JPH03175305A - Detecting apparatus for paper size or the like - Google Patents
Detecting apparatus for paper size or the likeInfo
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- JPH03175305A JPH03175305A JP89313419A JP31341989A JPH03175305A JP H03175305 A JPH03175305 A JP H03175305A JP 89313419 A JP89313419 A JP 89313419A JP 31341989 A JP31341989 A JP 31341989A JP H03175305 A JPH03175305 A JP H03175305A
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Landscapes
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Holders For Sensitive Materials And Originals (AREA)
- Paper Feeding For Electrophotography (AREA)
- Control Or Security For Electrophotography (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
発明の背景
技術分野
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に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION BACKGROUND OF THE INVENTION Technical Field The present invention is typified by a document size determining device used in a copying machine. The present invention relates to a device for determining the size of paper, etc.
従来技術とその問題点
複写機に設けられる従来の原稿サイズ判別装置には、第
18図に示すような光電センサを用いてプレスキャンす
るタイプと、第19図に示すように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。Conventional technology and its problems Conventional document size determination devices installed in copying machines include a type that prescans using a photoelectric sensor as shown in Figure 18, and a type that uses a photoelectric sensor to prescan as shown in Figure 19, and a type that uses a photoelectric sensor to prescan as shown in Figure 19. There is a type that has a built-in proximity switch, etc.
第18図において、複写機50の内部に可動アーム53
が設けられ、このアーム53に多数の反射形光型センサ
54が取付けられている。複写動作の前に可動アーム5
3が移動して光電センサ54によってガラス板51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54の出力信号に基づいて原稿のサイズが判別される
。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。In FIG. 18, a movable arm 53 is installed inside the copying machine 50.
is provided, and a large number of reflective optical sensors 54 are attached to this arm 53. Movable arm 5 before copying operation
3 moves, the original on the glass plate 51 is scanned by the photoelectric sensor 54 (prescan), and the size of the original is determined based on the output signal of the photoelectric sensor 54 at this time. This type of device has the advantage of being able to discriminate between a wide variety of document sizes, but the presence of movable parts makes the entire device large and its mechanism complicated. Since pre-scanning is required, the time involved becomes loss time, and there is a problem that prompt copying cannot be performed.
第19図において、複写機50の上蓋52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)55が
内蔵されている。ガラス板51の上に原稿が置かれ上蓋
52が閉じられると、各近接スイッチ55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55の検出信号に基づいて原稿サイズが判
定される。このタイプのものは第18図に示すプレスキ
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。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(A D F −Auto Dri
veFeed)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。In FIG. 19, a plurality of proximity switches (for example, photomicro sensors, etc.) 55 are built into the top cover 52 of a copying machine 50. As shown in FIG. When a document is placed on the glass plate 51 and the top lid 52 is closed, each proximity switch 55 detects the presence or absence of a document at the location where the proximity switch is installed, and the document size is determined based on the detection signals of the plurality of proximity switches 55. It will be judged. This type has an advantage over the prescan type shown in FIG. 18 in that it can save space. However, since the sensor is located on the top lid, the document size cannot be determined without the top lid.
It cannot be applied to copiers with veFeed) function.
Even the slightest unevenness on the sensor will leave pressure marks on the document. If the copy paper size is larger than the document size, there are problems such as the shadow of the sensor that is not hidden by the document appearing on the copy paper.
発明の概要
発明の目的
この発明は小型でかつ高速応答性をもち、さらに上蓋な
しでも検出が可能な用紙等の大きさ判別装置を提供する
ものである。SUMMARY OF THE INVENTION OBJECTS OF THE INVENTION The present invention provides a size determination device for sheets, etc., which is compact, has high-speed response, and is capable of detecting the size of paper, etc., even without a top cover.
発明の構成2作用および効果 この発明による用紙等の大きさの判別装置は。Structure of the invention 2 Actions and effects A device for determining the size of paper, etc. according to the present invention is as follows.
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、上記複数
の光ビームに関する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、上記
複数の反射光ビームを対応する上記受光素子に導く結像
光学系、ならびに上記マルチビーム光源、複数の受光素
子および結像光学系を内蔵したケースを備えていること
を特徴とする。A multi-beam light source that projects a plurality of light beams to different locations depending on the size of the paper to be discriminated; A light-receiving element, an imaging optical system that guides the plurality of reflected light beams to the corresponding light-receiving element, and a case incorporating the multi-beam light source, the plurality of light-receiving elements, and the imaging optical system. .
複数の光ビームが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され、その用紙からの反射光が対
応する複数の受光素子で受光されるので、置かれた用紙
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を判
別することができる。Multiple light beams are projected to different locations depending on the size of the paper to be discriminated, and the reflected light from the paper is received by multiple corresponding light receiving elements, so the The combination of light-receiving elements that receive reflected light and light-receiving elements that do not receive reflected light changes. Therefore, the size of the paper placed can be determined according to the combination of output signals of the light receiving elements.
