CN115484704A - 照明装置 - Google Patents

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Abstract

照明装置(1)具有：使用发光二极管的发光元件(13)、检测发光元件(13)的当前温度的温度传感器(15)以及根据当前温度来调整被提供给发光元件(13)的驱动电压的发光控制部(20)。发光控制部(20)具有预先存储了基准温度的基准温度存储部(23)，以固定时间周期从温度传感器(15)检测当前温度，与基准温度比较并调整驱动电压。

Description

照明装置
技术领域
本发明涉及测量装置的照明装置。
背景技术
图像测量装置或者基于光学的手段的形状等的测量装置中，使用对测量对象进行照明的照明装置。作为照明装置，多用以发光二极管(LED)为光源的装置(参考文献1：日本特开2010-175399号公报)。
在LED照明装置中，为了将照明的亮度保持为固定，对LED驱动电路使用恒压控制电路或者恒流控制电路，来将LED的发光状态或作为照明装置的照度维持为固定(参考文献2：国际公开第2011-065047号)。
在前述的恒压控制电路中，由电压反馈控制向LED施加的电压被固定化。然而，由于伴随照明的LED的发热等，LED的正向电压变动且正向电流变动，LED的亮度(光度)会变动。
发明内容
本发明的目的为提供一种能够以简单的结构将照度固定化的照明装置。
本发明的照明装置具有使用发光二极管的发光元件、检测所述发光元件的当前温度的温度传感器、以及发光控制部，该发光控制部根据所述当前温度调整被提供给所述发光元件的驱动电压。
在这样的本发明中，能够基于由温度传感器检测的发光元件的当前温度来调整从发光控制部提供给发光元件的驱动电压。据此，即使发光元件的温度变化，发光元件流过的电流也被固定化，发光元件的亮度被固定化。
即，在使发光二极管(LED)发光时，设为驱动电压E、限制电阻R、LED的正向电压Vf，正向电流成为If＝(E-Vf)/R。LED随着点亮而发热，特性由于温度上升而变化，正向电压Vf降低。当LED的正向电压Vf降低时，若驱动电压E和限制电阻R为固定，则正向电流If增加，亮度也增加。与此相对，通过基于LED的温度而使驱动电压E减少，能够进行与正向电压Vf由于温度上升而降低的量相应的调整，其结果是，能够将正向电流If固定化，将LED的亮度保持为固定。
这样基于温度的恒流化控制，能够通过追加温度传感器和变更控制软件来简单地实现。
从而，在本发明中，发光元件的亮度通过温度反馈而被固定化，能够以简单的构造来将照明装置的照度固定化。
在本发明的照明装置中，优选地，所述发光控制部预先存储有基准温度，将所述当前温度和所述基准温度比较并调整所述驱动电压。
在这样的本发明中，通过与预先存储的基准温度的比较，能够容易地调整与发光元件的当前温度相应的驱动电压，以简单的构造来将照明装置的照度固定化。
作为基准温度，既可以设定在照明装置启动时由温度传感器检测到的当前温度，也可以指定室温或者其他温度。基准温度除了继续初始设定的值以外，还可以每次调整驱动电压都以当前温度来更新基准温度。
在比较当前温度和基准温度时，也可以使得基准温度的上下具有固定的幅度。
在本发明的照明装置中，优选地，所述发光控制部以固定时间周期从所述温度传感器检测所述当前温度，调整所述驱动电压。
在这样的本发明中，通过设为基于固定时间周期的处理，能够避免过量频度的调整动作，能够应对发光元件的温度变化且减轻处理的负荷。
在本发明的照明装置中，优选地，所述温度传感器被安装在被固定在所述发光元件上的散热部件上或者固定了所述发光元件的电路基板上。
在这样的本发明中，能够分别检测发光元件的当前温度。尤其，在温度传感器被安装在电路基板上的情况下，能够全面地检测排列在电路基板上的多个发光元件的温度。
根据本发明，能够提供能以简单的结构来将照度固定化的照明装置。
附图说明
图1是表示本发明的一实施方式的示意图。
图2是表示所述实施方式的控制框的框图。
