專利名稱：光源裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光源裝置，特別是涉及將從進行脈沖發(fā)光的多個發(fā)光元件射出的光引 導到照明區(qū)域上的光源裝置。
背景技術(shù)：
以前，在使用了 LED (Light Emitting Diode 發(fā)光二極管)等的發(fā)光元件的光源 裝置中，為了提高射出的光的光量，已知的方法有使多個發(fā)光元件依次進行脈沖點燈的方 法。在該方法中，通過射出脈沖狀的光，與使發(fā)光元件連續(xù)點燈的方法相比，射出的光的光
量增高。在采用依次脈沖點燈的方法的情況下，為了高效率地向照明對象輸出從發(fā)光元 件射出的光，必須要使用反射部件和光學透鏡等導光部件，已提出有各種各樣的導光方法 (例如，參照專利文獻1)。專利文獻1中記載了如下兩種照明裝置等。其中一個照明裝置中，設(shè)置有配置成 可移動的多個發(fā)光元件，以及將從發(fā)光元件射出的光引導到被照明區(qū)域上的導光光學系 統(tǒng)。另一個照明裝置中設(shè)置有圓環(huán)狀地配置且向著該圓環(huán)的中心射出光的發(fā)光元件，以及 以該圓環(huán)的中心軸線為中心進行旋轉(zhuǎn)、并將從發(fā)光元件發(fā)出的光引導到被照明區(qū)域上的導 光光學系統(tǒng)。在專利文獻1中記載的照明裝置中，通過按照導光光學系統(tǒng)和發(fā)光元件被對置配 置的定時從發(fā)光元件射出光，由此高效率地朝向被照明區(qū)域輸出光。在這種照明裝置的情況下，作為調(diào)節(jié)向照明區(qū)域射出的光的光量的方法，一般考 慮對從發(fā)光元件射出的光的脈沖寬度進行調(diào)節(jié)的方法和對供給到發(fā)光元件中的電流值進 行調(diào)節(jié)的方法等。專利文獻1 日本特開2004-71393號公報

發(fā)明內(nèi)容
但是，在使供給到發(fā)光元件中的電流值進行變化的方法中，具有向照明區(qū)域輸出 的光的色溫發(fā)生變化的問題。即，在發(fā)光元件中具有所射出的光的色溫根據(jù)被供給的電流 值而發(fā)生變化的特性，因此，在使電流值進行變化來調(diào)節(jié)光量的方法中，具有所輸出的光的 色溫發(fā)生變化的問題。另一方面，在使脈沖寬度變化的方法中，具有向照明區(qū)域輸出的光的光量的變動 變大的問題。即，若射出的光的脈沖寬度變短，則發(fā)光元件的發(fā)光定時與導光光學系統(tǒng)的旋 轉(zhuǎn)相位之間的偏差就相對地變大，從導光光學系統(tǒng)漏出的光的比例變高。換言之，顫抖的比 例變高，因此，光量的變動根據(jù)發(fā)光的周期而變大，有感覺為閃爍現(xiàn)象的問題。本發(fā)明用于解決上述問題，其目的在于提供一種在穩(wěn)定輸出大光量的光的同時能 夠高效率地進行輸出的光源裝置。為了達到上述目的，本發(fā)明提供以下單元。
本發(fā)明提供一種光源裝置，具有多個光源元件，配置在圓環(huán)上，向著該圓環(huán)的中 心軸線依次進行脈沖點燈而射出照明光；導光部，可旋轉(zhuǎn)地配置在上述中心軸線上，具有 從上述光源元件射出的照明光入射的入射面和將入射的照明光向沿著上述中心軸線的方 向反射的反射面；以及驅(qū)動單元，按照該導光部的旋轉(zhuǎn)相位，對上述光源元件被點燈的期間 即脈沖點燈相位范圍進行控制，該驅(qū)動單元控制上述脈沖點燈相位范圍，使得在上述脈沖 點燈相位范圍相對于最大脈沖相位范圍短的情況下，在上述最大脈沖相位范圍內(nèi)的上述脈 沖點燈相位范圍的前后設(shè)置有上述光源元件被熄燈的期間即前熄燈相位范圍和后熄燈相 位范圍，該最大脈沖相位范圍是從上述光源元件射出的照明光入射到上述入射面的最長期 間。根據(jù)本發(fā)明，通過控制脈沖點燈相位范圍，能夠調(diào)節(jié)從光源元件射出照明光的期 間，從而調(diào)節(jié)從導光部射出的照明光的光量。因此，與對供給到光學元件中的電流的值進行 調(diào)節(jié)的方法相比，抑制了所射出的照明光的色溫的變化。另外，即使縮短脈沖點燈相位范圍而縮短了從光源元件射出照明光的期間，也在 射出照明光的期間的前后確保了熄燈光源元件的期間，因此，從光源元件射出的照明光能 入射到導光部的入射面。即，即使在導光部的旋轉(zhuǎn)相位與光源元件中的射出照明光的相位 之間產(chǎn)生偏差，也能利用熄燈期間吸收上述偏差，因此，從光源元件射出的照明光能入射到 入射面上。