(57)【要約】【課題】複数の発光ダイオードを備えた光源ユニットの温度管理を精度高く行うフィルムスキャナを合理的に構成する。【解決手段】熱伝導率が高い基板Ｐに対して複数の発光ダイオードを主走査方向に直線状に配置して発光ダイオードアレイＧ−ＬＥＤ（Ｂ−ＬＥＤ・Ｒ１・Ｒ２・ＩＲ−ＬＥＤ）を形成し、この発光ダイオードアレイに隣接する位置に温度センサＳとして機能する発光ダイオードを備え、複数の発光ダイオードと温度センサＳとに同じ電源から電力を供給した際に、温度センサＳに流れる電流値を変換手段ＴＣを介して取り出し、この電流値から温度センサＳの内部温度を温度推定手段Ｊで推定し、この推定結果に基づき基板Ｐの温度管理を行う。【選択図】  図１１
2004266413.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
写真フィルムに光線を照射する光源ユニットと、写真フィルムを副走査方向に搬送自在に支持するフィルムキャリアと、写真フィルムを透過した光線が光学レンズを介して導かれる光電変換部とを備えているフィルムスキャナであって、
前記光源ユニットが、熱伝導率が高い基板に支持された複数の発光ダイオードと、この基板を熱する発熱体と、前記発光ダイオードに電力を供給する発光制御手段と、前記発熱体に電力を供給する発熱制御手段とを備えると共に、前記基板に対して前記複数の発光ダイオードと別個に、前記複数の発光ダイオードと等しい特性の発光ダイオードを温度センサとして支持し、かつ、この温度センサに対して前記発光制御手段からの電力を供給する給電系を形成し、
前記温度センサに供給される電流値から他の発光ダイオードの温度を推定する温度推定手段を備えているフィルムスキャナ。
【請求項２】
前記発熱体が複数のチップ抵抗器で構成されると共に、この複数のチップ抵抗器を前記基板に形成したプリント配線の端子に対してハンダ固定してある請求項１記載のフィルムスキャナ。
【請求項３】
前記温度推定手段の推定結果に基づいて前記基板の温度が予め設定された目標温度を越えることを判別した際に、前記基板の冷却を行うための冷却手段を作動させる、又は、前記発熱体に対して前記発熱制御手段から供給される電力の低減を図る調温手段を備えている請求項１又は２記載のフィルムスキャナ。
【請求項４】
前記フィルムキャリアに対してネガティブ型の写真フィルムをセットして画像データを取得するネガスキャンモードと、ポジティブ型の写真フィルムをセットして画像データを取得するポジスキャンモードと、写真フィルムの画像データの取得を行わない待機モードとの少なくとも３種のモードでの制御を行うスキャニング制御手段を備えると共に、
このスキャニング制御手段は、前記ネガスキャンモードでは、発光ダイオードに対して設定されたネガ光量電力を供給すると同時に、前記発熱体に対して低い値のネガ発熱電力を供給する又は電力供給を停止し、前記ポジスキャンモードでは、発光ダイオードに対して前記ネガ光量電力より小さいポジ光量電力を供給すると同時に、前記ネガ発熱電力より大きいポジ発熱電力を供給し、前記待機モードでは、前記発光ダイオードに対する電力供給を停止すると同時に、前記発熱体に対して前記ポジ発熱電力より大きい待機用発熱電力を供給するよう制御形態が設定されている請求項１〜３のいずれか１項に記載のフィルムスキャナ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、写真フィルムに光線を照射する光源ユニットと、写真フィルムを副走査方向に搬送自在に支持するフィルムキャリアと、写真フィルムを透過した光線が光学レンズを介して導かれる光電変換部とを備えているフィルムスキャナに関し、詳しくは、光源ユニットの温度を制御する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
カラー複写機において原稿の画像データを取り込むイメージ・スキャナ部を例に挙げると、従来のイメージ・スキャナ部は、白色ＬＥＤを利用した照明モジュールから光線を原稿に照射し、この原稿からの光線をミラー、レンズから３ライン・センサに導き、この３ライン・センサに結像させるよう構成している。又、この照明モジュールでは白色ＬＥＤを一定間隔で直線状に配置し、この複数のＬＥＤに対してＰＷＭ制御回路から電力を供給する給電系を備え、更に、発熱素子として使用する複数の抵抗を複数のＬＥＤの近傍位置に配置し、夫々の抵抗に対して前記ＰＷＭ制御回路と異なるＰＷＭ制御回路から電力を供給する給電系を備えることにより、ＬＥＤの主走査方向での配光分布を任意に設定できると同時に、複数の抵抗の主走査方向での発熱量を任意に設定できるよう構成したものがある。この従来の技術では、ＬＥＤの延在方向に沿って複数の温度センサを配置し、この温度センサの検知結果に基づいて複数の発熱素子を制御できるようにも構成されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２‐２８１２４０号公報  （段落番号〔００２９〕〜〔００３３〕、段落番号〔００６８〕〜〔００７２〕、図１０）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
