(57)【要約】【課題】高温状態のままで使用を続けることによって発生する発光素子自体の劣化や点灯不良の防止を図る。【解決手段】複数の白色ＬＥＤで構成され、該複数の白色ＬＥＤの点灯によって原稿を照明する光源１０３と、該光源１０３によって照明された原稿からの反射光を受け、主走査方向に走査しながら原稿画像を読み取って電気信号に変換する光電変換素子１０８とを備えた画像読取装置において、光源１０３の点灯時間を検出し、この検出された点灯時間に応じて、光源１０３の点灯を制御する。【選択図】図１
2007110624.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の発光素子で構成され、該複数の発光素子の点灯によって原稿を照明する原稿照明手段と、該原稿照明手段によって照明された原稿からの反射光を受け、主走査方向に走査しながら原稿画像を読み取って電気信号に変換する光電変換手段とを備えた画像読取装置において、
前記原稿照明手段の点灯時間を検出する点灯時間検出手段と、
前記点灯時間検出手段によって検出された点灯時間に応じて、前記原稿照明手段の点灯を制御する点灯制御手段と
を有することを特徴とする画像読取装置。
【請求項２】
前記点灯制御手段は、前記点灯時間検出手段によって検出された前記原稿照明手段の連続点灯時間が所定の値以上であるときに、前記原稿照明手段が発光する光量を調整することを特徴とする請求項１記載の画像読取装置。
【請求項３】
前記点灯制御手段は、前記点灯時間検出手段によって検出された前記原稿照明手段の連続点灯時間が所定の値以上であるときに、前記主走査方向の走査期間内における前記原稿照明手段の点灯時間を調整することを特徴とする請求項１記載の画像読取装置。
【請求項４】
前記原稿照明手段を構成する複数の発光素子の少なくとも１つを選択する選択手段をさらに有し、
前記点灯制御手段は、前記選択手段によって選択された発光素子に関して前記点灯時間検出手段によって検出された連続点灯時間が所定の値以上であるときに、前記主走査方向の走査期間内における前記選択された発光素子の点灯時間を調整することを特徴とする請求項１記載の画像読取装置。
【請求項５】
前記原稿照明手段を構成する複数の発光素子に供給される電源電圧を調整する電源電圧調整手段と、
前記原稿照明手段を構成する複数の発光素子に供給される電流量を調整する電流量調整手段とをさらに有し、
前記点灯制御手段は、前記点灯時間検出手段によって検出された前記原稿照明手段の連続点灯時間が所定の値以上であるときに、前記電源電圧調整手段および前記電流量調整手段を動作させることを特徴とする請求項１記載の画像読取装置。
【請求項６】
前記点灯制御手段は、前記点灯時間検出手段によって検出された前記原稿照明手段の連続点灯時間が所定の値に達していないときに、前記原稿照明手段に連続発光を行わせることを特徴とする請求項１記載の画像読取装置。
【請求項７】
前記発光素子は、青色発光ダイオードまたは紫外線発光ダイオードと蛍光体とからなる白色発光素子であることを特徴とする請求項１記載の画像読取装置。
【請求項８】
複数の発光素子で構成され、該複数の発光素子の点灯によって原稿を照明する原稿照明手段と、該原稿照明手段によって照明された原稿からの反射光を受け、主走査方向に走査しながら原稿画像を読み取って電気信号に変換する光電変換手段とを備えた画像読取装置に適用される点灯制御方法において、
前記原稿照明手段の点灯時間を検出する点灯時間検出ステップと、
前記点灯時間検出ステップにおいて検出された点灯時間に応じて、前記原稿照明手段の点灯を制御する点灯制御ステップと
を有することを特徴とする点灯制御方法。
【請求項９】
前記点灯制御ステップでは、前記点灯時間検出ステップにおいて検出された前記原稿照明手段の連続点灯時間が所定の値以上であるときに、前記原稿照明手段が発光する光量を調整することを特徴とする請求項８記載の点灯制御方法。
【請求項１０】
前記点灯制御ステップでは、前記点灯時間検出ステップにおいて検出された前記原稿照明手段の連続点灯時間が所定の値以上であるときに、前記主走査方向の走査期間内における前記原稿照明手段の点灯時間を調整することを特徴とする請求項８記載の点灯制御方法。
【請求項１１】
前記原稿照明手段を構成する複数の発光素子の少なくとも１つを選択する選択ステップをさらに有し、
前記点灯制御ステップでは、前記選択ステップにおいて選択された発光素子に関して前記点灯時間検出ステップにおいて検出された連続点灯時間が所定の値以上であるときに、前記主走査方向の走査期間内における前記選択された発光素子の点灯時間を調整することを特徴とする請求項８記載の点灯制御方法。
【請求項１２】
前記画像読取装置は、前記原稿照明手段を構成する複数の発光素子に供給される電源電圧を調整する電源電圧調整手段と、前記原稿照明手段を構成する複数の発光素子に供給される電流量を調整する電流量調整手段とをさらに備え、
前記点灯制御ステップでは、前記点灯時間検出ステップにおいて検出された前記原稿照明手段の連続点灯時間が所定の値以上であるときに、前記電源電圧調整手段および前記電流量調整手段を動作させることを特徴とする請求項８記載の点灯制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像読取装置及び点灯制御方法に関し、特に、複数の発光素子で構成され、該複数の発光素子の点灯によって原稿を照明する原稿照明手段と、該原稿照明手段によって照明された原稿からの反射光を受け、主走査方向に走査しながら原稿画像を読み取って電気信号に変換する光電変換手段とを備えた画像読取装置及び該画像読取装置に適用される点灯制御方法に関する。
【０００２】
上記画像読取装置は、例えば白色ＬＥＤアレイを原稿照明手段として用いたものであり、カラー原稿読取装置（スキャナ）、白黒原稿読取装置、画像形成装置（複写機）、ファクシミリ装置等に内蔵されるものである。
【背景技術】
【０００３】
従来、画像読取装置における原稿照明手段（光源）としては、ハロゲンランプ、蛍光灯、キセノン管といった円柱状の管光源（線光源）が用いられていた。ハロゲンランプは、大光量、瞬時点灯応答性の高さから画像読取装置において長きにわたって利用されていたが、消費電力の高さと発熱量の多さから近年の画像読取装置での使用は少なくなってきた。代わって、電力消費が低い蛍光灯、キセノン管などの放電管が、近年、画像読取装置で多く使用されるようになってきている。
【０００４】
しかし、蛍光灯には光量の立ち上がり特性や光量安定性に問題があり、また光量確保のために蛍光灯に用いられる水銀が、近年の有害物質削減機運の高まりから、使用されない傾向にある。キセノン管には、立ち上がり特性が優れているが、光量が若干少なく、光量上昇と共に発熱量が増大し、さらに１０００Ｖ〜２０００Ｖ程度の高圧給電が必要である等の問題点がある。
【０００５】
一方、更なる低消費電力化や有害物質削減の要請に応えるべく、近年発光量が飛躍的に増えつつある発光ダイオード（ＬＥＤ）等の発光素子を用いた原稿照明手段の採用が現実のものとなってきている。
【０００６】
ところで、画像読取装置において原稿照明手段は、画質に対する影響が大きい。特に光量および光量立ち上げ特性は、光電変換素子の電荷蓄積時間、信号対雑音比Ｓ／Ｎ、ファーストスキャン（１枚目の原稿読み取り開始時間）等に大きく影響を与え、画像読取装置の性能に大きな影響を与える。そのため、どのタイプの原稿照明手段でも、こうした点に対する配慮と省電力化とを両立することが望まれる。
【０００７】
しかし、上記のＬＥＤ発光素子を用いた原稿照明手段において、こうした要請に応えるべく発光素子の発光量を高めることを行うと、発光素子の発熱量が増える。これは、例えば、画像読取装置内に実装されている各種機能ユニットの電子部品の昇温や、これに伴う部品寿命の低下、ひいては画像読取装置の製品寿命の低下を引き起こす。また、原稿照明手段は、オペレータが原稿交換時に触れる原稿台ガラスに極めて近く配置されているので、原稿台ガラスが熱くなることによる火傷等の思わぬ災害に発展しかねない。
【０００８】
また、長寿命・高輝度といった特徴を持つＬＥＤ等の半導体素子に代表される発光素子自体においても、発熱によって輝度が変動する（通常、半導体素子の輝度は温度上昇で低下するが、輝度が上昇することもある）。また、発光素子を高温状態のままで使用し続けると、素子自体が劣化し、短時間で点灯不良（発熱による結晶の転移：ダークライン、発熱による結晶のズレ：ダークスポット）となる。
【０００９】