由于從光源元件射出脈沖狀的照明光，因此，與從光源元件恒定地射出照明光的 情況相比，得到大光量的照明光。另外，由于具有多個光源元件，導光部將所射出的照明光 引導到被照明區(qū)域，因此，能夠連續(xù)得到大光量的照明光。在上述發(fā)明中，期望上述驅(qū)動單元將上述脈沖點燈相位范圍控制成，上述前熄燈 相位范圍和后熄燈相位范圍成為大致相等的寬度。通過這樣做，在射出照明光的期間的前后確保了大致相等長度的熄燈期間。因此， 即使導光部的旋轉(zhuǎn)相位與光源元件中的射出照明光的相位之間的偏差是照明光的射出相 位較快一側(cè)的偏差，或者是較慢一側(cè)的偏差，從光源元件射出的照明光都被入射到入射面。在上述發(fā)明中，期望上述驅(qū)動單元將上述脈沖點燈相位范圍控制成，在使一個光 源元件始終發(fā)光的狀態(tài)下使上述導光部旋轉(zhuǎn)時的、與從上述導光部射出的照明光的光量變 化有關(guān)的光量重心的相位，成為上述最大脈沖相位范圍的大致中心。通過這樣做，在射出照明光的期間的前后確保大致相等長度的熄燈期間。S卩，導光部的入射面橫穿始終發(fā)光的光源元件的前面，因此，從導光部射出的照明 光的光量按照導光部的旋轉(zhuǎn)相位而發(fā)生變化。通過將與這時的光量的最大值相對應(yīng)的相 位作為最大脈沖相位范圍的中心相位，還將與光量的面積的重心相對應(yīng)的相位作為最大脈 沖相位范圍的中心相位，就能夠?qū)⑶跋粝辔环秶秃笙粝辔环秶O(shè)定為大致相等的寬 度。在上述發(fā)明中，期望上述驅(qū)動單元將上述脈沖點燈相位范圍控制成，上述入射面 中心與上述光源元件中的照明光的出射面的中心一致的相位，成為上述脈沖點燈相位范圍 的中心相位。通過這樣做，入射面的中心與上述出射面的中心一致的時刻成為從光源元件射出 照明光的期間的中心，因此，在射出照明光的期間的前后確保大致相等長度的熄燈期間。
在上述發(fā)明中，期望上述驅(qū)動單元將上述脈沖點燈相位范圍控制成，上述后熄燈 相位范圍比上述前熄燈相位范圍長。通過這樣做，從射出照明光的脈沖點燈相位期間往后的后熄燈期間，變得比從脈 沖點燈相位期間往前的前熄燈期間長。因此，在對光源元件的電流的供給被切斷之后，以 及有從光源元件射出照明光的余輝期間的情況下，都容易使余輝期間的照明光入射到入射在上述發(fā)明中，設(shè)置對從上述導光部射出的照明光的光量進行檢測的光傳感器， 期望上述驅(qū)動單元將上述脈沖點燈相位范圍控制成由上述光傳感器檢測出的光量成為最 大。通過這樣做，根據(jù)光傳感器所檢測出的光量來控制脈沖點燈相位范圍，因此，與光 源元件發(fā)出的照明光的射出特性無關(guān)，能夠使從導光部射出的照明光的光量最大。換言之，根據(jù)光傳感器檢測出的光量，能夠在脈沖射出相位范圍的前后設(shè)定前熄 燈相位范圍和后熄燈相位范圍。因此，能夠使從光源元件射出的照明光準確地入射到導光 部的入射面。根據(jù)本發(fā)明的光源裝置，起到了如下效果通過控制脈沖點燈相位范圍，在調(diào)節(jié)射 出的照明光的光量的同時，能夠穩(wěn)定輸出大光量的照明光，并且，通過在脈沖點燈相位范圍 的前后確保熄燈相位范圍，能夠在導光部的旋轉(zhuǎn)相位與照明光的射出相位之間吸收偏差， 高效率地輸出照明光。


圖1是說明本發(fā)明的第一實施方式的光源裝置的概略的模式圖。圖2是說明圖1的光源裝置的結(jié)構(gòu)的剖視圖。圖3是說明圖1的光源裝置的控制的框圖。圖4是說明圖1的光源裝置進行了照明光的光量的控制時的照明光的出射控制的 圖表。圖5是說明本發(fā)明的第二實施方式中的光源裝置進行了照明光的光量控制時的 照明光的出射控制的圖表。附圖標記說明1光源裝置2LED (光源元件)3導光桿(導光部)4反射棱鏡(導光部)9光傳感器15相位調(diào)整部(驅(qū)動單元)31入射面51反射面W脈沖點燈相位范圍M最大脈沖相位范圍F前熄燈相位范圍
5
R后熄燈相位范圍
