(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
データ線及び電源線でホスト装置と接続される周辺装置であって、
負荷部と、
前記負荷部で消費される電力を供給する電源電力供給部と、
前記電源電力供給部に接続される電源ピンと、前記電源電力供給部と前記電源ピンとが接続された状態において開放され、前記電源電力供給部と前記電源ピンとが未接続の状態において接地される未接続ピンと、エミッタが前記電源ピンに接続され、コレクタが前記負荷部に接続されているｐｎｐトランジスタと、コレクタが前記ｐｎｐトランジスタのベースに接続され、エミッタがグランドに接続されている第一ｎｐｎトランジスタと、コレクタが前記ｐｎｐトランジスタのベースに接続され、エミッタがグランドに接続され、ベースが前記電源線に接続されている第二ｎｐｎトランジスタと、コレクタ及びベースが前記電源ピンに接続され、エミッタがグランドに接続されている第三ｎｐｎトランジスタと、コレクタが前記電源ピン及び前記第一ｎｐｎトランジスタの前記ベースに接続され、エミッタがグランドに接続されている第四ｎｐｎトランジスタと、一方の端子が前記電源線と前記未接続ピンと前記第三ｎｐｎトランジスタの前記コレクタと前記第四ｎｐｎトランジスタの前記ベースとに接続され、他方の端子がグランドに接続されているコンデンサとからなり、前記電源電力供給部が前記電源ピンに接続されると、前記電源線により前記ホスト装置から送出される信号の有無及び高低に関わらず前記ｐｎｐトランジスタがオンすることにより、前記電源電力供給部と前記負荷部とを接続し、前記電源電力供給部が前記電源ピンに接続された状態が維持されると、前記電源線により前記ホスト装置から送出される信号の有無又は高低に応じて前記ｐｎｐトランジスタがオン又はオフすることにより、前記電源電力供給部と前記負荷部との接続を断続する電力制御回路と、
を備えることを特徴とする周辺装置。
【請求項２】
前記負荷部はインジケータを有し、
前記電力制御回路は、前記電源電力供給部が前記電源ピンに接続されると、前記電源線により前記ホスト装置から送出される信号の有無及び高低に関わらず前記電源電力供給部と前記インジケータとを導通させ、前記インジケータを点灯させることを特徴とする請求項１に記載の周辺装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、データ線及び電源線でホスト装置と接続される周辺装置に関し、特にそのような周辺装置の電源制御に関する。
【０００２】
【従来の技術】
パーソナルコンピュータ等のホスト装置とイメージスキャナやディジタルカメラ等の周辺装置とを接続するインタフェースとしてＵＳＢ（Universal Serial Bus）が広く普及している。ＵＳＢインタフェースにはデータ線とは別に電源線が設けられているため、低消費電力の周辺装置であればＵＳＢを通じてホスト装置から電源電力の供給を受けて動作することができる。ＵＳＢを通じてホスト装置から電源電力の供給を受けて動作する周辺装置はバスパワードデバイスといわれ、ホスト装置から電源供給を受けずに動作する周辺装置はセルフパワードデバイスといわれている。
【０００３】
特開平１１−３０５８８０号公報及び特開２０００−１６３１６３号公報には、ＵＳＢの電源線の信号を検出することにより、ホスト装置の電源のオン／オフに連動してセルフパワードデバイスの電源スイッチをオン／オフする技術が開示されている。ホスト装置の電源のオン／オフに周辺装置の電源スイッチのオン／オフを連動させると、周辺装置の電源スイッチをオン／オフする手間をなくし、周辺装置の無駄な電力消費を低減することができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