発光ダイオードを備えた光源ユニットにおいて、カラー画像データを取得するよう構成されたものは、従来の技術にも示されるように発光ダイオードの光量を維持する目的と、発光スペクトルを維持する目的とから発光時における温度管理を厳密に行う必要があった。
【０００５】
そこで、特許文献１のように、発光ダイオードに対応して温度センサを配置したものを考えるに、この技術では発光ダイオードから離間した位置の温度に基づいて制御を行うので、発光ダイオードの温度を正確に計測しているとは云えず、精度の面で改善の余地がある。そこで、温度センサを発光ダイオードに接触させて配置することにより発光ダイオードの温度を正確に計測して精度の高い温度管理を実現することも考えられる。しかし、この技術では、温度センサが発光ダイオードからの光線を遮り、光量に影響を及ぼす点において改善の余地がある。特に、この種の光源では多数の発光ダイオードを主走査方向に直線状に配置する構成が採用されるので、例えば、主走査方向で複数の発光ダイオードを１つのブロックとして夫々のブロック単位で温度を計測し、その温度に基づいて温度制御を行うことも考えられるが、複数の温度管理を行う場合には、従来の技術にも示されるように複数の電源系が必要となり制御系が複雑化する点において改善の余地がある。
【０００６】
本発明の目的は、複数の発光ダイオードを備えた光源ユニットの温度管理を精度高く行い得るフィルムスキャナを合理的に構成する点にある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に係るフィルムスキャナの特徴、作用・効果は次の通りである。
〔特徴〕
写真フィルムに光線を照射する光源ユニットと、写真フィルムを副走査方向に搬送自在に支持するフィルムキャリアと、写真フィルムを透過した光線が光学レンズを介して導かれる光電変換部とを備えているフィルムスキャナにおいて、前記光源ユニットが、熱伝導率が高い基板に支持された複数の発光ダイオードと、この基板を熱する発熱体と、前記発光ダイオードに電力を供給する発光制御手段と、前記発熱体に電力を供給する発熱制御手段とを備えると共に、前記基板に対して前記複数の発光ダイオードと別個に、前記複数の発光ダイオードと等しい特性の発光ダイオードを温度センサとして支持し、かつ、この温度センサに対して前記発光制御手段からの電力を供給する給電系を形成し、前記温度センサに供給される電流値から他の発光ダイオードの温度を推定する温度推定手段を備えている点にある。
【０００８】
〔作用・効果〕
上記特徴によると、熱伝導率が高い基板に対して発熱体からの熱を作用させるので、基板全体に温度ムラを発生させることのない状態での加熱を実現すると共に、発光ダイオードに給電して発光状態にある場合には、温度センサとして機能する発光ダイオードの内部温度も他の発光ダイオードの内部温度と等しいものとなり、この発光ダイオード（温度センサ）に供給される電流値に基づいて温度推定手段が発光ダイオードの内部温度を推定できる。つまり、発光ダイオードは、一般的に温度上昇に伴って抵抗値が上昇する特性を有するので、温度上昇に伴って電流値が低下することになり、これを利用して温度センサとして機能する発光ダイオードに流れる電流値から発光ダイオードの内部温度を計測できるのである。その結果、複数の発光ダイオードの温度を均一に維持できると共に、複数の発光ダイオードの内部温度を正確に推定できるものとなった。
【０００９】
本発明の請求項２に係るフィルムスキャナの特徴、作用・効果は次の通りである。
〔特徴〕
請求項１記載のフィルムスキャナにおいて、前記発熱体が複数のチップ抵抗器で構成されると共に、この複数のチップ抵抗器を前記基板に形成したプリント配線の端子に対してハンダ固定してある点にある。
【００１０】
〔作用・効果〕
上記特徴によると、チップ抵抗器を基板に対してハンダ固定してあるので、チップ抵抗器からの熱をハンダと端子との間の比較的広い接合面を介して基板に伝えることが可能となる。つまり、チップ抵抗器に代えてリード線を備えた抵抗器を用いることを想定すると、リード線を備えた抵抗器はリード線が細く熱伝導性については良好であるとは云えず、効率的な加熱を期待できない。これに対してチップ抵抗器を基板にハンダ固定した場合には、チップ抵抗器からの熱を無駄なく基板に伝えて基板の温度上昇を図り得る。その結果、シート状の発熱体と比較して安価なチップ抵抗器を用いることにより、基板に対して効率的に熱を伝導して基板の温度管理を行えるものとなった。
【００１１】
本発明の請求項３に係るフィルムスキャナの特徴、作用・効果は次の通りである。
〔特徴〕
請求項１又は２記載のフィルムスキャナにおいて、前記温度推定手段の推定結果に基づいて前記基板の温度が予め設定された目標温度を越えることを判別した際に、前記基板の冷却を行うための冷却手段を作動させる、又は、前記発熱体に対して前記発熱制御手段から供給される電力の低減を図る調温手段を備えている点にある。
【００１２】
〔作用・効果〕
上記特徴によると、基板の温度が上昇した場合には、冷却手段を作動させる、又は、発熱体に対する電力を低減を図るものとなり、この制御を実行することにより、基板の温度上昇を抑制して温度低下を実現する。その結果、基板の温度上昇を適切に抑制でき、基板を目標温度に維持できるものとなった。