图3是表示所述实施方式的动作的流程图。
图4是表示所述实施方式的作用的图表。
图5是表示本发明的其他实施方式的照明装置的示意图。
图6是表示所述其他实施方式的电路基板以及发光控制部的示意图。
具体实施方式
以下，基于附图对本发明的一实施方式进行说明。
在图1和图2中表示了本实施方式的照明装置1。
照明装置1是在图像测量装置2上安装的白光落射照明用的照明装置，具备被安装在图像测量装置2上的机器本体部10和被配置在图像测量装置2的控制装置3上的发光控制部20。
在图1中，机器本体部10具有：安装于图像测量装置2的盒体(case)11、被固定在盒体11的上端的电路基板12以及以被固定在电路基板12的发光二极管(LED)为光源的发光元件13。
发光元件13由配置于控制装置3的发光控制部20驱动，向图像测量装置2提供落射照明用的照明光16。
在图像测量装置2中，由照明光16照明的被测量物4的图像通过图像检测部5来检测，被传送到控制装置3并被处理。
机器本体部10还具有：通过多个翅片(fan)对发光元件13进行空冷的散热部件14，以及被固定于散热部件14的温度传感器15。
温度传感器15经由散热部件14检测发光元件13的当前温度，检测到的温度由发光控制部20读取。
发光控制部20基于由温度传感器15检测到的发光元件13的当前温度来控制发光元件13的驱动状态。
在图2中，发光控制部20具有：驱动发光元件13的驱动电路21、调整驱动电路21的驱动电压的电压调整部22、以及存储成为电压调整的基准的基准温度的基准温度存储部23。在驱动电路21上，连接有提供用于驱动发光元件13的电力的电源装置24。
在图3中表示了由发光控制部20进行的发光元件13的驱动控制。
发光控制部20随着照明装置1的启动而开始动作，检测温度传感器15的当前温度并存储到基准温度存储部23(图3的处理S1)，开始由电压调整部22进行的电压调整。
电压调整部22进行规定周期(例如10分钟)的计数(处理S2)，在经过了规定周期后检测温度传感器15的当前温度(处理S3)，进行与存储于基准温度存储部23的基准温度的比较(处理S4)。
若当前温度比基准温度更高(处理S5)，则电压调整部22降低驱动电路21的驱动电压(处理S6)。
若当前温度比基准温度更低(处理S7)，则电压调整部22提高驱动电路21的驱动电压(处理S 8)。
若当前温度与基准温度相等，则不进行电压调整，维持现状的驱动电压(处理S9)。
另外，处理S5、S7的判定也可以是相对于基准温度以规定幅度设定上限值和下限值，当前温度处于这之间的规定幅度的温度范围内的情况下不进行电压调整。
此外，作为电压的调整量，除了能够设为预先指定的值(例如50mV)或者比率(5％)以外，还可以根据基准温度和当前温度的差的大小而使调整量增减。
通过进行前述的由发光控制部20进行的驱动控制，由发光元件13进行的发光被维持为固定的亮度。
如图4(A)所示，发光元件13的温度(由温度传感器15检测的当前温度)在动作开始时间点为温度Ti，但在规定的时间延迟之后，从时刻t1开始上升。
如图4(B)所示，被提供给发光元件13的、来自驱动电路21的驱动电压在动作开始时间点为电压Vi，但在发光元件13的当前温度继续上升的情况下，通过电压调整部22中的电压调整(处理S4～S6)，驱动电压被下降。
在发光元件13的发光二极管(LED)中，设为驱动电压E、限制电阻R、LED的正向电压Vf，正向电流成为If＝(E-Vf)/R。LED随着点亮而发热，特性由于温度上升而变化，正向电压Vf降低。当LED的正向电压Vf降低时，若驱动电压E以及限制电阻R为固定，则正向电流If增加，亮度也增加。
与此相对，通过由电压调整部22进行的电压调整，基于当前温度而使驱动电压E减少，从而进行与正向电压Vf由于温度上升而降低的量相应的调整。
通过这样的电压调整部22的电压调整，发光元件13的LED的正向电流If被固定化，LED的亮度能被保持为固定。
