JP2682176B2 - 用紙等の大きさの判別装置 - Google Patents
用紙等の大きさの判別装置Info
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- JP2682176B2 JP2682176B2 JP1313419A JP31341989A JP2682176B2 JP 2682176 B2 JP2682176 B2 JP 2682176B2 JP 1313419 A JP1313419 A JP 1313419A JP 31341989 A JP31341989 A JP 31341989A JP 2682176 B2 JP2682176 B2 JP 2682176B2
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- light
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- beams
- light beams
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- Holders For Sensitive Materials And Originals (AREA)
- Paper Feeding For Electrophotography (AREA)
- Control Or Security For Electrophotography (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 発明の背景 技術分野 この発明は，複写機で用いられる原稿サイズ判別装置
で代表される，用紙等の大きさの判別装置に関する。
で代表される，用紙等の大きさの判別装置に関する。
従来技術とその問題点 複写機に設けられる従来の原稿サイズ判別装置には，
第18図に示すような光電センサを用いてプレスキャンす
るタイプと，第19図に示すように複写機の上蓋に近接ス
イッチ等を内蔵するタイプとがある。
第18図に示すような光電センサを用いてプレスキャンす
るタイプと，第19図に示すように複写機の上蓋に近接ス
イッチ等を内蔵するタイプとがある。
第18図において，複写機50の内部に可動アーム53が設
けられ，このアーム53に多数の反射形光電センサ54が取
付けられている。複写動作の前に可動アーム53が移動し
て光電センサ54によってガラス板51上の原稿が走査され
（プレスキャン），このときの光電センサ54の出力信号
に基づいて原稿のサイズが判別される。このタイプのも
のは多種類の原稿サイズの判別が可能であるという利点
をもつが，可動部があるために装置全体が大きくなりそ
の機構も複雑となる，プレスキャンが必要であるために
その時間がロスタイムとなり，迅速な複写ができないと
いう問題点がある。
けられ，このアーム53に多数の反射形光電センサ54が取
付けられている。複写動作の前に可動アーム53が移動し
て光電センサ54によってガラス板51上の原稿が走査され
（プレスキャン），このときの光電センサ54の出力信号
に基づいて原稿のサイズが判別される。このタイプのも
のは多種類の原稿サイズの判別が可能であるという利点
をもつが，可動部があるために装置全体が大きくなりそ
の機構も複雑となる，プレスキャンが必要であるために
その時間がロスタイムとなり，迅速な複写ができないと
いう問題点がある。
第19図において，複写機50の上蓋52に複数の近接スイッ
チ（たとえばフォトマイクロ・センサ等）55が内蔵され
ている。ガラス板51の上に原稿が置かれ上蓋52が閉じら
れると，各近接スイッチ55がその近接スイッチの取付場
所における原稿の有無を検出し，複数の近接スイッチ55
の検出信号に基づいて原稿サイズが判定される。このタ
イプのものは第18図に示すプレスキャン・タイプに比べ
て省スペース化を図ることができるという利点をもって
いる。しかしながら，センサが上蓋に配置されているた
めに上蓋なしでは原稿サイズを判別できない，自動給紙
（ADF＝Auto Drive Feed）機能をもった複写機には適用
できない，センサにわずかの凹凸でもあればそれによる
押圧跡が原稿に残る，原稿サイズよりもコピー用紙サイ
ズの方が大きい場合には原稿によって隠れないセンサの
影がコピー用紙に写ってしまう等の問題点がある。
チ（たとえばフォトマイクロ・センサ等）55が内蔵され
ている。ガラス板51の上に原稿が置かれ上蓋52が閉じら
れると，各近接スイッチ55がその近接スイッチの取付場
所における原稿の有無を検出し，複数の近接スイッチ55
の検出信号に基づいて原稿サイズが判定される。このタ
イプのものは第18図に示すプレスキャン・タイプに比べ
て省スペース化を図ることができるという利点をもって
いる。しかしながら，センサが上蓋に配置されているた
めに上蓋なしでは原稿サイズを判別できない，自動給紙
（ADF＝Auto Drive Feed）機能をもった複写機には適用
できない，センサにわずかの凹凸でもあればそれによる
押圧跡が原稿に残る，原稿サイズよりもコピー用紙サイ
ズの方が大きい場合には原稿によって隠れないセンサの
影がコピー用紙に写ってしまう等の問題点がある。