この発明によると、マルチビーム光源、複数の受光素子
および結像光学系が1つのケース内に集積化されており
、しかも可動部を持たないから小型化を図ることができ
る。また、プレスキャン動作が不要であるから高速応答
性をもつ。さらに。According to this invention, a multi-beam light source, a plurality of light-receiving elements, and an imaging optical system are integrated in one case, and furthermore, since it has no moving parts, it is possible to achieve miniaturization. Furthermore, since a pre-scan operation is not required, high-speed response is achieved. moreover.
この発明の判別装置を複写機に適用した場合には上蓋に
設ける必要がないので、上蓋なしでも用紙の大きさの判
別が可能であり、自動給紙機能をもった複写機にも適用
可能であるとともに、押圧跡が残ったり、影が写ったり
する問題もない。When the discrimination device of this invention is applied to a copying machine, there is no need to provide it on the top cover, so it is possible to discriminate the paper size without the top cover, and it can also be applied to copying machines with automatic paper feeding function. In addition to this, there is no problem of leaving pressure marks or shadows.
この発明による用紙等の大きさの判別装置はまた。それ
ぞれ異なる光強度をもつ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、および上記複数の光ビームに関する判別
すべき用紙からの複数の反射光ビームを受光するための
受光手段を備え、上記受光手段から得られる受光信号の
レベルを複数のしきい値レベルでレベル弁別することに
より用紙等の大きさを判別することを特徴とする。There is also a device for determining the size of paper, etc. according to the present invention. A multi-beam light source that projects a plurality of light beams with different light intensities to different locations depending on the size of the paper to be discriminated, and a plurality of reflected light beams from the paper to be discriminated regarding the plurality of light beams. The present invention is characterized in that it includes a light receiving means for receiving light, and the size of the paper or the like is determined by level-discriminating the level of the light reception signal obtained from the light receiving means using a plurality of threshold levels.
複数の投射光ビームの光強度がそれぞれ異なるのでそれ
らに関する用紙からの反射光ビームの光強度もそれに応
じて異なる。受光手段によって受光される反射光ビーム
の組合せは゛用紙の大きさに応じて異なるので、受光手
段から得られる受光信号のレベルも用紙の大きさに応じ
て異なることになる。したがって、複数のしきい値レベ
ルで受光手段の受光信号をレベル弁別することにより用
紙等の大きさを複数段階に判別できることとなる。Since the light intensities of the plurality of projected light beams are different from each other, the light intensities of the reflected light beams from the paper sheet are also different accordingly. Since the combination of reflected light beams received by the light receiving means differs depending on the size of the paper, the level of the light reception signal obtained from the light receiving means also differs depending on the size of the paper. Therefore, by level-discriminating the light-receiving signal of the light-receiving means using a plurality of threshold levels, it is possible to discriminate the size of paper, etc. into a plurality of stages.
この発明によると、1個の受光素子を含む受光手段を設
ければ足りるので構成が簡素化されるとともに、低廉化
を図ることができる。また、1個の受光素子で足りるか
らその位置合わせが容易となる。According to this invention, since it is sufficient to provide a light receiving means including one light receiving element, the structure can be simplified and the cost can be reduced. Furthermore, since one light receiving element is sufficient, its positioning becomes easy.
上記マルチビーム光源を1発光素子と、この発光素子の
出射光を複数に分割しかつそれぞれ異なる方向に偏向さ
せる複数のオフアキシス・フレネル伊レンズを含むオフ
アキシス・フレネル・レンズ・アレイとから構成するこ
とができる。このような構成とすることにより、マルチ
ビーム光源を小型化することが可能となる。The multi-beam light source may be configured from one light emitting element and an off-axis Fresnel lens array including a plurality of off-axis Fresnel lenses that divide the light emitted from the light emitting element into a plurality of parts and deflect them in different directions. can. With such a configuration, it is possible to downsize the multi-beam light source.
また、上記マルチビーム光源を、複数の発光素子と、こ
れらの発光素子の出射光をそれぞれ異なる方向に投射す
る投光レンズとから構成することができる。複数の投射
光ビームをそれぞれ複数の発光素子で発光させているか
ら、各投射光ビームの強度を大きくすることができ、し
たがって用紙からの反射光強度も大きくなるから、受光
信号のレベルが高くなり安定な判別動作が可能となる。Further, the multi-beam light source can be configured from a plurality of light emitting elements and a projection lens that projects the light emitted from these light emitting elements in different directions. Since each of the plurality of projected light beams is emitted by a plurality of light emitting elements, the intensity of each projected light beam can be increased, and the intensity of the reflected light from the paper is also increased, so the level of the received light signal is increased. Stable discrimination operation becomes possible.
