(57)【要約】  本発明は、画素から構成される画像を映写面に映写する方法と装置に関する。装置は、光線を出す少なくとも１つの可変強度光源と、ファイバの後ろの減結合装置と、光線を映写面上に向ける連結偏向装置とを備える。本発明の解決策において、ファイバ減結合ユニット（３）後の光線（２）は、多面鏡（４）のミラーファセットに連続して２度衝突するように偏向される。光線（２）が多面鏡（４）の第１ミラーファセットに衝突する時の光線直径は、ファセットエッジによっても実質的に切断されない大きさになるように、調整される。２度目の衝突時、光線は、第１ミラーファセットと同じミラーファセットに交差するように方向付けられる。偏向装置は本質的に、本方法の条件に対して適切に配置された、スキャナユニット（多面鏡）、レンズ、適切な配列の偏向ミラー、シャッタ／シャッタシステム、および検流計ミラーを備える。
2010525382.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
変調光線を用いてライン形式で構成される画像を、映写面（１０）に映写する画像映写方法であって、光線（２）を出し且つ光線強度を変更し得る光源に、光ファイバユニット（１）が連結され、
前記光線（２）は、前記光ファイバユニット（１）を出た後、前記光ファイバユニットの下流に位置するファイバ減結合ユニット（３）によって誘導され、且つ光軸に沿って配列されることによって、前記光線は、多面鏡（４）を備える偏向装置を介して誘導され、
前記光線（２）は、前記多面鏡（４）の第１ミラーファセット（４ａ）と第２ミラーファセット（４ｂ）に連続して衝突し、前記第１ミラーファセット（４ａ）と前記第２ミラーファセット（４ｂ）は同じであるように設定されることを特徴とする、画像映写方法。
【請求項２】
前記第１ミラーファセット（４ａ）に衝突する時の前記光線（２）の光線直径は、ファセットエッジで切断されないように必要な大きさに設定される、請求項１記載の画像映写方法。
【請求項３】
前記第１ミラーファセット（４ａ）に衝突する時の前記光線（２）の光線直径は、前記映写面に映写された映写画像の画像エッジでの輝度が、画像中心に対して７０％の値よりも低下しないように必要な大きさに設定される、請求項１または２記載の画像映写方法。
【請求項４】
前記第２ミラーファセット（４ｂ）に衝突する時の前記光線（２）の光線直径は、前記光線が前記映写面（１０）上に出来るだけ小さな光点を形成するように必要な大きさに設定される、請求項１〜３何れか一項記載の画像映写方法。
【請求項５】
前記第２ミラーファセット（４ｂ）に衝突する時の前記光線（２）の光線直径は、前記第２ミラーファセット（４ｂ）における前記光線のスキャン角が、前記第１ミラーファセット（４ａ）におけるスキャン角よりも大きいように必要な大きさに設定される、請求項１〜３何れか一項記載の画像映写方法。
【請求項６】
前記スキャン角を拡大すべく、前記第１ミラーファセット（４ａ）の下流で前記光線（２）を前記第２ミラーファセット（４ｂ）に搬送するように、
前記光線（２）は、レンズまたはレンズ系（５）と適切数の偏向ミラー、あるいはシャッタまたはシャッタシステム（８）を介して、前記偏向装置内に連続して誘導される、請求項１〜５何れか一項記載の画像映写方法。
【請求項７】
前記レンズまたはレンズ系（５）と前記偏向ミラーによって誘導される前記光線の配列は、要望通りに形成される、請求項６記載の画像映写方法。
【請求項８】
前記偏向ミラーは、偶数個である、請求項６または７記載の画像映写方法。
【請求項９】
前記光線（２）は、前記第２ミラーファセットの下流で検流計ミラー（９）によって誘導され、
前記検流計ミラーは、画像を形成すべく、前記映写面（１０）上に前記光線（２）を誘導する、請求項１〜８何れか一項記載の画像映写方法。
【請求項１０】
前記光線（２）が前記第１ミラーファセット（４ａ）に衝突する前に、
赤外線信号は、２色性ミラーによって光路内に注入される、請求項１〜９何れか一項記載の画像映写方法。
