JPH04242767A - 用紙等の大きさの判別装置およびマルチビームフォトセンサ - Google Patents
用紙等の大きさの判別装置およびマルチビームフォトセンサInfo
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- JPH04242767A JPH04242767A JP41734190A JP41734190A JPH04242767A JP H04242767 A JPH04242767 A JP H04242767A JP 41734190 A JP41734190 A JP 41734190A JP 41734190 A JP41734190 A JP 41734190A JP H04242767 A JPH04242767 A JP H04242767A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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）。
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）。
【０００８】この判別装置の概略図が図６に示されてい
る。
る。
【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。
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。
【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。
てそれぞれ異なる場所に光ビームが投射される。
【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。
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。
【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
。
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
。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
ほど結像レンズ２５の透過光量は少なくなる。
【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。
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。
【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。
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。
【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
。
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
。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
の構成例を示す斜視図である。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
光を回折により４つの光に分割するためのものである。
【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。
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。
【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。
ーティング領域１３ａ〜１３ｄから構成される。
【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。
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。
【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。
，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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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
。
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
。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
置の斜視図である。
【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。
フである。
【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。
（Ａ） は平面図，（Ｂ） は側面図である。
【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。
ズと各受光器を示すもので拡大図である。
【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。
係を示す図である。
【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。
示すものである。
【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。
表わすグラフである。
【図８】原稿面からの拡散反射の様子を示す図である。
【図９】ガラス板からの正反射の様子を示す図である。
【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。
係を示している。
【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。
グラフである。
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
置 ２１〜２４ 受光器 ２５ 結像レンズ
Claims (6)
- 【請求項１】 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
用紙等の大きさの判別装置。 - 【請求項２】 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。 - 【請求項３】 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請求項１に記載の
用紙等の大きさの判別装置。 - 【請求項４】 複数の光ビームを判定すべき用紙の大
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，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。 - 【請求項５】 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，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。 - 【請求項６】 上記受光手段から得られる受光信号の
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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2417341A JP3027986B2 (ja) | 1990-12-29 | 1990-12-29 | 用紙等の大きさの判別装置およびマルチビームフォトセンサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2417341A JP3027986B2 (ja) | 1990-12-29 | 1990-12-29 | 用紙等の大きさの判別装置およびマルチビームフォトセンサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04242767A true JPH04242767A (ja) | 1992-08-31 |
| JP3027986B2 JP3027986B2 (ja) | 2000-04-04 |
Family
ID=18525461
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2417341A Expired - Lifetime JP3027986B2 (ja) | 1990-12-29 | 1990-12-29 | 用紙等の大きさの判別装置およびマルチビームフォトセンサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3027986B2 (ja) |
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 (ja) * | 2017-11-14 | 2019-06-13 | シャープ株式会社 | センサ装置及び画像形成装置 |
-
1990
- 1990-12-29 JP JP2417341A patent/JP3027986B2/ja not_active Expired - Lifetime
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 (ja) * | 2017-11-14 | 2019-06-13 | シャープ株式会社 | センサ装置及び画像形成装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3027986B2 (ja) | 2000-04-04 |
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