JP3008501B2 - 用紙等の大きさの判別装置およびマルチビームフォトセンサ - Google Patents

用紙等の大きさの判別装置およびマルチビームフォトセンサ

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JP3008501B2 JP2413996A JP41399690A JP3008501B2 JP 3008501 B2 JP3008501 B2 JP 3008501B2 JP 2413996 A JP2413996 A JP 2413996A JP 41399690 A JP41399690 A JP 41399690A JP 3008501 B2 JP3008501 B2 JP 3008501B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】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,およびマルチビームフォトセンサに関する。
【0002】
【従来の技術】複写機に設けられる従来の原稿サイズ判
別装置には,光電センサを用いてプレスキャンするタイ
プと,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。
【0003】光電センサを用いてプレスキャンするタイ
プは,複写機の内部に可動アームが設けられ,このアー
ムに多数の反射形光電センサが取付けられている。複写
動作の前に可動アームが移動して光電センサによってガ
ラス板上の原稿が走査され(プレスキャン),このとき
の光電センサの出力信号に基づいて原稿のサイズが判別
される。
【0004】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。
【0005】複写機の上蓋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)を内蔵するタイプは,
ガラス板の上に原稿が置かれ上蓋が閉じられると,各近
接スイッチ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の検出信号に基づ
いて原稿サイズを判定する。
【0006】このタイプのものはプレスキャン・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。
【0007】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。
【0008】これらの問題を解決するために出願人はマ
ルチビーム光源を用いた用紙等の判別装置を提案した
(特願平1−313419号)。この判別装置は,マルチビー
ム光源を用いて判別すべき用紙の大きさに応じてそれぞ
れ異なる場所に複数の光ビームを投射し,複数の光ビー
ムの用紙からの複数の反射光を結像光学系を用いてそれ
ぞれ結像し,複数の受光素子によって対応する反射光を
受光する。複数の受光素子からの受光信号の組合わせに
基づいて用紙等の大きさを判別するものである。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】図7は上記先願の用紙
等の判別装置における光学系を示すものである。図7に
おいてマルチビーム光源によって投射される光ビームの
ビーム・スポットが符号C01〜C05により示されてい
る。これらのビーム・スポットC01〜C05の反射光が結
像レンズ40によって集光されて形成される結像点が符号
11〜C15によって示されている。
【0010】結像レンズ40の光軸上における,ビーム・
スポットと結像レンズ40との間の距離をa,結像レンズ
40とその結像点との間の距離をb,結像レンズ40の焦点
距離をfとすると,以下の結像公式が成立する。
【0011】
【数1】 (1/a)+(1/b)=(1/f) 式(1)
【0012】上記の結像公式は結像レンズ40の光軸付近
に生じるビーム・スポットC01およびC02についてはほ
ぼあてはまる。しかしながらビーム・スポットC03〜C
05のようにビーム・スポットが結像レンズ40の光軸から
ずれるにしたがって,それらの結像点C13〜C15は式
(1) によって定まる結像位置からずれていく。
【0013】したがって,すべてのビーム・スポット
を,結像レンズ40の焦点面を含み,その光軸に垂直な平
面内に配置された受光素子によって受光しようとする
と,ビーム・スポットが光軸から外れるほどぼけが生じ
る。
【0014】たとえば,図8に示すように光軸から遠く
離れたビーム・スポットC0 の上記平面内における像S
はかなりぼけて広がりを生じている。
【0015】このぼけはビーム・スポットが結像レンズ
40の光軸からずれているほど大きくなり,対応する受光
素子以外の他の受光素子にも入射するため用紙判別の精
度が低下する。
【0016】また反射ビーム光のうちの一部の光のみが
対応する受光素子に入射するので,受光効率が低くな
る。
【0017】この発明は,検出精度および検出効率の高
い用紙等の大きさ判別装置を提供することを目的とす
る。
【0018】この発明はまた,検出精度および検出効率
の高いマルチビームフォトセンサを提供することを目的
とする。
【0019】
【課題を解決するための手段】この発明による用紙等の
大きさ判別装置は,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,判別すべき用紙からの複数の反射光ビームを