【請求項１１】
変調光線を用いてライン形式で構成される画像を映写面（１０）に映写する偏向装置で
あって、光線を出し且つ光線強度を変更可能な光源は、光ファイバユニット（１）とファイバ減結合ユニット（３）に連結され、
前記偏向装置は、多面鏡（４）、下流の光学要素であるレンズまたはレンズ系（５）、適切数の偏向ミラー、下流のシャッタまたはシャッタシステム（８）、前記光線（２）を前記映写面（１０）に誘導するように配置される検流計ミラー（９）を含み、前記多面鏡（４）は、前記光線が連続して衝突する第１ミラーファセット（４ａ）と第２ミラーファセット（４ｂ）を有し、
前記第１ミラーファセット（４ａ）と前記第２ミラーファセット（４ｂ）が同じであるように、適切数の前記偏向ミラーが配列されることを特徴とする、偏向装置。
【請求項１２】
前記第１ミラーファセット（４ａ）と前記第２ミラーファセット（４ｂ）は、前記多面鏡の回転軸線に対して傾斜される、請求項１１記載の偏向装置。
【請求項１３】
前記偏向ミラー（６；７）は、複数である、請求項１１または１２記載の偏向装置。
【請求項１４】
前記偏向ミラーは、偶数個である、請求項１３記載の偏向装置。
【請求項１５】
前記レンズまたはレンズ系（５）は、前記多面鏡（４）のすぐ下流、且つ前記偏向ミラーの上流に配列される、請求項１１〜１４何れか一項記載の偏向装置。
【請求項１６】
前記レンズまたはレンズ系（５）は、複数の前記偏向ミラー同士の間に配列される、請求項１１〜１４何れか一項記載の偏向装置。
【請求項１７】
前記レンズまたはレンズ系（５）は、前記ファセット面からの可変間隔による誤差が、依然として無視できるほど小さいように、焦点距離を１つ以上有する、請求項１５または１６記載の偏向装置。
【請求項１８】
前記偏向装置の上流に、ファイバ減結合ユニット（３）が配列され、
前記ファイバ減結合ユニットは、入射角の角度変化をもたらすように、前記偏向装置の構成要素に関連して配置される、請求項１１〜１７何れか一項記載の偏向装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画素から構成される画像を、映写面に映写する方法と装置に関する。前記装置は、光線を出すと共に強度を変化させ得る少なくとも１つの光源と、たとえばファイバの下流にある減結合装置ｄｅｃｏｕｐｌｉｎｇ  ｄｅｖｉｃｅ。たとえば特許文献１参照と、映写面に光線を誘導する下記の偏向装置とを備える。偏向装置は実質的に、多面鏡からなるスキャナユニット、レンズまたはレンズ系、適切な配列の偏向ミラー、シャッタ、および検流計ミラーから構成され、これらは、必要条件に従う方法に従って互いに関連して配列される。
【背景技術】
【０００２】
ビデオ映写のため、ビデオ画像の画像情報と様々な色彩情報が、平行光線または事実上平行な光線にそれぞれ適用される。レーザを用いて画像化する全ての公知システムにおいて、偏向は、機械的に行われる。偏向システムは、レーザ印刷技術とレーザビデオ技術の両方から公知である。これらの技術に共通するのは、画像を表示するために、レーザ光線のビーム、または別の平行光線を用いて格子状の画素のマトリックス配列を照射することである。この場合、光線を用いて、照射すべき表面をいわゆるライン方向に複数のラインにわたってスキャンする。この照射すべき表面は、たとえば広域ディスプレイと大規模なイベントの場合のマルチメディア・セクタの高画像品質の映写システムとして、あるいは広告媒体として用いられるような適切な映写面であり得るか、あるいは、平面スクリーンか、他のたとえばプラネタリウムのドーム内などへの球面映写または幾つかの飛行シミュレーションの場合におけるような部分的に円柱状の表面であり得る。
【０００３】
