(57)【要約】【課題】昇圧手段の入力電圧と負荷に印加すべき電圧との比が小さい場合でも、昇圧動作の不安定化を招くことなく安定した出力電圧で負荷を駆動できるようにする。【解決手段】昇圧手段Ａが、入力電圧を昇圧してその入力電圧よりも高い出力電圧を生成し、その出力電圧によって負荷２を駆動する。その入力電圧と出力電圧を電圧比較手段Ｂによって比較し、その電圧比較手段Ｂによる比較結果に応じて出力電圧制御手段Ｃが、出力電圧によって負荷２に定電流を流す負荷回路全体の等価抵抗である負荷抵抗を増減制御すると共に、その負荷抵抗の増減に応じて昇圧手段Ａの昇圧率を変化させて出力電圧を制御する。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力電圧を昇圧して該入力電圧よりも高い出力電圧を生成する昇圧手段を備え、前記出力電圧によって負荷を駆動する負荷駆動手段において、
前記入力電圧と前記出力電圧とを比較する電圧比較手段と、
該電圧比較手段による比較結果に応じて、前記出力電圧によって前記負荷に定電流を流す負荷回路全体の等価抵抗である負荷抵抗を増減制御すると共に、該負荷抵抗の増減に応じて前記昇圧手段の昇圧率を変化させて前記出力電圧を制御する出力電圧制御手段と、
を設けたことを特徴とする負荷駆動手段。
【請求項２】
前記電圧比較手段は、差動増幅回路に前記入力電圧と前記出力電圧を入力してその差動増幅電圧を前記比較結果として検出する手段であることを特徴とする請求項１に記載の負荷駆動手段。
【請求項３】
前記出力電圧制御手段は、前記電圧比較手段による前記比較結果に応じて、抵抗値が異なる複数の抵抗のいずれかをマルチプレクサが選択して前記負荷に直列に接続する負荷抵抗制御手段を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の負荷駆動手段。
【請求項４】
前記出力電圧制御手段は、前記負荷に直列に動的負荷を接続し、該動的負荷を、前記電圧比較手段による前記比較結果に応じて増減させる負荷抵抗制御手段を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の負荷駆動手段。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか一項に記載の負荷駆動手段において、
前記電圧比較手段による前記比較結果が異常な値となった場合に、前記昇圧手段の昇圧動作を停止させる異常処理手段を設けたことを特徴とする負荷駆動手段。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか一項に記載の負荷駆動手段によって、前記負荷として光源を点灯駆動することを特徴とする光源駆動装置。
【請求項７】
前記光源がＬＥＤアレイであることを特徴とする請求項６に記載の光源駆動装置。
【請求項８】
前記出力電圧制御手段は、前記ＬＥＤアレイのアノード側に、該ＬＥＤアレイと直列に動的負荷を接続し、該動的負荷を、前記電圧比較手段による前記比較結果に応じて増減させることによって前記負荷抵抗を増減制御することをを特徴とする請求項７に記載の光源駆動装置。
【請求項９】
請求項１に記載の負荷駆動手段によって、前記負荷としてＬＥＤアレイによる光源を点灯駆動する光源駆動装置であって、
前記ＬＥＤアレイのアノード側に前記昇圧手段の出力電圧を印加し、
前記電圧比較手段は、ＰＮＰトランジスタによるエミッタフォロワ回路を用いた回路であって、前記出力電圧制御手段における前記負荷抵抗を増減制御する手段を兼ねており、
前記エミッタフォロワ回路の入力は前記入力電圧の分圧電圧であり、
前記エミッタフォロワ回路のエミッタ・コレクタ間を前記ＬＥＤアレイのカソード側に該ＬＥＤアレイと直列に接続し、
前記エミッタフォロワ回路のベース・エミッタ間電圧に応じて前記エミッタ・コレクタ間の導通抵抗を制御して、前記負荷抵抗を増減制御することを特徴とする光源駆動装置。
【請求項１０】
請求項６から９のいずれか一項に記載の光源駆動装置と、該光源駆動装置によって点灯駆動される光源と、該光源からの照射光によって原稿を照明し、該原稿からの反射光を受光して画像信号に変換して読み取る画像読取部とを備えたことを特徴とする画像読取装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載の画像読取装置と、該画像読取装置によって読み取った画像データに基づいて記録媒体上に画像を形成する画像形成部とを備えたことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、負荷駆動手段と光源駆動装置、その光源駆動装置を備えた画像読取装置、及びその画像読取装置を備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、スキャナ装置のような画像読取装置の光源として、従来のＸｅ（キセノン）ランプ等に比べ、大きな省エネルギー効果を持つチップＬＥＤ（発光ダイオード）を多数アレイ状に配置した光源を使用したものが知られている。
そのチップＬＥＤを多数駆動する際、電源電圧を昇圧して供給すると、１駆動回路あたりの駆動可能なチップＬＥＤの個数が、昇圧しない場合に比べて２倍以上になるので、有効な駆動方法である。また、その他の一般的な負荷駆動手段においても、使用可能な電源電圧は限られる場合が多いが、負荷の駆動に電源電圧より高い電圧が必要な場合には昇圧は有効な手段であり、一般的な駆動制御方式としてすでに実用化されている。
【０００３】
しかし、昇圧回路における昇圧した出力電圧／入力電圧である昇圧率が小さい（１に近い）場合は、昇圧回路の昇圧動作が断続的になることによって出力電圧に変動が生じ、電圧変動や給電システムの不安定化を引き起こしてしまうという問題があった。それによって、前述したような画像読取装置の光源としてチップＬＥＤ等を駆動する場合、光量変動や周囲への電磁ノイズ放射などが懸念される。
昇圧回路として、コイル又はトランスとスイッチング回路を用いたＤＣ／ＤＣコンバータを使用する場合がある。その昇圧率は、入力電圧（電源電圧)と出力電圧、およびスイッチングデューティ（コイル又はトランスの励磁回路のオン時間とスイッチング周期との比率〔％〕）によって決定される。
【０００４】
一方、入力電圧と出力電圧が決まってしまっている昇圧回路の場合、微小な昇圧率の実現、すなわちスイッチング回路の微小なオン時間、例えば数十〜数百ｎｓオーダのオン時間の実現が必要になる。しかし、一般的な昇圧回路では、このような僅かなオン時間幅でのスイッチング制御は難しい。そのため、昇圧回路のスイッチングのデューティが必要以上に大きくなり、僅かな昇圧動作で必要以上の出力電圧が生成されてしまうことがある。
それによって、出力電圧が一時的に過電圧状態になってしまい、再び昇圧が必要な電圧レベルに低下するまで、スイッチング動作すなわち昇圧動作を停止させることになる。
そして、電圧レベルが十分低下したことを検知すると再び昇圧動作を開始するが、再び僅かな昇圧動作で過電圧状態になることを繰り返すため、結果として出力電圧に大きな変動を生じてしまう。
【０００５】
図１３は、そのような昇圧回路による昇圧率が小さい昇圧動作と昇圧電圧の挙動を実測した波形例を示す。