発明の概要 発明の目的 この発明は小型でかつ高速応答性をもち，さらに上蓋
なしでも検出が可能な用紙等の大きさ判別装置を提供す
るものである。
なしでも検出が可能な用紙等の大きさ判別装置を提供す
るものである。
発明の構成，作用および効果 この発明による用紙等の大きさの判別装置は，発光素
子と，分割された光ビームの少なくとも一部が偏向する
ように上記発光素子の出射光を複数の光ビームに分割す
る光ビーム分割手段とを備え，上記複数の光ビームを判
別すべき用紙等の大きさに応じてそれぞれ異なる場所に
投射するマルチビーム光源，上記複数の光ビームに関す
る判別すべき用紙等からの複数の反射光ビームをそれぞ
れ受光するための複数の受光素子，上記複数の反射光ビ
ームを対応する上記受光素子に導く結像光学系，ならび
に上記マルチビーム光源，複数の受光素子および結像光
学系を内蔵したケースを備えていることを特徴とする。
子と，分割された光ビームの少なくとも一部が偏向する
ように上記発光素子の出射光を複数の光ビームに分割す
る光ビーム分割手段とを備え，上記複数の光ビームを判
別すべき用紙等の大きさに応じてそれぞれ異なる場所に
投射するマルチビーム光源，上記複数の光ビームに関す
る判別すべき用紙等からの複数の反射光ビームをそれぞ
れ受光するための複数の受光素子，上記複数の反射光ビ
ームを対応する上記受光素子に導く結像光学系，ならび
に上記マルチビーム光源，複数の受光素子および結像光
学系を内蔵したケースを備えていることを特徴とする。
複数の光ビームが判別すべき用紙の大きさに応じてそ
れぞれ異なる場所に投射され，その用紙からの反射光が
対応する複数の受光素子で受光されるので，置かれた用
紙の大きさに応じて反射光を受光する受光素子と受光し
ない受光素子との組合せが変わる。したがって，受光素
子の出力信号の組合せに応じて置かれた用紙の大きさを
判別することができる。
れぞれ異なる場所に投射され，その用紙からの反射光が
対応する複数の受光素子で受光されるので，置かれた用
紙の大きさに応じて反射光を受光する受光素子と受光し
ない受光素子との組合せが変わる。したがって，受光素
子の出力信号の組合せに応じて置かれた用紙の大きさを
判別することができる。
この発明によると，マルチビーム光源，複数の受光素
子および結像光学系が１つのケース内に集積化されてお
り，しかも可動部を持たないから小型化を図ることがで
きる。また，プレスキャン動作が不要であるから高速応
答性をもつ。さらに，この発明の判別装置を複写機に適
用した場合には上蓋に設ける必要がないので，上蓋なし
でも用紙の大きさの判別が可能であり，自動給紙機能を
もった複写機にも適用可能であるとともに，置圧跡が残
ったり，影が写ったりする問題もない。
子および結像光学系が１つのケース内に集積化されてお
り，しかも可動部を持たないから小型化を図ることがで
きる。また，プレスキャン動作が不要であるから高速応
答性をもつ。さらに，この発明の判別装置を複写機に適
用した場合には上蓋に設ける必要がないので，上蓋なし
でも用紙の大きさの判別が可能であり，自動給紙機能を
もった複写機にも適用可能であるとともに，置圧跡が残
ったり，影が写ったりする問題もない。
この発明による用紙等の大きさの判別装置はまた，そ
れぞれ異なる光強度をもつ複数の光ビームを判別すべき
用紙の大きさに応じてそれぞれ異なる場所に投射するマ
ルチビーム光源，および上記複数の光ビームに関する判
別すべき用紙からの複数の反射光ビームを受光するため
の受光手段を備え，上記受光手段から得られる受光信号
のレベルを複数のしきい値レベルでレベル弁別すること
により用紙等の大きさを判別することを特徴とする。
れぞれ異なる光強度をもつ複数の光ビームを判別すべき
用紙の大きさに応じてそれぞれ異なる場所に投射するマ
ルチビーム光源，および上記複数の光ビームに関する判
別すべき用紙からの複数の反射光ビームを受光するため
の受光手段を備え，上記受光手段から得られる受光信号
のレベルを複数のしきい値レベルでレベル弁別すること
により用紙等の大きさを判別することを特徴とする。
複数の投射光ビームの光強度がそれぞれ異なるのでそ
れらに関する用紙からの反射光ビームの光強度もそれに
応じて異なる。受光手段によって受光される反射光ビー
ムの組合せは用紙の大きさに応じて異なるので，受光手
段から得られる受光信号のレベルも用紙の大きさに応じ
て異なることになる。したがって，複数のしきい値レベ
ルで受光手段の受光信号をレベル弁別することにより用
紙等の大きさを複数段階に判別できることとなる。
れらに関する用紙からの反射光ビームの光強度もそれに
応じて異なる。受光手段によって受光される反射光ビー
ムの組合せは用紙の大きさに応じて異なるので，受光手
段から得られる受光信号のレベルも用紙の大きさに応じ
て異なることになる。したがって，複数のしきい値レベ
ルで受光手段の受光信号をレベル弁別することにより用
紙等の大きさを複数段階に判別できることとなる。
この発明によると,1個の受光素子を含む受光手段を設
ければ足りるので構成が簡素化されるとともに，低廉化
を図ることができる。また,1個の受光素子で足りるから
その位置合わせが容易となる。
ければ足りるので構成が簡素化されるとともに，低廉化
