JP4761668B2

JP4761668B2 - 表面情報検知装置

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Publication number: JP4761668B2
Application number: JP2001255093A
Authority: JP
Inventors: 博福本; 秀喜澤田; 基志上原
Original assignee: Rohm Co Ltd
Current assignee: Rohm Co Ltd
Priority date: 2001-08-24
Filing date: 2001-08-24
Publication date: 2011-08-31
Anticipated expiration: 2021-08-24
Also published as: JP2003065741A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本願発明は、被検知対象に光を照射して、その反射光に基づいて被検知対象から情報を得る装置、たとえば被検知対象が記録媒体である場合に、その種類を判別し、あるいは被検知媒体が凹凸を設けることにより情報を記録したものである場合に、その情報を読み取る装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
被検知媒体に光を照射して、その反射光に基づいて被検知媒体の種類を判別する装置としては、特開平２−５６３７５号公報に記載されたものがある。この公報に記載された媒体検知装置は、本願の図１０（ａ）および（ｂ）に示したように被検知媒体Ｂに光を照射するための発光素子９０と、被検知媒体Ｂからの光を受光する複数の受光素子９１，９２とを備えたものである。複数の発光素子９１，９２は、被検知媒体Ｂからの反射角度θ₁，θ₂の異なる光を受光するように配置されている。この媒体検知装置９では、受光素子９１，９２からの出力が一定の閾値よりも大きい場合には検知回路から検知ＯＮ信号が出力され、受光素子９１，９２からの出力が閾値よりも小さい場合には検知回路から検知ＯＦＦ信号が出力される。そして、各受光素子９１，９２での検知信号のＯＮ／ＯＦＦ状態に基づいて、被検知媒体Ｂの種類を判別するように構成されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
発光素子９０としてＬＥＤを用いた場合には、ＬＥＤ自体が指向性の高い光を発するものでないため、発光素子９０からの光は、ある程度の広がりをもって被検知媒体Ｂに照射される。一方、受光素子９１，９２においては、入射面に対して全反射臨界角よりも入射角の小さいな光が受光される。つまり、受光素子９１，９２では、被検知媒体Ｂにおける点的な領域において反射した光を受光するのではなく、図１０（ａ）において一点鎖線で囲んだように、一定の広がりをもった領域Ｓにおいて反射した光が受光される。
【０００４】
したがって、媒体検知装置９では、複数の受光素子９１，９２が反射角度θ₁，θ₂の異なる光を受光できるように構成されているものの、被検知媒体Ｂからの反射光が適切に分解されないため、各受光素子９１，９２においては、種々の角度で反射する光を受光してしまう。そのため、各受光素子９１，９２間において受光される光量の差は小さいなってしまい、精度良く被検知媒体Ｂの種別を判別することができない。
【０００５】
たとえば、被検知媒体Ｂたるエンボス紙は、表面の凹凸の程度が大きいため、他の被検知媒体Ｂとは光の散乱程度が異なる。ところが、受光素子９１，９２において受光できる領域Ｓが広ければ、つまり反射光の分解の程度が小さければ、被検知媒体Ｂでの光の散乱程度の相違を、受光素子９１，９２における受光量の差として充分に反映することができない。その結果、エンボス紙を他の被検知媒体（たとえば普通紙）と判別するのが困難となる。
【０００６】
本願発明は、このような事情のもとに考えだされたものであって、被検知媒体に照射した光の反射光に基づいて、被検知媒体の表面性状を正確に把握し、たとえば記録媒体の種別を精度良く判別することができるようにすることを課題としている。
【０００７】
【発明の開示】