ところで従来、白色のＬＥＤ等の発光素子をアレイ状に並べた原稿照明手段を用いた原稿読取装置として、次のようなものが提案されている。
【００１０】
（従来例１）原稿近傍に配置されて原稿の主走査方向の領域を照明する照明モジュールが、アレイ状に並んだ複数の白色ＬＥＤ素子と、該複数の白色ＬＥＤ素子近傍にそれぞれ配置された複数の発熱素子とで構成される。また、ＬＥＤアレイ延在方向（主走査方向）に沿って複数の温度センサが配置される。そして、照明モジュール駆動部が、照明モジュール内の各白色ＬＥＤ素子を駆動してＬＥＤアレイ延在方向の配光分布を制御する。それと同時に、照明モジュール内の各発熱素子を駆動して発熱素子近傍の白色ＬＥＤ素子の接合部温度を制御し、各白色ＬＥＤ素子の温度をＬＥＤアレイ延在方向に亘って常時一定になるようにする。これによって、ＬＥＤアレイ延在方向の発熱分布の不均一に起因する画像の色味の不均一や、点灯制御後の時間軸方向での温度変化に起因する明るさの変動の不均一を解消できる（例えば、特許文献１参照）。
【００１１】
（従来例２）所定数の発光素子から成る発光ブロックが複数、直線状に配置され、該複数の発光ブロックの中から選択回路が、駆動すべき発光ブロックを時分割的に選択する。また、全発光素子分の光量補正データを記憶する補正データ記憶回路が設けられる。そして駆動回路が、発光ブロックの時分割駆動に同期して駆動させるべき発光ブロック内の発光素子に関する光量補正データを補正データ記憶回路から読出す。その上で、駆動回路は、読出した光量補正データと画像データとに基づいて、発光ブロック内の各発光素子を個別的に発光駆動させる。これによって、各発光素子間の発光量のばらつきが光量補正データによって補正され、印画品位を向上させることができる（例えば、特許文献２参照）。
【００１２】
（従来例３）コントロール信号に応じて電圧可変な定電圧回路、またはコントロール信号に応じて電流可変な定電流回路によって駆動される全体光量調整部が、複数のＬＥＤの全体の光量を一定に調整する。また露光量調整部が、パルス幅変調回路で構成され、画像信号に応じて各ドットの階調信号を生成し、階調信号に基づいて個々のＬＥＤの露光量を、パルス幅変調信号のパルス幅で調整する。これによって、各ＬＥＤ間の光量のばらつきを補正する（例えば、特許文献３参照）。
【００１３】
（従来例４）ＬＥＤアレイと結像系とを有し、ＬＥＤアレイに電流を供給して発光させ、結像系により画像を形成させる画像出力装置において、ＬＥＤアレイ及び結像系の温度を検出するための温度検出部を設ける。そして制御装置が、ＬＥＤアレイ及び結像系の温度に応じてＬＥＤアレイに供給すべき電流値を変化させ、温度変動による画像劣化を補正する（例えば、特許文献４参照）。
【００１４】
（従来例５）画像データに基づいて発光素子を駆動する駆動部が、発光素子の転送部に電流を供給するが、この電流量を補正データによって補正する。これによって、各発光素子間における光量ムラが解消される（例えば、特許文献５参照）。
【特許文献１】特開２００２−２８１２４０号公報
【特許文献２】特開平１０−６５５４号公報
【特許文献３】特開２００１−３１５３７９号公報
【特許文献４】特開平１１−２９１５４９号公報
【特許文献５】特開平１０−２９７０１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
しかしながら、上記従来例１では、白色ＬＥＤ素子自体の発熱に加え、発熱素子の発熱があり、これによって、照明モジュールが長期に亘って高温に晒される。つまり、高温状態のままで使用され続けることによる白色ＬＥＤ素子自体の劣化や点灯不良を防止することができない。
【００１６】
また、上記従来例２、３でも、発光素子による発熱量を抑制して素子自体の劣化防止を行なうことは考慮されていない。
【００１７】
また、上記従来例４では、ＬＥＤアレイ及び結像系の温度が検出され、この温度に応じてＬＥＤ発光量の補正制御が行われるが、検出した温度によって発光素子自体の劣化防止制御は行われていない。
【００１８】
また、上記従来例５では、高温状態のままで使用を続けることによる発光素子自体の劣化や点灯不良を防止することはできない。
【００１９】
以上の各従来例は主に、複数の発光源である各ＬＥＤ発光素子自体の光量バラツキと、環境温度分布に起因してＬＥＤアレイの各ＬＥＤ発光素子に生じる発光量の変動とに関する問題を解決することに向けられている。しかし、複数のＬＥＤ発光素子を原稿照明手段として用いる際には、こうした問題も大変重要視されることではあるが、多数枚の原稿を連続して読み取る場合に発生する各ＬＥＤ発光素子からの発熱量に起因する問題も大変大きい問題である。すなわち、連続した多数枚の原稿読取中において、複数のＬＥＤ発光素子の発光量を高く保ち、かつ原稿照射面全域に対して光量ムラなく照射するようにした場合、その発熱量は多大となり、ＬＥＤ発光素子自体の劣化や点灯不良を発生せしめる。
【００２０】
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであって、高温状態のままで使用を続けることによって発生する発光素子自体の劣化や点灯不良の防止を図った画像読取装置及び点灯制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
上記目的を達成するために、請求項１記載の発明によれば、複数の発光素子で構成され、該複数の発光素子の点灯によって原稿を照明する原稿照明手段と、該原稿照明手段によって照明された原稿からの反射光を受け、主走査方向に走査しながら原稿画像を読み取って電気信号に変換する光電変換手段とを備えた画像読取装置において、前記原稿照明手段の点灯時間を検出する点灯時間検出手段と、前記点灯時間検出手段によって検出された点灯時間に応じて、前記原稿照明手段の点灯を制御する点灯制御手段とを有することを特徴とする画像読取装置が提供される。
【００２２】
また、請求項８記載の発明によれば、複数の発光素子で構成され、該複数の発光素子の点灯によって原稿を照明する原稿照明手段と、該原稿照明手段によって照明された原稿からの反射光を受け、主走査方向に走査しながら原稿画像を読み取って電気信号に変換する光電変換手段とを備えた画像読取装置に適用される点灯制御方法において、前記原稿照明手段の点灯時間を検出する点灯時間検出ステップと、前記点灯時間検出ステップにおいて検出された点灯時間に応じて、前記原稿照明手段の点灯を制御する点灯制御ステップとを有することを特徴とする点灯制御方法が提供される。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、複数の発光素子で構成され、該複数の発光素子の点灯によって原稿を照明する原稿照明手段と、該原稿照明手段によって照明された原稿からの反射光を受け、主走査方向に走査しながら原稿画像を読み取って電気信号に変換する光電変換手段とを備えた画像読取装置において、前記原稿照明手段の点灯時間を検出し、この検出された点灯時間に応じて、前記原稿照明手段の点灯を制御する。
【００２４】
これによって、複数の発光素子で構成される原稿照明手段を高温状態のまま使用し続けることによって発生する発光素子自体の劣化や点灯不良を防止することができる。
【００２５】
すなわち、複数枚数の原稿の連続読取時における原稿照明手段の自己発熱（昇温）によって発生する発光素子自体の劣化や点灯不良を防止することができ、原稿照明手段の高寿命化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照して説明する。
【００２７】
図１は、本発明の一実施の形態に係る画像読取装置の構成を示すブロック図である。
【００２８】
先ず、画像読取装置のハード構成を説明する。
【００２９】
１０１は、画像読取装置のコントローラであり、ＣＰＵ１１２、各記憶部１１５〜１１７、信号処理部１１９等を含んでいる。ＣＰＵ１１２には内部ＲＡＭ１１４が含まれ、この内部ＲＡＭ１１４または外部ＲＡＭ１１６に、画像読取装置の動作中に生じた条件データ等が一時的に格納される。ＲＯＭ１１７には、画像読取装置のメインプログラムが格納される。ＲＯＭ１１７は、フラッシュメモリ等のプログラム書換え可能な半導体メモリで構成されるが、フラッシュメモリで構成されてもよい。ＥＥＰＲＯＭ１１５は、バックアップメモリであり、装置動作モードや工場調整結果のような、電源オフ時にも保持しておきたい設定内容等をバックアップするための記憶装置である。
【００３０】
