JP2010166499A - 照明装置及び画像読取装置 - Google Patents

Abstract

【課題】光量変動を抑制することができる照明装置及び画像読取装置を提供する。
【解決手段】光を照射するＬＥＤ素子１０１に供給される駆動電流を温度検出手段１０４が検出する当該ＬＥＤ素子１０１の温度変化に対して線形に変化させることを特徴とする。したがって、温度検出手段１０４が検出するＬＥＤ素子１０１の温度変化を検出量とし、このＬＥＤ素子１０１の温度変化に対してＬＥＤ素子１０１の駆動電流を線形に変化させることで、ＬＥＤ素子１０１の光量を温度変化に対して安定化させることができ、例えば、ＬＥＤ素子１０１の点灯初期における温度変化に伴った光量変動を簡易に抑制することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、照明装置及び画像読取装置に関し、特に、ＬＥＤ素子が照明対象に向けて光を照射しこの照明対象を照明する照明装置及び画像読取装置に関するものである。

従来の照明装置としては、例えば、液晶表示装置のバックライトや画像読取装置の光源等として使用され、照明対象に向けて光を照射する発光素子としてＬＥＤ素子を用いた照明装置が知られている。このような従来の照明装置として、例えば、特許文献１に記載された画像露光装置は、発光素子（ＬＥＤ素子）をアレイ状に多数配列すると共に、この発光素子を配列方向に沿って複数のブロックに分割し、上記ブロックごとに温度検出素子を設けると共に、この温度検出素子の検出量により各温度検出素子に対応したブロックの発光素子の発光量を制御することで、発光素子列の端部と中央部との温度差に伴った照度分布のバラツキを抑制している。

特開昭６２−２９９３６０号公報

ところで、このような照明装置に適用されるＬＥＤ素子は、ＬＥＤ素子の温度、例えば、ｐｎ接合部温度（いわゆるジャンクション温度）が変化することでこれに伴って発光効率も変動する。上述した特許文献１に記載された画像露光装置では、発光素子列の端部と中央部との温度差に応じて、いわゆるＰＷＭ制御により各発光素子の発光時間を制御し光量を調節する構成について開示されているが、例えば、より簡易な構成で上記のような光量変動を抑制することが望まれていた。

そこで本発明は、光量変動を抑制することができる照明装置及び画像読取装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明による照明装置は、光を照射するＬＥＤ素子に供給される駆動電流を温度検出手段が検出する当該ＬＥＤ素子の温度変化に対して線形に変化させることを特徴とする。

また、上記照明装置において、複数の前記ＬＥＤ素子が配列されて実装されると共に前記複数のＬＥＤ素子の電極が熱伝導部材により熱伝導可能に接続された基板を備え、前記温度検出手段は、前記熱伝導部材及び当該熱伝導部材に熱伝導可能に接続されると共に電気的に絶縁された絶縁熱伝導部材を介して前記ＬＥＤ素子の温度変化を検出することが好ましい。

また、上記照明装置において、前記温度検出手段は、前記ＬＥＤ素子の温度変化の検出量を抵抗値に応じて検出すると共に前記ＬＥＤ素子の温度変化に対して当該抵抗値が線形に変化する抵抗器を含んで構成されることが好ましい。

また、上記照明装置において、前記ＬＥＤ素子に駆動電流を供給する定電流源と、前記温度検出手段の検出量を検出電圧に変換し増幅する電圧変換増幅手段と、前記定電流源に対して前記ＬＥＤ素子と並列に接続され前記定電流源の電流を分流すると共に、前記電圧変換増幅手段により増幅された電圧に応じて負荷に流れる電流を増減させる電子負荷手段とを備え、前記電子負荷手段は、前記ＬＥＤ素子の温度が上昇した際に負荷に流れる電流が減少し、前記ＬＥＤ素子の温度が下降した際に負荷に流れる電流が増加することが好ましい。

また、上記照明装置において、前記電圧変換増幅手段は、前記温度検出手段の検出量を前記検出電圧に変換する温度電圧変換手段と、前記温度電圧変換手段の基準電圧となる定電圧源と、前記ＬＥＤ素子の動作温度下限での前記検出電圧より低くなるようにオフセット電圧を調節するオフセット電圧調節手段と、前記検出電圧と前記オフセット電圧との差分電圧に基づいて前記検出電圧を増幅する増幅手段とを含んで構成されることが好ましい。

また、上記照明装置において、前記電圧変換増幅手段は、前記オフセット電圧調節手段が前記定電圧源を共用すると共に、当該定電圧源の電圧が電圧制御手段により制御されることが好ましい。

上記目的を達成するために、本発明による画像読取装置は、上記照明装置と、前記照明装置から照射された光の照明対象からの反射光を電気信号に変換し前記照明対象の画像を読み取る複数の画素が主走査方向に配列されたラインセンサとを備えることを特徴とする。

本発明に係る照明装置によれば、光を照射するＬＥＤ素子に供給される駆動電流を温度検出手段が検出する当該ＬＥＤ素子の温度変化に対して線形に変化させるので、光量変動を抑制することができる。

本発明に係る画像読取装置によれば、光を照射するＬＥＤ素子に供給される駆動電流を温度検出手段が検出する当該ＬＥＤ素子の温度変化に対して線形に変化させるので、光量変動を抑制することができる。

図１は、本発明の実施形態に係る照明装置の概略構成図である。 図２は、本発明の実施形態に係る照明装置が適用された画像読取装置の模式的斜視図である。 図３は、本発明の実施形態に係る照明装置が適用された画像読取装置の模式的構成図である。 図４は、本発明の実施形態に係る照明装置のＬＥＤ素子に供給する電流、電圧を一定にした場合のＬＥＤ素子温度とＬＥＤ素子光量との関係を説明する図である。 図５は、本発明の実施形態に係る照明装置のＬＥＤ素子に供給する電流、電圧を一定にした場合のＬＥＤ素子光量減衰率とＬＥＤ素子温度変化率との関係を説明する図である。 図６は、本発明の実施形態に係る照明装置のＬＥＤ素子に供給する電圧を一定にした場合の所定駆動電流ごとのＬＥＤ素子温度変化率を説明する図である。 図７は、本発明の実施形態に係る照明装置の基板（ＬＥＤ素子並列接続）の一例を示す模式的斜視図である。 図８は、本発明の実施形態に係る照明装置の基板（ＬＥＤ素子直列接続）の一例を示す模式的斜視図である。 図９は、本発明の実施形態に係る照明装置の基板（ＬＥＤ素子直列接続）の一例を示す模式的断面図である。 図１０は、本発明の実施形態に係る照明装置のＬＥＤ素子の輝度変動を説明する図である。 図１１は、本発明の実施形態に係る照明装置のアナログ回路の構成の具体例を示す構成図である。 図１２は、本発明の実施形態に係る照明装置のアナログ回路の構成の他の具体例を示す構成図である。

以下に、本発明に係る照明装置及び画像読取装置の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、或いは実質的に同一のものが含まれる。

［実施形態］
図１は、本発明の実施形態に係る照明装置の概略構成図、図２は、本発明の実施形態に係る照明装置が適用された画像読取装置の模式的斜視図、図３は、本発明の実施形態に係る照明装置が適用された画像読取装置の模式的構成図、図４は、本発明の実施形態に係る照明装置のＬＥＤ素子に供給する電流、電圧を一定にした場合のＬＥＤ素子温度とＬＥＤ素子光量との関係を説明する図、図５は、本発明の実施形態に係る照明装置のＬＥＤ素子に供給する電流、電圧を一定にした場合のＬＥＤ素子光量減衰率とＬＥＤ素子温度変化率との関係を説明する図、図６は、本発明の実施形態に係る照明装置のＬＥＤ素子に供給する電圧を一定にした場合の所定駆動電流ごとのＬＥＤ素子温度変化率を説明する図、図７は、本発明の実施形態に係る照明装置の基板（ＬＥＤ素子並列接続）の一例を示す模式的斜視図、図８は、本発明の実施形態に係る照明装置の基板（ＬＥＤ素子直列接続）の一例を示す模式的斜視図、図９は、本発明の実施形態に係る照明装置の基板（ＬＥＤ素子直列接続）の一例を示す模式的断面図、図１０は、本発明の実施形態に係る照明装置のＬＥＤ素子の輝度変動を説明する図、図１１は、本発明の実施形態に係る照明装置のアナログ回路の構成の具体例を示す構成図、図１２は、本発明の実施形態に係る照明装置のアナログ回路の構成の他の具体例を示す構成図である。

