DE102015219447A1

DE102015219447A1 - Micromirror arrangement and method for calibrating a micromirror arrangement

Info

Publication number: DE102015219447A1
Application number: DE102015219447.7A
Authority: DE
Inventors: Mohamad lyad Al Dibs; Dominik Messner; Frederic Njikam Njimonzie
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2015-10-08
Filing date: 2015-10-08
Publication date: 2017-04-13

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft die Kalibrierung eines Positionssignals in einer Mikrospiegelanordnung. Hierzu wird ein Lichtstrahl durch einen Mikrospiegel der Mikrospiegelanordnung auf einen Lichtdetektor an einer vorbestimmten Position abgelenkt. Durch Auswertung eines Positionssignals von einem Positionsdetektor, das zum Zeitpunkt der Detektion des abgelenkten Lichtstrahls auf den Lichtdetektor ausgegeben wird, können Korrekturparameter für Abweichungen in dem Positionssignal berechnet werden. Durch zusätzliche Auswertung der jeweiligen Temperatur kann insbesondere auch eine temperaturabhängige Korrektur des Positionssignals bestimmt werden.The present invention relates to the calibration of a position signal in a micromirror arrangement. For this purpose, a light beam is deflected by a micromirror of the micromirror arrangement onto a light detector at a predetermined position. By evaluating a position signal from a position detector output to the light detector at the time of detecting the deflected light beam, correction parameters for deviations in the position signal can be calculated. By additionally evaluating the respective temperature, a temperature-dependent correction of the position signal can be determined in particular.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Mikrospiegelanordnung und ein Verfahren zum Kalibrieren einer Mikrospiegelanordnung. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine Mikrospiegelanordnung zum Ablenken eines Lichtstrahls von einer Laserquelle sowie ein Verfahren zum Kalibrieren einer solchen Mikrospiegelanordnung.The present invention relates to a micromirror arrangement and a method for calibrating a micromirror arrangement. In particular, the present invention relates to a micromirror arrangement for deflecting a light beam from a laser source and to a method for calibrating such a micromirror arrangement.

Stand der TechnikState of the art

Laserstrahlen werden in zahlreichen Anwendungsgebieten eingesetzt. Beispielsweise finden Laserstrahlen Anwendung für die optische Abtastung einer Umgebung (LIDAR), in Projektoren oder in modernen Beleuchtungsvorrichtungen, wie zum Beispiel in Fahrzeugscheinwerfern Verwendung. Dabei wird in der Regel von einer Laserquelle ein Lichtstrahl emittiert, der anschließend mittels eines oder mehrerer beweglicher Spiegel abgelenkt wird, um mittels des Laserstrahls ein vorgegebenes Muster zu beschreiben. Für eine präzise Steuerung des Laserstrahls müssen die Spiegelelemente zur Ablenkung des Laserstrahls sehr präzise angesteuert werden. Insbesondere muss die aktuelle Position der Spiegelelemente stets genau erfasst und ausgewertet werden können. Hierzu werden in der Regel die Ablenkvorrichtungen mit den Mikrospiegeln nach der Herstellung kalibriert. Laser beams are used in numerous fields of application. For example, laser beam find use for the optical scanning of an environment (LIDAR), in projectors or in modern lighting devices, such as in vehicle headlights use. As a rule, a light beam is emitted by a laser source which is subsequently deflected by means of one or more movable mirrors in order to describe a predetermined pattern by means of the laser beam. For precise control of the laser beam, the mirror elements for deflecting the laser beam must be controlled very precisely. In particular, the current position of the mirror elements must always be accurately recorded and evaluated. For this purpose, the deflection devices are usually calibrated with the micromirrors after manufacture.

Da sich die Ablenkvorrichtungen mit den Mikrospiegeln während des Betriebs erwärmen können, müssen auch thermische Einflüsse bei der Ansteuerung der Spiegel und insbesondere bei der Auswertung der aktuellen Position der Spiegelelemente berücksichtigt werden.Since the deflection devices with the micromirrors can heat up during operation, thermal influences must also be taken into account when controlling the mirrors and, in particular, when evaluating the current position of the mirror elements.

Aufgrund der Miniaturisierung finden zur Ablenkung der Lichtstrahlen von Laserquellen zunehmend auch sogenannte Mikrospiegelanordnungen Anwendung. Die Erfassung der Ablenkung eines Mikrospiegels in einer solchen Mikrospiegelanordnung kann dabei beispielsweise mit bekannten elektrostatischen, piezo-resistiven oder elektro-magnetischen Sensoren erfasst werden. Alle diese Sensoren weisen dabei eine Temperaturabhängigkeit auf, die sowohl einen thermischen Offset als auch eine thermische Sensitivität umfasst. Um diese Temperatureffekte bei den Sensorsignalen zu korrigieren, werden Temperaturkoeffizienten der Sensorelemente normalerweise im Voraus ermittelt. Due to the miniaturization, so-called micromirror arrangements are increasingly being used for deflecting the light beams of laser sources. The detection of the deflection of a micromirror in such a micromirror arrangement can be detected, for example, with known electrostatic, piezo-resistive or electro-magnetic sensors. All of these sensors have a temperature dependence, which includes both a thermal offset and a thermal sensitivity. In order to correct these temperature effects on the sensor signals, temperature coefficients of the sensor elements are normally determined in advance.

Die deutsche Gebrauchsmusteranmeldung DE 88 04 598 U1 beschreibt ein Verfahren zur Kompensation eines thermischen Offsets und eines thermischen Sensitivitätsfehlers. The German utility model application DE 88 04 598 U1 describes a method for compensating a thermal offset and a thermal sensitivity error.

Es besteht daher ein Bedarf nach einer Mikrospiegelanordnung, die eine präzise Erfassung der Lage eines Mikrospiegels ermöglicht. Insbesondere besteht ein Bedarf nach einer Mikrospiegelanordnung, die auch bei schwankenden Umgebungsbedingungen, wie zum Beispiel schwankenden Temperaturen, stets eine präzise Ermittlung der Position des Mikrospiegels ermöglicht.There is therefore a need for a micromirror arrangement which enables precise detection of the position of a micromirror. In particular, there is a need for a micromirror arrangement which always allows a precise determination of the position of the micromirror even under fluctuating environmental conditions, such as, for example, fluctuating temperatures.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Hierzu schafft die vorliegende Erfindung gemäß einem ersten Aspekt eine Mikrospiegelanordnung mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 1.For this purpose, the present invention according to a first aspect provides a micromirror arrangement with the features of independent patent claim 1.

