WO2015121037A1 - Spiegelanordnung und projektionseinrichtung - Google Patents

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WO2015121037A1
WO2015121037A1 PCT/EP2015/051105 EP2015051105W WO2015121037A1 WO 2015121037 A1 WO2015121037 A1 WO 2015121037A1 EP 2015051105 W EP2015051105 W EP 2015051105W WO 2015121037 A1 WO2015121037 A1 WO 2015121037A1
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WO
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mirror
coil
spring
arrangement according
mirror arrangement
Prior art date
Application number
PCT/EP2015/051105
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English (en)
French (fr)
Inventor
Rainer Straub
Kerrin Doessel
Frederic Njikam Njimonzie
Helmut Grutzeck
Zoltan Lestyan
Johannes Baader
Joerg Muchow
Frank Schatz
Simon Armbruster
Stefan Leidich
Jochen Franz
Original Assignee
Robert Bosch Gmbh
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Publication date
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    • G02B26/08Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light
    • G02B26/0816Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light by means of one or more reflecting elements
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    • G02B26/085Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light by means of one or more reflecting elements the reflecting element being a micromechanical device, e.g. a MEMS mirror, DMD the reflecting means being moved or deformed by electromagnetic means
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    • G02B26/08Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light
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    • G02B7/18Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for prisms; for mirrors
    • G02B7/182Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for prisms; for mirrors for mirrors
    • G02B7/1821Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for prisms; for mirrors for mirrors for rotating or oscillating mirrors
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03BAPPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B21/00Projectors or projection-type viewers; Accessories therefor
    • G03B21/14Details
    • G03B21/142Adjusting of projection optics

Definitions

  • the present invention relates to a mirror assembly and a corresponding projection device.
  • projectors are used in a variety of applications.
  • projectors may be used for presentation purposes or, e.g. to project a movie.
  • light sources can be placed behind one or more LCD displays through which the light falls.
  • the picture displayed on the LCD display can be e.g. projected onto a screen.
  • a micromirror-based projector has one or a plurality of micromirrors, which are emitted by a light source, e.g. a laser, to be illuminated. In order to project different image contents, these micromirrors are excited to vibrate. Depending on the amplitude of the oscillation or position of the mirror, the laser beam is reflected or not on the projection surface.
  • a light source e.g. a laser
  • micromirrors are resonantly excited to vibrate.
  • the excitations of the mirror are e.g. in swinging rotary motion.
  • the oscillating rotary motion is advantageous, as you can distract a laser beam over small angles here with light, for example.
  • a rotationally oscillating system is used for excitation. Neglected are usually the decoupling of the vibration energy and the associated high damping of the oscillating system, which increased to an Energy requirement leads. Neglected is also the excitation by external vibrations.
  • the loudspeaker can transmit the image deflection unit by transmitting structure-borne sound vibrations (possibly also by air vibrations) in one of his own modes stimulate and thus disrupt the image structure.
  • a projection system with a resonantly excited mirror discloses e.g. the US 2013 250388 A1.
  • the present invention discloses a mirror assembly having the features of claim 1 and a projection assembly having the features of claim 15.
  • a mirror assembly having a mirror that is swingably supported with a coil and at least one first spring that couples the mirror and coil together such that the coil is disposed as a counterbalance to the oscillating mirror.
  • a projection device with a light source, with at least one mirror arrangement according to the invention and with a controller for controlling the at least one mirror arrangement.
  • the finding underlying the present invention consists in the fact that known mirror arrangements have a high degree of damping due to the system, which results in a high degree of attenuation high energy demand. Furthermore, conventional mirror arrays are sensitive to external disturbances.
  • the idea on which the present invention is based now consists of taking account of this knowledge and of providing a new mirror arrangement which has a low energy requirement and is insensitive to external disturbances.
  • the present invention provides a mirror arrangement which has a mirror.
  • a coil is coupled to this mirror via a first spring.
  • the coil serves as a counterweight to the mirror.
  • the mirror and coil coupled together by the first spring form a single resonant system in which the coil and mirror oscillate at the same frequency.
  • the present invention offers the advantage that a resonant decoupling of the single resonant system from the surrounding assembly and connection technique (abbreviated AVT) or "packaging" becomes possible Compared with eg known double resonant systems, the single resonant system of the present invention is insensitive to spring tolerances.
  • the mirror is configured to vibrate in rotation. Furthermore, the at least one first spring couples the mirror and the coil such that the coil oscillates counter to the direction of movement of the mirror. This provides a simple resonant system in a very simple way.
  • the mirror arrangement has a frame and at least one second spring, in particular a spring that is weak or soft in at least one direction, which couples the frame to the mirror and / or the coil and / or the at least one first spring. If the mirror and / or the coil and / or the at least one first spring, that is, the singly resonant system, are coupled to the frame via a second spring, in particular in the case of a soft spring the singly resonant system decoupled from external mechanical conditions. Furthermore, only a very small amount of vibrational energy is coupled into the surrounding AVT.
  • the second spring is so soft that it holds the mirror and coil in place, but has only a negligible impact on the resonant frequency of the single resonant system.
  • the coil has a bobbin, in particular a bobbin with a cavity, and a coil winding, which is arranged on the bobbin.
  • the cavity makes it possible to reduce the mass of the bobbin, whereby the movement amplitude of the bobbin can be increased. This increases the drive efficiency.
  • the cavity has walls or ribs. The walls or ribs provide mechanical stability to the cavity, as the particular application requires.
  • the cavity can be omitted at the end of the bobbin.
  • a balancing mass can be formed, which reduces the tilting movement of the bobbin, if this is to perform a linear movement.
  • the at least one first spring and the coil are arranged in a first plane.
  • the mirror is arranged above the first plane in a second plane, which is parallel to the first plane, wherein the mirror is coupled in particular via a web of a predetermined length with the at least one first spring. If the mirror is placed in the second plane while the coil is in the first plane, and the distance between the two planes is set by the bridge, the movement of the mirror can be defined very precisely. For example, it is thus possible to put the mirror in a rotational movement, while the coil performs only an approximately linear movement.
  • the at least one first spring has four spring arms, which are meander-shaped and which are coupled at one end to the web. In a further embodiment, the at least one first spring has two spring arms, which are of circular design and which are coupled at one end to the web.
  • the spring arms are coupled at their not coupled to the web end with a connecting element which couples the at least one first spring with the coil.
  • the spring arms are coupled at their not coupled to the web end directly to the coil.
  • the aforementioned embodiments of the first spring allow a variable application-specific design of the single resonant system.
  • the second spring is designed as a leaf spring.
  • the mirror arrangement has a housing which encloses at least the mirror and the coil and the at least one first spring, wherein the housing in particular a lower air pressure, in particular a vacuum, than the environment of the housing and hermetically sealed , The low air pressure promotes the movement of the mirror and the coil.
  • the housing above the mirror is at least partially transparent to laser beams.
  • the housing has a window above the mirror, in particular a window inclined relative to the first plane or the second plane, which is permeable to laser beams. This makes it possible to use the mirror assembly according to the invention with an external light source, e.g. a laser, to use.
  • the slanted window prevents reflections.
  • the mirror arrangement has a magnet, in particular a permanent magnet, which is arranged on the housing such that the coil lies in the magnetic field of the magnet.
  • the mirror arrangement has a flux guide plate, which is arranged on the magnet in such a way that the magnetic field of the magnet is approximately perpendicular or approximately horizontal to the first plane in the region of the coil penetrates.
  • the mirror arrangement has at least one first measuring device, in particular at least one piezoresistive resistor, which is designed to detect the mirror deflection of the mirror, and which is arranged in particular on the at least one first spring.
  • first measuring device in particular at least one piezoresistive resistor
  • supply lines are arranged on the second spring, which supply the coil with electrical energy. This allows a simple connection of the coil with a control device or an electrical energy source.
  • the mirror arrangement has at least one second measuring device, in particular at least one piezoresistive resistor, which is designed to detect the deflection of the group from the mirror and / or the coil and / or the at least one first spring, and which is arranged in particular on the at least one second spring. This makes it possible to detect the movement of the single resonant system of the present invention.
  • the mirror arrangement has a control device, which is designed to control the coil based on the measured values of the at least one second measuring device in such a way that the group of the mirror and / or the coil and / or the at least one first spring a predetermined frequency is excited, or to control the coil such that externally occurring excitations is actively counteracted.
  • a bacon in the image can be reduced very variably.
  • externally occurring suggestions can be actively damped.
  • the mirror has a base plate, on the
  • Top side of the mirror surface is arranged and on the underside of a stiffening element is arranged, which is adapted to mechanically stabilize the mirror. This ensures that the mirror is not deformed too much even by highly dynamic movements due to acceleration forces.
  • the above embodiments and developments can, if appropriate, combine with each other as desired. Further possible refinements, developments and implementations of the invention also include combinations of features of the invention which have not been explicitly mentioned above or described below with regard to the exemplary embodiments. In particular, the person skilled in the art will also add individual aspects as improvements or additions to the respective basic form of the present invention.
  • FIG. 1 shows a block diagram of an embodiment of a mirror arrangement according to the invention
  • FIG. 2 shows a block diagram of an embodiment of a projection device according to the invention
  • FIG. 3 shows a schematic illustration of an embodiment of a mirror arrangement according to the invention
  • FIG. 4 shows a schematic representation of an embodiment of a mirror arrangement according to the invention
  • FIG. 5 shows a schematic representation of an embodiment of a mirror arrangement according to the invention
  • FIG. 6 shows a schematic representation of an embodiment of a mirror arrangement according to the invention
  • FIG. 7 shows a schematic illustration of an embodiment of a mirror arrangement according to the invention
  • 8 shows a schematic representation of an embodiment of a mirror arrangement according to the invention
  • FIG. 9 shows a schematic illustration of an embodiment of a mirror arrangement according to the invention.