を図ることができる。また,1個の受光素子で足りるから
その位置合わせが容易となる。
上記マルチビーム光源を，発光素子と，この発光素子
の出射光を複数に分割しかつそれぞれ異なる方向に偏向
させる複数のオフアキシス・フレネル・レンズを含むオ
フアキシス・フレネル・レンズ・アレイとから構成する
ことができる。このような構成とすることにより，マル
チビーム光源を小型化することが可能となる。
の出射光を複数に分割しかつそれぞれ異なる方向に偏向
させる複数のオフアキシス・フレネル・レンズを含むオ
フアキシス・フレネル・レンズ・アレイとから構成する
ことができる。このような構成とすることにより，マル
チビーム光源を小型化することが可能となる。
また，上記マルチビーム光源を，複数の発光素子と，
これらの発光素子の出射光をそれぞれ異なる方向に投射
する投光レンズとから構成することができる。複数の投
射光ビームをそれぞれ複数の発光素子で発光させている
から，各投射光ビームの強度を大きくすることができ，
したがって用紙からの反射光強度も大きくなるから，受
光信号のレベルが高くなり安定な判別動作が可能とな
る。
これらの発光素子の出射光をそれぞれ異なる方向に投射
する投光レンズとから構成することができる。複数の投
射光ビームをそれぞれ複数の発光素子で発光させている
から，各投射光ビームの強度を大きくすることができ，
したがって用紙からの反射光強度も大きくなるから，受
光信号のレベルが高くなり安定な判別動作が可能とな
る。
実施例の説明 以下この発明を複写機で用いられる原稿サイズ判別装
置に適用した実施例について詳述する。
置に適用した実施例について詳述する。
第１図において，複写機10の内部の適所に原稿サイズ
判別用フォトセンサ20が配置されている。複写機10はそ
の上面がガラス板11で覆われ，このガラス板11上の所定
位置に，種々のサイズの複写すべき原稿12が置かれる。
フォトセンサ20はガラス板11上の原稿12が置かれる場所
内の異なる位置Pa,Pb,Pc,Pdに向って複数（この実施例
では４個）の光ビームを投射し，そのガラス板11または
原稿12からの反射光を受光することによって，原稿サイ
ズを判別する，または判別のための検知信号を出力す
る。
判別用フォトセンサ20が配置されている。複写機10はそ
の上面がガラス板11で覆われ，このガラス板11上の所定
位置に，種々のサイズの複写すべき原稿12が置かれる。
フォトセンサ20はガラス板11上の原稿12が置かれる場所
内の異なる位置Pa,Pb,Pc,Pdに向って複数（この実施例
では４個）の光ビームを投射し，そのガラス板11または
原稿12からの反射光を受光することによって，原稿サイ
ズを判別する，または判別のための検知信号を出力す
る。
原稿サイズ判別用フォトセンサ20の構成例が第２図に
示されている。フォトセンサ20はケース29を有し，この
ケース29内にマルチビーム光源21,結像レンズ22および
受光素子アレイ23が配置，固定されている。マルチビー
ム光源21は，発光素子，たとえば赤外光を含む光を発生
する発光ダイオード24と，その上方に配置され，発光ダ
イオード24の出射光を４つの光ビームに分け，これらの
光ビームをコリメートした上でそれぞれ異なる位置に向
けて投射するオフアキシト・マイクロ・フレネル・レン
ズ・アレイ25とから構成される。受光素子アレイ23は多
くの受光素子を備えている。この実施例では４個の受光
素子のみが用いられる。もちろん受光素子アレイ23には
使用する個数の受光素子のみを配列してもよいのはいう
までもない。結像レンズ22は，後述するように，上記投
射光ビームの主に原稿12からの拡散反射光（乱反射光）
を対応する受光素子上に結像させるためのものである。
ケース29の上面には，マルチビーム光源21および結像レ
ンズ22の上方の位置にそれぞれ可視光カットフィルタ2
6,27が設けられている。この実施例では原稿サイズ判別
のために赤外光が用いられる。
示されている。フォトセンサ20はケース29を有し，この
ケース29内にマルチビーム光源21,結像レンズ22および
受光素子アレイ23が配置，固定されている。マルチビー
ム光源21は，発光素子，たとえば赤外光を含む光を発生
する発光ダイオード24と，その上方に配置され，発光ダ
イオード24の出射光を４つの光ビームに分け，これらの
光ビームをコリメートした上でそれぞれ異なる位置に向
けて投射するオフアキシト・マイクロ・フレネル・レン
ズ・アレイ25とから構成される。受光素子アレイ23は多
くの受光素子を備えている。この実施例では４個の受光
素子のみが用いられる。もちろん受光素子アレイ23には
使用する個数の受光素子のみを配列してもよいのはいう
までもない。結像レンズ22は，後述するように，上記投
射光ビームの主に原稿12からの拡散反射光（乱反射光）
を対応する受光素子上に結像させるためのものである。
ケース29の上面には，マルチビーム光源21および結像レ
ンズ22の上方の位置にそれぞれ可視光カットフィルタ2
6,27が設けられている。この実施例では原稿サイズ判別
のために赤外光が用いられる。
オフアキシス・マイクロ・フレネル・レンズ・アレイ
25の構成例が第３図に示されている。このレンズ・アレ
