(57)【要約】【課題】シングルタイプの単一の冷陰極管を用いて、コストの低廉化と走査性の向上を図り、かつ原稿照射面の光量を原稿の主走査方向および副走査方向の原稿読取領域において所定値以上に確保ちつつ均一化させることができる冷陰極管を用いたキャリッジユニットを提供する。【解決手段】画像が直ちに読み取られるように原稿台101上の原稿画像に対し照射光を常時照射する冷陰極管103を用いたキャリッジユニット102を前提とし、シングルタイプの単一の冷陰極管を副走査方向の前方側に配置する一方、光反射板105を副走査方向の後方側に配置する。そして、冷陰極管および光反射板を、原稿台上の原稿画像に対して照射される冷陰極管からの直接光および光反射板からの反射光による原稿照射面の光量を原稿の主走査方向および副走査方向の原稿読取領域において光量として必要な所定値である８５％以上に確保させつつ均一化させるように設定している。【選択図】      図２
2004208189.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像が直ちに読み取られるように原稿台上の画像に対し照射光を常時照射する冷陰極管を用いた光学ユニットにおいて、
上記冷陰極管としては、シングルタイプの単一のものが適用されているとともに、
この冷陰極管からの直接光を反射する光反射板を備えており、
上記冷陰極管および光反射板は、原稿台上の画像に対して照射される冷陰極管からの直接光および光反射板からの反射光による原稿照射面の光量を原稿の主走査方向および副走査方向の原稿読取領域において所定値以上に確保しつつ均一化させるように設定されていることを特徴とする冷陰極管を用いた光学ユニット。
【請求項２】
上記請求項１に記載の冷陰極管を用いた光学ユニットにおいて、
光反射板は、冷陰極管からの直接光を反射させて原稿照射面に導くように、原稿を読み取る際に移動する副走査方向で冷陰極管と対峙して設けられていることを特徴とする冷陰極管を用いた光学ユニット。
【請求項３】
上記請求項１に記載の冷陰極管を用いた光学ユニットにおいて、
原稿を読み取る際に移動する副走査方向の後方側端には、冷陰極管および光反射板を待機させるホームポジションが設けられているとともに、上記冷陰極管には、この冷陰極管からの照射光を集光するリフレクタが設けられており、
上記冷陰極管およびリフレクタは、副走査方向の前方側に配置されている一方、
光反射板は、副走査方向の後方側に配置されていることを特徴とする冷陰極管を用いた光学ユニット。
【請求項４】
上記請求項１に記載の冷陰極管を用いた光学ユニットにおいて、
光反射板は、その反射面が平坦な形状になっていることを特徴とする冷陰極管を用いた光学ユニット。
【請求項５】
上記請求項１に記載の冷陰極管を用いた光学ユニットにおいて、
光反射板の反斜面は、反射効率の高い高輝材料によって形成されていることを特徴とする冷陰極管を用いた光学ユニット。
【請求項６】
上記請求項１に記載の冷陰極管を用いた光学ユニットにおいて、
冷陰極管からの直接光により照射される原稿台上の画像に対する照射領域と、光反射板からの反射光により照射される原稿台上の画像に対する照射領域とは、原稿の主走査方向および副走査方向の原稿読取領域よりも幅を持たせた広い領域で互いに重なり合いながらズレていることを特徴とする冷陰極管を用いた光学ユニット。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、フラットベッドタイプのイメージスキャナ、マルチファンクション装置（ＭＦＰ）、複写機などの画像読取装置に適用される、冷陰極管を用いた光学ユニットに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、光学ユニットの光源には、環境温度に左右されないキセノンランプやＬＥＤなどが用いられている。この場合、キセノンランプは比較的高価であり、また、ＬＥＤの光量は少ないという欠点がある。
【０００３】
これに対し、環境温度に左右される光源として、比較的安価で光量の多い冷陰極管を用いたものが従来より知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
この冷陰極管は、温度による光量変化があり、管温度が低い場合、光量が満足に得られない。すなわち、冷陰極管を常温で点灯させた場合、管温度が自己発熱により適温にまで上昇する間、少ない光量から最大光量まで徐々に明るくなっていくという特性がある。
【０００５】
このため、光学ユニットの光源として冷陰極管を用いる場合には、冷陰極管の点灯直後では光量不足が否めないため、光源を使用しない状態（待機状態）でも常時点灯させておくことにより、管温度を予熱して光量不足を解消する方法が採られている。このとき、冷陰極管を搭載した光学ユニットは、原稿を読み取る際の移動方向となる副走査方向の一側端にあるホームポジションにて待機している。
【０００６】
【特許文献１】
