JP2006025226A - フィルムスキャナ - Google Patents

Abstract

【課題】 発光ダイオードを用いた光源ユニットから写真フィルムに照射する光線の波長を安定させるフィルムスキャナを構成する。
【解決手段】 光源ユニットＡにＲ・Ｇ・Ｂの三原色に対応した発光色となる３種の発光ダイオードアレイ１を基板Ｐに備え、この基板Ｐの裏面側にフィン１５を備え、フィン１５に冷却風を供給するファン１６を備え、夫々の発光ダイオード１に対して継続的に電力を供給し、基板Ｐに備えた温度センサで計測した温度が目標値を超えた場合に温度制御手段がファン１６を駆動することで発光ダイオード１の温度を維持し、また、この光源ユニットＡからの光線が照射される位置に写真フィルムＦが存在しないことを第１存否センサＦＳ１、第２存否センサＦＳ２で検出した場合には、ＮＤフィルタ３４を制限位置にセットするよう構成した。
【選択図】 図２

Description

本発明は、複数の発光ダイオードを備えた光源ユニットからの光線を写真フィルムに導く照明光学系と、この写真フィルムを透過した光線を光学レンズによって光電変換ユニットに導く結像光学系とを備えているフィルムスキャナに関する。

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（本発明の発光ダイオード）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、原稿上の画像を３ライン・センサに結像させるよう構成したものが存在する。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）。

特開２００２‐２８１２４０号公報 （段落番号〔００２９〕〜〔００３３〕、段落番号〔００６８〕〜〔００７２〕、図１０）

写真フィルムのカラー画像を取得するフィルムスキャナとして、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の三原色に対応した発光ダイオードと、三原色の光線に対応した画像データを取得するためのＣＣＤ等の光電変換ユニットとを備えたものを考えると、発光ダイオードは発光時に発熱を伴い、この発熱により発光時の光線の波長が影響をうけるため、スキャニング時においては、特許文献１にも記載されるように、発光ダイオードの温度を安定させる温度制御を行うことが重要となる。

前述した温度制御では、発光時において発光ダイオードの温度を安定させるために目標温度を室温より高く設定することになる。そこで、特許文献１に記載されるように、発熱素子としての抵抗（抵抗器）に対して電力を供給し、抵抗の発熱によって発光ダイオードの温度を制御するものを考えると、この特許文献１では、目標温度に達するまでの時間を短縮できるものであるが、抵抗を必要とし、発光ダイオードに電力を制御する電力制御回路も必要とするため部品点数が増大する点において改善の余地があった。

フィルムスキャナにおいてＣＣＤ等の光電変換素子を保護すること考えた場合、スキャニングを行わない場合には、光源の光量を低減することが望ましい。しかしながら、発光ダイオードに対する電力の制御によって光量を低減するよう制御系を構成したものでは、スキャニングを開始する際に、発光ダイオードに供給する電力を増大させても、波長が安定するまでに多少の時間を必要とするため、能率の面で改善の余地がある。

本発明の目的は、発光ダイオードを用いた光源ユニットから写真フィルムに照射する光線の波長を安定させるフィルムスキャナを合理的に構成する点にある。

本発明の特徴は、複数の発光ダイオードを備えた光源ユニットからの光線を写真フィルムに導く照明光学系と、この写真フィルムを透過した光線を光学レンズによって光電変換ユニットに導く結像光学系とを備えているフィルムスキャナにおいて、
前記複数の発光ダイオードが、少なくともＲ・Ｇ・Ｂの三原色に対応した発光色となる３種種のものを備えて構成されると共に、前記光源ユニットは、前記複数種の発光ダイオードに供給する電力を独立して調節する電力調節部と、前記複数種の発光ダイオードの放熱を独立して行う放熱手段と、前記複数種の発光ダイオードの温度を計測する温度センサと、この温度センサで計測される前記発光ダイオードの温度が目標温度より上昇した場合に対応する前記放熱手段によって放熱を行う温度制御手段とを備えて構成され、前記光電変換ユニットに対して前記発光ダイオードから導かれる光線の光量を減ずる又は遮断する光量制限部を前記照明光学系又は前記結像光学系に備え、前記光源ユニットからの光線が照射される位置に前記写真フィルムが存在しない場合に、光量を制限するように前記光量制限部を制御する光量制御手段を備えた点にある。