信号処理部１１９は、ＡＳＩＣ（Application Specified Integrated Circuit）で構成され、点灯制御部１１１、パルス生成部１２１、画像処理部１２２、記憶部１２３を含む。パルス生成部１２１は、光電変換素子１０８へ供給する駆動クロックや、信号処理部１１９内部の処理クロック、原稿読取装置内部の同期信号ＨＳＹＮＣ等を生成する。なお、図１に示すパルス生成部１２１から点灯制御部１１１に向かう矢印が上述の同期信号ＨＳＹＮＣを示しており、同期信号ＨＳＹＮＣは、本実施の形態において主走査同期信号であり、かつ、後述する光源１０３のパルス点灯制御時の同期信号となる。
【００３１】
さらにパルス生成部１２１は、ＣＣＤ駆動パルスと、Ａ／Ｄ変換部１０９用の変換クロックとを生成し、画像読み取り部１０２に供給する。これにより、光電変換素子１０８からアナログ信号がＡ／Ｄ変換部１０９に出力され、ディジタル信号（ビデオ信号）に変換される。なお画像読取装置では、黒信号レベルと白信号レベルとを調整するが、黒信号レベルは、不図示のＤＣオフセット調整部によって処理される。具体的には、光源１０３の消灯時に光電変換素子１０８から出力される信号レベルのＤＣオフセットを初期設定値（例えば、Ａ／Ｄ変換部１０９の出力値が０８（ＨＥＸ）程度のレベル）に調整する。また、白レベル調整は、不図示の可変アンプにおけるゲイン調整を行うことによって調整する。具体的には、光源１０３の点灯時に、不図示のシェーディング板（白色基準板）を読み取った光電変換素子１０８から出力される信号レベルをターゲットレベル（例えば、分解能８ビットとした場合、Ｆ０（ＨＥＸ）程度のレベル）に調整する。なお、本実施の形態では光源１０３側に調光機能を有し、光源１０３への供給電流を、光源１０３を構成するＬＥＤ毎に調整し、光源１０３側で光量を調整するようにする。可変アンプでのゲイン調整よりも光源１０３側での光量アップの方がＳ／Ｎが良くなる。
【００３２】
画像処理部１２２は、光源１０３の配光ムラや光電変換素子１０８の感度ムラ等の補正を行うためのシェーディング補正をひとまとめに行う。画像処理部１２２においてシェーディング補正が実行されると、ビデオ信号に応じた補正係数が求められ、記憶部１２３に記憶される。この記憶部１２３に記憶された補正係数は、画像読み取り時に画像処理部１２２によって参照され、配光ムラや光電変換素子１０８を構成する光電変換画素の各々の感度ムラが改善される。なお、発振器１２０は、信号処理部１１９のメインクロックを供給する。同様に、発振器１１３は、ＣＰＵ１１２のメインクロックを供給する。
【００３３】
次に、画像読取装置の制御に沿って残りの構成を説明する。
【００３４】
オペレータが先ず、原稿搬送部１０４における原稿圧板（不図示）を開放し、原稿を原稿搬送部１０４上の所定位置にセットし、原稿圧板を閉じる。これによってＤＦ開閉ＳＷ１０７がＯＮ状態となり、原稿圧板が閉じた状態にあることを示す信号がＣＰＵ１１２に入力される。ＣＰＵ１１２は、このＤＦ開閉ＳＷ１０７からの信号入力に基づき原稿が原稿搬送部１０４にセットされたと判断し、原稿サイズ検出部１０６を駆動し、原稿サイズを検出する。
【００３５】
検出された原稿サイズは、ＣＰＵ１１２の内部ＲＡＭ１１４、またはアドレス・データバス１１８を介してＣＰＵ１１２に接続される外部ＲＡＭ１１６に格納される。同時に、不図示のミラー台ユニット（光源１０３、反射ミラー等を含んだ原稿走査ユニット）がシェーディング板（基準白色板）の読み取り位置に移動される。なお、このミラー台ユニットの移動は、原稿サイズ確定後、ＣＰＵ１１２が光学モータ／制御回路１０５へ制御信号（ＣＷ／ＣＣＷ切り替え信号、モータクロック、相電流制御信号）を送ることによって実行される。なお本実施の形態では、ミラー台ユニットに内蔵される光学モータが、２相ステッピングモータで構成され、上記の制御信号が、光学モータ／制御回路１０５内のドライバによって、＋Ａ相、−Ａ相、＋Ｂ相、−Ｂ相の励磁パターンに変換されて光学モータに供給される。
【００３６】
ミラー台ユニットがシェーディング板読み取り位置に移動すると（すなわち、移動に必要なモータクロックのカウント数が必要カウント数に達すると）、ＣＰＵ１１２は、信号処理部１１９の点灯制御部１１１に対して、ランプ制御部１１０に対する点灯処理モードの設定を促し、光源１０３が点灯される。
【００３７】
光源１０３が点灯されと、シェーディング板の画像が不図示の縮小光学系を介して、不図示の集光レンズによって光電変換素子１０８の受光面上に結像され、光電変換素子１０８によって読み取られ、Ａ／Ｄ変換部１０９を介して輝度データが出力される。この輝度データに基づいて、信号処理部１１９における画像処理部１２２が、シェーディング補正係数を算出し、記憶部１２３に記憶する。シェーディング補正係数の算出方法は、特開平７−２９８０４６号公報、特開平１１−６９１５４号公報に示される。
【００３８】
操作部１２９は、表示部１２７、入力部１２８、表示制御部１２６から構成される。表示部１２７は、コピー枚数、コピーモード等の画像読取装置の設定状況を表示するためのマンマシンインターフェースであり、本実施の形態では液晶パネルによって構成される。表示制御部１２６は液晶コントローラ（ドライバ）からなる。入力部１２８は、コピー枚数を設定するための入力ボタンや、複写実行を指示するためのコピーボタン等から構成され、オペレータがこの入力部１２８を用いて画像読取装置に対して各種動作の設定を行う。
【００３９】
なお、本実施の形態において、ランプ制御部１１０は、ＣＰＵ１１２から出力ポート１２５を介して供給されるランプ点灯信号（ＯＮ信号）に基づいて、点灯制御部１１１によって設定された制御モードに従い動作する。また、ＣＰＵ１１２からの発光素子選択信号に基づいて光源１０３の点灯制御を行う。
【００４０】
図２は、図１に示す光源（原稿照明手段）１０３の全体構成を示す斜視図である。
【００４１】
光源１０３は、千鳥状に２列に配列された複数の発光素子で構成される。発光素子は、後述する白色ＬＥＤ（Light Emitting Diode）からなる。すなわち、光源１０３から原稿までの距離が比較的近いために、各発光素子から照射される照明光がほぼ直線光として原稿に届く。そこで、発光素子を２列に位相をずらして千鳥状に配列することによって、発光素子の実装密度を上げることができるとともに、原稿照射光の照射面に沿った配光をフラットに近づけることができる。また、各発光素子から照射される発光スポットが、隣接する発光素子の発光スポットと互いに重なるように構成する。
【００４２】
図２において２０１は、複数の発光素子が実装される基板である。この基板２０１は、画像読取装置における主走査方向の画像読取範囲の全域に延びた構造となっている。２０２は、光源１０３のインターフェイスに相当するコネクタ部であり、２０３は、フレキケーブルまたはＦＦＣケーブルである。これらを介して、光源１０３を構成する各々の発光素子の選択信号、パルス点灯信号またはランプ点灯信号、及び電源が供給される。
【００４３】
図３は、図２に示す点線部２１１を拡大して示す白色ＬＥＤ部の詳細な構成図である。
【００４４】
図３において２０４は複数のＬＥＤチップであり、青色ＬＥＤまたは紫外線ＬＥＤで構成される。２０９は、複数のＬＥＤチップ２０４の周囲にそれぞれ設けられた透明カバーであり、白色蛍光体を含んでいる。各ＬＥＤチップから発光された光が、対応の透明カバーに含まれる白色蛍光体を通過することによって白色光が発光される。白色ＬＥＤは、ＬＥＤチップ２０４と透明カバー２０９とで構成される。
【００４５】
２０５は、複数のＬＥＤチップ２０４の各々に電源を供給する電源パターンである。２１０は、複数のＬＥＤチップ２０４の各々に接続された抵抗体であり、対応のＬＥＤチップに流れる電流量を調整するためのものである。２０６は、複数の抵抗体２１０の各々とグラウンドパターン２０７との間にそれぞれ接続されたスイッチトランジスタである。２０８は、複数のスイッチトランジスタ２０６の各ベース端子に接続される点灯制御信号ラインである。点灯制御信号ライン２０８に高レベル信号“Ｈ”が供給されると、各スイッチトランジスタのコレクタ−エミッタ間が導通し、電源パターン２０５から、複数のＬＥＤチップ２０４、複数の抵抗体２１０を介して、グラウンドパターン２０７へ電流が流れる。なお、この電流は、複数のＬＥＤチップ２０４において順方向電流となるようにしてある。これによって、光源１０３を構成する複数の白色ＬＥＤのすべてが同時に点灯される。
【００４６】