実施例の説明
以下この発明を複写機で用いられる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。DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, an embodiment in which the present invention is applied to a document size determining device used in a copying machine will be described in detail.
第1図において、複写機10の内部の適所に原稿サイズ
判別用フォトセンサ20が配置されている。In FIG. 1, a photosensor 20 for determining document size is placed at a suitable location inside a copying machine 10. As shown in FIG.
複写機10はその上面がガラス板11で覆われ、このガ
ラス板11上の所定位置に1種々のサイズの複写すべき
原稿12が置かれる。フォトセンサ20はガラス板11
上の原稿12が置かれる場所内の異なる位置P 、P
、Po、Pdに向って複数(この実施a
b
例では4個)の光ビームを投射し、そのガラス板11ま
たは原稿12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知信号を出
力する。The top surface of the copying machine 10 is covered with a glass plate 11, and originals 12 of various sizes to be copied are placed at predetermined positions on the glass plate 11. Photo sensor 20 is glass plate 11
Different positions P , P within the location where the upper original 12 is placed
, Po, Pd (this implementation a
(b) The document size is determined by projecting light beams (four in the example) and receiving the reflected light from the glass plate 11 or the document 12. Or output a detection signal for discrimination.
原稿サイズ判別用フォトセンサ20の構成例が第2図に
示されている。フォトセンサ20はケース29を有し、
このケース29内にマルチビーム光源21゜結像レンズ
22および受光素子アレイ23が配置、固定されている
。マルチビーム光源21は2発光素子、たとえば赤外光
を含む光を発生する発光ダイオード24と、その上方に
配置され2発光ダイオード24の出射光を4つの光ビー
ムに分け、これらの光ビームをコリメートした上でそれ
ぞれ異なる位置に向けて投射するオフアキシス中マイク
ロ會フレネル・レンズ・アレイ25とから構成される。An example of the configuration of the document size determination photosensor 20 is shown in FIG. The photosensor 20 has a case 29,
In this case 29, a multi-beam light source 21, an imaging lens 22, and a light receiving element array 23 are arranged and fixed. The multi-beam light source 21 includes two light-emitting elements, for example, a light-emitting diode 24 that generates light including infrared light, and a light-emitting diode 24 placed above the two light-emitting diodes 24. The multi-beam light source 21 divides the light emitted from the two light-emitting diodes 24 into four light beams, and collimates these light beams. and an off-axis micro-frame Fresnel lens array 25 that projects to different positions.
受光素子アレイ23は多くの受光素子を備えている。The light receiving element array 23 includes many light receiving elements.
この実施例では4個の受光素子のみが用いられる。もち
ろん受光素子アレイ23には使用する個数の受光素子の
みを配列してもよいのはいうまでもない。結像レンズ2
2は、後述するように、上記投射光ビームの主に原稿1
2からの拡散反射光(乱反射光)を対応する受光素子上
に結像させるためのものである。ケース29の上面には
、マルチビーム光源21および結像レンズ22の上方の
位置にそれぞれ可視光カットフィルタ26.27が設け
られている。この実施例では原稿サイズ判別のために赤
外光が用いられる。In this embodiment, only four light receiving elements are used. Of course, it goes without saying that only the number of light receiving elements to be used may be arranged in the light receiving element array 23. Imaging lens 2
2, as will be described later, the projection light beam is mainly directed to the original 1.
This is for forming an image of the diffusely reflected light (diffusely reflected light) from 2 on the corresponding light receiving element. Visible light cut filters 26 and 27 are provided on the upper surface of the case 29 above the multi-beam light source 21 and the imaging lens 22, respectively. In this embodiment, infrared light is used to determine the document size.
オフアキシスφマイクロ・フレネル−レンズ・アレイ2
5の構成例が第3図に示されている。このレンズ・アレ
イ25は複数個(この実施例では4個)のオフアキシス
9マイクロ争フレネル拳レンズ(以下オフアキシスMF
Lと略す)25a。Off-axis φ micro Fresnel lens array 2
A configuration example of No. 5 is shown in FIG. This lens array 25 includes a plurality of off-axis 9 micro Fresnel lenses (hereinafter referred to as off-axis MF lenses) (four in this embodiment).
(abbreviated as L) 25a.
25b 、 25c 、 25dを所定配置に配列した
ものである。オフアキシスMFLは第6図に示すように
。25b, 25c, and 25d are arranged in a predetermined arrangement. The off-axis MFL is as shown in FIG.
