JPH04242767A - Judging device for size of paper sheet, etc. - Google Patents
Judging device for size of paper sheet, etc.Info
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]
【0001】0001
【産業上の利用分野】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。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a device for determining the size of paper, etc., typified by a document size determining device used in a copying machine.
【0002】0002
【従来の技術】複写機に設けられる従来の原稿サイズ判
別装置には,光電センサを用いてプレスキャンするタイ
プと,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。2. Description of the Related Art Conventional document size determination devices installed in copying machines include a type that uses a photoelectric sensor for pre-scanning, and a type that includes a proximity switch or the like built into the top cover of the copying machine.
【0003】光電センサを用いてプレスキャンするタイ
プは,複写機の内部に可動アームが設けられ,このアー
ムに多数の反射形光電センサが取付けられている。複写
動作の前に可動アームが移動して光電センサによってガ
ラス板上の原稿が走査され(プレスキャン),このとき
の光電センサの出力信号に基づいて原稿のサイズが判別
される。[0003] In the type of pre-scanning using a photoelectric sensor, a movable arm is provided inside the copying machine, and a large number of reflective photoelectric sensors are attached to this arm. Before the copying operation, the movable arm moves and the photoelectric sensor scans the original on the glass plate (prescan), and the size of the original is determined based on the output signal of the photoelectric sensor at this time.
【0004】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。[0004] This type of device has the advantage of being able to discriminate between a wide variety of document sizes, but because of the movable parts, the entire device becomes large and its mechanism is complicated, and pre-scanning is required. However, this time becomes loss time, and there is a problem that prompt copying cannot be performed.
【0005】複写機の上蓋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)が内蔵されているタイ
プのものは,ガラス板の上に原稿が置かれ上蓋が閉じら
れると,各近接スイッチ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の検
出信号に基づいて原稿サイズを判定する。[0005] In the type of copying machine in which multiple proximity switches (for example, photomicro sensors, etc.) are built into the top cover, when an original is placed on the glass plate and the top cover is closed, each proximity switch activates its function. The presence or absence of a document at the location where the proximity switch is installed is detected, and the document size is determined based on the detection signals of the multiple proximity switches.
【0006】このタイプのものはプレスキャン・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(ADF=Auto DriveFeed )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。This type has an advantage over the prescan type in that it can save space. However, since the sensor is located on the top lid, it is not possible to determine the document size without the top lid, it cannot be applied to copying machines with an automatic document feed (ADF) function, and even the slightest unevenness on the sensor can cause problems. There are problems such as pressure marks left on the original document, and if the copy paper size is larger than the original size, the shadow of the sensor that is not hidden by the original image will appear on the copy paper.
【0007】この問題を解決するために出願人はマルチ
ビーム光源を用いた用紙等の判別装置を提案した(特願
平1−313419号)。In order to solve this problem, the applicant proposed a paper discrimination device using a multi-beam light source (Japanese Patent Application No. 1-313419).
【0008】この判別装置の概略図が図6に示されてい
る。A schematic diagram of this discrimination device is shown in FIG.
【0009】図6を参照して,発光ダイオード11から
の出射光はコリメート・レンズ12によってコリメート
光とされ,複合グレーティング1により複数のたとえば
4つの光ビームに分割されて,適当な面積のビーム・ス
ポットP1 〜P4 をもってガラス板30または原稿
31に照射される。Referring to FIG. 6, the light emitted from the light emitting diode 11 is collimated by the collimating lens 12, and is divided into a plurality of light beams, for example four light beams, by the composite grating 1 to form beams of appropriate areas. The glass plate 30 or the original 31 is irradiated with spots P1 to P4.
【0010】これにより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光ビームが投射される。[0010] As a result, the light beam is projected onto different locations depending on the size of the paper to be determined.
【0011】複合グレーティング1は回折方向の異なる
等しい面積の複数のグレーティング素子が平面状に配列
して構成されている。The composite grating 1 is composed of a plurality of grating elements having the same area and different diffraction directions arranged in a plane.
【0012】原稿31に照射された光は,図8に示すよ
うに,原稿31によって拡散的に反射され,原稿31上
のスポットの輝度はどの方向からみてもほぼ一定となる
。The light irradiated onto the original 31 is diffusely reflected by the original 31, as shown in FIG. 8, and the brightness of the spot on the original 31 is almost constant from any direction.
