DK175895B1 - Light sensitive medium illumination apparatus - Has micro-lenses to focus emitted light onto light valves optical axes and face - Google Patents
Light sensitive medium illumination apparatus - Has micro-lenses to focus emitted light onto light valves optical axes and face Download PDFInfo
- Publication number
- DK175895B1 DK175895B1 DK41597A DK41597A DK175895B1 DK 175895 B1 DK175895 B1 DK 175895B1 DK 41597 A DK41597 A DK 41597A DK 41597 A DK41597 A DK 41597A DK 175895 B1 DK175895 B1 DK 175895B1
- Authority
- DK
- Denmark
- Prior art keywords
- light
- illumination
- microshutter
- unit according
- lighting
- Prior art date
Links
Landscapes
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
Abstract
Description
DK 175895 B1 iDK 175895 B1 i
Teknikkens baggrund «Opfindelsen angår en belysningsenhed som angivet i krav 5 l's indledning.BACKGROUND OF THE INVENTION The invention relates to a lighting unit as set forth in the preamble of claim 5 l.
Inden for den grafiske branche fremstilles offset trykplader traditionelt ved, at en film der indeholder billedet, der skal trykkes, kopieres over på trykpladen.In the graphic industry, offset printing plates are traditionally produced by copying a film containing the image to be printed onto the printing plate.
1010
Dette sker i en print-down frame under vakuum for at sikre tæt kontakt mellem film og trykplade. Pladen, hvis fotoemulsion er følsom i et givet område, eksempelvis 350-450nm, belyses gennem filmen med en kraftig lampe som ek-15 sempelvis en kviksølvslampe, hvorved billedet fra filmen overføres til trykpladen.This is done in a print-down frame under vacuum to ensure close contact between film and printing plate. The plate, whose photoemulsion is sensitive in a given range, for example 350-450nm, is illuminated through the film with a powerful lamp such as a mercury lamp, whereby the image from the film is transferred to the printing plate.
Billedet på den film, der anvendes, er typisk fremstillet ved, at en laserstråle har tegnet billedet på filmen i en 20 imagesetter. Laserstrålen tændes og slukkes ved hjælp af en modulator, der styres af digitale informationer.The image of the film used is typically made by a laser beam drawing the image of the film in a 20 imagesetter. The laser beam is turned on and off using a modulator controlled by digital information.
Der medgår således to hovedprocestrin: filmfremstilling og pladekopiering.Thus two major process steps are taken: film making and record copying.
2525
Det er oplagt, at der er såvel tid og penge at spare ved at springe filmfremstillingen over, og direkte belyse billedet på pladen ud fra de digitale informationer. Denne løsning ville være særlig fordelagtig, hvis man kunne 30 eksponere konventionelle kommercielt attraktive printplader.It is obvious that there is both time and money to be saved by skipping the film making and directly illuminating the image on the plate from the digital information. This solution would be particularly advantageous if one could expose conventional commercially attractive printed circuit boards.
Imidlertid er det problematisk at opnå digitalt styrede belysningskilder eller nærmere betegnet laserkilder, der - ---- --—--However, it is problematic to obtain digitally controlled lighting sources or, more specifically, laser sources that - ---- --—--
DK 175895 B1 IDK 175895 B1 I
2 I2 I
kan belyse de konventionelle trykplader ved den rigtige Ican illuminate the conventional pressure plates at the correct I
bølgelængde og tilstrækkelig optisk effekt. Dette problem Iwavelength and sufficient optical power. This problem I
er særligt udpræget i UV-området og det blå område i 350- Iis particularly pronounced in the UV region and the blue region in 350 I
450 nm-intervallet. IThe 450 nm range. IN
HH
Én måde at imødegå disse forhold kan eksempelvis være atFor example, one way to address these conditions is to
udvikle specielt høj følsomme plader, der kan eksponeres Idevelop especially highly susceptible, exposed plates
I af lasere ved større bølgelængder. Denne teknik anvendes II of lasers at larger wavelengths. This technique is used
I i dag i såkaldte CtP-maskiner (Computer-to-Plate Image- IToday in so-called CtP machines (Computer-to-Plate Image- I
10 setters). Imidlertid er disse trykplader kostbare i an- I10 setters). However, these printing plates are costly in use
I skaffelse, ligesom disse højfølsomme trykplader skal IIn procurement, just like these high-sensitivity printing plates, you must
I håndteres under hensyntagen til, at disse eksponeres ved IYou are handled taking into account that these are exposed by I
I dagslys. Det vil i således flere henseender være en for- IIn daylight. Thus, in several respects it will be an advantage
I del, såfremt der kunne opnås en tilstrækkelig belysning IIn part, if sufficient lighting could be obtained
I 15 af mere kommercielt attraktive trykplader med lavere føl- IIn 15 of more commercially attractive printing plates with lower foil
somhed, hvilket kan opnås ved at forøge lysintensiteten Iluminescence, which can be achieved by increasing the light intensity I
på selve trykpladen.on the printing plate itself.
I Denne løsning vil imidlertid give nye problemer, da de 20 eneste kommercielt tilgængelige lyskilder som de ovenfor nævnte ikke giver tilstrækkelig optisk effekt ved de nød- vendige bølgelængder.However, this solution will present new problems as the only 20 commercially available light sources such as those mentioned above do not provide sufficient optical power at the required wavelengths.
Dette problem kan imidlertid imødegås ved at anvende ek- 25 sempelvis short arc lamper, der kan afgive en større op- tisk effekt.However, this problem can be addressed by using, for example, short arc lamps which can give a greater optical effect.
Imidlertid byder denne tekniske løsning på yderligere H komplikationer, da en lampe ikke kan moduleres på samme 30 måde som de kendte lasere, hvilket dog kan løses ved en rent mekanisk modulering af lyskilden. jHowever, this technical solution offers further H complications, since a lamp cannot be modulated in the same way as the known lasers, which can, however, be solved by purely mechanical modulation of the light source. j
Fra nærværende ansøgers europæiske patenter EP 0 642 423 og EP 0 643 645 kendes applikationer af ovennævnte type, 3 DK 175895 B1 hvor en film eller trykplade belyses direkte gennem så-i kaldte microshuttere ved en såkaldt direkte eksponering.From European Applicants' European patents EP 0 642 423 and EP 0 643 645, applications of the above-mentioned type 3 DK 175895 B1 are known in which a film or printing plate is illuminated directly through so-called microshutters by a so-called direct exposure.
Imidlertid vil disse applikationer med forøget krav om § belysningsopløsning være relativt komplicerede og dyre i 5 deres opbygning, da hver microshutter belyses af en tilhørende lyskilde i form af et optisk fiber via fokuseringsoptik. Ved store belysningsopløsninger medfører disse således en meget høj kompleksitet og nødvendigheden af et meget stort antal optiske fibre, der hver skal kali-10 breres til den aktuelle applikation. Ved belysningssystemer af den ovennævnte type vil de optiske fibre således i praksis begrænse den mulige opløsning, ligesom de optiske tab vil have en begrænsende faktor for det samlede system, da udnyttelse af denne proximity eksponering kræ-15 ver, at de enkelte pinhuller belyses jævnt over hele huloverfladen på indgangssiden. Hvis lyset blot sendes ned mod de enkelte pinhuller fra f.eks. en kollimationslinse, vil der være et meget stort tab af lys, der rammer uden for pinhullet. Hvis lyset focuseres ned i hullet, 20 eksempelvis ved hjælp af en mikrolinse, vil lysets intensitetsprofil ved indgangen til hullet ikke være jævn, men "Gauss-kurve"-lignende, hvorfor kun en lille del af strålen kan anvendes for at få en jævn belysning.However, these applications with increased requirements for § illumination resolution will be relatively complicated and expensive in their construction, as each microshutter is illuminated by an associated light source in the form of an optical fiber via focusing optics. Thus, at large illumination solutions, these entail a very high complexity and the necessity of a very large number of optical fibers, each of which must be calibrated for the current application. Thus, for lighting systems of the aforementioned type, the optical fibers will in practice limit the possible resolution, and the optical losses will have a limiting factor for the overall system, as utilization of this proximity exposure requires the individual pinholes to be illuminated evenly over the entire hollow surface of the entrance side. If the light is simply sent down to the individual pinholes from e.g. a collimation lens, there will be a very large loss of light hitting outside the pinhole. If the light is focused down into the hole, for example by means of a micro lens, the intensity profile of the light at the entrance to the hole will not be smooth, but "Gauss curve" -like, so that only a small part of the beam can be used to get even illumination. .
25 Et system af ovennævnte type kendes ligeledes fra EP 709 706 Al, hvor et mikroshutterarrangement af microshuttere belyses individuelt af til hver shutter knyttede lysgivere. Dette system lider ligeledes af de ovennævnte ulemper.A system of the above type is also known from EP 709 706 A1, in which a microshutter arrangement of microshutters is individually illuminated by light sources attached to each shutter. This system also suffers from the above disadvantages.
3030
Fra US patentskrift nr. 5,049,901 kendes en lysmodulator, der anvender såkaldte DMD spejle til belysning af større arealer.US Patent No. 5,049,901 discloses a light modulator which uses so-called DMD mirrors to illuminate larger areas.
I DK 175895 B1 II DK 175895 B1 I
i 4 Ii 4 I
I For en modulator baseret på spejle gælder imidlertid, at IFor a modulator based on mirrors, however, I
I positioneringen af spejlene er meget kritisk og stiller IIn the positioning of the mirrors is very critical and you do
I store krav til præcisionen. Eksempelvis er det vanskeligt IIn high demand for precision. For example, it is difficult
at styre tolerancen på den vinkel, som spejlene vippes I 5 med 100% nøjagtigt. Hvis ikke spejlene positioneres fuld- I stændig korrekt, vil ikke alt lyset blive reflekteret, ogto control the tolerance at the angle at which the mirrors are tilted I 5 with 100% accuracy. If the mirrors are not positioned fully correctly, not all the light will be reflected, and
I der tabes lysenergi/intensitet, og måske rammes det sted, IYou lose light energy / intensity, and maybe hit the spot you
I der skal belyses, ikke nøjagtigt eller slet ikke. Inden IIn which to elucidate, not exactly or not at all. Before I
I for den grafiske industri er det væsentligt at kunne pla- IFor the graphic industry, it is essential to be able to pla I
I 10 cere dots med høj præcision (ofte indenfor nogle få μπι), IIn 10 high precision cere dots (often within a few μπι), I
I og dette kan være vanskeligt eller direkte umuligt med de IAnd this can be difficult or directly impossible with those
I eksisterende typer af DMD. Derudover er den opnåelige IIn existing types of DMD. In addition, the achievable I
I transmitterede optiske energi i mange sammenhænge ikke IIn many transmitted optical energies you do not
tilstrækkelig, såfremt der skal foretages scanning over Isufficient if scanning over I
I 15 større arealer med større hastigheder med høj belysnings- IIn 15 larger areas with higher speeds with high illumination I
I intensitet. IIn intensity. IN
I Endvidere er der for DMD teknikkens vedkommende tale om IIn addition, in the case of DMD the technique refers to I
I en reflektiv metode, hvorfor virkningsgraden er mindre IIn a reflective method, why the efficiency is less I
I 20 end eksempelvis en transmissiv modulering. IIn 20 than, for example, a transmissive modulation. IN
Fra US patentskrift nr. 4,836,652 kendes et belysningssy- IUS Patent No. 4,836,652 discloses an illumination system
stem til belysning af et medium, hvor en LCD-skærm benyt- Ivoice to illuminate a medium in which an LCD monitor uses
tes som lysmodulat or på pixelniveau. En ulempe ved det Ican be tested as a light module or pixel level. A disadvantage of it
I 25 beskrevne system er at de anvendte LCD-shuttere er behæf- IIn the system described 25, the used LCD shutters are required
tede med store transmissive tab, ligesom den til shutter- Ited with large transmissive losses, like that of the shutter- I
I ne hørende on-/off ratio er for lille. Den lave transmis- IThe on / off ratio is too small. The low transmis- I
H sionsgrad har yderligere sin årsag i at belysningskildens IThe degree of education has further its cause in that the lighting source I
lys skal distribueres mellem flere mikroshuttere. Ilight must be distributed among several microshutters. IN
I 30 II 30 I
Fra US patentskrift nr. 5,579,149 kendes ligeledes et be- IU.S. Patent No. 5,579,149 also discloses a specification
lysningssystem hvor en enkelt lysfiberende belyser en Ilighting system in which a single light fiber illuminates an I
flerhed af microshuttere. En ulempe ved de anvendte re- Iplurality of microshutters. A disadvantage of the re- I used
flektive shuttertyper i henhold til D4 er at der risike- Ivolatile shutter types according to D4 are that there are risks
5 DK 175895 B1 res en variation af allignment af indfaldende lys mod en belysningsflade over tiden, da ON-positionen ikke er statisk. Dette reducerer systemets virkningsgrad. Det an-vendte belysningssystem har således den ulempe, at præci-5 sion samt såvel den statiske og ikke mindst den dynamiske virkningsgrad er for lav, hvorfor dette ikke har fundet kommerciel anvendelse.5 DK 175895 B1 a variation of allignment of incident light against a illuminating surface over time, as the ON position is not static. This reduces the efficiency of the system. Thus, the lighting system used has the disadvantage that precision as well as both the static and not least the dynamic efficiency are too low, which is why this has not found commercial use.
10 Formålet med opfindelsen er således at opnå en modulator-type, der kan anvendes i et belysningssystem til effektiv og økonomisk belysning af standardplade, der kræver en relativ høj belysningsintensitet.Thus, the object of the invention is to obtain a modulator type which can be used in a lighting system for efficient and economical lighting of standard plate requiring a relatively high lighting intensity.
