Brevet FR2009284A1 — publié le 19700130

i lOvvzm La présente invention concerne les systèmes-©clairement et, en particulier, des perfectionnements apportés à l'agencement des lampes et des réflecteurs du système par rapport à un sujet à éclairer. Le système d'éclaireGient -.conforme à l'invention 5 convient particulièrement aùx systèmes optiques utilisés peu-»* éclairer des originaux à reproduire dans des machines automa' "'tes . à photocopier et à. reproduire. Suivant un aspect de l'invention, il est prévu dans un appareil de. projection servant à éclairer un objet plan comportant au moins 10 deux faces opposées et dirigeant des rayons lumineux a travers un système de lentilles formant objectif dans un plan ;àa:e, :un système d'éclairement comprenant une source de lumière allongée disposée parallèlement à chacun des côtés opposés de l'objet et à l'exté-- rieur de ceux-ci, une source réflectrice de forme elliptique droite 15 pour chaque source lumineuse, agencée de manière que l'un des foyers linéaires de la surface elliptieiue coïncide avec l'axe longitudinal de la source lumineuse et que l'autre foyer linéaire soit disposé approximativement sur une ligne déterminée par les rayons lumineux d'intersection réfléchis par la surface et frappant l'ob-20 jet entre son côté adjacent et son côté opposé. Un exemple de l'invention est destiné à être ;ilisé avec une machine connue et sera décrit ci-aprè% à titre d'exemple,avec référence au dessin annexé dans lequel : la Fig. 1 est une vue en coupe d'un système de lampes 25 utilisé pour le dispositif d'éclairement; la Fig. 2 est une vue en coupe d'une extrémité du système de lampes, et la Fig. 3 est une vue du dessus fragmentaire du système de lampes et de la platine à documents. 30 Le système d'éclairement 10 est représenté en détail aux Fig.1 à 3 et èst conçu pour éclairer par réflexion diffuse l'original D de manière que l'image de l'original produite par une lentille ou objectif présente une densité d'éclairement uniforme à près au maximum. Cette densité d'éclairement uniforme de l'image est obtenue par 35 la disposition orthogonale de quatre- sources lumineuses linéaires Lj, I>2, L^ et L^ et est améliorée à l'aide des réflecteurs R-^, R2, R^ et R^. L'agencement est prévu pour compenser les défauts de luminosité de l'objectif, par exemple la perte de luminosité due au vignettage de l'ouverture optique et à la loi du consinus à 40 la quatrième puissance. BAD ORIGINAL 69 WOl I * Chacune des quatre sources lumineuses linéaires qui " peut "avoir la-Tonne d'une lampe fluorescente ou d'un autre tube à décharge dans un gaz, est munie de deux réflecteurs espacés dont l'un est elliptique et/ou cylindrique. Les équations- radio-5 métriques 'pour les réflecteurs elliptiques et cylindriques sont utilisées pour projeter de la lumière réfléchie à partir d'une platine supportant un original sur un plari image où 1-'Image éclairée présente une densité d'éclairement presque -parfaite. Cornue indique aux Fig. 1 et 2, les lampes L^, L^ et 10 L^ sont disposées suivant les côtés d'un rectangle légèrement plus grand que le.rectangle délimité par l'original D. Les bords internes des réflecteurs r2, r 2 et r^ qui sont parallèles aux lampes respectives sont également disposés selon les côtés d'un rectangle dont les bords internes sont légèrement espacés vers l'ex-15 térieur des bords qui délimitent l'original. Grâce à cet agencement, les rayons lumineux provenant de chaque lampe sont dirigés vers l'original sous des angles divers autres que 90°. Cet agencement élimine toute projection perpendiculaire directe des rayons lumineux sur le document et empêche ainsi un éclairement trop in-20 tense des bords du document si ces bords s' étendaient au-dessus des sources lumineuses. Si l'on disposait les sources lumineuses au-delà des bords correspondants de l'original D sans utiliser de dispositifs supplémentaires pour diriger les rayons lumineux à 25 partir des sources, la lumière qui frapperait le document en provenance des lampes de la source lumineuse provoquerait l'éclaire-ment homogène de la surface photoconductrice mais avec une intensité légèrement diminuée car la majeure partie de la lumière deslampes serait dirigée dans .une direction opposée à l'original. 