DE3401674A1

DE3401674A1 - Anordnung zur ermittlung der groesse von original-dokumenten

Info

Publication number: DE3401674A1
Application number: DE19843401674
Authority: DE
Inventors: Hiroaki Nara Fukuda; Ryoicho Tenri Nara Masaki; Kenji Kyoto Sumiyoshi; Zempei Tondabayashi Osaka Tani
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1983-01-21
Filing date: 1984-01-19
Publication date: 1984-07-26
Also published as: DE3401674C2; US4614874A

Description

Anordnung zur Ermittlung der Größe von Original-Dokumenten

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Größen-Ermittlung von Original-Dokumenten und insbesondere eine Anordnung für die optische Bestimmung der Größen von Original-Dokumenten, beispielsweise in einem Kopierapparat oder dergleichen.

In jüngerer Zeit sind auf dem Gebiet der Kopiergeräte rasche Fortschritte hinsichtlich der automatischen Ermittlung der Größen von Original-Dokumenten erzielt worden, wobei für diesen Zweck verschiedene Systeme
vorgeschlagen wurden, beispielsweise die folgenden:

i) Eine lichtemittierende Vorrichtung und eine lichtempfangende Vorrichtung werden jeweils an den Seiten einer Abdeckung für das Original-Dokument und des Hauptkörpers des Kopierapparats unter einer

Plattform für das Original-Dokument oder umgekehrt angebracht, so daß sie sich einander gegenüber befinden, und die Größen der Original-Dokumente werden auf der Basis einer Größen-Information der an der lichtaufnehmenden Vorrichtung erhaltenen

Abgabeleistung nachgewiesen.

ii) Die Größen von Original-Dokumenten werden nachgewiesen auf der Grundlage des Leitungszustands zwischen einem auf der Abdeckung für das Original-Dokument angebrachten, elektrisch leitfähigen
Kautschukmaterial und einer am Hauptkörper des Kopiergeräts angebrachten transparenten Elektrode.

-A-

iii) Eine lichtemittierende Vorrichtung zum Projizieren von Licht aus dem Hauptkörper des Kopiergeräts in Richtung auf das Original-Dokument auf einer Original-Dokument-Plattform und eine liehtempfangende . Vorrichtung zum Empfangen von Licht von dem Original-Dokument sind vorgesehen zur Ermittlung der Größen der Original-Dokumente auf der Basis der Größen-Information der AbgabeIeistung der lichtaufnehmenden Vorrichtung.

iv) Eine lichtemittierende Vorrichtung zum Projizieren von Licht aus dem Hauptkörper des Kopiergeräts in Richtung auf die Abdeckung für das Original-Dokument in Reaktion auf eine Funktion zum Drehen der Abdeckung für das Original-Dokument in die ge-

schlossene Position und eine lichtaufnehmende Vorrichtung zum Empfang des Lichts, das von einem das Licht zurücksendenden reflektierenden Bauteil zurückgesandt wird, das auf der Abdeckung für das Original-Dokument angebracht ist, sind vorgesehen zur Ermittlung der Größen der Original-Dokumente auf der Basis der Größen-Information der Abgabeleistung der lichtaufnehmenden Vorrichtung.

In dem System des obigen Punktes i) gibt es jedoch Nachteile dahingehend, daß die Gefahr des Auftretens

von Schwierigkeiten aufgrund der Einflüsse der Drehung der Abdeckung für das Original-Dokument in die offene oder geschlossene Position besteht, da entweder die lichtemittierende Vorrichtung oder die lichtempfangende Vorrichtung an der Seite der Abdeckung für das Origi-

nal-Dokument angebracht sind, während das lichtempfangende Element, das direkt das Licht von einer Belichtungslampe zur Beleuchtung des Original-Dokuments empfängt, einer Empfindlichkeitsminderung ausgesetzt ist.

Dem System unter dem obigen Pukt ii) haftet ebenfalls der Nachteil an, daß der Nachweis der Größe des Original-Dokuments nicht durchgeführt werden kann bei einem Original-Dokument der Art eines Buches, durch das hindurch keine elektrisch leitfähige Verbindung hergestellt werden kann.

In dem System des Punktes iii) wird es schwierig, die Größen solcher Original-Dokumente zu bestimmen, die ein schlechtes Reflexionsvermögen aufweisen.

Da in dem System des Punktes iv) die lichtemittierende Vorrichtung und die lichtempfangende Vorrichtung allgemein an der gleichen Position angeordnet sind, wobei das reflektierte Licht infolge des Zurücksendens auf dem Wege eines optischen Strahlengangs, den das emit-

tierte Licht durchlaufen hat, empfangen wird, besteht indessen die Möglichkeit, daß der Ausgang der lichtaufnehmenden Vorrichtung aufgrund von Licht, das von dem Original-Dokument irregulär reflektiert wird, eine Information liefert, die von der tatsächlichen

Dokument-Größe verschieden ist, woraus Störungen der Größen-Nachweis-Anordnung insgesamt resultieren.

Dementsprechend ist es ein wesentliches Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Anordnung für die Ermittlung der Größe von Original-Dokumenten verfügbar zu machen,
die zur Bestimmung der Größe mit hoher Zuverlässigkeit unabhängig von den Dicken der Original-Dokumente befähigt ist, wobei die den herkömmlichen Anordnungen dieser Art innewohnenden Nachteile im wesentlichen beseitigt werden.