この構成により、複数種の発光ダイオードの何れかの温度が目標より上昇したことを温度センサで計測した場合には、温度制御手段が対応する放熱手段によって放熱を行うことによって、その発光ダイオードの温度上昇を抑制できるものとなり、また、この光源ユニットの発光ダイオードを発光状態に維持していても、写真フィルムがセットされない場合には光量制限部が光量制限部を制御することによって光源ユニットから光電変換ユニットに導かれる光線の光量を低減する又は遮断することになる。つまり、本発明によると発光ダイオードの発光時の熱を利用して発光ダイオードの温度上昇を図り、温度制御手段によって発光ダイオードの温度を維持し、光電変換ユニットへ導かれる光線の光量を自動的に制限するので、光電変換部を保護しながら、発光ダイオードへ電力を継続的に供給した形態での使用が可能になるのである。

本発明は、前記複数の発光ダイオードを基板の表面に支持し、この基板に前記温度センサを備えると共に、前記放熱手段が、前記基板の裏面側に備えた放熱用のフィンと、このフィンに冷却風を供給する冷却ファンとで構成され、前記温度制御手段は前記温度センサの計測結果に基づいて前記冷却ファンを制御するよう構成しても良い。

この構成により、複数の発光ダイオードからの熱が伝えられる基板を介して発光ダイオードの温度を温度センサで計測でき、この基板に備えたフィンに対して冷却ファンからの冷却風を供給することによって基板に支持された発光ダイオードの放熱を行うことが可能となる。

本発明は、常温において前記電力調節部で前記複数種の発光ダイオードに目標とする電力を供給した場合に、夫々の発光ダイオードの発熱量と、対応するフィンを含めた放熱系での放熱量とがほぼ等しくなるよう設定しても良い。

この構成により、常温で使用する場合には、発光ダイオードを継続的に発光させた場合にも、冷却ファンを駆動しなくとも、発光ダイオードの温度を目標とする維持することが可能となり、冷却ファンを駆動する際の電力の無駄をなくせるものとなる。

本発明は、前記光量制限部が、前記複数の発光ダイオードからの光線量を減ずるＮＤフィルタと、このＮＤフィルタを前記照明光学系の光路中にセットする制限位置、及び、この光路外に待避させる待避位置の何れかに設定する切り換え機構とを備えて構成されると共に、前記光源ユニットからの光線が照射される位置での前記写真フィルムの存否の判別が可能な信号を出力する存否センサを備え、前記光量制御手段は、前記存否センサからの信号に基づいて前記切り換え機構を制御するよう構成しても良い。

この構成により、光源ユニットからの光線が照射される位置に写真フィルムが存在しないことを存否センサからの信号で判別した場合には、光量制御手段が切り換え機構を制御してＮＤフィルタを制限位置にセットすることにより光電変換ユニットに導かれる光線の光量を自動的に低減して光電変換ユニットを保護する。

本発明は、前記光量制限部が、前記光学レンズ中に形成された絞り機構と、この絞り機構を制御する操作機構とを備えて構成されると共に、前記光源ユニットからの光線が照射される位置での前記写真フィルムの存否の判別が可能な信号を出力する存否センサを備え、前記光量制御手段は、前記存否センサからの信号に基づいて前記操作機構を制御するよう構成しても良い。

この構成により、光源ユニットからの光線が照射される位置に写真フィルムが存在しないことを存否センサからの信号で判別した場合には、光量制御手段が操作機構を制御して光学レンズ中に形成された絞り機構を制限位置にセットすることにより光電変換ユニットに導かれる光線の光量を自動的に低減して光電変換ユニットを保護する。

本発明は、前記光源ユニットと前記光学レンズとの中間位置に、前記写真フィルムを搬送するフィルムキャリアを着脱自在に備えると共に、前記存否センサは、前記フィルムキャリアにおいて写真フィルムの存否を検出する、あるいは、前記フィルムキャリアが該スキャナから取り外された場合に、写真フィルムの非検出状態である信号を出力するよう構成しても良い。

この構成により、フィルムキャリアがセットされない場合でも、フィルムキャリアがセットされていても、そのフィルムキャリアに写真フィルムがセットされていない場合には、光源ユニットから光電変換ユニットに導かれる光線の光量を制限して光電変換ユニットを保護できる。

以下、本発明の実施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Ｂ、レンズユニットＣ、光電変換ユニットＤを備えて写真フィルムＦの画像をデジタル信号化し画像データとして取り込むフィルムスキャナが構成されている。

