光源装置的制作方法

专利名称：光源装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及光源装置，特别是涉及将从进行脉冲发光的多个发光元件射出的光引 导到照明区域上的光源装置。
背景技术：
以前，在使用了 LED (Light Emitting Diode 发光二极管)等的发光元件的光源 装置中，为了提高射出的光的光量，已知的方法有使多个发光元件依次进行脉冲点灯的方 法。在该方法中，通过射出脉冲状的光，与使发光元件连续点灯的方法相比，射出的光的光
量增高。在采用依次脉冲点灯的方法的情况下，为了高效率地向照明对象输出从发光元 件射出的光，必须要使用反射部件和光学透镜等导光部件，已提出有各种各样的导光方法 (例如，参照专利文献1)。专利文献1中记载了如下两种照明装置等。其中一个照明装置中，设置有配置成 可移动的多个发光元件，以及将从发光元件射出的光引导到被照明区域上的导光光学系 统。另一个照明装置中设置有圆环状地配置且向着该圆环的中心射出光的发光元件，以及 以该圆环的中心轴线为中心进行旋转、并将从发光元件发出的光引导到被照明区域上的导 光光学系统。在专利文献1中记载的照明装置中，通过按照导光光学系统和发光元件被对置配 置的定时从发光元件射出光，由此高效率地朝向被照明区域输出光。在这种照明装置的情况下，作为调节向照明区域射出的光的光量的方法，一般考 虑对从发光元件射出的光的脉冲宽度进行调节的方法和对供给到发光元件中的电流值进 行调节的方法等。专利文献1 日本特开2004-71393号公报

发明内容
但是，在使供给到发光元件中的电流值进行变化的方法中，具有向照明区域输出 的光的色温发生变化的问题。即，在发光元件中具有所射出的光的色温根据被供给的电流 值而发生变化的特性，因此，在使电流值进行变化来调节光量的方法中，具有所输出的光的 色温发生变化的问题。另一方面，在使脉冲宽度变化的方法中，具有向照明区域输出的光的光量的变动 变大的问题。即，若射出的光的脉冲宽度变短，则发光元件的发光定时与导光光学系统的旋 转相位之间的偏差就相对地变大，从导光光学系统漏出的光的比例变高。换言之，颤抖的比 例变高，因此，光量的变动根据发光的周期而变大，有感觉为闪烁现象的问题。本发明用于解决上述问题，其目的在于提供一种在稳定输出大光量的光的同时能 够高效率地进行输出的光源装置。为了达到上述目的，本发明提供以下单元。
本发明提供一种光源装置，具有多个光源元件，配置在圆环上，向着该圆环的中 心轴线依次进行脉冲点灯而射出照明光；导光部，可旋转地配置在上述中心轴线上，具有 从上述光源元件射出的照明光入射的入射面和将入射的照明光向沿着上述中心轴线的方 向反射的反射面；以及驱动单元，按照该导光部的旋转相位，对上述光源元件被点灯的期间 即脉冲点灯相位范围进行控制，该驱动单元控制上述脉冲点灯相位范围，使得在上述脉冲 点灯相位范围相对于最大脉冲相位范围短的情况下，在上述最大脉冲相位范围内的上述脉 冲点灯相位范围的前后设置有上述光源元件被熄灯的期间即前熄灯相位范围和后熄灯相 位范围，该最大脉冲相位范围是从上述光源元件射出的照明光入射到上述入射面的最长期 间。根据本发明，通过控制脉冲点灯相位范围，能够调节从光源元件射出照明光的期 间，从而调节从导光部射出的照明光的光量。因此，与对供给到光学元件中的电流的值进行 调节的方法相比，抑制了所射出的照明光的色温的变化。另外，即使缩短脉冲点灯相位范围而缩短了从光源元件射出照明光的期间，也在 射出照明光的期间的前后确保了熄灯光源元件的期间，因此，从光源元件射出的照明光能 入射到导光部的入射面。即，即使在导光部的旋转相位与光源元件中的射出照明光的相位 之间产生偏差，也能利用熄灯期间吸收上述偏差，因此，从光源元件射出的照明光能入射到 入射面上。由于从光源元件射出脉冲状的照明光，因此，与从光源元件恒定地射出照明光的 情况相比，得到大光量的照明光。另外，由于具有多个光源元件，导光部将所射出的照明光 引导到被照明区域，因此，能够连续得到大光量的照明光。