Ein anderes wichtiges Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine Anordnung für die Ermittlung der Größe von

Original-Dokumenten wie oben beschrieben verfügbar zu machen, bei der das auf Nebenstreulicht beruhende übersprechen zwischen benachbarten lichtemittierenden Elementen auf-die Bestimmung verschiedenartiger Größen auf der Grundlage korrekter Original-Dokumente ausgeschaltet wird.

Bei der Erreichung dieser und anderer Ziele wird gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine Anordnung zur Ermittlung der Größen von Original-Dokumenten geschaffen, die eine transparente Platte zum Auflegen eines zu kopierenden Original-Dokuments , eine Abdeckung für das- Original-Dokument, die drehbar mit der transparenten Platte zum selektiven Schließen oder öffnen dieser transparenten Platte verbunden ist, eine an einer der transparenten Platte gegenüber liegenden Oberfläche der Abdeckung für das Original-Dokument angebrachte reflektierende Fläche, mehrere lichtemittierende Elemente, die jeweils so angeordnet sind, daß sie Licht von mehreren Stellen unter der transparenten Platte in Entsprechung zu der nachgewiesenen Größe von Original-Dokumenten emittieren und in solchen Stellungen angebracht sind, daß sie dafür sorgen, daß durch die reflektierende Fläche im Laufe des Schließens der Abdeckung für das Original-Dokument reflektiertes Licht auf entsprechende lichtempfangende Elemente fällt, sowie eine Beurteilungsschaltung zur Ermittlung der Größen der Original-Dokumente auf der Basis von Signalen von diesen lichtempfangenden Elementen enthält.

Durch die Anordnung gemäß der vorliegenden Erfindung, wie sie oben beschrieben ist, wird eine verbesserte

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Anordnung zur Bestimmung der Größe von Original-Dokumenten zum Vorteil angeboten.

Diese und andere Ziele und Merkmale der vorliegenden Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen hervor.

Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische perspektivische Darstellung einer Plattform für ein Original-Dokument zur Verwendung beispielsweise in einem Kopierapparat entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform;

Fig. 2 eine schematische Aufriß-Seitenansicht der Plattform für ein Original-Dokument der Fig. 1 zur Erläuterung des optischen Strahlengargs derselben;

Fig. 3 ein elektrisches Blockdiagramm, in dem die Ausführung einer Schaltung der Anordnung der Fig. 1 dargestellt ist;

Fig. 4 ein schematisches Diagramm einer allgemeinen Ausführung einer experimentellen Anordnung zur Messung
von Nebenstreulicht (cross-talk light);

Fig. 5 eine graphische Darstellung der Ergebnisse von Experimenten mit der Anordnung der Fig. 4;

Fig. 6 ein elektrisches Blockdiagramm ähnlich demjenigen der Fig. 3, das speziell eine andere Ausführungsform derselben zeigt;

• · * ο

Fig. 7 ein Zeitablaufdiagramm, auf dem die Wellenformen von Signalen an Hauptteilen in der Schaltungsanordnung der Fig. 6 dargestellt sind;

Fig. 8 ein Zeitablaufdiagramm ähnlich demjenigen der Fig. 7, das sich speziell auf eine weitere Ausführungsform der Erfindung bezieht und

Fig. 9 bis 11 zeigen Diagramme, die den optischen Strahlengang sowie Anordnungen der lichtemittierenden Elemente und lichtempfangenden Elemente erläutern.

Fig. 1 zeigt eine Plattform für ein Original-Dokument zum Auflegen eines zu kopierenden Original-Dokuments in einem Kopierapparat, mit der eine Anordnung zur Ermittlung der Größe von Original-Dokumenten verwendet werden kann. Die Plattform für das Original-Dokument der Fig.

1 umfaßt eine transparente Platte 1 zum Auflegen eines zu kopierenden Original-Dokuments, die so bemessen ist, daß sie eine Größe besitzt, die wenigstens äquivalent zu der maximalen Größe eines Original-Dokuments ist,

' das kopiert werden kann, und eine Abdeckung 2 für das Original-Dokument, die "drehbar mit einer Achse oder einer Seitenkante 3 der transparenten Platte 1 zum selektiven Schließen und öffnen dieser transparenten Platte verbunden ist. Auf der transparenten Platte 1 sind Positionen zum Auflegen von Original-Dokumenten der Größen A und B unter Benutzung von Kennzeichnungsmitteln bezeichnet, etwa eines längs des Umfangs angebrachten Rahmens oder dergleichen, die das Kopieren der Original-Dokumente nicht behindern, und für den tatsächlichen Arbeitsgang des Kopierens wird ein benötigtes Original-Dokument unter Berücksichtigung der Markierungen der Kennzeichnungsmittel auf die transparente

Platte 1 aufgelegt. Auf der der transparenten Platte 1 an ihrer Seite gegenüber liegenden Oberfläche der Abdeckung 2 für das Original-Dokument wird ein Bereich, auf den wenigstens Licht von weiter unten zu beschreibenden lichtemittierenden Elementen 5 projiziert wird, durch eine reflektierende Fläche 4 gebildet, beispielsweise ein Bauelement mit einer Spiegeloberfläche mit hohem Reflexionsvermögen. Da in der vorliegenden Ausführungsform mehrere lichtemittierende Elemente 5 in