それぞれ結像するための結像光学系,および判別すべき
用紙から反射しかつ上記結像光学系によって結像された
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
光素子を備え,上記複数の受光素子が結像光学系の光軸
からずれるにしたがって結像光学系に近づくような位置
に配置されていることを特徴とする。
【0020】上記複数の受光素子を光軸からずれるにし
たがって結像光学系に近づく位置に支持するためにそれ
ぞれ高さの異なる受光素子の支持部材を設けることが好
ましい。
【0021】また上記受光素子から出力される受光信号
に基づいて用紙等の大きさを判別する手段を備えるとよ
い。
【0022】この発明によるマルチビームフォトセンサ
は,複数の光ビームを検出領域内のそれぞれ異なる場所
に投射するマルチビーム光源,検出領域内の物体からの
複数の反射光ビームをそれぞれ結像するための結像光学
系,および検出領域内の物体から反射しかつ上記結像光
学系によって結像された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を備え,上記複数の受光
素子が結像光学系の光軸からずれるにしたがって結像光
学系に近づくような位置に配置されていることを特徴と
する。
【0023】
【作用】この発明による用紙等の大きさの判別装置にお
いては,マルチビーム光源によって,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複数の光ビーム
が投射される。用紙等からの反射光が結像光学系によっ
て結像され,対応する複数の受光素子で受光される。
【0024】置かれた用紙等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が判別される。
【0025】受光素子の受光の有無は,受光素子の出力
信号を所定のしきい値レベルでレベル弁別することによ
り行なわれる。
【0026】複数の受光素子は光軸からずれるにしたが
って結像光学系に近づく位置に配置されているから,用
紙等からの反射光は対応する受光素子の受光面上で丁度
結像し,ぼけることなく受光素子に受光される。
【0027】この発明によるマルチビームフォトセンサ
においても,複数の受光素子は光軸からずれるにしたが
って結像光学系に近づく位置に配置されているから,検
出領域内の物体からの反射光は対応する受光素子の受光
面上で丁度結像し,ぼけることなく受光素子に受光され
る。
【0028】
【実施例】この発明を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。
【0029】図1は,この発明による原稿サイズ判別装
置の構成例を示す斜視図,図2は原稿サイズ判別装置の
側面図である。
【0030】透明な原稿台30の下側に投光器10および受
光器20が配置されている。原稿台30上の所定位置に,種
々のサイズの原稿が置かれる。投光器10は原稿台30上の
原稿が置かれる場所内の異なる位置P1 ,P2 ,P3
4 に向って複数(この実施例では4個)の光ビームを
投射する。受光器20は,その原稿台または原稿からの反
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出信号を出力する。
【0031】受光器20にはフォトダイオード21〜24およ
び結像レンズ25(たとえば径20mm,焦点距離18mm)が含
まれている。
【0032】原稿サイズの判別原理は次のとおりであ
る。
【0033】投光器10から投射される4つのコリメート
光は適当な面積のビーム・スポットP1 〜P4 をもって
原稿台30または原稿31に照射される。
【0034】原稿31に照射された光は,図4に示すよう
に,原稿31によって拡散的に反射される。すなわち,原
稿31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,原稿台30の表面および裏面にお
ける反射は鏡面反射に近く,図5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。
【0035】フォトダイオード21〜24は原稿台30からの
正反射光を受光しない位置に配置され,原稿31からの拡
散光を検出する。
【0036】図3に拡大して示すように,フォトダイオ
ード21〜24は,結像レンズ25の光軸からずれるにしたが
って結像レンズ25に近づくように,フォトダイオード24
を除いて,それぞれ異なる高さの支持台21a〜23a上に
支持されている。すなわち,フォトダイオード21〜24
は,原稿31からの拡散光が結像レンズ25によって結像さ
れる位置に置かれ,結像したスポット光を受光する。
【0037】このためフォトダイオード21〜24はそれぞ
れぼけが生じていない反射拡散光ビームを受光すること
となり,対応する反射拡散光ビームのみを受光する。し
たがって特定のフォトダイオードにはそのフォトダイオ
ードに対応する反射拡散光ビームのみが入射し,他のフ
ォトダイオードに入射しなくなる。
【0038】この実施例は4つの光ビーム・スポットP
1 〜P4 からの拡散反射ビーム光を用いて,B5,B5
R,A4,A4R,F4,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。F4はA4と幅が同じ
で長さがA4よりも長いサイズである。B5RとA4R
は他のA5〜A3とは縦と横の配置が逆になっているも