イ25は複数個（この実施例では４個）のオフアキシス・
マイクロ・フレネル・レンズ（以下オフアキシスMFLと
略す）25a,25b,25c,25dを所定配置に配列したものであ
る。オフアキシスMFLは第６図に示すように，そこに形
成された不等間隔グレーティングの形状に応じて入射光
ビームを所望の方向に偏向するとともに，拡散光をコリ
メートする（コリメート光を集光することもできる）機
能をもつものである。このようなオフアキシスMFL25a〜
25dは，たとえば第５図に示すように，マイクロ・フレ
ネル・レンズの一部を切取ったグレーティング・パター
ンをもつ。第３図に示すオフアキシスMFLアレイ25を用
いて，発光素子24の出射光ビームを４つに分割しかつコ
リメートして，第４図に示すように，一列状に配列され
たビーム・スポットPa,Pb,Pc,Pdをガラス板11上につく
ることができる。P0は発光素子24の位置を示す。
25の構成例が第３図に示されている。このレンズ・アレ
イ25は複数個（この実施例では４個）のオフアキシス・
マイクロ・フレネル・レンズ（以下オフアキシスMFLと
略す）25a,25b,25c,25dを所定配置に配列したものであ
る。オフアキシスMFLは第６図に示すように，そこに形
成された不等間隔グレーティングの形状に応じて入射光
ビームを所望の方向に偏向するとともに，拡散光をコリ
メートする（コリメート光を集光することもできる）機
能をもつものである。このようなオフアキシスMFL25a〜
25dは，たとえば第５図に示すように，マイクロ・フレ
ネル・レンズの一部を切取ったグレーティング・パター
ンをもつ。第３図に示すオフアキシスMFLアレイ25を用
いて，発光素子24の出射光ビームを４つに分割しかつコ
リメートして，第４図に示すように，一列状に配列され
たビーム・スポットPa,Pb,Pc,Pdをガラス板11上につく
ることができる。P0は発光素子24の位置を示す。
第７図から第11図は上記のフォトセンサ20を用いて原
稿サイズを判別するための原理を示すものである。
稿サイズを判別するための原理を示すものである。
上述したように，発光素子24から出射された広がる光
はオフアキシスMFLアレイ25によって４つの光ビームに
分割され，かつコリメートされて，適当な面積のビーム
・スポットPa〜Pdをもってガラス板11または原稿12に照
射される。
はオフアキシスMFLアレイ25によって４つの光ビームに
分割され，かつコリメートされて，適当な面積のビーム
・スポットPa〜Pdをもってガラス板11または原稿12に照
射される。
原稿12に照射された光は，第８図に示すように，原稿
12によって拡散的に反射される。すなわち，原稿12上の
スポットの輝度はどの方向からみてもほぼ一定である。
これに対して，ガラス板11の表面および裏面における反
射は鏡面反射に近く，第９図に示すように，入射角αと
等しい反射角αをもつ反射光（正反射光）の成分が大き
くなる。
12によって拡散的に反射される。すなわち，原稿12上の
スポットの輝度はどの方向からみてもほぼ一定である。
これに対して，ガラス板11の表面および裏面における反
射は鏡面反射に近く，第９図に示すように，入射角αと
等しい反射角αをもつ反射光（正反射光）の成分が大き
くなる。
受光素子アレイ23は，ガラス面11からの正反射光を受
光しない位置に配置される。これにより，受光素子アレ
イ23の４個の受光素子PDa〜PDdは原稿12からの拡散光を
検出てきることになる。
光しない位置に配置される。これにより，受光素子アレ
イ23の４個の受光素子PDa〜PDdは原稿12からの拡散光を
検出てきることになる。
結像レンズ22は，原稿12からの微弱な拡散光を集光
し，各ビーム・スポットPa,Pb,Pc,Pdからの拡散反射光
を受光素子アレイ23のそれぞれ対応する受光素子PDa,PD
b,PDc,PDd上に結像させる働きをする。
し，各ビーム・スポットPa,Pb,Pc,Pdからの拡散反射光
を受光素子アレイ23のそれぞれ対応する受光素子PDa,PD
b,PDc,PDd上に結像させる働きをする。
この実施例は４つの光ビーム・スポットPa〜Pdからの
拡散反射光を用いて,A5,B5,B5R,A4,A4R,B4およびA3の７
種類の原稿サイズを判別するものである。B5RとA4Rは他
のA5〜A3とは縦と横の配置が逆になっている。ガラス板
11上において，これらの各サイズの原稿を置く位置はあ
らかじめ定められているので，原稿位置との関係で各ビ
ーム・スポットPa〜Pdが第10図に示すような位置に形成
されるようにマルチビーム光源21が調整される。
拡散反射光を用いて,A5,B5,B5R,A4,A4R,B4およびA3の７
種類の原稿サイズを判別するものである。B5RとA4Rは他
のA5〜A3とは縦と横の配置が逆になっている。ガラス板
11上において，これらの各サイズの原稿を置く位置はあ
らかじめ定められているので，原稿位置との関係で各ビ
ーム・スポットPa〜Pdが第10図に示すような位置に形成
されるようにマルチビーム光源21が調整される。
第11図は置かれた原稿のサイズと，原稿からの拡散反
射光を受光する受光素子PDa〜PDdの出力との関係を示す