  • FIG. 10 shows a schematic representation of an embodiment of a mirror arrangement according to the invention.
  • Fig. 1 1 is a schematic representation of an embodiment of a mirror arrangement according to the invention.
  • FIG. 12 shows a schematic illustration of an embodiment of a mirror arrangement according to the invention
  • FIG. 13 shows a schematic illustration of an embodiment of a mirror arrangement according to the invention.
  • FIG. 14 shows a schematic representation of an embodiment of a mirror arrangement according to the invention.
  • Fig. 15 is a schematic representation of an embodiment of a mirror assembly according to the invention.
  • FIG. 16 shows a schematic representation of an embodiment of a mirror arrangement according to the invention.
  • FIG. 17 shows a schematic representation of an embodiment of a mirror arrangement according to the invention.
  • FIG. 18 shows a schematic representation of an embodiment of a mirror arrangement according to the invention.
  • FIG. 19 shows a schematic representation of an embodiment of a mirror arrangement according to the invention
  • FIG. 20 shows a schematic illustration of an embodiment of a mirror arrangement according to the invention
  • FIG. 21 shows a schematic representation of an embodiment of a mirror arrangement according to the invention.
  • Fig. 22 is a schematic representation of an embodiment of a mirror arrangement according to the invention.
  • FIG. 1 shows a block diagram of an embodiment of a mirror arrangement S according to the invention.
  • the mirror arrangement S has a mirror Sp, which is coupled via a spring F to a coil Su.
  • the coil Su is arranged such that it forms a counterweight to the mirror Sp.
  • 2 shows a block diagram of an embodiment of a projection device P according to the invention.
  • the projection device P has a mirror arrangement S, which is coupled to a controller SE. Furthermore, a light source L is provided, which irradiates the mirror arrangement S. The light beam of the light source L is reflected by the mirror assembly S.
  • the laser is also controlled by the control device SE, so that a laser can be controlled as a function of the tilt angle of the mirror. So that eg with a second an image projection can be generated.
  • 3 shows a schematic representation of an embodiment of a mirror arrangement S according to the invention.
  • the mirror assembly S has a frame 1 for the connection of the mirror assembly S, for example, with a housing and the external structure and connection technology.
  • a coil 20 is arranged, which has a bobbin 2 and a coil winding 7.
  • a mirror 3 is arranged, which is coupled via the first spring F and a connecting element 14 with the coil 20.
  • the spring F is not shown separately. Rather, the four spring arms 4a, 4b, 4c and 4d of the spring F are shown, which couple the mirror 3 via a web 41 (see FIG. 4) and its region 40 with the connecting element 14.
  • the web 41 is coupled only in the region 40 with the four spring arms 4a, 4b, 4c and 4d.
  • connecting webs 45a, 45b are provided, which respectively couple the spring arms 4a and 4b and the spring arms 4c and 4d.
  • the connecting bridges are optional.
  • the simply resonant system of coil 20, mirror 3 and the connecting elements 14 and spring arms 4a - 4d is coupled via four soft springs 5, which are also formed meander-shaped, with the frame 1.
  • Two of the springs 5 are coupled to the bobbin 2.
  • Two more of the springs 5 are coupled to the ends of the U-shaped connecting element 14, which surrounds the spring arms 4a-4d.
  • the springs 5 are so soft that they hold the mirror 3 and the coil 20 in their position but have only a negligible influence on the resonant frequency of the oscillation of the single resonant system.
  • Fig. 3 the second plane in which the mirror 3 is arranged, below the first plane in which the coil 20 and the spring arms 4a - 4d are arranged arranged.
  • the mirror 3 is thus under the coil 20 and the spring arms 4a - 4d.
  • the spring arms 4a, 4b, 4c and 4d of Fig. 3 are meander-shaped and extend from the web 40, which lies in the middle of the four spring arms 4a, 4b, 4c and 4d to the connecting element 14, which the web 40 and the Spring arms 4a - 4d U-shaped encloses.
  • a cutting axis A is indicated, which separates the mirror assembly symmetrically in the middle.
  • FIG. 4 shows a schematic representation of an embodiment of a mirror arrangement S according to the invention in a side view along the section axis A of FIG. 3.
  • FIG. 4 shows how the web 41 arranges the mirror in a second plane which lies above the first plane of FIG Spring arms 4a, 4b, 4c and 4d and the coil 20 is located.
  • FIG. 4 also shows the directions of movement 100a and 100b of the mirror 3 and the directions of movement 101a and 101b of the area 40 and directions of movement 102a, 102b and 103a, 103b of the coil 20.
  • the directions of movement 100a and 100b of the mirror 3 indicate a rotational movement about the center of the mirror 3.
  • the mirror 3 thus resonates around its longitudinal axis.
  • the directions of movement 101 a and 101 b indicate a linear movement of the area 40 in the first plane.
  • the directions of movement 102a, 102b indicate a linear movement of the coil 20 in the first plane in the direction of the mirror 3.
  • the directions of movement 103a and 103b indicate linear motion pointing out of the first plane perpendicular to the directions of movement 102a and 102b.
  • the coil 20 makes a compensation movement in the opposite direction 102a. Because the coil 20 is arranged far away from the axis of rotation 100a, 100b, it essentially performs a linear movement 102a, 102b and only a small tilting movement 103a, 103b.
  • the cavity 6, which is arranged in the bobbin 2 in Fig. 4, serves to reduce the bobbin mass, whereby the movement amplitude of the bobbin 2 is increased, which in turn increases the driving efficiency.
  • FIG. 5 shows a schematic representation of an embodiment of a mirror arrangement S according to the invention in a plan view.
  • the second plane, in which the mirror 3 is located that is above the first plane, in which the coil 20 and the spring arms 4a - 4d lie.
  • Fig. 5 it can be seen that the mirror 3 is formed oval. In further embodiments, further embodiments of the mirror 3 are possible.
  • a cavity 6 for reducing the mass of the bobbin can be located in the bobbin 2.
  • the cavity 6 can be performed arbitrarily.
  • the standing permanent cavity walls 16 are used for stabilization and can be ribbed in one embodiment, or if the stabilization is not necessary also completely eliminated.
  • FIG. 6 shows a schematic representation of an embodiment of a mirror arrangement S according to the invention, which is based on the mirror arrangement of FIG. 5.
  • a leveling compound can be formed, which reduces the tilting movement in the direction of movement 103a, 103b of the bobbin 2.
  • FIG. 7 shows a schematic representation of an embodiment of a mirror arrangement S according to the invention, which is based on the mirror arrangement of FIG. 3.
  • the spring arms 4a - 4d are guided by the area 40 directly to the bobbin 2.
  • FIG. 8 shows a schematic representation of an embodiment of a mirror arrangement S according to the invention, which is based on the mirror arrangement of FIG. 3.
  • no second springs 5 are provided which lead meander-shaped from the bobbin 2 or the ends of the connecting element 14 directly to the frame 1.
  • the frame 1 in FIG. 8 has further spring elements 500, which are designed such that a movement of the single-resonant system in the direction of movement 102a, 102b is impeded as little as possible. Furthermore, however, the spring elements block a movement in the transverse direction to the direction of movement 102a, 102b.
  • FIG. 9 shows a schematic illustration of an embodiment of a mirror arrangement S according to the invention, which is based on the mirror arrangement of FIG. 3.
  • the mirror arrangement S shown in FIG. 3 is provided in FIG. 9 with a housing G consisting of two caps 50, 51.
  • Caps 50, 51 are designed so that the mirror 3 is hermetically sealed and optionally the housing has a low internal pressure relative to the ambient pressure, or has a vacuum.
  • the cap 50 is also transparent to laser radiation or has a window 50a, which is optionally also tilted to avoid reflection in the image beam path.
  • the coil assembly S of Fig. 9 further comprises a magnet 200, e.g. also with adhesive 53 on the side facing away from the mirror 3 of the housing G may be attached.
  • Adhesives 52 and 53 as well as the substrate can have high attenuations. With the soft springs 5 (or springs 500 in FIG. 8) shown, however, these losses are erroneous. levant, since the system is decoupled by the soft springs 5 and in the system itself, the bobbin 2 serves as a counterweight to the movement of the mirror 3.
  • a flux guide plate 201 is arranged on the permanent magnet 200 of FIG. 9, so that the magnetic field lines of the magnetic field of the permanent magnet 200 run as vertically as possible through the coil body 20 or the coil branches 7a, 7b.
  • the field emerging under the pole of the magnet 200 must be guided in such a way that a force results in the direction indicated by 102a or 102b in FIG. 8.
  • the field of the permanent magnet can be guided by means of the Flußleitblechs 201.
  • the magnetic field direction 70 shown in FIG. 9 thus results in the region of the coil.
  • the force then results in direction 102a, 102b.
  • Coil branch 7a naturally has the opposite current direction of the coil branch 7b.
  • the current field direction of the coil 20 changes or is driven in a pulsed manner.
  • FIG. 10 shows a schematic representation of an embodiment of a mirror arrangement S according to the invention, which is based on the mirror arrangement of FIG. 9.
