JP5279684B2 - Led駆動回路、発光装置、画像検査装置、分析装置、led駆動回路の故障検査方法 - Google Patents
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Description
図1は、本発明の実施の形態1に係るLED駆動回路100の構成図である。LED駆動回路100は、LED11、FET(Field Effect Transistor)12、電流制限抵抗13を有する。
LED11aが断線故障すると、列31または行32が消灯するため、LED駆動回路100全体としての光量が低下する。例えば、LED駆動回路100が光を放射する対向側にカメラ等の撮影装置をあらかじめ配置しておき、撮影画像の輝度が低下した旨を把握することにより、LED11aの消灯を検出することができる。撮影画像の輝度が低下したことは、目視確認によって検出してもよいし、コンピュータによる画像処理などによって自動的に検出してもよい。
LED11aの消灯を検出した後、LED駆動回路100に「H」レベルの制御信号を印加して図2の縦方向に電流を流す。LED11aが断線故障していると、列31内のLED11が全て消灯するため、撮影画像の列31に相当する部分のみが暗くなる。これにより、列31内のいずれかのLED11が故障している旨を特定することができる。撮影画像の列31に相当する部分のみが暗くなっていることは、目視確認によって検出してもよいし、コンピュータによる画像処理などによって自動的に検出してもよい。
LED駆動回路100に「L」レベルの制御信号を印加して、図2の横方向に電流を流す。LED11aが断線故障していると、行32内のLED11が全て消灯するため、撮影画像の行32に相当する部分が暗くなる。これにより、行32内のいずれかのLED11が故障している旨を特定することができる。撮影画像の行32に相当する部分のみが暗くなっていることは、目視確認によって検出してもよいし、コンピュータによる画像処理などによって自動的に検出してもよい。
ステップ3とステップ4の結果を重ね合わせることにより、列31と行32が交差している箇所のLED11aが故障していることが分かる。これは、ステップ3とステップ4における撮影画像を目視比較することによって行ってもよいし、コンピュータによる画像処理などによって自動的に行ってもよい。例えば、ステップ3とステップ4における撮影画像を重ね合わせ、最も暗くなっている部分におけるLED11が故障しているものと判断することができる。
以上、本実施の形態1において、LED駆動回路100を構成するLED11の故障箇所を検出する手順を説明した。
実施の形態1で説明した手法を用いてLED駆動回路100の故障箇所を特定した後、故障しているLED11を他のLED11に速やかに切り替えることが望ましい。例えば、各LED11に2つの発光素子を持たせておき、一方の発光素子が消灯したとき他方の発光素子を即座に通電させるように、各LED11を構成しておくことが考えられる。
実施の形態2では、予備の発光素子を設けておくことによって、故障したLED11を故障していない状態に速やかに復帰させることを説明した。本発明の実施の形態3では、これに代えて、またはこれと併用して、発光素子を容易に着脱することのできる構成をLED11に導入し、故障したLED11を速やかに復帰させることを説明する。LED駆動回路100の構成は、実施の形態1〜2と同様である。
以上のようなアタッチメント44とソケット45により、故障したLEDを容易に着脱して交換することができる。
本発明の実施の形態4では、LED駆動回路100を構成するLED11が故障している間の光量を補償する発光装置200の構成と動作例を説明する。
実施の形態4では、LED駆動回路100を構成するLED11が故障している間の光量を補償することを説明した。一方、故障検査部230がLED駆動回路100の故障を速やかに検出するのみならず、その旨をユーザに速やかに通知してLED11の交換等を促すことが好ましい。そこで本発明の実施の形態5では、LED駆動回路100の故障箇所を通知することのできる構成と動作例を説明する。その他の構成は、実施の形態4と同様であるため、以下では差異点を中心に説明する。
