinheit (10, 65) zur Ansteuerung wenigstens einer Antriebseinheit (30, 55, 56) wenigstens einer Ablenkungseinheit (25, 60, 61), insbesondere eines Mikrospiegels, einer zweidimensionalen Mikroscannervorrichtung (40), wobei die Recheneinheit (10, 65) dazu ausgebildet ist, - erste Steuersignale (11, 420a, 420b) zur Erzeugung einer sinusförmigen ersten Bewegung (320a), insbesondere ersten Drehbewegung, der wenigstens einen Ablenkungseinheit (25, 60, 61) um eine erste Achse (62), insbesondere um eine horizontale Achse, zu einem ersten Zeitpunkt (301) an die wenigstens eine Antriebseinheit (30, 55, 56) zu übermitteln, und - zweite Steuersignale (12) zur Erzeugung einer sinusförmigen zweiten Bewegung (340), insbesondere zweiten Drehbewegung, der wenigstens einen Ablenkungseinheit (30, 55, 56) um eine zweite Achse (57), insbesondere um eine vertikale Achse, zu dem ersten Zeitpunkt (301) an die wenigstens eine Antriebseinheit (30, 55, 56) zu übermitteln, wobei die erste Achse (57) und die zweite Achse (62) im Wesentlichen senkrecht zueinander angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Recheneinheit (10, 65) dazu ausgebildet ist, die ersten Steuersignale (11, 420a, 420b) derart anzupassen, dass der ersten Bewegung (320a) zu einem, auf den ersten Zeitpunkt (301) folgenden zweiten Zeitpunkt (305) eine periodische dritte Bewegung (330) überlagert wird, oder die zweiten Steuersignale (12) derart anzupassen, dass der zweiten Bewegung (340) zu dem, auf den ersten Zeitpunkt (301) folgenden zweiten Zeitpunkt (305) eine periodische vierte Bewegung überlagert wird.
Recheneinheit (10, 65) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Recheneinheit (10, 65) dazu ausgebildet ist, - die ersten Steuersignale (11, 420a, 420b)) derart an die wenigstes eine Antriebseinheit (30, 55, 56) zu übermitteln, dass die sinusförmige erste Bewegung (320a) der wenigstens einen Ablenkungseinheit (25, 60, 61) um die erste Achse (62) resonant erfolgt, wobei die Recheneinheit (10, 65) dazu ausgebildet ist, die ersten Steuersignale (11, 420a, 420b) derart anzupassen, dass der ersten Bewegung (320a) zu dem, auf den ersten Zeitpunkt (301) folgenden zweiten Zeitpunkt (305) eine geregelte dritte Bewegung (330) als periodische dritte Bewegung überlagert wird.
Recheneinheit (10, 65) nach einem der Ansprüche 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Recheneinheit (10, 65) dazu ausgebildet ist, die ersten Steuersignale (11, 420a, 420b) derart zu erzeugen und an die wenigstes eine Antriebseinheit (30, 55, 56) zu übermitteln, dass die sinusförmige erste Bewegung (320a) eine Periodendauer T₁ (360) aufweist, wobei die Recheneinheit (10, 65) dazu ausgebildet ist, die ersten Steuersignale (11, 420a, 420b) derart anzupassen, dass die zu dem, auf den ersten Zeitpunkt (301) folgenden zweiten Zeitpunkt (305) erzeugte periodische dritte Bewegung (330) eine definierte Periodendauer T₃ (328) aufweist, wobei das Verhältnis von T₁ (360) zu T₃ (328) wenigstens 1:8, insbesondere 1:1000, beträgt.
Recheneinheit (10, 65) nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Recheneinheit (10, 65) dazu ausgebildet ist, die ersten Steuersignale (11, 420a, 420b) derart anzupassen, dass der ersten Bewegung (320a) zu dem, auf den ersten Zeitpunkt (301) folgenden zweiten Zeitpunkt (305) eine periodische rechteckförmige dritte Bewegung als periodische dritte Bewegung (330) überlagert wird, oder die zweiten Steuersignale (12) derart anzupassen, dass der zweiten Bewegung (340) zu dem, auf den ersten Zeitpunkt (301) folgenden zweiten Zeitpunkt (305) eine periodische reckteckförmige vierte Bewegung als periodische vierte Bewegung überlagert wird.
Recheneinheit (10, 65) nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Recheneinheit (10, 65) dazu ausgebildet ist, - die ersten Steuersignale (11, 420a, 420b) derart zu erzeugen, dass die sinusförmige erste Bewegung (320a) der wenigstens einen Ablenkungseinheit (25, 60, 61) um die erste Achse (62) mit einer definierten ersten Frequenz f₁ erfolgt, und - die zweiten Steuersignale (12) derart zu erzeugen, dass die sinusförmige zweite Bewegung (340) der wenigstens einen Ablenkungseinheit (25, 60, 61) um die zweite Achse (57) mit einer definierten zweiten Frequenz f₂ erfolgt, wobei abhängig von den Frequenzen f₁ und f₂ mittels der Ablenkungseinheit (25, 60, 61) Bildpunkte in Form einer Lissajous-Figur (455a, 455b, 456a, 456b, 510) auf eine vorgesehene, insbesondere rechteckförmige, Projektionseinheit (500) projiziert werden, wobei die Recheneinheit (10, 65) dazu ausgebildet ist, den auf den ersten Zeitpunkt (301) folgenden zweiten Zeitpunkt (305) in Abhängigkeit eines zeitlichen Verlaufs der sinusförmigen ersten (320a) und/oder zweiten Bewegung (340) der wenigstens einen Ablenkungseinheit (25, 60, 61) festzulegen.
Mikroscannervorrichtung (40) mit einer Recheneinheit (10, 65, 67) nach einem der Ansprüche 9 bis 14.
Mikroscannervorrichtung nach Anspruch 14 mit einer ersten Ablenkungseinheit und einer der ersten Ablenkungseinheit zugeordneten ersten Antriebseinheit und mit einer zweiten Ablenkungseinheit und einer der zweiten Ablenkungseinheit zugeordneten zweiten Antriebseinheit.