Demgemäß schafft die vorliegende Erfindung eine Mikrospiegelanordnung zum Ablenken eines Lichtstrahls von einer Laserquelle mit einem auslenkbaren Mikrospiegel, einem Positionsdetektor, einem Fensterelement, einem Lichtdetektor und einer Recheneinrichtung. Der Positionsdetektor ist dazu ausgelegt, ein zu einer Auslenkung des Mikrospiegels korrespondierendes Positionssignal bereitzustellen. Das Fensterelement umfasst ein Fenster, das für den Lichtstrahl der Laserquelle transparent ist. Weiterhin umfasst das Fensterelement einen opaken Rahmen, das heißt, der Rahmen ist für den Lichtstrahl der Laserquelle nicht transparent. Das Fensterelement ist zwischen dem Mikrospiegel und der Laserquelle angeordnet. Der Lichtdetektor ist dazu ausgelegt, den Lichtstrahl von der Laserquelle zu detektieren. Dabei ist der Lichtdetektor an einer vorbestimmten Position innerhalb der Mikrospiegelanordnung angeordnet. Insbesondere kann der Lichtdetektor dabei an dem Rahmen des Fensterelements angeordnet sein. Die Recheneinrichtung ist dazu ausgelegt, basierend auf dem von dem Positionsdetektor bereitgestellten Positionssignal Kalibrierdaten zu berechnen. Dabei wertet die Recheneinrichtung das Positionssignal aus, das zu dem Zeitpunkt bereitgestellt wurde, zu dem der Lichtdetektor den Lichtstrahl von der Laserquelle detektiert hat. Accordingly, the present invention provides a micromirror arrangement for deflecting a light beam from a laser source having a deflectable micromirror, a position detector, a window element, a light detector, and a computing device. The position detector is designed to provide a position signal corresponding to a deflection of the micromirror. The window element comprises a window, which is transparent to the light beam of the laser source. Furthermore, the window element comprises an opaque frame, that is, the frame is not transparent to the light beam of the laser source. The window element is arranged between the micromirror and the laser source. The light detector is designed to detect the light beam from the laser source. In this case, the light detector is arranged at a predetermined position within the micromirror arrangement. In particular, the light detector can be arranged on the frame of the window element. The computing device is designed to calculate calibration data based on the position signal provided by the position detector. At this time, the calculating means evaluates the position signal provided at the time the light detector detects the light beam from the laser source.

Gemäß einem weiteren Aspekt schafft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Kalibrieren einer Mikrospiegelanordnung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 8.According to a further aspect, the present invention provides a method for calibrating a micromirror arrangement with the features of patent claim 8.

Demgemäß schafft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Kalibrierung einer Mikrospiegelanordnung zum Ablenken eines Lichtstrahls von einer Laserquelle mit den Schritten des Auslenkens eines Mikrospiegels der Mikrospiegelanordnung und des Detektierens des Lichtstrahls von der Laserquelle an einer vorbestimmten Position in der Mikrospiegelanordnung. Ferner umfasst das Verfahren die Schritte des Bereitstellens eines Positionssignals, das zu der Auslenkung des ausgelenkten Mikrospiegels korrespondiert und des Berechnens von Kalibrierdaten basierend auf dem Positionssignal, das zu dem Zeitpunkt bereitgestellt worden ist, zu dem der Lichtstrahl von der Laserquelle an der vorbestimmten Position der Mikrospiegelanordnung detektiert worden ist.Accordingly, the present invention provides a method of calibrating a micro-mirror assembly for deflecting a light beam from a laser source comprising the steps of deflecting a micromirror of the micromirror assembly and detecting the light beam from the laser source at a predetermined position in the micromirror assembly. Furthermore, the method comprises the steps of providing a position signal corresponding to the deflection of the deflected micromirror and calculating calibration data based on the position signal provided at the time to which the light beam has been detected by the laser source at the predetermined position of the micromirror array.

Vorteile der Erfindung Advantages of the invention

Der vorliegenden Erfindung liegt die Idee zugrunde, an zumindest einer vorbestimmten Position innerhalb der Mikrospiegelanordnung einen abgelenkten Laserstrahl zu detektieren. Wenn diese Position innerhalb der Mikrospiegelanordnung sehr genau bekannt ist, kann daraufhin eine mögliche Abweichung in dem von einem Positionsdetektor des Mikrospiegels bereitgestellten Positionssignal ermittelt werden. Durch Auswertung dieser Abweichung in dem Positionssignal für den Mikrospiegel können daraufhin Korrekturparameter berechnet werden, um aus dem von dem Lagesensor bereitgestellten Positionssignal auf die tatsächliche Position des Mikrospiegels zu schließen.The present invention is based on the idea of detecting a deflected laser beam at at least one predetermined position within the micromirror arrangement. If this position within the micromirror arrangement is known very accurately, then a possible deviation in the position signal provided by a position detector of the micromirror can be determined. By evaluating this deviation in the position signal for the micromirror, correction parameters can then be calculated in order to deduce the actual position of the micromirror from the position signal provided by the position sensor.

Auf diese Weise können für jeden Positionsdetektor in der Mikrospiegelanordnung individuell die erforderlichen Korrekturparameter berechnet werden. Hierdurch entfällt eine aufwändige und somit auch kostenintensive Kalibrierung der Mikrospiegelanordnung unmittelbar nach der Fertigung, wie sie bisher durchgeführt werden muss.In this way, the required correction parameters can be calculated individually for each position detector in the micromirror arrangement. This eliminates a costly and therefore costly calibration of the micromirror arrangement immediately after the production, as has been done so far.

Darüber hinaus ermöglicht die erfindungsgemäße Mikrospiegelanordnung zu nahezu jedem beliebigen Zeitpunkt eine Bestimmung einer Abweichung in dem Positionssignal des Positionsdetektors. Somit können auch zu späteren Zeitpunkten und insbesondere auch während des Betriebs der Mikrospiegelanordnung nahezu jederzeit die erforderlichen Korrekturparameter bestimmt werden. In addition, the micromirror arrangement according to the invention makes it possible to determine a deviation in the position signal of the position detector at almost any desired time. Thus, the required correction parameters can be determined almost at any time and in particular also during operation of the micromirror arrangement almost at any time.