einer Reihe angeordnet sind, wird die reflektierende Fläche 4 in einer gürtelähnlichen Anordnung ausgebildet, wie dies dargestellt ist. Bezüglich des vorgenannten Teils der Plattform für das Original-Dokument sind an der Seite des Hauptkörpers des Kopiergeräts, d.h. im Inneren des Kopiergeräts (das nicht dargestellt ist) , jenseits der transparenten Platte mehrere lichtemittierende Elemente 5 getrennt von der Belichtungslampe (die nicht speziell dargestellt ist) zur Beleuchttmg des Original-Dokuments während des Kopierens angebracht, so daß sie Licht auf das Original-Dokument proj zieren, wenn ein solches Original-Dokument auf die transparente Platte 1 gelegt ist, und auf die Abdeckung 2 für das Original-Dokument, wenn kein Original-Dokument auf die transparente Platte gelegt ist. In Positionen, die denjenigen der vorgenannten lichtemittierenden Elemente 5 entsprechen und die von der reflektierenden Fläche 4 der Abdeckung 2 für das Original-Dokument reflektiertes Licht zu erreichen vermag und auf die Licht, das von dem auf die transparente Platte 1 gelegten Original-

Dokument reflektiert wird, nicht auftrifft, werden mehrere lichtempfangende Elemente 6 angeordnet.

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Die Positionen für den Einbau der vorgenannten lichtemittierenden Elemente 5 und der lichtempfangenden Elemente 6 werden so gewählt, daß sie den jeweiligen Original-Dokumente der Größen A und B entsprechen. Beispielsweise werden vier lichtemittierende Dioden 5., 5„, 5_ und 5. in den durch die Markierungen X in Fig. 1 bezeichneten Positionen angebracht. Damit es im speziellen Fall möglich gemacht wird, beispielsweise Original-Dokumente der Größen B5, B4., A4 und A3 nachzuweisen, wird das lichtemittierende Element innerhalb eines B5-Rahmens angeordnet, das lichtemittierende Element 5„ wird außerhalb des B5-Rahmens und innerhalb eines A4-Rahmens angeordnet, das lichtemittierende Element 5_ wird außerhalb des A4-Rahmens und innerhalb eines B4-Rahmens angeordnet, und die lichtemittierende Diode 5, . wird außerhalb des B4-Rahmens und innerhalb eines A3-Rahmens angeordnet..Daneben werden die lichtempfangenden Elemente 6,, 6₂/ 6_ und 6. in den durch die Markierungen O in Fig. 1 bezeichneten Positionen ange- · bracht, so daß sie den oben beschriebenen lichtemittierenden Elementen 5, bis 5. entsprechen. Darüber hinaus können das lichtemittierende Element 5 ^ und das lichtempfangende Element 6,. außerhalb des A3- Rahmens angebracht werden, um das öffnen oder Schließen der Abdeckung 2 für das Original-Dokument zu überwachen.

Es ist hier anzumerken, daß im Hinblick auf eine optische Kopplung zwischen dem lichtemittierenden Element 5 und dem lichtempfangenden Element 6 über die reflektierende Fläche 4 der Abdeckung 2 für das Original-Dokument die Größe des Original-Dokuments nicht durch Licht nachgewiesen wird, das von dem Original-Dokument reflektiert wird, sondern durch Licht, das von der re-

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flektierenden Fläche 4 in dem Zustand reflektiert wird, in dem die Abdeckung 2 für das Original-Dokument einen Winkel θ (Q ^ Q) mit der transparenten Platte 1 bildet, wie in Fig. 2 dargestellt ist, d.h. im Zuge des Bedeckens des auf die transparente Platte 1 gelegten Original-Dokuments mit der Abdeckung 2 für das Original-Dokument .

Die genauen Positionen der lichtemittierenden Elemente 5 und der lichtempfangenden Elemente 6 können unter

Zuhilfenahme eines Diagramms des Strahlengangs entsprechend Fig. 2 bestimmt werden, jedoch in einem speziellen Beispiel sind die lichtemittierenden Elemente 5 in Positionen, die annähernd 200 mm von der Achse oder einer Seitenkante 3 der transparenten Platte 1 und etwa 20 mm von der Oberfläche der transparenten Platte 1 entfernt sind, unter einem Neigungswinkel von etwa 20° zu der Horizontalebene angeordnet. Wenn in der vorstehenden Anordnung die Abdeckung 2 für das Original-Dokument durch einen Bereich von θ = 20° bis 30° relativ zu der Horizontalebene hindurchbewegt wird, wird das von den lichtemittierenden Elementen 5 emittierte und von der reflektierenden Fläche 4 reflektierte Licht gesammelt oder konvergieren gelassen in einer Position etwa 135 mm von den Elementen 5 entfernt in Richtung auf die eine Seitenkante 3 hin und etwa 15 mm unterhalb der transparenten Platte 1, und in dieser Position, in der das Licht gesammelt wird, sind die lichtempfangenden Elemente 6 angeordnet.

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Der Zusammenhang der optischen Kopplung zwischen den lichtemittierenden Elementen 5 und den lichtempfangenden Elementen 6 ist jedoch nicht auf denjenigen beschränkt, der für die vorstehende Ausführungsform beschrieben wurde, sondern die Elemente 5 und 6 müssen, kurz gesagt, nur in einer solchen Relation zueinander angeordnet werden, daß im Laufe des Schließens der Abdeckung 2 für das Original-Dokument das von den lichtemittierenden Elementen 5 emittierte und von der. reflektierenden Fläche 4 reflektierte Licht auf den lichtempfangenden Elementen 6 gesammelt wird.

