CN102483798A - 摄像装置的照明光学系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种小型低成本且能够降低镜面反射噪声的摄像装置的照明光学系统。摄像装置的照明光学系统(20)通过图像传感器(12)接收来自摄像对象物(11)的反射光而向摄像对象物(11)照射光以进行拍摄，其具有：多个LED(14)，它们配置在图像传感器(12)的周围；环状的棱镜板(22)，其使在圆周上形成有棱镜列的棱镜面(24)朝向多个LED(14)，以使来自多个LED(14)的光照射到摄像对象物(11)，其中，所述棱镜列在半径方向上具有多条棱线(24)。

Description

摄像装置的照明光学系统
技术领域
本发明涉及一种摄像装置的照明光学系统，其通过摄像元件接收来自摄像对象物的反射光后向摄像对象物照射光以进行拍摄。
背景技术
例如，在用于读取条码等纸上的打印信息或手掌静脉等生物体信息的信息读取用摄像装置中，尽管是介质表面所照明的光的反射光之中原本应该为同样亮度的区域，也会产生局部的高亮度部，造成其反射成分变成图像噪声，这是不期望的。
图1示出在摄像光学系统的周围配置了照明光学系统的现有的摄像装置的结构。
该摄像装置110在包含图像传感器111和透镜112的摄像光学系统113的周围具有照明光学系统115，该照明光学系统115配置有多个发光元件(LED)114-1、114-2，......。
例如，设来自发光元件114-1的光L1、L2、L3对物体116进行照明时，射出的光L1、L2、L3在物体116的A、B、C点进行反射。此时，在A、B、C点进行反射了的光由图像传感器111接收，形成A、B、C点的图像。其中，向实线所示方向反射的光是镜面反射光(specular light)，而向虚线所示方向反射的光是漫反射光。镜面反射光为比漫反射光强的光。
此外，例如，在A点、C点的镜面反射光不进入透镜112，但是，在B点的镜面反射光会进入透镜112。因此，在接收该镜面反射光后得到的图像上产生局部的高亮度区域(噪声)。
另外，在图1中，虽然将多个发光元件114-1、114-2，......作为照明光源配置在摄像光学系统113的周围，但是，例如在经由导光体(未图示)从其上端面射出来自环状配置的多个发光元件114-1、114-2，......的射出光的情况下也同样。
接着，根据图2考虑物体116上的B点的摄像。
例如，来自发光元件114-2的照明光L4在B点如虚线所示成为漫反射光。并且，通过该漫散射光作成B点的图像。但是，来自发光元件114-1的光L2的镜面反射光(实线)作为噪声重叠在该图像上。与漫反射光相比，镜面反射光越强则该镜面反射噪声越大。
其中，图3A是示出来自发光元件114的射出光的光轴与强度分布的例子的图，图3B是示出来自导光体117的射出光的光轴与强度分布的例子的图。
即，来自发光元件114的射出光L以及来自导光体(引导光的透明的圆筒体)117的射出光L都是光轴O’的强度最大，随着距光轴O’的角度变大，该方向的强度降低。
据此，来自图2的发光元件114-1的光L2在越靠近光轴O’的角度越强，镜面反射噪声越大。
此外，图4示出图像传感器111中的镜面反射噪声的例子。
在上述的图2中，发光元件114-1与透镜112的中间的物体116上的B点成为镜面反射点。因此，对于配置成圆环状的发光元件114-1、114-2，......，如图4所示，产生圆环状的镜面反射噪声区域S。
另外，镜面反射噪声区域S的宽度(镜面反射区域的宽度)W取决于物体116的表面的扩散度和透镜112的入射光瞳(有效口径)的大小，并不一定限于圆环状，例如有时也为圆形状。
接着，图5示出降低了镜面反射噪声的照明光学系统的现有例。
如图5所示，在使发光元件114-1、114-2远离摄像光学系统113并从斜侧照射物体116时，成为不产生镜面反射噪声的照明。但是，此时，需要比摄像区域更宽的光源区域，并使装置大型化。
