专利名称：Led光源的温度调节装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及具有LED光源、检测该LED光源环境温度的温度传感器、用于冷却所述LED光源的冷却风扇、驱动该冷却风扇的驱动电路，以及根据所述温度传感器的检测结果，对于向所述冷却风扇施加的电压进行开/关控制，将所述环境温度控制在规定的范围内的LED光源的温度调节装置。
背景技术：
对于在复印机以及图像读取装置中所使用的光源，当光源点灯之后由于自身的发热使温度上升从而改变了光源的特性，由此对读取的图像的质量将产生不良的影响。因此，大家熟知的有一种，使用加热器和冷却风扇调温，使光源所在的环境温度能达到规定的温度范围的装置。例如对于采用荧光灯作为光源的装置，下述专利文献1中有记载。
另外，在洗印照片的照片处理装置中，使用扫描仪来读取形成在完成显像的负片底片上的分格图像。作为这种扫描仪所使用的读取用光源，一般使用卤素灯。但是熟知有一种重视使用寿命长、不需要更换光源的优点的，使用LED光源的装置。例如有本申请人在专刊2002-365735号公报上发表的照片底片读取装置。
在使用LED作为光源时，LED根据温度的不同其光量和波长的特性都会发生变化，这种变化会使读取性能发生改变，因此有必要进行温度调节。为了进行温度调节，需要设置用于检测LED光源的配置位置的环境温度的温度传感器，如果超出了预先设定的温度范围就启动冷却风扇，使温度下降。如果冷却到了预先设定的温度就关闭冷却风扇。
特开平2-267541号公报 特开2002-365735号公报但是，如上所述的冷却风扇的开/关控制的控制方法，存在如下的问题。即，启动了冷却风扇后，由于LED被急速冷却，使LED的特性发生波动。为了读取彩色照片底片的图像需要3色的LED光源，如果发生波动，会对读取性能产生恶劣影响。另外，如果急速地开/关冷却风扇，噪音的变化非常刺耳，给操作者带来不舒服的感觉。
虽然在使用卤素灯作为光源的情况下也使用了冷却风扇，但是因为卤素灯不会由于环境温度而改变特性，因此冷却风扇没有必要开/关，一直旋转即可。冷却风扇的噪音通常在一直旋转的情况下也不会给操作者带来不舒服的感觉。但是由于LED光源随着环境温度的变化其特性也会随之改变，不能让冷却风扇一直旋转不停。
发明内容
本发明是鉴于所述的情况所做出的发明，其目的是，提供一种LED光源的温度调节装置，当使用冷却风扇对LED光源进行温度调节时，不会由于考虑不周使LED的特性发生波动、也不会由于噪音的急速变化而给操作者带来不舒服的感觉。
为了解决所述问题，本发明的LED光源的温度调节装置的特征是，具有LED光源、检测该LED光源的环境温度的温度传感器、用于冷却所述LED光源的冷却风扇、控制该冷却风扇的控制电路、及根据所述温度传感器的检测结果，对于向所述冷却风扇施加的电压进行开/关控制，将环境温度控制在设定的范围内的控制部，所述控制部在对所述施加电压进行开/关控制时，使所述施加电压缓慢上升/下降。
由此构成的温度调节装置，具备了对冷却风扇的施加电压实施开/关控制的控制部。而且，当把施加电压由关转换到开时，并非突然施加目标电压值，而是将施加电压缓慢地上升至目标电压值。这样，由于冷却风扇的转速也是缓缓上升，所以LED不会被急速冷却。另外，由于冷却风扇的噪音也是慢慢变大，所以不会让操作者产生不愉快的感觉。在将施加电压由开切换到关时也同样，使施加电压缓慢下降。其结果，可提供不会因为不小心而使LED的特性发生波动，也不会因为噪音的急剧变化而使人产生不舒服的感觉的LED光源的温度调节装置。
作为本发明的良好的实施形态，所述LED光源可以作为读取照片底片的方格图像的扫描仪用光源使用。
当读取照片底片中的彩色照片底片时，因为需要使用3色的LED光源，如果各个LED的特性发生波动，可能会对读取的画像品质产生恶劣影响。也就是说，当LED光源作为读取照片底片的扫描仪光源使用时，使用本发明的装置可以发挥特殊的效果。
作为本发明的其它良好的实施形态，所述LED光源具有，沿着成为读取对象的照片底片的宽度方向形成条状，邻接所述LED光源的条方向配置的条状加热器，所述控制部，与所述LED光源的电灯动作联动地关闭所述加热器，且与所述加热器的开/关动作无关地进行所述冷却风扇的开/关控制。
为了使LED光源的温度调节妥善地进行，最好能调节扫描仪的环境温度高于其所在的室内温度。也就是说当环境温度的设定低于室内温度时，通常会受到室温的影响，因此需要持续不断的打开送风风扇。另外采用这样的冷却方法，即使在LED单元内的环境温度也容易出现波动。这样就不能保证LED的发光保持稳定，因此，明显不适合应作为高品质图像数据进行处理的照片图像的形成。作为照片处理机的使用地点，既有温暖的地方，也有寒冷的地方，考虑到所有的使用地点时，重要的是，例如，以略超过温暖地方的温度(或者机器的推荐环境温度)设定LED的环境温度。
