TWI451747B - 文件照明器 - Google Patents

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TWI451747B
TWI451747B TW095123459A TW95123459A TWI451747B TW I451747 B TWI451747 B TW I451747B TW 095123459 A TW095123459 A TW 095123459A TW 95123459 A TW95123459 A TW 95123459A TW I451747 B TWI451747 B TW I451747B
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Robert P Herloski
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Description

文件照明器
當本發明相關之參考案2004年11月23日提出標題為「文件照明器」之共同待審的美國專利申請案第10/995,462號文件，以及2005年3月31日提出標題為「以具複合式曲面之集光器為主的照明器」之共同待審之美國專利申請案第11/094,965號文件，茲結合其全部揭示內容當作本發明的參考文獻。
當作文件掃瞄用照明的文件照明系統或裝置通常包含如鎢絲燈或螢光燈之類的照明源以及一相對反光鏡。正常情況下該照明源係位於掃瞄器之光學中心線在壓盤或是定速傳輸(CVT)系統下方的一側上，而該反光鏡係定位於掃瞄器之光學中心線在壓盤或是定速傳輸(CVT)系統下方的相對一側上。該照明源可結合該相對反光鏡，為藉由掃瞄器加以掃瞄之文件或物件提供照明。
第1圖顯示的是文件照明系統中之多個組件，其可例如用作影印機之孤立掃瞄器。如同美國專利第6,236,470號文件中已說明的，可將該系統用於(例如包含壓盤或CVT的)光透鏡掃瞄系統或是數位掃瞄系統，以便為文件提供照明使之再生、顯示及/或儲存於電子記憶體、磁性媒介或是光碟內。第1圖之照明系統包含其上放置有文件10之壓盤20。該文件10可藉由一文件處理器25分送到該壓盤上。該文件10係由光源50提供一照明。該光源50通常係一種(於其內部燈表面上具有不具任何用以形成孔徑65之孔徑反射用塗層60的)線性螢光燈或是一種線性鎢絲燈。該光源50係位於光學中心線40的某一側上。成影系統(未標示)可造成文件上緊繞此光學中心線40之一部分的影像投影到像電荷耦合裝置(CCD)之類光感知裝置之上。習知設計中已知的是假如該影像係被導引到一CCD感知器或是一全幅陣列感知器上，則可將圍繞該光學中心線40從該文件10反射回來的光轉換成電子學上代表該文件之電子信號形成用影像資料，並將該資料儲存於像電腦記憶體之類的記錄裝置上。
於光學中心線40之相對一側上置有一相對反光鏡30。該相對反光鏡30可藉由將正常情況下無法為文件提供照明的光(以相對於該壓盤20呈平行或是實質平行的路徑離開光源的光)重新引導回文件上以提供用來掃瞄文件的間接照明。該反光鏡30能以與由光源50直接朝文件10發射之光55的角度呈實質相對的角度將間接光57反射回文件10上成為反射光35。這種反射作用可抑制具有非平面特徵之文件上的陰影現象。
雖然習知照明系統可為掃瞄器提供適當的照明，然而存在有和習知照明系統有關的各種問題。這類問題之一是其空間可能很寶貴之燈/反光鏡組合的尺寸。另一問題是這類非常大之照明系統的修理及維護。
另外，數位輸入型掃瞄器中大多數之文件照明器使用的都是包含使用小直徑(~2毫米)汞(Hg)螢光燈之冷陰極螢光燈(CCFL)的線性螢光燈。對高速率高性能的掃瞄器而言，可優先使用大直徑(例如8到10毫米)之氙氣(Xe)線性螢光燈而不是更大直徑的汞(Hg)線性螢光燈。不過，由於氙氣(Xe)及汞(Hg)燈兩者之高電壓需求以及汞(Hg)燈的熱敏性，而且必需減少產品內的汞含量，故必要的是探索像發光二極體(LED)之類能在更少的機械問題、更低的輸入能量、更高效率以及更少的維護及成本下以高性能位準執行的其他光生成技術。Robert S.West於美國專利第6,598,998號文件中說明了一種側面發光型裝置。Horst Greiner則於美國專利申請案第US 2002/0097578A1號文件中顯示了一種不同型式的點狀光源。Tomihisa Saito等人則於美國專利第6,017,130號文件中傳授了一種線形照明裝置。
根據本發明揭示內容之實施例係於照明器中結合了像透光元件(LTE)之類的小光源以提供一種小型文件照明器。