15 Opfindelsens baggrundBackground of the Invention
Ved, som angivet i krav 1, at lade at mindst én af de nævnte elektrisk aktiverbare blændeanordninger foretage en mekanisk blokering af det til lyskanalen tilledte lys i mindst én af microshutterens lukkede tilstande, opnås 20 et apparat, der er særdeles velegnet til belysning af fotofølsomme medier med lavere optisk følsomhed.As stated in claim 1, by allowing at least one of said electrically actuated aperture devices to mechanically block the light transmitted to the light channel in at least one of the microshutter's closed states, an apparatus particularly suitable for illuminating photosensitive light is obtained. media with lower optical sensitivity.
Lys fra en af lysgiveren eller lysgiverne fokuseres således i de enkelte microshuttere, der således kan modulere 25 det tilførte kontinuerlige lys på et belysningssted.Thus, light from one of the light source (s) is focused on the individual microshutter, which can thus modulate the continuous light supplied at a lighting site.
Det har således vist sig, at man under anvendelse af kommercielt tilgængelige plader kan tilvejebringe tilstrækkelig "optisk energi" eller intensitet fra én lysgiver 30 til flere microshuttere på én gang. Det vil således ifølge opfindelsen være tilstrækkeligt at underopdele de anvendte microshuttere i mindre grupper.Thus, it has been found that using commercially available plates can provide sufficient "optical energy" or intensity from one light emitter 30 to multiple microshutters at one time. Thus, according to the invention, it will be sufficient to subdivide the microshutters used into smaller groups.
I DK 175895 B1 II DK 175895 B1 I
I II I
I Det har ligeledes vist sig, at en samlet (kollimeret) IIt has also been found that a total (collimated) I
I lysstråle kan fokuseres i flere forskellige microshuttere IIn light beam can be focused in several different microshutters I
I under minimale tab. IIn under minimal losses. IN
I 5 Ifølge opfindelsen er det således muligt at belyse flere I shuttere med en lysgiver i form af eksempelvis en optiskAccording to the invention, it is thus possible to illuminate several shutters with a light emitter in the form of, for example, an optical
fiberende. Ifiber end. IN
I Det har således vist sig, at det er muligt at opnå og op- IIt has thus been found that it is possible to obtain and educate
I 10 retholde en høj belysningsintensitet ved de enkelte be- II 10 maintain a high illumination intensity at each individual I
I lysningspunkter ved en meget høj belysningshastighed, da IIn bright spots at a very high illumination rate, since I
I belysningen af et medium således foregår parallelt under IThe illumination of a medium thus takes place in parallel under I
I anvendelse af én eller relativt få lysgivere. IUsing one or relatively few light emitters. IN
I 15 Der opnås således mulighed for en reproducerbar belysning IThus, the possibility of reproducible illumination I is obtained
I af et medium ud fra lagrede digitale data ved højhastig- II of a medium based on stored digital data at high speed
I hedseksponering, idet en høj belysningsintensitet giver IIn heat exposure, having a high illumination intensity gives you
I mulighed for at reducere åbningstiderne for de enkelte IThe opportunity to reduce the opening hours of the individual I
I microshuttere, eller nærmere betegnet rise-/falltime. Op- IIn microshutters, or more specifically, rise / fall hours. Up in
I 20 findelsen giver altså mulighed for at anvende micromeka- IThus, in the 20 finding, it is possible to use micromeca- I
I niske shuttere, der har en meget lille rise-/falltime. IIn niche shutters that have a very low rise / fall time. IN
I Med en fornuftig opbygning af de micromekaniske shuttere IWith a sensible structure of the micromechanical shutters
I kan der opnås en rise-/falltime, der er så lille, at IYou can achieve a rise / fall hour that is so small that you
I shutterarrangementet ifølge opfindelsen kan anvendes, og- IIn the shutter arrangement of the invention can be used, and- I
I 25 så når der i det overordnede system optræder en relativ IThen, when in the overall system, a relative I occurs
bevægelse mellem belysningsarealet og belysningsarrange- Imovement between the lighting area and the lighting arrangement- I
mentet, hvilket eksempelvis kan være tilfældet i forbin- IThis may be the case, for example, in the connection I
I delse med en scanning over et belysningsareal. En lille IIn the process of scanning a lighting area. A little I
I rise-/falltime vil således medfører, at belysningsspotten IThus, during the rise / fall hour, the lighting spot I
30 vil nærme sig sin idealform. Denne fordel bliver særligt I30 will approach its ideal form. This advantage becomes particularly important
H udpræget, når det tages i betragtning, at de micromekani- IH marked when it is taken into account that the micromechanical I
H ske shuttere kan transmittere en forholdsvis stor lyse- IH shutters can transmit a relatively large light
nergi til belysningsarealet over et kort tidsinterval, Ienergy for the lighting area over a short period of time, I
hvorfor der i forbindelse med den ovenfor beskrevne rela- Iwhy, in connection with the relay described above
l--- -: DK 175895 B1 7 tive bevægelse mellem shutterarrangement og belysningsareal skal tages mindre hensyn til det forhold, at et givet punkt på belysningsarealet skal tilføres en bestemt flysmængde, før det ønskede belysningsresultat er opnået.l --- -: DK 175895 B1 7 tive movement between shutter arrangement and illumination area must be taken less into account the fact that a given point on the illumination area must be supplied to a certain amount of aircraft before the desired illumination result is obtained.
5 Opfindelsen giver således mulighed for en hurtig og kraftig belysning af enkelte belysningspunkter, selv om belysningen foretages ved eksempelvis scanning, ligesom det er muligt at forøge scannebevægelsens hastighed.Thus, the invention allows for a quick and powerful illumination of individual illumination points, although the illumination is done by, for example, scanning, and it is possible to increase the speed of scanning movement.
10 Eksempler på fotofølsomme medier kan eksempelvis være trykplader, film, printed circuit board (PCB) etc.Examples of photosensitive media may be, for example, printing plates, films, printed circuit boards (PCBs), etc.
Det bemærkes således, at opfindelsen på effektiv vis giver mulighed for en samtidig parallel modulering over et 15 større areal ved en meget høj belysningsintensitet.It is thus noted that the invention effectively allows for simultaneous parallel modulation over a larger area at a very high illumination intensity.
Ifølge den foreliggende opfindelse er det ligeledes muligt at opnå en meget høj on-/off-ratio, dvs. forholdet mellem hvor meget lys, der passerer en microshutter i 20 henholdsvis åben og lukket tilstand.According to the present invention, it is also possible to achieve a very high on / off ratio, i.e. the ratio of how much light passes a microshutter in 20 open and closed states respectively.
Ved en microshutter forstås et hul, der udgør en lyskanal, hvorigennem der kan transmitteres lys uden brug af spejle, og hvor åbningen mekanisk kan blokeres og frigø-25 res til transmission ved hjælp af en elektrisk aktiverbar mekanisk blænde.By a microshutter is meant a hole constituting a light channel through which light can be transmitted without the use of mirrors and the opening can be mechanically blocked and released for transmission by an electrically actuated mechanical aperture.
Udformningen af lyskanalen kan tilpasses de enkelte applikationer ved passende variation af eksempelvis tvær-30 snit.The design of the light channel can be adapted to the individual applications by suitable variation of, for example, cross sections.
Yderligere opnås der ifølge opfindelsen mulighed for at lave en digital proof-metode, dvs. udkørsel af korrektur, på den samme maskine, som eksponerer trykplader, hvilket i —---- -Further, according to the invention, it is possible to make a digital proof method, i.e. executing proofs, on the same machine that exposes pressure plates, which in ---
I DK 175895 B1 II DK 175895 B1 I
i 8 Ii 8 I
I ikke er muligt med de eksisterende proofmetoder udenYou are not possible with the existing proof methods without
I først at skulle eksponere en film, som det eksempelvis er IFirst you have to expose a movie like you are
I tilfældet med de anerkendte proofmetoder såsom Cromalin IIn the case of the recognized proof methods such as Cromalin I
I og Matchprint.In and Matchprint.
I Det er således ifølge opfindelsen muligt at danne etThus, according to the invention, it is possible to form one
I identisk billede på både proof- og trykpapir, hvorfor det IIn identical picture on both proof and printing paper, why it you
I vil være muligt at opnå et proof, der har særdeles stor IYou will be able to obtain a proof that is extremely large
I overensstemmelse med det færdige tryk. IIn accordance with the finished print. IN
I 10 II 10 I
I Dette medfører eksempelvis, at opfindelsen tilvejebringerIn This, for example, the invention provides
"en mulighed for at forudse Moiré-problemer i trykket, I"an opportunity to anticipate Moiré problems in print, I
I hvilket har sin årsag i, at det ifølge opfindelsen er mu- IIn which it has its reason that according to the invention it is mu-
I ligt at modulere UV-lys direkte, og derved generere de IYou are able to directly modulate UV light, thereby generating I
15 samme rastepunkter på proofen som i det færdige tryk. I15 the same break points on the proof as in the finished print. IN
I En belysningskilde, der kan anvendes til udøvelse af op- II A source of illumination that can be used to perform op
I findelsen kan eksempelvis være en UV-short arc lamp. Der IFor example, in the finding may be a UV short arc lamp. There you
I kan således opnås en meget høj belysningsintensitet (ra- IThus, a very high illumination intensity can be obtained (ra- I
I 20 diant intensity) i 350-450nm-området ved at benytte en II 20 diant intensity) in the 350-450nm range using an I
I kortbue-kviksølvlampe (mercury short arc gap lamp). Her- IIn short arc mercury lamp (mercury short arc gap lamp). Here
I ved kan opnås en stråleintensitet på over 10 W/sr, hvil- IYou can achieve a beam intensity greater than 10 W / sr, which I
I ket med én lampe er nok til at opnå en rimelig belys- IThe ket with one lamp is enough to achieve a reasonable illumination
ningshastighed for en konventionel offsetplade. Ispeed of a conventional offset plate. IN
I 25 II 25 I
I Overordnet opnås således ifølge opfindelsen mulighed for IThus, according to the invention, the overall possibility of I is obtained
I at modulere ved en meget høj belysningsintensitet og ved IIn modulating at a very high illumination intensity and at I
I meget små bølgelængder, hvorfor konventionelle billige IIn very small wavelengths, why conventional cheap I
I trykplader kan anvendes. IIn printing plates can be used. IN
I 30 II 30 I
I En anden og meget væsentlig fordel ved opfindelsen og an- IAnother and very significant advantage of the invention and others
I vendeisen af de omtalte trykplader er, at ligeledes før- IIn the reversal of the said pressure plates is that also before-
I omtalte lavere lysfølsomhed er en stor fordel i forbin- IIn the mentioned lower light sensitivity is a major advantage in connection
I delse med såvel opbevaring og håndtering, da disse, i IIn terms of both storage and handling, since these, in I
9 DK 175895 B1 modsætning til høj følsomme trykplader, over en vis periode kan tåle dagslys uden at blive eksponerede.9 DK 175895 B1 unlike highly sensitive pressure plates, can withstand daylight without being exposed for a certain period of time.
Det er underforstået at opfindelsen ikke kun kan anvendes 5 til eksponering af film eller trykplader, men med fordel P· kan anvendes til belysning af andre typer lysfølsomme ma terialer i helt andre anvendelsesområder.It is to be understood that the invention can not only be used to expose films or printing plates, but advantageously P can be used to illuminate other types of photosensitive materials in completely different fields of application.
En yderligere fordel ved opfindelsen opnås ved anvendelse 10 af mikrolinser på shutterarrangementets lys-input til distribution af lys i de enkelte mmikroshuttere, da det har vist sig at netop anvendelse af microlinser på inputsiden medfører tilstrækkeligt lave tab ved lysopsplitningen af den til microlinserne indkommende makro-lysstråle.A further advantage of the invention is achieved by the use of 10 micro-lenses on the light input of the shutter arrangement for distribution of light in the individual micro-shutter, since it has been found that precisely the use of microlenses on the input side results in sufficiently low losses in the light splitting of the macro lenses arriving at the micro lenses. beam.
15 I henhold til opfindelsen opnås særligt en forbedret dynamisk virkningsgrad, da opfindelsen reducerer såvel statiske som dynamiske allignmentrelaterede tab.In particular, according to the invention, an improved dynamic efficiency is obtained since the invention reduces both static and dynamic allignment-related losses.
20 Ved, som angivet i krav 2, at lade belysningsenheden omfatte yderligere et andet microlinsearrangement arrangeret mellem microshutterne og belysningsfladen, således at lys, der transmitteres gennem den enkelte microshutters lyskanal, fokuseres passende på belysningsfladen, opnås 2S en fordelagtig belysning på belysningsfladen, idet det gennem shutterne modulerede lys kan fokuseres på belysningsfladen til lyspletten, hvis form og udstrækning tilvejebringes af dimensioneringen og udformningen af det optiske system. Da de enkelte strålers intensitetsprofil 30 i shutteråbningen er ikke-uniform, forøges udnyttelsen af den optiske energi ved anvendelse af det andet microlinsearrangement. Dette gælder specielt i forbindelse med lyskanaler, der har en lille diameter (pinholes). Ved at anvende fokuseringsoptik på microshutternes udgangsside __________-____ __ ----------As stated in claim 2, to allow the illumination unit to comprise yet another microlens arrangement arranged between the microshutter and the illumination surface so that light transmitted through the illumination channel of the individual microshutter is appropriately focused on the illumination surface, 2S provides an advantageous illumination on the illumination surface, Modulated light through the shutter can focus on the illuminating surface of the light spot, the shape and extent of which is provided by the design and design of the optical system. Since the intensity profile 30 of the individual beams in the shutter aperture is non-uniform, the utilization of the optical energy is increased by the use of the second microlens arrangement. This is especially true in the case of light channels that have a small diameter (pinholes). By applying focusing optics to the microshutter output side __________-____ __ ----------
I DK 175895 B1 II DK 175895 B1 I
i 10 Iin 10 I
I opnås således en markant forøgelse af virkningsgraden, IThus, a significant increase in efficiency is obtained
I idet stråleprofilens randområde, der ellers ikke har til- IIn the radius of the beam profile, which otherwise does not
I strækkelig optisk energi til belysningsformål, ligeledes HIn sufficient optical energy for lighting purposes, likewise H
I fokuseres mod belysningspunktet.You are focused on the lighting point.