次に、一般的な半導体発光素子及び本実施の形態で使用する白色ＬＥＤにおける光量と発熱（周囲温度）との関係について、図４および図５を参照して説明する。
【００４７】
図４は、赤色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤ、青色ＬＥＤ、白色ＬＥＤにおける点灯後経過時間と相対光度との一般的な関係を示すグラフである。相対光度は、点灯初期光量を１００とした時の光量変動率である。なお、ここで示したグラフは一例であって、全てのＬＥＤがここに示した特性通りにはならない。また、このグラフは、各ＬＥＤに対してパルス点灯制御（実際には、ほぼ連続点灯）を行っている場合の特性を示している。
【００４８】
先ず、赤色ＬＥＤの特性３０６および緑色ＬＥＤの特性３０５では、点灯後の時間経過に伴い、自己発熱によって光量が減少する。青色ＬＥＤの特性３０４および白色ＬＥＤの特性３０３では、点灯後の時間経過に伴い、自己発熱によって光量が増加する。白色ＬＥＤでは、蛍光体が点灯後の時間経過に伴い、発光量を増加させる性質があるので、青色ＬＥＤよりも相対発光量が大きくなる。いずれのＬＥＤも、自己発熱が継続することによって、発光量が光量変動後に安定する。
【００４９】
図５は、各ＬＥＤに順方向電流２０ｍＡが流れている場合における周囲温度と相対光度との関係を示すグラフである。このグラフでは、常温時における各ＬＥＤの光量を１とした時の相対光度を示す。
【００５０】
図５において３１２が赤色ＬＥＤの特性を、３１１が緑色ＬＥＤの特性を、３１０が青色ＬＥＤの特性を、３０９が白色ＬＥＤの特性を示している。このグラフから明らかとなることは、各ＬＥＤの相対光度の変化方向が、常温を中心として高温側と低温側とで逆転していることである。すなわち、一般的に自己発熱によって光量が減少する赤色ＬＥＤおよび緑色ＬＥＤでは、常温より低温環境で光量が増加し、青色ＬＥＤおよび白色ＬＥＤでは、常温より低温環境で光量が減少している。また、常温より高温環境では、赤色ＬＥＤおよび緑色ＬＥＤでは光量が減少し、白色ＬＥＤでは光量が増加している。なお、青色ＬＥＤでは、常温より高温環境で発光量変動が極僅かである。
【００５１】
次に、白色ＬＥＤの駆動制御回路について、本実施の形態における駆動制御回路を説明する前に、その原理的な構成およびそこで実行される制御方法を、図６〜図１３を参照して説明する。
【００５２】
図６は、白色ＬＥＤの駆動制御回路のうち第１の原理回路を示す回路図である。この第１の原理回路は、各白色ＬＥＤに対して定電流駆動制御を行う回路がそれぞれ付加されるものであり、図６では、そのうちの１つの白色ＬＥＤと１つの定電流駆動制御回路を図示する。
【００５３】
図６において、オペアンプ４０５とＮ型ＭＯＳ−ＦＥＴ４０６とが定電流回路を構成する。すなわち、オペアンプ４０５の出力端子がＭＯＳ−ＦＥＴ４０６のゲート端子（Ｇ）に接続され、ＭＯＳ−ＦＥＴ４０６のソース端子（Ｓ）に白色ＬＥＤ４０７が接続され、白色ＬＥＤ４０７はオペアンプ４０５の−側の入力端子に接続される。そして、電源Ｖｃｃ１の電圧を可変抵抗器４０４が調整し、例えば０．６Ｖの電圧がアンプ４０５の＋側の入力端子に供給される。この時、オペアンプ４０５では２つの入力端子の電位が等しくなるので、オペアンプ４０５の−側の入力端子の電圧も０．６Ｖとなる。このオペアンプ４０５の−側の入力端子の電圧は、そのまま電流設定抵抗４０８の両端部に印加される。例えば、電流設定抵抗４０８の抵抗値ＲＬを３０Ωとした場合、電流設定抵抗４０８を流れる電流は、２０ｍＡ（＝０．６／３０）となる。
【００５４】
ところで、電流設定抵抗４０８には順に、白色ＬＥＤ４０７、ＭＯＳ−ＦＥＴ４０６、トランジスタ４０９が直列に接続され、トランジスタ４０９には電源Ｖｃｃ２が接続される。また、トランジスタ４０９のベース端子にはベース保護用抵抗器４１２を介してＬＡＭＰ−ＯＮ信号が入力されるようになっている。ここで、白色ＬＥＤ４０７の点灯スイッチ用のトランジスタ４０９は、ベース端子に高レベル“Ｈ”のＬＡＭＰ−ＯＮ信号が入力されると導通（オン）して、電源Ｖｃｃ２の電圧がＭＯＳ−ＦＥＴ４０６のドレイン端子（Ｄ）に印加される。ＭＯＳ−ＦＥＴ４０６のゲート端子にはゲート電流が殆ど流れないので、ＭＯＳ−ＦＥＴ４０６のドレイン電流とソース電流とが等しく、これらの電流値は、電流設定抵抗４０８を流れる電流値（２０ｍＡ）と同じになる。かくして、白色ＬＥＤ４０７には、電源Ｖｃｃ２の電圧や白色ＬＥＤ４０７の順方向電圧に拘わらず、一定値（２０ｍＡ）の電流が流れる。すなわち、一般的にＬＥＤにおいて、その順方向電圧はばらつきを持っていて、ＬＥＤに一定電圧を印加した場合には順方向電流値がばらつき、その結果、発光量もばらつく。そのため、白色ＬＥＤに定電流回路をそれぞれ備えるようにすることによって、複数の白色ＬＥＤからの各発光量のばらつきを防止することができる。
【００５５】
図７は、白色ＬＥＤの駆動制御回路のうち第２の原理回路を示す回路図である。この第２の原理回路では、１ブロックが複数の白色ＬＥＤと、対応する駆動制御回路とを含み、こうしたブロックが複数備えられ、ブロック単位でパルス点灯制御が行われる。図７では４つの白色ＬＥＤを含む１ブロックのみを図示する。なお、この第２の原理回路では、図６に示すような定電流回路を備えていない。
【００５６】
図７において、白色ＬＥＤ４１６に対して順に、電流設定抵抗器４１７、スイッチトランジスタ４１８が直列接続されるとともに、白色ＬＥＤ４１６に電源Ｖｃｃが接続され、スイッチトランジスタ４１８のエミッタ端子は接地される。スイッチトランジスタ４１８のベース端子には点灯制御信号線４１９が接続される。スイッチトランジスタ４１８は、点灯制御信号線４１９からの点灯信号の高レベルに応じて導通し、白色ＬＥＤ４１６を点灯させる。
【００５７】
この第２の原理回路では、４つの白色ＬＥＤが、それらの順方向電圧のばらつきの範囲内でばらついた発光量でそれぞれ点灯される。なお、この回路は、ブロック単位の点灯制御構成を示したものであり、個々の白色ＬＥＤの光量は調整できない上に、周囲温度の影響による各白色ＬＥＤの光量変動も全く制御することができない。
【００５８】
図８は、白色ＬＥＤの駆動制御回路のうち第３の原理回路を示す回路図である。この第３の原理回路は、複数の白色ＬＥＤを纏めて１ブロックとし、各ブロックを纏めてパルス点灯制御を行う回路である。図８に示す例では、４つの白色ＬＥＤを纏めて１ブロックとし、４つのブロックを纏めてパルス点灯制御を行う。
【００５９】
図８においてＣＰＵ５０３は、バスライン５０８を介して、後述のパルス生成部５０４、抵抗設定部５０５、ＰＷＭ回路５０６、Ｄ／Ａ−ＡＭＰ部５０７との間で制御信号の送受信を行う。またＣＰＵ５０３は、画像読取装置における原稿読取時にＬＡＭＰ−ＯＮ信号をＰＷＭ回路５０６へ送信する。
【００６０】
パルス生成部５０４は、パルス点灯制御で必要となる同期信号ＨＳＹＮＣをＰＷＭ回路５０６に供給する。ＰＷＭ回路５０６は、各ブロック内のスイッチトランジスタ５１４のオンオフ制御を行う。Ｄ／Ａ−ＡＭＰ部５０７は、各白色ＬＥＤへ供給する電源電圧を制御する。抵抗設定部５０５は、各ブロック内の電流設定抵抗器５１５の抵抗値を設定し、各白色ＬＥＤに流れる電流量をそれぞれ微調整する。
【００６１】
５１７は、各ブロック内に設けられたグラウンドパターンであり、図８ではその一部を示すだけであるが、実際には、各白色ＬＥＤの下面に配置され、基板の空きスペースをまんべんなく覆い、しかも、放熱部材に面接続して白色ＬＥＤの放熱を高めるように構成される。５１３は点灯制御信号線、５１２は可変抵抗制御線を示す。５１８は、スイッチトランジスタ５１４のグラウンド端子（エミッタ端子）と放熱部材との接続構成部分を示す。
【００６２】
次に、白色ＬＥＤに適用されるパルス点灯制御の２つの制御方法を説明する。まず、白色ＬＥＤに適用される第１のパルス点灯制御方法について、図９および図１０を参照して説明する。
【００６３】
図９は、複数の白色ＬＥＤで構成された光源の配光特性を示すグラフである。
【００６４】
縦軸が、各白色ＬＥＤの発光量を表し、横軸が、各白色ＬＥＤが並んだ主走査方向の各位置を表す。白色ＬＥＤでは、消費電力のうち発光に用いられる電力以外の電力は素子の発熱に使われる。そのため、白色ＬＥＤの自己発熱による光量変動は、図５に示すグラフを参照して上述した特性３０９のようになり、発光量の相対変化として光量アップの方向に推移する。そこで、図９で示すように、光源の各白色ＬＥＤの発光量６０１は、特に制御を行わなければ、光量変化可能範囲６０４の上限収束レベル６０２まで上昇する。こうしたことを防ぐべく、白色ＬＥＤの各々の発光量を小さくするためのパルス点灯制御を行う。