【0013】これに対して,ガラス板30の表面および
裏面における反射は鏡面反射に近く,図9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。On the other hand, reflection on the front and back surfaces of the glass plate 30 is close to specular reflection, and as shown in FIG. 9, reflected light (regularly reflected light) having a reflection angle α equal to the incident angle α
component becomes larger.
【0014】フォトダイオードPD1 〜PD4 は,
結像レンズ25を介してガラス面30からの正反射光を
受光しない位置に配置される。これにより,4個のフォ
トダイオードPD1 〜PD4 は原稿31からの拡散
光を検出できる。Photodiodes PD1 to PD4 are as follows:
It is arranged at a position where it does not receive specularly reflected light from the glass surface 30 via the imaging lens 25. Thereby, the four photodiodes PD1 to PD4 can detect the diffused light from the original 31.
【0015】フォトダイオードPD1 〜PD4 から
の受光信号をレベル弁別して拡散光の有無を検出し,検
出された拡散光の有無の組合せにより原稿31の大きさ
が判別される。The presence or absence of diffused light is detected by level-discriminating the light reception signals from the photodiodes PD1 to PD4, and the size of the original 31 is determined based on the combination of the presence or absence of the detected diffused light.
【0016】[0016]
【発明が解決しようとする課題】図10は結像レンズの
光軸と結像レンズ25の光軸に対する光の入射角(軸外
角度)との関係を示している。図11は軸外角度と結像
レンズ25に入射する光の透過光量との関係を示すグラ
フである。図11に示すグラフにおいては結像レンズ2
5に垂直に光が入射したとき(軸外角度が0)の透過光
量を基準としている。FIG. 10 shows the relationship between the optical axis of the imaging lens and the incident angle (off-axis angle) of light with respect to the optical axis of the imaging lens 25. In FIG. FIG. 11 is a graph showing the relationship between the off-axis angle and the amount of transmitted light incident on the imaging lens 25. In the graph shown in FIG. 11, the imaging lens 2
The amount of transmitted light when the light is incident perpendicularly to 5 (off-axis angle is 0) is used as a reference.
【0017】図11から分かるように軸外角度が大きい
ほど結像レンズ25の透過光量は少なくなる。As can be seen from FIG. 11, the larger the off-axis angle, the smaller the amount of light transmitted through the imaging lens 25.
【0018】したがって,上述の結像レンズへの反射光
ビームの軸外角度も大きいほど結像レンズの透過光量は
少なくなり,軸外角度が大きい反射光ビームを受光する
フォトダイオードPD1 ほど入射光量が少なくなる。Therefore, the larger the off-axis angle of the reflected light beam to the imaging lens, the smaller the amount of light transmitted through the imaging lens, and the larger the off-axis angle of the photodiode PD1 receiving the reflected light beam, the smaller the amount of incident light It becomes less.
【0019】また,フォトダイオードPD1 〜PD4
は原稿によって散乱されて広がる拡散光を検出するの
で,ビーム・スポットP1〜P4 とフォトダイオード
PD1 〜PD4 との間の距離が長くなるほどフォト
ダイオードPD1 〜PD4 への入射光量は少なくな
る。[0019] Also, photodiodes PD1 to PD4
detects diffused light that is scattered and spread by the original, so the longer the distance between the beam spots P1-P4 and the photodiodes PD1-PD4, the less the amount of light incident on the photodiodes PD1-PD4.
【0020】この結果,図7に示すように,結像レンズ
25に対する入射角が大きな反射光を検出するフォトダ
イオードほど,そしてビーム・スポットまでの距離が長
いフォトダイオードほどそれへの入射光量は小さくなる
。As a result, as shown in FIG. 7, the larger the angle of incidence with respect to the imaging lens 25 is for a photodiode that detects reflected light, and the longer the distance to the beam spot is, the smaller the amount of light incident on the photodiode is. Become.
【0021】このようにそれぞれのフォトダイオードP
D1 〜PD4 間において拡散光の入射光量に格差が
生じるため,レベル弁別を行なうためのしきい値レベル
を各受光素子ごとに変える必要がある。したがって同一
のレベル弁別の処理回路を各受光素子において共通に用
いることはできない。In this way, each photodiode P
Since there is a difference in the amount of incident diffused light between D1 to PD4, it is necessary to change the threshold level for level discrimination for each light receiving element. Therefore, the same level discrimination processing circuit cannot be used in common for each light receiving element.
【0022】この発明は上記の判別装置において,各受
光素子に入射する反射光ビームの量を実質的に等しくす
ることを目的とする。[0022] An object of the present invention is to make the amounts of reflected light beams incident on each light-receiving element substantially equal in the above-mentioned discrimination device.
