JP3469434B2 - 原稿検知装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複写機やスキャナ
ーやファクシミリ等に内蔵されている原稿検知センサ、
原稿サイズセンサ、原稿位置センサ等において使用され
る原稿検知装置にかかり、特に原稿を読み取る前に、原
稿の位置サイズ情報を正確に検出するのに好適な原稿検
知装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来技術においては、ＰＰＣ（Ｐｌａｉ
ｎ Ｐａｐｅｒ Ｃｏｐｙ）、ファクシミリ、スキャナ
ーなどの原稿読み取り部において、原稿読み取りを行う
場合、光走査を行う範囲や複写する紙を決めることを効
率よく、かつ自動で行うために、特開平５−５８５１１
号公報に記載のような原稿検知センサを用いたり、スキ
ャナーを１度走査させて原稿サイズを読みとるプレスキ
ヤンと呼ばれる方法により、原稿の大きさを判断するこ
とを行っている。

【０００３】しかし、特開平５−５８５１１号公報に記
載のような原稿検知センサは、１つのセンサで数点の情
報しか得られないため、他種類にわたる原稿の大きさを
判別するためには複数個のセンサを用いなければならな
いという問題点がある。また、プレスキヤンによる原稿
検知はファーストコピーが遅くなったり、ユーザがプレ
スキヤンを本当の複写動作と間違えて原稿を取り出して
しまう等の問題点がある。

【０００４】そこで、１個のセンサで多くの情報を取る
手投として、特開平６−２４２３９１号公報に記載の
「光走査型画像読み取り装置」に代表される光走査型の
センサが提案されている。次に、上記特開平６−２４２
３９１号公報に記載の「光走査型画像読み取り装置」の
動作について説明する。

【０００５】図２４は、特開平６−２４２３９１号公報
に記載の光走査型画像読み取り装置を複写機で使用する
場合の一例を示す構成図である。センサ本体は、光走査
手段としてのホログラムスキャナ２４３、穴あきミラー
２４２、光源としての半導体レーザ２４１、走査光検出
手段としての光検出器２４４とにより構成されている。

【０００６】以下にこのセンサの動作について説明す
る。半導体レーザ２４１から出射したレーザ光は穴あき
ミラー２４２の穴の部分を通過しホログラムスキャナ２
４３へ入射する。ホログラムスキャナ２４３はレーザ光
を回折させ、またモータにより回転しているため回折し
たレーザ光は原稿の載置されているコンタクトガラス２
４５上を円形に走査する。コンタクトガラス２４５上を
走査する光は原稿がない部分ではそのまま通過してしま
うが、原稿があるとそこで散乱を生じるためセンサ本体
に戻ってくる。戻ってきた光は、穴あきミラー２４２の
ミラー部で反射して光検知器２４４により検出される。

【０００７】この様にコンタクトガラス２４５上で原稿
がある部分は光検出器２４４により信号が検出され、原
稿がない部分は光検出器２４４からの信号が検出されな
いため、走査線内の原稿の有無を検出でき、さらに、光
を走査する場所を工夫することで原稿の大きさ、位置な
どの情報も取り出すことが可能である。

【０００８】しかし、このような再帰光学系を用いた、
光走査型の原稿センサでは、反射光の光強度により原稿
を判別しようとすると圧板閉じ時には圧板の信号も原稿
と同様に反射して検知するため、精度の高い原稿検知は
非常に難しいものとなる。

【０００９】そこで、反射光のセンサからの光路長を観
測し、原稿と圧板を区別して原稿エッジを判断すること
が考えられる。図２５は、代表的な距離検出方式である
非点収差法を用いた原稿原稿エッジ検出装置の説明図で
ある。通常の再帰光学系との違いは受光部分に非点収差
を発生させるための円筒レンズもしくはウェッジを挿入
し、２行２列の受光領域を持つ光検出器を有するところ
である。

【００１０】この動作について説明する。光源２５０よ
り出射された光は投光レンズ２５１を経てハーフミラ
ー、穴空きミラーもしくは部分反射ミラー２５２から成
る光分割素子により折りかえされ、光走査部２５３のミ
ラーに照射される。光走査部２５３のミラーで反射され
た光は、コンタクトガラス２５８上を走査する。ここま
では、通常の走査光学系と同様である。コンタクトガラ
ス２５８上を走査する光は、原稿もしくは圧板により散
乱・反射される。反射された光は受光レンズ２５４によ
り集光され、円筒レンズ２５６を介して、光検出器２５
５上に照射される。この時、光検出器２５５の受光素子
の前には円筒レンズ２５６あるいはウェッジが挿入され
ているため、反射した距離によりビーム形状が変化す
る。これは、挿入した円筒レンズ２５６あるいはウェッ
ジの方向により変化する。ここでは、円筒レンズ２５６
がＰＤの横方向に集光作用を持つように挿入されている
とする。

【００１１】このようにすると、ＰＤ上での横方向の焦
点距離が縦方向の焦点距搬より短くなり、同じ物体位置
においても像側では縦横に２つの焦点を持つようにな
る。この例では、縦よりも横方向が焦点位置がレンズ側
に近くなる。同様に像側においても物体側に２つの焦点
位置を持つため、ＰＤを像側として固定されている場
合、光路長が長い場合は縦方向が集光し横方向がぼけ
る。