【００６５】
図１０は、光電変換素子に印加される各制御信号と各白色ＬＥＤをパルス点灯制御するためのＬＡＭＰ点灯信号との関係を示すタイミングチャートである。
【００６６】
図１０（Ａ）は、光電変換素子の転送クロックΦ１、図１０（Ｂ）は、光電変換素子の転送クロックΦ２、Φ２Ｂである。転送クロックΦ２、Φ２Ｂは、光電変換素子における転送レジスタにシフトした各画素の電荷を転送レジスタ内部で転送するためのパルスである。
【００６７】
図１０（Ｃ）は、転送クロックΦ１、Φ２、Φ２Ｂと同期するリセットパルスＲＳであり、光電変換素子の出力ゲートにおける電荷吐き出し部をリセットするためのパルスである。図１０（Ｄ）は、転送クロックΦ１、Φ２、Φ２Ｂと同期するクランプパルスＣＰであり、リセットパルスＲＳによって光電変換素子から出力された画素毎の信号（フィードスルー部）を基準レベルとしてクランプするパルスである。
【００６８】
図１０（Ｅ）は、光電変換素子に蓄積された電荷を転送レジスタにシフトするためのシフトパルスＳＨである。図１０（Ｆ）は、主走査制御の基準信号となる同期信号ＨＳＹＮＣである。シフトパルスＳＨは、同期信号ＨＳＹＮＣの立ち下がり時点から所定時間６１２の経過後に立ち上がるパルスであり、図１０（Ｇ）にその周期６１３を示す。周期６１３は、光電変換素子の蓄積時間となる。
【００６９】
図１０（Ｇ）は、周期６１３において各白色ＬＥＤを点灯する時間を表すＬＡＭＰ点灯信号であり、シフトパルスＳＨの立ち上がり時点で立ち上がり、シフトパルスＳＨの次の立ち上がり時点よりも前の時点で立ち下がるパルスで表わされる。このＬＡＭＰ点灯信号の立ち下がり時点６１４は、白色ＬＥＤに対してパルス点灯制御を行うことで変化する。連続点灯（デューティ比１００％）制御時には、ＬＡＭＰ点灯信号の立ち下がり時点６１４は、シフトパルスＳＨの立ち上がり時点と一致する。
【００７０】
図１０（Ｉ）は、デューティ比５０％以下のパルス点灯制御時におけるＬＡＭＰ点灯信号であり、このＬＡＭＰ点灯信号の立ち下がり時点６１５は、図１０（Ｈ）に示すＬＡＭＰ点灯信号の立ち下がり時点６１４よりも早い時期となる。
【００７１】
すなわち、連続点灯制御時には、ＬＡＭＰ点灯信号は、周期６１３の全体で高レベル“Ｈ”となり、光量を下げるべくパルス点灯制御を行った場合には、デューティ比を下げることで点灯時間が短くなる。これによって、図１０で示す光源の各白色ＬＥＤの発光量６０１が、光量変化可能範囲６０４の下限収束レベル６０３に向けて下降する。
【００７２】
次に、白色ＬＥＤに適用される第２のパルス点灯制御方法について、図１１〜図１３を参照して説明する。
【００７３】
図１１は、白色ＬＥＤアレイからなる光源の発光量が、パルス点灯制御によってほぼリニアに制御される様子を示すグラフである。
【００７４】
図１１（Ａ）は、縦軸に、光源の発光量を、最大量を１００％として示し、横軸に、パルス点灯制御時のデューティ比を示す。図１１（Ｂ）〜（Ｅ）は、デューティ比の例を示す。図１１（Ｂ）に示すデューティ比では発光量７１２となり、図１１（Ｃ）に示すデューティ比では発光量７１１となり、図１１（Ｄ）に示すデューティ比では発光量７１０となり、図１１（Ｅ）に示すデューティ比では発光量７０９となり、各発光量７１２、７１１、７１０、７０９は、比例直線７０４の上に位置する。このことから、パルス点灯制御時のデューティ比に対して光源の発光量が比例することが分かる。
【００７５】
なお、白色ＬＥＤの発光量は、最大定格電流以下の範囲内で白色ＬＥＤに流れる電流量と比例関係があり、白色ＬＥＤの発光量は、デューティ比および電流量の組み合わせとも比例関係があることが推測される。
【００７６】
図１２は、白色ＬＥＤに印加する電圧ＶＬを変えながら白色ＬＥＤに供給する電流ＩＬを一定に制御した場合における白色ＬＥＤからの発熱量を示すグラフである。
【００７７】
図１２において７１９は、定電流制御を行わない場合の白色ＬＥＤの電圧電流特性である。白色ＬＥＤの順方向電流ＩＬを一定値２０ｍＡに定電流制御した場合、駆動電圧Ｖ２における白色ＬＥＤの発熱量に対して、駆動電圧Ｖ３を印加した時には、発熱量がΔＷ（斜線部面積相当）分だけ増える。発光量は変化しない。逆に、駆動電圧Ｖ１を印加した時には、発熱量がΔＪ（斜線部面積相当）分だけ減る。
【００７８】
図１３は、白色ＬＥＤに印加する電圧ＶＬおよび白色ＬＥＤに供給する電流ＩＬを共に制御した場合における白色ＬＥＤからの発熱量を示すグラフである。
【００７９】
ここでは、白色ＬＥＤに供給される順方向電流ＩＬの増加に比例して白色ＬＥＤからの発光量も増加する。また、印加電圧ＶＬが電圧Ｖ２であり、順方向電流ＩＬが２０ｍＡであるときの白色ＬＥＤからの発熱量に対して、印加電圧ＶＬが電圧Ｖ３になった場合、発熱分ΔＷ１が増加し、さらに電流が増加することによる発熱分ΔＷ２が増加する。また逆に、印加電圧ＶＬが電圧Ｖ１になった場合、発熱分ΔＪ１が減少し、さらに電流が減少することによる発熱分ΔＪ２が減少する。
【００８０】
以上説明したように、白色ＬＥＤに印加する電圧と順方向電流とを制御によって、発熱量および光量を制御することができる。
【００８１】
かくして本発明の実施の形態では、白色ＬＥＤアレイを用いた光源の連続点灯制御時に、白色ＬＥＤの自己発熱に伴って周辺温度が上昇し、高温状態が続く場合に、相対光度の上昇を抑制する点灯制御を行う。そして、光源への電力供給に対しては、以下の制御を行う。
【００８２】
（１）光源の発光量が大きい場合、パルス点灯制御を行い、発光量を小さくする。また光源に対する供給電力量を小さくし、発熱量を抑制する（白色ＬＥＤ部は定電流制御とする）。
【００８３】
（２）光源に対する供給電力量を全体的に下げ、発熱量を抑制する。また各白色ＬＥＤにおける電流制御抵抗値の調整を行い、配光特性が均一になるように制御する。
【００８４】
（３）発光量が特に大きい白色ＬＥＤに対して選択的にパルス点灯制御を行い、また全体の発熱量を電力制限によって減少させる。更に、各白色ＬＥＤの発光量のばらつきを順電流調整によって補正するようにする。
【００８５】
図１４は、本実施の形態における光源１０３の第１の構成例を示す回路図である。
【００８６】
この光源１０３では、１ブロック（回路ブロック８１１）が白色ＬＥＤ８０４、定電流回路８０６、抵抗器８１０、スイッチトランジスタ８０９から構成され、光源１０３は、同一構成の複数のこうしたブロックから構成される。そして、第１の構成例では、全白色ＬＥＤに対して、デューティ１００％を含むパルス点灯制御を行う。以下においては、１ブロック分の回路を代表して説明する。
【００８７】
図１４において８０１はＬＡＭＰ点灯信号が入力される信号線である。８０２は、光源１０３へ電力を供給する可変電源であり、白色ＬＥＤ８０４における消費電力の制御、すなわち発熱量制御を行う。８０３は定電流回路設定部であり、オペアンプ８０７とＮ型ＭＯＳ−ＦＥＴ８０８とで構成される定電流回路８０６に対して電圧の設定を行う。すなわち、定電流回路設定部８０３から供給される電圧は、オペアンプ８０７の＋側入力端子に入力され、オペアンプ８０７の両入力端子の電圧値が等しくなることから、オペアンプ８０７の−側入力端子にも、定電流回路設定部８０３から供給された電圧値と同じ電圧値が印加される。この定電流回路設定部８０３から供給された電圧値と抵抗器８１０の抵抗値とに基づいて、白色ＬＥＤ８０４に供給される順方向電流値が決定される。
【００８８】
８０５は、光源１０３を構成するアレイ状の定電流回路部ブロックである。
【００８９】
図１５は、本実施の形態における光源１０３の第２の構成例を示す回路図とタイミングチャートである。
【００９０】
この光源１０３では、１ブロック（回路ブロック）が白色ＬＥＤ９１５、電流設定抵抗器９１４、スイッチトランジスタ９１３、ＡＮＤ回路９１２、Ｄフリップフロップ９１１から構成され、光源１０３は、同一構成の複数（例えば９）のこうしたブロックから構成される。そして、第２の構成例では、複数の白色ＬＥＤのうちの任意の白色ＬＥＤを選択的に点灯することを可能にする。
【００９１】
図１５（Ａ）は回路図であり、図１５（Ｂ）〜（Ｄ）は、回路各部の信号形態を回路ブロックと対応づけて示す。
【００９２】
