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公開番号2025103282
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-09
出願番号2023220576
出願日2023-12-27
発明の名称光射出装置
出願人シーシーエス株式会社
代理人個人,個人,個人,個人,個人,個人
主分類H05B 45/14 20200101AFI20250702BHJP(他に分類されない電気技術)
要約【課題】光射出装置100において、射出される光の強さを精度よくコントロールできる電流制御方式でありながら、ストロボ発光等にも用いることができる高速応答性を実現する。
【解決手段】LED回路1に流れる電流を測定する電流測定回路2と、この電流測定回路2による測定電流の値を示す測定信号と予め設定された目標電流の値を示す目標信号とを受け付け、それら測定電流値と目標電流値との比較結果を示す比較信号を出力する比較回路3と、前記比較信号を受け付けて、前記測定電流値と目標電流値との偏差が0に近づくようにLED回路1に流れる電流を制御する電流制御素子4と、前記目標電流値として0が設定された場合に、前記比較回路3に対し、前記測定信号に代えて負の値を有するプレドライブ信号を出力するプレドライブ回路5とを備えるようにした。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
１または複数のＬＥＤが接続されたＬＥＤ回路と、
前記ＬＥＤ回路に流れる電流を測定する電流測定回路と、
この電流測定回路による測定電流の値を示す測定信号と予め設定された目標電流の値を示す目標信号とを受け付け、それら測定電流値と目標電流値との比較結果を示す比較信号を出力する比較回路と、
前記比較信号を受け付けて、前記測定電流値と目標電流値との偏差が０に近づくようにＬＥＤ回路に流れる電流を制御する電流制御素子とを備え、
前記目標電流値として０が設定された場合に、前記比較回路に対し、前記測定信号に代えて負の値を有するプレドライブ信号を出力するプレドライブ回路をさらに備え、
前記プレドライブ信号により前記比較回路および電流制御素子が駆動され、前記ＬＥＤ回路を流れる電流の値が、前記ＬＥＤの点灯を視認できない範囲に設定されることを特徴とする光射出装置。
続きを表示（約 360 文字）【請求項２】
前記電流制御素子がＭＯＳＦＥＴであり、そのゲート端子に前記比較信号が入力されるように構成されており、
負の値を有する前記プレドライブ信号と目標電流値が０である前記目標信号とが入力された場合に、前記比較回路から出力される比較信号によってＭＯＳＦＥＴのゲート・ソース間に印加される電圧が、当該ＭＯＳＦＥＴの動作スレッショルド電圧以下となるように構成されている請求項１に記載の光射出装置。
【請求項３】
前記目標電流値としてＬＥＤが視認可能な点灯状態となるプラスの値が設定された場合に、前記プレドライブ回路と前記比較回路とを遮断する遮断素子をさらに備えている請求項１に記載の光射出装置。
【請求項４】
前記遮断素子がダイオードである請求項３に記載の光射出装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＬＥＤや半導体レーザを光源とした、表面検査装置や露光装置に用いられる光射出装置に関するものである。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
この種の光射出装置として、例えば特許文献１に示すように、ＬＥＤを光源とし、このＬＥＤに流れる電流を制御することにより、射出される光の強さ（単位時間あたりに射出される光量）を調整するものが知られている。
【０００３】
例えば、表面検査装置の分野では、検査のリードタイムを短縮するために、ワーク撮像時のカメラのシャッタスピードをあげたり、ワークの搬送を止めることなく撮像したりする目的で、より強い光を射出できる光射出装置が要望されている。
【０００４】
そのために近時では、ＬＥＤを短時間パルス発光（ストロボ発光）させることにより、瞬間的ではあるものの、連続発光では難しい非常に強い光を射出できる光射出装置が開発されている。このようなストロボ発光においては、応答性の良さが求められる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２０１８－１８７０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、例えばストロボ発光時の光の強さを精度よくコントロールすべく、ＬＥＤに流れる電流が所望の目標電流となるようにフィードバック制御する電流制御方式を採用した場合、このフィードバック制御を行っていることに起因して、電圧制御方式のようなオープンループ制御の場合と比べ、応答性が悪くなる。
【０００７】
例えば、電流制御回路は、電流測定→測定電流と目標電流との誤差アンプによる比較→ＭＯＳＦＥＴによる電流調整というフィードバックループで動作するが、消灯指令時、すなわち目標電流の値が０の状態では、フィードバックが機能せず、ＭＯＳＦＥＴのゲート・ソース間電圧Ｖ
ＧＳ
は下がり続けて０となる。この状態から発光させるべく目標電流値に所定の値が設定されると、フィードバック制御が始まってゲート・ソース間電圧Ｖ
ＧＳ
が上昇しだすが、この電圧Ｖ
ＧＳ
が動作スレッショルド電圧（ゲートしきい値電圧）となるまでは電流が流れず、その時間が無駄時間となる。そして、その間もフィードバック制御が行われるので、無駄時間が長くならざるを得ず、ＬＥＤの点灯応答性に大きな悪影響を及ぼす。
【０００８】
本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであり、射出される光の強さを精度よくコントロールできる電流制御方式でありながら、ストロボ発光等にも用いることができる高速応答性を実現すべく図ったものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
すなわち本発明に係る光射出装置は、
１または複数のＬＥＤが接続されたＬＥＤ回路と、
前記ＬＥＤ回路に流れる電流を測定する電流測定回路と、
この電流測定回路による測定電流の値を示す測定信号と予め設定された目標電流の値を示す目標信号とを受け付け、それら測定電流値と目標電流値との比較結果を示す比較信号を出力する比較回路と、
前記比較信号を受け付けて、前記測定電流値と目標電流値との偏差が０に近づくようにＬＥＤ回路に流れる電流を制御する電流制御素子とを備え、
前記目標電流値として０が設定された場合に、前記比較回路に対し、前記測定信号に代えて負の値を示すプレドライブ信号を出力するプレドライブ回路をさらに備え、
前記プレドライブ信号によって前記比較回路および電流制御素子が駆動され、前記ＬＥＤ回路に流れる電流の値が、前記ＬＥＤの点灯を視認できない範囲に設定されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
このように構成した本発明によれば、ＬＥＤに対する発光指令の直前までプレドライブ信号によって、電流制御素子がＬＥＤの点灯を視認できない程度に駆動されているので、電流制御素子を全く駆動していない状態から起ち上げるのと比べ、短時間で立ち上げることができ、ＬＥＤの点灯応答性を向上させることができる。特に、電流フィードバック制御をしているため、この時間短縮は、応答性の改善に大きく寄与する。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

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