特開平３−２９７２６６号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、光学ユニットの光源として冷陰極管を用いる場合、原稿台上の画像に対して照射される冷陰極管からの照射光による原稿照射面の光量を原稿の主走査方向および副走査方向の原稿読取領域において所定値以上に確保ちつつ均一化させる上で、シングルタイプの冷陰極管を略Ｕ字状に成形したダブルタイプのものが採用されている。
【０００８】
しかしながら、シングルタイプの冷陰極管を略Ｕ字状のダブルタイプのものに成形するには、シングルタイプを成形する場合に比して、コストが嵩むため、冷陰極管を光源として用いる比較的安価な光学ユニットには不向きとなる。
【０００９】
そこで、シングルタイプの冷陰極管を並列に２つ並べることによって、原稿照射面の光量を原稿の主走査方向および副走査方向の原稿読取領域において所定値以上に確保ちつつ均一化させることも考えられるが、冷陰極管を２つ並べて光学ユニットに搭載すると、光学ユニットの重量が重くなり、画像の読み取り時に移動する副走査方向への走査性が悪いものとなる。
【００１０】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、シングルタイプの単一の冷陰極管を用いて、コストの低廉化と走査性の向上を図り、かつ原稿照射面の光量を原稿の主走査方向および副走査方向の原稿読取領域において所定値以上に確保ちつつ均一化させることができる冷陰極管を用いた光学ユニットを提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明では、画像が直ちに読み取られるように原稿台上の画像に対し照射光を常時照射する冷陰極管を用いた光学ユニットを前提とし、上記冷陰極管として、シングルタイプの単一のものを適用するとともに、この冷陰極管からの直接光を反射する光反射板を設けている。そして、上記冷陰極管および光反射板を、原稿台上の画像に対して照射される冷陰極管からの直接光および光反射板からの反射光による原稿照射面の光量を原稿の主走査方向（原稿を読み取る方向）および副走査方向（原稿を読み取る際に移動する方向）の原稿読取領域において所定値以上に確保しつつ均一化させるように設定している。
【００１２】
この特定事項により、原稿照射面の光量は、原稿台上の画像に対して照射されるシングルタイプの単一の冷陰極管からの直接光と、光反射板からの反射光とによって、原稿の主走査方向および副走査方向の原稿読取領域において所定値以上に確保しつつ均一化されることになる。このため、シングルタイプの冷陰極管を略Ｕ字状に成形したダブルタイプの冷陰極管を用いる必要がなく、コストを低廉化して、比較的安価な光学ユニットに適用することが可能となる。また、シングルタイプの冷陰極管を並列に２つ並べて用いる必要もなくなり、光学ユニットの重量が軽減されて副走査方向への走査性を図ることも可能となる。
【００１３】
特に、光反射板のレイアウトを特定するものとして、以下の構成が掲げられる。
【００１４】
つまり、冷陰極管からの直接光を反射させて原稿照射面に導くように、原稿を読み取る際に移動する副走査方向で光反射板を冷陰極管と対峙させている。
【００１５】
この特定事項により、冷陰極管からの副走査方向に向かう直接光を対峙位置において効率よく反射させて原稿照射面に導き易いものとなり、原稿照射面の光量を確保する上で非常に有利なものとなる。
【００１６】
特に、冷陰極管の常時照射による漏れ光を防止するものとして、以下の構成が掲げられる。
【００１７】
つまり、原稿を読み取る際に移動する副走査方向の後方側端に、冷陰極管および光反射板を待機させるホームポジションを設けるとともに、上記冷陰極管に、この冷陰極管からの照射光を集光するリフレクタを設ける。そして、上記冷陰極管およびリフレクタを、副走査方向の前方側に配置する一方、光反射板を、副走査方向の後方側に配置している。
【００１８】
この特定事項により、冷陰極管からの照射光が、原稿を読み取る際に移動する副走査方向の前方側から照射されるので、副走査方向後方側端にあるホームポジションに光学ユニット（冷陰極管、リフレクタおよび光反射板）が待機している際に冷陰極管から照射された直射光が副走査方向後方側端の壁面によって遮られ、冷陰極管からの照射光を集光する上で冷陰極管を副走査方向前方側から覆うリフレクタと相俟って、原稿載置台を通過して光学ユニット外に迷光（漏れ光）となって漏れ出すことが効果的に防止される。
【００１９】
しかも、冷陰極管からの照射光を副走査方向の後方側から照射するもののように、ホームポジションでの待機時に冷陰極管から照射された直射光が原稿載置台を通過して光学ユニット外に漏れ出すことを防止する上で、ホームポジションを副走査方向の後方側へ更に後退させて設ける必要がなくなり、ホームポジションの後退による装置の大型化も防止することが可能となる。
【００２０】
特に、光反射板を特定するものとして、以下の構成が掲げられる。
【００２１】
つまり、光反射板の反射面を平坦な形状にしている。
