專利名稱：Led光源的溫度調(diào)節(jié)裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及具有LED光源、檢測該LED光源環(huán)境溫度的溫度傳感器、用于冷卻所述LED光源的冷卻風扇、驅(qū)動該冷卻風扇的驅(qū)動電路，以及根據(jù)所述溫度傳感器的檢測結(jié)果，對于向所述冷卻風扇施加的電壓進行開/關控制，將所述環(huán)境溫度控制在規(guī)定的范圍內(nèi)的LED光源的溫度調(diào)節(jié)裝置。
背景技術：
對于在復印機以及圖像讀取裝置中所使用的光源，當光源點燈之后由于自身的發(fā)熱使溫度上升從而改變了光源的特性，由此對讀取的圖像的質(zhì)量將產(chǎn)生不良的影響。因此，大家熟知的有一種，使用加熱器和冷卻風扇調(diào)溫，使光源所在的環(huán)境溫度能達到規(guī)定的溫度范圍的裝置。例如對于采用熒光燈作為光源的裝置，下述專利文獻1中有記載。
另外，在洗印照片的照片處理裝置中，使用掃描儀來讀取形成在完成顯像的負片底片上的分格圖像。作為這種掃描儀所使用的讀取用光源，一般使用鹵素燈。但是熟知有一種重視使用壽命長、不需要更換光源的優(yōu)點的，使用LED光源的裝置。例如有本申請人在專刊2002-365735號公報上發(fā)表的照片底片讀取裝置。
在使用LED作為光源時，LED根據(jù)溫度的不同其光量和波長的特性都會發(fā)生變化，這種變化會使讀取性能發(fā)生改變，因此有必要進行溫度調(diào)節(jié)。為了進行溫度調(diào)節(jié)，需要設置用于檢測LED光源的配置位置的環(huán)境溫度的溫度傳感器，如果超出了預先設定的溫度范圍就啟動冷卻風扇，使溫度下降。如果冷卻到了預先設定的溫度就關閉冷卻風扇。
特開平2-267541號公報 特開2002-365735號公報但是，如上所述的冷卻風扇的開/關控制的控制方法，存在如下的問題。即，啟動了冷卻風扇后，由于LED被急速冷卻，使LED的特性發(fā)生波動。為了讀取彩色照片底片的圖像需要3色的LED光源，如果發(fā)生波動，會對讀取性能產(chǎn)生惡劣影響。另外，如果急速地開/關冷卻風扇，噪音的變化非常刺耳，給操作者帶來不舒服的感覺。
雖然在使用鹵素燈作為光源的情況下也使用了冷卻風扇，但是因為鹵素燈不會由于環(huán)境溫度而改變特性，因此冷卻風扇沒有必要開/關，一直旋轉(zhuǎn)即可。冷卻風扇的噪音通常在一直旋轉(zhuǎn)的情況下也不會給操作者帶來不舒服的感覺。但是由于LED光源隨著環(huán)境溫度的變化其特性也會隨之改變，不能讓冷卻風扇一直旋轉(zhuǎn)不停。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于所述的情況所做出的發(fā)明，其目的是，提供一種LED光源的溫度調(diào)節(jié)裝置，當使用冷卻風扇對LED光源進行溫度調(diào)節(jié)時，不會由于考慮不周使LED的特性發(fā)生波動、也不會由于噪音的急速變化而給操作者帶來不舒服的感覺。
為了解決所述問題，本發(fā)明的LED光源的溫度調(diào)節(jié)裝置的特征是，具有LED光源、檢測該LED光源的環(huán)境溫度的溫度傳感器、用于冷卻所述LED光源的冷卻風扇、控制該冷卻風扇的控制電路、及根據(jù)所述溫度傳感器的檢測結(jié)果，對于向所述冷卻風扇施加的電壓進行開/關控制，將環(huán)境溫度控制在設定的范圍內(nèi)的控制部，所述控制部在對所述施加電壓進行開/關控制時，使所述施加電壓緩慢上升/下降。
由此構(gòu)成的溫度調(diào)節(jié)裝置，具備了對冷卻風扇的施加電壓實施開/關控制的控制部。而且，當把施加電壓由關轉(zhuǎn)換到開時，并非突然施加目標電壓值，而是將施加電壓緩慢地上升至目標電壓值。這樣，由于冷卻風扇的轉(zhuǎn)速也是緩緩上升，所以LED不會被急速冷卻。另外，由于冷卻風扇的噪音也是慢慢變大，所以不會讓操作者產(chǎn)生不愉快的感覺。在將施加電壓由開切換到關時也同樣，使施加電壓緩慢下降。其結(jié)果，可提供不會因為不小心而使LED的特性發(fā)生波動，也不會因為噪音的急劇變化而使人產(chǎn)生不舒服的感覺的LED光源的溫度調(diào)節(jié)裝置。
