(57)【要約】【課題】少ない部品点数で発光ダイオードの温度を精度高く維持し得る光源ユニットを合理的に構成する。【解決手段】熱伝導率が高い基板Ｐに対して複数のチップ状の発光ダイオード９を主走査方向に沿ってライン状に支持し、この発光ダイオード９と基板Ｐの電力端子５３ａと中継端子５３ｂとに亘ってボンディングワイヤ６１で配線を形成し、又、近接する位置で主走査方向に沿う方向に、複数のチップ抵抗器ＣＲを加熱配線部５４の端子５４ａにハンダ６０で固定し、このチップ抵抗器ＣＲに対して電力を供給することで、チップ抵抗器ＣＲからの熱を基板Ｐに伝え、この基板Ｐから伝えられる熱で発光ダイオード９の温度を維持する。【選択図】  図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象物に光線を照射する複数の発光ダイオードを備えている光源ユニットであって、
熱伝導率が高い基板に対して前記発光ダイオードと、チップ抵抗器とを支持すると共に、チップ抵抗器に対して電力を供給してチップ抵抗器で発生する熱により基板を加熱する発熱制御手段を備えている光源ユニット。
【請求項２】
前記基板に対して前記複数の発光ダイオードを主走査方向に沿って列状に配置すると共に、複数の前記チップ抵抗器を前記複数の発光ダイオードの配置方向に沿う列状に配置してある請求項１記載の光源ユニット。
【請求項３】
前記基板が金属製の基材に形成した絶縁層の上面にプリント配線を形成して構成され、このプリント配線の端子と前記発光ダイオードとの間にボンディング配線を形成し、かつ、プリント配線の端子に対して前記チップ抵抗器をハンダ固定してある請求項１又は２記載の光源ユニット。
【請求項４】
前記主走査方向に配置された複数の発光ダイオードが、赤色、緑色、青色の少なくとも３種の光線を照射するよう構成されている請求項１〜３のいずれか１項に記載の光源ユニット。
【請求項５】
前記発光ダイオードに電力を供給する発光制御手段を備え、該光源ユニットの起動時には、前記発光制御手段と前記発熱制御手段とから予め設定した最大電力を供給する昇温制御手段を備えている請求項１〜４のいずれか１項に記載の光源ユニット。
【請求項６】
前記基板の温度を計測する温度計測手段を備え、基板と熱的に接続する放熱体と、この放熱体に冷却風を供給するファンとを備えると共に、前記温度計測手段で計測される基板の温度が予め設定された目標温度領域を超えた際に前記ファンを駆動し、前記基板の温度が前記目標温度を下回る際には前記ファンの駆動を停止するファン制御手段を備えている請求項１〜５のいずれか１項に記載の光源ユニット。
【請求項７】
前記温度計測手段が、前記基板上において前記発光ダイオードに近接する位置に支持したサーミスタで構成されている請求項６記載の光源ユニット。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、対象物に光線を照射する複数の発光ダイオードを備えている光源ユニットに関し、詳しくは、フィルムスキャナのように画像データを取得する装置に備えられる光源ユニットにおいて光源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】
又、光源の温度を制御する点について記載のないものであるが、光源に発光ダイオードを備え、写真フィルムの画像データを取得するよう構成されたフィルムスキャナの例を挙げると、Ｒ（赤色）・Ｇ（緑色）・Ｂ（青色）及びＩＲ（赤外）の光線を発する発光ダイオードチップを各色毎にアルミ基板上に集合させ、ハーフミラーやダイクロイックミラーを介して写真フィルムに導き、写真フィルムを透過した光線をズームレンズを介してエリアセンサ型のＣＣＤセンサに導くものが存在する（例えば、特許文献２）。
【０００４】
【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）
【特許文献２】
特開２００１−４５２２５号公報    （段落番号〔００３８〕〜〔００５１〕、図３）
【０００５】
【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、特許文献１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。
【０００６】
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、この特許文献１では、発光ダイオードの近傍に発熱体を配置することにより、稼動時には、発熱体の熱を対応する発光ダイオードに対して作用させて、その発光ダイオードの温度を目標温度に維持するので、複数の発光ダイオードの延在方向（主走査方向）に対して配置した複数の発熱体を独立して駆動しようとした場合には、個々の発熱体を制御するＰＷＭ制御回路を備えなくてはならず回路が複雑化して装置全体が大型化するばかりではなく、多数の部品を必要とするのでコスト上昇を招くものとなる。特に、発熱体の熱を発光ダイオードに作用させる形態を考えると、従来の技術には記載されていない点であるが、発熱体からの熱の輻射や、空気を介在させた熱の伝導や、発光ダイオードを支持する基板に対して発熱体からの熱の伝導を想像することができるものの、発熱体の発熱量を調節した場合に、その熱が、発光ダイオードに有効に作用するまでの時間が長くなることが想像できる。
【０００７】
カラー画像データを取得するための光源ユニットを考えた場合、ハロゲンランプやキセノンランプを使用するものでは、色温度の偏りや、発熱を招くものであり、これらの不都合を解消する点から特許文献２に記載されるように光源ユニットに赤色、緑色、青色の光線を照射するよう少なくとも３種の発光ダイオードを用いることの有効性が認識されている。特にフィルムスキャナのように、可視光線の領域の広範な領域における個々の波長の光線を忠実に取得する必要があるものでは、可視光線の全ての領域の波長の光線の光量に偏りがなく、色温度が適正なものが求められるスキャナに適するものである。しかしながら、特許文献２に記載されたように発光ダイオードを有する光源ユニットに対して、特許文献１のように温度管理用の発熱体を備え、夫々の発熱体を制御するＰＷＭ回路を備えることを想定すると、複数のＰＷＭ制御回路を備えることが必要となり、装置の大型化の面、コストの面からも現実的でないことが想像できる。
【０００８】
本発明の目的は、少ない部品点数で発光ダイオードの温度を精度高く維持し得る光源ユニットを合理的に構成する点にある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に係る光源ユニットの特徴、作用・効果は次の通りである。〔特徴〕
対象物に光線を照射する複数の発光ダイオードを備えている光源ユニットにおいて、熱伝導率が高い基板に対して前記発光ダイオードと、チップ抵抗器とを支持すると共に、チップ抵抗器に対して電力を供給してチップ抵抗器で発生する熱により基板を加熱する発熱制御手段を備えている点にある。
【００１０】
〔作用・効果〕