Da die erforderlichen Korrekturparameter auch zu späteren Zeitpunkten erneut bestimmt werden können, ist es auf diese Weise möglich auch weitere Einflüsse aufgrund von Alterung oder ähnliches zu berücksichtigen und in die Bestimmung von Kalibrierdaten für die Kompensation möglicher Abweichungen in dem Positionssignal mit einzubeziehen.Since the required correction parameters can also be determined again at later times, it is possible in this way also to take into account further influences due to aging or the like and to include them in the determination of calibration data for the compensation of possible deviations in the position signal.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist der Rahmen des Fensterelements eine Unterseite auf, die in Richtung des Mikrospiegels weist. Dabei kann der Lichtdetektor an der Unterseite des Rahmens des Fensterelements angeordnet sein. Insbesondere kann der Lichtdetektor dabei in der Nähe einer Kante zwischen Rahmen und Fenster des Fensterelements angeordnet sein. Auf diese Weise ist der Lichtdetektor sehr gut gegen mögliche Störeinflüsse aufgrund von Fremdlicht oder ähnlichem geschützt. Darüber hinaus reicht in diesem Fall nur eine geringfügig weitere Auslenkung des Mikrospiegels aus, um den Lichtstrahl der Laserquelle auf den Lichtdetektor abzulenken. Da der Lichtstrahl dabei auf den Lichtdetektor und gegebenenfalls auch auf den opaken Rahmen des Fensterelements trifft, erfolgt dabei keine ungewollte Emission des Lichtstrahls außerhalb der Mikrospiegelanordnung.According to a further embodiment, the frame of the window element has an underside facing in the direction of the micromirror. In this case, the light detector can be arranged on the underside of the frame of the window element. In particular, the light detector can be arranged in the vicinity of an edge between the frame and the window of the window element. In this way, the light detector is very well protected against possible interference due to extraneous light or the like. In addition, in this case, only a slightly further deflection of the micromirror is sufficient to deflect the light beam of the laser source onto the light detector. Since the light beam strikes the light detector and optionally also the opaque frame of the window element, no unwanted emission of the light beam takes place outside the micromirror arrangement.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst der Lichtdetektor eine Mehrzahl von Detektionselementen. Jedes dieser Detektionselemente kann dabei dazu ausgelegt sein, den Lichtstrahl von der Laserquelle zu detektieren. Durch die Verwendung von mehreren Detektionselementen für die Detektion des Lichtstrahls von der Laserquelle kann der Lichtstrahl von der Laserquelle an unterschiedlichen Positionen innerhalb der Mikrospiegelanordnung detektiert werden. Auf diese Weise ist es möglich, die Genauigkeit bei der Bestimmung der Kalibrierdaten zu erhöhen. Insbesondere können dabei neben der Ermittlung eines reinen Offsets auch Kalibrierdaten für eine Sensitivität aufgrund eines Temperatureffekts oder ähnlichem ermittelt werden.According to a further embodiment, the light detector comprises a plurality of detection elements. Each of these detection elements can be designed to detect the light beam from the laser source. Through the use of multiple detection elements for the detection of the light beam from the laser source, the light beam from the laser source can be detected at different positions within the micromirror array. In this way it is possible to increase the accuracy in the determination of the calibration data. In particular, in addition to the determination of a pure offset, calibration data for a sensitivity based on a temperature effect or the like can also be determined.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind die Detektionselemente der Mehrzahl von Detektionselementen an Positionen mit unterschiedlichem Abstand zu einer Kante zwischen dem Fenster und dem Rahmen des Fensterelements angeordnet. Auf diese Weise können beispielsweise unterschiedliche Auslenkungen des Mikrospiegels detektiert werden und somit auch zu diesen unterschiedlichen Auslenkungen korrespondierende Abweichungen im Positionssignal vom Positionsdetektor ausgewertet werden.According to a further embodiment, the detection elements of the plurality of detection elements are arranged at positions at different distances to an edge between the window and the frame of the window element. In this way, for example, different deflections of the micromirror can be detected, and thus deviations in the position signal corresponding to these different deflections can also be evaluated by the position detector.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind an mindestens zwei gegenüberliegenden Kanten zwischen dem Fenster und dem Rahmen des Fensterelements Detektionselemente angeordnet. Auf diese Weise kann der Lichtstrahl von der Laserquelle an weit auseinanderliegenden Positionen detektiert werden, wodurch die Genauigkeit bei der Bestimmung der Kalibrierdaten ebenfalls gesteigert werden kann.According to a further embodiment, detection elements are arranged on at least two opposite edges between the window and the frame of the window element. In this way, the light beam from the laser source can be detected at widely spaced positions, whereby the accuracy in the determination of the calibration data can also be increased.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind mehrere Detektionselemente parallel zu einer Kante zwischen dem Fenster und dem Rahmen des Fensterelements angeordnet. Auf diese Weise kann auch eine mögliche Abweichung des Laserstrahls detektiert werden, die seitlich (orthogonal) zur Ablenkung durch den Mikrospiegel erfolgt.According to a further embodiment, a plurality of detection elements are arranged parallel to an edge between the window and the frame of the window element. In this way, a possible deviation of the laser beam can be detected, which takes place laterally (orthogonally) for deflection by the micromirror.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst die Mikrospiegelanordnung einen Temperatursensor, der dazu ausgelegt ist, ein Temperatursignal bereitzustellen, das zu einer Temperatur der Mikrospiegelanordnung korrespondiert. Die Recheneinrichtung kann hierbei die Kalibrierdaten unter Verwendung des Temperatursignals berechnen, insbesondere unter Verwendung des Temperatursignals, da zu dem Zeitpunkt bereitgestellt worden ist, zu dem der Lichtdetektor den Lichtstrahl von der Laserquelle detektiert hat.According to a further embodiment, the micromirror arrangement comprises a temperature sensor which is designed to provide a temperature signal which corresponds to a temperature of the micromirror arrangement. In this case, the computing device can calculate the calibration data using the temperature signal, in particular using the temperature signal, since it was provided at the time to which the light detector has detected the light beam from the laser source.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens zur Kalibrierung einer Mikrospiegelanordnung berechnet der Schritt zum Berechnen von Kalibrierdaten einen Offset oder eine Sensitivität des bereitgestellten Positionssignals.According to another embodiment of the method for calibrating a micromirror arrangement, the step for calculating calibration data calculates an offset or a sensitivity of the provided position signal.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens umfasst das Verfahren einen Schritt zum Modulieren des Lichtstrahls von der Laserquelle während des Detektierens des Lichtstrahls an der vorbestimmten Position der Mikrospiegelanordnung. Durch die Modulation des Lichtstrahls während des Detektierens kann gewährleistet werden, dass auch tatsächlich der Lichtstrahl von der Laserquelle detektiert wird. Somit können gegebenenfalls mögliche Fehldetektionen aufgrund von Streulicht oder ähnlichem eliminiert werden.According to another embodiment of the method, the method comprises a step of modulating the light beam from the laser source while detecting the light beam at the predetermined position of the micromirror assembly. By the modulation of the light beam during the detection can be ensured that actually the light beam is detected by the laser source. Thus, if necessary, possible misdetections due to stray light or the like can be eliminated.