特許文献２は、光束が絶えず異なる色と輝度によって変調される場合のレーザビデオシステムを開示している。レーザビデオシステムは、スキャンすることによって表面の様々な画素を照射している間に、各々の照射画素に望ましい情報コンテンツが提供される。これによって、表面上にカラー画像が生じる。この様式のレーザビデオシステムは、多数の画素のため、異常に高い光線偏向率を必要とする。急速に回転する多面鏡は、このライン偏向の場合に用いられ、旋回ミラーは、画像偏向に用いられる。
【０００４】
また、特許文献２において記載されるのは、スキャン画像の変更、とくに拡大を目的とする様式のラインと画像を偏向する変換光学である。そのような変換光学に関して、平面スクリーンの場合、これらは、たとえば各々の画素を照射するべく、射出角と、入射角の正接とが、お互いに対して固定比率にある条件を観測することによってのみ、色収差と画像歪みに関して、適切な方法で補正され得ることが明らかになってきた。その結果、適切な変換光学によって補正が行われる。しかし、画像のある種の輝度低下とエッジ変色は、この場合において補正されない。場合によっては、僅かに帯赤色または帯緑色の変色が左手または右手の画像エッジに生じ、その逆も起こる。
【０００５】
特許文献３は、偏向システムのリレー光学と、対応偏向システムについて記載している。これらは共に、より単純にでき、特に色収差に関してなど、容易に最適化されることが可能である。前記特許文献３において、第１光学系の機能を果たす単一光学系を介して第１スキャン装置の所定場所から下行する光線を少なくとも一回反射する鏡面を単一光学系で提供する解決策が記載されている。その後、前記鏡面は、第２光学系として元の所定場所に向きが戻される。２つの光学系の代わりに、最初に第１光学系として機能し、次に第２光学系として機能する単一光学系のみが用いられる。しかし、この解決策を実行することは不可能であった。
【０００６】
様々な公開特許と論文の参考文献は、様々なレンズ系を用いることによって色収差を補正する解決策と、対象の色補正を開示している。色収差の補正は、多面鏡の下流にある円柱レンズと、回折素子によって達成される（たとえば特許文献４参照）。特許文献５は、多面鏡の上流に配列される、保護システムに連動するカバーガラス型の回折素子について記載している。更に特許文献６は、多面鏡とレンズ系の間に斜め配列される回折素子について記載している。その目的は、ラインスキャンの場合においてゴースト画像または湾曲を発生させずに、拡大による色収差を回避することである。また特許文献７において記載されるのは、１８０°位相シフトする２光線の対称性を得るために記載される模範的実施形態のうちの１つにおいて、光学遅延が用いられる場合のカラー画像映写装置である。特許文献８は更に、特にスクリーンのエッジで収差補正を成し遂げる映写レンズ系を開示する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】独国特許発明第１０２００４００１３８９号明細書
【特許文献２】独国特許発明第４３２４８４９号明細書
【特許文献３】欧州特許出願公開第１０３１８６６号明細書
【特許文献４】米国特許第５，８３８，４８０号明細書
【特許文献５】特開２００１−１９４６０８号公報
【特許文献６】特開２００１−３５０１１６号公報
【特許文献７】独国特許出願公開第６９４１７１７４号明細書
【特許文献８】独国特許出願公開第４０４１２４０号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、最初に記載された様式のレーザビデオシステムの場合、画像エッジで発生する虞がある輝度低下とエッジ着色を防止する解決策は、ない。この問題の解決策は、特許文献１において開示されている。しかし、この解決策は、ファイバ対に適用できないという欠点があるが、レーザ映写において同時に２つのラインを書けるようにするためと、より高い解像度を得るために必要な条件である。本発明の目的におけるファイバ対は、２つの近接するファイバコアからなる。何れの場合にも２つのファイバコアから出てくるのは、ファイバ減結合を介して一緒に画像化される発散と変調された光線である。
【０００９】