在图4(C)中，在不进行电压调整部22的电压调整的情况下，发光元件13的光度以点划线表示，发光元件13的LED的正向电流If根据温度而增加，光度也增加。与此相对，在进行了电压调整部22的电压调整的情况下，由于发光元件13的LED的正向电流If被固定化，因此LED的亮度能被保持为固定的光度Li。
根据这样的本实施方式，能得到如以下的效果。
在本实施方式的照明装置1中，基于由温度传感器15检测的发光元件13的当前温度，调整从发光控制部20被提供给发光元件13的驱动电压。据此，即使发光元件13的温度变化，发光元件13中流过的电流也被固定化，发光元件13的亮度被固定化。通过这样的温度反馈，本实施方式的照明装置1能够将照度固定化。
在本实施方式的照明装置1中，通过对机器本体部10追加温度传感器15以及变更控制装置3的控制软件(发光控制部20)，能够简单地实现如前述的基于温度的恒流化控制，能够以简单的构造来将照明装置1的照度固定化。
在本实施方式的照明装置1中，发光控制部20的基准温度存储部23中预先存储了基准温度，将基准温度与来自温度传感器15的当前温度通过电压调整部22来比较，调整驱动电路21的驱动电压。因此，在发光控制部20中，通过与预先存储的基准温度的比较，能够根据发光元件13的当前温度容易地调整驱动电压，能够以简单的构造来将照明装置1的照度固定化。
在本实施方式的照明装置1中，发光控制部20以固定时间周期从温度传感器15检测当前温度，调整驱动电路21的驱动电压。因此，能够将电压调整部22中的处理(图3的处理S2～S9)设为基于固定时间周期的处理，能够避免过量频度的调整动作，能够应对发光元件13的温度变化且减轻处理的负荷。
在本实施方式的照明装置1中，将温度传感器15安装于被固定在发光元件13上的散热部件14上。因此，在基于温度反馈进行电压调整时，能够经由散热部件14来检测发光元件13的当前温度。
另外，本发明并不限定于前述的实施方式，在能够达成本发明的目的的范围内的变形等也被本发明所包含。
在所述实施方式中，举例表示了安装于图像测量装置2的照明装置1，而本发明能够作为显微镜、投影机、生产线(in-line)检查系统等照明装置而利用。此外，不仅限于白光落射照明用的照明装置1，也能应用于彩色光环照明中。
图5和图6中表示本发明的其他实施方式。
在图5中，照明装置1A为安装于图像测量装置2A而提供彩色照明光16A的装置，具备机器本体部10A和配置于图像测量装置2A的控制装置3A的发光控制部20A。
照明装置1A在盒体11A的上部外周具有4枚电路基板12A。电路基板12A的上表面分别以散热部件14A覆盖。
在图6中，在电路基板12A上固定有多个以发光二极管(LED)为光源的发光元件13A。
在电路基板12A上的、与多个发光元件13A所排列的区域邻接的部位，设置有1个温度传感器15A。
温度传感器15A通过检测电路基板12A的温度，间接地检测多个发光元件13A的当前温度。
发光控制部20A基于由温度传感器15A检测到的发光元件13A的当前温度来控制发光元件13A的驱动状态。
发光控制部20A具有与前述的实施方式同样的结构(参考图2)，省略重复的说明。然而，图2中的驱动电路21在本实施方式中按RGB的每个颜色来进行3个系统的驱动。
在这样的图5和图6的实施方式中，通过与前述图1～图4的实施方式同样的动作，也能够根据发光元件13A的当前温度容易地调整驱动电压，能够以简单的构造来将照明装置1A的照度固定化。
进一步地，在本实施方式的照明装置1A中，将温度传感器15A安装在固定有发光元件13A的电路基板12A上。因此，能够全面地检测排列于电路基板12A的多个发光元件13A的温度。
在所述实施方式中，使用在照明装置1启动时由温度传感器15检测到的当前温度作为与当前温度比较的基准温度，但也可以指定室温或者其他温度。此外，基准温度既可以继续使用由基准温度存储部23初始设定的值，也可以在电压调整部22中的驱动电压的每次调整时都以新的当前温度来更新存储于基准温度存储部23的基准温度。这种情况下，电压调整部22进行对上次电压调整时的温度与当前温度的比较。