【0023】[0023]
【課題を解決するための手段】第1の発明による用紙等
の大きさ判別装置は,コリメート光を出射する発光手段
,上記発光手段からのコリメート光を異なる方向に回折
し,判別すべき用紙の大きさに応じてそれぞれ異なる場
所に投射する複数のグレーティング領域から構成された
複合グレーティング素子,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,および上記複数の反射光
ビームを対応する上記受光素子に導く結像光学系を備え
,光ビームの投射場所とその反射光ビームを受光する上
記受光素子との間の距離が長いほど,または上記結像光
学系の光軸に対する反射光ビームの入射角が大きいほど
上記投射場所に投射するための上記グレーティング領域
の面積が大きくなるように定められていることを特徴と
する。[Means for Solving the Problems] A paper size discrimination device according to a first invention includes a light emitting means for emitting collimated light, diffracting the collimated light from the light emitting means in different directions, and determining the size of paper to be discriminated. A composite grating element composed of a plurality of grating areas that project to different locations depending on their size, and a plurality of light receiving elements for respectively receiving the plurality of reflected light beams from the paper to be discriminated regarding the plurality of light beams. , and an imaging optical system that guides the plurality of reflected light beams to the corresponding light-receiving elements, and the longer the distance between the light beam projection location and the light-receiving element that receives the reflected light beams, the more It is characterized in that the area of the grating region for projecting onto the projection location increases as the angle of incidence of the reflected light beam with respect to the optical axis of the imaging optical system increases.
【0024】上記受光素子前方にそれぞれ配置され,上
記複数の受光素子の受光量をそれぞれ等しくするため上
記複数の受光素子への反射光ビームの入射光量を制限す
る複数の絞りを備えていることが好ましい。[0024] The light receiving element may include a plurality of apertures arranged in front of the light receiving elements to limit the amount of reflected light beam incident on the plurality of light receiving elements in order to equalize the amount of light received by the plurality of light receiving elements. preferable.
【0025】また上記グレーティング素子におけるグレ
ーティングの高さをその領域ごとに異ならせることによ
り,回折効率を調整してもよい。Furthermore, the diffraction efficiency may be adjusted by varying the height of the grating in each region of the grating element.
【0026】[0026]
【作用】複数のグレーティング領域から構成されるグレ
ーティング素子によって発光手段から射出される光ビー
ムが複数の光ビームに分割され,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照射される。[Operation] The light beam emitted from the light emitting means is divided into a plurality of light beams by the grating element composed of a plurality of grating regions, and each light beam is irradiated to a different location depending on the size of the paper to be discriminated.
【0027】グレーティング素子は,光ビームの投射場
所と対応する反射光ビームを受光する受光素子との距離
とが長いほど,または結像光学系の光軸に対する反射光
ビームの入射角が大きいほど,対応する投射場所に投射
するためのグレーティング領域の面積が大きくなるよう
に定められているので,光ビームの投射場所と対応する
反射光ビームを受光する受光素子との距離が長いほど,
または結像光学系の光軸に対する反射光ビームの入射角
が大きいほど光ビームの投射場所に生じるビーム・スポ
ットの大きさは大きくなり,その反射光量も多くなる。The longer the distance between the projection location of the light beam and the light-receiving element that receives the corresponding reflected light beam, or the greater the angle of incidence of the reflected light beam with respect to the optical axis of the imaging optical system, the greater the grating element becomes. Since the area of the grating area for projecting onto the corresponding projection location is determined to be large, the longer the distance between the projection location of the light beam and the light receiving element that receives the corresponding reflected light beam,
Alternatively, the larger the angle of incidence of the reflected light beam with respect to the optical axis of the imaging optical system, the larger the beam spot generated at the projection location of the light beam, and the greater the amount of reflected light.
【0028】反射光ビームの量は受光素子までの距離お
よび軸外角度の大きさに対応して減少するので,用紙か
らの反射光を受光する受光素子の受光量はそれぞれほぼ
等しくなる。Since the amount of the reflected light beam decreases in accordance with the distance to the light receiving element and the magnitude of the off-axis angle, the amounts of light received by the light receiving elements that receive the reflected light from the paper become approximately equal.
【0029】投射光はそれぞれ異なる場所に投射される
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。Since the projected light is projected to different locations, the combination of light-receiving elements that receive reflected light and light-receiving elements that do not receive reflected light changes depending on the size of the paper placed. Therefore, the size of the paper placed can be determined according to the combination of output signals of the light receiving elements.