本構成例では、故障検査部230に、LED駆動回路100の故障箇所を画面表示する表示部を設ける。例えば、LED駆動回路100上のLED11の配置を格子状に画面表示しておき、故障したLED11を特定すると、そのLED11を点滅させる、などの手法で故障箇所をユーザに通知することができる。
本構成例では、故障検査部230をLAN(Local Area Network)などのネットワークに接続する。故障検査部230は、LED駆動回路100の故障箇所を通知する通信パケットを所定の送信先に送信する。例えば電子メール形式で送信するようにすれば、受信側で特別な受信装置などを設ける必要がないので、便宜である。電子メールの内容は、例えば故障したLED11の番号などを記載するとともに、故障を検出した日時などを併せて記載すると、ユーザにとって便宜である。
上記構成例その1と構成例その2を組み合わせて用いてもよい。
以上のように、本実施の形態5によれば、故障検査部230は、LED駆動回路100の故障箇所をユーザに通知することができるので、ユーザは故障したLED11を速やかに交換等することができる。
本発明の実施の形態6では、実施の形態4〜5で説明した発光装置200を用いて被検査物の画像を撮影し、画像上で被検査物を検査する画像検査装置の構成を説明する。
本発明の実施の形態7では、実施の形態6で説明した画像検査装置300を用いて液体の液面高さを測定する化学分析装置の構成と動作例を説明する。
アーム420は、分注チップ510を移動させて試料520または試薬530を分注チップ510に吸引させる。これにより、分注チップ510は図8(a)の状態となる。
アーム420は、分注チップ510をLED光源210とCCDカメラ220の間に移動させる。このとき、CCDカメラ220から見て、図8(b)に示すように分注チップ510の左右いずれか半分のみがLED光源210と重なるように、分注チップ510の位置を調整する。
LED光源210より分注チップ510を照らし、CCDカメラ220は対向側から分注チップ510を撮影する。撮影画像は、液面測定部580に出力される。
液面測定部580は、撮影画像のうち隣接する画素の輝度成分が急激に変化する箇所を検出することにより、分注チップ510の画像を図8(b)に示すような4つの領域に分割する境界線を検出する。具体的には、以下のような手法を適宜組み合わせて用いることができる。
図8(b)の分注チップ510の右上領域は、背後からLED光源210に照らされているので輝度が高い。図8(b)の分注チップ510の左上領域は、背後にLED光源210が存在しないので、輝度が低い。この輝度差により、分注チップ510の右上領域と左上領域の境界線を検出することができる。
図8(b)の分注チップ510の右上領域と右下領域を比べると、右下領域には試料520または試薬530が存在しているため、右上領域よりも輝度が低くなり、または色が異なる。この輝度差または色差により、分注チップ510の右上領域と右下領域の境界線を検出することができる。
図8(b)の分注チップ510の右下領域は、背後からLED光源210に照らされているので輝度が高い。図8(b)の分注チップ510の左下領域は、背後にLED光源210が存在しないので、輝度が低い。この輝度差により、分注チップ510の右下領域と左下領域の境界線を検出することができる。
液面測定部580は、ステップ4の結果により、図8(b)に示すように、分注チップ510の画像を4つの領域に分割することができる。これにより、液面の境界線が明確になるので、液面レベルHを容易に求めることができる。液面レベルHと試料520または試薬530の量との関係は、分注チップ510の形状からあらかじめ得られるので、液面レベルHが分かれば試料520または試薬530の量も分かる。具体的には、液面レベルHと液体体積との対応関係をデータテーブルなどに記憶させておき、これを参照して液体体積を求めればよい。
実施の形態7で説明した化学検査装置500の1例として、血液検査装置、DNA検査装置などが考えられる。これらの検査装置の基本構成は実施の形態7に係る化学検査装置500と同様であるため、実施の形態7と同様の構成を採用することができる。その他の液体試料を分析する装置に本発明を適用することもできる。
Claims (9)
