JP2014090795A - 光源装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】光源装置が発生する光が照射面に対して適切に照射されていることを検知可能な光源装置を提供する。
【解決手段】光源装置10は、複数の発光素子21、駆動部12、検知部13、制御部15、および切替部30を有する。複数の発光素子21は、発光ダイオード21Aおよび発光受光ダイオード21Bを含む。発光ダイオード21Aおよび発光受光ダイオード21Bは、駆動部12が電流を供給するとき発光し、発光受光ダイオード21Bは、受光による発生する受光電流を検知部13に出力する。
【選択図】図2
【解決手段】光源装置10は、複数の発光素子21、駆動部12、検知部13、制御部15、および切替部30を有する。複数の発光素子21は、発光ダイオード21Aおよび発光受光ダイオード21Bを含む。発光ダイオード21Aおよび発光受光ダイオード21Bは、駆動部12が電流を供給するとき発光し、発光受光ダイオード21Bは、受光による発生する受光電流を検知部13に出力する。
【選択図】図2
Description
本発明は、近赤外線光を発生する光源装置に関する。
従来の育毛装置用の光源装置は、人体の皮膚に近赤外線光を照射して育毛作用を促進させる。光源装置は、照射目的の箇所に対して所定の照射量を所定時間照射する。なお、特許文献1は、従来の光源装置の一例を開示している。
従来の光源装置によれば、光源装置が発生する光発生量を所定の値として照射動作が実施される。このため、光源装置が発生する光の照射角度および照射位置が適切に設定されていないとき、光源装置から発生された光が照射面に適切に照射されないおそれがある。
本発明は、以上の背景をもとに創作されたものであり、光源装置が発生する光が照射面に対して適切に照射されていることを検知可能な光源装置を提供することを目的とする。
(1)第1の手段は、「複数の発光素子を有する光源装置であって、前記光源装置は、駆動部および検知部を有し、前記複数の発光素子は、少なくとも1個の発光受光素子を含み、前記発光受光素子は、前記駆動部からの駆動電流を受けて点灯し、前記発光受光素子は、受光により発生する受光電流を前記検知部に出力する光源装置」を含む。
(2)第2の手段は、「前記光源装置は、切替部を有し、前記切替部は、前記発光受光素子を前記駆動部および前記検知部のいずれかに接続する光源装置」を含む。
(3)第3の手段は、「前記光源装置は、制御部を有し、前記制御部は、前記発光受光素子の前記複数の発光素子の中における位置を決定する光源装置」を含む。
(3)第3の手段は、「前記光源装置は、制御部を有し、前記制御部は、前記発光受光素子の前記複数の発光素子の中における位置を決定する光源装置」を含む。
(4)第4の手段は、「前記制御部は、前記検知部が前記発光受光素子の受光電流を検知できないとき、前記複数の発光素子の中における前記発光受光素子の位置を変更する光源装置」を含む。
(5)第5の手段は、「照射面に光を照射する光源装置であって、前記光源装置は、複数の発光受光素子、駆動部、および検知部を有し、前記複数の発光受光素子は、前記駆動部からの駆動電流を受けて点灯する発光動作を行い、前記複数の発光受光素子は、受光により発生する受光電流を前記検知部に出力する受光動作を行い、前記光源装置は、制御部を有し、前記制御部は、前記複数の発光受光素子の少なくとも一部を発光動作させ、前記制御部は、前記複数の発光受光素子の少なくとも一部が発光動作を行なっているとき、前記複数の発光受光素子の少なくとも一部を受光動作させる光源装置」を含む。
(6)第6の手段は、「前記制御部は、前記複数の発光受光素子の発光動作および消灯を周期的に繰り返す制御をおこない、前記制御部は、前記複数の発光受光素子の少なくとも一部の発光動作と複数の発光受光素子の少なくとも一部の受光動作を同期させて制御する光源装置」を含む。
(7)第7の手段は、「前記発光素子は、発光ダイオードであり、前記発光受光素子は、発光受光ダイオードである光源装置」を含む。
(8)第8の手段は、「前記発光受光素子は、発光受光ダイオードである光源装置」を含む。
(8)第8の手段は、「前記発光受光素子は、発光受光ダイオードである光源装置」を含む。
本光源装置は、光源装置が発生する光が照射面に対して適切に照射されていることの検知を可能とする。
(第1実施形態)
図1を参照して、育毛作用促進用の光源装置10の基本構成について説明する。
光源装置10は、光源部20を有する。光源部20は発光素子21を有する。発光素子21は、発光素子としての発光ダイオード21Aおよび発光受光素子としての発光受光ダイオード21Bを含む。光源装置10は、駆動部12および検知部13を有する。光源部20の動作は、図1(a)および図1(b)に示される2つの基本動作状態を含む。
図1を参照して、育毛作用促進用の光源装置10の基本構成について説明する。
光源装置10は、光源部20を有する。光源部20は発光素子21を有する。発光素子21は、発光素子としての発光ダイオード21Aおよび発光受光素子としての発光受光ダイオード21Bを含む。光源装置10は、駆動部12および検知部13を有する。光源部20の動作は、図1(a)および図1(b)に示される2つの基本動作状態を含む。
図1(a)は、光源部20が照射する照射光の一部が、照射面100から反射する反射光を検知する動作を示している。発光ダイオード21Aは、駆動部12からの駆動電流の供給を受けて、照射面100に向けて照射光110を発する発光動作を行う。発光受光ダイオード21Bは、照射面100からの反射光120を受けて発生する光励起電流を受光電流として検知部13に出力する受光動作を行う。検知部13は、発光受光ダイオード21Bからの受光電流を受けて照射面100からの反射光120の量を検知する。検知部13よる反射光120の検知量が所定値よりも大きいとき、検知部13は、光源部20からの光が照射面100に適切に照射されていることを示す検知結果を出力する。このとき、駆動部12からの発光受光ダイオード21Bに対する駆動電流は、供給が停止されている。照射面100は、例えば、人体の頭皮102(図6参照)である。