  • the mirror arrangement S of FIG. 10 has no flux guide plate 201.
  • Fig. 10 it is mainly the bobbin branch 7b which generates the forces in the direction of movement 102a, 102b.
  • vertical movements of the outer coil branch (103a and 103b) can be used.
  • the field shape of Fig. 10 can also be realized with a Flußleitblech.
  • FIG. 1 1 shows a schematic representation of an embodiment of a mirror arrangement S according to the invention, viewed from the side facing away from the mirror.
  • the spring F is formed in Fig. 1 1 as a spiral spring 400. Due to the coil spring 400, the bobbin 2 moves in a different form than in Fig. 3rd
  • the area 40 moves as usual in the direction 101a, 101b.
  • the end of the bobbin 2 itself describes at its end a movement substantially perpendicular to the extension of the bobbin 2, movement direction 1002a and 1002b in Fig. 12, so that the rotational movement of the mirror 3 is compensated by a tilting movement of the coil 20.
  • the movement different from that of FIG. 4 results from the low stiffness of the spiral spring in the direction 101 a, 101 b.
  • Frame 1 is connected, and the coil 20 is connected at its fulcrum by the springs 44b with the outer frame 1.
  • the system can also be connected as in Figures 3-5 with any soft springs, the
  • a section line A in the middle of the mirror assembly S is located.
  • FIG. 12 shows a schematic illustration of an embodiment of the mirror arrangement S according to the invention of FIG. 11 in a sectional view on the section line A.
  • the movement in the direction 1002a and 1002b is a movement of the rearmost part of the coil 20 farthest from the mirror 3, perpendicular to the first plane, and may be used to drive the mirror 3 e.g. be used by a permanent magnet-generated field in the direction 75 in combination with an alternating current in the coil branch 7a.
  • a corresponding arrangement of the magnet 200 is shown in FIG.
  • the coil branch 7b remains ineffective in the direction 1002a, 1002b, since the magnetic field acts only perpendicular to the direction 1002a, 1002b and thus is ineffective for the resonant excitation of the system. It should also be noted that this system has a second pivot point with the directions of rotation 1 10a, 1 10b. The second pivot point is located on the part of the coil 20 closest to the mirror 3. If the system of FIGS. 1 1 and 12 at the pivot points 100a, b and 1 10a, b
  • the soft leads 5, 500, and 44a and 44b can both supply the current supply to the coil 20 and signal lines, e.g. Sensing the mirror deflection by the piezoresistive effect.
  • Sensing the size of the oscillating mirror deflection can be realized by means of piezoresistive resistors first measuring device M1 on the springs 4a to 4d or 400.
  • first measuring devices M1 for the sensing of the Schwingspiegelaus- steering.
  • These first measuring devices M1 are preferably arranged in the spring regions, which are close to the bobbin 2 or the connecting element 14.
  • second measuring devices M1 designed as piezoresistive resistors can be introduced into the soft springs 5, 500, or 44a, 44b in order to measure the deflection of the soft-suspended single-resonant system.
  • These second measuring devices are preferably mounted in the vicinity of the outer frame 1. With such measuring resistors, it is possible not only to use the magnetic / coil system to excite the mirror 3 but also to actively influence the softly suspended mirror / coil system in the deflection.
  • the soft system in addition to the higher frequency oscillatory vibration, the soft system may be excited at a low frequency. So you can influence the image quality, for example, the bacon of the image variable. Due to the slight low-frequency movement of the mirror 3, laser interferences which have a disturbing effect in the image viewing can be reduced. In addition, that can
  • Entspeckeln the image made variable depending on the image content. For example, video sequences can be exploited differently than static image content. Static image content could also be differentiated depending on whether it contains text or not.
  • an externally occurring excitation can be actively counteracted by a control system. For example, so that impacts on or a sound source in the vicinity of the mirror 3 have no effect on the vibration of the mirror 3 and thus on the image quality.
  • FIG. 13 shows a schematic representation of the embodiment of the mirror arrangement S according to the invention of FIGS. 1 1 and 12 in a plan view.
  • Fig. 13 it can be seen that the simple resonant system of bobbin 2 and mirror 3 is once suspended on the oscillating axis of the mirror 3 via springs 44a and once at the end of the bobbin 2, which is closest to the mirror 3 via springs 44b ,
  • FIG. 14 shows a schematic representation of an embodiment of a mirror arrangement S according to the invention.
  • the magnet 200 and the flux guide plate 201 are arranged such that the end of the bobbin 2, which has the bobbin branch 7 a, is transversely penetrated by the magnetic field of the magnet 200. This allows a movement of this end of the bobbin in the direction of movement 1002a and 1002b when energizing the coil branch 7a.
  • FIG. 15 shows a schematic representation of an embodiment of a mirror 3 of a mirror arrangement S according to the invention.
  • Fig. 15 shows a rib structure which can be mounted on the underside of the mirror 3.
  • the ribs 601 partially replace the web 41 which also serves as a spacer to the first springs F or the spring arms 4a-4d.
  • the ribs extend radially outward from the center of the mirror 3.
  • FIG. 16 shows a schematic cross-sectional illustration of the mirror 3 of FIG. 15.
  • Fig. 16 it can be seen that only the web 41 determines the distance of the mirror to the first spring 5.
  • the individual ribs 601 are shorter and only designed so strong or deep that they ensure the desired mechanical stability.
  • FIG. 17 shows a schematic illustration of a further embodiment of a mirror 3 of a mirror arrangement S according to the invention from below, that is to say the side of the mirror 3 facing away from the mirror surface.
  • rib structure is different from Figs. 15 and 16 executed.
  • the rib structure substantially comprises a central beam 602 in T-beam shape, which goes almost to the end of the mirror 3 and which is parallel to the rotational axis of the mirror 3.
  • a small rotational inertia is achieved, on the other hand the mirror 3 is further stabilized, since now the height in the central region is further increased.
  • Fig. 18 shows a schematic representation of the mirror 3 of Fig. 17 in a sectional view.
  • the web 41 acting as a spacer 41 in FIG. 18 has a smaller overall height than in FIG. 16, since the mirror 3 moves only slightly in the central area, so that the overall height is comparable to the overall height of the mirror 3 in FIG. 16. However, the mirror 3 in Fig. 18 is better stabilized against deformation.
  • rib 602 Since the rib 602 is mounted only in the central region of the axis of rotation, ribs 601 still have to be led to the outside to the outer part of the
  • the number and the execution of the ribs 601 depends on the concrete execution.
  • the optimal position and shape can be determined eg with calculation programs.
  • FIG. 19 shows a schematic illustration of an embodiment of a mirror arrangement S according to the invention.
  • the mirror is arranged in the middle of the coil 20, that is above the coil 20.
  • the spring arms 4a - 4d which contact the portion 40 of the web 41 to connect the mirror 3 with the bobbin 2.
  • the bobbin 2 is coupled to the frame 1 with two second springs 5.
  • FIG. 20 shows a schematic illustration of the embodiment of the mirror arrangement S according to the invention of FIG. 19 in a sectional view.
  • the movement of the mirror 3 is rotational in directions of movement 100a, 100b, and the region 40 of the web 41 moves linearly in the direction 101a, 101b as before.
  • the bobbin 2 oscillates in the opposite direction 1003a, 1004a. A slight movement of the bobbin in the direction 1010a, 1010b is possible.
  • FIG. 21 shows a schematic representation of an embodiment of a mirror arrangement S according to the invention.
  • the spring arms 4a - 4d are guided by the area 40 directly to the bobbin 2.
  • FIG. 22 shows a schematic representation of an embodiment of a mirror arrangement S according to the invention, which is based on the mirror arrangement S of FIG.
  • the mirror assembly S further comprises two second springs 5 connecting the coil to the AVT.
  • a first measuring device M1 is arranged, which detects the movement of the mirror Sp.
  • a second measuring device M2 is attached to one of the second coils 5, which detects the elongation or the movement of the second coil and thus the movement of the single-resonant system of coil Su, spring F and mirror Sp.
  • the first and the second measuring device M1, M2 are coupled to a control device ST which, based on the measured values of the first and second measuring device M1, M2, drives the coil Su.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung offenbart eine Spiegelanordnung mit einem Spiegel, der schwingend gelagert ist, mit einer Spule und mit mindestens einer ersten Feder, die den Spiegel und die Spule derart miteinander koppelt, dass die Spule als Gegengewicht zu dem schwingenden Spiegel angeordnet ist. Ferner offenbart die vorliegende Erfindung eine entsprechende Projektionseinrichtung.

Description

Beschreibung
Titel
SPIEGELANORDNUNG UND PROJEKTIONSEINRICHTUNG
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Spiegelanordnung und eine entsprechende Projektionseinrichtung. Stand der Technik
Heute werden Projektoren in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt. Beispielsweise können Projektoren zu Präsentationszwecken genutzt werden oder, um z.B. einen Film zu projizieren.
Um Bilder oder Videos zu projizieren, werden unterschiedliche Technologien eingesetzt. Beispielsweise können Lichtquellen hinter einem oder mehreren LCD-Displays angeordnet werden, durch welche das Licht fällt. So kann das auf dem LCD-Display dargestellt Bild z.B. auf eine Leinwand projiziert werden.