在上述发明中，期望上述驱动单元将上述脉冲点灯相位范围控制成，上述前熄灯 相位范围和后熄灯相位范围成为大致相等的宽度。通过这样做，在射出照明光的期间的前后确保了大致相等长度的熄灯期间。因此， 即使导光部的旋转相位与光源元件中的射出照明光的相位之间的偏差是照明光的射出相 位较快一侧的偏差，或者是较慢一侧的偏差，从光源元件射出的照明光都被入射到入射面。在上述发明中，期望上述驱动单元将上述脉冲点灯相位范围控制成，在使一个光 源元件始终发光的状态下使上述导光部旋转时的、与从上述导光部射出的照明光的光量变 化有关的光量重心的相位，成为上述最大脉冲相位范围的大致中心。通过这样做，在射出照明光的期间的前后确保大致相等长度的熄灯期间。S卩，导光部的入射面横穿始终发光的光源元件的前面，因此，从导光部射出的照明 光的光量按照导光部的旋转相位而发生变化。通过将与这时的光量的最大值相对应的相 位作为最大脉冲相位范围的中心相位，还将与光量的面积的重心相对应的相位作为最大脉 冲相位范围的中心相位，就能够将前熄灯相位范围和后熄灯相位范围设定为大致相等的宽 度。在上述发明中，期望上述驱动单元将上述脉冲点灯相位范围控制成，上述入射面 中心与上述光源元件中的照明光的出射面的中心一致的相位，成为上述脉冲点灯相位范围 的中心相位。通过这样做，入射面的中心与上述出射面的中心一致的时刻成为从光源元件射出 照明光的期间的中心，因此，在射出照明光的期间的前后确保大致相等长度的熄灯期间。
在上述发明中，期望上述驱动单元将上述脉冲点灯相位范围控制成，上述后熄灯 相位范围比上述前熄灯相位范围长。通过这样做，从射出照明光的脉冲点灯相位期间往后的后熄灯期间，变得比从脉 冲点灯相位期间往前的前熄灯期间长。因此，在对光源元件的电流的供给被切断之后，以 及有从光源元件射出照明光的余辉期间的情况下，都容易使余辉期间的照明光入射到入射在上述发明中，设置对从上述导光部射出的照明光的光量进行检测的光传感器， 期望上述驱动单元将上述脉冲点灯相位范围控制成由上述光传感器检测出的光量成为最 大。通过这样做，根据光传感器所检测出的光量来控制脉冲点灯相位范围，因此，与光 源元件发出的照明光的射出特性无关，能够使从导光部射出的照明光的光量最大。换言之，根据光传感器检测出的光量，能够在脉冲射出相位范围的前后设定前熄 灯相位范围和后熄灯相位范围。因此，能够使从光源元件射出的照明光准确地入射到导光 部的入射面。根据本发明的光源装置，起到了如下效果通过控制脉冲点灯相位范围，在调节射 出的照明光的光量的同时，能够稳定输出大光量的照明光，并且，通过在脉冲点灯相位范围 的前后确保熄灯相位范围，能够在导光部的旋转相位与照明光的射出相位之间吸收偏差， 高效率地输出照明光。


图1是说明本发明的第一实施方式的光源装置的概略的模式图。图2是说明图1的光源装置的结构的剖视图。图3是说明图1的光源装置的控制的框图。图4是说明图1的光源装置进行了照明光的光量的控制时的照明光的出射控制的 图表。图5是说明本发明的第二实施方式中的光源装置进行了照明光的光量控制时的 照明光的出射控制的图表。附图标记说明1光源装置2LED (光源元件)3导光杆(导光部)4反射棱镜(导光部)9光传感器15相位调整部(驱动单元)31入射面51反射面W脉冲点灯相位范围M最大脉冲相位范围F前熄灯相位范围
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R后熄灯相位范围
