JPH1155468A - 原稿検知装置 - Google Patents

原稿検知装置

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JPH1155468A
JPH1155468A JP9205081A JP20508197A JPH1155468A JP H1155468 A JPH1155468 A JP H1155468A JP 9205081 A JP9205081 A JP 9205081A JP 20508197 A JP20508197 A JP 20508197A JP H1155468 A JPH1155468 A JP H1155468A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 蛍光燈などの照明器具による外乱光の影響を
排除した原稿検知装置を提供する。 【解決手段】 光源1からの光は、投光レンズ2,部分
反射ミラー3,走査ミラー4により、コンタクトガラス
7上の原稿8を走査する。原稿の有無により光は散乱、
又は透過するので、その反射光を集光レンズ5,円筒レ
ンズ10により光検知器6で検知する。光検知器6は、
中心を対称とする少なくとも4つの受光領域を有するよ
う分割線により分割された受光手段を使用し、4つの領
域の演算出力から原稿検知を行う。OA機器等の設置場
所によっては、蛍光燈11をも走査し、外乱光の影響を
うけることがある。前記分割線を原稿に対して走査する
方向に水平又は垂直になるよう光検知器を角度調整して
この影響を排除する。円筒レンズ,光検知器等を一体構
造として回転可能な治具に固定して角度調整を容易にす
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、原稿検知装置に関
し、より詳細には、蛍光燈などの照明器具による外乱光
の影響を排除した原稿検知装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、PPC,FAX,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良
く、また、自動で行うために、例えば、特開平5−58
511号公報に開示されている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、原稿サイズを読
み取るプレスキャ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、前記特開平5−58511号公報
に開示されている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、多種類にわたる原
稿の大きさを判別するためには複数個のセンサを用いる
必要がある。また、プレスキャンによる原稿検知は、フ
ァーストコピーが遅くなったり、ユーザがプレスキャン
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
の問題があった。
【0004】上述のような問題に対して、1個のセンサ
で多くの情報を得る手段として、例えば、特開平6−2
42391号公報に開示された技術がある。図8は、前
記特開平6−2423941号公報に開示された従来技
術による原稿検知装置の一例を説明するための要部構成
図で、図中、21画像読み取り装置、22は光源、23
は穴あきミラー、24はモータ、25はホログラムスキ
ャナ、26は光検知器、27はコンタクトガラス、28
は原稿、Pは走査線である。
【0005】図8に示した例において、センサ本体は、
光走査手段としてのホログラムスキャナ25,穴あきミ
ラー23,光源22としての半導体レーザと、走査光検
出手段としての光検知器26とにより構成されており、
光源22から出射したレーザ光は、穴あきミラー23の
穴の部分を通過し、ホログラムスキャナ25に入射し、
ホログラムスキャナ25は、レーザ光を回折させ、ま
た、モータ24により回転しているため、回折したレー
ザ光は、原稿28が載置されているコンタクトガラス2
7上を円形に走査するようになっている。
【0006】図8に示した例は、コンタクトガラス27
上を走査する光は、原稿28がない部分ではそのまま通
過してしまうが、原稿28があるとそこで散乱を生じる
ため、走査光検出手段に戻り、戻ってきた光は、穴あき
ミラー23のミラー部で反射し、光検知器26により検
出されるようにしたもので、コンタクトガラス27上の
原稿28がある部分は、光検知器26により信号が検出
され、原稿28がない部分は、信号が検出されないた
め、走査線P内の原稿28の有無を検出することがで
き、さらに、光を走査する場所を工夫することにより、
原稿28の大きさや位置などの情報も取り出すことがで
きるというものである。
【0007】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、圧板を閉じ時には圧板の信号も原
稿と同様に反射し検知されるため、精度の高い原稿検知
は非常に難しい状況にある。そこで、反射光のセンサか
らの光路長を検出し、原稿と圧板を区別する原稿エッジ
検出装置が開発された。