この図１３を見て分かるように、数回のスイッチング動作によって昇圧電圧（出力電圧）が上昇し、その後所定の電圧レベルに低下するまでスイッチング動作が停止している。
したがって、このように昇圧率が小さい昇圧動作を行うと、電圧変動やシステムの不安定化を引き起こしてしまう懸念がある。
【０００６】
その対策として、従来から昇圧回路の入力あるいは出力ラインに抵抗を挿入して、昇圧率を上げる手法がある。この方法によれば、次の（ａ）と（ｂ）のいずれの場合にも昇圧回路での昇圧率を上げることが可能になる。
（ａ）入力側に抵抗挿入
入力電流と抵抗によって電圧を降下させ、昇圧回路への入力電圧を低くする。それにより、昇圧率（出力電圧／入力電圧）を高くすることができる。
（ｂ）出力側に抵抗挿入
出力電流と抵抗によって昇圧回路の出力電圧を降下させて負荷へ供給する。それにより、昇圧回路での昇圧率を高くすることができる。
【０００７】
しかし、各素子のばらつきを考慮すると、標準として必要以上の昇圧率を確保しなければならないことから、次のような副作用を引き起こすという問題があった。
・許容損失の大きな抵抗素子が必要である。
・一般に許容損失の大きな抵抗素子はサイズも大きいため、広い実装スペースを必要とする。
・抵抗による電力消費分はすべて熱になるため、無駄な消費電力の割合が大きくなる。
・上記により発熱が大きくなるため、周辺部品への熱による悪影響が生じる。
【０００８】
さらに、負荷に供給すべき電圧あるいは電流が大きく変化した場合には、次のような問題も生じる。
・負荷に供給すべき電圧あるいは電流が増加すると、それに比例して挿入抵抗による無駄な消費電力および発熱が大きくなる。
・負荷に供給すべき電圧あるいは電流が減少すると、挿入抵抗による昇圧率が確保できなくなる。
【０００９】
そこで、例えば特許文献１には、チャージポンプ式の昇圧回路を備えた発光ダイオード駆動装置（ＬＥＤドライバ）において、ＬＥＤの輝度の低下もしくは消灯を防止するために、ＬＥＤのアノードまたはカソードの端子電圧を監視する監視回路を設け、その端子電圧の状態に応じて昇圧回路の昇圧率を段階的に切り替えることが開示されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、上記特許文献１に記載のＬＥＤ駆動回路では、昇圧回路の昇圧率の切り替えがセレクタによって段階的に行われる。そのため、上述した抵抗挿入による方法と同様に、負荷に供給すべき電圧の大きさによっては安定した昇圧動作ができないという問題を、充分に解決することはできない。
特に、昇圧率が小さい場合に出力電圧の変動や昇圧動作の不安定化を招くという問題は解消できていない。
この発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、昇圧手段の入力電圧と負荷に印加すべき電圧との比が小さい場合でも、昇圧動作の不安定化を招くことなく安定した出力電圧で負荷を駆動できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この発明は上記の目的を達成するため、入力電圧を昇圧して該入力電圧よりも高い出力電圧を生成する昇圧手段を備え、その出力電圧によって負荷を駆動する負荷駆動手段において、上記入力電圧と出力電圧とを比較する電圧比較手段と、その電圧比較手段による比較結果に応じて、上記出力電圧によって上記負荷に定電流を流す負荷回路全体の等価抵抗である負荷抵抗を増減制御すると共に、その負荷抵抗の増減に応じて上記昇圧手段の昇圧率を変化させて上記出力電圧を制御する出力電圧制御手段とを設けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
この発明による負荷駆動手段路は、昇圧手段の入力電圧と負荷に印加すべき電圧との比が小さい場合でも、負荷に定電流を流す負荷回路全体の等価抵抗である負荷抵抗を増加することによって、昇圧手段の昇圧率を変化させて出力電圧を上昇させることができる。それによって、常に必要な昇圧率を確保できるので昇圧手段の昇圧動作が安定し、安定した出力電圧で負荷を駆動できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】この発明による負荷駆動手段の基本構成例を示すブロック図である。
【図２】この発明の基礎となる負荷駆動手段（光源駆動装置）の例を示す回路図である。
【図３】この発明による負荷駆動手段（光源駆動装置）の第１実施形態を示す回路図である。
【図４】同じくその第２実施形態を示す回路図である。
【図５】同じくその第３実施形態を示す回路図である。
【図６】同じくその第４実施形態を示す回路図である。
【図７】同じくその第５実施形態を示す回路図である。
【図８】同じくその第６実施形態を示す回路図である。
【図９】同じくその第７実施形態を示す回路図である。
【００１４】
【図１０】この発明による画像読取装置の一実施形態の機構部を示す全体構成図である。
【図１１】同じくその画像読取装置の画像信号処理部の一部の構成例を示すブロック図である。
【図１２】この発明による画像形成装置の一実施形態の機構部を示す全体構成図である。
【図１３】従来の昇圧回路における昇圧動作と昇圧電圧の挙動を実測した波形例を示す図である。
【図１４】従来の負荷駆動手段の一例を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、この発明を実施するための形態を図面に基づいて具体的に説明する。
〔この発明による負荷駆動手段の概要〕
まず、この発明による負荷駆動手段の概要について、図１と図１４によって従来の負荷駆動手段と比較して説明する。
【００１６】
図１４は、従来の負荷駆動手段のブロック図である。この負荷駆動手段は、入力電圧（一般に電源電圧）を昇圧回路等の昇圧手段Ａで昇圧した出力電圧を負荷２に印加し、負荷２に必要な電流を流して動作させるようにしている。したがって、出力電圧が負荷に印加する電圧すなわち供給電圧である。そのため前述したように、昇圧手段Ａの昇圧率が（出力電圧／入力電圧）小さい場合には、昇圧動作が非連続となり、出力電圧の変動やシステムの不安定化を招く恐れがある。
【００１７】
図１はこの発明による負荷駆動手段の基本構成例を示すブロック図である。この負荷駆動手段は、昇圧手段Ａが出力電圧を印加する負荷回路に、負荷２と共に出力電圧制御手段Ｂを設けている。また、入力電圧と出力電圧とを比較する電圧比較手段Ｃを設け、その比較結果によって出力電圧制御手段Ｂを制御する。それに応じて、出力電圧制御手段Ｂは、昇圧手段Ａの昇圧率を可変して出力電圧を制御する。
【００１８】
出力電圧制御手段Ｂは、昇圧手段Ａの昇圧率が小さい場合には負荷２と出力電圧制御手段Ｂとを含む負荷回路全体の等価抵抗（以下「負荷抵抗」と称す）を増加させると共に、負荷２に必要な供給電圧が印加されるように、昇圧手段Ａの昇圧率を上げて出力電圧を上昇させる。それによって、常に一定以上の昇圧率を確保する。
昇圧率の大小の判断は、電圧比較手段Ｃによって入力電圧と出力電圧を比較することによって行う。その電圧比較手段Ｃによる比較結果によって、昇圧手段Ａの昇圧率が十分に大きい場合は、その昇圧した出力電圧をそのまま負荷２への供給電圧とする。
【００１９】