特開平１１−３０５８８０号公報及び特開２０００−１６３１６３号公報に開示された装置では、ホスト装置の電源のオン／オフと周辺装置の電源スイッチのオン／オフとが常に連動している。ホスト装置の電源のオン／オフに連動して電源スイッチがオン／オフされる周辺装置には電源スイッチをオン／オフするためのスイッチボタン等がない。電源スイッチのない電子機器では、商用交流電源に接続されたＡＣアダプタに接続すると電源がオンになるものも多い。また、一般の電子機器は、電源がオンになるとインジケータが点灯する等の何らかの動作をする。
【０００５】
このため、ホスト装置の電源のオン／オフと周辺装置の電源スイッチのオン／オフとが常に連動している場合、例えば梱包を解いて周辺装置を初めて使用するような場合、ホスト装置の電源がオンになっていなくても、商用交流電源に接続されたＡＣアダプタに周辺装置を接続すれば周辺装置に電源電力が供給されるとユーザが誤解するおそれがある。このように周辺装置に電源電力が供給される条件を誤解したユーザは、商用交流電源に接続されたＡＣアダプタに周辺装置を接続しても予測に反して周辺装置が何も動作しなければ、周辺装置が故障していると誤解するおそれがある。
【０００６】
本発明は、このような問題を解決するために創作されたものであって、電源スイッチをオン／オフする手間がなく、無駄な電力消費が低減され、さらに電源電力が供給される条件に誤解が生じない周辺装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の周辺装置は、データ線及び電源線でホスト装置と接続される周辺装置であって、負荷部と、前記負荷部で消費される電力を供給する電源電力供給部と、前記電源電力供給部に接続される電源ピンと、前記電源電力供給部と前記電源ピンとが接続された状態において開放され、前記電源電力供給部と前記電源ピンとが未接続の状態において接地される未接続ピンと、エミッタが前記電源ピンに接続され、コレクタが前記負荷部に接続されているｐｎｐトランジスタと、コレクタが前記ｐｎｐトランジスタのベースに接続され、エミッタがグランドに接続されている第一ｎｐｎトランジスタと、コレクタが前記ｐｎｐトランジスタのベースに接続され、エミッタがグランドに接続され、ベースが前記電源線に接続されている第二ｎｐｎトランジスタと、コレクタ及びベースが前記電源ピンに接続され、エミッタがグランドに接続されている第三ｎｐｎトランジスタと、コレクタが前記電源ピン及び前記第一ｎｐｎトランジスタの前記ベースに接続され、エミッタがグランドに接続されている第四ｎｐｎトランジスタと、一方の端子が前記電源線と前記未接続ピンと前記第三ｎｐｎトランジスタの前記コレクタと前記第四ｎｐｎトランジスタの前記ベースとに接続され、他方の端子がグランドに接続されているコンデンサとからなり、前記電源電力供給部が前記電源ピンに接続されると、前記電源線により前記ホスト装置から送出される信号の有無及び高低に関わらず前記ｐｎｐトランジスタがオンすることにより、前記電源電力供給部と前記負荷部とを接続し、前記電源電力供給部が前記電源ピンに接続された状態が維持されると、前記電源線により前記ホスト装置から送出される信号の有無又は高低に応じて前記ｐｎｐトランジスタがオン又はオフすることにより、前記電源電力供給部と前記負荷部との接続を断続する電力制御回路と、を備えることを特徴とする。請求項１に記載の周辺装置では、電源電力供給部が電源ピンと接続されると、電源線によりホスト装置送出される信号の有無及び高低に関わらず電源電力供給部と負荷部が導通する。すなわち、電源電力供給部が負荷部に電力を供給可能な状態に変化しさえすれば、ホスト装置の電源状態や、ホスト装置と周辺装置との接続状態に関わらず、負荷部に電力が供給される。このため、請求項１に記載の周辺装置では、負荷部に電源電力が供給される条件に誤解が生じない。また、請求項１に記載の周辺装置では、電源電力供給部が電源ピンに接続された状態が維持されると、電源線によりホスト装置から送出される信号の有無又は高低に応じて電源電力供給部と負荷部の接続が断続されるため、電源スイッチをオン／オフする手間がなく、無駄な電力消費が低減される。