【0030】複合グレーティング素子におけるグレーテ
ィング領域の大きさを変えることにより上述のように複
数の受光素子の受光量をほぼ等しくすることができるが
,より厳密に受光量制御を行なうために,受光素子の前
方に入射光量を調整するための絞りが配置される。By changing the size of the grating area in the composite grating element, the amount of light received by the plurality of light receiving elements can be made almost equal as described above, but in order to control the amount of light received more precisely, it is possible to A diaphragm is placed in front to adjust the amount of incident light.
【0031】さらにグレーティング素子におけるグレー
ティングの高さを領域ごとに変えることによりグレーテ
ィング素子の回折効をグレーティング領域ごとに調整す
るようにしてもよい。Furthermore, the diffraction effect of the grating element may be adjusted for each grating region by changing the height of the grating in each region.
【0032】[0032]
【実施例】図1は,この発明による原稿サイズ判別装置
の構成例を示す斜視図である。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 is a perspective view showing an example of the configuration of a document size determining apparatus according to the present invention.
【0033】透明なガラス板30の下方に投光器10お
よび受光装置20が配置されている。ガラス板30上の
所定位置に,種々のサイズの原稿が置かれる。投光器1
0はガラス板30上の原稿が置かれる場所内の異なる位
置P1 ,P2 ,P3 ,P4 に向って複数(この
実施例では4個)の光ビームを投射する。受光装置20
は,そのガラス板または原稿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
の検出信号を出力する。A light projector 10 and a light receiving device 20 are arranged below a transparent glass plate 30. Documents of various sizes are placed at predetermined positions on the glass plate 30. Floodlight 1
0 projects a plurality of (four in this embodiment) light beams toward different positions P1, P2, P3, and P4 within the place where the document is placed on the glass plate 30. Light receiving device 20
determines the original size by receiving reflected light from the glass plate or the original, or outputs a detection signal for the determination.
【0034】投光器10は発光ダイオード11と,発光
ダイオード11からの広がる光をコリメートするコリメ
ート・レンズ12と複合グレーティング素子13とから
構成されている。The projector 10 is composed of a light emitting diode 11, a collimating lens 12 for collimating the spread light from the light emitting diode 11, and a composite grating element 13.
【0035】複合グレーティング素子13はコリメート
光を回折により4つの光に分割するためのものである。The composite grating element 13 is for dividing the collimated light into four lights by diffraction.
【0036】図3(A) に複合グレーティング素子1
3の平面図が,図3(B) に複合グレーティング素子
13の側面図がそれぞれ示されている。Composite grating element 1 is shown in FIG. 3(A).
A top view of the composite grating element 13 is shown in FIG. 3, and a side view of the composite grating element 13 is shown in FIG. 3(B).
【0037】複合グレーティング素子13は4つのグレ
ーティング領域13a〜13dから構成される。Composite grating element 13 is composed of four grating regions 13a to 13d.
【0038】これらのグレーティング領域13a〜13
dは,異なる位置P1 〜P4 に回折光を投射できる
ように,それぞれグレーティングの方向が各位置P1
〜P4 に応じて定められている。These grating regions 13a to 13
d, the direction of the grating is set to each position P1 so that the diffracted light can be projected to different positions P1 to P4.
~P4.
【0039】またグレーティング領域13a〜13dは
,それによって形成されるビーム・スポットP1 〜P
4 とその反射光ビームを対応して受光するフォトダイ
オード21〜24との距離が長いほど,また結像レンズ
25の光軸に対するビーム・スポットP1 〜P4 か
らの反射光ビームの入射角が大きいほどその面積が大き
く形成されている。The grating regions 13a to 13d also have beam spots P1 to P1 formed thereby.
4 and the corresponding photodiodes 21 to 24 that receive the reflected light beams, and the larger the incident angle of the reflected light beams from the beam spots P1 to P4 with respect to the optical axis of the imaging lens 25. Its area is large.
【0040】この実施例においては,フォトダイオード
とビーム・スポットとの間の距離が最も長く,反射光ビ
ームの軸外角度がもっとも大きくなるビーム・スポット
はP1 である。このためビーム・スポットP1 に投
射するためのグレーティング領域13dの面積が最も大
きくなっている。そして他のビーム・スポットP2 〜
P4 に対応してグレーティング領域13dに隣接する
グレーティング領域13c,13b,13aと順にその
面積が小さくなっている。In this embodiment, the beam spot where the distance between the photodiode and the beam spot is the longest and the off-axis angle of the reflected light beam is the largest is P1. Therefore, the area of the grating region 13d for projecting onto the beam spot P1 is the largest. And the other beam spot P2 ~
Corresponding to P4, the areas of grating regions 13c, 13b, and 13a adjacent to grating region 13d become smaller in this order.
