JP2005217367A - Ｌｅｄ光源の環境温度制御システム - Google Patents

Abstract

【課題】 ＬＥＤの環境温度を所望の温度に設定するにあたり、エネルギー消費の面でヒーターの設定を適切に行うことができるＬＥＤ光源の環境温度制御システムを提供すること。
【解決手段】 写真フィルムに形成された画像を読み取るためのＬＥＤ光源の環境温度制御システムであって、ＬＥＤが使用される環境温度を設定するためのヒーター１８と、ＬＥＤが使用される環境温度を冷却するための冷却用ファン４，５と、ＬＥＤの消費電力を検出する検出手段２８と、この検出手段２８による検出結果に基づいて、ヒーター１８の発熱レベルを４段階に設定するヒーター設定手段２７ｂと、環境温度が設定温度となるように冷却用ファン４，５を制御する温度制御手段２７ａとを設けた。
【選択図】図８

Description

本発明は、写真フィルムに形成された画像を読み取るためのＬＥＤ光源の環境温度制御システムに関するものである。

かかるＬＥＤ光源は、例えば、写真処理装置において写真プリントを作成する場合に用いられる。すなわち、 写真プリントを作成するための画像データを取得するために、現像済み写真フィルム（ネガフィルム及びポジフィルム）に形成されているコマ画像を読み取るスキャナーが用いられる。スキャナーは、写真フィルムの画像形成面を挟んで、一方側に読み取り用光源を配置し、他方側に読み取りセンサー（例えば、ＣＣＤラインセンサー）を配置する。かかる読み取り用光源として、ハロゲンランプに代えてＬＥＤ（発光ダイオード）光源を使用したものが知られている（例えば、下記特許文献１，２）。特許文献２では、赤色光、緑色光、青色光を夫々照射するＬＥＤチップ群を設け、これらをダイクロックミラーや集光レンズからなる光学系により、写真フィルムに導くようにしている。

ＬＥＤの場合は、ハロゲンランプの場合と異なり、厳格な温度制御が必要とされる。その理由は、ＬＥＤは環境温度により波長と光量が変化するという特性があり、これらの特性の変化に伴い画質にも影響を与えるからである。そこで、温度制御を行うために、ヒーターや冷却手段（冷却用ファン等）が用いられる。ヒーターを使用することで、所望の環境温度になるように雰囲気温度を上昇させる。また、所望の環境温度以上になった場合に冷却手段を作動させて温度を低下させるように制御している。

上記のようにヒーターを用いて環境温度の設定を行う場合には、次に示す課題が存在する。環境温度を設定する場合には、ＬＥＤ自身も発熱するので、これを考慮した環境温度制御システムが要求される。ＬＥＤから発せられる光量は、経時変化により変化するものであり、また、同じ写真フィルムでもネガフィルムとポジフィルムとでは、ベース色が異なるため、ＬＥＤの発光量を変える必要がある。従って、ヒーターにより加熱する場合には、常に同じ発熱レベルとすることは、効率が良いとはいえない。すなわち、 必要以上にヒーターを発熱させている可能性もありうるからであり、これは無駄なエネルギーを消費していることにもなる。
特開１１−２５４７４４号公報 特開２００１−４５２２５号公報

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の環境温度を所望の温度に設定するにあたり、エネルギー消費の面でヒーターの設定を適切に行うことができるＬＥＤ光源の環境温度制御システムを提供することである。

上記課題を解決するため本発明に係るＬＥＤ光源の環境温度制御システムは、
写真フィルムに形成された画像を読み取るためのＬＥＤ光源の環境温度制御システムであって、
ＬＥＤが使用される環境温度を設定するためのヒーターと、
ＬＥＤが使用される環境温度を冷却するための冷却手段と、
ＬＥＤの消費電力を検出する検出手段と、
この検出手段による検出結果に基づいて、ヒーターの発熱レベルを設定するヒーター設定手段と、
環境温度が設定温度となるように冷却手段を制御する温度制御手段とを設けたことを特徴とするものである。