【００１２】そのため、図２６の（ａ）のように横長の
楕円となり、光路長が短い場合は逆に図２６の（ｃ）の
ように縦長の楕円形状になる。その中間の距離において
は、横長の楕円から縦長の楕円へ滑らかに変化し、図２
６の（ｂ）のように円形の状態にもなる。

【００１３】非点収差法は、図２６に示すように２×２
の受光面を使い、（Ａｌ＋Ａ２）−（Ｂｌ＋Ｂ２）とい
う演算結果により距離検知を行う。たとえば、図２５に
おける圧板と原稿の中間の距離で、図２６の（ｂ）のよ
うに円形のど−ムになるように光学系を調整すると光走
査による（Ａｌ＋Ａ２）−（Ｂｌ＋Ｂ２）の演算信号は
図２７の（ａ）に示すような信号になる。

【００１４】図２７の（ａ）に示す信号を所定の閾値レ
ベルにより２値化すると、図２７の（ｂ）のように圧板
部分を除いた原稿部分だけの信号を取り出すことができ
る。この信号の幅、エッジの出力される角度、基準位置
からの時間などを測定することにより、置かれている原
稿の位置、大きさなどを検出することができる。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】従来例に見られる原稿
エッジ検出装置が載置されるコピー機等は、通常、蛍光
燈などの照明下で利用される。また、原稿を手で押さえ
たままコピースタートボタンを押してもコピー可能であ
るため、図２８に示すように光走査の走査線上に蛍光燈
などの照明器具２８０がある場合が多い。

【００１６】このような場合、蛍光燈の像は焦点位置か
ら大きく離れているため、かなりぼやけるが、図２９に
示すように、大きな光の像としてＰＤ面上を横切ること
になる。この時、前述のように（Ａｌ＋Ａ２）−（Ｂｌ
＋Ｂ２）の演算を行うと、図３０のように原稿の無い部
分でも原稿有りとして信号を出力し、誤検知してしまう
という問題点がある。

【００１７】本発明は、上記した従来技術の問題点に鑑
み成されたもので、次の目的を有している。すなわち、
請求項１に記載の発明は、上記したような照明などの外
乱光が存在する部分では、原稿判定を行わないようにす
ることにより、誤検知することなく、正確な検知を行う
ことが可能な原稿検知装置を提供する事を目的としてい
る。

【００１８】請求項２に記載の発明は、照明等の外乱光
光源がある場合においても、外乱光による受光信号の劣
化を防ぎ、正確に原稿エッジを検出することが可能な原
稿検知装置を提供する事を目的としている。

【００１９】請求項３に記載の発明は、照明器具などの
外乱光によって信号が劣化した場合においても、閾値レ
ベルを工夫することにより、信号の２値化を正確に行
い、正確に原稿エッジを検知をすることが可能な原稿検
知装置を提供する事を目的としている。

【００２０】請求項４に記載の発明は、コンタクトガラ
ス上に置かれた原稿の傾きを検知することが可能な原稿
検知装置を提供する事を目的としている。

【００２１】請求項５に記載の発明は、照明器具などの
像が光検出器上を横切る事などにより発生する原稿外信
号を減少させることが可能な原稿検知装置を提供する事
を目的としている。

【００２２】請求項６に記載の発明は、受光手段の光学
素子における設定ずれを検出することが可能な原稿検知
装置を提供する事を目的としている。

【００２３】請求項７に記載の発明は、受光手段の光学
素子の設定ずれおよび演算回路における回路定数の誤差
を補償することが可能な原稿検知装置を提供する事を目
的としている。

【００２４】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、透明な原稿載置台と、この原稿載置台を開閉自在に
覆う原稿押さえと、前記原稿載置台上の内面側から原稿
面に向けてビームを走査する光走査手段と、前記原稿載
置台上の原稿からの反射光を受光し入射パス長に応じた
信号を出力する距離検出受光手段と、前記距離検出受光
手段からの信号を電気的に演算処理し２値化する信号演
算手段とを備え、かつ前記距離検出受光手段はその中心
を対称とする位置に配列された少なくとも４つの受光領
域を有する光検出手段と、前記光検出手段の光軸上の前
側に配設された入射光を１点に集光する集光レンズと円
筒レンズあるいは光学ウェッジとを備えた原稿検知装置
に適用されるものであり、次の特徴を有している。すな
わち、前記信号演算手段は、前記光検出手段の受光領域
分割線の交点を中心に対称な２つ以上の受光領域の受光
信号の強度差があることを検出する少なくとも１つの回
路を有することを特徴としている。

【００２５】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の原稿検出装置に適用されるものであり、次の特徴を有
している。すなわち、前記信号演算手段は、受光領域分
割線の交点を中心に対称な２つ以上の受光領域の受光信
号の強度差の絶対値を出力する少なくとも１つ以上の信
号演算回路を有することを特徴としている。