図２、図３に示すように、本発明の実施形態に係る照明装置１００は、照明対象である原稿Ｓを照明するものであり、ここでは、画像読取装置１に適用した場合で説明する。下記の実施形態では、画像読取装置１は、イメージスキャナである場合について説明するが本発明はこれに限定されるものではなく、複写機、ファクシミリ、文字認識装置などの画像読取媒体をイメージセンサによりスキャンするものであればいずれであってもよい。

画像読取装置１は、照明装置１００によって照明された画像読取対象としての原稿Ｓの画像を読み取るものである。画像読取装置１は、原稿Ｓ上の画像を光学的に走査し、電気信号に変換して画像データとして読み取るものであり、照明装置１００と、結像光学系としてのレンズ２と、ラインセンサ３とを備える。本実施形態の画像読取装置１は、さらに、ガラス板４と、原稿台５と、搬送装置６とを備えている。本実施形態の画像読取装置１は、レンズ２の光軸方向に対して、原稿Ｓが載置される原稿台５側から順に、原稿台５、ガラス板４、照明装置１００、レンズ２、ラインセンサ３の順番で配置されている。

照明装置１００は、少なくとも１つのＬＥＤ素子１０１を含んで構成されるものであり、本実施形態では、複数のＬＥＤ素子１０１を含んで構成される。照明装置１００は、ＬＥＤ素子１０１が主走査方向に沿って複数個配列されたものであり、主走査方向に沿って複数配列されたＬＥＤ素子１０１が線状光源としてのＬＥＤ列光源１０２をなすものである。照明装置１００は、このＬＥＤ列光源１０２が原稿Ｓに光を照射するものである。

各ＬＥＤ素子１０１は、例えば、プリント基板などの基板１０３（例えば、図１、図７参照）の実装面に実装される。ＬＥＤ素子１０１は、光の射出面が原稿Ｓ側、言い換えれば、後述するガラス板４側を向くように設定され、光の照射方向が原稿Ｓ向き（ガラス板４向き）となるように設定される。

照明装置１００は、このＬＥＤ素子１０１が所定の配列方向、すなわち、主走査方向に等間隔に１列で配列されることでＬＥＤ列光源１０２を構成する。つまり、このＬＥＤ列光源１０２は、複数のＬＥＤ素子１０１をラインセンサ３の主走査方向に沿って配列することで線状光源としてのＬＥＤ列光源１０２をなし、すなわち、原稿Ｓに対して主走査方向に沿った線状の光を照射することができる。

なお、この照明装置１００は、ＬＥＤ列光源１０２をなす各ＬＥＤ素子１０１の光軸と平行な平面状に設けられＬＥＤ列光源１０２からの光を原稿Ｓに向けて反射する白色反射面や平面状に形成されＬＥＤ列光源１０２からの光又は白色反射面からの反射光を原稿Ｓに向けて反射するミラー面をさらに含んで構成されてもよい。この場合、照明装置１００は、例えば、主走査方向と直交する副走査方向に対して、レンズ２の光軸とラインセンサ３の画素列とを含む面を境界として、一方側にＬＥＤ列光源１０２及び白色反射面、他方側にミラー面を設ければよい。この場合、照明装置１００は、白色反射面やミラー面を含んで構成されることで、例えば、副走査方向に沿った照度分布を安定化させることができる。

ガラス板４は、矩形平板状の透明材料、ここではガラスにより形成され、ＬＥＤ列光源１０２の光軸方向に対してＬＥＤ列光源１０２と原稿Ｓとの間に配置される。ガラス板４は、原稿台５側へ原稿Ｓを押し付けて、原稿Ｓが原稿台５から浮いてしまうことを抑制する。

レンズ２は、原稿Ｓからの反射光を結像させるものである。レンズ２は、照明装置１００から照射され原稿Ｓにて反射した反射光をラインセンサ３の受光面に集束、結像させるものである。

ラインセンサ３は、照明装置１００から照射され原稿Ｓで反射しレンズ２を通過して結像された反射光を複数の画素が受光し、電気信号に変換することで画像を読み取るものである。ラインセンサ３は、複数の画素として、例えば、光を受光して電荷を発生させる複数の光電変換素子（撮像素子）を直線状に配列したリニアイメージセンサ（一次元イメージセンサ）である。ラインセンサ３は、この光電変換素子の配列方向がラインセンサ３の主走査方向となる一方、主走査方向と直交する方向が副走査方向となる。図３では、図中奥行き方向がラインセンサ３の主走査方向となり、図中左右方向がラインセンサ３の副走査方向となる。

搬送装置６は、相対移動機構であり、ラインセンサ３と原稿Ｓとを相対移動させるものである。搬送装置６は、原稿Ｓをラインセンサ３と対向する位置、すなわち撮像可能な位置まで搬送するものである。搬送装置６は、対向して回転自在に支持された２つの搬送ローラ６１、６２と、搬送ローラ６１を回転させる回転駆動手段である搬送用モータ６３と、搬送用モータ６３を駆動制御するモータ制御回路（不図示）とにより構成されている。搬送装置６は、搬送用モータ６３がモータ制御回路により制御されて回転すると、搬送ローラ６１が回転する。原稿Ｓは、搬送ローラ６１の回転により、一方の搬送ローラ６１と他方の搬送ローラ６２との間に入り込み、搬送方向（副走査方向の一方）に搬送される。したがって、画像読取装置１は、搬送装置６によりラインセンサ３と原稿Ｓとを副走査方向に対して相対移動させラインセンサ３により原稿Ｓを副走査方向に走査することで、このラインセンサ３により原稿Ｓ上の二次元画像を読み取ることができる。

上記のように構成される画像読取装置１では、照明装置１００から原稿Ｓに照射された光は、原稿Ｓで反射されレンズ２で集束、結像される。そして、レンズ２を介した反射光は、ラインセンサ３に入射すると共に電気信号に変換され、主走査方向に沿った１読取ライン毎に原稿Ｓの画像が読み取られる。そして、この画像読取装置１は、搬送装置６によりラインセンサ３と原稿Ｓとを副走査方向に対して相対移動させ、ラインセンサ３により副走査方向に沿って順次画像を読み取っていくことで、原稿Ｓ上の二次元画像データを読み取ることができる。

なお、この画像読取装置１の相対移動機構である搬送装置６は、副走査方向に沿って原稿Ｓを移動させることで、ラインセンサ３と原稿Ｓとを副走査方向に対して相対移動させる構成であるものとして説明したが、副走査方向に沿って照明装置１００と共にラインセンサ３を移動させることで、ラインセンサ３と原稿Ｓとを副走査方向に対して相対移動させる構成であってもよい。つまり、本実施形態の画像読取装置１は、原稿Ｓをラインセンサ３に対して移動させることで、ラインセンサ３と原稿Ｓとを副走査方向に対して相対移動させる自動給紙型のスキャナであるものとして説明したが、ラインセンサ３を原稿Ｓに対して移動させることで、ラインセンサ３と原稿Ｓとを副走査方向に対して相対移動させるフラットヘッド型あるいはハンディ型のスキャナであってもよい。