【0008】図9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エッジ検出装置の要部構成図で、図
中、31は光源、32は光をコリメート又は集光するレ
ンズ、33は光分割素子、34は走査ミラー、35は受
光レンズ,36は受光素子、37はコンタクトガラス、
38は原稿、39は光走査軌跡、40は円筒レンズ、4
1は蛍光燈である。
【0009】図10(A)乃至図10(C)は、受光素
子36上に原稿等からの反射ビームが投影されている例
を示す図で、図中、A1,A2,B1,B2は4つに分割さ
れた受光素子36の領域、Tは反射ビームの形状であ
る。さらに、図10(D)は受光素子36の演算出力信
号を示す図である。
【0010】この装置の動作について説明する。光源3
1より出射された光は、ハーフミラー,穴あきミラーも
しくは部分反射ミラーなどの光分割素子33により折り
返され、走査ミラー34に照射され、走査ミラー34で
反射された光は、コンタクトガラス37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37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、反射された光は受光レンズ35により
集光され、受光素子36上に照射される。この時、受光
素子36の前には、円筒レンズ40が配置されているた
め、反射した距離によりビーム形状が変化する。これ
は、配置した円筒レンズ40の方向により変化する。
【0011】いま、円筒レンズ40が受光素子36の横
方向に集光作用をもつように配置されているとする。こ
のような配置により、受光素子36上での横方向の焦点
距離は縦方向の焦点距離より短くなり、同じ物体位置に
おいても、像側に縦横に2つの焦点をもつようになる。
この例では、縦よりも横方向が焦点距離がレンズ側に近
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、受光素子36が像側として固定されて
いる場合、光路長が長ければ、縦方向が集光し横方向が
ぼけるため、ビーム形状は横方向の楕円形状(図10
(A))となり、光路長が短い場合は、逆に縦長の楕円
形状(図10(C))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に滑らかに変化し、円形
(図10(B))になる。
【0012】非点収差法による距離の測定法は、前記4
つの領域A1,A2,B1,B2を持つ受光素子36から、
(A1+A2)−(B1+B2)という演算出力を得て距離
測定を行う方法であるから、例えば、圧板や原稿の中間
の距離で円形ビームになるような光学系を調整すれば、
光走査による(A1+A2)−(B1+B2)の演算信号
は、図10(D)に示される信号(a)となる。この信
号(a)をしきい値レベルにより2値化すると、信号
(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、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
とができることになる。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】上述の原稿エッジ検出
装置を搭載したコピー機などは、通常,蛍光燈の照明下
で利用され、また、原稿を手を押さえたままコピースタ
ートボタンを押してもコピーをとることができるが、光
走査の走査線上に蛍光燈などの照明器具がある場合が多
く、その場合、蛍光燈の像は、焦点位置から大きく離れ
ているため、可成りぼやけるものの、大きな光の像とし
て受光素子上を横切ることになる。
【0014】図11(A)乃至図11(C)は、受光素
子36上を蛍光燈41による像が移動して行く例を示す
図で、図中、Sは蛍光燈による像である。また、図11
(D)は蛍光燈の像を含む光走査により演算出力信号及
びそれをしきい値で2値化した信号を表す図で、図中、
Cは蛍光燈によるノイズ出力信号、C′はノイズ出力が
2値化されたノイズ値である。このように、前記演算
(A1+A2)−(B1+B2)を行うと、原稿がない場合
でも、信号として誤検知されるという問題点があった。
【0015】本発明は、上述のような問題点に鑑みてな
されたもので、蛍光燈などの室内照明による外乱光があ
っても、安定して原稿の検知を行う原稿検知装置を提供
するものである。
【0016】
【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、投光
部と該投光部から出射した光を原稿に対して走査し前記
原稿からの反射光を受光する受光部を有する原稿検知装
置において、前記受光部は、前記反射光を集光する集光
レンズと、該集光レンズからの光を入射する円筒レンズ
と、該円筒レンズからの光を入射し、かつ、中心を対称
とする少なくとも4つの受光領域を有するよう分割線に
より分割され、前記分割線が前記原稿に対して走査する
光の走査方向に水平又は垂直になるよう配設された受光
手段を有することを特徴とし、もって、外乱光による影
響を排除して、正確な原稿検知を可能にしたものであ
る。