図1(b)は、光源部20が育毛作用を促進するために光照射を行う動作を示している。発光ダイオード21Aおよび発光受光ダイオード21Bは、駆動部12からの駆動電流の供給を受けて、照射面100に向けて育毛作用促進用の照射光110を発生する発光動作を行う。
図2を参照して、育毛作用促進用としての光源装置10の具体構成について説明する。
光源装置10は、ハウジング11の長手方向の一側端面に光を発する光源部20および保護板23を有する。保護板23は、光源部20を閉塞するように設置される。光源部20は、発光素子21を有する。発光素子21は、複数の発光ダイオード21Aおよび複数の発光受光ダイオード21Bを含む。光源装置10は、駆動部12、検知部13、報知部14、制御部15、および切替部30を有する。切替部30は、C接点スイッチのリレーであり、入力端子(a)、入力端子(b)、共通端子(c)、および制御端子(s)を有する。
光源装置10は、ハウジング11の長手方向の一側端面に光を発する光源部20および保護板23を有する。保護板23は、光源部20を閉塞するように設置される。光源部20は、発光素子21を有する。発光素子21は、複数の発光ダイオード21Aおよび複数の発光受光ダイオード21Bを含む。光源装置10は、駆動部12、検知部13、報知部14、制御部15、および切替部30を有する。切替部30は、C接点スイッチのリレーであり、入力端子(a)、入力端子(b)、共通端子(c)、および制御端子(s)を有する。
発光ダイオード21Aおよび発光受光ダイオード21Bが備えるアノード端子(a)およびカソード端子(k)は、基板22に挿入されて実装される。発光ダイオード21Aのアノード端子(a)は、駆動部12に接続される。発光受光ダイオード21Bのアノード端子(a)は、切替部30の共通端子(c)に接続される。切替部30の入力端子(b)は、検知部13に接続される。切替部30の共通端子(c)は、制御端子(s)に入力させる切替制御信号のレベルに応じて、入力端子(a)または入力端子(b)のいずれか一方に接続される。
光源装置10の動作を以下に説明する。
発光受光ダイオード21Bが受光動作を行うとき、切替部30は、制御部15からの切替制御に応じて共通端子(c)を入力端子(b)に接続する。発光受光ダイオード21Bは、受光動作を行うとき、受光により発生する受光電流を切替部30を介して検知部13に出力する。複数の切替部30の入力端子(b)は共通接続されている。複数の発光受光ダイオード21Bが受光により発生する受光電流は、合算されて検知部13へ供給される。検知部13は、複数の発光受光ダイオード21Bから供給される受光電流量を検知する。検知部13は、複数の発光受光ダイオード21Bからの受光電流量の平均値を検知する。検知部13は、発光受光ダイオード21Bからの受光電流量の検知結果を制御部15に出力する。
発光受光ダイオード21Bが受光動作を行うとき、切替部30は、制御部15からの切替制御に応じて共通端子(c)を入力端子(b)に接続する。発光受光ダイオード21Bは、受光動作を行うとき、受光により発生する受光電流を切替部30を介して検知部13に出力する。複数の切替部30の入力端子(b)は共通接続されている。複数の発光受光ダイオード21Bが受光により発生する受光電流は、合算されて検知部13へ供給される。検知部13は、複数の発光受光ダイオード21Bから供給される受光電流量を検知する。検知部13は、複数の発光受光ダイオード21Bからの受光電流量の平均値を検知する。検知部13は、発光受光ダイオード21Bからの受光電流量の検知結果を制御部15に出力する。
発光ダイオード21Aおよび発光受光ダイオード21Bが発光動作を行うとき、切替部30は、制御部15からの切替制御に応じて共通端子(c)を入力端子(a)に接続する。発光受光ダイオード21Bのアノード端子(a)は、切替部30を介して駆動部12に接続される。発光ダイオード21Aおよび発光受光ダイオード21Bは、発光動作時に駆動部12からの電流供給を受けて点灯する。発光ダイオード21Aおよび発光受光ダイオード21Bは、育毛作用促進用の光を発する。発光ダイオード21Aおよび発光受光ダイオード21Bは、発光動作時に波長が0.76〜2.5μmの近赤外光を発する。育毛作用促進用としては、発光ダイオード21Aおよび発光受光ダイオード21Bが発する近赤外光は、波長が略1.45μmであることが好ましい。光源部20が発する近赤外光は、保護板23を透過して照射面100に照射される。光源部20が育毛作用促進用の光を発するとき、例えば、照射面100は、人体の頭皮102とされる。
図3を参照して、光源装置10における光照射フローを説明する。
制御部15は、光照射の動作が開始されるとステップS11〜ステップS17の処理フローを制御する。
制御部15は、光照射の動作が開始されるとステップS11〜ステップS17の処理フローを制御する。
ステップS11において、制御部15は、切替部30の共通端子(c)を入力端子(b)に接続する。発光受光ダイオード21Bは、受光動作を行う。ステップS12において、検知部13は、入力される受光電流の検知動作を開始する。ステップS13において、駆動部12は、発光ダイオード21Aに駆動電流を供給する。発光ダイオード21Aは、駆動部12からの駆動電流を受けて点灯する。
ステップS14において、検知部13は、発光受光ダイオード21Bからの受光電流量が所定の値よりも大きいかを判定する。発光受光ダイオード21Bからの受光電流量が所定の値よりも小さいとき、ステップS15において、報知部14は、警告音を発する。光源装置10の使用者は、報知部14からの警告音により、光源部20からの照射光110が照射面100に対して適切に照射されていないことを認識する。使用者は、光源装置10の照射面100に対する向き、位置、および光源装置10と照射面100との間隔を調整する。ステップS14において、検知部13は、発光受光ダイオード21Bからの受光電流量が所定の値よりも大きいかを判定する。ステップS14において検知部13が発光受光ダイオード21Bからの受光電流量が所定の値よりも小さい判定結果を出力している間、制御部15は、切替部30の接続状態を維持してステップS14およびステップS15を繰り返す。
