NO20111026A1 - Koplingslinse, belysningsinnretning og elektronikkinnretning - Google Patents

Abstract

En koblingslinse for kobling av første lys som har en første bølgelengde fra en første lyskilde med et andre lys som har en andre bølgelengde fra en andre lyskilde plassert nærliggende til den første lyskilden hovedsakelig i den samme retningen, idet koblingslinsen inkluderer en første overflate plassert rettet mot den første og den andre lyskilden, idet den første overflaten inkluderer et første område som sender det første lys og som har en første områdekurvatur og et andre område som sender det andre lys og har en andre områdekurvatur, og en andre overflate motsatt beliggende til den første overflate og som har en andre overflatekurvatur. En posisjon av et senter av den første områdekurvatur er forskjellig fra en posisjon av et senter av den andre områdekurvatur. Et senter av den andre overflatekurvatur og senteret av den første områdekurvatur er plassert på en optisk akse av den første eller den andre lyskilden.

Description

Teknikkens område

Foreliggende oppfinnelse angår en belysningsinnretning konfigurert til å kombinere modulert lys og emittert fra et mangfold av lyskilder og for å emittere det kombinerte lyset i én retning. Den foreliggende oppfinnelsen angår også en koblingslinse brukt i belysningsinnretningen, et bildefremvisningsapparat av projeksjonstypen slik som en projektor av laserskanningstypen og lignende som har en belysningsinnretning, og en elektrisk innretning slik som en mobiltelefon og lignende, hvori bildefremvisningsapparatet av projeksjonstypen er arrangert.

Bakgrunnsteknikk

I den senere tid har et bildefremvisningsapparat av projeksjonstypen (heretter referert til som en projektor) som anvender en LED, en laser eller liknende blitt utviklet, og en bærbar projektor av liten størrelse er forventet.

Især har en liten projektor av skanningstypen blitt utviklet som kombinerer laserer fra tre primærfarger og et MEMS (Micro Electro Mechanical Systems)- speil siden den trenger færre deler eller komponenter og gir mulighet for mikrominiaturisering (se eksempelvis JP patent nummer 4031481).

Figur 22 viser en slik konvensjonell projektor av skannertypen som har tre primærfargelasere og MEMS-speilet. Projektoren vist i figur 22 har halvlederlasere 1-R, 1-G og 1-B som er konfigurert til å emittere laserlys i henholdsvis rødt R, grønt G og blått B, linsene 2-R, 2-G og 2-B som er konfigurert til å fokusere laserlyset emittert fra henholdsvis halvlederlaserne 1-R, 1-G og 1-B, dikroiske speil 3-R, 3-G og 3-B som er konfigurert til å kun reflektere henholdsvis rødt lys, grønt lys og blått lys og sende andre farger, en MEMS-speilinnretning 501 som har et speil konfigurert med en variabel helningsvinkel, og en kontrollenhet 502 som er konfigurert for å tillate speilet til MEMS-speilinnretningen 501 å bli rotert eller vridd i horisontale eller vertikale retninger og for å tillate halvlederlaserne 1-R, 1-G og 1-B å emittere laserlys som har en lysintensitet som er modulert ifølge inngangsvideosignaler.

Kontrollenheten 502 har en speilkontrolldel og en moduleringsdel, og et bilde er dannet på en skjerm 503 ved å modulere laserlysintensiteten i synkronitet med vinkelen til MEMS-speilinnretning 501.

I en slik fremgangsmåte for kombinering av farget lys er fokuseringslinsen nødvendig for hver linse slik at antallet deler og komponenter øker, og en lett innretning av liten størrelse kan ikke oppnås.

Figur 23 viser et eksempel hvor lysflukser fra tre fargelyskilder på rødt, grønt og blått 60IR, 601G og 60IB er kombinert med en dikroisk prisme 602 og fokusert ved en fokuseringslinse 603 (se eksempelvis japansk patentsøknad med publikasjonsnummer 2001-154607).

I en slik konfigurasjon, selv om kun én fokuslinse er brukt er lyskildene arrangert slik at emitteringsretningene av lyskildene er forskjellig fra hverandre og derfor er det en ulempe med å oppnå en liten og lett innretning.

Figur 24 viser et eksempel hvor lysfluksene fra to lyskilder er emittert hovedsakelig i samme retning og koblet ved én koblingslinse og kombinert og emittert i én lysbane via en to-stråle-kombinerende prisme, og derfor er lys fra et mangfold av lyskilder kombinert og emittert på én lysbane.

Dette eksempel angår en pickup optisk system av en optisk disk, og en halvlederlaser 1011 med en bølgelengde med 660 nm og en halvlederlaser 1012 med en bølgelengde med 780 nm er endret til hovedsakelig parallelle lysflukser ved en kollimeringslinse 1020, og en to-stråle-kombinerende prisme 1031 er konfigurert til å matche optiske akser til lysfluksen på 660 nm og lysfluksen på 780 nm med hverandre slik at de går inn i en objektivlinse.

For kollimeringslinsen brukt for lysopphentingen i den optiske disken for å kunne fokusere innsnevrende lyset på et punkt/sted av en opptakningsoverflate av den optiske disken (1061, 1062) uten variasjoner er det nødvendig å sikre en tilstrekkelig intensitet i en fordeling av lysintensitet på lyset som går inn i en kant av objektlinsen 1050 i forhold til en toppintensitet av laserlyskilden slik at fokallengden av kollimeringslinsen ikke kan reduseres.

Når fokallengden på kollimeringslinsen er stor (omtrent 10 mm eller mer) er en effektivitet på kobling av lyset fra lyskilden redusert, og lysbrukeffektiviteten er redusert.

Videre kan den store størrelsen på apparatet ikke bli forhindret på grunn av den store fokallengden. Dersom fokallengden på collimeringslinsen er satt til å være liten er det vanskelig å fjerne astigmatisme generert i lyset som reflekteres på bakre overflate av det to-stråle-kombinerende prismet under praktiske forhold som for eksempel et intervall mellom de to lyskilder og tykkelsen av det to-strålekombinerende prismet. Følgelig er det vanskelig å kombinere lysflukser fra de to lyskildene ved en kollimeringslinse med liten fokallengde. Konvensjonell teknologi er også beskrevet i japansk patentsøknad med publikasjonsnummer 2002-207110.

Som beskrevet ovenfor er det vanskelig ved bruk av én kollimeringslinse med en liten fokallengde å kombinere lysflukser fra et mangfold av lyskilder med god bølgefronter på én lysbane via et to-stråle-kombinerende prisme ved å tillate de to lyskildene å emittere lysflukser hovedsakelig i de samme retninger og å tillate én koblingslinse til å koble med lysfluksene som beskrevet i den konvensjonelle teknologien.

Formål med oppfinnelsen

Formålet med den foreliggende oppfinnelse er å tilveiebringe en belysningsinnretning for å oppnå en innretning med liten størrelse, og å forbedre lysbrukeffektiviteten og å forbedre bølgefrontkvaliteten på lysfluksene.

For å oppnå de ovennevnte formål er en koblingslinse ifølge en utførelsesform av den foreliggende oppfinnelsen beskrevet for å koble første lys som har en første bølgelengde som er emittert fra en første lyskilde med ett andre lys som har en andre bølgelengde som er emittert fra en andre lyskilde plassert nærliggende den første lyskilden, idet det første og det andre lyset blir emittert hovedsakelig i samme retning. Koblingslinsen inkluderer en første overflate plassert slik at den er rettet mot den første og den andre lyskilden, idet den første overflaten inkluderer et første område gjennom hvilket det første lyset passerer og et andre område gjennom hvilket det andre lyset passerer, idet det første området har en første områdekurvatur og det andre området har en andre områdekurvatur, og en andre overflate er plassert på en motsatt beliggende side av den første overflaten og som har en andre overflatekurvatur. En posisjon av et første områdekurvatursenter av den første områdekurvaturen av det første området er forskjellig fra en posisjon av et andre områdekurvatursenter av den andre områdekurvatur av det andre området. Et andre overflatekurvatursenter av den andre overflatekurvaturen av den andre overflaten og det første områdekurvatursenteret er plasser på en optisk akse av den første eller den andre lyskilden.

Kort oversikt over tegninger

Figur 1 er et skjematisk riss som viser en konfigurasjon av en belysningsinnretning ifølge den første utførelsesform av den foreliggende oppfinnelsen.