【０００８】
請求項２に記載の周辺装置によると、前記負荷部はインジケータを有し、前記電力制御回路は、前記電源電力供給部が前記電源ピンに接続されると、前記電源線により前記ホスト装置から送出される信号の有無及び高低に関わらず前記電源電力供給部と前記インジケータとを導通させ、前記インジケータを点灯させることを特徴とする。請求項２に記載の周辺装置では、電源電力供給部と負荷部とが導通するとインジケータが点灯するため、負荷部に電源電力が供給されているか否かの判断が容易である。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、実施例に基づいて本発明の実施の形態を説明する。
図１は、本発明の一実施例に係るイメージスキャナを示すブロック図である。図２は本発明の一実施例に係るイメージスキャナの機械的構成を示す模式的な断面図である。
【００１０】
原稿台６２は、概ね矩形のガラス板等の透明板で形成され、その盤面６０に写真フィルム、写真、印刷文書等の原稿１０が載置される。原稿台６２はＬ字形の原稿ガイド５２によって図示しないケースに固定されている。原稿ガイド５２は原稿台６２の盤面６０の周囲に互いに垂直に交わる段差面５４、６４を形成している。段差面５４はリニアイメージセンサ５８の走査線に対して平行である。段差面５４、６４に原稿を当接させることにより、原稿台６２の盤面６０上で原稿を位置決めすることができる。
【００１１】
光源５６は、蛍光管ランプ等の管照明装置から構成され、キャリッジ７４に搭載されている。光源５６は原稿の走査線近傍を照射する。縮小光学系８０は、ミラー７２及びレンズ５７で構成され、キャリッジ７４に搭載されている。縮小光学系８０は、光源５６に照射された原稿の走査線上の反射光像をリニアイメージセンサ５８に縮小して結像させる。また、光源５６の位置を変えて原稿の透過光像をリニアイメージセンサ５８に結像させるようにしてもよい。
【００１２】
リニアイメージセンサ５８は、ＲＧＢ各色の受光素子がそれぞれキャリッジ７４の移動方向軸Ａに垂直な平面上で原稿台６２の盤面６０と平行に並ぶ姿勢でキャリッジ７４に搭載されている。リニアイメージセンサ５８は、縮小光学系８０により結像される走査線上の光学像を走査し、その光学像の濃淡に相関する電気信号を出力する。リニアイメージセンサ５８は、可視光、赤外光、紫外光等、所定の波長領域の光を光電変換して得られる電荷をフォトダイオード等の受光素子に一定時間蓄積し、受光素子ごとの受光量に応じた電気信号をＣＣＤ（Charge Coupled Device）、ＭＯＳトランジスタスイッチ等を用いて出力する。
【００１３】
主走査駆動部９８は、リニアイメージセンサ５８を駆動しＡＦＥ部８２をリニアイメージセンサ５８と同期して作動させるために必要な駆動パルスをリニアイメージセンサ５８及びＡＦＥ部８２に出力する駆動回路である。主走査駆動部９８は、例えば同期信号発生器、駆動用タイミングジェネレータ等から構成される。
【００１４】
副走査駆動部９６は、プーリ６８に掛け渡されてキャリッジ７４に係止されたベルト７０、ベルト７０を回転させるモータ６６及び図示しない歯車列、駆動回路等で構成されている。副走査駆動部９６がキャリッジ７４をベルト７０で牽引することで走査線がそれに垂直な方向（副走査方向）に移動するため、二次元画像の走査が可能となる。
【００１５】