ステップS14において、発光受光ダイオード21Bからの受光電流量が所定の値よりも大きいと判定されるとき、ステップS16において、制御部15は、切替部30の共通端子(c)を入力端子(a)に接続する。駆動部12は、発光ダイオード21Aおよび発光受光ダイオード21Bに駆動電流を供給して点灯させる。光源装置10は、照射面100に対して育毛作用促進用の光照射を行う。ステップS17において、制御部15は、光源装置10による光照射を継続するかの判定を行う。ステップS17において、光照射を継続すると判定するとき、制御部15は、所定時間間隔で、ステップS11〜ステップS17を繰り返す。
ステップS17において、近赤外光の照射動作を継続しないと判定されるとき、制御部15は、光照射フローを終了する。
光源装置10は、以下の効果を奏する。
光源装置10は、以下の効果を奏する。
(1)光源装置10は、光源部20を有する。光源部20は、発光素子21を有する。発光素子21は、複数の発光ダイオード21Aおよび複数の発光受光ダイオード21Bを含む。光源装置10は、駆動部12、検知部13、報知部14、制御部15、および切替部30を有する。発光受光ダイオード21Bは、受光により発生する受光電流を切替部30を介して検知部13に出力する。検知部13は、発光受光ダイオード21Bからの受光電流量を検知する。検知部13は、検知結果を制御部15に出力する。報知部14は、検知部13の検知結果に応じて警報を発する。制御部は、検知部13の検知結果に応じて発光ダイオード21Aおよび発光受光ダイオード21Bを発光させる。この構成によれば、使用者は、光源装置10が照射する育毛作用促進用の照射光110が適切に照射面100に照射されているかを確認することができる。このため、使用者は、光源装置10が照射する育毛作用促進用の照射光110が適切に照射面100に照射されるよう光源装置10の向き、位置、および照射面100との間隔を調整することができる。このため、使用者は、適切な育毛作用促進効果を受けることができる。
(2)光源装置10は、光源部20を有する。光源部20は、発光素子21を有する。発光素子21は、複数の発光ダイオード21Aおよび複数の発光受光ダイオード21Bを含む。発光受光ダイオード21Bが受光動作を行うとき、受光により発生する受光電流を切替部30を介して検知部13に出力する。発光ダイオード21Aおよび発光受光ダイオード21Bが発光動作を行うとき、発光ダイオード21Aおよび発光受光ダイオード21Bは、駆動部12からの電流供給を受けて点灯する。この構成によれば、光源装置10は、育毛作用促進のために近赤外光を照射する発光受光ダイオード21Bを用いて照射面100からの反射光120を検出することができる。このため、光源部20が発生する照射光110が照射面100に対して適切に照射されているかを確認することできる光源装置10は、簡単な構成で実現される。
(第2実施形態)
第2実施形態の光源装置10は、第1実施形態の光源装置10と比較して以下の部分において異なる構成を有し、その他の部分において同一の構成を有する。なお、第1実施形態の光源装置10と共通する構成については同一の符号を付して、その説明の一部または全部を省略する。
第2実施形態の光源装置10は、第1実施形態の光源装置10と比較して以下の部分において異なる構成を有し、その他の部分において同一の構成を有する。なお、第1実施形態の光源装置10と共通する構成については同一の符号を付して、その説明の一部または全部を省略する。
第1実施形態の光源装置10の発光素子21は、複数の発光ダイオード21Aおよび複数の発光受光ダイオード21Bを有する。一方、第2実施形態の光源装置10の発光素子21は、複数の発光受光ダイオード21Bを有する。
図4を参照して、育毛作用促進用としての光源装置10の具体構成について説明する。
光源装置10は、光源部20を有する。光源部20は、発光素子21を有する。発光素子21は、複数の発光受光ダイオード21Bを有する。光源装置10は、マイクロコントローラ16を有する。マイクロコントローラ16は、検知部および制御部を含む。
光源装置10は、光源部20を有する。光源部20は、発光素子21を有する。発光素子21は、複数の発光受光ダイオード21Bを有する。光源装置10は、マイクロコントローラ16を有する。マイクロコントローラ16は、検知部および制御部を含む。
発光受光ダイオード21Bのアノード端子(a)は、切替部30の共通端子(c)に接続される。切替部30の入力端子(a)は、駆動部12に接続される。切替部30の入力端子(b)は、マイクロコントローラ16が備える複数の第1アナログ入力ポート(Ain1)に接続される。切替部30の制御端子(s)は、マイクロコントローラ16が備える複数のI/Oポート(I/O)に接続される。
発光受光ダイオード21Bが受光動作を行うとき、マイクロコントローラ16は、I/Oポート(I/O)からの制御信号により切替部30の共通端子(c)を入力端子(b)に接続する制御を行う。マイクロコントローラ16は、駆動部12からの発光受光ダイオード21Bに対する駆動電流の供給を停止する制御を行う。受光により発光受光ダイオード21Bが発生する受光電流は、マイクロコントローラ16の第1アナログ入力ポート(Ain1)に供給される。マイクロコントローラ16は、複数の第1アナログ入力ポート(Ain1)に供給される複数の受光電流に対して個別の検知を行うことができる。
