JP3180019B2

JP3180019B2 - 原稿エッジ検出装置

Info

Publication number: JP3180019B2
Application number: JP06067896A
Authority: JP
Inventors: 信行馬場
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1995-05-08
Filing date: 1996-03-18
Publication date: 2001-06-25
Anticipated expiration: 2016-03-18
Also published as: JPH09163083A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複写機や原稿読取
装置に利用される原稿エッジ検出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、特公昭５９−２２９９２号公報に
記載されているように、回転するホログラムディスクに
レーザービームを照射し、走査線を描き、情報担持体上
を走査させ、その情報担持体からの反射光を光電変換器
で検知して電気信号に変換することにより、情報担持体
の情報を読み取るようにした情報読取装置において、光
電変換器が走査の時に用いたホログラム、或いは走査の
時に用いたホログラムと同じ位置に焦点を有するホログ
ラムを通過した情報単体の光を検知するようにした情報
読取装置がある。

【０００３】特開平６−２４２３９１号公報に記載され
ているように、光走査型原稿読取装置において、原稿面
に入射する光走査手段と、この走査された光を原稿面に
照射し走査線を描きこれにより反射散乱された光を検知
する手段と、その検知した光の強弱と走査線の位置情報
により、原稿の大きさと傾きを算出する手段を設けた光
走査型原稿読取装置がある。

【０００４】さらに、特開昭５０−１１９５３７号公報
に記載されているように、光源からの光を被読取部にお
いて互いに交差する複数の走査軌跡を描くごとく走査さ
せ、被読取部からの反射光のうち光照射時と同じ光路を
戻ってきた光を検知して情報を読む光学的読取装置があ
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】特公昭５９−２２９９
２号公報に記載された情報読取装置は、レーザー光を走
査することを想定しているため、非常に小さいスポット
径の光が得られ、高い分解能で情報を読み取ることがで
きる。しかし、原稿には様々な画像が形成され、また、
原稿を押える原稿押えも汚れることがあるため、小さな
スポット径では、原稿のエッジとして入力される光の強
度変化と、原稿の画像の内容に対応する光の強度変化
と、原稿押えの汚れに対応する光の強度変化とを明確に
区別することが難しく、原稿のエッジ、すなわち原稿の
サイズの検出に誤差が生ずるおそれがある。すなわち、
受光した光の強度変化だけでは、被検出物が原稿なのか
原稿押えなのか、或いはそれ以外の外乱光なのか区別が
つきにくいことがある。（このゴシック部分は、今回追
加の発明の課題として記載しました。）また、原稿の画像内容によっては、それが原稿のエッジ
として検出され、原稿のエッジ検出が撹乱されることが
あるが、原稿の画像内容の影響を除くためには走査ビー
ム径を適度な大きさにすることが考えられる。レーザー
光でもある程度ビーム径を大きくすることはできるが、
レーザー光を民生機器に適用した場合には、安全規格を
守るために幾つもの安全装置を必要とし、電気的ノイズ
にも弱く、駆動も面倒でコストも高くなる。これらの面
で対象的に有利であると考えられるのは、光源として発
光ダイオードを用いた場合である。

【０００６】しかし、特公昭５９−２２９９２号公報に
記載された情報読取装置のホログラムと発光ダイオード
とを組み合わせた場合、ホログラムを通過した光は、光
学パスが長いと分散のために非常に断面形状が長くな
り、必要な分解能まで落してしまう。このように、この
方式だと取り扱いの容易な発光ダイオードとの組み合わ
せが困難な場合がある。

【０００７】特開平６−２４２３９１号公報に記載され
た光走査型原稿読取装置は、光源の光を原稿面上に走査
し、その反射光の光量レベルで原稿からの反射光と原稿
外での反射光とを閾値によって判別するが、原稿には様
々の画像が形成されているため、原稿画像の受光波形の
急激な変化が、原稿のエッジ検出における急激な受光波
形の変化として誤認識することもある。

【０００８】特開昭５０−１１９５３７号公報に記載さ
れた光学的読取装置では、レーザー光を使用するため、
前述したような幾つもの安全装置を必要とすること、電
気的ノイズに弱いこと、駆動コストが高くなることなど
の問題が残る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
透明な原稿載置台と、この原稿載置台を開閉自在に覆う
原稿押えと、前記原稿載置台の内面側から原稿面に向け
てビームを走査する光走査手段と、前記原稿載置台上の
原稿及び前記原稿押えからの反射光を受光する受光手段
と、前記光走査手段の一走査周期毎に走査周期信号を出
力する走査周期信号出力手段と、前記走査周期信号によ
り定められる前記光走査手段の一走査期間内の最初又は
最後における前記受光手段への信号の原稿なしレベルか
ら白原稿レベルへの変化による急激な立ち上り又は立ち
下りを原稿のエッジからの受光信号として規定する原稿
エッジ規定手段と、を備えた原稿エッジ検出装置であ
る。したがって、走査周期信号出力手段により出力され
た走査周期信号を基準として走査周期が認識され、この
一走査期間内の最初又は最後における受光手段への信号
の急激な立ち上り又は立ち下りが、原稿エッジ規定手段
により原稿のエッジとして規定される。

【００１０】請求項２記載の発明は、請求項１記載の発
明において、光走査手段により走査される円形ビームの
径又は楕円ビームの短軸の直径を原稿面上で２ｍｍ以上
の大きさに設定した原稿エッジ検出装置である。したが
って、原稿押え上で発生する汚れの一般的なパターンを
想定し、印字される一般的な字の太さも考慮し、原稿上
での円形ビームの径又は楕円ビームの短軸の直径を、原
稿押えの汚れのピッチより大きな値に設定したので、原
稿押えの汚れや原稿の画像の光学濃度のリップルが平坦
化される。これにより、原稿のエッジからの反射光の受
光波形と、それ以外の部分からの反射光の受光波形との
違いが顕著となる。

【００１１】請求項３記載の発明は、請求項１又は２記
載の発明において、光走査手段の初回の走査において受
光手段に入力される最初の信号の立ち上りの原稿なしレ
ベルから白原稿レベルへの光強度の差を基準値として原
稿のエッジと判断する閾値を更新自在に設定する閾値設
定手段を設けた原稿エッジ検出装置である。したがっ
て、光走査手段の初回の走査で入力される最初の信号の
立ち上りの光強度を基準値として、閾値設定手段により
原稿のエッジと判断する閾値を更新自在に設定するの
で、原稿のエッジとして認識する閾値が、常に原稿の反
射率の変化に応じて自動的に更新される。

【００１２】請求項４記載の発明は、請求項１，２又は
３記載の発明において、光走査のための光源として発光
ダイオードを用い、この発光ダイオードと原稿面との光
路中に一枚の単レンズを用い、前記発光ダイオードの発
光面の直径と原稿面でのビーム径との比を、前記発光ダ
イオードから前記単レンズまでの光路長と前記単レンズ
から原稿面までの光路長との比に略等しくし、前記発光
ダイオードと原稿面との間の再帰光路中に原稿面や原稿
押えから散乱反射して戻るビームを反射するハーフミラ
ーを配設し、このハーフミラーからの反射光を受光する
受光手段の像がその受光手段に結像するように原稿面を
原稿面に対して共役な集光点に配置した原稿エッジ検出
装置である。したがって、発光ダイオードの発光面の直
径と原稿面でのビーム径との比を、発光ダイオードから
単レンズまでの光路長と単レンズから原稿面までの光路
長との比に略等しくすることにより、発光ダイオードか
ら照射された光は単レンズにより所望のビーム径をもっ
て原稿上に走査され、この走査光路を戻る反射光はハー
フミラーにより分光され、原稿面からの反射光は合焦点
状態で受光手段に入射され、原稿面以外からの反射光は
非合焦点状態で受光手段に入射される。