具体实施例方式[第一实施方式]以下，关于本发明的第一实施方式，参照图1至图4进行说明。图1是说明本实施方式的光源装置的概略的模式图。图2是说明图1的光源装置 的结构的剖视图。光源装置1是朝向被照明区域射出照明光的装置，例如，作为视频观察仪器等的 医疗用内窥镜等的光源来使用。 如图1和图2所示，在光源装置1中设置有射出照明光的多个LED (光源元件)2 ； 将射出的照明光引导到被照明区域上的导光杆(导光部)3、反射棱镜(导光部)4和导光件 5 ；对导光杆3和反射棱镜4进行旋转驱动的马达6 ；检测导光杆3和反射棱镜4的旋转相 位的反射封口 7和旋转检测传感器8 ；测量所射出的光的光量的光传感器9。图3是说明图1的光源装置的控制的框图。另外，如图3所示，在光源装置1中还设置有输入来自用户的明亮度指示的用户 I/F部11 ；测量从被照明区域反射的反射光的光量的摄像装置12 ；决定从光源装置1射出 的照明光的光量的明亮度控制部13 ；控制供给到LED2中的电流的波形的PWM(Pulse Width Modulation 脉宽调制)控制部14 ；控制LED2的点灯相位的相位调整部(驱动单元)15 ； 控制LED2的点灯和熄灯的LED控制部16 ；检测所射出的光量的最大值的最大值检测部17 ； 存储补偿相位信号的存储部18。LED2是射出照明光的元件，射出的照明光的光量根据被供给的电流而变化。如图 1和图2所示，LED2在圆筒状的支承部21的内周面上在圆周方向上并列配置，并且配置成 朝向支承部31的中心轴线L射出照明光。另一方面，如图3所示，从LED控制部16向LED2输入控制LED2中的照明光的射 出的点灯脉冲。如图1和图2所示，导光杆3是和反射棱镜4 一同向沿着中心轴线L的方向引导 从LED2射出的照明光的杆形透镜。导光杆3是沿着以中心轴线L为中心的径向延伸，截面为大致矩形形状的杆形透 镜。导光杆3中的径向内侧的端部即出射面与反射棱镜4对置地配置，径向外侧的端部即 入射面31与LED2对置地配置。入射面31是向导光杆3射入从LED2射出的照明光、并取 入到导光杆3内的面。在导光杆3的周围配置有用于支承导光杆3和反射棱镜4的杆套41。如图1和图2所示，杆套41是在内部配置有导光杆3和反射棱镜4的圆柱状的部 件。将杆套41配置成杆套41的中心线与中心轴线L 一致，绕中心轴线L可旋转地配置。另外，在杆套41的圆周面上形成有开口部，该开口部用于露出导光杆3的入射面 31 ；在杆套41的上表面形成有开口部，用于露出反射棱镜4的出射面52。反射棱镜4是与导光杆3 —同向沿着中心轴线L的方向引导从LED2射出的照明 光的棱镜。如图1和图2所示，反射棱镜4是形成为三角柱状的棱镜，该棱镜具有与导光杆3
6对置配置的入射面、反射所射入的照明光的反射面51以及与导光件5对置配置的出射面 52。反射棱镜4的反射面51配置在中心轴线L上，并且配置成相对于中心轴线L倾斜 大约45°。如图1和图2所示，导光件5是将已被导光杆3和反射棱镜4引导到沿着中心轴 线L的方向上的照明光朝向被照明区域进行引导的部件。导光件5的反射棱镜4侧的端面与反射棱镜4的出射面52对置配置，从该端面向 导光件5内取入从反射棱镜4的出射面52射出的照明光。另一方面，导光件5的被照明区 域侧的端部向着被照明区域延伸，向被照明区域射出已取入到导光件5中的照明光。马达6与杆套41 一同绕中心轴线L旋转驱动导光杆3和反射棱镜4。马达6配置 在杆套41的下面，使旋转轴与中心轴线L 一致。另外，马达6向LED控制部16输出马达6的旋转信息或位置信息。在此，所述旋 转信息或位置信息例如是有关导光杆3的旋转相位或位置的信息。反射封口 7与旋转检测传感器8 一同检测导光杆3和反射棱镜4的旋转，将从旋 转检测传感器8射出的检测用光朝向旋转检测传感器8进行反射。反射封口 7被安装在杆套41的下表面中的径向外侧区域中的、与旋转检测传感器 8对置的位置上。旋转检测传感器8与反射封口 7 —同检测导光杆3和反射棱镜4的旋转，在朝向 反射封口 7射出检测用光的同时，检测被反射的检测用光。换言之，是将入射的光的量变换 成电信号的反射型的光传感器。旋转检测传感器8配置在杆套41的下侧，配置在与杆套41中的安装有反射封口 7的区域对置的位置上。另一方面，如图3所示，从旋转检测传感器8向LED控制部16输入导光杆3和反 射棱镜4的旋转信号。再有，如上所述，可以在杆套41的下表面上配置光反射率比杆套41的下表面的高 的反射封口 7，可以利用旋转检测传感器8检测由反射封口 7反射的检测用光，反之，也可以 在杆套41的下表面上配置光反射率比杆套41的下表面的低的遮蔽封口，可以利用旋转检 测传感器8检测被杆套41的下表面反射的检测用光，不特殊限定。