JP2005037451A - Manuscript size sensor - Google Patents

Manuscript size sensor Download PDF

Info

Publication number
JP2005037451A
JP2005037451A JP2003197240A JP2003197240A JP2005037451A JP 2005037451 A JP2005037451 A JP 2005037451A JP 2003197240 A JP2003197240 A JP 2003197240A JP 2003197240 A JP2003197240 A JP 2003197240A JP 2005037451 A JP2005037451 A JP 2005037451A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
light emitting
document size
size sensor
emitting element
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2003197240A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Atsuo Fujikawa
淳雄 藤川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sharp Corp filed Critical Sharp Corp
Priority to JP2003197240A priority Critical patent/JP2005037451A/en
Publication of JP2005037451A publication Critical patent/JP2005037451A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Measurement Of Optical Distance (AREA)
  • Automatic Focus Adjustment (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a document size sensor that realizes the miniaturization of its external shape and that prevents specular reflection light or stray light from entering a light receiving element side. <P>SOLUTION: Between a light emitting element 110 and a light emitting lens 120, a light shielding layer 150 is arranged as a means for shielding specular reflection light components. The optical axis of the light emitting element 110 and that of the light emitting lens 120 are coincide with each other. In addition, in the light shielding layer 150, a pin hole 150h is prepared, and the center of this pin hole 150h is coincide with the optical axis of the light emitting element 110 and that of the light emitting lens 120. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、三角測量方式を採用した原稿サイズセンサに関し、より特定的には、測距対象物を載置するガラス面にて反射する正反射光の影響および迷光の影響を低減させて信号光(反射光成分)のみを検出可能とする、原稿サイズセンサの構造に関する。
【0002】
【従来の技術】
複写機、複合FAX等において、原稿読取装置に原稿サイズセンサが用いられている。この原稿サイズセンサについて、図9を参照して説明する。原稿サイズセンサ500は、同一の基板501の上に所定の距離を隔てて、発光素子510と受光素子540とが設けられている。発光素子510の上方には、層間膜502を介在させて、発光レンズ520が設けられ、受光素子540の上方には、層間膜502を介在させて、集光レンズ530が設けられている。
【0003】
この原稿サイズセンサ500を用いて、三角測量方式により測距対象物700A(反射物A)までの距離を検出する方法は、ガラス基板600上に測距対象物700Aを載置し、測距対象物700Aの下面側の表面を反射して受光素子540にて受光されるスポットaとして、測距対象物700Aの存在が検出される。
【0004】
また、測距対象物700Aよりも上方に位置する測距対象物700Bの場合には、測距対象物700B(反射物B)の下面側の表面を反射して受光素子540にて受光されるスポットbとして、測距対象物700Bの存在が検出される。なお、受光素子540においてスポットbよりも受光素子540から遠くなる側にスポットが移動する場合には、測距対象物(原稿等)が「存在する」と判定される。一方、測距対象物700C(反射物C)の場合には、スポットbよりも受光素子540側にスポットcが検出されるため、測距対象物700C(原稿等)は「存在しない」と判定されることになる。
【0005】
ここで、上記原稿サイズセンサ500においては、発光素子510からの放射光1を発光レンズ520を透過させて測距対象物700に対して投光し、測距対象物700から乱反射される反射光を集光レンズ530にて集光させて受光素子540にて受光することにより測距対象物700までの距離を検出している。しかし、図10に示すような、反射光のうち正反射光1Aの受光素子540への入光が問題となっている。
【0006】
これは、再び図9を参照して、たとえば、測距対象物700Aの反射光によりスポットaが形成されれば問題はないが、正反射光1Aが受光素子540に入光した場合、光強度が高いために擬似的にスポットbが形成されることになる。その結果、誤検出が生じるため測距対象物700Aへの正確な距離が測定できないために、測距対象物700Aの有無の判別の信頼性を低下させることになる。このような問題は、正反射光だけでなく、迷光の発生によっても同様の問題を引き起こすことになる。
【0007】
そこで、このような正反射光1Aによる誤検出を阻止するために、図11に示すように、正反射光1Aの受光素子540側への入光を阻止させるために、発光素子510からの放射光1の発光光軸が、ガラス基板600の垂線に対して交差するように、発光素子510を傾斜するように配置している。
【0008】
なお、測距対象物の有無の判別に原稿サイズセンサを用いたものとして、下記の特許文献1が挙げられる。
【0009】
【特許文献1】
特開平06−027546号
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、発光素子510を傾斜させて配置する場合には、原稿サイズセンサ500の外形形状(厚さ)を大きくしてしまうことになる。(図11参照:A>B)。現在、複写機、複合FAX等は小型化してきており、原稿サイズセンサの小型化が必要となってきている。
【0011】
発光素子510の発光光軸をガラス面に対し垂直に投射することにより、原稿サイズセンサの外形形状を小型化することは可能となるが、上述したように、正反射光1Aの受光素子540側への入光を阻止することはできない。また、受光素子540に直接入射する迷光が多くなる場合におても、誤検出が生じるため測距対象物700Aへの正確な距離の測定できない。
【0012】
したがって、この発明は上記課題を解決するためになされたものであり、第1の目的は、原稿サイズセンサの外形形状の小型化を実現させるとともに、正反射光の受光素子側への入光を阻止することを可能とする原稿サイズセンサを提供することにある。また、第2の目的は、迷光の受光素子側への入光を阻止することを可能とする原稿サイズセンサを提供することにある。
【0013】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明に基づいた原稿サイズセンサのある局面にしたがえば、発光素子からの放射光を発光レンズを透過させて測距対象物に対して投光し、上記測距対象物から乱反射される反射光を集光レンズにて集光させて受光素子にて受光することにより上記測距対象物までの距離を検出する原稿サイズセンサであって、以下の構成上の特徴を備える。
【0014】
上記発光素子からの放射光の発光光軸を上記測距対象物面に対し垂直となるように、上記発光素子を配置し、上記発光素子と上記受光素子との間に、上記測距対象物から乱反射される反射光においてするために、発光レンズから投光される光から正反射光成分を遮光する正反射光成分遮光手段を設けている。
【0015】
このように、正反射光成分遮光手段を設けることにより、正反射光の発生が阻止され、発光素子からの放射光の発光光軸を測距対象物面に対し垂直となるように配置した場合であっても、正確に測距対象物までの距離を検出することができる。その結果、測距対象物の有無の検出の信頼性を低下させることなく原稿サイズセンサの小型化を実現させることが可能になる。これにより、さらなる、複写機、複合FAX等の小型化を図ることも可能になる。
【0016】
また、上記課題を解決するため、本発明に基づいた原稿サイズセンサのある局面にしたがえば、発光素子からの放射光を発光レンズを透過させて測距対象物に対して投光し、上記測距対象物から乱反射される反射光を集光レンズにて集光させて受光素子にて受光することにより上記測距対象物までの距離を検出する原稿サイズセンサであって、以下の構成上の特徴を備える。
【0017】
上記発光素子と上記受光素子との間に、上記発光素子から上記発光レンズを透過しないで上記受光素子に照射される迷光を遮光する迷光遮光手段を設けている。
【0018】
このように、迷光遮光手段を設けることにより、迷光の受光素子への入光が阻止され、信号光のみを受光素子へ入光させることが可能になる。これにより、正確に測距対象物までの距離を検出することができ、測距対象物の有無の検出の高い信頼性を確保することが可能になる。
【0019】
【発明の実施の形態】
以下、この発明に基づいた各実施の形態における原稿サイズセンサの構成について、図を参照しながら説明する。
【0020】
<実施の形態1>
図1を参照して、本実施の形態における原稿サイズセンサ100Aの構成について、図を参照しながら説明する。なお、図1は、本実施の形態における原稿サイズセンサ100Aの構成を示す断面図である。
【0021】
本実施の形態における原稿サイズセンサ100Aは、同一の基板101の上に所定の距離を隔てて、発光素子110と受光素子140とが設けられている。発光素子110には、たとえば発光ダイオード(LED)が用いられ、受光素子140には、半導体位置検出素子(PSD:Position Sensitive Potodetector)が用いられる。
【0022】
発光素子110の上方には、層間膜102を介在させて、発光レンズ120が設けられ、受光素子140の上方には、層間膜102を介在させて、集光レンズ130が設けられている。
【0023】
また、本実施の形態の特徴的構成としては、発光素子110と発光レンズ120との間に、正反射光成分遮光手段としての遮光層150が設けられている点にある。本実施の形態の形態においては、発光素子110の発光光軸と発光レンズ120との光軸は一致するように設けられており、また、遮光層150には、ピンホール150hが設けられ、このピンホール150hの中心と、発光素子110および発光レンズ120との光軸は一致するように設けられている。遮光層150の平面形状は、特に限定されるものではなく、円形、矩形、多角形、その他の様々形状の採用が可能である。また、遮光層150は、ポリカーボネイト等から形成されている。
【0024】
<作用・効果>
このように、発光素子110と発光レンズ120との間に、ピンホール150hを有する遮光層150を設けることにより、遮光層150において発光レンズ120から投光される光から正反射光成分を遮光することが可能になる。その結果、測距対象物700から乱反射される反射光において正反射光の発生を阻止することによりS/Nが改善され、より正確な測定を行なうことが可能となる。
【0025】
なお、本実施の形態における原稿サイズセンサ100Aは、発光素子110と受光素子140との間隔は、約20mm〜40mm程度、発光素子110と発光レンズ120との間、および、受光素子140と集光レンズ130との間の距離は、約3mm〜6mm程度、遮光層150の膜厚さは、約0.5mm〜1.5mm程度、発光レンズ120と遮光層150との間の距離は、約3mm〜6mm程度、また、各レンズの形状、ピンホール150hの形状、発光素子110の指向性、焦点距離、検出距離により一義的に定まるものではないが、ピンホール150hの径は、約φ0.5mm〜φ1.5mm程度である。なお、原稿サイズセンサ100Aの製造方法においては、一般的な半導体製造技術を用いて製造することが可能である。