そこに形成された不等間隔グレーティングの形状に応じ
て入射光ビームを所望の方向に偏向するとともに、拡散
光をコリメートする(コリメート光を集光することもで
きる)機能をもつものである。このようなオフアキシス
MFL25a〜25dは、たとえば第5図に示すように
、マイクロ・フレネル・レンズの一部を切取ったグレー
ティング・パターンをもつ。第3図に示すオフアキシス
MFLアレイ25を用いて1発光素子24の出射光ビー
ムを4つに分割しかつコリメートして、第4図に示すよ
うに、−列状に配列されたビーム・スポットP 、P
、P 、P、をガラス板11上にa b
c
つくることができる。Poは発光素子24の位置を示す
。It has the function of deflecting the incident light beam in a desired direction according to the shape of the unevenly spaced grating formed therein, and collimating the diffused light (also capable of condensing the collimated light). Such off-axis MFLs 25a to 25d have a grating pattern in which a portion of a micro Fresnel lens is cut out, as shown in FIG. 5, for example. Using the off-axis MFL array 25 shown in FIG. 3, the light beam emitted from one light emitting element 24 is divided into four parts and collimated, resulting in beam spots P arranged in a row as shown in FIG. , P
, P , P, a b on the glass plate 11
c Can be made. Po indicates the position of the light emitting element 24.
第7図から第11図は上記のフォトセンサ20を用いて
原稿サイズを判別するための原理を示すものである。FIGS. 7 to 11 show the principle of determining the document size using the photosensor 20 described above.
上述したように2発光素子24から出射された広がる光
はオフアキシスMFLアレイ25によって4つの光ビー
ムに分割され、かつコリメートされて、適当な面積のビ
ーム・スポットP −P aをもってガラス板11ま
たは原稿12に照射される。As described above, the spreading light emitted from the two light-emitting elements 24 is split into four light beams by the off-axis MFL array 25, and collimated to form a beam spot P-P a of an appropriate area onto the glass plate 11 or the original. 12.
原稿12に照射された光は、第8図に示すように、原稿
12によって拡散的に反射される。すなわち、原稿12
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、ガラス板11の表面および裏面にお
ける反射は鏡面反射に近く、第9図に示すように、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。The light irradiated onto the original 12 is diffusely reflected by the original 12, as shown in FIG. That is, manuscript 12
The brightness of the upper spot is almost constant from any direction. On the other hand, reflection on the front and back surfaces of the glass plate 11 is close to specular reflection, and as shown in FIG. 9, the component of reflected light (regularly reflected light) with a reflection angle α equal to the incident angle α becomes large. .
受光素子アレイ23は、ガラス面11がらの正反射光を
受光しない位置に配置される。これにより、受光素子ア
レイ23の4個の受光素子PD 〜PD、は原稿12
からの拡散光を検出できることになる。The light receiving element array 23 is arranged at a position where it does not receive specularly reflected light from the glass surface 11. As a result, the four light receiving elements PD to PD of the light receiving element array 23 are connected to the original 12.
This means that it is possible to detect the diffused light from the
結像レンズ22は、原稿12からの微弱な拡散光を集光
し、各ビームφスポットP、Pb、Po。The imaging lens 22 condenses the weak diffused light from the original 12 to form each beam φ spot P, Pb, Po.
P、からの拡散反射光を受光素子アレイ23のそれぞれ
対応する受光素子PD 、PD、、PDe。The diffusely reflected light from P is transmitted to the corresponding light receiving elements PD, PD, PDe of the light receiving element array 23.
PDd上に結像させる働きをする。It functions to form an image on PDd.
この実施例は4つの光ビーム・スポットP 〜Paから
の拡散反射光を用いて、A5.B5゜B5R,A4.A
4R,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。B5RとA4Rは他のA5〜A3とは縦と
横の配置が逆になっている。ガラス板ll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P −P、が第10図に示すような位置に形成され
るようにマルチビーム光源21が調整される。This example uses diffusely reflected light from four light beam spots P to Pa, A5. B5°B5R, A4. A
Seven types of document sizes, 4R, B4, and A3, are discriminated. The vertical and horizontal arrangement of B5R and A4R is reversed from that of the other A5 to A3. On the glass plate ll,
Since the positions for placing originals of each of these sizes are determined in advance, the multi-beam light source is used so that each beam spot P - P is formed at a position as shown in Fig. 10 in relation to the original position. 21 is adjusted.
第11図は置かれた原稿のサイズと、原稿からの拡散反
射光を受光する受光素子PD −PD、の出力との関
係を示すものである。受光素子PD。FIG. 11 shows the relationship between the size of the placed original and the output of the light receiving elements PD-PD that receive diffusely reflected light from the original. Photodetector PD.