【００２６】請求項３に記載の発明は、請求項１に記載
の原稿検出装置に適用されるものであり、次の特徴を有
している。すなわち、前記信号演算手段は、２値化にお
ける閾値を設定する１つ以上の閾値設定回路を有し、前
記閾値設定回路における閾値を設定する際に、受光領域
分割線の交点を中心に対称な２つ以上の受光領域の受光
信号の強度差を利用することを特徴としている。

【００２７】請求項４に記載の発明は、請求項１又は２
又は３に記載の原稿検出装置に適用されるものであり、
次の特徴を有している。すなわち、前記光検出手投の受
光領域分割線の交点を中心に対称な２つ以上の受光領域
の受光信号から、少なくとも１つ以上の強度差を検出す
ることにより、置かれている原稿が光走査軌跡の走査方
向に対し傾いていることを検知することを特徴としてい
る。

【００２８】請求項５に記載の発明は、請求項１に記載
の原稿検出装置に適用されるものであり、次の特徴を有
している。すなわち、前記距離検出受光手段における円
筒レンズあるいは光学ウェッジによる前記検知対象であ
る原稿載置台上の原稿からの受光光の非点広がり方向
が、前記光検出手段上に生じる像が前記光走査手段が走
査する事による移動する方向と垂直になるように、前記
光検出手段および前記円筒レンズあるいは光学ウェッジ
を配置したことを特徹としている。

【００２９】請求項６に記載の発明は、請求項１又は２
又は３又は４又は５に記載の原稿検出装置に適用される
ものであり、次の特徴を有している。すなわち、前記信
号演算手段からの前記光検出手段の受光領域分割線の交
点を中心に対称な２つ以上の受光領域の受光信号の強度
差信号を受けて、前記強度差信号が一定時間以上続くこ
とにより、距離検出受光手段の設定不良があることを検
知する設定不良検出回路を有することを特徴としてい
る。

【００３０】請求項７に記載の発明は、請求項１又は２
又は３又は４又は５に記載の原稿検出装置に適用される
ものであり、次の特徴を有している。すなわち、前記信
号演算手段からの前記光検出手段の受光領域分割線の交
点を中心に対称な２つ以上の受光領域の受光信号の強度
差信号を受けて、前記強度差信号が一定時間以上続くこ
とにより距離検出受光手段の設定不良あることを検知
し、前記距離検知受光手段の設定が不良であっても電気
的な処理により正常に原稿検知が行えるように補償する
設定補償回路を有することを特徴としている。

【００３１】

【発明の実施の形態】以下、添付の図面に示す実施の形
態により、更に詳細に本発明について説明する。 （請求項１に記載の発明の実施の形態）請求項１に記載
の発明は複写機、ファクシミリおよぴスキャナーなどコ
ンタクトガラス上に原稿を載せ、その原稿を読みとる機
器に利用される。この様な機器では、あらかじめ読み取
ろうとする原稿の大きさや、原稿が基準位置からずれて
いる時には位置ずれ量および原稿の傾きなどが分かって
いると、原稿が正しくおかれていない場合でも、機器側
で校正をかけることができ、正確に原稿を読みとること
ができる。このため、原稿を読み取る前に、その原稿の
位置サイズ情報を検出するための原稿サイズ・位置検出
装置が必要になる。請求項１に記載の発明は、この様な
原稿サイズ・位置検出装置を提供する物である。

【００３２】図１は、請求項１に記載の発明の一実施の
形態を示すブロック図である。次に、図１に示す実施の
形態の構成について説明する。図１において、検知に用
いる光を発生する光源１と、光源１からの光をコリメー
トもしくは集光する投光レンズ２と、投光側と受光側の
光路を分割する光分割手段である部分反射ミラー３と、
投光レンズ２からの光を偏向しコンタクトガラス９上を
走査させる光走査部４と、コンタクトガラス９上を走査
する光が原稿８により散乱した光を受光する受光するた
めの受光レンズ及び光検出器６及び円筒レンズ７とから
構成されている。また、図１において、１０は光走査軌
跡、１１は照明器具を示している。

【００３３】投光部の光源１としては、ＬＤ、電球、Ｌ
ＥＤなど、各種光源の使用が可能である。本実施の形態
では、通常、ＰＰＣなど人間が操作するものに用いられ
るため、人体への安全面と集光効率、小電力性等の観点
からＬＥＤが望ましい。投光レンズ２は、光源１の光を
効率よくコンタクトガラス９上の原稿を照明でき、か
つ、コンタクトガラス９上でのビ−ムスポットをできる
だけ小さくするように設計されているものが望ましい。

【００３４】光源１がＬＤなどの微小面積光源であれ
ば、投光レンズ２はコリメートレンズで良いが、光源１
としてＬＥＤなどの発光面積の大きい光源を用いる場合
には、コンタクトガラス９上で結像するような集光レン
ズを用いる方が望ましい。光分割手投である部分反射ミ
ラーは、投光側と受光側の光路を分割するためのもの
で、部分反射ミラーの他に、ハーフミラーなどのビーム
スブリッターや部分透過ミラーなどが利用できる。