従って、ビデオ映写におけるエッジ低下（画像のより良好な輝度均一性）とエッジ変色が、レーザを用いることによって最小化され、更に映写画像の輝度湾曲が、大幅に改善されるように、先行技術から公知の一般的方法とビデオシステムを改良することが本発明の目的である。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本目的は、光ファイバから出る少なくとも１つの光線が、出願当初の請求項１の特徴に従って多面鏡のミラーファセットに衝突することによって達成される。本発明は、出願当初の請求項１１の特徴に従って光線を偏向させる装置にも関する。
【００１１】
有利な実施形態は、下位請求項において特定される。本発明の解決策において、光線２は、多面鏡４のミラーファセットに連続して２回衝突するように、ファイバ減結合ユニット３の下流に向けられる。多面鏡４の第１ミラーファセットに衝突する時の光線２の光線直径は、ファセットエッジによっても前記直径が実質的に切断されないか、あるいはほんの少しだけ切断されるに過ぎないように必要な大きさに設定される。本発明において、「少しだけ切断」は、この場合、画像エッジでの輝度が、画像中心の７０％の値よりも低下しないことを意味すると解釈される（図７参照）。模範的構成において前記光線直径の値
は、約１ｍｍである。第１ミラーファセットから来る光線は、従って２回目の衝突のために、発明の偏向装置を用いて多面鏡４の第２ミラーファセットに向けられる。この場合、光線直径は、可能な限り小さな光点が、映写スクリーン上で得られるような大きさに設定される。第２ミラーファセットでの光線直径は、この場合、第２ミラーファセット自体のサイズによって制限される。即ち、ファッセットエッジで切断されないようにする。
【００１２】
これまでの先行技術（エッジ低下とエッジ変色）の考察において、収差を防止するため本発明の方法を用いることによって、光線は、言わば回転する多面鏡と一緒に動き、そのため常に同じ場所か事実上同じ場所でファセットに交差するように誘導される。本発明は、この「凍結光線」の場合について述べる。その結果、画像サイズ（より大きな最大スキャン角）は、同時に拡大され、スクリーン上の画素サイズは、変化せずそのままであり、得られる画素密度は増大される。様々な構成において、本発明の方法と装置は、単一ファイバと、ファイバ対またはより多数のファイバの両方で動作されることが可能である。
【００１３】
本発明の偏向装置は、ファイバ減結合ユニット３の下流に配列された、適切数のミラーファセットを備える多面鏡４と、たとえばレンズまたはレンズ系５などの光学要素の下流にある適切数の偏向ミラーと、加えて適切な方法で１つか複数のシャッタ８とから構成される装置を示す。本発明の方法の前記偏向ミラーの配列と数は、光線を多面鏡４のミラーファセット上に２回誘導することによって、前記光線が、第１ミラーファセット４ａから第２ミラーファセット４ｂに連続して衝突するように、互いに関連して配置される。様々な実施形態において平面鏡または偏向ミラーも、レンズまたはレンズ系５の上流に配列されることが可能である。
【００１４】
多面鏡４の下流に配列されるのは、検流計ミラー９である。検流計ミラー９は、多面鏡の第２ミラーファセット４ｂでの偏向後に映写スクリーン１０上に光線２を誘導するように、配置される。レンズまたはレンズ系５は、光線２を平行にするか、または光線を映写スクリーン１０上に集束させる。偏向ミラー６；７・・・は、記載されるように光線２を多面鏡４の第２ミラーファセット４ｂに向けるように、互いに関連して配列される。光線２は、第２ミラーファセット４ｂで反射され、更に検流計ミラー９に向けられる。検流計ミラー９は、画像化するため、垂直方向または実質的に垂直な方向（図１の紙面に関して垂直）に偏向をもたらす。第２ミラーファセット４ｂ上の光線直径は、第２ミラーファセット４ｂの幅にほぼ相当する。
【００１５】