〜PD、の受光信号はそれぞれ適当なしきい値でレベル
弁別され、LレベルまたはHレベルの2値信号に変換さ
れる。Lレベルは原稿を検知していない状態を、Hレベ
ルは原稿を検知している状態をそれぞれ表わす。4個の
受光素子PD 〜PDdの出力信号のレベルの組合せ
に応じてこれらの原稿サイズが判別されることが容易に
理解できよう。原稿の判別処理は論理回路またはCPU
によって行なうことができる。A5サイズの原稿は受光
素子PD、〜PD、の出力信号のみでは原稿なしの場合
と識別できないが、原稿なしの場合には複写機の蓋が閉
じられないこと、または原稿なしの場合にはコピー実行
ボタンが押されないことから、蓋の開閉検知信号または
コピー実行ボタンの押下入力信号との組合せによってA
5サイズの判別が行なえる。The received light signals from PD to PD are level-discriminated using appropriate threshold values, and converted into binary signals of L level or H level. The L level represents a state in which a document is not detected, and the H level represents a state in which a document is detected. It is easy to understand that these document sizes are determined according to the combination of the levels of the output signals of the four light receiving elements PD to PDd. Document discrimination processing is performed by logic circuit or CPU
This can be done by A5 size originals cannot be identified as no original by the output signals of the light receiving elements PD, ~PD, but if there is no original, the lid of the copying machine cannot be closed, or if there is no original, the copier cannot make a copy. Since the execution button is not pressed, A
Can distinguish between 5 sizes.
ビーム・スポットp −p、の位置を変更することに
より、4つの光ビームで最大16種類の原稿サイズの判
別が可能である。ビーム・スポットの数を増加させるこ
とによりより多くの種類の太きさ判別が可能となる。By changing the positions of the beam spots p-p, it is possible to discriminate up to 16 different document sizes using four light beams. By increasing the number of beam spots, more types of thickness can be determined.
上述したオフアキシスMFLアレイ25は種々の方法に
よって作製することができる。たとえば。The above-described off-axis MFL array 25 can be manufactured by various methods. for example.
電子ビーム描画法により電子ビーム・レジスト上にオフ
アキシスMFLアレイのパターンを描画し、電子ビーム
Φレジストを現像する。このようにして得られた電子ビ
ーム・レジスト残膜によるオフアキシスM F Lアレ
イ・パターンがら電鋳法、転写法等によりスタンバを作
成する。このスタンバを用いて樹脂成形法等によりオフ
アキシスMFLアレイを安価に多数複製することが可能
となる。A pattern of an off-axis MFL array is drawn on the electron beam resist by an electron beam lithography method, and the electron beam Φ resist is developed. A standby is created from the off-axis MFL array pattern using the electron beam resist remaining film thus obtained by electroforming, transfer, or the like. Using this standber, it becomes possible to inexpensively reproduce a large number of off-axis MFL arrays by a resin molding method or the like.
第12図はマルチビーム光源の他の例を示すものである
。このマルチビーム光源21は発光素子アレイ31とそ
の上方に配置された投光レンズ32とから構成されてい
る。発光素子アレイ31は複数の(この実施例では4個
の)発光素子31a〜31dを含む。これらの発光素子
は発光ダイオードまたはレーザ・ダイオードである。投
光レンズ32としては通常のバルク凸レンズが用いられ
る。投光レンズ32は各発光素子31a〜31dの出射
光をコリメートして、ガラス板11または原稿12の面
にスポットP、〜P、を形成する。原稿サイズの判別が
可能となる位置にスポットp −p、が形成されるよ
うに1発光素子31a〜31d、投光レンズ32等の配
置が決定されている。FIG. 12 shows another example of a multi-beam light source. This multi-beam light source 21 is composed of a light emitting element array 31 and a projection lens 32 arranged above it. The light emitting element array 31 includes a plurality of (four in this embodiment) light emitting elements 31a to 31d. These light emitting elements are light emitting diodes or laser diodes. As the projection lens 32, a normal bulk convex lens is used. The light projecting lens 32 collimates the light emitted from each of the light emitting elements 31a to 31d to form spots P, -P on the surface of the glass plate 11 or the original 12. The arrangement of the single light emitting elements 31a to 31d, the light projecting lens 32, etc. is determined so that a spot p-p is formed at a position where the document size can be determined.
この実施例のものは投光レンズ32としてバルク凸レン
ズを用いているので上述のオフアキシスMFLアレイに
比べて出射光の効率が高いという特徴をもつ。また、複
数の発光素子を設けているので、1つの発光素子の出力
光を複数に分割する場合に比べて投光ビームの輝度が高
まり、受光素子に受光される信号のレベルが高くなって
安定な検出動作が確保できるとともに、高出力の光源が
不要となる。さらに1発光素子アレイと投光レンズとを
モールド一体成形することが可能であり。Since this embodiment uses a bulk convex lens as the light projecting lens 32, it has a feature that the efficiency of output light is higher than that of the above-mentioned off-axis MFL array. In addition, since multiple light emitting elements are provided, the brightness of the emitted beam is higher than when the output light of one light emitting element is divided into multiple parts, and the level of the signal received by the light receiving element is higher and more stable. In addition to ensuring reliable detection operation, a high-output light source is not required. Furthermore, it is possible to integrally mold one light emitting element array and a light emitting lens.