しかし、昇圧率が昇圧手段Ａの安定動作に必要な所定昇圧率より小さい場合は、負荷抵抗を増加させると共に、負荷２に必要な供給電圧が印加されるように、昇圧手段Ａの昇圧率を上げて出力電圧を上昇させる。このような切り替え動作が可能になる。また、昇圧率に応じて出力電圧を段階的もしくは連続的に変化させることによって最適な出力電圧に設定し、損失増加を最小限に抑えることもできる。
電圧比較手段Ｃは、例えば入力電圧をＶin、出力電圧をＶout、所要の昇圧率をαとすると、Ｖout＞Ｖin・αか否かによって、昇圧率が十分に大きいか否かを判断する。
【００２０】
〔この発明の基礎となる負荷駆動手段の例〕
図２は、この発明の基礎となる負荷駆動手段の例である一般的なＬＥＤ定電流駆動回路である。したがって、これはこの発明の基礎となる光源駆動装置の例でもある。
この負荷駆動手段は、入力電圧Ｖinを昇圧手段である昇圧回路１によって昇圧し、その出力電圧Ｖout を負荷２に供給する。この例では負荷２は光源であり、チップ状の発光ダイオード（ＬＥＤ）を多数アレイ状に配置したＬＥＤアレイ２１である。その負荷２に直列に定電流回路５を設けており、負荷２に常に一定の電流を流すようにしている。また、その負荷２に常に所定の電圧を印加するように、定電流回路５の入力側のａ点の電圧に基づいて、ＰＷＭ制御回路６がパルス幅変調したスイッチングパルスＳｐで、昇圧回路１の昇圧動作を制御する。
【００２１】
昇圧回路１は、スイッチング方式のＤＣ／ＤＣコンバータであり、入力側の昇圧素子であるインダクタ（昇圧コイル）Ｌ１と出力側のダイオードＤ１とが直列に接続されている。そのインダクタＬ１とダイオードＤ１との接続点とアース間に、スイッチング素子Ｑswとしてｎ型のＭＯＳ ＦＥＴが接続されている。また、ダイオードＤ１の出力側（カソード側）とアース間に出力電圧蓄積用のコンデンサＣ１を接続している。ダイオードＤ１としては、ショットキーバリアダイオード（ＳＢＤ）が使用されることが多い。
【００２２】
そして、ＰＷＭ制御回路６によって発生されるスイッチングパルスＳｐによって、スイッチング素子Ｑswがオン／オフされる。それによって、スイッチング素子Ｑswがオンの期間に、入力電圧ＶinによってインダクタＬ１に電流が流れて電流エネルギーが蓄えられる。スイッチング素子Ｑswがオフの期間に、そのインダクタＬ１に蓄えた電流エネルギーをダイオードＤ１を通して放出し、それを入力電圧Ｖinに加えてコンデンサＣ１に蓄え、昇圧した出力電圧Ｖout
として出力する。スイッチングパルスＳｐが入力せず、スイッチング素子Ｑswがオフのままの場合には、入力電圧Ｖinがそのまま出力電圧Ｖout になり、昇圧率は１になる。
【００２３】
したがって、ＰＷＭ制御回路６がスイッチングパルスＳｐをパルス幅変調（ＰＷＭ）制御することにより、スイッチング周期ごとのスイッチング素子Ｑswがオンの期間とオフの期間の比率（デューティ）を変えて、この昇圧回路１の昇圧動作を制御し、その昇圧率を変えることができる。それによって、ａ点の電圧が一定になるように出力電圧を制御する。
【００２４】
定電流回路５は、ｎ型ＭＯＳ ＦＥＴ５０と抵抗Ｒｉの直列回路と、オペアンプ５１及び抵抗Ｒｇと基準電圧Ｖref の電源とによって構成されている。そして、そのオペアンプ５１の正入力端子に基準電圧Ｖref を印加し、負入力端子をＭＯＳ ＦＥＴ５０のソースと抵抗Ｒｉとの接続点に接続すると共に、出力端子を抵抗Ｒｇを介してＭＯＳ
ＦＥＴ５０のゲートに接続している。
【００２５】
オペアンプ５１は、正負の入力端子の電圧レベルが同じになるようにＭＯＳ ＦＥＴ５０を制御するので、例えば基準電圧Ｖref が２Ｖであれば、ＭＯＳ ＦＥＴ５０のソース電圧（抵抗Ｒｉの端子電圧）が常に２Ｖになるように制御する。それによって、負荷２に一定電流を流す。この定電流回路５とＰＷＭ制御回路６とによって、昇圧回路１の出力電圧Ｖout
が、負荷２であるＬＥＤアレイ２１の各ＬＥＤを点灯させるのに適した所定電圧、例えば２５Ｖあるいは４０Ｖ等になるようにしている。
【００２６】
ＰＷＭ制御回路６は、例えば鋸歯状波発生回路が一定周期で一定波高値の鋸歯状波信号を発生し、比較回路によって、その鋸歯状波信号とa点の電圧と比較する。そして、鋸歯状波信号の各周期ごとに、鋸歯状波信号の方がａ点の電圧より大きい期間だけ出力をハイレベルにしてスイッチングパルスＳｐを生成して昇圧回路１へ出力する。したがって、そのスイッチングパルスＳｐは、ａ点の電圧レベルによってパルス幅変調（ＰＷＭ）された一定周期のパルス信号になる。このスイッチングパルスＳｐがハイレベルの期間だけ、昇圧回路１のスイッチング素子Ｑswがオンになる。
【００２７】
出力電圧Ｖout が低下すると、定電流回路５が抵抗Ｒｉの端子電圧の低下を補うために、ＭＯＳ
ＦＥＴ５０のソース・ドレイン間の導通抵抗を小さくするように制御するので、ａ点の電圧が低下する。その場合は、ＰＷＭ制御回路６がスイッチングパルスＳｐのデューティを大きくし、昇圧回路１のスイッチング素子Ｑswがオンになる期間の比率を高めるので、昇圧回路１の昇圧率が上がり、出力電圧が上昇する。
【００２８】
出力電圧Ｖout が上昇すると、定電流回路５が抵抗Ｒｉの端子電圧の上昇を抑えるために、ＭＯＳ
ＦＥＴ５０のソース・ドレイン間の導通抵抗を大きくするように制御するので、ａ点の電圧が上昇する。その場合は、ＰＷＭ制御回路６がスイッチングパルスＳｐのデューティを小さくし、昇圧回路１のスイッチング素子Ｑswがオンになる期間の比率を下げるので、昇圧回路１の昇圧率が下がり、出力電圧Ｖout
が低下する。
このようにして、負荷２に流れる電流を一定に制御すると共に、負荷２に印加する出力電圧も一定に制御する。
【００２９】
しかしながら、このような従来の負荷駆動手段では、負荷に供給すべき電圧が入力電圧より僅かに高い程度であるような場合に、入力電圧Ｖinと出力電圧Ｖout の比である昇圧回路１の昇圧率が小さくなる。その際、昇圧回路１が、図１３によって前述したように、数回のスイッチング動作によって出力電圧を上昇させ、その後出力電圧が所定の電圧レベルに低下するまでスイッチング動作が停止するような動作になる。それによって、昇圧動作が不安定になり、出力電圧も変動することがあった。
以下に説明するこの発明による負荷駆動手段及び光源駆動装置の各実施形態は、図２に示した負荷駆動手段における上述の問題を解決したものである。
【００３０】
〔負荷駆動手段及び光源駆動装置の第１の実施形態〕
そこでまず、この発明による負荷駆動手段及び光源駆動装置の第１の実施形態について、図３によって説明する。図３はその負荷駆動手段及び光源駆動装置の回路図であり、図２と同じ部分には同一の符号を付してあり、それらの説明は省略する。後述する他の実施形態を示す図４〜図９に関しても同様である。これらの各実施形態は負荷駆動手段であるが、いずれもその負荷２が光源であるＬＥＤアレイ２１の場合の例を示しているので、光源駆動装置の実施形態でもある。
【００３１】
図３に示す第１の実施形態の負荷駆動手段である光源駆動装置は、図２に示した各回路に加えて、ＬＥＤアレイ２１である負荷２と定電流回路５との間に、負荷抵抗制御手段である負荷抵抗制御回路７を設けるとともに、図１に示した電圧比較手段Ｂに相当する電圧比較回路４を設けている。昇圧回路１は図１に示した昇圧手段Ａに相当する。