Alternativ kann z.B. ein Bildaufbau mit Hilfe von Mikrospiegeln erfolgen. Ein auf Mikrospiegeln basierender Projektor weist einen oder eine Vielzahl von Mikrospiegeln auf, die von einer Lichtquelle, z.B. einem Laser, angestrahlt werden. Um unterschiedliche Bildinhalte zu projizieren werden diese Mikrospiegel zu einer Schwingung angeregt. Je nach Amplitude der Schwingung bzw. Lage des Spiegels wird der Laserstrahl auf die Projektionsfläche reflektiert oder nicht.
Üblicherweise werden solche Mikrospiegel resonant zu einer Schwingung angeregt. Dabei erfolgt die Anregungen des Spiegels z.B. in schwingender Drehbewegung.
Die schwingende Drehbewegung ist vorteilhaft, da man hier mit Licht z.B. einen Laserstrahl über kleine Winkel weiträumig ablenken kann. Dabei wird zur Anregung ein rotatorisch schwingendes System genutzt. Vernachlässigt werden üblicherweise die Auskopplung der Vibrationsenergie und die damit einhergehende hohe Dämpfung des schwingenden Systems, die zu einem erhöhten Energiebedarf führt. Vernachlässigt wird außerdem die Anregung durch äußere Schwingungen.
Wird z.B. ein solches System in einem mobilen Telefon als Ablenkeinheit zur Bilderzeu- gung eingesetzt, und ist in diesem mobilen Telefon gleichzeitig eine Lautsprecher aktiv (z.B. beim Abspielen von Videofilmen), so kann der Lautsprecher durch Übertragung von Körperschallschwingungen (evtl. auch durch Luftschwingungen) die Spiegelablenkeinheit in einer seiner Eigenmoden anregen und damit den Bildaufbau stören. Ein Projektionssystem mit einem resonant angeregten Spiegel offenbart z.B. die US 2013 250388 A1.
Offenbarung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung offenbart eine Spiegelanordnung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und eine Projektionsanordnung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 15.
Demgemäß ist vorgesehen:
Eine Spiegelanordnung mit einem Spiegel, der schwingend gelagert ist, mit einer Spule und mit mindestens einer ersten Feder, die den Spiegel und die Spule derart miteinander koppelt, dass die Spule als Gegengewicht zu dem schwingenden Spiegel angeordnet ist.
Ferner ist vorgesehen:
Eine Projektionseinrichtung mit einer Lichtquelle, mit mindestens einer erfindungsgemäßen Spiegelanordnung und mit einer Steuerung zur Ansteuerung der mindestens einen Spiegelanordnung.
Vorteile der Erfindung Die der vorliegenden Erfindung zu Grunde liegende Erkenntnis besteht darin, dass bekannte Spiegelanordnungen systembedingt eine hohe Dämpfung aufweisen, was einen hohen Energiebedarf zur Folge hat. Ferner sind übliche Spiegelanordnungen empfindlich gegenüber äußeren Störungen.
Die der vorliegenden Erfindung zu Grunde liegende Idee besteht nun darin, dieser Er- kenntnis Rechnung zu tragen und eine neue Spiegelanordnung vorzusehen, welche einen geringen Energiebedarf aufweist und unempfindlich gegen äußere Störungen ist.
Dazu sieht die vorliegende Erfindung eine Spiegelanordnung vor, die einen Spiegel aufweist. An diesen Spiegel wird über eine erste Feder eine Spule gekoppelt. Dabei dient die Spule als Gegengewicht zu dem Spiegel.
Der Spiegel und die Spule, die durch die erste Feder miteinander gekoppelt werden, bilden ein einfach resonantes System, bei welchem Spule und Spiegel mit der gleichen Frequenz schwingen.
Die vorliegende Erfindung bietet den Vorteil, dass eine resonante Entkopplung des einfach resonanten Systems zur umgebenden Aufbau- und Verbindungstechnik (abgekürzt AVT) oder auch„Packaging", möglich wird. Gegenüber z.B. bekannten doppelt resonanten Systemen ist das einfach resonante System der vorliegenden Erfindung unempfindlich gegenüber Federtoleranzen.
Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie aus der Beschreibung unter Bezugnahme auf die Figuren.
In einer Ausführungsform ist der Spiegel dazu ausgebildet, rotatorisch zu schwingen. Ferner koppelt die mindestens eine erste Feder den Spiegel und die Spule derart, dass die Spule entgegen der Bewegungsrichtung des Spiegels schwingt. Dadurch wird auf sehr einfache Weise ein einfach resonantes System bereitgestellt.
In einer weiteren Ausführungsform weist die Spiegelanordnung einen Rahmen und mindestens eine zweite Feder, insbesondere eine in mindestens einer Richtung biegeschwache oder weiche Feder, auf, die den Rahmen mit dem Spiegel und/oder der Spule und/oder der mindestens einen ersten Feder koppelt. Wird der Spiegel und/oder die Spule und/oder die mindestens eine erste Feder, also das einfach resonante System, mit dem Rahmen über eine zweite Feder gekoppelt, wird insbesondere bei einer weichen Feder das einfach resonante System von äußeren mechanischen Bedingungen entkoppelt. Ferner wird lediglich eine sehr geringe Menge an Schwingungsenergie in die umgebende AVT ausgekoppelt. In einer Ausführungsform ist die zweite Feder so weich, dass sie den Spiegel und die Spule in ihrer Lage hält, aber nur einen unwesentlichen Einfluss auf die Resonanzfrequenz des einfach resonanten Systems hat.
In einer weiteren Ausführungsform weist die Spule einen Spulenkörper, insbesondere ei- nen Spulenkörper mit einer Kavität, und eine Spulenwicklung auf, die an dem Spulenkörper angeordnet ist. Die Kavität ermöglicht es, die Masse des Spulenkörpers zu reduzieren, wodurch die Bewegungsamplitude des Spulenkörpers erhöht werden kann. Dies steigert die Antriebseffizienz. In einer weiteren Ausführungsform weist die Kavität Wände oder Rippen auf. Die Wände oder Rippen verleihen der Kavität mechanische Stabilität, falls die jeweilige Anwendung dies erfordert.
In einer Ausführungsform kann die Kavität am Ende des Spulenkörpers entfallen. Je nach Anordnung des einfach resonanten Systems kann so eine Ausgleichsmasse gebildet werden, welche die Kippbewegung des Spulenkörpers reduziert, falls dieser eine lineare Bewegung vollziehen soll.
In einer weiteren Ausführungsform sind die mindestens eine erste Feder und die Spule in einer ersten Ebene angeordnet. Ferner ist der Spiegel über der ersten Ebene in einer zweiten Ebene angeordnet, die parallel zu der ersten Ebene liegt, wobei der Spiegel insbesondere über einen Steg einer vorgegebenen Länge mit der mindestens einen ersten Feder gekoppelt ist. Wird der Spiegel in der zweiten Ebene angeordnet, während die Spule in der ersten Ebene liegt, und wird der Abstand zwischen den zwei Ebenen durch den Steg eingestellt, kann die Bewegung des Spiegels sehr exakt definiert werden. Beispiels weise wird es so möglich, den Spiegel in eine rotatorische Bewegung zu versetzen, während die Spule lediglich eine annähernd lineare Bewegung vollzieht.
In einer weiteren Ausführungsform weist die mindestens eine erste Feder vier Federarme auf, welche mäanderförmig ausgebildet sind und welche an deren einem Ende mit dem Steg gekoppelt sind. In einer weiteren Ausführungsform weist die mindestens eine erste Feder zwei Federarme auf, welche kreisförmig ausgebildet sind und welche an deren einem Ende mit dem Steg gekoppelt sind.
In einer weiteren Ausführungsform sind die Federarme an deren nicht mit dem Steg gekoppeltem Ende mit einem Verbindungselement gekoppelt, welches die mindestens eine erste Feder mit der Spule koppelt. Alternativ sind die Federarme an deren nicht mit dem Steg gekoppeltem Ende direkt mit der Spule gekoppelt.
Die genannten Ausbildungen der ersten Feder ermöglichen eine variable anwendungsspezifische Gestaltung des einfach resonanten Systems.
In einer weiteren Ausführungsform ist die zweite Feder als Blattfeder ausgebildet.
In einer weiteren Ausführungsform weist die Spiegelanordnung ein Gehäuse auf, welches zumindest den Spiegel und die Spule und die mindestens eine erste Feder umschließt, wobei das Gehäuse insbesondere einen geringeren Luftdruck, insbesondere ein Vakuum, aufweist, als die Umgebung des Gehäuses und hermetisch dicht verschlossen ist. Der ge- ringe Luftdruck begünstigt die Bewegung des Spiegels und der Spule.
In einer weiteren Ausführungsform ist das Gehäuse über dem Spiegel zumindest teilweise durchlässig für Laserstrahlen. Alternativ weist das Gehäuse über dem Spiegel ein Fenster, insbesondere ein gegenüber der ersten Ebene oder der zweiten Ebene schräg ge- stelltes Fenster, auf, welches durchlässig für Laserstrahlen ist. Dadurch wird es möglich die erfindungsgemäße Spiegelanordnung mit einer externen Lichtquelle, z.B. einem Laser, zu verwenden. Ferner verhindert das schräg gestellte Fenster Reflektionen.
In einer weiteren Ausführungsform weist die Spiegelanordnung einen Magneten, insbe- sondere einem Dauermagneten, auf, welcher an dem Gehäuse derart angeordnet ist, dass die Spule in dem Magnetfeld des Magneten liegt. Dadurch kann ohne physischen Kontakt eine Bewegung der Spule angeregt werden.