- 複数のLEDを縦横方向の格子状に接続したLED回路と、
前記LED回路に縦方向または横方向いずれに電流を流すかを切り替えるスイッチと、
前記複数のLEDが発する光を拡散して光量を面内で均一化する拡散板と、
前記複数のLEDが光を発する向きに沿って前記拡散板の位置を可変する機構と、
を備え、
前記スイッチは、
前記LED回路内で前記複数のLEDを縦方向に接続する縦接続スイッチと、
前記LED回路内で前記複数のLEDを横方向に接続する横接続スイッチと、
を有し、
前記スイッチは、
前記縦接続スイッチを導通させることによって前記LED回路に縦方向に電流を流し、
前記横接続スイッチを導通させることによって前記LED回路に横方向に電流を流し、
前記LEDは2以上の発光素子を有し、
発光中の前記発光素子が故障すると他の前記発光素子を発光させる
ことを特徴とするLED駆動回路。 - 前記LEDは、嵌め込み式のアタッチメントとソケットによって着脱可能に構成されていることを特徴とする請求項1記載のLED駆動回路。
- 請求項1記載のLED駆動回路と、
前記LED駆動回路の故障箇所を特定する故障検査部と、
を備え、
前記故障検査部は、
前記LED回路のうち故障が発生している縦方向の位置と横方向の位置を特定して両者を重ね合わせることにより、故障している前記LEDの箇所を特定する
ことを特徴とする発光装置。 - 前記LED駆動回路が光を発しているときの画像を撮影する撮影部を備え、
前記故障検査部は、
前記LED回路に縦方向に電流が流れているときの前記画像と、前記LED回路に横方向に電流が流れているときの前記画像とを重ね合わせ、いずれの場合においても光量が低下している箇所の前記LEDが故障していると判定する
ことを特徴とする請求項3記載の発光装置。 - 前記故障検査部は、故障したと判定した前記LEDの箇所を画面表示する
ことを特徴とする請求項3記載の発光装置。 - 前記故障検査部は、故障したと判定した前記LEDの箇所を示す通信パケットをネットワークの所定送信先に送信する
ことを特徴とする請求項3記載の発光装置。 - 請求項3記載の発光装置と、
前記発光装置が光を発しているときの画像を撮影する撮影部と、
前記画像のうち前記故障検査部が故障したと判定した前記LEDの箇所に相当する画像領域を画像処理補正して輝度を補償する画像処理部と、
を備えたことを特徴とする画像検査装置。 - 請求項3記載の発光装置と、
液体を吸引して分注する分注装置と、
前記分注装置が液体を吸引した状態の画像を撮影する撮影部と、
前記画像に基づき前記液体の液面高さを測定する液面測定部と、
前記液体の特性を分析する検査部と、
を備え、
前記発光装置は、
前記分注チップが液体を吸引した状態で前記分注チップに向けて発光し、
前記撮影部は、
前記発光装置が前記分注チップに向けて発光している状態で対向側から前記分注チップの画像を撮影し、
前記検査部は、その画像に基づき前記液面高さを測定する
ことを特徴とする分析装置。 - 複数のLEDを縦横方向の格子状に接続したLED回路と、
前記LED回路に縦方向または横方向いずれに電流を流すかを切り替えるスイッチと、
前記複数のLEDが発する光を拡散して光量を面内で均一化する拡散板と、
前記複数のLEDが光を発する向きに沿って前記拡散板の位置を可変する機構と、
を備え、
前記スイッチは、
前記LED回路内で前記複数のLEDを縦方向に接続する縦接続スイッチと、
前記LED回路内で前記複数のLEDを横方向に接続する横接続スイッチと、
を有し、
前記スイッチは、
前記縦接続スイッチを導通させることによって前記LED回路に縦方向に電流を流し、
前記横接続スイッチを導通させることによって前記LED回路に横方向に電流を流し、
前記LEDは2以上の発光素子を有し、
発光中の前記発光素子が故障すると他の前記発光素子を発光させる、
LED駆動回路の故障箇所を検査する方法であって、
前記LED回路のうち故障が発生している縦方向の位置と横方向の位置を特定するステップと、
縦方向の故障位置と横方向の故障位置を重ね合わせることにより故障している前記LEDの箇所を特定するステップと、
を有することを特徴とするLED駆動回路の故障検査方法。
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