上記した課題を解決するため、本願発明では次の技術的手段を講じている。すなわち、本願発明により提供される表面情報検知装置は、被検知媒体に光を照射するための光源と、複数のレンズが長手方向に列状に並んだレンズアレイユニットと、上記長手方向に微小間隔で並ぶとともに、上記被検知媒体において反射して上記複数のレンズを透過した光を受光し、かつ受光量に応じた信号を出力する複数の受光素子と、上記複数の受光素子から出力された信号に基づいて、上記被検知媒体の表面性状を把握する演算手段と、を備えた表面情報検知装置であって、上記レンズアレイユニットは、複数の第１レンズが上記長手方向に並ぶ第１レンズアレイと、複数の第２レンズが上記長手方向に並ぶ第２レンズアレイと、を有し、かつ、上記第１レンズアレイと上記第２レンズアレイとが、上記第１レンズと上記第２レンズとの軸心が一致するようにして積み重ねられたものであり、上記被検知媒体からの反射光のうち、上記レンズが上記受光素子上に集光させることができる光は、上記被検知媒体に対する光の照射領域における受光可能エリアたる円形領域に照射された光の反射光であるとともに、隣接するレンズ間においては、個々のレンズが担当する上記受光可能エリアは、相互に一部重複しているとともに、重複領域における一方のレンズの受光可能エリアの外延は、他方の受光可能エリアの中心よりも一方のレンズの受光可能エリアの中心よりの部位に位置しており、上記レンズアレイユニットには、上記レンズの配列のピッチに対応したピッチで複数の貫通孔が形成された遮光手段が設けられているとともに、上記複数の貫通孔の形状により上記受光可能エリアの形状が規定されており、上記光源からの光を上記被検知媒体に対してライン状に照射するための導光部をさらに有しており、かつ、上記演算手段は、各隣接する受光素子からの出力の振幅傾向により上記被検知媒体の表面性状を把握することを特徴としている。
【０００８】
この表面情報検知装置では、被検知媒体からの反射光は、レンズアレイユニットを透過してから複数の受光素子において受光されるように構成されている。そのため、一定の条件を満たす反射光をレンズアレイユニットにおいて選択し、それを複数の受光素子において受光させることができるようになる。その結果、被検知媒体の表面性状を精度良く把握できるようになる。
【００１０】
同一径の光束を一定の径に集束させる場合には、１つのレンズを用いて光を集束させる場合に比べて、複数のレンズにより光を集束させる場合のほうが焦点深度が小さくなる。このため、第１レンズアレイと第２レンズアレイとを積み重ねたレンズアレイユニットは、焦点深度が比較的に小さなものとなっている。一方、被検知媒体の表面に比較的に大きな凹凸が存在すれば、凸部と凹部とではレンズアレイユニットまでの距離が異なったものととなる。したがって、レンズアレイを積み重ねたレンズアレイユニットように焦点深度の小さくものを用いれば、凸部の反射光と凹部の反射光とで、その受光量が差が相対的に大きくなるため、凹凸といった表面性状を正確に把握することができるようになる。
【００１２】
隣接する受光素子の受光可能エリアが相互に大きく重複していれば、反射光の分解能が小さくなって個々の受光素子において受光される光量の差が小さくなる。その一方で、隣接する受光素子の受光可能エリアが全く重複していなければ、被検知媒体における連続した領域について反射光を受光できなくなってしまう。そのため、本願発明のように、隣接する受光素子の受光可能エリアが適度に重複していれば、分解能を大きく確保しつつも、被検知媒体における連続した領域について反射光を受光し、被検知媒体における表面性状の変化を連続的に把握することができるようになる。
【００１３】
隣接する受光素子の受光可能エリアの重複の程度は、隣接するレンズ間のピッチを調整することにより決定することができる。また、レンズの配列のピッチに対応したピッチで複数の貫通孔が形成された遮光手段をレンズアレイユニットに設けているので、これにより、隣接する受光素子の受光可能エリアの重複の程度を決定してもよい。つまり、遮光手段の貫通孔の形状を調整して各受光素子の受光可能エリアの形状を規定することにより、隣接する受光素子の受光可能エリアの重複の程度を決定することができる。
【００１４】