Både figur 2a og figur 2b er et riss som viser et posisjonsforhold mellom kurvatursentrene av en første og en andre overflate av en koblingslinse. Figur 3 er et riss som viser et optisk system som bruker en konvensjonell koblingslinse. Figur 4 er et riss som viser et optisk system som bruker en koblingslinse ifølge en utførelsesform av den foreliggende oppfinnelsen. Figur 5 er et skjematisk riss som viser en konfigurasjon av en belysningsinnretning ifølge en andre utførelsesform av den foreliggende oppfinnelsen. Figur 6 er et skjematisk riss som viser en konfigurasjon av en belysningsinnretning ifølge en tredje utførelsesform av den foreliggende oppfinnelsen. Figur 7 er et forklarende riss som viser en numerisk apertur av koblingslinsen ifølge en fjerde utførelsesform av den foreliggende oppfinnelsen. Figur 8 er et skjematisk riss som viser en konfigurasjon av en belysningsinnretning ifølge en femte utførelsesform av den foreliggende oppfinnelsen. Figur 9a og figur 9b er riss som viser et arrangement-tilstand av lyskildene fra ett varmetapsperspektiv. Figur 10 er et skjematisk riss som viser en konfigurasjon av en belysningsinnretning basert på en utforming i det tilfelle hvor første og andre områder har fokallengder forskjellige fra hverandre. Figur 11 er et skjematisk riss som viser en konfigurasjon av en belysningsinnretning ifølge en sjuende utførelsesform av den foreliggende oppfinnelsen. Figur 12 er et skjematisk riss som viser en konfigurasjon av en belysningsinnretning ifølge en niende utførelsesform av den foreliggende oppfinnelsen. Figur 13 er et skjematisk riss som viser en konfigurasjon av en koblingslinse ifølge en tiende utførelsesform av den foreliggende oppfinnelsen. Figur 14 er et skjematisk riss som viser en annen konfigurasjon av koblingslinsen ifølge en tiende utførelsesform av den foreliggende oppfinnelsen. Figur 15 er et riss som viser et forhold mellom NA av koblingslinsen og en koblingseffektivitet. Figur 16 er et skjematisk riss som viser en konfigurasjon av en bildefremvisningsapparat av projeksjonstypen ifølge en tolvte utførelsesform av den foreliggende oppfinnelsen. Figur 17 er et perspektivriss som viser en konfigurasjon av et MEMS-speil som en skanningsinnretning. Figur 18 er et perspektivriss som viser en brukt tilstand for en mobiltelefon som en elektrisk innretning, hvor en bildefremvisningsapparat av projeksjonstypen ifølge en trettende utførelsesform av den foreliggende oppfinnelsen er vist. Figur 19 er et skjematisk riss som viser en konfigurasjon ved et tilfelle hvor bildefremvisningsapparat av projeksjonstypen blir brukt som en head-up skjerm for et kjøretøy. Figur 20 er et skjematisk riss som viser en konfigurasjon ved et tilfelle hvor bildefremvisningsapparat av projeksjonstypen blir brukt som et optisk skrivesystem. Figur 21 er et skjematisk riss som viser en belysningsinnretning ved et tilfelle hvor lyskilder (halvlederlaser) for tre farger av blå, grønn og rød er innlemmet i én pakke/sammenstilling. Figur 22 er et skjematisk riss som viser en konvensjonell konfigurasjon av en projektor av skanningstype som har lasere av tre primærfarger og et MEMS-speil. Figur 23 er et skjematisk riss som viser en konvensjonell konfigurasjon hvor lys fra lyskildene av tre primærfarger er kombinert ved et dikroisk prisme og fokusert ved en fokuseringslinse. Figur 24 er et skjematisk riss som viser en konvensjonell konfigurasjon hvor lys fra et mangfold av lyskilder er kombinrt på én lysbane via et tostrålekombineringsprisme.

Beste måte å gjennomføre oppfinnelsen

Heretter vil foretrukne utførelser av den foreliggende oppfinnelse bli beskrevet i detalj med henvisning til tegningene.

Figur 1 viser en belysningsinnretning som har en koblingslinse ifølge en første utførelse av den foreliggende oppfinnelse. Belysningsinnretningen inneholder en første lyskilde 1 konfigurert til å slippe / sende ut første lys som har en første bølgelengde X 1, en andre lyskilde 2 anordnet ved siden av det første lysekilde 1 og konfigurert til å slippe ut andre lys som har en andre bølgelengde X 2, og en koplingslinse 5 konfigurert til å kople det første lyset med det andre lyset. Det første lyset og det andre lyset slippes ut i hovedsakelig samme retning. Koplingslinsen 5 har en første flate 5A vendt mot de første og andre lyskilder 1, 2 og en andre overflate 5B anordnet på en motsatt side av den første overflaten 5A og har en sekundæroverflatekurvatur. Den første flate 5A inkluderer et første område 6 gjennom hvilket det første lyset passerer og et andre område 7 gjennom hvilket det andre lyset passerer. Det første området 6 har en første områdekurvatur og andre område 7 har en andre områdekurvatur. En posisjon i et første områdekurvatursenter av den første områdekurvaturen på det første området 6 skiller seg fra en posisjon av et sekundærområdekurvatursenter av den andre områdekurvatur på det andre område 7. Et andre overflatekurvatursenter av den andre overflatekurvatur på den andre overflaten 5B og det første områdekurvatursenter er anordnet på en optisk akse av den første eller andre lyskilde 1,2. Den første og andre lyskilde 1, 2 er montert ved siden av hverandre på samme monteringspunkt 3 som én pakke/gruppe 4.

Som den første lyskilde 1 benyttes en halvlederlaser som er konfigurert til å slippe ut lys som har en bølgelengde i et rødfargespekter (heretter kalt "rød LD"), og som den andre lyskilde 2 kan det benyttes en halvlederlaser som er konfigurert til å emittere lys som har en bølgelengde i et blåfargespekter (heretter, "blå LD").

Blåfargeområdet og rødfargeområdet kan være henholdsvis fra 400 nm til 480 nm og 600 nm til 700 nm. Rød LD avgir rødt lys hvor bølgelengde Ål er for eksempel 640 nm og den blå LD avgir blått lys hvor bølgelengde X2 kan for eksempel være 445 nm, og i de følgende eksemplene benyttes disse bølgelengder. Selv om rød LD 1 og blå LD 2 er dannet på separate chips og montert på samme monteringspunkt 3 kan blå LD 1 og rød LD 2 være i denne utførelsen dannet på én chip.

Belysningsinnretningen kan inkludere et lysbanedannende element som er konfigurert til å matche/passe en lysbane av det første lys med en lysbane til det andre lys. Det lysbanedannende element kan være et kileprisme.

Det røde lyset 11 som slippes ut fra rød LD 1 og det blå lyset 12 som slippes ut fra blå LD 2 er koplet med et optisk koplingssystem (heretter "CL") 5 og deretter ledet til kileprismet 13 som det lysdannende element. I figur 1 er lysbaner av lyset for hver farge skjematisk illustrert.

Det røde lyset 11 og det blå lyset 12 som går inn i kileprismet 13 er kombinert og sluppet ut på én lysbane. Følgelig er belysningsinnretningen konfigureres slik at de to typene av lys i de blå og røde bølgelengdeområdene slippes ut i én lysbane.

Selv om det røde bølgelengdeområdet for den første lyskilde og den blå bølgelengdeområdet for den andre lyskilde benyttes kan andre bølgelengdeområder benyttes.

Kileprismet 13 er en flat plate med en første prismeoverflate 20 gjennom hvilken lyset i det blå bølgelengdeområdet passerer, og en andre prismeoverflate 21 som er konfigurert til å reflektere lys i blått bølgelengdeområdet. Den første prismeoverflaten og den andre prismeoverflaten av kileprismet 13 er dannet i en kileformet flat plate og relativt skråstilt med en vinkel på a.

Det røde lyset 11 og det blå lyset 12 går inn i den første prismeoverflaten 20 og er henholdsvis reflektert på den første og andre prismeoverflate og så sluppet ut derfra. Den første og andre prismeflate som er konfigurert til henholdsvis å selektivt reflektere eller sende lys avhengig med bølgelengde, kan dannes av optiske flerlagsfilmer som her er omtalt som dikroiske filtre.

CL 5 vil spesifikt bli ytterligere forklart. Den første flate 5A av CL 5, som er en overflate på en side av lyskildene, dvs. en lyskildesideoverflate, har det første området 6 gjennom hvilket kun det røde lyset passerer 11 og det andre området 7 gjennom hvilket kun det blå lyset 12 passerer.

Et kurvatursenter av en linseoverflate av det første området 6 er i en posisjon vist ved referansenummer 8 i figur 1 og et kurvatursenter av en linseoverflate av det andre området 7 er i en posisjon vist ved referansenummer 9 i figur 1, det vil si at de to kurvatursentrene er i posisjoner 8, 9, som er forskjellige.

En annen overflate 5B av CL 5 som er motsatt beliggende av den første og andre området 6,7, er dannet av en enkel overflate.

Posisjonelle forhold for kurvatursentrene i den første og andre overflate 5A, 5B av CL 5 er vist i figurer 2A og 2B. Lyset sendes ut i en z retning som er en retning av en optisk akse for hver lyskilde. De optiske akser i den første og den andre lyskilde 1,2 er vist med referanse nummer 30,31.

I figur 2A er kurvatursenteret av den andre overflaten 5B av CL 5 i en posisjon vist ved referansenummer 32, og kurvatursenteret av det første område 6 av den første overflate 5A er i en posisjon vist ved referansenummer 8.

Begge kurvatursentrene 8, 32 er på den optiske aksen av den første lyskilden 1 og linseoverflaten av det første området 6 i første overflate 5A i CL 5 og den andre overflate 5B er konfigurert til å være i en tilstand hvor de er ikke relativt forskjøvet i forhold til hverandre. Følgelig kan enkelt design av linser oppnås uten å måtte vurdere ytelsesforringelse på grunn av forskyvning av overflatene.

Figur 2B viser et tilfelle der kurvatursentrene 9, 32 er på den optiske aksen av den andre lyskilden 2.1 dette eksemplet er det første området vist ved referansenummer 7 og det andre området er vist ved referansenummer 6.

Konkret utforming av et eksempel av koplingslinsen etter den foreliggende oppfinnelse vil nå bli illustrert.