根據本發明之一種裝置，其包含：一透光元件(LTE)，其中該LTE包含一具有橢圓形的刻痕或是一由複數個V形刻痕形成的刻痕；一空腔，係形成於該LTE內；一發光二極體(LED)，係定位於該空腔內；一孔徑，係形成於該LTE內並定位成可接收該LED所發射的光，其中該光係橫過該孔徑以照明文件；一LED，係埋藏於該LTE內，其中使由該LED所發射之光作內部反射到該孔徑上，照明文件；一透鏡，係用來接收該文件之反射影像，並使該反射影像聚焦於一感知器陣列上以便將該影像轉換成一電子信號；及一記憶體儲存裝置，係用來將該電子信號記錄成數位資料。
本發明之這些及其他特性及細節係說明如下或者可因以下的詳細說明而變得更明顯。
以下將參照各附圖說明各式模範實施例，其中係以相同之符號標示相同的零件。
本發明實施例中顯示了一種利用LED連同線性透光元件為文件提供照明的文件掃瞄裝置。
第2圖所顯示的一種透光元件(LTE)包含一可與壓盤20和文件10互相作用的光導100。該光導100包含一光源區110可使光自光導100發射出成為光線120，照明該壓盤20上的文件。可能包含一透鏡的成影系統43可造成文件上緊繞此光學中心線40之一部分的影像投影到一光感知裝置45之上。該光感知裝置45例如可包含一由多個光感知器構成的線性陣列(全幅陣列感知器)、一CCD感知器或是一光電接收器。自圍繞該光學中心線40，從該文件反射的光係藉由該光感知裝置轉換成電子信號，亦即用以形成電子學上代表該文件的影像資料。該資料可儲存於像電腦中之記憶體之類的記錄裝置上。雖然己於第2圖之實例中顯示並討論了壓盤20，然而也能以任何文件傳送系統取代該壓盤20。例如，可使用定速傳輸(CVT)系統以取代第2圖中之壓盤20。
第3圖和第4圖分別係用以顯示一種根據本發明實施例之光導100的正面及側面圖示。該光導100可以照明像信件尺寸、法定尺寸、A3尺寸、A4尺寸或是任何其他所期望尺寸的文件之類文件的全幅或是部分頁寬，且可應用在36英寸以及6英寸之照明器上。因此，如第3圖所示的長度1可以是等於或大於320毫米那麼長。寬度w可在從大約2毫米到大約6毫米的範圍內作改變，而高度h則可在從大約20毫米到大約25毫米的範圍內作改變，雖然這些尺度並不受限在這些範圍上。可以從側面發射型或是任何其他適當型式之發光二極體的LED 130係套在形成於該光導100內之空腔140內。自該LED內部之光源150發射出的光係透過該空腔之腔壁耦合到該光導之內。可於該光導100內形成一截角孔徑160以如同詳細解釋如下的方式接收直接來自LED或是從LED反射回來的光，並重新引導該光為緊鄰該孔徑160的文件(未標示)提供照明。雖然上述討論使用的是含有截角孔徑、含有具特定定向之光散射表面及/或含有具特定位置之光散射器的範例結構，然而也可使用其他結構。例如像共同待審的美國專利申請案第11/094,965號文件中所揭示的，可使用一種含有介電複合型拋物線形聚光器(DCPC)的光導。以DCPC為主之光導的結構不含截角孔徑，且各光散射表面之定向係顯著地不同於討論如上的範例實例。
該光導100可以是由透光之丙烯酸材料製成的，然而也能使用其他材料。如圖所示該空腔140係對準中心地座落於該光導內，不過可理解的是也能使用落在該光導內之非對中位置上者。取決於將光導入及導出該光導100之必要方式，該空腔可以是一穿過該光導如第4圖所示之寬度w的穿孔或是一未延伸到整個寬度的盲孔。該LED 130可依數種方式保持於該空腔內，該等方式包含將該LED裝設於電路板上，該電路板則轉而形成一肩部支架135使該LED抵住該光導100之側壁，如第3圖和第4圖所示。該電路板可以是一電子系統(未標示)中用於控制該LED 130之光源150的組件。可拋光該空腔140之各腔壁以助長來自該LED 130之光在該光導100之其他零件上的透射率。
一般而言，由該LED 130所發射之光線151(以實線箭號標示出)將會從該空腔140沿著所有方向徑向地放射出來，其中有些光線會折射並脫逃到周遭環境內成為光線153，其他那些光線會反射回到該光導100內成為光線155(以虛線箭號標示出)，且會在完全地離開該光導之前來回地反彈。光線155可進行向後反射以致光線155'沿著平行於原始光線151之方向受到反射。有些光線將會直接傳播到由截角孔徑160構成之區域內並投影到包含待照明文件之周圍區域上成為光線163。撞擊到該孔徑160之截角表面的光線156可折射到周遭環境的媒介內成為如第3圖所示之光線156'。