発光受光ダイオード21Bが発光動作を行うとき、マイクロコントローラ16は、I/Oポート(I/O)からの制御信号により切替部30の共通端子(c)を入力端子(a)に接続する制御を行う。マイクロコントローラ16は、駆動部12から発光受光ダイオード21Bに駆動電流を供給する制御を行う。
図5に発光素子21の二次元配置を示している。
発光素子21は基板22上に格子状に配置される。マイクロコントローラ16は、切替部30を制御することにより、複数の発光素子21のそれぞれを、発光動作のみを行う発光ダイオード21Aまたは発光動作および受光動作を行う発光受光ダイオード21Bのいずれかに設定する。マイクロコントローラ16は、発光動作および受光動作を行う発光受光ダイオード21Bの位置を選択することができる。図5(a)に示される第1パターンの例は、奇数列に配置された発光素子21を発光ダイオード21Aとし、偶数列に配置された発光素子21を発光受光ダイオード21Bとして設定する。図5(b)に示される第2パターンの例は、1行毎に奇数列と偶数列が交互に入替る位置に配置された発光素子21を発光ダイオード21Aまたは発光受光ダイオード21Bとして設定する。図5(a)および図5(b)に示される例において、発光受光ダイオード21Bは、発光ダイオード21Aに隣接して配置される。発光受光ダイオード21Bと発光ダイオード21Aとの隣接間距離は、2〜5mm程度に設定される。発光受光ダイオード21Bが受光動作を行うとき、隣接して配置された発光ダイオード21Aが照射面100に対して発する照射光110の反射光120を的確に検知することができる。
発光素子21は基板22上に格子状に配置される。マイクロコントローラ16は、切替部30を制御することにより、複数の発光素子21のそれぞれを、発光動作のみを行う発光ダイオード21Aまたは発光動作および受光動作を行う発光受光ダイオード21Bのいずれかに設定する。マイクロコントローラ16は、発光動作および受光動作を行う発光受光ダイオード21Bの位置を選択することができる。図5(a)に示される第1パターンの例は、奇数列に配置された発光素子21を発光ダイオード21Aとし、偶数列に配置された発光素子21を発光受光ダイオード21Bとして設定する。図5(b)に示される第2パターンの例は、1行毎に奇数列と偶数列が交互に入替る位置に配置された発光素子21を発光ダイオード21Aまたは発光受光ダイオード21Bとして設定する。図5(a)および図5(b)に示される例において、発光受光ダイオード21Bは、発光ダイオード21Aに隣接して配置される。発光受光ダイオード21Bと発光ダイオード21Aとの隣接間距離は、2〜5mm程度に設定される。発光受光ダイオード21Bが受光動作を行うとき、隣接して配置された発光ダイオード21Aが照射面100に対して発する照射光110の反射光120を的確に検知することができる。
マイクロコントローラ16が選択する受光動作を行う発光受光ダイオード21Bの位置は、図5(a)および図5(b)に示される位置パターンの例に限定されない。発光受光ダイオード21Bの位置は、発光ダイオード21Aが発する光の反射光120を的確に検知することができる位置に設定されるのが望ましい。発光受光ダイオード21Bの位置は、照射面100の形状に応じて変更される。
図6を参照して、照射面100の形状に応じた発光受光ダイオード21Bの位置の設定について説明する。
光源部20は、育毛作用促進を行う頭部101の頭皮102に対して近赤外線を照射する。発光受光ダイオード21Bの位置は、発光ダイオード21Aが対面する部分の頭皮102の曲率に応じて選択する。頭部101の中央部近傍で曲率が小さい領域の頭皮102と対面する部分(L1)において、マイクロコントローラ16は、発光ダイオード21Aに隣接して発光受光ダイオード21Bを設定する。頭部101の端部であり曲率が大きい領域の頭皮102と対面する部分(L2)において、マイクロコントローラ16は、発光ダイオード21Aと離れた位置に発光受光ダイオード21Bを設定する。頭部101の端部であり曲率が大きい領域においては、照射光110に対する反射光120の反射角度が大きくなる。発光ダイオード21Aと離れた位置に設定された発光受光ダイオード21Bは、発光ダイオード21Aが発する照射光110の反射光120を的確に検出することができる。
光源部20は、育毛作用促進を行う頭部101の頭皮102に対して近赤外線を照射する。発光受光ダイオード21Bの位置は、発光ダイオード21Aが対面する部分の頭皮102の曲率に応じて選択する。頭部101の中央部近傍で曲率が小さい領域の頭皮102と対面する部分(L1)において、マイクロコントローラ16は、発光ダイオード21Aに隣接して発光受光ダイオード21Bを設定する。頭部101の端部であり曲率が大きい領域の頭皮102と対面する部分(L2)において、マイクロコントローラ16は、発光ダイオード21Aと離れた位置に発光受光ダイオード21Bを設定する。頭部101の端部であり曲率が大きい領域においては、照射光110に対する反射光120の反射角度が大きくなる。発光ダイオード21Aと離れた位置に設定された発光受光ダイオード21Bは、発光ダイオード21Aが発する照射光110の反射光120を的確に検出することができる。
マイクロコントローラ16は、光源装置10が近赤外線を照射する可能性のある複数の照射面100の形状を想定して、複数の発光受光ダイオード21Bの位置パターンの情報を記憶している。マイクロコントローラ16は、発光ダイオード21Aが照射する近赤外線の照射面100からの反射光120を的確に検知できないとき、発光受光ダイオード21Bの位置パターンを変更する。
光源装置10によれば、第1実施形態の光源装置10が奏する(1)および(2)と同様の効果を奏する。すなわち、光源装置10の照射光110が適切に照射面100に照射されているかを確認することができる旨の効果、および照射光110が照射面100に対して適切に照射されているかを確認することできる光源装置10を簡単な構成で実現することができる旨の効果を奏する。また、光源装置10は、以下の効果を奏する。