Den konkrete utformingen av eksemplet i den foreliggende oppfinnelse er vist i tabell 1, sammen med en annen utforming som et komparativt eksempel der en overflate på en side av en lyskilde, det vil si en lyskildesideoverflate, dannes av en enkel overflate. Konfigurasjonen vist i figur 3 viser et optisk system i et konvensjonelt designsystem der lyskildesideoverflaten av CL 5 er dannet av den ene flaten. I konfigurasjonen vist i figur 3 indikerer referansenummer 1 en lyskilde med bølgelengde 640 nm, 2 en lyskilde med bølgelengde 445 nm, og 18 et dekselglass av pakken/sammenstillingen 4 vist på figur 1. Lyset som sendes ut fra en av den første og den andre lyskilde, som passerer gjennom det første områdets kurvatursenter av det første området i den første overflaten, samt den andre overflatens kurvatursenter, kan konfigureres til å reflektere på en fremre overflate av kileprismet, og lys sendt ut fra den andre av den første og den andre lyskilde kan konfigureres til å passere gjennom det andre området i den første overflaten og reflekteres på en bakre overflate av kileprismet.

Etter at lyset fra lyskilder 1, 2 er koblet til med hverandre ved CL 5 reflekteres lyset med 640 nm på en fremre overflate (her, den første prismeoverflaten) av kileprismet 13 og lyset med 445 nm reflekteres på en bakre overflate (her, den andre prismeoverflaten) av kileprismet 13. En toppvinkel av kileprismet 13 er a og referansenummer 19 angir en lysfluks av lyset som er dannet ved å kombinere lys fra de to bølgelengdene.

En konfigurasjon vist på figur 4 viser et optisk system i et designsystem basert på den foreliggende oppfinnelsen hvor den første overflaten 5A av CL 5 som står ved siden av lyskilden er delt inn i det første området 6 og det andre området 7. Lyset med bølgelengde 640 nm er konfigurert til å passere gjennom det første området 6 og lyset med bølgelengde 445 nm er konfigurert til å passere gjennom det andre området. Ellers er det brukt samme konfigurasjoner som konfigurasjonene vist i figur 1.

I tabell 1 er en verdi på bølgeaberrasjonen oppnådd når aplanatisk lyset passerer fra en side av den første prismeoverflaten 20 av kileprismet 13, dvs. i en y-retning, og er fokusert på en side av lyskildene. Selv når det under faktisk bruk kan den totale aberrasjonen i det optiske systemet bli evaluert når lyset går gjennom kileprismet 13 fra lysekildesiden.

Med henvisning til bølgeaberrasjonen i resultatene vist i tabell 1, i det tilfellet at lysekildesideoverflaten av CL 5 er dannet den ene flaten, er lyset med 640 nm vesentlig aplanatisk og lyset med 445 nm har en bølgeaberrasjon/ -aberrasjon på 0,17 X, slik at konfigurasjonen ikke er på en praktisk nivå.

På en annen side, i det tilfelle at lysekildesideoverflaten, dvs. den første overflaten 5A av CL 5 ifølge denne utførelsen av den foreliggende oppfinnelse, er dannet av det første området 6 og det andre området 7, er lyset med 640 nm vesentlig aplanatisk, og lyset med 445 nm har en bølgeaberrasjon på 0.0352A, slik at konfigurasjonen har en redusert bølgeaberrasjon på et praktisk nivå.

Bølgeaberrasjonen på praktisk nivå er omtrent 0,07 X (RMS) eller mindre.

En andre utførelse av den foreliggende oppfinnelse vil bli forklart med henvisning til figur 5.

Lyset som sendes ut fra lyskilden, som har den optiske aksen passerende gjennom posisjoner til kurvatursenteret 32 i den andre overflaten 5B av CL 5, hvilket er motsatt rettet til den første overflaten 5A, og kurvatursenteret 8 av det første området 6 av den første flaten 5A av CL 5, reflekteres på den fremre overflaten 20 av kileprismet 13.

Lysfluksen som reflekteres på den bakre overflaten 21 av kileprismet 13 har en astigmatisme, og lysfluksen som reflekteres på den fremre overflaten 20 av kileprismet 13 har ingen aberrasjon / aberrasjon i det tilfellet at refleksjonsoverflate 20 er en ideelt planar overflate. Ifølge denne konfigurasjonen der lyset som passerer gjennom de motsatte beliggende overflatene av CL 5 uten å være relativt skiftet / forskjøvet reflekteres på den fremre overflaten 20 av kileprismet 13, kan det oppnås gode optiske egenskaper.

På den annen side er den andre overflaten 5B av CL 5, hvilken er motsatt beliggende til den første overflaten 5A, og linseoverflaten av det andre området 7 i første overflate 5A av CL 5, er relativt forskjøvet i forhold til hverandre slik at astigmatisme genereres. Det er mulig å avbryte astigmatismen som genereres i CL 5, samt astigmatismen som genereres når lyset reflekteres på den bakre overflaten 21 av kileprismet 13, ved å optimalisere linsekonfigurasjonen (tykkelse, kurvatur, asfærisering, brytningsindeks og lignende), konfigurasjoner av kileprismet (tykkelse, toppvinkel a, brytningsindeks og lignende) og en posisjon av lysende punkt.

Ifølge konfigurasjonen av denne utførelsen kan lysbaner av lyset fra to lyskilder 1, 2 kombineres for å danne en lysfluks som har små aberrasjon.

En tredje utførelsesform av denne oppfinnelsen vil bli forklart med referanse til figur 6. Belysningsinnretningen ifølge denne utførelsesformen inneholder ytterligere en tredje lyskilde 14 i tillegg til den første og den andre lyskilde 1, 2 som er beskrevet i den første utførelsen (se figur 1).

Mer spesifikt er den tredje lyskilden 14 anordnet slik at den slipper ut tredje lys som har en tredje bølgelengde i en retning som aberrasjoner fra utslippsretningen av det første lyset fra den første lyskilden 1 og det andre lyset fra den andre lyskilden 2. I denne utførelsesformen slippes det tredje lyset ut i en retning vesentlig vinkelrett på det første og det andre lyset. Som den tredje lyskilde 14 kan en grønn lyskilde som er konfigurert til å slippe ut det tredje lyset med et bølgelengdeområde for grønn farge fra 500 nm til 550 nm brukes. En halvlederlaser er fortrinnsvis brukt som den grønne lyskilden. Imidlertid finner det faktisk ingen grønne halvlederlaser som brukes fast. Derfor benyttes harmoniske bølger fra en faststofflaser eller en infrarød halvlederlaser. En spesifikk konfigurasjon av grønnlyskilden vil bli beskrevet senere, og lyskilden med bølgelengde X, 3 på 530 nm er brukt i denne utførelsesformen.

Belysningsinnretningen omfatter videre en sekundærkoblingslinse eller et sekundært koblingsoptikksystem (heretter benevnt " CL") 15 som er konfigurert til å koble det grønne tredje lyset fra den grønne lyskilden 14, for deretter å guide det tredje grønne lyset til kileprismet 13. Det tredje lyset som passerer gjennom det sekundære koblingslinsen kan konfigureres til å passere kileprismet, og en lysebane av det tredje lyset kan være konfigurert til å bli matchet med lysebanene fra det første og det andre lyset. Det røde lyset 11, det blå lyset 12, og det grønne lyset 16, som går inn i kileprismet 13 er kombinert på en lysbane og sluppet ut. Som beskrevet ovenfor er belysningsinnretningen konfigurert slik at lysfluksene til de blå, røde og grønne bølgelengdeområdene slippes ut på lysbanen.

Som beskrevet ovenfor, selv om det røde bølgelengdeområdet brukes for den første lyskilden, det blå bølgelengdeområdet brukes for den andre lyskilden og det grønne bølgelengdeområdet brukes for den tredje lyskilden, kan andre bølgelengdeområder brukes. Lyskilden som er konfigurert til å slippe ut kombinasjonslys av rødt, blått og grønt lys er mest fordelaktig fordi lyskilden kan brukes for en projektor av skanningstype.

Som beskrevet ovenfor, siden det er vanskelig å bruke en halvlederlaser som grønn lysekilde, er det ikke lett å arrangere den grønne lyskilden på en montering med de andre lyskildene. Følgelig er det fordelaktig for enkel produksjon med konfigurasjonen der den første lyskilden er den røde eller blå lyskilden, den andre lyskilden er den blå eller røde kilden, og den tredje lyskilden er grønn.

Kileprisme 13 er en flat plate som har en første prismeoverflate 20 konfigurert til å reflektere lys av det røde bølgelengdeområdet og overføre lyset fra det blå og grønne bølgelengdeområdene, og en andre overflate 21 konfigurert til å reflektere lys av det blå bølgelengdeområdet og overføre lyset av det grønne bølgelengdeområdet. Kileprisme 13 har en kileformet flat plate der den første og den andre overflaten av kileprismet 13 har en relativt helning til hverandre.

De røde og blå lysfluksene 11, 12, som går inn i den første prismeoverflaten 20, reflekteres i henholdsvis den første og den andre overflaten av kileprisme 13, og slippes siden så ut. Den grønne lysfluksen 16 går inn i den andre prismeoverflaten 21 passerer gjennom den andre og den første prismeoverflate 21, 20, og slippes deretter ut. Den første og den andre prismeoverflate 20, 21 er konfigurert til å selektivt å reflektere eller sende lysfluks avhengig av bølgelengden av lysfluksen og kan dannes ved optiske flerlagsfilmer som er referert til som dikroiske speil.

En fjerde utførelsesform av denne foreliggende oppfinnelsen vil bli forklart med henvisning til figurer 1 og 7.

En lysintensitet av lyset sendt ut fra lyskilden som kan bli koblet ved koblingslinsen bestemmes av en numerisk apertur for det optiske systemet.

Koblingslinsen kan dannes fra et mangfold av materialer, hver med forskjellig brytningsindeks.

I figur 7 bestemmes det numerisk aperaturet NA av følgende formel (1).