换言之，也可以利用旋 转检测传感器8检测是否由遮蔽封口妨碍了杆套41的下表面上的检测用光的反射，不特殊 限定。再有，旋转检测传感器8不限于如上所述的反射型的传感器，例如也可以是如光 断续器这样的透射型的传感器。光传感器9测量从反射棱镜4射出的照明光中的、不射入到导光件5中而漏出的 照明光的光量。光传感器9配置在反射棱镜4的出射面52附近，如图3所示，光传感器9向相位 调整部15输出所测量到的光量信号。用户I/F部11是从用户输入与被照明区域的明亮度、换言之是朝向被照明区域射 出的照明光的光量有关的指示的部分。用户I/F部11向明亮度控制部13输出明亮度指示信号。
摄像装置12通过测量从被照明区域反射的反射光的光量，来测量朝向被照明区 域射出的照明光的光量。摄像装置12向明亮度控制部13输出所测量到的光量信号。明亮度控制部13决定被照明区域的明亮度、即从LED2射出的光量。具体地说，根 据明亮度指示信号和光量信号，控制是比当前增加还是减少从LED2射出的光量。从用户I/F部11和摄像装置12向明亮度控制部13输入明亮度指示信号和光量 信号。另一方面，明亮度控制部13向PWM控制部14输出所决定的明亮度控制信号。PWM控制部14根据输入的明亮度控制信号，生成控制从LED2射出的光量的脉冲宽 度信号。从明亮度控制部13向PWM控制部14输入明亮度控制信号。另一方面，PWM控制 部14向相位调整部15和LED控制部16输出脉冲宽度信号。相位调整部15根据从最大值检测部17输出的补偿相位信号，控制从LED2射出照 明光的定时。换言之，对从LED2射出照明光时的该LED2与导光杆3的相对相位关系进行 控制。从PWM控制部14向相位调整部15输入脉冲宽度信号，经存储部18，从最大值检测 部17输入补偿相位信号。另一方面，相位调整部15向LED控制部16输出相位信号。LED控制部16对从多个LED2射出照明光进行控制。具体地说，根据脉冲宽度信号 和相位信号，向LED2供给点灯用的脉冲状的电流。从PWM控制部14向LED控制部16输入脉冲宽度信号，从相位调整部15输入相位 信号，从旋转检测传感器8输入旋转信号。另一方面，LED控制部16向LED2供给点灯用的 电流。再有，关于按照供给到LED2中的脉冲状电流的脉冲宽度来控制相位的方法，以后 叙述。最大值检测部17根据光传感器9的输出来检测射出的光量的最大值，将这时的相 位作为补偿相位进行输出。从光传感器9向最大值检测部17输入光量信号。另一方面，最大值检测部17向 存储部18输出补偿相位信号。存储部18对从最大值检测部17输出的补偿相位信号进行存储，将所存储的补偿 相位信号向相位调整部15输出。下面，在关于由上述结构构成的光源装置1中的照明光的出射路径进行说明之 后，关于照明光的出射控制进行说明。在从光源装置1射出照明光时，如图1和图2所示，由马达6旋转驱动杆套41，导 光杆3和反射棱镜4也被旋转驱动。根据导光杆3的旋转，向配置在支承部21的内周面上的多个LED2供给脉冲状的 电流。LED2—被按脉冲状供给电流，就按照电流的供给而脉冲状地射出照明光。具体地说， 在导光杆3的入射面31通过各LED2的前面时，即，仅在LED2中的光出射面与导光杆3的 入射面31对置时，射出照明光。因此，从多个LED2向导光杆3连续或断续地射入照明光。这时供给到LED2中的电流与恒定地向LED2供给电流时的电流即最大额定电流相比，被供给了大的电流。因此，与恒定地供给电流的情况相比，从LED2射出大光量的照明 光。再有，对于供给到LED2中的电流值，期望脉冲状供给的电流的时间平均值不超过 最大额定电流的时间平均值。通过这样做，防止LED2的破损和劣化。从LED2射出的照明光被从入射面31取入到导光杆3中，在导光杆3的内部向着 中心轴线L传播。在导光杆3内传播的照明光，从导光杆3向反射棱镜4入射，由反射面51 朝向沿着中心轴线L的方向反射。