JPS6261908B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は移動する原稿、コピー用紙等の物体を
検出する装置に関するものである。

輪転式カメラ、複写機、印刷機等においては、
原稿、コピー用紙等の物体を移動させ、この移動
する物体を検出することによりこの物体を記録す
るためのフイルム、感光体を移動させたり、或い
は各種記録手段の動作タイミングを制御するよう
にしている。

従来この種の検出装置として移動通路を挟んで
光源と受光素子を対向配置し、光源からの光線が
その間を移動する物体により遮断されることを受
光素子の受光量の変化により検出しているが、受
光素子は光源からの光線の一部のみを受光するた
め検出範囲が狭く、物体が所定の通路からずれて
移動すると物体を検出することができない欠点が
あつた。検出範囲を広くする場合は多数の受光素
子を備える必要があり、これでは装置が高価とな
る欠点があつた。また光源と受光素子が遠く離れ
ている場合、その間に一対の反射板を設け、一対
の反射板間で反射した光線を受光素子で受けるよ
うにしているが、光源と受光素子の光軸を合わせ
ることが難しく、このため装置の組み立てに熟練
を必要とする欠点があつた。

本発明は上記欠点を除去せんとするもので、受
光素子を増設せずに広い検出範囲を得ることがで
き、かつ装置の組み立てが容易な物体検出装置を
提供することを目的とするものである。

以下本発明を図面により説明する。

第１図は本発明を適用した輪転式マイクロフイ
ルムカメラを示すもので、小切手、株券等のシー
ト状の被写体Ｐは入口ローラ１，１′により撮影
位置Ｓに送給され、出口ローラ２，２′により撮
影位置Ｓから排出される。入口ローラ１，１′及
び出口ローラ２，２′は駆動モータ（不図示）に
結合されており、被写体の撮影中被写体を一定速
度で移送する。入口ローラ１，１′と出口ローラ
２，２′との間隙は被写体Ｐの移動方向の長さよ
り短かく、その間隙部において、撮影位置Ｓを挟
んで１対の透明ガラス板３，３′が配置されてい
る。１対のガラス板３，３′は撮影位置を通る被
写体移動通路と平行に互いに離間して設けられて
おり、撮影中被写体を焦点位置に保持するもので
ある。被写体Ｐはガラス板３，３′間の撮影位置
Ｓを通過する際、光源４，６によつてその表裏両
面が照明される。５，７は光源４，６の背後に配
置した反射笠である。線ａ，ｂ，ｃ，ｄは光源
４，６からの光線を示している。

被写体Ｐの表裏両面の像はスリツト８，９、撮
影レンズ１０，１１を介して移動するマイクロフ
イルム１４，１５に撮影される。

マイクロフイルム１４，１５は供給リール１４
ａ，１５ａ、巻取リール１４ｂ，１５ｂに掛け渡
され、キヤプスタンローラ１６ａ，１７ａとピン
チローラ１６ｂ，１７ｂによりそれぞれ矢印方向
に送給される。

供給リール１４ａ，１５ａ及び巻取リール１４
ｂ，１５ｂはテンシヨン用駆動モータに結合さ
れ、フイルム１４，１５に一定の張力を与えるた
めテンシヨン用モータにより互いに逆方向にフイ
ルムを引張るような駆動力を付与されている。キ
ヤプスタンローラ１６ａ，１７ａはフイルム駆動
モータ（不図示）に結合されており、後述する被
写体検出装置により被写体Ｐが検出されたとき、
フイルム上の被写体像の移動速度と等速度でフイ
ルムを送るように駆動される。従つてフイルム１
４，１５は被写体Ｐと同期して送給され、被写体
の表裏両面の像はフイルム１４，１５にスリツト
露光される。１７，１８は撮影光路を開閉するシ
ヤツターを示している。

１９は光源４，６からの光線を受ける反射鏡を
示すもので、反射鏡１９に入射した光線は、入口
ローラ１，１′の直前において被写体移動通路を
通る被写体Ｐに反射され、被写体Ｐからの反射光
束は被写体検出装置２０によつて検出される。検
出装置２０は被写体を検出するとキヤプスタンロ
ーラ１６ａ，１７ａを駆動しかつシヤツター１
７，１８を駆動するための信号を発生する。