しかも、遮光手段を設けることにより、一定の領域において一定の反射角度をもって反射した光のみをレンズアレイユニットに入射させ、それをレンズアレイユニットを介して複数の受光素子において受光させることができるようになる。これにより、反射光の分解能をさらに高めることができるようになり、被検知媒体の表面性状をより正確に把握できるようになる。
【００１６】
光源から発せられた光が、導光部においてライン状とされてから被検知媒体へ照射されるため、被検知媒体における光照射領域の広がりを小さくすることができるようになる。その結果、受光素子において受光される光は、ＬＥＤにより直接的に被検知媒体に光を照射する場合に比べて、相対的に反射角度の揃った光となるため、本願発明に係る表面情報検知装置では、より高度に分解された光を複数の受光素子において受光させることができるようになる。
【００１７】
被検知媒体は、記録媒体であり、上記演算手段は、上記複数の受光素子からの信号に基づいて、予め想定される複数種類の記録媒体の中から、検知対象となる記録媒体の種別を判別するように構成されている。複数種類の記録媒体は、エンボス紙、光沢紙、普通紙、および再生紙から少なくとも２つを選択するのが好ましい。
【００１８】
上述したように、本願発明に係る表面情報検知装置は、被検知媒体の表面情報、とくに表面の凹凸状態を適格に把握できるため、エンボス紙を含む複数種の記録媒体を正確に判別することができる。
【００１９】
好ましい実施の形態においてはまた、上記被検知媒体は、表面に凹凸を設けることにより情報を記録したものであり、上記演算手段は、上記複数の受光素子からの信号に基づいて、上記被検知媒体に記録された情報を読み取るように構成されている。
【００２０】
上述したように、本願発明に係る表面情報検知装置は、表面の凹凸を適格に把握できるため、表面に凹凸を設けることによって被検知媒体に情報を記録した場合には、その情報を正確に読み出すことができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本願発明の好ましい実施の形態について、図面を参照しつつ具体的に説明する。図１は、本願発明に係る表面情報検知装置の一例を示す断面図であり、図２ないし図４は、レンズアレイユニットの一例を示している。
【００２２】
図１に示した表面情報検知装置Ａは、透明板７０と、合成樹脂製のケース７１と、このケース７１に組み付けられた基板７２と、を有している。この基板７２上には、主走査方向（紙面と直交する方向）に間隔を隔てて列状に並べられた複数の光源７３と、これら複数の光源７３と同方向に並べられた複数の受光素子７４とが配置されている。
【００２３】
各光源７３は、たとえば発光ダイオードを用いて構成されている。各受光素子７４は、光電変換機能を有するものであり、光を受けると、その受光量に対応した出力レベルの信号を出力する。受光素子７４は、たとえば１ｍｍ当たりに６個並ぶように配置されている。受光素子７４からの出力は、演算手段８に入力される。
【００２４】
この演算手段８では、個々の受光素子７４からの出力に基づいて、被検知媒体Ｂの表面状態が把握される。演算手段８は、たとえばＣＰＵ、ＲＡＭおよびＲＯＭなどにより構成することができる。演算手段８では、被検知媒体Ｂの表面状態を把握した上で、被検知媒体Ｂが記録媒体である場合には、予め想定される複数種類の記録媒体、たとえば普通紙、エンボス紙、光沢紙あるいは再生紙の中から、その種別を判別する。記録媒体の判別は、たとえば個々の記録媒体に対する複数の受光素子７４からの出力特性を予め調べておき、これらの出力特性と、判別対象となる記録媒体に対する出力特性との比較することにより行われる。また、演算手段８は、被検知媒体Ｂが表面に凹凸を設けることにより情報を記録したものである場合には、その情報を読み取る。凹凸情報の読み出しは、たとえば凹凸具合と情報の内容の対応規則を予め定めておいた上で、読み出し対象に対する複数の受光素子７４からの出力特性から凹凸の具体を把握して、これを対応規則に照合させることにより情報の読み出しが行われる。
【００２５】
