[發明專利]具有階形光學元件的文件照明器

無效

• 申請號: 200710096686.9
• 申請日: 2007-04-23
• 公開（公告）號: CN101059581A
• 公開（公告）日: 2007-10-24
• 發明（設計）人: R·P·赫爾洛斯基;J·C·坦頓;D·E·普羅克托爾;E·杜德利
• 申請（專利權）人: 施樂公司
• 主分類號: G02B6/00
• 分類號: G02B6/00;H04N1/028
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 原紹輝;黃力行

技術領域

本發明涉及用于比如在傳真機和數字復印機中照射供數字記錄用的硬拷貝文件的照明裝置。

背景技術

設計一種掃描儀的照明器時，存在尤其沿著文件的窄條均勻照射和在窄條上提供適當的照射分布的挑戰。照明區域中的照度級不規則，會導致圖像數據中存在缺陷。美國專利6236470對掃描儀照明器的設計工藝作了概述。

一類已知的用于各種設備環境下的照明器包括一個透光元件，其利用內反射以引導來自一個或多個點光源的光線，從而以基本平行的光線自該元件的出口表面顯現。具體來說，用于該目的的已知形體有復合拋物形聚光器或稱CPC；美國專利5255171和美國專利申請公開2004/0131157披露了CPC的應用。

發明內容

根據一個方面，提供了一種光學元件，它包括一種具有預定折射率的透光材料。該光學元件限定了第一主表面和第二主表面，它們基本上共同形成通過其一部分的CPC；一個安置在該第一主表面與第二主表面之間的基本呈平面的出口表面；以及一個與該出口表面相對置的背襯結構。背襯結構限定了多個成一線性陣列排列的小平面表面。自第一主表面與第二主表面之間安置的光源發出的光線自其中一個的小平面表面反射并基本上與出口表面垂直地射出。

根據另一個方面，提供了一種掃描文件的裝置，包括一個支承至少一部分文件的壓板；一個光源；以及一個將光線自光源引導至壓板的光學元件。光學元件包括一種具有預定折射率的透光材料。該光學元件限定了第一主表面和第二主表面，它們基本上共同形成通過其一部分的CPC；一個安置在該第一主表面與第二主表面之間的基本呈平面的出口表面；以及一個與該出口表面相對置的背襯結構。背襯結構限定了多個成一線性陣列排列的小平面表面。自第一主表面與第二主表面之間安置的點光源發出的光線自其中一個的小平面表面反射并基本上與出口表面垂直地射出。

附圖說明

圖1是一文件掃描儀的簡化正視圖；

圖2是一光學元件獨立的透視圖；

圖3是該光學元件獨立的平面圖；

圖4是穿過圖3中線4-4的圖3光學元件一部分的剖面圖。

具體實施方式

圖1是一文件掃描儀的簡化正視圖。圖中提供了一個壓板100，該壓板100可具有不同的部分，文件頁張可位于其上以從中記錄。壓板100還聯接有總體上用102表示的文件處理器，其可以是本領域已知的任何設計類型。文件處理器順序地將來自一個多頁原始文件的頁張送過一個掃描頭，該掃描頭包括一個照明器，該照明器包括一個光學元件10、至少一個光源20以及一個光敏裝置30。照明器照射文件的窄條，同時包括一個或多個光敏傳感器的線性陣列的光敏裝置30記錄反射的光線(典型地為別的插在壓板100與光敏裝置30之間的未示出的透鏡)。掃描頭可安裝在活動的滑架40上，以記錄反射自位于壓板100的主要部分上的頁張上的圖像的光線。光學元件是與正記錄的文件表面成一個30-45度角度地布置的。

圖2是光學元件10獨立的剖面圖。光學元件10包括一種具有預定折射率的材料。光學元件10限定了第一主表面12、第二主表面14、出口表面16以及一般所稱的“背襯表面”18。在該實施例中，背襯表面18限定了多個均用50表示的小平面表面，它們之間以不連續的表面52隔開，并在總體上形成相對于光學元件10的中心線對稱的弧。此外，至少在第一主表面12中限定有一個空腔60，其適于接納側面發射的光源，比如LED或其它點光源(空腔60還是到達第二主表面14的通孔)。

圖3是光學元件10的平面圖，示出了一些自安置在空腔60中的光源20發出的光路L。正如可從圖中看出的那樣，每個獨立的小平面表面50被構造成自空腔60反射光線并引導光束，于是光束就自出口表面16基本垂直地射出。總體的理想效果是，光線基本均勻分布地通過出口表面16的整個區域，或沿出口表面16的長度延伸的至少一部分。

根據具體執行的情況，每個小平面表面50可通過內部全反射將光線引導通過出口表面16。此外，每個不連續表面52的形狀可加以修整(比如調整其與相鄰表面所成的相對角度)，以最大程度地減少相鄰的小平面表面50之間的損失。