此外，此时，来自多个发光元件114-1、114-2，......的光以陡峭的角度(steep angle)被合成而对物体116进行照明，因此，当来自图像传感器111的对象物体116的“放置高度(placement height)H”变成高度H’时，照明的合成急速结束，得到的图像发生变化(浅的深度)。
窗上放置有对象物体的文件阅读器等由于对象物体的高度不发生变化，因此不会产生问题，但是，将条形码或手掌等作为对象物体时，对象物体的高度改变，就成为问题。
因此，以往，例如在手掌静脉摄像装置中，如图6所示，在圆环状排列的发光元件114-1、114-2，......上组合环状的导光体117而形成照明光学系统115。该导光体117用于使来自发光元件114的光无法从光路偏离。并且，将该照明光学系统115配置在由透镜112和图像传感器111组成的摄像光学系统113的周围。
但是，此时在摄像光学系统侧产生镜面反射噪声。因此，在发光元件114-1、114-2，......和图像传感器111上设置有相互垂直的偏光板(未图示)。但是，这样的话存在成本变高，同时光利用效率低的问题。
另外，图6的箭头R表示照明光学系统的射出方向。
在该图6中，在摄像光学系统113的周围设置有环状的导光体117，照明光R从该导光体117的上端面射出。此外，发光元件114和导光体117都以透镜光轴O为中心对称地构成。再者，照明光的光轴存在于连结导光体117上的射出点与透镜光轴O的半径方向。
图7示出照明光与来自物体116的反射光之间的关系。
此时，通过来自B点附近的反射光，在摄像系统的透镜光轴O处产生较强的镜面反射噪声，但是，即便是通过来自C点和A点的反射光，有时也存在来自光源的直接反射光成为镜面反射噪声的情况。这是因为，根据C点和A点的表面状态，直接反射光进入透镜光轴O的缘故。
另外，作为这种照明光学系统，以往，提出有例如专利文献1和专利文献2的技术。
在专利文献1中，层叠用于构成面光源的2片棱镜片，使棱镜条形成面相互朝向内侧，且使各棱镜条的延伸方向90度交叉。由此，从棱镜片射出的光被折射后成为具有2个方向的指向性的光，防止局部较强的光被写入读取对象的表面。
此外，在专利文献2中公开了一种由光扩散性的透光性薄片、配置在该透光性薄片的背后的发光元件、以及配置在该发光元件和透光性薄片之间且棱镜面朝向发光元件侧的棱镜片构成的背光装置。
但是，在专利文献1中，虽然有两片棱镜片且射出光具有2个方向的指向性，但是，作为分离到2个方向的射出光中的一方的光的照明光在相对于对象物表面基本上垂直的方向上射出。因此，来自光源的直接光进入透镜，镜面反射噪声变大。
此外，在专利文献2中，来自棱镜片的射出光向远离平面部的法线的方向折射，但是，来自光源的直接光进入透镜，镜面反射噪声较大。
即，在专利文献1和专利文献2任一个中，都存在镜面反射噪声较大的问题。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2004-171192号公报
专利文献2：日本特开2002-49324号公报
发明内容
本发明提供一种小型低成本且能够降低镜面反射噪声的摄像装置的照明光学系统。
本发明的特征在于：一种摄像装置的照明光学系统，其通过摄像元件接收来自摄像对象物的反射光而向所述摄像对象物照射光以进行拍摄，其特征在于：该摄像装置的照明光学系统具有：多个发光元件，它们配置在所述摄像元件的周围；环状的棱镜板，其使在圆周上形成有棱镜列的棱镜面朝向所述多个发光元件，以使来自所述多个发光元件的光照射到所述摄像对象物，其中，所述棱镜列在半径方向上具有多条棱线。
此外，所述环状的棱镜板可以形成于圆锥筒状的倾斜面。另外，也可在所述环状的棱镜板的与所述棱镜面相反侧的面上形成微小凹凸部。可通过喷砂处理形成所述微小凹凸部。
