(57)【要約】【課題】ＬＥＤ光源を冷却用ファンを用いて温度調節するに際して、不用意にＬＥＤの特性ばらつきを生じさせたり、騒音の急激な変化により不快感を与えることのないＬＥＤ光源の温度調節装置を提供すること。【解決手段】ＬＥＤ光源１１ｒ，ｇ，ｂと、このＬＥＤ光源１１ｒ，ｇ，ｂの環境温度を検出する温度センサー９と、ＬＥＤ光源１１ｒ，ｇ，ｂを冷却する冷却用ファン２０と、この冷却用ファン２０を駆動する駆動回路２２と、温度センサー９の検出結果に基づいて環境温度が所定の範囲内になるように冷却用ファン２０への印加電圧のオン／オフ制御を行う制御部４とを備え、制御部４は、印加電圧をオン／オフする際に、印加電圧を徐々に上げ／下げするように構成した。【選択図】    図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＬＥＤ光源と、
このＬＥＤ光源の環境温度を検出する温度センサーと、
前記ＬＥＤ光源を冷却する冷却用ファンと、
この冷却用ファンを駆動する駆動回路と、
前記温度センサーの検出結果に基づいて前記環境温度が所定の範囲内になるように前記冷却用ファンへの印加電圧のオン／オフ制御を行う制御部とを備え、
前記制御部は、前記印加電圧をオン／オフする際に、前記印加電圧を徐々に上げ／下げするように構成したことを特徴とするＬＥＤ光源の温度調節装置。
【請求項２】
前記ＬＥＤ光源は、写真フィルムのコマ画像を読み取るスキャナー用光源として用いられることを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤ光源の温度調節装置。
【請求項３】
前記ＬＥＤ光源は、読み取り対象である写真フィルムの幅方向に沿ったライン状に形成され、前記ＬＥＤ光源のライン方向に隣接して配置されるライン状のヒーターを備え、
前記制御部は、前記ＬＥＤ光源の点灯に連動して前記ヒーターをオフにし、かつ、前記冷却用ファンへのオン／オフ制御は前記ヒーターのオン／オフに関わらず行うように構成したことを特徴とする請求項２に記載のＬＥＤ光源の温度調節装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＬＥＤ光源と、このＬＥＤ光源の環境温度を検出する温度センサーと、前記ＬＥＤ光源を冷却する冷却用ファンと、この冷却用ファンを駆動する駆動回路と、前記温度センサーの検出結果に基づいて前記環境温度が所定の範囲内になるように前記冷却用ファンへの印加電圧のオン／オフ制御を行う制御部とを備えたＬＥＤ光源の温度調節装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
複写機や画像読取装置に用いられている光源に関して、光源を点灯した後に自己発熱によって温度が上昇し光源の特性が変化し、それが読み取った画像の画質に悪影響を及ぼすことがある。そのため、ヒータや冷却用ファンを用いて、光源が配置される雰囲気温度  （環境温度）  が所定の温度範囲に入るように温調する装置が知られている。例えば、蛍光灯を光源として用いるものについては、下記特許文献１が知られている。
【０００３】
また、写真プリントを作成する写真処理装置において、現像済みネガフィルムに形成されたコマ画像を読み取るスキャナーが用いられる。このスキャナーに使用される読み取り用光源としては、ハロゲンランプが一般的に使用されている。しかし、長寿命であり光源の交換が不要になるという利点に着目して、ＬＥＤ光源を使用したものが知られている。例えば、本出願人による特開２００２−３６５７３５号公報に開示される写真フィルム読取装置があげられる。
【０００４】