図１５（Ａ）における信号線９０３から各Ｄフリップフロップ（９１１）のリセット（Ｒ）端子にはリセット信号が入力され、各Ｄフリップフロップ（９１１）の出力状態を初期状態にリセットする。図１５（Ａ）における信号線９０４から各Ｄフリップフロップ（９１１）のＤ端子には、不図示のコントローラから図１５（Ｄ）に示す白色ＬＥＤ選択信号が入力される。この白色ＬＥＤ選択信号は、例えば、図１５（Ａ）に示す左側の４つの白色ＬＥＤを選択的に点灯するための信号である。図１５（Ａ）における信号線９０５から各Ｄフリップフロップ（９１１）のクロック（ＣＫ）端子には、図１５（Ｂ）に示すクロック信号が入力される。図１５（Ａ）における信号線９０６から各ＡＮＤ回路（９１２）の各一方の入力端子にはＬＡＭＰ点灯信号が入力される。各ＡＮＤ回路（９１２）の各他方の入力端子には各Ｄフリップフロップ（９１１）の出力（Ｑ）端子からの出力信号が入力される。
【００９３】
図１５（Ｂ）に示すクロック信号が入力されるたびに、各Ｄフリップフロップ（９１１）の出力（Ｑ）端子からの出力信号が右隣のＤフリップフロップのＤ端子に転送され、結果的に、図１５（Ａ）に示す左側の４つのＤフリップフロップの出力（Ｑ）端子からの出力信号が各々、図１５（Ｃ）に示すように高レベルとなる。この状態は、電源が切られるか、Ｄフリップフロップにリセット信号が入力されない限り、保持される。
【００９４】
各ＡＮＤ回路（９１２）のうち、ＬＡＭＰ点灯信号が入力したとき、対応のＤフリップフロップの出力（Ｑ）端子から高レベルの出力信号（図１５（Ｃ））が入力されているＡＮＤ回路のみが、対応のスイッチトランジスタに高レベル信号を出力する。この場合には、図１５（Ａ）に示す左側の４つのスイッチトランジスタのみがＯＮ状態となり、図１５（Ａ）に示す左側の４つの白色ＬＥＤのみが点灯する。
【００９５】
次に、画像読取装置において行われる画像読取処理を説明する。
【００９６】
図１６は、画像読取装置において行われる固定読み（Ｂｏｏｋスキャン）モードの画像読取処理の手順を示すフローチャートである。
【００９７】
この処理の説明に先立ってまず、固定読みが実行される画像読取装置を含む画像形成装置について、図１７を参照して説明する。図１７は、固定読みが実行される画像読取装置を含む画像形成装置の構成を示す斜視図である。
【００９８】
図１７において、１４０２は画像読取装置である。オペレータは原稿圧板１４０４を開いて、原稿１４０６を原稿台ガラス１４０７上にセットする。原稿をセットするとオペレータは通常、原稿圧板１４０４を閉じる。これによって、原稿圧板検出レバー１４０５が押し込まれ、原稿サイズが自動的に検出される。オペレータはこの間、表示パネル１４１２上で、必要に応じてプリント用紙サイズを選択する。原稿サイズが確定し、表示パネル１４１２上に原稿サイズの確定結果と「コピーできます」のメッセージとが表示されたことを確認すると、オペレータはコピーボタン１４０９を押す。これによって、画像読取装置の原稿読取処理が実行される。１４２６は画像形成部である。
【００９９】
図１６に戻って、ステップＳ１００４では、オペレータによって、こうした原稿セットやコピーボタン１４０９の押し下げが行われる。
【０１００】
次のステップＳ１００５で、光電変換素子をＯＮ状態にするとともに、光源（原稿照明手段）を未点灯の状態のままで黒レベル補正処理である黒シェーディングを実行する。
【０１０１】
ステップＳ１００６で、光源を一時的に点灯し、次のステップＳ１００７で、白レベル補正処理である白シェーディングを実行し、光源を、発熱防止のため一旦消灯する。
【０１０２】
ステップＳ１００８において、光源を再度点灯し、原稿読取を開始する。すなわち、副走査方向におけるＦＷＤ方向の原稿スキャン（原稿読取）を開始する。なおここでは、白シェーディング後に一旦光源の消灯を行っているが、通常、シェーディング補正から原稿読取の開始までの期間は極めて短いため、光源の消灯を行わないでもよい。但し、ＬＥＤ発光素子は一般的に光量立ち上げ特性が良いため、光源を消灯しても問題はなく、光源の消灯を行うことは不要な発熱を予防する上で有効である。
【０１０３】
なお、ステップＳ１００６およびステップＳ１００８をコピージョブの最初に実行するときには、光源はパルス点灯制御でなく、連続点灯制御が行われる。
【０１０４】
原稿サイズ検出結果に沿った原稿読取が完了すると、ステップＳ１００９で、光源が消灯され、続けて、副走査方向におけるＢＡＣＫスキャンが実行され、光源を搭載したミラー台ユニットがホームポジションに戻されて停止する。画像読取が完了すると、この画像読取によって得られたデータに基づき、画像形成部１４２５でプリントアウトが行なわれる。
【０１０５】
つぎにステップＳ１０１０において、次のコピー原稿があるか否かを判別し、あるならばステップＳ１０１２へ進み、ないならば本画像読取処理を終了する。ステップＳ１０１２では、光源の連続点灯継続時間が所定時間以上であるか否かを判別する。所定時間は、例えば１１枚分の画像読取を行うコピージョブにおいて光源が連続して点灯する時間である。その判別の結果、連続点灯継続時間が所定時間以上であるならばステップＳ１０１３に進み、所定時間よりも小さいならばステップＳ１００４へ戻る。
【０１０６】
ステップＳ１０１３では、光源で消費電力抑制設定を実行する。例えば、光源での電力消費の抑制のため、光源の全白色ＬＥＤをパルス点灯制御（例えば、初期値をデューティ比８０％に設定）を実行し、ステップＳ１００４へ戻る。
【０１０７】
なお、ステップＳ１０１３における消費電力抑制設定に関して、実際には、光源の光量・配光変動を光電変換素子で読み取り、得られたデータに基づき配光補正のための発光素子（白色ＬＥＤ）毎の光量制御を行い、その配光状態を保持したままで発熱量を抑制することが好ましい。そのような制御手法を実行するためには、各白色ＬＥＤにおける定電流回路の順方向電流調整電圧を個別に調整できる構成を持つか、白色ＬＥＤ毎にパルス点灯制御を実行できる回路構成を持つことが有効である。上述の構成に加え、光源への供給電圧を一律に低くする制御を実行すれば、白色ＬＥＤの発光量は定電流回路によって一定値に保持されたまま、消費電力の低下、即ち発熱量の抑制が実現でき、各白色ＬＥＤの周辺温度を下げることができる。
【０１０８】
但し、周辺温度が下がってくると、光源の発光量も変動するため、原稿読取（走査）の度に上述した光量・配光補正とシェーディング調整とを実行し、画像読み取り品位を損なわないように制御する必要がある。
【０１０９】
図１８および図１９は、画像読取装置において行われる流し読み（ベルト流し読み及びローラ流し読み）の画像読取処理の手順を示すフローチャートである。
【０１１０】
この処理の説明に先立ってまず、流し読みが実行される画像読取装置を含む画像形成装置について、図２０を参照して説明する。図２０は、流し読みが実行される画像読取装置を含む画像形成装置の構成を示す斜視図である。
【０１１１】
図２０において、１４０１は画像読取装置であり、１４０３は原稿搬送装置である。１４１１は、液晶表示装置からなる操作パネルであり、１４０８はコピーボタンである。
【０１１２】
流し読みには、ベルト流し読みとローラ流し読みとがある。これを図２１及び図２２を参照して説明する。図２１は、ローラ流し読みが実行される画像読取装置を含む画像形成装置の構成を示す斜視図であり、図２２は、ベルト流し読みが実行される画像読取装置を含む画像形成装置の構成を示す斜視図である。
【０１１３】
図２１における原稿搬送装置１４０３ａでは、原稿流し読み窓１３０４と原稿搬送ローラ１３０３との間で原稿を連続的に搬送し、原稿を移動させながら読み取る。
【０１１４】
これに対して、図２２における原稿搬送装置１４０３ｂでは、原稿が、原稿台ガラス１３０８上を原稿搬送ベルト１３０５によって送られる。一方、光源を搭載したミラー台ユニット１３０６が、原稿台ガラス１３０８上の例えばスモールサイズの流し読み位置に移動しており、この位置において、原稿の読み取りが行われる。
【０１１５】
図１８に戻って、ステップＳ１１０３で、オペレータによって原稿搬送装置１４０３への原稿のセットが実行される。原稿が原稿搬送装置１４０３の原稿トレイ上にセットされると、原稿ガイド１４１０の位置に応じて、原稿の主走査方向の幅が検出される。原稿搬送装置の原稿トレイ上には原稿有無検知部があり、原稿が原稿トレイにセットされたことを検出すると、画像読取装置に対してその旨を送信する。これによって、ステップＳ１１０４で光電変換素子がＯＮ状態となり、つぎのステップＳ１１０５において、黒シェーディングを実行し、続いて、光源を点灯して白シェーディングを行い、シェーディング終了後、一旦、光源を消灯するとともに、光電変換素子をＯＦＦ状態にする。