【0041】複合グレーティング素子13は,たとえば
4個のグレーティングを別個に作製したあと貼り合わせ
ることにより作製することができる。または,スタンパ
を用いて4個のグレーティング領域を一挙に形成しても
よい。The composite grating element 13 can be manufactured, for example, by separately manufacturing four gratings and then bonding them together. Alternatively, four grating regions may be formed at once using a stamper.
【0042】受光装置20の拡大図が図4に示されてい
る。受光装置20は4つの受光器21〜24と結像レン
ズ25とから構成されている。An enlarged view of the light receiving device 20 is shown in FIG. The light receiving device 20 includes four light receivers 21 to 24 and an imaging lens 25.
【0043】受光器21〜24の内部にはフォトダイオ
ードPD1〜PD4 が収められている。受光器21〜
24の上面には開口21a〜24aがそれぞれ形成され
ている。これらの開口21a〜24aの大きさはフォト
ダイオードPD1 〜PD4 に入射する光量が等しく
なるように,対応するビーム・スポットP1 〜P4
からの反射光量に応じて設定されている。Photodiodes PD1-PD4 are housed inside the light receivers 21-24. Photoreceiver 21~
Openings 21a to 24a are formed in the upper surface of 24, respectively. The sizes of these apertures 21a to 24a are set so that the amounts of light incident on the photodiodes PD1 to PD4 are equal, and the corresponding beam spots P1 to P4 are adjusted.
It is set according to the amount of light reflected from the
【0044】上述したように,発光ダイオード11から
出射された広がる光は複合グレーティング素子13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P1 〜P4 をもっ
てガラス板30または原稿31に照射される。As described above, the spreading light emitted from the light emitting diode 11 is split into four light beams by the composite grating element 13, collimated, and beam spots P1 to P4 of appropriate areas are placed on the glass plate 30. Alternatively, the original 31 is irradiated with light.
【0045】複合グレーティング素子13のグレーティ
ング領域13a〜13dにより生じるビーム・スポット
P1 〜P4 は,グレーティング領域13a〜13d
の大きさに対応しもっとも大きな面積をもつグレーティ
ング領域13dにより投射されるビーム・スポットP1
の大きさがもっとも大きくなっている。Beam spots P1 to P4 generated by grating regions 13a to 13d of composite grating element 13 are
Beam spot P1 projected by grating region 13d having the largest area corresponding to the size of
is the largest.
【0046】ビーム・スポットP1 〜P4 の拡散発
射光がそれぞれ結像レンズ25によって結像され,受光
装置20のフォトダイオードPD1 〜PD4 によっ
てそれぞれ受光される。The diffused emitted light beams of the beam spots P1 to P4 are respectively imaged by the imaging lens 25 and received by the photodiodes PD1 to PD4 of the light receiving device 20, respectively.
【0047】反射光ビームの光量が一定であれば,上述
のようにビーム・スポットP1 〜P4 とフォトダイ
オードPD1 〜PD4 との間の距離が長いほどフォ
トダイオードPD1 〜PD4 の受光量が少なくなり
,結像レンズ27の反射ビーム光の軸外角度が大きくな
るほどフォトダイオードPD1 〜PD4 の受光量が
少なくなる。この発明ではビーム・スポットP1 〜P
4とフォトダイオードPD1 〜PD4 との間の距離
および軸外角度の大きさに対応して,グレーティング領
域12a〜12dの大きさが定められ,これによってビ
ーム・スポットの大きさが定められているのでフォトダ
イオードPD1 〜PD4 の受光量はほぼ等しくなる
。If the amount of reflected light beam is constant, as described above, the longer the distance between the beam spots P1 to P4 and the photodiodes PD1 to PD4, the smaller the amount of light received by the photodiodes PD1 to PD4. The larger the off-axis angle of the reflected beam of the imaging lens 27, the smaller the amount of light received by the photodiodes PD1 to PD4. In this invention, beam spots P1 to P
The size of the grating regions 12a to 12d is determined according to the distance between the photodiodes 4 and the photodiodes PD1 to PD4 and the off-axis angle, and the size of the beam spot is determined thereby. The amounts of light received by the photodiodes PD1 to PD4 are approximately equal.