ケース７１内においては、透明板７０と各光源７３との間に導光部材７６が配置されている。この導光部材７６は、たとえば透明なＰＭＭＡ製またはＰＣ製であり、各光源７３から一定の広がり角度をもって発せられた光を平行光線に近づけるための凸状面７６ａ，７６ｂを有している。これら２つの凸状面７６ａ，７６ｂを通過してきた光は、導光部材７６の傾斜面７６ｃによって全反射されることにより、光照射ラインＬに向けて効率良く集中的に導くことができるようになっている。ただし、本願発明はこれに限定されず、導光部材７６を用いることなくケース７１の内面形状を工夫することにより、あるいは導光部材７６とは異なる形態の導光部材を用いることにより、各光源７３から発せられた光を光照射ラインＬに導くようにしてもかまわない。
【００２６】
透明板７０と各受光素子７４との間には、光照射ラインＬからの反射光を複数の受光素子７４上に結像させることができる部位に、レンズアレイユニットＵが配置されている。レンズアレイユニットＵは、図２および図３に示したように、第１レンズアレイ１と、第２レンズアレイ２と、遮光部材３とを具備して構成されている。
【００２７】
第１レンズアレイ１は、一定間隔で直線状の１列に並んだ複数の第１レンズ１１と、これら複数の第１レンズ１１に繋がって一体に形成された第１ホルダ部１０とを含むレンズアレイ本体１ａを具備して構成されている。第２レンズアレイ２は、その基本的な構造が第１レンズアレイ１と共通するものであり、一定間隔で直線状の１列に並んだ複数の第２レンズ２１と、これら複数の第２レンズ２１に繋がって一体に形成された第２ホルダ部２０とを含むレンズアレイ本体２ａを具備して構成されている。レンズアレイ本体１ａ，２ａは、いずれも一定方向に延びたブロック状であり、透光性を有する合成樹脂製である。透光性を有する合成樹脂としては、たとえばＰＭＭＡ（ポリメタクリル酸メチル（メタクリル樹脂））、あるいはＰＣ（ポリカーボネート）が用いられている。
【００２８】
第１レンズ１１は、軸Ｃの方向に間隔を隔てた凸状曲面としての第１および第２レンズ面１１ａ，１１ｂを有する両凸レンズとされている。第２レンズ２１は、軸Ｃの方向に間隔を隔てた凸状曲面としての第３および第４レンズ面２１ａ，２１ｂを有する両凸レンズとされている。第１、第２、第３および第４レンズ面１１ａ，１１ｂ，２１ａ，２１ｂは、それらによって正立等倍像を結像可能な曲率とされている。
【００２９】
上記した各レンズ面は、球面状または非球面状のいずれであってもかまわない。上記各レンズ面を球面にすれば、その製造が容易となる。これに対し、上記各レンズ面を非球面にすれば、収差を少なくすることができる。なお、第１および第２レンズ１１，１２は、必ずしも両凸レンズである必要はない。たとえば、第２レンズ面１１ｂを平面状にした場合であっても、正立等倍像を結像可能である。第１および第２レンズ１１のそれぞれの配列ピッチは、たとえば１ｍｍ程度である。上記したレンズ面１１ａ，１１ｂ，２１ａ，２１ｂのそれぞれの投影面積の直径は、たとえば０．６〜１．０ｍｍ程度である。ただし、本実施形態においては、第２レンズ面１１ｂと第３レンズ面２１ａとが略同一径とされている点を除き、基本的には、第１レンズ面１１ａから第４レンズ面２１ｂに向かうにしたがって上記レンズ面の直径が徐々に大きくなるように構成されており、第４レンズ面２１ｂについては、互いに隣り合う第４レンズ面２１ｂどうしが互いに接触するサイズとされている。
【００３０】
第１および第２ホルダ部１０，２０の互いに対向する面１０ｂ，２０ａの長手方向両端部には、凹部１３と、段部２３ａを備えた凸部２３との組が二対設けられている。これら凹部１３と凸部２３の先端部とが嵌合することにより、第１および第２レンズアレイ１，２は互いに重ね合わされて組み付けられているとともに、第１および第２レンズ１１，１２のそれぞれの軸Ｃどうしが合わされている。第１ホルダ部１０の面１０ｂには段部２３ａが当接しており、これにより第２レンズ面１１ｂと第３レンズ面２１ａとの間隔が規定されている。面１０ｂ，２０ａの長手方向中間部には、第１および第２レンズ１１，２１を避けるようにして、少なくとも１組の凸部１４と凹部２４とが設けられている。第１および第２レンズアレイ１，２は、これら凸部１４と凹部２４との嵌合作用によっても互いに位置決めが図られているとともに、第２レンズ面１１ｂと第３レンズ面２１ａとの間隔が規定されている。
【００３１】