【0026】
<実施の形態2>
次に、図2を参照して、本実施の形態における原稿サイズセンサ100Bの構成について、図を参照しながら説明する。なお、図2は、本実施の形態における原稿サイズセンサ100Bの構成を示す断面図である。なお、上記実施の形態1に示す原稿サイズセンサ100Aと同一の構成については、同一の参照番号を付し、重複する説明は繰返さないこととし、特徴的部分についてのみ詳細に説明する。以下に述べる実施の形態3〜8においても同様とする。
【0027】
本実施の形態における原稿サイズセンサ100Bの特徴は、上述した遮光層150に代わり、正反射光成分遮光手段として、発光レンズ120の下面側に接するように、ピンホール160hを含むモールド部材160を設けている点にある。モールド部材160およびピンホール160hに求められる設計条件は、上記実施の形態1と同様である。また、モールド部材160は、ポリカーボネイト等から形成されている。
【0028】
<作用・効果>
本実施の形態においても、上記実施の形態1と同様の作用効果を得ることが可能となる。なお、本実施の形態における原稿サイズセンサ100Bの製造方法においては、一般的な半導体製造技術を用いて製造することが可能である。
【0029】
<実施の形態3>
次に、図3を参照して、本実施の形態における原稿サイズセンサ100Cの構成について、図を参照しながら説明する。なお、図3において、(A)は本実施の形態における原稿サイズセンサ100Cの構成を示す断面図であり、(B)は、後述のケース部材170の構成を示す図である。
【0030】
本実施の形態における原稿サイズセンサ100Cの特徴は、上述した遮光層150に代わり、正反射光成分遮光手段として、発光素子110を覆うように、ピンホール170hを含むケース部材170を設けている点にある。このケース部材170は、発光素子110の上面を覆う上壁部171と、この上壁部171の周縁部の全周を取囲み、周縁部から垂下する側壁部172とを備えている。なお、ケース部材170およびピンホール170hに求められる設計条件は、上記実施の形態1と同様である。また、ケース部材170は、ポリカーボネイト等から形成されている。
【0031】
<作用・効果>
本実施の形態においても、上記実施の形態1と同様の作用効果を得ることが可能となる。なお、本実施の形態における原稿サイズセンサ100Cの製造方法においては、一般的な半導体製造技術を用いて製造することが可能である。
【0032】
<実施の形態4>
次に、図4を参照して、本実施の形態における原稿サイズセンサ100Dの構成について、図を参照しながら説明する。なお、図4は、本実施の形態における原稿サイズセンサ100Dの構成を示す断面図である。
【0033】
本実施の形態における原稿サイズセンサ100Dの特徴は、基本的構成は上記実施の形態1の構成と同じであり、相違点は、発光レンズ120の光軸(L1)と、ピンホール150hの中心軸(L2)とがずれるように(図4中のx)、発光レンズ120およびピンホール150hが配置され、さらに、発光素子110から照射される放射光L3の光軸が、受光素子140から遠ざかる方向に傾斜し、発光レンズ120の光軸(L1)と交差するように、発光素子110から放射光L3が照射される点にある。
【0034】
<作用・効果>
本実施の形態における構成によれば、発光素子110から照射される放射光L3の光軸を受光素子140から遠ざかる方向に傾斜させることにより、正反射光の発生する確率を、より小さくすることを可能とする。なお、本実施の形態における原稿サイズセンサ100Dの製造方法においては、一般的な半導体製造技術を用いて製造することが可能である。また、本実施の形態における構成は、上記実施の形態2および3の構成に適用することも可能である。
【0035】
<実施の形態5>
次に、図5を参照して、本実施の形態における原稿サイズセンサ100Eの構成について、図を参照しながら説明する。なお、図5は、本実施の形態における原稿サイズセンサ100Eの構成を示す断面図である。
【0036】
本実施の形態における原稿サイズセンサ100Eの特徴は、発光素子110と受光素子140との間に、発光素子110から発光レンズ120を透過しないで受光素子140に照射される迷光1Bを遮光する迷光遮光手段としての上下方向に延びるように遮光壁200を設けている点にある。本実施の形態においては、基板101を貫通するように遮光壁200を設けている。なお、遮光壁200は導電性樹脂等により形成され、壁厚さは0.5mm〜1.5mm程度に形成されている。
【0037】
<作用・効果>
本実施の形態においては、発光レンズ120を透過しないで、層間膜102中を乱反射することにより受光素子140に照射される迷光1Bが発生する場合であっても、発光素子110と受光素子140との間に遮光壁200を設けることにより、受光素子140への迷光1Bの入光を遮ることが可能となる。その結果、S/Nが改善され、より正確な測定を行なうことが可能となる。なお、本実施の形態における原稿サイズセンサ100Eの製造方法においては、一般的な半導体製造技術を用いて製造することが可能である。
【0038】
<実施の形態6>
次に、図6を参照して、本実施の形態における原稿サイズセンサ100Fの構成について、図を参照しながら説明する。なお、図6は、本実施の形態における原稿サイズセンサ100Fの構成を示す断面図である。
【0039】
本実施の形態における原稿サイズセンサ100Fの特徴は、迷光遮光手段として、遮光壁200を設けるとともに、発光素子110が載置される基板101の下面側に遮光パターン層210を設けている点にある。この遮光パターン層210は、銅箔からなり、層厚さは約35μm程度である。なお、遮光壁200は基板101の上方側にのみ設けられている。
【0040】
<作用・効果>
本実施の形態においても、遮光壁200と遮光パターン層210とにより、受光素子140への迷光1Bの入光を遮ることが可能となるため、上記実施の形態5と同様の作用効果を得ることが可能となる。なお、本実施の形態における原稿サイズセンサ100Fの製造方法においては、一般的な半導体製造技術を用いて製造することが可能である。
【0041】
<実施の形態7>
次に、図7を参照して、本実施の形態における原稿サイズセンサ100Gの構成について、図を参照しながら説明する。なお、図7は、本実施の形態における原稿サイズセンサ100Gの構成を示す断面図である。
【0042】
本実施の形態における原稿サイズセンサ100Gの特徴は、迷光遮光手段として、発光素子110を覆うように、ピンホール220hを含むケース部材220を設けている点にある。このケース部材220は、発光素子110の上面を覆う上壁部221と、この上壁部221の周縁部の全周を取囲み、周縁部から垂下する側壁部222とを備えている。なお、ケース部材220およびピンホール220hに求められる設計条件は、上記実施の形態1と同様である。
【0043】
<作用・効果>
本実施の形態においても、ケース部材220により、受光素子140への迷光1Bの入光を遮ることが可能となるため、上記実施の形態5と同様の作用効果を得ることが可能となる。なお、本実施の形態における原稿サイズセンサ100Gの製造方法においては、一般的な半導体製造技術を用いて製造することが可能である。
【0044】
<実施の形態8>
次に、図8を参照して、本実施の形態における原稿サイズセンサ100Hの構成について、図を参照しながら説明する。なお、図8は、本実施の形態における原稿サイズセンサ100Hの構成を示す断面図である。
【0045】
本実施の形態における原稿サイズセンサ100Hの特徴は、迷光遮光手段として、発光素子110の上面側に覆い、ピンホール230hを含むモールド部材230を設けている点にある。モールド部材230およびピンホール230hに求められる設計条件は、上記実施の形態1と同様である。
【0046】
<作用・効果>
本実施の形態においても、モールド部材230により、受光素子140への迷光1Bの入光を遮ることが可能となるため、上記実施の形態5と同様の作用効果を得ることが可能となる。なお、本実施の形態における原稿サイズセンサ100Hの製造方法においては、一般的な半導体製造技術を用いて製造することが可能である。
【0047】
なお、今回開示した各実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではない。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【0048】
【発明の効果】
本発明に基づいた原稿サイズセンサによれば、検出測定精度において信頼性の高い原稿サイズセンサを提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に基づいた実施の形態1における原稿サイズセンサの構成を示す断面図である。
【図2】本発明に基づいた実施の形態2における原稿サイズセンサの構成を示す(A):断面図、および(B):(A)中B−B断面図である。
【図3】本発明に基づいた実施の形態3における原稿サイズセンサの構成を示す(A)断面図、および(B)拡大図である。
【図4】本発明に基づいた実施の形態4における原稿サイズセンサの構成を示す(A)断面図、および(B)部分拡大図である。
【図5】本発明に基づいた実施の形態5における原稿サイズセンサの構成を示す断面図である。
【図6】本発明に基づいた実施の形態6における原稿サイズセンサの構成を示す断面図である。
【図7】本発明に基づいた実施の形態7における原稿サイズセンサの構成を示す(A)断面図、および(B)部分拡大図である。
【図8】本発明に基づいた実施の形態8における原稿サイズセンサの構成を示す断面図である。
【図9】従来の技術における原稿サイズセンサの第1の構成を示す(A)断面図、および(B)部分拡大図である。
【図10】従来の技術における原稿サイズセンサの問題点を示す模式図である。
【図11】従来の技術における原稿サイズセンサの第2の構成を示す断面図である。
【符号の説明】
100A,100B,100C,100D,100E,100F,100G,100H 原稿サイズセンサ、101 基板、102 層間膜、110 発光素子、120 発光レンズ、130 集光レンズ、140 受光素子、150 遮光層、150h,160h,170h,220h,230h ピンホール、160,230 モールド部材、170,220 ケース部材、171,221 上壁部、172,222 側壁部、200 遮光壁、210 遮光パターン層。
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a document size sensor that employs a triangulation method, and more specifically, to reduce the influence of specular reflection light and stray light reflected on a glass surface on which a distance measurement object is placed, thereby reducing signal light. The present invention relates to a structure of a document size sensor that can detect only (reflected light component).
[0002]
[Prior art]
A document size sensor is used in a document reading device in a copying machine, a complex FAX, or the like. The document size sensor will be described with reference to FIG. The document size sensor 500 is provided with a light emitting element 510 and a light receiving element 540 on the same substrate 501 at a predetermined distance. A light emitting lens 520 is provided above the light emitting element 510 with an interlayer film 502 interposed therebetween, and a condenser lens 530 is provided above the light receiving element 540 with an interlayer film 502 interposed therebetween.
[0003]