Gemäß einem weiteren Aspekt schafft die vorliegende Erfindung eine Beleuchtungsvorrichtung mit einer erfindungsgemäßen Mikrospiegelanordnung und einer Laserquelle, die dazu ausgelegt ist, einen Lichtstrahl in Richtung der Mikrospiegelanordnung zu emittieren. Insbesondere kann es sich bei der Beleuchtungsvorrichtung beispielsweise um eine Lichtquelle, wie zum Beispiel einen Fahrzeugscheinwerfer für ein Kraftfahrzeug oder ähnliches, einen Projektor, oder eine Scanvorrichtung, wie zum Beispiel LIDAR, handeln.According to a further aspect, the present invention provides a lighting device with a micromirror arrangement according to the invention and a laser source which is designed to emit a light beam in the direction of the micromirror arrangement. In particular, the lighting device may, for example, be a light source, such as a vehicle headlight for a motor vehicle or the like, a projector, or a scanning device, such as LIDAR.

Weitere Ausführungsformen und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen.Further embodiments and advantages of the present invention will become apparent from the following description with reference to the accompanying drawings.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

Dabei zeigen:Showing:

1: eine schematische Darstellung einer Beleuchtungsvorrichtung mit einer Mikrospiegelanordnung gemäß einer Ausführungsform; 1 FIG. 1 shows a schematic illustration of a lighting device with a micromirror arrangement according to an embodiment; FIG.

2: eine schematische Darstellung einer Mikrospiegelanordnung gemäß einer weiteren Ausführungsform; 2 a schematic representation of a micromirror arrangement according to a further embodiment;

3: eine schematische Darstellung eines Fensterelements einer Mikrospiegelanordnung gemäß einer Ausführungsform; und 3 FIG. 2 is a schematic representation of a window element of a micromirror arrangement according to an embodiment; FIG. and

4: eine schematische Darstellung eines Verfahrens, wie es einer Ausführungsform zugrunde liegt. 4 : A schematic representation of a method, as it is based on an embodiment.

Ausführungsformen der Erfindung Embodiments of the invention

1 zeigt eine schematische Darstellung einer Beleuchtungsvorrichtung mit einer Mikrospiegelanordnung 1 gemäß einer Ausführungsform. Die Beleuchtungsvorrichtung umfasst eine Laserquelle 2 und eine Mikrospiegelanordnung 1. Die Laserquelle 2 emittiert einen Lichtstrahl 20. Der Lichtstrahl 20 ist dabei in Richtung der Mikrospiegelanordnung 1 gerichtet und wird durch die Mikrospiegelanordnung 1 abgelenkt. Obwohl in diesem und auch in den nachfolgenden Ausführungsbeispielen jeweils nur eine Mikrospiegelanordnung 1 zum Ablenken des Lichtstrahls 20 von der Laserquelle 2 dargestellt ist, so ist die vorliegende Erfindung nicht hierauf beschränkt. Alternativ ist es ebenso möglich, den Lichtstrahl 20 der Laserquelle 2 durch mehr als eine Mikrospiegelanordnung 1 abzulenken. Bei der Mikrospiegelanordnung 1 kann es sich insbesondere um ein mikroelektromechanisches System (MEMS) handeln. Insbesondere können die Ablenkeinheit für den Mikrospiegel 11 sowie gegebenenfalls auch der Positionsdetektor 12 als mikroelektromechanisches System ausgeführt werden. 1 shows a schematic representation of a lighting device with a micromirror arrangement 1 according to one embodiment. The lighting device comprises a laser source 2 and a micromirror arrangement 1 , The laser source 2 emits a beam of light 20 , The light beam 20 is in the direction of the micromirror arrangement 1 directed and is through the micromirror arrangement 1 distracted. Although only one micromirror arrangement is used in this and also in the following exemplary embodiments 1 for deflecting the light beam 20 from the laser source 2 is shown, the present invention is not limited thereto. Alternatively, it is also possible to use the light beam 20 the laser source 2 by more than one micromirror arrangement 1 distract. In the micromirror arrangement 1 it may in particular be a microelectromechanical system (MEMS). In particular, the deflection unit for the micromirror 11 and possibly also the position detector 12 be performed as a microelectromechanical system.

Die Mikrospiegelanordnung 1 umfasst einen Mikrospiegel 11. Dieser Mikrospiegel 11 kann beispielsweise über eine hier nicht dargestellte Ablenkeinrichtung abgelenkt werden. Hierzu kann der Mikrospiegel 11 beispielsweise entlang einer Achse geschwenkt werden. Darüber hinaus ist es ebenso möglich, dass der Mikrospiegel 11 entlang zwei, vorzugsweise senkrecht zueinander stehenden, Achsen geschwenkt werden kann. Die aktuelle Auslenkung des Mikrospiegels 11 kann dabei über einen Positionsdetektor 12 ermittelt werden. Dieser Positionsdetektor 12 kann beispielsweise ein Positionssignal bereitstellen, das zu der aktuellen detektierten Position des Mikrospiegels 11 korrespondiert. Bei dem Positionssignal kann es sich dabei um ein beliebiges digitales oder analoges Ausgangssignal handeln. Beispielsweise kann das Positionssignal als ein Spannungswert ausgegeben werden, dessen Höhe zu der Auslenkung des Mikrospiegels 11 korrespondiert. Ferner ist es ebenso denkbar, dass das Positionssignal ein digitales Signal ist, bei dem die detektierte Position des Mikrospiegels 11 als binäres Signal bereitgestellt wird. Zum Schutz des Mikrospiegels 11 und der weiteren Komponenten ist der Mikrospiegel 11 in ein Gehäuse 16 eingebettet. Dabei ist an mindestens einer Seite der Mikrospiegelanordnung 1 zwischen dem Mikrospiegel 11 und der Laserquelle 2 ein Fensterelement 13 angeordnet. Dieses Fensterelement 13 umfasst ein transparentes Fenster 13-1, das von einem opaken, also nicht-transparenten Rahmen 13-2 umschlossen ist. Das Fenster 13-1 kann dabei beispielsweise als quadratisches oder rechtwinkeliges Fenster 13-1 ausgeführt sein. Darüber hinaus sind auch beliebige andere Formen für das Fenster 13-1 möglich. Das Fenster ist dabei insbesondere für Licht im Wellenlängenbereich des Lichtstrahls 20 von der Laserquelle 2 transparent. The micromirror arrangement 1 includes a micromirror 11 , This micromirror 11 can be deflected for example via a deflection device, not shown here. For this purpose, the micromirror 11 for example, be pivoted along an axis. In addition, it is also possible that the micromirror 11 along two, preferably mutually perpendicular, axes can be pivoted. The current deflection of the micromirror 11 can do this via a position detector 12 be determined. This position detector 12 For example, it may provide a position signal corresponding to the current detected position of the micromirror 11 corresponds. The position signal may be any digital or analog output signal. For example, the position signal can be output as a voltage value whose height is the deflection of the micromirror 11 corresponds. Furthermore, it is also conceivable that the position signal is a digital signal in which the detected position of the micromirror 11 is provided as a binary signal. To protect the micromirror 11 and the other components is the micromirror 11 in a housing 16 embedded. In this case, the micromirror arrangement is on at least one side 1 between the micromirror 11 and the laser source 2 a window element 13 arranged. This window element 13 includes a transparent window 13-1 that of an opaque, that is not transparent frame 13-2 is enclosed. The window 13-1 can be used, for example, as a square or rectangular window 13-1 be executed. In addition, any other forms for the window 13-1 possible. The window is especially for light in Wavelength range of the light beam 20 from the laser source 2 transparent.