【００１３】また、このように、原稿面及び原稿押えか
ら受光手段に入射される光の最適なビーム径及び光強度
をコンパクトな再帰光学系で得るためには、発光ダイオ
ード、単レンズ、ハーフミラーは必須の要素であり、ハ
ーフミラーの使用により初めてコンパクトにして高性能
なセンサが実現できる。それは、通常の発光ダイオード
を用い光利用効率の高い適度なビーム径を得るには、径
が太いビームのまま出射光と入射光とを分離する必要が
あり、それを再帰光学系で実現できるのはハーフミラー
或いは回折格子であるが、回折格子は発光ダイオードの
光が分散して集光できないのに対し、ハーフミラーは好
適であるからである。

【００１４】請求項５記載の発明は、請求項４記載の発
明において、発光ダイオードからのビームを集束素子に
より集束させた後に集光素子により集光させながら原稿
面に走査するようにした原稿エッジ検出装置である。し
たがって、発光ダイオードからのビームを集束素子によ
り集束させた後に集光素子により原稿面に集光させるよ
うにしたので、発光ダイオードから拡散する光を効率よ
く取り入れることが可能となる。

【００１５】請求項６記載の発明は、請求項１記載の発
明において、原稿載置台上の原稿及び原稿押えからの反
射光を受光する受光手段として、前記原稿載置台に向か
う走査光路から外れた任意位置に配置されて全走査領域
の反射光を受光する広角系の受光手段を用いた原稿エッ
ジ検出装置である。したがって、原稿載置台に向かう走
査光路から外れた任意位置に、全走査領域の反射光を受
光する広角系の受光手段を配置したので、原稿載置台か
らの反射光は原稿載置台への走査光路を通らずに受光手
段により受光される。

【００１６】請求項７記載の発明は、透明な原稿載置台
と、この原稿載置台を開閉自在に覆う原稿押えと、前記
原稿載置台の内面側から原稿面に向けてビームを走査す
る光走査手段と、前記原稿載置台上の原稿からの反射光
を受光し入射パス長に応じた信号を出力する距離検出受
光手段と、この距離検出受光手段の出力により前記原稿
からの反射光であると認識されたときにその出力を位置
情報として原稿のエッジを規定する原稿エッジ規定手段
と、を備えた原稿エッジ検出装置である。したがって、
距離検出受光手段には、原稿からの反射光、原稿押えか
らの反射光、外乱光等が入射されるが、距離検出受光手
段の出力には、距離検出受光手段に光を放つ部分までの
距離情報が含まれるため、原稿からの反射光を他の部分
からの光と明確に区別することが可能となり、原稿から
の反射光であると認識した時点の走査線上の走査位置に
より原稿のエッジを認識することが可能となる。

【００１７】請求項８記載の発明は、請求項７記載の発
明において、距離検出受光手段はその中心を対称とする
位置に配列された複数の受光領域を有し、前記距離検出
受光手段の前面にはナイフエッジが配置されている原稿
エッジ検出装置である。したがって、ナイフエッジ法の
原理に基づいて、距離検出受光手段の出力には、距離検
出受光手段に光を放つ部分までの距離情報が含まれるた
め、原稿からの反射光を他の部分からの光と明確に区別
することが可能となり、原稿からの反射光であると認識
した時点の走査線上の走査位置により原稿のエッジを認
識することが可能となる。

【００１８】請求項９記載の発明は、請求項７記載の発
明において、距離検出受光手段は中心に配置された受光
領域とその周囲に配置された受光領域とを有する原稿エ
ッジ検出装置である。したがって、ビームサイズ法の原
理に基づいて、距離検出受光手段の出力には、距離検出
受光手段に光を放つ部分までの距離情報が含まれるた
め、原稿からの反射光を他の部分からの光と明確に区別
することが可能となり、原稿からの反射光であると認識
した時点の走査線上の走査位置により原稿のエッジを認
識することが可能となる。

【００１９】請求項１０記載の発明は、請求項７記載の
発明において、距離検出受光手段はその中心を対称とす
る位置に配列された少なくとも４つの受光領域を有し、
前記距離検出受光手段の前面に入射光を一点に集光する
焦点レンズと円筒レンズ或いはウェッジとを備えている
原稿エッジ検出装置である。したがって、非点収差法の
原理に基づいて、距離検出受光手段の出力には、距離検
出受光手段に光を放つ部分までの距離情報が含まれるた
め、原稿からの反射光を他の部分からの光と明確に区別
することが可能となり、原稿からの反射光であると認識
した時点の走査線上の走査位置により原稿のエッジを認
識することが可能となる。

【００２０】請求項１１記載の発明は、請求項７記載の
発明において、距離検出受光手段として、光走査手段か
ら出射される光の反射点からの入射パス長に応じて入射
位置が変わる位置検出センサを用いた原稿エッジ検出装
置である。したがって、位置検出センサの出力には、位
置検出センサに光を放つ部分までの距離情報が含まれる
ため、原稿からの反射光を他の部分からの光と明確に区
別することが可能となり、原稿からの反射光であると認
識した時点の走査線上の走査位置により原稿のエッジを
認識することが可能となる。

【００２１】請求項１２記載の発明は、請求項７記載の
発明において、距離検出受光手段として、光走査手段か
ら出射される光の反射点からの入射パス長に応じて受光
スポットの大きさ、形状、光強度分布が変化する二次元
の受光領域をもつＣＣＤセンサを用いた原稿エッジ検出
装置である。したがって、ＣＣＤセンサの出力には、Ｃ
ＣＤセンサに光を放つ部分までの距離情報が含まれるた
め、原稿からの反射光を他の部分からの光と明確に区別
することが可能となり、原稿からの反射光であると認識
した時点の走査線上の走査位置により原稿のエッジを認
識することが可能となる。

【００２２】請求項１３記載の発明は、請求項８，９又
は１０記載の発明において、距離検出受光手段の二分し
た受光領域の出力のそれぞれからバイアス成分を差し引
き、一方の受光領域のバイアス成分差し引き後の値と、
他方の受光領域のバイアス成分差し引き後の出力に所定
の係数を掛けた値との比較により、原稿からの反射光と
その他の部分からの光とを区別する閾値を設定するよう
にした原稿エッジ検出装置である。したがって、原稿か
ら距離検出受光手段までの距離情報は、原稿押えから距
離検出受光手段までの距離情報に対しては大きな差があ
っても、外乱光が発生する部分から距離検出受光手段ま
での距離情報に対しては差が小さいことがあるが、太陽
光等が入射すると差が極端に大きくなったりする。これ
はあまりにも光強度が強いためである。或いは、通常の
オフィスの環境下では外乱光が入射した場合、その差が
小さくなる。これは長いパス長からの光は分割されてあ
る距離検出受光手段に均等に当たり差が小さくなるから
である。この場合にバイアス成分の影響を受け易くな
る。これらの場合、前述のような手段を用いることによ
り、原稿から距離検出受光手段までの距離情報を他の距
離情報に対して明確に区別することが可能となる。

【００２３】請求項１４記載の発明は、請求項７，８，
９，１０，１１，１２又は１３記載の発明において、光
走査手段の光源として発光ダイオードを用いた原稿エッ
ジ検出装置である。したがって、光走査手段に安価な光
源を使用することが可能である。

【００２４】

【発明の実施の形態】請求項１記載の発明の実施の一形
態を図１及び図２に基づいて説明する。図１は原稿読取
装置の概略を示す説明図である。すなわち、１は本体
で、この本体１には光走査手段２が内蔵され、この光走
査手段２の上部には原稿を載置する透明な原稿載置台３
と、この原稿載置台３を開閉自在に覆う原稿押え４とが
設けられている。

