專利名稱：線照明器件和圖像掃描器件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有棒狀光導(dǎo)和光發(fā)射單元的線照明器件，還涉及包含上述線照明器件的圖像掃描器件。
背景技術(shù)：
接觸式攝像傳感器(例如，圖像掃描器)是傳真機(jī)、復(fù)印機(jī)、圖像掃描器等儀器掃描文件所用的器件。接觸式攝像傳感器配備有線照明器件，用于沿主掃描區(qū)域線性照明文件表面。
使用光導(dǎo)的線照明器件已為人所知。例如，專利文件1提出一種線照明器件，其中，在光導(dǎo)的一端配備有光發(fā)射單元，并且沿著光導(dǎo)縱向形成一個光散射圖形來漫射和反射光發(fā)射單元發(fā)出的光。光散射圖形的法線上安置有光發(fā)射單元的多個光源(LED)，光發(fā)射面則形成在不同于法線的方向上。
專利文件2和3公開了一種線照明器件，其中，在棒狀光導(dǎo)的兩端都配備光發(fā)射單元，或者，棒狀光導(dǎo)的部分表面作為光散射面。
專利文件1日本專利，專利號308309專利文件2日本未審核專利公告，No.HEI6-14843專利文件3日本未審核專利公告，No.HEI7-14414圖7解釋了上述現(xiàn)有技術(shù)中光發(fā)射單元和棒狀光導(dǎo)的耦合部分。在常規(guī)光發(fā)射單元中，形成電路的襯底100配備有耦合窗口101。每個發(fā)射三基色紅、綠、藍(lán)色光的光發(fā)射元件102，103，104都布置在窗口101中。電流通過導(dǎo)線105輸送到襯底100中形成的光發(fā)射電路中。
每個光發(fā)射元件的面積都是0.3mm2，為防止熱散發(fā)造成的過熱現(xiàn)象，光發(fā)射元件之間的間距必須等于或大于0.8mm。因此，窗口101的尺寸大約為1.1mm×2.8mm。安裝時如果窗口101大于光導(dǎo)106的橫截面，則產(chǎn)生光泄漏。因此，光導(dǎo)106的橫截面必須具有完全覆蓋窗口101的尺寸。
在現(xiàn)有技術(shù)中，棒狀光導(dǎo)的橫截面形狀設(shè)計(jì)成完全覆蓋窗口101的形式，棒狀光導(dǎo)的橫截面尺寸就受到限制。因此，很難使棒狀光導(dǎo)中光傳輸?shù)哪芰棵芏瘸^一定的水平。當(dāng)光能量密度低時，就不可能產(chǎn)生這樣的光發(fā)射，即具有方向特性以便明亮地照射文件表面的狹長區(qū)域。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種線照明器件，能夠增大棒狀光導(dǎo)中傳輸?shù)墓獾哪芰棵芏取?br> 為獲得上述目的，根據(jù)本發(fā)明提供了一種線照明器件，其中，在棒狀光導(dǎo)對面兩端都配備有光發(fā)射單元，每個光發(fā)射單元都具有襯底，其上安裝有三基色中的一色或兩色的光發(fā)射元件，兩端上的光發(fā)射單元的光發(fā)射元件相耦合，以滿足提供全部三種基色的要求。
給出一個實(shí)例，一端的光發(fā)射單元配備綠色光發(fā)射元件和藍(lán)色光發(fā)射元件，而另一端的光發(fā)射單元配備紅色光發(fā)射元件，或者，一端的光發(fā)射單元配備藍(lán)色光發(fā)射元件和紅色光發(fā)射元件，而另一端的光發(fā)射元件配備綠色光發(fā)射元件和紅色光發(fā)射元件。
這種方式下，通過把光發(fā)射單元之間的三種基色光發(fā)射元件分配在兩端，如果每個光發(fā)射單元提供的光發(fā)射元件的數(shù)目是一或二，就有可能減小耦合窗口，進(jìn)而減小棒狀光導(dǎo)的橫截面。
根據(jù)本發(fā)明的另一個實(shí)施例，光發(fā)射單元的襯底配備三個窗口，每個三基色的光發(fā)射元件安放在每個窗口中，其中，分別配備對應(yīng)于三個窗口的三個棒狀光導(dǎo)。使用這種布置，還可以增加棒狀光導(dǎo)中的光能量密度。