(3)光源装置10は、発光素子21、マイクロコントローラ16、および切替部30を有する。マイクロコントローラ16は、検知部および制御部を含む。発光素子21は、複数の発光受光ダイオード21Bを有する。マイクロコントローラ16は、切替部30を制御することにより、複数の発光素子21のそれぞれを、発光動作のみを行う発光ダイオード21Aまたは発光動作および受光動作を行う発光受光ダイオード21Bのいずれかに設定する。マイクロコントローラ16は、発光動作および受光動作を行う発光受光ダイオード21Bの位置を選択する。この構成によれば、光源装置10は、発光ダイオード21Aの位置に対して発光受光ダイオード21Bを任意の位置に設定することができる。このため、照射面100の形状に応じて発光受光ダイオード21Bの位置を変更することができる。このため、照射面100の形状に依存しないで照射光110が照射面100に対して適切に照射されているかを確認することできる。
(4)光源装置10は、発光受光ダイオード21B、マイクロコントローラ16、および切替部30を有する。マイクロコントローラ16は、検知部および制御部を含む。受光により発光受光ダイオード21Bが発生する受光電流は、マイクロコントローラ16の複数の第1アナログ入力ポート(Ain1)に供給される。マイクロコントローラ16は、複数の第1アナログ入力ポート(Ain1)に供給される複数の電流に対して個別の検知を行う。この構成によれば、光源装置10は、受光により発光受光ダイオード21Bが発生する受光電流の検知において複数の検知基準を設定することができる。このため、光源装置10が対面する照射面100の部分毎に形状に応じた検知基準を設定することができる。このため、照射光110が照射面100に対して適切に照射されているかをより正確に確認することできる。
(第3実施形態)
第3実施形態の光源装置10は、第2実施形態の光源装置10と比較して以下の部分において異なる構成を有し、その他の部分において同一の構成を有する。なお、第2実施形態の光源装置10と共通する構成については同一の符号を付して、その説明の一部または全部を省略する。
第3実施形態の光源装置10は、第2実施形態の光源装置10と比較して以下の部分において異なる構成を有し、その他の部分において同一の構成を有する。なお、第2実施形態の光源装置10と共通する構成については同一の符号を付して、その説明の一部または全部を省略する。
第2実施形態の光源装置10は、発光受光ダイオード21Bが駆動部12に接続される。一方、第3実施形態の光源装置10は、発光受光ダイオード21Bがパルス発生部17を介して駆動部12に接続される。
図7を参照して、育毛作用促進用としての光源装置10の具体構成について説明する。
光源装置10は、複数の発光受光ダイオード21Bを有する。複数の発光受光ダイオード21Bのカソード端子(k)は、パルス発生部17を介して駆動部12に接続される。パルス発生部17は、マイクロコントローラ16に接続される。
光源装置10は、複数の発光受光ダイオード21Bを有する。複数の発光受光ダイオード21Bのカソード端子(k)は、パルス発生部17を介して駆動部12に接続される。パルス発生部17は、マイクロコントローラ16に接続される。
図8を用いて、発光受光ダイオード21Bの発光動作および受光動作を説明する。
マイクロコントローラ16は、複数の発光受光ダイオード21Bを2つのグループに分割して発光動作および受光動作の制御を行う。図8に示されるように、一方のグループの発光受光ダイオード21Bが(a)に示される動作行なっているとき、他方のグループの発光受光ダイオード21Bは、(b)に示される動作を行う。一方のグループの発光受光ダイオード21Bが点灯して発光動作を行なっているとき、他方のグループの発光受光ダイオード21Bは、受光動作を行う。一方のグループの発光受光ダイオード21Bが受光動作を行なっているとき、他方のグループの発光受光ダイオード21Bは、点灯して発光動作を行う。
マイクロコントローラ16は、複数の発光受光ダイオード21Bを2つのグループに分割して発光動作および受光動作の制御を行う。図8に示されるように、一方のグループの発光受光ダイオード21Bが(a)に示される動作行なっているとき、他方のグループの発光受光ダイオード21Bは、(b)に示される動作を行う。一方のグループの発光受光ダイオード21Bが点灯して発光動作を行なっているとき、他方のグループの発光受光ダイオード21Bは、受光動作を行う。一方のグループの発光受光ダイオード21Bが受光動作を行なっているとき、他方のグループの発光受光ダイオード21Bは、点灯して発光動作を行う。
図8に示される発光動作および受光動作は、パルス発生部17が発生するパルスの周期に基づいて切替えられる。マイクロコントローラ16は、パルス発生部17の出力に基づいて駆動部12および切替部30の制御を行う。マイクロコントローラ16は、異なるI/Oポート(I/O)を用いて分割されたグループの制御を行う。パルス発生部17が発生するパルス周期は、マイクロコントローラ16により制御される。
図8に示される発光動作および受光動作の切替え周波数を500Hzとし、デューティ比を50%とするとき、発光受光ダイオード21Bは、点灯時間および消灯時間がともに1msとなる。複数の発光受光ダイオード21Bの一方のグループと他方のグループは、点灯時間および消灯時間が同一で半周期ずれた動作を行う。複数の発光受光ダイオード21Bの一方のグループと他方のグループは、半周期ずれたパスル光での近赤外線を育毛作用促進用として照射面100に照射する。複数の発光受光ダイオード21Bの一方のグループが発光動作を行なっているとき、他方のグループは、一方のグループが発する照射光110の照射面100からの反射光120を受光する。
光源装置10によれば、第1および第2実施形態の光源装置10が奏する(1)〜(4)と同様の効果を奏する。また、光源装置10は、以下の効果を奏する。