ところで、このような照明装置１００に適用されるＬＥＤ素子１０１は、ＬＥＤ素子１０１の温度、例えば、ｐｎ接合部温度（いわゆるジャンクション温度）が変化することでこれに伴って発光効率も変動する。ＬＥＤ素子１０１は、一般にＬＥＤ素子１０１にて光に変換されない電気エネルギーが熱に変換されＬＥＤ素子１０１の温度が上昇すると、発光効率が低下する傾向にあり、例えば、ＬＥＤ素子１０１の点灯後数分の間に数％〜十数％の光量低下が発生することがある。このような光源の光量変動は、例えば、画像読取装置１の画像濃度品質に影響を及ぼすおそれがある。

そこで、本実施形態の照明装置１００、画像読取装置１は、図１に示すように、ＬＥＤ素子１０１に供給される駆動電流を温度検出手段としてのサーミスタ１０４が検出するＬＥＤ素子１０１の温度変化に対して線形に変化させることで、光量変動の抑制を図っている。

なお、図１の照明装置１００では、ＬＥＤ列光源１０２をなす複数のＬＥＤ素子１０１を並列接続するものとして図示しているが、これに限らず、複数のＬＥＤ素子１０１の接続方式は、直列接続であってもよい。図１に示す照明装置１００は、上述した複数のＬＥＤ素子１０１と、定電流駆動回路としての定電流源１０５と、複数の制限電流抵抗１０６とを含んで構成される。

定電流源１０５は、種々の公知の定電流駆動回路を構成するものであって、定電流値の駆動電力を供給するものである。定電流源１０５は、周辺の温度および電圧の変化に依存せずに一定の大きさの電流を発生して出力するものでる。

各ＬＥＤ素子１０１は、それぞれ定電流源１０５に接続されている。各ＬＥＤ素子１０１は、定電流源１０５から供給される駆動電流に応じて所定の発光量で発光するものである。各ＬＥＤ素子１０１は、定電流源１０５から供給される駆動電流が相対的に大きくなるほど出力すなわち発光量が相対的に大きくなり、駆動電流が相対的に小さくなるほど出力すなわち発光量が小さくなる。本実施形態の複数のＬＥＤ素子１０１は、相互に並列に接続され、同一の定電流源１０５に接続されている。

各制限電流抵抗１０６は、それぞれ各ＬＥＤ素子１０１と定電流源１０５との間に接続され、定電流源１０５から各ＬＥＤ素子１０１に供給される駆動電流を調節し、各ＬＥＤ素子１０１の出力である発光量を調節するものである。ここでは、各制限電流抵抗１０６は、各ＬＥＤ素子１０１に対して直列に接続されている。

すなわち、この照明装置１００は、相互に並列に接続される複数のＬＥＤ素子１０１に対してそれぞれ直列に所定の制限電流抵抗１０６が接続されることで各ＬＥＤ素子１０１に供給される駆動電流が調節され、これにより、各ＬＥＤ素子１０１の出力である発光量が調節される。

ここで、図４は、照明装置１００のＬＥＤ素子１０１に供給する電流、電圧を一定にした場合のＬＥＤ素子温度とＬＥＤ素子光量との関係を説明する図であり、縦軸を相対値、横軸をＬＥＤ素子点灯後の経過時間としている。図４中、実線は、経過時間に応じたＬＥＤ素子光量の相対値（相対光量）、点線は、経過時間に応じたＬＥＤ素子温度の相対値（相対温度）を表している。図５、図６は、上述のように複数のＬＥＤ素子１０１を並列接続した場合のＬＥＤ素子１０１の光量変化と温度変化を測定したグラフである。図５は、照明装置１００のＬＥＤ素子１０１に供給する電流、電圧を一定にした場合のＬＥＤ素子光量減衰率とＬＥＤ素子温度変化率との関係を説明する図であり、縦軸を相対値、横軸をＬＥＤ素子点灯後の経過時間としている。図５中、線Ａ１は、経過時間に応じたＬＥＤ素子光量の相対値（相対光量）、線Ａ２は、経過時間に応じたＬＥＤ素子光量減衰率の相対値（相対光量減衰率）、線Ａ３は、経過時間に応じたＬＥＤ素子温度変化率の相対値（相対温度変化率）を表している。図６は、照明装置１００のＬＥＤ素子１０１に供給する電圧を一定にした場合の所定駆動電流ごとのＬＥＤ素子温度変化率を説明する図であり、縦軸を相対値、横軸をＬＥＤ素子点灯後の経過時間としている。図６中、線Ｂ１は、ＬＥＤ素子１０１の駆動電流を０．３Ａに設定した場合の経過時間に応じたＬＥＤ素子温度変化率の相対値、線Ｂ２は、ＬＥＤ素子１０１の駆動電流を０．４Ａに設定した場合の経過時間に応じたＬＥＤ素子温度変化率の相対値、線Ｂ３は、ＬＥＤ素子１０１の駆動電流を０．５Ａに設定した場合の経過時間に応じたＬＥＤ素子温度変化率の相対値、線Ｂ４は、ＬＥＤ素子１０１の駆動電流を０．６Ａに設定した場合の経過時間に応じたＬＥＤ素子温度変化率の相対値、線Ｂ５は、ＬＥＤ素子１０１の駆動電流を０．７Ａに設定した場合の経過時間に応じたＬＥＤ素子温度変化率の相対値を表している。

照明装置１００は、ＬＥＤ素子１０１にて光に変換されない電気エネルギーが熱に変換されＬＥＤ素子１０１の温度が上昇すると、発光効率が低下する傾向にあることは上述したとおりである。そして、このＬＥＤ素子１０１のＬＥＤ素子温度とＬＥＤ素子光量との過渡応答の関係は、図４に示すように、一次遅れ応答の関係となる傾向にある。また、このＬＥＤ素子１０１の光量変化（相対光量減衰率）と温度変化（相対温度変化率）との時定数は、図５に示すように、極めて近い値となる傾向にある。さらには、このＬＥＤ素子１０１の温度変化（相対温度変化率）の時定数は、図６に示すように、ＬＥＤ素子１０１に供給される駆動電流（≒発熱量）にかかわらず、ほぼ同じとみなすことができる。

この結果、照明装置１００は、上記のような特性を利用して、サーミスタ１０４が検出するＬＥＤ素子１０１の温度変化を検出量とし、このＬＥＤ素子１０１の温度変化に対してＬＥＤ素子１０１の駆動電流を線形に変化させることで、ＬＥＤ素子１０１の温度変化、さらに言えばＬＥＤ素子１０１の温度変化による出力特性の変化に対してＬＥＤ素子１０１の光量を安定化させることができ、例えば、ＬＥＤ素子１０１の点灯初期における温度変化に伴った光量変動を簡易に抑制することができる。

例えば、ファンなどの冷却手段によりＬＥＤ素子を冷却制御することでＬＥＤ素子の温度変化そのものを抑制し光量変動を抑制する場合、例えば、温度検出手段と冷却制御のためのマイクロコンピュータの制御回路が複雑になる上、ファンの風がラインセンサ３などの画像読取部を通るおそれがあることから防塵性を悪化させるおそれがあるが、本実施形態の照明装置１００であれば、防塵性を悪化させることなく、上記のようにしてＬＥＤ素子１０１の光量変動を簡易に抑制することができる。