Referansenummer 101 indikerer en lyskilde, 102 er en koblingslinse, 103 er en posisjon av en fremre side hodestrek (engelsk: cardinal point), 0 er halvparten av en vinkel der lyset fra lyskilden går inn i koblingslinsen, f er en fokallengde av koblingslinsen, og D er en effektiv diameter på koblingslinsen.

Lyset som sendes ut fra koblingslinsen 102 er parallelle lys. Det er nødvendig at et mangfold av lysflukser blir koblet av den enkle koblingslinsen 102, og i det tilfellet der lyset brukes til belysning, er hver av diametrene til lysefluksene som slippes ut fra koblingslinsen i det vesentlige like. Diameteren O av det utsendte lyset fra koblingslinsen 102 oppnås ved følgende formel (2)

Følgelig, i det tilfellet der de inngående vinkler i mangfoldet av lysflukser i vesentlig grad er de i forhold til hverandre, dvs. at NA er vesentlig den samme, er det nødvendig at fokallengden av koblingslinsen 102 for mangfoldet av lysfluks er vesentlig de samme i forhold til hverandre. I det tilfellet hvor bølgelengdene av lyskildene er forskjellige bør brytningsindeksene av materialer i koblingslinsen 102 være annerledes. Følgelig, på lyskildesideflaten av CL 5 i første utførelsesformen vist i figur 1 kan krumningsradien av det første området 6 gjennom hvilket kun det første lyset i den første bølgelengde passerer, og det andre området 7 hvor kun det andre lys av den andre bølgelengde passerer, endres slik at fokallengden kan konfigureres til å være vesentlig samme fokallengde ved enkeltkoblingslinsen for de to lysfluksene med forskjellige bølgelengder.

Resultater av et eksempel på linsedesign er vist i tabell 2. Krumningsradiene av det første og det andre området er konfigurert til å være forskjellig fra hverandre, og så kan det optiske systemet ha samme fokallengde og samme fokallengde og den samme numeriske aperatur for de ulike lys med forskjellige bølgelengder.

En femte utførelsesform av den foreliggende oppfinnelsen vil bli forklart med henvisning til figurene 1, 4, 7, 8, 9A og 9B. I figur 8 er samme referanse brukt som for konfigurasjonene i figur 4. I den fjerde utførelsesformen, siden kurvaturradien av det første området 6 av CL 5 er satt til å være forskjellig fra kurvaturradien av det andre området 7 av CL 5, for lyset som har forskjellige bølgelengder, kan samme fokallengde og samme numeriske blenderåpning oppnås, og dermed kan lysfluksen som slippes ut fra CL 5 ha samme diameter.

Her, hvis lysintensitetsutbredelsesmønstrene (fjern-felt-mønster-FFM (engelsk: far-field pattern- FFP)) på lysfluksene som slippes ut fra de to lyskilder 1, 2 er i all vesentlighet de samme kan det bestemmes at det optiske systemet er i en tilstand der "lysfluksene har i all vesentlighet de samme diametre".

FFM av en halvlederlaser, som vanligvis er brukt som lyskilde, varierer avhengig av typen av halvlederlaser. Diameteren er ideelt pålagt å være den samme når en tar i betraktning forskjellen i FFM.

For å sette diameterne på lysfluksene etter å ha passert gjennom koblingslinsen 5 i det tilfelle hvor lyskildene 1, 2 har forskjellige FFM, er det bare nødvendig å fastslå den numeriske apertur av linsen slik at en setter intensiteten av lyset som trenger inn i koblingslinsen 5 ved en maksimal vinkel til å være den samme.

I det tilfelle der diameteren D av lysfluksen som går inn i koblingslinsen er konstant som vist på figur 7 vil endring av NA tilsvare endring av fokallengden av koblingslinsen.

I figur 4, hvis et forhold på A < B settes der FFM av den første lyskilden 1 er A (grader) som en full bredde ved halv maksimum og FFM av den andre lyskilden 2 er B (grader) og at fl> f2 hvor fokallengde til det første området av CL 5 for lyset som passerer gjennom område 6 på figur 4 er fl, og fokallengden til det andre området av CL 5 for lyset som passerer gjennom området 7 på figur 7, er det mulig for intensitetsfordelingen av de to lysflukser 19, kombinert med kileprisme 13, til å være i all vesentlighet å innbyrdes lik.

Figur 8 viser en lysbane og form av CL 5 som er utformet slik at fl > f2 og tabell 3 viser resultatene for den utformede konfigurasjonen. Siden resultatene der fokallengdene i det første og det andre området 6, 7 er endret, vil posisjoner av den første og den andre lyskilde 1, 2 avvike fra hverandre i en z-retningen vist som A d i figur 8.

Figur 9A og 9B viser en tilstand hvor emitteringspunktene (lyskildene) 1, 2 er arrangert på et monteringspunkt 3. Lyskildene 1, 2 generer varme når lyskildene 1, 2 avgir lyset, og det er nødvendig å slippe ut varmen for å hindre nedbrytning av trekk, reduksjon av livssyklusen for produktet og lignende. Monteringspunkt 3 er konfigurert til å slippe ut varmen som genereres av lyskildene 1, 2, og det er ønskelig at kontaktdelen mellom lyskildene 1, 2 og monteringspunkt 3 er stor.

Følgelig, når de to lyskildene 1, 2 avviker i z-retningen av figurene 9A, 9B, kan ikke én lyskilde bli forflyttet fra monteringspunkt 3 til en fremre side i emitteringsretningen, og dermed er den forflyttet til en bakre overflate av monteringspunktet 3.

Figur 9A viser en tilstand hvor lyskilden 1 er forflyttet til baksiden på monteringspunkt 3. I denne tilstanden er det ingen problem med å slippe ut varmen. Men som vist på figur 9B, sett fra y-retning, hvis lyskilden er forflyttet for mye på baksiden vil en del på en side av monteringspunktet 3 (i en x-retning ifølge figur 9B) i lyset som er utsluppet fra lyskilden 1 komme til monteringspunkt 3 eller ligger i skyggen av monteringspunktet 3 slik at det er mulig at en utsluppet lysfordeling er forvrengt.

Følgelig vil emitteringpunktene av de to lyskildene 1, 2 i all vesentlighet fortrinnsvis være i samme posisjon i z-retningen vist på figur 9B.

En linsetykkelse av det første området kan variere fra en linsetykkelse av det andre området.

Hvis posisjonene av emitteringpunktene i den første og den andre lyskilde 1, 2 i emitteringsretningen kan arrangeres på i all vesentlighet i samme posisjon vil én lyskilde ikke avvike fra monteringspunkt 3 slik at varmeavgivelsen fra lyskildene kan nås i tilstrekkelig grad. Dessuten er det ikke nødvendig å arrangere en lyskilde ved baksiden av monteringspunktet slik at skyggen av lyset utsluppet fra lyskilden ved monteringspunktet kan forhindres. I et tilfelle hvor fokallengden fl av det første området av CL 5 er forskjellig fra fokallengden f2 av det andre området av CL 5 vil utformingen undertrykke avvikket til de to emitteringspunktene 1, 2 ved å sette en tykkelse på det første området av CL 5 til å være forskjellig fra det andre området av CL 5.

Figur 10 viser en lysbane og form av CL 5 og tabell 4 viser resultater for den utformede konfigurasjonen. Det er vist at avviket av emitteringspunktene 1, 2 i z-retningen kan reduseres med den samme fokallengden, den samme numeriske apertur og bølgeaberrasjon som koblingslinsen vist i figur 8 og tabell 3.

Videre vil en sjette utførelsesform av den foreliggende oppfinnelsen bli forklart.

Dersom bølgelengde til en lysfluks endres vil en brytningsvinkel av lysfluksen som er reflektert på den bakre overflaten av kileprisme 13 endres slik at en refleksjonsvinkel endres. På den annen side er det ingen endring i brytningsvinkelen av lysfluksen som reflekteres på den fremre overflaten av kileprismet 13 fordi lysfluksen reflekteres uten brytning av lyset.

Bølgelengden av halvlederlaseren endres på grunn av utgående emitteringer, temperaturendringer eller lignende. Generelt er endring av bølgelengden for den røde halvlederlaseren ett siffer større enn for den blå halvlederlaseren.

Dermed er lyset som emitteres fra den røde halvlederlaseren, hvor bølgelengden er i stor grad endret, konfigurert til å bli reflektert på den fremre overflaten av kileprismet 13, og lyset emittert fra den blå halvlederlaseren, hvor bølgelengden er mindre endret, er konfigurert til å reflekteres på den bakre overflaten av kileprismet 13. Følgelig, selv om bølgelengden endres på grunn av temperaturendringen kan endringen av vinkelen på lyset som reflekteres på kileprismet 13 bli redusert.

Videre vil en syvende utførelsesform av den foreliggende oppfinnelsen vil bli forklart.

For å forbedre en effektivitet på kopling av lyset fra lyskilden, dvs. lysutnyttelseseffektivitet, er det nødvendig å øke den numeriske aperturen til koblingslinsen 5, dvs. øke verdien av NA i formelen (2).

Som beskrevet i den fjerde utførelsesformen, når diameteren på lysfluksen som går inn i koblingslinsen som vist ved D i figur 7 er konstant vil endring av NA endre fokallengden til koblingslinsen 5. Videre, i dette tilfellet vil økning av NA tilsvare en reduksjon av fokallengden.

En effektiv fokallengde på hver av det første og det andre område 6, 7. kan være 5 mm eller mindre.

Figur 11 og tabell 4 viser resultater for den utformede konfigurasjonen i et tilfelle der fokallengden er 5 mm. Når fokallengden blir liten vil forringelsen i bølgeaberrasjonen på lyset som passerer gjennom linseoverflaten av det andre området 7 av CL 5 bli stor. For å undertrykke forringelsen er linseoverflaten av det andre området 7 av CL 5 fortrinnsvis dannet av en asfærisk overflate.