A method of detecting the distance to the distance measuring object 700A (reflecting object A) by using the document size sensor 500 by the triangulation method is to place the distance measuring object 700A on the glass substrate 600 and to measure the distance. The presence of the distance measuring object 700A is detected as a spot a that is reflected by the lower surface of the object 700A and received by the light receiving element 540.
[0004]
In the case of the distance measurement object 700B positioned above the distance measurement object 700A, the light receiving element 540 reflects the surface on the lower surface side of the distance measurement object 700B (reflection object B) and receives the light. The presence of the distance measuring object 700B is detected as the spot b. When the spot moves to the side farther from the light receiving element 540 than the spot b in the light receiving element 540, it is determined that the distance measuring object (such as a document) is “present”. On the other hand, in the case of the distance measuring object 700C (reflecting object C), since the spot c is detected on the light receiving element 540 side with respect to the spot b, it is determined that the distance measuring object 700C (document etc.) does not exist. Will be.
[0005]
Here, in the document size sensor 500, the emitted light 1 from the light emitting element 510 is transmitted through the light emitting lens 520 and projected onto the distance measuring object 700, and the reflected light is irregularly reflected from the distance measuring object 700. Is collected by the condenser lens 530 and received by the light receiving element 540, thereby detecting the distance to the distance measuring object 700. However, as shown in FIG. 10, the incident light of the specularly reflected light 1 </ b> A into the light receiving element 540 becomes a problem.
[0006]
With reference to FIG. 9 again, there is no problem if the spot a is formed by the reflected light of the distance measuring object 700A, for example, but when the regular reflected light 1A enters the light receiving element 540, the light intensity Therefore, a spot b is formed in a pseudo manner. As a result, since an erroneous detection occurs and an accurate distance to the distance measuring object 700A cannot be measured, the reliability of the determination of the presence or absence of the distance measuring object 700A is lowered. Such a problem causes a similar problem not only by specular reflection light but also by generation of stray light.
[0007]
Therefore, in order to prevent such erroneous detection by the regular reflection light 1A, as shown in FIG. 11, in order to prevent the regular reflection light 1A from entering the light receiving element 540 side, radiation from the light emitting element 510 is performed. The light emitting element 510 is inclined so that the light emitting optical axis of the light 1 intersects the perpendicular of the glass substrate 600.
[0008]
The following Patent Document 1 is cited as a document size sensor that is used to determine whether or not there is a distance measuring object.
[0009]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 06-027546
[Problems to be solved by the invention]
However, when the light emitting element 510 is disposed at an inclination, the outer shape (thickness) of the document size sensor 500 is increased. (See FIG. 11: A> B). At present, copying machines, complex FAX machines, and the like have been downsized, and it is necessary to downsize the document size sensor.
[0011]
By projecting the light emitting optical axis of the light emitting element 510 perpendicularly to the glass surface, it is possible to reduce the outer shape of the document size sensor, but as described above, the side of the regular reflected light 1A on the light receiving element 540 side. It is not possible to prevent light from entering. In addition, even when the stray light that directly enters the light receiving element 540 increases, erroneous detection occurs, and thus an accurate distance to the distance measuring object 700A cannot be measured.
[0012]
Accordingly, the present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and a first object is to realize downsizing of the outer shape of the document size sensor and to allow regular reflected light to enter the light receiving element side. An object of the present invention is to provide a document size sensor that can be blocked. A second object is to provide a document size sensor that can prevent stray light from entering the light receiving element side.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problem, according to one aspect of the document size sensor according to the present invention, the radiated light from the light emitting element is transmitted through the light emitting lens to project the distance measuring object, and the distance measuring A document size sensor for detecting the distance to the distance measuring object by condensing reflected light diffusely reflected from the object by a condensing lens and receiving it by a light receiving element. Is provided.
[0014]
The light emitting element is disposed so that the light emission optical axis of the emitted light from the light emitting element is perpendicular to the surface of the distance measuring object, and the distance measuring object is disposed between the light emitting element and the light receiving element. In order to use the reflected light that is irregularly reflected from the light, regular reflected light component shielding means for shielding the regular reflected light component from the light projected from the light emitting lens is provided.
[0015]