また、例えば、ＬＥＤ素子の発光量を照度センサなどにより検出した上で、ＰＷＭ制御などによりＬＥＤ素子の点灯をデューティ制御する場合、照度センサによりＬＥＤ素子の発光量を直接検出・制御するため、ＬＥＤ列光源１０２と原稿Ｓとの距離が比較的短い画像読取装置１に照明装置１００を適用すると、ＬＥＤ素子の発光量を検出する照度センサに原稿の反射光が外乱として作用してしまうおそれがある。この場合、照度センサによるＬＥＤ素子の発光量の検出及びＬＥＤ素子の温度変化に伴った光量調節を原稿台５に原稿Ｓが無い時期に行うか、原稿Ｓからの反射光の影響が無い領域にまでＬＥＤ列光源１０２の長さを余分に長くする必要がある。しかしながら、本実施形態の照明装置１００は、サーミスタ１０４が検出するＬＥＤ素子１０１の温度変化を検出量とし、このＬＥＤ素子１０１の温度変化に対してＬＥＤ素子１０１の駆動電流を線形に変化させることで、ＬＥＤ素子１０１の光量を温度変化に対して安定化させることから、光量調節の検出量、言い換えれば、制御量としてＬＥＤ素子１０１の光量を用いていないため、ＬＥＤ素子１０１の光量調節において原稿からの反射光などの外乱の影響を受けることなく、ＬＥＤ素子１０１の光量変動を簡易に抑制することができ、例えば、原稿読取中の光量調節において原稿濃度差による反射光バラツキの影響を受けることがなく、ＬＥＤ素子１０１の光量変動を確実に抑制することができる。

また、本実施形態の照明装置１００は、例えば、各ＬＥＤ素子１０１の点灯後、装置の初期動作の中で光量変動がある程度収まった後にＬＥＤ素子１０１の寿命をチェックするような場合、各ＬＥＤ素子１０１の点灯後の温度変化に対して短時間で光量変動を抑制することができることから、ＬＥＤ素子１０１の温度自体が安定していなくても、ＬＥＤ素子１０１の温度変化に対して線形に駆動電流を変化させることで光量変動を抑制することができ、このため、各ＬＥＤ素子１０１の光量自体は点灯後にすぐに安定するので、寿命チェック前の光量安定待ちの時間を短くすることができ、この結果、起動後、素早く通常の動作に移行することができる。

ここで、サーミスタ１０４は、上述したようにＬＥＤ素子１０１の温度変化を検出するものであり、本実施形態では、ＬＥＤ素子１０１の温度変化の検出量を抵抗値に応じて検出すると共にＬＥＤ素子１０１の温度変化に対してこの抵抗値が線形に変化する抵抗器Ｒ_Ｔ（図１参照）を含んで構成されることが好ましい。ここでは、温度検出手段としてのサーミスタ１０４は、正の温度係数を有し温度変化に対し抵抗値がほぼ線形に変化する抵抗器Ｒ_Ｔを含んで構成されるいわゆるリニアＰＴＣサーミスタを用いる。このサーミスタ１０４の抵抗器Ｒ_Ｔは、ＬＥＤ素子１０１の温度が上昇した際に抵抗値が大きくなり、ＬＥＤ素子１０１の温度が下降した際に抵抗値が小さくなる。サーミスタ１０４の抵抗器Ｒ_Ｔは、ＬＥＤ列光源１０２の近傍に設けられ、ＬＥＤ素子１０１の温度変化を検出する。

この場合、この照明装置１００は、サーミスタ１０４がＬＥＤ素子１０１の温度変化の検出量を抵抗値に応じて検出すると共にＬＥＤ素子１０１の温度変化に対してこの抵抗値が線形に変化する抵抗器Ｒ_Ｔを含んで構成されることで、例えば、ＬＥＤ素子１０１に供給される駆動電流をＬＥＤ素子１０１の温度変化に対して線形に変化させる構成をアナログ回路により実現することができ、いわゆるマイコン、アナログ信号をディジタル信号に変換するＡ／Ｄコンバータ（ＡＤＣ）、ディジタル信号をアナログ信号に変換するＤ／Ａコンバータ（ＤＡＣ）などが不要になるので、安価に光量変動を抑制することができる。

本実施形態の照明装置１００は、ＬＥＤ素子１０１に供給される駆動電流をＬＥＤ素子１０１の温度変化に対して線形に変化させる構成として、例えば、図１に示すように、上述したサーミスタ１０４と、上述した定電流源１０５と、電圧変換増幅手段としての電圧変換増幅回路１０７と、電子負荷手段としての電子負荷回路１０８とを含んで構成される。

電圧変換増幅回路１０７は、サーミスタ１０４による検出量を検出電圧に変換し増幅するものである。ＬＥＤ素子１０１の温度変化は、サーミスタ１０４の抵抗器Ｒ_Ｔの抵抗値変化として検出され、電圧変換増幅回路１０７は、この検出量としての抵抗器Ｒ_Ｔの抵抗値をこの抵抗器Ｒ_Ｔの抵抗分圧に応じた検出電圧に変換する。つまり、この検出電圧は、ＬＥＤ素子１０１の温度変化に伴ったサーミスタ１０４の抵抗器Ｒ_Ｔの抵抗変化によって抵抗器Ｒ_Ｔの抵抗分圧が変化することで変化する。ここでは、電圧変換増幅回路１０７は、サーミスタ１０４の抵抗値の温度変化に対する変化率が比較的小さいことから、この検出電圧を増幅して電子負荷回路１０８に入力している。

電子負荷回路１０８は、定電流源１０５に対してＬＥＤ素子１０１と並列に接続され定電流源１０５の電流を負荷に応じて分流するものである。そして、電子負荷回路１０８は、電圧変換増幅回路１０７により増幅された電圧に応じて負荷に流れる電流を増減させるものである。この電子負荷回路１０８は、ＬＥＤ素子１０１の温度が上昇した際に電圧変換増幅回路１０７により変換、増幅された電圧に応じて負荷に流れる電流が減少し、ＬＥＤ素子の温度が下降した際に電圧変換増幅回路１０７により変換、増幅された電圧に応じて負荷に流れる電流が増加する。

この照明装置１００は、例えば、ＬＥＤ素子１０１の温度が上昇するとサーミスタ１０４の抵抗器Ｒ_Ｔの抵抗値もＬＥＤ素子１０１の温度上昇に対して線形に増加し、電圧変換増幅回路１０７により変換される抵抗器Ｒ_Ｔの抵抗分圧、すなわち、検出電圧もＬＥＤ素子１０１の温度上昇に対して線形に増加する。そして、電圧変換増幅回路１０７により増幅された検出電圧は、電圧変換増幅回路１０７又は電子負荷回路１０８にて反転増幅され、電子負荷回路１０８の負荷に作用する電圧がＬＥＤ素子１０１の温度上昇に対して線形に減少する。ＬＥＤ素子１０１の温度が下降した場合にはこの逆になり、すなわち、電子負荷回路１０８の負荷に作用する電圧がＬＥＤ素子１０１の温度下降に対して線形に増加する。

したがって、この照明装置１００は、ＬＥＤ素子１０１の温度が上昇した際に電子負荷回路１０８の負荷に作用する電圧が減少することで、ＬＥＤ素子１０１の温度上昇に対して当該負荷に流れる電流が線形に減少し、ＬＥＤ素子１０１に供給される駆動電流が線形に増加する。一方、照明装置１００は、ＬＥＤ素子１０１の温度が下降した際に電子負荷回路１０８の負荷に作用する電圧が増加することで、ＬＥＤ素子１０１の温度下降に対して当該負荷に流れる電流が線形に増加し、ＬＥＤ素子１０１に供給される駆動電流が線形に減少する。この結果、照明装置１００は、ＬＥＤ素子１０１の温度変化、さらに言えばＬＥＤ素子１０１の温度変化による出力特性の変化に対してＬＥＤ素子１０１の光量を安定化させることができ、例えば、ＬＥＤ素子１０１の点灯初期における温度変化に伴った光量変動を簡易に抑制することができる。