ＬＥＤ光源を使用する場合、ＬＥＤは温度により光量や波長の特性が変化し、これにより、読み取り性能が変化してしまうため、温度調節を行う必要がある。この温度調節を行うため、ＬＥＤ光源が配置される環境温度を検出する温度センサーが設けられており、予め設定した温度範囲を超えると冷却用ファンをオンにし、温度を下げるようにしている。そして、予め設定した温度まで冷却されると冷却用ファンをオフするようにしている。
【０００５】
【特許文献１】
特開平２−２６７５４１号公報（特許請求の範囲）
【特許文献２】
特開２００２−３６５７３５号公報（特許請求の範囲、図２、図３）
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような冷却用ファンのオン／オフ制御を行う制御方法には、次のような課題があった。  すなわち、  冷却用ファンをオンにした時に、ＬＥＤが急冷されるため、ＬＥＤの特性がばらついてしまう。カラーの写真フィルムの画像を読み取るためには、３色のＬＥＤ光源が必要であるが、特性にばらつきが生じると、読み取り性能に悪影響を及ぼす。また、冷却用ファンを急激にオン／オフにすると、騒音の変化が耳障りであり、作業者に不快感を与える。
【０００６】
ハロゲンランプを光源として用いる場合にも冷却用ファンは使用されるが、ハロゲンランプは環境温度で特性が変化することはないため、冷却用ファンをオン／オフする必要はなく回しっぱなしでよい。冷却用ファンの騒音も常時回しっぱなしであれば、不快感を与えることはない。しかし、ＬＥＤ光源は、環境温度で特性が変化するため、冷却用ファンを回しっ放しにすることはできない。
【０００７】
本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、その課題は、ＬＥＤ光源を冷却用ファンを用いて温度調節するに際して、不用意にＬＥＤの特性ばらつきを生じさせたり、騒音の急激な変化により不快感を与えることのないＬＥＤ光源の温度調節装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため本発明に係るＬＥＤ光源の温度調節装置は、
ＬＥＤ光源と、
このＬＥＤ光源の環境温度を検出する温度センサーと、
前記ＬＥＤ光源を冷却する冷却用ファンと、
この冷却用ファンを駆動する駆動回路と、
前記温度センサーの検出結果に基づいて前記環境温度が所定の範囲内になるように前記冷却用ファンへの印加電圧のオン／オフ制御を行う制御部とを備え、
前記制御部は、前記印加電圧をオン／オフする際に、前記印加電圧を徐々に上げ／下げするように構成したことを特徴とするものである。
【０００８】
この構成によると、冷却用ファンへの印加電圧のオン／オフ制御を行う制御部を備えている。そして、印加電圧をオフからオンにする場合に、急激に目標電圧を印加するのではなく、目標電圧に向けて徐々に印加電圧を上げて行くようにする。よって、冷却用ファンの回転数も徐々に上がっていくことになるので、ＬＥＤが急激に冷却されるということがない。また、冷却用ファンの騒音も徐々に大きくなっていくので、作業者に不快感を与えることもない。印加電圧をオンからオフにする場合も同様に徐々に印加電圧を下げていく。その結果、不用意にＬＥＤの特性ばらつきを生じさせたり、騒音の急激な変化により不快感を与えることのないＬＥＤ光源の温度調節装置を提供することができる。
【０００９】
本発明の好適な実施形態として、前記ＬＥＤ光源は、写真フィルムのコマ画像を読み取るスキャナー用光源として用いられるものがあげられる。
【００１０】
写真フィルムの中でもカラー写真フィルムを読み取る場合には、３色のＬＥＤ光源が必要となるので、各ＬＥＤの特性にばらつきを生じると、読み取り画像の画質に悪影響を及ぼす可能性がある。すなわち、  ＬＥＤ光源を写真フィルムを読み取るスキャナー用光源として用いる場合に、本発明に係る構成は特に効果を発揮する。
【００１１】