【0048】フォトダイオードPD1 〜PD4 の受
光量は,グレーティング素子13のグレーティング領域
12a〜12dの大きさによって必ずしも充分には調整
できない場合がある。The amount of light received by the photodiodes PD1 to PD4 may not always be fully adjusted depending on the size of the grating regions 12a to 12d of the grating element 13.
【0049】そこで,グレーティング領域12a〜12
dの面積による受光量の調整誤差を,受光器21〜24
の開口21a〜24aの大きさを変えることにより修正
している。これにより,最終的にすべてのフォトダイオ
ードPD1 〜PD4 の受光量を等しくすることが可
能となる。[0049] Therefore, grating regions 12a to 12
The adjustment error in the amount of light received due to the area d is determined by
This is corrected by changing the sizes of the openings 21a to 24a. This makes it possible to finally equalize the amount of light received by all the photodiodes PD1 to PD4.
【0050】さらに複合グレーティング素子13におい
てグレーティングの高さをグレーティング領域13a〜
13dごとに異ならせてもよい。グレーティング素子の
回折効率はグレーティングの高さに依存するのでグレー
ティング領域ごとに回折効率が変わり,グレーティング
の高さを調整することによりフォトダイオードへの入射
光量が一定となるように調整することができる。Further, in the composite grating element 13, the height of the grating is adjusted to the grating regions 13a to 13a.
It may be different for each 13d. Since the diffraction efficiency of the grating element depends on the height of the grating, the diffraction efficiency changes for each grating area, and by adjusting the height of the grating, the amount of light incident on the photodiode can be adjusted to be constant.
【0051】この実施例は4つの光ビーム・スポットP
1 〜P4からの拡散反射ビーム光を用いて,B5,B
5R,A4,A4R,F4,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。F4はA4と幅が同
じで長さがA4よりも長いサイズである。B5RとA4
Rは他のA5〜A3とは縦と横の配置が逆のものである
。
原稿台40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P1 〜P4 が図5に示すよ
うな位置に形成されるように投光器10が調整される。This embodiment has four light beam spots P.
1 Using the diffuse reflected beam light from P4, B5, B
Seven types of document sizes, 5R, A4, A4R, F4, B4, and A3, are discriminated. F4 has the same width as A4, but is longer than A4. B5R and A4
R has a vertical and horizontal arrangement opposite to that of the other A5 to A3. Since the positions on the document table 40 where the originals of each size are placed are determined in advance, each beam spot P1 to P4 is formed at a position as shown in FIG. 5 in relation to the document position. The projector 10 is adjusted.
【0052】原稿サイズに応じて4つの光ビーム・スポ
ットP1 〜P4 からの拡散反射ビーム光のうちフォ
トダイオードPD1 〜PD4 によって受光されるも
のと受光されないものがあるのでこれにより複数種類の
原稿サイズを判別することができる。すなわち,フォト
ダイオードPD1 〜PD4 の受光信号を適当なしき
い値でレベル弁別することにより得られる2値信号の組
合せに基づいて原稿サイズの判別ができる。Depending on the size of the original, some of the diffusely reflected beams from the four light beam spots P1 to P4 are received by the photodiodes PD1 to PD4, while others are not. can be determined. That is, the document size can be determined based on a combination of binary signals obtained by level-discriminating the light reception signals of the photodiodes PD1 to PD4 using an appropriate threshold value.
【0053】ビーム・スポットP1 〜P4 の位置の
変更またはビーム・スポットの数を増加させることによ
り多くの種類の大きさの判別が可能となる。By changing the positions of the beam spots P1 to P4 or increasing the number of beam spots, it becomes possible to discriminate many types of sizes.
【0054】[0054]
【発明の効果】この発明によると,発光手段からの光ビ
ームをグレーティング素子を用いて複数の光ビームに分
割し,用紙の大きさに応じてそれぞれ異なる場所に投射
し,その反射光を受光し,その受光の有無の組合せによ
り用紙の大きさを判別する装置において,光ビームの投
射場所とその反射光ビームを受光する受光素子との距離
とが長いほど,または結像光学系の光軸に対する反射光
ビームの入射角が大きいほどその投射場所に投射するた
めのグレーティング領域の面積を大きくしているので,
光ビームの投射場所とその反射光ビームを受光する受光
素子との距離とが長いほど,または結像光学系の光軸に
対する反射光ビームの入射角が大きいほど反射光ビーム
の光量は多くなる。[Effects of the Invention] According to the present invention, a light beam from a light emitting means is divided into a plurality of light beams using a grating element, each of which is projected to a different location depending on the size of paper, and the reflected light is received. , in a device that determines the paper size based on a combination of the presence or absence of light reception, the longer the distance between the projection location of the light beam and the light receiving element that receives the reflected light beam, or the greater the distance from the optical axis of the imaging optical system. The larger the angle of incidence of the reflected light beam, the larger the area of the grating area for projecting it to the projection location.