ここで、電圧変換増幅回路１０７は、例えば、温度電圧変換手段としての温度電圧変換回路１０９と、定電圧源１１０と、オフセット電圧調節手段としてのオフセット電圧調節回路１１１と、増幅手段としての差動増幅器１１２とを含んで構成されることが好ましい。

温度電圧変換回路１０９は、サーミスタ１０４の検出量を検出電圧に変換するものであり、ＬＥＤ素子１０１の温度変化に対して線形に変化するサーミスタ１０４の抵抗器Ｒ_Ｔの抵抗値に応じてサーミスタ１０４による検出量を検出電圧に変換する。定電圧源１１０は、この温度電圧変換回路１０９の基準電圧となる電圧を出力するものである。オフセット電圧調節回路１１１は、ＬＥＤ素子１０１の動作温度下限（例えば、１０℃）での温度電圧変換回路１０９による検出電圧より低くなるようにオフセット電圧を調節するものである。差動増幅器１１２は、温度電圧変換回路１０９による検出電圧とオフセット電圧調節回路１１１によるオフセット電圧との差分電圧に基づいて検出電圧を増幅するものである。電圧変換増幅回路１０７にて検出電圧を反転増幅する場合、差動増幅器１１２は、例えば、差動反転増幅器が用いられ、温度電圧変換回路１０９から検出電圧、オフセット電圧調節回路１１１からオフセット電圧が入力され、これらの差分電圧に基づいて検出電圧を反転増幅して出力する。この差動増幅器１１２により反転増幅された電圧は、電子負荷回路１０８に入力される。

この場合、電圧変換増幅回路１０７は、差動増幅器１１２による出力電圧の余分なオフセット電圧をキャンセルし増幅度を上げることができる。そして、上述したように、電子負荷回路１０８の負荷に流れる電流は、差動増幅器１１２の出力電圧に対して線形に変化し、差動増幅器１１２の出力電圧として、オフセット電圧が電子負荷回路１０８の負荷に作用する場合、電子負荷回路１０８の負荷に流れる電流は、最小電流値となる。ＬＥＤ素子１０１が温度飽和した場合、すなわち、ＬＥＤ素子１０１の温度上昇が安定し、ＬＥＤ素子１０１の温度変化に対して線形に変化するサーミスタ１０４の抵抗器Ｒ_Ｔの抵抗値が安定した後は、このオフセット電圧は０（ゼロ）であることが好ましく、つまり、ＬＥＤ素子１０１が点灯後に温度上昇しこの温度上昇が安定した後に差動増幅器１１２から出力されるオフセット電圧が０となることで、電子負荷回路１０８の負荷に流れる電流がほぼ０（ゼロ）となり、この結果、ＬＥＤ素子１０１に供給される駆動電流が一定となり、ＬＥＤ素子１０１は、安定して発光することとなる。

また、この電圧変換増幅回路１０７は、オフセット電圧調節回路１１１が定電圧源１１０を共用すると共に、この定電圧源１１０の電圧が電圧制御手段としての電圧制御部１１３により制御されることが好ましい。この場合、照明装置１００は、電圧制御部１１３が定電圧源１１０の電圧を調節することで、差動増幅器１１２のオフセット電圧、増幅度を状況に応じて適宜調節することができるので、例えば、電圧変換増幅回路１０７がＬＥＤ素子１０１の輝度の温度補償回路としても機能し、環境温度や光源雰囲気に応じた輝度のバラツキを低減することができる。

ここで、本実施形態のように、照明装置１００が複数のＬＥＤ素子１０１を備える場合、例えば、図７に示すように、照明装置１００は、複数の前記ＬＥＤ素子１０１が配列されて実装されると共に複数のＬＥＤ素子１０１の電極が熱伝導部材１１４により熱伝導可能に接続された基板１０３を備え、サーミスタ１０４は、この基板１０３に設けられ熱伝導部材１１４及びこの熱伝導部材１１４に熱伝導可能に接続されると共に電気的に絶縁された絶縁熱伝導部材１１５を介してＬＥＤ素子１０１の温度変化を検出することが好ましい。ここで、熱伝導部材１１４は、例えば、銅箔等により一様に被覆されたベタパターン、絶縁熱伝導部材１１５は、例えば、数ＭΩの抵抗値を有する安価なセラミック抵抗を用いるとよい。この場合、相互に並列接続される複数のＬＥＤ素子１０１のアノード、カソードをそれぞれ１つの熱伝導部材１１４で接続することができるため、熱伝導部材１１４の面積を増やすことで熱抵抗を下げ、各ＬＥＤ素子１０１の温度を近い温度にすることができ、すなわち、ＬＥＤ列光源１０２をなす各ＬＥＤ素子１０１の温度変化を同等にすることができる。そして、この熱伝導部材１１４に対して絶縁熱伝導部材１１５を介してサーミスタ１０４を接続することで、サーミスタ１０４が各ＬＥＤ素子１０１に対しては電気的に絶縁された上で、熱伝導部材１１４、抵抗器Ｒ_Ｔ及び各ＬＥＤ素子１０１（電極部）の温度をほぼ同一とすることができ、この結果、全てのＬＥＤ素子１０１に対して個別に抵抗器Ｒ_Ｔを設けることなく、１つの抵抗器Ｒ_ＴによりＬＥＤ列光源１０２をなす各ＬＥＤ素子１０１の温度変化を検出することができる。

なお、照明装置１００は、ＬＥＤ列光源１０２をなす複数のＬＥＤ素子１０１が直列接続される場合、ＬＥＤ素子１０１で発生する熱の伝達経路は、ＬＥＤ素子１０１の電極を経由しＬＥＤ素子１０１内部を通ることになる。ＬＥＤ素子１０１自体は、一般的に熱抵抗が相対的に高いので、直列接続された各ＬＥＤ素子１０１の温度分布は、ＬＥＤ列光源１０２の列方向中央の温度が高くなり、端の温度が低くなる温度分布となる。つまり、ＬＥＤ列光源１０２をなす複数のＬＥＤ素子１０１が直列接続される場合、ＬＥＤ列光源１０２の列方向中央のＬＥＤ素子１０１と端のＬＥＤ素子１０１とは光量差を生じるおそれがある。このため、照明装置１００は、例えば、図８、図９に示すように、ＬＥＤ列光源１０２をなす複数のＬＥＤ素子１０１が直列接続される場合、ＬＥＤ素子１０１の各電極を熱伝導可能に接続する各熱伝導部材１１４をさらに電気的に絶縁された絶縁熱伝導部材１１６により熱伝導可能に接続することが好ましい。ここで、絶縁熱伝導部材１１６は、例えば、絶縁熱伝導部材１１５と同様に数ＭΩの抵抗値を有する安価なセラミック抵抗を用いるとよい。

この場合、相互に直列接続されるＬＥＤ素子１０１のアノードとこれと隣接するＬＥＤ素子１０１のカソードとを接続する各熱伝導部材１１４を絶縁熱伝導部材１１６により相互に絶縁した上で熱伝導可能に接続する。これにより、相互に直列接続される複数のＬＥＤ素子１０１において、各熱伝導部材１１４と絶縁熱伝導部材１１６とで接続された領域では全体の熱抵抗が下がり、各ＬＥＤ素子１０１の温度を近い温度にすることができ、すなわち、ＬＥＤ列光源１０２をなす各ＬＥＤ素子１０１の温度変化を同等にすることができる。そして、いずれかの熱伝導部材１１４、ここでは端の熱伝導部材１１４に対して絶縁熱伝導部材１１５を介してサーミスタ１０４を接続することで、サーミスタ１０４が各ＬＥＤ素子１０１に対しては電気的に絶縁された上で、熱伝導部材１１４、抵抗器Ｒ_Ｔ及び各ＬＥＤ素子１０１（電極部）の温度をほぼ同一とすることができ、この結果、全てのＬＥＤ素子１０１に対して個別に抵抗器Ｒ_Ｔを設けることなく、１つの抵抗器Ｒ_ＴによりＬＥＤ列光源１０２をなす各ＬＥＤ素子１０１の温度変化を検出することができる。