【００２５】そして、原稿載置台３上の原稿５（図２参
照）及び原稿押え４からの反射光を受光する受光手段
（図示せず）と、光走査手段２の一走査周期毎に走査周
期信号を出力する走査周期信号出力手段（図示せず）
と、この走査周期出力手段から出力された走査周期信号
により定められる光走査手段２の一走査期間内の最初又
は最後における受光手段への信号の急激な立ち上り又は
立ち下りを原稿のエッジからの受光信号として規定する
原稿エッジ規定手段（図示せず）とが設けられている。
図２における矢印は、ビーム６を移動させることによる
走査線７の方向である。

【００２６】前記光走査手段２は、図示しないが発光ダ
イオードから照射された光をポリゴンミラー等の回転偏
向部材により原稿５面に走査するものである。そして、
一走査の度毎に走査周期信号を出力する前記走査周期信
号出力手段（図示せず）が設けられている。この走査周
期信号出力手段は、前述した回転偏向部材から反射され
る走査光の一部をディテクタにより検出し、又は、回転
偏向部材の一部に設けた受光センサにより一走査の過程
で発光ダイオードの光を検出し、或いは、回転偏向部材
を駆動するモータを駆動する制御信号から基準信号を取
り出すなどの方法により、実現される。

【００２７】このような構成において、原稿載置台３上
に載置された原稿５のサイズは、原稿押え４がある程度
開いている状態で読み取られる。すなわち、光走査手段
２により走査されたビーム６は原稿載置台３上の原稿５
やそれ以外の部分に照射され、原稿５や原稿押え４の内
面からの反射光、原稿押え４が開いているときの外光等
が受光手段に入射される。このとき、原稿５から外れた
ビーム６は開いている原稿押え４の内面に反射して散乱
し、原稿５からの反射光は高い光強度をもって受光手段
に入射され、この受光手段の受光量の変化により原稿５
のエッジが検出される。

【００２８】この場合、光走査手段２の一走査毎に走査
周期信号手段から走査周期信号が出力され、この走査周
期信号を基準として走査周期が認識され、この一走査期
間内の最初又は最後における受光手段への信号の急激な
立ち上り又は立ち下りを、原稿エッジ規定手段により原
稿のエッジからの受光信号として規定することができ
る。原稿５の周囲が白色のように反射率が高い場合に
は、走査周期信号出力後の最初に受光手段に入力される
受光量は一定時間内に急激に立ち上るため、この立ち上
りにより原稿５の一方のエッジを規定することができ
る。また、走査周期信号出力後の最後に受光手段に入力
される受光量が一定時間内に急激に立ち下るため、この
立ち下りにより原稿５の他方のエッジを規定することが
できる。

【００２９】原稿５の周囲が反射率の低い黒色又は黒色
に近い場合には、走査周期信号出力後の最初に受光手段
に入力される受光量は一定時間内に急激に立ち下るた
め、この立ち下りにより原稿５の一方のエッジを規定す
ることができる。また、走査周期信号出力後の最後に受
光手段に入力される受光量が一定時間内に急激に立ち上
るため、この立ち下りにより原稿５の他方のエッジを規
定することができる。

【００３０】このように、走査周期信号の出力後の最初
の急激な立ち上り又は立ち下り、最後の急激な立ち下り
又は立ち上りのみを原稿５のエッジとし、原稿押え４か
らの反射光のようにビーム６がある線を通過する時間よ
りも光強度がゆっくり変化する不要な信号を除外するよ
うな信号処理は、例えば微分回路を設け、受光手段に入
力されるある一定以上の微分係数の信号値を保持する等
の方法によって容易に実現される。したがって、原稿５
には様々な画像が形成されている場合があり、その画像
の光学的濃度のパターンによって受光手段での受光波形
も変化するが、最初の立ち上り又は立ち下りと、最後の
立ち下り又は立ち上りとが発生する中間の波形の状態の
如何に関わらず、換言すれば原稿５上の画像に影響され
ることなく原稿５のエッジを確実に認識することができ
る。

【００３１】なお、一走査期間内の最初又は最後におけ
る前記受光手段への信号の急激な立ち上り又は立ち下り
を原稿のエッジからの受光信号として規定する処理は、
外乱光の影響を電気的又は光学的フィルタ等によって除
外した後、走査光の反射光成分のみについて行なうもの
である。

【００３２】次に、請求項２記載の発明の実施の一形態
を図３及び図４に基づいて説明する。前記実施の形態と
同一部分は同一符号を用い説明も省略する（以下同
様）。原稿押え４の内面は一般に白色であるが汚れ易
い。また、その内面は約１ｍｍ間隔で凹凸がある場合が
多く、汚れると１ｍｍ間隔の班点が生じ、この班点の光
学的濃度データも受光手段に入力され、この原稿押え４
の汚れた部分をもって原稿５のエッジとして誤認識され
るおそれがある。このように原稿押え４の汚れによる影
響を無くすには、原稿５面上での円形ビーム６の径（楕
円ビームの場合は短軸方向の直径）が２ｍｍ以上に定め
られている。

【００３３】また、用紙の種類は日本国内ではＡ系列、
Ｂ系列と多く、コンピュータ用紙の種類も多い。一方、
外国ではインチサイズの用紙がある。これらの用紙を同
一の検出装置やコンピュータソフトで識別するには、最
小で６ｍｍの間隔に区別する必要がある。受光手段の受
光波形に細かなリップルなどなく用紙や原稿５のサイズ
を区別するためにも、原稿５面上でのビーム６の径はあ
る程度小さくする必要がある。そこで、原稿５面上での
ビーム６の径は、円形ビームの場合には径で２ｍｍ以上
２０ｍｍ以下、楕円ビームの場合は短軸方向の直径で２
ｍｍ以上２０ｍｍ以下の大きな値に設定した。また、原
稿５面及び原稿押え４からの反射光を効率よく絞って受
光手段に入射させるためには、図４に示すように、発光
点（発光ダイオード８）と走査位置（原稿５面）が略共
役関係にあり、発光ダイオード８からのビーム６を単レ
ンズ９により集光しながら偏向手段１０により偏向走査
する。この偏向手段１０はミラーやプリズムをモータに
より駆動する構造である。

【００３４】このように、原稿押え４上で発生する汚れ
の一般的なパターンを想定し、その汚れのピッチより走
査面上での円形ビーム６の径又は楕円ビームの短軸の直
径を、２ｍｍ以上の大きな値に設定したので、前述のよ
うに、受光手段には原稿５からの反射光の他に原稿押え
４の内面からの反射光が入射されるが、原稿押え４の汚
れとして受光手段に入力される受光波形が平坦化され、
リップルが表われることがない。したがって、原稿５の
エッジからの立ち上り又は立ち下りの大きな受光波形
と、原稿押え４からの反射光の受光波形との違いが顕著
となる。これにより、原稿押え４の汚れに影響されるこ
となく、受光手段の出力信号を正確に処理し、原稿５の
エッジを正確且つ容易に認識することができる。図３に
おけるＡは原稿押え４からの反射光の光強度、Ｂは原稿
５からの反射光の光強度、Ｃは原稿５面上のビーム径で
ある。

【００３５】さらに、請求項３記載の発明の実施の一形
態について説明する。本発明は、光走査手段２の初回の
走査において、受光手段に入力される最初の信号の立ち
上りの光強度の差を基準値として原稿５のエッジと判断
する閾値を更新自在に設定する閾値設定手段（図示せ
ず）を設けたものである。

【００３６】このような構成において、原稿５のエッジ
として認識する閾値が、常に原稿５の反射率の応じて自
動的に更新される。したがって、原稿５の光学的濃度に
影響されることなく原稿エッジを検出することができ
る。