根据本发明，能够获得一种小型低成本且能够降低镜面反射噪声的摄像装置的照明光学系统。
附图说明
图1是示出在摄像光学系统的周围配置了照明光学系统的现有的摄像装置的结构的图。
图2是示出在摄像光学系统的周围配置了照明光学系统的现有的摄像装置的结构的图。
图3A是示出来自发光元件的射出光的光轴与强度分布的例子的图。
图3B是示出来自导光体的射出光的光轴与强度分布的例子的图。
图4是示出图像传感器中的镜面反射噪声例子的图。
图5是示出降低了镜面反射噪声的照明光学系统的现有例的图。
图6是示出手掌静脉摄像装置的现有例的图。
图7是示出照明光与来自物体的反射光之间的关系的图。
图8是第一实施方式的摄像装置的剖面图。
图9是照明光学系统和光学单元的俯视图。
图10是照明光学系统的立体图。
图11是棱镜板的俯视图。
图12是示出照向摄像对象物的照明光与来自摄像对象物的反射光之间的关系的图。
图13A是示出棱镜板的照明光的射出方向的控制状态的图。
图13B是示出在棱镜板的射出面上形成有微小凹凸部的状态的图。
图14是环状的棱镜板由另外的多个棱镜片构成的例子的图。
图15是摄像装置的简单的控制框图。
图16是第二实施方式的摄像装置的截面图。
图17是示出第二实施方式的照明光学系统的图。
图18A是示出上图的棱镜板的外观的图。
图18B是上图的B部放大立体图。
具体实施方式
以下参照附图说明本发明的实施方式。
(第一实施方式)
图8是应用了本发明的照明光学系统的摄像装置的剖面图。
摄像装置10是一种向摄像对象物(例如手掌)11照射光并通过作为摄像元件的图像传感器12接收其反射光而进行摄像的装置。该图像传感器12安装于电路基板13。
该摄像装置10具有：作为多个发光元件的LED 14，其配置在图像传感器12的周围；环状的导光体15，其将来自多个LED 14的光导向摄像对象物11；环状的棱镜板22，其配置于该导光体15的射出面上；光学单元17，其收纳在该棱镜板22的环内并将来自摄像对象物11的反射光导向图像传感器12。
环状的导光体15由支承部件16支承。在这些导光体15和光学单元17的上方设置有可见光截止滤光板18。
另外，摄像装置10的照明光学系统20由LED 14、导光体15、棱镜板22构成，对此将在后面进行描述。此外，在本实施方式中，在1块电路基板13上一并安装了照明光学系统20和光学单元17等。由此实现了装置的小型化、低成本化。
图像传感器12设置于电路基板13的中央，在该图像传感器12的周围环状地安装有多个LED 14。此外，电路基板13上设置有用于进行自动功率控制的未图示的受光元件，以使来自LED 14的光量成为预定的值。
此外，在电路基板13的四角设置有未图示的四个距离测量用发光元件。由该四个距离测量用发光元件检测摄像对象物(本实施方式中为手掌)11的距离与倾斜度。
接着，环状的导光体15设置在配置于电路基板13的多个LED 14的上方。该导光体15例如由树脂(或者玻璃等)构成，其将来自多个LED 14的光导向上方，经由棱镜板22向摄像对象物11照射均匀的光。这是因为来自LED 14的光被引导以使得其没有从光路泄漏的缘故。因此，导光体15配合LED 14的配置，形成为环状。
其中，环状是指中央具有孔的环形，例如，圆形环，方形环，椭圆形环，长圆形环等。
再者，光学单元17以在电路基板13的大致中央的图像传感器12的上方且在环状的导光体15内的方式被安装于电路基板13。该光学单元17具有聚光透镜等的透镜光学系统。
这样，由于导光体15为环状，因此，通过在环内收纳光学单元17，从而实现了装置的小型化。此外，为了防止来自摄像范围外的光进入光学单元17或从导光板15泄露的光侵入光学单元17，在可见光截止滤光板18上安装有罩19。
另外，可见光截止滤光板18阻止从外部进入图像传感器12的可见光成分。由此，即便将LED 14控制为低输出，也能够防止摄像精度的下降。这是因为基于来自外部的光的噪声成分较小的缘故。