I Ved, som angivet i krav 3, at lade mindst én af lysgiver-As stated in claim 3, to allow at least one of the light emitters-
I ne udgøres af en optisk lysleder, der er optisk forbundet IThe ne is constituted by an optical fiber which is optically connected
I med mindst én lyskilde, opnås en fordelagtig udførelses- HWith at least one light source, an advantageous embodiment H is obtained
I form ifølge opfindelsen, idet lys på nem måde selektivt HIn the form of the invention, light in an easy manner selectively H
I 10 kan ledes til de pågældende micro-shutterarrangementer II 10 can be directed to the relevant micro-shutter arrangements I
I under reducerede optiske tab. HIn under reduced optical loss. H
I Med optiske ledere forstås optiske fibre, selfoc guides, II Optical guides are optical fibers, selfoc guides, I
I etc. II etc. I
I 15 II 15 I
I Ved at anvende optiske ledere som lysgivere, og ved at HI By using optical conductors as light emitters, and by H
forbinde disse optisk med en lyskilde, opnås således mu- Ithus connecting these optically to a light source is thus obtained
I lighed for på optimal vis at lede en stor lysmængde tilLikewise, to optimally direct a large amount of light
I belysningsstedet. Dette er specielt tilfældet, såfremt IIn the lighting spot. This is especially the case if you
I 20 der anvendes eksempelvis lysbuelamper som lyskilde, da IIn 20, for example, arc light bulbs are used as a light source, since I
I disse afgiver væsentlig mindre veldefineret lys end det IIn these, emits substantially less well-defined light than it
I er tilfældet med eksempelvis lasere. IIn the case of lasers, for example. IN
Endvidere vil det være muligt at graduere den mængde lys, HFurthermore, it will be possible to graduate the amount of light, H
I 25 der injiceres i hver enkelt lysleder, eksempelvis ved at I25 injected into each optical fiber, for example by
I anvende forskellige gråfiltre afhængig af injektionsop- IYou use different gray filters depending on the injection I
I tikkens rumlige placering i forhold til lyskildens lys- bue.In the tick's spatial location relative to the arc of the light source.
I 30 Ved anvendelse af lysledere, såsom optiske fibre, kanI 30 Using optical fibers, such as optical fibers, can
I lyskilden eller lyskilderne placeres centralt i afstand IThe light source or lamps are centrally located at distance I
fra moduleringsaggregatet, hvilket letter servicering og Ifrom the modulation unit, which facilitates servicing and I
I køling. IIn cooling. IN
DK 175895 B1 i 11DK 175895 B1 i 11
Der opnås ligeledes en ekstra frihedsgrad i placeringen af lyskilderne, hvilket gør design og konstruktion lettere. Dette skal specielt ses som en fordel, når det erin-, dres, at den fysiske udstrækning af lyskilderne ved an- 5 bringelse umiddelbart over shutterne stiller krav til dimensioneringen af et belysningssystem, hvor der ønskes en relativ høj eksponeringsopløsning.An additional degree of freedom is also obtained in the placement of the light sources, which makes design and construction easier. This is especially to be seen as an advantage when it is recalled that the physical extent of the light sources upon placement immediately above the shutter demands the sizing of a lighting system where a relatively high exposure solution is desired.
iin
Pladshensyn begrænser således i mindre grad belysningssy-10 stemet, da det kan være lettere at arrangere lyslederender end lyskilder direkte over microshutterarran-gementerne, da fiberender sædvanligvis har en mindre udstrækning end lyskilderne.Thus, space considerations limit the illumination system to a lesser extent, since it may be easier to arrange light conductor ends than light sources directly over the microshutter arrangements, since fiber ends usually have a smaller extent than light sources.
15 Ved at anvende lysledere eller optiske fibre som lysgivere, der kan forbindes optisk til en lyskilde, opnås ligeledes mulighed for at fremstille nogle meget kompakte belysningsenheder, der på forholdsvis enkel måde kan sammenbygges til større belysningsenheder, ligesom det bli-20 ver muligt at sammenbygge disse belysningsenheder primært under hensyn til de fysiske belysningsforhold, der måtte være behov for, idet den optiske transmission mellem belysningskilde og de enkelte belysningspunkter eller det samlede belysningssted ikke er kritisk i forhold den fy-25 siske placering af de enkelte belysningsenheder eller den nødvendige placering af lyskilderne i det samlede belysningssystem.By using optical or optical fibers as light emitters that can be optically connected to a light source, it is also possible to produce some very compact illumination units which can be assembled in relatively simple ways into larger illumination units, and it becomes possible to assemble these illumination units primarily taking into account the physical illumination conditions that may be required, since the optical transmission between the illumination source and the individual illumination points or the overall illumination site is not critical in relation to the physical location of the individual illumination units or the necessary location of the light sources in the overall lighting system.
Det vil ligeledes væré muligt at placere lyskilderne i 30 afstand fra følsomme komponenter, der måtte være i konstruktionen, hvorfor driften af det samlede arrangement kan nedbringes kraftigt, hvilket skal ses som en særlig fordel, når der anvendes et stort antal laserkilder.It will also be possible to place the light sources at a distance from sensitive components that may be in the construction, so the operation of the overall arrangement can be greatly reduced, which should be seen as a special advantage when a large number of laser sources are used.
I DK 175895 B1 12I DK 175895 B1 12
Endeligt skal det bemærkes, at et optisk fiber over en vis længde, typisk et par meter, er "strålerensende", hvorfor det af lyskilden afgivne lys gennemgår en automatisk korrektion, før dette ledes mod belysningsstedet el-5 ler belysningsfladen og modulations-optikken.Finally, it should be noted that an optical fiber over a certain length, typically a few meters, is "beam-cleansing", which is why the light emitted by the light source undergoes an automatic correction before it is directed towards the illumination site or the illuminating surface and the modulation optics.
Ved, som angivet i krav 4, at lade de(n) optiske lysleder (e) udgøres af optiske fibre, opnås en særlig fordelagtig udførelsesform ifølge opfindelsen, da optiske fibre 10 er forholdsvis nemme at håndtere i forhold til konventionelle optiske systemer. Dette forhold bliver udpræget i forbindelse med relativt komplicerede optiske systemer, hvor konventionel transmissionsoptik uden lysledere ikke vil kunne håndtere et større antal subbelysningssystemer 15 med hver deres lysgiver.As stated in claim 4, to allow the optical fiber (s) to be optical fibers, a particularly advantageous embodiment of the invention is obtained, since optical fibers 10 are relatively easy to handle compared to conventional optical systems. This relationship is pronounced in relation to relatively complicated optical systems, where conventional transmission optics without light conductors will not be able to handle a greater number of sub-illumination systems 15, each with their own light emitter.
Ved, som angivet i krav 5, at lade mindst én af lyskilderne udgøres af en kortbuelampe, opnås mulighed for at opnå en meget høj belysningsintensitet over et meget 20 stort antal microshuttere og dermed over et stort belysningsareal, da det er muligt at opnå en forholdsvis større effekt ved givne ønskede bølgelængder, end det er muligt at opnå ved hjælp af eksempelvis kommercielt tilgængelige laserkilder.As stated in claim 5, allowing at least one of the light sources to be constituted by a short-arc lamp, it is possible to achieve a very high illumination intensity over a very large number of microshutters and thus over a large illumination area, since it is possible to obtain a relatively greater power at given desired wavelengths than can be obtained by, for example, commercially available laser sources.
2525
Den opnåede fordel bliver i særdeleshed udpræget, når antallet af belysningskilder ønskes begrænset, idet state of the art short arc lamps har et forspring i forhold til laserkilder, således at en enkelt lampe kan belyse større 30 belysningsflader via modulerende microshuttere.The benefit obtained is particularly pronounced when the number of light sources is desired to be limited, with state of the art short arc lamps having an edge over laser sources so that a single lamp can illuminate larger illuminating surfaces via modulating microshutter.
Eksempelvis kan den ønskede strålingsintensitet (radiant intensity) i 350-450nm-området opnås ved at benytte en kortbue-kviksølvlampe (mercury short arc gap lamp). Her- 13 DK 175895 B1 ved kan opnås en strålingsintensitet på over 10 W/sr, hvilket med én lampe er nok til at opnå en rimelig belysningshastighed for en konventionel offsetplade.For example, the desired radiant intensity in the 350-450nm range can be obtained by using a mercury short arc gap lamp. Here, a radiation intensity of over 10 W / sr can be achieved, which with one lamp is enough to achieve a reasonable illumination rate for a conventional offset plate.
5 Ved at anvende optiske fibre som lysgivere og ved at forbinde disse optisk med en lyskilde, opnås således mulighed for på optimal vis at lede en stor lysmængde til belysningsstedet. Dette er specielt tilfældet, såfremt der anvendes eksempelvis lysbuelamper som lyskilde, da disse 10 afgiver væsentlig mindre veldefineret lys, end det er tilfældet for eksempelvis lasere.Thus, by using optical fibers as light emitters and by optically connecting them to a light source, it is possible to optimally direct a large amount of light to the illumination site. This is especially the case if, for example, arc light bulbs are used as a light source, since these emit substantially less well-defined light than is the case for, for example, lasers.
Endvidere vil det være muligt at graduere den mængde lys, der injiceres i hver enkelt fiber, eksempelvis ved at an-15 vende forskellige gråfiltre afhængig af injektionsoptikkens rumlige placering i forhold til lyskildens lysbue.Furthermore, it will be possible to graduate the amount of light injected into each fiber, for example, by using different gray filters depending on the spatial location of the injection optics relative to the arc of the light source.
Opfindelsen giver således mulighed for på forholdsvis enkel måde at opnå en hidtil uopnåelig homogen belysnings-20 intensitet over et større areal.The invention thus provides a relatively simple way to achieve a previously unattainable homogeneous illumination intensity over a larger area.
Ved at anvende optiske fibre til at optage den optiske effekt fra en lysbuelampe, opnås ligeledes en enkel og optimal måde at undgå spildeffekt på grund af lyskildens 25 fysiske form og opbygning, idet optisk fibre kan placeres forholdsvis frit og efter behov i lysbuelampens lysfelter.Also, by using optical fibers to absorb the optical power of an arc lamp, a simple and optimal way to avoid wastage is achieved due to the physical shape and structure of the light source, since optical fibers can be placed relatively freely and as needed in the arc fields of the light bulb.
Optiske fibre giver ligeledes mulighed for at addere be-30 lysningsintensiteten over belysningsarealet.Optical fibers also allow to add the illumination intensity over the illumination area.
Ved, som angivet i krav 6, at lade lyskilden omfatte en kortbuelampe, der inden for en vinkel på +/- 75° i forhold til lampens ækvatorakse E på en kugleflade rundt omAs stated in claim 6, including the light source a short-arc lamp which, within an angle of +/- 75 °, to the equator axis E of a ball surface around it
DK 175895 B1 IDK 175895 B1 I
14 I14 I
lampen har arrangerede lysmodtagende optiske lysledere Ithe lamp has arranged light-receiving optical light-conductors I
eller fibre, der er optisk forbundet med og leder lys til Ior fibers which are optically connected to and direct light to I
lysgiverne, opnås en fordelagtig udførelsesform ifølge Ithe light emitters, an advantageous embodiment according to I is obtained
opfindelsen, idet lys fra en kortbuelampe optages opti- Ithe invention, in which light from a short arc lamp is optically absorbed
5 malt i de enkelte fibre, der således kan arrangeres rundt I5 painted in the individual fibers which can thus be arranged around I
på en kugleflade, der i afstand fra pæren har samme form ^ Ion a ball surface which, at a distance from the bulb, has the same shape ^ I
som denne. Ias this. IN
Ifølge et eksempel på en konkret anvendelse, omfatter fi- IAccording to an example of a concrete application, fi- I
10 berforbindelsen ca. 150 optiske fibre arrangeret mellem I10 the compound about. 150 optical fibers arranged between I
kortbuelampen og microshutterarrayen. Ithe card arc lamp and microshutter array. IN
Det fremgår således, at det ifølge opfindelsen bliver me- IAccordingly, it is apparent that, according to the invention, it is said to be
re attraktivt at anvende en lampe, eksempelvis en UV- Iit is attractive to use a lamp, for example a UV-I
15 lampe, da lampens ellers noget uensartede lysorientering I15 lamp, since the otherwise slightly different light orientation of the lamp I
og -intensitet kan optages og udnyttes af tilsvarende Iand intensity can be absorbed and utilized by corresponding I
orienterede optiske ledere, der efterfølgende fører til Ioriented optical conductors that subsequently lead to I
og belyser det anvendte fladebelysningssystem. Iand illuminates the surface lighting system used. IN
20 Lampen kan eksempelvis være en kviksølvkortbuelampe. IThe lamp may, for example, be a mercury card arc lamp. IN
Ved at fordele et antal lysmodtagende ender over lampens IBy distributing a number of light-receiving ends over the lamp I
kugleflade, bliver det ligeledes muligt at justere lysop- Iball surface, it will also be possible to adjust the light fixture
tagelsen i de lysmodtagende ender af lyslederne ved at Itaking into account the light-receiving ends of the light-conductors by:
25 justere deres position i forhold til lampen og dennes ud- I25 adjust their position relative to the lamp and its output
strålingsprofil. Iradiation profile. IN
Ved, som angivet i krav 1, at lade mindst én af lyskil- IBy as stated in claim 1, allowing at least one of the light separators
derne udgøres af en laserkilde, opnås en yderligere for- Ithere being a laser source, an additional advantage is obtained
30 del ifølge opfindelsen, idet den nødvendige belysningsef- I30 part according to the invention, with the necessary lighting effect
fekt over et større belysningsareal kan opsummeres ved Iweight over a larger illumination area can be summarized by I
hjælp af flere laserkilder. Iusing multiple laser sources. IN
15 DK 175895 B115 DK 175895 B1
Ligeledes opnås ifølge opfindelsen mindre energitab og en dermed forøget virkningsgrad, dels som følge af muligheden for mindre injektionstab, og dels som følge af en væsentlig højere udnyttelsesgrad af lyskilden. Hvor der fra 5 en 2000W lysbuelampe typisk kan afsættes en effekt i det ønskede bølgelængdeområde på 20W i form af modulerede lyspunkter på det fotofølsomme medium, dvs. ca. 1%, så vil der eksempelvis fra en diodelaser med veldefineret bølgelængde typisk kunne afsættes i størrelsesordenen 5% 10 af effekten.Also, according to the invention, less energy loss and thus an increased efficiency are achieved, partly due to the possibility of less injection loss, and partly due to a significantly higher utilization of the light source. Where, from 5 a 2000W arc lamp, an effect can typically be set in the desired wavelength range of 20W in the form of modulated light spots on the photosensitive medium, ie. ca. 1%, for example, from a diode laser of well-defined wavelength can typically be deposited in the order of 5% 10 of the power.