【００３７】さらに、請求項４記載の発明の実施の一形
態を図５ないし図７に基づいて説明する。本実施の形態
は、光走査のための光源として発光ダイオード８を用
い、この発光ダイオード８と原稿５面との光路中に一枚
の単レンズ９を用い、発光ダイオード８の発光面の直径
と原稿５面でのビーム径（図５におけるＳＲの２倍）と
の比を、発光ダイオード８から単レンズ９までの光路長
と単レンズ９から原稿５面までの光路長との比に略等し
くし、単レンズ９と発光ダイオード８との間であってこ
の発光ダイオード８からのビーム６が発散していく途中
に原稿５面や原稿押え４から散乱反射して戻る反射光を
反射するハーフミラー１１を配設し、このハーフミラー
１１からの反射光を受光する受光手段（ディテクタ）１
２を原稿５面に対して共役な集光点となるように配置し
た。

【００３８】そして、単レンズ９により集光されるビー
ム６は、モータにより回転駆動されるミラーやプリズム
等の偏向手段１０により偏向走査されるように構成され
ている。この場合、非点収差を発生させるプリズムより
も無収差のビーム６を発生させるミラーの方が好適であ
る。このプリズムの非点収差は、出射の際も信号光の入
射の際も発生する。回転するミラーを用いる場合でも、
図７に示すように、回転軸に対して各反射面１３ａが傾
斜するミラー１３を用い、入射光と反射光とで角度をも
たせることにより、反射面１３ａから反射光が受光手段
１２にノイズとして入射する状態を回避することができ
る。また、本実施例で用いる発光ダイオード８は、発光
部の径が０．３ｍｍ程度のごく一般に市販されている安
価なものが用いられている。なお、原稿５面でのビーム
径は、原稿５面に平行な面上ではなく光路に垂直な面上
での径である。

【００３９】このような構成において、発光ダイオード
８から照射された光は単レンズ９により所望のビーム径
をもって走査面上に走査され、この走査光路を戻る反射
光は単レンズ９に対して発光ダイオード８からのビーム
６が発散していく途中に配設されたハーフミラー１１に
より分光され、原稿５面からの反射光は受光手段１２に
合焦点状態で入射され、原稿５面以外の原稿押え４から
の反射光は非合焦点状態で受光手段１２に入射される。
したがって、原稿５のエッジをビーム６が通過するとき
の信号は焦点の合った正確な値として入力され、原稿５
のエッジをより確実に認識することができる。

【００４０】このように、走査用の光源としてレーザー
ダイオードを用いることがなく、安全規格が不要で駆動
が容易な市販のある程度発光面の大きな発光ダイオード
８と単レンズ９との安価な組み合わせで、所望のビーム
径をもって走査することができため、コストダウンを図
ることができる。

【００４１】また、ハーフミラー１１の使用により、光
走査自体をある大きさのＮＡ（Ｎumerical Ａperture）
で集光している。そして、集光点が略原稿５面にあるよ
うにしている。そのために、原稿５面以外の例えば原稿
押え４上の光の直径は、原稿押え４が原稿５面から離れ
ている場合に大きくなり、その散乱反射した径の大きな
光は大きくけられて受光手段（ディテクタ）１２に入射
する。このために、原稿押え４から受光手段１２に入射
される光の強度は原稿５面から受光手段１２に入射され
る光の強度よりも弱い。このため、原稿５面からの光と
原稿押え４からの光とを容易に区別することができる。
この場合、受光手段１２の前面に小径のアパーチャを付
け、或いは、径の小さな受光手段１２を用いることによ
り、外乱光を除き、ビーム中央のパワーの高い部分の光
のみを集光することができる。

【００４２】なお、発光ダイオード８と原稿５面との間
の再帰光路中にハーフミラー１１を配置する例として、
図６においては単レンズ９の発光ダイオード８側にハー
フミラー１１を配列したが、図８に示すように、単レン
ズ９の原稿５側に、原稿５面や原稿押え４から散乱反射
して戻るビームを反射するハーフミラー１１を配設し、
ハーフミラー１１と受光手段１２との間に焦点レンズ１
９を設けてもよい。

【００４３】このようにしても、図６に示す構成に比較
して、焦点レンズ１９が一枚増えるが、安全規格が不要
で駆動が容易な市販のある程度発光面の大きな発光ダイ
オード８と単レンズ９との安価な組み合わせで、所望の
ビーム径をもって走査することができ、コストダウンを
図ることができる。

【００４４】さらに、請求項５記載の発明の実施の一形
態を図９に基づいて説明する。本発明は、発光ダイオー
ド８からのビーム６を集束素子（レンズ）１４により集
束させた後に集光素子１５により集光させながら走査面
に走査するようにした原稿サイズ検出装置である。した
がって、発光ダイオード８から拡散する光を集束素子１
４により効率よく取り入れることができ、その取り入れ
たビーム６を集光素子１５により原稿５面上に集光する
ことができる。したがって、発光ダイオード８が有する
光パワーを効率よく利用することができる。

【００４５】さらに、請求項６記載の発明の実施の一形
態を図１０に基づいて説明する。この例は、原稿載置台
（原稿５）に向かう走査光路から外れた任意位置に、全
走査領域の反射光を受光する広角系の受光手段１６を配
置した。この受光手段１６は、一回の走査において原稿
５面及び原稿押え４から反射される全走査領域の反射光
を集光するトロイダルレンズのような集光レンズ１７
と、この集光レンズ１７により集光された反射光を受光
する幅広のディテクタ１８とよりなる。

【００４６】このような構成において、発光ダイオード
８から照射されたビーム６は偏向手段１０により原稿５
面及び原稿押え４に向けて走査され、原稿５及び原稿押
え４からの反射光は原稿５への走査光路を通らずに受光
手段１６により受光される。したがって、受光手段１６
を原稿載置台３の近傍等の所望の任意位置に配置するこ
とができる。

【００４７】次に、請求項７，８及び請求項１４記載の
発明の実施の一形態を図１１及び図１２に基づいて説明
する。本体１には原稿載置台３の内面側から原稿５面に
向けてビームを走査する光走査手段２が設けられてい
る。この光走査手段２は、スポット径が数ｍｍの発光ダ
イオード８からの出射光をハーフミラー１１により反射
し、そのハーフミラー１１からの反射光を焦点レンズ１
９により集光し、ポリゴンモータ１０ａにより駆動され
るミラー１３により原稿載置台３に走査する。この場
合、走査線７は原稿載置台３の法線に対してある入射角
をもって走査されるために弧を描く。また、ミラー１３
により走査され原稿５により反射された散乱光と、原稿
５から外れて原稿載置台３により反射された散乱光と
は、ミラー１３からの出射光路を戻るが、この再帰光路
には、ハーフミラー１１を通る光を受光し入射パス長に
応じた信号を出力する距離検出受光手段２０が設けら
れ、この距離検出受光手段２０の前面にはナイフエッジ
２１が配置されている。

【００４８】距離検出受光手段２０は、焦点レンズ１９
の光軸を境に対称位置に配置された二つの受光領域２０
Ａ，２０Ｂを有する２分割ＰＤである。そして、この距
離検出受光手段２０の出力により原稿５からの反射光で
あると認識されたときにその出力を位置情報として原稿
５のエッジを規定する原稿エッジ規定手段（図示せず）
が設けられいる。

【００４９】このような構成において、原稿押え４を開
いた状態において、発光ダイオード８から出射された光
を光走査手段２により原稿５面と原稿押え４とに走査す
ると、位置検出受光手段２０には原稿５からの反射光、
原稿押え４からの反射光、その他の室内の照明等による
外乱光が入射されるが、位置検出受光手段２０の前面に
はナイフエッジ２１が設けられているため、ナイフエッ
ジ法に基づいて、距離検出受光手段２０に入射されるス
ポットＳの位置が、入射パス長（原稿５、原稿押え４、
外乱光の発生部等からのパス長）に応じて変わる。