これにより組立てが容易となる。This facilitates assembly.
第13図は受光部を1個の受光素子33によって構成し
た例を示している。投射光ビームのすべてのスポットP
”” P dからの拡散反射光が結像レンズ22を
経て受光素子33に受光される。FIG. 13 shows an example in which the light receiving section is composed of one light receiving element 33. All spots P of the projected light beam
The diffusely reflected light from "" P d passes through the imaging lens 22 and is received by the light receiving element 33 .
マルチビーム光源21からの4つの投射光ビームの強度
(便宜的に、これらもまたスポットと同じ記号P −
Pdを用いて表わす)は、異なる値に設定されている。Intensities of the four projected light beams from the multi-beam light source 21 (for convenience, these are also denoted by the same symbol P −
(expressed using Pd) are set to different values.
たとえばPを一定値として。For example, let P be a constant value.
−P b−3P P −5P Pd−7P になるように設定されている。-P b-3P P -5P Pd-7P is set to be.
これにより、第14図に示すように、ガラス板11上に
置かれた原稿12のサイズに応じて受光素子33で得ら
れる受光信号Ppのレベルが異なるものとなる。したが
って、受光信号P、を6種類の異なるしきい値でレベル
弁別すれば、原稿サイズの判別結果が得られる。第14
図において、には原稿有の場合と比較して得られる原稿
が無い場合における受光信号のレベル・ダウン比、Ko
は他の要因による光パワーのロスを表わす係数である。As a result, as shown in FIG. 14, the level of the light-receiving signal Pp obtained by the light-receiving element 33 varies depending on the size of the original 12 placed on the glass plate 11. Therefore, by level-discriminating the received light signal P using six different threshold values, the document size determination result can be obtained. 14th
In the figure, is the level down ratio of the received light signal when there is no original compared to when there is an original, and Ko
is a coefficient representing optical power loss due to other factors.
マルチビーム光源21から出射される4つの投射光ビー
ムの強度をそれぞれ異なる値に設定することは種々のや
り方で行なうことができる。マルチビーム光源21が第
3図に示すようなオフアキシスM F Lアレイ25を
含むものであるときには、それを構成するオフアキシス
MFL25a〜25dの回折効率を調整すればよい。た
とえば第16図に示すようなブレーズド回折格子におい
ては、第15図に示すようにその格子厚Hに応じて回折
効率が変わる。したがって、オフアキシスMFL25a
〜25dのフレネル・レンズ−パターンを構成する格子
の厚さをそれぞれ異なる値に設定して上述のような相互
に異なる投射光ビーム強度を実現することができる。Setting the intensities of the four projection light beams emitted from the multi-beam light source 21 to different values can be done in various ways. When the multi-beam light source 21 includes an off-axis MFL array 25 as shown in FIG. 3, the diffraction efficiency of the off-axis MFLs 25a to 25d constituting it may be adjusted. For example, in a blazed diffraction grating as shown in FIG. 16, the diffraction efficiency changes depending on the grating thickness H, as shown in FIG. Therefore, off-axis MFL25a
The thicknesses of the gratings constituting the ~25d Fresnel lens pattern can be set to different values to achieve mutually different projected light beam intensities as described above.
また、第12図に示すようにマルチビーム光源21が複
数の発光素子3La〜31dを含む場合には、各発光素
子31a〜31dを駆動する電流を調整して投射光ビー
ム強度を所望の値に設定できる。Further, as shown in FIG. 12, when the multi-beam light source 21 includes a plurality of light emitting elements 3La to 31d, the current for driving each light emitting element 31a to 31d is adjusted to set the projected light beam intensity to a desired value. Can be set.
上述のように受光素子を1個にすることにより、光軸合
わせを含むフォトセンサ2oの位置調整が容易となると
ともに低廉化を図ることができる。By reducing the number of light receiving elements to one as described above, positional adjustment of the photosensor 2o including optical axis alignment becomes easy and costs can be reduced.