【００１３】
本発明の請求項４に係るフィルムスキャナの特徴、作用・効果は次の通りである。
〔特徴〕
請求項１〜３のいずれか１項に記載のフィルムスキャナにおいて、前記フィルムキャリアに対してネガティブ型の写真フィルムをセットして画像データを取得するネガスキャンモードと、ポジティブ型の写真フィルムをセットして画像データを取得するポジスキャンモードと、写真フィルムの画像データの取得を行わない待機モードとの少なくとも３種のモードでの制御を行うスキャニング制御手段を備えると共に、このスキャニング制御手段は、前記ネガスキャンモードでは、発光ダイオードに対して設定されたネガ光量電力を供給すると同時に、前記発熱体に対して低い値のネガ発熱電力を供給する又は電力供給を停止し、前記ポジスキャンモードでは、発光ダイオードに対して前記ネガ光量電力より小さいポジ光量電力を供給すると同時に、前記ネガ発熱電力より大きいポジ発熱電力を供給し、前記待機モードでは、前記発光ダイオードに対する電力供給を停止すると同時に、前記発熱体に対して前記ポジ発熱電力より大きい待機用発熱電力を供給するよう制御形態が設定されている点にある。
【００１４】
〔作用・効果〕
上記特徴によると、ネガスキャンモードからポジスキャンモードに切り換わった際には、発光ダイオードに供給される電力がネガ光量電力からポジ光量電力に切換わることにより、発光ダイオードに供給される電力が低減されるが、これと同時に発熱体に供給される電力がネガ発熱電力からポジ発熱電力に切り換わることで発熱体に供給される電力が増大する。更に、ポジスキャンモードから待機モードに切り換わった際には発光ダイオードへの電力供給が停止するが、これと同時に発熱体に供給される電力がポジ発熱電力より大きい待機用発熱電力に切り換わるものとなる。つまり、３種のモードの何れか１つでスキャニングを行った場合には、そのモードに対応して発光ダイオードの光量を制御するものとなり、しかも、光量を制御するために発光ダイオードへの電力を低下させた場合に、この低下分に対応した電力に見合うだけ増大した電力を発熱体に供給し、逆に、発光ダイオードへの電力を上昇させた場合に、この上昇分に見合うだけ削減した電力を発熱体に供給することにより、基板に与える熱エネルギーの変動を小さくする。その結果、モードに拘わらず基板の温度変動を小さくして、発光ダイオードの発光に最適となる温度に基板を維持できるものとなった。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
〔全体構成〕
図１に示すように、光源ユニットＡと、フィルムキャリアとして機能するフィルムキャリアユニットＢと、光学レンズを含んで成るレンズユニットＣと、光電変換部としての光電変換ユニットＤと、制御装置Ｅとを備えてフィルムスキャナが構成されている。
【００１６】
このフィルムスキャナは光源ユニットＡからの光線をフィルムキャリアユニットＢに支持された現像済みの写真フィルムＦに照射し、この写真フィルムＦを透過した光線をレンズユニットＣから光電変換ユニットＤに導き、この光電変換ユニットＤに内蔵したＣＣＤ（  Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）型のラインセンサにおいて写真フィルムＦの画像をＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の三原色に色分解されたデジタル信号の画像データとして取得すると同時に、赤外光（ＩＲ）によって写真フィルムＦのゴミや傷に起因する欠陥部分をデジタル信号化して欠陥データとして取得し、更に、このように取得した画像データと欠陥データとを前記制御装置Ｅに備えた記憶手段に保存し、この後、この制御装置Ｅにおいて写真フィルムＦの画像データをコマ単位で出力し、かつ、必要な場合には、欠陥データに基づいて画像データの補正を行う性能を具備するものである。
【００１７】
前記光源ユニットＡは、後述するように可視光で成る３原色及び赤外光を作り出すよう、複数の発光ダイオード９を主走査方向に配置して成る発光ダイオードアレイＬＥＤ（後述する３種の発光ダイオードアレイの総称・図１１を参照）を具備し、この発光ダイオードアレイＬＥＤからの光線を送り出すよう機能する。前記フィルムキャリアユニットＢは写真フィルムＦを副走査方向に往復搬送自在に支持するものであり、１３５サイズ、２４０サイズ、１２０・２２０サイズのフィルム等の複数種の写真フィルムＦに対応したフィルキャリアユニットＢを使用できるよう交換自在に構成されている。前記レンズユニットＣは、フィルムキャリアユニットＢに支持された写真フィルムＦの画像を前記光電変換ユニットＤに内蔵した前記ＣＣＤ型のラインセンサの光電変換面に結像させるよう機能し、取得する画素数に対応して拡大率を変更できるようズーム型の光学レンズを備えている。前記光電変換ユニットは、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の三原色に対応した３ライン型のＣＣＤラインセンサと赤外光（ＩＲ）を感知する１ライン型のＣＣＤラインセンサとを内蔵している。
【００１８】