作為本發(fā)明的良好的實施形態(tài)，所述LED光源可以作為讀取照片底片的方格圖像的掃描儀用光源使用。
當讀取照片底片中的彩色照片底片時，因為需要使用3色的LED光源，如果各個LED的特性發(fā)生波動，可能會對讀取的畫像品質(zhì)產(chǎn)生惡劣影響。也就是說，當LED光源作為讀取照片底片的掃描儀光源使用時，使用本發(fā)明的裝置可以發(fā)揮特殊的效果。
作為本發(fā)明的其它良好的實施形態(tài)，所述LED光源具有，沿著成為讀取對象的照片底片的寬度方向形成條狀，鄰接所述LED光源的條方向配置的條狀加熱器，所述控制部，與所述LED光源的電燈動作聯(lián)動地關閉所述加熱器，且與所述加熱器的開/關動作無關地進行所述冷卻風扇的開/關控制。
為了使LED光源的溫度調(diào)節(jié)妥善地進行，最好能調(diào)節(jié)掃描儀的環(huán)境溫度高于其所在的室內(nèi)溫度。也就是說當環(huán)境溫度的設定低于室內(nèi)溫度時，通常會受到室溫的影響，因此需要持續(xù)不斷的打開送風風扇。另外采用這樣的冷卻方法，即使在LED單元內(nèi)的環(huán)境溫度也容易出現(xiàn)波動。這樣就不能保證LED的發(fā)光保持穩(wěn)定，因此，明顯不適合應作為高品質(zhì)圖像數(shù)據(jù)進行處理的照片圖像的形成。作為照片處理機的使用地點，既有溫暖的地方，也有寒冷的地方，考慮到所有的使用地點時，重要的是，例如，以略超過溫暖地方的溫度(或者機器的推薦環(huán)境溫度)設定LED的環(huán)境溫度。
這種情況下，當開始讀取照片底片時，最好已經(jīng)將環(huán)境溫度設定到所希望的環(huán)境溫度上。因此，預先鄰接條狀的LED光源設置條狀的加熱器，在使用LED光源之前，通過用加熱器加熱，使得能夠設定成所要求的環(huán)境溫度。然后，當LED光源實際點燈時，關閉加熱器。在LED光源點燈之后，由于LED自身也會發(fā)熱，因此不必開啟加熱器。也就是說，在LED光源關閉時，通過加熱器加熱，在LED光源開啟時，由LED自身發(fā)熱。因此，通過與加熱器的開/關無關地對冷卻風扇進行開/關控制，就能夠很精確地設定環(huán)境溫度。


圖1是表示采用LED光源的掃描儀裝置的構(gòu)成的立體圖。
圖2是說明LED光源的溫度調(diào)節(jié)裝置及其功能的方框圖。
圖3是說明溫度調(diào)節(jié)內(nèi)容的圖表。
圖4是掃描儀使用時的時序圖。
圖中1-掃描儀裝置；4-控制部；6-LED驅(qū)動電路；8-加熱器驅(qū)動電路；9-溫度傳感器；11-LED光源；20-冷卻風扇；22-風扇驅(qū)動電路。
具體實施例方式
下面，參照

關于本發(fā)明中LED光源的溫度調(diào)節(jié)裝置的良好的實施形態(tài)。圖1是表示使用LED光源的掃描儀裝置的構(gòu)成的立體圖。圖2是說明LED光源的溫度調(diào)節(jié)裝置及其功能的方塊圖。
<掃描儀裝置的構(gòu)成>
該掃描儀裝置1是讀取形成在包括所謂正片和負片在內(nèi)的照片底片F(xiàn)上的方格圖像的電子數(shù)字化設備。在搬送照片底片F(xiàn)的搬送面的兩側(cè)，其一側(cè)配置作為讀取用光源的LED光源11r、g、b，在另一側(cè)配置作為讀取傳感器的CCD條狀傳感器2。為了讀取彩色照片底片上的彩色圖像數(shù)據(jù)，配置了紅色LED光源11r、綠色LED光源11g和藍色LED光源11b。各個LED光源和條狀的CCD條狀傳感器2相對應，制作成條狀。
與用鹵素燈作為光源的情況相比較，LED光源有使用壽命長，基本不需要更換操作的優(yōu)點。另外，使用鹵素燈時需要調(diào)光濾光鏡，而LED的情況則不需要。例如，為了與負片底片不同的基色相對應，只需要調(diào)節(jié)各個LED光源的輸出功率即可。因此，具有可簡化掃描儀裝置的構(gòu)成的優(yōu)點。