電圧比較回路４としては差動増幅回路を用いる。その差動増幅回路は、オペアンプ４０とその入力側の抵抗Ｒａ，Ｒｂ，Ｒｃと帰還用の抵抗Ｒｆとによって構成される。
【００３２】
そして、入力電圧Ｖinを抵抗Ｒａを通してオペアンプ４０の負入力端子に入力させ、昇圧手段である昇圧回路１の出力電圧Ｖoutを、抵抗Ｒｂを通して正入力端子に入力させている。この差動増幅回路において、抵抗Ｒａ，Ｒｂ，Ｒｃ，Ｒｆの各抵抗値を同じ符号で表したとき、Ｒｆ／Ｒａ＝Ｒｃ／Ｒｂとすると、差動出力電圧Ｖｄは、Ｖｄ＝（Ｖout−Ｖin）Ｒｆ／Ｒａとなる。差動出力電圧Ｖｄが電圧比較回路４の出力であり、出力電圧Ｖoutと入力電圧Ｖinの差に比例した電圧になる。
この差動出力電圧Ｖｄが大きいほど昇圧回路１の昇圧率が大きく、差動出力電圧Ｖｄが小さいほど昇圧率が小さいと判断できる。したがって、簡単な構成で昇圧回路１の昇圧率を擬似てきに算出できる。
【００３３】
負荷抵抗制御回路７は、ＡＤ変換回路７１とマルチプレクサ７２及び抵抗Ｒ０〜Ｒ３によって構成される。その抵抗Ｒ０〜Ｒ３は、そのいずれかがマルチプレクサ７２によって選択されて、負荷２であるＬＥＤアレイ２１に直列に接続され、昇圧回路１に対する負荷回路の等価抵抗値（「負荷抵抗」という）を増減させるための抵抗である。その抵抗Ｒ０〜Ｒ３の抵抗値を同じ符号で表すと、Ｒ０＝０で、抵抗Ｒ０は抵抗値がない単なる導線であり、他の抵抗の抵抗値は、０＜Ｒ１＜Ｒ２＜Ｒ３とする。
【００３４】
ＡＤ変換回路７１は、電圧比較回路４から出力される差動出力電圧Ｖｄを、その電圧値の大きさの範囲に応じてデジタル化し、例えば大きい順に“１１”，“１０”，“０１”，“００”の２ビットデータに変換する。
この実施形態では、この負荷抵抗制御回路７と、前述した定電流回路５及びＰＷＭ制御回路６とによって、図１に示した出力電圧制御手段Ｂを構成している。
そこで、ＡＤ変換回路７１からマルチプレクサ７２への入力データが、上記２ビットデータの各値の場合について、それぞれその動作を説明する。
【００３５】
（１）マルチプレクサの入力が“１１”の場合
この場合は昇圧率が十分に大きいので、マルチプレクサ７２は抵抗Ｒ０の導線を選択し、負荷抵抗は増加しない。したがって、図２に示した回路と同様になり、昇圧回路１の出力電圧Ｖoutがそのまま負荷２のＬＥＤアレイ２１を点灯させるのに適した供給電圧になる。
【００３６】
（２）マルチプレクサの入力が“１０”の場合
この場合は昇圧率がやや小さいので、マルチプレクサ７２は抵抗値が一番小さい抵抗Ｒ１を選択して、負荷２と直列に接続する。その抵抗Ｒ１による電圧降下によってａ点の電圧が少し低下するので、ＰＷＭ制御回路６がスッチングパルスＳｐのデューティを少し大きくする。それによって、昇圧回路１の昇圧率が増加して必要な昇圧率を確保し、出力電圧Ｖout が負荷２に必要な供給電圧よりも大きくなる。このときは、出力電圧Ｖout を負荷２の抵抗値と抵抗Ｒ１の抵抗値とによって分圧した負荷２０側の電圧が、ＬＥＤアレイ２１を点灯させるのに適した供給電圧になる。
【００３７】
（３）マルチプレクサの入力が“０１”の場合
この場合は昇圧率がさらに小さいので、マルチプレクサ７２は抵抗Ｒ１より抵抗値が大きい抵抗Ｒ３を選択して、負荷２と直列に接続する。その抵抗Ｒ２による電圧降下によってａ点の電圧がさらに低下するので、ＰＷＭ制御回路６がスッチングパルスＳｐのデューティをさらに少し大きくする。それによって、昇圧回路１の昇圧率がさらに増加して必要な昇圧率を確保し、出力電圧Ｖoutが負荷２に必要な供給電圧よりもさらに大きくなる。このときは、出力電圧Ｖoutを負荷２の抵抗値と抵抗Ｒ２の抵抗値とによって分圧した負荷２０側の電圧が、ＬＥＤアレイ２１を点灯させるのに適した供給電圧になる。
【００３８】
（４）マルチプレクサの入力が“００”の場合
この場合は昇圧率が最も小さいので、マルチプレクサ７２は抵抗値が最も大きい抵抗Ｒ３を選択して、負荷２と直列に接続する。その抵抗Ｒ３による電圧降下によってａ点の電圧がさらに低下するので、ＰＷＭ制御回路６がスッチングパルスＳｐのデューティをさらに大きくする。それによって、昇圧回路１の昇圧率がさらに増加して必要な昇圧率を確保し、出力電圧Ｖoutが負荷２に必要な供給電圧よりもさらに大きくなる。このときは、出力電圧Ｖoutを負荷２の抵抗値と抵抗Ｒ３の抵抗値とによって分圧した負荷２０側の電圧が、ＬＥＤアレイ２１を点灯させるのに適した供給電圧になる。
【００３９】
このように、この負荷駆動回路によれば、昇圧回路１の出力電圧をそのまま負荷２へ供給電圧として印加したのでは、昇圧回路１の昇圧率が充分に得られない場合には、負荷抵抗制御回路７が負荷２と直列に抵抗を接続する。それによって、負荷回路全体への印加電圧、すなわち昇圧回路１の出力電圧を高めて、必要な昇圧率を確保することができる。
また、昇圧回路１の入力電圧と出力電圧の比較結果に応じて、抵抗値が異なる複数の抵抗を切替えて接続可能であるため、出力電圧の上昇幅を段階的に制御できる。
【００４０】
したがって、この実施形態によれば、入力電圧変動、負荷変動、温度変化、各素子の個体ばらつき等の各種の変動やばらつきに応じて出力電圧を制御し、昇圧回路１が常に所要の昇圧率を確保し、動作を安定させることができる。すなわち、負荷２を常に安定して駆動することができ、負荷２がＲＥＤアレイ２１のような光源であれば、その発光光量が変動しない安定した発光をさせることができる。
なお、接続を切替える抵抗は電圧降下を発生させる目的であるので、抵抗器に限らず、ダイオード（順方向電圧降下を利用する）など別の素子を使用してもよい。
【００４１】
負荷２として、ＬＥＤアレイ２１を複数本並列に点灯駆動させるようにしてもよい。その場合は、各ＬＥＤアレイのアノード側に昇圧回路１の出力電圧を印加し、各ＬＥＤアレイのカソード側とアース間に、それぞれ負荷抵抗制御回路７と定電流回路５を直列に設ける。そして、各ＬＥＤアレイの直列回路における図３のａ点に相当する各点の電圧のうち最も低い電圧に基づいて、ＰＷＭ制御回路６が昇圧回路１の昇圧率を制御するようにすればよい。
さらに、この負荷２としては、ＬＥＤ単体や複数のＬＥＤを直列に接続した光源や、エレクトロルミネッセンス発光体、プラズマ発光体、放電灯、その他の光源でもよい。また、光源以外の一定の直流電流で駆動する各種の負荷でもよい
【００４２】
ところで、昇圧回路１の昇圧率が小さい場合に、負荷抵抗制御回路７が負荷２と直列に抵抗を接続し、それによって昇圧率を上げて出力電圧を上昇させ、所要の昇圧率を確保できる。しかし、それによって昇圧率が小さくないと判断して、負荷抵抗制御回路７が負荷２と直列に接続した抵抗を抵抗値が小さいものに切り替えたり、導電線にして抵抗値を０にすると、また元の昇圧率が小さい状態に戻ってしまうことになる。
そのため、昇圧率が小さいと判断するレベルと、昇圧率が小さいと判断するレベルとを異ならせ、その差を適正に設定して、切り替えを頻繁に繰り返すことがないようにするｔとよい。そのため、例えば電圧比較回路４から出力される差動出力電圧Ｖｄを、ヒステリシス特性（履歴特性）を有する回路を通して負荷抵抗制御回路７へ入力させるようにして、差動出力電圧Ｖｄの増減に保持範囲を持たせるとよい。
【００４３】