接着，根据图9～图11说明本实施方式的照明光学系统20。
图9是照明光学系统20和光学单元17的俯视图，图10是照明光学系统20的立体图，图11是棱镜板22的俯视图。
该照明光学系统20具有配置成环状的多个LED 14、环状的导光体15以及配置在导光体15的射出面15a上的环状的棱镜板22。该棱镜板22具有在圆周上形成有棱镜列(该棱镜列半径方向上具有多条棱线23)的棱镜面24，该棱镜面24朝向LED14(导光体15的射出面15a)(参照图10)。
另外，在图9中，虽然设置有四个LED 14，但是，这是为了便于说明，实际上有更多个LED 14环状地配置。
因此，该棱镜面24以与导光体15的射出面15a对向的方式重叠(不粘结，仅是隔着空气层重叠)，照明光入射到该棱镜面24。
另外，在本实施方式中，环状的棱镜板22呈圆环状，但也可为例如中央具有通孔部的方形环状、椭圆形环状、长圆形环状等。
此外，棱镜面24在半径方向上具有多条棱线23，但是，该多条棱线23优选为等间隔。不过，也可以未必是等间隔。此外，多条棱线23优选以图11的中心G为中心形成在半径方向上，但不限于此。例如，不与中心G一致，而形成为大致朝向中心G的方向即可。这点在方形环状、椭圆形环状、长圆形环状等的棱镜板22中也相同。
由此，在本实施方式中，使来自棱镜板22的照明光的射出光轴不指向中心G的半径方向而指向切线方向(参照图9的箭头T)。因此，来自棱镜板22的照明光指向与棱线23的垂直的方向，从而不朝向棱线23的方向。
图12是示出照向摄像对象物11的照明光P与来自摄像对象物11的反射光Q之间的关系的图。
在图12中，由于照明光P的光轴倾向导光体15的切线方向，因此，向位于高度Z的摄像对象物11(入射的)照明光P以倾向图的轴y’方向的方式入射。
因此，镜面反射光不入射到光学单元17的中心(Z轴)，而仅是散射光(反射光Q)入射到光学单元17的中心。此外，通过棱镜板22的光不向与射出面垂直的方向射出。
另外，如上所述，由于镜面反射光的范围取决于摄像对象物11的表面的扩散度和光学单元17的透镜的入射光瞳直径，因此，不能断言镜面反射光完全不入射到光学单元17的中心，但是，至少能够得到降低。
图13A是示出基于棱镜板22的照明光的射出方向的控制状态的图。
如该图所示，在使棱镜板22的棱镜面24面对导光体15的射出面15a重叠(不粘结，只是隔着空气层重叠)并使照射光从下方入射到该棱镜面24时，朝向正上方的光L全部以朝向倾斜的L’方向的方式射出。
在本实施方式中，棱镜面24在圆周上形成有在半径方向上具有多条棱线23的棱镜列。由此，从导光体15向半径方向射出的光全部以倾向与半径垂直的方向(切线方向)的方式射出。因此，从导光体15射出的光不向其半径方向射出。因此，在图像传感器12上不产生镜面反射噪声。由此，能够实现降低了镜面反射的照明光学系统20。
图13B是示出在棱镜板22的射出面上形成有微小凹凸部的状态的图。
如该图所示，例如，在棱镜板22的与棱镜面24相反侧的射出面25上通过喷砂处理(例如，喷沙)形成微小凹凸部25a，作为扩散面。另外，此时，棱镜面24在圆周上也形成有在半径方向上具有多条棱线23的棱镜列。
此外，在本实施方式中，微小凹凸部25a是指，例如通过喷沙处理按照阵列形状或者随机地连续形成相对微小的凹部和凸部的部分。例如，作为凸部的形状，可以考虑半球形状、球形状、圆锥(台)形状或者角锥(台)形状等各种形状。此外，微小凹凸部25a的凹部和凸部之间的间距和高度(深度)也可以考虑来自射出面25的光的亮度分布等而确定。
此外，喷沙处理时，以射出面25作为扩散面的情况下的亮度分布可以通过控制所使用的砂的喷射压力和喷射时间来得到所期望的分布。但是，此处省略其说明。
另外，在本实施方式中，作为微小凹凸部25a，说明了使用了喷沙处理的情况，但并不限于此。例如，作为扩散面，如果能够形成微小凹凸部25a，不一定非要使用喷沙处理，也可使用成型手段或者除此之外的手段。