由反射面51反射后的照明光，从反射棱镜4的出射面52 射出，入射到对置配置的导光件5中。入射到导光件5中的照明光，被导光件5向被照明区 域引导，朝向被照明区域射出。下面，关于本实施方式的特征即照明光的出射控制进行说明。首先，在从光源装置1朝向被照明区域射出照明光之前，如以下说明地取得补偿 相位值。从光源装置1起动之后直到马达6的转速达到规定转速而转速稳定为止，如图2 和图3所示地，LED控制部16禁止LED2的点灯。换言之，LED控制部16监视从旋转检测传 感器8输入的旋转信息或位置信息，在马达6的转速成为规定转速且稳定的转速之后，许可 LED2点灯。具体地说，当杆套41被马达6旋转时，由旋转检测传感器8检测杆套41的旋转。 即，当反射封口 7横穿旋转检测传感器8的前面时，旋转检测传感器8的输出电平发生变 化。将该旋转检测传感器8的输出作为已被旋转检测传感器8交换成电信号的旋转信 息和导光杆的位置信息，输入到LED控制部16中。马达6的转速一稳定，LED控制部16就对一个LED2连续地供给电流，使其连续地 射出照明光。从LED2射出的照明光，仅在导光杆3的入射面31位于与一个LED2对置的位置上 时，被取入到导光杆3中。换言之，仅在导光杆3通过了正在射出照明光的一个LED2的前面时，从出射面52 经导光杆3和反射棱镜4射出照明光，其他时间不从出射面52射出照明光。从出射面52射出的照明光的光量在一个LED2与入射面31正对时成为最大，光量 随着从正对位置偏离而减少。从出射面52射出的照明光的一部分、即不被取入到导光杆3中而漏出的光，被光 传感器9检测其光量。光传感器9输出与检测到的照明光的光量有关的光量信号，将光量 信号输入到最大值检测部17中。最大值检测部17检测光量信号成为最大的导光杆3的相位、即一个LED2与入射 面31正对的导光杆3的相位，将该相位作为补偿相位值而输出到存储部18中。根据以上叙述完成补偿相位值的取得。通过这样做，通过仅旋转一次导光杆3就完成补偿相位值的取得，能够快速地进 行补偿相位值的取得。该补偿相位值的取得可以仅在光源装置1出厂时进行，以后都使用存储部18中所 存储的补偿相位值，也可以在每次使用光源装置1时进行补偿相位值的取得，不特殊限定。
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在仅在出厂时进行补偿相位值的取得的情况下，也可以对光源装置1可装卸地配 置光传感器9和最大值检测部17。通过这样做，在取得了补偿相位值之后，能够从光源装置 1卸下光传感器9和最大值检测部17。使用被存储在存储部18中的补偿相位值。在每次使用时进行补偿相位值的取得的情况下，也可以不在光源装置1中设置存 储部18。此外，也可以不使用光传感器9这样的专用的传感器，而利用使用光源装置1的视 频观察仪器的摄像部检测从出射面52射出的照明光的光量，并进行相位补偿。再有，可以如上所述地对由光传感器9检测到的光量成为最大的相位进行检测， 也可以对将纵轴设为光量、横轴设为相位的表示光量相对于相位的变化的图表中的、与光 量面积的重心相对应的相位进行检测，不特殊限定。再有，可以如上所述地通过从一个LED2连续射出照明光来取得补偿相位值，也可 以从LED2射出脉冲状的照明光，通过改变射出照明光的定时来取得补偿相位值，不特殊限定。具体地说，马达6的转速一稳定，LED控制部16就向LED2供给脉冲状的电流，从 LED2以最大脉冲宽度射出照明光。在此，所述最大的脉冲宽度是能够使得对旋转的导光杆3的入射面31射入照明光 的最大的脉冲宽度。换言之，是从入射面31的一端到达LED2中的照明光的出射面开始到 入射面31的另一端完全通过了 LED2中的照明光的出射面为止的脉冲宽度，是能够在导光 杆3的入射面31中取入照明光的最大范围。之后，相位调整部15使从LED2射出照明光的定时发生变化，由光传感器9检测从 出射面52射出的照明光的一部分的光量。S卩，导光杆3每旋转一周，相位调整部15就使从LED2脉冲状地射出照明光时的导 光杆3的旋转相位从0变化到2 π，检测从出射面52射出的照明光的变化。