また、昇圧回路１の起動時には、出力電圧が入力電圧と同じ状態から上昇するので、定常状態になるまでの所定時間は、負荷抵抗制御回路７のマルチプレクサ７２は、入力の値にかかわらず抵抗Ｒ０の導線を接続するように設定しておくのが望ましい。
これらのことは、他の実施形態においても同様である。
【００４４】
〔負荷駆動手段及び光源駆動装置の第２の実施形態〕
次に、この発明による負荷駆動手段及び光源駆動装置の第２の実施形態について、図４によって説明する。図４はその負荷駆動手段及び光源駆動装置の回路図であり、図３によって説明した第１の実施形態と異なるのは、負荷抵抗制御手段である負荷抵抗制御回路１７のみである。
この実施形態における負荷抵抗制御回路１７は、電圧比較回路４からの差動出力電圧Ｖｄを分圧する抵抗Ｒ１１，Ｒ１２，Ｒ１３と、３個のｎ型ＭＯＳ ＦＥＴ（以下単に「ＦＥＴ」という）Ｑａ，Ｑｂ，Ｑｃと、負荷抵抗増加用の３個の抵抗Ｒ１５，Ｒ１６，Ｒ１７によって回路構成されている。
【００４５】
この負荷抵抗制御回路１７では、電圧比較回路４からの差動出力電圧Ｖｄ及びその２つの異なる分圧電圧によって、各ＦＥＴＱａ，Ｑｂ，ＱｃをＯＮ／ＯＦＦ制御することによって、負荷２と直列に接続する動的負荷の抵抗値を切替えるようにしている。
この実施形態では、この負荷抵抗制御回路１７と、前述した定電流回路５及びＰＷＭ制御回路６とによって、図１に示した出力電圧制御手段Ｃを構成している。
【００４６】
この負荷抵抗制御回路１７の動作は次のようになる。
（１）昇圧率が十分大きい場合
差動出力電圧Ｖｄが大きいので、図４におけるｂ点の電圧Ｖｄ及びｃ点とｄ点の各分圧電圧が全て、ＦＥＴＱａ〜ＱｃをＯＮにできる電圧レベルのため、ＦＥＴＱａ〜Ｑｃが全てＯＮになる。このとき、ＦＥＴＱｃには抵抗が接続されていないので、動的負荷の抵抗値は０に近くなり、負荷２のアース側を直接定電流回路５に接続することになる。
したがって、この場合は、図２に示した回路と同様になり、昇圧回路１の出力電圧Ｖoutがそのまま負荷２のＬＥＤアレイ２１を点灯させるのに適した供給電圧になる。
【００４７】
（２）昇圧率がやや小さい場合
差動出力電圧Ｖｄがやや小さくなるため、ｄ点の分圧電圧がＦＥＴＱｃをＯＮにできるレベルより低くなる。そのため、ＦＥＴＱａ，ＱｂはＯＮでＦＥＴＱｃはＯＦＦになる。
このときは、動的負荷の抵抗値が抵抗Ｒ１５〜Ｒ１７による並列抵抗の抵抗値に近くなり、それが負荷２と直列に接続される。
【００４８】
したがって、その並列抵抗による電圧降下によってａ点の電圧が少し低下するので、前述した第１の実施形態による（２）の場合と同様に、昇圧回路１の昇圧率が増加して必要な昇圧率を確保し、出力電圧Ｖoutが負荷２に必要な供給電圧よりも大きくなる。このときは、出力電圧Ｖoutを負荷２の抵抗値と抵抗Ｒ１５〜Ｒ１７の並列抵抗の抵抗値とによって分圧した負荷２０への印加電圧が、ＬＥＤアレイ２１を点灯させるのに適した供給電圧になる。
【００４９】
（３）昇圧率がさらに小さくなった場合
差動出力電圧Ｖｄがやや小さくなるため、ｃ点の分圧電圧がＦＥＴＱｂをＯＮにできるレベルより低くなり、次にはｂ点の電圧ＶｄもＦＥＴＱａをＯＮにできるレベルより低くなる。そのため、ＦＥＴＱｃ，ＱｂがＯＦＦでＦＥＴＱａのみがＯＮになり、次にＦＥＴＱａ，Ｑｂ，Ｑｃが全てＯＦＦになる。
それによって、負荷に直列に接続される動的負荷の抵抗値が、まず抵抗Ｒ１５とＲ１６の並列抵抗の抵抗値に近い値に増加し、次には抵抗Ｒ１５だけの抵抗値に増加する。
【００５０】
したがって、それらの抵抗値による電圧降下によってａ点の電圧が順次低下し、前述した第１の実施形態による（３），（４）の場合と同様に、昇圧回路１の昇圧率が増加して必要な昇圧率を確保し、出力電圧Ｖoutが負荷２に必要な供給電圧よりもさらに大きくなる。このときは、出力電圧Ｖoutを負荷２の抵抗値と抵抗Ｒ１５とＲ１６の並列抵抗の抵抗値、又は抵抗Ｒ１５のみの抵抗値とによって分圧した負荷２０への印加電圧が、ＬＥＤアレイ２１を点灯させるのに適した供給電圧になる。
なお、負荷抵抗制御回路１７のＦＥＴＱｃと並列に、昇圧回路１を起動してから定常状態になるまでの所定時間だけＯＮ状態になるスイッチ素子を設けるのが望ましい。
この実施形態によっても、第１の実施形態と同様な効果が得られる。しかも、ＡＤ変換回路やマルチプレクサを使用しない簡単な回路で、負荷抵抗の増減制御を行うことができる。
【００５１】
〔負荷駆動手段及び光源駆動装置の第３の実施形態〕
次に、この発明による負荷駆動手段及び光源駆動装置の第３の実施形態について、図５によって説明する。図５はその負荷駆動手段及び光源駆動装置の回路図であり、図３によって説明した第１の実施形態と異なるのは、負荷抵抗制御手段である負荷抵抗制御回路２７のみである。
この負荷抵抗制御回路２７は、図４によって説明した負荷抵抗制御回路１７とほぼ同等の機能を有する動的負荷を構成している。しかし、ＦＥＴに代えてコストメリットのあるバイポーラトランジスを用いている。
【００５２】
また、負荷２としてＬＥＤ光源のＬＥＤアレイを接続する場合、複数のＬＥＤアレイを並列に用いるのが一般的である。その場合、各ＬＥＤアレイ（ＬＲＤの列）ごとに定電流回路を設ける必要がある。そのため、第２の実施形態の負荷抵抗制御回路１７のように動的負荷をＬＥＤアレイ２１のカソード側に接続すると、動的負荷も各ＬＥＤアレイごとに設けなくてはならない。
しかし、この実施形態の負荷抵抗制御回路２７のように、ＬＥＤアレイ２１のアノード側に動的負荷を接続すれば一つで済む。
この実施形態では、この負荷抵抗制御回路２７と前述した定電流回路５及びＰＷＭ制御回路６とによって、図１に示した出力電圧制御手段Ｂを構成している。
【００５３】
この負荷抵抗制御回路２７では、図４に示した負荷抵抗制御回路１７におけるＦＥＴＱａ〜Ｑｃに代えて、ＰＮＰトランジスタ（以下単に「トランジスタ」という）Ｑ１〜Ｑ３と、その各ベースとアース間に接続したＮＰＮトランジスタ（以下単に「トランジスタ」という）Ｑ４〜Ｑ６を設けている。その各トランジスタＱ４〜Ｑ６のベースを、電圧比較回路４からの差動出力電圧Ｖｄが入力するｂ点と、その各分圧点であるｃ点とｄ点にそれぞれ接続している。そして、各トランジスタＱ４〜Ｑ６がＯＮになると、それぞれトランジスタＱ１〜Ｑ３がＯＮになる。動的負荷の切り替え動作は、前述の第２の実施形態と同様であるから説明を省略する。
【００５４】
なお、負荷抵抗制御回路２７のトランジスタＱ３と並列に、昇圧回路１を起動してから定常状態になるまでの所定時間だけＯＮ状態になるスイッチ素子を設けるのが望ましい。
この実施形態によっても、第１の実施形態及び第２の実施形態と同様な効果が得られる。しかも、ＦＥＴに代えてバイポーラトランジスタを使用して負荷抵抗の増減の切り替えを行うので、さらに安価に実施することができる。
【００５５】
〔負荷駆動手段及び光源駆動装置の第４の実施形態〕
次に、この発明による負荷駆動手段及び光源駆動装置の第４の実施形態について、図６によって説明する。図６はその負荷駆動手段及び光源駆動装置の回路図であり、図３によって説明した第１の実施形態と異なるのは、異常処理手段であるエラー検出回路８を設けた点のみである。
【００５６】