具體實施例方式[第一實施方式]以下，關(guān)于本發(fā)明的第一實施方式，參照圖1至圖4進行說明。圖1是說明本實施方式的光源裝置的概略的模式圖。圖2是說明圖1的光源裝置 的結(jié)構(gòu)的剖視圖。光源裝置1是朝向被照明區(qū)域射出照明光的裝置，例如，作為視頻觀察儀器等的 醫(yī)療用內(nèi)窺鏡等的光源來使用。 如圖1和圖2所示，在光源裝置1中設(shè)置有射出照明光的多個LED (光源元件)2 ； 將射出的照明光引導到被照明區(qū)域上的導光桿(導光部)3、反射棱鏡(導光部)4和導光件 5 ；對導光桿3和反射棱鏡4進行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動的馬達6 ；檢測導光桿3和反射棱鏡4的旋轉(zhuǎn)相 位的反射封口 7和旋轉(zhuǎn)檢測傳感器8 ；測量所射出的光的光量的光傳感器9。圖3是說明圖1的光源裝置的控制的框圖。另外，如圖3所示，在光源裝置1中還設(shè)置有輸入來自用戶的明亮度指示的用戶 I/F部11 ；測量從被照明區(qū)域反射的反射光的光量的攝像裝置12 ；決定從光源裝置1射出 的照明光的光量的明亮度控制部13 ；控制供給到LED2中的電流的波形的PWM(Pulse Width Modulation 脈寬調(diào)制)控制部14 ；控制LED2的點燈相位的相位調(diào)整部(驅(qū)動單元)15 ； 控制LED2的點燈和熄燈的LED控制部16 ；檢測所射出的光量的最大值的最大值檢測部17 ； 存儲補償相位信號的存儲部18。LED2是射出照明光的元件，射出的照明光的光量根據(jù)被供給的電流而變化。如圖 1和圖2所示，LED2在圓筒狀的支承部21的內(nèi)周面上在圓周方向上并列配置，并且配置成 朝向支承部31的中心軸線L射出照明光。另一方面，如圖3所示，從LED控制部16向LED2輸入控制LED2中的照明光的射 出的點燈脈沖。如圖1和圖2所示，導光桿3是和反射棱鏡4 一同向沿著中心軸線L的方向引導 從LED2射出的照明光的桿形透鏡。導光桿3是沿著以中心軸線L為中心的徑向延伸，截面為大致矩形形狀的桿形透 鏡。導光桿3中的徑向內(nèi)側(cè)的端部即出射面與反射棱鏡4對置地配置，徑向外側(cè)的端部即 入射面31與LED2對置地配置。入射面31是向?qū)Ч鈼U3射入從LED2射出的照明光、并取 入到導光桿3內(nèi)的面。在導光桿3的周圍配置有用于支承導光桿3和反射棱鏡4的桿套41。如圖1和圖2所示，桿套41是在內(nèi)部配置有導光桿3和反射棱鏡4的圓柱狀的部 件。將桿套41配置成桿套41的中心線與中心軸線L 一致，繞中心軸線L可旋轉(zhuǎn)地配置。另外，在桿套41的圓周面上形成有開口部，該開口部用于露出導光桿3的入射面 31 ；在桿套41的上表面形成有開口部，用于露出反射棱鏡4的出射面52。反射棱鏡4是與導光桿3 —同向沿著中心軸線L的方向引導從LED2射出的照明 光的棱鏡。如圖1和圖2所示，反射棱鏡4是形成為三角柱狀的棱鏡，該棱鏡具有與導光桿3
6對置配置的入射面、反射所射入的照明光的反射面51以及與導光件5對置配置的出射面 52。反射棱鏡4的反射面51配置在中心軸線L上，并且配置成相對于中心軸線L傾斜 大約45°。如圖1和圖2所示，導光件5是將已被導光桿3和反射棱鏡4引導到沿著中心軸 線L的方向上的照明光朝向被照明區(qū)域進行引導的部件。導光件5的反射棱鏡4側(cè)的端面與反射棱鏡4的出射面52對置配置，從該端面向 導光件5內(nèi)取入從反射棱鏡4的出射面52射出的照明光。另一方面，導光件5的被照明區(qū) 域側(cè)的端部向著被照明區(qū)域延伸，向被照明區(qū)域射出已取入到導光件5中的照明光。馬達6與桿套41 一同繞中心軸線L旋轉(zhuǎn)驅(qū)動導光桿3和反射棱鏡4。馬達6配置 在桿套41的下面，使旋轉(zhuǎn)軸與中心軸線L 一致。另外，馬達6向LED控制部16輸出馬達6的旋轉(zhuǎn)信息或位置信息。在此，所述旋 轉(zhuǎn)信息或位置信息例如是有關(guān)導光桿3的旋轉(zhuǎn)相位或位置的信息。反射封口 7與旋轉(zhuǎn)檢測傳感器8 一同檢測導光桿3和反射棱鏡4的旋轉(zhuǎn)，將從旋 轉(zhuǎn)檢測傳感器8射出的檢測用光朝向旋轉(zhuǎn)檢測傳感器8進行反射。反射封口 7被安裝在桿套41的下表面中的徑向外側(cè)區(qū)域中的、與旋轉(zhuǎn)檢測傳感器 8對置的位置上。旋轉(zhuǎn)檢測傳感器8與反射封口 7 —同檢測導光桿3和反射棱鏡4的旋轉(zhuǎn)，在朝向 反射封口 7射出檢測用光的同時，檢測被反射的檢測用光。換言之，是將入射的光的量變換 成電信號的反射型的光傳感器。旋轉(zhuǎn)檢測傳感器8配置在桿套41的下側(cè)，配置在與桿套41中的安裝有反射封口 7的區(qū)域?qū)χ玫奈恢蒙?。另一方面，如圖3所示，從旋轉(zhuǎn)檢測傳感器8向LED控制部16輸入導光桿3和反 射棱鏡4的旋轉(zhuǎn)信號。