このようにして複数の第１レンズ１１を有する第１レンズアレイ１と、複数の第２レンズ２１を有する第２レンズアレイ２とを、個々のレンズ１１，２１の軸が一致するようにして積み重ねた構成では、上述したように比較的に焦点深度が小さな光学系が構築される。
【００３２】
被検知媒体Ｂの表面に比較的に大きな凹凸が存在すれば、凸部と凹部とではレンズアレイユニットＵまでの距離が異なったものととなる。したがって、焦点深度の小さいレンズアレイユニットＵを用いれば、凸部の反射光と凹部の反射光とで、その受光量の差異が相対的に大きくなるため、凹凸といった表面性状を正確に把握することができるようになる。その結果、表面情報検知装置Ａが記録媒体の種類を判別するように構成されている場合には、比較的に凹凸の大きなエンボス紙を容易に判別することができるようになり、当該装置Ａが表面に凹凸を設けて情報を記録した被検知媒体Ｂから情報を読み出すものである場合には、その情報を確実に読み出すことができるようになる。
【００３３】
遮光部材３は、図２によく表われているように、第１および第２レンズアレイ１，２と同様に、一定方向に延びたブロック状またはシート状であり、適度な厚みを有している。ただし、この遮光部材３は、遮光性を有するたとえば黒色のＡＢＳ樹脂製とされている。この遮光部材３には、第１および第２レンズ１１，２１に対応する複数の貫通孔３０が直線状の列状に配列されて設けられている。各貫通孔３０の直径Ｄ２は、各第１レンズ面１１ａの投影面積の直径Ｄ１よりも小さくされている。また、各第１レンズ面１１ａの一部は、各貫通孔３０に嵌入した状態とされている。
【００３４】
このようなレンズアレイユニットＵでは、図４に示したように遮光部材３の各貫通孔３０は、各第１レンズ面１１ａに入射しようとする光を絞る役割を果たす。つまり、軸Ｃに対して大きな傾斜角度で進行する光線については、各第１レンズ面１１ａに入射させず、被検知媒体Ｂからの反射角度の小さい光線のみを各第１レンズ面１１ａに入射させることが可能となる。各貫通孔３０は、円形とされているため、第１レンズ面１１ａに光を入射させることができる領域（受光可能エリア）Ｓが円形状となる。そして、隣接する貫通孔３０のピッチを調整することにより、隣接する第１レンズ面１１相互の受光エリアＳの重複の程度を決定することができる。
【００３５】
また、各第１レンズ面１１ａから各第１レンズ１１内に進行した光は、その後その第１レンズ１１の軸Ｃから大きく離反する方向に進行しないこととなる。このため、１つの第１レンズ１１内に進行した光がその隣りの第１レンズ１１やその隣りの位置関係にある第２レンズ２１内に進行すること、および１つの第２レンズ２１内に進行した光がその隣りの第２レンズ２１内に進行すること（複数のレンズ間における光のクロストーク）を適切に防止することができる。したがって、レンズアレイユニットＵを用いた場合には、反射光を適切に分解してそれを第２レンズ２１の第４レンズ面２１ｂから出射させて各受光素子７４（図１参照）に受光させることができる。結局、第１レンズアレイ１の第１レンズ面１１ａに被検知媒体Ｂからの反射光を入射させることができるが受光可能エリアＳは、各受光素子７４において反射光を受光できるエリアと一致しており、当該エリアは遮光部材３の貫通孔３０に規定されている。
【００３６】
以上に説明したように、表面情報検知装置Ａでは、光照射ラインＬと複数の受光素子７４の間に焦点深度の小さいレンズアレイユニットＵが配置され、このレンズアレイユニットＵに遮光部材３が設けられているため、複数の受光素子７４に対して高度に分解された光を適切に入射させることができる。その結果、被検知媒体Ｂの表面状態を適切に把握することができる。
【００３７】
本願発明者らは、上述した効果が得られる否かを次の試験により確認した。
【００３８】
図１に示した表面情報検知装置Ａにより、図５に示した上質普通紙（白色）Ｂ′に設定された光照射ラインＬに光を照射し、その反射光を各受光素子７４に受光させた。そして、各受光素子７４からの出力（電圧）を図６に上質紙チャートとして鎖線で示した。なお、レンズアレイユニットＵにおいては、第１レンズ１１および第２レンズ２１間のピッチは１ｍｍとし、遮光部材３の貫通孔３０の直径を０．７５ｍｍ、貫通孔３０間のピッチを１ｍｍに設定した。また、受光素子７４は１ｍｍ当たりに６個ずつ計１７２８個配置した。