上記特徴によると、チップ抵抗器に通電することにより、このチップ抵抗器で発生した熱を基板に伝え、この基板からの熱を発光ダイオードに作用させることが可能となる。つまり、基板の熱伝導率が高いので、チップ抵抗器からの熱を基板に作用させることにより、基板全体をムラのない温度に維持できるものとなり、その基板に支持された複数の発光ダイオードの全てを近似する温度に維持できる。その結果、少ない部品点数であっても複数の発光ダイオードの全てを精度高く決まった温度に維持して主走査方向での光量と、光線の波長を均一化できるのである。特に、チップ抵抗器は、シート状の発熱体と比較した場合に低廉であり、しかも、小型であることから基板の任意の部位に備えることも可能となり、コスト上昇を招くことなく温度管理を行える。
【００１１】
本発明の請求項２に係る光源ユニットの特徴、作用・効果は次の通りである。〔特徴〕
請求項１記載の光源ユニットにおいて、前記基板に対して前記複数の発光ダイオードを主走査方向に沿って列状に配置すると共に、複数の前記チップ抵抗器を前記複数の発光ダイオードの配置方向に沿う列状に配置してある点にある。
【００１２】
〔作用・効果〕
上記特徴によると、発光ダイオードの配置方向に沿って列状に配置した複数のチップ抵抗器からの熱を基板に伝えるので、発光ダイオードの配置方向に一方の端部から偏った放熱がある場合でも、複数のチップ抵抗器からの熱の作用させて基板の温度の偏りを解消できる。その結果、複数の発光ダイオードの主走査方向で温度を平均化するものとなった。
【００１３】
本発明の請求項３に係る光源ユニットの特徴、作用・効果は次の通りである。〔特徴〕
請求項１又は２記載の光源ユニットにおいて、前記基板が金属製の基材に形成した絶縁層の上面にプリント配線を形成して構成され、このプリント配線の端子と前記発光ダイオードとの間にボンディング配線を形成し、かつ、プリント配線の端子に対して前記チップ抵抗器をハンダ固定してある点にある。
【００１４】
〔作用・効果〕
上記特徴によると、発光ダイオードにボンディング配線を形成するので、発光ダイオードとして小型のチップ状のものを多数備えることが可能となり、しかも、チップ抵抗器をプリント配線の端子に対してハンダ固定するので、このチップ抵抗器と基板とを広い面を介して熱的に接続し、チップ抵抗器からの熱を良好に基板に伝えるものとなる。その結果、多数の発光ダイオードを支持して大光量を得るばかりでなく、チップ抵抗器からの熱を効率良く発光ダイオードに伝え得るものとなった。
【００１５】
本発明の請求項４に係る光源ユニットの特徴、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項に記載の光源ユニットにおいて、前記主走査方向に配置された複数の発光ダイオードが、赤色、緑色、青色の少なくとも３種の光線を照射するよう構成されている点にある。
【００１６】
〔作用・効果〕
上記特徴によると、少なくとも３種の発光ダイオードを備えることでカラー画像データの取得を可能にすると共に、３種の発光ダイオードを異なる基板に支持する構成であっても、夫々の基板の複数の発光ダイオードを均一の温度に維持できる。その結果、カラー画像データの取得に対応できるものとなった。
【００１７】
本発明の請求項５に係る光源ユニットの特徴、作用・効果は次の通りである。
〔特徴〕
請求項１〜４のいずれか１項に記載の光源ユニットにおいて、前記発光ダイオードに電力を供給する発光制御手段を備え、該光源ユニットの起動時には、前記発光制御手段と前記発熱制御手段とから予め設定した最大電力を供給する昇温制御手段を備えている点にある。
【００１８】
〔作用・効果〕
上記特徴によると、この光源ユニットの起動時には、発光ダイオードとチップ抵抗器とに対して最大電力を供給するので、短時間で基板の温度上昇を図るものとなる。その結果、光源ユニットからの光線の光量と光線の波長とを短時間のうちに安定させ得るものとなった。
【００１９】
本発明の請求項６に係る光源ユニットの特徴、作用・効果は次の通りである。
〔特徴〕
請求項１〜５のいずれか１項に記載の光源ユニットにおいて、前記基板の温度を計測する温度計測手段を備え、基板と熱的に接続する放熱体と、この放熱体に冷却風を供給するファンとを備えると共に、前記温度計測手段で計測される基板の温度が予め設定された目標温度領域を超えた際に前記ファンを駆動し、前記基板の温度が前記目標温度を下回る際には前記ファンの駆動を停止するファン制御手段を備えている点にある。
【００２０】
〔作用・効果〕
上記特徴によると、温度計測手段で計測される基板の温度が目標温度領域を越える場合にファンを駆動することにより放熱体を介して基板の放熱を行って、基板の温度を低下させ得るものとなり、又、温度計測手段で計測される基板の温度が目標温度領域を下回る場合には、ファンを停止することにより、基板の温度の上昇を図り得るものとなる。つまり、ファンの制御だけで温度調節を可能にするのでチップ抵抗器に供給する電力を制御するための回路を特別に備えずに済むのである。その結果、複雑な制御回路を備えないで済むばかりか、単純な制御によって発光ダイオードの温度を目標温度領域内に維持し得るものとなった。
【００２１】
本発明の請求項７に係る光源ユニットの特徴、作用・効果は次の通りである。
〔特徴〕
請求項６記載の光源ユニットにおいて、前記温度計測手段が、前記基板上において前記発光ダイオードに近接する位置に支持したサーミスタで構成されている点にある。
【００２２】
〔作用・効果〕
上記特徴によると、発光ダイオードに近接する位置の基板の温度をサーミスタで計測することにより、発光ダイオードの温度に近い温度に基づいて精度の高い温度制御を実現する。その結果、精度高く発光ダイオードの温度を維持できるものとなった。
【００２３】
【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、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、制御装置Ｅを備えてフィルムスキャナが構成されている。
【００２４】
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）の三原色に対応したデジタル信号化した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の傷やゴミ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。
【００２５】
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。
【００２６】
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の設定する処理と、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情報に対して必要な場合に欠陥データに基づき画像データを補正する処理とを実現する。
【００２７】
〔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。
【００２８】
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を配置してある。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。