由此，通过棱镜板22的光在射出面扩散，其一部分也指向图像传感器12方向。因此，镜面反射光入射到摄像系统，但由于远离光轴方向，其强度较弱，不会导致目的失败。图14是环状的棱镜板22由另外的多个(本实施方式中为四个)棱镜片22a～22d构成的例子的图。
各棱镜片22a～22d具有形成有棱镜列的棱镜面24，其中，该棱镜列朝向图像传感器12侧并具有多条棱线23。通过将这些棱镜片22a～22d作为一个整体配置成方形，从而形成有类似于方形环状的棱镜板22。
在该情况下，各棱镜片22a～22d的多条棱线23朝向半径方向(图像传感器12侧)大致平行地形成。并且，由这样的多个棱镜片22a～22d构成的棱镜板22也能够得到降低摄像光学系统侧的镜面反射噪声的发生的照明光学系统。
接着，根据图15简单地说明摄像装置10的控制框图。
摄像装置10的驱动控制系统具有：LED驱动部，其用于驱动多个LED 14；测距LED驱动部52，其用于驱动测量距离用的LED 14’；A/D转换器53，其用于将图像传感器12的各像素的逻辑输出转换成数字值；以及微控制器(MCU)50。
LED驱动部51通过受光元件54接收来自LED 14的光，并根据该接收的光强度进行自动功率控制。微控制器(MCU)50具有MPU、ROM和RAM，并进行摄像对象物(本实施方式中为手掌)的距离和倾斜度的计算，接着进行图像处理等的处理。
即，在微控制器(MCU)50进行的图像处理中，在驱动照明用的LED 14之前，判断摄像对象物的距离是否合适(是否位于摄像范围内的预定的焦点距离)以及摄像对象物的倾斜度是否合适。在摄像对象物的距离和倾斜度合适的情况下，使LED 14发光，使照明光向对象物照射。
并且，通过图像传感器12对摄像范围的图像进行摄像，经由A/D转换器53将图像存储到存储器。并且，从该图像中提取特征。例如，在血管图像的提取中，从图像中提取血管数据。
根据本实施方式，由于具有环状配置在图像传感器12的周围的多个LED 14、以及使周向上形成有棱镜列(该棱镜列在半径方向上具有多条棱线23)的棱镜面24朝向多个LED 14的环状棱镜板22，因此，能够得到结构紧凑且能够降低摄像光学系统侧的镜面反射噪声的发生的摄像装置的照明光学系统20。
(第二实施方式)
图16是本实施方式的摄像装置的截面图。另外，对于与第一实施方式相同或者相当的部件赋予相同的标号来说明。
在本实施方式中，导光体15呈圆锥筒状，其射出面15a形成为倾斜面。棱镜板22配置成使其棱镜面24朝向导光体15的射出面15a。
图17示出本实施方式的照明光学系统，图18A、图18B示出其棱镜板22的外观。
在本实施方式中，将导光体15的射出面15a作为圆锥筒状的倾斜面，使照明光的分布最优化。如图18A所示，重叠配置于导光体15的射出面15a的环状的棱镜板22为立体形状。此外，如图18B所示，该棱镜板22与第一实施方式相同，具有圆周上形成有棱镜列的棱镜面24，该棱镜列在半径方向上具有多条棱线23。
该棱镜列例如顶角为90度，深0.2mm且为180条(棱镜列的间距为2°)。在该情况下与图11所示的棱镜板22同样，也能够得到降低摄像光学系统侧的镜面反射噪声的产生的照明光学系统20。
即，通过该棱镜板22的照明光全部朝向与棱线23的方向(半径方向)垂直的切线方向倾斜，光并不朝向半径方向。由此，能够降低摄像光学系统侧的镜面反射噪声的发生。
但是，在多数情况下，也需要向摄像对象物体的中心区域照射照明光。
因此，也可将与棱镜板22的棱镜面24反向一侧的面(射出面25)作为扩散面。具体来说，可以在丙烯制的棱镜板22的射出面25侧通过喷沙等形成微小凹凸部25a(参照图13B)，由此形成扩散面。
由此，通过使光从棱镜板22的射出面25扩散射出，也能使照明光朝向半径方向，镜面反射光入射到摄像中心。但是，其强度较弱，镜面反射噪声较小。由此，与来自LED 14的光与直接入射的情况相比强度更弱，不会由于该镜面反射噪声导致目的失败。