再有，如上所述，可以在桿套41的下表面上配置光反射率比桿套41的下表面的高 的反射封口 7，可以利用旋轉(zhuǎn)檢測傳感器8檢測由反射封口 7反射的檢測用光，反之，也可以 在桿套41的下表面上配置光反射率比桿套41的下表面的低的遮蔽封口，可以利用旋轉(zhuǎn)檢 測傳感器8檢測被桿套41的下表面反射的檢測用光，不特殊限定。換言之，也可以利用旋 轉(zhuǎn)檢測傳感器8檢測是否由遮蔽封口妨礙了桿套41的下表面上的檢測用光的反射，不特殊 限定。再有，旋轉(zhuǎn)檢測傳感器8不限于如上所述的反射型的傳感器，例如也可以是如光 斷續(xù)器這樣的透射型的傳感器。光傳感器9測量從反射棱鏡4射出的照明光中的、不射入到導光件5中而漏出的 照明光的光量。光傳感器9配置在反射棱鏡4的出射面52附近，如圖3所示，光傳感器9向相位 調(diào)整部15輸出所測量到的光量信號。用戶I/F部11是從用戶輸入與被照明區(qū)域的明亮度、換言之是朝向被照明區(qū)域射 出的照明光的光量有關(guān)的指示的部分。用戶I/F部11向明亮度控制部13輸出明亮度指示信號。
攝像裝置12通過測量從被照明區(qū)域反射的反射光的光量，來測量朝向被照明區(qū) 域射出的照明光的光量。攝像裝置12向明亮度控制部13輸出所測量到的光量信號。明亮度控制部13決定被照明區(qū)域的明亮度、即從LED2射出的光量。具體地說，根 據(jù)明亮度指示信號和光量信號，控制是比當前增加還是減少從LED2射出的光量。從用戶I/F部11和攝像裝置12向明亮度控制部13輸入明亮度指示信號和光量 信號。另一方面，明亮度控制部13向PWM控制部14輸出所決定的明亮度控制信號。PWM控制部14根據(jù)輸入的明亮度控制信號，生成控制從LED2射出的光量的脈沖寬 度信號。從明亮度控制部13向PWM控制部14輸入明亮度控制信號。另一方面，PWM控制 部14向相位調(diào)整部15和LED控制部16輸出脈沖寬度信號。相位調(diào)整部15根據(jù)從最大值檢測部17輸出的補償相位信號，控制從LED2射出照 明光的定時。換言之，對從LED2射出照明光時的該LED2與導光桿3的相對相位關(guān)系進行 控制。從PWM控制部14向相位調(diào)整部15輸入脈沖寬度信號，經(jīng)存儲部18，從最大值檢測 部17輸入補償相位信號。另一方面，相位調(diào)整部15向LED控制部16輸出相位信號。LED控制部16對從多個LED2射出照明光進行控制。具體地說，根據(jù)脈沖寬度信號 和相位信號，向LED2供給點燈用的脈沖狀的電流。從PWM控制部14向LED控制部16輸入脈沖寬度信號，從相位調(diào)整部15輸入相位 信號，從旋轉(zhuǎn)檢測傳感器8輸入旋轉(zhuǎn)信號。另一方面，LED控制部16向LED2供給點燈用的 電流。再有，關(guān)于按照供給到LED2中的脈沖狀電流的脈沖寬度來控制相位的方法，以后 敘述。最大值檢測部17根據(jù)光傳感器9的輸出來檢測射出的光量的最大值，將這時的相 位作為補償相位進行輸出。從光傳感器9向最大值檢測部17輸入光量信號。另一方面，最大值檢測部17向 存儲部18輸出補償相位信號。存儲部18對從最大值檢測部17輸出的補償相位信號進行存儲，將所存儲的補償 相位信號向相位調(diào)整部15輸出。下面，在關(guān)于由上述結(jié)構(gòu)構(gòu)成的光源裝置1中的照明光的出射路徑進行說明之 后，關(guān)于照明光的出射控制進行說明。在從光源裝置1射出照明光時，如圖1和圖2所示，由馬達6旋轉(zhuǎn)驅(qū)動桿套41，導 光桿3和反射棱鏡4也被旋轉(zhuǎn)驅(qū)動。根據(jù)導光桿3的旋轉(zhuǎn)，向配置在支承部21的內(nèi)周面上的多個LED2供給脈沖狀的 電流。LED2—被按脈沖狀供給電流，就按照電流的供給而脈沖狀地射出照明光。具體地說， 在導光桿3的入射面31通過各LED2的前面時，即，僅在LED2中的光出射面與導光桿3的 入射面31對置時，射出照明光。因此，從多個LED2向?qū)Ч鈼U3連續(xù)或斷續(xù)地射入照明光。這時供給到LED2中的電流與恒定地向LED2供給電流時的電流即最大額定電流相比，被供給了大的電流。因此，與恒定地供給電流的情況相比，從LED2射出大光量的照明 光。再有，對于供給到LED2中的電流值，期望脈沖狀供給的電流的時間平均值不超過 最大額定電流的時間平均值。通過這樣做，防止LED2的破損和劣化。從LED2射出的照明光被從入射面31取入到導光桿3中，在導光桿3的內(nèi)部向著 中心軸線L傳播。在導光桿3內(nèi)傳播的照明光，從導光桿3向反射棱鏡4入射，由反射面51 朝向沿著中心軸線L的方向反射。