為了傳輸從各個LED光源11r、g、b照射出的光線設置了光纖13。光纖13設置有紅色LED用的傳導部13r、綠色LED用的傳導部13g和蘭色LED用的傳導部13b的三個部分，由匯合部13a將這些匯合，以混色的狀態(tài)向照片底片F(xiàn)輸出。由光纖13照射出的光線透過照片底片F(xiàn)經(jīng)成像透鏡3入射到CCD條形傳感器上。通過以一定的速度移動照片底片F(xiàn)，就能依次取得在照片底片上形成的方格圖像的圖像數(shù)據(jù)。
如圖2所示，各個LED光源11r、g、b分別安裝在LED基板10r、g、b上。而且，與條狀的LED光源11r、g、b相鄰(平行地)配置了加熱器12r、g、b。為了將LED光源11r、g、b所在的環(huán)境溫度控制在規(guī)定的溫度范圍內(nèi)，該加熱器12r、g、b是所必需的。如果環(huán)境溫度改變，LED光源11r、g、b的光量和波長等特性會發(fā)生改變，由此，會使讀取出的圖像的讀取品質(zhì)下降。所以LED光源11r、g、b作為掃描儀用的光源使用時，溫度調(diào)節(jié)是必要的。
設置有用于控制溫度調(diào)節(jié)裝置控制部4(MPU)?？刂撇?按照設置的程序?qū)Ω鱾€部分進行控制。用于驅(qū)動LED光源11r、g、b的必要光量數(shù)據(jù)是由控制部4傳送到D/A變換部7，經(jīng)過LED驅(qū)動電路6對各個LED光源11r、g、b進行驅(qū)動。LED光源11r、g、b是以電流控制方式進行驅(qū)動控制的。
另外，用于驅(qū)動加熱器12r、g、b的數(shù)據(jù)也被傳送到D/A變換部5，經(jīng)過控制電路8對各個加熱器12r、g、b進行控制。各個LED光源11r、g、b和各個加熱器分別安裝在基板10r、g、b上。
并且，設置有用于調(diào)整環(huán)境溫度的冷卻風扇20。平時環(huán)境溫度由溫度傳感器9進行監(jiān)控，一旦環(huán)境溫度偏離了規(guī)定的溫度范圍，就使冷卻風扇進行開/關動作?？赏ㄟ^提供規(guī)定的施加電壓使冷卻風扇20開(運轉(zhuǎn))。電壓數(shù)據(jù)由控制部4傳送至D/A轉(zhuǎn)換部21，根據(jù)風扇驅(qū)動電路22提供的施加電壓對冷卻風扇20進行驅(qū)動控制。將來自測試環(huán)境溫度的溫度傳感器9的信號經(jīng)過放大器23進行放大，該信號由A/D轉(zhuǎn)換部24變換后傳送到控制部4?？刂撇?能夠根據(jù)這些溫度數(shù)據(jù)對冷卻風扇20進行開/關控制。
<溫度調(diào)節(jié)>
以下說明由圖2所示溫度調(diào)節(jié)裝置進行溫度調(diào)節(jié)的具體方法。圖3是說明溫度調(diào)節(jié)的內(nèi)容的圖表，橫坐標表示時間，縱坐標為溫度傳感器9檢測出的環(huán)境溫度。T0為設定的溫度值，T3為允許的溫度范圍的下限值，T4為允許溫度范圍的上限值。T1為關閉冷卻風扇20的轉(zhuǎn)換溫度，T2為啟動冷卻風扇20的轉(zhuǎn)換溫度。
圖3(b)是以往采用的開/關控制方法的圖表。如果環(huán)境溫度超過了上方的轉(zhuǎn)換溫度T2，立即接入施加電壓V，冷卻風扇20急劇地開始旋轉(zhuǎn)，另外冷卻風扇20的驅(qū)動開始以后，環(huán)境溫度緩慢下降，當溫度下降到下方的轉(zhuǎn)換溫度T1以下之后，關閉冷卻風扇20，施加電壓由V突然變?yōu)?，因此冷卻風扇20的旋轉(zhuǎn)急速停止。但是如果如此急劇地開/關施加電壓，噪音的變化也會非常急劇，就會對操作者產(chǎn)生非常刺耳的不舒服感覺。另外急劇冷卻LED也會對其特性的變化產(chǎn)生很大的影響。
因此，按圖3(c)所示進行控制。即，當環(huán)境溫度超過T2時，LED光源11r、g、b的施加電壓是緩緩上升的，上升的時間用Δt表示，這段時間最好為1-2秒。因為如果時間小于1秒，對于消除由于刺耳噪音帶來的不舒服的感覺沒有效果，如果時間超過2秒，溫度控制的精度會降低。同樣如果環(huán)境溫度下降到T1以下時，也經(jīng)過時間Δt使施加電壓緩慢下降。這樣因為噪音的變化非常平穩(wěn)，就能夠消除刺耳噪音帶來的不舒服的感覺。同時因為LED光源也沒有被急速冷卻，這樣就能夠減少LED特性的變化。
<時序圖>