Innerhalb des Gehäuses 16 der Mikrospiegelanordnung 1 ist dabei an mindestens einer vorbestimmten Position ein Lichtdetektor 14 angeordnet. Grundsätzlich kann dabei die Position des Lichtdetektors 14 innerhalb vorgegebenen Grenzen beliebig gewählt werden, solange es durch den Mikrospiegel 11 möglich ist, den Lichtstrahl 20 von der Laserquelle 2 derart abzulenken, dass er auf den Lichtdetektor 14 treffen kann. Vorzugsweise ist der Lichtdetektor 14 an einer Unterseite des Fensterelements 13 angeordnet. Diese Unterseite des Fensterelements 13 weist dabei in Richtung des Mikrospiegels 11 und ist der Oberseite, die in Richtung der Laserquelle 2 weist, gegenüberliegend. Vorzugsweise ist dabei der Lichtdetektor 14 am Rahmen 13-2 des Fensterelements 13 angeordnet. Zum Schutz vor Streulicht oder anderen Störeinflüssen kann der Lichtdetektor 14 durch ein geeignetes Abschirmelement 17 abgeschirmt werden. Beispielsweise kann dieses Abschirmelement 17 zwischen dem Lichtdetektor 14 und dem Fenster 13-1 des Fensterelements 13 angeordnet sein. Inside the case 16 the micromirror arrangement 1 is at least one predetermined position, a light detector 14 arranged. Basically, the position of the light detector can 14 be chosen arbitrarily within given limits, as long as it passes through the micromirror 11 possible is the light beam 20 from the laser source 2 so divert it to the light detector 14 can meet. Preferably, the light detector 14 on an underside of the window element 13 arranged. This underside of the window element 13 points in the direction of the micromirror 11 and is the top facing the laser source 2 points, opposite. Preferably, the light detector is 14 at the frame 13-2 of the window element 13 arranged. To protect against stray light or other interference, the light detector 14 by a suitable shielding element 17 be shielded. For example, this shielding 17 between the light detector 14 and the window 13-1 of the window element 13 be arranged.

Der Positionsdetektor 12 stellt dabei sein zu der Auslenkung des Mikrospiegels 11 korrespondierendes Positionssignal an einer Recheneinrichtung 15 bereit. Darüber hinaus ist die Recheneinrichtung 15 mit dem Lichtdetektor 14 verbunden. Detektiert der Lichtdetektor 14, dass der Lichtstrahl 20 der Laserquelle 2 auf den Lichtdetektor 14 trifft, so stellt der Lichtdetektor 14 der Recheneinrichtung 13 ein entsprechendes Detektionssignal bereit. Da die Position des Lichtdetektors 14 innerhalb der Mikrospiegelanordnung 1 genau bekannt ist, kann die Recheneinrichtung 13 daraufhin das von dem Positionsdetektor 12 bereitgestellte Positionssignal analysieren und gegebenenfalls Korrekturparameter bestimmen, die mögliche Abweichungen zwischen dem Positionssignal von dem Positionsdetektor 12 und der tatsächlichen Position, die anhand des durch den Lichtdetektor 14 detektierten Lichtstrahls ermittelt worden ist, bestimmen. Im einfachsten Fall kann auf diese Weise ein Offset ermittelt werden, also ein konstanter Wert, der jeweils zu dem Positionssignal von dem Positionsdetektor 12 hinzuaddiert bzw. abgezogen werden muss, um zu dem tatsächlichen Positionswert zu gelangen.The position detector 12 In this case, it is the deflection of the micromirror 11 corresponding position signal to a computing device 15 ready. In addition, the computing device 15 with the light detector 14 connected. Detects the light detector 14 that the light beam 20 the laser source 2 on the light detector 14 meets, so does the light detector 14 the computing device 13 a corresponding detection signal ready. Because the position of the light detector 14 within the micromirror arrangement 1 is known exactly, the computing device 13 then that of the position detector 12 analyze provided position signal and optionally determine correction parameters, the possible deviations between the position signal from the position detector 12 and the actual position, which is determined by the light detector 14 detected light beam has been determined determine. In the simplest case, an offset can be determined in this way, that is to say a constant value, which corresponds in each case to the position signal from the position detector 12 must be added or subtracted to get to the actual position value.

Für eine weitergehende, noch detailliertere Korrektur des Positionssignals von dem Positionsdetektor 12 ist es darüber hinaus auch möglich, dass der Lichtdetektor 14 mehrere Detektionselemente 14-i umfasst, die an verschiedenen Stellen innerhalb der Mikrospiegelanordnung 1 angeordnet sind. Beispielsweise kann der Lichtdetektor 14 mehrere voneinander beabstandete Detektionselemente 14-i umfassen. In diesem Fall kann der Mikrospiegel 11 derart abgelenkt werden, dass er nacheinander mehrere der Detektionselemente 14-i trifft. Die Recheneinrichtung 15 erfasst dabei jeweils zum Zeitpunkt des Lichtstrahls 20 durch das entsprechende Detektionselement 14-i das von dem Positionsdetektor 12 bereitgestellte Positionssignal und ordnet es der Position des jeweiligen Detektionselementes 14-i zu. Liegen für mehrere Detektionselemente 14-i die entsprechenden Positionssignale des Positionsdetektors 12 vor, so kann die Recheneinrichtung 15 daraufhin geeignete Korrekturparameter ermitteln, um aus dem von dem Positionsdetektor 12 bereitgestellten Positionssignal jeweils eine korrigierte Position für die Auslenkung des Mikrospiegels 12 zu ermitteln. Liegen auf diese Weise Positionssignale für mehr als ein Detektionselement 14-i vor, so kann neben einem konstanten Offset in dem Positionssignal des Positionsdetektors 12 auch eine weitergehende Korrektur, beispielsweise die Korrektur einer Sensitivität, das heißt eine vom Auslenkungswinkel des Mikrospiegels 11 abhängige Abweichung, bestimmen.For a further, more detailed correction of the position signal from the position detector 12 Moreover, it is also possible that the light detector 14 several detection elements 14-i includes, at various locations within the micromirror array 1 are arranged. For example, the light detector 14 a plurality of spaced apart detection elements 14-i include. In this case, the micromirror can 11 be deflected such that it successively more of the detection elements 14-i meets. The computing device 15 recorded in each case at the time of the light beam 20 through the corresponding detection element 14-i that from the position detector 12 provided position signal and assigns it to the position of the respective detection element 14-i to. Lying for several detection elements 14-i the corresponding position signals of the position detector 12 before, so can the computing device 15 then determine appropriate correction parameters to from the position of the detector 12 provided position signal in each case a corrected position for the deflection of the micromirror 12 to investigate. Lie in this way position signals for more than one detection element 14-i before, so in addition to a constant offset in the position signal of the position detector 12 also a more extensive correction, for example the correction of a sensitivity, that is, one of the deflection angle of the micromirror 11 dependent deviation, determine.