ものである。受光素子PDa〜PDdの受光信号はそれぞれ適
当なしきい値でレベル弁別され,LレベルまたはＨレベル
の２値信号に変換される。Ｌレベルは原稿を検知してい
ない状態を,Hレベルは原稿を検知している状態をそれぞ
れ表わす。４個の受光素子PDa〜PDdの出力信号のレベル
の組合せに応じてこれらの原稿サイズが判別されること
が容易に理解できよう。原稿の判別処理は論理回路また
はCPUによって行なうことができる。A5サイズの原稿は
受光素子PDa〜PDdの出力信号のみでは原稿なしの場合と
識別できないが，原稿なしの場合には複写機の蓋が閉じ
られないこと，または原稿なしの場合にはコピー実行ボ
タンが押されないことから，蓋の開閉検知信号またはコ
ピー実行ボタンの押下入力信号との組合せによってA5サ
イズの判別が行なえる。
射光を受光する受光素子PDa〜PDdの出力との関係を示す
ものである。受光素子PDa〜PDdの受光信号はそれぞれ適
当なしきい値でレベル弁別され,LレベルまたはＨレベル
の２値信号に変換される。Ｌレベルは原稿を検知してい
ない状態を,Hレベルは原稿を検知している状態をそれぞ
れ表わす。４個の受光素子PDa〜PDdの出力信号のレベル
の組合せに応じてこれらの原稿サイズが判別されること
が容易に理解できよう。原稿の判別処理は論理回路また
はCPUによって行なうことができる。A5サイズの原稿は
受光素子PDa〜PDdの出力信号のみでは原稿なしの場合と
識別できないが，原稿なしの場合には複写機の蓋が閉じ
られないこと，または原稿なしの場合にはコピー実行ボ
タンが押されないことから，蓋の開閉検知信号またはコ
ピー実行ボタンの押下入力信号との組合せによってA5サ
イズの判別が行なえる。
ビーム・スポットPa〜Pdの位置を変更することによ
り,4つの光ビームで最大16種類の原稿サイズの判別が可
能である。ビーム・スポットの数を増加させることによ
りより多くの種類の大きさ判別が可能となる。
り,4つの光ビームで最大16種類の原稿サイズの判別が可
能である。ビーム・スポットの数を増加させることによ
りより多くの種類の大きさ判別が可能となる。
上述したオフアキシスMFLアレイ25は種々の方法によ
って作製することができる。たとえば，電子ビーム描画
法により電子ビーム・レジスト上にオフアキシスMFLア
レイのパターンを描画し，電子ビーム・レジストを現像
する。このようにして得られた電子ビーム・レジスト残
膜によるオフアキシスMFLアレイ・パターンから電鋳法
等によりスタンパを作成する。このスタンパを用いて樹
脂成形法，転写法等によりオフアキシスMFLアレイを安
価に多数複製することが可能となる。
って作製することができる。たとえば，電子ビーム描画
法により電子ビーム・レジスト上にオフアキシスMFLア
レイのパターンを描画し，電子ビーム・レジストを現像
する。このようにして得られた電子ビーム・レジスト残
膜によるオフアキシスMFLアレイ・パターンから電鋳法
等によりスタンパを作成する。このスタンパを用いて樹
脂成形法，転写法等によりオフアキシスMFLアレイを安
価に多数複製することが可能となる。
第12図はマルチビーム光源の他の例を示すものであ
る。このマルチビーム光源21は発光素子アレイ31とその
上方に配置された投光レンズ32とから構成されている。
発光素子アレイ31は複数の（この実施例では４個の）発
光素子31a〜31dを含む。これらの発光素子は発光ダイオ
ードまたはレーザ・ダイオードである。投光レンズ32と
しては通常のバルク凸レンズが用いられる。投光レンズ
32は各発光素子31a〜31dの出射光をコリメートして，ガ
ラス板11または原稿12の面にスポットPa〜Pdを形成す
る。原稿サイズの判別が可能となる位置にスポットPa〜
Pdが形成されるように，発光素子31a〜31d,投光レンズ3
2等の配置が決定されている。
る。このマルチビーム光源21は発光素子アレイ31とその
上方に配置された投光レンズ32とから構成されている。
発光素子アレイ31は複数の（この実施例では４個の）発
光素子31a〜31dを含む。これらの発光素子は発光ダイオ
ードまたはレーザ・ダイオードである。投光レンズ32と
しては通常のバルク凸レンズが用いられる。投光レンズ
32は各発光素子31a〜31dの出射光をコリメートして，ガ
ラス板11または原稿12の面にスポットPa〜Pdを形成す
る。原稿サイズの判別が可能となる位置にスポットPa〜
Pdが形成されるように，発光素子31a〜31d,投光レンズ3
2等の配置が決定されている。
この実施例のものは投光レンズ32としてバルク凸レン
ズを用いているので上述のオフアキシスMFLアレイに比
べて出射光の効率が高いという特徴をもつ。また，複数
の発光素子を設けているので,1つの発光素子の出力光を
複数に分割する場合に比べて投光ビームの輝度が高ま
り，受光素子に受光される信号のレベルが高くなって安
定な検出動作が確保できるとともに，高出力の光源が不
要となる。さらに，発光素子アレイと投光レンズとをモ
ールド一体成形することが可能であり，これにより組立
てが容易となる。
ズを用いているので上述のオフアキシスMFLアレイに比
べて出射光の効率が高いという特徴をもつ。また，複数