図面には示さないが、前記制御装置Ｅは、マイクロプロセッサーと、大容量のハードディスクＨＤや半導体メモリ等で成る記憶手段と、信号のアクセスを実現するインタフェースとを備えると共に、前記光電変換ユニットＡ、フィルムキャリアユニットＢ、レンズユニットＣ、光電変換ユニットＤの全ての制御を実現するプログラムを備えている。このプログラムは、光源ユニットＡにおける光量と温度との管理を行う処理（後述する）と、写真フィルムＦのスキャニング時にフィルムキャリアユニットＢによる写真フィルムＦの搬送を制御する処理と、写真フィルムＦの種類やスキャニングの形態によりレンズユニットＣのズームレンズの焦点距離を設定する処理と、光電変換ユニットＤから画像データを前述のように記憶手段に保存する処理と、このように保存された画像データに対して必要な場合に欠陥データに基づき補正を行う処理とを実現する。
【００１９】
〔光源ユニット〕
図２〜図６に示すように、前記光源ユニットＡは樹脂成形品で成る上部ケース１０と、アルミニウム合金で成る下部ケース２０とを備えている。上部ケース１０には、平坦な上部テーブル部１１と、この上部テーブル部１１の下面側に突出するボックス部１２とを一体形成した構造であり、更に、上部テーブル部１１の下面に対して樹脂製のカバー１３を備えている。前記下部ケース２０は底壁部２１と側壁部２２とを一体形成し、これら底壁部２１と側壁部２２との外面に放熱体として複数のフィン２３を一体的に形成している。又、この光源ユニットＡはフィン２３に対して冷却風を供給する一対のファン２４を備えている。
【００２０】
前記上部ケース１０の上部テーブル部１１には上方に向けて光線を照射するよう主走査方向に沿う姿勢で設定幅の開口１１Ａを形成し、この開口１１Ａの内部にシリンドリカル型の集光レンズ３０を備え、この集光レンズ３０の下方位置に出退するＮＤフィルター３１を配置している。このＮＤフィルター３１は集光レンズ３０の下方に配置される状態と、前記カバー１３の内部に収納される状態とにスライド移動自在に支持され、前記カバー１３に備えた電磁ソレノイド型の電動アクチュエータ１４からの駆動力で作動するクランク機構１５と連係している。尚、このＮＤフィルター３１は光電変換ユニットＤのＣＣＤの調整時に主集光レンズ３０の下方位置に配置することにより光源ユニットＡからの光線の光量を減じ前記光電変換ユニットＤを適正な光量で調整する。
【００２１】
更に、前記ボックス部１２の内部には、図４に示すように前記集光レンズ３０の光軸Ｌの延長上の下方位置にダイクロイック型の第１ミラーＭ１と、シリンドリカル型の第１レンズＬｅ１を備え、第１ミラーＭ１の側部位置にダイクロイック型の第２ミラーＭ２を備え、この第２ミラーＭ２反射側に光線を導くシリンドリカル型の第２レンズＬｅ２を備え、この第２ミラーＭ２の透過側に光線を導くシリンドリカル型の第３レンズＬｅ３を備えている。
【００２２】
前記下部ケース２０の底壁部２１に対して、チップ状の複数の緑色の発光ダイオード９を主走査方向に直線状に配置して成る発光ダイオードアレイＧ−ＬＥＤと、チップ状の複数の青色の発光ダイオード９を主走査方向に直線状に配置して成る発光ダイオードアレイＢ−ＬＥＤとを形成した第１基板Ｐ１を備え、又、下部ケース２０の側壁部２２に対して第１赤色、第２赤色、赤外光の発光ダイオード９を、この順序で主走査方向に直線状に配置して成る発光ダイオードアレイＲ１・Ｒ２・ＩＲ−ＬＥＤを形成した第２基板Ｐ２を備えている。そして、下部ケース２０に対して上部ケース１０を重ね合わせる形態で組み合わせることにより、図４に示す如く、前記第１レンズＬｅ１の焦点位置に前記緑色の発光ダイオードアレイＧ−ＬＥＤが配置され、前記第２レンズＬｅ２の焦点位置に青色の発光ダイオードアレイＢ−ＬＥＤが配置され、前記第３レンズＬｅ３の焦点位置に前記第１赤色、第２赤色、赤外光の発光ダイオードアレイＲ１・Ｒ２・ＩＲ−ＬＥＤが配置される。
【００２３】
尚、前記緑色の発光ダイオード９の波長は４００〜４８０ｎｍ、青色の発光ダイオード９の波長は５２０〜５６０ｎｍ、第１赤色の光の発光ダイオード９と第２赤色光の発光ダイオード９とを合わせた波長は６２０〜７５０ｎｍ、赤外光の発光ダイオード９の波長は８３０〜９５０ｎｍのものが使用されている。前記第１ミラーＭ１は緑色の発光ダイオード９からの波長（４００〜４８０ｎｍ）の光線を透過させ、これ以外の波長の光線を反射させる性能のものを使用し、前記第２ミラーＭ２は第１赤色と第２赤色光と赤外光と発光ダイオード９からの波長（６２０〜７５０ｎｍ及び８３０〜９５０ｎｍ）の光線を透過させ、青色の発光ダイオード９からの光線（５２０〜５６０ｎｍ）を反射させる性能のものを使用している。
【００２４】
この構成により、緑色の発光ダイオードアレイＧ−ＬＥＤからの光線は第１レンズＬｅ１で平行光線化された状態で第１ミラーＭ１を透過して集光レンズ３０に導かれ、青色の発光ダイオードアレイＢ−ＬＥＤからの光線は第２レンズＬｅ２で平行光線化された状態で第２ミラーＭ２で反射した後、第１ミラーＭ１で更に反射されることにより集光レンズ３０に導かれ、第１赤色、第２赤色、赤外光の発光ダイオードアレイＲ１・Ｒ２・ＩＲ−ＬＥＤからの光線は第３レンズＬｅ３で平行光線化された状態で第２ミラーＭ２を透過した後、第１ミラーＭ１で反射することで集光レンズ３０に導かれる。そして、これらの光線は集光レンズ３０によりフィルムキャリアユニットＢにおける写真フィルムＦのスキャニングライン上に集光する。