这种情况下，当开始读取照片底片时，最好已经将环境温度设定到所希望的环境温度上。因此，预先邻接条状的LED光源设置条状的加热器，在使用LED光源之前，通过用加热器加热，使得能够设定成所要求的环境温度。然后，当LED光源实际点灯时，关闭加热器。在LED光源点灯之后，由于LED自身也会发热，因此不必开启加热器。也就是说，在LED光源关闭时，通过加热器加热，在LED光源开启时，由LED自身发热。因此，通过与加热器的开/关无关地对冷却风扇进行开/关控制，就能够很精确地设定环境温度。
图1是表示采用LED光源的扫描仪装置的构成的立体图。
图2是说明LED光源的温度调节装置及其功能的方框图。
图3是说明温度调节内容的图表。
图4是扫描仪使用时的时序图。
图中1-扫描仪装置；4-控制部；6-LED驱动电路；8-加热器驱动电路；9-温度传感器；11-LED光源；20-冷却风扇；22-风扇驱动电路。
具体实施例方式
下面，参照
关于本发明中LED光源的温度调节装置的良好的实施形态。图1是表示使用LED光源的扫描仪装置的构成的立体图。图2是说明LED光源的温度调节装置及其功能的方块图。
<扫描仪装置的构成>
该扫描仪装置1是读取形成在包括所谓正片和负片在内的照片底片F上的方格图像的电子数字化设备。在搬送照片底片F的搬送面的两侧，其一侧配置作为读取用光源的LED光源11r、g、b，在另一侧配置作为读取传感器的CCD条状传感器2。为了读取彩色照片底片上的彩色图像数据，配置了红色LED光源11r、绿色LED光源11g和蓝色LED光源11b。各个LED光源和条状的CCD条状传感器2相对应，制作成条状。
与用卤素灯作为光源的情况相比较，LED光源有使用寿命长，基本不需要更换操作的优点。另外，使用卤素灯时需要调光滤光镜，而LED的情况则不需要。例如，为了与负片底片不同的基色相对应，只需要调节各个LED光源的输出功率即可。因此，具有可简化扫描仪装置的构成的优点。
为了传输从各个LED光源11r、g、b照射出的光线设置了光纤13。光纤13设置有红色LED用的传导部13r、绿色LED用的传导部13g和兰色LED用的传导部13b的三个部分，由汇合部13a将这些汇合，以混色的状态向照片底片F输出。由光纤13照射出的光线透过照片底片F经成像透镜3入射到CCD条形传感器上。通过以一定的速度移动照片底片F，就能依次取得在照片底片上形成的方格图像的图像数据。
如图2所示，各个LED光源11r、g、b分别安装在LED基板10r、g、b上。而且，与条状的LED光源11r、g、b相邻(平行地)配置了加热器12r、g、b。为了将LED光源11r、g、b所在的环境温度控制在规定的温度范围内，该加热器12r、g、b是所必需的。如果环境温度改变，LED光源11r、g、b的光量和波长等特性会发生改变，由此，会使读取出的图像的读取品质下降。所以LED光源11r、g、b作为扫描仪用的光源使用时，温度调节是必要的。
设置有用于控制温度调节装置控制部4(MPU)。控制部4按照设置的程序对各个部分进行控制。用于驱动LED光源11r、g、b的必要光量数据是由控制部4传送到D/A变换部7，经过LED驱动电路6对各个LED光源11r、g、b进行驱动。LED光源11r、g、b是以电流控制方式进行驱动控制的。
另外，用于驱动加热器12r、g、b的数据也被传送到D/A变换部5，经过控制电路8对各个加热器12r、g、b进行控制。各个LED光源11r、g、b和各个加热器分别安装在基板10r、g、b上。
并且，设置有用于调整环境温度的冷却风扇20。平时环境温度由温度传感器9进行监控，一旦环境温度偏离了规定的温度范围，就使冷却风扇进行开/关动作。可通过提供规定的施加电压使冷却风扇20开(运转)。电压数据由控制部4传送至D/A转换部21，根据风扇驱动电路22提供的施加电压对冷却风扇20进行驱动控制。将来自测试环境温度的温度传感器9的信号经过放大器23进行放大，该信号由A/D转换部24变换后传送到控制部4。控制部4能够根据这些温度数据对冷却风扇20进行开/关控制。
<温度调节>
以下说明由图2所示温度调节装置进行温度调节的具体方法。图3是说明温度调节的内容的图表，横坐标表示时间，纵坐标为温度传感器9检测出的环境温度。T0为设定的温度值，T3为允许的温度范围的下限值，T4为允许温度范围的上限值。T1为关闭冷却风扇20的转换温度，T2为启动冷却风扇20的转换温度。