【００３５】光走査部４は、コンタクトガラス９上に光
を走査させるもので、図２に示す様なホログラムスキャ
ナー及び図３に示す様なプリズムスキャナなどの偏向素
子を回転させることで実現できる。光走査部４は、必要
性能に応じて選択が可能である。光走査軌跡１０を円形
にしたいときはプリズムやホログラムスキャナが適して
いる。プリズムとホログラムスキャナとを比較すると、
光利用効率の面ではプリズムが好ましいが、偏向角を大
きくしたい場合は、ホログラムスキャナの方が良い。ミ
ラースキャナは光走査軌跡を円形にすることはできない
が、偏向角が大きく取れ、使い勝手が良い。受光部の光
検出器６としては、受光面が縦横４分割領域に分かれて
いるフォトダイオード（ＰＤ）が適している。ここで、
光検出器６の受光面の分割線が、光走査部４の走査によ
る像の移動方向に対して、垂直もしくは平行になるよう
に配置されていることがこの実施の形態の特徴である。

【００３６】次に、代表してミラースキャナを用いた例
によって本発明の動作の説明をする。光源１から出射し
た走査光はコンタクトガラス９上を照射する。コンタク
トガラス９は光を透過するガラスでできており、原稿８
がなければそのまま透過し、原稿８がある場合には原稿
８により散乱を生じる。原稿８により散乱された走査光
は受光レンズ５により集光され光検出器６によって検出
される。

【００３７】光検出器６は、図４に示すように、２×２
の４つの受光領域Ａ１，Ａ２，Ｂ１，Ｂ２を持つものと
して、受光信号の演算処理について説明する。光検出器
６によって検出された受光信号は、図４に示すように、
演算手段１２内の加算回路１３ａ，１３ｂと減算回路１
４ａ，１４ｂによって、それぞれ４つの信号（Ａｌ＋Ａ
２），（Ｂｌ＋Ｂ２），（Ａ１−Ａ２），（Ｂ１−Ｂ
２）に変換される。このとき、加算回路１３ａ，１３ｂ
及び滅算回路１４ａ，１４ｂは、所望の信号を得るため
の回路であれば、増幅方法、演算方法などはどのような
構成でもかまわない。また、受光領域Ａｌ，Ａ２，Ｂ
ｌ，Ｂ２の配置についても、Ａｌ，Ａ２とＢｌ，Ｂ２が
分割線の交点に対して中心対称である配置であれば良
い。信号（Ａｌ＋Ａ２）及び（Ｂｌ＋Ｂ２）は減算回路
１４ｃに入力され、（Ａｌ＋Ａ２）−（Ｂｌ＋Ｂ２）の
信号が作られる。従来例のように、通常の非点収差法で
は、この（Ａｌ＋Ａ２）−（Ｂｌ＋Ｂ２）の信号により
物体までの光路長が求められる。本実施の形態では、こ
の（Ａｌ＋Ａ２）−（Ｂｌ＋Ｂ２）の信号のほかに、
（Ａ１−Ａ２），（Ｂ１−Ｂ２）等の減算信号を用い
て、信号処理回路１５において図６及び図７に示すよう
な処理を行うことを特徴としている。

【００３８】次に、前記（Ａ１−Ａ２），（Ｂ１−Ｂ
２）等の減算信号を用いる場合の効果について、次に説
明する。ここでは、図５に示すように、外乱光の像１６
が光検出器６上を走査していく場合を例にして説明す
る。また、信号処理回路１５の２値化回路（図示せず）
において減算信号が検知されたときには、原稿検知動作
を行わない様に構成されているものとする。

【００３９】図５に示すように、外乱光の像１６が光検
出器６上を移動すると、受光領域Ｂｌ及びＢ２の信号
は、図６の（ａ）のように変化する。この時、減算信号
が出ているところを非検知信号として生成すると、図６
の（ｂ）のような信号が得られる。また、（Ａｌ十Ａ
２）及び（Ｂｌ＋Ｂ２）は、図６の（ｃ）のようになる
ため、接地レベル（以後ＧＮＤと呼ぶ）を閾値にして
（Ａｌ＋Ａ２）−（Ｂｌ＋Ｂ２）の信号を２値化する
と、図６の（ｄ）のような信号が得られる。ここで、非
検知信号は図６の（ｂ）の信号であるので、この非検知
信号部分での原稿検知信号を無視すると、外乱光による
信号はマスクされて検出されない。

【００４０】また、原稿による反射光の場合は、図７の
（ａ）のように、減算信号は出力されないので、図７の
（ｃ）ようにノイズの無い原稿部分だけの信号を得るこ
とができる。

【００４１】（請求項２に記載の発明の実施の形態）請
求項２に記載の発明の実施の形態について、図８から図
９を用いて説明する。本実施の形態は、請求項１に記載
の発明の実施の形態における演算回路部に関するもので
あり、分割線の交点を中心に対称な２つの受光領域の信
号の減算信号の絶対値化回路を有する事を特徴としてい
る。