【００２２】
この特定事項により、冷陰極管からの直射光が広範囲に亘って反射することになり、取付誤差などによる反射光のズレを解消し、原稿照射面の光量を原稿の主走査方向および副走査方向の原稿読取領域において所定値以上に確実に確保することが可能となる。
【００２３】
また、光反射板の反斜面を反射効率の高い高輝材料によって形成している場合には、冷陰極管からの直射光を効率よく反射させて原稿照射面の光量を原稿の主走査方向および副走査方向の原稿読取領域において効果的に確保することが可能となる。
【００２４】
特に、直射光による照射領域と反射光による照射領域とを規定するものとして、以下の構成が掲げられる。
【００２５】
つまり、冷陰極管からの直接光により照射される原稿台上の画像に対する照射領域と、光反射板からの反射光により照射される原稿台上の画像に対する照射領域とを、原稿の主走査方向および副走査方向の原稿読取領域よりも幅を持たせた広い領域で互いに重なり合わせながらズレさせている。
【００２６】
この特定事項により、冷陰極管からの直接光による照射領域と、光反射板からの反射光による照射領域とは、原稿の主走査方向および副走査方向の原稿読取領域で互いに正確に重なり合うことなく、その原稿読取領域よりも幅を持たせた広い領域で互いに重なり合いながらズレているので、部品のバラツキや組み付け誤差、もしくは経時的な振動などによって、冷陰極管からの直接光による照射領域と、光反射板からの反射光による照射領域とにズレが生じていても、その互いの照射領域のズレが広い領域で互いに重なり合う照射領域内に円滑に収められることになり、光学ユニットの信頼性を図ることが可能となる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００２８】
この実施形態では、冷陰極管を用いた光学ユニットをフラットベッドタイプのイメージスキャナに適用した場合を説明する。
【００２９】
図１はフラットベッドイメージスキャナの構成を示す断面図である。
【００３０】
この図１において、１０１は、フラットベッドタイプのイメージスキャナ１の上面に設けられた原稿台である。１０２は、光学ユニットとしてのキャリッジユニットである。このキャリッジユニット１０２には、冷陰極管１０３、リフレクタ１０４、光反射板１０５、ミラー１０６、結像レンズ１０７および光電変換素子（ＣＣＤ：Charge Coupled Device）１０８が搭載されている。
【００３１】
原稿台１０１は、透明なガラスよりなり、その上面に原稿が載置されるようになっている。この原稿台１０１は、カバー（図示せず）によって覆われ、原稿台１０１上に載置された原稿を読み取る際の照射光が外部に漏れないようにしている。
【００３２】
キャリッジユニット１０２は、静止した原稿の画像を光電変換素子１０８によって主走査方向（図１では紙面手前奥方向）に読み取りながら、図示しないキャリッジユニット駆動モータによって副走査方向（図１では左右方向）に移動し、原稿が２次元的に読み取られるようにしている。
【００３３】
冷陰極管１０３としては、シングルタイプの単一のものが適用されている。この冷陰極管１０３は、その管温度が点灯直後に環境温度と同じであると光量が少なくなるので、最大光量となる摂氏４０度から摂氏５０度程度まで管温度を上昇させておく必要があり、このことから、原稿台１０１上に置いた原稿の画像が直ちに読み取られるように常時点灯されており、この点灯による自己発熱によって管温度を上昇させるようになされている。
【００３４】
リフレクタ１０４は、冷陰極管１０３からの照射光を集光するものであり、原稿台１０１上の原稿画像（原稿照射面）および光反射板１０５に対し開口する断面略Ｕ字状に形成されてなる。
【００３５】
光反射板１０５は、冷陰極管１０３からの直接光を反射するものであり、この光反射板１０５により反射した反射光を原稿照射面に導くように、原稿を読み取る際に移動する副走査方向で冷陰極管１０３と対峙して設けられている。つまり、冷陰極管１０３およびリフレクタ１０４は、原稿を読み取る際に移動するキャリッジユニット１０２の副走査方向の前方側に配置されている一方、光反射板１０５は、キャリッジユニット１０２の副走査方向の後方側に配置されている。
【００３６】
また、光反射板１０５の反射面はストレートで平坦な形状になっている。更に、光反射板１０５の反斜面は、反射効率の高い高輝材料としての高輝アルミニウムによって形成されている。
【００３７】
そして、冷陰極管１０３と光反射板１０５とは、冷陰極管１０３からの直接光により照射される原稿台１０１上の原稿画像に対する照射領域と、光反射板１０５からの反射光により照射される原稿台１０１上の原稿画像に対する照射領域とが原稿の主走査方向および副走査方向の原稿読取領域で互いに正確に重なり合うことなく、その原稿読取領域よりも幅を持たせた広い領域で互いに重なり合いながらズレるように設定されている。
【００３８】