In einer weiteren Ausführungsform weist die Spiegelanordnung ein Flussleitblech auf, welches derart an dem Magneten angeordnet ist, dass das Magnetfeld des Magneten die erste Ebene im Bereich der Spule annähernd senkrecht oder annähernd waagrecht durchdringt. So kann in Abhängigkeit von der gewünschten Bewegungsrichtung der Spule die Effizienz der Spiegelanordnung optimiert werden.
In einer weiteren Ausführungsform weist die Spiegelanordnung mindestens eine erste Messvorrichtung, insbesondere mindestens einen piezoresistiven Widerstand, auf, welche dazu ausgebildet ist, die Spiegelauslenkung des Spiegels zu erfassen, und welche insbesondere auf der mindestens einen ersten Feder angeordnet ist. Dies ermöglicht es, die Bewegung des Spiegels exakt zu erfassen. In einer Ausführungsform sind auf der zweiten Feder Versorgungsleitungen angeordnet, die die Spule mit elektrischer Energie versorgen. Dies ermöglicht eine einfache Verbindung der Spule mit einer Steuereinrichtung oder einer elektrischen Energiequelle.
In einer weiteren Ausführungsform weist die Spiegelanordnung mindestens eine zweite Messvorrichtung, insbesondere mindestens einen piezoresistiven Widerstand, auf, welche dazu ausgebildet ist, die Auslenkung der Gruppe aus dem Spiegel und/oder der Spule und/oder der mindestens einen ersten Feder zu erfassen, und welche insbesondere auf der mindestens einen zweiten Feder angeordnet ist. Dies ermöglicht es, die Bewegung des einfach resonanten System der vorliegenden Erfindung zu erfassen.
In einer weiteren Ausführungsform weist die Spiegelanordnung eine Steuereinrichtung auf, welche dazu ausgebildet ist, basierend auf den Messwerten der mindestens einen zweiten Messvorrichtung die Spule derart anzusteuern, dass die Gruppe aus dem Spiegel und/oder der Spule und/oder der mindestens einen ersten Feder mit einer vorgegebenen Frequenz angeregt wird, oder die Spule derart anzusteuern, dass von außen auftretenden Anregungen aktiv entgegengesteuert wird. So kann z.B. ein Speckein des Bildes sehr variabel verringert werden. Ferner können von außen auftretende Anregungen aktiv gedämpft werden. In einer weiteren Ausführungsform weist der Spiegel eine Basisplatte auf, auf deren
Oberseite die Spiegelfläche angeordnet ist und auf deren Unterseite ein Versteifungselement angeordnet ist, welches dazu ausgebildet ist, den Spiegel mechanisch zu stabilisieren. So wird sichergestellt, dass der Spiegel auch bei hochdynamischen Bewegungen durch Beschleunigungskräfte nicht zu stark verformt wird. Die obigen Ausgestaltungen und Weiterbildungen lassen sich, sofern sinnvoll, beliebig miteinander kombinieren. Weitere mögliche Ausgestaltungen, Weiterbildungen und Implementierungen der Erfindung umfassen auch nicht explizit genannte Kombinationen von zuvor oder im Folgenden bezüglich der Ausführungsbeispiele beschriebenen Merkmalen der Erfindung. Insbesondere wird dabei der Fachmann auch Einzelaspekte als Verbesserungen oder Ergänzungen zu der jeweiligen Grundform der vorliegenden Erfindung hinzufügen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand der in den schematischen Figuren der Zeichnungen angegebenen Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen dabei:
Fig. 1 ein Blockschaltbild einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Spiegelanordnung;
Fig. 2 ein Blockschaltbild einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Projektionseinrichtung;
Fig. 3 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Spiegelanordnung;
Fig. 4 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Spiegelanordnung;
Fig. 5 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Spiegelanordnung;
Fig. 6 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Spiegelanordnung;
Fig. 7 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Spiegelanordnung; Fig. 8 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Spiegelanordnung;
Fig. 9 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Spiegelanordnung;
Fig. 10 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Spiegelanordnung;
Fig. 1 1 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Spiegelanordnung;
Fig. 12 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Spiegelanordnung;
Fig. 13 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Spiegelanordnung;
Fig. 14 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Spiegelanordnung;
Fig. 15 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Spiegelanordnung;
Fig. 16 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Spiegelanordnung;
Fig. 17 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Spiegelanordnung;
Fig. 18 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Spiegelanordnung;
Fig. 19 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Spiegelanordnung; Fig. 20 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Spiegelanordnung;
Fig. 21 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Spiegelanordnung; und
Fig. 22 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Spiegelanordnung.
In allen Figuren sind gleiche bzw. funktionsgleiche Elemente und Vorrichtungen - sofern nichts anderes angegeben ist - mit denselben Bezugszeichen versehen worden.
Ausführungsformen der Erfindung
Fig. 1 zeigt ein Blockschaltbild einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Spiegelanordnung S.
Die Spiegelanordnung S weist eine Spiegel Sp auf, der über eine Feder F mit einer Spule Su gekoppelt ist.
Dabei ist die Spule Su derart angeordnet, dass sie ein Gegengewicht zu dem Spiegel Sp bildet. Fig. 2 zeigt ein Blockschaltbild einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Projektionseinrichtung P.
Die Projektionseinrichtung P weist eine Spiegelanordnung S auf, die mit einer Steuerung SE gekoppelt ist. Ferner ist eine Lichtquelle L vorgesehen, die die Spiegelanordnung S bestrahlt. Der Lichtstrahl der Lichtquelle L wird von der Spiegelanordnung S reflektiert.
Über die Steuerungseinrichtung SE wird auch der Laser gesteuert, so dass abhängig vom Kippwinkel des Spiegels ein Laser gesteuert werden kann. So dass z.B. mit einem zweiten eine Bildprojektion generiert werden kann. Fig. 3 zeigt eine schematische Darstellung einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Spiegelanordnung S. Die Spiegelanordnung S weist einen Rahmen 1 für die Verbindung der Spiegelanordnung S z.B. mit einem Gehäuse und der äußeren Aufbau- und Verbindungstechnik auf. In dem Rahmen 1 ist eine Spule 20 angeordnet, die einen Spulenkörper 2 und eine Spulenwicklung 7 aufweist. Ferner ist in dem Rahmen 1 ein Spiegel 3 angeordnet, der über die erste Feder F und ein Verbindungselement 14 mit der Spule 20 gekoppelt ist.
Die Feder F ist nicht separat dargestellt. Vielmehr sind die vier Federarme 4a, 4b, 4c und 4d der Feder F dargestellt, welche den Spiegel 3 über einen Steg 41 (siehe Fig. 4) und dessen Bereich 40 mit dem Verbindungselement 14 koppeln. Der Steg 41 ist dabei lediglich in dem Bereich 40 mit den vier Federarmen 4a, 4b, 4c und 4d gekoppelt. Ferner sind in Fig. 3 Verbindungsstege 45a, 45b vorgesehen, die jeweils die Federarme 4a und 4b und die Federarme 4c und 4d miteinander koppeln. Die Verbindungsstege sind optional.
Das einfach resonante System aus Spule 20, Spiegel 3 und den Verbindungselementen 14 und Federarmen 4a - 4d ist über vier weiche Federn 5, die ebenfalls mäanderförmig ausgebildet sind, mit dem Rahmen 1 gekoppelt. Zwei der Federn 5 sind mit dem Spulenkörper 2 gekoppelt. Zwei weitere der Federn 5 sind mit den Enden des U-förmigen Ver- bindungselements 14 gekoppelt, welches die Federarme 4a - 4d umgibt.
Die Federn 5 sind so weich, dass sie den Spiegel 3 und die Spule 20 in ihrer Lage halten aber nur einen unwesentlichen Einfluss auf die Resonanzfrequenz der Schwingung des einfach resonanten Systems haben.
In Fig. 3 ist die zweite Ebene, in welcher der Spiegel 3 angeordnet ist, unter der ersten Ebene, in welcher die Spule 20 und die Federarme 4a - 4d angeordnet sind, angeordnet. Der Spiegel 3 liegt also unter der Spule 20 und den Federarmen 4a - 4d. Die Federarme 4a, 4b, 4c und 4d der Fig. 3 sind mäanderförmig ausgebildet und erstrecken sich von dem Steg 40, der in der Mitte der vier Federarme 4a, 4b, 4c und 4d liegt zu dem Verbindungselement 14, welches den Steg 40 und die Federarme 4a - 4d u-förmig umschließt. In der Mitte der Spiegelanordnung S der Fig. 3 von oben nach unten ist eine Schnittachse A angedeutet, die die Spiegelanordnung symmetrisch in deren Mitte trennt. Fig. 4 zeigt eine schematische Darstellung einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Spiegelanordnung S in einer Seitenansicht gemäß der Schnittachse A der Fig. 3. In Fig. 4 ist ersichtlich, wie der Steg 41 den Spiegel in einer zweiten Ebene anordnet, die über der ersten Ebene der Federarme 4a, 4b, 4c und 4d und der Spule 20 liegt.
In Fig. 4 sind ferner die Bewegungsrichtungen 100a und 100b des Spiegels 3 sowie die Bewegungsrichtungen 101 a und 101 b des Bereichs 40 und Bewegungsrichtungen 102a, 102b und 103a, 103b der Spule 20 dargestellt.