由反射面51反射后的照明光，從反射棱鏡4的出射面52 射出，入射到對置配置的導光件5中。入射到導光件5中的照明光，被導光件5向被照明區(qū) 域引導，朝向被照明區(qū)域射出。下面，關(guān)于本實施方式的特征即照明光的出射控制進行說明。首先，在從光源裝置1朝向被照明區(qū)域射出照明光之前，如以下說明地取得補償 相位值。從光源裝置1起動之后直到馬達6的轉(zhuǎn)速達到規(guī)定轉(zhuǎn)速而轉(zhuǎn)速穩(wěn)定為止，如圖2 和圖3所示地，LED控制部16禁止LED2的點燈。換言之，LED控制部16監(jiān)視從旋轉(zhuǎn)檢測傳 感器8輸入的旋轉(zhuǎn)信息或位置信息，在馬達6的轉(zhuǎn)速成為規(guī)定轉(zhuǎn)速且穩(wěn)定的轉(zhuǎn)速之后，許可 LED2點燈。具體地說，當桿套41被馬達6旋轉(zhuǎn)時，由旋轉(zhuǎn)檢測傳感器8檢測桿套41的旋轉(zhuǎn)。 即，當反射封口 7橫穿旋轉(zhuǎn)檢測傳感器8的前面時，旋轉(zhuǎn)檢測傳感器8的輸出電平發(fā)生變 化。將該旋轉(zhuǎn)檢測傳感器8的輸出作為已被旋轉(zhuǎn)檢測傳感器8交換成電信號的旋轉(zhuǎn)信 息和導光桿的位置信息，輸入到LED控制部16中。馬達6的轉(zhuǎn)速一穩(wěn)定，LED控制部16就對一個LED2連續(xù)地供給電流，使其連續(xù)地 射出照明光。從LED2射出的照明光，僅在導光桿3的入射面31位于與一個LED2對置的位置上 時，被取入到導光桿3中。換言之，僅在導光桿3通過了正在射出照明光的一個LED2的前面時，從出射面52 經(jīng)導光桿3和反射棱鏡4射出照明光，其他時間不從出射面52射出照明光。從出射面52射出的照明光的光量在一個LED2與入射面31正對時成為最大，光量 隨著從正對位置偏離而減少。從出射面52射出的照明光的一部分、即不被取入到導光桿3中而漏出的光，被光 傳感器9檢測其光量。光傳感器9輸出與檢測到的照明光的光量有關(guān)的光量信號，將光量 信號輸入到最大值檢測部17中。最大值檢測部17檢測光量信號成為最大的導光桿3的相位、即一個LED2與入射 面31正對的導光桿3的相位，將該相位作為補償相位值而輸出到存儲部18中。根據(jù)以上敘述完成補償相位值的取得。通過這樣做，通過僅旋轉(zhuǎn)一次導光桿3就完成補償相位值的取得，能夠快速地進 行補償相位值的取得。該補償相位值的取得可以僅在光源裝置1出廠時進行，以后都使用存儲部18中所 存儲的補償相位值，也可以在每次使用光源裝置1時進行補償相位值的取得，不特殊限定。
9
在僅在出廠時進行補償相位值的取得的情況下，也可以對光源裝置1可裝卸地配 置光傳感器9和最大值檢測部17。通過這樣做，在取得了補償相位值之后，能夠從光源裝置 1卸下光傳感器9和最大值檢測部17。使用被存儲在存儲部18中的補償相位值。在每次使用時進行補償相位值的取得的情況下，也可以不在光源裝置1中設(shè)置存 儲部18。此外，也可以不使用光傳感器9這樣的專用的傳感器，而利用使用光源裝置1的視 頻觀察儀器的攝像部檢測從出射面52射出的照明光的光量，并進行相位補償。再有，可以如上所述地對由光傳感器9檢測到的光量成為最大的相位進行檢測， 也可以對將縱軸設(shè)為光量、橫軸設(shè)為相位的表示光量相對于相位的變化的圖表中的、與光 量面積的重心相對應(yīng)的相位進行檢測，不特殊限定。再有，可以如上所述地通過從一個LED2連續(xù)射出照明光來取得補償相位值，也可 以從LED2射出脈沖狀的照明光，通過改變射出照明光的定時來取得補償相位值，不特殊限定。具體地說，馬達6的轉(zhuǎn)速一穩(wěn)定，LED控制部16就向LED2供給脈沖狀的電流，從 LED2以最大脈沖寬度射出照明光。在此，所述最大的脈沖寬度是能夠使得對旋轉(zhuǎn)的導光桿3的入射面31射入照明光 的最大的脈沖寬度。換言之，是從入射面31的一端到達LED2中的照明光的出射面開始到 入射面31的另一端完全通過了 LED2中的照明光的出射面為止的脈沖寬度，是能夠在導光 桿3的入射面31中取入照明光的最大范圍。之后，相位調(diào)整部15使從LED2射出照明光的定時發(fā)生變化，由光傳感器9檢測從 出射面52射出的照明光的一部分的光量。S卩，導光桿3每旋轉(zhuǎn)一周，相位調(diào)整部15就使從LED2脈沖狀地射出照明光時的導 光桿3的旋轉(zhuǎn)相位從0變化到2 π，檢測從出射面52射出的照明光的變化。