のである。原稿台30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P1 〜P4 が図6に示
すような位置に形成されるように投光器10が調整され
る。
【0039】4つの光ビーム・スポットP1 〜P4 から
の拡散反射ビーム光のうち原稿サイズに応じてフォトダ
イオード21〜24によって受光されるものと受光されない
ものがあるので,これにより複数種類の原稿サイズを判
別することができる。すなわち,フォトダイオード21〜
24の受光信号を適当なしきい値でレベル弁別することに
より得られる2値信号の組合せに基づいて原稿サイズの
判別ができる。
【0040】ビーム・スポットP1 〜P4 の位置の変更
またはビーム・スポットの数を増加させることにより多
くの種類の大きさの判別が可能となる。
【0041】
【発明の効果】この発明の用紙等の大きさの判別装置に
よると,判別すべき用紙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が,光軸からずれ
るにしたがって,結像光学系に近づく位置に配置されて
いる。
【0042】受光素子は対応する反射光ビームがぼけな
いような位置(高さ)に調整されているので,特定のフ
ォトダイオードにはそのフォトダイオードに対応する反
射拡散光ビームのみが入射し,他のフォトダイオードに
入射しなくなる。
【0043】このために高精度かつ高効率の用紙等の大
きさ判別装置が実現する。
【0044】この発明のマルチビームフォトセンサにお
いても,複数の受光素子が光軸からずれるにしたがって
結像光学系に近づく位置に配置されているので,検出領
域内の物体からの反射光はぼけることなく対応する受光
素子にそれぞれ正しく入射し,高精度かつ高効率の物体
またはその大きさの判別,認識等が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】原稿サイズ判別装置の構成を示す斜視図であ
る。
【図2】原稿サイズ判別装置の構成を示す側面図であ
る。
【図3】受光器を拡大したもので,その側面図である。
【図4】原稿面からの拡散反射の様子を示す図である。
【図5】原稿台からの正反射の様子を示す図である。
【図6】ビーム・スポット位置と各種原稿サイズとの関
係を示す図である。
【図7】物点位置と像点位置との関係を示す側面図であ
る。
【図8】結像レンズの光軸からずれた物点により結像レ
ンズの光軸付近の物点の結像面上にぼけが生じる様子を
示す側面図である。
【符号の説明】
10 投光器(マルチビーム光源) 20 受光器 21〜24 フォトダイオード 25 結像レンズ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高木 潤一 京都市右京区花園土堂町10番地 オムロ ン株式会社内 (56)参考文献 特開 平4−70503(JP,A) 特開 昭62−223734(JP,A) 特開 昭59−19938(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G03G 15/04 - 15/04 120 G03B 27/62 - 27/64 G01B 11/00 - 11/30 102

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 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, 判別すべき用紙からの複数の反射光ビームをそれぞれ結
    像するための結像光学系,および判別すべき用紙から反
    射しかつ上記結像光学系によって結像された複数の反射
    光ビームをそれぞれ受光するための複数の受光素子を備
    え, 上記複数の受光素子が結像光学系の光軸からずれるにし
    たがって結像光学系に近づくような位置に配置されてい
    ることを特徴とする用紙等の大きさの判別装置。
  2. 【請求項2】 複数の光ビームを検出領域内のそれぞれ
    異なる場所に投射するマルチビーム光源, 検出領域内の物体からの複数の反射光ビームをそれぞれ
    結像するための結像光学系,および検出領域内の物体か
    ら反射しかつ上記結像光学系によって結像された複数の
    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
    を備え, 上記複数の受光素子が結像光学系の光軸からずれるにし
    たがって結像光学系に近づくような位置に配置されてい
    ることを特徴とするマルチビームフォトセンサ。
JP2413996A 1990-12-26 1990-12-26 用紙等の大きさの判別装置およびマルチビームフォトセンサ Expired - Fee Related JP3008501B2 (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1311921C (zh) * 2005-05-20 2007-04-25 东北轻合金有限责任公司 防盗盖用可控强度的深冲铝合金薄板的加工方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN1311921C (zh) * 2005-05-20 2007-04-25 东北轻合金有限责任公司 防盗盖用可控强度的深冲铝合金薄板的加工方法

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