The longer the distance between the projection location of the light beam and the light-receiving element that receives the reflected light beam, or the greater the angle of incidence of the reflected light beam with respect to the optical axis of the imaging optical system, the greater the amount of the reflected light beam.
【0055】このため,光ビームの投射場所とその反射
光ビームを受光する受光素子との距離が異なっていても
,または結像光学系の光軸に対する反射光ビームの入射
角が異なっていても複数の受光素子の入射光量を相互に
ほぼ等しくすることができる。Therefore, even if the distance between the projection location of the light beam and the light receiving element that receives the reflected light beam is different, or the angle of incidence of the reflected light beam with respect to the optical axis of the imaging optical system is different, The amount of incident light on the plurality of light receiving elements can be made substantially equal to each other.
【0056】また受光素子の前方に絞りを配置すること
により,受光素子への反射光ビームの入射光量を一層厳
密に等しくすることが可能となる。Furthermore, by arranging the diaphragm in front of the light receiving element, it becomes possible to make the amounts of reflected light beams incident on the light receiving element more precisely equal.
【0057】グレーティング素子においてグレーティン
グ領域ごとにその高さを異ならせ,その回折効率も変る
ことにより,受光素子への入射光量を調整することもで
きる。By varying the height of each grating region in the grating element and varying the diffraction efficiency, the amount of light incident on the light receiving element can also be adjusted.
【図1】この発明の実施例による用紙等の大きさ判別装
置の斜視図である。FIG. 1 is a perspective view of a paper size determination device according to an embodiment of the present invention.
【図2】フォトダイオードの入射光レベルを表わすグラ
フである。FIG. 2 is a graph showing the level of incident light on a photodiode.
【図3】複合グレーティング素子の一例を示すもので,
(A) は平面図,(B) は側面図である。[Figure 3] Shows an example of a composite grating element.
(A) is a plan view, and (B) is a side view.
【図4】図1に示す用紙等の大きさ判別装置の受光レン
ズと各受光器を示すもので拡大図である。FIG. 4 is an enlarged view showing a light receiving lens and each light receiver of the paper size discrimination apparatus shown in FIG. 1;
【図5】ビーム・スポット位置と各種原稿サイズとの関
係を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the beam spot position and various document sizes.
【図6】先願発明の用紙等の大きさ判別装置の光学系を
示すものである。FIG. 6 shows the optical system of the paper size determination device of the prior invention.
【図7】先願発明のフォトダイオードの入射光レベルを
表わすグラフである。FIG. 7 is a graph showing the incident light level of the photodiode of the prior invention.
【図8】原稿面からの拡散反射の様子を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing the state of diffuse reflection from the document surface.
【図9】ガラス板からの正反射の様子を示す図である。FIG. 9 is a diagram showing specular reflection from a glass plate.
【図10】レンズに入射する光の軸外角度と光軸との関
係を示している。FIG. 10 shows the relationship between the off-axis angle of light incident on the lens and the optical axis.
【図11】レンズの軸外角度と透過光量との関係を示す
グラフである。FIG. 11 is a graph showing the relationship between the off-axis angle of the lens and the amount of transmitted light.
10 投光器
11 発光ダイオード
12 コリメート・レンズ
13 複合グレーティング素子
13a〜13d グレーティング領域20 受光装
置
21〜24 受光器
25 結像レンズ10 Emitter 11 Light emitting diode 12 Collimating lens 13 Composite grating elements 13a to 13d Grating area 20 Light receiving devices 21 to 24 Light receiving device 25 Imaging lens
Claims (6)
記発光手段からのコリメート光を異なる方向に回折し,
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
投射する複数のグレーティング領域から構成された複合
グレーティング素子,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,および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を備え,光
ビームの投射場所とその反射光ビームを受光する上記受
光素子との間の距離が長いほど,または上記結像光学系
の光軸に対する反射光ビームの入射角が大きいほど上記
投射場所に投射するための上記グレーティング領域の面
積が大きくなるように定められていることを特徴とする
用紙等の大きさの判別装置。[Claim 1] A light emitting means for emitting collimated light, diffracting the collimated light from the light emitting means in different directions,
A composite grating element composed of a plurality of grating areas that project 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, and an imaging optical system that guides the plurality of reflected light beams to the corresponding light receiving elements, and the distance between the light beam projection location and the light receiving element that receives the reflected light beams is A sheet of paper characterized in that the longer it is, or the larger the angle of incidence of the reflected light beam with respect to the optical axis of the imaging optical system, the larger the area of the grating area for projecting onto the projection location. etc. size discrimination device.