そのエラー検出回路８は、電圧比較回路４が出力する差動出力電圧Ｖｄを監視するシュミットトリガ回路８１と、ＰＷＭ制御回路６が出力するスイッチングパルスＳｐを昇圧回路１へ入力させるラインとアースとの間に接続した、スイッチ素子としてのＮＰＮトランジスタＱ８とからなる。
そして、電圧比較回路４が出力する差動出力電圧Ｖｄが大きくなり過ぎた場合、すなわち昇圧率が大きな値になり過ぎると、シュミットトリガ回路の出力がハイレベルになり、ＮＰＮトランジスタＱ８をオンにする。それによって、スイッチングパルスＳｐの出力ラインがアースされ、昇圧回路１にスイッチングパルスＳｐが入力されなくなり、昇圧回路１は昇圧動作を停止する。
【００５７】
したがって、このエラー検出回路８は、電圧比較手段である電圧比較回路４による比較結果が異常な値となった場合に、昇圧手段である昇圧回路１の昇圧動作を停止させる異常処理手段として機能する。
なお、シュミットトリガ回路に代えて、コンパレータを使用してもよい。
この実施形態によれば、例えば負荷抵抗制御回路７による負荷抵抗の増加等によって、昇圧回路１の昇圧率が異常に大きくなるのを防止することができる。
【００５８】
〔負荷駆動手段及び光源駆動装置の第５の実施形態〕
次に、この発明による負荷駆動手段及び光源駆動装置の第５の実施形態について、図７によって説明する。図７はその負荷駆動手段及び光源駆動装置の回路図であり、図３によって説明した第１の実施形態と異なるのは、電圧比較回路４′のみである。
この電圧比較回路４′が図３等の電圧比較回路４と異なるのは、昇圧回路１の入力電圧Ｖinを抵抗Ｒｅと抵抗Ｒｈで分圧して入力し、出力電圧Ｖoutを抵抗Ｒｄと抵抗Ｒｃで分圧して入力するようにした点だけである。
この実施形態によれば、電圧比較回路の定格が小さくて済む。その他の効果は、第１の実施形態と同様である。
【００５９】
〔負荷駆動手段及び光源駆動装置の第６の実施形態〕
次に、この発明による負荷駆動手段及び光源駆動装置の第６の実施形態について、図８によって説明する。図８はその負荷駆動手段及び光源駆動装置の回路図であり、図３によって説明した第１の実施形態と異なるのは、電圧比較回路４が比較する電圧のみである。
この実施形態では、電圧比較回路４が、昇圧回路１の入力電圧Ｖinと出力電圧Ｖoutとを比較する代わりに、入力電圧Ｖinと負荷２であるＬＥＤアレイ２１のカソード側の電圧とを比較する。この場合、ＬＥＤアレイ２１の順方向電圧が一定であるとみなして、昇圧回路１の出力電圧を推測し、主に入力電圧の変動に対して昇圧率を制御する。
この実施形態では、昇圧回路１の出力電圧をモニタしないため、電圧比較回路４の定格が小さくて済むというメリットがある。その他の効果は、第１の実施形態と同様である。
【００６０】
〔負荷駆動手段及び光源駆動装置の第７の実施形態〕
最後に、この発明による負荷駆動手段及び光源駆動装置路の第７の実施形態について、図９によって説明する。図９はその負荷駆動手段及び光源駆動装置の回路図であり、図３によって説明した第１の実施形態と異なるのは、電圧比較回路４と負荷抵抗制御回路７に代えて、電圧比較兼負荷抵抗制御回路９を設けた点である。
この電圧比較兼負荷抵抗制御回路９は、昇圧回路１の入力電圧Ｖinを抵抗Ｒ１８とＲ１９によって分圧する。そして、その分圧電圧をＰＮＰトランジスタ（以下単に「トランジスタ」という）Ｑ９によるエミッタフォロワ回路に入力する。そのトランジスタＱ９のエミッタを、負荷２であるＬＥＤアレイ２１のカソード側に接続し、コレクタを定電流回路５のＭＯＳ ＦＥＴ５０のドレインに接続している。
【００６１】
そして、この電圧比較兼負荷抵抗制御回路９は、「上記分圧電圧とトランジスタＱ９のベース−エミッタ間電圧の和」と「ＬＥＤアレイ２１のカソード側の電圧」を比較して、カソード側の電圧が一定以上の値となるように制御する。例えば、入力電圧Ｖinの分圧電圧が５Ｖ、トランジスタＱ９のベース・エミッタ間電圧が０．７Ｖとすると、ＬＥＤアレイ２１のカソード側の電圧が５．７Ｖ以上になると、トランジスタＱ９がオンしてＬＥＤアレイ２１に電流が流れる。逆に言えば入力電圧Ｖin（の分圧電圧）とＬＥＤアレイ２１のカソード側の電圧を比較し、この場合はＬＥＤアレイ２１のカソード電圧が５．７Ｖ以上になるよう出力電圧Ｖoutを制御する。
【００６２】
したがって、この実施形態の発光駆動装置では、ＬＥＤアレイ２１のアノード側に昇圧回路１の出力電圧Vout を印加する。そして、電圧比較手段は、トランジスタＱ９によるエミッタフォロワ回路を用いた回路であって、出力電圧制御手段における負荷抵抗を増減制御する手段を兼ねている。
そのエミッタフォロワ回路の入力は入力電圧Ｖinの分圧電圧であり、そのエミッタフォロワ回路のエミッタ・コレクタ間をＬＥＤアレイ２１のカソード側に、ＬＥＤアレイ２１と直列に接続している。そして、そのエミッタフォロワ回路のベース・エミッタ間電圧に応じて、エミッタ・コレクタ間の導通抵抗を制御して、負荷抵抗を増減制御する。
【００６３】
この実施形態では、電圧比較兼負荷抵抗制御回路９と定電流回路５とＰＷＭ制御回路６とによって、図１における電圧比較手段Ｃと出力電圧制御手段Ｂの機能を果す。したがって、前述した各実施形態と比べて、構成が極めて簡単で安価に実施できる。
以上説明した各実施形態において、昇圧手段Ａは上述した昇圧回路１に限るものではなく、スイッチング方式の各種のＤＣ／ＤＣコンバータ等の昇圧手段を使用できる。
【００６４】
〔画像読取装置の実施形態〕
次に、この発明による画像読取装置の実施形態について説明する。
図１０はその画像読取装置の機構部を示す全体構成図である。
この画像読取装置２００は、デジタル複写機，デジタル複合機，ファクシミリ装置等の画像形成装置に搭載されるスキャナ装置あるいは単体のスキャナ装置である。
【００６５】
この画像読取装置２００は、図１０に示すように、原稿を載置するコンタクトガラス２０１と、読取光学系として、第１キャリッジ２０６と第２キャリッジ２０７及びレンズユニット２０８を備えている。第１キャリッジ２０６には、原稿露光用の光源４１及び第１反射ミラー２０３を設けている。第２キャリッジ２０７には、第２反射ミラー２０４及び第３反射ミラー２０５を設けている。また、ＣＣＤリニアイメージセンサ(以下単に「ＣＣＤ」という)２０９も備えている。
【００６６】
そして、第１キャリッジ２０６と第２キャリッジ２０７及びレンズユニット２０８によって、原稿の画像をそのＣＣＤ２０９上に結像させて読み取る。
さらに、シェーディング補正などに用いる白基準板２１０と、シートスルー読み取り用スリット２１１も備えている。
光源４１は、前述した光源駆動装置の各実施形態における負荷２のＬＥＤアレイ２１に相当するＬＥＤアレイであるが、他の光源でもよい。そして、前述した光源駆動装置のいずれかに相当する光源駆動装置によって駆動されて点灯する。
【００６７】
この画像読取装置２００の上部には、自動原稿給送装置（以下「ＡＤＦ」と略称する）２２０が搭載されており、このＡＤＦ２２０をコンタクトガラス２０１に対して開閉できるように、図示しないヒンジ等を介して連結している。
ＡＤＦ２２０は、複数枚の原稿からなる原稿束を載置可能な原稿トレイ２２１を備えている。また、その原稿トレイ２２１に載置された原稿束から原稿を１枚ずつ分離してシートスルー読み取り用スリット２１１へ向けて自動給送する給送ローラ２２２を含む分離・給送手段も備えている。