ＡＦＥ（Analog Front End）部８２は、アナログ信号処理部、Ａ／Ｄ変換器等から構成される。アナログ信号処理部は、リニアイメージセンサ５８から出力された電気信号に対して増幅、雑音低減処理等のアナログ信号処理を施して出力する。Ａ／Ｄ変換器は、アナログ信号処理部から出力された電気信号を所定ビット長のディジタル表現の出力信号に量子化して出力する。
【００１６】
ディジタル画像処理部８４は、ＡＦＥ部８２から出力された出力信号に対し、ガンマ補正、画素補間法による欠陥画素の補間、シェーディング補正、画像信号の鮮鋭化等の処理を行って画像データを作成する。尚、ディジタル画像処理部８４で施す上記各種の処理は、制御部８６で実行するコンピュータプログラムによる処理に置き換えてもよい。
【００１７】
制御部８６は、ＣＰＵ８８、ＲＯＭ９０及びＲＡＭ９２を備えている。ＣＰＵ８８はＲＯＭ９０に記憶されたコンピュータプログラムを実行し、イメージスキャナの各部を制御する。ＲＯＭ９０はＣＰＵ８８が実行するコンピュータプログラムや各種のデータを記憶しているメモリであり、ＲＡＭ９２はプログラムや各種のデータを一時的に記憶するメモリである。
【００１８】
ＵＳＢインタフェース９５は、ＵＳＢコントローラ、ＳＩＥ（Serial Interface Engine）などで構成され、２本のデータ線と２本の電源線（Ｖ−ＢＵＳ）とを有するＵＳＢケーブルでホスト装置としてのパーソナルコンピュータと接続されている。ＵＳＢでは、パーソナルコンピュータが起動しているときＶ−ＢＵＳを通じてホスト装置から電源供給を受けることが可能であるが、本実施例のイメージスキャナはセルフパワードデバイスとして作動し、ホスト装置としてのパーソナルコンピュータから電源供給を受けない。Ｖ−ＢＵＳを通じてパーソナルコンピュータから送出される信号（第二電源信号）は、電力制御回路８３に入力され、イメージスキャナに電源供給するＡＣアダプタ８１とイメージスキャナの負荷部との接続を制御するために用いられる。
【００１９】
尚、イメージスキャナの負荷部は、光源５６、ＡＦＥ部８２、ディジタル画像処理部８４、制御部８６、主走査駆動部９８、副走査駆動部９６、ＵＳＢインタフェース９５、ＬＥＤ８５などで構成されている。光源５６、ＡＦＥ部８２、ディジタル画像処理部８４、制御部８６、主走査駆動部９８、副走査駆動部９６、ＵＳＢインタフェース９５、ＬＥＤ８５などの負荷部は、電力制御回路８３を通じてＡＣアダプタ８１から供給される電源電力を消費することにより動作する。
【００２０】
ＡＣアダプタ８１は、請求項に記載された電源電力供給部に相当し、変圧回路、整流回路、平滑回路、安定化回路などを備えている。ＡＣアダプタ８１は、商用交流電源を入力としてイメージスキャナの負荷部に電力を供給する。ＡＣアダプタ８１からは、電力制御回路８３に接続されるＤＣケーブル８７及び商用交流電源に接続されるコンセントプラグが延伸している。ＤＣケーブル８７の先端にはＤＣプラグ８９が設けられている。
【００２１】
電力制御回路８３は、ＤＣケーブル８７によって図示しないＡＣアダプタ８１と接続されている。ＤＣケーブル８７のＤＣプラグ８９を電力制御回路８３のＤＣコネクタ９３に挿入することで電力制御回路８３を介してＡＣアダプタ８１からイメージスキャナの負荷部への電力供給が可能になる。ＤＣコネクタ９３には入力電圧（第一電源信号）が印加されるＶＤＣピンと接地用のＧＮＤピンとＮＣピンが設けられている。ＮＣピンは、ＤＣケーブル８７のＤＣプラグ８９がＤＣコネクタ９３に挿入されると開放され、ＤＣプラグ８９がＤＣコネクタ９３から抜かれると接地された状態になる。
【００２２】