(5)光源装置10は、複数の発光受光ダイオード21Bを有する。複数の発光受光ダイオード21Bのカソード端子(k)は、パルス発生部17を介して駆動部12に接続される。複数の発光受光ダイオード21Bは、2つのグループに分割されて発光動作および受光動作の制御が行われる。この構成によれば、複数の発光受光ダイオード21Bの一方のグループが近赤外線照射を行なっている間、他方のグループは、受光動作を行う。このため、光源装置10は、パスル光での近赤外線照射を行なっている間、複数の発光受光ダイオード21Bの一方のグループと他方のグループとで受光動作を交互に継続して行う。このため、使用者は、光源装置10が近赤外線を照射面100に照射している間、照射光110が適切に照射面100に照射されているかを確認することができる。
(5)光源装置10は、複数の発光受光ダイオード21Bを有する。複数の発光受光ダイオード21Bのカソード端子(k)は、パルス発生部17を介して駆動部12に接続される。複数の発光受光ダイオード21Bは、2つのグループに分割されて発光動作および受光動作の制御が行われる。この構成によれば、複数の発光受光ダイオード21Bの一方のグループが近赤外線照射を行なっている間、他方のグループは、受光動作を行う。このため、光源装置10は、パスル光での近赤外線照射を行なっている間、複数の発光受光ダイオード21Bの一方のグループと他方のグループとで受光動作を交互に継続して行う。このため、使用者は、光源装置10が近赤外線を照射面100に照射している間、照射光110が適切に照射面100に照射されているかを確認することができる。
(6)光源装置10は、複数の発光受光ダイオード21Bを有する。複数の発光受光ダイオード21Bのカソード端子(k)は、パルス発生部17を介して駆動部12に接続される。複数の発光受光ダイオード21Bは、2つのグループに分割されて発光動作および受光動作の制御が行われる。この構成によれば、光源装置10は、パスル光での近赤外線を育毛作用促進用として照射面100に照射する。このため、使用者は、近赤外線照射による負担の少ない育毛作用促進処置を受けることができる。
(第4実施形態)
第4実施形態の光源装置10は、第3実施形態の光源装置10と比較して以下の部分において異なる構成を有し、その他の部分において同一の構成を有する。なお、第3実施形態の光源装置10と共通する構成については同一の符号を付して、その説明の一部または全部を省略する。
第4実施形態の光源装置10は、第3実施形態の光源装置10と比較して以下の部分において異なる構成を有し、その他の部分において同一の構成を有する。なお、第3実施形態の光源装置10と共通する構成については同一の符号を付して、その説明の一部または全部を省略する。
第3実施形態の光源装置10は、パルス発生部17を有する。一方、第4実施形態の光源装置10は、パルス発生部17に加えレベル判定部40を有する。
図9を参照して、育毛作用促進用としての光源装置10の具体構成について説明する。
図9を参照して、育毛作用促進用としての光源装置10の具体構成について説明する。
光源装置10は、レベル判定部40を有する。複数の発光受光ダイオード21Bのカソード端子(k)は、レベル判定部40を介してパルス発生部17に接続される。レベル判定部40の判定結果は、マイクロコントローラ16の第2アナログ入力ポート(Ain2)に供給される。
図10は、レベル判定部40の回路構成を示している。
レベル判定部40は、発光受光ダイオード21Bのカソード端子(k)から駆動部12に流れる電流を電圧に変換した電圧レベルを判定する。レベル判定部40は、抵抗41および比較器42を含む複数のレベル判定回路50を有する。レベル判定部40は、判定レベル発生部43を有する。
レベル判定部40は、発光受光ダイオード21Bのカソード端子(k)から駆動部12に流れる電流を電圧に変換した電圧レベルを判定する。レベル判定部40は、抵抗41および比較器42を含む複数のレベル判定回路50を有する。レベル判定部40は、判定レベル発生部43を有する。
レベル判定回路50は、発光受光ダイオード21Bのカソード端子(k)から駆動部12に流れる電流を抵抗41により電圧レベルに変換する。比較器42は、抵抗41に発生する電圧レベルを判定レベル発生部43が発生する判定電圧(VR)と比較する。比較器42は、電圧レベルの比較結果を判定結果としてマイクロコントローラ16に出力する。
図11は、レベル判定部40が判定する電圧レベルの波形を示している。
マイクロコントローラ16は、複数の発光受光ダイオード21Bを2つのグループに分割して発光動作および受光動作の制御を行う。マイクロコントローラ16は、パルス発生部17が発生するパスル波形(a)に基づいて切替部30を切替える。発光受光ダイオード21Bの一方のグループが発光動作を行なうとき、発光受光ダイオード21Bの他方のグループは受光動作を行う。
マイクロコントローラ16は、複数の発光受光ダイオード21Bを2つのグループに分割して発光動作および受光動作の制御を行う。マイクロコントローラ16は、パルス発生部17が発生するパスル波形(a)に基づいて切替部30を切替える。発光受光ダイオード21Bの一方のグループが発光動作を行なうとき、発光受光ダイオード21Bの他方のグループは受光動作を行う。
発光受光ダイオード21Bの一方のグループは、(b)に示される点灯動作および消灯動作を行う。発光受光ダイオード21Bの一方のグループに接続されるレベル判定回路50の抵抗41が発生する電圧は、(b)に示される波形となる。発光受光ダイオード21Bの他方のグループの点灯動作および消灯動作、およびレベル判定回路50の抵抗41が発生する電圧は(d)に示されるようになる。
パルス発生部17が発生するパスル波形(a)は,タイミングt10、t20、およびt30で切り替る。マイクロコントローラ16は、タイミングt10において、発光受光ダイオード21Bの一方のグループに対する駆動部12からの駆動電流の供給を停止する。レベル判定回路50の抵抗41に発生する電圧レベルは、減衰曲線を描きながら減少する。
