[发明专利]棱镜板、摄像装置的照明光学系统以及棱镜板的成型模具

说明书

技术领域

本发明涉及能够控制入射光的出射方向等的棱镜板、摄像装置的照明光学系统以及棱镜板的成型模具。

背景技术

图1是示出棱镜板111对光的出射方向的控制的图。此外，图2是从II-II方向观察该棱镜板的图，图3是示出棱镜板111的出射光的指向特性的图。

如图1所示，棱镜板111具备平行地配置有具有多条棱线113的棱镜阵列的棱镜面112，并具备使从该棱镜面112侧入射的光(实线和虚线)向左右偏斜的功能。因此，棱镜板111作为控制光的出射方向的光学元件被用于照明光学系统等中。

此外，如图2和图3的实线所示，垂直入射到棱镜面112的光只向图3的左右方向(切线方向)偏斜，而不朝向棱线113的方向。

由该图1至图3可知从棱镜面112侧入射的光线通过棱镜板111发生偏斜的情况。

此外，如图1和图3的虚线所示，在光不是垂直而是以三维的形式从各个方向入射的情况下，虽然出射方向随着入射方向变化，但光还是不指向棱线113的方向，而在图3的左右方向上表现出较强的指向性。

这样，即便控制入射光的方向，也不能使出射光指向棱线113的方向。因此，在使照明具有指向性并且不希望产生盲区(dead zone)的情况下，即，为了在棱镜阵列的棱线方向上也分配照明光，需要使出射光进行漫射。

图4是示出在棱镜板111的出射面上实施喷砂处理而形成微小凹凸部(漫射面)114的例子的图。此外，图5是示出在出射面上实施喷砂处理后的棱镜板111的出射光的指向特性的图，图6是从VI-VI方向上观察该棱镜板111的图。

该情况下，如图5和图6所示，通过棱镜板111发生了偏斜的光会在出射面进行漫射，一部分也指向棱线113的方向。其结果是，从棱镜板111出射的照明光能够维持左右方向上的指向性并且在全部方向上分配光。

图7是示出当从出射面观察棱镜板111时的出射光的指向性分布的图。

由该图7可知，从棱镜板111出射的光显现出在左右方向上较长的椭圆状的指向性。这样，如果在出射面上实施喷砂处理而使其具有漫射效果，就能够在照明的出射方向上消除盲区。此外，能够通过喷砂的强度控制出射光的指向性。

同样地，例如，在专利文献1中公开了在出射光控制板的出射面侧随机形成微小的凸部，并通过该微小的凸部使从入射面侧入射的光发生散射的技术。此外，在专利文献2中公开了通过棱镜片将来自导光板的斜入射光转换为垂直方向，进而通过形成于出射面的微小凹凸部使出射光发生漫射的技术。

但是，在上述现有技术和专利文献1以及专利文献2的技术中，从图5和图6明显看出，出射光的光轴通过棱镜发生偏斜，因此残留了较强的指向性。其结果是，图7示出的出射光的指向性分布一直是横向较长的椭圆，并且光在棱镜的棱线方向上的分配，即指向性的控制存在极限。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第4198246号公报

专利文献2：日本特开2007-264639号公报

发明内容

本发明提供能够对入射光的出射方向赋予指向性并且控制照度分布的棱镜板、摄像装置的照明光学系统、以及棱镜板的成型模具。

棱镜板具有：棱镜面，其在单面形成有具有多条棱线的三角柱形状的棱镜阵列；以及形成于该棱镜面上的微小凹凸部。

此外，摄像装置的照明光学系统将光照射到摄像对象物，以利用摄像元件接收来自所述摄像对象物的反射光而进行摄像，该照明光学系统具有：多个发光元件，其配置于所述摄像元件的周围；以及环状的棱镜板，其棱镜面朝向所述多个发光元件侧配置，且在所述棱镜面上形成有微小凹凸部，以将来自所述多个发光元件的光照射到所述摄像对象物，其中，所述棱镜面在缘周上形成有在半径方向上具有多条棱线的三角柱形状的棱镜阵列。

进而，棱镜板的成型模具具有相对配置的第一模具和第二模具，将配置于该第一模具与第二模具之间的成型原材料进行加热软化并加压而对棱镜板进行成型，或者，向由第一模具和第二模具围起来的空间中注射成型原材料而对棱镜板进行成型，在所述第一模具和第二模具中的一方的成型面上，形成有具有多条棱线的三角柱形状的棱镜阵列，并且，至少在所述第一模具和第二模具的形成有所述棱镜阵列的一侧的该棱镜阵列的斜面上形成有微小凹凸部。

附图说明

图1是示出棱镜板的光的出射方向的控制的图。

图2是从II-II方向观察上述棱镜板的图。

图3是示出棱镜板的出射光的指向特性的图。