【００２５】
前述のように基板Ｐ（第１基板Ｐ１、第２基板Ｐ２の総称）に形成した発光ダイオードアレイＬＥＤ（前述した３種の発光ダイオードアレイの総称）に対応するレンズＬｅ（前述した３種のレンズの総称）の焦点位置を決めるために、前記上部ケース１０のボックス部１２には位置決め用のピン１７を突設し、レンズＬｅに接当する位置決め面１８を形成してある。又、ボックス部１２において前記底壁面２１、側壁面２２に対向する部位に基板Ｐと接当する基準面１９を形成してある。前記第１レンズＬｅ１、第２レンズＬｅ２、第３レンズＬｅ３の夫々の両端部には、前記位置決め面１８に接当する支持片３３を一体形成すると共に、前記ピン１７が係合するピン孔部３４と固定用のビス３５が貫通するビス孔部３６を形成している。前記集光レンズ３０を上部ケース１０に支持する構造は位置決め用のピン１７を用いない点を除き、レンズＬｅをボックス部１２に支持する構造と等しく、集光レンズ３０の両端部に形成した支持片３３に形成してビス孔部３６に対して挿通するビス３５を上部ケース１０に螺合させることになる。
【００２６】
前記第１基板Ｐ１には前記ピン１７が係合するピン孔部４０を形成してあり、この第１基板Ｐ１は底壁部２１に対してビス４１により固定され、第２基板Ｐ２は側壁部２２に対してビス４１により位置決め状態で固定される。尚、下部ケース２０の底壁部２１、側壁部２２に対して基板Ｐ１、Ｐ２を支持する際に、フィン２３に対して熱的に接続するため底壁部２１、側壁部２２と対応する基板Ｐ１、Ｐ２の面との間にシリコングリスを塗布している。
【００２７】
この構成により、ボックス部１２に対して第１、第２、第３レンズＬｅ１、Ｌｅ２、Ｌｅ３を支持する際には、レンズ端部の支持片３３のピン孔部３４にピン１７を挿通した状態でビス孔部３６に挿通したビス３５の締め付けにより夫々のレンズＬｅ１、Ｌｅ２、Ｌｅ３をボックス部１２に対して精度高く支持する。この後に、上部ケース１０と下部ケース２０とを重ね合わせる形態で連結することにより、ボックス部１２の底面側に形成したピン１７が対応する底壁部２１に支持された第１基板Ｐ１のピン孔部４０に係入して第１基板Ｐ１との相対位置が決まると同時に、上部ケース１０に対する下部ケース２０の相対位置が決まり、その結果、第３レンズＬｅ３と第２基板Ｐ２との相対的な位置も決まる。
【００２８】
〔基板〕
次に、緑色の発光ダイオードアレイＧ−ＬＥＤを備えた部位を例に挙げて基板Ｐの詳細を説明する。
【００２９】
図７〜図１１に示すように基板Ｐに対して前述したチップ状の発光ダイオード９を主走査方向に沿って直線状に配置し、この発光ダイオード９の形成方向に沿って発熱体として複数のチップ抵抗器ＣＲを備える。このチップ抵抗器ＣＲは等しい抵抗値で、等しいサイズのものが使用され、このチップ抵抗器ＣＲに通電した際に発生する熱を基板Ｐに伝え、この基板Ｐからの熱を発光ダイオード９に伝えることで、複数の発光ダイオード９を最適な温度に維持できるものにしている。又、発熱体として、通電により発熱するシート状のヒータを用いることも可能である。
【００３０】
具体的に説明すると、前記基板Ｐは、熱伝導率が高いアルミニウム製の基材４５の表面に対してセラミック材料で成る絶縁層４６を形成し、この上面に対して銅箔膜や金箔膜で成るプリント配線Ｗを形成し、このプリント配線Ｗの上面に絶縁性の樹脂で成るレジスト膜４７を形成したものである（図１０を参照）。更に、この基板Ｐには矩形の枠体５１と一体形成して反射体５２を発光ダイオードアレイＬＥＤの形成方向（主走査方向）と並行する姿勢で、発光ダイオード９の近傍位置に固定している。尚、前記基材４５としてアルミニウム以外に、銅板や金属合金を使用することが可能である。又、前記反射体５２は、発光ダイオード９と対向する側に対して傾斜姿勢の反射面５２ａを形成し、この反射面５２ａで発光ダイオード９からの光線を基板Ｐと直交する方向に反射させるよう機能するものであり、前記枠体５１と反射体５２とは耐熱性に優れた液晶性ポリマーによって形成されている。
【００３１】
プリント配線Ｗは発光ダイオード９に電力を供給する発光配線部５３と、チップ抵抗器ＣＲに電力を供給する加熱配線部５４と、後述するように温度センサＳとして機能する発光ダイオード９からの電圧信号を取り出す計測配線部５５とを形成している。前記発光ダイオードアレイＧ−ＬＥＤは、７つのチップ状の発光ダイオード９を電気的に直列に接続したものを１発光単位として、複数単位備えたものであり、夫々の発光ダイオード９を支持する部位に対応してプリント配線と同じ素材で複数の支持部５６を形成してある。
【００３２】
前記発光配線部５３には、発光ダイオード９の１発光単位に電力を供給する電力端子５３ａと、発光ダイオード９の配列方向に沿って独立して形成された中継端子５３ｂと、温度センサＳとして機能する発光ダイオード９に対応する取り出し端子５３ｃとを形成している。又、取り出し端子５３ｃから負電圧側の発光配線部５３との間に形成された電力線５５ａには電圧変換用のチップ型の抵抗器Ｒｓの両端の電極とハンダ６０により接続する端子を形成している。更に、前記加熱配線部５４には、チップ抵抗器ＣＲの両端の電極ＣＲａとハンダ６０により接続する端子５４ａを形成している。