【００４２】本実施の形態の構成について鋭明する。２
×２の４つの受光領域をもつ光検出器の領域分割線の交
点を中心対称とする２つの受光領域の加算信号（Ａｌ＋
Ａ２）、（Ｂｌ＋Ｂ２）と減算信号（Ａｌ−Ａ２）、
（Ｂ１−Ｂ２）を得るところまでは第１の実施の形態と
同様である。得られた減算信号（Ａ１−Ａ２）と（Ｂｌ
−Ｂ２）は、絶対値化回路２１，２２により絶対値化さ
れる。更に、絶対値化された信号は加算回路１３ａ，１
３ｂにより得られた信号（Ａｌ＋Ａ２）と（Ｂｌ＋Ｂ
２）との減算処理を行い、信号処理回路１５に出力さ
れ、原稿検知を行う。

【００４３】次に、図５に示すように、外乱光の像が光
検出器６上を走査する場合を例にして、外乱光除去の動
作について説明する。まず、２つの可算回路１３ａ，１
３ｂによる信号（Ａｌ＋Ａ２）と（Ｂｌ＋Ｂ２）は、図
９の（ａ）のようになる。距離検知信号であるこの２つ
の信号の減算信号（Ａｌ＋Ａ２）−（Ｂｌ＋Ｂ２）は、
図９の（ｂ）のように検出される。

【００４４】また、滅算信号についてはＡｌ，Ａ２につ
いては対向方向と移動方向が垂直であるため出力はない
が（信号Ａｌ，Ａ２には差信号は発生しない）、Ｂｌ，
Ｂ２については、図９の（ｃ）のように検出され、絶対
値化回路２２があるため図９の（ｃ）の破線のような信
号が得られる。更に、加算信号と減算信号の絶対値信号
の差を取ると、図９の（ｄ）のようにマイナス方向のみ
の信号が得られる。ここで原稿信号の閾値レベルを図９
の（ｄ）に示すようなプラスのレベルに取ると、外乱光
による誤検知信号が出力されない原稿検知信号を得るこ
とができる。

【００４５】このように減算信号の絶対値信号と非点収
差信号を組み合わせることにより、途切れの無い連続し
た原稿検知が可能である。

【００４６】（請求項３に記載の発明の実施の形態）請
求項３に記載の発明の実施の形態について、図１０と図
１１を用いて説明する。本実施の形態は、請求項１に記
載の発明の実施の形態における演算回路部に関するもの
である。本実施の形態の特徴は、従来の非点収差方式と
同様に、分割線の交点を中心に対称な２つの受光領域の
加算信号のどうしの差信号により、光路調査の信号を得
る部分と、分割線の交点を中心に対称な２つの受光領域
の減算信号を利用して非点収差信号の２値化における閾
値設定を行う閾値設定回路とを持つところである。な
お、図１０において、２５は閾値設定回路、２６は２値
化回路である。

【００４７】次に、図５に示すように、外乱信号の像１
６が光検出器６上を移動する場合を例にして動作の説明
をする。図５のような場合は、信号Ａｌ，Ａ２には差信
号は発生しないため、Ｂｌ、Ｂ２についてのみ考える。
外乱光の像が図５に示すように変化するとき、（Ｂ１−
Ｂ２）は図１１の（ａ）のようになる。また、（Ａｌ十
Ａ２）、（Ｂｌ＋Ｂ２）は図１１の（ｂ）のように検出
される。そして、非点収差信号である（Ａｌ＋Ａ２）−
（Ｂｌ＋Ｂ２）は図１１の（ｃ）の実線のように変化す
る。ここで、原稿信号の閾値信号として｜Ｂ１−Ｂ２｜
と直流分の和信号を用いると、閾値信号は図１１の
（ｃ）の破線のようになり、外乱光によるノイズ成分に
よる誤検出を防ぐことができる。

【００４８】以上のように、減算信号を閾値設定に利用
することで、外乱光による誤検知の無い安定した原稿検
知が可能になる。

【００４９】（請求項４に記載の発明の実施の形態）請
求項４に記載の発明の実施の形態について、図１２から
図１７を用いて説明する。本実施の形態は、請求項１に
記載の発明の実施の形態における演算回路部に関するも
のである。本実施の形態の特徴は、検知する原稿と走査
軌跡の傾き検知を行う点にある。図１２は、本実施の形
態を示すブロック図である。このように、光検出器６の
対角成分の減算信号を受けて、原稿の傾きを検知する傾
き検出回路２８を持つところが特徴である。

【００５０】次に、本実施の形態の動作について説明す
る。図１４は、図１３のようにビ−ム走査軌跡が原稿８
に入射する際、光検出器６が受光する像の変化を示した
ものである。図１３において、光検出器６は、ビーム走
査時に光検出器６が受光する像の移動方向、原稿８から
の反射光による非点収差光の形状を模式的に表したもの
である。図１３において、ビ−ム走査が矢印の方向であ
る場合、光検出器６上に結ばれる像は、図１４に示すよ
うに、Ｂｌの方向から徐々に現れる。この時、（Ａ１−
Ａ２）、（Ｂｌ−Ｂ２）の信号変化は図１５に示すよう
に、（Ａ１−Ａ２）は小さい振幅でマイナス方向に、
（Ｂ１−Ｂ２）は大きい振幅でプラス方向に変化する。

【００５１】また、図１６に示すように、ビ−ム走査方
向は同じで、原稿エッジの方向が９０度回転している場
合は、図１７に示すように（Ａ１−Ａ２）がプラス方向
に大きな振幅で変化し、（Ｂ１−Ｂ２）は小さい振幅で
変化する。