應(yīng)當(dāng)指出本發(fā)明不僅包括線照明器件，還包括應(yīng)用該線照明器件的圖像掃描器件。
根據(jù)本發(fā)明，有可能使在光發(fā)射單元的襯底上形成的耦合窗口減小，進(jìn)而，還可以減小棒狀光導(dǎo)的橫截面積。當(dāng)棒狀波導(dǎo)的橫截面積減小時，在棒狀光導(dǎo)中傳輸?shù)墓饽芰棵芏仍黾樱虼?，盡管在棒狀光導(dǎo)上形成的散射點(diǎn)變小，仍有可能明亮地照射文件的一個狹窄區(qū)域。
特別是，因?yàn)橐r底上配備兩個LED芯片而不是配備常規(guī)的三個LED芯片，這樣襯底上形成的窗口尺寸變成原來的2/3或者更小，光能量密度變成原來的1.5倍。
這樣，通過將本發(fā)明應(yīng)用到傳真機(jī)、復(fù)印機(jī)、圖像掃描器等設(shè)備中，其中，棒狀光導(dǎo)距離文件表面很近，就可能提供極高精密度的線照明器件。


本發(fā)明的上述或其他目的、特性和優(yōu)點(diǎn)將從下面有關(guān)附圖的描述中得到更為明顯的體現(xiàn)。
圖1是根據(jù)本發(fā)明應(yīng)用線照明器件的接觸式攝像傳感器的截面圖；圖2是一對線照明器件的透視圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明的線照明器件的分解透視圖；圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的線照明器件的三基色反射光量在縱向的分布圖；圖5示出了線照明器件成對配置時，根據(jù)本發(fā)明的線照明器件三基色反射光量。
圖6是另一種實(shí)施例的透視圖；圖7解釋了常規(guī)線照明器件的耦合部分。
具體實(shí)施例方式
參照附圖，現(xiàn)在詳述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。圖1是根據(jù)本發(fā)明使用線照明器件的接觸式攝像傳感器的截面圖。圖2是安裝在接觸式攝像傳感器中的一對線照明器件的透視圖。圖3是根據(jù)本發(fā)明的線照明器件的分解透視圖。
提供了一種接觸式攝像傳感器，其中，兩套線照明器件2和2組合在一個支撐體1中。安裝單元放大系統(tǒng)的透鏡陣列3安置在支撐體1中。在支撐體1的底部形成平板5，其上安置線攝像傳感器4。在線照明器件2和2的上部提供有文件臺6(例如，玻璃板)。
如圖3所示，線照明器件2包括白外盒21，安置在外盒21中的棒狀光導(dǎo)22，以及在棒狀光導(dǎo)22兩端配備的光發(fā)射單元30和40。
棒狀光導(dǎo)22由丙烯酸類樹脂等制成。從端面看，棒狀光導(dǎo)22的邊23和24都成1/4橢圓或拋物線型，而底面25和頂面26是平的。底面25配備有散射點(diǎn)，使得導(dǎo)入到棒狀光導(dǎo)中的光產(chǎn)生漫反射，頂面26設(shè)計(jì)為光發(fā)射面。如圖4所示，散射點(diǎn)在中部具有較大面積，向兩端逐漸變小。
光發(fā)射單元30具有形成電路的襯底31，其上附著有用于供電的導(dǎo)線32。襯底31對著棒狀光導(dǎo)22的面上形成耦合窗口33，其中，安放有綠色光發(fā)光二極管34和藍(lán)色光發(fā)光二極管35。
另一方面，光發(fā)射單元40同樣具有襯底41，其上附著有用于供電的導(dǎo)線42。襯底41對著棒狀光導(dǎo)22的面上形成耦合窗口43，兩個紅色光發(fā)光二極管44安置在窗口43中。在這種情況下，使用芯片式發(fā)光二極管34，35和44(例如，LED芯片)。
還可以在光發(fā)射單元30中安置藍(lán)色光發(fā)光二極管和紅色光發(fā)光二極管，以及在光發(fā)射單元40中安置綠色光發(fā)光二極管和紅色光發(fā)光二極管。