30 La relation orthogonale des lampes qui sont disposées à l'extérieur des bords externes des originaux établit cette densité d'éclairement homogène que l'on ne peut pas obtenir avec un agen- -cernent dans lequel deux "côtés seulement"d'un-original sont munis d'une lampe. • - 35 Pour améliorer l'homogénéité de l'éclairement de ma-■ nière à réduire au minimum les variations de la densité d'éclairement de l'image d'un original et à augmenter la quantité de lumière que l'on peut diriger vers l'original D, le système d'éclairement 10 est muni de surfaces spécifiques biré-4-0 flectrices pour chaque lampe linéaire. Ces surfaces rsflectrices 3AD ORIGINAL 69 17011 3 2009284 sont conçues pour diriger la Ixxmière vers des parties spécifiques de l'original à éclairer et sont agencées de manière que les rayons d'une lampe et de ses deux surfaces biréflectrices correspondantes chevauchent les rayons de la lampe opposée et des 5 deux surfaces biréflectrices correspondantes. Ces rayons réfléchis en même temps que les rayons émis par chacune des lampes et projetés sur l'original produisent un éclairement homogène et plus uniforme de la surface photoconductrice. Chaque réflecteur comprend deux surfaces réflectrices, 10 seul le réflecteur étant décrit en détail pour la simplicité. Le réflecteur R-, comprend une première surface réflectrice R„ X * CL comportant une partie d'espacement plane 26 située entre deux segments de cette surface et à la forme d'un cylindre circulaire droit dont l'axe de la surface de révolution coïncide avec 15 l'axe de la lampe linéaire L^. Les surfaces réflectrices Ra, une pour chaque réflecteur dans le système d'éclairement 10, déterminent les limites internes des quatre ré fleçteurs assemblés. Lorsque les réflecteurs sont assemblés, les surfaces délimitent une ouverture par laquelle les rayons lumineux d'un OTiginal 20 éclairé sont dirigés vers une lentille ou un objectif de projec-.tion pour le système d'éclairement de documents. Une seconde surface réflectrice R^ est reliée au bord externe de la surface réflectrice RQ et a la forme d'un arc d'el- a lipse dont un foyer, indiqué au point F, se trouve sur 25 la ligne A-^A2 qui représente la trace d'un rayon lumineux vers le bord adjacent de l'original D. L'autre foyer pour la surface ellipsoïde Rb coïncide avec un point situé sur L^, l'axe de la lampe. Le rayon lumineux A^A2 est produit par réflexion d'un rayon lumineux de la lampe L^ dirigé vers le point A^. Un autre rayon lumi-30 neux de la lampe L^ est représenté comme étant réfléchi,par la surface réflectrice R^ en un point vers le bord opposé de l'original D, c'est-à-dire vers un point B2. Les rayons lumineux A-^A-, ^ ®i®2 s,'intersectent au foyer F et, en fait, c'est ce positionnement du foyer qui provoque le position-35 nement des lignes d'intersection. Des rayons lumineux semblables provenant de la lampe Lx et frappant la surface R^ entre les points Aq_ et B^ sont réfléchis vers l'original en des points situés entre les points A2 et B2. De même, pour chaque surface réflectrice R^ sur^les 40 réflecteurs R2, R^ et R^, les lignes A^A2 et B^B2 représentent 69 17011 4 2009284 les rayons lumineux extrêmes, c'est-à-dire les rayons lumineux entre lesquels la lumière est réfléchie sur un document. Cornue l'axe de la source de lumière linéaire L^ est le 5 centre de révolution de la surface de réflexion cylindrique R . a les rayons lumineux provenant de la source lumineuse et frappant cette surface réflectrice sont dirigés vers l'original selon des lignes différentes. La lumière frappant la surface R& au point C^ est dirigée vers le point A2 de l'original. Un autre rayon lurai-10 neux provenant de la lampe L^ et frappant un point est dirigé vers le point B2 de l'autre côté du document. Tout autre rayon lumineux frappant la surface réflectrice R„, entre les points C, et & -L E-p est réfléchi sur l'original entre les points A2 et B2. Le segment de la surface R„ le plus proche du bord in- a 15 terne du système d'éclairement réfléchit les rayons lumineux sur la surface ellipsoïde R^ au lieu de les réfléchir directement vers le document. Par exemple, un rayon lumineux frappant le point G^ est dirigé vers le point B^ et est renvoyé vers le point B2 sur le document. De même, la lumière frappant le point est dirigée 20 vers le point A-^, après quoi ce rayon lumineux est réfléchi vers le point A2. Il ressort de ce qui précède que les surfaces réflectrices Ra et R^ servent à réfléchir les rayons lumineux provenant de la lampe L^ sur l'original D entre les deux bords extrê-25 mes de celui-ci, de manière chevauchante. Ceci signifie que la lumière réfléchie par la surface R„ est dirigée vers le document et en partant de la ligne coïncidant avec le bord adjacent de l'original, c'est-à-dire la ligne qui s'étend le long du bord de l'original en partant du point A2, et en balayant le document jusqu'à 30 l'autre bord de celui-ci jusqu'à une ligne dont le début se situe au point B2« La lumière réfléchie par le réflecteur ellipsoïde R^ est dirigée sur le document entre ces lignes identiques, c'est-à-dire entre les lignes débutant en A2 et B2 respectivement. Les rayons lumineux réfléchis par la surface du 35 segment de la surface R& le plus proche du bord adjacent de l'original sont renvoyés sur le réflecteur ellipsoïde Rfe et renforcent la lumière déjà dirigée sur cette surface à partir de la lampe L^ directement et à partir du segment externe de la surface R&. De même, comme indiqué à la Fig. 2, le réflecteur R^ 40 sert à réfléchir la lumière de la lampe L^ sur l'original D. Les BAD ORIGINAL 69 17011 5 2009284 rayons lur.lneux air. i r.