この構成による環境温度制御システムの作用・効果を説明する。環境温度を設定するためのヒーターと、環境温度を冷却するための冷却手段が設けられている。また、ＬＥＤの消費電力を検出する検出手段も設けられている。ヒーターの発熱レベルは、検出された消費電力の大きさに基づいて設定される。例えば、消費電力が大きいときはＬＥＤ自身の発熱量も相対的に大きくなっていると考えられるので、ヒーターによる発熱レベルは小さく設定することが好ましい。逆に、ＬＥＤの消費電力が小さければ、ヒーターによる発熱レベルは相対的に大きくなるように設定する。このように、ヒーター設定手段ＬＥＤの消費電力に基づいてヒーターの発熱レベルを設定するようにしたので、効率良くヒーターを作動させることができる。その結果、ＬＥＤの環境温度を所望の温度に設定するにあたり、エネルギー消費の面でヒーターの設定を適切に行うことができる。

本発明に係るヒーター設定手段は、画像を読み取る処理を行わない待機モードにおいて、発熱レベルが最大となるようにヒーターを設定することが好ましい。

待機モードにおいても、環境温度を所望の状態に設定しておく必要がある。待機モードでは、ＬＥＤを点灯させていない状態（ＬＥＤによる発熱がない状態）であるから、ヒーターの発熱レベルが最大となるように設定することが好ましい。これにより、効率良く環境温度の設定を行うことができる。

本発明に係る発熱レベルは、発熱レベルは、レベルの大きい順に複数段階のレベルに切り替えられるように制御可能であり、最小レベルではヒーターをオフにすることが好ましい。

このように発熱レベルを段階的に設定することで、消費電力の大きさに応じた適切なヒーターによる加熱を行うことができる。また、発熱レベルとしてヒーターをオフにするレベルを設けておくことで、無駄なエネルギーを消費させないようにすることができる。

本発明の構成として、ＬＥＤから発せられる光量を測定する光量測定手段を備え、この測定結果に基づいて、ネガフィルムを読み取る場合の発熱レベルと、ポジフィルムを読み取る場合の発熱レベルを設定することが好ましい。

既に説明したように、ネガフィルムとポジフィルムとでは画像を読み取る場合のＬＥＤの発熱量が異なるので、それぞれ個別に設定するようにする好ましい。そこで、光量測定手段を設けてＬＥＤから発せられる光量を測定する。この時の光量に基づいて、ネガフィルムとポジフィルムについての発熱量を設定することができる。

本発明に係るＬＥＤ光源の環境温度制御システム好適な実施形態を図面を用いて説明する。 図１は、ＬＥＤ光源装置が用いられる写真処理システムの構成を示す概念図である。

＜写真処理システムの構成＞
現像済みの写真フィルム（写真フィルムやポジフィルム）からコマ画像を読み取るためのスキャナーＳが設けられており、このスキャナーＳにＬＥＤ光源装置１が組み込まれている。ＬＥＤ光源装置１の詳細は後述するが、青・緑・赤の各色光を発光するＬＥＤチップが組み込まれたＬＥＤ基板１１，２１，３１を備えており、その照射光は光学系により対象物である写真フィルムＦに導かれる。図示はしないが、写真フィルムＦは、フィルムキャリアと呼ばれる搬送ユニットにセットされ、スキャニング時には、所定の搬送速度で搬送される。

写真フィルムＦのフィルム面を挟んで、下方側にＬＥＤ光源装置１が配置され、上方側に画像読み取り用のＣＣＤラインセンサー７が配置される。写真フィルムＦとＣＣＤラインセンサー７の間には結像レンズ８が設けられる。ＣＣＤラインセンサー７により読み取られた画像信号 (画像データ) は、Ａ／Ｄ変換部１１０においてＡ／Ｄ変換され、画像メモリ１１１に一旦記憶される。画像処理部１１２では、階調補正、色・ 濃度の補正等の種々の画像処理が行われる。