Darüber hinaus kann die Mikrospiegelanordnung 1 auch einen Temperatursensor 18 umfassen. In diesem Fall kann die Bestimmung der Korrekturparameter auch bei unterschiedlichen Betriebstemperaturen durchgeführt werden. Anschließend kann die Recheneinrichtung 15 die ermittelten Korrekturparameter auch im Zusammenhang mit der jeweils erfassten Temperatur berechnen. Auf diese Weise kann auch eine von der Temperatur abhängige Korrekturfunktion für das Positionssignal von dem Positionsdetektor 12 bestimmt werden.In addition, the micromirror arrangement 1 also a temperature sensor 18 include. In this case, the determination of the correction parameters can also be carried out at different operating temperatures. Subsequently, the computing device 15 calculate the determined correction parameters also in connection with the respectively detected temperature. In this way, also a temperature-dependent correction function for the position signal from the position detector 12 be determined.

Beispielsweise können zu Beginn eines Betriebs der Mikrospiegelanordnung 11 zunächst bei einer ersten Temperatur, z.B. der Umgebungstemperatur die Positionssignale des Positionsdetektors 12 bei einer Ablenkung des Lichtstrahls 20 auf den Lichtdetektor 14 bzw. die mehreren Detektorelemente 14-i erfasst werden. Steigt daraufhin während des Betriebs die Temperatur in der Mikrospiegelanordnung 1, so können bei einer oder mehreren weiteren Temperaturen erneut die Positionssignale des Positionsdetektors 12 bei einer Auslenkung des Lichtstrahls 20 auf den Lichtdetektor 14 bzw. die Detektionselemente 14-i erfasst werden. Daraufhin kann ein temperaturabhängiger Offset bzw. eine temperaturabhängige Sensitivität des Positionssignals von dem Positionsdetektor 12 durch die Recheneinheit 15 berechnet werden. In der Regel wird es dabei ausreichend sein, einen linearen Zusammenhang zwischen Temperatur und Offset bzw. Sensitivität des Positionssignals zu ermitteln. Darüber hinaus kann die Genauigkeit der Korrekturfunktion durch weitere Korrekturparameter höherer Ordnung präzisiert werden. Beispielsweise kann die Recheneinrichtung 15 für die Korrektur des thermischen Offsets in einem Spannungssignal, das zu der Position des Mikrospiegels 11 korrespondiert Korrekturfaktoren T_COi gemäß der folgenden Formel bestimmen: V = V₀ + T_CO1·(T_S – T₀) + T_CO2·(T_S – T₀)² + ... + T_COn·(T_S – T₀)ⁿ wobei V₀ das unkorrigierte Ausgangsignal von dem Positionsdetektor und V das korrigierte Ausgangsignal für die Positionsbestimmung darstellt. T_S ist die aktuelle Temperatur des Sensors und T₀ eine Bezugstemperatur, auf die der Positionsdetektor eingestellt worden ist.For example, at the beginning of an operation of the micromirror arrangement 11 first at a first temperature, eg the ambient temperature, the position signals of the position detector 12 at a deflection of the light beam 20 on the light detector 14 or the plurality of detector elements 14-i be recorded. Then, during operation, the temperature in the micromirror assembly increases 1 , so at one or more other temperatures again the position signals of the position detector 12 at a deflection of the light beam 20 on the light detector 14 or the detection elements 14-i be recorded. Then, a temperature-dependent offset or a temperature-dependent sensitivity of the position signal from the position detector 12 through the arithmetic unit 15 be calculated. As a rule, it will be sufficient to determine a linear relationship between temperature and offset or sensitivity of the position signal. In addition, the accuracy of the correction function can be specified by further higher-order correction parameters. For example, the computing device 15 for the correction of the thermal offset in a voltage signal corresponding to the position of the micromirror 11 Corresponds to correction factors T Determine _CO i according to the following formula: V = V ₀ + T _CO1 * (T _S - T ₀₎ + t _CO2 * (T _S - T ₀₎ ² + ... + T _Con * (T _S - T ₀₎ ⁿ where V _{0 represents} the uncorrected output signal from the position detector and V represents the corrected output signal for the position determination. T _S is the current temperature of the sensor and T _{0 is} a reference temperature to which the position detector has been set.

Analog kann die Recheneinrichtung 15 Korrekturkoeffizienten T_CSi für die Korrektur der thermischen Sensitivität gemäß der folgenden Formel berechnen: V = V₀·(1 + T_CS1·(T_S – T₀) + T_CS2·(T_S – T₀)² + ... + T_CSn·(T_S – T₀)ⁿ) Analogously, the computing device 15 Calculate correction coefficients T _CSi for the thermal sensitivity correction according to the following formula: V = V ₀ * (1 + T _CS1 * (T _s _-T ₀ ) + T _CS2 * (T _s _-T ₀ ) ² + ... + T _CSn * (T _s _-T ₀ ) ⁿ )

Die Genauigkeit der Korrekturfaktoren bzw. der Korrekturfunktion kann dabei durch eine steigende Anzahl von Detektionselementen 14-i des Lichtdetektors 14 innerhalb der Mikrospiegelanordnung 1 gesteigert werden. Wie in 1 beispielsweise dargestellt, können dabei mehrere Detektionselement 14-i mit unterschiedlichen Abständen von einer Kante zwischen Fenster 13-1 und Rahmen 13-2 des Fensterelements 13 angeordnet werden. Die hier dargestellte Anzahl von drei Detektionselementen 14-i ist nur beispielhaft zu verstehen und stellt keine Einschränkung der vorliegenden Erfindung dar. Darüber hinaus sind auch vier, fünf, zehn oder mehr Detektionselemente 14-i möglich. The accuracy of the correction factors or the correction function can be achieved by an increasing number of detection elements 14-i of the light detector 14 within the micromirror arrangement 1 be increased. As in 1 shown, for example, several detection element 14-i with different distances from an edge between windows 13-1 and frame 13-2 of the window element 13 to be ordered. The number of three detection elements shown here 14-i is merely exemplary and does not limit the present invention. In addition, four, five, ten or more detection elements are also included 14-i possible.