【００３９】
次いで、図５に示したように上質普通紙Ｂ′にエンボス紙Ｂ１、光沢紙Ｂ２、同種の上質普通紙Ｂ３、および再生紙Ｂ４を貼着し、これらの紙の間の領域（図５にダブルハッチングで示した領域ＢＫ）を黒色インクにより塗りつぶした被検知媒体を準備した。この被検知媒体について、先と同じ表面情報検知装置Ａを用いて各受光素子７４からの出力を測定した。その結果を図６に実線で示した。
【００４０】
図６から明らかなように、上質普通紙Ｂ３からの反射光の受光を担当する受光素子７４のグループでは、上質紙チャートの波形と一致している。したがって、他の紙Ｂ１，Ｂ２，Ｂ４に対する出力波形と上質紙チャートとが相違する場合には、その相違は、測定条件などによる誤差ではなく本質的な相違であり、絶対的な傾向として位置づけることができる。
【００４１】
エンボス紙Ｂ１からの反射光の受光を担当する受光素子７４のグループでは、それらの出力を連続的に観察すれば、大きく振幅する波形となっている。この結果は、表面情報検知装置Ａでは、被検知媒体Ｂの表面に凹凸があれば、それを確実に検知でき、上質普通紙Ｂ３とエンボス紙Ｂ１とを判別できることを意味している。また、表面を凹凸を確実に検知できるため、表面に凹凸を設けることにより情報を記録した被検知媒体Ｂについては、その情報を確実に読み取れることも伺える。
【００４２】
光沢紙Ｂ２からの反射光の受光を担当する受光素子７４のグループでは、上質紙チャートよりも全体的に大きな出力の波形が得られている。そのため、表面情報検知装置Ａでは、光沢紙Ｂ２と上質普通紙Ｂ３とを判別できることが伺える。
【００４３】
再生紙Ｂ４からの反射光の受光を担当する受光素子７４のグループでは、上質紙チャートよりも全体的に小さな出力の波形が得られている。そのため、表面情報検知装置Ａでは、再生紙Ｂ４と上質普通紙Ｂ３とを判別できることが伺える。
【００４４】
レンズアレイユニットとしては、図７に示したようなロッドレンズアレイＵ′を使用してもよい。このロッドレンズアレイＵ′は、複数の貫通孔８０が長手方向に連続して設けられたホルダ８１に対して、各貫通孔８０にロッドレンズ８２を嵌合保持させたものである。図示したロッドレンズアレイＵ′では、個々のロッドレンズ８２が互いに接触して配置されている。
【００４５】
このロッドレンズアレイＵ′では、遮光部材が設けられていないため、受光可能エリアＳの大きさはロッドレンズ８２の径により規定され、隣接する受光素子７４間での受光可能エリアＳの重複の程度は、ロッドレンズアレイ８２の径と、ロッドレンズアレイ８２間のピッチに規定される。
【００４６】
このようなレンズアレイユニット（ロッドレンズアレイ）Ｕ′を用いた場合にも、レンズアレイユニットＵ′によって、被検知媒体Ｂに設定される各受光素子７４の受光可能エリアＳが規定される。したがって、被検知媒体Ｂでの反射角度の小さい光のみをレンズアレイユニットＵ′において選択し、それを各受光素子７４において受光させることができるようになる。
【００４７】
本願発明者らはさらに、図７に示したレンズアレイユニットとしてロッドレンズＵ′を用いた表面情報検知装置を構築し、この表面情報検知装置を用いて図５に示しサンプルにより、先に説明したのと同様な試験を行った。その結果を図９に示した。なお、ロッドレンズアレイＵ′としては、ロッドレンズ８２の直径およびロッドレンズ８２の間のピッチが０．６３ｍｍとされ、個々のロッドレンズ８２が互いに接触したものを用いた。また、図８に示したように、一方の受光可能エリアＳの外延が他方の受光可能エリアＳの中心を通るようにして隣接する受光可能エリアＳどうしが重複するようにロッドレンズＵ′を配置した。
【００４８】
図９を図６と比較すれば分かるように、図７に示したロッドレンズアレイＵ′を用いたときの結果と、図２および図３に示したレンズアレイユニットＵを用いたときの結果は略一致している。ただし、図７に示したロッドレンズアレイＵ′を用いた場合には、エンボス紙Ｂ１からの反射光に対する受光素子からの出力は、図２および図３に示したレンズアレイユニットＵの場合のそれよりも振幅が小さくなっている。図７に示したロッドレンズアレイＵ′を用いた場合の結果からでも、エンボス紙を上質紙Ｂ３と判別できることが伺えるが、凹凸の判別に対して、よりシビアな精度要求される場合には、ロッドレンズ８２の間のピッチを大きくして、隣接する受光可能エリアＳの重複を低減するのが好ましいといえる。