次に、画像データを用いて写真プリントを作成するプリンタプロセッサー部ＰＲを説明する。画像処理が行われた画像データは、露光エンジン１０２に転送される。露光エンジン１０２は、画像データに基づいて露光光を走査することで、写真感光材料であるペーパーＰの乳剤面に画像を焼付露光する。露光エンジン１０２は、ＰＬＺＴエンジン、レーザーエンジン、ＣＲＴエンジン等の適宜の構造のエンジンを用いることができる。ペーパーＰは、ロールの形態でペーパーマガジンＭ１，Ｍ２に収容されており、いずれか１つのペーパーマガジンＭ１，Ｍ２からペーパーＰが引き出されるように構成されている。ペーパーカッター１００は、引き出された長尺状のペーパーＰをプリントサイズにカットする。カットされたペーパーＰは、搬送機構１０１により露光エンジン１０２の位置まで搬送される。露光エンジン１０２により画像が焼付露光されたペーパーＰは、搬送ローラ群１０３により現像処理部１０４に送り込まれる。このように、ペーパーＰが搬送される搬送経路に沿って、搬送ローラ等の搬送機構が設けられている。現像処理部１０４は、公知の現像処理を行い、乾燥処理部１０５で乾燥処理が施された後、プリント排出部１０６から写真プリントとして排出される。

＜ＬＥＤ光源装置の構成＞
次に、ＬＥＤ光源装置の構成を説明する。図２は、光学系の主要部を示す斜視図である。図３は、ＬＥＤ光源装置の構成を示す副走査方向に沿った垂直断面図である。図４は、図３に示すＬＥＤ光源装置の正面図（矢視Ａ）である。図５は、図３に示すＬＥＤ光源装置の主走査方向に沿った垂直断面図である。

図３に示すように、ＬＥＤ光源装置１は、光源としてＬＥＤチップを使用するものであり、青色（第１波長域）の光を出力する青色ＬＥＤチップが実装される青色ＬＥＤ基板（第１ＬＥＤ基板) １１と、緑色（第２波長域）の光を出力する緑色ＬＥＤチップが実装される緑色ＬＥＤ基板２１と、赤及び赤外 (第３波長域）の光を出力する赤色ＬＥＤチップが実装される赤色ＬＥＤ基板３１とが設けられている。ＬＥＤは、ハロゲンランプに比べて発熱量が少なく、光源装置の大きさも小型化できるという利点を有する。また、ハロゲンランプの場合は、調光フィルターを必要としていたが、ＬＥＤ光源の場合は、各色のＬＥＤの出力を調整できるので、調光フィルターが不要になるという利点も有する。

青色ＬＥＤ基板１１と緑色ＬＥＤ基板２１とは、同じ水平面に配置されている。赤色ＬＥＤ基板３１は、垂直面に配置されている。これら各ＬＥＤチップから照射されるＬＥＤ光を対象物たる写真フィルムＦに導く光学系を説明する。光学系を支持するために樹脂成型されたフレーム３が用いられる。

まず、第１ダイクロックミラー４４と第２ダイクロックミラー４５が４５゜傾斜した状態でフレーム３に対して接着等により固定される。第１ダイクロックミラー４４は、青色ＬＥＤ光を透過させると共に、赤色・緑色ＬＥＤ光を反射させる。第２ダイクロックミラー４５は、緑色ＬＥＤ光を反射させて第１ダイクロックミラー４４の方向に導くと共に、赤色ＬＥＤ光を透過させる。各ＬＥＤ基板１１，２１，３１と、第１・第２ダイクロックミラー４４，４５の間には、集光レンズ４１，４２，４３が配置されている。

第１ダイクロックミラー４４の上方にはＮＤフィルター８０及び結像レンズ４６が配置されている。ＮＤフィルター８０は、ＬＥＤチップの光量チェックのために設けられており、光路内に挿入・光路からの退避ができるように構成されている。写真フィルムの画像を読み取るときには、ＮＤフィルター８０は不要であり光路外に退避している。集光レンズ４６は、各ＬＥＤチップから出力されたＬＥＤ光を写真フィルムのフィルム面に対して集光させるように作用する。また、集光レンズ４６と写真フィルムＦの間には、ディフューザー（不図示）が設けられ、光を均一に拡散させる。集光レンズ４６のすぐ上には、カバー板４８が設けられ、このカバー板４８はネジ４９によりフレーム３に結合される。カバー板４８には、主走査方向に沿って矩形の開口部４８ａが形成され、光が出力されるエリアを規定する。

図３において、写真フィルムＦは左右方向（副走査方向）に搬送される。また、各ＬＥＤ基板１１，２１，３１や集光レンズ４１，４２，４３やダイクロックミラー４４，４５は主走査方向に沿った長手状に形成される (図２参照) 。ＣＣＤラインセンサー７も、主走査方向に沿ったライン状にＣＣＤチップが配置されている。