Claims (4)

1.一种照明装置，具有：
发光元件，使用发光二极管；
温度传感器，检测所述发光元件的当前温度；以及
发光控制部，根据所述当前温度来调整被提供给所述发光元件的驱动电压。
2.如权利要求1所述的照明装置，其中，
所述发光控制部预先存储了基准温度，将所述当前温度与所述基准温度比较并调整所述驱动电压。
3.如权利要求1所述的照明装置，其中，
所述发光控制部以固定时间周期从所述温度传感器检测所述当前温度，调整所述驱动电压。
4.如权利要求1至权利要求3的任一项所述的照明装置，其中，
所述温度传感器被安装于：固定于所述发光元件上的散热部件、或者固定有所述发光元件的电路基板。
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Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4182930B2 (ja) * 2004-07-12 2008-11-19 ソニー株式会社 表示装置及びバックライト装置
KR20070079455A (ko) * 2006-02-02 2007-08-07 삼성전자주식회사 복수 개의 발광소자를 구비한 백라이트 유닛 및 그 제어방법
JPWO2010016440A1 (ja) 2008-08-08 2012-01-19 シャープ株式会社 バックライトおよびこれを用いた表示装置
JP5313711B2 (ja) 2009-01-29 2013-10-09 株式会社ミツトヨ 光学式測定装置
US8319433B2 (en) * 2009-10-08 2012-11-27 I/O Controls Corporation LED-based lighting system for retrofitting fluorescent lighting fixtures in a transit vehicle
WO2011065047A1 (ja) 2009-11-25 2011-06-03 株式会社村田製作所 Ｌｅｄ駆動電源装置及びｌｅｄ照明装置
US8299715B2 (en) * 2010-05-28 2012-10-30 Omnipulse Technology Corporation Temperature compensated driver for pulsed diode light source
JP2012216766A (ja) * 2011-03-30 2012-11-08 Sanken Electric Co Ltd Ｌｅｄ駆動装置及びｌｅｄ照明装置
US9642208B2 (en) * 2011-06-28 2017-05-02 Cree, Inc. Variable correlated color temperature luminary constructs
KR20130015714A (ko) * 2011-08-04 2013-02-14 삼성전자주식회사 백라이트 유닛 및 ｌｅｄ 제어방법
US8710768B2 (en) * 2012-05-04 2014-04-29 Abl Ip Holding Llc Algorithm for color corrected analog dimming in multi-color LED system
JP2014236302A (ja) * 2013-05-31 2014-12-15 東芝ライテック株式会社 遠隔監視システム
JP6638237B2 (ja) * 2015-07-29 2020-01-29 ブラザー工業株式会社 画像形成装置、定着部の制御方法、および、コンピュータプログラム
US11143394B2 (en) 2018-02-08 2021-10-12 Jiaxing Super Lighting Electric Appliance Co., Ltd LED lamp
US11665795B2 (en) 2019-06-07 2023-05-30 Hubbell Incorporated Thermally protected low profile LED luminaire

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