将与光传感器9检测到的光量有关的光量信号输入到最大值检测部17中。最大 值检测部17检测光量信号成为最大的相位，将该相位作为补偿相位值输出到存储部18中。根据以上叙述完成补偿相位值的取得。通过这样做，实际上是在与向被照明区域射出照明光的情况相同的条件下进行补 偿相位值的取得，因此，能够取得更正确的补偿相位值。即，能够在包括马达6的旋转相位 的偏差等在内的条件下取得补偿相位值。下面，关于基于取得到的补偿相位值进行的照明光的出射控制进行说明。首先，与取得补偿相位值时同样地，从光源装置1起动之后直到马达6的转速达到 规定转速而转速稳定为止，LED控制部16禁止LED2点灯。马达6的转速一稳定，LED控制部16就根据存储部18中所存储的补偿相位值和 旋转检测传感器8的输出，向与导光杆3的入射面31对置的LED2供给电流，使其射出照明光。具体地说，当输入到LED控制部16中的旋转检测传感器8的输出电平变化时，即， 当反射封口 7横穿旋转检测传感器8的前面时，LED控制部16就对与导光杆3的入射面31 对置的LED2供给电流，使其脉冲状地射出照明光。假设以一定的旋转速度进行旋转时的马达6的旋转周期为λ，配置在圆周方向上的LED2的数量为N，则LED控制部16在每λ /N时间中朝向马达6的旋转方向依次向LED2 供给脉冲状的电流。通过这样做，依次向导光杆3的入射面31入射从多个LED2以脉冲状射出的照明光。下面，关于从光源装置1射出的照明光的光量的控制方法进行说明。在控制照明光的光量的情况下，如图3所示，用户向用户I/F部11输入指定明亮 度的指示，从用户I/F部11向明亮度控制部13输入用于指定明亮度的明亮度指定信号。另一方面，摄像装置12对从光源装置1所照明的被照明区域反射的反射光的光量 进行检测，向明亮度控制部13输入被照明区域的亮度信号。明亮度控制部13根据输入的明亮度指定信号与亮度信号的差异，判断是比当前 增加还是减少从光源装置1射出的照明光的光量。然后，明亮度控制部13根据该判断，向 PWM控制部14输出明亮度控制信号，该明亮度控制信号是用于对从光源装置1射出的照明 光的光量进行控制的控制信号。具体地说，在光源装置1所照明的被照明区域的明亮度比用户指定的明亮度暗的 情况下，即，在亮度信号所表示的明亮度相对于明亮度指定信号所表示的明亮度暗的情况 下，明亮度控制部13输出比当前增加所射出的照明光的光量的明亮度控制信号。将明亮度控制信号输入到PWM控制部14中，PWM控制部14将与明亮度控制信号 相对应的脉冲宽度信号输出到LED控制部16和相位调整部15中。相位调整部15根据从存储部18输入的补偿相位值，输出对从LED2射出照明光的 相位进行控制的相位信号。例如，在减少从光源装置1射出的照明光的光量的情况下，使从LED2射出照明光 的脉冲点灯相位期间变得比最大脉冲点灯相位期间短。换言之，使从LED2射出照明光的脉 冲点灯相位范围W变得比最大脉冲相位范围M短。另外，还按照脉冲点灯相位范围的降低量，使照明光的射出定时、即射出照明光的 相位延迟，使脉冲点灯相位范围W的中央相位与最大脉冲相位范围M的中央相位一致。这 时，换言之，即使脉冲点灯相位范围变动，脉冲点灯相位范围W的中央相位也被固定在最大 脉冲相位范围M的中央相位上。图4是用于说明图1的光源装置进行了照明光的光量控制时的照明光的出射控制 的图表。在图4中，横轴表示导光杆的旋转相位，纵轴表示所射出的照明光的光量。具体地说，在脉冲点灯相位范围W中，如图4所示，在相对于最大脉冲相位范围M 中的射出照明光的相位延迟了(M-W)/2的相位射出照明光。这时，在脉冲点灯相位范围W的前后，分别形成具有(M-W)/2的相位范围的前熄灯 相位范围F和后熄灯相位范围R。在这些前熄灯相位范围F和后熄灯相位范围R中不射出 照明光。通过这样做，即使脉冲点灯相位范围发生了变动，脉冲点灯相位范围W的中央相 位也被固定在最大脉冲相位范围M的中央相位上。根据上述结构，通过控制脉冲点灯相位范围W，能够调节从LED2射出照明光的期 间，从而调节经导光杆3和反射棱镜4射出的照明光的光量。因此，与对供给到LED2中的 电流的值进行调节的方法相比，能够抑制所射出的照明光的色温的变化。