As described above, when the specular reflection light component blocking means is provided, the generation of the specular reflection light is prevented, and the emission optical axis of the radiated light from the light emitting element is arranged to be perpendicular to the surface of the object to be measured. Even so, the distance to the object to be measured can be accurately detected. As a result, it is possible to reduce the size of the document size sensor without reducing the reliability of detection of the presence / absence of a distance measurement object. As a result, it is possible to further reduce the size of a copying machine, a composite FAX, or the like.
[0016]
In order to solve the above problem, according to an aspect of the document size sensor according to the present invention, the radiated light from the light emitting element is transmitted through the light emitting lens and projected onto the distance measuring object. A document size sensor that detects the distance to the distance measurement object by condensing reflected light diffusely reflected from the distance measurement object with a condenser lens and receiving the light with a light receiving element. With the features of
[0017]
Between the light emitting element and the light receiving element, there is provided stray light shielding means for shielding stray light that is irradiated from the light emitting element to the light receiving element without passing through the light emitting lens.
[0018]
Thus, by providing the stray light blocking means, the stray light is prevented from entering the light receiving element, and only the signal light can enter the light receiving element. Thereby, it is possible to accurately detect the distance to the distance measurement object, and to ensure high reliability in detecting the presence or absence of the distance measurement object.
[0019]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The configuration of the document size sensor in each embodiment based on the present invention will be described below with reference to the drawings.
[0020]
<Embodiment 1>
With reference to FIG. 1, the configuration of document size sensor 100A in the present embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view showing a configuration of document size sensor 100A in the present embodiment.
[0021]
In document size sensor 100A in the present embodiment, light emitting element 110 and light receiving element 140 are provided on the same substrate 101 at a predetermined distance. As the light emitting element 110, for example, a light emitting diode (LED) is used, and as the light receiving element 140, a semiconductor position detecting element (PSD: Position Sensitive Photodetector) is used.
[0022]
A light emitting lens 120 is provided above the light emitting element 110 with an interlayer film 102 interposed therebetween, and a condenser lens 130 is provided above the light receiving element 140 with an interlayer film 102 interposed therebetween.
[0023]
In addition, a characteristic configuration of the present embodiment is that a light shielding layer 150 as a regular reflection light component light shielding unit is provided between the light emitting element 110 and the light emitting lens 120. In this embodiment mode, the light emitting optical axis of the light emitting element 110 and the optical axis of the light emitting lens 120 are provided to coincide with each other, and the light blocking layer 150 is provided with a pinhole 150h. The center of the pinhole 150h is provided so that the optical axes of the light emitting element 110 and the light emitting lens 120 coincide. The planar shape of the light shielding layer 150 is not particularly limited, and various shapes such as a circle, a rectangle, a polygon, and the like can be adopted. The light shielding layer 150 is made of polycarbonate or the like.
[0024]
<Action and effect>
Thus, by providing the light shielding layer 150 having the pinhole 150 h between the light emitting element 110 and the light emitting lens 120, the specular reflection light component is shielded from the light projected from the light emitting lens 120 in the light shielding layer 150. It becomes possible. As a result, the S / N is improved by preventing the generation of regular reflection light in the reflected light irregularly reflected from the distance measuring object 700, and more accurate measurement can be performed.
[0025]
In the document size sensor 100A in the present embodiment, the distance between the light emitting element 110 and the light receiving element 140 is about 20 mm to 40 mm, between the light emitting element 110 and the light emitting lens 120, and between the light receiving element 140 and the light collecting element. The distance between the lens 130 is about 3 mm to 6 mm, the thickness of the light shielding layer 150 is about 0.5 mm to 1.5 mm, and the distance between the light emitting lens 120 and the light shielding layer 150 is about 3 mm. ˜6 mm, and it is not uniquely determined by the shape of each lens, the shape of the pinhole 150h, the directivity, the focal length, and the detection distance of the light emitting element 110, but the diameter of the pinhole 150h is about φ0.5 mm. It is about ~ 1.5mm. It should be noted that the document size sensor 100A can be manufactured using a general semiconductor manufacturing technique.
[0026]
<Embodiment 2>
Next, the configuration of document size sensor 100B in the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a cross-sectional view showing the configuration of document size sensor 100B in the present embodiment. It should be noted that the same configuration as that of document size sensor 100A shown in the first embodiment is denoted by the same reference numeral, and redundant description will not be repeated, and only characteristic portions will be described in detail. The same applies to Embodiments 3 to 8 described below.