將與光傳感器9檢測到的光量有關(guān)的光量信號輸入到最大值檢測部17中。最大 值檢測部17檢測光量信號成為最大的相位，將該相位作為補償相位值輸出到存儲部18中。根據(jù)以上敘述完成補償相位值的取得。通過這樣做，實際上是在與向被照明區(qū)域射出照明光的情況相同的條件下進行補 償相位值的取得，因此，能夠取得更正確的補償相位值。即，能夠在包括馬達6的旋轉(zhuǎn)相位 的偏差等在內(nèi)的條件下取得補償相位值。下面，關(guān)于基于取得到的補償相位值進行的照明光的出射控制進行說明。首先，與取得補償相位值時同樣地，從光源裝置1起動之后直到馬達6的轉(zhuǎn)速達到 規(guī)定轉(zhuǎn)速而轉(zhuǎn)速穩(wěn)定為止，LED控制部16禁止LED2點燈。馬達6的轉(zhuǎn)速一穩(wěn)定，LED控制部16就根據(jù)存儲部18中所存儲的補償相位值和 旋轉(zhuǎn)檢測傳感器8的輸出，向與導光桿3的入射面31對置的LED2供給電流，使其射出照明光。具體地說，當輸入到LED控制部16中的旋轉(zhuǎn)檢測傳感器8的輸出電平變化時，即， 當反射封口 7橫穿旋轉(zhuǎn)檢測傳感器8的前面時，LED控制部16就對與導光桿3的入射面31 對置的LED2供給電流，使其脈沖狀地射出照明光。假設(shè)以一定的旋轉(zhuǎn)速度進行旋轉(zhuǎn)時的馬達6的旋轉(zhuǎn)周期為λ，配置在圓周方向上的LED2的數(shù)量為N，則LED控制部16在每λ /N時間中朝向馬達6的旋轉(zhuǎn)方向依次向LED2 供給脈沖狀的電流。通過這樣做，依次向?qū)Ч鈼U3的入射面31入射從多個LED2以脈沖狀射出的照明光。下面，關(guān)于從光源裝置1射出的照明光的光量的控制方法進行說明。在控制照明光的光量的情況下，如圖3所示，用戶向用戶I/F部11輸入指定明亮 度的指示，從用戶I/F部11向明亮度控制部13輸入用于指定明亮度的明亮度指定信號。另一方面，攝像裝置12對從光源裝置1所照明的被照明區(qū)域反射的反射光的光量 進行檢測，向明亮度控制部13輸入被照明區(qū)域的亮度信號。明亮度控制部13根據(jù)輸入的明亮度指定信號與亮度信號的差異，判斷是比當前 增加還是減少從光源裝置1射出的照明光的光量。然后，明亮度控制部13根據(jù)該判斷，向 PWM控制部14輸出明亮度控制信號，該明亮度控制信號是用于對從光源裝置1射出的照明 光的光量進行控制的控制信號。具體地說，在光源裝置1所照明的被照明區(qū)域的明亮度比用戶指定的明亮度暗的 情況下，即，在亮度信號所表示的明亮度相對于明亮度指定信號所表示的明亮度暗的情況 下，明亮度控制部13輸出比當前增加所射出的照明光的光量的明亮度控制信號。將明亮度控制信號輸入到PWM控制部14中，PWM控制部14將與明亮度控制信號 相對應(yīng)的脈沖寬度信號輸出到LED控制部16和相位調(diào)整部15中。相位調(diào)整部15根據(jù)從存儲部18輸入的補償相位值，輸出對從LED2射出照明光的 相位進行控制的相位信號。例如，在減少從光源裝置1射出的照明光的光量的情況下，使從LED2射出照明光 的脈沖點燈相位期間變得比最大脈沖點燈相位期間短。換言之，使從LED2射出照明光的脈 沖點燈相位范圍W變得比最大脈沖相位范圍M短。另外，還按照脈沖點燈相位范圍的降低量，使照明光的射出定時、即射出照明光的 相位延遲，使脈沖點燈相位范圍W的中央相位與最大脈沖相位范圍M的中央相位一致。這 時，換言之，即使脈沖點燈相位范圍變動，脈沖點燈相位范圍W的中央相位也被固定在最大 脈沖相位范圍M的中央相位上。圖4是用于說明圖1的光源裝置進行了照明光的光量控制時的照明光的出射控制 的圖表。在圖4中，橫軸表示導光桿的旋轉(zhuǎn)相位，縱軸表示所射出的照明光的光量。具體地說，在脈沖點燈相位范圍W中，如圖4所示，在相對于最大脈沖相位范圍M 中的射出照明光的相位延遲了(M-W)/2的相位射出照明光。這時，在脈沖點燈相位范圍W的前后，分別形成具有(M-W)/2的相位范圍的前熄燈 相位范圍F和后熄燈相位范圍R。在這些前熄燈相位范圍F和后熄燈相位范圍R中不射出 照明光。通過這樣做，即使脈沖點燈相位范圍發(fā)生了變動，脈沖點燈相位范圍W的中央相 位也被固定在最大脈沖相位范圍M的中央相位上。根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，通過控制脈沖點燈相位范圍W，能夠調(diào)節(jié)從LED2射出照明光的期 間，從而調(diào)節(jié)經(jīng)導光桿3和反射棱鏡4射出的照明光的光量。因此，與對供給到LED2中的 電流的值進行調(diào)節(jié)的方法相比，能夠抑制所射出的照明光的色溫的變化。