上記の機能に加えて、レンズ／レンズ系は更に、回転する多面鏡４の位置に依存して、光線２を第１ミラーファセット４ａで様々な方向に反射させる第２の役割を有する。光線は、まずＦ１方向を有し、その後にＦ２方向を有する。第２ミラーファセット４ｂは、多面鏡４が回転するため移動するが（光線も同様にＦ１方向からＦ２方向に変化する）、レンズ／レンズ系５は、第２ミラーファセット４ｂへの光線の入射点が、事実上不変であるように保証する。第２ミラーファセット４ｂに関する入射角も、同時に変化し、これによって、画像における水平スキャン角が拡大する（適切なミラーの選択に対応して）。図５参照。レンズ／レンズ系５の焦点距離は、ファセット面からの可変間隔や、回転の半径方向ストロークによる誤差が、少なくとも無視出来るほど小さいままの大きさになるように選択されなければならない。図５と図９参照。
【００１６】
２つのミラーファセット間の偏向ミラーの数と配列は、図１の実施例とは異なることが可能である。たとえばより多数の偏向ミラーを用いることも可能である。これに関する更に別の構成は、図１０からも得られ得る。２つの機能、すなわち同様に移動する光線とスキャン角の拡大が、維持されることが重要である。２つよりも多いファセット面に原理を一般化することも可能である。本発明の更に別の実施形態は、赤−緑−青（ＲＧＢ）放射線と赤外線を画像内にスキャンすべく、更に別の赤外光源と組合わせることに由来する。
例として、この目的を達成すべく、更に別のレーザから生じる赤外線信号が、二色性ミラーを介して光ファイバ１の光路内に、たとえば図１または図１０における第１ミラーファセット４ａの上流に注入される。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】レーザ支援カラー画像ディスプレイと映写装置の、本発明スキャナユニットの原理図。
【図２】図１の本発明スキャナユニットの原理の側面図。
【図３】図２とは異なり、多面鏡４のファセット面が回転軸線に対して傾斜する、本発明スキャナユニットの原理の側面図。
【図４】従来レーザスキャナ構成の平面図。
【図５】２つの連続した瞬間の、たとえば６ファセットを備える多面鏡における光線の位置。
【図６】図４のレーザ投影機（従来）の、水平画像方向における典型的な輝度特性。
【図７】図６と比べて、より小さいつまり約１／３の光線直径の輝度特性。
【図８】より大きなスキャン角によって画素数が増大する可能性の例示。
【図９】上図は、光線方向の図示。下図は、光線直径の図示。
【図１０】４つの偏向ミラーを備える、本発明スキャン装置の実施形態。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明は、図を参照して以下で説明する。
図１は、本発明が由来する、レーザ支援カラー画像ディスプレイと映写装置の本発明スキャナユニットの原理の略図である。図２は、条件に依存して角度βを設定することが可能な図１の本発明スキャナユニットの原理の略側面図である。光路は、多面鏡４の平面になくてもよい。これは、図２からも明らかになる。ファイバ１と、レンズ５および偏向ミラーとの間に、２βの角度が存在する。これは、スペース節約構成を備える利点を有する。平面内に位置する偏向ミラーが例示される。
【００１９】
図３は、図１の本発明スキャナユニットの原理の側面図を示す。多面鏡４のファセット面は、図２とは異なり、回転軸線に対して傾斜している。ファイバ１から直接検流計ミラー９の上流に来る光線方向は、多面鏡４の回転軸線に垂直である。従って、図２と対照的に、平面スクリーン１０上で真っ直ぐなラインが、スキャンされる。図２に従って双曲線が生じるであろう。
【００２０】