Die Bewegungsrichtungen 100a und 100b des Spiegels 3 zeigen eine rotatorische Bewegung um das Zentrum des Spiegels 3 an. Der Spiegel 3 schwingt also resonant um seine Längsachse. Die Bewegungsrichtungen 101 a und 101 b zeigen eine Linearbewegung des Bereichs 40 in der ersten Ebene an. Die Bewegungsrichtungen 102a, 102b zeigt eine Linearbewegung der Spule 20 in der ersten Ebene in Richtung des Spiegels 3 an. Schließlich zeigen die Bewegungsrichtungen 103a und 103b eine Linearbewegung an, die senkrecht zu den Bewegungsrichtungen 102a und 102b aus der ersten Ebene herauszeigt. Im Folgenden soll die Funktionsweise der Spiegelanordnung S erläutert werden.
Schwingt der Spiegel in Richtung 100a bewegt sich der untere Bereich des Stegs 41 und damit der Bereich 40 durch den Abstand des Spiegels zu den Federarmen 4a bis 4d hauptsächlich linear in Richtung 101 a. Die Spule 20 macht dazu eine Ausgleichsbewe- gung in entgegengesetzter Richtung 102a. Dadurch, dass die Spule 20 weit entfernt von der Rotationsachse 100a, 100b angeordnet ist vollführt diese im Wesentlichen eine Linearbewegung 102a, 102b und nur noch eine kleine Kippbewegung 103a, 103b.
Die Kavität 6, die in Fig. 4 in dem Spulenkörper 2 angeordnet ist, dient zur Verringerung der Spulenkörpermasse, wodurch die Bewegungsamplitude des Spulenkörpers 2 erhöht wird, wodurch wiederum die Antriebseffizienz erhöht wird.
Auch die Verbindungsstege 45a und 45b dienen zur Erhöhung der Antriebseffizienz und begünstigen die Umsetzung der rotatorischen Schwingbewegung des Spiegels 3 in die li- neare Antriebsbewegung der Spule 20 oder umgekehrt. Fig. 5 zeigt eine schematische Darstellung einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Spiegelanordnung S in einer Draufsicht. Im Gegensatz zu Fig. 3 liegt die zweite Ebene, in der der Spiegel 3 liegt, also über der ersten Ebene, in der die Spule 20 und die Federarme 4a - 4d liegen.
In Fig. 5 ist zu erkennen, dass der Spiegel 3 oval ausgebildet ist. In weiteren Ausführungsformen sind weitere Ausgestaltungen des Spiegels 3 möglich.
In dem Spulenkörper 2 kann sich in einer Ausführungsform eine Kavität 6 zur Verringe- rung der Masse des Spulenkörpers befinden. Die Kavität 6 kann beliebig ausgeführt werden. Die stehenden bleibenden Kavitätswände 16 dienen zur Stabilisierung und können in einer Ausführungsform verrippt werden, oder falls die Stabilisierung nicht notwendig ist auch ganz entfallen. Fig. 6 zeigt eine schematische Darstellung einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Spiegelanordnung S, welche auf der Spiegelanordnung der Fig. 5 basiert.
In Fig. 6 weist die Spule 20 lediglich an drei Seiten des Spulenkörpers 2 die Kavität 6 auf. Diejenige Seite des viereckigen Spulenkörpers 2, die am weitesten entfernt von dem Spiegel 3 angeordnet ist, weist keine Kavität 6 auf.
Durch den Entfall der Kavität 6 am Ende des Spulenkörpers 2 kann eine Ausgleichsmasse gebildet werden, welche die Kippbewegung in Bewegungsrichtung 103a, 103b des Spulenkörpers 2 reduziert.
Fig. 7 zeigt eine schematische Darstellung einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Spiegelanordnung S, welche auf der Spiegelanordnung der Fig. 3 basiert.
Das Verbindungselement 14, welches in Fig. 3 die Federarme 4a - 4d mit der Spule 20 koppelt, ist in Fig. 7 entfallen. Die Federarme 4a - 4d werden von dem Bereich 40 direkt zum Spulenkörper 2 geführt.
In einer Variante können die in Bild 7 gezeigten Federarme 4a - 4d z.B. durch eine Blattfeder ersetzt werden. Fig. 8 zeigt eine schematische Darstellung einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Spiegelanordnung S, welche auf der Spiegelanordnung der Fig. 3 basiert.
Im Gegensatz zur Fig. 3 sind keine zweiten Federn 5 vorgesehen, die mäanderförmig von dem Spulenkörper 2 bzw. den Enden des Verbindungselements 14 direkt an den Rahmen 1 führen.
Vielmehr weist der Rahmen 1 in Fig. 8 weitere Federelemente 500 auf, die derart ausgebildet sind, dass eine Bewegung des einfach resonanten Systems in der Bewegungsrich- tung 102a, 102b möglichst wenig behindert wird. Ferner blockieren die Federelemente aber eine Bewegung in Querrichtung zu Bewegungsrichtung 102a, 102b.
Dies geschieht durch die spezielle Gestaltung der Federnelemente 500, welche möglichst weich in Richtung 102a, 102b sind und in allen anderen Richtung aber möglichst steif.
Fig. 9 zeigt eine schematische Darstellung einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Spiegelanordnung S, welche auf der Spiegelanordnung der Fig. 3 basiert.
Die in Bild 3 gezeigte Spiegelanordnung S wird in Fig. 9 mit einem Gehäuse G, welches aus zwei Kappen 50, 51 besteht, versehen. Kappen 50, 51 sind so gestaltet, dass der Spiegel 3 hermetisch dicht verschlossen ist und optional das Gehäuse einen geringen Innendruck gegenüber dem Umgebungsdruck aufweist, bzw. ein Vakuum aufweist.
Die Kappe 50 ist außerdem laserstrahldurchlässig oder besitzt ein Fenster 50a, das op- tional auch schräggestellt ist um Reflektion im Bildstrahlengang zu vermeiden.
Unter der Kappe 50 befindet sich ein Kunststoff-Kleber 52 mit welchem die Spiegelanordnung S auf einem Substrat fixiert werden kann. Die Spulenanordnung S der Fig. 9 weist ferner einen Magneten 200 auf, der z.B. ebenfalls mit Kleber 53 auf der dem Spiegel 3 abgewandten Seite des Gehäuses G befestigt sein kann.
Kleber 52 und 53 sowie das Substrat können eine hohe Dämpfungen besitzen. Mit den gezeigten weichen Federn 5 (bzw. Federn 500 in Fig. 8) sind diese Dämpfungen aber irre- levant, da das System durch die weichen Federn 5 entkoppelt ist und im System selber der Spulenkörper 2 als Gegenmasse zur Bewegung des Spiegels 3 dient.
Der Antrieb des einfach resonanten Systems erfolgt über die Spulenwindungen 7, die in einem Dauermagnetfeld des Magneten 200 liegen.
An dem Dauermagneten 200 der Fig. 9 ist ferner ein Flussleitblech 201 angeordnet, so dass die Magnetfeldlinien des Magnetfeldes des Dauermagneten 200 möglichst senkrecht durch den Spulenkörper 20 bzw. die Spulenzweige 7a, 7b laufen.
Das unter dem Pol des Magneten 200 austretende Feld muss so geführt werden, dass sich eine Kraft in der in Fig. 8 mit 102a bzw. 102b bezeichneten Richtung ergibt. Hierfür kann das Feld des Dauermagneten mit Hilfe des Flussleitblechs 201 geführt werden. Damit ergibt sich im Bereich der Spule die in Fig. 9 dargestellte Magnetfeldrichtung 70. In Verbindung mit der Stromfeldrichtung der Spulenzweige 7a, 7b ergibt sich dann die Kraft in Richtung 102a, 102b. Spulenzweig 7a hat dabei naturgemäß die entgegengesetzte Stromrichtung des Spulenzweigs 7b.
Um den Spiegel 3 in Schwingung zu versetzen, wechselt die Stromfeldrichtung der Spule 20 oder wird impulsförmig angesteuert.
Fig. 10 zeigt eine schematische Darstellung einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Spiegelanordnung S, welche auf der Spiegelanordnung der Fig. 9 basiert. Die Spiegelanordnung S der Fig. 10 weist kein Flussleitblech 201 auf.
In dieser Variante ist es hauptsächlich der Spulenzweig 7b, der die Kräfte in die Bewegungsrichtung 102a, 102b erzeugt. Zusätzlich können auch senkrechte Bewegungen des äußeren Spulenzweiges (103a und 103b) genutzt werden. Die Feldform der Fig. 10 kann auch mit einem Flussleitblech realisiert werden.
Fig. 1 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Spiegelanordnung S, gesehen von der Spiegelabgewandten Seite.
Die Feder F ist in Fig. 1 1 als Spiralfeder 400 ausgebildet. Aufgrund der Spiralfeder 400 bewegt sich der Spulenkörper 2 in einer anderen Form als in Fig. 3.
Schwingt der Spiegel 3 in Richtung 100a, 100b bewegt sich der Bereich 40 wie gehabt in Richtung 101 a, 101 b. Das Ende des Spulenkörpers 2 selber beschreibt an dessen Ende eine Bewegung im Wesentlichen senkrecht zur Ausdehnung des Spulenkörpers 2, Bewegungsrichtung 1002a und 1002b in Fig. 12, so dass die rotatorische Bewegung des Spiegels 3 durch eine Kippbewegung der Spule 20 kompensiert wird. Die zu Fig. 4 unterschiedliche Bewegung ergibt sich aus der geringen Steifheit der Spiralfeder in Richtung 101 a, 101 b.