このフィルムスキャナは、現像済みの写真フィルムＦのサイズ（１３５サイズ、２４０サイズ、１２０・２２０サイズ等）に対応した前記フィルムキャリアＢの装着が可能に構成され、光源ユニットＡからの光線をフィルムキャリアＢに支持された写真フィルムＦに照射する照明光学系と、写真フィルムＦを透過した光線をレンズユニットＣから前記光電変換ユニットＤに導く結像光学系とを備えている。

前記照明光学系としての光源ユニットＡは、図１〜図４に示すように、前記三原色及び赤外光を送り出すよう、基板Ｐ（後述する第１、第２、第３基板Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３の３つの基板の総称）に対して多数の発光ダイオード１を主走査方向に直線状に配置した光源部としての発光ダイオードアレイＬＥＤ（後述する発光ダイオードアレイＧ−ＬＥＤ、Ｂ−ＬＥＤ、Ｒ・ＩＲ−ＬＥＤの３種の発光ダイオードアレイの総称）を有すると共に、これらの発光ダイオードアレイＬＥＤからの光線を合流させ白色光線とした状態で上方に向けて送り出すよう構成されている。

前記フィルムキャリアＢは、長手方向を主走査方向に沿う姿勢に設定したスリット状のスキャンゲートＳＧが形成されたケース２０を備えると共に、写真フィルムＦを長手方向（副走査方向）に往復搬送させる複数の圧着型の搬送ローラ２１と、下面側の集光レンズ２２とを備えて構成されている。

結像光学系としての前記レンズユニットＣはズーム型の光学レンズ５を有しており、前記光電変換ユニットＤは、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の三原色に対応した３ライン型のラインセンサ６と、赤外光（ＩＲ）を感知する１ライン型のラインセンサ７と、前記光学レンズ５からの可視光を透過させ、赤外光を反射させるダイクロイック型のスプリッター８とを有している。前記光電変換ユニットＤは、写真フィルムＦの主走査方向に沿う領域からの可視光画像を前記光学レンズ５で設定された拡大率で光電変換ユニットＤに内蔵したＣＣＤ（ Charge Coupled Device）型のラインセンサ６の光電変換面に結像させると同時に、写真フィルムＦの主走査方向に沿う領域からの赤外光画像を光電変換ユニットＤに内蔵した赤外光（ＩＲ）用のＣＣＤ（ Charge Coupled Device）型のラインセンサ７の光電変換面に結像させるよう機能し、この光電変換ユニットＤは、写真フィルムＦの可視光画像を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（可視光データ）として取得すると同時に、写真フィルムＦのゴミや傷に起因する赤外光画像をゴミや傷に対応する欠陥データ（赤外光データ）として取得するよう構成されている。

具体的に説明すると、前記光源ユニットＡは樹脂成形品で成る上壁部１１と、アルミニウム合金で成る側壁部１２と、同じくアルミニウム合金で成る底壁部１３とでケース状に形成されている。前記上壁部１１の内部には、その表面側に前記発光ダイオードアレイＬＥＤを備えた第１基板Ｐ１と、第２基板Ｐ２と、第３基板Ｐ３とを配置してあり、これら、第１基板Ｐ１、第２基板Ｐ２、第３基板Ｐ３の表面側に温度センサＴＳ（図５、図６を参照）を備え、裏面側にアルミニウム製のフィン１５（放熱手段の一例）を備えている。また、この光源ユニットＡの側壁部１２には、３つのフィン１５に対して冷却風を送る一対の電動型の冷却ファン１６（放熱手段の一例）を備え、この光源ユニットＡの内部には冷却ファン１６夫々からの冷却風を案内する導風体１７を備えている。

前記第１基板Ｐ１にチップ状の多数の緑色の発光ダイオード１を主走査方向に直線状に配置して成る緑色の発光ダイオードアレイＧ−ＬＥＤを備え、第２基板Ｐ２にチップ状の多数の青色の発光ダイオード１を主走査方向に直線状に配置して成る青色の発光ダイオードアレイＢ−ＬＥＤを備え、第３基板Ｐ３にチップ状の多数の第１、第２赤色の発光ダイオード１と、チップ状の多数の赤外光の発光ダイオード１とを交互に主走査方向に配置した赤色・赤外光の発光ダイオードアレイＲ・ＩＲ−ＬＥＤを備えている。夫々の発光ダイオードアレイＬＥＤに対応する位置に夫々の発光ダイオードアレイからの光線を平行光線化するように夫々の発光ダイオード１に焦点位置を設定した平行化レンズ１８を備え、これらの平行化レンズ１８を介して送り出された光線を合流させるダイクロイック型の第１ミラーＭ１と、第２ミラーＭ２とを備えている。この照明光学系ではＲ・ＩＲ−ＬＥＤにおいて赤色光と赤外光とを発光させるよう構成しているが、本発明では、赤外光（ＩＲ）を発光させる発光ダイオードを備えることは必須ではない。