判定レベル発生部43は、抵抗41に発生する電圧レベルが所定の値以下に減衰したことの判定に用いる判定電圧(VR)を発生する。発光受光ダイオード21Bの一方のグループに接続されるレベル判定回路50の出力波形を(c)に示している。レベル判定回路50の比較器42は、抵抗41に発生する電圧レベルが判定電圧(VR)よりも低くなったことを判定したとき、(c)に示されるようにローレベルを出力する。
マイクロコントローラ16は、レベル判定回路50の比較器42の出力がローレベルとなるタイミングt11で他方のグループの発光受光ダイオード21Bに駆動電流を供給するよう駆動部12を制御する。マイクロコントローラ16は、内蔵する判定部で受光動作を行う発光受光ダイオード21Bの受光電流の大きさを判定する。
図12を参照して、光源装置10における光照射フローを説明する。
マイクロコントローラ16は、光照射の動作が開始されるとステップS21〜ステップS29の処理フローを制御する。
マイクロコントローラ16は、光照射の動作が開始されるとステップS21〜ステップS29の処理フローを制御する。
ステップS21において、マイクロコントローラ16は、切替部30を制御して受光動作を行う発光受光ダイオード21Bを選択してマイクロコントローラ16の第1アナログ入力ポート(Ain1)に接続する。発光受光ダイオード21Bは、受光動作を行う。ステップS22において、マイクロコントローラ16は、内蔵された検知部を用いて第1アナログ入力ポート(Ain1)に入力される受光電流の検知動作を開始する。ステップS23において、駆動部12は、発光ダイオード21Aに駆動電流を供給する。発光ダイオード21Aは、駆動部12からの駆動電流を受けて点灯する。光源装置10は、照射面100に対して育毛作用促進用の光を発する。
ステップS24において、マイクロコントローラ16は、発光受光ダイオード21Bからの受光電流量が所定の値よりも大きいかを内蔵された検知部を用いて判定する。発光受光ダイオード21Bからの受光電流量が所定の値よりも小さいとき、ステップS25において、報知部14は、警告音を発する。光源装置10の使用者は、報知部14からの警告音により、光源部20からの照射光110が照射面100に対して適切に照射されていないことを認識する。使用者は、光源装置10の照射面100に対する向き、位置、および光源装置10と照射面100との間隔を調整する。ステップS24において、マイクロコントローラ16は、発光受光ダイオード21Bからの受光電流量を所定の値よりも大きいかを内蔵された検知部を用いて判定する。
ステップS24において、発光受光ダイオード21Bからの受光電流量が所定の値よりも大きいとき、ステップS26において、マイクロコントローラ16は、パルス発生部17が発生するパルスが変化したかを判定する。ステップS26の判定において、パルス発生部17が発生するパルスが変化していないとき、マイクロコントローラ16は、ステップS24〜ステップS26を繰り返す。
ステップS26において、パルス発生部17が発生するパルスが変化したと判定されたとき、ステップS27において、マイクロコントローラ16は、切替部30を制御し受光動作を行う発光受光ダイオード21Bのグループを切替える。駆動部12は、発光ダイオード21Aへの駆動電流を停止する。
ステップS28において、レベル判定部40は、レベル判定回路50の抵抗41に発生する電圧が判定電圧以下まで減衰したかを判定する。ステップS28において、レベル判定回路50の抵抗41に発生する電圧が判定電圧以下まで減衰していないとき、マイクロコントローラ16は、ステップS28を繰り返す。ステップS28において、レベル判定回路50の抵抗41に発生する電圧が判定電圧以下まで減衰したと判定されるとき、ステップS29において、マイクロコントローラ16は、光源装置10による光照射動作を継続するかの判定を行う。ステップS28において光照射動作を継続するとき、マイクロコントローラ16は、ステップS21〜ステップS28を繰り返す。
ステップS28において光照射動作を継続しないと判定されるとき、マイクロコントローラ16は、光照射フローを終了する。
光源装置10によれば、第1〜第3実施形態の光源装置10が奏する(1)〜(6)と同様の効果を奏する。また、光源装置10は、以下の効果を奏する。
光源装置10によれば、第1〜第3実施形態の光源装置10が奏する(1)〜(6)と同様の効果を奏する。また、光源装置10は、以下の効果を奏する。
(7)光源装置10は、パルス発生部17およびレベル判定部40を有する。レベル判定部40は、抵抗41および比較器42を含む複数のレベル判定回路50を有する。レベル判定部40は、判定レベル発生部43を有する。抵抗41は、発光受光ダイオード21Bのカソード端子(k)から駆動部12に流れる電流を電圧に変換した電圧レベルを発生する。比較器42は、抵抗41が発生する電圧レベルと判定レベル発生部43が発生する判定レベルとを比較する。発光受光ダイオード21Bが発光動作から受光動作に切り替るとき、比較器42は、発光受光ダイオード21Bからの電流が所定の値以下に減衰したことを判定する。マイクロコントローラ16は、レベル判定部40の判定結果に基づいて駆動部12および内蔵する判定部を制御する。この構成によれば、マイクロコントローラ16が内蔵する検知部は、発光動作を行った発光受光ダイオード21Bの電流の影響が排除されたタイミングで発光受光ダイオード21Bの受光電流を検知することができる。このため、マイクロコントローラ16が内蔵する検知部は、受光動作を行う発光受光ダイオード21Bの受光電流を精度良く検知することができる。このため、使用者は、照射光110が照射面100に対して適切に照射されているかをより正確に確認することできる。
(その他の実施形態)