[0027]
The document size sensor 100B according to the present embodiment is characterized in that a mold member 160 including a pinhole 160h is provided as a regular reflection light component light shielding unit in contact with the lower surface side of the light emitting lens 120 instead of the light shielding layer 150 described above. There is in point. The design conditions required for the mold member 160 and the pinhole 160h are the same as those in the first embodiment. The mold member 160 is made of polycarbonate or the like.
[0028]
<Action and effect>
Also in the present embodiment, it is possible to obtain the same function and effect as in the first embodiment. It should be noted that the document size sensor 100B according to the present embodiment can be manufactured using a general semiconductor manufacturing technique.
[0029]
<Embodiment 3>
Next, the configuration of document size sensor 100C in the present embodiment will be described with reference to FIG. 3A is a cross-sectional view illustrating the configuration of the document size sensor 100C according to the present embodiment, and FIG. 3B is a diagram illustrating the configuration of a case member 170 described later.
[0030]
A feature of the document size sensor 100C in the present embodiment is that a case member 170 including a pinhole 170h is provided so as to cover the light emitting element 110 as a regular reflection light component light shielding unit instead of the light shielding layer 150 described above. It is in. The case member 170 includes an upper wall portion 171 that covers the upper surface of the light emitting element 110, and a side wall portion 172 that surrounds the entire periphery of the peripheral portion of the upper wall portion 171 and hangs down from the peripheral portion. The design conditions required for case member 170 and pinhole 170h are the same as those in the first embodiment. The case member 170 is made of polycarbonate or the like.
[0031]
<Action and effect>
Also in the present embodiment, it is possible to obtain the same function and effect as in the first embodiment. It should be noted that the document size sensor 100C according to the present embodiment can be manufactured using a general semiconductor manufacturing technique.
[0032]
<Embodiment 4>
Next, the configuration of document size sensor 100D in the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a cross-sectional view showing a configuration of document size sensor 100D in the present embodiment.
[0033]
The document size sensor 100D according to the present embodiment has the same basic configuration as that of the first embodiment, except for the optical axis (L1) of the light-emitting lens 120 and the central axis of the pinhole 150h. The light emitting lens 120 and the pinhole 150h are arranged so as to deviate from (L2) (x in FIG. 4), and the optical axis of the emitted light L3 emitted from the light emitting element 110 is further away from the light receiving element 140. The radiated light L3 is irradiated from the light emitting element 110 so as to be inclined to intersect the optical axis (L1) of the light emitting lens 120.
[0034]
<Action and effect>
According to the configuration in the present embodiment, the probability that regular reflection light is generated can be further reduced by inclining the optical axis of the emitted light L3 emitted from the light emitting element 110 in the direction away from the light receiving element 140. Make it possible. It should be noted that the document size sensor 100D according to the present embodiment can be manufactured using a general semiconductor manufacturing technique. The configuration in the present embodiment can also be applied to the configurations in the second and third embodiments.
[0035]
<Embodiment 5>
Next, the configuration of document size sensor 100E in the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a cross-sectional view showing a configuration of document size sensor 100E in the present embodiment.
[0036]
The document size sensor 100E according to the present embodiment is characterized by stray light shielding between the light emitting element 110 and the light receiving element 140 that blocks the stray light 1B that is irradiated from the light emitting element 110 to the light receiving element 140 without passing through the light emitting lens 120. The light shielding wall 200 is provided so as to extend in the vertical direction as a means. In the present embodiment, the light shielding wall 200 is provided so as to penetrate the substrate 101. The light shielding wall 200 is formed of a conductive resin or the like and has a wall thickness of about 0.5 mm to 1.5 mm.
[0037]
<Action and effect>
In the present embodiment, the light emitting element 110 and the light receiving element 140 are not transmitted even though the stray light 1B irradiated to the light receiving element 140 due to irregular reflection in the interlayer film 102 without passing through the light emitting lens 120. By providing the light shielding wall 200 between them, it is possible to block the incoming light of the stray light 1B to the light receiving element 140. As a result, the S / N is improved and more accurate measurement can be performed. It should be noted that the document size sensor 100E according to the present embodiment can be manufactured using a general semiconductor manufacturing technique.
[0038]
<Embodiment 6>
Next, the configuration of document size sensor 100F in the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a cross-sectional view showing a configuration of document size sensor 100F in the present embodiment.