En asfærisk form er uttrykt ved følgende formel (3):

hvor

r er en radius av paraksial krumning:

K er an konisk konstant; og

A, B, C, D, E, F, G, H, J,... er asfæriske faktorer.

Resultatene av den utformede konfigurasjonen der linsens overflate på det andre området 7 av CL 5 er formet som en asfærisk overflate er vist i tabell 6. Bølgeaberrasjonen av lyset som passerer gjennom linsoverflaten på det andre området 7 av CL 5 er forbedret. I et tilfelle hvor fokallengden må være liten for å øke en ytelse og en koblingseffektivitet er det første området 6 og den andre overflaten 5B også dannet av en asfærisk overflate, i tillegg til det andre området 7 av CL 5, slik at en god bølgeoverflate kan oppnås.

Videre vil en åttende utførelsesform av den foreliggende oppfinnelsen vil bli forklart.

Som beskrevet i den andre utførelsesformen er overflaten (den andre overflate) 5B motsatt beliggende til den første flaten 5A av CL 5, og linseoverflaten av det andre området 7 i den første overflaten 5A er relativt forskjøvet til hverandre slik at astigmatisme genereres, og lyset reflekteres på den bakre overflaten 21 til kileprismet 13 slik at astigmatisme genereres.

Det andre området av koblingslinsen kan dannes ved en sylindrisk overflate, en asfærisk overflate eller en anamorftsk, asfærisk overflate.

Formen av linsen for å rette astigmatismen kan være ved en asfærisk linse som har flater av ulike kurvaturer i retninger vinkelrett på hverandre. Tabell 7 viser et utformingseksempel på den asfæriske linsen. Sammenlignet med tabell 1 er bølgeaberrasjonen av lyset som passerer gjennom det andre området forbedret.

Ellers kan overflateformene av CL 5, der kurvaturene av overflatene er vinkelrette på hverandre, være en toroidisk, asfærisk overflate eller en anamorf, asfærisk overflate. Den toroidiske, asfæriske overflaten er definert som følger: x, y, z -retningene er vist i figur 1. En profil i et y-z-plan er definert av den asfæriske overflaten vist i formelen (4):

Deretter blir profilen som oppnås av formelen (4) i y-z-planet rotert omkring y-aksen som går gjennom senteret for krumningen i x-retningen. Følgelig er overflaten asfærisk i y-z-planet og sirkulær i x-z-planet. Overflaten er definert som en y toroidisk, asfærisk overflate.

Tilsvarende er x en toroidisk, asfærisk overflate definert av en asfærisk overflate, hvilket oppnås ved hjelp av formelen (4) for profilen av x-z-planet (y er erstattet med x). Så roteres profilen til x-z-planet omkring en x-akse som går gjennom senteret for krumningen i y-retningen. Følgelig er overflaten asfærisk i x-z-planet og sirkulær i y-z-planet. I det tilfelle at konfigurasjonen er den vist i figur 1 vil lysfluksen i x-z-planet være symmetrisk om z-aksen, og lysfluksen i y-z-planet er asymmetrisk om z-aksen og derfor er det viktigere å korrigere konfigurasjonen i y-z-planet. Følgelig er det i det tilfelle hvor overflaten er en toroidisk, asfærisk overflate er den y toroidiske, asfæriske overflaten mer effektiv. Et konstruert eksempel på y toroidisk, asfærisk overflaten er vist i tabell 8. Sammenlignet med tabell 7 er bølgeaberrasjonen av lyset som passerer gjennom det andre området ytterligere forbedret.

En anamorf, asfærisk overflate er definert ved følgende formel (5).

I formelen (5) er, CUX er kurvatur i x aksens retning;

CUY er kurvatur i y aksens retning; KX en x konisk konstant; KY en y konisk konstant; AR en faktor av en rotasjonssymmetri av fjerde orden;

BR en faktor av en rotasjonssymmetri av sjette orden; CR en faktor av en rotasjonssymmetri av åttende orden; DR en faktor av en rotasjonssymmetri av tiende orden; AP en faktor av en ikke-symmetrisk rotasjon av fjerde orden;

BP en faktor av en ikke-symmetrisk rotasjon av sjette orden; CP en faktor av en ikke-symmetrisk rotasjon av åttende orden; og DP en faktor av en ikke-symmetrisk rotasjon av tiende orden.

Den asfæriske overflaten er symmetrisk i forhold til x- og y-aksen.

Et konstruert eksempel på en anamorfisk asfærisk overflate er vist i tabell 9. Sammenlignet med det konstruerte eksemplet av den y toroidiske overflaten vist i tabell 8 er bølgeaberrasjonen av lyset som passerer gjennom det andre området videre forbedret.

Som beskrevet ovenfor er de konstruerte eksemplene av på overflateformene slik som den sfæriske overflaten, den asfæriske overflaten, den toroide overflaten, den torodiske, asfæriske overflaten, og den anamorfiske overflaten vist. Overflateformen som skal benyttes kan bestemmes med basis i optisk konfigurasjon slik som fokallengde, et intervall mellom lyskilder, en tykkelse og en toppvinkel på et kileprisme, en nødvendig bølgeaberrasjon, prosesseringsevne for en lins og lignende.

En niende utførelsesform av den foreliggende oppfinnelsen vil bli forklart med henvisning til figurene 4 og 12 og tabellene 10-12.

Bølgelengden av halvlederlaseren varierer på grunn av utgangsnivå og temperatur. Når bølgelengden endres, endres brytningsindeksen av materiale på linsen slik at fokallengden endres.

Dessuten, selv når en benytter halvlederlaserene med identiske bølgelengder har bølgelengdene fra halvlederlaserene variasjoner. Når det gjelder linsen med fokallengde på 7 mm vist i tabell 2, variasjoner i fokusposisjonen av lyset i tilfelle hvor lyset trenger inn i kileprismet 13 vist i figur fra en av de fremre overflatene 20 er beregnet og vist i tabell 10.

Når bølgelengden endres med 20 nm endres den fokuserte posisjonen med 9 nm for det røde lyset og 27 um for det blå lyset. Tatt i betraktning effekten i belysningsinnretningen er graden av divergens og konvergens av det dannete lyset 19 vist på figur 3 endret på grunn av endring i bølgelengden, slik at lysfluksen som har en forhåndsbestemt diameter ikke kan slippes ut og derfor er oppløsningen på belysningen forringet.

Videre, siden graden av divergens og konvergens av dannede lyset endres på grunn av endring i bølgelengden oppstår fargesløring. For å redusere endring i fokallengde (fokusert posisjonering av lyset) på grunn av variasjoner i bølgelengden vist i figur 12 er koblingslinsen dannet ved et mangfold av materialer som er innbyrdes ulike. Koblingslinsen kan være formet av et mangfold av materialer som hver har spesifikk brytningsindeks . Samme referansenumre er brukt for de samme konfigurasjoner eller deler som de vist på figur 4. Den første overflaten 5A, slik som det første området 6 og det andre området 7 av CL 5, er dannet av et linseglassmateriale 51, og en andre overflate av CL 5 er dannet av et linseglassmateriale 52. I dette eksempel er glassmaterialet 52 F2 og det andre glassmaterialet er BK7.

Et eksempel på CL 5 utformet ved konfigurasjonen av den foreliggende utførelse er vist i tabell 11. Avvik av den fokuserte posisjonen av lyset på grunn av variasjon eller endring i bølgelengden av linsen ifølge det foreliggende eksemplet er vist i tabell 12. Sammenlignet med det tilfelle hvor CL 5 er dannet av et enkelt materiale, og siden CL 5 er dannet av de to materialer som er forskjellige fra hverandre, kan avviket for den fokuserte posisjonen av lyset bli redusert fra 9 um til 5 um for det røde lyset og fra 27 um til 9 um i tilfelle av endring i bølgelengde på 20 nm. I det konstruerte eksemplet i tabell 11, siden eksemplene med avvik i den fokuserte posisjonen for lyset er vist uten hensyn til bølgeaberrasjonen i utformingen har bølgeaberrasjonen av lyset som passerer gjennom det andre området en stor verdi, eksempelvis 0,1078X,. Når overflaten er dannet av en asfærisk overflate, en toroidal overflate eller lignende kan bølgeaberrasjonen reduseres.

En tiende utførelsesform av den foreliggende oppfinnelsen vil bli forklart med henvisning til figurene 12 og 13.

En avviksmengde av den fokuserte posisjonen av lyset på grunn av variasjon eller endring i bølgelengden varierer avhenging av fargen på lyset, selv når en endret mengde av bølgelengden er den samme. Dette er vist i den niende utførelsesformen. Videre er de endrede mengdene eller variasjonene av bølgelengden på grunn av den faktiske utgangsnivå eller temperatur også endret avhengig av fargen på lyset. Når det første området 6 av CL 5 er dannet av glassmaterialet 53, forskjellig fra glassmaterialet 54 av det andre området 7 av CL 5, eller som vist i figur 14, er det første og det andre området dannet av de forskjellige glassmaterialene 56, 57, henholdsvis, og avviket for den fokuserte posisjonen av lyset på grunn av endring av de to bølgelengdene for de to halvlederlaserne kan bli redusert og avviksmengden kan nesten matches med hverandre.

Videre vil en ellevte utførelsesform bli forklart.

I et tilfelle hvor diametrene av lysfluksene som skal koples er de samme, og når fokallengden til koblingslinsen er liten, er en mengde av lyset som skal innføres i linsen som skal koples stor slik at koblingseffektiviteten kan økes.