Die Anwesenheit oder Abwesenheit sowie die Größen von Original-Dokumenten können dadurch nachgewiesen werden, daß man eine Kombination der Zustände der Ausgangssignale der in den obigen Positionen angeordneten lichtempfangenden Elemente 6., bis 6. erhält.

Unter Bezugnahme auf Fig. 3 wird im Folgenden eine elektrische Schaltung für den Nachweis der Größen von Original-Dokumenten mittels der Ausgangssignale der lichtempfangenden Elemente 6, bis 6. beschrieben.

Mit den miteinander verbundenen jeweiligen lichtemittierenden Elementen 5.. bis 5. ist ein astabiler Multivibrator 7 gekoppelt, dessen Ausgang weiterhin über eine Verzögerungsschaltung 10 verbunden ist mit dem einen Eingangsanschluß eines jeden D-Flipflops 9-, 9», 9-j und 9.. Daneben sind die lichtaufnehmenden Elemente 6.., Sy₁ 6_ und 6. über Verstärker 8.., 8„, 8_ und 8. jeweils verbunden mit den anderen Eingangsanschlüssen der D-Flipflops 9.. bis 9^. Die Ausgänge der D-Flipflops

9. bis 9. sind mit einer Beurteilungsschaltung 11 verbunden, die weiterhin über einen Startschalter 12 für

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die Kopierfunktion mit einer Papiereingabevorrichtung 13 verbunden sind.

Zur Unterscheidung von äußeren Lichtfrequenzen werden die betreffenden lichtemittierenden Elemente 5, bis 5.
durch den astabilen Multivibrator 7 einer gepulsten Lichtemission unterworfen. Andererseits senden die lichtempfangenden Elemente 6.. bis 6₄ in der Pulsform beim Empfang des von dem reflektierenden Material 4 reflektierten gepulsten Lichts Signale auf dem "H"-

Niveau und in dem Zustand, in dem sie kein gepulstes Licht empfangen, Signale auf dem "L"-Niveau aus. Die . auf diese Weise von den lichtempfangenden Elemente 6» bis 6. erzeugten Signale werden jeweils über die Verstärker 8- bis 8. an die Eingangsanschlüsse der D-

Flipflops 9- bis 9. angelegt, und aufgrund der Zeitfestlegung durch die Zeittakt-Eingabe in diese von dem astabilen Multivibrator über die Verzögerungsschaltung 10 fährt jedes der Flipflops 9.. bis 9. fort, das Signal des "L"-Niveaus bei Anwesenheit eines Original-Doku-

ments auf der transparenten Platte 1 und das Signal des "H"-Niveaus bei Abwesenheit eines Original-Dokuments auf der transparenten Platte 1 zu erzeugen. Die Ausgangssignale der Flipflops 9. bis 9. werden weiterhin auf die Beurteilungsschaltung 11 gegeben, in denen die

Kombination der entsprechenden Ausgangssignale zur Ermittlung der Größe des Originaldokuments erfolgt. Das Nachweis-Signal für die Größe des Original-Dokuments wird der Papiereingabevorrichtung 13 über den Startschalter 12 für die Kopierfunktion in solcher Weise

zugeleitet, daß beim Einschalten des Schalters 12 das Nachweissignal gleichzeitig an die Papiereingabevorrichtung 13 angelegt wird, ' so daß automatisch ein

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Papierblatt mit optimaler Größe für die Einführung in den (nicht dargestellten) Hauptkörper des_ Kopiergeräts, ausgewählt wird.

Die nachstehende Tabelle 1 zeigt den Zusammenhang zwischen den Größen der Original-Dokumente und den Ausgangssignalen von den lichtempfangenden ,Elementen 6, bis 6., wobei die Markierungen O den Zustand bezeichnen, in dem die lichtempfangenden Elementen 6- bis 6. Licht empfangen, und die Markierungen X den Zustand bezeichnen, in dem die lichtempfangenden Elementen 6. bis 6, kein Licht empfangen.

Tabelle 1

Größe des Original-Dokuments

Kein

Original- B5 Dokument

A4

B4

A3

Zustand der Lichtaufnahme durch die lichtempfangenden Elemente

Zur Verhinderung von Störungen der lichtempfangenden Elemente 6 durch äußeres Licht kann man so verfahren, daß Infrarot-Strahlung als Lichtquelle für die lichtemittierenden Elemente 5 benutzt wird, wozu Photodioden und dergleichen mit Spitzenempfindlichkeiten im Bereich

von Infrarot-Wellenlängen für die lichtempfangenden Elemente 6 eingesetzt werden, wobei im Lichtempfangsteil weiterhin Schnittfilter für sichtbares Licht eingebaut werden. Indem man die lichtemittierenden EIemente 5 dem Pulsbetrieb unterwirft, können Störungen derselben auch durch die Unterscheidung von den Frequenzen der allgemeinen Energieversorgung verhindert werden.

Da, wie aus der vorstehenden Beschreibung hervorgeht,

die Ermittlung der Größen der Original-Dokumente im Zuge des Schließens der Abdeckung für das Original-Dokument erfolgt, d.h. in dem Zustand, in dem die Abdeckung über das Original-Dokument geneigt ist, kann der Nachweis ohne Schwierigkeiten durchgeführt werden,

sogar bei Original-Dokumenten mit unterschiedlichen Dicken, so daß die Nachweis-Funktion für das Original-Dokument über einen breiten Bereich hinweg einsetzbar ist. Aufgrund der Anordnung, bei der die Größen der Original-Dokumente durch die Kombination des Vorliegens oder Nicht-Vorliegens des reflektierten Lichts von der reflektierenden Fläche mit dem hohen Reflexionsvermögen nachgewiesen werden, kann der positive Nachweis des Lichts für die Original-Dokumente geführt werden, und auf diese Weise kann die Nachweisfunktion mit hoher

Genauigkeit erfüllt werden.