图3(b)是以往采用的开/关控制方法的图表。如果环境温度超过了上方的转换温度T2，立即接入施加电压V，冷却风扇20急剧地开始旋转，另外冷却风扇20的驱动开始以后，环境温度缓慢下降，当温度下降到下方的转换温度T1以下之后，关闭冷却风扇20，施加电压由V突然变为0，因此冷却风扇20的旋转急速停止。但是如果如此急剧地开/关施加电压，噪音的变化也会非常急剧，就会对操作者产生非常刺耳的不舒服感觉。另外急剧冷却LED也会对其特性的变化产生很大的影响。
因此，按图3(c)所示进行控制。即，当环境温度超过T2时，LED光源11r、g、b的施加电压是缓缓上升的，上升的时间用Δt表示，这段时间最好为1-2秒。因为如果时间小于1秒，对于消除由于刺耳噪音带来的不舒服的感觉没有效果，如果时间超过2秒，温度控制的精度会降低。同样如果环境温度下降到T1以下时，也经过时间Δt使施加电压缓慢下降。这样因为噪音的变化非常平稳，就能够消除刺耳噪音带来的不舒服的感觉。同时因为LED光源也没有被急速冷却，这样就能够减少LED特性的变化。
<时序图>
以下利用图4说明使用扫描仪1读取照片底片图像时的时序图。图4中，把照片底片安装在扫描仪1上移动开始的时间用t1表示，移动完毕的时间用t2表示。LED光源在照片底片移动之前的t0处点灯，移动完毕后的t3处关灯。加热器随着LED点灯即刻关闭，在LED光源关灯之后随即启动(图4中没有表示，实际在照片处理装置预热时，加热器的开/关控制就已经开始了)。使用LED的环境温度平时要设定在规定的温度范围内(T3-T4)。这里的温度范围例如设定在40℃以上。这个温度比放置扫描仪的环境温度要高。因此，即使扫描仪在没有扫描照片底片期间，为了使LED光源的环境温度仍然可以保持在规定的范围内，这期间加热器一直处于开的状态。LED光源点灯的过程期间，由于LED自身的发热，就没有必要再让加热器加热，因此关闭加热器。
综上所述，冷却风扇20平时也被控制在可以启动的状态。即，如图4所示，与加热器的开/关无关地进行冷却风扇的动作控制。这样，就可以始终适当地保持放置LED光源的环境温度。
<其它的实施形态>
(1)关于本发明的温度调节装置，并非只适合于将LED光源用于扫描仪的情况，也适合于曝光用光源的情况。
(2)将LED光源传导到照片底片的光通路的构成，并不只限于本实施形态，还可以有各种的变化形态。例如也可以不使用光纤，而使用采用了分色镜和棱镜的光路结构。
(3)在本实施形态中，当施加电压缓慢上升下降时，电压的增减都呈直线，但并不局限于此。例如也可以使施加电压呈曲线形上升或下降，另外，也可以呈阶梯状变化地使电压上升下降，还可以使电压呈直线与曲线的组合的变化。只要能够发挥本发明的作用和效果，能使电压缓慢变化的方式都可以。
在本实施形态中，说明了使用三个LED的情况，在使用白色用的LED的情况下，也可以由其中一个个体构成。
权利要求
1.一种LED光源的温度调节装置，其特征在于具有LED光源、检测该LED光源的环境温度的温度传感器、用于冷却所述LED光源的冷却风扇、驱动该冷却风扇的驱动电路、及根据所述温度传感器的检测结果，对于向所述冷却风扇施加的施加电压进行开/关控制，将所述环境温度控制在规定的范围内的控制部，所述控制部在对所述施加电压进行开/关控制时，使所述施加电压缓慢地上升/下降。
2.根据权利要求1所述的LED光源的温度调节装置，其特征在于所述LED光源被用作为在读取照片底片的方格图像的扫描仪中所使用光源。
3.根据权利要求1所述的LED光源的温度调节装置，其特征在于所述LED光源具有沿着成为读取对象的照片底片的宽度方向形成条状、邻接所述LED光源的条状方向而设置的条状的加热器，所述控制部，与所述LED光源的电灯动作联动地关闭所述加热器，且所述冷却风扇的开/关控制与加热器的开/关无关。
全文摘要
本发明提供一种LED光源的温度调节装置。具有LED光源(11r、g、b)、检测该LED光源(11r、g、b)的环境温度的温度传感器(9)、冷却LED光源(11r、g、b)的冷却风扇(20)，驱动该冷却风扇(20)的驱动电路(22)，以及根据温度传感器(9)的检测结果，对于向冷却风扇(20)施加的施加电压进行开/关控制，将环境温度控制在设定的范围内的控制部(4)，控制部分(4)在对施加电压进行开/关控制时，使施加电压缓慢地上升/下降。由此，在使用冷却风扇对LED光源进行温度调节时，不会因考虑不周而使LED的特性发生波动，也不会由于噪音的急剧变化而带来不舒服的感觉。
文档编号G03B27/54GK1521557SQ20041000270
公开日2004年8月18日 申请日期2004年1月19日 优先权日2003年2月13日
发明者中野正一 申请人:诺日士钢机株式会社