已知當光從第一媒介傳播到第二媒介時通常不會沿著直線持續地傳播，而是在光跨越相鄰媒介之間的邊界時產生折射或是以某一角度偏離或是朝向該第一媒介與第二媒介之間的邊界表面的法線方向彎折。入射光線於第一媒介內與法線形成的角度稱作入射角θi1，而透射光線於第二媒介內與法線形成的角度係稱作折射角θr2。兩個角度之間的關係係取決於兩個媒介中每一個媒介的折射率η且會受到吾人所熟知之史涅耳定律的支配：sinθi1/Sinθr2＝ηr2/ηi1，其中各下標代表的是其個別媒介(第一或第二)之角度型式(入射i或折射r)。光在較鬆散(具較低折射率)的材料中會傳播得更快。真空中最小可能的折射率為1.0000。因此，可證明假如光線係以從傳播速率比較慢之媒介到傳播速率比較快之媒介的方式穿越該邊界，則該光線將會偏離法線，反之亦然。同時，可證明當入射角等於臨界角θcr時，透射光線會以相對於法線等於90°的角度，亦即平行於該邊界表面的方向透射。對第一(較緊密的)媒介內入射角大於臨界角θcr的光線而言，將沒有任何光線可從第一(較緊密的)媒介脫逃到第二(較鬆散的)媒介內，因此產生從邊界回到第一媒介內的全反射，而沒有任何折射光透射到第二媒介之內。這種發生於臨界角θcr上的現象係稱作全反射(TIR)。
當作實例，如第5圖所示之光線從透明丙烯酸材料內之光源進到周遭之空氣媒介內的臨界角θcr為從大約36.0°到大約45.6°，其中η丙 烯 酸 為從大約1.4到大約1.7且η空 氣 ＝1.0003。應該注意的是TIR只會出現在光從其折射率大於進入媒介之第一媒介傳播出來時。此外，折射角θr可在從0°到90°的範圍作改變，且在內全反射下不致在反射時耗損任何的光功率。第5圖顯示的是光線在一般情況下的入射角θi，以及可使折射角θr與法線平面N夾90°角以便達成TIR的臨界角θcr。以臨界角θcr抵達由法線平面N和媒介1與媒介2之間邊界平面所形成之交叉線O的光線152'將會含有一以90°角折射的折射分量152'以及一反射分量152"'。該折射分量152"係保持平行於該邊界平面且落在媒介1之內，但是沒有任何淨傳導功率。於是可形成入射角θi>θcr之任何其他光線154將會沿著由光線154'標示出之方向經歷內全反射。各實施例中，可將空腔140放置到媒介1內之不同位置上以便使光的功率及剖面變得最大。可使該空腔140與不透明的反射性襯料141局部地並列以便建立必要的入射角。
各實施例中，該光導100可含有一LED。例如，該光導100可含有一埋藏式LED。這可藉由使該空腔140在沿著該光導100之長度l及高度h的延伸方向上形成不同截面而提供。該不同截面可包含但是不受限於圓形、方形、矩形及多邊形。也可使該空腔之某些部分與一不透明的反射性襯料或是多個擋光器143和143'並列如第6圖和第7圖所示，以便允許光線151自LED 140內之光源150直接放射出，其方式為產生來自該光導壁的內全反射光線155。那些不具適當之入射角且因此無法產生內全反射的光線則為擋光器143和143'所阻斷。各TIR光線係在截角孔徑160上被接收以便進一步透射而為該文件(未標示)提供照明。
如第6圖和第7圖所示，在各實施例中，可藉由在該截角孔徑160之後壁上設置額外的不透明漫射性反射襯料170，使在該孔徑160上收集到的直接光線151'及/或反射光線155進一步漫射為光線167以強化其照明功率及照度剖面。形成於該空腔壁上之不透明鏡面襯料143,143'及/或形成於該孔徑壁上之漫射性反射襯料170都可以是連續或是不連續的，且其形狀可包含但是不受限於圓形、方形、矩形、多邊形以及這類及其他形狀所衍伸版本。如同第10圖和第11圖顯示，該散射器170可以是由具不同形狀及定位之散射器171,173,175,177,…構成的集合，其設計可在文件10上產生非常均勻的照明。例如，各光線都是由LED源130產生的。各光線會從LED源150亦即LED 130出射然後進入該光導。然後，各光線會在該光導內來回反彈直到它們(a)從該孔徑160出射/折射；(b)從該光導之其他部位出射/折出為止一此例中可藉由白色的漫射性外圍將它們重新引導回該光導內；如同連合第12圖和第13圖更詳細討論如下的，(c)會撞擊各散射器170(171,173,175,…)。然後，各散射器170會扮演著第二光線源的角色，而再次橫過該光導並以遵循(a)、(b)或(c)的方式出射到外面。
自孔徑160出現之照明光束的強度及形狀係受能以多麼好的方式將該LED所發射之光引導到該孔徑上之情況的管理。如同顯示如上地，從像第3圖和第4圖之類空腔內之光源放射出的光將會沿著所有方向投影且只有一部分的光會以經一般性散射的形狀以及由於剩餘的光(153)會從該光導之所有表面脫逃掉所造成的微弱功率自該截角孔徑160浮現。另一方面，透過明智地放置像不透明之反射襯料之類擋光器143和143'，可依能激勵光進入該光導並使之從該光導之丙烯酸－空氣邊界表面朝該孔徑160反射的方式引導自LED 130放射出的光，且藉由在該孔徑上提供來自額外漫射性反射襯料170的漫射性散射作用進一步增強該光，藉此產生以高於具有如第3圖和第4圖所示之光導者的輸出強度及剖面離開該孔徑的光線。如第6圖和第7圖所示之不透明擋光器143和143'可沿著該空腔壁展開大概60°的扇形，且可利用其他不同角度的扇形及其他角度以微調該LED所發射之光的特徵以便強化TIR。較佳地，在該空腔及孔徑兩者上的不透明襯料具有等於或大於大概90%的反射率，以致能沿著箭號167所標示之方向以非常高的強度及均勻的照度剖面將該LED所發射之光傳送到接受掃瞄的文件上。