第２図乃至第４図は上記検出装置２０の詳細を
示すもので、検出装置２０は光ガイド部材２１と
受光素子２３を有する。光ガイド板２１は、上下
の端面が平行平面であり、物体の移動通路に対向
した第１端面２１ａが物体の移動方向と直角方向
に円弧状に湾曲し、かつ物体の移動方向に湾曲し
ていない形状をもち、第１端面と対向する第端面
２１ｂが円弧状に切欠いた凹部２２を有し、透明
なガラス板からなり、凹部２２内又は凹部に対向
して受光素子２３が配置されている。なお、光ガ
イド板の上下の端面に光反射性被膜を形成しても
よい。受光素子２３と凹部２２との間には、光ガ
イド部材と屈折率が異なる光透過性材料からなる
光導部材２４が配置され、この光導部材は受光素
子２３と凹面２２との間の空隙に充填されてい
る。

光透過性材料として、エポキシ樹脂接着剤、ア
クリル樹脂接着剤、シリコーン樹脂接着剤等が用
いられる。光導部材２４を光ガイド部材２１の屈
折率に近い屈折率にすることにより光ガイド部材
により凹部に伝達された光を光導部材２４により
一層効率よく集めることができる。

物体Ｐがローラ１，１′の間に送り込まれると
物体Ｐで反射した光線は光ガイド板２１の第１端
面２１ａに入射し、光ガイド板内において上下端
面で全反射しながら凹部２２に達し、次に光導部
材２４に集められて受光素子２３に達する。

光ガイド板の第１端面２１ａが物体の移動方向
と直角方向に関して円弧状に湾曲し、物体移動方
向に関して湾曲していないことにより、物体移動
方向と直角方向に関して広い範囲の物体からの反
射光が第１端面に入射して集光し、物体移動方向
に関して狭い範囲の物体からの反射光が第１端面
に入射する。

上記検出装置において、光ガイド板の第１端面
の各位置と受光素子間の光学的距離はほぼ等しい
ので、有効検知領域の中央部から第１端面に入射
して受光素子に伝達される光と有効検知領域の左
または右端部から第１端面に入射して受光素子に
伝達される光との光ガイド板による透過光量の損
失の差がほとんどなく、このため有効検出領域の
左右の端部から第１端面に入射した光が効率よく
凹部に伝達される。

また物体の端部付近で反射して第１端面２１ａ
に投射される光の入射角が小さくなるので、これ
らの光が第１端面から入射して凹部２２に集光さ
れることになり、物体の広範囲の反射光が有効に
受光素子に伝達されることになる。

さらに、光ガイド板の第２端面２１ｂに凹部２
２が形成され、この凹部に対面して受光素子２３
が配置されていることにより、第１端面２１ａか
ら入射した光のうち第２端面２１ｂで反射した光
を凹部２２の端面（凹面）から射出して受光素子
に投射することができ、第１端面から入射した光
を効率よく凹部に向けることができる。また凹部
に伝達された光は光導部材２４により広い範囲の
光が集められて受光素子２３に向けられる。

第１図の装置において、反射率20％、幅８mmの
紙を被写体検出位置の被写体移動通路に置き、こ
の紙を通路に沿つて被写体移動方向と直交する方
向に移動し、この紙からの反射光を受光素子で検
出する実験を行つた。

第５図は上記実験による検出装置の受光状態を
表わすグラフを示すもので、縦軸は受光素子の出
力電圧を示し、横軸は受光素子の受光範囲を示し
ている。横軸において距離「０」は紙が移動通路
の中央に置かれた状態に相当し（つまり紙が光ガ
イド部材の中央に対設した状態）、各距離はこの
中央位置を基準として紙を横方向に移動した場合
の中央位置からの距離に相当する。

図において、曲線Ａは第２図に示した検出装置
により得られたものであり、曲線Ｂ，Ｃは比較例
を示すもので、曲線Ｂは第２図の検出装置におい
て光導部材２４を取り除いた場合、曲線Ｃは光ガ
イド部材２１及び光導部材２４を取り除いた場合
を示している。

