[發(fā)明專利]棱鏡板、攝像裝置的照明光學系統(tǒng)以及棱鏡板的成型模具

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201080047798.5
• 申請日: 2010-01-15
• 公開（公告）號: CN102576102A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發(fā)明（設計）人: 山崎行造;巖口功
• 申請（專利權）人: 富士通先端科技株式會社
• 主分類號: G02B5/04
• 分類號: G02B5/04;G02B5/02;G03B15/02
• 代理公司: 北京三友知識產(chǎn)權代理有限公司 11127
• 代理人: 李輝;黃綸偉

技術領域

本發(fā)明涉及能夠控制入射光的出射方向等的棱鏡板、攝像裝置的照明光學系統(tǒng)以及棱鏡板的成型模具。

背景技術

圖1是示出棱鏡板111對光的出射方向的控制的圖。此外，圖2是從II-II方向觀察該棱鏡板的圖，圖3是示出棱鏡板111的出射光的指向特性的圖。

如圖1所示，棱鏡板111具備平行地配置有具有多條棱線113的棱鏡陣列的棱鏡面112，并具備使從該棱鏡面112側入射的光(實線和虛線)向左右偏斜的功能。因此，棱鏡板111作為控制光的出射方向的光學元件被用于照明光學系統(tǒng)等中。

此外，如圖2和圖3的實線所示，垂直入射到棱鏡面112的光只向圖3的左右方向(切線方向)偏斜，而不朝向棱線113的方向。

由該圖1至圖3可知從棱鏡面112側入射的光線通過棱鏡板111發(fā)生偏斜的情況。

此外，如圖1和圖3的虛線所示，在光不是垂直而是以三維的形式從各個方向入射的情況下，雖然出射方向隨著入射方向變化，但光還是不指向棱線113的方向，而在圖3的左右方向上表現(xiàn)出較強的指向性。

這樣，即便控制入射光的方向，也不能使出射光指向棱線113的方向。因此，在使照明具有指向性并且不希望產(chǎn)生盲區(qū)(dead?zone)的情況下，即，為了在棱鏡陣列的棱線方向上也分配照明光，需要使出射光進行漫射。

圖4是示出在棱鏡板111的出射面上實施噴砂處理而形成微小凹凸部(漫射面)114的例子的圖。此外，圖5是示出在出射面上實施噴砂處理后的棱鏡板111的出射光的指向特性的圖，圖6是從VI-VI方向上觀察該棱鏡板111的圖。

該情況下，如圖5和圖6所示，通過棱鏡板111發(fā)生了偏斜的光會在出射面進行漫射，一部分也指向棱線113的方向。其結果是，從棱鏡板111出射的照明光能夠維持左右方向上的指向性并且在全部方向上分配光。

圖7是示出當從出射面觀察棱鏡板111時的出射光的指向性分布的圖。

由該圖7可知，從棱鏡板111出射的光顯現(xiàn)出在左右方向上較長的橢圓狀的指向性。這樣，如果在出射面上實施噴砂處理而使其具有漫射效果，就能夠在照明的出射方向上消除盲區(qū)。此外，能夠通過噴砂的強度控制出射光的指向性。

同樣地，例如，在專利文獻1中公開了在出射光控制板的出射面?zhèn)入S機形成微小的凸部，并通過該微小的凸部使從入射面?zhèn)热肷涞墓獍l(fā)生散射的技術。此外，在專利文獻2中公開了通過棱鏡片將來自導光板的斜入射光轉(zhuǎn)換為垂直方向，進而通過形成于出射面的微小凹凸部使出射光發(fā)生漫射的技術。

但是，在上述現(xiàn)有技術和專利文獻1以及專利文獻2的技術中，從圖5和圖6明顯看出，出射光的光軸通過棱鏡發(fā)生偏斜，因此殘留了較強的指向性。其結果是，圖7示出的出射光的指向性分布一直是橫向較長的橢圓，并且光在棱鏡的棱線方向上的分配，即指向性的控制存在極限。

現(xiàn)有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本專利第4198246號公報

專利文獻2：日本特開2007-264639號公報

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供能夠?qū)θ肷涔獾某錾浞较蛸x予指向性并且控制照度分布的棱鏡板、攝像裝置的照明光學系統(tǒng)、以及棱鏡板的成型模具。

棱鏡板具有：棱鏡面，其在單面形成有具有多條棱線的三角柱形狀的棱鏡陣列；以及形成于該棱鏡面上的微小凹凸部。

此外，攝像裝置的照明光學系統(tǒng)將光照射到攝像對象物，以利用攝像元件接收來自所述攝像對象物的反射光而進行攝像，該照明光學系統(tǒng)具有：多個發(fā)光元件，其配置于所述攝像元件的周圍；以及環(huán)狀的棱鏡板，其棱鏡面朝向所述多個發(fā)光元件側配置，且在所述棱鏡面上形成有微小凹凸部，以將來自所述多個發(fā)光元件的光照射到所述攝像對象物，其中，所述棱鏡面在緣周上形成有在半徑方向上具有多條棱線的三角柱形狀的棱鏡陣列。

進而，棱鏡板的成型模具具有相對配置的第一模具和第二模具，將配置于該第一模具與第二模具之間的成型原材料進行加熱軟化并加壓而對棱鏡板進行成型，或者，向由第一模具和第二模具圍起來的空間中注射成型原材料而對棱鏡板進行成型，在所述第一模具和第二模具中的一方的成型面上，形成有具有多條棱線的三角柱形狀的棱鏡陣列，并且，至少在所述第一模具和第二模具的形成有所述棱鏡陣列的一側的該棱鏡陣列的斜面上形成有微小凹凸部。

附圖說明

圖1是示出棱鏡板的光的出射方向的控制的圖。

圖2是從II-II方向觀察上述棱鏡板的圖。

圖3是示出棱鏡板的出射光的指向特性的圖。