＜ヒートシンクの構成＞
次に、ヒートシンクについて説明する。ヒートシンクは、ＬＥＤチップにより発生する熱を逃がすために設けられる。ＬＥＤは、環境温度によって、波長や光量等の特性が変化するため、温度制御を行う必要がある。温度を上昇させる手段としてヒーターを用い、温度を下げる手段としてヒートシンク及びファン（冷却手段に相当）を設けている。ヒートシンクとしては、一体型ヒートシンク２（すなわち、 ヒートシンクは１つ）を用いている。これにより、各ＬＥＤチップを均等に冷却させるようにしている。

ＬＥＤチップを冷却するために、各ＬＥＤ基板１１，２１，３１のＬＥＤ実装面とは反対側の基板裏面をヒートシンク２に密着させるようにしている。ヒートシンク２には、水平面である第１取り付け面２ａと、垂直面である第２取り付け面２ｂが形成されている。第１取り付け面２ａには、青色ＬＥＤ基板１１と緑色ＬＥＤ基板２１の基板裏面が密着される。また、第２取り付け面２ｂには、赤色ＬＥＤ基板３１の基板裏面が密着される。

図４や図５に示すように、ヒートシンク２には、主走査方向に沿って多数のフィン２ｆが形成されている。これにより、表面積を増やし、放熱効率を高めている。また、図３に示すように、ヒートシンク２を挟むように、第１ファン４と第２ファン５とが設けられている。第１ファン４は、エア吹き付け用であり、第２ファン５は、エア吐き出し用である。第１・第２ファン４，５とも主走査方向のほぼ中央部に位置し、フィン２ｆに対して副走査方向（ＬＥＤチップの実装方向に対して垂直な方向) から送風作用を行う。これにより、冷却効率を高めている。ヒートシンク２の材料としては、特定の材料に限定されるものではないが、例えば、菱化マックス (株) 製のＤＭＳ合金が好ましい。ヒートシンク２は、ダイカスト鋳造により製造できる。

＜基板（ヒーター）構成＞
次に、ＬＥＤ基板の構成を図６、図７により説明する。なお、３つあるＬＥＤ基板は、全て同じ構成である。ＬＥＤ基板１１は、主走査方向に沿った矩形形状をしている。ＬＥＤ基板１１の幅方向中央に、主走査方向に沿って多数のＬＥＤチップ１２が実装されている。ＬＥＤチップ１２の両隣には、反射部材１３が設けられ、ＬＥＤからの照射光を前方に向けて反射させる。また、反射部材１３の更に外側には、立壁部１４が設けられている。立壁部１４の内側には、配線パターン (不図示) が形成されており、ＬＥＤチップ１２と配線パターンとはボンディングワイヤー１５で接続される。そして、立壁部１４の内側の全域は、光透過性のモールド１６に埋められる。

ＬＥＤチップに隣接して、多数のヒーター１８が主走査方向に沿って配置されている。また、ＬＥＤの環境温度を検出するためのサーミスタ１７が設けられている。ＬＥＤの環境温度を所定範囲に設定できるように、サーミスタ１７で環境温度をモニターし、ヒーター１８やファン４，５に対する制御を行うように構成されている。

ＬＥＤ基板１１の長手方向中央部には、略Ｕ字状の切り欠き１１ａが形成されている。また、幅方向両側には、合計４箇所のネジ結合のための孔１１ｄが形成されている。さらに、ＬＥＤ基板１１を位置決めして取り付けるための２つの基準孔１１ｂ，１１ｃが形成されている。一方の基準孔１１ｂは円形であり、他方の基準孔１１ｃは長円形である。

上記のヒーター１８に関して詳しく説明する。ヒーター１８はＬＥＤチップの配列方向（主走査方向）に沿って、多数のチップ抵抗器１８ａを備えている。これらのチップ抵抗器１８ａは等しい抵抗値を有し、等しいサイズのものが使用される。これらチップ抵抗器に通電した際に発生する熱をＬＥＤ基板１１に伝え、このＬＥＤ基板１１からの熱をＬＥＤに伝えることで各ＬＥＤチップ１２を最適な温度に設定するようにしている。なお、ヒーターとしては、チップ抵抗器１８ａではなく、通電により発熱するシート状のヒーター等の他のタイプのものを使用することもできる。