【００５０】その様子を図１２に示す。図１２（ａ）は
近距離からの入射状態を示し、同図（ｂ）は中間距離か
らの入射状態を示し、同図（ｃ）は遠距離からの入射状
態を示す。それぞれ二つの受光領域２０Ａ，２０Ｂにま
たがるスポットＳが異なるので、受光領域２０Ａの出力
Ａ、受光領域２０Ｂの出力Ｂは入射パス長に応じて変わ
る。

【００５１】ここで、例えば、原稿５からの反射光を受
光したときの状態をＡ＞Ｂ、原稿押え４からの反射光を
受光したときにはＡ＜Ｂとなるように、焦点レンズ１
９、位置検出受光手段２０、ナイフエッジ２１を所定の
位置に配置し、位置検出受光手段２０の出力を与えられ
た所定の閾値（Ａ＝Ｂ）で比較し、Ａ＞Ｂの場合に原稿
５からの反射光として設定することにより、原稿５から
の反射光、原稿押え４からの反射光、外乱光のそれぞれ
の光強度に大きな差がなくても、正しく原稿５からの反
射光と認識することができる。したがって、光走査手段
２の走査周期と、位置検出受光手段２０の検出信号の出
力時点との関係による走査線７の位置情報により、原稿
５のエッジの位置を正確に検出することができる。

【００５２】次に、請求項９記載の発明の実施の一形態
を図１３及び図１４に基づいて説明する。この例は、前
実施の形態の位置検出受光手段２０に代えて、位置検出
受光手段２２を用いた例である。距離検出受光手段２２
は、中心に配置された受光領域２２Ａとその周囲に配置
された受光領域２２Ｂとを有する日の丸型と称する２分
割ＰＤである。そして、この距離検出受光手段２２の出
力により原稿５からの反射光であると認識されたときに
その出力を位置情報として原稿５のエッジを規定する原
稿エッジ規定手段（図示せず）が設けられている。

【００５３】このような構成において、発光ダイオード
８から出射された光を光走査手段２により原稿５面と原
稿押え４とに走査すると、位置検出受光手段２２には原
稿５からの反射光、原稿押え４からの反射光、その他の
室内の照明等による外乱光が入射されるが、ビームサイ
ズ法に基づいて、距離検出受光手段２２に入射されるス
ポットＳの径が、入射パス長（原稿５、原稿押え４、外
乱光の発生部等からのパス長）に応じて変わる。

【００５４】その様子を図１４に示す。図１４（ａ）は
近距離からの入射状態を示し、同図（ｂ）は中間距離か
らの入射状態を示し、同図（ｃ）は遠距離からの入射状
態を示す。それぞれスポットＳの径が異なるので、受光
領域２２Ａの出力Ａ、受光領域２２Ｂの出力Ｂは入射パ
ス長に応じて変わる。

【００５５】ここで、例えば、原稿５からの反射光を受
光したときの状態をＡ＜Ｂ、原稿押え４からの反射光を
受光したときにはＡ＞Ｂとなるように、焦点レンズ１
９、位置検出受光手段２２を所定の位置に配置し、位置
検出受光手段２２の出力を与えられた所定の閾値（Ａ＝
Ｂ）で比較し、Ａ＜Ｂの場合に原稿５からの反射光とし
て設定することにより、原稿５からの反射光、原稿押え
４からの反射光、外乱光のそれぞれの光強度に大きな差
がなくても、正しく原稿５からの反射光と認識すること
ができる。したがって、光走査手段２の走査周期と、位
置検出受光手段２２の検出信号の出力時点との関係によ
る走査線７の位置情報により、原稿５のエッジの位置を
正確に検出することができる。

【００５６】次に、請求項１０記載の発明の実施の一形
態を１５及び図１６に基づいて説明する。この例で用い
る距離検出受光手段２３は、その中心を対称とする位置
に少なくとも４つの受光領域２３Ａ₁ ，２３Ａ₂ ，２３
Ｂ₁ ，２３Ｂ₂ を有する。そして、この距離検出受光手
段２３の前面には、入射される反射光を距離検出受光手
段２３の中心に集光する焦点レンズ１９と、ハーフミラ
ー１１と、一方向にのみパワーを有する円筒レンズ２４
とが配列されている。なお、円筒レンズ２４に代えて、
図１７に示すようにウェッジ２４ａを用いてもよい。

【００５７】このような構成において、発光ダイオード
８から出射された光を光走査手段２により原稿５面と原
稿押え４とに走査すると、位置検出受光手段２３には原
稿５からの反射光、原稿押え４からの反射光、その他の
室内の照明等による外乱光が入射されるが、距離検出受
光手段２３の前面には焦点レンズ１９と円筒レンズ２４
とが配列されているため、非点収差法に基づいて、距離
検出受光手段２３に入射されるスポットＳの形が、入射
パス長（原稿５、原稿押え４、外乱光の発生部等からの
パス長）に応じて変わる。これは、円筒レンズ２４に代
えてウェッジ２４ａ（図１７参照）を用いても略同様で
ある。

【００５８】その様子を図１６に示す。図１６（ａ）は
近距離からの入射状態を示し、同図（ｂ）は中間距離か
らの入射状態を示し、同図（ｃ）は遠距離からの入射状
態を示す。（ｂ）に示す中間距離では中心に照射される
スポットＳが真円であるため、全受光領域２３Ａ₁ ，２
３Ａ₂ ，２３Ｂ₁ ，２３Ｂ₂ に均等にスポットＳが照射
されるが、近距離では（ａ）のように横長のスポットＳ
となり、遠距離では（ｃ）のように縦長のスポットＳと
なる。このように、それぞれスポットＳの形が異なるの
で、受光領域２３Ａ₁ ，２３Ａ₂ の出力和Ａ、受光領域
２３Ｂ₁ ，２３Ｂ₂ の出力和Ｂは入射パス長に応じて変
わる。

【００５９】ここで、例えば、原稿５からの反射光を受
光したときの状態をＡ＜Ｂ、原稿押え４からの反射光を
受光したときにはＡ＞Ｂとなるように、焦点レンズ１
９、円筒レンズ２４、位置検出受光手段２３を所定の位
置に配置し、位置検出受光手段２３の出力を与えられた
所定の閾値（Ａ＝Ｂ）で比較し、Ａ＜Ｂの場合に原稿５
からの反射光として設定することにより、原稿５からの
反射光、原稿押え４からの反射光、外乱光のそれぞれの
光強度に大きな差がなくても、正しく原稿５からの反射
光と認識することができる。したがって、光走査手段２
の走査周期と、位置検出受光手段２３の検出信号の出力
時点との関係による走査線７の位置情報により、原稿５
のエッジの位置を正確に検出することができる。

【００６０】次に、請求項１１記載の発明の実施の一形
態を図１８ないし図２０に基づいて説明する。この例
は、距離検出受光手段として、光走査手段２から出射さ
れる光の反射点からの距離に応じて入射位置が変わるＰ
ＳＤ（Ｐosition Ｓencing Ｄevice）等の位置検出セン
サ２５を用いた原稿エッジ検出装置である。図１８に示
すように、発光ダイオード８からの出射光を単レンズ９
により集光し、原稿５及び原稿押え４に走査し、原稿５
或いは原稿押え４で反射する散乱光を焦点レンズ１９に
より位置検出センサ２５に結像するように構成されてい
る。

【００６１】本実施の形態においては、図１９に示すよ
うに、原稿５或いは原稿押え４からの反射光はミラー１
３を介して位置検出センサ２５に入射されるが、位置検
出センサ２５は、発光ダイオード８からの出射光路に対
して同一面上（垂直面上）において位置を変えてある。

【００６２】このような構成において、原稿押え４を開
いた状態において、発光ダイオード８から出射された光
を光走査手段２により原稿５面と原稿押え４とに走査す
ると、位置検出センサ２５には原稿５からの反射光、原
稿押え４からの反射光、その他の室内の照明等による外
乱光が入射されるが、位置検出センサ２５に入射される
スポットＳの位置が、入射パス長（原稿５、原稿押え
４、外乱光の発生部等からのパス長）に応じて変わる。