【0017】請求項2の発明は、請求項1の発明におい
て、前記受光手段は、入射する光の光軸を中心に回転可
能な治具により保持されていることを特徴とし、もっ
て、OA機器等の配置場所による外乱光の入射に対して
角度調整を容易にしたものである。
【0018】請求項3の発明は、請求項1の発明におい
て、前記集光レンズ及び前記円筒レンズ及び前記受光手
段は、入射する光の光軸を中心に回転可能な治具に固定
されていることを特徴とし、もって、OA機器等の配置
場所に対する角度調整を広範囲に、かつ、容易に行うと
ともに、出力信号の劣化をなくしたものである。
【0019】請求項4の発明は、請求項1又は3の発明
において、前記集光レンズと前記円筒レンズが一体化さ
れ組み合わされた機能を有する1つのレンズであること
を特徴とし、もって、構成部品の点数を削減し、構造を
簡単にしたものである。
【0020】請求項5の発明は、請求項1の発明におい
て、前記受光手段は、前記受光手段と前記円筒レンズが
一体的に接合された受光手段又は円筒レンズの機能を有
するパッケージに構成されている受光手段であることを
特徴とし、もって、構成部品の点数を削減し、構造を簡
単にしたものである。
【0021】
【発明の実施の形態】
(請求項1の発明)図1は、本発明による原稿検知装置
の一実施例を説明するための要部構成図で、図中、1は
光源、2は投光レンズ、3は光分割手段(部分反射ミラ
ー)、4は走査ミラー(ミラースキャナ)、5は集光レ
ンズ、6は光検知器、7はコンタクトガラス、8は原
稿、9は光走査軌跡、10は円筒レンズ、11は蛍光
燈、12は光走査部である。
【0022】図1に示した実施例による装置は、検知に
用いる光を発する光源1と光源からの光をコリメートも
しくは集光する投光レンズ2とから構成される投光部
と、投光部と受光部の光路を分割する光分割手段3と、
光源1からの光を偏光しコンタクトガラス上を走査させ
るミラースキャナ4及び該ミラースキャナ4を回転させ
る光走査部12とコンタクトガラス上を走査する光が原
稿により散乱した光を受光する集光レンズ5と、円筒レ
ンズ10又はウェッジと光検知器6から構成される受光
部とにより構成される。
【0023】光源1としては、LD,電球,LEDなど
の各種光源の使用が可能であるが、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,小電力等により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7上の
原稿8を照明でき、かつ、コンタクトガラス7上でのビ
ームスポットをできるだけ小さくするように設計されて
いるものが望ましく、集光レンズ5は、前記光源1とし
てLDなどの微小面積光源であれば、コリメートレンズ
が良いが、LEDなどの発光面積の大きな光源を用いる
場合には、コンタクトガラス上で結像するような集光レ
ンズを用いる方が望ましい。光分割手段3は、投光側と
受光側の光路を分割するためのものであるから、ハーフ
ミラーなどのビームスプリッタや部分反射ミラー,部分
透過ミラーなどを利用することができる。光検知器6
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、光検知器6の配
置を受光面の分割線が光走査部の走査による像の移動方
向と垂直もしくは平行になるように配置されていること
が本発明の特徴である。これに伴い、円筒レンズ10も
非点収差のビームの変形方向が4分割領域で検知できる
ように回転する構成にする。
【0024】図2は、図1に示した光走査部12の他の
実施例を説明するための図で、光走査部12は、コンタ
クトガラス7上に光を走査させるためのもので、図2
(A)に示したようなホログラムスキャナ13や、図2
(B)に示したようなプリズムスキャナ14など偏向素
子を回転させることにより実現することができる。光走
査部12は、必要に応じて選択することが可能で、走査
軌跡を円形にしたいときは、プリズムスキャナ14やホ
ログラムスキャナ13が適している。
【0025】プリズムスキャナ14とホログラムスキャ
ナ13において、光利用効率の面ではプリズムスキャナ
14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13の方が良い。図1に示した走査ミラ
ー(ミラースキャナ)は、走査光を円形にすることはで
きないが、偏向角を大きく取ることができ、使い勝手が
良い。光走査部12は、光源1を含め、原稿8面上に走
査させる機能を果たすものであれば良く、光源1のレン
ズの配置が異なる場合でも、本発明の一般性は失われな
い。ここでは、代表して走査ミラー(ミラースキャナ)
を用いた例によって動作を説明する。
【0026】光源1から出射した光は、投光レンズ2を
経て、光分割手段3で反射され、走査ミラー(ミラース
キャナ)4によりコンタクトガラス7上を走査する。コ
ンタクトガラス7は、光の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
合はその原稿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、集光レンズ5により集光されて円筒レ