本発明の別の好適な実施形態として、前記ＬＥＤ光源は、読み取り対象である写真フィルムの幅方向に沿ったライン状に形成され、前記ＬＥＤ光源のライン方向に隣接して配置されるライン状のヒーターを備え、
前記制御部は、前記ＬＥＤ光源の点灯に連動して前記ヒーターをオフにし、かつ、前記冷却用ファンへのオン／オフ制御は前記ヒーターのオン／オフに関わらず行うように構成したものがあげられる。
【００１２】
ＬＥＤ光源の温度調節を適切に行うために、スキャナーが設置される部屋の温度よりも高めの環境温度になるように温度調節を行うことが好ましい。つまり、環境温度が部屋の温度よりも低く設定された場合、常に部屋の室温の影響を受けるため、送風ファンをオンし続ける必要がある。また、そのような冷却手法では、ＬＥＤユニット内の環境温度にもムラが現われやすくなる。その結果、ＬＥＤの発光を安定させることができないため、高画質データとして扱われるべき写真画像の形成には著しく向かないものとなる。写真処理機の供給先としては、温暖地もあれば、寒冷地もあるわけで、その全ての供給先を考慮した場合、例えば、温暖地の温度（あるいは、機械の推奨環境温度）を少し超えた温度で、ＬＥＤの環境温度を設定することが重要である。
【００１３】
この場合、写真フィルムの読み取りを開始するときには、既に所望の環境温度に設定されていることが好ましい。そこで、ライン状のＬＥＤ光源に隣接してライン状のヒーターを設けておき、ＬＥＤ光源を使用する前にヒーターにより加熱して所望の環境温度に設定可能にしておく。そして、実際にＬＥＤ光源を点灯したときは、ヒーターをオフするようにする。ＬＥＤ光源を点灯した後は、ＬＥＤ自身の発熱があるため、ヒーターをオンにしなくてもよいからである。すなわち、  ＬＥＤ光源がオフのときは、ヒーターによる発熱、ＬＥＤ光源がオンのときには、ＬＥＤ自身による発熱が生じる。  従って、ヒーターのオン／オフに関わらず冷却用ファンへのオン／オフ制御を行うことで、環境温度の設定を精度よく行うことができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明に係るＬＥＤ光源の温度調節装置の好適な実施形態を図面を用いて説明する。  図１は、ＬＥＤ光源を用いたスキャナー装置の構成を示す斜視図である。図２は、ＬＥＤ光源の温度調節装置及びその機能を説明するブロック図である。
【００１５】
＜スキャナー装置の構成＞
このスキャナー装置１は、ネガフィルムやポジフィルムといった写真フィルムＦに形成されているコマ画像を読み取り電子データ化するものである。写真フィルムＦが搬送される搬送面を挟んで、一方側に読み取り用光源としてのＬＥＤ光源１１ｒ，ｇ，ｂが配置され、他方側に読み取りセンサーとしてのＣＣＤラインセンサー２が配置される。カラーの写真フィルムからカラー画像データを取得するために、赤ＬＥＤ光源１１ｒと、緑ＬＥＤ光源１１ｇと、青ＬＥＤ光源１１ｂとが設けられている。各ＬＥＤ光源は、ライン状のＣＣＤラインセンサー２に対応して、ライン状に形成される。
【００１６】
ハロゲンランプを光源として用いる場合に比べ、ＬＥＤ光源は長寿命であり、交換作業をほとんどしなくて済むという利点がある。また、ハロゲンランプの場合は調光フィルターが必要であるが、ＬＥＤ光源の場合は不要である。例えば、ネガフィルムのベース色の違いに対応するためには、各ＬＥＤ光源の出力を調整すれば済むからである。従って、スキャナー装置の構成が簡素化するという利点も有する。
【００１７】
各ＬＥＤ光源１１ｒ，ｇ，ｂから照射された光をガイドするために光ファイバー１３が設けられている。光ファイバー１３は、赤ＬＥＤ用ガイド部１３ｒと、緑ＬＥＤ用ガイド部１３ｇと、青ＬＥＤ用ガイド部１３ｂの３つが設けられており、これらは合流部１３ａにより合流し、混色した状態で写真フィルムＦに向けて出力される。光ファイバー１３から照射された光は、写真フィルムＦを透過し、結像レンズ３を介してＣＣＤラインセンサー２に入射される。写真フィルムＦを一定速度で搬送させることで、順次写真フィルムに形成されたコマ画像の画像データを取得できる。