【００６３】その様子を図２０に示すが、スポットＳの
入射位置は、入射パス長が短い程ａ方向に、入射パス長
が長い程ｂ方向に寄る。位置検出センサ２５（ＰＳＤ）
はスポットＳの入射位置により出力する電圧が変化する
ので、その電圧を測定することにより入射パス長を認識
することができる。したがって、前実施の形態と同様
に、原稿５からの反射光を明確に検出することができ
る。この場合、位置検出センサ２５は、発光ダイオード
８からの出射光路に対し同一面上において位置を変えて
あるので、スポットＳは位置検出受光手段２５の上を一
次限的である線分上を走査する。このときのスポットＳ
の位置情報により原稿５のエッジを検出することができ
る。

【００６４】なお、図１８、図１９に示す光走査手段２
に代えて、発光ダイオード８、単レンズ９や焦点レンズ
１９等の集光素子、位置検出センサ２５を含むユニット
全体を移動させることにより、原稿５や原稿押え４上で
走査線７を描くようにしてもよい。また、位置検出セン
サ２５はＰＳＤに限られるものではなく、ライン型のＣ
ＣＤセンサ或いは二次元ＣＣＤセンサの適用も可能であ
る。

【００６５】次に、請求項１２記載の発明の実施の第一
の形態を図２１に基づいて説明する。この例は、図１８
及び図１９に示す位置検出センサ２５に代えて、距離検
出受光手段として、光走査手段２から出射される光の反
射点からのパス長に応じて受光スポットの大きさ、形
状、光強度分布等が変化する二次元の受光領域をもつ二
次元ＣＣＤセンサ２６を用いた原稿エッジ検出装置であ
る。

【００６６】このような構成において、図２１に示すよ
うに、二次元ＣＣＤセンサ２６に対する入射パス長が
遠、中、近と異なる複数の反射面２７，２８，２９が存
在する場合を考える。この場合には、二次元ＣＣＤセン
サ２６上のスポットＳの径は反射する反射面２７，２
８，２９によって変化する。したがって、入射パス長が
異なる原稿５からの反射光、原稿押え４からの反射光、
外乱光等の区別を明確に検出することができる。

【００６７】また、請求項１２記載の発明の実施の第二
の形態を図２２，図２３に基づいて説明する。この例
は、集光レンズとして四角なレンズ３０を用いることに
より、図２２（ａ）に示すように、入射パス長が短い場
合には、二次元ＣＣＤセンサ２６上のスポットＳの形状
を、図２２（ｂ）に示すように四辺が多少膨らんだ形状
にし、図２３（ａ）に示すように、入射パス長が長い場
合には、二次元ＣＣＤセンサ２６上のスポットＳの形状
を、図２３（ｂ）に示すように四辺が凹状に凹む形状に
定めるようにした。これにより、スポットＳの形状を二
次元ＣＣＤセンサ２６により認識し、原稿５からの光で
あることを明確に検出することができる。

【００６８】さらに、請求項１２記載の発明の実施の第
三の形態を図２４，図２５に基づいて説明する。光路中
にコリメートレンズを配置した場合、普通のコリメート
レンズの径には限りがあるため、ビームの周囲がコリメ
ートレンズによりけられることがある。また、光路中に
アパーチャを配置した場合にもビームの周囲がけられる
ことがある。この例は、このようなことを利用すること
により、図２４（ａ）に示すように、入射パス長が短い
場合には、図２４（ｂ）に示すように、二次元ＣＣＤセ
ンサ２６上の光強度分布を中央が盛り上がるようにし、
図２５（ａ）に示すように、入射パス長が長い場合に
は、図２５（ｂ）に示すように、二次元ＣＣＤセンサ２
６上の光強度分布を中央が凹むようにした。このように
することにより、二次元ＣＣＤセンサ２６の出力波形に
より入射パス長を認識し、原稿５からの光であることを
明確に検出することができる。

【００６９】このように、原稿５からの反射光であるか
否かを、スポットＳの径や形状、或いは光強度分布で検
出する何れの場合においても、位置検出受光手段２６の
上を走査するスポットＳの位置情報により原稿５のエッ
ジを検出することができる。

【００７０】次に、請求項１３記載の発明の実施の形態
について説明する。本実施の形態は、距離検出受光手段
（２１〜２３の何れでも良い）の二分した受光領域の出
力のそれぞれからバイアス成分（外乱光等のノイズ成
分）を差し引き、一方の受光領域のバイアス成分差し引
き後の値と、他方の受光手段のバイアス成分差し引き後
の出力に所定の係数を掛けた値との比較により、原稿か
らの反射光とその他の部分からの光とを区別する閾値を
設定するようにした原稿エッジ検出装置である。

【００７１】この例では、非点収差法を利用した図１５
の構成に基づき、図１６を参照して説明する。前述した
ように、非点収差法では、受光領域２３Ａ₁，２３Ａ₂の
出力和Ａと、受光領域２３Ｂ₁，２３Ｂ₂の出力和Ｂとの
比較により、原稿５からの反射光であると認識した。こ
こで、図２６に示すように、入射パス長を横軸にとり、
距離検出受光手段２３の出力Ｐを縦軸にとると、Ｐの値
は入射パス長により変化する。は原稿５からの反射光
を受光したときのＰの値、は原稿押え４からの反射光
を受光したときのＰの値、は室内の照明光等の外乱光
を受光したときのＰの値である。

【００７２】外乱光の影響がなければ、ととの中間
のＰの値を閾値イとすることで、原稿５からの反射光
か、原稿押え４からの反射光かを明確に区別することが
できる。しかし、距離検出受光手段２３に外乱光が入る
ような使用環境の場合には、の値との値との差が小
さくなるため、原稿５からの反射光を特定しにくくな
る。

【００７３】そこで、距離検出受光手段２３の出力には
バイアス成分（外乱光等のノイズ成分）が含まれている
ので、受光領域２３Ａ₁ ，２３Ａ₂ の出力和からバイア
ス成分を差し引いた値をＡ、受光領域２３Ｂ₁ ，２３Ｂ
₂ の出力和からバイアス成分を差し引いた値をＢとし、
バイアス成分差し引き後のＡの値と、バイアス成分差し
引き後の出力Ｂに所定の係数αを掛けた値との比較（Ａ
−αＢ）により、原稿５からの反射光とその他の部分か
らの光とを区別する閾値を設定するようにした。

【００７４】Ａ−Ｂの出力に対し、閾値ロ（図２６参
照）のややプラス側の閾値を設定することで、遠くから
入射する弱い外乱光の影響を除外することができる。し
かし、外乱光は、例えば太陽光や蛍光灯の光が直接入射
する場合、その光強度は非常に強いので、Ａ−Ｂの出力
が極端にプラス側或いはマスナス側に振れたりする。し
かし、その距離検出受光手段２３の出力比Ａ／Ｂは、外
乱光の光強度がどんなに大きくても一定の値Ｂ₁ に収束
する。遠くの強い光が入射した場合、Ａ／Ｂ＝Ｂ₁ が成
立する。この場合、原稿５に照射されたときのＡ／Ｂは
Ｂ₂ 付近の値を示す。Ｂ₁ ＜α＜Ｂ₂ の値αを設定し、
Ａ／Ｂとαとを比較することで、原稿５からの反射光
か、原稿押え４からの反射光か、外乱光かを区別するこ
とができる。ただし、原稿押え４からの反射光の場合は
Ａ／Ｂ＜Ｂ₁ となる。直接、回路で割算をすることは困
難であるので、この関係を引き算回路で判別する。すな
わち、（Ａ−αＢ）により、原稿５からの反射光とその
他の部分からの光とを区別することができる。これは、
図２６において、原稿５検出時の出力Ｐの値と原稿押
え４検出時の出力Ｐの値との中間の閾値イを、値と
外乱光検出時の出力Ｐの値との中間の閾値ロにシフト
したことに相当する。これにより、外乱光の影響を受け
ることなく原稿５からの反射光を特定することができ
る。