替代實施例係涉及了形成於如第8圖所示之光導100下緣上的光學V形刻痕180。該刻痕可提供不同於該光導之平坦底部表面的傾斜表面，藉此使得除此之外可脫逃到周遭媒介中的光線內反射到該光導內部，終於在孔徑上漫射到外面，因此在由該光導所授予之最終照明上添加了更多的功率。因此，該刻痕係藉由如第8圖所示之光線157,157',157"及157"'強化了TIR。
如第8圖所示之實施例可藉由將一具有曲面190(以虛線標示出)的刻痕設置於如第8圖所示之V形刻痕的定位內進一步加以強化。該曲面190可以是一簡單曲面或是一複合式曲面。如同本發明中所定義的複合式曲面，係一種連續改變其曲率的曲面或是一種由複數個具有不同曲率之曲面構成的曲面。可計算該曲面190而為入射到該曲面上的光線提供更為強化的內全反射。該計算可將該光導之整體尺寸及LED在該光導內的放置處列入考量。
如第10圖和第11圖所示之實施例，可為該光導100之後方表面製作有由一系列漫射性反射貼片(171,173,175,177及171',173',175',177')，且較佳地，白色貼片構成的圖案，以削弱TIR並造成經內反射的光產生散射，隨後再以最小的功率耗損及最大的均勻照度剖面穿透該截角孔徑160出射到該光導外面。依一觀點，可改變各貼片之尺寸及位置以定做照度在該孔徑上的形狀。依另一觀點，可藉由在靠近光源處使漫射性反射型白色貼片累進亦即變小並使之在更遠處具有漸進變大的長度，使該照度從一端到另一端的可變度變得最小。這可沿著該孔徑160之整體長度上得到具有足夠輸出功率位準的均勻剖面。該孔徑160本身可形成為各種結構以塑造該照度剖面並強化其曝光效率。額外或替代地，可使各散射器具有凹槽特徵。例如，可使各散射器具有一個或更多個凹槽。
如第12圖和第13圖所示之替代實施例中，可將整個光導100包裝於一不透明外圍200內使其反射率為但是不受限於從大約60%到大約90%的範圍。該外圍200可以是由例如白色塑膠製成的，且其反射光線之效應可使自該光導100出射的光線回到該光導100而因此強化了其效率。
第14圖顯示的是一種具有雙V形光學刻痕的刻痕180的實施例。該雙V形光學刻痕包含一第一V形刻痕181及一第二V形刻痕182。如第14圖所示，光學刻痕181和182都具有相對於該光導100之底部表面呈不同傾斜度的表面。可調整每一個光學刻痕181和182在該光導100之整體結構上的傾斜程度以強化其內全反射。
第14圖中，只顯示了該雙V形刻痕181和182的右半邊。該刻痕的左半邊可取決於該光導100之整體結構亦即包含LED 130於該光導100內之位置，而和其右半邊呈對稱或是不對稱的以強化其內全反射。
第15圖顯示的是一種具有一系列V形刻痕之刻痕的另一實施例。如第15圖所示，第8圖之光學V形刻痕180係包含V形刻痕183,184,185,186和187。各V形刻痕183－187的傾斜表面係相對於該光導100之底部表面具有連續增大的角度。可根據該光導100之整體結構調整每一個V形刻痕183－187的表面傾斜度以強化其內全反射。如第10圖所示，各V形刻痕183－187之左半邊(未標示)可以是和其右半邊呈對稱或是不對稱的。
雖然第15圖中顯示了五個V形刻痕183－187，然而也可根據該光導100之整體結構使用更少或更多個V形刻痕以強化其內全反射。
第16圖顯示具有橢圓形曲面的橢圓形刻痕191的實施例。可根據該光導100之整體結構調整該橢圓形刻痕191曲率以強化其內全反射。同時，該橢圓形刻痕191之左半邊(未標示)可以是和其右半邊(顯示於第16圖中)呈對稱或是不對稱的。雖然，已於如第16圖之實例中顯示並討論了橢圓形刻痕，然而該刻痕也可具有除了橢圓形曲面以外的曲面。
第17圖顯示的是光線151在如第14圖所示具有雙V形刻痕181,182之光導100內的光學路徑。如第17圖所示，該雙V形刻痕181,182可增加經內反射之光線151b的量額，並減少已脫逃光線151a的量額。在經適當組織時，較之如第8圖所示之單V形刻痕180，如第12圖所示之雙V形刻痕181,182可提供已強化的內全反射。
第18圖顯示的是光線151在如第16圖所示具有橢圓形刻痕191之光導100內的光學路徑。如第18圖所示，該橢圓形刻痕191可增加經內反射之光線151b的數目，並減少已脫逃光線151a的數目。在適當組織時，較之如第17圖所示之雙V形刻痕181,182，該橢圓形刻痕191可強化其於該光導100內的內全反射。
令人鑑賞的是可將已揭示如上之實施例及其他特徵及功能、或是替代實施例結合到很多其他的不同裝置或應用上。同時，隨後那些熟悉習用技術的人也可於其內作出各種目前可預見或未預料到的替代實施例、修正、變型或是改良並使之涵蓋於下列申請專利範圍中。