【００１８】
図２に示すように、各ＬＥＤ光源１１ｒ，ｇ，ｂは、夫々ＬＥＤ基板１０ｒ，ｇ，ｂに取り付けられている。また、ライン状のＬＥＤ光源１１ｒ，ｇ，ｂに隣接して（平行に）ヒーター１２ｒ，ｇ，ｂが配置されている。このヒーター１２ｒ，ｇ，ｂは、ＬＥＤ光源１１ｒ，ｇ，ｂが配置される環境温度を所定範囲になるように制御するために必要である。ＬＥＤ光源１１ｒ，ｇ，ｂは、環境温度が変わると光量や波長などの特性が変化する。これにより、読み取られた画像の読み取り品質が低下する。従って、ＬＥＤ光源１１ｒ，ｇ，ｂをスキャナー用の光源として使用する場合には、温度調節が必要である。
【００１９】
温度調節装置の制御を行うための制御部４（ＭＰＵ）が設けられている。制御部４は、設定されたプログラムにしたがって各部の制御を行う。ＬＥＤ光源１１ｒ，ｇ，ｂを駆動するための必要光量データは、制御部４からＤ／Ａ変換部７に送られ、ＬＥＤ駆動回路６を介して各ＬＥＤ光源１１ｒ，ｇ，ｂが駆動される。ＬＥＤ光源１１ｒ，ｇ，ｂは、電流制御により駆動制御される。
【００２０】
また、ヒーター１２ｒ，ｇ，ｂを駆動するためのデータもＤ／Ａ変換部５に送られ、ヒーター駆動回路８を介して各ヒーター１２ｒ，ｇ，ｂが駆動される。各ＬＥＤ光源１１ｒ，ｇ，ｂと各ヒーター１２ｒ，ｇ，ｂとは、それぞれ基板１０ｒ，ｇ，ｂに搭載されている。
【００２１】
さらに、環境温度を調整するために冷却用ファン２０が設けられている。環境温度は、温度センサー９により常時モニターされており、環境温度が所定の範囲から外れた場合に、冷却用ファン２０のオン／オフ作動をさせるようにしている。冷却用ファン２０は、所定の印加電圧を供給することでオン（作動）させることができる。制御部４からは、電圧データがＤ／Ａ変換部２１に送られ、ファン駆動回路２２から供給される印加電圧に基づいて冷却用ファン２０の駆動制御が行われる。環境温度の測定を行う温度センサー９からの信号は増幅器２３において増幅される。この信号がＡ／Ｄ変換部２４により変換されて制御部４に送られる。制御部４は、この温度データに基づいて、冷却用ファン２０のオン／オフ制御を行うことができる。
【００２２】
＜温度調節＞
次に、図２に示す温度調節装置により行われる温度調節の具体的な方法を説明する。図３のグラフは温度調節の内容を説明するものであり、横軸が時間の経過、縦軸が温度センサー９により検出された環境温度を示す。Ｔ０  は、設定温度である。Ｔ３  は許容範囲の下限温度である。Ｔ４  は許容範囲の上限温度である。Ｔ１  は、冷却用ファン２０をオフに切り替える温度である。Ｔ２  は、冷却用ファン２０をオンに切り替える温度である。
【００２３】
図３（ｂ）は、従来におけるオン／オフ制御の方法を示すグラフである。環境温度が上側切り替え温度Ｔ２  を超えると、急激に電圧Ｖが印加され、冷却用ファン２０が急激に回転し始める。また、冷却用ファン２０を駆動し始めた後、環境温度は徐々に低下していくが、下側切り替え温度Ｔ１  よりも下がると冷却用ファン２０をオフにし、印加電圧はＶから急激に０になる。これにより、冷却用ファン２０は作動を急激に停止される。しかし、このように急激な印加電圧のオン／オフを行うと、騒音の変化も急激になるため、作業者に対して耳障りな不快感を与える。また、ＬＥＤを急激に冷却すると特性変化の影響が大きくなる。
【００２４】