第17図はマルチビーム光源のさらに他の例を示すもの
である。マルチビーム光源21は発光素子24と、その
出射光をコリメートするレンズ35と、さらにその上方
に配置されたグレーティング36とがら構成されている
。レンズ35を出射する平行光がクレーティング36に
入射するとグレーティングがらは0次の光に加えて±1
次、±2次等の高次回折光が生じる。そこで、0次、±
1次、±2次の回折光を用いることによりガラス板11
上に5個のスポットを形成することができる。第10図
との対比でいうと、−2次、−1次、0次および+2次
回折先がスポットP 、P 、P 、P とな
d c b aる。+1次の
回折光は用いなくてもよい。グレーティング36の周期
を適当に設定すれば、グレーティング36とガラス板1
1との間の距離を100龍として、各回折光スポット間
の距離を25關程度にすることが容易に可能である。FIG. 17 shows still another example of a multi-beam light source. The multi-beam light source 21 includes a light emitting element 24, a lens 35 for collimating the emitted light, and a grating 36 disposed above the lens 35. When the collimated light emitted from the lens 35 enters the grating 36, the grating has a polarization of ±1 in addition to the zero-order light.
Higher-order diffracted light such as second order, ±second order, etc. is generated. Therefore, the 0th order, ±
By using first-order and ±second-order diffracted light, the glass plate 11
Five spots can be formed on the top. In comparison with FIG. 10, the points of -2nd order, -1st order, 0th order and +2nd order diffraction are spots P, P, P, P. It is not necessary to use the +1st order diffracted light. If the period of the grating 36 is set appropriately, the grating 36 and the glass plate 1
1, it is easily possible to set the distance between each diffracted light spot to about 25 degrees.
このようなマルチビーム光源は、その構成要素が1個の
発光素子、レンズ、グレーティングであるから構成が簡
素となるという特徴をもつ。Such a multi-beam light source has a feature that its configuration is simple because its constituent elements are one light emitting element, a lens, and a grating.
第1図は複写機内に原稿サイズ判別用フォトセンサが内
蔵されている様子を示す一部切欠き斜視図である。
第2図は原稿サイズ判別用フォトセンサの構成を示す一
部切欠き拡大斜視図である。
第3図はオフアキシス・マイクロゆフレネル・レンズ・
アレイを示す平面図、第4図はそれによって形成される
投射光ビーム・スポットを示す図、第5図はオフアキシ
ス・マイクロ・フレネル−レンズがマイクロ・フレネル
・レンズから切り出される様子を示す図、第6図はオフ
アキシス・マイクロ・フレネル・レンズの作用を示す斜
視図である。
第7図から第11図は原稿サイズ判別原理を示すもので
、第7図は投光、受光光学系の構成図、第8図は原稿面
からの拡散反射の様子を示す図、第9図はガラス面から
の正反射の様子を示す図、第10図はビーム・スポット
位置と各種原稿サイズとの関係を示す図、第11図は受
光素子の出力信号に基づく原稿サイズ判別論理を示すも
のである。
第12図はマルチビーム光源の他の例を示す構成図であ
る。
第13図は受光系の他の例を示す構成図、第14図はこ
の例における原稿サイズ判別論理を示すもの、第15図
は格子厚と回折効率との関係を示すグラフ、第16図は
ブレーズド・グレーティングの断面図である。
第17図はマルチビーム光源のさらに他の例を示す構成
図である。
第18図および第19図は従来例を示す斜視図である。
IO・・・複写機。
11・・・ガラス板。
12・・・原稿。
20・・・原稿サイズ判別用フォ
21・・・マルチビーム光源。
22・・・結像レンズ。
23・・・受光素子アレイ。
24・・・発光素子。
25・・・オフアキシス・マイクロ−
フレネル・レンズ・アレイ。
25a〜25d・・・オフアキシス・マイフレネル・レ
ンズ。
31・・・発光素子アレイ。
トセンサ。
ク
ロ
31a〜31d・・・発光素子。
32・・・投光レンズ。
33・・・受光素子。
36・・・グレーティング。
PD −PD、・・・受光素子。
P −Pd・・・投射光ビーム・スポット。
以FIG. 1 is a partially cutaway perspective view showing that a photosensor for determining document size is built into a copying machine. FIG. 2 is an enlarged perspective view, partially cut away, showing the configuration of a photosensor for determining document size. Figure 3 shows off-axis micro Fresnel lens.