【００５２】このように、ビ−ム走査方向と原稿エッジ
の向きにより、光検出器６の対角成分の減算信号である
（Ａｌ−Ａ２）、（Ｂ１−Ｂ２）の変化のしかたが異な
る。これを利用することにより、コンタクトガラス上に
置かれている原稿が、原稿基準に対して、曲がっておか
れていることをユーザの警告したり、内部処理により傾
きを補正するなどの機能を実現することが可能である。

【００５３】（請求項５に記載の発明の実施の形態）請
求項５に記載の発明の実施の形態について、図１８から
図２１を用いて説明する。請求項５に記載の発明は、請
求項１に記載の発明の実施の形態における距離検出受光
手投の配置に関する発明である。請求項５に記載の発明
は、原稿による反射光を受光したときの非点収差光の長
手方向が、ビーム走査による光検出器上の像の移動方向
と垂直になるように光学素子および光検出器を配置する
ところを特徴としている。

【００５４】図１８は、請求項５に記載の発明の実施の
形態を示すブロック図である。本実施の形態は、光走査
部４としてミラースキャナを利用した場合を示してい
る。この場合、光検出器６上の像の移動方向は、矢印５
１のように、光軸中心から見て横方向になる。この時、
非点収差を発生させる円筒レンズ７は、図示するよう
に、円筒レンズ７の集光作用のある方向を示す矢印５０
と像の移動方向を示す矢印５１とが一致するように配置
する。このようにすると、光路長の短い原稿からの反射
光は縦長の非点収差光となり、光路長の長い圧板からの
反射光は横長の非点収差光とすることができる。

【００５５】次に、本実施の形態の動作について、外乱
光を受光した場合を例にして説明する。光検出器４上を
外乱光１６の像が、図１９に示すように移動する場合を
考える。この時、光検出器４において検出される（Ａｌ
＋Ａ２）および（Ｂｌ＋Ｂ２）の波形は、図２０の
（ａ），（ｂ）のように観測される。この時、原稿８を
検知したときの非点収差の方向が横方向および縦方向の
場合の距離検知信号（（Ａｌ＋Ａ２）−（Ｂｌ＋Ｂ
２））の様子を図２１の（ａ），（ｂ）にそれぞれ示
す。図２１の（ａ），（ｂ）に示すように、誤検知の原
因となる外乱光信号がプラス側に出力される区間を比較
すると、非点収差の方向を縦方向に取った方が短い区間
ですむことがわかる。

【００５６】したがって、原稿による反射光の非点収差
光の長手方向を、ビーム走査による像が光検出器上を移
動する方向と垂直になるように光学素子を配置すること
により、外乱光によるノイズの発生区間を減らし、安定
した原稿検知を実現することができる。

【００５７】（請求項６に記載の発明の実施の形態）請
求項６に記載の発明の実施の形態について、図２２を用
いて説明する。請求項６に記載の発明は、光検出器にお
ける受光領域の対角成分の減算信号を受けて、設定不良
を検出する設定不良検出回路を有することを特徴として
いる。

【００５８】図２２は、請求項６に記載の発明の実施の
形態を示す図であり、設定不良検出回路３０を設けたこ
とを特徴としている。従来例および請求項１の実施の形
態みおいて説明したように、非点収差法を利用した距離
検出の光検出器上のビ−ム形状の変化は外乱光が無く、
各光学素子の位置設定が完全であれば、受光領域の分割
線の交点を中心に縦方向・横方向に対称変化する。この
ように設定が完全であり、外乱光が無い場合は、受光領
域の対角成分の減算信号の出力はないが、設定が不良で
ある場合には、外乱光が無い場合にも該減算信号が観測
される。本発明は該減算信号を観測し、外乱光が無い環
境において出力がある程度以上にあることを検出し、設
定不良を検出する機能を提供するものである。

【００５９】このように設定不良検出回路の出力を利用
することにより、組みつけ調整時の合否判断、出荷後の
調整不良による誤動作の確認などに利用することができ
る。

【００６０】（請求項７に記載の発明の実施の形態）請
求項７に記載の発明の実施の形態について、図２３を用
いて説明する。請求項７に記載の発明は、光検出器にお
ける受光領域の対角成分の減算信号（Ａ１−Ａ２），
（Ｂ１−Ｂ２）を受けて設定不良を検出し、設定不良が
ある場合には電気的に設定不良を補償する設定補償回路
を有することを特徴としている。

【００６１】図２３は、請求項７に記載の発明の実施の
形態を示す図であり、設定補償検出回路３１ａ，３１ｂ
を設けたことを特徴としている。請求項７に記載の発明
は、減算信号がある場合に設定を補償することが目的で
あるため、設定補償信号は受光領域の対角成分の加算回
路１３ａ，１３ｂに入力される構成が望ましい。