【００７５】このように、出力Ａ，Ｂをある増幅（αを
掛けること）を行って引き算をする処理は、出力Ａ，Ｂ
を比で比較するということと等価であり、アナログ回路
で簡単に処理することができる。

【００７６】

【発明の効果】請求項１記載の発明は、走査周期信号出
力手段により出力された走査周期信号を基準として走査
周期を認識し、この一走査期間内の最初又は最後におけ
る受光手段への信号の原稿なしレベルから白原稿レベル
への変化による急激な立ち上り又は立ち下りを、原稿エ
ッジ規定手段により原稿のエッジとして規定するように
したので、原稿の画像の光学的濃度の影響に左右される
ことなく原稿のエッジを検出し、原稿サイズを正しく検
出することができる。

【００７７】請求項２記載の発明は、原稿押え上で発生
する汚れの一般的なパターンを想定し、原稿上での円形
ビームの径又は楕円ビームの短軸の直径を、原稿押えの
汚れのピッチより大きな値に設定したので、原稿押えの
汚れや原稿の画像の光学濃度のリップルを平坦化するこ
とができる。これにより、原稿のエッジからの反射光の
受光波形と、それ以外の部分からの反射光の受光波形と
の違いを顕著にすることができ、また、受光手段からの
受光波形に細かいリップルが表われることがなく、した
がって、原稿押えの汚れに影響されることなく、受光手
段の出力信号を正確に処理し、原稿のエッジを正確且つ
容易に認識することができる。

【００７８】請求項３記載の発明は、光走査手段の初回
の走査で入力される最初の信号の立ち上りの光強度を基
準値として、閾値設定手段により原稿のエッジと判断す
る閾値を更新自在に設定するので、原稿のエッジとして
認識する閾値を、常に原稿の反射率の変化に応じて自動
的に更新することができ、したがって、原稿の光学的濃
度に影響されることなく原稿サイズを検出することがで
きる。

【００７９】請求項４記載の発明は、発光ダイオードの
発光面の直径と原稿面でのビーム径との比を、発光ダイ
オードから単レンズまでの光路長と単レンズから原稿面
までの光路長との比に略等しくすることにより、発光ダ
イオードから照射された光を単レンズにより所望のスポ
ット径をもって原稿上に走査し、この走査光路を戻る反
射光をハーフミラーにより分光し、原稿面からの反射光
を合焦点状態で受光手段に入射し、原稿面以外からの反
射光を非合焦点状態で受光手段に入射することにより、
原稿面からの反射光と原稿押えからの反射光とを明確に
区別して原稿のエッジを正確に検出することができる。
これにより、駆動方式が容易な発光ダイオードと単レン
ズとの安価な組み合わせで原稿面にビームを走査するこ
とができる。

【００８０】請求項５記載の発明は、発光ダイオードか
らのビームを集束素子により集束させた後に集光素子に
より原稿面に集光させるようにしたので、発光ダイオー
ドから拡散する光を効率よく取り入れることが可能とな
る。

【００８１】請求項６記載の発明は、原稿載置台に向か
う光走査手段からの入射光路から外れた任意位置に、全
走査領域の反射光を受光する広角系の受光手段を配置し
たので、原稿載置台からの反射光を原稿載置台への走査
光路を通さずに受光手段により受光することができる。
したがって、受光手段を所望の任意位置に配置すること
ができる。

【００８２】請求項７記載の発明は、原稿載置台上の原
稿からの反射光を受光し入射パス長に応じた信号を出力
する距離検出受光手段と、この距離検出受光手段の出力
により前記原稿からの反射光であると認識されたときに
その出力を位置情報として原稿のエッジを規定する原稿
エッジ規定手段とを備えているので、距離検出受光手段
には、原稿からの反射光、原稿押えからの反射光、外乱
光等が入射されるが、距離検出受光手段の出力には、距
離検出受光手段に光を放つ部分までの距離情報が含まれ
ているので、原稿からの反射光を他の部分からの光と明
確に区別することができ、原稿からの光であると認識し
た時点の走査線上の走査位置の情報により原稿のエッジ
検出することができる。したがって、原稿からの反射光
とそれ以外の部分からの光の強度に大きな差が得られな
い場合でも、原稿のエッジの位置、原稿のサイズ、原稿
の傾き等を正確に検出することができる。

【００８３】請求項８記載の発明は、請求項７記載の発
明において、距離検出受光手段はその中心を対称とする
位置に配列された複数の受光領域を有し、前記距離検出
受光手段の前面にはナイフエッジが配置されているの
で、ナイフエッジ法の原理に基づいて、距離検出受光手
段の出力により原稿からの反射光を他からの光と明確に
区別することができる。

【００８４】請求項９記載の発明は、請求項７記載の発
明において、距離検出受光手段は中心に配置された受光
領域とその周囲に配置された受光領域とを有するので、
ビームサイズ法の原理に基づいて、距離検出受光手段の
出力により原稿からの反射光を他からの光と明確に区別
することができる。

【００８５】請求項１０記載の発明は、請求項７記載の
発明において、距離検出受光手段はその中心を対称とす
る位置に配列された少なくとも４つの受光領域を有し、
前記距離検出受光手段の前面に入射光を一点に集光する
焦点レンズと円筒レンズ或いはウェッジとを備えている
ので、非点収差法の原理に基づいて、距離検出受光手段
の出力により原稿からの反射光を他からの光と明確に区
別することができる。

【００８６】請求項１１記載の発明は、請求項７記載の
発明において、距離検出受光手段として、光走査手段か
ら出射される光の反射点からの入射パス長に応じて入射
位置が変わる位置検出センサを用いているので、位置検
出センサの出力により原稿からの反射光を他からの光と
明確に区別することができる。

【００８７】請求項１２記載の発明は、請求項７記載の
発明において、距離検出受光手段として、光走査手段か
ら出射される光の反射点からの入射パス長に応じて受光
スポットの大きさ、形状、光強度分布が変化する二次元
の受光領域をもつＣＣＤセンサを用いているので、ＣＣ
Ｄセンサの出力により原稿からの反射光を他からの光と
明確に区別することができる。

【００８８】請求項１３記載の発明は、請求項８，９又
は１０記載の発明において、距離検出受光手段の二分し
た受光領域の出力のそれぞれからバイアス成分を差し引
き、一方の受光領域のバイアス成分差し引き後の値と、
他方の受光領域のバイアス成分差し引き後の出力に所定
の係数を掛けた値との比較により、原稿からの反射光と
その他の部分からの光とを区別する閾値を設定するよう
にしたので、原稿から距離検出受光手段までの距離情報
は、原稿押えから距離検出受光手段までの距離情報に対
しては大きな差があっても、外乱光が発生する部分から
距離検出受光手段までの距離情報に対しては差が小さい
ことがあるが、或いは出力が上下に不安定に動くことが
あるが、原稿から距離検出受光手段までの距離情報を他
の距離情報に対して明確に区別することができる。

【００８９】請求項１４記載の発明は、請求項７，８，
９，１０，１１，１２又は１３記載の発明において、光
走査手段の光源として発光ダイオードを用いた原稿エッ
ジ検出装置である。したがって、光走査手段に安価な光
源を使用することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１記載の発明の実施の一形態における構
成を示す説明図である。