また、キャリッジユニット１０２は、原稿台１０１上に載置された原稿を読み取る場合、図１の位置から右方向（副走査方向）に原稿を走査しながら画像を読み取っていく。主走査１ラインの読み取りは、リフレクタにより集光された冷陰極管１０３からの直接光、およびこの直接光を反射した光反射板１０５からの反射光が原稿台１０１を透過して原稿に届き、原稿で反射した光がミラー１０６で方向を変え、レンズ１０７を通ってＣＣＤ１０８上に投影されることにより行われる。この場合、キャリッジユニット１０２は、原稿画像の読み取りを行わないときには、副走査方向の後方側端にあるホームポジション（図に示す左端の位置）にて待機している。
【００３９】
次に、図２〜図２９に示すように、本発明のキャリッジユニット１０２による原稿照射面での配光および光量並びに光路軌跡の特性を、他の３つのキャリッジユニットを適用した第１ないし第３例の場合と比較して説明する。この場合、本発明、第１例および第３例において、冷陰極管としては、直径３．０（内径２．４）で３２０００ｃｄ／ｍ^2のものが適用される。
【００４０】
以下、下記表１に示すシミュレーション結果と合わせて説明する。
【００４１】
−本発明のキャリッジユニット１０２を適用した場合の説明−
まず、図２〜図８は、本発明のキャリッジユニット１０２を適用した場合の照射光の光路軌跡、原稿照射面での配光および光量を示している。図２はキャリッジユニット１０２の副走査方向での光路軌跡の特性を示す図である。また、図３は原稿台１０１上の原稿画像に対して照射される冷陰極管１０３からの直接光と光反射板１０５からの反射光とによる原稿照射面での配光分布状況を平面的に示す図であり、図４は図３のａ−ａ線におけるキャリッジユニット１０２の主走査方向での原稿照射面の断面配光分布状況を示す図であり、図５は図３のｂ−ｂ線におけるキャリッジユニット１０２の副走査方向での原稿照射面の断面配光分布状況を示す図である。更に、図６は冷陰極管１０３からの直接光と光反射板１０５からの反射光とによる原稿照射面での光量分布状況を平面的に示す図であり、図７は図６のｃ−ｃ線におけるキャリッジユニット１０２の主走査方向での原稿照射面の断面光量分布状況を示す図であり、図８は図６のｄ−ｄ線におけるキャリッジユニット１０２の副走査方向での原稿照射面の断面光量分布状況を示す図である。
【００４２】
本発明のキャリッジユニット１０２では、図２に示すように、冷陰極管１０３からの直接光（図２に実線で示す）と光反射板１０５からの反射光（図２に一点鎖線で示す）とが、原稿台１０１の照射面（原稿照射面）に対し照射されている。そして、冷陰極管１０３からの直射光（リフレクタ１０４による反射光も含む）は、キャリッジユニット１０２の副走査方向の前方に冷陰極管１０３が配置されている関係上、冷陰極管１０３よりもキャリッジユニット１０２の副走査方向の後方に照射されている。
【００４３】
また、本発明のキャリッジユニット１０２では、図４に示すように、キャリッジユニット１０２の主走査方向での原稿照射面の断面配光分布状況がその手前側（Ｆ側）から奥側（Ｒ側）に至る全域において光量として必要な所定値である８５％を十分に超え、図５に示すように、キャリッジユニット１０２の副走査方向での原稿照射面の断面配光分布状況が副走査方向略中央の原稿読取領域において光量として必要な所定値である８５％を均一よく十分に超えていることが判る。このとき、副走査方向の原稿読取領域での８５％以上の断面配光分布の範囲は、キャリッジユニット１０２の副走査方向の前方側（冷陰極管１０３側）が５．４０ｍｍ、キャリッジユニット１０２の副走査方向の後方側（光反射板１０５側）が４．７５ｍｍとなり、冷陰極管１０３からの直接光および光反射板１０５からの反射光によって原稿読取領域の光量が均一に確保されていることが判る。
【００４４】
更に、本発明のキャリッジユニット１０２では、図７に示すように、キャリッジユニット１０２の主走査方向での原稿照射面の断面光量分布状況がその全域において光量として必要な所定値である８５％を十分に超え、図８に示すように、キャリッジユニット１０２の副走査方向での原稿照射面の断面光量分布状況が副走査方向略中央の原稿読取領域において光量として必要な所定値である８５％を均一よく十分に超えていることが判る。このとき、副走査方向の原稿読取領域での８５％以上の断面光量比は、キャリッジユニット１０２の副走査方向の前方側（冷陰極管１０３側）が５０％、キャリッジユニット１０２の副走査方向の後方側（光反射板１０５側）が５０％となり、冷陰極管１０３からの直接光および光反射板１０５からの反射光による原稿読取領域での冷陰極管１０３側と光反射板１０５側との光量比が均一に確保されていることが判る。
【００４５】
−他のキャリッジユニットを適用した第１例の場合の説明−