ンズ10に投射され、光検知器6によって検出される。
このとき、光検知器6は、図10で説明したような、受
光面が中心を対称とし少なくとも4つの受光領域A1
2,B1,B2を有するよう分割線により分割されたフ
ォトダイオード(PD)を使用し、前記分割線は、走査
光による受光光が光検知器6上を走査する方向に平行又
は垂直になるように配設される。
【0027】従って、前記領域A1,A2,B1,B2から
の演算出力(A1+A2)−(B1+B2)の結果を、しき
い値による2値化信号とすることにより、演算信号の
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、原稿の位置,大きさなどを検出
することができる。
【0028】走査の途中で、照明器具などの外乱光があ
る場合は、その外乱光の像は、図3(A),(B),
(C)にS1にて示すように、光検知器6上を移動して
行く。このとき、光検知器6の受光面の分割線を、前述
のように、像の移動方向と一致させておくと、A領域
(A1,A2)とB領域(B1,B2)の受光レベルのアン
バランスは発生せず、外乱光によるノイズのない安定し
た検知を行うことができる。
【0029】(請求項2の発明)請求項1の発明のよう
に、光走査の方向を光検知器の分割線に合わせておくこ
とで、ある程度の外乱光が除去できるが、OA機器など
の設置場所によっては、図4(A)乃至図4(C)のよ
うに、傾いた像S2が光検知器6を走査することがあ
る。
【0030】そこで、請求項2の発明は、図1に示した
実施例において、このようなときにも外乱光の影響を受
けないように、光検知器6の角度を後から調整できるよ
うにしたものである。即ち、光検知器6(図4(A)の
点線で図示)を、受光光の光軸の中心に回転調整可能な
治具に固定し、蛍光燈などによる像S2の傾きに応じて
回転(図4(A)の実線で図示)させ、角度を調整する
ようにしたものである。
【0031】図4(D)は光走査による光検知器6の演
算出力信号の変化を示しており、Q1は光検知器が通常
の位置にあるときの演算出力信号、Q2は光検知が回転
したときの演算出力信号である。このように、非点収差
法においては、しきい値をもって検出信号を得るため、
図4(A)のように、光検知器6を回転させることによ
って、信号強度に変化が生じても、他の構成部品を変更
したり、調整したりすることなく、調整が可能となる。
【0032】(請求項3の発明)図5は、請求項3の発
明の実施例を説明するための図で、図5(A)に示した
実施例は、円筒状の保持具15に集光レンズ5,円筒レ
ンズ10及び光検知器6を固定した例を示す。すなわ
ち、図5(A)に示した実施例は、図1に示した実施例
において、集光レンズ5,円筒レンズ10,光検知器6
を光軸中心に回転可能な円筒状の保持具15に一体化し
て固定したものである。このように、集光レンズ5や円
筒レンズ10,光検知器6を同時に回転できる構造にす
ることにより、外乱光の影響がないように受光部を回転
調整した場合においても、信号の劣化を生じない利点が
ある。
【0033】図5(B)は、前記集光レンズ5を除いた
円筒レンズ10と光検知器6のみを円筒状保持具15に
一体化した例を示す図で、このようにしても同様の効果
が得られる。なお、前記円筒状保持具15は、必ずしも
円筒である必要はなく、集光レンズ,円筒レンズ,光検
知器を一体で光軸中心に回転可能なものであればよい。
【0034】(請求項4の発明)図6は、請求項4の発
明の実施例を説明するための図で、この実施例は、図1
の実施例において、集光レンズ5と円筒レンズ10を個
々に用いる代わりに、これらを一体化したレンズ16を
用いたものである。この一体化レンズ16は、単に受光
レンズと円筒レンズを張り合わせたものであっても良い
が、張り合わせ精度や加工の容易性などから、樹脂,ガ
ラス等による一体整形レンズを用いることが望ましい。
図6は、前述のようにして一体化レンズ16と光検知器
6を円筒状の保持具15で一体化した例を示す。
【0035】(請求項5の発明)図7は、請求項5の発
明の実施例を説明するための図で、この実施例は、光検
知器6の受光面A1,A2,B1,B2の前面に円筒レンズ
又はその効果をもつ素子17を張り合わせて一体化した
もので、18は円筒レンズ又は素子17が一体構成され
た光検知器を示す。なお、円筒レンズの構成について、
通常の光検知器は、膨脂でパッケージングされているた
め、パッケージを円筒レンズ化するなどして構成するこ
とが望ましい。
【0036】
【発明の効果】請求項1の発明によれば、投光部と該投
光部から出射した光を原稿に対して走査し前記原稿から
の反射光を受光する受光部を有する原稿検知装置におい
て、前記受光部は、前記反射光を集光する集光レンズと
該集光レンズからの光を入射する円筒レンズと該円筒レ
ンズからの光を入射し、かつ、中心を対称とする少なく
とも4つの受光領域を有するよう分割線により分割さ
れ、前記分割線が前記原稿に対して走査する光の走査方
向に水平又は垂直になるよう配設された受光手段を有す
るので、蛍光燈などの照明器具による外乱光の影響を受
けることなく、正確に原稿検知を行うことができる。