具体的に説明すると、ＬＥＤ基板１１は、熱伝導率が高いアルミニウム製の基材１１Ａの表面に対してセラミック材料でなる絶縁層１１Ｂを形成し、この上面に対して銅薄膜や金薄膜でなるプリント配線１１Ｃを形成し、このプリント配線１１Ｃの上面に絶縁性の樹脂でなるレジスト膜１１Ｄを形成したものである。更に、このＬＥＤ基板１１には矩形の立壁部１４と一体形成して反射部材１３をＬＥＤアレイの形成方向（主走査方向）と並行する姿勢で、ＬＥＤチップ１２の近傍位置に固定している。なお、ＬＥＤ基板１１としては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。また、反射部材１３には、ＬＥＤチップ１２と対向する側に対して傾斜姿勢の反射面１３ａが形成され、この反射面１３ａでＬＥＤチップ１２からの照射光をＬＥＤ基板１１と直交する方向に反射させるように機能するものであり、前記立壁部１４と反射部材１３とは耐熱性に優れた液晶性によって形成されている。

プリント配線１１Ｃは、ＬＥＤチップ１２に電力を供給する発光配線部５０と、チップ抵抗器１８ａに電力を供給する加熱配線部５１と、温度センサーであるサーミスタ１７からの信号を取り出す計測配線部５２とを備えている。ＬＥＤチップ１２は、複数個のチップ状のＬＥＤ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ＬＥＤチップ１２を支持する部位に対してプリント配線と同じ素材で支持部５３を形成している。

前記発光配線部５０には、ＬＥＤチップ１２の１発光単位に対して電力を供給する電力端子５０ａと、ＬＥＤチップ１２の配列方向に独立して形成された中継端子５０ｂとが形成されている。また、加熱配線部５１には、チップ抵抗器１８ａの両端の電極とをハンダ６０により接続する端子５１ａを形成している。

この構成により以下の工程に従ってＬＥＤ基板１１が製造される。前述したようなプリント配線１１Ｃ、レジスト膜１１Ｄが形成されたＬＥＤ基板１１を、適宜の方法で実装用のテーブル等に支持した後に、立壁部１４と共に反射部材１３をＬＥＤ基板１１に接着固定し、ＬＥＤチップ１２をダイボンディングによりＬＥＤ基板１１の支持部５３に対して設定された間隔で直線状に支持固定する。

次に、ＬＥＤチップ１２のパッド部と電力端子５０ａとの間にボンディングワイヤー１５を形成する。そして、加熱配線部５１に形成された一対の端子５１ａの間にチップ抵抗器１８ａを配置し、夫々の端子５１ａとチップ抵抗器１８ａの電極とをハンダ６０で固定する。

＜制御システムの構成＞
次に環境温度制御システムの構成を図８により説明する。図８に示すように、複数のＬＥＤチップ１２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２２と、チップ抵抗器１８ａ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２３と、冷却用ファン４，５のモータ４Ｍ，５Ｍに対して電力を供給するファン制御回路２４と、サーミスタ１７に対して電力を供給すると共にサーミスタ１７から得られた電圧信号をデジタル信号化するサーミスタ駆動回路２５とを備えている。これら発光制御回路２２、発熱制御回路２３、ファン制御回路２４、サーミスタ駆動回路２５はコントローラ２７からの制御信号により制御され、サーミスタ駆動回路２５はコントローラ２７に対してデジタル信号化された電圧信号（温度を表わすデータ）をフィードバックする。

検出手段２８は、ＬＥＤの消費電力を検出する機能を有し、ＬＥＤに流れる電流を検出することで消費電力を検出することができる。各ＬＥＤチップを流れる総電流量から消費電力を求めることができる。すなわち、 消費電力と電流量とは一定の関係にあるからである。検出された電流値（消費電力データ）はコントローラ２７に送られる。光量センサー２９は、ＬＥＤから発せられる光量を測定する光量測定手段として機能する。光量センサー２９は、公知の光センサーにより構成することができ、その配置箇所としてはＬＥＤ光源装置１のＬＥＤ光軸上の適宜の場所に配置することができる。例えば、写真フィルムが搬送される搬送面の近傍に配置することができる。あるいは、ＣＣＤラインセンサー７を光量センサーとして用いることもできる。この場合は、特別に光量センサーを設ける必要はない。

