[发明专利]耦合透镜、照明装置和电子装置

说明书

本申请基于并且要求2008年12月17日提交的第2008-321135号日本专利申请的优先权，该申请的全部公开内容通过引用而结合在本文中。

技术领域

本发明涉及一种照明装置，该照明装置被配置成合成从多个光源调制和发射的光并且在一个方向上发射该合成的光。本发明还涉及一种用在照明装置中的耦合透镜，一种具有照明装置、诸如激光扫描型投影仪等等的投影型图像显示设备，和一种设置投影型图像显示设备的、诸如移动电话机等等的电子装置。

背景技术

近年来，已经开发出一种使用LED、激光或者其类似物的投影型图像显示设备(在下文中，称为投影仪)，并且期望一种小型可携带的投影仪。

特别地，因为需要更少的部件或者组件和超小型化的可能性，所以已经开发出一种结合三原色的激光器和MEMS(微型电子机械系统)镜的小型扫描型投影仪(例如，见日本专利号4031481)。

图22显示具有三原色激光器和MEMS镜的这种传统的扫描型投影仪。图22中所示的投影仪具有半导体激光器1-R、1-G和1-B、透镜2-R、2-G和2-B、二向色镜3-R、3-G和3-B、MEMS镜装置501和控制装置502，其中，半导体激光器1-R、1-G和1-B被配置成分别发射红R、绿G和蓝B的激光，透镜2-R、2-G和2-B被配置成聚焦分别从半导体激光器1-R、1-G和1-B发射的激光，二向色镜3-R、3-G和3-B被配置成仅反射红光、绿光和蓝光并且分别透射其它颜色的光，MEMS镜装置501具有配置成具有可变倾斜角的镜，控制装置502被配置成允许MEMS镜装置501的镜在水平和垂直方向上被旋转或者转动并且允许半导体激光器1-R、1-G和1-B发射具有根据输入的视频信号调制的光强度的激光。

控制装置502具有镜控制部和调制部，通过与MEMS镜装置501的角度同步地调制激光强度而在屏幕503上形成图像。

在这种合成彩色光的方法中，对每个激光器聚焦透镜是必需的，所以增加部件和组件的数量并且不能获得小型和轻便的装置。

图23显示通过二向色棱镜602合成来自红、绿和蓝三色光源601R、601G和601B的光束并且通过聚焦透镜603进行聚焦光束的实例(例如，参见日本专利申请公开号2001-154607)。

在这种构造中，尽管仅使用一个聚焦透镜，但是光源被布置成光源的发射方向是彼此互不相同的，所以获得小型和轻便装置存在缺点。

图24显示这样的实例：来自两个光源的光束在基本相同方向上被发射并且通过一个耦合透镜被耦合且经由两光合成棱镜被合成并在一个光路上发射，因此来自多个光源的光被合成并在一个光路上发射。

该实例涉及一种光盘的光学拾取系统，并且660nm波长的半导体激光器1011和780nm波长的半导体激光器1012通过准直透镜1020被改变为基本平行的光束以及两光合成棱镜1031被配置成660nm的光束的光轴和780nm的光束的光轴彼此互相匹配，以进入物镜。

对于用于光盘的光拾取的准直透镜，为了在光盘(1061、1062)的少量记录表面的点上狭窄地聚焦光而没有变化，需要确保与激光光源的峰值强度有关的在进入物镜1050的边缘的光的光强度的分布中有充足强度，所以不会减小准直透镜的焦距。

当准直透镜的焦距较大(大约10mm以上)时，来自光源的光的耦合效率降低并且光使用效率减小。

此外，由于大的焦距，所以不能防止出现大型设备。如果准直透镜的焦距被设置得小，那么在诸如两个光源之间的间隔和两光合成棱镜的厚度的实际情况下，难以消除在两光合成棱镜的后表面上反射的光中产生的象散(astigmatism)。因此，通过一个小焦点距离的准直透镜难以合成来自两个光源的光束。在日本专利申请公开号2002-207110中也说明的是传统技术。

如上上述，正如传统技术中所说明的，使用一个小焦距的准直透镜，通过允许两个光源在基本相同的方向上发射光束并且允许一个耦合透镜耦合该光束，经由两光合成棱镜将来自具有良好波阵面(wave front)的多个光源的光束合成到一个光路上是困难的。

发明内容

本发明主要在于提供一种照明装置，该照明装置用于小型装置和光使用效率的提高，并且用于改进光束的波阵面质量。