Die Erfindung betrifft eine Scanvorrichtung gemäß den im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmalen sowie ein Scanverfahren, welches mit einer derartigen Scanvorrichtung durchführbar ist.

Eine Scanvorrichtung ist ein Gerät, welches für eine zweidimensionale Ablenkung eines optischen Strahls bzw. Lichtstrahls, insbesondere Laserstrahls, ein bewegbares Element wie insbesondere einen Spiegel enthält. Beim Scannen erfolgt ein Zeilen- oder rasterartiges Abtasten von Flächen oder Ebenen mit dem Strahl. Typischerweise werden zur Abbildung eines optischen Strahls auf die verschiedenen Punkte einer Ebene zwei Galvoscanner mit auf Galvomotoren befestigten Spiegeln zur Strahlablenkung verwendet. Jeder der beiden Spiegel kann eine Rotation ausführen. Wenn die Rotationsachsen senkrecht aufeinander stehen, ergibt sich mit gängigen Abbildungsoptiken eine einfache Beziehung zwischen Auslenkwinkel und einem Punkt der Ebene auf den der Strahl ausgerichtet wird.

Bei der Verwendung von zwei unabhängigen Galvomotoren können die Scanmodi in den beiden orthogonalen Achsen beliebig kombiniert werden. Beide periodisch, einer periodisch der andere frei programmierbar bzw. beide frei programmierbar. Zur schnellen zeilenweisen Abbildung in eine Ebene mit variablem Zeilenabstand wird häufig die Kombination aus einem frei programmierbaren Scanner„closed loop Scanner" und einem periodischen Scanner„resonanter Scanner" verwendet. Verwendet man zwei resonante Scanner, muss für ein rasterförmiges Abtasten die mechanische Resonanzfrequenz des schnelleren Scanners genau auf ein vielfaches der mechanischen Resonanzfrequenz des langsameren Scanners abgestimmt sein (sonst ergeben sich beliebige Lissajousfiguren als Scanmuster). Resonante Scanner können den Bereich von einigen 100Hz bis zu vielen kHz abdecken. Mit frei programmierbaren„closed loop" Scannern kann der Bereich bis zu ca. 1kHz sinnvoll abgedeckt werden.

Bei der Verwendung von Galvomotoren für die beiden Scannachsen findet die Ablenkung in x und in y-Richtung an unterschiedlichen Orten statt, da sich die Drehachsen nicht schneiden können. Hierdurch ist der für die Abbildung relevante Drehpunkt„pivot Punkt" für die x und die y Ablenkung unterschiedlich, was durch eine zusätzliche Optik korrigiert werden muss. Zusätzlich ist eine derartige Scaneinheit durch die Größe der Galvomotoren und den erforderlichen Abstand zwischen den Rotationsachsen immer mit einer erheblichen Baugröße verbunden.

Des Weiteren sind Mikroscanner bekannt, welche mikro-opto-elektromechanische Systeme sind bzw. Mikrospiegelaktoren zur dynamischen Modulation von Lichtstrahlen. Hierbei kann die modulierende Bewegung eines Spiegels um wenigstens eine Achse rotatorisch erfolgen, um die Ablenkung des Lichtstrahls zu erreichen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Scanvorrichtung und das Scanverfahren dahingehend weiterzubilden, dass die bei Verwendung von zwei unabhängigen Galvomotoren aufgezeigten Nachteile vermieden werden. Die Scanvorrichtung soll ein geringes Bauvolumen aufweisen, wobei gleichwohl eine eindeutige und / oder funktionsgerechte Abbildung oder Ablenkung des Lichtstrahls erfolgen soll. Ferner soll die Scanvorrichtung für eine ophtalmologische Anwendung bzw. den Einsatz in einem ophtalmologischen Gerät geeignet sein und / oder eine funktionssichere Realisierung und Durchführung des Scanverfahrens ermöglichen.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt hinsichtlich der Scanvorrichtung gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und ferner hinsichtlich des Scanverfahrens gemäß den Merkmalen des auf dieses gerichteten Patentanspruchs.

Erfindungsgemäß erfolgt die zweidimensionale Strahlablenkung mittels eines Mikroscanners, welcher unter einem vorgegebenen Winkel auf der Drehachse eines Galvano-Scanners befestigt ist, wobei der abzulenkende Strahl auf der Achse des Galvano-Scanners eingestrahlt und / oder detektiert wird. Das Verfahren kann sowohl für eine Beleuchtungs- als auch für eine Detektionsanordnung verwendet werden. Durch Kombination eines Galvanoscanners mit einem Mikroscanner werden die bei zwei unabhängigen Galvomotoren auftretenden Nachteile vermieden. Anstelle des Spiegels als Ablenkelement des Galvanoscanners ist auf der Drehachse des Galvomotors der Mikroscanner unter einem vorgegebenen Winkel angeordnet. Dieser Winkel ist zweckmäßig im Bereich vom 35 bis 60°, bevorzugt im Bereich von 40 bis 50° vorgegeben und beträgt insbesondere zumindest näherungsweise 50°. Die Strahlablenkung auf der ersten Achse erfolgt durch Rotation des unter dem vorgegebenen Winkel auf der Achse des Galvomotors befestigten Mikroscanners. Die Strahlablenkung auf der zweiten Achse erfolgt durch Rotation des Mikroscanners erfindungsgemäß um eine Achse, welche senkrecht zur Drehachse des Galvomotors liegt und diese schneidet. Der für die Abbildung relevante Drehpunkt oder Pivotpunkt stimmt in vorteilhafter Weise für die x-Ablenkung und y-Ablenkung überein, und eine zusätzliche Korrekturoptik ist nicht erforderlich.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand des in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert, ohne dass insoweit eine Beschränkung erfolgt.

Die Scanvorrichtung enthält einen Galvomotor 2 mit einer Drehachse 4 einer Welle 6. Dort ist als Ablenkelement ein Mikroscanner 8 angeordnet, und zwar unter einem vorgegebenen Winkel 10, bezogen auf die Drehachse 4. Der Mikroscanner 8 ist um eine Achse 12 drehbar, welche orthogonal zur Drehachse 4 des Galvomotors verläuft und diese schneidet. Der abzulenkende Strahl 14 wird auf der Drehachse 4 des Galvomotors 2 eingestrahlt und / oder detektiert.