【０１１６】
シェーディングが完了すると、ステップＳ１１０６において、画像読取装置でベルト流し読みが実行される場合には、流し読み時の原稿読取位置へ光源を搭載したミラー台ユニットを移動し、待機状態となる。
【０１１７】
ステップＳ１１０８において、コピーボタン１４０８が押されたか否かを判断する。押されているならばステップＳ１１０９へ進み、押されていないならばステップＳ１１２１へ進む。
【０１１８】
図１９のステップＳ１１２１では、原稿搬送装置１４０３が開かれたか否かを判別する。原稿搬送装置１４０３が開かれていればステップＳ１１２２へ進み、開かれていなければステップＳ１１２８へ進む。
【０１１９】
ステップＳ１１２８では、画像形成装置に対して新規操作が行なわれずに所定時間が経過したか否かを判断する。所定時間に亘って新規操作が行われないならば、本画像読取処理を終了する。画像形成装置に対して新規操作が行なわれない期間がまだ所定時間に至っていないならばステップＳ１１２１へ戻る。
【０１２０】
ステップＳ１１２２では、ミラー台ユニットをシェーディング位置へ移動し、次のステップＳ１１２３で、原稿搬送装置１４０３が閉じられたか否かの判断を行い、原稿搬送装置１４０３が閉じられていればステップＳ１１２５へ進み、閉じられていなければステップＳ１１２８へ進む。
【０１２１】
ステップＳ１１２５では、原稿サイズ検出を行い、次のステップＳ１１２６で、原稿が原稿トレイにセットされているか否かを判別する。原稿が原稿トレイにセットされているならばステップＳ１１０８へ戻り、セットされていなければステップＳ１１２８へ進む。
【０１２２】
図１８のステップＳ１１０９では光源を点灯し、次のステップＳ１１１１で、光源の点灯時間が所定時間を越えているか否かを判断する。光源の点灯時間が所定時間を越えているならばステップＳ１１１２へ進み、越えていなければステップＳ１１１２をスキップしてステップＳ１１１４へ進む。
【０１２３】
ステップＳ１１１２では、光源に対して消費電力の抑制設定を実行する。すなわち、発熱量を抑制する制御（パルス点灯制御、白色ＬＥＤへの印加電圧を下げる制御等）を実行する。そしてステップＳ１１１４にて、原稿搬送を開始する。
【０１２４】
ステップＳ１１１５では、原稿の搬送時間に基づき原稿長手サイズ（副走査方向のサイズ）を検出する。また、２枚目以降の原稿の読取に関しては、原稿搬送装置１４０３ｂの流し読みベルト１３０５の画像濃度、または原稿搬送装置１４０３ａの流し読みローラ１３０３の画像濃度を、原稿搬送の途切れたときに読み取り、シェーディング補正を実行する。
【０１２５】
ステップＳ１１１６において、画先検出、原稿読取を開始し、次のステップＳ１１１７で、原稿読取を完了する。
【０１２６】
そしてステップＳ１１１８において、次の原稿が原稿搬送装置１４０３上にセットされているか否かを判断し、原稿がセットされていればステップＳ１１１１へ戻り、セットされていなければ本画像読取処理を終了する。
【０１２７】
図２３は、消費電力抑制制御が行われたときのＬＥＤチップにおける温度推移を示すグラフである。
【０１２８】
図２３において縦軸はＬＥＤチップの周辺温度を示し、横軸はジョブ実行経過時間を示す。ここで、画像読取装置においては、原稿搬送装置から連続的に原稿が搬送されて読み取りが行われる連続読み取りモードが実行されているものとする。
【０１２９】
消費電力抑制制御が行われなかった場合のＬＥＤチップの周辺温度の推移を破線１４１５で示すが、このように、ＬＥＤチップの周辺温度が上昇して行く。これに対して、消費電力抑制制御を途中から実行した場合のＬＥＤチップの周辺温度の推移を、実線１４１４で示す。
【０１３０】
図２３において区間１４１７は、白色ＬＥＤに通電がされないスタンバイ状態の区間である。区間１４１８では、白色ＬＥＤに対して通常の照度変動制御および配光補正制御を実行する。この区間１４１８では、ＬＥＤチップの周辺温度は上昇する。なお、配光補正制御では、各白色ＬＥＤの順方向電流量を制御して配光制御を行っており、点線１４１６は、フル点灯制御（パルス点灯制御ではなく、連続点灯制御）が行われていることを示している。また、区間１４１８は、予め決められた所定時間である。
【０１３１】
この所定時間の経過後、区間１４１９に入り、消費電力抑制制御が実行される。この消費電力抑制制御では、定電流制御が行われ、この消費電力抑制制御が実行される直前の各白色ＬＥＤにおける電流設定値が保持されて、各白色ＬＥＤでの発熱量が抑制される。その上、光源の可変電源から出力電圧を下げるようにする。そのため、区間１４１９の最初には、ＬＥＤチップの周辺温度が一時的に昇温ピークを迎えるが、徐々に下がっていく。
【０１３２】
区間１４１９において、消費電力抑制制御の実行継続時間が所定時間を超えると、区間１４２０に入り、パルス点灯制御（例えばデューティ比８０％）を実行する。点線１４２３は、パルス点灯制御が行われていることを示している。これによって、ＬＥＤチップの周辺温度に温度差１４２１が実現される。区間１４２０は、原稿読み取りジョブの終了で終了する。なお、区間１４２０ではパルス点灯制御を行うため光源の発光量は、約２０％ダウンする。その分は、シェーディング補正で補うことになる。
【０１３３】
以上のように、本実施の形態では、各白色ＬＥＤに対して、点灯後の時間経過に従って、複数の異なる点灯制御方法を順に実行する。これによって、白色ＬＥＤの周辺温度は比較的低い温度に維持されるので、白色ＬＥＤの破損を防止でき、長寿命光源を提供することが可能となる。
【０１３４】
図２４は、白色ＬＥＤの構造と白色ＬＥＤの基板への実装構造を示す斜視図である。
【０１３５】
１２０１は、青色ＬＥＤチップまたは紫外線ＬＥＤチップであり、基板１２０２上に実装される。１２０４は放熱部材であり、基板１２０２のグラウンドパターンと面接続される。と共に、放熱部材１２０４の斜め部分１２０３は、リフレクタ形状で形成される。１２０５は、白色蛍光体を含んだ透明ケースであり、その一部にスポットレンズ１２０６が形成されている。
【０１３６】
図２５は、本実施の形態における光源１０３の第３の構成例を示す回路図である。
【０１３７】
この第３の構成例は、図１４に示す光源１０３の第１の構成例と図１５に示す光源１０３の第２の構成例とを組み合わせた回路である。この回路によって、図２３に示すような、各白色ＬＥＤに対して、点灯後の時間経過に従って、複数の異なる点灯制御方法を順に実行することが可能となる。
【０１３８】
第３の構成例では、複数の白色ＬＥＤのうちの任意の白色ＬＥＤを選択的に点灯させることができる。また、複数の白色ＬＥＤに対する供給電源の電圧を調整することができる。また、各白色ＬＥＤに流れる順方向電流の電流値を調整することができる。さらに、選択された白色ＬＥＤに対して、それらの点灯時間を主走査期間内において可変するパルス点灯制御を実施することができる。
【０１３９】
図２５において、１６１０は可変電源であり、消費電力抑制制御モード時には、各白色ＬＥＤ（１６０１）の点灯可能な範囲内において各白色ＬＥＤに供給すべき電源電圧を下げて、各白色ＬＥＤからの発熱量の抑制を行う。
【０１４０】
１６０２は、対応の白色ＬＥＤの順方向電流量を調整するための複数の可変抵抗器であり、抵抗値が不図示の制御部によって個別に制御される。
【０１４１】
１６１３は複数の定電流回路であり、定電流回路設定部１６１４によって設定された電圧と、対応の可変抵抗器（１６０２）の抵抗値とに基づいてそれぞれ決まる一定電流量を対応の白色ＬＥＤ（１６０１）に流す。
【０１４２】
１６０５は複数のＤフリップフロップである。信号線１６０６にはリセット信号が入力され、信号線１６０７には白色ＬＥＤ選択信号が入力され、信号線１６０８には転送クロック信号が入力される。複数のＤフリップフロップ１６０５は、信号線１６０６にリセット信号が入力された場合には初期状態にリセットされる。信号線１６０７に入力された白色ＬＥＤ選択信号は、信号線１６０８に入力された転送クロックによって複数のＤフリップフロップ１６０５を順次転送される。光源１０３全域に相当する複数のＤフリップフロップ１６０５のすべてに対して、白色ＬＥＤ選択信号が転送されると、白色ＬＥＤ選択信号は、各Ｄフリップフロップで保持される。したがって、白色ＬＥＤ選択信号の高レベル部分に対応するＤフリップフロップの出力（Ｑ）端子から高レベル信号が、複数のＯＲ回路１６１２のうち対応のＯＲ回路に入力される。一方、信号線１６０９にＬＡＭＰ点灯信号が入力され、複数のＡＮＤ回路１６０４では、ＬＡＭＰ点灯信号が高レベルになったとき、Ｄフリップフロップからの高レベル信号を、複数のスイッチトランジスタ１６０３のうちの対応のものに出力する。これによって、対応のスイッチトランジスタが導通し、結果的に、複数の白色ＬＥＤ１６０１のうちの選択された白色ＬＥＤが連続点灯される。