の発光素子を設けているので,1つの発光素子の出力光を
複数に分割する場合に比べて投光ビームの輝度が高ま
り，受光素子に受光される信号のレベルが高くなって安
定な検出動作が確保できるとともに，高出力の光源が不
要となる。さらに，発光素子アレイと投光レンズとをモ
ールド一体成形することが可能であり，これにより組立
てが容易となる。
第13図は受光部を１個の受光素子33によって構成した
例を示している。投射光ビームのすべてのスポットPa〜
Pdからの拡散反射光が結像レンズ22を経て受光素子33に
受光される。
例を示している。投射光ビームのすべてのスポットPa〜
Pdからの拡散反射光が結像レンズ22を経て受光素子33に
受光される。
マルチビーム光源21からの４つの投射光ビームの強度
（便宜的に，これらもまたスポットと同じ信号Pa〜Pdを
用いて表わす）は，異なる値に設定されている。たとえ
ばＰを一定値として， Pa＝Ｐ Pb3P Pc＝5P Pd＝7P になるように設定されている。
（便宜的に，これらもまたスポットと同じ信号Pa〜Pdを
用いて表わす）は，異なる値に設定されている。たとえ
ばＰを一定値として， Pa＝Ｐ Pb3P Pc＝5P Pd＝7P になるように設定されている。
これにより，第14図に示すように，ガラス板11上に置
かれた原稿12のサイズに応じて受光素子33で得られる受
光信号PFのレベルが異なるものとなる。したがって，受
光信号PFを６種類の異なるしきい値でレベル弁別すれ
ば，原稿サイズの判別結果が得られる。第14図におい
て,Kは原稿有の場合と比較して得られる原稿が無い場合
における受光信号のレベル・ダウン比,K0は他の要因に
よる光パワーのロスを表わす係数である。
かれた原稿12のサイズに応じて受光素子33で得られる受
光信号PFのレベルが異なるものとなる。したがって，受
光信号PFを６種類の異なるしきい値でレベル弁別すれ
ば，原稿サイズの判別結果が得られる。第14図におい
て,Kは原稿有の場合と比較して得られる原稿が無い場合
における受光信号のレベル・ダウン比,K0は他の要因に
よる光パワーのロスを表わす係数である。
マルチビーム光源21から出射される４つの投射光ビー
ムの強度をそれぞれ異なる値に設定することは種々のや
り方で行なうことができる。マルチビーム光源21が第３
図に示すようなオフアキシスMLFアレイ25を含むもので
あるときには，それを構成するオフアキシスMFL25a〜25
dの回折効率を調整すればよい。たとえば第16図に示す
ようなブレーズド回折格子においては，第15図に示すよ
うにその格子厚Ｈに応じて回折効率が変わる。しがっ
て，オフアキシスMFL25a〜25dのフレネル・レンズ・パ
ターンを構成する格子の厚さをそれぞれ異なる値に設定
して上述のような相互に異なる投射光ビーム強度を実現
することができる。
ムの強度をそれぞれ異なる値に設定することは種々のや
り方で行なうことができる。マルチビーム光源21が第３
図に示すようなオフアキシスMLFアレイ25を含むもので
あるときには，それを構成するオフアキシスMFL25a〜25
dの回折効率を調整すればよい。たとえば第16図に示す
ようなブレーズド回折格子においては，第15図に示すよ
うにその格子厚Ｈに応じて回折効率が変わる。しがっ
て，オフアキシスMFL25a〜25dのフレネル・レンズ・パ
ターンを構成する格子の厚さをそれぞれ異なる値に設定
して上述のような相互に異なる投射光ビーム強度を実現
することができる。
また，第12図に示すようにマルチビーム光源21が複数
の発光素子31a〜31dを含む場合には，各発光素子31a〜3
1dを駆動する電流を調整して投射光ビーム強度を所望の
値に設定できる。
の発光素子31a〜31dを含む場合には，各発光素子31a〜3
1dを駆動する電流を調整して投射光ビーム強度を所望の
値に設定できる。
上述のように受光素子を１個にすることにより，光軸
合わせを含むフォトセンサ20の位置調整が容易となると
ともに低廉化を図ることができる。
合わせを含むフォトセンサ20の位置調整が容易となると
ともに低廉化を図ることができる。
第17図はマルチビーム光源のさらに他の例を示すもの
である。マルチビーム光源21は発光素子24と，その出射
光をコリメートするレンズ35と，さらにその上方に配置
されたグレーティング36とから構成されている。レンズ
35を出射する平行光がグレーティング36に入射するとグ
レーティングからは０次の光に加えて±１次,2次等の高
次回折光が生じる。そこで,0次，±１次，±２次の回折
光を用いることによりガラス板11上に５個のスポットを
形成することができる。第10図との対比でいうと，−２
次，−１次,0次および＋２次回折光がスポットPd,Pc,
Pb,Paとなる。＋１次の回折光は用いなくてもよい。グ
レーティング36の周期を適当に設定すれば，グレーティ
ング36とガラス板11との間の距離を100mmとして，各回
折光スポット間の距離を25mm程度にすることが容易に可
能である。
である。マルチビーム光源21は発光素子24と，その出射
光をコリメートするレンズ35と，さらにその上方に配置
されたグレーティング36とから構成されている。レンズ
35を出射する平行光がグレーティング36に入射するとグ