つまり、緑色の発光ダイオードアレイＧ−ＬＥＤからの光線を上方に送る縦向き姿勢の第１光軸Ｌ１上に前記平行化レンズ１８と、第１ミラーＭ１とを配置し、青色の発光ダイオードアレイＢ−ＬＥＤからの光線を上方に送る縦向き姿勢の第２光軸Ｌ２上に前記平行化レンズ１８とを配置し、赤色・赤外光の発光ダイオードアレイＲ・ＩＲ−ＬＥＤからの光線を水平方向に送る横向き姿勢の第３光軸Ｌ３上に前記平行化レンズ１８と、第２ミラーＭ２とを配置している。また、前記第１光軸Ｌ１の延長上で前記上壁１１部の壁面の近傍位置には光線を拡散させて光量の分布を平均化させる拡散板１０を備えている。

尚、前記第１、第２、第３光軸Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３は、夫々の発光ダイオードアレイＬＥＤの形成方向（主走査方向）での中央位置で、かつ、前記基板Ｐに垂直となる仮想直線として設定されたものであり、第１光軸Ｌ１の延長上方に前記集光レンズ２２とスキャンゲートＳＧが配置され、前記第２光軸Ｌ２は前記第２ミラーＭ２において前記第３光軸Ｌ３と合流する位置に配置されている。

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の詳細を説明すると、図５、図６に示すように、基板Ｐは熱伝導率が高いアルミニウム製の基材２５の表面にセラミック材料等の絶縁層２６を形成した積層構造であり、この基板Ｐの絶縁層２６の表面に対して前述したチップ状の発光ダイオード１を主走査方向に沿って直線状にダイボンディングにより固定し、アルミニウム製の基材２５の側に前記フィン１４を密着固定している。また、この基板Ｐにおいて前記発光ダイオード１の近傍位置に対して矩形の枠体２、反射体３夫々を発光ダイオードアレイＬＥＤの形成方向（主走査方向）と並行する姿勢で固定し、チップ状の発光ダイオード１と、基板Ｐに形成したプリント配線部Ｐａとをボンディングワイヤ４で結線することにより、プリント配線部Ｐａからの電力により発光ダイオード１を発光させ得るものにしている。

前記枠体２と反射体３とは耐熱性に優れた液晶性ポリマーによって一体形成され、前記反射体３は、発光ダイオード１と対向する側に対して傾斜姿勢の反射面３ａを備えており、この複数の発光ダイオード１の形成方向（主走査方向）の中央位置の基板Ｐの表面にはサーミスタ等で成る温度センサＴＳを備えている。

図２に示すように、前記第１光軸Ｌ１に沿って上方に送り出される光線の光量を低減する光量制限部を備えている。この光量制限部は、電動アクチュエータとしての電動モータ３１と、この電動モータ３１からの回転駆動力を往復運動に変換する揺動アーム３２と、この揺動アーム３２からの往復作動力が伝えられる作動プレート３３と、この作動プレート３３に支持されたＮＤフィルタ３４（光量制限部の一例）とで構成され、このＮＤフィルタ３１を同図に示す如く照明光学系の光路中（第１光軸Ｌ１中）の制限位置にセットすることにより、この光源ユニットＡから送り出される光線の光量を大きく減じ、このＮＤフィルタ３１を光路外の待避位置に待避させることにより、光源ユニットＡからの光線の全てを送り出せるよう構成されている。

図２では、写真フィルムＦがスキャンゲートＳＧの近傍位置に存在する状態を示しており、この状態ではＮＤフィルタ３４が待避位置に設定されるべきものであるが、ＮＤフィルタ３４よって光量を制限する状態を理解しやすくするため、同図では、ＮＤフィルタ３４を制限位置にセットした状態を示している。

また、前記フィルムキャリアＢにおいて前記スキャンゲートＳＧの近傍位置には写真フィルムＦの存否を判別する第１存否センサＦＳ１を備え、光源ユニットＡの上面に対して前記フィルムキャリアＢの存否を判別する接触型の第２存否センサＦＳ２を備えている。前記第１存否センサＦＳ１は写真フィルムＦに接触又は近接することによって写真フィルムＦの存否を判別するものであり、この第１存否センサＦＳ１からの信号は光源ユニットＡの上面と前記フィルムキャリアＢの下面との間に形成された接点対３６を介して制御装置４０（図８を参照）に伝えられるので、この前記第１存否センサＦＳ１で写真フィルムＦの存在を検出する状態では、フィルムキャリアＢが適正にセットされていることを意味する。