Om koblingseffektiviteten økes kan lysintensitet av det lyset som skal emitteres reduseres slik at varmegenereringen i lyskilden kan forhindres eller bli undertrykt.

Figur 15 viser et forhold mellom en NA av koblingslinsen og en koblingseffektivitet i et tilfelle hvor en divergensvinkel på lysekilden er i en tilstand 0 // = 12 (grader) og 0-L=18 (grader). Når NA er 0,1 eller mer kan koblingseffektiviteten på 30% eller mer sikres.

Når diameteren på lyset som skal kobles er O 1 mm er fokallengden på 5 mm eller mindre nødvendig for å sikre NA'en på 0,1 eller mer. Tabell 13 viser et eksempel utformet med NA på 0,1, fokallengden på minst 4,75 mm, og diameteren på lysfluksen på 0,96 mm. Både bølgeaberrasjoner av lyset som passerer gjennom det første og det andre området er tilstrekkelig undertrykket, og de to emitterende punktene er på samme posisjon i x-retningen vist i figur 11.

Videre vil en tolvte utførelsesform av den foreliggende oppfinnelsen bli forklart.

Figur 16 viser en konfigurasjon av et bildefremvisningsapparatur av projeksjonstypen. Bildefremvisningsapparaturet av projeksjonstypen kan inkludere belysningsinnretningen ifølge en utførelse av den foreliggende oppfinnelse slik som de ovenfor beskrevne første til ellevte utførelser og kan være en skanningstypeprojektor. Skanningstypeprojektoren kan videre inkludere en skanningsinnretning som er konfigurert til å to-dimensjonalt skanne en overflate som skal skannes med lys emittert fra belysningsinnretningen, og en kontrollenhet konfigurert til å kontrollere utslipp fra den første og den andre lysekilden eller den første til den tredje lysekilden i synkronitet med bevegelse fra skanningsinnretningen.

Som et eksempel vil skannertypeprojektoren som bruker belysningsinnretningen med tre lysekilder vist på figur 6 bli forklart. Identiske henvisningstall er brukt for de samme konfigurasjoner eller deler som de viste i figur 6. Skannertypeprojektoren som er vist i figur 16 inkluderer videre en skannerinnretning 60 konfigurert til å skanne to-dimensjonalt en overflate som skal skannes med lys emittert fra belysningsinnretningen og en kontroll- / styreinnretning 61 konfigurert til å kontrollere skannerenheten 60 og lysekildene av belysningsinnretningen.

Kontrollinnretningen 61 er konfigurert til å modulere lysekilden slik at et ønskt bilde kan legges til i synkronisering med bevegelsen av skanningsinnretningen 60. Skanningsinnretningen 60 er konfigurert til å svinge eller snu refleksjonsoverflatene i en retning vist med pil 62 på figur 16 og for å svinge eller snu refleksjonsoverflatene rundt en akse 63 i en retning vist med en pil 64 på figur 16.

Derved er et to-dimensjonalt projeksjonsbilde dannet på en skjerm 65 som er overflaten som skal skannes.

Som skanningsinnretning kan et galvanospeil, et polygonspeil og et MEMS speil som er fremstilt ved hjelp av halvlederprosessteknologien benyttes. Især er MEMS speilet foretrukket for bruk i projektoren med liten størrelse på grunn av dens lille størrelse og lave strømforbruk.

Selv om speilet, hvilke er bevegelig rundt to akser, er vist i figur 16, kan to speil som hver er bevegelige rundt én akse, også benyttes.

Figur 17 viser en konfigurasjon av MEMS-speilet som kan bli brukt som et annet eksempel på skanningsinnretningen. MEMS-speilet 90 har en struktur i hvilken et mikro-speil 91 er støttet opp av vridningsstaver 92, 93. Mikro-speilet 91 er konfigurert til å være i det vesentlige resonansvekslende rundt en akse 94 ved å vri vridningsstaven 93. Ved resonansvekslingen rundt begge aksene 94, 95, vil en normalretning på en avbøyd overflate av mikro-speilet 91 bli to-dimensjonalt endret.

Derved er en refleksjonsretning av lysfluksen, hvilken trenger inn i mikro-speilet 91, endret slik at overflaten som skal skannes kan bli skannet med lysfluksen i to-dimensjonale retninger.

Ifølge bildefremvisningsapparatet av projeksjonstype som har de ovenfor beskrevne konfigurasjoner ved bruk av mikro-speilet med liten størrelse for lysekildene kan en mikrominiaturisering oppnås.

Videre vil en trettende utførelsesform av den foreliggende oppfinnelsen bli beskrevet.

Figur 18 viser et eksempel på en elektronisk enhet hvor mikrominiaturisert bildefremvisningsapparat av projeksjonstypen vist i den tolvte utførelsesformen er dannet. Figur 18 viser et eksempel hvor bildefremvisningsapparatet av projeksjonstypen er plassert inne i en mobiltelefon 70. Bildefremvisningsapparatet av projeksjonstypen 71 ifølge en utførelsesform av den foreliggende oppfinnelsen er plassert inne i mobiltelefonen 70, og en skjerm er to-dimensjonalt skannet med et belysningslys 72 for å danne et bilde. Som skjermen 73 er det ikke nødvendig å klargjøre en spesifikk skjerm, og et bord eller en vegg kan benyttes som en skjerm.

Videre vil et eksempel bli forklart hvor bildefremvisningsapparatet av projeksjonstypen brukes for en head-up skjerm for et kjøretøy.

Figur 19 er en forklarende illustrasjon for å forklare et eksempel på en head-up skjerminnretning 300.

Head-up skjerminnretningen 300 for et kjøretøy er tilveiebrakt inne i kjøretøyet og er konfigurert for hovedsakelig å inkludere en projektor 301, og et frontvinduglass 302 konfigurert til å reflektere projeksjonslys emittert fra projektoren 301.

Projektoren 301 er dannet fra bildefremvisningsapparatet av projeksjonstypen ifølge en utførelse av den foreliggende oppfinnelsen, og konfigurert til å danne et projeksjonsbilde ved en forhåndsbestemt posisjon i en optisk akseretning.

Projektoren 301 er plassert slik at frontvinduglasset 302 er plassert ved en posisjon i den optiske akseretningen, og en fører 303 er plassert ved en posisjon i en reflekterende retning til frontvinduglasset 302.

Inne i frontvinduglasset 302 er en delvis reflekterende overflate 302a konfigurert til å reflektere en lysfluks emittert fra projektorens 301 lysekilde dannet. På en indre overflate av den delvis reflekterende overflaten 302 kan en tynn metallfilm, en dielektrisk multilag eller lignende dannes for å forbedre et refleksjonsforhold mellom hver lysfluks fra lysekildene. Den delvis reflekterende overflaten 302a er overførbar for lys utenfra og konfigurert til å reflektere lysfluks emittert fra lyskilden mot en posisjon ved en høyde av førerens 303 øyne på et førersete.

I head-up skjerminnretningen 300 for et kjøretøy, ved drift av projektoren 301 er lysfluksene som emitteres fra lyskildene styrt til den delvis reflekterende overflate 302a, og så vil lysfluksene som reflekteres på den delvis reflekterende overflaten 302a bli styrt mot øynene til føreren 303 på førersetet. Ved dette tidspunkt vil et virtuelt bilde Vi av et projeksjonsbilde basert på hver lysfluks dannes på en fremre side av frontvinduglasset 302 ved den delvis reflekterende overflate 302a. Derfor er det projiserte bildet av hver lysfluks reflektert på den delvis reflekterende overflaten 302a fremvist som det virtuell bildet Vi for føreren 302.

Videre, selv om head-up skjerminnretningen 300 som har konfigurasjonen hvor projeksjonsbildet av lysfluksen som er reflektert på den delvis reflekterende overflaten 302a er fokusert på en retina ved posisjonen, som et virtuelt projeksjonsobjekt, på frontsiden i en retning hvor lysfluksene emittert fra projektoren 301 som er rettet mot den delvis reflekterende overflaten 302a er beskrevet, er denne utførelsesform av den foreliggende oppfinnelsen ikke begrenset til dette, og head-up skjerminnretningen for et kjøretøy som anvender bildefremvisningsapparatet av projeksjonstypen ifølge en utførelsesform av den foreliggende oppfinnelsen kan brukes.

Eksempelvis kan konfigurasjonen benyttes der skjermen er anordnet på en øvre side av et instrumentpanel (eng: dashbord), hvor projeksjonsbildet er projisert på skjermen av projektoren 301, og det projiserte projektorbildet på skjermen er vist til føreren 303 via refleksjonsoverflaten 302a.

Ved dette tilfellet er det projiserte bildet på skjermen fremvist som et virtuelt bilde ved den fremre overflaten av frontvinduglasset 302.

Her, selv om eksemplene hvor bildefremvisningsapparatet av projeksjonstypen er dannet inne i mobiltelefonen, og head-up skjermen for et kjøretøy er beskrevet, kan det være innbygget i et digitalkamera, en bærbar datamaskin, en PDA eller lignende.

I tillegg kan bildefremvisningsapparatet av projeksjonstypen ifølge en utførelsesform av den foreliggende oppfinnelsen bli brukt i et skriveoptisk system som vist på figur 20. En lysfluks er projisert fra bildefremvisningsapparatet av projeksjonstypen 701 ifølge en utførelsesform av den foreliggende oppfinnelsen og reflektert på et svingspeil 702, og en overflate (fotoreseptor) 703 som skal skannes er skannet med lyset reflektert på svingspeilet 702 for dannelse av et bilde på fotoreseptoren 703.