Wenn übrigens in der bisher beschriebenen Ermittlungs-Anordnung für die Größe von Original-Dokumenten die mehrfach vorhandenen lichtemittierenden Elemente 5., bis 5,. gleichzeitig beleuchtet werden, trifft nicht nur
Licht von dem speziellen lichtemittierenden Element 5, das dem jeweils entsprechenden der lichtempfangenden

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Elemente 6, bis 6,- gegenüberliegt, im Verhältnis 1 : 1 auf die betreffenden lichtempfangenden Elemente 6, bis 6₅ auf, sondern auch sogenanntes Nebenstreulicht (cross-talk light) von anderen lichtemittierenden
Elementen. Wenn ein Licht-Eingangssignal in Abwesenheit des Original-Dokuments mit S bezeichnet wird und ein solches in Anwesenheit des Original-Dokuments mit N bezeichnet wird, gibt es einen Nachteil dahingehend, daß das Signalverhältnis S/N durch das Nebenstreulicht verschlechtert wird, so daß es unmöglich wird, zutreffende Beurteilungen zu erzielen.

Hierzu wird speziell auf das Diagramm der Fig. 4 hingewiesen, in dem schematisch eine allgemeine Konstruktion einer experimentellen Vorrichtung zur Messung des oben bezeichneten Nebenstreulichts dargestellt ist. In der Vorrichtung der Fig. 4 ist ein lichtemittierendes Element 5₃ im Mittelteil angeordnet, und in ähnlicher Weise wie in Fig. 1 ist eine passende lichtabschirmende Platte A mit einem Spalt in einem Abstand a = 20 mm von dem lichtemittierenden Element 5-, angeordnet, während fünf lichtempfangende Elemente 6., bis 6 in Relation zu dem zentralen Element 6₃ angeordnet sind, das in einem Abstand b = 250 mm von dem bezeichneten lichtemittierenden Element 5, angebracht ist. Die Abstände zwischen den jeweiligen lichtempfangenden Elementen sind festgelegt zu C^ = 44 mm; C₃ = 48 mm; C, = 75 ran und
C. = 45 mm, so daß sie den Größen der Original-Dokumente entsprechen. Mit anderen Worten: Das lichtemittierende Element 5., und die lichtempfangenden Elemente 6..

bis 6,- in der Experimentalvorrichtung der Fig. 4 sind so angeordnet, daß sie im wesentlichen in der gleichen Relation zueinander stehen wie in der Anordnung der

Fig. 1. Die Ergebnisse des Experiments sind in der graphischen Darstellung der Fig. 5 zusammengefaßt, in der die Abstände des zentralen lichtempfangenden Elements 6₃ von den anderen lichtempfangenden Elementen auf der
Abszisse aufgetragen sind, während die Ausgangs-Photoströme Isc der betreffenden lichtempfangenden Elemente auf der Ordinate aufgetragen sind. Bei den gleichzeitig in der graphischen Darstellung eingetragenen Verhältnissen S/N ist N durch das Nebenstreulicht verursacht.

Wie aus den Fig. 4 und 5 hervorgeht, beträgt das Verhältnis S/N, wie es von dem benachbarten lichtemittierenden Element herrührt, 9,8, und das Verhältnis S/N, wie es von einem in jeder anderen Position angeordneten lichtemittierenden Element bedingt, wird, beträgt 176.

Obwohl in dem Experiment N die gemessene Licht-Ausgangsleistung ist, die wie oben beschrieben als Nebenstreulicht von den anderen lichtemittierenden Elementen als demjenigen, das dem lichtempfangenden Element. unmittelbar gegenüberliegt, auf das lichtempfangende

Element auftrifft, addiert sich weiterhin zu dem tatsächlichen Wert von N die Lichteingangsleistung, die durch Streuung in Anwesenheit des Original-Dokuments verursacht wird, und infolgedessen wird die Lichtercissions-Intensität des lichtemittierenden Elements selbst im Bereich von 500 % dispergiert. Zieht man eine solche Dispersion in Betracht, dann wird das Verhältnis S/N, das von dem benachbarten lichtemittierenden Element herrührt, 1,96, und das von einem in jeder anderen Position angeordneten lichtemittierenden Element bedingte Verhältnis S/N wird 35,2.

Aus vorstehender Tatsache ist zu ersehen, daß zwar der Einfluß eines in wenigstens der übernächsten Position

angeordneten lichtemittierenden Elements vernachlässigt werden darf, daß jedoch die Wirkung des von dem benachbarten lichtemittierenden Element herrührenden Nebenstreulicht nicht vernachlässigt werden kann, was zu
einem Zustand führt, bei dem die Ermittlung der Anoder Abwesenheit des Original-Dokuments nicht möglich ist.

In Fig. 6 ist ein elektrisches Block-Diagramm für eine Anordnung zur Ermittlung der Größe von Original-Doku-

menten gemäß einer anderen Ausführungsform dargestellt, die speziell für den Nachweis verschiedener Größen von Original-Dokumenten auf der Grundlage einer korrekten Beurteilung der An- oder Abwesenheit des Original-Dokuments aufgrund einer Ausschaltung der nachteiligen Wirkung des Nebenstreulichts, wie sie im Vorstehenden beschrieben wurde, vorgesehen ist.