前記青色の発光ダイオード１は４００〜４８０ｎｍの波長域において前記ラインセンサ６の最大感度波長と合致する波長のものが使用され、緑色の発光ダイオード１は５２０〜５６０ｎｍの波長域において前記ラインセンサ６の最大感度波長と合致する波長のものが使用され、赤色の発光ダイオード１は６２０〜７５０ｎｍの波長域において前記ラインセンサ６の最大感度波長と合致する波長のものが使用され、赤外光の発光ダイオード１の波長は８３０〜９５０ｎｍの波長域において前記ラインセンサ７の最大感知波長と合致するものが使用されている。

前記第１ミラーＭ１は前記緑色の発光ダイオード１からの波長（５２０〜５６０ｎｍ）の光線を透過し、これ以外の光線を反射する性能のものであり、前記第２ミラーＭ２は赤色光と赤外光と発光ダイオード１からの波長（６２０〜７５０ｎｍ及び８３０〜９５０ｎｍ）の光線を透過し、青色の発光ダイオード１からの波長（４００〜４８０ｎｍ）の光線を反射する性能のものを使用している。

この構造から、前記緑色の発光ダイオードアレイＧ−ＬＥＤから第１光軸Ｌ１に沿って送り出される光線は、平行化レンズ１８で平行光線化した後に、第１ミラーＭ１を透過して第１光軸Ｌ１に沿って上方に送られ、前記青色の発光ダイオードアレイＢ−ＬＥＤから第２光軸Ｌ２に沿って送り出される光線は、平行化レンズ１８で平行光線化した後に、第２ミラーＭ２で反射して第３光軸Ｌ３と合流し、赤色・赤外光の発光ダイオードアレイＲ・ＩＲ−ＬＥＤから第３光軸Ｌ３に沿って送り出される光線は、平行化レンズ１８で平行光線化した後に第２ミラーＭ２を透過するものとなり、このように第３光軸Ｌ３に沿って送られる青色の発光ダイオードアレイＢ−ＬＥＤからの光線と、赤色・赤外光の発光ダイオードアレイＲ・ＩＲ−ＬＥＤからの光線とは第１ミラーＭ１で反射され、第１光軸Ｌ１に沿って上方に送られる結果、この第１光軸Ｌ１では緑色の光線、青色の光線、赤色の光線（赤外線を含む）が合流した白色の光線が送られ、前記拡散板１０で拡散され、前記スキャンゲートＳＧに導かれるのである。

このフィルムスキャナでスキャニングを行う際には、取り込む画像の画素数に基づいて光学レンズ５による拡大率（主走査方向での画素数）を設定し、取り込む画像の画素数に基づいて搬送速度（副走査方向での画素数）を設定した後に、フィルムキャリアＢに写真フィルムＦをセットし、写真フィルムＦに対して光源ユニットＡからの光線を照射する状態で、前記搬送ローラ２１の駆動で写真フィルムＦを設定された速度で搬送し、この搬送速度と同期したタイミングで光電変換ユニットＤのラインセンサ６、７において主走査方向に沿うライン状の画像を取り込み画像データとして取得される。

この処理が行われることにより、写真フィルムＦのコマに対応する赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の２次元の画像データを得ると同時に、写真フィルムＦのコマに対応する赤外光（ＩＲ）の２次元画像データの構造を有する欠陥データを得るものとなる。この欠陥データを生成した後には、欠陥データに基づき、画像データにおける傷や塵埃等の欠陥位置が特定され、この欠陥位置の画像データに対して、濃度調整処理の他に、ニアレストネイバー法、バイリニア法、バイキュービック法による補間処理を行うことにより、画像データの欠陥部分の修復が可能となる。