10．．．文件
20．．．壓盤
25．．．文件處理器
30．．．相對反光鏡
40．．．光學中心線
43．．．成影系統
45．．．光感知裝置
50．．．光源
60．．．孔徑反射用塗層
65．．．孔徑
100．．．光導
110．．．光源區
120．．．光線
130．．．發光二極體
135．．．肩部支架
140．．．空腔
141．．．不透明襯料
143,143'．．．擋光器
150．．．光源
151,151a,151b．．．光線
152"．．．折射組件
153,155,155',156'．．．光線
154,154'．．．光線
157,157',157",157'''．．．光線
160．．．截角孔徑160
163．．．光線
170．．．不透明漫射性反射襯料
171,173,175,177．．．己定位散射器
171－177'．．．漫射性反射貼片
180．．．光學V形刻痕
181,162．．．光學刻痕
183,184,185,186,187．．．V形刻痕
190．．．曲面
191．．．橢圓形刻痕
第1圖係用以顯示一種習知文件照明系統中之燈及反光鏡相對於待掃瞄文件之關係的示意圖。
第2圖顯示的是一種根據本發明實施例以透光元件(LTE)取代第1圖中之燈及反光鏡的文件照明系統。
第3圖和第4圖為分別用以顯示一種根據本發明之實施例的正面及側面圖示，其中顯示了具有於在一空腔內套入LED之透光元件的文件照明系統。
第5圖為將LED放置於透光元件內之不同位置上的示意圖，以顯示可如何藉由使一光線之入射角θi大於臨界角θcr的方式定位該LED而獲致該光線之內全反射(TIR)。
第6圖和第7圖分別係用以顯示根據本發明之另一實施例的正面及側面圖示，其中顯示了用在空腔壁上之不透明反射性襯料以及用在孔徑後壁上之漫射性散射器。
第8圖和第9圖分別係用以顯示根據本發明之又一實施例的正面及側面圖示，其中顯示了可使用光學V形刻痕以獲致TIR。
第10圖和第11圖分別係用以顯示根據本發明之再一實施例的正面及側面圖示，其中顯示了使用累進光散射器以激勵光線聚集於第6圖和第7圖之孔徑上，以便以最大之功率及均勻的照度剖面為文件提供照明。
第12圖和第13圖分別係用以顯示根據本發明所揭示之實施例的正面及側面圖示，其中將透光元件包裝於白色外圍內以捕獲可能從該透光元件之任何表面逃脫的光，而藉此增加光的功率輸出並改良其照度剖面為文件提供照明。
第14圖顯示的是一種具有雙V形刻痕的實施例。
第15圖顯示的是一種具有由一系列V形刻痕構成之刻痕的實施例。
第16圖顯示的是一種具有曲面刻痕的實施例。
第17圖顯示的是光線在第14圖之雙V形刻痕影響下的光學路徑。
第18圖顯示的是光線在第16圖之橢圓形刻痕影響下的光學路徑。
10．．．文件
20．．．壓盤
25．．．文件處理器
40．．．光學中心線
43．．．成影系統
45．．．光感知裝置
100．．．光導
110．．．光源區
120．．．光線

Claims (29)

  1. 一種用於文件照明之裝置，包括：一透光元件(LTE)，其中該LTE包含一具有曲面之刻痕或是一由複數個V形刻痕構成的刻痕；一照明源，位於該LTE內側且該照明源可發射光；一孔徑，形成於該LTE內，且該孔徑係定位成可接收由該照明源所發射的光；其中由該照明源所發射的光可穿透該孔徑並照明文件，其中該LTE之高度為大約20毫米到大約25毫米，且其寬度為大約2毫米到大約6毫米。
  2. 如申請專利範圍第1項之裝置，其中該LTE的折射率ηLTE 為大約1.4到大約1.7。
  3. 如申請專利範圍第1項之裝置，其中該複數個V形刻痕係包含一雙V形刻痕。
  4. 如申請專利範圍第1項之裝置，其中該照明源包含一發光二極體(LED)。
  5. 如申請專利範圍第4項之裝置，其中該LED係一側邊發射型LED。
  6. 如申請專利範圍第1項之裝置，其中該LED提供由該照明源所發射的光線內部全反射。
  7. 如申請專利範圍第1項之裝置，其中該孔徑可接收到一部分從漫射式反光散射器散射出來的光。
  8. 如申請專利範圍第7項之裝置，其中該散射器包括一個 或更多個已漆白的表面或是一個或更多個凹槽。
  9. 如申請專利範圍第1項之裝置，其中該LTE包含一空腔，將該照明源定位於該空腔內部。
  10. 如申請專利範圍第9項之裝置，其中該空腔包括一穿孔。
  11. 如申請專利範圍第9項之裝置，其中該空腔包括一盲孔。
  12. 如申請專利範圍第9項之裝置，其中該空腔以一個或更多個不透明的反射性襯料予以加襯。
  13. 如申請專利範圍第1項之裝置，其中該曲面係一複合式曲面。
  14. 一種用於文件照明之裝置，包括：一透光元件(LTE)，其中該LTE包含一具有曲面的刻痕，且其中該具有曲面的刻痕係一橢圓形刻痕；一照明源，位於該LTE內側且該照明源可發射光；一孔徑，形成於該LTE內，且該孔徑係定位成可接收由該照明源所發射的光；其中由該照明源所發射的光可穿透該孔徑並照明文件。