11
另外，即使縮短脈沖點燈相位范圍W，縮短從LED2射出照明光的期間，也在脈沖點 燈相位范圍W的前后確保熄燈LED2的前熄燈相位范圍F和后熄燈相位范圍R，因此，從LED2 射出的照明光被入射到導光桿3的入射面31。S卩，即使在導光桿3的旋轉(zhuǎn)相位與LED2中的射出照明光的相位之間產(chǎn)生偏差，上 述偏差也被前熄燈相位范圍F和后熄燈相位范圍R吸收，因此，從LED2射出的照明光被入 射到入射面31上，并朝向被照明區(qū)域射出。因此，能夠抑制由馬達6的旋轉(zhuǎn)周期等的變動所引起的射出的照明光的光量變 動，能夠防止感覺為閃爍現(xiàn)象的發(fā)生。通過根據(jù)所取得的補償相位值進行控制，能夠在射出照明光的脈沖點燈相位范圍 W的前后確保大致相等長度的前熄燈相位范圍F和后熄燈相位范圍R。S卩，由于導光桿3的入射面31橫穿始終發(fā)光的LED2的前面，因此，經(jīng)導光桿3和 反射棱鏡4射出的照明光的光量，按照導光桿3和反射棱鏡4的旋轉(zhuǎn)相位發(fā)生變化。通過 將與這時的光量的最大值相對應(yīng)的相位作為最大脈沖相位范圍M的中心相位，或者，將與 光量的面積的重心相對應(yīng)的相位作為最大脈沖相位范圍M的中心相位，能夠?qū)⑶跋粝辔?范圍F和后熄燈相位范圍R設(shè)定為大致相等的寬度。因此，導光桿3和反射棱鏡4的旋轉(zhuǎn)相位與LED2中的射出照明光的相位之間的偏 差即使是照明光的射出相位較快一側(cè)的偏差，或者是較慢一側(cè)的偏差，都能夠使從LED2射 出的照明光入射到入射面31上。由于從LED2脈沖狀地射出照明光，因此，與恒定地從LED2射出照明光的情況相 比，能夠得到大光量的照明光。另外，由于具有多個LED2，利用導光桿3和反射棱鏡4，將朝 向中心軸線L方向射出的照明光引導向被照明區(qū)域，因此，能夠連續(xù)得到大光量的照明光。由于根據(jù)光傳感器9檢測出的光量來控制脈沖點燈相位范圍W，因此，與LED2的照 明光的射出特性無關(guān)，能夠使從導光桿3射出的照明光的光量成為最大。換言之，能夠根據(jù)光傳感器9檢測出的光量，在脈沖點燈相位范圍W的前后設(shè)定前 熄燈相位范圍F和后熄燈相位范圍R。因此，能夠使從LED2射出的照明光可靠地入射到導 光桿3的入射面上。[第二實施方式]下面，參照圖5，關(guān)于本發(fā)明的第二實施方式進行說明。本實施方式的光源裝置的基本結(jié)構(gòu)與第一實施方式相同，但照明光的出射控制方 法與第一實施方式不同。因而，在本實施方式中，僅使用圖5說明照明光的出射控制方法， 省略其他結(jié)構(gòu)要素等的說明。圖5是說明本實施方式中的光源裝置進行了照明光的光量的控制時的照明光的 出射控制的圖表。在圖5中，橫軸表示導光桿的旋轉(zhuǎn)相位，縱軸表示被射出的照明光的光量。再有，本實施方式中的光源裝置1的結(jié)構(gòu)和照明光的出射路徑與第一實施方式中 的結(jié)構(gòu)照明光的出射路徑相同，因此省略其說明。下面，參照圖3和圖5，關(guān)于本實施方式的特征即照明光的光量的出射控制進行說 明。從用戶向用戶I/F部11輸入了指定明亮度的指示后直到從PWM控制部14向LED控制部16和相位調(diào)整部15輸出與明亮度控制信號相對應(yīng)的脈沖寬度信號為止，與第一實 施方式相同，故省略其說明。如圖3所示，相位調(diào)整部15根據(jù)從存儲部18輸入的補償相位值和由光傳感器9 檢測出的光量，輸出對從LED2射出照明光的相位進行控制的相位信號。例如，在減少從光源裝置1射出的照明光的光量的情況下，使從LED2射出照明光 的脈沖點燈相位期間W變得比最大脈沖點燈相位期間M短。換言之，使從LED2射出照明光 的脈沖點燈相位范圍W變得比最大脈沖相位范圍M短。另外，如圖5所示，相位調(diào)整部15根據(jù)脈沖點燈相位范圍的降低量和光傳感器9 檢測出的光量，使照明光的射出定時、即射出照明光的相位延遲。具體地說，使射出照明光 的相位延遲為使得光傳感器9檢測出的光量成為最大。如圖5所示，即使在脈沖點燈相位范圍W后的對LED2的電流供給被停止了的后熄 燈相位期間R，也存在從LED2射出照明光的余輝期間AG。與第一實施方式同樣，若使脈沖 點燈相位范圍W的中央相位與最大脈沖相位范圍M的中央相位一致，余輝期間AG就從最大 脈沖相位范圍M中溢出。