また、この光源ユニットＡは、常温（２０℃となる気温を想定している）において後述する電力調節部としての電力制御回路４２で発光ダイオードＧ−ＬＥＤ、Ｂ−ＬＥＤ、Ｒ・ＩＲ−ＬＥＤ夫々に目標とする電力を供給した場合に、夫々の発光ダイオードの発熱量と、対応するフィン１５を含めた放熱系での放熱量とがほぼ等しくなるよう設定してあり、これにより冷却ファン１６を殆ど駆動することなく夫々の発光ダイオードＧ−ＬＥＤ、Ｂ−ＬＥＤ、Ｒ・ＩＲ−ＬＥＤを目標とする温度に維持できるものにしている。特に、このフィルムスキャナは、常温より低い気温で使用した場合には過冷却状態に陥ることも考えられるものである。このような不都合を解消するため、この光源ユニットＡでは、例えば、前記側壁部１２の内部に断熱材を備える等の簡単な仕様の変更によって発光ダイオードＧ−ＬＥＤ、Ｂ−ＬＥＤ、Ｒ・ＩＲ−ＬＥＤによる発熱量を放熱系での放熱量より大きくして過冷却に陥る不都合を解消できようにも構成されている。

図８に示すように光源ユニットＡを管理する制御系が構成されている。つまり、この制御系は、マイクロプロセッサＣＰＵを備えた制御装置４０の入出力インタフェース（Ｉ／Ｏ）４１に対して前記３つの温度センサＴＳと、前記第１存否センサＦＳ１と、第２存否センサＦＳ２とからの検出信号が入力する信号系が形成されると共に、この入出力インタフェースＩ／Ｏから前記３種の発光ダイオードアレイＧ−ＬＥＤ、Ｂ−ＬＥＤ、Ｒ・ＩＲ−ＬＥＤ夫々に供給する電力を制御するＰＷＭ式の電力制御回路４２（電力調節部の一例）と、前記３つの冷却ファン１６夫々の回転速度を制御する回転制御回路４３と、前記電動モータ３１とに対する出力系が形成されている。

尚、前記回転制御回路４３は、前記冷却ファン１６を駆動する電動モータが直流型のものであれば、ＰＷＭ式等の電力を制御する機能を具備するものが使用され、前記冷却ファン１６を駆動する電動モータが同期モータのように間歇信号によって回転速度の調節が可能であるものでは間歇信号の周波数を制御する機能を具備するものが使用される。

前記制御装置４０は、半導体メモリＲＡＭ／ＲＯＭを備えると共に、前記３種の発光ダイオードアレイＧ−ＬＥＤ、Ｂ−ＬＥＤ、Ｒ・ＩＲ−ＬＥＤ夫々に供給する電力を制御する電力制御手段４５と、前記温度センサＴＳの検出結果に基づいて前記冷却ファン１５を制御する温度制御手段４６と、前記第１存否センサＦＳ１及び第２存否センサＦＳ２からの信号に基づいて前記揺動アーム３２を制御する光量制御手段４７とを備えている。

前記電力制御手段４５、温度制御手段４６、光量制御手段４７夫々はソフトウエア（プログラム）として構成されるものであるが、これらをハードウエアで構成することや、ハードウエアとの組み合わせによって構成することも可能である。

前記電力制御手段４５は、前記電力制御回路４２を制御することで前記３種の発光ダイオードアレイＧ−ＬＥＤ、Ｂ−ＬＥＤ、Ｒ・ＩＲ−ＬＥＤ夫々に対応して予め設定された電力を供給する制御を実現するものである。また、前記温度制御手段４６は、図７のフローチャートに示す温度制御を実行する。つまり、夫々の発光ダイオードアレイの発光時には、夫々の発光ダイオードアレイＬＥＤに対応して（Ｔｍａｘ，Ｔｍｉｎ）で温度域が表される目標温度域を設定し、前記温度センサＴＳで計測した計測温度Ｔｘを入力し、温度制御を実行する（＃０１〜＃０３ステップ）。温度制御では、温度センサＴＳで計測した計測温度Ｔｘが目標温度域の高温側の温度Ｔｍａｘより高温である場合には、（Ｔｘ−Ｔｍａｘ）の差を係数Ｋに設定し、この係数Ｋに比例した回転数で前記冷却ファン１６を駆動し、温度センサＴｓで計測した計測温度Ｔｘが目標温度域の低温側の温度Ｔｍｉｎより低温である場合には、アラームを出力することによって発光ダイオードアレイがスキャニングに適した温度に達していないことをオペレータに認識させ、これ以外の場合には、現状を維持する制御を行うものとなっている。そして、この制御をフィルムスキャナの稼動が停止するまで継続する処理が行われる（＃０４ステップ）。

図面には示していないが、前記アラームはフィルムスキャナに備えたパイロットランプや液晶表示装置に出力する形態であって良いが、このフィルムスキャナで取得した画像データを処理する装置のディスプレイ上に文字や図形等形態で出力するものであっても良い。そして、このようにアラームが出力される状態では、発光ダイオード１の温度がスキャニングに適して温度に達していないことをオペレータが認識できるのである。