Lyset fra eksempelvis en laserkilde er elliptisk og astigmatisk, hvilket der må korrigeres for i det optiske system. Ved brug af fiber fordeles lyset i fiberen, og 15 fiberen udsender en væsentlig mere ensartet, "blandet" stråle, der kræver mindre optisk korrektion.The light from, for example, a laser source is elliptical and astigmatic, which must be corrected for in the optical system. Using fiber, light is distributed within the fiber and the fiber emits a substantially more uniform, "blended" beam, requiring less optical correction.
Ved således at fladesummere belysningskilden som flere laserkilder, opnås mulighed for at forøge belysningshomo-20 geniteten over belysningsfladen, da laserkilderne individuelt kan justeres med det formål at opnå en homogen belysning af de enkelte microshutterarrangementer under samtidig opnåelse af en forøgelse af det samlede systems virkningsgrad.Thus, by flattening the illumination source as multiple laser sources, it is possible to increase illumination homogeneity across the illumination surface, since the laser sources can be individually adjusted for the purpose of achieving a homogeneous illumination of the individual microshutter arrangements while simultaneously increasing the overall system efficiency.
2525
Laserkilderne kan eksempelvis være af diodelasere, solid state lasere, gaslasere, liquid lasers, halvlederlasere eller lignende.The laser sources may be, for example, diode lasers, solid state lasers, gas lasers, liquid lasers, semiconductor lasers or the like.
30 Ved, som angivet i krav 8, at lade de aktiverbare blænde-anordninger udgøres af plader, der er vipbart hængslede til microshutterarrangementet, opnås en fordelagtig udførelsesform ifølge opfindelsen.By as stated in claim 8, allowing the activatable aperture devices to be made up of hinges hinged to the microshutter arrangement, an advantageous embodiment of the invention is obtained.
DK 175895 B1 IDK 175895 B1 I
Ved, som angivet i krav 9, at lade belysningsenheden om- HBy as stated in claim 9, letting the lighting unit switch on- H
fatte en lysgiver i form af en med en lyskilde optisk Imount a light emitter in the form of a light source optical
forbundet lysleder eller optisk fiber arrangeret til be- Iconnected optical fiber or optical fiber arranged for be- I
lysning af en flerhed af microshuttere arrangeret i en Iilluminating a plurality of microshutters arranged in an I
5 givet fladeform, idet mindst én kollimationslinse er ar- I5 given that at least one collimation lens is ar
rangeret mellem lysgiveren og fladeformen, således at Iranked between the light sensor and the surface shape so that I
kollimeret lys ledes mod flerheden af microshutter af det Icollimated light is directed toward the plurality of microshutter by it
første til microshutterne hørende microlinsearrangement, Ifirst microlens microlens arrangement, I
opnås en fordelagtig underopdeling af microshutterarrage- Iadvantageous subdivision of microshutter arrays is obtained
10 menter og tilhørende optik, der kan indgå i en samlet un- deropdelt belysningssystem.10 ments and associated optics that can be part of an overall subdivided lighting system.
Det skal bemærkes, at belysningsenheden kan udføres som IIt should be noted that the lighting unit can be designed as I
en kompakt enhed med microshutter, optik og integrerede Ia compact device with microshutter, optics and integrated I
15 lysledere eller optiske fibre, således at enheden som så- I15 optical fibers or optical fibers so that the device as such
dan kan markedsføres med som en kompakt og justeret en- Idan can be marketed with as a compact and adjusted one- I
hed, der kun skal justeres i forhold til en anvendt lys- Ionly to be adjusted to an applied light I
kilde i en given applikation. Isource in a given application. IN
20 Ved, som angivet i krav 10, at lade microshutternes fla- IBy as stated in claim 10, letting the flats of the microshutters
deform udgøre en heksagon, opnås en fladeform på micro- Ideform to form a hexagon, a flat shape of micro-I is obtained
shutterarrangementet, der på enkel vis kan sammenbygges Ithe shutter arrangement, which can be easily assembled I
og samvirke med tilsvarende micro-shutterarrangementer. Iand interact with similar micro-shutter arrangements. IN
25 Udover ovennævnte geometriske forhold i forbindelse med I25 In addition to the above-mentioned geometric conditions in connection with I
sammenbygning med tilsvarende microshutterarrangementer, Iassembly with similar microshutter arrangements, I
har en heksagonal fladeform den fordel, at det er muligt IHexagonal surface shape has the advantage of being possible
at opnå en relativ stor fyldningsgrad, når der anvendes Ito achieve a relatively high degree of filling when used I
en lysgiver, der belyser microshutterarrangementet med et Ia light emitter illuminating the microshutter arrangement with an I
30 cirkulært tværsnit. I30 circular cross section. IN
Fyldningsgraden for en heksagon-fladeform er således 83%, IThus, the fill rate for a hexagon face shape is 83%, I
hvilket skal ses i forhold til en fyldningsgrad på 63% Iwhich should be seen in relation to a degree of filling of 63% I
for en kvadrat-fladeform i forhold en omskreven cirkel. Ifor a square surface shape relative to a circumscribed circle. IN
DK 175895 B1 17DK 175895 B1 17
Derudover har en heksagonfladeform den fordel, at det er muligt på enkel måde at fordele de enkelte microshuttere over fladeformen, således at den ønskede belysningsforde-5 ling opnås.In addition, a hexagon surface shape has the advantage that it is possible to distribute the individual microshutters over the surface shape in a simple manner so that the desired illumination distribution is achieved.
Mange andre fladeformer kan dog også tænkes implementeret inden for opfindelsens rammer.However, many other surface shapes may also be implemented within the scope of the invention.
10 Ved, som angivet i krav 11, at lade belysningsenheden omfatte mindst otte heksagoner, der hver belyses med et optisk fiber, der er optisk forbundet med en belysningskilde, opnås et "makro" belysningssystem, der nemt kan sammenbygges til en ønsket belysnings-karakteristik, hvor 15 hver heksagon fødes af en belysningskilde via et optisk fiber.By, as stated in claim 11, allowing the illumination unit to comprise at least eight hexagons, each illuminated with an optical fiber optically connected to an illumination source, obtains a "macro" illumination system which can be easily assembled to a desired illumination characteristic. , where 15 each hexagon is fed by an illumination source via an optical fiber.
Ved, som angivet i krav 12, at lade de enkelte microshuttere med tilhørende microlinseoptik være placeret i ræk-20 ker i fladeformens tværretning T med microshutterne i en givet indbyrdes afstand, og idet rækkerne er indbyrdes forsat i rækkernes længderetning, opnås mulighed for at opnå en forøget belysningsopløsning 25 Ved, som angivet i krav 13, at arrangere rækkerne således at alle de enkelte microshutteres projektion på tværretningen T i fladeformen resulterer i et antal belysningspunkter med en indbyrdes afstand AL i tværretningen T, opnås en fordelagtig udførelsesform ifølge opfindelsen, 30 idet fladeformen med fordel kan anvendes til eksempelvis scanning eller en lignende bevægelsesbelysning, hvor en belysningsopløsning er mindre end den mindst mulig afstand mellem microshutterne.As stated in claim 12, leaving the individual microshutter with associated microlensing optics in rows 20 in the transverse direction T of the surface shape with the microshutters at a given spacing, and since the rows are set apart in the longitudinal direction of the rows, it is possible to achieve Increased illumination solution 25 As arranged in claim 13, arranging the rows such that all projection of each individual microshutter on the transverse direction T in the surface form results in a number of illumination points with a spacing AL in the transverse direction T, an advantageous embodiment according to the invention is obtained, 30 The surface shape can advantageously be used, for example, for scanning or similar motion lighting, where an illumination solution is less than the minimum distance between the microshutter.
i-.- -----i -.- -----
DK 175895 B1 IDK 175895 B1 I
18 I18 I
Ved, som angivet i krav 14, at det første og/eller det IAs stated in claim 14, the first and / or the first
andet linsearrangement udgøres af heksagonale fokuslin- Iother lens arrangement consists of hexagonal focus line I
ser, opnås en særlig fordelagtig geometrisk form af lin- Isee, a particularly advantageous geometric shape of the line I is obtained
searrangementet, da heksagonale linser kan pakkes tættere Isear arrangement, as hexagonal lenses can be packed closer
5 end cirkulære linser, hvilket yderligere medfører en mu- I5 than circular lenses, which further results in a mu
lighed for at forøge systemets virkningsgrad og opløs- Isimilarity to increase system efficiency and resolution
ning. Iequipment. IN
Ved, som angivet i krav 15, at lade microshutternes fla- IBy as stated in claim 15, letting the flats of the microshutters
10 deform eller fladeformer være arrangeret på et eller fle-10 or shape forms may be arranged on one or more surfaces.
re belysningshoveder, idet belysningshovedet og belys- Ire lighting heads, with the lighting head and lighting I
ningsfladen er indrettet til at foretage en relativ bevæ- Ithe operating surface is arranged to make a relative motion
gelse over et belysningsareal, idet indretningen ligele- Ilighting over an area of illumination, the device being similar
des er forsynet med en styreenhed til styring af micros-it is equipped with a control unit for controlling micros
15 hutterne i afhængighed af den relative bevægelse mellem I15, depending on the relative motion between I
stangen og belysningsfladen, opnås et fordelagtigt alter- Ithe bar and the illuminating surface, an advantageous alteration is obtained
nativ til glimteksponering, idet belysningsenheden såle- Inative for glare exposure, as the lighting unit soles I
des kan anvendes til belysning af større belysningsarea- Iit can be used for illumination of larger illumination areas
ler, ligesom belysningsopløsningen kan forøges. Iclay, just as the lighting solution can be increased. IN
20 I20 I
Det er underforstået, at den relative bevægelse mellem IIt is understood that the relative motion between I
hvert belysningshoved og belysningsarealet også kan fore- Ieach lighting head and lighting area can also be provided
tages ved at fiksere hvert belysningshoved og bevæge be- Iis taken by fixing each illumination head and moving it
lysningsarealet. Ilight area. IN
25 I25 I
Bevægelsen over belysningsfladen kan blandt andet indret- IThe movement over the illuminating surface can, among other things, be arranged
tes i afhængighed af den bevægelige enheds opbygning og Idepending on the structure of the moving unit and
form. Eksempelvis kan en diskret belysningsenhed med at Iform. For example, a discrete illumination unit with I
antal shuttere bevæges rundt over belysningsfladen ved Ithe number of shutters is moved around the illuminating surface at I
30 stepbevægelse, hvorved en givet eksponering kan opnås som I30 step motion, whereby a given exposure can be obtained as I
en opsummering af diskrete belysningsflader til et samlet Ia summary of discrete illuminating surfaces for an overall I
areal. Iarea. IN
I- -——— DK 175895 B1 19 1 Ved, som angivet i krav 16, at lade den bevægelige enhed udgøres af en stang, hvis relative bevægelse mellem belysningsfladen og stangen er en enkel fremadskridende bevægelse i stangens tværretning, opnås en særlig fordelag-5 tig udførelsesform ifølge opfindelsen, idet en sådan scanning kan give en total belysning over hele belysningsfladens tværretning, hvorved grænselinier mellem diskrete belysningszoner undgås, således at placeringsusik-kerheden i eksponeringen af punkter på tværs af bevægel-10 sesretningen over den totale eksponering stort set reduceres til den indbyrdes placeringsusikkerhed mellem belysningsenhedens enkelte microshuttere samt usikkerhed i føringen.By providing, as stated in claim 16, that the movable unit is constituted by a rod whose relative movement between the illuminating surface and the rod is a simple forward motion in the transverse direction of the rod, a particularly advantageous advantage is obtained. According to the invention, such scanning can provide a total illumination over the entire illumination cross-sectional direction, thereby avoiding boundary lines between discrete illumination zones, thus substantially reducing the location uncertainty in the exposure of points across the direction of movement over the total exposure. for the mutual location uncertainty between the lighting unit's individual microshutters and the uncertainty in the guide.
15 Ved, som angivet i krav 17, at lade hver enkelt micros-hutter udgøres af et svingende blændeelement, der kan bevæge sig frem og tilbage mellem to positioner, idet det svingende blændeelement er ophængt, således at der virker elastiske kræfter mod en ligevægtsposition mellem de to 20 positioner, og hvor belysningsenheden yderligere omfatter en styreenhed til styring af det svingende blændeelement ved hjælp af elektrostatiske kræfter, og idet blændeele-mentet i en af de to positioner blokerer for microshutte-rens lyskanal, opnås mulighed for at hurtig modulering, 25 da det svingende elements egenfrekvens, som funktion af elementets svingningsparametre, såsom masse, elasticitet og geometri samt indre og ydre kræfter, fastlægger mi-croshutterens skiftetid.As stated in claim 17, each micros-hut is made up of a pivoting aperture element which can move back and forth between two positions, the pivotal aperture member being suspended so that elastic forces act against an equilibrium position between the two positions, and wherein the illumination unit further comprises a control unit for controlling the oscillating aperture element by electrostatic forces, and the aperture element in one of the two positions blocks the microshutter's light channel allowing rapid modulation; since the intrinsic frequency of the oscillating element, as a function of the oscillation parameters of the element, such as mass, elasticity and geometry as well as internal and external forces, determines the switching time of the microshutter.