Die Aufhängung muss durch torsionsschwache aber in allen linearen Raumrichtungen möglichst steife zweite Federn erfolgen. Gezeigt ist dies in Figuren 1 1 und 13. Hier wird der Spiegel 3 durch Torsionsfedern 44a in der Spiegelebene selber mit den äußeren
Rahmen 1 verbunden, und die Spule 20 in Ihrem Drehpunkt durch die Federn 44b mit den äußeren Rahmen 1 verbunden. Natürlich kann das System auch wie in Figuren 3 - 5 mit beliebigen weichen Federn angebunden werden, die
Anregbarkeit durch Schwingungen von außen wird dadurch aber erhöht.
In Fig. 1 1 ist ebenso, wie in Fig. 3 eine Schnittlinie A in der Mitte der Spiegelanordnung S eingezeichnet.
Fig. 12 zeigt eine schematische Darstellung einer Ausführungsform der erfindungsgemä- ßen Spiegelanordnung S der Fig. 1 1 in einer Schnittansicht an der Schnittlinie A.
Die Bewegung in Richtung 1002a und 1002b ist eine Bewegung des hinteren, von dem Spiegel 3 am weitesten entfernten Teils der Spule 20, senkrecht zu der ersten Ebene und kann für den Antrieb des Spiegels 3 z.B. durch ein dauermagneterzeugtes Feld in Rich- tung 75 in Kombination mit einem Wechselstrom in dem Spulenzweig 7a genutzt werden. Eine entsprechende Anordnung des Magneten 200 wird in Fig. 14 gezeigt.
Der Spulenzweig 7b bleibt unwirksam in Richtung 1002a, 1002b, da das Magnetfeld nur senkrecht zur Richtung 1002a, 1002b wirkt und damit unwirksam für die resonante Anre- gung des Systems ist. Zu bemerken bleibt außerdem, dass dieses System einen zweiten Drehpunkt mit den Drehrichtungen 1 10a, 1 10b besitzt. Der zweite Drehpunkt befindet sich an dem dem Spiegel 3 am nächsten gelegenen Teil der Spule 20. Wird das System der Figs. 1 1 und 12 an den Drehpunkten 100a,b und 1 10a, b
aufgehängt, also durch zweite Federn 5 mit dem Rahmen 1 gekoppelt, so wird auch eine Anregbarkeit durch Schwingungseinwirkung von außen minimiert.
In allen Ausführungsformen der Spiegelanordnung S können über die weichen Federn 5 bzw. 500, bzw. 44a und 44b sowohl die Stromzuleitung zur Spule 20 als auch Signalleitungen geführt werden, die z.B. durch den piezoresistiven Effekt die Spiegelauslenkung sensieren.
Das Sensieren der Größe der Schwingspiegelauslenkung kann durch als piezoresistive Widerstände ausgeführte erste Messvorrichtung M1 auf den Federn 4a bis 4d bzw. 400 realisiert werden.
Auch auf den weichen Federn 5, 500 bzw. 44a, 44b können als piezoresistive Widerstände ausgeführte erste Messvorrichtungen M1 für die Sensierung der Schwingspiegelaus- lenkung genutzt werden. Diese ersten Messvorrichtungen M1 sind vorzugsweise in den Federbereichen, die dem Spulenkörper 2 oder dem Verbindungselement 14 nahe sind, angeordnet.
Zusätzlich können in den weichen Federn 5, 500, bzw. 44a, 44b als piezoresistive Wider- stände ausgebildete zweite Messvorrichtungen M1 eingebracht werden, um die Auslenkung des weich aufgehängten einfach resonanten Systems zu messen. Diese zweiten Messvorrichtungen sind vorzugsweise in der Nähe des äußeren Rahmens 1 angebracht. Mit solchen Messwiderständen ist es möglich das Magnet-/Spulensystem nicht nur zur Anregung des Spiegels 3 zu nutzen sondern auch aktiv das weich aufgehängte Spiegel- /Spulensystem in der Auslenkung zu beeinflussen.
Beispielsweise kann in einer Ausführungsform neben der höherfrequenten Schwingspiegelschwingung das weiche System mit einer niedrigen Frequenz angeregt werden. Damit kann man die Bildqualität also z.B. das Speckein des Bildes variabel beeinflussen. Durch die leichte niederfrequente Bewegung des Spiegels 3 können Laserinterferenzen die in der Bildbetrachtung störend wirken, vermindert werden. Zudem kann das
Entspeckeln des Bildes variabel abhängig von dem Bildinhalt erfolgen. So können zum Beispiel Videosequenzen anders entspeckelt werden als statische Bildinhalte. Statische Bildinhalte könnten auch unterschiedlich entspeckelt werden, je nachdem ob sie Text enthalten oder nicht.
In einer Ausführungsform kann einer von außen auftretenden Anregung durch ein Regelsystem aktiv entgegengewirkt werden. Z.B. damit Stöße auf oder ein Schallquelle in der Nähe des Spiegels 3 keinen Einfluss auf die Schwingung des Spiegels 3 und damit auf die Bildqualität haben.
Fig. 13 zeigt eine schematische Darstellung der Ausführungsform der erfindungsgemäßen Spiegelanordnung S der Figs. 1 1 und 12 in einer Draufsicht.
In Fig. 13 ist zu erkennen, dass das einfach resonante System aus Spulenkörper 2 und Spiegel 3 einmal an der Schwingachse des Spiegels 3 über Federn 44a und einmal an dem Ende des Spulenkörpers 2, welches dem Spiegel 3 am nächsten ist über Federn 44b aufgehängt wird.
Fig. 14 zeigt eine schematische Darstellung einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Spiegelanordnung S.
In der Spiegelanordnung S der Fig. 14 sind der Magnet 200 und das Flussleitblech 201 derart angeordnet, dass dasjenige Ende des Spulenkörpers 2, welches den Spulenzweig 7a aufweist, von dem Magnetfeld des Magneten 200 quer durchdrungen wird. Dies ermögliche eine Bewegung dieses Endes des Spulenkörpers in Bewegungsrichtung 1002a und 1002b bei Bestromung des Spulenzweigs 7a.
Fig. 15 zeigt eine schematische Darstellung einer Ausführungsform eines Spiegels 3 einer erfindungsgemäßen Spiegelanordnung S.
Damit der Spiegel 3 sich bei dynamischer Schwingspiegelbewegung durch Beschleunigungskräfte nicht zu stark verformt, kann er speziell gestaltet sein. Fig. 15 zeigt eine Rippenstruktur, die auf der Unterseite des Spiegels 3 angebracht werden kann. In den Figuren 4 und 12 ersetzen die Rippen 601 teilweise den Steg 41 , der auch als Abstandshalter zu der ersten Federn F oder den Federarmen 4a - 4d dient.
Die Rippen erstrecken sich vom Zentrum des Spiegels 3 sternförmig nach außen.
Fig. 16 zeigt eine schematische Querschnitts-Darstellung des Spiegels 3 der Fig. 15.
In Fig. 16 ist zu sehen, dass lediglich der Steg 41 den Abstand des Spiegels zu der ersten Feder 5 bestimmt. Die einzelnen Rippen 601 sind kürzer und lediglich derart stark bzw. tief ausgeführt, dass sie die gewünschte mechanische Stabilität gewährleisten.
Fig. 17 zeigt eine schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform eines Spiegels 3 einer erfindungsgemäßen Spiegelanordnung S von unten, also der der Spiegelfläche abgewandten Seite des Spiegels 3.
In Fig. 17 ist die Rippenstruktur anders als in Figs. 15 und 16 ausgeführt. Die Rippenstruktur weist im Wesentlichen einen zentralen Balken 602 in T-Träger-Form auf, der bis nahezu ans Ende des Spiegels 3 geht und der parallel zur rotatorischen Achse des Spiegels 3 geht. Dadurch wird zum einen eine kleine rotatorische Trägheit erreicht, zum ande- ren wird der Spiegel 3 weiter stabilisiert, da jetzt die Höhe im Zentralbereich weiter erhöht wird.
Fig. 18 zeigt eine schematische Darstellung des Spiegels 3 der Fig. 17 in einer Schnittansicht.
Der als Abstandshalter fungierende Steg 41 in Fig. 18 weist eine kleinere Bauhöhe als in Fig. 16 auf, da der Spiegel 3 sich im Zentralbereich nur wenig bewegt, so dass die Gesamtbauhöhe mit der Bauhöhe des Spiegels 3 in Fig. 16 vergleichbar ist. Allerdings ist der Spiegel 3 in Fig. 18 besser stabilisiert gegenüber Verformungen.
Da der T-Träger 602 auch nahe der Rotationsachse liegt, verändert sich das rotatorische Trägheitsmoment zwischen den Spiegeln 3 der Fig. 16 und der Fig. 18 nur unwesentlich.
Da die Rippe 602 nur im zentralen Bereich der Rotationsachse angebracht ist, müssen noch Rippen 601 nach außen geführt werden um auch die außen liegenden Teil des
Spiegels 3 zu stabilisieren. Die Anzahl und die Ausführung der Rippen 601 hängt von der konkreten Ausführung ab. Die optimale Lage und Form kann z.B. mit Berechnungsprogrammen ermittelt werden.
Fig. 19 zeigt eine schematische Darstellung einer Ausführungsform einer erfindungsge- mäßen Spiegelanordnung S.