電力制御回路８３には、インジケータとしてのＬＥＤ８５が接続されている。電力制御回路８３からイメージスキャナの負荷部に電源電力が供給されているときにＬＥＤ８５が点灯するため、ユーザはイメージスキャナの負荷部に電源電力が供給されているか否かを容易に知ることができる。
【００２３】
電力制御回路８３は、次のようにしてイメージスキャナの負荷部とＡＣアダプタ８１との接続を断続する。Ｖ−ＢＵＳに電圧が印加されるまでの期間においては、商用交流電源に接続されたＡＣアダプタ８１と電力制御回路８３とが接続されると、電力制御回路８３はＡＣアダプタ８１とイメージスキャナの負荷部とを導通させる。商用交流電源に接続されたＡＣアダプタ８１が電力制御回路８３に接続された状態においては、Ｖ−ＢＵＳに電圧が印加されると電力制御回路８３はＡＣアダプタ８１とイメージスキャナの負荷部とを導通させ、Ｖ−ＢＵＳに電圧が印加されなくなると電力制御回路８３はＡＣアダプタ８１とイメージスキャナの各部との導通を遮断する。
【００２４】
図３は、電力制御回路８３の一例を示す回路図である。以下、ＡＣアダプタ８１が商用交流電源に接続されているものとして電力制御回路８３の作動を説明する。
【００２５】
（Ｖ−ＢＵＳに電圧が印加されるまでの電力供給の制御）
Ｖ−ＢＵＳに電圧が印加されていないとき、Ｑ３は常にオフであるため、Ｑ１のオン／オフはＱ２のオン／オフにより制御される。また、Ｖ−ＢＵＳによってＣ１がチャージされることはない。
【００２６】
ＤＣケーブル８７のＤＣプラグ８９が電力制御回路８３のＤＣコネクタ９３に挿入されることで電力制御回路８３とＡＣアダプタ８１とが接続され、ＤＣコネクタ９３のＶＤＣピンに入力電圧が印加されると、ＶＤＣピンの電位は０Ｖから２４Ｖに上がる。また、ＤＣプラグ８９がＤＣコネクタ９３に挿入されるとＤＣコネクタ９３のＮＣピンは開放された状態となる。すると、Ｒ５、Ｒ６、Ｃ１に入力電圧が印加され、Ｃ１がチャージされる。Ｑ５のベースにＣ１が接続され、Ｑ４のベースにはＣ１に相当するキャパシタが接続されていないため、Ｑ５より先にＱ４がオンになる。Ｃ１はフリップフロップを構成しているＱ４及びＱ５の初期状態を決定するために設けられている。Ｑ４がオンになることによりＱ２がオンになる。Ｑ２がオンになることによりＱ１がオンになり、ＤＣコネクタ９３のＶＤＣピンとイメージスキャナの負荷部とが導通し、ＡＣアダプタ８１からイメージスキャナの負荷部に電源電力が供給される。
【００２７】
一方、ＤＣケーブル８７のＤＣプラグ８９が電力制御回路８３のＤＣコネクタ９３から抜かれるとＤＣコネクタ９３のＮＣピンが接地された状態となる。すると、たとえＶ−ＢＵＳに電圧が印加されていたとしてもＣ１が瞬時に放電する。このため、電力制御回路８３とＡＣアダプタ８１とがＤＣケーブル８７で接続されてＶＤＣピンに短期間の間に電圧が再度印加されたとしても、Ｑ５がオンになる前にＱ４がオンになる上述の作動が再現される。
【００２８】
（Ｖ−ＢＵＳの電圧に応じた電力供給の制御）
電力制御回路８３とＡＣアダプタ８１とが接続されてＶＤＣピンに入力電圧が印加された後、初めてＶ−ＢＵＳに電圧が印加されるとＱ５がオンになりＱ４がオフになる。Ｑ５がオンになることによりＱ２がオフになる。このようにＶ−ＢＵＳに電圧が印加されてＱ５がオンでＱ４がオフの状態がいったん成立すると、その後はＶ−ＢＵＳに電圧が印加されているか否かに関わらず、電力制御回路８３とＡＣアダプタ８１とがＤＣケーブル８７で接続されてＶＤＣピンに入力電圧が印加されている限り、Ｑ５がオンでＱ４がオフの状態が維持され、Ｑ２がオフの状態が維持される。
【００２９】