Henvisningstallet 704 indikerer en skanningslinje. Fotoreseptoren 703 roteres i en retning vist med en pil 705, et to-dimensjonalt bilde er dannet på fotoreseptoren 703 og så er bildet overført til papir eller lignende. I det tilfelle hvor bildefremvisningsapparatet av projeksjonstypen ifølge en utførelsesform av den foreliggende oppfinnelsen er brukt i et skriveoptisk system er lysfluksen fra to eller tre lyskilder satt til den samme bølgelengden og posisjonert på fotoreseptoren 703 som skal belyses av de to eller tre lyskildene plassert i forhold til hverandre i en roterende retning av fotoreseptoren 703 slik at to eller tre skanningslinjer kan på på samme tid, og derfor kan et høyhastighetsskrivesystem oppnås.

Heretter vil en utførelsesform av koblingslinsen og belysningsinnretningen bli forklart i det tilfellet hvor lyskilden 14 beskrevet i figur 16 er utviklet som en halvlederlaser og lyskildene 1,2 og 14 er tilveiebrakt inne i én pakke/sammenstilling.

Figur 21 viser et eksempel på en konfigurasjon ved det tilfellet hvor lyskilden 14 vist i figur 6 er utviklet som en halvlederlaser, og lyskildene 1, 2 og 14 er tilveiebrakt på én pakke/sammenstilling.

Belysningsinnretningen ifølge denne utførelsesform inkluderer en første lyskilde 101 som er konfigurert til å emittere første lys av en første bølgelengde XI, en andre lyskilde 102 som er konfigurert til å emittere andre lys av en andre bølgelengde 12 og en tredje lyskilde 103 konfigurert til å emittere en tredje lys med en tredje bølgelengde A, 3, og disse lyskildene er monterte på en monteringsinnretning 104 i en tilstand der lysekildene er plassert ved siden av hverandre for å danne én pakke/sammenstilling 105.

Lysemitterende retninger av den første til tredje lyskilde 101, 102, 103 er i det vesentlige i samme retning.

Som den første lyskilden 101 kan en halvlederlaser konfigurert til å emittere lys i et blå bølgeområde (heretter omtalt som en blå LD) brukes; som den andre lyskilden 102 kan en halvlederlaser konfigurert til å emittere lys av et grønt bølgelengdeområde (heretter omtalt som en grønn LD) brukes; og som den tredje lyskilden 103 kan en halvlederlaser konfigurert til å emittere lys i et rødt bølgelengdeområde (heretter omtalt som en rød LD) brukes.

Det blå bølgelengdeområdet, det grønne bølgelengdeområdet og det røde bølgelengdeområdet har henholdsvis bølgelengdeområdene 400 nm til 480 nm, 500 nm til 550 nm, og 600 nm til 700 nm. Eksempelvis kan bølgelengden XI på 445 nm brukes for det blå LD, bølgelengden X2 på 530 nm kan brukes for det grønne LD og bølgelengden X3 på 640 nm kan brukes for det røde LD.

I det følgende eksempel er de ovenfor beskrevne bølgelengdene brukt. Her, selv om det er beskrevet et eksempel hvor henholdsvis det blå LD 101, det grønne LD 102 og det røde LD 103 er dannet på separate brikker/chips, og så beskrevet som montert på en monteringsinnretning 105, kan det blå LD 101, det grønne LD 102 og det røde LD 103 bli dannet på én brikke/chip.

Blått lys 114 fra det blå LD 101, grønt lys fra det grønne LD 102 og rødt lys fra det røde LD 103 er koblet med et koblingsoptisk system 106 (heretter omtalt som en CL) som er ett koblingsoptisk system, og deretter styrt til et lysbanedannende element 117.

Figur 21 viser skjematisk en lysbane for hvert lys.

Som beskrevet ovenfor er belysningsinnretningen konfigurert slik at lyset fra det blå, røde og grønne bølgelengdeområdene emitteres på den samme lysbanen.

I de ovenfor beskrevne eksemplene, selv om det blå bølgelengdeområdet brukes for den første lyskilden, det røde bølgelengdeområdet brukes for den andre lyskilden, og det røde bølgelengdeområdet brukes for den tredje lyskilden, kan bølgelengdeområdene være forskjellige fra de som brukes i de ovenfor nevnte eksemplene. Lyskilden som er konfigurert til å emittere lys ved å kombinere lys fra tre farger, dvs. rødt, blått og grønt, og så danner lys, kan fortrinnsvis brukes, og denne er mest nyttig siden lyskilden kan benyttes for skanningstypeprojektoren.

Det lysbanedannende elementet 117 er en flat plate som inkluderer en første reflekterende overflate 118 konfigurert til å reflektere lyset i den røde bølgelengden og overføre lys i det blå og grønne bølgelengdeområdene, en andre reflekterende overflate 120 konfigurert til å overføre lyset i det blå bølgelengdeområdet og reflektere lyset i det grønne bølgelengdeområdet, og en tredje reflekterende overflate 119 konfigurert til å reflektere lyset i det blå bølgelengdeområdet. Det lysbanedannende element 117 er i form av en kileformet flat plate, der den første og den andre refleksjonsoverflate er hellet relativt til hverandre ved en vinkel p, og den andre og den tredje refleksjonsoverflate er hellet relativt til hverandre ved en vinkel y.

Det røde lyset 116 og det grønne lyset 115 går inn i den første reflekterende overflaten og reflekteres på henholdsvis den første og den andre refleksjonsoverflate, og så emittert. Det blå lyset 114 går inn i den første og den andre refleksjonsoverflaten og reflekteres på den tredje refleksjonoverflaten, og deretter emittert. Den første og den andre refleksjonsoverflaten er konfigurert til å selektivt reflektere eller sende lys avhengig av bølgelengden på lyset. En slik overflate kan dannes ved optiske flerlagsfilmer kalt dikroiske speil.

CL 106 kommer til å bli mer spesifikt forklart. CL 106 har en første overflate 106A ved en side av lyskildene, og den første overflaten 106A har et første område 107 konfigurert til å sende kun lyset med den første bølgelengden, et andre område 108 konfigurert til å sende kun lyset med den andre bølgelengde, og et tredje område konfigurert til å sende kun lyset med den tredje bølgelengden.

Et kurvatursenter for en linseoverflate av det første området 107 er i en posisjon vist ved henvisningstall 110, et kurvatursenter for en linseoverflate av det andre området 108 er i en posisjon vist ved henvisningstall 111, og et kurvatursenter for en linseoverflate av det tredje området 109 er i en posisjon vist ved henvisningstall 112. Kurvatursentrene for linseoverflatene av de tre områdene er i forskjellige posisjoner fra hverandre.

En andre overflate 106B av CL, motsatt beliggende til det første området 107, det andre området 108 og det tredje området 109, er dannet av en enkel overflate. Funksjonen og effektene av denne konfigurasjon er den samme som for de ovenfor beskrevne konfigurasjonene.

Som konfigurasjonen av belysningsinnretningen kan kurvaturradiene på det første, andre og tredje området av koblingslinsen være forskjellige fra hverandre. Funksjonen og effektene av denne konfigurasjon er den samme som de ovenfor beskrevne konfigurasjonene.

Linsetykkelser av det første, andre og tredje området av koblingslinsen kan være forskjellige fra hverandre.

Kurvatursenteret av den andre overflaten, motsatt beliggende til den første overflaten av koblingslinsen, og kurvatursenteret av det første området av den første overflaten, kan være i en posisjon på en optisk akse av den første, andre eller tredje lyskilden.

Det lysbaneformende elementet kan være en kileformet kombinert prisme som har tre reflekterende overflater, slik som en fremre overflate, en mellomliggende overflate, og en bakre overflate i en kileformet kombinert prisme. I tillegg kan det lysbaneformende elementet bli konfigurert slik at lys fra lyskilden har en optisk akse som passerer gjennom kurvatursenteret av den andre overflaten motsatt beliggende til den første overflaten, og kurvatursenteret av det første området av den første overflaten blir reflektert på den mellomliggende overflaten av kileprismet, idet lys som passerer gjennom det andre området av den første overflaten blir reflektert på den fremre overflaten av kileprismet, og lys som passerer gjennom det andre området av den første overflaten blir reflektert på den bakre overflaten av kileprismet.

Bølgelengden av lyset som reflekteres på den fremre overflaten av kileprismet kan være i et område mellom 600 til 700 nm, og bølgelengden av lyset reflektert på den mellomliggende overflaten av kileprismet kan være i et område mellom 400 til 480 nm, og bølgelengden av lyset reflektert på den bakre overflaten av kileprismet kan være mellom 500 til 550 nm.

Det røde lyset, hvilket har den relativt store endringen i bølgelengden, er konfigurert til å reflekteres på den fremre overflaten uten brytning.

Det første til det tredje området av koblingslinsen er dannet ved en asfærisk overflate, en sylindrisk overflate, en toroidal overflate, eller en anamorfisk, asfærisk overflate.

I det tilfelle hvor de tre lyskilder er innlemmet i én pakke/sammenstilling; siden to lyskilder ikke er anordnet på den optiske akse av den andre overflaten av koblingslinsen er astigmatisme generert ved passering gjennom koblingslinsen. Videre, siden to lysflukser reflekteres ved en innerside av kileprismet genereres astigmatisme. Dvs. alle de tre lysflukser har en faktor for å generere astigmatismen og følgelig, for å kunne minske astigmatismen, er det første til det tredje området av koblingslinsen dannet ved én av den asfæriske overflaten, den sylindriske overflaten, den toroidale overflaten og den anamorfiske, asfæriske overflaten.