Die Schaltungsanordnung der Fig. 6 ist mit einer Zeitgeberschaltung T (von gestrichelten Linien umgeben) ausgerüstet, die einen mit einem D-Flipflop Tf gekop-

. pelten Oszillator To umfaßt und Zeitgeber-Signale Ta und Tb erzeugt, deren Phasen um 180° voneinander abweichen. Die Zeitgeber-Signale Ta und Tb werden an die lichtemittierenden Elemente ansteuernde Treiber-Schaltungen 14a und 14b angelegt, die .mit der Schaltung T

für eine alternierende Steuerung der lichtemittierenden Elemente 5,, 5₃ und 5₅ sowie 5- und 5., die jeweils in Reihe geschaltet sind, gekoppelt sind.

Die Treiber-Wellenformen Wa und Wb für die obigen lichtemittierenden Elemente 5.,, 5_ und 5₅ sowie 5_n und
5. entsprechen denjenigen, die in den Zeitablaufdiagrammen der Fig. 7 dargestellt sind, und die einander

benachbarten lichteinittierenden Elemente werden nicht gleichzeitig zum Leuchten gebracht, indem die benachbarten lichtemittierenden Elemente 5„ und 5. ausgeschaltet (oder eingeschaltet) sind, wenn die lichtemittierenden Elemente 5,, 5., und 5,- eingeschaltet (oder ausgeschaltet) sind, so daß die Lichtemission durch Pulsbetrieb in einer sogenannten Halbzeit-Teilung erfolgt.

Mit den lichtaufnehmenden Elementen 6- bis 6_g sind jeweils Verstärkerschaltungen 15-, 15„, 15», 15. und 15_, Vergleichs-Schaltungen (Komparatoren) 16-, 1^₂' "^3'

16. und 16₅ sowie Halteschaltungen 17,, ^o' ^3' ^i und 17j. gekoppelt, so daß die Photo-Ausgangsströme der betreffenden lichtempfangenden Elemente 6 durch die

Verstärkerschaltungen 15 für den Vergleich in den Komparatoren 16 mit einem Bezugswert, der von einer mit den Komparatoren 16 verbundenen Bezugsschaltung 18 eingespeist wird, verstärkt werden. Die Ergebnisse der Vergleiche werden entsprechend den Zeitgeber-Signalen

Ta und Tb der Zeitgeber-Schaltung 11 in die Halteschaltungen 17 eingegeben. Die Halteschaltungen 17,, 17_ und 17j. nehmen die Ergebnisse des Vergleichs an einer negativen Flanke eines Signals auf, das durch Invertieren des Zeitgeber-Signals Ta mittels eines Inverters 19a

erhalten wurde, während die Halteschaltungen 17₂ und

17. die Ergebnisse des Vergleichs an einer negativen Flanke eines Signals aufnehmen, das durch Invertieren des Zeitgeber-Signals Tb mittels eines Inverters 19b erhalten wurde, wobei die Inverter 19a und 19b zwi-

sehen die Schaltungen 11 und 17 eingesetzt sind. Mit anderen Worten nehmen die Halteschaltungen 17 die Vergleichsergebnisse der Ausgangssignale der lichtempfangenden Elemente auf, die auf die Lichtemission nach

einer vorher festgelegten Verzögerungszeit vom Zeitpunkt der Lichtemission durch die lichtemittierenden Elemente 5 folgen. Verzögerungsschaltungen 20.., 2O₂, . 20, und 20., die zwischen die Halteschaltungen 17..,
17p, 17« und 17. und eine Beurteilungsschaltung 21 geschaltet sind, sollen die Ausgangssignale der Halteschaltungen 17.. bis 17. während der Überwachung des öffnens oder Schließens der Abdeckung 2 für das Original-Dokument durch den Ausgang der Halteschaltung
17₅ aufrechterhalten. Dabei stellt die Beurteilungsschaltung 21 sicher, daß die Abdeckung 2 für das Original-Dokument geschlossen ist, und beurteilt die Größe des Original-Dokuments aufgrund des Zustandes der Ausgangssignale der Verzögerungsschaltungen 2O₁ bis 2O₄.

Mit Hilfe der vorstehenden Ausführungsform wird das durch das Nebenstreulicht der anderen lichtemittierenden Elemente beeinflußte Verhältnis S/N auf denjenigen Wert begrenzt, der von dem Nebenstreulicht der jeweils in der übernächsten Position angeordneten lichtemittierenden Elemente herrührt, und in dem vorhergehenden speziellen Beispiel ist S/N sogar im schlimmsten Falle 35,2, und irgendeine dadurch bedingte nachteilige Wirkung ist vernachlässigbar. Mit anderen Worten: Durch die oben beschriebene Anordnung läßt sich der Wert für S/N vergrößern, und die Empfindlichkeit für die Beurteilung der An- oder Abwesenheit von Original-Dokumenten kann auf das 18-Fache gesteigert werden.

Obwohl in der oben beschriebenen Ausführungsform der. Pulsbetrieb durch Zeitteilung um die Hälfte bewirkt
wird, ist die Zahl der Zeitteilungen nicht auf 1/2 beschränkt, sondern kann dahingehend geändert werden, daß

Zeitteilungen von 1/3, 1/4 oder 1/5 benutzt werden, je nach den Erfordernissen der Anordnung zur Ermittlung der Größe von Original-Dokumenten. Darüber hinaus ist es durch Wahl unterschiedlicher Lichtemissionszeiten
für sämtliche lichtemittierenden Elemente, beispielsweise durch 1/5-Zeitteilung, wie sie in dem Zeitablaufdiagramm der Fig. 8 dargestellt ist, möglich, ein Schaltungsschema zu realisieren, bei dem das auf Nebenstreulicht beruhende Verhältnis S/N aufgrund der vollständigen Ausschaltung des Einflusses des Nebenstreulichts unendlich wird.