【００３３】
この基板Ｐでは、複数の発光ダイオード９に対して発光配線部５３からの電力を供給した際に、その発光ダイオード９で発生する熱により変化する電流値に基づいて発光ダイオード９の内部温度を推定できるよう構成されている。つまり、前記発光配線部５３から電力が供給される温度センサＳとしての発光ダイオード９を、他の発光ダイオード９と隣接する位置で、他の発光ダイオード９と同じピッチで基板上に配置し、この温度センサＳに流れた電流を前記抵抗器Ｒｓで電圧信号に変換することにより、この電圧信号を前記計測配線部５５から取り出せるよう構成している。前記抵抗器Ｒｓは６つの発光ダイオード９を直列に接続した抵抗値と等しい抵抗値のものが使用され、給電時には温度センサＳとして機能する発光ダイオード９に対して、他の発光ダイオード９と等しい電流が流れるようにしてある。
【００３４】
前記計測配線部５５の電圧信号から温度センサＳとしての発光ダイオード９の内部温度を求める原理を説明する。温度センサＳに電流が流れた場合には、この温度センサＳと直列に接続する前記抵抗器Ｒｓに対し温度センサＳと同じ電流値の電流が流れる。この前記抵抗器Ｒｓに対して電流が流れた場合には、オームの法則に従って抵抗器Ｒｓの両端部には電流値に正比例する電位差が発生するものであり、この原理から温度センサＳが発熱により抵抗値が変動した場合には、温度センサＳに流れる電流値が変動し、この変動量が計測配線部５５の電圧値の変動として現れるものとなる。このような理由から計測配線部５５の電圧信号を後述する変換回路ＴＣでデジタル信号化した後、制御装置Ｅに入力することで、この制御装置Ｅにセットされた温度推定手段Ｊが温度センサＳの内部温度を求め得るものになっている。
【００３５】
この構成により以下の工程に従って基板Ｐが製造される。つまり、前述のようにプリント配線Ｗ、レジスト膜４７が形成された基板Ｐを、前記ピン孔部４０を介して位置決め状態で実装用のテーブル等に支持した後に、枠体５１と共に反射体５２を基板Ｐに接着固定し、チップ状の発光ダイオード９をダイボンディングにより基板Ｐの支持部５６に対して設定された間隔で直線状に支持固定する。このように支持固定する際に、温度センサＳとして機能する発光ダイオード９も他の発光ダイオード９と等しいピッチで形成する。図７には、複数の発光ダイオード９の端部に温度センサＳとして機能する発光ダイオード９を配置しているが、複数の発光ダイオード９の中間の位置に配置することも可能である。
【００３６】
次に、チップ状の発光ダイオード９のパッド部と前記電力端子５３ａとの間、及び、発光ダイオード９のパッド部と中継端子５３ｂとの間にボンディング配線６１を形成し、これと同様に、温度センサＳとして機能する発光ダイオード９のパッド部と前記電力端子５３ａとの間、及び、発光ダイオード９のパッド部と取り出し端子５３ｃとの間にボンディング配線６１を形成する。そして、加熱配線部５４に形成された一対の端子５４ａの間にチップ抵抗器ＣＲを配置し、夫々の端子５４ａとチップ抵抗器ＣＲの電極ＣＲａとをハンダ６０で固定し、電力線５５ａの端子に対して前記抵抗器Ｒｓの電極をハンダ６０で固定する。
【００３７】
前述のように基板Ｐに対して枠体５１を固定する工程と、基板Ｐに対してチップ状の発光ダイオード９をダイボンディングにより固定する工程の順序は逆であっても良く、これらの工程、及び、チップ状の発光ダイオード９と電力端子５３ａの電力端子５３ａと中継端子５３ｂとの間にボンディング配線６１を形成する工程とがピン孔部４０を基準にして行われるので、高い精度を実現するものとなっている。尚、ボンディング配線６１を形成する際には、ＣＣＤ等を用いた画像処理により電力端子５３ａと中継端子５３ｂの位置を特定する処理を行われるものであるが、ピン孔部４０を利用することでダイボンディング及びワイヤボンディングの性能が更に向上し、位置を特定する時間を短縮できるものとなる。
【００３８】
このフィルムスキャナでは、図１１に示すように、複数の発光ダイオード９に対して電力を供給する発光制御手段としての発光制御回路ＬＣと、チップ抵抗器ＣＲに対して電力を供給する発熱制御手段としての発熱制御回路ＨＣと、ファン２４のモータ２４Ｍに対して電力を供給するファン制御回路ＦＣと、前記抵抗器Ｒｓからの電圧信号をデジタル信号化する変換回路ＴＣとを備えている。そして、これら発光制御回路ＬＣ、発熱制御回路ＨＣ、ファン制御回路ＦＣは前記制御装置Ｅからの制御信号によって制御され、変換回路ＴＣは制御装置Ｅに対してデジタル信号化された電圧信号をフィードバックする。尚、同図においては３種の発光ダイオードアレイＧ−ＬＥＤ、Ｂ−ＬＥＤ、Ｒ１・Ｒ２・ＩＲ−ＬＥＤが、前述したように７つの発光ダイオード９を直列に接続した発光単位を複数備えたものであるので、夫々の発光単位を１つのブロックとして描いている。
【００３９】