図１０は、本発明の実施形態に係る照明装置のＬＥＤ素子の輝度変動を説明する図であり、縦軸を相対値、横軸をＬＥＤ素子点灯後の経過時間としている。図１０中、線Ｃ１は、本実施形態の照明装置１００のＬＥＤ素子１０１の輝度の相対値、線Ｃ２は、本実施形態の照明装置１００の定電流源１０５から供給される電流の相対値（一定）、線Ｃ３は、本実施形態の照明装置１００の各ＬＥＤ素子１０１に供給される駆動電流の相対値、線Ｃ４は、本実施形態の照明装置１００の電子負荷回路１０８の負荷に供給される電流の相対値、線Ｃ１’は、比較例の照明装置のＬＥＤ素子の輝度の相対値を表している。比較例の照明装置は、ＬＥＤ素子の点灯後、各ＬＥＤ素子に供給される駆動電流を一定値に設定している。これ対して、本実施形態の照明装置１００は、ＬＥＤ素子１０１の点灯後、ＬＥＤ素子１０１の温度上昇に伴って、このＬＥＤ素子１０１の温度上昇に対して、電子負荷回路１０８の負荷に流れる電流が線形に減少し（線Ｃ４）、ＬＥＤ素子１０１に供給される駆動電流が線形に増加することで（線Ｃ３）、ＬＥＤ素子１０１の温度変化による出力特性の変化に対してＬＥＤ素子１０１の光量を安定化させることができ、ＬＥＤ素子１０１の点灯初期における温度変化に伴った光量変動を抑制することができる。

次に、図１１を参照して、照明装置１００のアナログ回路の構成の具体例を説明する。なお、本図では、ＬＥＤ列光源１０２をなす複数のＬＥＤ素子１０１は、直列接続されるものとして図示しているが、接続方式はこれに限らず並列接続であってもよい。またここでは、電圧変換増幅回路１０７により変換された検出電圧は、この電圧変換増幅回路１０７にて反転増幅されるものとして説明する。

図１１に示す照明装置１００のアナログ回路は、複数のＬＥＤ素子１０１、サーミスタ１０４、定電流源１０５、オペアンプ（演算増幅器）ＯＰ１、ＯＰ２、トランジスタＴｒ１（またはＦＥＴ（電界効果トランジスタ））及び複数の抵抗器Ｒを含んで構成される。

ここでは、上述の電圧変換増幅回路１０７は、オペアンプ（演算増幅器）ＯＰ１、定電圧源１１０（図１参照）による基準電圧Ｖ１の電力入力端子、サーミスタ１０４の抵抗器Ｒ_Ｔ、抵抗器Ｒ_０、抵抗器Ｒ_１ａ、抵抗器Ｒ_１ｂ、抵抗器Ｒ_２ａ、抵抗器Ｒ_２ｂ、抵抗器Ｒ_３、抵抗器Ｒ_４を含んで構成される。定電圧源１１０による基準電圧Ｖ１の電力入力端子、抵抗器Ｒ_０及びサーミスタ１０４の抵抗器Ｒ_Ｔは、上述の温度電圧変換回路１０９をなす。定電圧源１１０による基準電圧Ｖ１の電力入力端子、抵抗器Ｒ_３及び抵抗器Ｒ_４は、上述のオフセット電圧調節回路１１１をなす。オペアンプＯＰ１、抵抗器Ｒ_１ａ、抵抗器Ｒ_１ｂ、抵抗器Ｒ_２ａ及び抵抗器Ｒ_２ｂは、上述の差動増幅器１１２、ここでは、差動反転増幅器をなす。上述の電子負荷回路１０８は、オペアンプＯＰ２、トランジスタＴｒ１、抵抗器Ｒ_５及び抵抗器Ｒ_６を含んで構成される。

複数のＬＥＤ素子１０１は、定電流源１０５に対してそれぞれ直列接続されている。複数のＬＥＤ素子１０１は、所定のＬＥＤ素子１０１のアノードが定電流源１０５の出力端子に接続され、所定のＬＥＤ素子１０１のカソードが抵抗器Ｒ_７を介して定電流源１０５の入力端子に接続される。

オペアンプＯＰ１は、反転入力端子（−）が抵抗器Ｒ_１ａ、抵抗器Ｒ_０を介して定電圧源１１０（図１参照）による基準電圧Ｖ１の電力入力端子に接続されると共に、抵抗器Ｒ_１ａを介してサーミスタ１０４の抵抗器Ｒ_Ｔの一端に接続され、この抵抗器Ｒ_Ｔの他端が接地される。

オペアンプＯＰ１は、非反転入力端子（＋）が後述する抵抗器Ｒ_２ａと同等の抵抗値に設定された抵抗器Ｒ_２ｂの一端に接続され、この抵抗器Ｒ_２ｂの他端が接地される。また、オペアンプＯＰ１は、非反転入力端子（＋）が抵抗器Ｒ_１ａと同等の抵抗値に設定された抵抗器Ｒ_１ｂ、抵抗器Ｒ_３を介して定電圧源１１０（図１参照）による基準電圧Ｖ１の電力入力端子に接続されると共に、抵抗器Ｒ_１ｂを介して抵抗器Ｒ_４の一端に接続され、この抵抗器Ｒ_４の他端が接地される。

オペアンプＯＰ１は、出力端子が抵抗器Ｒ_２ａを介してオペアンプＯＰ１の反転入力端子（−）に接続されると共に、オペアンプＯＰ２の非反転入力端子（＋）に接続される。

オペアンプＯＰ２は、非反転入力端子（＋）が上述のようにオペアンプＯＰ１の出力端子に接続される。オペアンプＯＰ２は、反転入力端子（−）がトランジスタＴｒ１のエミッタに接続される。オペアンプＯＰ２は、出力端子が抵抗器Ｒ_５を介してトランジスタＴｒ１のベースに接続される。

トランジスタＴｒ１は、コレクタが定電流源１０５の出力端子に接続される。トランジスタＴｒ１は、エミッタが抵抗器Ｒ_６を介して定電流源１０５の入力端子に接続されると共に上述したようにオペアンプＯＰ２の反転入力端子（−）に接続される。トランジスタＴｒ１は、上述したようにベースが抵抗器Ｒ_５を介してオペアンプＯＰ２の出力端子に接続される。

上記のように構成される図１１の照明装置１００のアナログ回路において、例えば、ＬＥＤ素子１０１の温度が上昇すると抵抗器Ｒ_Ｔの抵抗値がＬＥＤ素子１０１の温度上昇に対して線形に増加し、定電圧源１１０の基準電圧Ｖ１を分圧する抵抗器Ｒ_Ｔの抵抗分圧、すなわち、検出電圧もＬＥＤ素子１０１の温度上昇に対して線形に増加する。そして、検出電圧は、オペアンプＯＰ１に入力されこのオペアンプＯＰ１にて反転増幅されオペアンプＯＰ２に出力され、このオペアンプＯＰ２にて増幅され、これに応じてトランジスタＴｒ１のベースに作用する電圧は、ＬＥＤ素子１０１の温度上昇に対して線形に減少する。そして、この電子負荷回路１０８の負荷に流れる電流は、ＬＥＤ素子１０１の温度上昇に対して線形に減少し、ＬＥＤ素子１０１に供給される駆動電流は、ＬＥＤ素子１０１の温度上昇に対して線形に増加する。

次に、図１２を参照しては、照明装置１００のアナログ回路の構成の他の具体例を説明する。ここでは、電圧変換増幅回路１０７により変換された検出電圧は、電子負荷回路１０８にて反転増幅されるものとして説明する。なお、図１１の説明と重複する説明はできるだけ省略する。