  15. 一種用於文件照明之設備，包括：一透光元件(LTE)，包含一孔徑以及該LTE內所含有之照明源，其中可使自該照明源所發射的光內部反射至該孔徑而照明文件，該LTE係包含一具有曲面的刻痕或是一由複數個V形刻痕構成的刻痕； 一透鏡，用來接收該文件之反射影像，並使該反射影像聚焦於一個或更多個感知器上，以便將該影像轉換成一電子信號；及一儲存裝置，用來將該電子信號記錄成數位資料，其中該LTE之高度為大約20毫米到大約25毫米，且其寬度為大約2毫米到大約6毫米。
  16. 如申請專利範圍第15項之設備，其中該透光元件之長度為大約6英吋到大約36英吋。
  17. 如申請專利範圍第15項之設備，其中進一步包括一可將文件放置其上的壓盤(platen)。
  18. 如申請專利範圍第15項之設備，其中進一步包括一用來引導該文件的文件處理器。
  19. 如申請專利範圍第15項之設備，其中該感知器係包括多個電荷耦合裝置(CCD)。
  20. 如申請專利範圍第15項之設備，其中該照明源包含一發光二極體(LED)。
  21. 如申請專利範圍第15項之設備，其中該感知器包括一全幅陣列感知器(full-width array sensor)。
  22. 如申請專利範圍第15項之設備，其中該複數個V形刻痕包含一雙V形刻痕。
  23. 如申請專利範圍第15項之設備，其中該曲面係一複合式曲面。
  24. 一種用於文件照明之設備，包括：一透光元件(LTE)，包含一孔徑以及該LTE內所含有 之照明源，其中可使自該照明源所發射的光內部反射至該孔徑而照明文件，該LTE係包含一具有曲面的刻痕，其中該具有曲面的刻痕係一橢圓形刻痕；一透鏡，用來接收該文件之反射影像，並使該反射影像聚焦於一個或更多個感知器上，以便將該影像轉換成一電子信號；及一儲存裝置，用來將該電子信號記錄成數位資料。
  25. 一種靜電印刷製作裝置(xerographic marking device)，係包含如申請專利範圍第15項之設備。
  26. 一種影印機，包含如申請專利範圍第15項之設備。
  27. 一種掃瞄器，包含如申請專利範圍第15項之設備。
  28. 一種用於文件照明之裝置，包括：一透光元件(LTE)，其中該LTE包含一具有兩側邊之雙刻痕，其中該刻痕的每一側邊包含第一及第二表面，其中該第一表面具有相對於該LTE的底部的第一傾斜度且該第二表面具有相對於該LTE的底部的第二傾斜度，且其中該第一傾斜度與該第二傾斜度係不同的；一照明源，位於該LTE內側且該照明源可發射光；一孔徑，形成於該LTE內，且該孔徑係定位成可接收由該照明源所發射的光；其中由該照明源所發射的光可穿透該孔徑並照明文件。
  29. 一種用於文件照明之設備，包括：一透光元件(LTE)，包含一孔徑以及該LTE內所含有 之照明源，其中可使自該照明源所發射的光內部反射至該孔徑而照明文件，該LTE係包含一具有多個側邊的刻痕，其中該刻痕的每一側邊包含第一及第二表面，其中該第一表面具有相對於該LTE的底部的第一傾斜度且該第二表面具有相對於該LTE的底部的第二傾斜度，且其中該第一傾斜度與該第二傾斜度係不同的；一透鏡，用來接收該文件之反射影像，並使該反射影像聚焦於一個或更多個感知器上，以便將該影像轉換成一電子信號；及一儲存裝置，用來將該電子信號記錄成數位資料。
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Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7715063B2 (en) * 2005-03-31 2010-05-11 Xerox Corporation CVT integrated illuminator
US7593143B2 (en) 2005-03-31 2009-09-22 Xerox Corporation Compound curved concentrator based illuminator
JP4668867B2 (ja) * 2006-08-09 2011-04-13 株式会社東海理化電機製作所 操作装置
US7864381B2 (en) * 2007-03-20 2011-01-04 Xerox Corporation Document illuminator with LED-driven phosphor
JP2009246462A (ja) * 2008-03-28 2009-10-22 Kyocera Mita Corp 画像読取装置及び画像形成装置