この温度制御手段４６での制御は、３つの基板Ｐ夫々に備えた温度センサＴｓからの信号に基づき夫々の基板Ｐに対応して独立して行われるものであり、この制御を実行することによって３つの基板Ｐに備えた発光ダイオードアレイの温度を目標温度に維持することが可能となる。特に、前述した制御は、比例制御であったが、積分制御や、微分制御や、これらを組み合わせた比例積分制御（ＰＩＤ制御）を行うよう制御形態を設定することも可能である。

前記光量制御手段４７は、前記第１存否センサＦＳ１からの信号に基づき、前記スキャンゲートＳＧの近傍位置に写真フィルムＦが存在しないことを判別した場合、及び、前記第２存否センサＦＳ２からの信号に基づき、フィルムキャリアＢがセットされていないことを判別した場合に、前記電動モータ３１を駆動してＮＤフィルタ３４を前記制限位置にセットし、これとは逆に、第１存否センサＦＳ１からの信号に基づき、前記スキャンゲートＳＧの近傍位置に写真フィルムＦが存在することを判別した場合には、前記電動モータ３１を駆動してＮＤフィルタ３４を前記待避位置にセットする制御を実現する。

このように本発明では、電力制御手段４５が発光ダイオードアレイＬＥＤに対して、予め設定された電力を継続的に供給して発光ダイオード１の昇温を図り、温度制御手段４６が、発光ダイオードアレイＬＥＤの温度が目標とする温度領域を超えた場合にのみ、冷却ファン１６を駆動して冷却を図ることによって、発光ダイオードアレイＬＥＤの温度を目標とする温度に維持し、また、写真フィルムＦがセットされない場合には、光量制御手段４７が、光電変換ユニットＤに導かれる光線の光量を低減することによって、光電変換ユニットＤを構成するＣＣＤ等の光電変換素子の保護を行っている。

本発明のフィルムスキャナは、発光ダイオードアレイＬＥＤの昇温を図るためにヒータを備えるものであっても良く、このヒータを備えた場合には、発光ダイオードアレイＬＥＤの昇温時に、目標とする温度領域に達するまでの時間を短縮できる。また、本発明のフィルムスキャナでは、写真フィルムＦがセットされない場合においても発光ダイオードアレイＬＥＤの温度を目標温度域に維持するために特別のヒータ類を備えずに済むものとなり、例えば、写真フィルムＦの取り外し時に発光ダイオードアレイＬＥＤへの電力を低下させ、スキャニングを再開する際に発光ダイオードアレイＬＥＤに供給する電力を調節するものと比較して安定的な発光を実現して、スキャニングの開始までに発光ダイオードアレイＬＥＤの温度上昇を待つ等の無駄時間を無くせるものにしている。しかも、発光ダイオードアレイＬＥＤを継続的に発光させるものでありながら、写真フィルムＦがセットされない場合には、光源ユニットＡから送り出される光線の光量を自動的に減ずることにより、光電変換ユニットＤに対して大光量の光線が導かれる不都合を解消して、確実に光電変換素子の保護を行えるようにしているのである。

〔別実施の形態〕
本発明は、上記した実施の形態以外に以下のように構成しても良い（この別実施の形態では前記実施の形態と同じ機能を有するものには、実施の形態と共通の番号、符号を付している）。

（イ）図９に示すように制御系を構成することも可能である。この制御系は、光量を制限するための構造と作動形態とが異なるだけで基本的な制御形態に変わるところはない。つまり、光学レンズ５に内蔵した絞り機構５Ａを光量制限部として用い、この絞り機構５Ａを操作する操作機構として操作モータ３７を備え、実施の形態で説明したものと同様に、第１存否センサＦＳ１からの信号に基づき、スキャンゲートＳＧの近傍位置に写真フィルムＦが存在しないことを判別した場合、及び、第２存否センサＦＳ２からの信号に基づき、フィルムキャリアＢがセットされていないことを判別した場合に、操作モータ３７を駆動して絞り機構５Ａを絞り、これとは逆に、第１存否センサＦＳ１からの信号に基づき、スキャンゲートＳＧの近傍位置に写真フィルムＦが存在することを判別した場合には、前記操作モータ３７を駆動して絞り機構５Ａを予め設定された値まで開放する制御を実現しているのである。尚、この光量制限部として、アクチュエータからの駆動力によって機械的に開閉するシャッターを備えても良い。