In Fig. 19 ist der Spiegel in der Mitte der Spule 20, also über der Spule 20 angeordnet. Im Inneren des quadratischen Spulenkörpers 2 befinden sich in der ersten Ebene die Federarme 4a - 4d, die den Bereich 40 des Stegs 41 kontaktieren, um den Spiegel 3 mit dem Spulenkörper 2 zu verbinden. Der Spulenkörper 2 ist mit zwei zweiten Federn 5 mit dem Rahmen 1 gekoppelt.
Fig. 20 zeigt eine schematische Darstellung der Ausführungsform der erfindungsgemäßen Spiegelanordnung S der Figur 19 in eine Schnittansicht.
In der Ausführungsform der Figs. 19 und 20 schwingt der Spulenkörper 2
gegen rotatorisch zum Spiegel 3 und ermöglicht so eine Vermeidung der AVT- Auskopplung der Schwingungsenergie. Die Bewegung des Spiegels 3 ist wie zuvor rotatorisch in Bewegungsrichtungen 100a, 100b und der Bereich 40 des Stegs 41 bewegt sich wie zuvor in Richtung 101 a, 101 b linear. Bewegt sich der Spiegel in Richtung 100a schwingt der Spulenkörper 2 in entgegengesetzter Richtung 1003a, 1004a. Eine leichte Bewegung des Spulenkörpers in Richtung 1010a, 1010b ist möglich.
Fig. 21 zeigt eine schematische Darstellung einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Spiegelanordnung S.
Das Verbindungselement 14, welches in Fig. 3 die Federarme 4a - 4d mit der Spule 20 koppelt, ist in Fig. 21 entfallen. Die Federarme 4a - 4d werden von dem Bereich 40 direkt zum Spulenkörper 2 geführt.
In einer Variante können die in Bild 21 gezeigten Federarme 4a - 4d z.B. durch eine Blattfeder ersetzt werden. Fig. 22 zeigt eine schematische Darstellung einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Spiegelanordnung S, welche auf der Spiegelanordnung S der Fig. 1 basiert.
Die Spiegelanordnung S weist ferner zwei zweite Federn 5 auf, die die Spule mit der AVT verbinden. An der ersten Spule F ist eine erste Messvorrichtung M1 angeordnet, welche die Bewegung des Spiegels Sp erfasst. Ferner ist an einer der zweiten Spulen 5 eine zweite Messvorrichtung M2 angebracht, welche die Dehnung bzw. die Bewegung der zweiten Spule und damit die Bewegung des einfach resonanten Systems aus Spule Su, Feder F und Spiegel Sp erfasst. Die erste und die zweite Messvorrichtung M1 , M2 sind mit einer Steuereinrichtung ST gekoppelt, welche basierend auf den Messwerten der ersten und zweiten Messvorrichtung M1 , M2 die Spule Su ansteuern.
Obwohl die vorliegende Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele vorstehend beschrieben wurde, ist sie darauf nicht beschränkt, sondern auf vielfältige Art und Weise modifizierbar. Insbesondere lässt sich die Erfindung in mannigfaltiger Weise verändern oder modifizieren, ohne vom Kern der Erfindung abzuweichen.

Claims

Ansprüche
1 . Spiegelanordnung (S), mit einem Spiegel (Sp, 3), der schwingend gelagert ist; mit einer Spule (Su, 20); mit mindestens einer ersten Feder (F), die den Spiegel (Sp, 3) und die Spule (Su, 20) derart miteinander koppelt, dass die Spule (Su, 20) als Gegengewicht zu dem schwingenden Spiegel (Sp, 3) angeordnet ist.
2. Spiegelanordnung nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Spiegel (Sp, 3) dazu ausgebildet ist, rotatorisch zu schwingen; und die mindestens eine erste Feder (F) den Spiegel (Sp, 3) und die Spule (Su, 20) derart koppelt, dass die Spule (Su, 20) entgegen der Bewegungsrichtung des Spiegels (Sp, 3) schwingt.
3. Spiegelanordnung nach einem der Ansprüche 1 und 2,
mit einem Rahmen (1 ); mit mindestens einer zweiten Feder (5), insbesondere einer in mindestens einer Richtung biegeschwachen oder weichen Feder, die den Rahmen (1 ) mit dem Spiegel (Sp, 3) und/oder der Spule (Su, 20) und/oder der mindestens einen ersten Feder (F) koppelt.
4. Spiegelanordnung nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Spule (Su, 20) einen Spulenkörper (2), insbesondere einen Spulenkörper (2) mit einer Kavität (6), und eine Spulenwicklung (7) aufweist, die an dem Spulenkörper (2) angeordnet ist.
5. Spiegelanordnung nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine erste Feder (F) und die Spule (Su, 20) in einer ersten Ebene angeordnet sind und der Spiegel (Sp, 3) über der ersten Ebene in einer zweiten Ebene angeordnet ist, die parallel zu der ersten Ebene liegt, wobei der Spiegel (Sp, 3) insbesondere über einen Steg (41 ) einer vorgegebenen Länge mit der mindestens einen ersten Feder (F) gekoppelt ist.
6. Spiegelanordnung nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass die mindestens eine erste Feder (F) vier Federarme (4a, 4b, 4c, 4d) aufweist, welche mäanderförmig ausgebildet sind und welche an deren einem Ende mit dem Steg (41 ) gekoppelt sind, oder dass die mindestens eine erste Feder (F) zwei Federarme (4a, 4b, 4c, 4d) aufweist, welche kreisförmig ausgebildet sind und welche an deren einem Ende mit dem Steg (41 ) gekoppelt sind, wobei die Federarme (4a, 4b, 4c, 4d) an deren anderem Ende mit einem Verbindungselement (14) gekoppelt sind, welches die mindestens eine erste Feder (F) mit der Spule (Su, 20) koppelt, oder wobei die Federarme (4a, 4b, 4c, 4d) an deren anderem Ende direkt mit der Spule (Su, 20) gekoppelt sind.
7. Spiegelanordnung nach einem der vorherigen Ansprüche,
mit einem Gehäuse (G), welches zumindest den Spiegel (Sp, 3) und die Spule (Su, 20) und die mindestens eine erste Feder (F) umschließt, wobei das Gehäuse (G) insbesondere einen geringeren Luftdruck, insbesondere ein Vakuum, aufweist, als die Umgebung des Gehäuses (G) und hermetisch dicht verschlossen ist.
8. Spiegelanordnung nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Gehäuse (G) über dem Spiegel (Sp, 3) zumindest teilweise durchlässig für Laserstrahlen ist oder über dem Spiegel (Sp, 3) ein Fenster, insbesondere ein gegenüber der ersten Ebene oder der zweiten Ebene schräg gestelltes Fenster, aufweist, welches durchlässig für Laserstrahlen ist,
9. Spiegelanordnung nach einem der Ansprüche 7 oder 8,
mit einem Magneten (200), insbesondere einem Dauermagneten (200), welcher an dem Gehäuse (G) derart angeordnet ist, dass die Spule (Su, 20) in dem Magnetfeld des Magneten (200) liegt.
10. Spiegelanordnung nach Anspruch 9,
mit einem Flussleitblech (201 ), welches derart an dem Magneten (200) angeordnet ist, dass das Magnetfeld des Magneten (200) die erste Ebene im Bereich der Spule (Su, 20) annähernd senkrecht oder annähernd waagrecht durchdringt.
1 1 . Spiegelanordnung nach einem der vorherigen Ansprüche,
mit mindestens einer ersten Messvorrichtung (M1 ), insbesondere mindestens einem piezoresistiven Widerstand, welche dazu ausgebildet ist, die Spiegelauslenkung des Spiegels (Sp, 3) zu erfassen, und welche insbesondere auf der mindestens einen ersten Feder (F) angeordnet ist.
12. Spiegelanordnung nach Anspruch 3,
mit mindestens einer zweiten Messvorrichtung (M2), insbesondere mindestens einem piezoresistiven Widerstand, welche dazu ausgebildet ist, die Auslenkung der Gruppe aus dem Spiegel (Sp, 3) und/oder der Spule (Su, 20) und/oder der mindestens einen ersten Feder (F) zu erfassen, und welche insbesondere auf der mindestens einen zweiten Feder (5) angeordnet ist.
13. Spiegelanordnung nach Anspruch 12,
mit einer Steuereinrichtung (ST), welche dazu ausgebildet ist, basierend auf den Messwerten der mindestens einen ersten Messvorrichtung (M1 ) und/oder der mindestens einen zweiten Messvorrichtung (M2) die Spule (Su, 20) derart anzusteuern, dass die Gruppe aus dem Spiegel (Sp, 3) und/oder der Spule (Su, 20) und/oder der mindestens einen ers- ten Feder (F) mit einer vorgegebenen Frequenz angeregt wird, oder die Spule (Su, 20) derart anzusteuern, dass von außen auftretenden Anregungen aktiv entgegengesteuert wird.
14. Spiegelanordnung nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Spiegel (Sp, 3) eine Basisplatte aufweist, auf deren Oberseite die Spiegelfläche angeordnet ist und auf deren Unterseite ein Versteifungselement (601 ) angeordnet ist, welches dazu ausgebildet ist, den Spiegel (Sp, 3) mechanisch zu stabilisieren.
15. Projektionseinrichtung,
mit einer Lichtquelle (L);
mit mindestens einer Spiegelanordnung (S) nach einem der Ansprüche 1 bis 14; und mit einer Steuerung (SE) zur Ansteuerung der mindestens einen Spiegelanordnung (S).
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