図９〜図１５は、他のキャリッジユニットを適用した第１例の場合の照射光の光路軌跡、原稿照射面での配光および光量を示している。図９はキャリッジユニットの副走査方向での光路軌跡の特性を示す図である。また、図１０は原稿台２０１上の原稿画像に対して照射される冷陰極管２０３からの直接光と光反射板２０５からの反射光とによる原稿照射面での配光分布状況を平面的に示す図であり、図１１は図１０のｅ−ｅ線におけるキャリッジユニットの主走査方向での原稿照射面の断面配光分布状況を示す図であり、図１２は図１０のｆ−ｆ線におけるキャリッジユニットの副走査方向での原稿照射面の断面配光分布状況を示す図である。更に、図１３は冷陰極管２０３からの直接光と光反射板２０５からの反射光とによる原稿照射面での光量分布状況を平面的に示す図であり、図１４は図１３のｇ−ｇ線におけるキャリッジユニットの主走査方向での原稿照射面の断面光量分布状況を示す図であり、図１５は図１３のｈ−ｈ線におけるキャリッジユニットの副走査方向での原稿照射面の断面光量分布状況を示す図である。
【００４６】
この第１例のキャリッジユニットでは、図９に示すように、冷陰極管２０３からの直接光（図９に実線で示す）と光反射板２０５からの反射光（図９に一点鎖線で示す）とが、原稿台２０１の照射面（原稿照射面）に対し照射されている。そして、冷陰極管２０３からの直射光（リフレクタ２０４による反射光も含む）は、キャリッジユニットの副走査方向の前方に冷陰極管２０３が配置されているものの、冷陰極管２０３の真上にも照射されている。
【００４７】
また、第１例のキャリッジユニットでは、図１１に示すように、キャリッジユニットの主走査方向での原稿照射面の断面配光分布状況がその手前側（Ｆ側）および奥側（Ｒ側）の両端付近において光量として必要な所定値である８５％に満たず、図１２に示すように、キャリッジユニットの副走査方向での原稿照射面の断面配光分布状況が副走査方向略中央の原稿読取領域において光量として必要な所定値である８５％を不均一ながら超えていることが判る。このとき、副走査方向の原稿読取領域での８５％以上の断面配光分布の範囲は、キャリッジユニットの副走査方向の前方側（冷陰極管２０３側）が６．３９ｍｍ、キャリッジユニットの副走査方向の後方側（光反射板２０５側）が０ｍｍとなり、冷陰極管２０３からの直接光および光反射板２０５からの反射光による原稿読取領域での光量が不均一であることが判る。
【００４８】
更に、第１例のキャリッジユニットでは、図１４に示すように、キャリッジユニットの主走査方向での原稿照射面の断面光量分布状況がその両端付近において光量として必要な所定値である８５％に満たず、図１５に示すように、キャリッジユニットの副走査方向での原稿照射面の断面光量分布状況が副走査方向略中央の原稿読取領域において光量として必要な所定値である８５％を不均一ながら超えていることが判る。このとき、副走査方向の原稿読取領域での８５％以上の断面光量比は、キャリッジユニットの副走査方向の前方側（冷陰極管２０３側）が７７％、キャリッジユニットの副走査方向の後方側（光反射板２０５側）が２３％となり、冷陰極管２０３からの直接光および光反射板２０５からの反射光による原稿読取領域での冷陰極管２０３側と光反射板２０５側との光量比が不均一であることが判る。
【００４９】
−他のキャリッジユニットを適用した第２例の場合の説明−
図１６〜図２２は、他のキャリッジユニットを適用した第２例の場合の照射光の光路軌跡、原稿照射面での配光および光量を示している。図１６はキャリッジユニットの副走査方向での光路軌跡の特性を示す図である。また、図１７は原稿台３０１上の原稿画像に対して略４分の一円弧部分から照射されるキセノンランプ３０３からの直接光と光反射板３０５からの反射光とによる原稿照射面での配光分布状況を平面的に示す図であり、図１８は図１７のｉ−ｉ線におけるキャリッジユニットの主走査方向での原稿照射面の断面配光分布状況を示す図であり、図１９は図１７のｊ−ｊ線におけるキャリッジユニットの副走査方向での原稿照射面の断面配光分布状況を示す図である。更に、図２０はキセノンランプ３０３からの直接光と光反射板３０５からの反射光とによる原稿照射面での光量分布状況を平面的に示す図であり、図２１は図２０のｋ−ｋ線におけるキャリッジユニットの主走査方向での原稿照射面の断面光量分布状況を示す図であり、図２２は図２０のｌ−ｌ線におけるキャリッジユニットの副走査方向での原稿照射面の断面光量分布状況を示す図である。
【００５０】
この第２例のキャリッジユニットでは、図１６に示すように、キセノンランプ３０３からの直接光（図１６に実線で示す）と光反射板３０５からの反射光（図１６に一点鎖線で示す）とが、原稿台３０１の照射面（原稿照射面）に対し照射されている。そして、キセノンランプ３０３からの直射光は、キャリッジユニットの副走査方向の前方にキセノンランプ３０３が配置されているものの、キセノンランプ３０３よりもキャリッジユニットの副走査方向の前方にも照射されている。
【００５１】