*> fléchi s chev-rachent ''1er rayons réfléchi? par les surfaces r;flectriccs du réflecteur R^. D'une ^«nièro anolo-.ne, de la lumière ei-t dirigée à partii des réflecteurs T : "et- R^_ par réflexion des lampes L-. et L, respectivement- sur l'original * 5 de manière que les traces des rayons te chevauchent. Lorsque l'on utilise quatre la ides -lis es 'ê manière orthogonale au-delà ies bords d'un original à éclairer et, en particulier, des surfaces réfloctrices spécifiques pour chaque réflecteur et pour leurs positions relatives, on arrive à- éclairer 10'un original le isanière que la densité d'iclairement soit égale à cosinus-^ ou autrement symétrique de uani-îre circulaire pour le centre de la surface de l'original. Il ressort de cet agencement de surfaces réflectrices que l'appareil d'éclairement 10 utilise efficacement une proportion importante du flux lumineux émis par 15 les sources lumineuses à l'exception des -ones dans lesquelles les pertes par réflexion se situent derrière les lampes elle-mêmes. 11 ressort de ce qui précède que l'agencement des lampes assure un éclairement de cosinus-^". En adaptant le réflecteur elliptique représenté Rb à chaque lampe, on obtient une courbe d'éclai-20 renient symétrique pour un objet à éclairer. L'utilisation de surfaces cylindriques circulaires droites R augmente l'efficacité cL du système. Chaque lampe L^,L2, 1^ et L, est connectée à un circuit électrique servant à allumer ces lampes. Dans le cas présent, le 25 circuit électrique particulier servant à allumer les lampes a la forme d'un circuit flash qui allume les lampes pendant de très courtes périodes de temps, par exemple de 100 microsecondes. Dans cette utilisation particulière, cette courte période de temps convient pour exposer l'original D le temps d'un éclair à 30 une surface photoréceptrice. bab original 69 17011 6 2009284 B E v E il D I C A T I 0 S S . 1.- appareil oe projection servant, à f'eXsiî rc-r un ob.i^t plan comportant su ncinr. à eu;: cô'l oppcfér vt à Irjs r;:;von lumineux provenant de cet c-bjet. à travers im système de'lentilïés 5 dans 'on plan image coapcrt^.nt un système d'éclairent:? V caractérisé en -ce..qu'il comprend une source lumineuse allong-iè disposée parallèlement et à l'extérieur de chacun des côtés opposés de l'objet, une source réflectrice de for .ne elliptique droite pour chaque source lumineuse agencée de manière que l'un 10 des foyers linéaires de la surface elliptiaue coïncide avec l'axe longitudinal de la source lumineuse, tandis que les autres foyers linéaires se trouvent approximativement sur une ligne délimitée par les rayons lumineux d'intersection réfléchis par la surface et frappant l'objet entre son côté adjacent et son côte opposé. 15 2.- -Système d'éclairement suivant la revendication 1, éclairant un objet plan délimité par plusieurs bords, caractérisé en ce qu'il comprend une source lumineuse allongée disposée parai lèlement à chaque bord de l'objet. 3.- Système d'éclairement suivant la revendication 2, 20 destiné à des objets plans de. forme rectangulaire, caractérisé en ce qu'il comprend quatre sources lumineuses, chaque source étant parallèle à chacun des côtés de l'objet. 4»- Système d'éclairement suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que chaque source luniiieu 25 se et sa surface réflectrice associée sont placées à l'extérieur du bord correspondant de l'objet. 5.- Système d'éclairement- suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que chaque source lumineuse comporte une seconde surface réflectrice de forme ellipti- 30 que qui y est associée et dont les foyers linéaires coïncident avec l'axe longitudinal de sa source lumineuse. 6.- Système d'éclairement suivant la revendication 5, caractérisé en ce que la seconde surface réflectrice a la forme d'un cylindre circulaire droit. 35 7.- Dispositif d'utilisation dans leauc-l un objet plan est disposé de manière à être éclairé et les rayons d'image provenant de cet objet ront projetés sur un plan image, caractérisé ce qu'il comporte un système d'éclairement comprenant plusieurs sources lumineuses allongées disposées autour de l'objet 40 de manière que chaque bord de l'jbjet comporte une source lu'îi- ' * bad original 69 17011 2009284 neuse qui y est adjacente, chaque source lumineuse étant disposée avec son axe longitudinal à l'extérieur d'un bord de l'objet adjacent de sorte que les rayons lumineux provenant de cette source lumineuse frappent directement l'objet,, en travers de ce-5 lui-rci et jusqu'à son bord opposé, sous des angles inférieurs à 90° .par rapport au plan de l'objet. 8.- Dispositif suivant la revendication 7, caractérisé en ce qu'il comprend un réflecteur associé à chaque source lumineuse et susceptible de réfléchir les rayons lumineux de cette 10 source de manière à les projeter sur un objet sous les mêmes angles que la source lumineuse. 9»- dispositif suivant la revendication 7 ou 8, destiné à des objets plans de forme rectangulaire, caractérisé en ce qu'il comprend quatre sources lumineuses, une source étant parai-15 lèle à chaque côté de l'objet.