以下利用圖4說明使用掃描儀1讀取照片底片圖像時的時序圖。圖4中，把照片底片安裝在掃描儀1上移動開始的時間用t1表示，移動完畢的時間用t2表示。LED光源在照片底片移動之前的t0處點燈，移動完畢后的t3處關燈。加熱器隨著LED點燈即刻關閉，在LED光源關燈之后隨即啟動(圖4中沒有表示，實際在照片處理裝置預熱時，加熱器的開/關控制就已經(jīng)開始了)。使用LED的環(huán)境溫度平時要設定在規(guī)定的溫度范圍內(nèi)(T3-T4)。這里的溫度范圍例如設定在40℃以上。這個溫度比放置掃描儀的環(huán)境溫度要高。因此，即使掃描儀在沒有掃描照片底片期間，為了使LED光源的環(huán)境溫度仍然可以保持在規(guī)定的范圍內(nèi)，這期間加熱器一直處于開的狀態(tài)。LED光源點燈的過程期間，由于LED自身的發(fā)熱，就沒有必要再讓加熱器加熱，因此關閉加熱器。
綜上所述，冷卻風扇20平時也被控制在可以啟動的狀態(tài)。即，如圖4所示，與加熱器的開/關無關地進行冷卻風扇的動作控制。這樣，就可以始終適當?shù)乇３址胖肔ED光源的環(huán)境溫度。
<其它的實施形態(tài)>
(1)關于本發(fā)明的溫度調(diào)節(jié)裝置，并非只適合于將LED光源用于掃描儀的情況，也適合于曝光用光源的情況。
(2)將LED光源傳導到照片底片的光通路的構(gòu)成，并不只限于本實施形態(tài)，還可以有各種的變化形態(tài)。例如也可以不使用光纖，而使用采用了分色鏡和棱鏡的光路結(jié)構(gòu)。
(3)在本實施形態(tài)中，當施加電壓緩慢上升下降時，電壓的增減都呈直線，但并不局限于此。例如也可以使施加電壓呈曲線形上升或下降，另外，也可以呈階梯狀變化地使電壓上升下降，還可以使電壓呈直線與曲線的組合的變化。只要能夠發(fā)揮本發(fā)明的作用和效果，能使電壓緩慢變化的方式都可以。
在本實施形態(tài)中，說明了使用三個LED的情況，在使用白色用的LED的情況下，也可以由其中一個個體構(gòu)成。
權(quán)利要求
1.一種LED光源的溫度調(diào)節(jié)裝置，其特征在于具有LED光源、檢測該LED光源的環(huán)境溫度的溫度傳感器、用于冷卻所述LED光源的冷卻風扇、驅(qū)動該冷卻風扇的驅(qū)動電路、及根據(jù)所述溫度傳感器的檢測結(jié)果，對于向所述冷卻風扇施加的施加電壓進行開/關控制，將所述環(huán)境溫度控制在規(guī)定的范圍內(nèi)的控制部，所述控制部在對所述施加電壓進行開/關控制時，使所述施加電壓緩慢地上升/下降。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED光源的溫度調(diào)節(jié)裝置，其特征在于所述LED光源被用作為在讀取照片底片的方格圖像的掃描儀中所使用光源。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED光源的溫度調(diào)節(jié)裝置，其特征在于所述LED光源具有沿著成為讀取對象的照片底片的寬度方向形成條狀、鄰接所述LED光源的條狀方向而設置的條狀的加熱器，所述控制部，與所述LED光源的電燈動作聯(lián)動地關閉所述加熱器，且所述冷卻風扇的開/關控制與加熱器的開/關無關。
全文摘要
本發(fā)明提供一種LED光源的溫度調(diào)節(jié)裝置。具有LED光源(11r、g、b)、檢測該LED光源(11r、g、b)的環(huán)境溫度的溫度傳感器(9)、冷卻LED光源(11r、g、b)的冷卻風扇(20)，驅(qū)動該冷卻風扇(20)的驅(qū)動電路(22)，以及根據(jù)溫度傳感器(9)的檢測結(jié)果，對于向冷卻風扇(20)施加的施加電壓進行開/關控制，將環(huán)境溫度控制在設定的范圍內(nèi)的控制部(4)，控制部分(4)在對施加電壓進行開/關控制時，使施加電壓緩慢地上升/下降。由此，在使用冷卻風扇對LED光源進行溫度調(diào)節(jié)時，不會因考慮不周而使LED的特性發(fā)生波動，也不會由于噪音的急劇變化而帶來不舒服的感覺。
文檔編號G03B27/54GK1521557SQ20041000270
公開日2004年8月18日 申請日期2004年1月19日 優(yōu)先權(quán)日2003年2月13日
發(fā)明者中野正一 申請人:諾日士鋼機株式會社