発光制御回路２２と発熱制御回路２３とは、ＰＷＭ方式の電力制御回路を備えており、デューティー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を切り替え自在に構成され、ファン制御回路２４はファン４，５のモータ４Ｍ，５Ｍ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られるよう電力トランジスタやリレーを備えて構成され、サーミスタ駆動回路２５はサーミスタ１７により得られる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る。また、コントローラ２７は、サーミスタ１７から得られた電圧信号から温度を検出し、ファン制御回路２４に対して制御信号を出力する温度制御手段２７ａの機能を備えている。温度制御手段２７ａは、例えば、コンピュータプログラムにより構成することができる。

コントローラ２７は、ヒーター設定手段２７ｂの機能を備えており、検出手段２８により検出された消費電力や光量センサー２９により検出されたＬＥＤの光量データに基づいて、ヒーター１８の発熱レベルを設定することができる。
既に説明したようにＬＥＤは環境温度が変わると光量や波長が変化するため、その環境温度を厳格に制御する必要がある。本発明においては、環境温度が４５℃±１℃となるように制御される。環境温度の制御は、写真フィルムの画像の読み取りを行っている間（処理モード）のみならず、読み取りを行っていない待機状態（待機モード）においても行われる。すなわち、 待機モードと処理モードとのかかわらず環境温度は４５℃±１℃となるように制御される。これにより、写真フィルムの画像読み取りの開始を行おうとするときに環境温度が適切な状態に設定されているので、無駄な待ち時間を要することなく直ちに画像読み取りを開始することができる。

また、ヒーター１８による加熱を行う場合に常に同じ発熱レベルでヒーター１８を駆動するのではなく、本実施形態では発熱レベルの高い順に第１レベル、第２レベル、第３レベル、第４レベルの４段階に設定できるように構成している。第１レベルは発熱レベルが最も高いレベルであり、これは待機モードの時に設定されるレベルである。待機モードでは、写真フィルムの画像読み取りを行わないのでＬＥＤは消灯した状態である。従って、ＬＥＤ自身による発熱は生じないので、ヒーター１８による発熱レベルは最も高い第１レベルに設定される。

写真フィルムの画像読み取りを行うとき（処理モードのとき）は、第２レベル（中レベル）、第３レベル（小レベル）、第４レベル（ヒーターオフ）のいずれかに設定される。この発熱レベルと写真フィルムの画像読み取りを行う場合の消費電力範囲を図９により説明する。ＬＥＤの消費電力（Ｗ数）とヒーター１８の発熱レベルとの関係が示されている。ポジフィルムとネガフィルムとを比較した場合、フィルムベースの濃度の違いから、ＬＥＤの消費電力は相対的にポジフィルムの方がネガフィルムよりも小さくなる。これはネガフィルムの方がフィルムベースの色が濃いためネガフィルムの方がより明るい状態にＬＥＤを点灯させる必要があるからである。

図９に示すように、ポジフィルムの場合はＬＥＤの消費電力は３．３Ｗ〜９．６Ｗの間であり、ネガフィルムの場合は消費電力は３．９Ｗ〜１０．３Ｗの間である。また、第２レベルのヒーターの設定範囲は、消費電力が３．３Ｗ〜６Ｗであり、この６Ｗは切り替えポイントとなる数値である。第３レベルのヒーターの設定範囲は、消費電力が６Ｗ〜８．５Ｗであり、８．５Ｗは切り換えポイントとなる数値である。第４レベル（ヒーターオフ）の範囲は、消費電力が８．５Ｗ〜１０．３Ｗの間である。なお、ヒーター１８の発熱レベルの切り換えはチップ抵抗器１８ａに供給する電力の大きさにより設定することができる。図９からも分かるように、ネガフィルムとポジフィルムの発熱レベルは異なることもあるし、同じときもあり、これは消費電力の大きさに依存する。

