JP6179212B2 - 光源駆動装置および光照射装置 - Google Patents
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Description
) に従って前記スイッチ素子( Q 1 a , … ) をオン遷移させた後、前記スイッチ素子( Q1 a , … ) をオフ遷移させるタイミングを、前記目標電力信号( S s 1 , S s 2 , … ) と前記電力相関信号( S p 1 , S p 2 , … ) との差異が小さくなるようフィードバック制御によって決定するオフ遷移タイミング回路( U f 1 , … ) を前記光源駆動回路( P 1 a ,P 1 b , … , P 2 a , … ) がさらに有し、前記光源駆動回路は平滑コンデンサを備えるスイッチングコンバータ回路であることを特徴とするものである。
bは、aに記載した光照射装置に含まれる本発明の光源駆動装置が保持する設定パターンデータ(Sr)の一例を示す。以下において、この光照射装置と設定パターンデータ(Sr)について具体的に説明する。
Amp2 差動増幅器
Amp4 バッファ
B1 バッファ
B1’ バッファ
C20 コンデンサ
Cmp 比較器
Cx 平滑コンデンサ
Ec’ スイッチタイミング信号
Ec1 スイッチタイミング信号
Ec1’ スイッチタイミング信号
Ec2 スイッチタイミング信号
Ec2’ スイッチタイミング信号
Ec3 スイッチタイミング信号
Ec3’ スイッチタイミング信号
Et オン遷移タイミング信号
Et1 オン遷移タイミング信号
Et2 オン遷移タイミング信号
Et3 オン遷移タイミング信号
Ez1 目標電力情報
Ez2 目標電力情報
FF フリップフロップ
Fx 統合制御回路
Fx’ 制御回路
Gg ゲート回路
Hs ヒートシンク
Lx インダクタ
MM モノステーブルマルチバイブレータ
MPU マイクロプロセッサ
Mx 直流電源
Osc1 発振器
Osc2 発振器
Osc3 発振器
P1’ 光源駆動回路
P1a 光源駆動回路
P1b 光源駆動回路
P2’ 光源駆動回路
P2a 光源駆動回路
P3’ 光源駆動回路
P3a 光源駆動回路
P3b 光源駆動回路
Pcb1 光源実装基板
Pcb2 光源実装基板
Pcb3 光源実装基板
Pcb4 光源実装基板
Pcb5 光源実装基板
Px1 電力検出手段
Q1a スイッチ素子
R1 分圧抵抗
R2 分圧抵抗
R20 抵抗
R21 抵抗
R3 シャント抵抗
R4 シャント抵抗
Ramp 傾斜補正信号生成回路
Sa 目標電力規定信号
Sfr 電流超過信号
Sfs 初期化信号
Sg 電力設定パターン選択信号
Si シーケンス初期化信号
Sin 抵抗両端電位信号
Sip 抵抗両端電位信号
Siq スイッチ電流検出信号
Sir 誤差変換信号
Sj 光源電流信号
Sp1 電力相関信号
Sp2 電力相関信号
Sq ゲート信号
Sr 設定パターンデータ
Ss1 目標電力信号
Ss1’ 目標電力信号
Ss2 目標電力信号
Ss2’ 目標電力信号
Ss3 目標電力信号
Ss3’ 目標電力信号
St 電流ピーク信号
Sv 光源素子印加電圧信号
t1 期間
t2 期間
t3 期間
U1 光源駆動グループ
U2 光源駆動グループ
U3 光源駆動グループ
U4 光源駆動グループ
U5 光源駆動グループ
Uf1 オフ遷移タイミング回路
Uh1 誤差変換回路
Um 電力設定パターンデータ記憶部
Uo 外部装置
Ut 外部インターフェイス
Uv1a スイッチゲート駆動回路
Uw1a タイミング信号受信回路
Uw1b タイミング信号受信回路
Uw2a タイミング信号受信回路
Ux1’ コンバータ
Ux1a コンバータ
Ux1b コンバータ
Ux2’ コンバータ
Ux2a コンバータ
Ux3’ コンバータ
V1 電圧値
V2 電圧値
V3 電圧値
Y1 光源素子
Y1a 光源素子
Y1b 光源素子
Y2 光源素子
Y2a 光源素子
Y3 光源素子
Y3a 光源素子
Y4a 光源素子
Y5a 光源素子
Σ 加算器
τ1 オン期間
τ2 オフ期間
Claims (9)
- 複数の光源素子( Y 1 a , Y 1 b , … , Y 2 a , … ) を駆動するために前記光源素子(Y 1 a , Y 1 b , … , Y 2 a , … ) それぞれに対応して設けられ、少なくとも1 個のスイッチ素子( Q 1 a , … ) を有し、直流電源( M x ) からの電流に対する前記スイッチ素子( Q 1 a , … ) を用いたスイッチング動作によって前記光源素子( Y 1 a , Y 1 b , … ,Y 2 a , … ) それぞれに対する出力電力を制御する複数の光源駆動回路( P 1 a , P 1 b, … , P 2 a , … ) と、前記光源駆動回路( P 1 a , P 1 b , … , P 2 a , … ) それぞれのスイッチング動作のオン遷移のタイミングを規定するオン遷移タイミング信号( E t 1 , E t 2 , … ) と、前記光源駆動回路( P 1 a , P 1 b , … , P 2 a , … ) それぞれの出力電力の目標値を規定する目標電力情報( E z 1 , E z 2 , … ) とを前記光源駆動回路( P 1 a , P 1 b , … , P2 a , … ) に対して送信する統合制御回路( F x ) と、を具備する光源駆動装置であって、前記光源駆動回路( P 1 a , P 1 b , … , P 2 a , … ) のそれぞれは、複数設けた光源駆動グループ( U 1 , U 2 , … ) の何れかに属しており、同じ前記光源駆動グループ( U 1) に属する前記光源駆動回路( P 1 a , P 1 b , … ) のそれぞれは、同じ前記オン遷移タイミング信号( E t 1 ) と同じ前記目標電力情報( E z 1 ) を受信するよう構成されており、前記統合制御回路( F x ) は、前記光源駆動グループ( U 1 , U 2 , … ) の何れの2 個の前記オン遷移も同時にはならないよう、前記オン遷移タイミング信号( E t 1 , E t 2 ,… ) の生成を行うとともに、前記光源駆動グループ( U 1 , U 2 , … ) それぞれに対して独立に前記目標電力情報( E z 1 , E z 2 , … ) の生成を行うことによって、前記光源駆動回路( P 1 a , P 1 b , … , P 2 a , … ) を統合的に制御するものであって、前記光源駆動回路( P 1 a , P 1 b , … , P 2 a , … ) は、さらに自身の出力電力に相関する量を検出して電力相関信号( S p 1 , S p 2 , … ) を生成する電力検出手段( P x 1, … ) を有しており、前記光源駆動回路( P 1 a , P 1 b , … , P 2 a , … ) は、自身に割り当てられた前記目標電力情報( E z 1 , E z 2 , … ) を取得して目標電力信号( S s 1 , S s 2 , … ) を生成し、さらに自身に割り当てられた前記オン遷移タイミング信号( E t 1 , E t 2 , … )に従って前記スイッチ素子( Q 1 a , … ) をオン遷移させた後、前記スイッチ素子( Q 1a , … ) をオフ遷移させるタイミングを、前記目標電力信号( S s 1 , S s 2 , … ) と前記電力相関信号( S p 1 , S p 2 , … ) との差異が小さくなるようフィードバック制御によって決定するオフ遷移タイミング回路( U f 1 , … ) を前記光源駆動回路( P 1 a , P1 b , … , P 2 a , … ) がさらに有し、前記光源駆動回路は平滑コンデンサを備えるスイッチングコンバータ回路であることを特徴とする光源駆動装置。
- 前記統合制御回路(Fx)は、前記光源駆動グループ(U1,U2,…)のうちの1個に対する前記オン遷移から、その次に前記オン遷移を生ずる前記光源駆動グループ(U1,U2,…)に対する前記オン遷移までの時間間隔が、全て略等間隔となるよう、前記オン遷移タイミング信号(Et1,Et2,…)の生成を行うことを特徴とする請求項1に記載の光源駆動装置。
- 前記オン遷移タイミング信号(Et1,Et2,…)は、前記光源駆動グループ(U1,U2,…)それぞれに対して別個の信号が送信されることを特徴とする請求項1または2に記載の光源駆動装置。
- 前記オン遷移タイミング信号(Et1,Et2,…)は前記光源駆動グループ(U1,U2,…)の全てに対して共通の信号が送信され、さらに前記光源駆動グループ(U1,U2,…)のうちの特定の1個に対する前記オン遷移に同期したシーケンス初期化信号(Si)が前記光源駆動回路(P1a,P1b,…,P2a,…)の全てに対し共通に送信されることを特徴とする請求項1かまたは2に記載の光源駆動装置。
- 前記目標電力情報(Ez1,Ez2,…)は、前記オン遷移タイミング信号(Et1,Et2,…)のパルス幅として前記オン遷移タイミング信号(Et1,Et2,…)に乗せられることを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載の光源駆動装置。
- 前記目標電力情報(Ez1,Ez2,…)は、前記オン遷移タイミング信号(Et1,Et2,…)の振幅として前記オン遷移タイミング信号(Et1,Et2,…)に乗せられることを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載の光源駆動装置。
- さらに目標電力規定信号(Sa)が前記光源駆動回路(P1a,P1b,…,P2a,…)の全てに対し共通に送信され、前記目標電力情報(Ez1,Ez2,…)は、前記オン遷移タイミング信号(Et1,Et2,…)のオン遷移タイミングにおける振幅として前記目標電力規定信号(Sa)に乗せられることを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載の光源駆動装置。
- 前記統合制御回路(Fx)は、さらに前記光源駆動グループ(U1,U2,…)それぞれに対する出力電力の目標値の設定パターンについての複数の設定パターンデータ(Sr)を記憶する電力設定パターンデータ記憶部(Um)と、外部装置(Uo)と通信を行うための外部インターフェイス(Ut)と、を有し、前記統合制御回路(Fx)は、前記外部インターフェイス(Ut)を介して電力設定パターン選択信号(Sg)を受信すると、該電力設定パターン選択信号(Sg)に基づき前記電力設定パターンデータ記憶部(Um)より前記設定パターンデータ(Sr)のうちの1個を読出し、読出された前記設定パターンデータ(Sr)に基づいて、前記光源駆動グループ(U1,U2,…)それぞれに対する前記オン遷移タイミング信号(Et1,Et2,…)の生成と前記目標電力情報(Ez1,Ez2,…)の生成とを行うことを特徴とする請求項1から7のいずれかに記載の光源駆動装置。
- 前記光源素子(Y1a,Y1b,…,Y2a,…)とそれを駆動する前記光源駆動回路(P1a,P1b,…,P2a,…)からなる組の何れかの故障を検知した場合、前記統合制御回路(Fx)は、故障を検知した前記組の前記光源駆動回路(P1a,P1b,…,P2a,…)の動作を停止させるとともに、故障による光量の低下を補うために前記光源駆動回路(P1a,P1b,…,P2a,…)それぞれに対する出力電力の目標値の設定パターンを変更することを特徴とする請求項1から8のいずれかに記載の光源駆動装置。
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