【０１４３】
信号線１６１１にはＰＷＭパルス、すなわちパルス点灯信号が入力される。白色ＬＥＤ選択信号の低レベル部分に対応するＤフリップフロップの出力（Ｑ）端子から低レベル信号が、複数のＯＲ回路１６１２のうち対応のＯＲ回路に入力される。したがって、信号線１６０９に入力されたＬＡＭＰ点灯信号が高レベルになったとき、ＰＷＭパルスが複数のＯＲ回路１６１２のうちの対応のＯＲ回路を介して複数のスイッチトランジスタ１６０３農地の対応のスイッチトランジスタに出力される。これによって、対応のスイッチトランジスタがＰＷＭパルスに応じてオンオフし、結果的に、複数の白色ＬＥＤ１６０１のうちの選択されなかった白色ＬＥＤがパルス点灯される。
【０１４４】
〔他の実施の形態〕
以上に説明した実施の形態では、複数の白色ＬＥＤを光源に用いた画像読取装置について説明したが、本発明は、複数の白色ＬＥＤを導光管等の一端側または両端側にセットした線光源を光源として用いた場合にも適用可能なことは言うまでもない。その場合には、白色ＬＥＤ用の定電流回路や点灯電源回路をランプ制御部側に構成することで、線光源の長さが必要以上に長くなることを回避することができる。
【０１４５】
また、本発明の目的は、前述した各実施の形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記憶した記憶媒体を、システム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ等）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出し実行することによっても達成される。
【０１４６】
この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が前述した各実施の形態の機能を実現することになり、そのプログラムコード及び該プログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。
【０１４７】
また、プログラムコードを供給するための記憶媒体としては、例えば、フロッピー（登録商標）ディスク、ハードディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ−ＲＷ、ＤＶＤ＋ＲＷ等の光ディスク、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭ等を用いることができる。または、プログラムコードをネットワークを介してダウンロードしてもよい。
【０１４８】
また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、前述した各実施の形態の機能が実現されるだけではなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼動しているＯＳ（オペレーティングシステム）等が実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した各実施の形態の機能が実現される場合も含まれる。
【０１４９】
さらに、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その拡張機能を拡張ボードや拡張ユニットに備わるＣＰＵ等が実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した各実施の形態の機能が実現される場合も含まれる。
【図面の簡単な説明】
【０１５０】
【図１】本発明の一実施の形態に係る画像読取装置の構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示す光源（原稿照明手段）の全体構成を示す斜視図である。
【図３】図２に示す点線部を拡大して示す白色ＬＥＤ部の詳細な構成図である。
【図４】赤色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤ、青色ＬＥＤ、白色ＬＥＤにおける点灯後経過時間と相対光度との一般的な関係を示すグラフである。
【図５】各ＬＥＤに順方向電流２０ｍＡが流れている場合における周囲温度と相対光度との関係を示すグラフである。
【図６】白色ＬＥＤの駆動制御回路のうち第１の原理回路を示す回路図である。
【図７】白色ＬＥＤの駆動制御回路のうち第２の原理回路を示す回路図である。
【図８】白色ＬＥＤの駆動制御回路のうち第３の原理回路を示す回路図である。
【図９】複数の白色ＬＥＤで構成された光源の配光特性を示すグラフである。
【図１０】光電変換素子に印加される各制御信号と各白色ＬＥＤをパルス点灯制御するためのＬＡＭＰ点灯信号との関係を示すタイミングチャートである。
【図１１】白色ＬＥＤアレイからなる光源の発光量が、パルス点灯制御によってほぼリニアに制御される様子を示すグラフである。
【図１２】白色ＬＥＤに印加する電圧ＶＬを変えながら白色ＬＥＤに供給する電流ＩＬを一定に制御した場合における白色ＬＥＤからの発熱量を示すグラフである。
【図１３】白色ＬＥＤに印加する電圧ＶＬおよび白色ＬＥＤに供給する電流ＩＬを共に制御した場合における白色ＬＥＤからの発熱量を示すグラフである。
【図１４】本実施の形態における光源の第１の構成例を示す回路図である。
【図１５】本実施の形態における光源の第２の構成例を示す回路図とタイミングチャートである。
【図１６】画像読取装置において行われる固定読み（Ｂｏｏｋスキャン）モードの画像読取処理の手順を示すフローチャートである。
【図１７】固定読みが実行される画像読取装置を含む画像形成装置の構成を示す斜視図である。
【図１８】画像読取装置において行われる流し読み（ベルト流し読み及びローラ流し読み）の画像読取処理の手順を示すフローチャート（１／２）である。
【図１９】画像読取装置において行われる流し読み（ベルト流し読み及びローラ流し読み）の画像読取処理の手順を示すフローチャート（２／２）である。
【図２０】流し読みが実行される画像読取装置を含む画像形成装置の構成を示す斜視図である。
【図２１】ローラ流し読みが実行される画像読取装置を含む画像形成装置の構成を示す斜視図である。
【図２２】ベルト流し読みが実行される画像読取装置を含む画像形成装置の構成を示す斜視図である。
【図２３】消費電力抑制制御が行われたときのＬＥＤチップにおける温度推移を示すグラフである。
【図２４】白色ＬＥＤの構造と白色ＬＥＤの基板への実装構造を示す斜視図である。
【図２５】本実施の形態における光源の第３の構成例を示す回路図である。
【符号の説明】
【０１５１】
１０１  コントローラ
１０２  画像読取部
１０３  光源（原稿照明手段）
１０４  原稿搬送部
１０８  光電変換素子（光電変換手段）
１１０  ランプ制御部（点灯時間検出手段）
１１１  点灯制御部（点灯制御手段）
１１２  ＣＰＵ
１１４  内部ＲＡＭ
１１５  ＥＥＰＲＯＭ
１１６  外部ＲＡＭ
１１７  ＲＯＭ
１１９  信号処理部
１２１  パルス生成部
１２２  画像処理部
１２３  記憶部
１２９  操作部
【図１】
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【図２】
2007110624.tif 000004
【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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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
2007110624.tif 000019
【図１８】
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【図１９】
2007110624.tif 000021
【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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