【００４９】
図１に示し表面情報検知装置Ａでは、透明カバー７２から離間した部位に光照射ラインＬが設定されていたが、この光照射ラインＬを透明カバー７２上に設定してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願発明に係る表面情報検知装置の一例を示す断面図である。
【図２】レンズアレイユニットの断面図である。
【図３】図２に示したレンズアレイユニットの分解斜視図である。
【図４】図２に示したレンズアレイユニットの受光可能エリアを説明するためのレンズアレイユニットの要部斜視図である。
【図５】複数の被検知媒体に対する複数の受光素子からの出力を測定するために使用したサンプルの模式的分解斜視図である。
【図６】図２ないし図４に示したレンズアレイユニットを用いた表面情報検知装置により、図５に示したサンプルに対する複数の受光素子からの出力特性を示すグラフである。
【図７】レンズアレイユニットとしてのロッドレンズアレイの要部断面斜視図である。
【図８】図７に示したロッドレンズアレイの受光可能エリアを説明するためのロッドレンズアレイの要部斜視図である。
【図９】図７に示したロッドレンズアレイを用いた表面情報検知装置により、図５に示したサンプルに対する複数の受光素子からのの出力特性を示すグラフである。
【図１０】従来の検知装置の一例を示す模式図である。
【符号の説明】
Ａ光学装置
Ｕレンズアレイユニット
Ｕ′ ロッドレンズアレイ
１第１レンズアレイ
１１第１レンズ
２第２レンズアレイ
２１第２レンズ
３遮光部材
３０貫通孔
７３光源
７４受光素子

Claims

被検知媒体に光を照射するための光源と、複数のレンズが長手方向に列状に並んだレンズアレイユニットと、上記長手方向に微小間隔で並ぶとともに、上記被検知媒体において反射して上記複数のレンズを透過した光を受光し、かつ受光量に応じた信号を出力する複数の受光素子と、上記複数の受光素子から出力された信号に基づいて、上記被検知媒体の表面性状を把握する演算手段と、を備えた表面情報検知装置であって、
上記レンズアレイユニットは、複数の第１レンズが上記長手方向に並ぶ第１レンズアレイと、複数の第２レンズが上記長手方向に並ぶ第２レンズアレイと、を有し、かつ、上記第１レンズアレイと上記第２レンズアレイとが、上記第１レンズと上記第２レンズとの軸心が一致するようにして積み重ねられたものであり、
上記被検知媒体からの反射光のうち、上記レンズが上記受光素子上に集光させることができる光は、上記被検知媒体に対する光の照射領域における受光可能エリアたる円形領域に照射された光の反射光であるとともに、隣接するレンズ間においては、個々のレンズが担当する上記受光可能エリアは、相互に一部重複しているとともに、重複領域における一方のレンズの受光可能エリアの外延は、他方の受光可能エリアの中心よりも一方のレンズの受光可能エリアの中心よりの部位に位置しており、
上記レンズアレイユニットには、上記レンズの配列のピッチに対応したピッチで複数の貫通孔が形成された遮光手段が設けられているとともに、上記複数の貫通孔の形状により上記受光可能エリアの形状が規定されており、
上記光源からの光を上記被検知媒体に対してライン状に照射するための導光部をさらに有しており、かつ、
上記演算手段は、各隣接する受光素子からの出力の振幅傾向により上記被検知媒体の表面性状を把握することを特徴とする、表面情報検知装置。
上記被検知媒体は、記録媒体であり、
上記演算手段は、上記複数の受光素子からの信号に基づいて、予め想定される複数種類の記録媒体の中から、検知対象となる記録媒体の種別を判別するように構成されている、請求項１に記載の表面情報検知装置。
上記複数種類の記録媒体は、エンボス紙、光沢紙、普通紙、および再生紙から選択される少なくとも２つである、請求項２に記載の表面情報検知装置。
上記被検知媒体は、表面に凹凸を設けることにより情報を記録したものであり、
上記演算手段は、上記複数の受光素子からの信号に基づいて、上記被検知媒体に記録された情報を読み取るように構成されている、請求項１ないし３のいずれかに記載の表面情報検知装置。