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另外，即使缩短脉冲点灯相位范围W，缩短从LED2射出照明光的期间，也在脉冲点 灯相位范围W的前后确保熄灯LED2的前熄灯相位范围F和后熄灯相位范围R，因此，从LED2 射出的照明光被入射到导光杆3的入射面31。S卩，即使在导光杆3的旋转相位与LED2中的射出照明光的相位之间产生偏差，上 述偏差也被前熄灯相位范围F和后熄灯相位范围R吸收，因此，从LED2射出的照明光被入 射到入射面31上，并朝向被照明区域射出。因此，能够抑制由马达6的旋转周期等的变动所引起的射出的照明光的光量变 动，能够防止感觉为闪烁现象的发生。通过根据所取得的补偿相位值进行控制，能够在射出照明光的脉冲点灯相位范围 W的前后确保大致相等长度的前熄灯相位范围F和后熄灯相位范围R。S卩，由于导光杆3的入射面31横穿始终发光的LED2的前面，因此，经导光杆3和 反射棱镜4射出的照明光的光量，按照导光杆3和反射棱镜4的旋转相位发生变化。通过 将与这时的光量的最大值相对应的相位作为最大脉冲相位范围M的中心相位，或者，将与 光量的面积的重心相对应的相位作为最大脉冲相位范围M的中心相位，能够将前熄灯相位 范围F和后熄灯相位范围R设定为大致相等的宽度。因此，导光杆3和反射棱镜4的旋转相位与LED2中的射出照明光的相位之间的偏 差即使是照明光的射出相位较快一侧的偏差，或者是较慢一侧的偏差，都能够使从LED2射 出的照明光入射到入射面31上。由于从LED2脉冲状地射出照明光，因此，与恒定地从LED2射出照明光的情况相 比，能够得到大光量的照明光。另外，由于具有多个LED2，利用导光杆3和反射棱镜4，将朝 向中心轴线L方向射出的照明光引导向被照明区域，因此，能够连续得到大光量的照明光。由于根据光传感器9检测出的光量来控制脉冲点灯相位范围W，因此，与LED2的照 明光的射出特性无关，能够使从导光杆3射出的照明光的光量成为最大。换言之，能够根据光传感器9检测出的光量，在脉冲点灯相位范围W的前后设定前 熄灯相位范围F和后熄灯相位范围R。因此，能够使从LED2射出的照明光可靠地入射到导 光杆3的入射面上。[第二实施方式]下面，参照图5，关于本发明的第二实施方式进行说明。本实施方式的光源装置的基本结构与第一实施方式相同，但照明光的出射控制方 法与第一实施方式不同。因而，在本实施方式中，仅使用图5说明照明光的出射控制方法， 省略其他结构要素等的说明。图5是说明本实施方式中的光源装置进行了照明光的光量的控制时的照明光的 出射控制的图表。在图5中，横轴表示导光杆的旋转相位，纵轴表示被射出的照明光的光量。再有，本实施方式中的光源装置1的结构和照明光的出射路径与第一实施方式中 的结构照明光的出射路径相同，因此省略其说明。下面，参照图3和图5，关于本实施方式的特征即照明光的光量的出射控制进行说 明。从用户向用户I/F部11输入了指定明亮度的指示后直到从PWM控制部14向LED控制部16和相位调整部15输出与明亮度控制信号相对应的脉冲宽度信号为止，与第一实 施方式相同，故省略其说明。如图3所示，相位调整部15根据从存储部18输入的补偿相位值和由光传感器9 检测出的光量，输出对从LED2射出照明光的相位进行控制的相位信号。例如，在减少从光源装置1射出的照明光的光量的情况下，使从LED2射出照明光 的脉冲点灯相位期间W变得比最大脉冲点灯相位期间M短。换言之，使从LED2射出照明光 的脉冲点灯相位范围W变得比最大脉冲相位范围M短。另外，如图5所示，相位调整部15根据脉冲点灯相位范围的降低量和光传感器9 检测出的光量，使照明光的射出定时、即射出照明光的相位延迟。具体地说，使射出照明光 的相位延迟为使得光传感器9检测出的光量成为最大。