なお、以下説明する起動ルーチンと光源制御ルーチンを実行するための各プログラムが格納されている。

＜起動ルーチン＞
ネガフィルムやポジフィルムの画像読み取りを行う場合のヒーター１８の発熱レベルを設定するタイミングについては種々考えられるが、本実施形態では次のように行う。写真処理システムの電源をオンにした後でシステムのセットアップを行うようにしている。セットアップとは、写真処理を行うために、各動作部の設定を行う作業であり、その中にヒーターの発熱レベルの設定が含まれる。その作業手順（起動ルーチン）を図１０のフローチャートにより説明する。

電源をオンにすると（＃１）、すべてのＬＥＤ基板１１，２１，３１に取り付けられているチップ抵抗器１８ａに対して最大の電力を投入すると共に、すべてのＬＥＤチップ１２に対しても最大の電力を投入する。次に、検出手段２８に機能に基づきＬＥＤの電流（消費電力）を検出する（＃３）。また光量センサー２９によりＬＥＤの光量を検出する（＃４）。なお、光量を検出する際には写真フィルムは用いないで測定を行う。これらのデータに基づいてコントローラ２７のヒーター設定手段２７ｂは、ネガフィルムを読み取る場合の発熱レベルの設定とポジフィルムを読み取る場合の発熱レベルの設定を行う（＃５）。光量検出を行う際には写真フィルムを用いてはいないが、光路に写真フィルムを挿入しない状態での光量レベルと、ネガフィルムやポジフィルムを光路に挿入した場合の光量レベルは、おおよその比率が決まっているので、写真フィルムを用いずに光量検出を行っても問題はない。

一方、ステップ＃２の後、サーミスタ１７により環境温度の測定を行う（＃６）。温度制御手段２７ａにより環境温度が目標温度（４５℃）に到達したか否かを判断する（＃７）。この段階では、チップ抵抗器１８ａによる発熱とＬＥＤチップ自身による発熱により環境温度が急速に上昇していく。目標温度に到達すると、ＬＥＤへの電力を遮断する（＃８）。以後は、待機モードへ移行する（＃９）。待機モードでは、チップ抵抗器１８ａによる発熱と冷却用ファン４，５の制御により環境温度を目標温度に保持するように制御を行う。

＜光源制御ルーチン＞
次に光源制御ルーチンにおける手順を図１１のフローチャートにより説明する。光源制御ルーチンでは、処理モードに対応して電力制御を行う処理を実行する（＃２０）。処理モードとしては、既に述べてきたようにネガフィルム・スキャンモード、ポジフィルム・スキャンモード、待機モードとがある。待機モードでは、ヒーター１８の発熱レベルは第１レベル、即ち、最大電力を供給するレベルに設定される。ネガフィルムやポジフィルムのスキャンモードの場合には、図１０のステップ＃５にて設定された発熱レベルに基づいて、ヒーター１８の発熱レベルが設定される。

ステップ＃２１では、温度測定がサーミスタ１７により行われ、目標温度４５℃±１℃となるように制御される。この目標温度は、処理モードの違いにかかわらず同じである。まず、高温側のしきい値を超えたか否かを判断する（＃２２）。高温側のしきい値としては４５．５℃が設定されている。このしきい値を超えると環境温度が高すぎるということになるので、ファン４，５を駆動する（＃２３）。なお、すでにファン４，５が駆動状態であれば、その駆動状態を継続する。ステップ＃２２で高温側のしきい値を超えていなければ、ステップ＃２４で低温側のしきい値を超えたか否かを判断する。低温側のしきい値としては４４．５℃が設定されている。低温側のしきい値を下回った場合は、ファン４，５の駆動を停止する（＃２５）。なお、すでにファン４，５が停止状態であれば、その停止状態を継続する。

以上のように、ＬＥＤチップ１２に供給される電力による発熱と、ヒーター１８に供給される電力による発熱とを総合した発熱量を各処理モードにおいて略等しくなるように設定し、いずれの処理モードに切り換わった場合もＬＥＤ基板１１，２１，３１の温度をできるだけ変動させないようにして、ファン４，５を駆動する頻度を低減している。これにより、無駄なエネルギー消費を抑制することができる。特に、ＬＥＤの消費電力に基づいて発熱レベルを設定するようにしているので、環境温度の設定を安定的に制御することができる。