2 zeigt eine schematische Darstellung einer Mikrospiegelanordnung 1 gemäß einer weiteren Ausführungsform. Wie hier dargestellt, können die Detektionselemente 14-i des Lichtdetektors 14 auch an unterschiedlichen Seiten des Rahmens 13-2 angeordnet sein. In diesem Ausführungsbeispiel sind beispielsweise zwei Detektionselemente 14-1 und 14-4 an der Unterseite des Rahmens 13-2 angeordnet, wobei die beiden Detektionselemente 14-i im Bezug auf das Fenster 13-1 an gegenüberliegenden Seiten des Rahmens 13-2 angeordnet sind. Darüber hinaus sind auch beliebige weitere Positionen des Lichtdetektors 14 und der einzelnen Detektionselemente 14-i innerhalb der Mikrospiegelanordnung 1 möglich. Grundsätzlich ist es auch denkbar, den Lichtdetektor 14 auf der Oberseite des Fensterelements 13 anzuordnen. In diesem Fall kann der Lichtdetektor 14 beispielsweise Streulicht des Laserstrahls 20 detektieren, wenn der Laserstrahl 20 in eine vorbestimmte Richtung abgelenkt wird. Gegebenenfalls kann der Lichtstrahl 20 der Laserquelle 2 hierzu auch über weitere Reflexionselemente (hier nicht dargestellt) auf den Lichtdetektor 14 abgelenkt werden. 2 shows a schematic representation of a micromirror arrangement 1 according to a further embodiment. As shown here, the detection elements 14-i of the light detector 14 also on different sides of the frame 13-2 be arranged. In this embodiment, for example, two detection elements 14-1 and 14-4 at the bottom of the frame 13-2 arranged, wherein the two detection elements 14-i in relation to the window 13-1 on opposite sides of the frame 13-2 are arranged. In addition, any other positions of the light detector are also 14 and the individual detection elements 14-i within the micromirror arrangement 1 possible. Basically, it is also possible to use the light detector 14 on the top of the window element 13 to arrange. In this case, the light detector can 14 For example, scattered light of the laser beam 20 detect when the laser beam 20 is deflected in a predetermined direction. Optionally, the light beam 20 the laser source 2 For this purpose also on other reflection elements (not shown here) on the light detector 14 to get distracted.

3 zeigt eine schematische Darstellung eines Fensterelements 13 mit einem Lichtdetektor 14, der mehrere Detektionselemente 14-i umfasst. Wie dabei zu erkennen ist, können die Detektionselemente 14-i auch parallel zu einer Kante zwischen Rahmen 13-2 und Fenster 13-1 angeordnet sein. In diesem Fall kann durch die Detektion von Licht mittels der Detektionselemente 14-i auch eine seitliche Ablenkung bzw. Abweichung des Lichtstrahls 20 detektiert werden. Auf diese Weise ist es beispielsweise auch möglich, bei einer Ablenkung des Mikrospiegels 11 in unterschiedliche Raumrichtungen eine Korrektur für Positionsdaten in mehrere Auslenkungsrichtungen zu ermitteln. Hierzu kann beispielsweise an dem Rahmen 13-i ein zweidimensionales Array mit einer Mehrzahl von Detektionselementen 14-i angeordnet sein. Analog ist es auch möglich, die Detektionselemente 14-i in geeigneter Weise beliebig auf dem Rahmen 13-i oder an anderen Positionen innerhalb der Mikrospiegelanordnung 1 anzuordnen. 3 shows a schematic representation of a window element 13 with a light detector 14 that has several detection elements 14-i includes. As can be seen thereby, the detection elements 14-i also parallel to an edge between frames 13-2 and windows 13-1 be arranged. In this case, by the detection of light by means of the detection elements 14-i also a lateral deflection or deviation of the light beam 20 be detected. In this way, it is also possible, for example, in a deflection of the micromirror 11 in different spatial directions to determine a correction for position data in a plurality of deflection directions. For this purpose, for example, on the frame 13-i a two-dimensional array with a plurality of detection elements 14-i be arranged. Analogously, it is also possible to use the detection elements 14-i in any suitable way on the frame 13-i or at other positions within the micro-mirror assembly 1 to arrange.

4 zeigt eine schematische Darstellung eines Ablaufdiagramms, wie es einem Verfahren zum Kalibrieren einer Mikrospiegelanordnung 1 gemäß einer Ausführungsform zugrunde liegt. In Schritt S1 wird dabei ein Mikrospiegel 11 der Mikrospiegelanordnung 1 ausgelenkt. Dabei wird der Mikrospiegel 11 derart ausgelenkt, dass ein Lichtstrahl 20 einer Laserquelle 2 auf einen Lichtdetektor 14 trifft. Dieser Lichtstrahl 20 der Laserquelle 2 wird dabei durch den Lichtdetektor 14 detektiert und ein entsprechendes Detektionssignal bereitgestellt. Ferner wird in Schritt S3 ein Positionssignal bereitgestellt, das zu der Auslenkung des Mikrospiegels 11 korrespondiert. Daraufhin können in Schritt S4 Kalibrierdaten berechnet werden. Diese Kalibrierdaten können basierend auf dem Positionssignal berechnet werden, das zu dem Zeitpunkt bereitgestellt worden ist, zu dem der Lichtstrahl 20 durch den Lichtdetektor 14 an der vorbestimmten Position innerhalb der Mikrospiegelanordnung 1 detektiert worden ist. 4 shows a schematic representation of a flowchart, such as a method for calibrating a micromirror arrangement 1 according to one embodiment is based. In step S1 becomes a micromirror 11 the micromirror arrangement 1 deflected. This is the micromirror 11 deflected so that a beam of light 20 a laser source 2 on a light detector 14 meets. This ray of light 20 the laser source 2 is doing through the light detector 14 detected and provided a corresponding detection signal. Further, in step S3, a position signal is provided which corresponds to the deflection of the micromirror 11 corresponds. Thereupon calibration data can be calculated in step S4. This calibration data may be calculated based on the position signal provided at the time the light beam is received 20 through the light detector 14 at the predetermined position within the micro-mirror assembly 1 has been detected.