そこで、図３（ｃ）に示すような制御を行っている。すなわち、  環境温度がＴ２  を超えた場合、ＬＥＤ光源１１ｒ，ｇ，ｂへの印加電圧を徐々に上げている。その時間はΔｔで示されている。時間としては１〜２秒が好ましい。１秒未満では、不快感を解消する効果がなく、２秒を超えると温度制御の精度が低下するからである。また、環境温度がＴ１  よりも下がった場合も同様にΔｔの時間をかけて徐々に印加電圧を下げていく。これにより、騒音の変化を滑らかにするので、耳障りな不快感を解消できる。また、ＬＥＤ光源が急激に冷却されることがないので、ＬＥＤの特性変化を軽減することができる。
【００２５】
＜タイムチャート＞
次に、スキャナー装置１を用いて写真フィルムのコマ画像を読み取る場合のタイムチャートを図４により説明する。図４において、写真フィルムがスキャナー装置１にセットされて搬送開始されるタイミングがｔ１  で示される。搬送終了はｔ２  で示される。ＬＥＤ光源は、写真フィルムの搬送開始前のｔ０  に点灯され、搬送終了後のｔ３  で消灯する。また、ヒーターはＬＥＤ光源の点灯に連動してオフになり、ＬＥＤ光源の消灯に連動してオン（図４に示されていないが、写真処理機のウォームアップが行われる際に、ヒーターのオン・オフ制御が始められている。）になる。ＬＥＤを使用する環境温度は、常時所定の範囲（Ｔ３  〜Ｔ４  ）にしておく必要がある。この温度範囲は、例えば４０℃以上の温度に設定される。これは、スキャナー装置そのものが設置される環境温度よりも高めである。そこで、写真フィルムのスキャニングを行っていない間も、ＬＥＤ光源の環境温度を所定に保持するため、その間はヒーターをオンの状態にしている。ＬＥＤ光源を点灯している間は、ＬＥＤ自身の発熱があるので、ヒーターをオンにする必要はなく、従って、オフにしている。
【００２６】
以上のことから、冷却用ファン２０も常時作動可能になるように制御される。すなわち、  図４に示すように、ヒーターのオン／オフに関わらず冷却用ファンへの作動制御が行われる。これにより、ＬＥＤ光源が置かれる環境温度を常時適正に保持することができる。
【００２７】
＜別実施形態＞
（１）本発明に係る温度調節装置は、ＬＥＤ光源をスキャナー装置に使用する場合ではなく、露光用光源に使用する場合にも適用できる。
（２）ＬＥＤ光源を写真フィルムへ導く光路の構成は、本実施形態に限定されるものではなく、種々の変形例が可能である。例えば、光ファイバーではなく、ダイクロックミラーやプリズムを用いた光路構成にしても良い。
【００２８】
（３）本実施形態では、印加電圧を徐々に上げ下げするときに直線的に電圧を増減させているが、これに限定されるものではない。例えば、曲線的に電圧を上げ下げしても良い。また、階段状に電圧を変化させて上げ下げさせても良い。直線と曲線を組み合わせた変化をさせてもよい。要は、本発明の作用・  効果を発揮できる範囲内で、徐々に変化させればよい。
（４）本実施形態においては、３つのＬＥＤを用いた場合を示したが、白色用のＬＥＤを用いた場合は、１つの個体として構成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】ＬＥＤ光源を用いたスキャナー装置の構成を示す斜視図
【図２】ＬＥＤ光源の温度調節装置及びその機能を説明するブロック図
【図３】温度調節の内容を説明するグラフ
【図４】スキャナー使用時のタイムチャート
【符号の説明】
１        スキャナー装置
４        制御部
６        ＬＥＤ駆動回路
８        ヒーター駆動回路
９        温度センサー
１１      ＬＥＤ光源
２０      冷却用ファン
２２      ファン駆動回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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