【0037】請求項2の発明によれば、請求項1の発明
の効果に加えて、前記受光手段は、入射する光の光軸を
中心に回転可能な治具により保持されているので、OA
機器などの配置場所による外乱光の入射に対して、この
影響を排除するよう角度調整が容易にできる。
【0038】請求項3の発明によれば、請求項1の発明
の効果に加えて、前記集光レンズ及び前記円筒レンズ及
び前記受光手段は、入射する光の光軸を中心に回転可能
な1つの治具に固定されているので、OA機器などの配
置場所による外乱光の入射に対して、この影響を排除す
るよう角度調整を広範囲にかつ容易に行うことができる
とともに、調整による出力信号の劣化をなくすことがで
きる。
【0039】請求項4の発明によれば、請求項1又は3
の発明の効果に加えて、前記集光レンズと前記円筒レン
ズが一体化され組み合わされた機能を有する1つのレン
ズを用いたので、構成部品の点数を削減して構造を簡単
にすることができる。また、このため、調整稼動を行う
部分が少なくなり、外乱光の入射に対して、角度の調整
を容易に行うことができる。
【0040】請求項5の発明によれば、請求項1の発明
の効果に加えて、前記受光手段は、前記受光手段と前記
円筒レンズが一体的に接合された受光手段又は円筒レン
ズの機能を有するパッケージに構成されている受光手段
であるので、構成部品の点数を削減して構造を簡単にす
ることができる。また、このため、調整稼動を行う部分
が少なくなり、外乱光の入射に対して、角度の調整を容
易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明による原稿検知装置の一実施例を説明
するための要部構成図である。
【図2】 光走査部の他の実施例を説明するための図で
ある。
【図3】 蛍光燈などによる像が移動する例を示す図で
ある。
【図4】 蛍光燈などによる像の移動と出力信号の関係
を説明するための図である。
【図5】 受光レンズ等を円筒状保持具に固定した例を
示す図である。
【図6】 受光レンズ等を一体化したレンズの例を示す
図である。
【図7】 光検知器の受光面に円筒レンズ等が一体構成
された光検知器の例を示す図である。
【図8】 従来の原稿検知装置の一例を示す図である。
【図9】 従来の原稿エッジ検出装置の一例を示す図で
ある。
【図10】 従来の受光素子上に原稿等からの反射ビー
ムが投影されている例を示す図である。
【図11】 従来の受光素子上を蛍光燈による像が移動
して行く例を示す図である。
【符号の説明】
1…光源、2…投光レンズ、3…光分割手段(部分反射
ミラー)、4…走査ミラー(ミラースキャナ)、5…集
光レンズ、6…光検知器、7…コンタクトガラス、8…
原稿、9…光走査軌跡、10…円筒レンズ、11…蛍光
燈、12…光走査部、13…ホログラムスキャナ、14
…プリズムスキャナ、15…円筒状保持具、16…受光
レンズと円筒レンズとの一体化レンズ、17…円筒レン
ズ又はその効果を持つ素子、18…一体化光検知器、2
1…画像読み取り装置、22…光源、23…穴あきミラ
ー、24…モータ、25…ホログラムスキャナ、26…
光検知器、27…コンタクトガラス、28…原稿、31
…光源、32…集光レンズ、33…光分割素子、34…
走査ミラー、35…受光レンズ、36…受光素子、37
…コンタクトガラス、38…原稿、39…走査軌跡、4
0…円筒レンズ、41…蛍光燈、P…走査線、S,
1,S2…蛍光燈などによる像、T…反射ビームの形
状。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 投光部と該投光部から出射した光を原稿
    に対して走査し前記原稿からの反射光を受光する受光部
    を有する原稿検知装置において、前記受光部は、前記反
    射光を集光する集光レンズと、該集光レンズからの光を
    入射する円筒レンズと、該円筒レンズからの光を入射
    し、かつ、中心を対称とする少なくとも4つの受光領域
    を有するよう分割線により分割され、前記分割線が前記
    原稿に対して走査する光の走査方向に水平又は垂直にな
    るよう配設された受光手段を有することを特徴とする原
    稿検知装置。
  2. 【請求項2】 前記受光手段は、入射する光の光軸を中
    心に回転可能な治具により保持されていることを特徴と
    する請求項1に記載の原稿検知装置。
  3. 【請求項3】 前記集光レンズ及び前記円筒レンズ及び
    前記受光手段は、入射する光の光軸を中心に回転可能な
    治具に固定されていることを特徴とする請求項1に記載
    の原稿検知装置。
  4. 【請求項4】 前記集光レンズと前記円筒レンズが一体
    化され組み合わされた機能を有する1つのレンズである
    ことを特徴とする請求項1又は3に記載の原稿検知装
    置。
  5. 【請求項5】 前記受光手段は、前記受光手段と前記円
    筒レンズが一体的に接合された受光手段又は円筒レンズ
    の機能を有するパッケージに構成されている受光手段で
    あることを特徴とする請求項1に記載の原稿検知装置。
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