JP5288880B2 (ja) * 2008-05-21 2013-09-11 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 画像読取装置及び画像形成装置
JP5264338B2 (ja) * 2008-07-17 2013-08-14 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 画像読取装置及び画像形成装置
JP5232683B2 (ja) * 2009-02-20 2013-07-10 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 画像読取装置及び画像形成装置
FR2943118B1 (fr) * 2009-03-12 2012-07-20 Valeo Vision Sas Dispositif optique, notamment pour vehicule automobile, tel qu'un dispositif d'eclairage ou de signalisation
US8902507B2 (en) * 2011-07-29 2014-12-02 Kuang-Chi Innovative Technology Ltd. Man-made composite material and man-made composite material antenna
JP5836723B2 (ja) * 2011-09-16 2015-12-24 キヤノン株式会社 導光体および照明装置並びに画像読取装置
CN102854561B (zh) * 2012-09-14 2015-02-11 京东方科技集团股份有限公司 导光板及其制备和应用
DE102016115750A1 (de) 2016-08-25 2018-03-01 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Beleuchtungselement und Lautsprecher für ein Kraftfahrzeug

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6268600B1 (en) * 1994-08-01 2001-07-31 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Linear illumination device
US6299328B1 (en) * 1998-04-16 2001-10-09 Honeywell International Inc. Structure for achieving a linear light source geometry
US6661497B2 (en) * 1998-12-24 2003-12-09 Canon Kabushiki Kaisha Illumination apparatus using light guide
US20050093813A1 (en) * 2002-10-29 2005-05-05 Hitachi. Ltd. Illumination device and display device using the same

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5453849A (en) * 1994-02-07 1995-09-26 Unisys Corporation Integrating cylinder for object illumination
US6236470B1 (en) 1994-12-19 2001-05-22 Xerox Corporation Reflector and light source registration device for a document illuminator
ES2138802T3 (es) 1995-09-26 2000-01-16 Fiat Ricerche Sistema de iluminacion con un microtelescopio incorporado en una placa transparente.
JP2999431B2 (ja) 1996-08-30 2000-01-17 日本板硝子株式会社 ライン照明装置
US6473554B1 (en) 1996-12-12 2002-10-29 Teledyne Lighting And Display Products, Inc. Lighting apparatus having low profile