レーティングからは０次の光に加えて±１次,2次等の高
次回折光が生じる。そこで,0次，±１次，±２次の回折
光を用いることによりガラス板11上に５個のスポットを
形成することができる。第10図との対比でいうと，−２
次，−１次,0次および＋２次回折光がスポットPd,Pc,
Pb,Paとなる。＋１次の回折光は用いなくてもよい。グ
レーティング36の周期を適当に設定すれば，グレーティ
ング36とガラス板11との間の距離を100mmとして，各回
折光スポット間の距離を25mm程度にすることが容易に可
能である。
このようなマルチビーム光源は，その構成要素が１個
の発光素子，レンズ，グレーティングであるから構成が
簡素となるという特徴をもつ。
の発光素子，レンズ，グレーティングであるから構成が
簡素となるという特徴をもつ。
第１図は複写機内に原稿サイズ判別用フォトセンサが内
蔵されている様子を示す一部切欠き斜視図である。 第２図は原稿サイズ判別用フォトセンサの構成を示す一
部切欠き拡大斜視図である。 第３図はオフアキシス・マイクロ・フレネル・レンズ・
アレイを示す平面図，第４図はそれによって形成される
投射光ビーム・スポットを示す図，第５図はオフアキシ
ス・マイクロ・フレネル・レンズがマイクロ・フレネル
・レンズから切り出される様子を示す図，第６図はオフ
アキシス・マイクロ・フレネル・レンズの作用を示す斜
視図である。 第７図から第11図は原稿サイズ判別原理を示すもので，
第７図は投光，受光光学系の構成図，第８図は原稿面か
らの拡散反射の様子を示す図，第９図はガラス面からの
正反射の様子を示す図，第10図はビーム・ツポット位置
と各種原稿サイズとの関係を示す図，第11図は受光素子
の出力信号に基づく原稿サイズ判別論理を示すものであ
る。 第12図はマルチビーム光源の他の例を示す構成図であ
る。 第13図は受光系の他の例を示す構成図，第14図はこの例
における原稿サイズ判別論理を示すもの，第15図は格子
厚と回折効率との関係を示すグラフ，第16図はブレーズ
ド・グレーティングの断面図である。 第17図はマルチビーム光源のさらに他の例を示す構成図
である。 第18図および第19図は従来例を示す斜視図である。 10……複写機， 11……ガラス板， 12……原稿， 20……原稿サイズ判別用フォトセンサ， 21……マルチビーム光源， 22……結像レンズ， 23……受光素子アレイ， 24……発光素子， 25……オフアキシス・マイクロ・フレネル・レンズ・ア
レイ， 25a〜25d……オフアキシス・マイクロ・フレネル・レン
ズ， 31……発光素子アレイ， 31a〜31d……発光素子， 32……投光レンズ， 33……受光素子， 36……グレーティング， PDa〜PDd……受光素子， Pa〜Pd……投射光ビーム・スポット。
蔵されている様子を示す一部切欠き斜視図である。 第２図は原稿サイズ判別用フォトセンサの構成を示す一
部切欠き拡大斜視図である。 第３図はオフアキシス・マイクロ・フレネル・レンズ・
アレイを示す平面図，第４図はそれによって形成される
投射光ビーム・スポットを示す図，第５図はオフアキシ
ス・マイクロ・フレネル・レンズがマイクロ・フレネル
・レンズから切り出される様子を示す図，第６図はオフ
アキシス・マイクロ・フレネル・レンズの作用を示す斜
視図である。 第７図から第11図は原稿サイズ判別原理を示すもので，
第７図は投光，受光光学系の構成図，第８図は原稿面か
らの拡散反射の様子を示す図，第９図はガラス面からの
正反射の様子を示す図，第10図はビーム・ツポット位置
と各種原稿サイズとの関係を示す図，第11図は受光素子
の出力信号に基づく原稿サイズ判別論理を示すものであ
る。 第12図はマルチビーム光源の他の例を示す構成図であ
る。 第13図は受光系の他の例を示す構成図，第14図はこの例
における原稿サイズ判別論理を示すもの，第15図は格子
厚と回折効率との関係を示すグラフ，第16図はブレーズ
ド・グレーティングの断面図である。 第17図はマルチビーム光源のさらに他の例を示す構成図
である。 第18図および第19図は従来例を示す斜視図である。 10……複写機， 11……ガラス板， 12……原稿， 20……原稿サイズ判別用フォトセンサ， 21……マルチビーム光源， 22……結像レンズ， 23……受光素子アレイ， 24……発光素子， 25……オフアキシス・マイクロ・フレネル・レンズ・ア
レイ， 25a〜25d……オフアキシス・マイクロ・フレネル・レン
ズ， 31……発光素子アレイ， 31a〜31d……発光素子， 32……投光レンズ， 33……受光素子， 36……グレーティング， PDa〜PDd……受光素子， Pa〜Pd……投射光ビーム・スポット。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山下 牧 京都府京都市右京区花園土堂町10番地 立石電機株式会社内 (56)参考文献 特開 平１−318905（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−183639（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−155904（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−78849（ＪＰ，Ａ)