[0039]
The document size sensor 100F according to the present embodiment is characterized in that a light shielding wall 200 is provided as stray light shielding means, and a light shielding pattern layer 210 is provided on the lower surface side of the substrate 101 on which the light emitting element 110 is placed. . The light shielding pattern layer 210 is made of a copper foil and has a thickness of about 35 μm. The light shielding wall 200 is provided only on the upper side of the substrate 101.
[0040]
<Action and effect>
Also in the present embodiment, the light shielding wall 200 and the light shielding pattern layer 210 can block the stray light 1B from entering the light receiving element 140, so that the same effect as the fifth embodiment can be obtained. Is possible. It should be noted that the document size sensor 100F according to the present embodiment can be manufactured using a general semiconductor manufacturing technique.
[0041]
<Embodiment 7>
Next, the configuration of document size sensor 100G in the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 7 is a cross-sectional view showing a configuration of document size sensor 100G in the present embodiment.
[0042]
The document size sensor 100G according to the present embodiment is characterized in that a case member 220 including a pinhole 220h is provided so as to cover the light emitting element 110 as stray light shielding means. The case member 220 includes an upper wall portion 221 that covers the upper surface of the light emitting element 110, and a side wall portion 222 that surrounds the entire periphery of the peripheral portion of the upper wall portion 221 and hangs down from the peripheral portion. The design conditions required for case member 220 and pinhole 220h are the same as those in the first embodiment.
[0043]
<Action and effect>
Also in the present embodiment, the case member 220 can block stray light 1 </ b> B from entering the light receiving element 140, so that the same operational effects as those of the fifth embodiment can be obtained. It should be noted that the document size sensor 100G according to the present embodiment can be manufactured using a general semiconductor manufacturing technique.
[0044]
<Eighth embodiment>
Next, the configuration of document size sensor 100H in the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 8 is a cross-sectional view showing a configuration of document size sensor 100H in the present embodiment.
[0045]
The document size sensor 100H according to the present embodiment is characterized in that a mold member 230 that covers the upper surface side of the light emitting element 110 and includes a pinhole 230h is provided as stray light shielding means. The design conditions required for the mold member 230 and the pinhole 230h are the same as those in the first embodiment.
[0046]
<Action and effect>
Also in the present embodiment, since the mold member 230 can block the incoming stray light 1B to the light receiving element 140, it is possible to obtain the same effects as those of the fifth embodiment. It should be noted that the document size sensor 100H according to the present embodiment can be manufactured using a general semiconductor manufacturing technique.
[0047]
It should be noted that the embodiments disclosed herein are illustrative and non-restrictive in every respect. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
[0048]
【The invention's effect】
According to the document size sensor based on the present invention, it is possible to provide a document size sensor having high reliability in detection and measurement accuracy.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a configuration of a document size sensor according to a first embodiment based on the present invention.
2A is a cross-sectional view and FIG. 2B is a cross-sectional view taken along line BB in FIG. 2A showing a configuration of a document size sensor according to the second embodiment of the present invention.
3A is a sectional view and FIG. 3B is an enlarged view showing a configuration of a document size sensor according to a third embodiment of the present invention.
FIGS. 4A and 4B are a cross-sectional view and a partial enlarged view of a configuration of a document size sensor according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a cross-sectional view showing a configuration of a document size sensor according to a fifth embodiment based on the present invention.
FIG. 6 is a cross-sectional view showing a configuration of a document size sensor according to a sixth embodiment based on the present invention.
FIGS. 7A and 7B are a cross-sectional view and a partial enlarged view of a configuration of a document size sensor according to a seventh embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a sectional view showing a configuration of a document size sensor according to an eighth embodiment based on the present invention.
9A is a cross-sectional view illustrating a first configuration of a document size sensor in the prior art, and FIG. 9B is a partially enlarged view thereof.
FIG. 10 is a schematic diagram showing a problem of a document size sensor in the prior art.
FIG. 11 is a cross-sectional view showing a second configuration of a document size sensor in the prior art.
[Explanation of symbols]
100A, 100B, 100C, 100D, 100E, 100F, 100G, 100H Document size sensor, 101 substrate, 102 interlayer film, 110 light emitting element, 120 light emitting lens, 130 condenser lens, 140 light receiving element, 150 light shielding layer, 150h, 160h , 170h, 220h, 230h Pinhole, 160, 230 Mold member, 170, 220 Case member, 171, 221 Upper wall portion, 172, 222 Side wall portion, 200 Light shielding wall, 210 Light shielding pattern layer.