此外，虽然从各镜面反射点朝向中心部的光是弱的扩散光，但是，由于光从圆周状的射出面25的扩散面聚集并合成，因此，也能得到照明所需的强度。
上述扩散面的功能和效果也适用于第一实施方式。
根据本实施方式，与第一实施方式相同，也能够得到小型低成本结构且能够降低摄像光学系统侧的镜面反射噪声的产生的摄像装置的照明光学系统20。

Claims (4)

1.一种摄像装置的照明光学系统，其通过摄像元件接收来自摄像对象物的反射光而向所述摄像对象物照射光以进行拍摄，其特征在于：
该摄像装置的照明光学系统具有：
多个发光元件，它们配置在所述摄像元件的周围；
环状的棱镜板，其使在圆周上形成有棱镜列的棱镜面朝向所述多个发光元件，以使来自所述多个发光元件的光照射到所述摄像对象物，其中，所述棱镜列在半径方向上具有多条棱线。
2.根据权利要求1所述的摄像装置的照明光学系统，其特征在于：
所述环状的棱镜板形成于圆锥筒状的倾斜面。
3.根据权利要求1或者2所述的摄像装置的照明光学系统，其特征在于：
在所述环状的棱镜板的与所述棱镜面相反侧的面上形成了微小凹凸部。
4.根据权利要求3所述的摄像装置的照明光学系统，其特征在于：
通过喷砂处理形成了所述微小凹凸部。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103546668A (zh) * 2012-07-09 2014-01-29 联想(北京)有限公司 一种图像采集装置、电子设备及辅助拍摄方法
TWI675248B (zh) * 2018-04-09 2019-10-21 文曄科技股份有限公司 攝像裝置
CN111788520A (zh) * 2018-02-20 2020-10-16 富士通先端科技株式会社 用于成像装置的照明光学系统

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6136117B2 (ja) * 2012-05-29 2017-05-31 富士通株式会社 撮像装置及び電子装置
CN103676408A (zh) * 2012-09-10 2014-03-26 富泰华工业（深圳）有限公司 电子装置
TWI572965B (zh) * 2012-11-28 2017-03-01 鴻海精密工業股份有限公司 環形閃光燈結構
JP6075069B2 (ja) * 2013-01-15 2017-02-08 富士通株式会社 生体情報撮像装置及び生体認証装置ならびに生体情報撮像装置の製造方法
WO2014131086A1 (en) * 2013-03-01 2014-09-04 Federation Enterprises (Wa) Pty Ltd Bicycle camera
EP3006998B1 (en) * 2013-06-05 2017-12-06 Fujitsu Frontech Limited Image pickup apparatus
US10288983B2 (en) * 2016-04-26 2019-05-14 Lumileds Llc LED flash ring surrounding camera lens
JP2019519803A (ja) * 2016-04-26 2019-07-11 ルミレッズ リミテッド ライアビリティ カンパニー カメラレンズを取り囲むｌｅｄフラッシュリング
FR3079937B1 (fr) * 2018-04-06 2021-07-09 Coeur De Jeu Dispositif de capture d’images multiples presentant chacune une exposition a la lumiere differente.