【００６２】この他の回路構成であっても、減算信号を
検出して設定を補償する回路を持つ構成であれば、本発
明の一般性は失われない。設定補償回路の例としては加
算回路１３ａ，１３ｂの増幅率調整が挙げられる。外乱
光が無い環境において、減算回路１４ａ，１４ｂからの
出力がある場合、距離検出受光手投の光学素子の設定ず
れもしくは光検出器からの信号を増幅・演算する回路の
回路定数の誤差が主な原因であるため、このずれもしく
は誤差を補償するために、減算号の出力に応じた増幅率
調整を行うことで、これら設定ずれおよび回路定数の誤
差を補催することが可能である。

【００６３】このような設定補償回路による設定補償
は、組み付け調整の簡易化、回路部品の低コスト化を可
能にする。

【００６４】

【発明の効果】本発明によれば、次の効果が得られる。 （請求項１の効果）請求項１に記載の原稿検知装置によ
れば、照明器具などの外乱光による外乱信号が発生して
も、原稿信号と誤って検知することを有効に防止するこ
とができる。

【００６５】（請求項２の効果）請求項２に記載の原稿
検知装置によれば、照明器具等の外乱光による誤検知を
有効に防止することができ、さらに連続して正確な検知
を行うことが可能になり、外乱光による信号劣化を減少
することが可能になる。

【００６６】（請求項３の効果）請求項３に記載の原稿
検知装置によれば、外乱光などのノイズ成分による誤検
知を防ぎ、安定した原稿検知を行うことが可能になる。

【００６７】（請求項４の効果）請求項４に記載の原稿
検知装置によれば、ユーザが原稿を傾けて置いてしまっ
た場合でも、コンタクトガラス上に置かれた原稿の傾き
を検知することが可能になる。

【００６８】（請求項５の効果）請求項５に記載の原稿
検知装置によれば、外乱光によるノイズの発生区間を狭
くすることが可能になる。

【００６９】（請求項６の効果）請求項６に記載の原稿
検知装置によれば、組みつけ調整の検査、出荷後の誤動
作の検査が容易に行える。

【００７０】（請求項７の効果）請求項７に記載の原稿
検知装置によれば、組みつけ調整を簡易化し、演算回路
に低コスト部品を利用することが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明の一実施の形態を示すブロック
図である。

【図２】図２は、ホログラムスキャナの一例を示す説明
図である。

【図３】図３は、プリズムスキャナの一例を示す説明図
である。

【図４】図４は、図１に示す光検出器の出力を演算処理
する回路の一例を示すブロック図である。

【図５】図５は、光検出器の受光面を外乱光の像が横切
る状態の一例を示す説明図である。

【図６】図６は、図５に示すように外乱光の像が光検出
器上を移動したとき、図４に示す実施の形態の各部の波
形を示す波形図である。

【図７】図７は、原稿による反射光が光検出器上を移動
したとき、図４に示す実施の形態の各部の波形を示す波
形図である。

【図８】図８は、光検出器の出力を演算処理する回路の
一例を示すブロック図である。

【図９】図９は、図５に示すように外乱光の像が光検出
器上を移動したとき、図８に示す実施の形態の各部の波
形を示す波形図である。

【図１０】図１０は、光検出器の出力を演算処理する回
路の一例を示すブロック図である。

【図１１】図１１は、図５に示すように外乱光の像が光
検出器上を移動したとき、図１０に示す実施の形態の各
部の波形を示す波形図である。

【図１２】図１２は、光検出器の出力を演算処理する回
路の一例を示すブロック図である。

【図１３】図１３は、ビ−ム走査軌跡が原稿に入射する
状態の一例を示す図である。

【図１４】図１４は、図１３に示すようにビ−ム走査軌
跡が原稿に入射する際、光検出器が受光する像の変化を
示す図である。

【図１５】図１５は、図１３に示すようにビ−ム走査が
行われるとき、図１２に示す減算回路の出力する信号を
示す波形図である。

【図１６】図１６は、図１３に示す状態とビ−ム走査方
向は同じであるが、原稿エッジの方向が９０度回転して
いる状態を示す説明図である。

【図１７】図１７は、図１６に示すようにビ−ム走査が
行われるとき、図１２に示す減算回路の出力する信号を
示す波形図である。

【図１８】図１８は、本発明の他の実施の形態を示す説
明図である。

【図１９】図１９は、光検出器の受光面を外乱光の像が
横切る状態の一例を示す説明図である。

【図２０】図２０は、図１９に示すように外乱光の像が
光検出器上を移動したとき、光検出器を介して検出され
る波形（Ａｌ＋Ａ２）、（Ｂｌ＋Ｂ２）を示す図であ
る。

【図２１】図２１は、図１９に示すように外乱光の像が
光検出器上を移動した場合、原稿を検知したときの非点
収差の方向が横方向および縦方向のである場合のそれぞ
れの距離検知信号を示す波形図である。

【図２２】図２２は、光検出器の出力を演算処理する回
路の一例を示すブロック図である。

【図２３】図２３は、光検出器の出力を演算処理する回
路の一例を示すブロック図である。

【図２４】図２４は、従来技術による光走査型画像読み
取り装置を複写機で使用する場合の一例を示す構成図で
ある。

【図２５】図２５は、従来技術による代表的な距離検出
方式として知られている非点収差法を用いた原稿原稿エ
ッジ検出装置を示す説明図である。

【図２６】図２６は、２×２の受光面を用いて非点収差
法により、距離検知を行う一例を示す説明図である。

【図２７】図２７の（ａ）は図２５及び図２６に示す非
点収差法の光走査によって得られる演算信号の一例を示
す図であり、図２７の（ｂ）は図２７の（ａ）に示す信
号を所定の閾値により２値化し、原稿部分だけを示す信
号として取り出した状態を示す波形図である。