JP3936437B2 (ja) * 1997-07-31 2007-06-27 ローム株式会社 イメージセンサ
JPH11185516A (ja) * 1997-12-25 1999-07-09 Canon Inc 画像照明装置とこれを用いる画像読取装置
JP3176346B2 (ja) * 1998-12-24 2001-06-18 キヤノン株式会社 導光体及び照明装置及び密着型イメージセンサ及び画像読取システム
JP2001005122A (ja) * 1999-06-18 2001-01-12 Canon Inc 照明装置及びそれを備えるイメージセンサ、原稿読取装置、情報処理システム
US6565248B2 (en) 1999-12-17 2003-05-20 Kabushiki Kaisha Toshiba Light guide, line illumination apparatus, and image acquisition system
US6464366B1 (en) 2000-08-03 2002-10-15 Bright View Electronics Co., Ltd Illumination device providing longitudinal illumination
TW527817B (en) 2000-08-11 2003-04-11 Canon Kk Image sensor and image reading apparatus
DE10102586A1 (de) 2001-01-20 2002-07-25 Philips Corp Intellectual Pty Beleuchtungseinrichtung mit punktförmigen Lichtquellen
US6598998B2 (en) 2001-05-04 2003-07-29 Lumileds Lighting, U.S., Llc Side emitting light emitting device
TW575722B (en) 2002-09-02 2004-02-11 Hannstar Display Corp Planar light source device and liquid crystal display
US20040223312A1 (en) * 2003-05-05 2004-11-11 Veutron Corporation Light source mechanism of scanner
TWI249257B (en) * 2004-09-24 2006-02-11 Epistar Corp Illumination apparatus
JP3917165B2 (ja) * 2006-03-10 2007-05-23 三菱電機株式会社 画像読み取り装置照明光学系

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6268600B1 (en) * 1994-08-01 2001-07-31 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Linear illumination device
US6299328B1 (en) * 1998-04-16 2001-10-09 Honeywell International Inc. Structure for achieving a linear light source geometry
US6661497B2 (en) * 1998-12-24 2003-12-09 Canon Kabushiki Kaisha Illumination apparatus using light guide
US20050093813A1 (en) * 2002-10-29 2005-05-05 Hitachi. Ltd. Illumination device and display device using the same

Also Published As

Publication number Publication date
JP5144904B2 (ja) 2013-02-13
US20070002567A1 (en) 2007-01-04
JP2007011353A (ja) 2007-01-18
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US7755811B2 (en) 2010-07-13
EP1739946A1 (en) 2007-01-03

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