【００６８】
このように構成された画像読取装置２００において、コンタクトガラス２０１上に載置された原稿の画像面をスキャン（走査）して、その原稿の画像を読み取るスキャンモードの場合には、第１キャリッジ２０６および第２キャリッジ２０７が、図示しないステッピングモータによって矢示Ａ方向（副走査方向）に原稿を走査する。このとき、コンタクトガラス２０１からＣＣＤ２０９までの光路長を一定に維持するために、第２キャリッジ２０７は第１キャリッジ２０６の１／２の速度で移動する。
【００６９】
同時に、コンタクトガラス２０１上に載置された原稿の下面である画像面が第１キャリッジ２０６の光源４１の照射光によって照明（露光）される。すると、その画像面からの反射光が、第１キャリッジ２０６の第１反射ミラー２０３、第２キャリッジ２０７の第２反射ミラー２０４及び第３反射ミラー２０５、並びにレンズユニット２０８を経由して、ＣＣＤ２０９上で結像される。そして、ＣＣＤ２０９から光電変換によるアナログ信号が出力され、後段の信号処理部によりデジタル信号に変換される。それによって、原稿の画像が読み取られ、デジタルの画像データが得られる。
【００７０】
一方、原稿を自動給送して原稿の画像を読み取るシートスルーモードの場合には、第１キャリッジ２０６および第２キャリッジ２０７が、シートスルー読み取り用スリット２１１の下側の固定位置へ移動する。その後、原稿トレイ２２１に載置された原稿が給送ローラ２２２によって矢示Ｂ方向（副走査方向）へ自動給送され、シートスルー読み取り用スリット２１１の位置において原稿が走査される。
【００７１】
このとき、自動給送される原稿の下面（画像面）が第１キャリッジ２０６の光源４１の照射光によって照明される。そのため、その画像面からの反射光が第１キャリッジ２０６の第１反射ミラー２０３、第２キャリッジ２０７の第２反射ミラー２０４及び第３反射ミラー２０５、並びにレンズユニット２０８を経由してＣＣＤ２０９上で結像される。そして、ＣＣＤ２０９から光電変換によるアナログ信号が出力され、後段の信号処理部によりデジタル信号に変換される。それによって、原稿の画像が読み取られ、デジタルの画像データが得られる。このようにして画像の読み取りが完了した原稿は、原稿回収部に排出される。
【００７２】
なお、スキャンモード時又はシートスルーモード時に、画像読み取り前に開始される光源４１の照明により、白基準板２１０からの反射光がＣＣＤ２０９でアナログ信号に変換され、後段の信号処理部によりデジタル信号に変換される。それによって白基準板２１０が読み取られ、その読取データに基づいて原稿読み取り時のシェーディング補正が行われる。このシェーディング補正は周知技術なので、その内容の詳細な説明は省略する。
また、ＡＤＦ２２０に搬送ベルトを備えている場合には、スキャンモードであっても、ＡＤＦ２２０によって原稿をコンタクトガラス２０１上の読み取り位置に自動給送して、その原稿の画像を読み取ることができる。
【００７３】
図１１は、図１０に示した画像読取装置２００の読取光学系と共に画像読取部を構成する画像信号処理部の一部の構成例を示すブロック図である。
この画像信号処理部２５０において、ＣＣＤ２０９で光電変換されたアナログ画像信号は、アナログ処理回路部２５１へ出力される。
アナログ処理回路部２５１は、ＣＣＤ２０９から入力されるアナログ画像信号に対して、サンプルホールド処理、黒レベル補正などの各種画像処理を施した後、Ａ／Ｄ変換回路部２５２へ出力する。
【００７４】
Ａ／Ｄ変換回路部２５２は、アナログ処理回路部２５１から入力されるアナログ画像信号をデジタル画像信号（画像データ）へ変換し、さらに信号インタフェース変換部２５３により適切な伝送パターンに変換して、後段の画像信号処理部へ出力する。
この画像信号処理部２５０内のＣＣＤ２０９、アナログ処理回路部２５１、Ａ／Ｄ変換回路部２５２、信号インタフェース変換部２５３、および図示しないステッピングモータや図示していない負荷駆動回路へ入力する各種タイミングクロック信号は、タイミングクロック生成部２５４が発振器２５５からの基準クロックに基づいて生成し、供給するようにしている。
【００７５】
タイミングクロック生成部２５４により、光源４１の駆動信号として、読み取りラインに同期した光源駆動信号を生成して出力する。そして、この発明による前述した光源駆動装置によってＬＥＤアレイ等による光源４１を点灯駆動する。それによって、光量ムラや光量変動等の画像への悪影響を最小限に抑えることができ、読み取り画像の高品質化および高画質化を実現することができる。
光源４１を点灯駆動するための光源駆動装置として、図３〜図９よって説明した各実施形態の光源駆動装置のいずれを使用してもよい。
【００７６】
〔画像形成装置の実施形態〕
次に、この発明による画像形成装置の一実施形態について説明する。
図１２は、その画像形成装置の機構部を示す全体構成図であり、図１０と対応する部分には同一の符号を付しており、それらの説明は省略する。
この画像形成装置３００は、図１０に示した画像読取装置２００を搭載したデジタル複写機である。
【００７７】
この画像形成装置３００は、図１２に示すように、原稿を載置するコンタクトガラス２０１の上部にＡＤＦ４００を搭載しており、このＡＤＦ４００をコンタクトガラス２０１に対して開閉できるように、図示しないヒンジ等を介して連結している。
ＡＤＦ４００は、複数の原稿からなる原稿束を載置可能な原稿トレイ４０１を備えている。また、図示しない操作部上のプリントキーの押下により、原稿トレイ４０１に画像面を上にして載置された原稿束から原稿を１枚ずつ分離して自動給送し、シートスルー読み取り用スリット２１１又はコンタクトガラス２０１へ向けて搬送する給送ローラ４０２および搬送ベルト４０３を含む分離・給送手段を備えている。原稿セット検知センサ４０５は、原稿トレイ４０１上に原稿束がセットされているか否かを検知する。
【００７８】
給送ローラ４０２及び搬送ベルト４０３によって給送された原稿は、図１０によって説明したように画像読取装置２００によって画像読み取りが行われた後、搬送ベルト４０３および排送ローラ４０４によってＡＤＦ４００の上面に排出される。
ここで、ＡＤＦ４００によって原稿をコンタクトガラス２０１の読み取り位置に搬送するスキャンモードの場合の図示しないコントローラおよびＡＤＦ４００の動作について説明する。
【００７９】
ＡＤＦ４００の給送モータは、コントローラからの出力信号によって駆動されるようになっている。コントローラは、操作部上のプリントキーの押下によって発生した給送スタート信号が入力されたとき、原稿セット検知センサ４０５が原稿を検知していれば、給送モータを駆動するようになっている。給送モータが駆動されると、給送ローラ４０２が図１２で時計方向に回転して、原稿トレイ４０１上の原稿束から最上位に位置する原稿を自動給送して、コンタクトガラス２０１へ向けて搬送する。
【００８０】
コントローラはまた、原稿セット検知センサ４０５が原稿の後端を検知したとき、この検知時点からの図示しない搬送ベルトモータの回転パルスを計数し、回転パルスが所定値に達したときに、搬送ベルト４０３の駆動を停止して搬送ベルト４０３を停止することにより、原稿をコンタクトガラス２０１上の読み取り位置に停止させる。
【００８１】