Wie aus der vorhergehenden Beschreibung hervorgeht, ist die in Fig. 6 dargestellte Ausführungsform so ausgeführt, daß in der Anordnung zur Ermittlung der Größe

von Original-Dokumenten, bei* der die reflektierende Fläche mit der Abdeckung für das Original-Dokument verbunden ist und sich im optischen Strahlengang zwischen den mehrfach vorhandenen lichtemittierenden Elementen und den zugehörigen lichtempfangenden Elementen befin-

det, und bei der der optische Strahlengang einen vergleichsweise langen Weg umfaßt, die lichtemittierenden Elemente dem Pulsbetrieb durch Zeitteilung unterworfen werden, so daß eine gleichzeitige Lichtemission wenigstens durch die einander benachbarten lichtemittieren-

den Elemente vermieden wird, wobei die Anordnung der lichtempfangenden Elemente so vorgenommen ist, daß ihre Ausgangssignale entsprechend der angegebenen Zeitteilung nachgeweisen werden, wodurch nachteilige Wirkungen des Nebenstreulichts von anderen lichtemittierenden

Elementen als denjenigen, die den lichtempfangend^n Elementen entsprechen, für eine korrekte Bestimmung der Größe von Original-Dokumenten eliminiert werden.

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Weitere Diagramme optischer Strahlengänge sind in Fig. 9 bis 11 dargestellt. Die entsprechenden Positionen der lichtemittierenden Elemente 5 und der lichtempfangenden Elemente 6 werden im Folgenden beschrieben.

In Fig. 9 bezeichnet Pl einen im Abstand dl von etwa 15 mm unterhalb der Auflagefläche la für das Original-Dokument der transparenten Platte 1 liegenden Punkt, während P2 einen Punkt bezeichnet, der im Abstand d2 von etwa 30 mm unterhalb der Oberfläche la der transparenten Platte 1 liegt, wobei die Punkte Pl und P2 einen Abstand L von etwa 215 mm in waagerechter Richtung voneinander aufweisen, unter der Annahme, daß die reflektierende Fläche 4 unter einem Winkel Θ. = 21° geneigt ist, lassen sich die Winkel des Lichtweges zwisehen den Punkten Pl und P2 relativ zu der Auflagefläche la für das Original-Dokument der transparenten Platte 1 durch θ_ = 15° auf der Seite des Punktes Pl und Θ- =57° auf der Seite des Punktes P2 darstellen.

Fig. 10 zeigt den Zustand, in dem die lichtemittieren-.20 den Elemente 5 in der Position von Pl und die lichtempfangenden Elemente 6 in der Position von P2 angeordnet sind (die Anordnungen sind die gleichen wie in Gig. 1 und Fig. 2). Wenn in Fig. 10 ein Original-Dokument O auf die Oberfläche la der transparenten Platte 1 gelegt wird, wird von den lichtemittierenden Elementen 5 projiziertes Licht durch das Original-Dokument O diffus gestreut, wie dies durch die gestrichelten Linien dargestellt ist, und infolgedessen trifft nur eine begrenzte Lichtmenge auf die lichtempfangenden Elemente 6 0 im Punkt P2. Mit anderen Worten: Der Photoausgangsstrom der lichtempfangenden Elemente 6 wird bei Anwesenheit

eines Original-Dokuments O im Vergleich zu demjenigen bei Abwesenheit eines Original-Dokuments O äußerst stark reduziert, womit zwangsläufig eine entsprechende Erhöhung des Verhältnisses S/N einhergeht, das das Verhältnis des PhotoausgangsStroms in Gegenwart des Original-Dokuments zu demjenigen bei dessen Abwesenheit ist.

Im Gegensatz dazu ist in dem in Fig. 11 dargestellten Fall, in dem die lichtemittierenden Elemente 5. in dem Punkt P2 und die lichtempfangenden Elemente 6 in dem

Punkt Pl des optischen Strahlengangs der Fig. 9 angeordnet sind, bei Aufliegen eines Original-Dokuments O auf der Oberfläche la der transparenten Platte 1, obwohl von den lichtemittierenden Elementen 5 projiziertes· (von der reflektierenden Fläche 4 reflektiertes)

Licht an dem Original-Dokument O gestreut wird, wie dies durch die gestrichelten Linien dargestellt ist, die Diffusion des Lichtes kleiner als in dem in Fig. 10 dargestellten Fall, so daß mehr Licht auf die lichtempfangenden Elemente 6 auftrifft. Mit anderen Worten

wird der Photoausgangsstrom der lichtempfangenden Elemente 6 bei Anwesenheit des Original-Dokuments O vergleichsweise größer als derjenige bei Abwesenheit des Original-Dokuments, wohingegen das Verhältnis S/N kleiner wird.