Claims (10)

発光素子からの放射光を発光レンズを透過させて測距対象物に対して投光し、前記測距対象物から乱反射される反射光を集光レンズにて集光させて受光素子にて受光することにより前記測距対象物までの距離を検出する原稿サイズセンサであって、
前記発光素子からの放射光の発光光軸を前記測距対象物面に対し垂直となるように、前記発光素子を配置し、
前記発光素子と前記受光素子との間に、前記測距対象物から乱反射される反射光において正反射光の発生を阻止するために、発光レンズから投光される光から正反射光成分を遮光する正反射光成分遮光手段を設けたことを特徴とする原稿サイズセンサ。
The emitted light from the light emitting element is transmitted through the light emitting lens and projected onto the object to be measured, and the reflected light irregularly reflected from the distance measuring object is condensed by the condenser lens and received by the light receiving element. A document size sensor for detecting a distance to the object to be measured by
The light emitting element is arranged so that the emission optical axis of the emitted light from the light emitting element is perpendicular to the surface of the object to be measured,
Between the light emitting element and the light receiving element, the specularly reflected light component is shielded from the light projected from the light emitting lens in order to prevent the occurrence of specularly reflected light in the reflected light irregularly reflected from the distance measuring object. A document size sensor, comprising: a regularly reflected light component light shielding means.
前記発光素子と前記発光レンズとの間に、前記正反射光成分遮光手段を設け、
前記遮光手段は、ピンホールを含む遮光部材を有する、
請求項1に記載の原稿サイズセンサ。
Between the light emitting element and the light emitting lens, the specular reflection light component light shielding means is provided,
The light shielding means includes a light shielding member including a pinhole.
The document size sensor according to claim 1.
前記正反射成分光遮光部材は、
前記発光レンズの下面側に設けられる、前記ピンホールを含むモールド部材である、請求項2に記載の原稿サイズセンサ。
The regular reflection component light shielding member is:
The document size sensor according to claim 2, wherein the document size sensor is a mold member including the pinhole, which is provided on a lower surface side of the light emitting lens.
前記正反射光成分遮光部材は、前記発光素子と前記発光レンズとの間に設けられ、前記ピンホールを含むとともに、前記発光素子を覆うように設けられるケース部材である、請求項2に記載の原稿サイズセンサ。The said regular reflection light component light shielding member is a case member provided between the said light emitting element and the said light emitting lens, and is provided so that it may cover the said light emitting element while including the said pinhole. Document size sensor. 前記発光レンズの光軸と、前記ピンホールの中心軸とがずれるように、前記発光レンズおよび前記ピンホールが配置され、
前記発光素子から照射される前記放射光の光軸が、前記受光素子から遠ざかる方向に傾斜し、前記発光レンズの光軸と交差するように、前記発光素子から前記放射光が照射される、請求項2から4のいずれかに記載の原稿サイズセンサ。
The light emitting lens and the pinhole are arranged so that the optical axis of the light emitting lens and the central axis of the pinhole are shifted,
The emitted light is emitted from the light emitting element so that an optical axis of the emitted light emitted from the light emitting element is inclined in a direction away from the light receiving element and intersects an optical axis of the light emitting lens. Item 5. The document size sensor according to any one of Items 2 to 4.
発光素子からの放射光を発光レンズを透過させて測距対象物に対して投光し、前記測距対象物から乱反射される反射光を集光レンズにて集光させて受光素子にて受光することにより前記測距対象物までの距離を検出する原稿サイズセンサであって、
前記発光素子と前記受光素子との間に、前記発光素子から前記発光レンズを透過しないで前記受光素子に照射される迷光を遮光する迷光遮光手段を設けたことを特徴とする原稿サイズセンサ。
The emitted light from the light emitting element is transmitted through the light emitting lens and projected onto the object to be measured, and the reflected light irregularly reflected from the distance measuring object is condensed by the condenser lens and received by the light receiving element. A document size sensor for detecting a distance to the object to be measured by
A document size sensor, comprising: stray light shielding means for shielding stray light that is irradiated from the light emitting element to the light receiving element without passing through the light emitting lens between the light emitting element and the light receiving element.
前記迷光遮光手段は、前記発光素子と前記受光素子との間に設けた遮光壁である、請求項6に記載の原稿サイズセンサ。The document size sensor according to claim 6, wherein the stray light shielding unit is a light shielding wall provided between the light emitting element and the light receiving element. 前記迷光遮光手段は、前記発光素子の下面側に設けられる遮光パターン層である、請求項6に記載の原稿サイズセンサ。The document size sensor according to claim 6, wherein the stray light shielding unit is a light shielding pattern layer provided on a lower surface side of the light emitting element. 前記迷光遮光手段は、ピンホールを含むとともに、前記発光素子を覆うように設けられるケース部材である、請求項6に記載の原稿サイズセンサ。The document size sensor according to claim 6, wherein the stray light blocking unit is a case member including a pinhole and provided to cover the light emitting element. 前記迷光遮光手段は、ピンホールを含むとともに、前記発光素子を覆うように設けられるモールド部材である、請求項6に記載の原稿サイズセンサ。The document size sensor according to claim 6, wherein the stray light blocking unit includes a pinhole and is a mold member provided so as to cover the light emitting element.
JP2003197240A 2003-07-15 2003-07-15 Manuscript size sensor Pending JP2005037451A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003197240A JP2005037451A (en) 2003-07-15 2003-07-15 Manuscript size sensor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003197240A JP2005037451A (en) 2003-07-15 2003-07-15 Manuscript size sensor