,上記複数の受光素子への入射光が等しくなるように上
記複数の受光素子への反射光ビームの入射光量を制限す
る複数の絞り,を備えた請求項1に記載の用紙等の大き
さの判別装置。2. A plurality of apertures, each disposed in front of the light receiving element, for limiting the amount of reflected light beam incident on the plurality of light receiving elements so that the light incident on the plurality of light receiving elements is equal. The apparatus for determining the size of paper, etc. according to claim 1.
ティング素子におけるグレーティングの高さがその領域
ごとに異なっていることを特徴とする請求項1に記載の
用紙等の大きさの判別装置。3. The apparatus for determining the size of paper or the like according to claim 1, wherein the height of the grating in the grating element is different for each region in order to adjust the diffraction efficiency.
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,および上記受光素子前方にそ
れぞれ配置され,上記複数の受光素子の受光量をそれぞ
れ等しくするため上記複数の受光素子への反射光ビーム
の入射光量を制限する複数の絞り,を備えた用紙等の大
きさの判別装置。4. A multi-beam light source that projects a plurality of light beams to different locations depending on the size of the paper to be determined, and a multi-beam light source that respectively receives a plurality of reflected light beams from the paper to be determined 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 plurality of light-receiving elements arranged in front of the light-receiving elements to equalize the amounts of light received by the plurality of light-receiving elements. An apparatus for determining the size of paper, etc., comprising a plurality of apertures that limit the amount of reflected light beams incident on the plurality of light receiving elements.
なる方向に回折し,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複数のグレーティング領域
から構成された複合グレーティング素子,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,および上
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
像光学系を備え,回折効率を調整するために上記グレー
ティング素子におけるグレーティングの高さがその領域
ごとに異なっていることを特徴とする用紙等の大きさの
判別装置。5. A composite grating element comprising a plurality of grating regions that diffract collimated light from the light emitting means in different directions and project the collimated light to different locations depending on the size of the paper to be discriminated; It is equipped with a plurality of light receiving elements for respectively receiving a plurality of reflected light beams from the paper to be discriminated regarding light beams, and an imaging optical system that guides the plurality of reflected light beams to the corresponding light receiving elements, thereby improving diffraction efficiency. An apparatus for determining the size of paper, etc., characterized in that the height of the grating in the grating element is different for each area for adjustment.
レベルを判定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請求項1から5のうちい
ずれか1項に記載の用紙等の大きさの判別装置。6. The apparatus according to claim 1, wherein the size of the paper or the like is determined by level-discriminating the level of the light reception signal obtained from the light reception means using a determination threshold level. A device for determining the size of paper, etc.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2417341A JP3027986B2 (en) | 1990-12-29 | 1990-12-29 | Paper size detector and multi-beam photo sensor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2417341A JP3027986B2 (en) | 1990-12-29 | 1990-12-29 | Paper size detector and multi-beam photo sensor |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04242767A true JPH04242767A (en) | 1992-08-31 |
JP3027986B2 JP3027986B2 (en) | 2000-04-04 |
Family
ID=18525461
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2417341A Expired - Lifetime JP3027986B2 (en) | 1990-12-29 | 1990-12-29 | Paper size detector and multi-beam photo sensor |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5453818A (en) * | 1993-07-09 | 1995-09-26 | Sharp Kabushiki Kaisha | Document detection device and a copying machine provided with the document detection device |
JP2019090914A (en) * | 2017-11-14 | 2019-06-13 | シャープ株式会社 | Sensor device and image forming apparatus |
-
1990
- 1990-12-29 JP JP2417341A patent/JP3027986B2/en not_active Expired - Lifetime
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US5453818A (en) * | 1993-07-09 | 1995-09-26 | Sharp Kabushiki Kaisha | Document detection device and a copying machine provided with the document detection device |
JP2019090914A (en) * | 2017-11-14 | 2019-06-13 | シャープ株式会社 | Sensor device and image forming apparatus |
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JP3027986B2 (en) | 2000-04-04 |
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