Claims (4)
- 【請求項１】発光素子と，分割された光ビームの少なく
とも一部が偏向するように上記発光素子の出射光を複数
の光ビームに分割する光ビーム分割手段とを備え，上記
複数の光ビームを判別すべき用紙等の大きさに応じてそ
れぞれ異なる場所に投射するマルチビーム光源， 上記複数の光ビームに関する判別すべき用紙等からの複
数の反射光ビームをそれぞれ受光するための複数の受光
素子， 上記複数の反射光ビームを対応する上記受光素子に導く
結像光学系，ならびに上記マルチビーム光源，複数の受
光素子および結像光学系を内蔵したケース，を備えた用
紙等の大きさの判別装置。 - 【請求項２】上記マルチビーム光源が，発光素子，およ
びこの発光素子の出射光から０次および高次の回折光を
生じさせるグレーティングを含んでいる請求項１に記載
の用紙等の大きさの判別装置。 - 【請求項３】それぞれ異なる光強度をもつ複数の光ビー
ムを判別すべき用紙等の大きさに応じてそれぞれ異なる
場所に投射するマルチビーム光源，および 上記複数の光ビームに関する判別すべき用紙等からの複
数の反射光ビームを受光するための受光手段を備え， 上記受光手段から得られる受光信号のレベルを複数のし
きい値レベルでレベル弁別することにより用紙等の大き
さを判別することを特徴とする用紙等の大きさの判別装
置。 - 【請求項４】上記マルチビーム光源が，発光素子と，こ
の発光素子の出射光を複数に分割しかつそれぞれ異なる
方向に偏向させる複数のオフアキシス・フレネル・レン
ズを含むオフアキシス・フレネル・レンズ・アレイとか
ら構成される請求項１または３に記載の用紙等の大きさ
の判別装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1313419A JP2682176B2 (ja) | 1989-12-04 | 1989-12-04 | 用紙等の大きさの判別装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1313419A JP2682176B2 (ja) | 1989-12-04 | 1989-12-04 | 用紙等の大きさの判別装置 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12286897A Division JPH1082618A (ja) | 1997-04-28 | 1997-04-28 | マルチビーム・フォトセンサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03175305A JPH03175305A (ja) | 1991-07-30 |
| JP2682176B2 true JP2682176B2 (ja) | 1997-11-26 |
Family
ID=18041067
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1313419A Expired - Fee Related JP2682176B2 (ja) | 1989-12-04 | 1989-12-04 | 用紙等の大きさの判別装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2682176B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5313262A (en) * | 1992-09-30 | 1994-05-17 | Imra America, Inc. | Systems and methods for object detection using beam widening optics |
| JP5023375B2 (ja) * | 2007-05-21 | 2012-09-12 | 株式会社リコー | 光センサ及び画像形成装置 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61156111A (ja) * | 1984-12-28 | 1986-07-15 | Ricoh Co Ltd | 複写機 |
| JPH0616147B2 (ja) * | 1986-03-26 | 1994-03-02 | チノン株式会社 | カメラ |
-
1989
- 1989-12-04 JP JP1313419A patent/JP2682176B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03175305A (ja) | 1991-07-30 |
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Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080808 Year of fee payment: 11 |
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