30 De enkelte microshutteres reaktionstid på et givet styresignal fra styreenheden forstærkes således af det svingende systems egenfrekvens, der således kan dimensioneres til den ønskede skiftetid.Thus, the reaction time of each microshutter to a given control signal from the control unit is amplified by the oscillating system's own frequency, which can thus be dimensioned to the desired switching time.
DK 175895 B1 IDK 175895 B1 I
Ved, som angivet i krav 18, at lade belysningsenheden IBy as stated in claim 18, charging the lighting unit I
mellem microshutterarrangementet og belysningsfladen Ibetween the microshutter arrangement and the illuminating surface I
yderligere omfatte optiske midler til spredning af de af Ifurther comprising optical means for scattering those of I
lyskanalerne afgivne lysstråler over belysningsfladen, Ilight rays emitted by the illuminating surface, I
5 opnås mulighed for at foretage en glimteksponering over I5, the opportunity to make a glare exposure over I is obtained
et større belysningsareal, da de optiske midler til Ia greater illumination area since the optical means for I
spredning af de af lyskanalerne afgivne lystråler sikrer,scattering of the light rays emitted by the light channels ensures,
at microshutterarrangementet kan belyse et areal, der Ithat the microshutter arrangement may illuminate an area which I
svarer til udstrækningen af det tilhørende microshutter- Icorresponds to the extent of the associated microshutter I
10 arrangement. I10 arrangement. IN
Ved at lade mindst én af lyskanalernes tværsnit have fl størst diameter ved lyskanalens nedre afslutning mod be-By allowing at least one of the cross-section of the light channels to have the largest diameter at the lower end of the light channel towards the
lysningsfladen, opnås mulighed for på bedst mulige vis at Ithe illuminating surface, it is possible in the best possible way that you
15 lede lys gennem microshutteren såfremt de enkelte shut- I15 direct light through the microshutter if the individual shut- downs
terplader er placeret ved eller over lyskanalens øvre af-plates are located at or above the upper channel of the light channel.
slutning, idet det skal erindres at lys fra det første Iend, recalling that light from the first I
microlinsearrangement typisk vil tilstræbes fokuseret på Imicrolens arrangement will typically be focused on I
selve shutterpladen. Ithe shutter plate itself. IN
20 I20 I
Ved at lade mindst én af lyskanalerne være konisk, med IBy leaving at least one of the light channels conical, with I
den største diameter ved lyskanalens nedre afslutning mod Ithe largest diameter at the lower end of the light channel towards I
belysningsfladen, opnås en fordelagtig udførelsesform Ithe illuminating surface, an advantageous embodiment I is obtained
ifølge opfindelsen. Iaccording to the invention. IN
25 I25 I
Figuren IFigures I
Opfindelsen vil i det følgende blive beskrevet under hen- IThe invention will now be described below
visning til figurer, hvor Iview of figures in which I
30 fig. 1 viser opfindelsen i sin principielle grund- IFIG. 1 shows the invention in its basic principle
form, Iform, I
fig. 2 viser et eksempel på hvorledes lysgivere kan IFIG. 2 shows an example of how light emitters can be
I forbindes med en lyskilde , IYou are connected to a light source, I
r----- .-- DK 175895 B1 21 ! fig. 3 viser et yderligere udførelseseksempel ifølge opfindelsen, hvor lyskilderne udgøres af laserdioder, 5 fig. 4 viser et yderligere udførelseseksempel ifølge opfindelsen, hvor lysgiverne udgøres af lysledere, 10 fig.5 viser opbygningen af en yderligere belys ningsenhed ifølge opfindelsen, fig. 6 viser en scanneenhed ifølge opfindelsen, 15 fig.7-10 illustrerer virkemåden af en belysningsenhed med et stort antal microshuttere ifølge opfindelsen, fig. 11 og 12 viser belysningsmoduler til scanning ifølge 20 opfindelsen.r ----- .-- DK 175895 B1 21! FIG. Figure 3 shows a further embodiment of the invention in which the light sources are laser diodes; Fig. 4 shows a further embodiment of the invention in which the light emitters are constituted by light conductors; Fig. 5 shows the construction of a further illumination unit according to the invention; 6 shows a scanning unit according to the invention; Figs. 7-10 illustrate the operation of a lighting unit with a large number of microshutter according to the invention; 11 and 12 show lighting modules for scanning according to the invention.
fig. 13 viser en opbygning af belysningsmoduler ifølge opfindelsen til glimteksponering, 25 fig. 14 viser et tværsnit af belysningsmodulerne vist på fig. 13, og hvor fig. 15 viser eksempler på udformning af lyskanaler ifølge opfindelsen.FIG. 13 shows a structure of lighting modules according to the invention for glare exposure; FIG. 14 is a cross-sectional view of the lighting modules shown in FIG. 13, and in which FIG. 15 shows examples of the design of light channels according to the invention.
3030
Udføre!seseksempi et På fig.l ses et udførelseseksempel ifølge opfindelsen.Embodiment Example An embodiment of the invention is shown in Fig. 1.
DK 175895 B1 IDK 175895 B1 I
Et apparat til punktvis belysning af et medium 9 omfatter IAn apparatus for spotlighting a medium 9 comprises I
en lysgiver 1 arrangeret i afstand fra et linsearrange- Ia light emitter 1 arranged at a distance from a lens array
ment bestående af linser 2 samt et microshutterarrange- Iment consisting of lenses 2 as well as a microshutter arrangement
ment bestående af et pladeelement med et antal åbninger 6 Iment consisting of a plate element having a plurality of openings 6 I
5 og dertil hørende blændeelementer 4. Blændeelementerne 4 I5 and associated aperture elements 4. The aperture elements 4 I
er individuelt elektrisk aktiverbare ved forskydning el- Iare individually electrically activatable by displacement or I
ler drejning. Ismiles turning. IN
Med microshuttere eller lysventiler forstås i bred for- IBy microshutters or light valves is understood in broad terms
10 stand transmissive lysblænder, idet disse eksempelvis kan I10 capable transmissive light apertures, for example, they can
udgøres af mikromekaniske shuttere. De enkelte shutter- Iis made up of micromechanical shutters. The individual shutter- I
elementer kan eksempelvis være af den type, der er be- Ielements may, for example, be of the type that is involved
skrevet i fransk patentansøgning nr. 9412928 eller den Iwritten in French Patent Application No. 9412928 or the I
tilsvarende EP-A 709 706 beskrevne type, idet det ifølge Icorresponding to EP-A 709 706 described in accordance with I
15 opfindelsen er afgørende, at det lys, der skal moduleres,The invention is essential that the light to be modulated
transmitteres direkte gennem den enkelte microshutter til Itransmitted directly through the individual microshutter to I
opnåelse af et minimalt transmissionstab. Iachieving a minimum transmission loss. IN
Det skal i denne forbindelse bemærkes, at microshutterneIn this connection, it should be noted that the microshutters
20 beskrevet i ovennævnte patentansøgning er særlig fordel- I20 described in the above-mentioned patent application is particularly advantageous
agtig i forbindelse med denne opfindelse, da microshut- Isimilar to this invention, since microshut I
terne skal (og kan) have en meget lille rise- /fall-time, Ithe terns must (and can) have a very small rise / fall time, I
hvis der skal opnås en rimeligt veldefineret spot på etif a reasonably well-defined spot on one is to be obtained
fotofølsomt medium under indbyrdes bevægelse mellem be- Iphotosensitive medium under mutual motion between be- I
25 lysningsarrangement og mediet. Det skal yderligere i den- I25 and the medium. It must further in the I
ne forbindelse bemærkes, at det ifølge opfindelsen er mu- IIn this connection, it is noted that according to the invention it is mu-
ligt at nøjes med en relativ lille belysningstid på de IIt is easy to settle for a relatively small illumination time on the I
enkelte belysningspunkter som følge af den høje transmit- Isome illumination points due to the high transmit- I
terede lyseffekt. Itethered light effect. IN
30 I30 I
Hver lysventil har mindst én individuel adresserbar åben IEach light valve has at least one individually addressable open I
og lukket tilstand, i hvilke tilstande der henholdsvis Iand closed state in which states respectively
udvises en i forhold til lysets gennemgang af den tilhø- Ione is shown in relation to the light's review of the associated I
rende lyskanal minimal og maksimal dæmpning. Irunning light channel minimal and maximum attenuation. IN
23 DK 175895 B123 DK 175895 B1
Mikromekaniske shuttere har i denne forbindelse den fordel, at dæmpningen i de ovennævnte to tilstande rent faktisk er optimal, idet dæmpningen af lyset rent fysisk 5 tilvejebringes af en mikromekanisk plade eller lignende, der i tilstanden maksimal dæmpning simpelthen blokerer for lysgennemgang, og i tilstanden minimal dæmpning i princippet ikke giver anledning til dæmpning af lysstrålen .In this connection, micromechanical shutters have the advantage that the attenuation in the above two states is actually optimal, the attenuation of the light being purely physically provided by a micromechanical plate or the like which in the maximum attenuation state simply blocks light transmission and at the minimum state dimming in principle does not give rise to dimming of the light beam.
1010
Funktionen af det viste udførelseseksempel er, at en samlet kollimeret lysstråle A fokuseres i micro-shutterarrangementets åbninger 6, således at blændeele-menterne 4 i den på fig. 1 viste position blokerer for 15 lysgennemgang, mens de i deres åbne tilstand tillader lysgennemgang i åbningerne 6, hvorved et til den enkelte åbning 6 hørende belysningspunkt på mediet 9 belyses.The function of the illustrated embodiment is that a total collimated light beam A is focused in the openings 6 of the micro-shutter arrangement, so that the aperture elements 4 in the embodiment shown in FIG. 1 blocks light transmittance while in their open state they allow light transmittance in the openings 6, thereby illuminating a lighting point associated with the individual opening 6 on the medium 9.
Det skal bemærkes, at den foreliggende udførelsesform er 20 særlig enkel i sin opbygning, da der ikke anvendes fokuseringsoptik mellem åbningerne 6 og mediet 9.It should be noted that the present embodiment is particularly simple in its construction since focusing optics are not used between the openings 6 and the medium 9.
Denne teknik er i sin principielle grundform beskrevet i EP 0 642 423 Bl, idet mediet 9 eller belysningsplanet er 25 arrangeret netop i overgangen mellem lysstrålernes Fre-snel-region og Frauenhofer-region.This technique is described in its basic form in EP 0 642 423 B1, with the medium 9 or the illumination plane 25 arranged precisely in the transition between the Fre-speed region of the light rays and the Frauenhofer region.
Det skal i øvrigt bemærkes, at shutterpladerne ved en passende udformning af microshutterarrangementet også kan 30 være placeret på undersiden af waferpladen orienteret mod belysningfladen eller mediet 9.It should also be noted that the shutter plates, by an appropriate design of the microshutter arrangement, may also be located on the underside of the wafer plate oriented towards the illuminating surface or medium 9.
Fig. 2 viser et tværsnit af en yderligere udførelsesform ifølge opfindelsen.FIG. 2 shows a cross section of a further embodiment according to the invention.
I DK 175895 B1 II DK 175895 B1 I
I 24 II 24 I
I Et belysningssystem omfatter et antal micro-In A lighting system, a number of micro-
I shutterarrangementer (ikke vist), der hver er optisk for- IIn shutter arrangements (not shown), each optically for I
I bundet med et antal optiske fibre 13, der videre er op- IYou are bound by a number of optical fibers 13 which are further up
I 5 tisk forbundet med en bueformet optagekappe 11, 12 der I5 connected to an arcuate receptacle 11, 12 which I
I tilsammen forløber 360° rundt om en kortbuelampes 10 ak- ITogether, 360 ° extends around the axis of a short-arc lamp 10
I se. IYou see. IN
I De optiske fibre 13 er fikseret på optagekappen 11, 12, IIn the optical fibers 13 are fixed to the recording sheath 11, 12, I
I 10 således at disse optager lys 360° rundt om lampen i et I10 so that they absorb light 360 ° around the lamp in an I
I område på optagekappen 11, 12 mellem en øvre vinkel Ua og IIn the region of the recording sheath 11, 12 between an upper angle Ua and I
nedre vinkel La. Ilower angle La. IN
I Vinklerne Ua og La er tilpasset den konkrete anvendte IIn the angles Ua and La are adapted to the concrete used I
I 15 kortbuelampe 10. For en Hg-short arc lamp, kan Ua og La IIn 15 short arc lamp 10. For an Hg short arc lamp, Ua and La I
I eksempelvis vælges til + 60° og - 30° i forhold til lam- IFor example, I is selected to + 60 ° and - 30 ° to lamb I
I pens ækvatorplan E. IIn the equator plane of the pen E. I
I Selve placeringen og fikseringen af de enkelte fibre 13 IIn The location and fixation of the individual fibers 13 I
I 20 på optagekapperne 11, 12 i forhold til vinklen mellemI 20 on the recording caps 11, 12 relative to the angle between
I disse og ækvatorplanet kan ligeledes vælges i forhold til IIn these and the equator plane can also be chosen in relation to I
den aktuelle lampes intensitetsprofil. Ithe intensity profile of the current lamp. IN
H Hvert optiske fiber 13 kan således belyse et subsystem, IThus, each optical fiber 13 can illuminate a subsystem, I
25 der eksempelvis kan svare til det på fig. 1 viste, hvor I25 which may, for example, correspond to that of FIG. 1 where you
det optiske fibers lysafgivende ende 13 svarer til lysgi- Ithe light-emitting end 13 of the optical fiber corresponds to light g1
I veren 1. IIn springs 1. I
Ifølge en udførelsesform vil antallet af optiske fibre 13 IAccording to one embodiment, the number of optical fibers 13L
I 30 omkring optagekappen 11, 12 være ca. 150, der således IAt 30 around the recording sheath 11, 12 be approx. 150 which thus I
hver kan belyse et dermed optisk forbundet microshutter- Ieach may illuminate a microshutter optically connected thereto
system. Isystem. IN
DK 175895 B1 r----- - ' 25DK 175895 B1 r ----- - '25
Hvert optisk fiber kan ifølge den foreliggende udførelsesform belyse 5-600 lyskanaler, og derved opdele lyset fra fiberen i et tilsvarende antal mindre lysstråler.According to the present embodiment, each optical fiber can illuminate 5-600 light channels, thereby dividing the light from the fiber into a corresponding number of smaller light rays.