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2005037451A true JP2005037451A (en) 2005-02-10

Family

ID=34207458

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2003197240A Pending JP2005037451A (en) 2003-07-15 2003-07-15 Manuscript size sensor

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2005037451A (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010120651A2 (en) * 2009-04-14 2010-10-21 Intersil Americas Inc. Optical sensors that reduce specular reflections
US8232541B2 (en) 2009-04-14 2012-07-31 Intersil Americas Inc. Optical sensors that reduce specular reflections
CN104737305A (en) * 2012-10-05 2015-06-24 株式会社村田制作所 Light sensor
JP2020065123A (en) * 2018-10-15 2020-04-23 株式会社リコー Detection device, image reading device, image forming apparatus, and detection method
JP2022029340A (en) * 2020-08-04 2022-02-17 東芝エレベータ株式会社 Chain elongation detection device of passenger conveyor and installation method of reflection-type optical sensor

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010120651A2 (en) * 2009-04-14 2010-10-21 Intersil Americas Inc. Optical sensors that reduce specular reflections
WO2010120651A3 (en) * 2009-04-14 2011-01-13 Intersil Americas Inc. Optical sensors that reduce specular reflections
CN102395859A (en) * 2009-04-14 2012-03-28 英特赛尔美国股份有限公司 Optical sensors that reduce specular reflections
US8232541B2 (en) 2009-04-14 2012-07-31 Intersil Americas Inc. Optical sensors that reduce specular reflections
US8324602B2 (en) 2009-04-14 2012-12-04 Intersil Americas Inc. Optical sensors that reduce specular reflections
CN104737305A (en) * 2012-10-05 2015-06-24 株式会社村田制作所 Light sensor
US10261182B2 (en) 2012-10-05 2019-04-16 Murata Manufacturing Co., Ltd. Optical sensor
JP2020065123A (en) * 2018-10-15 2020-04-23 株式会社リコー Detection device, image reading device, image forming apparatus, and detection method
JP7103150B2 (en) 2018-10-15 2022-07-20 株式会社リコー Image reader, image forming device, and image reading method
JP2022029340A (en) * 2020-08-04 2022-02-17 東芝エレベータ株式会社 Chain elongation detection device of passenger conveyor and installation method of reflection-type optical sensor
JP7114658B2 (en) 2020-08-04 2022-08-08 東芝エレベータ株式会社 Installation method of chain elongation detector and reflective optical sensor for passenger conveyor

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI710783B (en) Optoelectronic modules operable to recognize spurious reflections and to compensate for errors caused by spurious reflections
JP5583120B2 (en) Photoelectric switch and method for detecting objects
JP2008051764A (en) Range finding sensor, and electronic device having sensor mounted
JP2007225613A (en) Photoelectron device, and method for operating device
JP2010087340A (en) Device and method for detecting substrate
TWI679411B (en) Optical detection element
JP2010256182A (en) Reflection type photoelectric sensor
US20230028172A1 (en) Device for optical imaging of features of a hand
US20200065545A1 (en) Biometric sensor and display device having same
TWI660159B (en) Absolute encoder
JP2005017382A (en) Distance measuring sensor and electronic apparatus provided with the same
JP2008157718A (en) Optical device and electronic apparatus
US20200256990A1 (en) Proximity Sensor and Electronic Device Using the Same
JP2005037451A (en) Manuscript size sensor
JP4793786B2 (en) pointing device
TWI362604B (en) Point device
JP2007315597A (en) Optoelectronic protection device
CN108955735A (en) photoelectric encoder
JP2011141142A (en) Range finder and electronic equipment
TWI447357B (en) Reflective type optical encoder
JP4466083B2 (en) Ranging light source and ranging device
JP4057293B2 (en) Document presence / absence detection sensor and document size detection sensor
JP2009289739A (en) Photoelectric sensor
JP2020041935A (en) Toner deposition amount sensor
TWI505141B (en) Optical navigation device and method for making the same,and method for tracking relative movement between optical navigation device and navigation surface

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Effective date: 20050810

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20071106

A521 Written amendment

Effective date: 20071206

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20080219