また、第２例のキャリッジユニットでは、図１８に示すように、キャリッジユニットの主走査方向での原稿照射面の断面配光分布状況がその手前側（Ｆ側）および奥側（Ｒ側）の両端付近において光量として必要な所定値である８５％に満たず、図１９に示すように、キャリッジユニットの副走査方向での原稿照射面の断面配光分布状況が副走査方向略中央の原稿読取領域において光量として必要な所定値である８５％を不均一ながら超えていることが判る。このとき、副走査方向の原稿読取領域での８５％以上の断面配光分布の範囲は、キャリッジユニットの副走査方向の前方側（キセノンランプ３０３側）が１．９８ｍｍ、キャリッジユニットの副走査方向の後方側（光反射板３０５側）が３．４７ｍｍとなり、キセノンランプ３０３からの直接光および光反射板３０５からの反射光による原稿読取領域での光量が不均一であることが判る。
【００５２】
更に、第２例のキャリッジユニットでは、図２１に示すように、キャリッジユニットの主走査方向での原稿照射面の断面光量分布状況がその両端付近において光量として必要な所定値である８５％に満たず、図２２に示すように、キャリッジユニットの副走査方向での原稿照射面の断面光量分布状況が副走査方向略中央の原稿読取領域において光量として必要な所定値である８５％を不均一ながら超えていることが判る。このとき、副走査方向の原稿読取領域での８５％以上の断面光量比は、キャリッジユニットの副走査方向の前方側（キセノンランプ３０３側）が６１％、キャリッジユニットの副走査方向の後方側（光反射板３０５側）が３９％となり、キセノンランプ３０３からの直接光および光反射板３０５からの反射光による原稿読取領域でのキセノンランプ３０３側と光反射板３０５側との光量比が不均一であることが判る。
【００５３】
−他のキャリッジユニットを適用した第３例の場合の説明−
図２３〜図２９は、他のキャリッジユニットを適用した第３例の場合の照射光の光路軌跡、原稿照射面での配光および光量を示している。図２３はキャリッジユニットの副走査方向での光路軌跡の特性を示す図である。また、図２４は原稿台４０１上の原稿画像に対して照射される冷陰極管４０３からの直接光と光反射板４０５からの反射光とによる原稿照射面での配光分布状況を平面的に示す図であり、図２５は図２４のｍ−ｍ線におけるキャリッジユニットの主走査方向での原稿照射面の断面配光分布状況を示す図であり、図２６は図２４のｎ−ｎ線におけるキャリッジユニットの副走査方向での原稿照射面の断面配光分布状況を示す図である。更に、図２７は冷陰極管４０３からの直接光と光反射板４０５からの反射光とによる原稿照射面での光量分布状況を平面的に示す図であり、図２８は図２７のｏ−ｏ線におけるキャリッジユニットの主走査方向での原稿照射面の断面光量分布状況を示す図であり、図２９は図２７のｐ−ｐ線におけるキャリッジユニットの副走査方向での原稿照射面の断面光量分布状況を示す図である。
【００５４】
この第３例のキャリッジユニットでは、図２３に示すように、冷陰極管３０３からの直接光（図２３に実線で示す）と光反射板４０５からの反射光（図２３に一点鎖線で示す）とが、原稿台４０１の照射面（原稿照射面）に対し照射されている。そして、冷陰極管４０３からの直射光は、キャリッジユニットの副走査方向の前方に冷陰極管４０３が配置されているものの、リフレクタを設けていないことから、冷陰極管４０３よりもキャリッジユニットの副走査方向の前方に大量に照射されている。
【００５５】
また、第３例のキャリッジユニットでは、図２５に示すように、キャリッジユニットの主走査方向での原稿照射面の断面配光分布状況がその手前側（Ｆ側）および奥側（Ｒ側）の両端付近において光量として必要な所定値である８５％に満たず、図２６に示すように、キャリッジユニットの副走査方向での原稿照射面の断面配光分布状況が副走査方向略中央の原稿読取領域において光量として必要な所定値である８５％を不均一ながら超えていることが判る。このとき、副走査方向の原稿読取領域での８５％以上の断面配光分布の範囲は、キャリッジユニットの副走査方向の前方側（冷陰極管４０３側）が２．５６ｍｍ、キャリッジユニットの副走査方向の後方側（光反射板４０５側）が１．１２ｍｍとなり、冷陰極管４０３からの直接光および光反射板４０５からの反射光による原稿読取領域での光量が不均一であることが判る。
【００５６】
更に、第３例のキャリッジユニットでは、図２８に示すように、キャリッジユニットの主走査方向での原稿照射面の断面光量分布状況がその両端付近において光量として必要な所定値である８５％に満たず、図２９に示すように、キャリッジユニットの副走査方向での原稿照射面の断面光量分布状況が副走査方向略中央の原稿読取領域において光量として必要な所定値である８５％を不均一ながら超えていることが判る。このとき、副走査方向の原稿読取領域での８５％以上の断面光量比は、キャリッジユニットの副走査方向の前方側（冷陰極管４０３側）が５９％、キャリッジユニットの副走査方向の後方側（光反射板４０５側）が４１％となり、冷陰極管４０３からの直接光および光反射板４０５からの反射光による原稿読取領域での冷陰極管４０３側と光反射板４０５側との光量比が不均一であることが判る。
【００５７】
【表１】
2004208189.tif 000003
−本発明のキャリッジユニット１０２と他の第１例〜第３例のものとの対比−