図４は、先行技術の従来レーザスキャナ構成の平面図を示す。従来スキャナの構成原理は、図４において例示される。水平方向におけるラインの偏向は、多面鏡４の回転によって実行されるが、検流計ミラー９は、垂直方向におけるラインの位置を規定する。従って画像は、受像管における電子ビームと類似して、レーザ光線の偏向によって形成される。多面鏡４のファセットの１つ１つが、画像におけるラインを形成する。回転のため、夫々のファセットは、ファイバ減結合３から来る平行レーザ光線を介して横方向に移動する。その結果、入射光線の一部分しか反射されないので、この部分しか画像の構築に加わらず、残りの光線は、使用されないままである。図５の左図を参照。ファイバ減結合３（一般的にアクロマート）は、光線２を平行にするか、または光線を映写スクリーン１０上に集束させる。何れの場合にも１ライン当たり、１つのミラーファセットしか用いられない（ファイバ対の場合、２ライン）。多面鏡４での光線直径は、ファセットの幅にほぼ相当する。
【００２１】
図５は、たとえば６ファセットを備える多面鏡の場合における２つの連続した瞬間それぞれの光線の位置を示す。光線の口径食は、図５において例示される。ファセット面が、光線を介して移動する仕方は、左図に例示される（従来レーザスキャナ）。これによって
、方向Ｆ１から方向Ｆ２に光線の切断が生じる。光線が、常に同じ位置で第２ミラーファセット４ｂに衝突することを、図５の右図（発明スキャナユニット）から推測することが可能である。光線も移動しているので、可変切断は生じない。従来のスキャナ（図５の左図）とは対照的に、発明スキャナユニットの場合、いわゆる入射光線の凍結効果と方向変化が認められ得る。口径食が如何にして生じるかは、図５の左図から理解され得る。光線の限界は、この場合、ドットによって例示される。
【００２２】
図６は、図４（従来）のレーザ投影機の水平画像方向における典型的な輝度特性を示す。水平位置０（または水平位置１）は、左手（右手）の画像エッジに対応する。３原色の赤、緑、および青は、輝度分布に関して幾分異なり、それによってエッジ変色が生じる可能性がある。
【００２３】
図７は、図６と比べてより小さな光線直径つまり約１／３の輝度特性を示す。輝度は、画像中心において事実上、一定である。エッジ低下は、ずっと小さい。エッジ低下は、僅かなエッジ切断を介して画像をより狭く形成することによって、更に減らすことが可能である。口径食による光エネルギーの損失は、５％にすぎない（図６の場合：１７％）。エッジ低下の勾配は、幾分大きくなる。
【００２４】
図８は、より大きなスキャン角によって画素数が増大する可能性を説明する図である。映写スクリーン１０上の光線直径は、変化しないままである。しかし、画像サイズと光線直径間の比率は、増大される。より大きな画像ディスプレイの場合において、角度変化のために、光線直径は変わらずにより多くの画素が、画像中に提供されることが可能である。それによってより大きな画像フォーマット（たとえば：ＱＸＧＡ）を得ることが可能である。
【００２５】
図９は、上図において光線方向を例示し、下図において光線直径を例示する。ファイバ減結合と下流レンズの焦点距離は、それぞれｆＦＡＫとｆである。光線の交差点は、シャッタ８の場所に認めることができる。焦点は、ファイバ末端、第１ミラーファセット４ａの下流、および比較的遠く離れた映写スクリーン１０の付近に位置する。焦点距離の対応記号は、明記されている。
【００２６】
図１０は、４つの偏向ミラー６，７，１１，１２を備える本発明スキャン装置の模範的実施形態を示す。本構成の場合における光線の上記の口径食は、画像、特に右手と左手の画像エッジの輝度の低下をもたらす。しかも望ましくないエッジ変色が、画像において生じる。この作用のエッジ変色は、３原色の赤、緑、および青の光線における輝度分布の差によって説明される。個々の色の輝度分布は、光導波路によって決定されると共に、特にファイバの湾曲に依存するので、厳密に言えば、ほとんど影響を受け得ない。これらの前記作用は、本明細書に記載された発明を用いることによって、大幅に削減される。これは、たとえば光線直径がファセット幅の１／３に急激に削減されることによって、第１ミラーファセット４ａで生じる。明らかに、ファセットは、光線を通じて誘導されるが、光線は、大体の場合において切断されない。光線がファセットの遠すぎるエッジ領域に衝突する場合、ラインギャップのゆえに光が消える。すなわち、このファセット領域は、画像化に寄与しないか、または僅かに寄与するにすぎない。光線は、ほぼ１つのファセット幅の直径で第２ミラーファセット４ｂに衝突する。次に光線も、このファセットと共に移動するので、すなわち、いわばここで凍結されるようなものなので、同様に妨害が口径食から生じないか、または口径食は、従来レーザスキャナや図４と図５の場合よりも、ずっと弱い。