In ■einem speziellen Beispiel für die Anordnungen der Fig. 10 und 11, bei dem ein auschließlich zum Kopieren bestimmtes Papier als Originaldokument eingesetzt wird, wobei als Treiberstrcm für die lichtemittierenden Elemente ein Gleichstrom von 80 mA eingesetzt wird, wird

das Verhältnis S/N für die Anordnung der Fig. ]0 300, wohingegen für die Anordnung der Fig. 11 S/N 10 wird. Hieraus wird deutlich, daß die erstere Anordnung, in

34Θ1674

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der die lichtemittierenden Elemente 5 auf der Äuflageseite für das Original-Dokument (d.h. auf der Seite des Punktes Pl in dem optischen Strahlengang der Fig. 9) angeordnet sind, für den Nachweis der Größe von Original-Dokumenten vorteilhaft ist.

Es ist sowohl theoretisch als auch, experimentell erwiesen, daß das Verhältnis S/N in dem Fall stärker verbessert werden kann, in dem die Lichtstreuung an einem dichter bei den lichtemittierenden Elementen 5 gelegenen Punkt stattfindet, als wenn dies an einem Punkt auf halbem Wege der Gesamtlänge des optischen Strahlengangs zwischen den lichtemittierenden Elementen 5 und den lichtempfangenden Elementen 6 geschieht, und in der Anordnung, bei der die Abdeckung 2 für das Original-Dokument drehbar mit der einen Seitenkante 3 der transparenten Platte 1 verbunden ist, so daß die von der Abdeckung 2 nach vorn gelegene Seite für die Auflage des Original-Dokuments benutzt wird, läßt sich eine Relation von weniger als 1/2 der Gesamtlänge des 0 optischen Strahlengangs in einfacher Weise dadurch erreichen, daß die lichtemittierenden Elemente 5 auf der Auflageseite für das Original-Dokument angeordnet werden, wie dies im Vorstehenden beschrieben ist.

Wie aus der vorangegangenen Beschreibung ersichtlich ist, läßt sich durch Anbringen der lichtemittierenden Elemente auf der Seite des Teils für die Auflage des Original-Dokuments eine vorteilhafte Anordnung zur Ermittlung der Größe von Original-Dokumenten herstellen, die in bezug auf ihr Verhältnis S/N überlegen ist und daneben die im Vorstehenden beschriebenen günstigen Effekte besitzt.

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Claims

VON KREISLER SCHONWALD EISHOLD FUES VON KREISLER KELLER SELTING WERNER PATENTANWÄLTE Dr.-Ing. von Kreisler 11973 Sharp Kabushiki Kaisha, Dr.-Ing. K. W. Eishold 11981 22-Nagaike-cho, AbenO-ku Dr.-Ing. K. Schönwald Dr. J. F. Fues Osaka, Japan DipL-Chem. Alek von Kreisler Dipl.-Chem. Carola Keller Dipl.-Ing. G. Selting Dr. H.-K. Werner DEICHMANNHAUS AM HAUPTBAHNHOF D-5000 KÖLN 1 18. Januar 1984 Sg/GP 30 Patentansprüche

1. Anordnung zur Ermittlung der Größe von Original-Dokumenten, mit einer transparenten Platte (1) zum Auflegen eines zu kopierenden Original-Dokuments, einer Abdeckung (2) für das Original-Dokument, die drehbar mit der transparenten Platte (1) zum selektiven Schließen oder Öffnen dieser transparenten Platte verbunden ist, einer an einer der transparenten Platte (1) gegenüberliegenden Oberfläche der Abdeckung (2) für das Original-Dokument angebrachten reflektierenden Fläche (4) , mehreren lichtemittierenden Elemente (5) , die jeweils so angeordnet sind, daß sie Licht von mehreren Stellen unter der transparenten Platte (1) in Entsprechung zu der nachgewiesenen Größe von Original-Dokumenten emittieren und in solchen Stellungen angebracht sind, daß sie dafür sorgen, daß durch die reflektierende Fläche (4) im Laufe des Schließens der Abdeckung (2) für das Original-Dokument reflektiertes Licht auf entsprechende lichtempfangende Elemente (6) fällt, sowie mit einer Beurteilungsschaltung (11, 21) zur Ermittlung der

Telefon: (0221) 131041 · Telex: 8S82307 dopa d · Telegramm: Dompatent Köln

«r ti · * * β Μ ι*

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Größen der Original-Dokumente auf der Basis von Signalen von diesen lichtempfangenden Elementen.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die reflektierende Fläche (4) verbunden in ihrer Bewegung mit der Abdeckung (2) für das Original-Dokument in einem optischen Strahlengang zwischen den einander entsprechenden lichtemittierenden Elementen (5) und lichtempfangenden Elementen (6) vorliegt, wobei der optische Strahlengang so ausgerichtet ist, daß er vergleichsweise lang ist, wobei diese Anordnung weiter Mittel umfaßt, um die lichtemittierenden Elemente einem Pulsantrieb durch Zeitteilung zu unterwerfen, so daß wenigstens benachbarte dieser lichtemittierenden Elemente

(5) möglicherweise nicht gleichzeitig Licht emittieren, sowie Mittel zur Ermittlung der Ausgangssignale der lichtempfangenden Elemente (6) entsprechend der·Zeitteilung der lichtemittierenden Elemente (5).

3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die lichtemittierenden Elemente (5) an der Seite eines Auflageteils für das Original-Dokument angebracht sind, der sich in bezug auf die drehbare Verbindung der Abdeckung (2) für das Original-Dokument in einer vorderen Position befindet, wobei die lichtaufnehmenden Elemente

(6) an der Seite der drehbaren Verbindung der Abdeckung (2) für das Original-Dokument angebracht sind.