上記の表１の結果からも明らかなように、本発明例のものでは、冷陰極管１０３および光反射板１０５は、原稿台１０１上に載置した原稿の画像に対して照射される冷陰極管１０３からの直接光および光反射板１０５からの反射光による原稿照射面の光量を主走査方向および副走査方向の原稿読取領域において所定値以上に確保しつつ均一化させるように設定されていることが判る。
【００５８】
したがって、上記実施形態では、原稿照射面の光量は、原稿台１０１上の原稿画像に対して照射されるシングルタイプの単一の冷陰極管１０３からの直接光（リフレクタ１０４からの反射光も含む）と、光反射板１０５からの反射光とによって、原稿の主走査方向および副走査方向の原稿読取領域において光量として必要な所定値である８５％以上に確保しつつ均一化されることになり、シングルタイプの冷陰極管を略Ｕ字状に成形したダブルタイプの冷陰極管を用いる必要がなく、コストを低廉化して、比較的安価な光学ユニットに適用することができる。また、シングルタイプの冷陰極管を並列に２つ並べて用いる必要もなくなり、キャリッジユニット１０２の重量が軽減されて副走査方向への走査性を図ることもできる。
【００５９】
そして、冷陰極管１０３からの直接光を反射させて原稿照射面に導くように、原稿を読み取る際に移動する副走査方向で光反射板１０５を冷陰極管１０３と対峙させているので、冷陰極管１０３からの副走査方向に向かう直接光を対峙位置において効率よく反射させて原稿照射面に導き易いものとなり、原稿照射面の光量を確保する上で非常に有利なものとなる。
【００６０】
また、原稿を読み取る際に移動するキャリッジユニット１０２の副走査方向の後方側端にホームポジションを設け、冷陰極管１０３およびリフレクタ１０４を副走査方向の前方側に配置する一方、光反射板１０５を副走査方向の後方側に配置しているので、冷陰極管１０３からの照射光が原稿を読み取る際に移動する副走査方向の前方側から照射されることになり、副走査方向後方側端にあるホームポジションにキャリッジユニット１０２（冷陰極管１０３、リフレクタ１０４および光反射板１０５）が待機している際に冷陰極管１０３から照射された直射光が副走査方向後方側端の壁面によって遮られ、冷陰極管１０３からの照射光を集光する上で冷陰極管１０３を副走査方向前方側から覆うリフレクタ１０４と相俟って、原稿台１０１を通過してキャリッジユニット１０２外に漏れ出す迷光（漏れ光）を効果的に防止することができる。
【００６１】
しかも、冷陰極管からの照射光を副走査方向の後方側から照射するもののように、ホームポジションでの待機時に冷陰極管から照射された直射光が原稿載置台を通過してキャリッジユニット外に漏れ出すことを防止する上で、ホームポジションを副走査方向の後方側へ更に後退させて設ける必要がなくなり、ホームポジションの後退によるイメージスキャナ１の大型化も防止することができる。
【００６２】
そして、光反射板１０５の反射面がストレートで平坦な形状となっているので、冷陰極管１０３からの直射光が広範囲に亘って反射することになり、取付誤差などによる反射光のズレを解消し、原稿照射面の光量を原稿の主走査方向および副走査方向の原稿読取領域において所定値以上に確実に確保することができることになる。
【００６３】
また、光反射板１０５の反斜面が反射効率の高い高輝アルミニウムによって形成されているので、冷陰極管１０３からの直射光を効率よく反射させて原稿照射面の光量を原稿の主走査方向および副走査方向の原稿読取領域において効果的に確保することができる。
【００６４】
更に、冷陰極管１０３からの直接光（リフレクタ１０４からの反射光も含む）による照射領域と、光反射板１０５からの反射光による照射領域とは、原稿の主走査方向および副走査方向の原稿読取領域で互いに正確に重なり合うことなく、その原稿読取領域よりも幅を持たせた広い領域で互いに重なり合いながらズレているので、部品のバラツキや組み付け誤差、もしくは経時的な振動などによって、冷陰極管１０３からの直接光による照射領域と、光反射板１０５からの反射光による照射領域とにズレが生じていても、その互いの照射領域のズレが広い領域で互いに重なり合う照射領域内に円滑に収められることになり、キャリッジユニット１０２の信頼性を図ることができる。
【００６５】
本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、その他種々の変形例を包含している。例えば、上記実施形態では、フラットベット型のイメージスキャナ１のキャリッジユニット１０２としてを用いたが、シートフィード可能なＡＤＦ（Ａｕｔｏ Ｄｏｃｕｍｅｎｔ Ｆｅｅｄｅｒ）のキャリッジユニットとして用いられていてもよい。
【００６６】
【発明の効果】
本発明によれば、シングルタイプの単一の冷陰極管からの直接光と、光反射板からの反射光とによって、原稿照射面の光量を原稿の主走査方向および副走査方向の原稿読取領域において所定値以上に確保させつつ均一化させることで、ダブルタイプの冷陰極管を不要とし、コストを低廉化して、比較的安価な光学ユニットに適用することができる。しかも、シングルタイプの冷陰極管を並列に２つ並べる必要もなくなり、光学ユニットの重量を軽減させて副走査方向への走査性を図ることもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係わるフラットベッドタイプのイメージスキャナの構成を示す断面図である。