【００２９】
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の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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
〔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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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、温度計測手段としてのチップ状のサーミスタＳに電圧を印加する計測配線部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。
【００４０】
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とを形成している。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。又、計測配線部５５には、サーミスタＳの両端の電極Ｓａにハンダ６０により接続する端子５５ａを形成している。
【００４１】
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。
【００４２】
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、加熱配線部５４の端子５４ａの間にチップ抵抗器ＣＲを配置し、前記端子５４ａとチップ抵抗器ＣＲの電極ＣＲａとをハンダ６０で固定し、更に、計測配線部５５の端子５５ａの間にサーミスタＳを配置し、前記端子５５ａとサーミスタＳの電極Ｓａとをハンダ６０で固定している。このサーミスタＳは発光ダイオード９の近傍位置に配置されている。特に、このサーミスタＳを発光ダイオード９から１ｍｍ以内の距離に配置することが望ましく、このように発光ダイオードに近接して配置することにより、発光ダイオード９の温度を反映した温度情報を取得できるものとなる。
【００４３】
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。
【００４４】
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、前記サーミスタＳからの電圧信号を温度信号に変換する変換回路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に対して温度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。
【００４５】
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設定された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はサーミスタＳ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の増幅器とＡ／Ｄ変換器とを備えて構成されている。
【００４６】
〔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（昇温制御手段の一例）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（ファン制御手段の一例）とがプログラムの形でセットされている。
【００４７】
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サーミスタＳで計測される基板Ｐの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、サーミスタ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。
【００４８】
このように起動ルーチン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。
【００４９】
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を供給し、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を供給し、待機モードではチップ抵抗器ＣＲに対してＭａｘ（最大）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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
前述した＃２０１ステップの処理の後には、前記サーミスタＳで計測される基板温度が、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）、この駆動の後、サーミスタＳで計測される基板の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（＃２０２〜＃２０６ステップ）。
【００５３】
つまり、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。
【００５４】
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、発光ダイオード９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。
【００５５】
又、このフィルムスキャナを稼働させる場合には、短時間のうちに発光ダイオード９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。特に、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。
【００５６】
〔別実施の形態〕
本発明の光源ユニットは上記実施の形態以外に、例えば、静電複写機やフラットベッドスキャナーの光源に適用することが考えられる。
【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
２３            放熱体
２４            ファン
４５            基材
４６            絶縁層
Ｐ              基板
Ｓ              温度計測手段・サーミスタ
ＣＲ            チップ抵抗器
ＨＣ            発熱制御手段
ＬＣ            発光制御手段
【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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