Koblingslinsen er dannet ved et flertall av materialer som har brytningsindekser som er forskjellige fra hverandre.

Det første til det tredje området av koblingslinsen er dannet av materialer som har brytningsindekser som er forskjellig fra hverandre.

Hvert av de inndelte tre områdene av koblingslinsen har en effektiv fokallengde på 5 mm eller mindre

Ifølge en utførelsesform av den foreliggende oppfinnelsen kan én linse være konfigurert til å ha to områder og utformingen kan være optimalisert for hvert område, slik at aberrasjon i reflektert lys kan minskes for hvert lys som reflekteres på den fremre eller den bakre overflaten av det lysbanedannende elementet slik som et kileprisme.

Samtidig, siden én av det to områdene kan konfigureres til å bli reflektert på den første og den andre overflaten av koblingslinsen uten avsentrering kan det enkelt gjøres en utforming for å forbedre linseytelsen.

Ifølge en utførelsesform av den foreliggende oppfinnelsen kan det brukes en lysbane hvor astigmatisme ikke genereres. Konfigurasjonen kan utformes hvor astigmatismen som genereres ved avsentreringen av koblingslinsen, samt astigmatismen som genereres av refleksjonen på den bakre overflaten av den lysbanedannende elementet slik som kileprismet, kanselleres med hverandre. Følgelig kan bølgeaberrasjoner generert i lyset som passerer gjennom både det første og det andre området reduseres. Ifølge en utførelsesform av den foreliggende oppfinnelsen er også følgende fordelaktige effekter oppnådde.

Siden de tre fargelysene kan dannes og emitteres kan det frembringes en fullfarge-belysningsinnretning.

Siden fokallengdene er alternativt endret i de to områdene kan koblingseffektiviteten være i det vesentlige det samme, selv når gradene av divergens/avvik er forskjellig fra hverandre.

Siden fokallengden i hvert område er forskjellig fra hverandre kan de lysemitterende posisjonene i den emitterende rettingen fra lyskildene være samme posisjon.

Det kan oppnås konfigurasjonen som har stor endring i bølgelengden der vinkelendringen på grunn av brytningen ikke er generert for lyset med bølgelengdeområdet fra 600 til 700 nm.

Aberrasjonen generert ved avsentreringen av koblingslinsen, og aberrasjonen generert ved refleksjonen på den bakre overflaten av kileprismet kan bli redusert.

Endring i fokallengden på grunn av endringen i bølgelengden, som er generert ved endringen i lyskildeutslippene eller temperatur, kan undertrykkes, diameteren av det belysende lyset kan være stabilt, og forringelsen av oppløsningen i bildet og generering av uskarphet kan undertrykkes.

Endringen av fokallengden på grunn av endringen av bølgelengden, som er generert av endringen i lyskildeutslippene og temperaturen kan bli redusert ved bruk av et optimalt glassmateriale, uavhengig av hver lysbane. I tillegg kan diameteren av det belysende lyset være stabilt, og forringelsen av oppløsningen i bildet og generering av uklarhet kan undertrykkes.

Koblingseffektiviteten kan være 30 % eller mer slik at den emitterte kraften av lyskilden kan reduseres, og genereringen av varme kan undertrykkes.

Bildefremvisningsapparatet av projeksjonstypen av liten størrelse kan oppnås.

Data av et stillbilde, en video bilde eller lignende av en elektronisk innretning kan direkte projiseres på skjermen, og derfor kan informasjon enkelt deles med et mangfold av personer. I tillegg kan head-up skjermen av liten størrelse for et kjøretøy eller en høyhastighetsskriveenhet oppnås.

Claims (20)

1. Koblingslinse for kobling av et første lys som har en første bølgelengde som er emittert fra en første lyskilde, med et andre lys som har en andre bølgelengde som er emittert fra en andre lyskilde plassert nærliggende til den første lyskilden, idet det første og det andre lyset emitteres hovedsakelig i den samme retningen, idet koblingslinsen omfatter: en første overflate plassert slik at den er rettet mot den første og den andre lyskilden, idet den første overflaten inkluderer et første område gjennom hvilket det første lyset passerer, og et andre område gjennom hvilket det andre lyset passerer, idet det første området har en første områdekurvatur og det andre området har en andre områdekurvatur, og en andre overflate plassert på en motsatt beliggende side av den første overflaten og har en andre overflatekurvatur, hvor en posisjon av et første områdekurvatursenter av den første områdekurvatur av det første området er forskjellig fra en posisjon av et andre områdekurvatursenter av den andre områdekurvatur av det andre området, og et andre overflatekurvatursenter av den andre overflatekurvaturen av den andre overflaten og det første områdekurvatursenteret er plassert på en optisk akse av den første eller den andre lyskilden.

2. Koblingslinse ifølge krav 1, hvor en radius av den første områdekurvaturen er forskjellig fra en radius av den andre områdekurvaturen.

3. Koblingslinse ifølge krav 1, hvor en linsetykkelse av det første området er forskjellig fra en linsetykkelse av det andre området.

4. Koblingslinse ifølge krav 1, hvor koblingslinsen er dannet av et mangfold av materialer som hver har brytningsindeks forskjellig fra hverandre.

5. Koblingslinse ifølge krav 1, hvor et materiale av det første området er forskjellig fra et materiale av det andre området.

6. Koblingslinse ifølge krav 1, hvor en effektiv fokallengde på hver av det første og det andre området er 5 mm eller mindre.

7. En belysningsinnretning omfattende: en første lyskilde konfigurert til å emittere første lys som har en første bølgelengde; en andre lyskilde plasser nærliggende den første lyskilden og konfigurert til å emittere et andre lys som har en andre bølgelengde, idet det første lys og det andre lys blir emittert hovedsakelig i den samme retningen, og en koblingslinse konfigurert til å koble det første lyset med det andre lyset, idet koblingslinsen har en første overflate rettet mot den første og den andre lyskilden, og en andre overflate plassert på en motsatt beliggende side av den første overflaten, og har en andre overflatekurvatur, hvor den første overflaten inkluderer et første område gjennom hvilket det første lyset passerer, og et andre område gjennom hvilket det andre lyset passerer, idet det første området har en første områdekurvatur og det andre området har en andre områdekurvatur; en posisjon av et første områdekurvatursenter av den første områdekurvaturen av det første området er forskjellig fra en posisjon av et andre områdekurvatursenter av en andre områdekurvatur av det andre området; og et andre overflatekurvatursenter av den andre overflatekurvaturen av den andre overflaten og det første områdekurvatursenteret er plassert på en optisk akse av den første eller den andre lyskilden.

8. Belysningsinnretningen ifølge krav 7, idet innretningen videre omfatter et lysbanedannende element som er konfigurert til å matche en lysbane av det første lyset med en lysbane av det andre lyset, hvor det lysbanedannende elementet er en kileprisme.

9. Belysningsinnretningen ifølge krav 8, hvor lys emittert fra én av den første eller den andre lyskilden som passerer gjennom det første områdekurvatursenteret av det første området av den første overflaten og det andre overflatekurvatursenteret er konfigurert til å bli reflektert på en fremre overflate av kileprismet, og lys emittert fra den andre av den første og den andre lyskilden er konfigurert til å passere gjennom det andre området av den første overflaten og bli reflektert på en bakre overflate av kileprismet.

10. Belysningsinnretningen ifølge krav 9, idet innretningen videre omfatter en tredje lyskilde konfigurert til å emittere tredje lys som har en tredje bølgelengde i en retning som er forskjellig fra emitteringsretningen av det første og det andre lyset; og en andre koblingslinse konfigurert til å koble det tredje lyset, hvor det tredje lyset som passerer gjennom den andre koblingslinsen er konfigurert til å passere kileprismet, og en lysbane av det tredje lyset er konfigurert for å bli matchet med lysbanene av det første og det andre lyset.

11. Belysningsinnretningen ifølge krav 9, hvor en radius av den første områdekurvaturen er forskjellig fra en radius av den andre områdekurvaturen.

12. Belysningsinnretningen ifølge krav 9, hvor en linsetykkelse av det første området er forskjellig fra en linsetykkelse av det andre området.

13. Belysningsinnretningen ifølge krav 9, hvor lyset reflektert fra den fremre overflaten av kileprismet har en bølgelengde på mellom 600 og 700 nm, og lyset reflektert på den bakre overflaten av kileprismet har en bølgelengde på mellom 400 og 480 nm.

14. Belysningsinnretningen ifølge krav 9, hvor det andre området av koblingslinsen er dannet i en asfærisk form.

15. Belysningsinnretningen ifølge krav 9, hvor det andre området av koblingslinsen er dannet ved en sylindrisk overflate.

16. Belysningsinnretningen ifølge krav 9, hvor det andre området av koblingslinsen er dannet ved en toroidal overflate.

17. Belysningsinnretningen ifølge krav 9, hvor koblingslinsen er dannet ved et mangfold av materialer med brytningsindeks forskjellig fra hverandre.

18. Belysningsinnretningen ifølge krav 9, hvor et materiale av det første området er forskjellig fra et materiale av det andre området.

19. Belysningsinnretningen ifølge krav 9, hvor en effektiv fokallengde på hver av det første og det andre området er 5 mm eller mindre.

20. Bildefremvisningsapparat av projeksjonstypen omfattende: belysningsinnretningen ifølge krav 7, en skanningsenhet konfigurert til å skanne to-dimensjonalt en overflate som skal skannes med lys emittert fra belysningsinnretningen; og en kontrollenhet konfigurert til å kontrollere uttak av den første og den andre lyskilden eller den første til den tredje lyskilden synkronisert med bevegelse av skanningsenheten.