本光源装置は、第1〜第4実施形態以外の実施形態を含む。以下、本光源装置のその他の実施形態としての第1〜第4実施形態の変形例を示す。なお、以下の各変形例は、互いに組み合わせることもできる。
本光源装置は、第1〜第4実施形態以外の実施形態を含む。以下、本光源装置のその他の実施形態としての第1〜第4実施形態の変形例を示す。なお、以下の各変形例は、互いに組み合わせることもできる。
・第3実施形態の光源装置10は、パルス発生部17がデューティー比50%のパルスを発生する。ただし、光源装置10の構成は、第3実施形態に例示された内容に限られない。例えば、変形例の光源装置10は、パルス発生部17がバーストパルスを発生する。
パルス発生部17は、図13に示されるバーストパルスを発生する。分割された複数の発光受光ダイオード21Bの一方のグループおよび他方のグループは、(a)および(b)に示される動作を行う。光源装置10は、1ms内で3回の点灯と消灯を繰り返す。図8に示されるデューティー比50%のパルスの場合と発光光量を等しくするには、駆動部12は、発光受光ダイオード21Bに供給する駆動電流を変更する。
・第1〜第4実施形態の光源装置10は、切替部30がC接点スイッチのリレーで構成される。ただし、光源装置10の構成は、第1〜第4実施形態に例示された内容に限られない。例えば、変形例の光源装置10は、切替部30がトランジスタを有する半導体スイッチで構成される。または、その他の形態のスイッチで構成される。
・第2〜第4実施形態の光源装置10は、マイクロコントローラ16のI/Oポート(I/O)が切替部30を駆動する。ただし、光源装置10の構成は、第2〜第4実施形態に例示された内容に限られない。例えば、変形例の光源装置10は、マイクロコントローラ16のI/Oポート(I/O)からの制御信号を受けたトランジスタが切替部30を駆動する。
・第1実施形態の光源装置10は、検知部13が複数の発光受光ダイオード21Bからの受光電流量の平均値を検知する。ただし、光源装置10の構成は、第1実施形態に例示された内容に限られない。例えば、変形例の光源装置10は、検知部13が複数の発光受光ダイオード21Bからの受光電流量の最大値を検知する。この変形例の光源装置10の構成によれば、発光ダイオード21Aが短期間のパルス発光である場合にも検知することができる。
・第1実施形態の光源装置10は、検知部13が複数の発光受光ダイオード21Bからの受光電流量の平均値を検知する。ただし、光源装置10の構成は、第1実施形態に例示された内容に限られない。例えば、変形例の光源装置10は、検知部13が複数の発光受光ダイオード21Bからの受光電流の総電流量を検知する。この変形例の光源装置10の構成によれば、発光ダイオード21Aの発光形態に依存しない検知を行うことができる。
・第1〜第4実施形態の光源装置10は、報知部14が警告音を発する。ただし、光源装置10の構成は、第1〜第4実施形態に例示された内容に限られない。例えば、変形例の光源装置10は、報知部が警告表示を行う。
(課題を解決するための手段に関する付記)
課題を解決するための手段は、下記の付記手段のとおり記述することもできる。
(1)付記手段1は、「前記検知部は、前記発光受光素子が受光により発生する受光電流の最大値を検知する光源装置」を含む。
課題を解決するための手段は、下記の付記手段のとおり記述することもできる。
(1)付記手段1は、「前記検知部は、前記発光受光素子が受光により発生する受光電流の最大値を検知する光源装置」を含む。
(2)付記手段2は、「前記検知部は、前記発光受光素子が受光により発生する受光電流の総電流量を検知する光源装置」を含む。
10…光源装置、12…駆動部、13…検知部、15…制御部、16…マイクロコントローラ、21…発光素子、21A…発光ダイオード、21B…発光受光ダイオード、30…切替部、100…照射面。
Claims (8)
- 複数の発光素子を有する光源装置であって、
前記光源装置は、駆動部および検知部を有し、
前記複数の発光素子は、少なくとも1個の発光受光素子を含み、
前記発光受光素子は、前記駆動部からの駆動電流を受けて点灯し、
前記発光受光素子は、受光により発生する受光電流を前記検知部に出力する
光源装置。 - 前記光源装置は、切替部を有し、
前記切替部は、前記発光受光素子を前記駆動部および前記検知部のいずれかに接続する
請求項1に記載の光源装置。 - 前記光源装置は、制御部を有し、
前記制御部は、前記発光受光素子の前記複数の発光素子の中における位置を決定する
請求項1または2に記載の光源装置。 - 前記制御部は、前記検知部が前記発光受光素子の受光電流を検知できないとき、前記複数の発光素子の中における前記発光受光素子の位置を変更する
請求項3に記載の光源装置。 - 照射面に光を照射する光源装置であって、
前記光源装置は、複数の発光受光素子、駆動部、および検知部を有し、
前記複数の発光受光素子は、前記駆動部からの駆動電流を受けて点灯する発光動作を行い、
前記複数の発光受光素子は、受光により発生する受光電流を前記検知部に出力する受光動作を行い、
前記光源装置は、制御部を有し、
前記制御部は、前記複数の発光受光素子の少なくとも一部を発光動作させ、
前記制御部は、前記複数の発光受光素子の少なくとも一部が発光動作を行なっているとき、前記複数の発光受光素子の少なくとも一部を受光動作させる
光源装置。 - 前記制御部は、前記複数の発光受光素子の発光動作および消灯を周期的に繰り返す制御をおこない、
前記制御部は、前記複数の発光受光素子の少なくとも一部の発光動作と複数の発光受光素子の少なくとも一部の受光動作を同期させて制御する
請求項5に記載の光源装置。 - 前記発光素子は、発光ダイオードであり、
前記発光受光素子は、発光受光ダイオードである
請求項1〜4のいずれか一項に記載の光源装置。 - 前記発光受光素子は、発光受光ダイオードである
請求項5または6に記載の光源装置。
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