于是，通過根據(jù)光傳感器9檢測出的光量縮短前熄燈相位范圍F并增長后熄燈相 位范圍R，使脈沖點燈相位范圍W的相位提前，由此從最大脈沖相位范圍M溢出的余輝期間 AG被包含到最大脈沖相位范圍M中。S卩，在余輝期間AG射出的照明光也被入射到導光桿3 的入射面31上。在該光傳感器9檢測出的光量成為最大的情況下，最大脈沖相位范圍M中的中央 相位，與設(shè)縱軸為光量、橫軸為相位的表示光量對于相位的變化的圖表中的、與光量面積的 重心相對應(yīng)的相位一致。根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，后熄燈相位范圍R變得比前熄燈相位范圍F長。因此，在對LED2 的電流的供給被切斷之后還有從LED2射出照明光的余輝期間AG的情況下，使余輝期間AG 的照明光容易地入射到入射面31，朝向被照明區(qū)域射出的照明光的光量變大。
權(quán)利要求
一種光源裝置，其特征在于，具有多個光源元件，配置在圓環(huán)上，向著該圓環(huán)的中心軸線依次進行脈沖點燈而射出照明光；導光部，可旋轉(zhuǎn)地配置在上述中心軸線上，具有從上述光源元件射出的照明光入射的入射面和將入射的照明光向沿著上述中心軸線的方向反射的反射面；以及驅(qū)動單元，按照該導光部的旋轉(zhuǎn)相位，對上述光源元件被點燈的期間即脈沖點燈相位范圍進行控制，該驅(qū)動單元控制上述脈沖點燈相位范圍，使得在上述脈沖點燈相位范圍相對于最大脈沖相位范圍短的情況下，在上述最大脈沖相位范圍內(nèi)的上述脈沖點燈相位范圍的前后設(shè)置有上述光源元件被熄燈的期間即前熄燈相位范圍和后熄燈相位范圍，該最大脈沖相位范圍是從上述光源元件射出的照明光入射到上述入射面的最長期間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光源裝置，其特征在于，上述驅(qū)動單元將上述脈沖點燈相位范圍控制成，上述前熄燈相位范圍和后熄燈相位范 圍成為大致相等的寬度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的光源裝置，其特征在于，上述驅(qū)動單元將上述脈沖點燈相位范圍控制成，在使一個光源元件始終發(fā)光的狀態(tài) 下使上述導光部旋轉(zhuǎn)時的、與從上述導光部射出的照明光的光量變化有關(guān)的光量重心的相 位，成為上述最大脈沖相位范圍的大致中心。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的光源裝置，其特征在于，上述驅(qū)動單元將上述脈沖點燈相位范圍控制成，上述入射面中心與上述光源元件中的 照明光的出射面的中心一致的相位，成為上述脈沖點燈相位范圍的中心相位。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光源裝置，其特征在于，上述驅(qū)動單元將上述脈沖點燈相位范圍控制成，上述后熄燈相位范圍比上述前熄燈相 位范圍長。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項所述的光源裝置，其特征在于， 設(shè)置用于對從上述導光部射出的照明光的光量進行檢測的光傳感器，上述驅(qū)動單元將上述脈沖點燈相位范圍控制成由上述光傳感器檢測出的光量成為最大。全文摘要
本發(fā)明提供一種在穩(wěn)定輸出大光量的光的同時能夠高效率地進行輸出的光源裝置。其特征在于，具有多個光源元件，配置在圓環(huán)上，向著圓環(huán)的中心軸線依次進行脈沖點燈而射出照明光；導光部，可旋轉(zhuǎn)地配置在中心軸線上，具有從光源元件射出的照明光入射的入射面和將所入射的照明光向沿著中心軸線的方向反射的反射面；以及驅(qū)動單元，按照導光部的旋轉(zhuǎn)相位，對光源元件被點燈的期間即脈沖點燈相位范圍進行控制，驅(qū)動單元控制脈沖點燈相位范圍(W)，使得在脈沖點燈相位范圍(W)相對于最大脈沖相位范圍(M)短的情況下，在最大脈沖相位范圍(M)內(nèi)的脈沖點燈相位范圍(W)的前后設(shè)置有光源元件被熄燈的期間即前熄燈相位范圍(F)和后熄燈相位范圍(R)，該最大脈沖相位范圍是從光源元件射出的照明光入射到入射面上的最長期間。
文檔編號F21Y101/02GK101919314SQ20088012518
公開日2010年12月15日 申請日期2008年12月5日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月23日
發(fā)明者池田吉德 申請人:奧林巴斯株式會社