図１２に示す照明装置１００のアナログ回路は、複数のＬＥＤ素子１０１、サーミスタ１０４、定電流源１０５、オペアンプ（演算増幅器）ＯＰ１、ＯＰ２、トランジスタＴｒ１（またはＦＥＴ（電界効果トランジスタ））及び複数の抵抗器Ｒを含んで構成される。

ここでは、上述の電子負荷回路１０８は、オペアンプＯＰ２、トランジスタＴｒ１、電源電圧Ｖｃｃの電力入力端子、抵抗器Ｒ_５、抵抗器Ｒ_６、抵抗器Ｒ_８、抵抗器Ｒ_９、抵抗器Ｒ_１０、抵抗器Ｒ_１１を含んで構成される。

オペアンプＯＰ１は、反転入力端子（−）が抵抗器Ｒ_１ａ、抵抗器Ｒ_３を介して定電圧源１１０（図１参照）による基準電圧Ｖ１の電力入力端子に接続されると共に、抵抗器Ｒ_１ａを介して抵抗器Ｒ_４の一端に接続され、この抵抗器Ｒ_４の他端が接地される。

オペアンプＯＰ１は、非反転入力端子（＋）が抵抗器Ｒ_２ａと同等の抵抗値に設定された抵抗器Ｒ_２ｂの一端に接続され、この抵抗器Ｒ_２ｂの他端が接地される。また、オペアンプＯＰ１は、非反転入力端子（＋）が抵抗器Ｒ_１ａと同等の抵抗値に設定された抵抗器Ｒ_１ｂ、抵抗器Ｒ_０を介して定電圧源１１０（図１参照）による基準電圧Ｖ１の電力入力端子に接続されると共に、抵抗器Ｒ_１ｂを介してサーミスタ１０４の抵抗器Ｒ_Ｔの一端に接続され、この抵抗器Ｒ_Ｔの他端が接地される。

オペアンプＯＰ１は、出力端子が抵抗器Ｒ_２ａを介してオペアンプＯＰ１の反転入力端子（−）に接続されると共に、抵抗器Ｒ_８を介してオペアンプＯＰ２の反転入力端子（−）に接続される。

オペアンプＯＰ２は、反転入力端子（−）が上述のように抵抗器Ｒ_８を介してオペアンプＯＰ１の出力端子に接続されると共に、抵抗器Ｒ_９を介してトランジスタＴｒ１のエミッタに接続される。

オペアンプＯＰ２は、非反転入力端子（＋）が抵抗器Ｒ_１０を介して電源電圧Ｖｃｃの電力入力端子に接続されると共に、抵抗器Ｒ_１１の一端に接続され、この抵抗器Ｒ_１１の他端が接地される。

オペアンプＯＰ２は、出力端子が抵抗器Ｒ_５を介してトランジスタＴｒ１のベースに接続される。

トランジスタＴｒ１は、コレクタが定電流源１０５の出力端子に接続される。トランジスタＴｒ１は、エミッタが抵抗器Ｒ_６を介して定電流源１０５の入力端子に接続されると共に上述したように抵抗器Ｒ_９を介してオペアンプＯＰ２の反転入力端子（−）に接続される。トランジスタＴｒ１は、上述したようにベースが抵抗器Ｒ_５を介してオペアンプＯＰ２の出力端子に接続される。

上記のように構成される図１２の照明装置１００のアナログ回路において、例えば、ＬＥＤ素子１０１の温度が上昇すると抵抗器Ｒ_Ｔの抵抗値がＬＥＤ素子１０１の温度上昇に対して線形に増加し、定電圧源１１０の基準電圧Ｖ１を分圧する抵抗器Ｒ_Ｔの抵抗分圧、すなわち、検出電圧もＬＥＤ素子１０１の温度上昇に対して線形に増加する。そして、検出電圧は、オペアンプＯＰ１に入力されこのオペアンプＯＰ１にて増幅されオペアンプＯＰ２に出力され、このオペアンプＯＰ２にて反転増幅され、これに応じてトランジスタＴｒ１のベースに作用する電圧は、ＬＥＤ素子１０１の温度上昇に対して線形に減少する。そして、この電子負荷回路１０８の負荷に流れる電流は、ＬＥＤ素子１０１の温度上昇に対して線形に減少し、ＬＥＤ素子１０１に供給される駆動電流は、ＬＥＤ素子１０１の温度上昇に対して線形に増加する。

以上で説明した本発明の実施形態に係る照明装置１００によれば、光を照射するＬＥＤ素子１０１に供給される駆動電流をサーミスタ１０４が検出するＬＥＤ素子１０１の温度変化に対して線形に変化させる。

また、以上で説明した本発明の実施形態に係る画像読取装置１によれば、照明装置１００と、照明装置１００から照射された光の原稿Ｓからの反射光を電気信号に変換し原稿Ｓの画像を読み取る複数の画素が主走査方向に配列されたラインセンサ３とを備える。

したがって、照明装置１００、画像読取装置１は、サーミスタ１０４が検出するＬＥＤ素子１０１の温度変化を検出量とし、このＬＥＤ素子１０１の温度変化に対してＬＥＤ素子１０１の駆動電流を線形に変化させることから、ＬＥＤ素子１０１の光量を温度変化に対して安定化させることができ、例えば、ＬＥＤ素子１０１の点灯初期における温度変化に伴った光量変動を簡易に抑制することができる。

さらに、以上で説明した本発明の実施形態に係る照明装置１００、画像読取装置１によれば、複数のＬＥＤ素子１０１が配列されて実装されると共に複数のＬＥＤ素子１０１の電極が熱伝導部材１１４により熱伝導可能に接続された基板１０３を備え、サーミスタ１０４は、熱伝導部材１１４及びこの熱伝導部材１１４に熱伝導可能に接続されると共に電気的に絶縁された絶縁熱伝導部材１１５を介してＬＥＤ素子１０１の温度変化を検出する。この場合、照明装置１００、画像読取装置１は、複数のＬＥＤ素子１０１を備える場合であっても、１つのサーミスタ１０４により各ＬＥＤ素子１０１の温度変化を検出することができるので、安価にＬＥＤ素子１０１の光量変動を抑制することができる。

さらに、以上で説明した本発明の実施形態に係る照明装置１００、画像読取装置１によれば、サーミスタ１０４は、ＬＥＤ素子１０１の温度変化の検出量を抵抗値に応じて検出すると共にＬＥＤ素子１０１の温度変化に対してこの抵抗値が線形に変化する抵抗器Ｒ_Ｔを含んで構成されることが好ましい。この場合、照明装置１００、画像読取装置１は、例えば、ＬＥＤ素子１０１に供給される駆動電流をＬＥＤ素子１０１の温度変化に対して線形に変化させる構成をアナログ回路により実現することができるので、安価に光量変動を抑制することができる。

さらに、以上で説明した本発明の実施形態に係る照明装置１００、画像読取装置１によれば、ＬＥＤ素子１０１に駆動電流を供給する定電流源１０５と、サーミスタ１０４の検出量を検出電圧に変換し増幅する電圧変換増幅回路１０７と、定電流源１０５に対してＬＥＤ素子１０１と並列に接続され定電流源１０５の電流を分流すると共に、電圧変換増幅回路１０７により増幅された電圧に応じて負荷に流れる電流を増減させる電子負荷回路１０８とを備え、電子負荷回路１０８は、ＬＥＤ素子１０１の温度が上昇した際に負荷に流れる電流が減少し、ＬＥＤ素子１０１の温度が下降した際に負荷に流れる電流が増加することが好ましい。この場合、照明装置１００、画像読取装置１は、電圧変換増幅回路１０７によりサーミスタ１０４の検出量を検出電圧に変換し増幅すると共に、ＬＥＤ素子１０１の温度が上昇した際に、増幅された電圧に応じて電子負荷回路１０８の負荷に流れる電流を減少させ、ＬＥＤ素子１０１の温度が下降した際に増幅された電圧に応じて電子負荷回路１０８の負荷に流れる電流を増加させることで、ＬＥＤ素子１０１に供給される駆動電流をＬＥＤ素子１０１の温度変化に対して線形に変化させることができる。