Gegebenenfalls kann darüber hinaus auch noch eine Temperatur erfasst werden. Werden Positionsdaten an einer oder mehrerer vorbestimmten Positionen zu unterschiedlichen Temperaturen erfasst, so kann daraufhin auch eine Berechnung von Kalibrierdaten unter Verwendung der erfassten Temperatur bestimmt werden. Insbesondere ist es hierdurch möglich, eine Temperaturabhängigkeit des bereitgestellten Positionssignals zu berechnen.Optionally, in addition, a temperature can also be detected. If position data are acquired at one or more predetermined positions at different temperatures, a calculation of calibration data using the detected temperature can then also be determined. In particular, it is thereby possible to calculate a temperature dependence of the provided position signal.

Die Berechnung der Kalibrierdaten kann dabei sowohl ein Offset als auch eine Sensitivität des bereitgestellten Positionssignals umfassen. Insbesondere kann die Berechnung der Kalibrierdaten einen temperaturabhängiges Offset bzw. eine temperaturabhängige Sensitivität umfassen.The calculation of the calibration data can include both an offset and a sensitivity of the provided position signal. In particular, the calculation of the calibration data may include a temperature-dependent offset or a temperature-dependent sensitivity.

Ferner kann während der Detektion des Lichtstrahls 20 von der Laserquelle 2 das von der Laserquelle 2 emittierte Licht moduliert werden. Beispielsweise kann hierzu ein Lichtstrahl 20 mit einer vorbestimmten Pulsfrequenz bzw. Pulsfolge durch die Laserquelle 2 emittiert werden. In diesem Fall erfolgt die Detektion des Lichtstrahls 20 durch den Lichtdetektor 14 durch Detektion des vorgegebenen Detektionsmusters. Furthermore, during the detection of the light beam 20 from the laser source 2 that from the laser source 2 emitted light to be modulated. For example, this can be a light beam 20 with a predetermined pulse rate or pulse sequence through the laser source 2 be emitted. In this case, the detection of the light beam takes place 20 through the light detector 14 by detection of the predetermined detection pattern.

Zusammenfassend betrifft die vorliegende Erfindung eine Kalibrierung eines Positionssignals in einer Mikrospiegelanordnung. Hierzu wird ein Lichtstrahl durch einen Mikrospiegel der Mikrospiegelanordnung auf einen Lichtdetektor an einer vorbestimmten Position abgelenkt. Durch Auswertung eines Positionssignals von einem Positionsdetektor, das zum Zeitpunkt der Detektion des abgelenkten Lichtstrahls auf den Lichtdetektor ausgegeben wird, können Korrekturparameter für Abweichungen in dem Positionssignal berechnet werden. Durch zusätzliche Auswertung der jeweiligen Temperatur kann insbesondere auch eine temperaturabhängige Korrektur des Positionssignals bestimmt werden. In summary, the present invention relates to a calibration of a position signal in a micromirror arrangement. For this purpose, a light beam is deflected by a micromirror of the micromirror arrangement onto a light detector at a predetermined position. By evaluating a position signal from a position detector output to the light detector at the time of detecting the deflected light beam, correction parameters for deviations in the position signal can be calculated. By additionally evaluating the respective temperature, a temperature-dependent correction of the position signal can be determined in particular.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 8804598 U1 [0005]

Claims

Micromirror arrangement ( 1 ) for deflecting a light beam ( 20 ) from a laser source ( 2 ), comprising: a deflectable micromirror ( 11 ); a position detector ( 12 ), which is adapted to a deflection of the micromirror ( 11 ) provide corresponding position signal; a window element ( 13 ) located between the micromirror ( 11 ) and the laser source ( 2 ), with a window ( 13-1 ), which is responsible for the light beam ( 20 ) of the laser source ( 2 ) is transparent, and with an opaque frame ( 13-2 ); a light detector ( 14 ) located at a predetermined position within the micromirror array ( 1 ) is arranged, and which is adapted to the light beam ( 20 ) from the laser source ( 2 ) to detect; and a computing device ( 15 ), which is designed based on that of the position detector ( 12 ) position signal to calculate calibration data, the computing devices ( 15 ) evaluates the position signal that has been provided at the time position signal to which the light detector ( 14 ) the light beam ( 20 ) from the laser source ( 2 ) detected.

Micromirror arrangement ( 1 ) according to claim 1, wherein the frame ( 13-2 ) of the window element ( 13 ) has an underside facing towards the micromirror ( 11 ), and wherein the light detector ( 14 ) at the bottom of the frame ( 13-2 ) of the window element ( 13 ) is arranged.

Micromirror arrangement ( 1 ) according to claim 1 or 2, wherein the light detector ( 14 ) a plurality of detection elements ( 14-i ) each adapted to receive the light beam ( 20 ) from the laser source ( 2 ) to detect.

Micromirror arrangements ( 1 ) according to claim 3, wherein the plurality of detection elements ( 14-i ) different distances from an edge between the window ( 13-1 ) and the frame ( 13-2 ) of the window element ( 13 ) exhibit.

Micromirror arrangement ( 1 ) according to claim 3 or 4, wherein at least two of the detection elements ( 14-i ) at opposite edges between the window ( 13-1 ) and the frame ( 13-2 ) of the window element ( 13 ) are arranged.

Micromirror arrangement ( 1 ) according to one of claims 1 to 5, with a temperature sensor ( 18 ), which is adapted to a temperature in the micromirror arrangement ( 1 ) provide corresponding temperature signal, wherein the computing device ( 15 ) is configured to calculate the calibration data using the provided temperature signal.

Illumination device, comprising: a micromirror arrangement ( 1 ) according to any one of claims 1 to 6; and a laser source ( 2 ), which is designed to receive a light beam ( 20 ) in the direction of the micromirror arrangement ( 1 ) to emit.

Method for calibrating a micromirror arrangement ( 1 ) for deflecting a light beam ( 20 ) from a laser source ( 2 ), comprising the steps: deflecting (S1) a micromirror ( 11 ) of the micromirror arrangement ( 1 ); Detecting (S2) the light beam ( 20 ) from the laser source ( 2 ) at a predetermined position in the micromirror arrangement ( 1 ); Providing (S3) a position signal indicative of the deflection of the deflected micromirror ( 11 ) corresponds; Calculating (S4) calibration data based on the position signal provided at the time when the light beam ( 20 ) from the laser source ( 2 ) at the predetermined position of the micromirror arrangement ( 1 ) has been detected.

The method of claim 8, wherein the step (S4) of calculating calibration data calculates an offset or sensitivity of the provided position signal.

Method according to Claim 8 or 9, with a step of modulating the light beam ( 20 ) from the laser source ( 2 ) during the detection (S3) of the light beam ( 20 ) at the predetermined position of the micromirror arrangement ( 1 ).