＜別実施形態＞
（１）実施形態ではサーミスタにより温度を計測しているが、特願２００３−５２６３０に開示される温度測定手段を用いても良い。すなわち、 温度センサーとしてＬＥＤチップを用いる方法であり、これを他のＬＥＤチップと隣接する位置に同じＬＥＤ基板上に配置する。このセンサー用ＬＥＤチップに流れる電流を抵抗器により電圧に変換し、この電圧信号を取り出せるように構成する。この抵抗器は、他のＬＥＤチップに対して接続される抵抗器と等しい抵抗値のものが使用される。従って、センサー用ＬＥＤと他のＬＥＤとは、等しい電流が流れるように設定される。センサー用ＬＥＤチップが発熱するとその抵抗値が変動するため、前述した抵抗器に流れる電流も変動する。この原理により温度を計測することが可能である。

（２）冷却手段として冷却用ファンを用いる構成を説明したが、これに限定されるものではなく、他のタイプの冷却手段を用いても良い。例えば、ペルチェ素子による冷却を行っても良い。冷却するに際して、チップ抵抗器へ供給する電力を低下させるように制御する手段を設け、これを冷却手段としてもよい。

（３）発熱レベルの設定としては、本実施形態では４段階に設定しているが、これに限定されるものではない。設定段階は、適宜決めることができる。また、設定が無段階になるようにしても良い。また、発熱レベルの設定タイミングは、セットアップの時に限定されるものではなく、これ以外の適宜のタイミングで行っても良い。

ＬＥＤ光源装置が用いられる写真処理システムの構成を示す概念図 光学系の主要部を示す斜視図 ＬＥＤ光源装置の構成を副走査方向に沿って切断した垂直断面図 図３に示すＬＥＤ光源装置の正面図（矢視Ａ） 図３に示すＬＥＤ光源装置の主走査方向に沿って切断した垂直断面図 ＬＥＤ基板の平面図 ＬＥＤ基板の中央縦断面図 ＬＥＤ光源装置の制御ブロック構成を示す図 ヒーターの発熱レベルを説明する図 起動ルーチンにおける手順を示すフローチャート 光源制御ルーチンにおける手順を示すフローチャート

符号の説明

１ ＬＥＤ光源装置
４，５ 冷却用ファン
７ ＣＣＤラインセンサー
１１，２１，３１ ＬＥＤ基板
１２ ＬＥＤチップ
１７ サーミスタ
１８ ヒーター
１８ａ チップ抵抗器
２２ 発光制御回路
２３ 発熱制御回路
２４ ファン制御回路
２５ サーミスタ駆動回路
２７ コントローラ
２７ａ 温度制御手段
２７ｂ ヒーター設定手段
２８ 検出手段
２９ 光量センサー（光量測定手段）
Ｓ スキャナー
Ｆ 写真フィルム

Claims (4)

1. 写真フィルムに形成された画像を読み取るためのＬＥＤ光源の環境温度制御システムであって、
   ＬＥＤが使用される環境温度を設定するためのヒーターと、
   ＬＥＤが使用される環境温度を冷却するための冷却手段と、
   ＬＥＤの消費電力を検出する検出手段と、
   この検出手段による検出結果に基づいて、ヒーターの発熱レベルを設定するヒーター設定手段と、
   環境温度が設定温度となるように冷却手段を制御する温度制御手段とを設けたことを特徴とするＬＥＤ光源の環境温度制御システム。
2. ヒーター設定手段は、画像を読み取る処理を行わない待機モードにおいて、発熱レベルが最大となるようにヒーターを設定することを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤ光源の環境温度制御システム。
3. 発熱レベルは、レベルの大きい順に複数段階のレベルに切り替えられるように制御可能であり、最小レベルではヒーターをオフにすることを特徴とする請求項１又は２に記載のＬＥＤ光源の環境温度制御システム。
4. ＬＥＤから発せられる光量を測定する光量測定手段を備え、この測定結果に基づいて、ネガフィルムを読み取る場合の発熱レベルと、ポジフィルムを読み取る場合の発熱レベルを設定することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のＬＥＤ光源の環境温度制御システム。

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