【００２７】
驚くべきことに、この発明の方法と関連装置は、未変化多面鏡に連動してより大きなスキャン角を実行できるようにする。
第１ミラーファセット４ａの下流にあるレンズ５が、第２ミラーファセット４ｂへの入射角を確実に変化させる方法は、すでに上記した。水平スキャン角は、従来の解決策、図４と比べれば、ほぼ入射角の１／３だけ拡大される。たとえば２６°の水平スキャン角（２５面の多角形に対して）の代わりに３５°の水平スキャン角が生じる。多角形のミラーファセット数は、１０個〜５０個の範囲にあることが好ましい。特に適切なのは、２０〜３０面／ミラーファセットを備える多角形である。たとえば４：３の画像フォーマットを変化させないようにするため、必ず、垂直スキャン角も比例して拡大されなければならない。これは、検流計ミラー９を介して難なく実行されることが可能である。
【００２８】
スキャン角は、画像の光パワーを変化させなくても、可変設定できるようにすることも可能である。入射角の角変化は、ファイバ減結合、レンズ、および偏向ミラーの特定の範囲にわたる置き換えによって設定される。たとえば３°〜１０°の角変化は、入射光線に対して設定されることが可能である。これによって、２９°〜３６°の範囲における水平スキャン角が生み出されるだろう。適切な場合、それ自体公知の方法による装置の再調整を必要とする。何らかの費用のかかる対象の開発も、同時に免除され得るだろう。
【００２９】
未変化の多面鏡と光線品質の更に別の利点は、画像における画素数の増大において明らかになる。スキャン角を拡大することによって、光線直径が、スクリーン上で不変であるとされる場合よりも多くの画素が、画像中に提供されることが可能である。この状況は、第２ミラーファセット４ｂ上の光線直径が、図４（従来スキャナ）におけるファセット上の光線直径に等しい場合に生じる。水平スキャン角が、２６°から３６°に増加するとすれば、画像全体の画素数は、ほぼ２倍になることが可能である。その結果、実質的な解像度ゲインが、同じ光線品質と共同して得られる。
【００３０】
以下の説明と実施例は、光ビーム路をより効果的に例示する目的に適うように意図されている。光ビーム路は、図１から不正確にしか認識できない。これに関して図９を考察しよう。しかし、簡素化するため、および総じて如何なる制限なしに、β＝０とする（図２と図３を参照）。
【００３１】
以下の量は、更に考慮するために規定される：
Ｈｉ，  ｉ＝０〜５：位置ｉでの光線同士間の最大間隔、
αｉ，  ｉ＝０〜５：位置ｉでの光線同士間の最大角、
β：多角形ファセットに関する垂直角、図２と図３を参照、
θｉ，  ｉ＝０〜５：位置ｉでの遠視野における光線の発散角、
Ｄｉ，  ｉ＝０〜５：位置ｉでの直径、
位置ｉ：  １：  ファイバ末端、
３：  ファイバ減結合（ＦＡＫ）、
４ａ：第１ミラーファセット、
５：  レンズまたはレンズ系、
８：  シャッタ、
４ｂ：第２ミラーファセット。
【００３２】
最初に、第１ミラーファセット４ａと第２ミラーファセット４ｂ下流のスキャン角間の関係を算出しよう：
α５＝α４ａη  ただしη＝Ｌ４α／Ｌ５  …数式１
とすると、結果は以下の通りである：
α４ｂ＝α４ａ＋α５＝α４ａ（１＋η）  …数式２。
【００３３】
数式１において
１／ｆ＝１／Ｌ４ａ＋１／Ｌ５  …数式３
であるので、以下の数式が生じる：
Ｌ４ａ＝ｆ（１＋η）  且つ  Ｌ５＝ｆ（１＋１／η）  …数式４。
【００３４】
ここで、関係
Ｄ４ａ＝Ｄ５×（Ｌ４ａ−Ｌ’４ａ）／Ｌ’４ａ  …数式５
は、光線直径について成立つ。
【００３５】