そして、原稿がコンタクトガラス２０１上の読み取り位置に停止したとき、画像読取装置２００によって原稿の画像読み取りを行なう。この画像読み取りが終了すると、その旨を示す信号がコントローラに入力される。コントローラは、その信号により、搬送ベルトモータを駆動して、搬送ベルト４０３によって原稿をコンタクトガラス２０１から排送ローラ４０４へ向けて搬出させる。
これと同時に、再び給送モータを駆動して給送ローラ４０２を回転させ、次の原稿を自動給送して、コンタクトガラス２０１へ向けて搬送する。
【００８２】
一方、本体の下部に備えた３個の給紙トレイ３０１，３０２，３０３のいずれかが選択され、そこに積載された記録媒体である転写紙が、３組の給紙ユニット３１１，３１２，３１３のいずれかによって給紙され、縦搬送ユニット３１４によって像担持体である感光体ドラム３１５に当接する位置まで搬送される。
【００８３】
画像読取装置２００によって読み取った画像データは、画像メモリに一旦記憶される。その後、その記憶した画像データを読み出して、本体上部に配置された書き込みユニット３５０から射出するレーザ光を変調し、そのレーザ光による光走査によって、図示しない帯電ユニットにより予め帯電された感光体ドラム３１５の表面に静電潜像を形成する。その静電潜像が現像ユニット３２７を通過することにより、トナーによって現像されてトナー画像が形成される。
【００８４】
その作像を行う感光体ドラム３１５と、図示していない帯電ユニット、上述した書き込みユニット３５０、現像ユニット３２７、および後述する搬送ベルト３１６や定着ユニット３１７等によって、記録媒体上に画像を形成する画像形成部３１０を構成している。
上述したように選択された給紙トレイから給紙された転写紙は、搬送ベルト３１６によって感光体ドラム３１５の回転と等速で搬送されながら、感光体ドラム３１５上のトナー画像が転写される。さらに、その転写紙が定着ユニット３１７へ送られて、トナー画像を定着された後、排紙ユニット３１８によって機外の排紙トレイ３１９に排紙される。
【００８５】
このとき、例えばフェースダウン（転写紙をページ順に揃えるため画像面を下向きにする）排紙のために、一方の面にトナー画像が形成された転写紙を反転したい場合、その転写紙は排紙ユニット３１８により反転用搬送路３２０に搬送され、反転ユニット３２１でスイッチバック反転された後、反転排紙搬送路３２２を通って排紙トレイ３１９に排出される。
【００８６】
また、転写紙の両面に画像を形成する場合には、一方の面に画像が形成された転写紙は排紙ユニット３１８により反転用搬送路３２０に搬送され、反転ユニット３２１でスイッチバック反転された後、両面搬送ユニット３２３に送られる。
両面搬送ユニット３２３に送られた転写紙は、再び感光体ドラム３１５に作像されたトナー画像を転写するために、縦搬送ユニット３１４によって再度感光体ドラム３１５に当接する位置まで搬送される。そして、他方の面にトナー画像が転写された後、定着ユニット３１７によってトナー画像が定着され、排紙ユニット３１８によって排紙トレイ３１９に排出される。
【００８７】
感光体ドラム３１５、搬送ベルト３１６、定着ユニット３１７、排紙ユニット３１８、現像ユニット３２７は図示しないメインモータによって駆動され、各給紙ユニット３１１〜３１３はメインモータの駆動力が各々給紙クラッチによって伝達されて駆動される。縦搬送ユニット３１４は、そのメインモータの駆動力が中間クラッチを介して伝達されて駆動される。
【００８８】
書き込みユニット３５０は、レーザ出力ユニット３５１、結像レンズ３５２、ミラー３５３等によって構成されている。そのレーザ出力ユニット３５１の内部には、レーザ光源であるレーザダイオードと、レーザ光を走査する回転多面鏡（ポリゴンミラー）又は振動ミラーを備えている。レーザ出力ユニット３５１より照射されるレーザ光は、ポリゴンミラー又は振動ミラーで偏向走査され、結像レンズ３５２を通り、ミラー３５３で折り返されて感光体ドラム３１５の表面上に集光結像する。
【００８９】
この画像形成装置（デジタル複写機）３００は前述した画像読取装置２００を備え、その画像読取装置２００によって読み取った画像データに基づいて記録媒体上に画像形成を行うため、形成画像の画質低下を回避することができる。つまり、形成画像の高品質化および高画質化を実現することができる。
この実施形態の画像形成装置は、この発明をデジタル複写機に適用したものであるが、この発明による画像形成装置はこれに限らず、アナログ複写機は勿論、デジタル複合機やファクシミリ装置等でもよい。
なお、デジタル複写機のようなデジタル式画像形成装置の場合には、ＬＥＤアレイを駆動する負荷駆動回路を含む画像読取装置と、それによって読み取った画像データに基づいて記録媒体上に画像形成を行う画像形成部とを備えている。
【００９０】
しかし、アナログ複写機のようなアナログ式画像形成装置の場合には、光源であるＬＥＤアレイからの照射光によって原稿を照明し、その原稿からの反射光により予め帯電された像担持体上を直接露光して作像する作像手段を備えている。
また、この発明による負荷駆動乖離、画像読取装置、及び画像形成装置は、上述した各実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された技術的事項の範囲内で、適宜変更、追加、省略あるいは組合わせ等ができることは言うまでもない。
【符号の説明】
【００９１】
Ａ：昇圧手段    Ｂ：出力電圧制御手段    Ｃ：電圧比較手段
１：昇圧回路    ２：負荷    ４，４′：電圧比較回路
５：定電流回路    ６：ＰＷＭ制御回路    ７，１７，２７：負荷抵抗制御回路
８：エラー検出回路    ９：電圧比較兼負荷抵抗制御回路
２１：ＬＥＤアレイ    ４０：オペアンプ    ４１：光源    ５０：ｎ型ＭＯＳ ＦＥＴ
５１：オペアンプ    ７１：ＡＤ変換回路    ７２：マルチプレクサ    
【００９２】
２００：画像読取装置    ２０９：ＣＣＤ
２２０，４００：自動原稿給送装置（ＡＤＦ）    ２５０：画像信号処理部    
２５１：アナログ処理回路部    ２５２：Ａ／Ｄ変換回路部
２５３：信号インタフェース変換部    ３００：画像形成装置    
３０１〜３０３：給紙トレイ    ３１０：画像形成部    ３１１〜３１３：給紙ユニット
３１４：縦搬送ユニット    ３１５：感光体ドラム    ３１７：定着ユニット    
３２７：現像ユニット    ３５０：書き込みユニット
【００９３】
Ｑsw：スイッチング素子（ｎ型のＭＯＳ
ＦＥＴ）
Ｑａ〜Ｑｃ：ｎ型ＭＯＳ ＦＥＴ    Ｑ１〜Ｑ３，Ｑ９：ＰＮＰトランジスタ
Ｑ４〜Ｑ６，Ｑ８：ＮＰＮトランジスタ     
Ｌ１：インダクタ（昇圧コイル）    Ｄ１：ダイオード    Ｃ１：コンデンサ
Ｒａ，Ｒｂ，Ｒｃ，Ｒｄ，Ｒｅ，Ｒｆ，Ｒｇ，Ｒｉ，Ｒｈ：抵抗
Ｒ０〜Ｒ３，Ｒ１１〜Ｒ１３，Ｒ１５〜Ｒ１９：抵抗
【先行技術文献】
【特許文献】
【００９４】
【特許文献１】特開２０１０−１３０８１０号公報
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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