5 Det er således ifølge opfindelsen muligt at opnå en homogen belysning af microshutterne og dermed belysningsfladen under opretholdelse af en god virkningsgrad.Thus, according to the invention, it is possible to obtain a homogeneous illumination of the microshutters and thus the illumination surface while maintaining a good efficiency.
Ifølge den viste udførelsesform af opfindelsen reduceres 10 antallet af de nødvendige optiske lysledere mellem lyskilden og belysningsfladen med en faktor 5-600, under samtidig opretholdelse af en homogen belysning over hele belysningsfladen.According to the illustrated embodiment of the invention, the number of required optical light guides between the light source and the illuminating surface is reduced by a factor of 5-600, while maintaining a homogeneous illumination over the entire illuminating surface.
15 Fibrene 13 vil med fordel kunne distribueres til micros-huttersystemerne, således at intensitetsforskellen mellem to nabofibre ikke overstiger en given maksimumgrænse eller således at to nabofibre, såfremt maksimumgrænsen overskrides, ikke tilledes to nabomicroshutterarrangemen-20 ter.The fibers 13 can advantageously be distributed to the micro-hut systems so that the intensity difference between two neighboring fibers does not exceed a given maximum limit or so that if the maximum limit is exceeded, two neighboring microshutter arrangements are not allowed.
Fig. 3 viser en yderligere udførelsesform ifølge opfindelsen, idet en laserdiode anvendes som lyskilde.FIG. 3 shows a further embodiment of the invention, a laser diode being used as a light source.
2525
Laserdioder 21 er således placeret i et fixtur 20 til belysning af en kollimeringslinse 22, et første microlinse-arrangement 23, et microshutterarrangement arrangeret i en waferplade 25 med lyskanaler 26 og tilhørende blænde-30 elementer 24, et andet microlinsearrangement 27 samt endeligt et belysningsplan 28.Laser diodes 21 are thus positioned in a fixture 20 for illuminating a collimation lens 22, a first microlensing arrangement 23, a microshutter arrangement arranged in a wafer plate 25 with light channels 26 and associated aperture elements 24, a second microlensing arrangement 27, and finally an illumination plane 28 .
Det skal understreges, at den viste figur af hensyn til overskueligheden ikke afspejler en typisk applikation tilIt should be emphasized that for the sake of clarity, the figure shown does not reflect a typical application to
I DK 175895 B1 II DK 175895 B1 I
I 26 II 26 I
I eksempelvis billedeksponering, da kollimeringslinsen 22 i IIn, for example, image exposure, since the collimating lens 22 in I
I sådanne applikationer typisk vil belyse et langt større IIn such applications, typically a much larger I will be illuminated
I antal microlinser og tilhørende shuttere. IIn number of microlenses and associated shutters. IN
I 5 De enkelte blændeelementer 24 åbnes og lukkes, dvs. modu- II The individual aperture elements 24 are opened and closed, ie. modu- I
I leres, i afhængighed af digitale lagrede data samt en IYou learn, depending on digitally stored data as well as one
I eventuel givet relativ bevægelse i forhold til belys- IIn any given relative motion in relation to illumination I
I ningsplanet 28. IIn the plan of action 28. I
I 10 Laserdioderne 21 afgiver således en lysstråle, der kolli- IThus, in the laser diodes 21, a light beam emits a collision
I meres i kollimeringslinsen 22 til en lysstråle A'. Lys- IYou are added in the collimation lens 22 to a light beam A '. Light I
I strålen A' ledes efterfølgende til microlinse- IIn the beam A 'is subsequently led to the microlens I
I arrangementet 23, der fokuserer lysstrålen A' til et an- IIn the arrangement 23 focusing the light beam A 'to another
tal lysstråler B' i microshutterarrangementet lyskanaler Inumber of light rays B 'in the microshutter arrangement of light channels I
I 15 26, hvorfra lysstrålerne C ledes videre til det andet II 26, from which the light rays C are passed on to the second I
I microlinsearrangement 27, hvor de enkelte stråler D' fo- IIn microlens arrangement 27, where the individual rays D 'fo- I
I kuseres på belysningsplanet 28 som belysningsspots med IYou are interrupted on illumination plane 28 as illumination spots with I
spotdiameter Sd. Ispot diameter Sd. IN
20 Hver lysgiver kan i en aktuel applikation belyse 5-600 I20 In a current application, each light emitter can illuminate 5-600 I
I lyskanaler. En opløsning ifølge opfindelsen kan eksempel- IIn light channels. A solution according to the invention may be exemplified
I vis vælges til 2540 DPI, dvs. 10pm mellem punkterne. IFor example, 2540 DPI is selected, ie 10pm between the points. IN
Diameteren på kollimationslinsen 22 er 5-10mm, og de en- IThe diameter of the collimation lens 22 is 5-10mm and they are only one
25 kelte mikrolinser i microlinsearrangementerne 23 og 27 I25 cell microlenses in the microlens arrangements 23 and 27 I
har en diameter på 2-300pm. Centerafstanden mellem mi- Ihas a diameter of 2-300pm. The center distance between mi- I
H krolinserne er ligeledes i størrelsesordenen 2-300pm, IThe H lenses are also on the order of 2-300pm, I
hvilket dermed også svarer til afstanden mellem hullerne Iwhich thus also corresponds to the distance between the holes I
I i waferpladen 25. De enkelte lyskanaler 26 i waferpladen II in the wafer plate 25. The individual light channels 26 in the wafer plate I
30 25 har typisk en diameter på 20-40pm, og selve shutter- ITypically, the 25 25 has a diameter of 20-40pm and the shutter I itself
pladen 24 er lidt større, så den kan dække helt for hul- Ithe plate 24 is slightly larger so that it can completely cover the hole
let. Spotdiameteren Sd på belysningsplanet 28 kan ifølge Ieasy. The spot diameter Sd of the illumination plane 28 can according to I
den foreliggende udførelsesform være 12-20μπι. Ithe present embodiment will be 12-20µπι. IN
I ~----------------- DK 175895 B1 27I ~ ----------------- DK 175895 B1 27
On-off-ratio (forholdet mellem hvor meget lys der slipper igennem henv. en åben og en lukket shutter) er i størrelsesorden 1000:1 eller bedre, hvilket er omkring 10 gange bedre end for de bedste LCD-chips.The on-off ratio (ratio of how much light passes through an open and closed shutter, respectively) is in the order of 1000: 1 or better, which is about 10 times better than for the best LCD chips.
55
Det er underforstået, at en kollimationslinse ifølge opfindelsen kan, og i visse tilfælde bør, udføres som et system af kollimationslinser for at opnå en højere virkningsgrad.It is to be understood that a collimation lens according to the invention can, and in some cases, be designed as a system of collimation lenses to obtain a higher efficiency.
1010
Fig. 4 viser en udførelsesform, der i sin grundform er opbygget som den på fig. 3 viste.FIG. 4 shows an embodiment which in its basic form is similar to that of FIG. 3.
Lysleder 29 er således placeret i et fixtur 20 til belys-15 ning af en kollimeringslinse 22, et første microlinsear-rangement 23, et microshutterarrangement arrangeret i en plade 25 med lyskanaler 26 og tilhørende blændeelementer 24, et andet microlinsearrangement 27 samt endeligt et belysningsplan 28.Thus, light guide 29 is located in a fixture 20 for illumination of a collimation lens 22, a first microlenser arrangement 23, a microshutter arrangement arranged in a plate 25 with light channels 26 and associated aperture elements 24, a second microlenser arrangement 27, and finally an illumination plane 28 .
2020
Det skal understreges, at den viste figur af hensyn til overskueligheden ikke afspejler en typisk applikation til eksempelvis billedeksponering, da kollimeringslinsen 22 i sådanne applikationer typisk vil belyse et langt større 25 antal microlinser og tilhørende shuttere.It should be emphasized that for the sake of clarity, the figure shown does not reflect a typical application for image exposure, for example, since in such applications the collimating lens 22 will typically illuminate a much larger number of microlenses and associated shutters.
De enkelte blændeelementer 24 åbnes og lukkes, dvs. moduleres, i afhængighed af digitale lagrede data samt en eventuel givet relativ bevægelse med belysningsplanet 28.The individual aperture elements 24 are opened and closed, i.e. is modulated, depending on digitally stored data as well as any relative movement, with the illumination plane 28.
3030
Optiske fibre 29, eller lysledere med tilpassede optiske egenskaber, afgiver en lysstråle, der kollimeres i kollimeringslinsen 22 til en lysstråle A'. Lysstrålen A' ledes efterfølgende til microlinsearrangementet 23, der fokuse-Optical fibers 29, or light conductors with adapted optical properties, emit a light beam which is collimated in the collimating lens 22 to a light beam A '. The light beam A 'is subsequently directed to the microlensing arrangement 23 which
I DK 175895 B1 II DK 175895 B1 I
I 28 II 28 I
I rer lysstrålen A' til et antal lysstråler B' i microshut- HIn light beam A ', a number of light beams B' in microshut H are connected
I terarrangementet åbninger 26, hvorfra lysstrålerne C le-In the terrain arrangement openings 26, from which the light rays C
I des videre til det andet microslinserarrangement 27, hvor HIn addition, to the second micro-lens arrangement 27, where H
I de enkelte stråler D' fokuseres på belysningsplanet 28 IIn the individual rays D 'is focused on the illumination plane 28 I
I 5 som belysningsspots. IIn 5 as lighting spots. IN
I Det afgørende i denne applikation er således, at de en- II The crucial thing in this application is that they en- I
I kelte de enkelte microshuttergruppe tilledes lys fra en HIn the cell the individual microshutter group is supplied light from an H
I lyskilde via de viste optiske fibre. HIn light source via the optical fibers shown. H
I 10 II 10 I
I Som vist er det således muligt at placere de enkelte mi- II As shown, it is thus possible to place the individual mi-
I croshuttere under primær hensyntagen til deres nødvendige IIn croshutters with primary consideration for their needs
I eller ønskede position i forhold til selve belysningen af IIn or desired position in relation to the illumination itself
I belysningsfladen, hvorefter lys kan tilledes microshut- IIn the illuminating surface, after which light can be admitted microshut- I
I 15 tergrupperne uden større tekniske vanskeligheder via de IIn the 15 groups without major technical difficulties via the I
I viste optiske fibre eller lysleder med tilsvarende egen- IOptical fibers or optical fibers shown with similar properties
I skaber. IYou create. IN
I På fig. 5 ses et eksempel på en microshutterarkitektur II In FIG. 5 shows an example of a microshutter architecture I
I 20 ifølge opfindelsen set ovenfra. IIn the top view of the invention. IN
I En scannestang 30 til bevægelse i retningen X omfatter et HIn a scanning rod 30 for movement in the direction X comprises an H
I antal heksagoner 32, der hver omfatter et stort antal mi- HIn number of hexagons 32, each comprising a large number of mi-H
I croshuttere ifølge opfindelsen. HIn croshutters according to the invention. H
I 25 II 25 I
I Hver heksagon omfatter et microshutterarrangement svaren- IIn each hexagon, a microshutter arrangement comprises the answer I
I de til de på fig. 4 viste, idet microshutterarrangementet IIn those of FIG. 4, showing the microshutter arrangement I
I omfatter 400-600 lyskanaler med tilhørende microlinsear- IYou include 400-600 light channels with associated microlensers
I rangement og blændeelementer 26. IIn ranking and aperture elements 26. I
I 30 II 30 I
I Hver heksagon 32 belyses af et ovenover arrangeret optisk IEach hexagon 32 is illuminated by an optical I arranged above
I fiber 33 via en kollimeringslinse 31 svarende til den på IIn fiber 33 via a collimating lens 31 similar to that of I
I fig. 4 viste. ' DK 175895 B1 29In FIG. 4. 'DK 175895 B1 29
Delarealerne 34 og 38 udgør i scannestangens 30 længderetning såkaldte overlapzoner, der er arrangeret således indbyrdes, at scannestangens 30 enkelte microshuttere ved bevægelse af scannestangen 30 i retningen X kan belyse 5 belysningspunkter med ens indbyrdes afstand på en underliggende lysfølsomt medium.The subareas 34 and 38, in the longitudinal direction of the scanning rod 30, constitute so-called overlap zones, arranged so that the individual microshooters of the scanning rod 30, when moving the scan rod 30 in the direction X, can illuminate 5 illumination points with equal spacing on an underlying photosensitive medium.
En projektion af alle microshutters belysningspunkter i heksagonerne på scannestangens 30 længderetning vil såle-10 des tilvejebringe belysningspunkter med ens afstand over hele scannestangens 30 længderetning.Thus, a projection of all illumination points of the microshutter in the hexagons on the longitudinal direction of the scan bar 30 will provide illumination points at equal distance over the entire longitudinal direction of the scan bar 30.