Ｑ２がオフの状態では、Ｑ１のオン／オフはＱ３のオン／オフによって制御される。したがって、電力制御回路８３とＡＣアダプタ８１とがＤＣケーブル８７で接続されてＶＤＣピンに入力電圧が印加された状態でＶ−ＢＵＳに電圧が印加された後にＶ−ＢＵＳの電圧が下がると、Ｑ３がオフになってＱ１がオフになり、ＤＣコネクタ９３のＶＤＣピンとイメージスキャナの負荷部との導通が遮断され、ＡＣアダプタ８１からイメージスキャナの負荷部へ電源電力が供給されなくなる。その後再びＶ−ＢＵＳに電圧が印加されると、Ｑ３がオンになってＱ１がオンになり、ＤＣコネクタ９３のＶＤＣピンとイメージスキャナの負荷部とが導通し、ＡＣアダプタ８１からイメージスキャナの負荷部に電源電力が供給される。
以上、電力制御回路８３の作動を説明した。
【００３０】
本発明の一実施例に係るイメージスキャナによると、ＡＣアダプタ８１と電力制御回路８３がＤＣケーブル８７によって接続されると、Ｖ−ＢＵＳに電圧が印加されているか否かに関わらず、ＤＣコネクタ９３のＶＤＣピンとイメージスキャナの負荷部が導通する。したがって、ＡＣアダプタ８１を商用交流電源に接続し、ＡＣアダプタ８１と電力制御回路８３とをＤＣケーブル８７で接続しさえすれば、ＵＳＢケーブルでイメージスキャナとパーソナルコンピュータとが未接続であっても、電源オフのパーソナルコンピュータと接続されていたとしても、ＡＣアダプタ８１からイメージスキャナの負荷部に電源電力が供給される。また、ＡＣアダプタ８１と商用交流電源が接続されていないとき、またはＡＣアダプタ８１と電力制御回路８３とがＤＣケーブル８７で接続されていないときに、ＡＣアダプタ８１からイメージスキャナの負荷部に電源電力が供給されるとユーザが考えることはない。このため、上記実施例に係るイメージスキャナによると、負荷部に電源電力が供給される条件に誤解が生じない。
【００３１】
さらに、上記実施例に係るイメージスキャナによると、ＡＣアダプタ８１を商用交流電源に接続し、ＡＣアダプタ８１と電力制御回路８３とをＤＣケーブル８７で接続した後には、Ｖ−ＢＵＳに電圧が印加されるとＡＣアダプタ８１からイメージスキャナの負荷部に電源電力が供給され、Ｖ−ＢＵＳに電圧が印加されなくなるとＡＣアダプタ８１からイメージスキャナの負荷部に電源電力が供給されない。パーソナルコンピュータの電源のオン／オフに連動して電源スイッチに相当するＱ１がオン／オフされるため、上記実施例に係るイメージスキャナによると、電源スイッチをオン／オフする手間がなく、無駄な電力消費が低減される。
【００３２】
以上説明した実施例では、本発明をフラットベッド型イメージスキャナに適用した例を説明したが、本発明は、所謂セルフパワードデバイスであれば例えば外付けハードディスクドライブ、メモリカードリーダなどの様々な周辺装置に適用することができる。また、ホスト装置と周辺装置とのインタフェースとしてＵＳＢを例示して説明したが、ホスト装置と周辺装置とのインタフェースとしては、データ線及び電源線でホスト装置と周辺装置とを接続し、ホスト装置から周辺装置に電源電力を供給可能なインタフェースであれば、パラレル転送のデータ線で接続するものなど、いかなるものであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例に係るイメージスキャナを示すブロック図である。
【図２】本発明の一実施例に係るイメージスキャナの機械的構成を示す模式的な断面図である。
【図３】本発明の一実施例に係る電力制御回路を示す回路図である。
【符号の説明】
５６    光源（負荷部）
８１    ＡＣアダプタ（電源電力供給部）
８２    ＡＦＥ部（負荷部）
８３    電力制御回路
８４    ディジタル画像処理部（負荷部）
８５    ＬＥＤ（負荷部、インジケータ）
８６    制御部（負荷部）
９６    副走査駆動部（負荷部）
９８    主走査駆動部（負荷部）
【図１】
0003969191.tif 000002
【図２】
0003969191.tif 000003
【図３】
0003969191.tif 000004