FIG. 4 is a plan view showing the array; FIG. 4 is a view showing the projected light beam spot formed thereby; FIG. FIG. 6 is a perspective view showing the function of an off-axis micro Fresnel lens. Figures 7 to 11 show the principle of document size discrimination, Figure 7 is a configuration diagram of the light emitting and light receiving optical system, Figure 8 is a diagram showing the state of diffuse reflection from the document surface, and Figure 9 Figure 10 shows the relationship between the beam spot position and various document sizes, and Figure 11 shows the logic for determining document size based on the output signal of the light receiving element. It is. FIG. 12 is a configuration diagram showing another example of a multi-beam light source. Fig. 13 is a block diagram showing another example of the light receiving system, Fig. 14 shows the document size discrimination logic in this example, Fig. 15 is a graph showing the relationship between grating thickness and diffraction efficiency, and Fig. 16 is FIG. 2 is a cross-sectional view of a blazed grating. FIG. 17 is a configuration diagram showing still another example of a multi-beam light source. FIGS. 18 and 19 are perspective views showing conventional examples. IO... Copy machine. 11...Glass plate. 12...Manuscript. 20... Photo for document size determination 21... Multi-beam light source. 22...Imaging lens. 23... Light receiving element array. 24... Light emitting element. 25...Off-axis micro-Fresnel lens array. 25a-25d...Off-axis my Fresnel lens. 31...Light emitting element array. sensor. Black 31a to 31d...Light emitting elements. 32... Light projection lens. 33... Light receiving element. 36...Grating. PD - PD, . . . light receiving element. P-Pd... Projection light beam spot. Below
Claims (5)
てそれぞれ異なる場所に投射するマルチビーム光源、 上記複数の光ビームに関する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、 上記複数の反射光ビームを対応する上記受光素子に導く
結像光学系、ならびに 上記マルチビーム光源、複数の受光素子および結像光学
系を内蔵したケース、 を備えた用紙等の大きさの判別装置。(1) A multi-beam light source that projects multiple light beams to different locations depending on the size of the paper to be discriminated, and for receiving the plurality of reflected light beams from the paper to be discriminated regarding the plurality of light beams. a plurality of light-receiving elements, an imaging optical system that guides the plurality of reflected light beams to the corresponding light-receiving elements, and a case incorporating the multi-beam light source, the plurality of light-receiving elements, and the imaging optical system, etc. A device for determining the size of.
発光素子の出射光から0次および高次の回折光を生じさ
せるグレーティングを含んでいる請求項(1)に記載の
用紙等の大きさの判別装置。(2) The multi-beam light source includes a light-emitting element and a grating that generates zero-order and higher-order diffracted light from the light emitted from the light-emitting element. Discrimination device.
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、および上記複数の光ビームに
関する判別すべき用紙からの複数の反射光ビームを受光
するための受光手段を備え、 上記受光手段から得られる受光信号のレベルを複数のし
きい値レベルでレベル弁別することにより用紙等の大き
さを判別することを特徴とする用紙等の大きさの判別装
置。(3) A multi-beam light source that projects multiple light beams with different light intensities to different locations depending on the size of the paper to be discriminated, and multiple reflections of the plurality of light beams from the paper to be discriminated. Paper, etc., comprising a light receiving means for receiving a light beam, and the size of the paper, etc. is determined by level-discriminating the level of a light reception signal obtained from the light receiving means at a plurality of threshold levels. A device for determining the size of.
素子の出射光を複数に分割しかつそれぞれ異なる方向に
偏向させる複数のオフアキシス・フレネル・レンズを含
むオフアキシス・フレネル・レンズ・アレイとから構成
される請求項(1)または(3)に記載の用紙等の大き
さの判別装置。(4) The multi-beam light source is composed of a light emitting element and an off-axis Fresnel lens array including a plurality of off-axis Fresnel lenses that divide the light emitted from the light emitting element into a plurality of parts and deflect them in different directions. The device for determining the size of paper, etc. according to claim (1) or (3).
れらの発光素子の出射光をそれぞれ異なる方向に投射す
る投光レンズとから構成される請求項(1)または(3
)に記載の用紙等の大きさの判別装置。(5) Claim (1) or (3) wherein the multi-beam light source is composed of a plurality of light emitting elements and a projection lens that projects the light emitted from these light emitting elements in different directions.
) A device for determining the size of paper, etc. described in ).
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1313419A JP2682176B2 (en) | 1989-12-04 | 1989-12-04 | Device for determining the size of paper etc. |
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Publication Number | Publication Date |
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JPH03175305A true JPH03175305A (en) | 1991-07-30 |
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JP (1) | JP2682176B2 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06230135A (en) * | 1992-09-30 | 1994-08-19 | Aisin Seiki Co Ltd | Method and apparatus for detecting obstacle |
JP2008287145A (en) * | 2007-05-21 | 2008-11-27 | Ricoh Co Ltd | Photosensor and image forming apparatus |
Citations (2)
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JPS61156111A (en) * | 1984-12-28 | 1986-07-15 | Ricoh Co Ltd | Copying machine |
JPS62223734A (en) * | 1986-03-26 | 1987-10-01 | Chinon Kk | Range finder |
-
1989
- 1989-12-04 JP JP1313419A patent/JP2682176B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPS61156111A (en) * | 1984-12-28 | 1986-07-15 | Ricoh Co Ltd | Copying machine |
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