Lokaliseringen af de enkelte microshutters i den ovenfor vist heksagon ifølge opfindelsen er vist detaljeret på 15 fig. 7-9.The location of the individual microshutters in the hexagon of the invention shown above is shown in detail in FIG. 7-9.
På fig. 6 ses et tværsnit af et scannearrangement 40.In FIG. 6 shows a cross section of a scanning arrangement 40.
Det overordnede formål med at anvende en scannestang til 20 udøvelse af opfindelsen er dels at opnå en større opløsning end dimensionerne af de valgte microshuttere tillader, og dels at opnå en økonomisk fordelagtig opbygning af systemet.The overall purpose of using a scanning rod for the practice of the invention is partly to achieve a larger resolution than the dimensions of the selected microshutters allow, and partly to achieve an economically advantageous structure of the system.
25 Scannearrangementet 40 kan udføre en relativbevægelse i retningen X i forhold til underlaget 41 ved hjælp af ikke viste bevægelsesmidler. Scannearrangementet 40 omfatter en scannestang 30, der svarer til den på fig. 5 viste.The scanning arrangement 40 can perform relative movement in the direction X with respect to the support 41 by means of movement not shown. The scanning arrangement 40 comprises a scanning bar 30 which corresponds to that of FIG. 5.
30 Det viste scannearrangement kan udføre en relativ hurtig scannebevægelse under samtidig opretholdelse af en effektiv belysning med en høj belysningsintensitet, høj on-/offratio, høj belysningsopløsning og en lille rise-/fall time.30 The scanning arrangement shown can perform a relatively fast scan movement while maintaining an effective illumination with a high illumination intensity, high on / off ratio, high illumination resolution and low rise / fall time.
DK 175895 B1 IDK 175895 B1 I
30 I30 I
På fig. 7-9 ses et udsnit af et microshutterarrangement IIn FIG. 7-9 shows a section of a microshutter arrangement I
ifølge opfindelsen, hvor de enkelte microshutters er ar- Iaccording to the invention, wherein the individual microshutters are ar
rangeret i en fladeform af rækker 61, 62, 63, 64, 65 og Iranked in a flat form of rows 61, 62, 63, 64, 65 and I
5 66. I66. I
Af hensyn til overskuelighed ses kun de enkelte micros- IFor the sake of clarity, only the individual micros I
hutters tilhørende microlinse 50, samt den i microshutte- Ihutters belonging to microlens 50, as well as those in microshutter I
ren udformede lyskanal 51. Ipure designed light channel 51. I
10 I10 I
Hver microshutter med tilhørende optik har en maksimal IEach microshutter with associated optics has a maximum I
udstrækning, der svarer til centerafstanden mellem de Iextent corresponding to the center distance between the I
tilhørende microlinser 50, hvilket ifølge det illustre- Ibelonging to microlenses 50, which according to the illustration I
rende eksempel er godt ca. 100 pm og den til de enkelte Irunning example is approx. 100 pm and that of the individual I
15 microshuttere hørende lyspletter på de underliggende fo- I15 microshutters associated with light spots on the underlying foil
tofølsomme medium (ikke vist) er ca. 12-20 μπι ved en op- Itwo-sensitive medium (not shown) is approx. 12-20 µπι at an op- I
løsning på ca. ΙΟμιη og 10 rækker med shuttere. Isolution of approx. ΙΟμιη and 10 rows of shutters. IN
Rækkerne 61, 62; 63, 64; 65 og 66 er indbyrdes forskudt IRows 61, 62; 63, 64; 65 and 66 are offset from one another
20 med halvdelen af den effektive indbyrdes afstand, mens I20 with half the effective spacing, while I
rækkerne 62, 63; 64, 65 er indbyrdes forsat med halvdelen Irows 62, 63; 64, 65 are interposed with half I
af den effektive indbyrdes afstand plus den ønskede op- Iof the effective spacing plus the desired up
løsning. Isolution. IN
25 I praksis vil hver microshutter typisk have en udstræk- IIn practice, each microshutter will typically have an extension I
ning på ca. 250μπι, hvorfor der ved en opløsning på ca. 10 Iabout 250µπι, which is why at a resolution of approx. 10 I
μπι kræves et større antal rækker i microshutterarrayen. Iμπι requires a larger number of rows in the microshutter array. IN
På figur 7 ses, hvorledes række 61 under bevægelse af IFigure 7 shows how row 61 under the motion of I
30 scannearrangementet passerer en scannelinie SL, hvilket IThe scanning arrangement passes through a scan line SL, which I
medfører en mulig adressering og modulering af scanneli- Ientails a possible addressing and modulation of scanning I
nien i de på linien BL 1 viste punkter. Inine in the points on line BL 1. IN
DK 175895 B1 31 På fig. 8 ses, hvorledes række 62 under bevægelse af scannearrangementet passerer scannelinien SL, hvilket medfører en mulig adressering og modulering på scannelinien i de på linien BL 2 viste punkter, hvor punkterne 5 61' hidrører fra microshutterrække 61 og punkterne 62' hidrører fra microshutterrække 62.DK 175895 B1 31 In FIG. 8 shows how row 62 passes the scanning line SL during movement of the scanning arrangement, which causes a possible addressing and modulation on the scan line at the points shown on the line BL 2, where the points 5 61 'are derived from microshutter row 61 and the points 62' are from microshutter row 62.
På fig. 9, ses hvorledes række 63 under bevægelse af scannearrangementet passerer scannelinien SL, hvilket 10 medfører en mulig adressering og modulering på scannelinien i de på linien BL 3 viste punkter, hvor punkterne 61' hidrører fra microshutterrække 61 og punkterne 62’ hidrører fra microshutterrække 62, og hvor punkterne 63' hidrører fra microshutterrække 63.In FIG. 9, it is seen how row 63 passes the scanning line SL during movement of the scanning arrangement, which causes a possible addressing and modulation on the scan line at the points shown on line BL 3, where the points 61 'are derived from microshutter row 61 and the points 62' are from microshutter row 62, and wherein the points 63 'are derived from microshutter rows 63.
15 På fig. 10 er vist, hvorledes der vil kunne dannes et opsummeret billede, når samtlige ti rækker (hvoraf kun række 61-66 er vist) har passeret scannelinien, idet lyspletterne 61'-66' svarer til rækkerne 61-66.15 In FIG. 10 is shown how a summarized image can be formed when all ten rows (of which only rows 61-66 are shown) have passed the scan line, the light spots 61'-66 'corresponding to rows 61-66.
20 I forbindelse med fig. 7-9 skal det anføres, at de enkelte microlinser hørende til hver shutter eksempelvis kan udformes som heksagonale linser, hvorved man kan minimere lystab ved at undgå, at lys falder udenfor microlinserne.20 In connection with FIG. 7-9, it should be noted that the individual microlenses belonging to each shutter can, for example, be designed as hexagonal lenses, thereby minimizing light loss by avoiding light falling outside the microlens.
25 På fig. 11 ses et yderligere eksempel på et belysningsmodul ifølge opfindelsen.25 In FIG. 11 is a further example of a lighting module according to the invention.
Belysningsmodulet 80 omfatter otte heksagonflader 81, der 30 hver omfatter 400-600 microshuttere ifølge opfindelsen (ikke vist) samt tilhørende optik. Hver heksagon belyses af kollimeret lys 82 fra et optisk fiber (ikke vist). Den principielle opbygning af de enkelte heksagonflader erThe lighting module 80 comprises eight hexagon surfaces 81, each comprising 400-600 microshutters according to the invention (not shown) and associated optics. Each hexagon is illuminated by collimated light 82 from an optical fiber (not shown). The basic structure of the individual hexagon surfaces is
DK 175895 B1 IDK 175895 B1 I
som vist på fig. 4. De optiske fibre er forbundet med en Has shown in FIG. 4. The optical fibers are connected to an H
UV-lyskilde, i form af en Hg mercury-short arc lamp. ΗUV light source, in the form of a Hg mercury-short arc lamp. Η
De enkelte belysningsmoduler kan placeres indbyrdes med IThe individual lighting modules can be placed with one another
5 en nøjagtighed på ca. ± Ιμπι. I5 an accuracy of approx. ± Ιμπι. IN
Hver heksagonflade 81 samvirker indbyrdes, således at HEach hexagon surface 81 interacts so that H
overlapzonerne tilsammen danner en belysningsarray, der Hthe overlap zones together form a lighting array that H
svarer til den belysningsarray, der ligger uden for over- Hcorresponds to the illumination array which is outside the upper H
10 lapzonerne. H10 lap zones. H
Heksagonfladernes 81 microshuttere er elektrisk forbundetThe hexagon surfaces 81 microshutters are electrically connected
til en styreenhed, der ud fra eksempelvis en RIP (Raster Hto a control unit which, for example, from a RIP (Raster H
Image Processor) tilvejebringer de nødvendige styredata HImage Processor) provides the necessary control data H
15 til microshutterne. H15 for the microshutters. H
Den geometriske form af belysningsmodulerne 80 sikrer, at HThe geometric shape of the lighting modules 80 ensures that H
modulerne 80 på enkel måde kan sammenbygges til eksempel- Ithe modules 80 can be easily assembled for example I
vis en scannestang med den længde, der nu måtte ønskes. Hdisplay a scan bar the length you want. H
Hver af de viste belysningsmoduler belyses ifølge det HEach of the lighting modules shown is illuminated according to the H
foreliggende eksempel af otte optiske fibre (ikke vist). Ipresent example of eight optical fibers (not shown). IN
Belysningsmodulerne 80 kan fremstilles som kompakte modu-The lighting modules 80 can be manufactured as compact modular units.
25 ler med integreret kollimationsoptik og optiske fibre, I25 clays with integrated collimation optics and optical fibers, I
således at modulerne er færdigkalibrerede og "ready to Iso that the modules are pre-calibrated and "ready to I
go", ved på enkel vis at forbinde og justere de optiske Igo ", by simply connecting and adjusting the optical I
fibre med en lyskilde, ligesom én eller flere elektriske Ifibers with a light source, such as one or more electrical
porte (ikke vist) kan forbindes til en overordnet styre- Hports (not shown) can be connected to an overall control H
30 processorenhed (ikke vist). I30 processor unit (not shown). IN
Belysningsmodulerne kan eksempelvis anvendes i en scanne- HThe lighting modules can, for example, be used in a scanning H
enhed svarende til den på fig. 6 viste, idet 24 belys- Hunit similar to that of FIG. 6, 24 illuminating H
ningsmoduler 80 (LSA, Light Switch Array), der hver er I80 (LSA, Light Switch Array) modules, each of which I
DK 175895 B1 33 optisk forbundet med 8 lysledere er arrangeret på en scannestang. De i alt 192 fibre er forbundet til samme lyskilde, eksempelvis en 15 kW Hg Short arc mercury lamp.DK 175895 B1 33 optically connected to 8 light guides is arranged on a scanning bar. A total of 192 fibers are connected to the same light source, for example a 15 kW Hg Short arc mercury lamp.
5 Ved at anvende én lang scannestang, frem for at belyse diskrete områder, opnås en kontinuerlig belysning over en belysningsflades totale tværsnit, hvorfor der undgås diskontinuiteter eller såkaldte stødzoner ved grænseområder.5 By using one long scan bar, rather than illuminating discrete areas, continuous illumination is achieved over the total cross-section of an illuminating surface, thus avoiding discontinuities or so-called shock zones at boundary areas.
10 På fig.. 12 ses et en skitse af eksempel på et belysningsmodul 85 ifølge opfindelsen, der overordnet set svarer til det på fig. 11 viste belysningsmodul 80.10 is a sketch of an example of an illumination module 85 according to the invention, which corresponds in general to that of FIG. 11 illustrating module 80.
De enkelte belysningsmoduler 85 kan placeres indbyrdes 15 med en nøjagtig på ca. ± 1 μπι.The individual lighting modules 85 can be positioned among themselves 15 with an accuracy of approx. ± 1 μπι.
Belysningsmodulet 85 kan eksempelvis anvendes i en image setter af FLATBED-typen ved en. opløsning på 2540 DPI.For example, the lighting module 85 can be used in an image setter of the FLATBED type by one. resolution of 2540 DPI.
20 Belysningsmodulet 85 omfatter otte heksagonflader 87, der hver omfatter 400-600 microshuttere ifølge opfindelsen (ikke vist) samt tilhørende optik. Hver heksagonflade belyses af kollimeret lys 87 fra et optisk fiber (ikke vist). De optiske fibre er forbundet med en UV-lyskilde, 25 i form af eksempelvis en Hg mercury-short arc lamp.The lighting module 85 comprises eight hexagon surfaces 87, each comprising 400-600 microshutters according to the invention (not shown) and associated optics. Each hexagon surface is illuminated by collimated light 87 from an optical fiber (not shown). The optical fibers are connected to a UV light source, in the form of, for example, a Hg mercury-short arc lamp.
Hver heksagonflade 87 samvirker indbyrdes, således at overlapzonerne tilsammen danner en belysningsarray, der svarer til den belysningsarray uden for overlapzonerne.Each hexagon surface 87 interacts so that the overlap zones together form an illumination array corresponding to the illumination array outside the overlap zones.
3030
Heksagonfladernes 87 microshuttere er elektrisk forbundet til en styreenhed, der ud fra eksempelvis en RIP (Raster Image Processor) tilvejebringer de nødvendige styredata til microshutterne.The hexagon surfaces 87 microshutters are electrically connected to a control unit which provides, for example, a RIP (Raster Image Processor) the necessary control data for the microshutters.