受光素子の出力電圧が1V以上になつたとき被
写体検出信号を発生するものとすると、曲線Ａで
は長さl₃の検出範囲をもち、曲線Ｂ，Ｃの検出範
囲l₂，l₁より大きく、従つて図から明らかな如
く、本発明の検出装置は検出範囲が幅広くかつ感
度が高く、これによつて被写体を確実に検出する
ことができると共に誤動作を防止することができ
る。

なお光導部材として光拡散性の材料を用い、或
いは光透過性材料に光拡散性材料を混合するよう
にしてもよく、光導部材が光拡散性を有している
場合、凹部に入射した光線は拡散され、その結
果、検出範囲の感度分布を均一にすることができ
る。

光拡散性光導部材としてはアルミ微粉、酸化亜
鉛微粒子、或いは互いに屈折率の異なる少なくと
も２種の合成樹脂単独或いはこれと光透過性材料
との混合体が用いられる。

また光導部材を予じめ決定した特定領域の波長
を選択的に透過する材料で構成してもよく、例え
ば光導部材を赤外線のみを透過する材料で構成
し、被写体を赤外線光源で照明して検出すること
により、受光素子に外部からの光線等が入射する
ことによつて起る誤検出を防ぐことができ、これ
により検出装置の信頼性を高めることができる。

第６図乃至第１１図は本発明の他の実施例を示
すもので、以下前記実施例のものと同様の機能を
もつ素材は同一符号で示す。

第６図において、光ガイド部材１２１は扇形の
形状を有し、第１端面１２１ａは被写体移動方向
と直角方向に伸びる横幅をもち、円弧状に湾曲
し、第２端面１２１ｂにはその一部を球状にくり
抜いた凹部１２２が形成されている。凹部１２２
に対向して受光素子２３が配置され、凹部１２２
と受光素子２３の受光面間の空隙に光導部材が配
置されている。

第７図は三角形の形状を有する光ガイド部材２
２１を示し、光ガイド部材２２１の第１端面２２
１ａは被写体移動通路と平行にかつ移動方向と直
交する方向に伸びる平面に形成され、第２端面に
は三角形状に切欠いた凹部２２２が形成されてい
る。凹部２２２と対向する受光素子２３と凹部２
２２間の空隙は光導部材２４が配置される。

第８図は矩形の光ガイド部材３２１を示し、第
１端面３２１ａは被写体移送通路に対して傾斜し
かつ被写体移動方向ａと直交する方向に伸びる平
面に形成され、第２端面３２１ｂには適当に離間
して半円弧状に切欠いた２つの凹部３２２_１，３
２２_２が形成されている。各凹部と対向する受光
素子２３，２３と凹部間の空隙は光導部材２４が
配置されている。

さらに第２端面３２１ｂに対向して被写体を照
明するための検出用光源２７，２８，２９が配置
されている。３０，３１は受光素子２３，２３の
周囲を包囲する遮光枠である。

光源２７，２８，２９からの光線は光ガイド部
材３２１の第２端面３２１ｂから光ガイド部材３
２１内を透過、反射し、そして第１端面３２１ａ
から射出し、その射出光は第１端面３２１ａの前
面を矢印ａ方向に移動する被写体に当つて反射す
る。被写体で反射した光束は第１端面から再び光
ガイド部材内に入射し、光ガイド部材３２１内を
透過、反射し、そして凹部３２２_１，３２２_２の
光導部材２４を透過して受光素子２４，２４によ
つて検出される。この実施例によると非常に幅の
広い検出範囲を得ることができるので横幅の広い
被写体を検出することができ、また光源と受光素
子は並設することができるので、装置の組み立
て、製作が簡単となる。

なお第１端面３２１ａの傾斜は第２端面３２１
ｂから入射した光線がなるべく第１端面で全反射
しないような角度に形成する。

上記各実施例において、光ガイド部材の第１端
面が湾曲した形状のものが比較的集光性がよく、
感度が優れている。

第９図は光ガイド部材４２１の第１端面４２１
ａが被写体移動方向に湾曲した凸面に形成された
ものを示すもので、凸面の焦点位置ｆに被写体移
動通路が位置するように配置される。