【図２８】図２８は、原稿エッジ検出装置が載置される
コピー機等が照明器具の照明下で利用される状態を示す
説明図。

【図２９】図２９は、光検出器の受光面を外乱光の像が
横切る状態の一例を示す説明図である。

【図３０】図３０の（ａ）は、図２９に示す状態におい
て、（Ａｌ＋Ａ２）−（Ｂｌ＋Ｂ２）の演算を行った結
果を示す波形図であり、図３０の（ｂ）は図３０の
（ａ）に示す信号を所定の閾値により２値化して得た２
値化信号を示す波形図である。

【符号の説明】

１ 光源 ２ 投光レンズ ３ 部分反射ミラー ４ 光走査部 ５ 受光レンズ ６ 光検出器 ７ 円筒レンズ ８ 原稿 ９ コンタクトガラス １０ 光走査軌跡 １１ 照明器具 １２ 演算手段 １３ａ，１３ｂ 加算回路 １４ａ，１４ｂ，１４ｃ 減算回路 １５ 信号処理回路 １６ 外乱光の像 ２１，２２ 絶対値化回路 ２５ 閾値設定回路 ２６ ２値化回路 ２８ 傾き検知回路 ３０ 設定不良検出回路 ３１ａ，３１ｂ 設定補償回路 ５０ 矢印（集光作用のある方向） ５１ 矢印（像の移動方向）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04N 1/04 106

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 透明な原稿載置台と、この原稿載置台を
   開閉自在に覆う原稿押さえと、前記原稿載置台上の内面
   側から原稿面に向けてビームを走査する光走査手段と、
   前記原稿載置台上の原稿からの反射光を受光し入射パス
   長に応じた信号を出力する距離検出受光手段と、前記距
   離検出受光手段からの信号を電気的に演算処理し２値化
   する信号演算手段とを備え、かつ前記距離検出受光手段
   はその中心を対称とする位置に配列された少なくとも４
   つの受光領域を有する光検出手段と、前記光検出手段の
   光軸上の前側に配設された入射光を１点に集光する集光
   レンズと円筒レンズあるいは光学ウェッジとを備え、 前記信号演算手段は、前記光検出手段の受光領域分割線
   の交点を中心に対称な２つ以上の受光領域の受光信号の
   強度差があることを検出する少なくとも１つの回路を有
   することを特徴とする原稿検知装置。
2. 【請求項２】 前記信号演算手段は、受光領域分割線の
   交点を中心に対称な２つ以上の受光領域の受光信号の強
   度差の絶対値を出力する少なくとも１つ以上の信号演算
   回路を有することを特徴とする請求項１記載の原稿検知
   装置。
3. 【請求項３】 前記信号演算手段は、２値化における閾
   値を設定する１つ以上の閾値設定回路を有し、前記閾値
   設定回路における閾値を設定する際に、受光領域分割線
   の交点を中心に対称な２つ以上の受光領域の受光信号の
   強度差を利用することを特徴とする請求項１記載の原稿
   検知装置。
4. 【請求項４】 前記光検出手投の受光領域分割線の交点
   を中心に対称な２つ以上の受光領域の受光信号から、少
   なくとも１つ以上の強度差を検出することにより、置か
   れている原稿が光走査軌跡の走査方向に対し傾いている
   ことを検知することを特徴とする請求項１又は２又は３
   記載の原稿検知装置。
5. 【請求項５】 前記距離検出受光手段における円筒レン
   ズあるいは光学ウェッジによる前記検知対象である原稿
   載置台上の原稿からの受光光の非点広がり方向が、前記
   光検出手段上に生じる像が前記光走査手段が走査する事
   による移動する方向と垂直になるように、前記光検出手
   段および前記円筒レンズあるいは光学ウェッジを配置し
   たことを特徹とする請求項１記載の原稿検知装置。
6. 【請求項６】 前記信号演算手段からの前記光検出手段
   の受光領域分割線の交点を中心に対称な２つ以上の受光
   領域の受光信号の強度差信号を受けて、前記強度差信号
   が一定時間以上続くことにより、距離検出受光手段の設
   定不良があることを検知する設定不良検出回路を有する
   ことを特徴とする請求項１又は２又は３又は４又は５記
   載の原稿検知装置。
7. 【請求項７】 前記信号演算手段からの前記光検出手段
   の受光領域分割線の交点を中心に対称な２つ以上の受光
   領域の受光信号の強度差信号を受けて、前記強度差信号
   が一定時間以上続くことにより設定不良あることを検知
   し、前記距離検知受光手段の設定が不良であっても電気
   的な処理により正常に原稿検知が行えるように補償する
   設定補償回路を有することを特徴とする請求項１又は２
   又は３又は４又は５記載の原稿検知装置。