如图5所示，即使在脉冲点灯相位范围W后的对LED2的电流供给被停止了的后熄 灯相位期间R，也存在从LED2射出照明光的余辉期间AG。与第一实施方式同样，若使脉冲 点灯相位范围W的中央相位与最大脉冲相位范围M的中央相位一致，余辉期间AG就从最大 脉冲相位范围M中溢出。于是，通过根据光传感器9检测出的光量缩短前熄灯相位范围F并增长后熄灯相 位范围R，使脉冲点灯相位范围W的相位提前，由此从最大脉冲相位范围M溢出的余辉期间 AG被包含到最大脉冲相位范围M中。S卩，在余辉期间AG射出的照明光也被入射到导光杆3 的入射面31上。在该光传感器9检测出的光量成为最大的情况下，最大脉冲相位范围M中的中央 相位，与设纵轴为光量、横轴为相位的表示光量对于相位的变化的图表中的、与光量面积的 重心相对应的相位一致。根据上述结构，后熄灯相位范围R变得比前熄灯相位范围F长。因此，在对LED2 的电流的供给被切断之后还有从LED2射出照明光的余辉期间AG的情况下，使余辉期间AG 的照明光容易地入射到入射面31，朝向被照明区域射出的照明光的光量变大。
权利要求
一种光源装置，其特征在于，具有多个光源元件，配置在圆环上，向着该圆环的中心轴线依次进行脉冲点灯而射出照明光；导光部，可旋转地配置在上述中心轴线上，具有从上述光源元件射出的照明光入射的入射面和将入射的照明光向沿着上述中心轴线的方向反射的反射面；以及驱动单元，按照该导光部的旋转相位，对上述光源元件被点灯的期间即脉冲点灯相位范围进行控制，该驱动单元控制上述脉冲点灯相位范围，使得在上述脉冲点灯相位范围相对于最大脉冲相位范围短的情况下，在上述最大脉冲相位范围内的上述脉冲点灯相位范围的前后设置有上述光源元件被熄灯的期间即前熄灯相位范围和后熄灯相位范围，该最大脉冲相位范围是从上述光源元件射出的照明光入射到上述入射面的最长期间。
2.根据权利要求1所述的光源装置，其特征在于，上述驱动单元将上述脉冲点灯相位范围控制成，上述前熄灯相位范围和后熄灯相位范 围成为大致相等的宽度。
3.根据权利要求1或2所述的光源装置，其特征在于，上述驱动单元将上述脉冲点灯相位范围控制成，在使一个光源元件始终发光的状态 下使上述导光部旋转时的、与从上述导光部射出的照明光的光量变化有关的光量重心的相 位，成为上述最大脉冲相位范围的大致中心。
4.根据权利要求1或2所述的光源装置，其特征在于，上述驱动单元将上述脉冲点灯相位范围控制成，上述入射面中心与上述光源元件中的 照明光的出射面的中心一致的相位，成为上述脉冲点灯相位范围的中心相位。
5.根据权利要求1所述的光源装置，其特征在于，上述驱动单元将上述脉冲点灯相位范围控制成，上述后熄灯相位范围比上述前熄灯相 位范围长。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的光源装置，其特征在于， 设置用于对从上述导光部射出的照明光的光量进行检测的光传感器，上述驱动单元将上述脉冲点灯相位范围控制成由上述光传感器检测出的光量成为最大。全文摘要
本发明提供一种在稳定输出大光量的光的同时能够高效率地进行输出的光源装置。其特征在于，具有多个光源元件，配置在圆环上，向着圆环的中心轴线依次进行脉冲点灯而射出照明光；导光部，可旋转地配置在中心轴线上，具有从光源元件射出的照明光入射的入射面和将所入射的照明光向沿着中心轴线的方向反射的反射面；以及驱动单元，按照导光部的旋转相位，对光源元件被点灯的期间即脉冲点灯相位范围进行控制，驱动单元控制脉冲点灯相位范围(W)，使得在脉冲点灯相位范围(W)相对于最大脉冲相位范围(M)短的情况下，在最大脉冲相位范围(M)内的脉冲点灯相位范围(W)的前后设置有光源元件被熄灯的期间即前熄灯相位范围(F)和后熄灯相位范围(R)，该最大脉冲相位范围是从光源元件射出的照明光入射到入射面上的最长期间。
文档编号F21Y101/02GK101919314SQ20088012518
公开日2010年12月15日 申请日期2008年12月5日 优先权日2008年1月23日
发明者池田吉德 申请人:奥林巴斯株式会社