（ロ）発光ダイオードの放熱を行うために、例えば、ペルチェ素子を用いることや、熱媒体と放熱器とを組み合わせて用いることも考えられる。

（ハ）温度センサとして、発光ダイオードアレイからの輻射熱を計測する赤外線センサを用いても良い。

フィルムスキャナの斜視図 光源ユニットの縦断正面図 光源ユニットの縦断側面図 光源ユニットの構成を示す斜視図 発光ダイオードの支持部の構造を示す基板の断面図 温度センサの配置を示す平面図 温度制御のフローチャート 制御系のブロック回路図 別実施の形態（イ）の制御系のブロック回路図

符号の説明

１ 発光ダイオード
５ 光学レンズ
５Ａ 光量制限部、絞り機構
１５ 放熱手段、フィン
１６ 放熱手段、冷却ファン
３４ 光量制限部、ＮＤフィルタ
３７ 操作機構
４２ 電力調節部
４５ 温度制御手段
４７ 光量制御手段
Ａ 光源ユニット
Ｄ 光電変換ユニット
Ｆ 写真フィルム
ＴＳ 温度センサ
ＦＳ１ 存否センサ
ＦＳ２ 存否センサ

Claims (6)

1. 複数の発光ダイオードを備えた光源ユニットからの光線を写真フィルムに導く照明光学系と、この写真フィルムを透過した光線を光学レンズによって光電変換ユニットに導く結像光学系とを備えているフィルムスキャナであって、
   前記複数の発光ダイオードが、少なくともＲ・Ｇ・Ｂの三原色に対応した発光色となる複数種のものを備えて構成されると共に、前記光源ユニットは、前記複数種の発光ダイオードに供給する電力を独立して調節する電力調節部と、前記複数種の発光ダイオードの放熱を独立して行う放熱手段と、前記複数種の発光ダイオードの温度を計測する温度センサと、この温度センサで計測される前記発光ダイオードの温度が目標温度より上昇した場合に対応する前記放熱手段によって放熱を行う温度制御手段とを備えて構成され、
   前記光電変換ユニットに対して前記発光ダイオードから導かれる光線の光量を減ずる又は遮断する光量制限部を前記照明光学系又は前記結像光学系に備え、前記光源ユニットからの光線が照射される位置に前記写真フィルムが存在しない場合に、光量を制限するように前記光量制限部を制御する光量制御手段を備えているフィルムスキャナ。
2. 前記複数の発光ダイオードを基板の表面に支持し、この基板に前記温度センサを備えると共に、前記放熱手段が、前記基板の裏面側に備えた放熱用のフィンと、このフィンに冷却風を供給する冷却ファンとで構成され、前記温度制御手段は前記温度センサの計測結果に基づいて前記冷却ファンを制御するよう構成されている請求項１記載のフィルムスキャナ。
3. 常温において前記電力調節部で前記複数種の発光ダイオードに目標とする電力を供給した場合に、夫々の発光ダイオードの発熱量と、対応するフィンを含めた放熱系での放熱量とがほぼ等しくなるよう設定してある請求項２記載のフォルムスキャナ。
4. 前記光量制限部が、前記複数の発光ダイオードからの光線量を減ずるＮＤフィルタと、このＮＤフィルタを前記照明光学系の光路中にセットする制限位置、及び、この光路外に待避させる待避位置の何れかに設定する切り換え機構とを備えて構成されると共に、前記光源ユニットからの光線が照射される位置での前記写真フィルムの存否の判別が可能な信号を出力する存否センサを備え、前記光量制御手段は、前記存否センサからの信号に基づいて前記切り換え機構を制御するよう構成されている請求項１〜３のいずれか１項に記載のフィルムスキャナ。
5. 前記光量制限部が、前記光学レンズ中に形成された絞り機構と、この絞り機構を制御する操作機構とを備えて構成されると共に、前記光源ユニットからの光線が照射される位置での前記写真フィルムの存否の判別が可能な信号を出力する存否センサを備え、前記光量制御手段は、前記存否センサからの信号に基づいて前記操作機構を制御するよう構成されている請求項１〜３のいずれか１項に記載のフィルムスキャナ。
6. 前記光源ユニットと前記光学レンズとの中間位置に、前記写真フィルムを搬送するフィルムキャリアを着脱自在に備えると共に、前記存否センサは、前記フィルムキャリアにおいて写真フィルムの存否を検出する、あるいは、前記フィルムキャリアが該スキャナから取り外された場合に、写真フィルムの非検出状態である信号を出力するよう構成されている請求項４又は５記載のフィルムスキャナ。

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