前記発光制御回路ＬＣと前記発熱制御回路ＨＣとは、ＰＷＭ式の電力制御回路を備えており、デューティ比の設定により必要とする電力を供給する状態と、電力を遮断する状態とに切り換え自在に構成され、前記ファン制御回路ＦＣはファン２４のモータ２４Ｍに対して電力を供給する状態と遮断する状態とに切り換えるよう電力トランジスタやリレーを備えて構成され、前記変換回路ＴＣは抵抗器Ｒｓからの電圧信号をデジタル信号に変換して出力するよう、入力側が高インピーダンスとなる増幅器とＡ／Ｄ変換器とを備えて構成されている。又、前記制御装置Ｅには変換回路ＴＣから制御装置Ｅに入力される電圧信号（デジタル信号）から発光ダイオード９の内部温度を推定する温度推定手段Ｊがセットされており、この温度推定手段Ｊは予め設定されてテーブルデータを参照する処理や、予め設定された演算処理により、発光ダイオード９の内部温度を推定する。
【００４０】
〔制御装置での制御〕
前記制御装置Ｅは、上記した制御対象のほかに前記ＮＤフィルタ３１を制御する前記電動アクチュエータ１４や、前記フィルムキャリアユニットＢやレンズユニットＣの制御を実現するようマイクロプロセッサーと、制御信号のアクセスを実現するインタフェースを備え、更に、前記フィルムキャリアユニットＢにセットされた写真フィルムＦの画像データの取得を実現するプログラムがセットされている。特に、本発明の制御装置Ｅでは、該フィルムスキャナの電源を投入した直後に実行される起動ルーチンＧと、写真フィルムＦのスキャニング時に実行される光源制御ルーチンＨとがプログラムの形でセットされている。
【００４１】
つまり、起動ルーチンＧは図１２のフローチャートに示すように、電源投入の直後において基板Ｐに備えた全てのチップ抵抗器ＣＲに対して最大（Ｍａｘ）の電力を供給すると同時に、基板Ｐに備えた全ての発光ダイオード９に対して最大（Ｍａｘ）の電力を供給する。この電力供給の後に前記温度センサＳからの信号に基づいて温度推定手段Ｊで推定される発光ダイオード９の内部温度が予め設定された目標温度領域内に達したことが判別されると、全ての発光ダイオード９への電力を遮断して（チップ抵抗器ＣＲへの電力供給は継続する）待機状態に移行する（＃１０１〜＃１０４ステップ）。このフイルムスキャナでは、スキャニング時において発光ダイオード９の温度を４５℃に維持するよう目標温度を設定すると共に、この目標温度（４５℃）を基準にして０．５℃だけ高温側と０．５℃だけ低温側とに閾値（４５．５℃・４４．５℃）を設定し、センサＳで計測される基板Ｐの温度が低温側の閾値（４４．５℃）を越えた時点で発光ダイオード９への電力供給を停止するよう制御形態を設定している。
【００４２】
このように起動ルーチンＧの制御形態を設定することにより、該フィルムスキャナを起動した場合には、発光ダイオード９の熱とチップ抵抗器ＣＲとに供給される大電力によって基板Ｐを短時間のうちに適正な温度まで上昇させ、発光ダイオード９を発光を安定させ、写真フィルムＦのスキャニングを可能にしているのである。
【００４３】
又、光源制御ルーチンＨは図１３のフローチャートに示すように、処理モードに対応して電力制御を行う処理を実行する（＃２０１ステップ）。このフィルムスキャナでは、ネガフィルムの画像データを取得するネガスキャンモードと、ポジフィルムの画像データを取得するポジスキャンモードと、スキャニングを行わない待機モードとの３種の処理モードが予め設定されている。ネガスキャンモードではチップ抵抗器ＣＲに対してＬｏｗ（低い）電力（ネガ発熱電力）を供給する、又は、電力を供給しない状態において発光ダイオード９に対してネガ光量を得るための電力（ネガ光量電力）を供給する。ポジスキャンモードでは、チップ抵抗器ＣＲに対してＭｉｄ（中程度）電力（ポジ発熱電力）を供給する状態において発光ダイオード９に対してポジ光量を得るための電力（ポジ光量電力）を供給する。待機モードではチップ抵抗器ＣＲに対してＭａｘ（最大）電力（待機用発熱電力）を供給する状態で発光ダイオード９に対する電力供給を遮断する。この＃２０１ステップでスキャニング制御手段が構成されている。
【００４４】
前記ネガ光量は、前記ポジ光量と比較して光量を多く設定してある。従って、ネガ光量時にはポジ光量時と比較して発光ダイオード９に供給される電力が多い。又、このネガ光量は、光電変換ユニットＤに備えられるＣＣＤの感度に対応して、その光量が最大、又は、最大に近い値に設定されるものであり、この光量に対応した電力が前記発光制御回路ＬＣから供給され、このように供給される電力と反比例する形態で前記発熱制御回路ＨＣからチップ抵抗器ＣＲに対して電力を供給する、又は、電力を供給しない制御が行われる。前記ポジ光量はネガ光量より少ないため、その光量に対応した電力が前記発光制御回路ＨＣから発光ダイオード９に供給すると同時に前記発熱制御回路ＨＣからチップ抵抗器ＣＲに対して電力を供給する。
【００４５】
このように制御形態を設定することにより、発光ダイオード９に供給される電力による発熱と、チップ抵抗器ＣＲに供給される電力による発熱とを総合した発熱量を夫々の処理モードにおいて略等しくなるように設定し、何れの処理モードに切り換わった際にも基板Ｐの温度を変動させないものにして、ファン２４を駆動する頻度を低減しているのである。
【００４６】