US10950743B2 (en) 2019-05-02 2021-03-16 Stmicroelectronics (Research & Development) Limited Time of flight (TOF) sensor with transmit optic providing for reduced parallax effect
TWI806218B (zh) * 2021-11-03 2023-06-21 群光電子股份有限公司 電子裝置及其電路板模組

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3004422C2 (de) * 1980-02-07 1988-09-29 Sidler Gmbh & Co, 7400 Tuebingen Parabolreflektor
JP3129245B2 (ja) * 1996-10-31 2001-01-29 オムロン株式会社 撮像装置
JPH10161197A (ja) * 1996-12-04 1998-06-19 Omron Corp 照明装置付きカメラ
DE69830598T2 (de) * 1997-01-31 2006-05-18 The Horticulture And Food Research Institute Of New Zealand Limited Optische vorrichtung und methode
JP2002049324A (ja) * 2000-07-31 2002-02-15 Nippon Seiki Co Ltd バックライト装置
JP3426226B1 (ja) * 2002-01-10 2003-07-14 日本ライツ株式会社 導光部材および照明ユニットならびに計器
JP4058474B2 (ja) 2002-11-19 2008-03-12 株式会社デンソーウェーブ 光学的情報読取装置
CN1720435A (zh) * 2002-12-06 2006-01-11 株式会社英特埃库迅 固体摄像元件的测试装置
US7823783B2 (en) * 2003-10-24 2010-11-02 Cognex Technology And Investment Corporation Light pipe illumination system and method
JP2008089599A (ja) * 2003-11-14 2008-04-17 Olympus Corp マルチスペクトル撮像装置、マルチスペクトル照明装置
US20060214673A1 (en) * 2003-11-28 2006-09-28 Shingo Tamai Intrument for testing solid-state imaging device
JP4677256B2 (ja) * 2005-03-17 2011-04-27 キヤノン株式会社 発光装置
CN102213876A (zh) * 2005-09-30 2011-10-12 夏普株式会社 液晶显示装置和电视接收机
JP2007148231A (ja) * 2005-11-30 2007-06-14 Canon Inc 照明装置および撮像装置
JP4708220B2 (ja) * 2006-03-03 2011-06-22 富士通株式会社 照明装置及びこれを用いた撮像装置
JP4566930B2 (ja) * 2006-03-03 2010-10-20 富士通株式会社 撮像装置
TW200739138A (en) * 2006-03-17 2007-10-16 Mitsubishi Rayon Co Prism sheet, planar light source device and method for manufacturing the prism sheet
US7551077B2 (en) * 2006-07-31 2009-06-23 Alcon, Inc. RFID ring illumination system for surgical machine
WO2008110341A1 (de) * 2007-03-13 2008-09-18 Thomas Merklein Verfahren zur kameragestützen erfassung der strahlungsintensität eines gasförmigen chemischen reaktionsproduktes sowie anwendungen des verfahrens und korrespondierende vorrichtung
TWM324785U (en) * 2007-04-16 2008-01-01 Young Optics Inc Illumination system
JP5357058B2 (ja) * 2008-01-28 2013-12-04 パスカルエンジニアリング株式会社 ワークパレット位置決め固定装置
JP5094973B2 (ja) * 2008-06-20 2012-12-12 平田機工株式会社 スナップリング装着装置及びスナップリング装着用冶具

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103546668A (zh) * 2012-07-09 2014-01-29 联想(北京)有限公司 一种图像采集装置、电子设备及辅助拍摄方法
CN103546668B (zh) * 2012-07-09 2017-03-01 联想(北京)有限公司 一种图像采集装置、电子设备及辅助拍摄方法
CN111788520A (zh) * 2018-02-20 2020-10-16 富士通先端科技株式会社 用于成像装置的照明光学系统
CN111788520B (zh) * 2018-02-20 2022-03-29 富士通先端科技株式会社 用于成像装置的照明光学系统
TWI675248B (zh) * 2018-04-09 2019-10-21 文曄科技股份有限公司 攝像裝置

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