近似Ｄ４ｂ≒Ｄ５と、「エラー！  フィールド・ファンクションを処理することによって、対象を生成することは不可能である」とにおいて、数式３とシャッタ８は、光線直径を効率的に減少させないという仮定を適合させると、以下の関係が、第１ミラーファセット４ａの光線直径と第２ミラーファセット４ｂの光線直径の間で生じる：
Ｄ４ａ≒Ｄ４ｂη  …数式６。
【００３６】
Ｌ８は、関係
Ｌ８＝Ｌ５×Ｈ４ｂ／Ｈ５…  数式７
を用いて算出され、第２ミラーファセット４ｂでの光線の凍結状態を用いる。
【００３７】
Ｈ４ｂ＝Ｂ  …数式８
Ｂは、ラインが、画像において左から右にスキャンされている間の光線方向に垂直な第２ミラーファセット４ｂの変位に等しい。
【００３８】
更に以下の数式が成立つ：
Ｈ５＝２Ｌ４ａｔａｎ（α４ａ／２）＝２ｆ（１＋η）ｔａｎ（α４ａ／２）  …数式９。
【００３９】
数式４と数式７〜９によって、以下の数式が成立つ：
Ｌ８≒Ｂ／（２ηｔａｎ（α４ａ／２））  …数式１０
従って、光線も、要求に応じて確実に移動する（「凍結」）。
【００４０】
如何にしてファイバ減結合ユニット３が設定されなければならないか？  同じ光線直径が、スクリーン１０に存在できるように、光線直径Ｄ５は、従来レーザスキャナのファイバ減結合（ＦＡＫ）での光線直径に匹敵すべきである。図８に関する注釈を比較。この場合、θ１は、光ファイバ１によって規定される。
【００４１】
従って、以下の式が成立たなければならない：
ｆＦＡＫｔａｎθ１＝ｆｔａｎθ３  つまり  θ１／θ３≒ｆ／ｆＦＡＫ…数式１１。
以下の数式１２と、
θ１／θ３＝（Ｌ３＋Ｌ４ａ−Ｌ’４ａ）／Ｌ１…数式１２
以下の数式１３
１／ｆＦＡＫ＝１／Ｌ１＋１／（Ｌ３＋Ｌ４ａ＋Ｌ’４ａ）  …数式１３
によって、以下の数式が生じる：
Ｌ３＋Ｌ４ａ−Ｌ’４ａ＝ｆ＋ｆＦＡＫ  …数式１４。
【００４２】
そうすれば、最終的に数式１５と、
Ｌ１＝ｆＦＡＫ（１＋ｆＦＡＫ／ｆ）  …数式１５
数式１６が生じる：
Ｌ３≒ｆＦＡＫ＋ｆ（１−η）  …数式１６。
【００４３】
この目的を達成するために、以下の模範的実施形態について言及する。
ａ）η＝１／４，ｆＦＡＫ＝４０ｍｍ，ｆ＝８０ｍｍ，Ｄ４ｂ＝５ｍｍ，α４ａ＝２６
°，β＝０°，Ｂ＝４．３ｍｍが与えられると、以下の結果になる：
α４ｂ＝３４．７°，Ｄ４ａ＝１．６７ｍｍ，Ｈ５＝４９．３ｍｍ，Ｌ１＝６０ｍｍ，Ｌ３＝９３．３ｍｍ，Ｌ４ａ＝１０６．７ｍｍ，Ｌ’４ａ＝８０ｍｍ，Ｌ５＝３２０ｍｍ，Ｌ８＝２６．０ｍｍ。
【００４４】
ｂ）η＝１／５，ｆＦＡＫ＝４０ｍｍ，ｆ＝８０ｍｍ，Ｄ４ｂ＝５ｍｍ，α４ａ＝２６°，β＝０°，Ｂ＝４．０ｍｍが与えられると、以下の結果になる：
α４ｂ＝３１．２°，Ｄ４ａ＝１．００ｍｍ，Ｈ５＝４４．３ｍｍ，Ｌ１＝６０ｍｍ，Ｌ３＝１０４ｍｍ，Ｌ４ａ＝９６ｍｍ，Ｌ’４ａ＝８０ｍｍ，Ｌ５＝４８０ｍｍ，Ｌ８＝４３．３ｍｍ。
【００４５】
ｃ）η＝１／８，ｆＦＡＫ＝５０ｍｍ，ｆ＝８０ｍｍ，Ｄ４ｂ＝５ｍｍ，α４ａ＝２６°，β＝０°，Ｂ＝４．０ｍｍが与えられると、以下の結果になる：
α４ｂ＝２９．３°，Ｄ４ａ＝０．６３ｍｍ，Ｈ５＝４１．６ｍｍ，Ｌ１＝８１ｍｍ，Ｌ３＝１２０ｍｍ，Ｌ４ａ＝９０ｍｍ，Ｌ’４ａ＝８０ｍｍ，Ｌ５＝７２０ｍｍ，Ｌ８＝６９．３ｍｍ。
【符号の説明】
【００４６】
１…光ファイバ。
２…光線。
３…ファイバ減結合ユニット。
【００４７】
４…多面鏡。
４ａ…第１ミラーファセット。
４ｂ…第２ミラーファセット。
【００４８】
５…レンズまたはレンズ系。
６…第１偏向ミラー。
７…第２偏向ミラー。
【００４９】
８…シャッタ。
９…検流計ミラー。
１０…映写スクリーン／面。
【００５０】
１１…第３偏向ミラー。
１２…第４偏向ミラー。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【国際調査報告】
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