【図２】原稿と走査線との関係を示す説明図である。

【図３】請求項２記載の発明の実施の一形態における受
光手段での受光量の変化を示すグラフである。

【図４】発光ダイオードから原稿面までの走査光路図で
ある。

【図５】請求項４記載の発明の実施の一形態における走
査光路中のビームを示す説明図である。

【図６】ハーフミラーの配置例を示す光路図である。

【図７】ミラーによる偏向手段の偏向作用を示す斜視図
である。

【図８】ハーフミラーの他の配置例を示す光路図であ
る。

【図９】請求項５記載の発明の実施の一形態における発
光ダイオードからの走査光路図及び走査面から受光手段
までの反射光路図である。

【図１０】請求項６記載の発明の実施の一形態における
発光ダイオードからの走査光路図及び走査面から受光手
段までの反射光路である。

【図１１】請求項７及び８記載の発明の実施の一形態を
示す説明図である。

【図１２】入射パス長と距離検出受光素子に入射される
スポットとの関係を示す説明図である。

【図１３】請求項９記載の発明の実施の一形態を示す説
明図である。

【図１４】入射パス長と距離検出受光素子に入射される
スポットとの関係を示す説明図である。

【図１５】請求項１０記載の発明の実施の一形態を示す
説明図である。

【図１６】入射パス長と距離検出受光素子に入射される
スポットとの関係を示す説明図である。

【図１７】円筒レンズに代えてウェッジを用いた変形例
を示す光路図である。

【図１８】請求項１１記載の発明の実施の一形態を示す
光路図である。

【図１９】光走査手段と位置検出センサの関係を示す斜
視図である。

【図２０】入射パス長と位置検出センサに入射されるス
ポットとの関係を示す説明図である。

【図２１】請求項１２記載の発明の実施の第一の形態を
示す光路図である。

【図２２】請求項１２記載の発明の実施の第二の形態を
示すもので、（ａ）は入射パス長が短い場合の光路図、
（ｂ）はスポットの形状を示す説明図である。

【図２３】（ａ）は入射パス長が長い場合の光路図、
（ｂ）はスポットの形状を示す説明図である。

【図２４】請求項１２記載の発明の実施の第三の形態を
示すもので、（ａ）は入射パス長が短い場合の光路図、
（ｂ）は光強度分布を示す説明図である。

【図２５】（ａ）は入射パス長が長い場合の光路図、
（ｂ）は光強度分布を示す説明図である。

【図２６】請求項１３記載の発明の実施の一形態を示す
もので、入射パス長と距離検出受光手段の出力との関係
を示すグラフである。

【符号の説明】

２光走査手段３原稿載置台４原稿押え８発光ダイオード９単レンズ１１ハーフミラー１２受光手段１４集束素子１５集光素子１６広角系の受光手段１９焦点レンズ２０距離検出受光手段２０Ａ，２０Ｂ受光領域２１ナイフエッジ２２距離検出受光手段２２Ａ，２２Ｂ受光領域２３距離検出受光手段２３Ａ，２３Ｂ受光領域２４円筒レンズ２４ウェッジ２５距離検出受光手段、位置検出センサ２６距離検出受光手段、ＣＣＤセンサ

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】透明な原稿載置台と、この原稿載置台を
開閉自在に覆う原稿押えと、前記原稿載置台の内面側か
ら原稿面に向けてビームを走査する光走査手段と、前記
原稿載置台上の原稿及び前記原稿押えからの反射光を受
光する受光手段と、前記光走査手段の一走査周期毎に走
査周期信号を出力する走査周期信号出力手段と、前記走
査周期信号により定められる前記光走査手段の一走査期
間内の最初又は最後における前記受光手段への信号の原
稿なしレベルから白原稿レベルへの変化による急激な立
ち上り又は立ち下りを原稿のエッジからの受光信号とし
て規定する原稿エッジ規定手段と、を備えたことを特徴
とする原稿エッジ検出装置。
【請求項２】光走査手段により走査される円形ビーム
の径又は楕円ビームの短軸の直径を原稿面上で２ｍｍ以
上の大きさに設定したことを特徴とする請求項１記載の
原稿エッジ検出装置。
【請求項３】光走査手段の初回の走査において受光手
段に入力される最初の信号の立ち上りの原稿なしレベル
から白原稿レベルへの光強度の差を基準値として原稿の
エッジと判断する閾値を更新自在に設定する閾値設定手
段を設けたことを特徴とする請求項１又は２記載の原稿
エッジ検出装置。
【請求項４】光走査のための光源として発光ダイオー
ドを用い、この発光ダイオードと原稿面との光路中に一
枚の単レンズを用い、前記発光ダイオードの発光面の直
径と原稿面でのビーム径との比を、前記発光ダイオード
から前記単レンズまでの光路長と前記単レンズから原稿
面までの光路長との比に略等しくし、前記発光ダイオー
ドと原稿面との間の再帰光路中に原稿面や原稿押えから
散乱反射して戻るビームを反射するハーフミラーを配設
し、このハーフミラーからの反射光を受光する受光手段
を原稿面の像がその受光手段に結像するように原稿面に
対して共役な集光点に配置したことを特徴とする請求項
１，２又は３記載の原稿エッジ検出装置。
【請求項５】発光ダイオードからのビームを集束素子
により集束させた後に集光素子により集光させながら原
稿面に走査するようにしたことを特徴とする請求項４記
載の原稿エッジ検出装置。
【請求項６】原稿載置台上の原稿及び原稿押えからの
反射光を受光する受光手段として、前記原稿載置台に向
かう走査光路から外れた任意位置に配置されて全走査領
域の反射光を受光する広角系の受光手段を用いたことを
特徴とする請求項１記載の原稿エッジ検出装置。
【請求項７】透明な原稿載置台と、この原稿載置台を
開閉自在に覆う原稿押えと、前記原稿載置台の内面側か
ら原稿面に向けてビームを走査する光走査手段と、前記
原稿載置台上の原稿からの反射光を受光し入射パス長に
応じた信号を出力する距離検出受光手段と、この距離検
出受光手段の出力により前記原稿からの反射光であると
認識されたときにその出力を位置情報として原稿のエッ
ジを規定する原稿エッジ規定手段と、を備えたことを特
徴とする原稿エッジ検出装置。
【請求項８】距離検出受光手段はその中心を対称とす
る位置に配列された複数の受光領域を有し、前記距離検
出受光手段の前面にはナイフエッジが配置されているこ
とを特徴とする請求項７記載の原稿エッジ検出装置。
【請求項９】距離検出受光手段は中心に配置された受
光領域とその周囲に配置された受光領域とを有すること
を特徴とする請求項７記載の原稿エッジ検出装置。
【請求項１０】距離検出受光手段はその中心を対称と
する位置に配列された少なくとも４つの受光領域を有
し、前記距離検出受光手段の前面に入射光を一点に集光
する焦点レンズと円筒レンズ或いはウェッジとを備えて
いることを特徴とする請求項７記載の原稿エッジ検出装
置。
【請求項１１】距離検出受光手段として、光走査手段
から出射される光の反射点からの入射パス長に応じて入
射位置が変わる位置検出センサを用いたことを特徴とす
る請求項７記載の原稿エッジ検出装置。
【請求項１２】距離検出受光手段として、光走査手段
から出射される光の反射点からの入射パス長に応じて受
光スポットの大きさ、形状、光強度分布が変化する二次
元の受光領域をもつＣＣＤセンサを用いたことを特徴と
する請求項７記載の原稿エッジ検出装置。
【請求項１３】距離検出受光手段の二分した受光領域
の出力のそれぞれからバイアス成分を差し引き、一方の
受光領域のバイアス成分差し引き後の値と、他方の受光
領域のバイアス成分差し引き後の出力に所定の係数を掛
けた値との比較により、原稿からの反射光とその他の部
分からの光とを区別する閾値を設定するようにしたこと
を特徴とする請求項８，９又は１０記載の原稿エッジ検
出装置。
【請求項１４】光走査手段の光源として発光ダイオー
ドを用いたことを特徴とする請求項７，８，９，１０，
１１，１２又は１３記載の原稿エッジ検出装置。