圖4是具有上述散射點(diǎn)圖形的線照明器件縱向(例如，主掃描方向)的三基色反射光量的測量圖，其中(a)示出了散射點(diǎn)圖形，(b)示出了綠色和藍(lán)色LED光的反射光量(縱坐標(biāo)反射光量；橫坐標(biāo)縱向的位置)，(c)示出了紅色LED光的反射光量。從該圖明顯得出，紅色LED光量在一個端口附近逐漸減少，而綠色和藍(lán)色LED光量在另一端口附近逐漸減少。通過散射點(diǎn)圖形可能控制光量在縱向的分布。
圖5示出了當(dāng)線照明器件成對配置時根據(jù)本發(fā)明的線照明器件的三基色反射光量。在該實(shí)施例中，因?yàn)楣獍l(fā)射單元30和40在一對線照明器件中相對于某點(diǎn)是對稱的，對于每個線照明器件來說，綠色和藍(lán)色LED光的反射光量和紅色LED光的反射光量相加在一起。因此，可能獲得相對于單個線照明器件更為平坦的特性。
圖6是另一實(shí)施例的透視圖。該實(shí)施例中，光發(fā)射單元50的襯底51配備有三個獨(dú)立的耦合窗口52，53和54，其中，綠色光發(fā)光二極管55安置在窗口52中，藍(lán)色光發(fā)光二極管56安置在窗口53中，紅色光發(fā)光二極管57安置在窗口54中，三個棒狀光導(dǎo)58，58和58分別與相應(yīng)的三個窗口52，53，54耦合。
這樣，如果窗口單獨(dú)提供每種顏色的光發(fā)光二極管，并且細(xì)的棒狀光導(dǎo)分別連接到各自的窗口，這樣不僅可能增加傳播光的能量，還可以增加光導(dǎo)形狀和散射點(diǎn)圖形的自由度，以及控制光源附近基色的不均勻度。
權(quán)利要求
1.一種具有棒狀光導(dǎo)和光發(fā)射單元的線照明器件，其特征在于，光發(fā)射單元配備在棒狀光導(dǎo)的兩端，每個光發(fā)射單元都具有襯底，其上安置有一種或兩種顏色的三基色光發(fā)射元件，兩端的光發(fā)射單元的光發(fā)射元件相耦合以滿足全部三基色的要求。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的線照明器件，其中，一端的光發(fā)射單元配備有綠色光發(fā)射元件和藍(lán)色光發(fā)射元件，而另一端的光發(fā)射單元配備有紅色光發(fā)射元件。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的線照明器件，其中，一端的光發(fā)射單元配備有藍(lán)色光發(fā)射元件和紅色光發(fā)射元件，而另一端的發(fā)射單元配備有綠色光發(fā)射元件和紅色光發(fā)射元件。
4.一種具有棒狀光導(dǎo)和光發(fā)射單元的線照明器件，其特征在于，每個光發(fā)射單元都具有襯底，該襯底配備有三個窗口，每個三基色光發(fā)射元件安置在每個窗口中，提供分別對應(yīng)于三個窗口的三個棒狀光導(dǎo)。
5.一種圖像掃描器件，包括根據(jù)權(quán)利要求1到4的線照明器件，線攝像傳感器，和透鏡陣列，用以聚集從線攝像傳感器上文件傳出的反射光或透射光。
全文摘要
一種線照明器件2，包括白色外盒21，安置在外盒21中的棒狀光導(dǎo)22，以及配備在棒狀光導(dǎo)22兩端的光發(fā)射單元30和40。光發(fā)射單元30具有襯底31，其上形成電路并安置有為其供電的導(dǎo)線32。襯底31對著棒狀光導(dǎo)22的面上形成耦合窗口33，其中安置有綠色光發(fā)光二極管34和藍(lán)色光發(fā)光二極管35。同樣，光發(fā)射單元40具有襯底41，其上安置有為其供電的導(dǎo)線42。襯底41面對著棒狀光導(dǎo)22的面上形成耦合窗口43，其中安置有兩個紅色光發(fā)光二極管44。
文檔編號G03B27/54GK1637343SQ20051000362
公開日2005年7月13日 申請日期2005年1月7日 優(yōu)先權(quán)日2004年1月8日
發(fā)明者池田誠, 根本浩之 申請人:日本板硝子株式會社