さらに、以上で説明した本発明の実施形態に係る照明装置１００、画像読取装置１によれば、電圧変換増幅回路１０７は、サーミスタ１０４の検出量を検出電圧に変換する温度電圧変換回路１０９と、温度電圧変換回路１０９の基準電圧となる定電圧源１１０と、ＬＥＤ素子１０１の動作温度下限での検出電圧より低くなるようにオフセット電圧を調節するオフセット電圧調節回路１１１と、検出電圧と前オフセット電圧との差分電圧に基づいて検出電圧を増幅する差動増幅器１１２とを含んで構成されることが好ましい。この場合、照明装置１００、画像読取装置１は、電圧変換増幅回路１０７の差動増幅器１１２による出力電圧の余分なオフセット電圧をキャンセルし増幅度を上げることができると共に、ＬＥＤ素子１０１の温度が安定した後は、差動増幅器１１２から出力されるオフセット電圧が０となることで、電子負荷回路１０８の負荷に流れる電流をほぼ０（ゼロ）とし、ＬＥＤ素子１０１に供給される駆動電流をほぼ一定とすることができる。

さらに、以上で説明した本発明の実施形態に係る照明装置１００、画像読取装置１によれば、電圧変換増幅回路１０７は、オフセット電圧調節回路１１１が定電圧源１１０を共用すると共に、この定電圧源１１０の電圧が電圧制御手段としての電圧制御部１１３により制御されることが好ましい。この場合、照明装置１００、画像読取装置１は、電圧制御部１１３が定電圧源１１０の電圧を調節することで、差動増幅器１１２のオフセット電圧、増幅度を状態に応じて適宜調節することができるので、例えば、電圧変換増幅回路１０７がＬＥＤ素子１０１の輝度の温度補償回路としても機能し、環境温度や光源雰囲気に応じた輝度のバラツキを低減することができる。

なお、上述した本発明の実施形態に係る照明装置及び画像読取装置は、上述した実施形態に限定されず、特許請求の範囲に記載された範囲で種々の変更が可能である。

以上の説明では、照明装置は、複数のＬＥＤ素子を含んで構成されるものとして説明したがこれに限らず少なくとも１つのＬＥＤ素子を含んで構成されればよい。また、照明装置は、線状光源を構成する場合、例えば、１つのＬＥＤ素子と、このＬＥＤ素子の照射光を主操作方向に導光する導光管により構成するものであってもよい。

以上の説明では、温度検出手段は、いわゆるリニアＰＴＣサーミスタを用いるものとして説明したがこれに限らない。

以上の説明では、ＬＥＤ素子に供給される駆動電流を温度検出手段が検出する当該ＬＥＤ素子の温度変化に対して線形に変化させる構成をアナログ回路により実現するものとして説明したがこれに限らず、例えばディジタル回路により実現してもよい。

以上の説明では、電子負荷手段の負荷に流れる電流を温度変化に対して線形に変化させることで、ＬＥＤ素子に供給される駆動電流を線形に変化させるものとして説明したが、電子負荷手段を設けず、定電流源の電流値そのものを線形に変化させることで、ＬＥＤ素子に供給される駆動電流を線形に変化させてもよい。

以上のように、本発明に係る照明装置及び画像読取装置は、光量変動を抑制することができるものであり、種々の照明装置及び画像読取装置に適用して好適である。

１ 画像読取装置
２ レンズ
３ ラインセンサ
４ ガラス板
５ 原稿台
６ 搬送装置
６１、６２ 搬送ローラ
６３ 搬送用モータ
１００ 照明装置
１０１ ＬＥＤ素子
１０２ ＬＥＤ列光源
１０３ 基板
１０４ サーミスタ（温度検出手段）
１０５ 定電流源
１０６ 制限電流抵抗
１０７ 電圧変換増幅回路（電圧変換増幅手段）
１０８ 電子負荷回路（電子負荷手段）
１０９ 温度電圧変換回路（温度電圧変換手段）
１１０ 定電圧源
１１１ オフセット電圧調節回路（オフセット電圧調節手段）
１１２ 差動増幅器（増幅手段）
１１３ 電圧制御部（電圧制御手段）
１１４ 熱伝導部材
１１５、１１６ 絶縁熱伝導部材
ＯＰ１、ＯＰ２ オペアンプ
Ｒ、Ｒ_０、Ｒ_１ａ、Ｒ_１ｂ、Ｒ_２ａ、Ｒ_２ｂ、Ｒ_３、Ｒ_４、Ｒ_５、Ｒ_６、Ｒ_７、Ｒ_８、Ｒ_９、Ｒ_１０、Ｒ_１１、Ｒ_Ｔ 抵抗器
Ｓ 原稿
Ｔｒ１ トランジスタ

Claims (7)

1. 光を照射するＬＥＤ素子に供給される駆動電流を温度検出手段が検出する当該ＬＥＤ素子の温度変化に対して線形に変化させることを特徴とする、
   照明装置。
2. 複数の前記ＬＥＤ素子が配列されて実装されると共に前記複数のＬＥＤ素子の電極が熱伝導部材により熱伝導可能に接続された基板を備え、
   前記温度検出手段は、前記熱伝導部材及び当該熱伝導部材に熱伝導可能に接続されると共に電気的に絶縁された絶縁熱伝導部材を介して前記ＬＥＤ素子の温度変化を検出する、
   請求項１に記載の照明装置。
3. 前記温度検出手段は、前記ＬＥＤ素子の温度変化の検出量を抵抗値に応じて検出すると共に前記ＬＥＤ素子の温度変化に対して当該抵抗値が線形に変化する抵抗器を含んで構成される、
   請求項１又は請求項２に記載の照明装置。
4. 前記ＬＥＤ素子に駆動電流を供給する定電流源と、
   前記温度検出手段の検出量を検出電圧に変換し増幅する電圧変換増幅手段と、
   前記定電流源に対して前記ＬＥＤ素子と並列に接続され前記定電流源の電流を分流すると共に、前記電圧変換増幅手段により増幅された電圧に応じて負荷に流れる電流を増減させる電子負荷手段とを備え、
   前記電子負荷手段は、前記ＬＥＤ素子の温度が上昇した際に負荷に流れる電流が減少し、前記ＬＥＤ素子の温度が下降した際に負荷に流れる電流が増加する、
   請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の照明装置。
5. 前記電圧変換増幅手段は、前記温度検出手段の検出量を前記検出電圧に変換する温度電圧変換手段と、前記温度電圧変換手段の基準電圧となる定電圧源と、前記ＬＥＤ素子の動作温度下限での前記検出電圧より低くなるようにオフセット電圧を調節するオフセット電圧調節手段と、前記検出電圧と前記オフセット電圧との差分電圧に基づいて前記検出電圧を増幅する増幅手段とを含んで構成される、
   請求項４に記載の照明装置。
6. 前記電圧変換増幅手段は、前記オフセット電圧調節手段が前記定電圧源を共用すると共に、当該定電圧源の電圧が電圧制御手段により制御される、
   請求項５に記載の照明装置。
7. 請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の照明装置と、
   前記照明装置から照射された光の照明対象からの反射光を電気信号に変換し前記照明対象の画像を読み取る複数の画素が主走査方向に配列されたラインセンサとを備えることを特徴とする、
   画像読取装置。

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