第１０図は光ガイド部材５２１内で光路を変更
させた実施例を示すものである。

また第１１図は光ガイド部６２１の第１端面６
２１ａを２つに分離し、かつ凸面に形成し、両第
１端面６２１ａから入射した光線を光ガイド部材
６２１内で集光して受光素子２３に当てるように
したもので、両第１端面６２１ａから受光素子２
３までの光学的距離を等しくすることにより、２
つの移動被写体を同時に又は選択的に検出するこ
とができ、電気的アンドゲート又はオアゲート回
路に対応する光学的アンドゲート又はオアゲート
回路を構成することができる。

なお被写体としてはシート状のものに限らず、
種々の物体を適用できることは勿論である。

検出用光源としては面光源、スポツト光源、線
光源等が用いられる。

また検出方式として反射式に限らず、例えば被
写体移動通路を挟んで光源と光ガイド部材を対設
するいわゆる透過方式で検出するようにしてもよ
い。

以上のように本発明は、移動物体を照明する手
段と、前記照明手段により照明された物体からの
反射光を第１端面から入射し内部で反射しながら
第２端面に伝達する光ガイド部材と、前記光ガイ
ド部材により伝達された光を受光する受光素子を
備え、前記光ガイド部材は板状部材で構成され、
対向する平面が物体の移動方向に対してほぼ直角
になるように配置され、第１端面が物体の移動通
路に対面し、第２端面が平面を有し、その一部分
に凹面が形成され、この凹面に対面して前記受光
素子が配置され、前記凹面と受光素子との間に光
ガイド部材と屈折率が異なる光導部材を配置した
ので、物体からの光を光ガイド部材により凹面に
効率よく集めた後、凹面から射出する光を光導部
材により更に効率よく集めて受光素子に向けるこ
とができ、その結果物体を検出し得る範囲が広く
なり、かつ検出感度が高くなり、シート状の物体
が斜めに送られてもその存在を確実、かつ迅速に
検出することができる。また物体からの光が効率
よく受光素子に向うので、透過率または反射率の
悪い物体でも確実に検出することができる。また
光源と受光素子との光軸合せが簡単であり、装置
の製造が容易となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を適用した輪転式マイクロフイ
ルムカメラの全体構成図、第２図は第１図検出装
置の斜視図、第３図はその上面図、第４図は―
線に沿つた断面図、第５図は検出装置の受光状
態を表わすグラフ、第６図乃至第１１図は検出装
置の他の実施例を示す図をそれぞれ示している。 ２１…光ガイド部材、２３…受光素子、２４…
充填剤。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 移動物体を照明する手段と、前記照明手段に
   より照明された物体からの反射光を第１端面から
   入射し内部で反射しながら第２端面に伝達する光
   ガイド部材と、前記光ガイド部材により伝達され
   た光を受光する受光素子を備え、前記光ガイド部
   材は板状部材で構成され、対向する平面が物体の
   移動方向に対してほぼ直角になるように配置さ
   れ、第１端面が物体の移動通路に対面し、第２端
   面が平面を有し、その一部分に凹面が形成され、
   この凹面に対面して前記受光素子が配置され、前
   記凹面と受光素子との間に光ガイド部材と屈折率
   が異なる光導部材を配置したことを特徴とする移
   動物体の検出装置。 ２ 前記光導部材は光拡散性を有することを特徴
   とする特許請求の範囲第１項記載の移動物体の検
   出装置。 ３ 前記光導部材は前記光ガイド部材の屈折率に
   近い屈折率を有することを特徴とする特許請求の
   範囲第１項または第２項記載の移動物体の検出装
   置。 ４ 前記光導部材は合成樹脂接着剤を有し、該接
   着剤により受光素子が凹面に固定されることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載の移動物体の
   検出装置。 ５ 前記光導部材は特定領域の波長光を透過する
   性質をもつことを特徴とする特許請求の範囲第１
   項記載の移動物体の検出装置。 ６ 前記第１端面は物体の移動方向と直角方向に
   湾曲し、かつ移動方向に湾曲していない形状を有
   することを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
   の移動物体の検出装置。