DK 175895 B1 IDK 175895 B1 I
Den geometriske form af belysningsmodulerne 85 sikrer, at HThe geometric shape of the lighting modules 85 ensures that H
modulerne på enkel måde kan sammenbygges til eksempelvis Ithe modules can be easily assembled for example I
en scannestang med den længde, der nu måtte ønskes. Ia scan bar of the desired length. IN
Yderligere kan den viste fladeform med fordel anvendes IFurther, the surface shape shown may advantageously be used
til dobbelteksponering, når dette måtte være ønsket, idet Ifor double exposure whenever desired, with I
hvert punkt på enkel måde kan belyses to gange. Ieach point can be easily illuminated twice. IN
10 Hver af de viste belysningsmoduler belyses af otte opti- I10 Each of the lighting modules shown is illuminated by eight opti- I
ske fibre (ikke vist). Ispoon fibers (not shown). IN
Belysningsmodulerne 85 kan ligeledes fremstilles som kom- IThe lighting modules 85 can also be manufactured as combo
pakte moduler med integreret kollimationsoptik og optiske Ipacked modules with integrated collimation optics and optical I
15 fibre, således at modulerne er færdigkalibrerede og "rea- I15 fibers so that the modules are fully calibrated and "real."
dy to go", ved på enkel vis at forbinde de optiske fibredy to go "by simply connecting the optical fibers
med en lyskilde, ligesom én eller flere elektriske porte Iwith a light source, like one or more electrical gates I
(ikke vist) kan forbindes til en overordnet styreproces- I(not shown) can be connected to an overall control process
sorenhed (ikke vist). Ipurity unit (not shown). IN
20 I20 I
Fig. 13 ses en skitse af eksempel på et belysningsmodulFIG. 13 shows a sketch of an example of a lighting module
95 ifølge opfindelsen. Belysningsmodulet svarer i sin I95 according to the invention. The lighting module responds in its I
grundform til det på fig. 12 viste, idet der dog er til- Ibasic form to that of FIG. 12, though there are
føjet spredningsoptik mellem lyskanalernes nedre afslut- Iadded scattering optics between the lower terminals of the light channels
25 ning og belysningsarealet I25 and the illumination area I
Belysningsmodulet 95 omfatter otte heksagonflader 87, der IThe lighting module 95 comprises eight hexagon surfaces 87, which I
hver omfatter 400-600 microshuttere ifølge opfindelsen Ieach comprising 400-600 microshutters according to the invention I
(ikke vist) samt tilhørende optik. Hver heksagonflade be- I(not shown) and associated optics. Each hexagon surface is i
30 lyses af kollimeret lys 97 fra et optisk fiber (ikke I30 is illuminated by collimated light 97 from an optical fiber (not I
vist) . De optiske fibre er forbundet med en UV-lyskilde, Ishown). The optical fibers are connected to a UV light source, I
i form af eksempelvis laserdioder (ikke vist). Iin the form of, for example, laser diodes (not shown). IN
DK 175895 B1 35DK 175895 B1 35
Hver heksagonflade 97 samvirker indbyrdes, således at disse tilsammen danner en belysningsarray, der kan belyse hele det underliggende belysningsareal på én gang uden at foretage en scanning. Denne type glimteksponering kan ek-5 sempelvis foretages ved en opløsning på ca. 50|im og belysningsspots på 50-100pm. For A4 vil en sådan belys-ningsmatrix således skulle omfatte 4200 X 5940 antal mi-croshuttere.Each hexagon surface 97 interacts so that they together form an illumination array that can illuminate the entire underlying illumination area at once without performing a scan. This type of glare exposure can, for example, be carried out at a resolution of approx. 50 µm and illumination spots of 50-100pm. For A4, such an illumination matrix would thus comprise 4200 X 5940 number of microshutters.
10 De enkelte belysningsmoduler 95 bør ideelt set her placeres med en indbyrdes nøjagtighed svarende til ca. i 1 μπι på det projicerede billede.10 The individual lighting modules 95 should ideally be placed here with an accuracy of approx. in 1 μπι on the projected image.
Heksagonfladernes 97 microshuttere er elektrisk forbundet 15 til en styreenhed, der ud fra eksempelvis en RIP (Raster Image Processor) tilvejebringer de nødvendige styredata til microshutterne.Hexagon surfaces 97 microshutters are electrically connected 15 to a control unit which provides, for example, a RIP (Raster Image Processor) the necessary control data for the microshutters.
Den geometriske form af belysningsmodulerne 95 sikrer, at 20 modulerne på enkel måde kan sammenbygges til en samlet belysningsenhed med den arealmæssige udstrækning, der nu måtte ønskes.The geometric shape of the lighting modules 95 ensures that the 20 modules can be easily assembled into a single lighting unit of the desired area.
Det skal bemærkes, at lyskilden i det viste eksempel skal 25 være monokromatisk, hvorfor hver fladeform eksempelvis kan belyses som vist på fig. 3 af laserdioder.It should be noted that the light source in the example shown must be monochromatic, so that each surface shape can be illuminated, for example, as shown in FIG. 3 of laser diodes.
Samtidig skal det bemærkes, at layoutet af de enkelte shutterenklaver eller -fladeformer kan være eksempelvis 30 kvadratiske i stedet for heksagonale og i forskellig størrelse.At the same time, it should be noted that the layout of the individual shutter pads or surface shapes can be, for example, 30 square instead of hexagonal and of different sizes.
I DK 175895 B1 II DK 175895 B1 I
I II I
I Fig. 14 viser et tværsnit af de på fig. 13 viste belys- IIn FIG. 14 is a cross-sectional view of those of FIG. 13
I ningsmoduler 95. HI modules 95. H
I Belysningsmodulerne svarer i sine grundtræk til de på IIn the Lighting modules, its basic features are similar to those of I
I 5 fig. 4 viste, idet det andet microlinsearrangement er er- IIn FIG. 4, the second microlensing arrangement being I
stattet af spredeoptik 98, der spreder lysstrålerne C, . Mby the diffusion optics 98 which diffuses the light rays C ,. M
I 99 til lysstråler D', 99' og fokuserer disse på belys- II 99 for light rays D ', 99' and focus these on illumination I
I ningspladen 94. IIn the plate 94. I
I 10 På fig. 15 ses et yderligere eksempel ifølge opfindelsen IIn FIG. 15 is a further example of the invention I
I på hvordan lyskanalerne kan være udformet.See how the light channels can be designed.
I For overskuelighedens skyld er de viste lyskanaler vist iI For the sake of clarity, the light channels shown are shown in
I den samme waferplade. IIn the same wafer plate. IN
I 15 II 15 I
I En lyskanal 101 kan således være udformet som to delkam- IThus, a light channel 101 may be designed as two sub-chambers
I re, der er ætset i en waferplade 100 af glas. IIn re, etched into a glass wafer plate 100. IN
I En anden lyskanal 102 kan ligeledes være udformet som en IAnother light channel 102 may also be configured as an I
20 konus i samme eller i en anden waferplade 100. I20 cone in the same or in another wafer plate 100. I
I I de viste udførelsesformer vil den til lyskanalen høren- mIn the embodiments shown it will belong to the light channel
I de shutterplade være orienteret ved den side af waferpla- MIn the shutter plate be oriented at the side of the wafer plate- M
I den, hvor tværsnittet af lyskanalen er mindst, idet lys MIn the one where the cross-section of the light channel is the least, light M
I 25 fra lysgiverne eller belysningskilden (ikke vist) typisk HI 25 from the light sources or the light source (not shown) typically H
I fokuseres på selve shutterpladen for derved at opnå en så MYou focus on the shutter plate itself to achieve such a M
I diskret og hurtig modulering over hele den tilhørende be- IIn discrete and rapid modulation over the entire associated I
I lysningsplet som muligt. MAs brightly as possible. M
I 30 Det er underforstået, at de viste eksempler i visse hen- II 30 It is understood that the examples shown in some respects
I seender er forsimplede af illustrative hensyn. Dette skalSenses are simplified for illustrative purposes. This should
I dog på ingen måde afgrænse opfindelsen til det ovenfor IHowever, you do not in any way limit the invention to that above
I beskrevne, men udelukkende tjene til det formål at illu- IYou describe, but serve solely for the purpose of illu- I
I strere opfindelsens overordnede og principielle træk. IIn the overall and principled features of the invention. IN
DK 175895 B1 37DK 175895 B1 37
Det er således underforstået at opfindelsen ikke kun kan anvendes til eksponering af film eller trykplader som i de viste eksempler, men med fordel kan anvendes til be-5 lysning af andre typer lysfølsomme materialer i helt an-. dre anvendelser.It is thus to be understood that the invention can not only be used for exposing films or printing plates as in the examples shown, but can advantageously be used to illuminate other types of photosensitive materials entirely. three applications.
Claims (18)
Priority Applications (19)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DK41597A DK175895B1 (en) | 1997-04-14 | 1997-04-14 | Light sensitive medium illumination apparatus - Has micro-lenses to focus emitted light onto light valves optical axes and face |
CN98804176A CN1109917C (en) | 1997-04-14 | 1998-04-14 | An apparatus and a method for illuminating a light-sensitive medium |
DE69810919T DE69810919T2 (en) | 1997-04-14 | 1998-04-14 | DEVICE AND METHOD FOR ILLUMINATING A LIGHT-SENSITIVE MEDIUM |
ES98914847T ES2335452T3 (en) | 1997-04-14 | 1998-04-14 | LIGHTING AND PROCEDURE UNIT FOR THE PUNCT LIGHTING OF A MEDIA. |
AU69192/98A AU6919298A (en) | 1997-04-14 | 1998-04-14 | An illumination unit and a method for point illumination of a medium |
DE69841370T DE69841370D1 (en) | 1997-04-14 | 1998-04-14 | EXPOSURE UNIT AND METHOD FOR POINTLESS EXPOSURE OF A CARRIER |
CNB98804174XA CN1159628C (en) | 1997-04-14 | 1998-04-14 | An illumination unit and a method for point illumination of a medium |
DK98914847.3T DK1027630T3 (en) | 1997-04-14 | 1998-04-14 | Lighting unit and method for spotlighting a medium |
EP98914847A EP1027630B1 (en) | 1997-04-14 | 1998-04-14 | An illumination unit and a method for point illumination of a medium |
EP98914846A EP0976008B1 (en) | 1997-04-14 | 1998-04-14 | An apparatus and a method for illuminating a light-sensitive medium |
JP54338698A JP4376974B2 (en) | 1997-04-14 | 1998-04-14 | Illumination unit and method for local illumination of a medium |
US09/402,754 US6529265B1 (en) | 1997-04-14 | 1998-04-14 | Illumination unit and a method for point illumination of a medium |
PCT/DK1998/000155 WO1998047048A1 (en) | 1997-04-14 | 1998-04-14 | An illumination unit and a method for point illumination of a medium |
JP54338598A JP2001521672A (en) | 1997-04-14 | 1998-04-14 | Apparatus and method for illuminating a photosensitive medium |
AU69191/98A AU6919198A (en) | 1997-04-14 | 1998-04-14 | An apparatus and a method for illuminating a light-sensitive medium |
PCT/DK1998/000154 WO1998047042A1 (en) | 1997-04-14 | 1998-04-14 | An apparatus and a method for illuminating a light-sensitive medium |
US12/100,930 US7903049B2 (en) | 1997-04-14 | 2008-04-10 | Apparatus and a method for illuminating a light-sensitive medium |
US12/100,926 US8139202B2 (en) | 1997-04-14 | 2008-04-10 | Apparatus and a method for illuminating a light-sensitive medium |
US13/081,995 US20110279801A1 (en) | 1997-04-14 | 2011-04-07 | Apparatus and a method for illuminating a light-sensitive medium |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DK41597 | 1997-04-14 | ||
DK41597A DK175895B1 (en) | 1997-04-14 | 1997-04-14 | Light sensitive medium illumination apparatus - Has micro-lenses to focus emitted light onto light valves optical axes and face |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DK41597A DK41597A (en) | 1998-10-15 |
DK175895B1 true DK175895B1 (en) | 2005-05-30 |
Family
ID=8093262
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DK41597A DK175895B1 (en) | 1997-04-14 | 1997-04-14 | Light sensitive medium illumination apparatus - Has micro-lenses to focus emitted light onto light valves optical axes and face |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DK (1) | DK175895B1 (en) |
-
1997
- 1997-04-14 DK DK41597A patent/DK175895B1/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DK41597A (en) | 1998-10-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6529265B1 (en) | Illumination unit and a method for point illumination of a medium | |
US7246923B2 (en) | Reshaping light source modules and illumination systems using the same | |
US7145708B2 (en) | Light modulating engine | |
US7300177B2 (en) | Illumination system having a plurality of light source modules disposed in an array with a non-radially symmetrical aperture | |
US7427146B2 (en) | Light-collecting illumination system | |
KR100449129B1 (en) | Investigation system | |
US7133122B2 (en) | Exposure method | |
JPH10175325A (en) | Laser printer using fly-eye integrator | |
JP2004220027A (en) | Light source using large-area led | |
JP2004062155A (en) | Exposure head and exposure device | |
WO2006137486A1 (en) | Image exposure device | |
JP2005032909A (en) | Lighting optical system and aligner using it | |
US6700598B1 (en) | Digital imaging system employing non-coherent light source | |
DK175895B1 (en) | Light sensitive medium illumination apparatus - Has micro-lenses to focus emitted light onto light valves optical axes and face | |
US5479289A (en) | Method and apparatus for preparing imaged light | |
JP2003337428A (en) | Exposure device | |
JP2021020249A (en) | Laser unit, laser marker and laser printing system | |
JP2005049491A (en) | Illumination optical system | |
JPH07256923A (en) | Optical-writing optical system using mirror array | |
JP2006142543A (en) | Optical line head | |
JP2004046146A (en) | Exposure head | |
JP2006142634A (en) | Optical line head | |
MXPA06009105A (en) | Reshaping light source modules and illumination systems using the same | |
EP1164780A2 (en) | System and method for exposing a recording medium in an imaging system | |
KR20070022229A (en) | Reshaping light source modules and illumination systems using the same |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PBP | Patent lapsed |
Country of ref document: DK |