前述した＃２０１ステップの処理の後には、前記温度センサＳからの信号に基づいて温度推定手段Ｊで推定される発光ダイオード９の内部温度が、高温側の閾値（４５．５℃）を越えた時点でファン２４の駆動を開始し（既にファン２４が駆動状態にある場合には駆動を継続し）（＃２０２〜＃２０４ステップ）、この駆動の後、温度推定手段Ｊで推定される発光ダイオード９の内部温度が低温側の閾値（４４．５℃）を下回った時点でファン２４の駆動を停止する（既にファン２４が停止状態にある場合には停止状態を継続する）よう制御形態を設定している（＃２０５、＃２０６ステップ）。尚、前記待機モードでは発光ダイオード９に対して電力が供給されず、発光ダイオード９の内部温度の計測が不能になるが、この待機モードでは発光ダイオード９の温度を厳密に制御する必要がないため温度制御は実行されない。
【００４７】
前記＃２０４ステップによって、基板Ｐの冷却を行う制御によって調温手段が構成されており、この調温手段による制御形態としては、チップ抵抗器ＣＲに供給する電力を低減するものであっても良い。
【００４８】
この光源制御ルーチンＨでは、複数の処理モードの何れのモードで処理を行った場合でも、基板上で発生する熱量が略一定に維持されるため、処理モードが切り換わった場合にも基板Ｐの温度が急激に上昇する等の不都合を招くことがなく、ファン２４の駆動頻度も低減できるものにしている。
【００４９】
このように本発明では、基板Ｐに高い熱伝導率の基材４５を用い、この基板Ｐに対して主走査方向に複数の発光ダイオード９を備え、この発光ダイオード９の配置方向に沿って比較的安価な複数のチップ抵抗器ＣＲをハンダ６０によって支持して熱源として使用することにより、発光ダイオード９からの熱とチップ抵抗器ＣＲとからの熱によって基板Ｐを平均的に加熱して温度ムラを発生させる不都合を招来しないものにしている。そして、温度センサＳとして機能する発光ダイオード９を備えることにより、発光ダイオード９の内部温度を精度高く計測できるものにし、適正な温度管理を実現している。これにより、発光ダイオードアレイＬＥＤ全体を目標とする温度に維持して必要とする波長の光線を得るものにしている。
【００５０】
特に、起動ルーチンＧに記載したように、このフィルムスキャナを稼働させた場合には、短時間のうちに発光ダイオードアレイＬＥＤを最適な温度まで上昇させて迅速にスキャニングを開始できるものにしており、最適な温度まで上昇した後には、写真フィルムＦの種類に対応して光量が変更された場合や、スキャニングを行わない待機する場合にはチップ抵抗器ＣＲの発熱量を変更することによって、基板Ｐの温度を変化させることのないものにしている。そして、基板Ｐの温度が変動した場合には高温側の閾値と低温側の閾値を基準にしてファン２４の制御によってのみ温度管理を行うので、例えば、ＰＷＭ制御のデューティ比の変更によってチップ抵抗器ＣＲに供給する電力を無段階に変更するもののように複雑な制御を行う必要がなく単純で簡単な制御によって発光ダイオードアレイＬＥＤ全体を適正な温度に維持できるものにしている。
【００５１】
〔別実施の形態〕
本発明は上記実施の形態以外に、例えば、以下のように構成しても良い。
【００５２】
温度センサＳとして、実施の形態と同様に、７つの発光ダイオード９を直列に備え、これらの７つの発光ダイオード８に供給された電流値に基づいて発光ダイオード９の温度を推定するよう構成するものであっても良い。
【００５３】
前記実施の形態では１つの発光ダイオード９を温度センサＳとして用いていたが、赤色、緑色、青色夫々の発光ダイオード９を備えた部位に対して温度センサＳとして機能する発光ダイオード９を備え、夫々の温度センサＳに流れる電流から赤色、緑色、青色夫々の発光ダイオード９の温度を推定するよう構成しても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】フィルムスキャナの全体斜視図
【図２】光源ユニットの分解斜視図
【図３】上部ケースに対するレンズの支持構造を示す斜視図
【図４】光源ユニットの縦断正面図
【図５】集光レンズと第１レンズとの位置関係を示す光源ユニットの断面図
【図６】電動アクチュエータとＮＤフィルタとの連係を示す一部切り欠き側面図
【図７】基板の一部を示す平面図
【図８】基板の実装部品の配置を示す斜視図
【図９】基板と実装部品とを示す分解斜視図
【図１０】発光ダイオードの支持部を示す基板の断面図
【図１１】光源ユニットの制御系を示すブロック回路図
【図１２】起動ルーチンのフローチャート
【図１３】光源制御ルーチンのフローチャート
【符号の説明】
９              発光ダイオード
５４ａ          端子
Ａ              光源ユニット
Ｂ              フィルムキャリア
Ｆ              写真フィルム
Ｊ              温度推定手段
Ｐ              基板
Ｓ              温度センサ
ＣＲ            発熱体・チップ抵抗器
ＬＣ            発光制御手段
ＨＣ            発熱制御手段
【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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