【図２】同じくキャリッジユニットの副走査方向での光路軌跡の特性を示す図である。
【図３】同じく原稿台上の原稿画像に対して照射される冷陰極管からの直接光と光反射板からの反射光とによる原稿照射面での配光分布状況を平面的に示す図である。
【図４】同じく図３のａ−ａ線におけるキャリッジユニットの主走査方向での原稿照射面の断面配光分布状況を示す図である。
【図５】同じく図３のｂ−ｂ線におけるキャリッジユニットの副走査方向での原稿照射面の断面配光分布状況を示す図である。
【図６】同じく冷陰極管からの直接光と光反射板からの反射光とによる原稿照射面での光量分布状況を平面的に示す図である。
【図７】同じく図６のｃ−ｃ線におけるキャリッジユニットの主走査方向での原稿照射面の断面光量分布状況を示す図である。
【図８】同じく図６のｄ−ｄ線におけるキャリッジユニットの副走査方向での原稿照射面の断面光量分布状況を示す図である。
【図９】第１例のキャリッジユニットの副走査方向での光路軌跡の特性を示す図である。
【図１０】同じく原稿台上の原稿画像に対して照射される冷陰極管からの直接光と光反射板からの反射光とによる原稿照射面での配光分布状況を平面的に示す図である。
【図１１】同じく図１０のｅ−ｅ線におけるキャリッジユニットの主走査方向での原稿照射面の断面配光分布状況を示す図である。
【図１２】同じく図１０のｆ−ｆ線におけるキャリッジユニットの副走査方向での原稿照射面の断面配光分布状況を示す図である。
【図１３】同じく冷陰極管からの直接光と光反射板からの反射光とによる原稿照射面での光量分布状況を平面的に示す図である。
【図１４】同じく図１３のｇ−ｇ線におけるキャリッジユニットの主走査方向での原稿照射面の断面光量分布状況を示す図である。
【図１５】同じく図１３のｈ−ｈ線におけるキャリッジユニットの副走査方向での原稿照射面の断面光量分布状況を示す図である。
【図１６】第２例のキャリッジユニットの副走査方向での光路軌跡の特性を示す図である。
【図１７】同じく原稿台上の原稿画像に対して照射されるキセノンランプからの直接光と光反射板からの反射光とによる原稿照射面での配光分布状況を平面的に示す図である。
【図１８】同じく図１７のｉ−ｉ線におけるキャリッジユニットの主走査方向での原稿照射面の断面配光分布状況を示す図である。
【図１９】同じく図１７のｊ−ｊ線におけるキャリッジユニットの副走査方向での原稿照射面の断面配光分布状況を示す図である。
【図２０】同じくキセノンランプからの直接光と光反射板からの反射光とによる原稿照射面での光量分布状況を平面的に示す図である。
【図２１】同じく図２０のｋ−ｋ線におけるキャリッジユニットの主走査方向での原稿照射面の断面光量分布状況を示す図である。
【図２２】同じく図２０のｌ−ｌ線におけるキャリッジユニットの副走査方向での原稿照射面の断面光量分布状況を示す図である。
【図２３】第３例のキャリッジユニットの副走査方向での光路軌跡の特性を示す図である。
【図２４】同じく原稿台上の原稿画像に対して照射される冷陰極管からの直接光と光反射板からの反射光とによる原稿照射面での配光分布状況を平面的に示す図である。
【図２５】同じく図２４のｍ−ｍ線におけるキャリッジユニットの主走査方向での原稿照射面の断面配光分布状況を示す図である。
【図２６】同じく図２４のｎ−ｎ線におけるキャリッジユニットの副走査方向での原稿照射面の断面配光分布状況を示す図である。
【図２７】同じく冷陰極管からの直接光と光反射板からの反射光とによる原稿照射面での光量分布状況を平面的に示す図である。
【図２８】同じく図２７のｏ−ｏ線におけるキャリッジユニットの主走査方向での原稿照射面の断面光量分布状況を示す図である。
【図２９】同じく図２７のｐ−ｐ線におけるキャリッジユニットの副走査方向での原稿照射面の断面光量分布状況を示す図である。
【符号の説明】
１０１        原稿台
１０２        キャリッジユニット（光学ユニット）
１０３        冷陰極管
１０４        リフレクタ
１０５        光反射板
【図１】
2004208189.tif 000004
【図２】
2004208189.tif 000005
【図３】
2004208189.tif 000006
【図４】
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【図５】
2004208189.tif 000008
【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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