JP4847215B2 - 照明制御システム、照明制御プログラム及び照明システムの制御方法 - Google Patents
照明制御システム、照明制御プログラム及び照明システムの制御方法 Download PDFInfo
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Description
上記の課題に鑑み、本発明では、PWM方式において低光量領域でのデューティと光量の線形性を確保し、全光量領域において線形性を保障できる照明制御システムを提供する。
また、本発明にかかる顕微鏡システムは、前記の照明制御システムを有する照明システムを備えることを特徴とする。
また、制御手段は、光量設定値が所定値より小さいと判定した場合、挿脱制御手段を制御してNDフィルターを挿入させた後、調光制御手段を制御して通電パルス幅を大きくさせる。
また、制御手段は、光量設定値が前記所定値より大きいと判定した場合、調光制御手段を制御して通電パルス幅を小さくさせた後、挿脱制御手段を制御してNDフィルターを脱させる。
前記所定値は、少なくとも、LED光源の光軸に挿入されたNDフィルターを光軸から脱する場合に設定される光量である第1の光量設定値と、LED光源の光軸にNDフィルターを挿入する場合に設定される光量である第2の光量設定値とを含む。このとき、第2の光量設定値<第1の光量設定値とすると、NDフィルター挿入状態とNDフィルターなしの状態とで、調光値が同じになる領域が重複して存在する光量領域を得ることができる。
<第1の実施形態>
図1は、本実施形態における顕微鏡システムの全体構成を示す。顕微鏡システムの光学系において、LED1から発せられた照明光は電動制御されたNDフィルター2を透過し、コレクタレンズ3で集光させられる。NDフィルター2は、LED1の光軸L上に配置されている。
モータドライバ305とLEDドライバ306はともに、外部インターフェースコネクタ304aと接続されている。モータドライバ305とLEDドライバ306はそれぞれ、外部インターフェースコネクタ304b,外部インターフェースコネクタ304cと接続されている。
このように、LEDのデューティと光量設定値は、低光量領域以外では線形性を得ることができるが、低光量領域では線形性を保つことが難しい。表1に実際の調光値とデューティとの関係を示す。
次に、CPU300は、前回の調光値と現在の調光値との変化を検出する(S3)。なお、初回の電源投入時には、S3の分岐は強制的に「NO」へ進むようになっている。
S3において、調光値に変化があった場合(S3で「NO」へ進む)、CPU300は、その調光値が6未満であるかを検出する(S4)。
CPU300は、S6で算出したデューティのPWM信号をLED1に出力するように、LEDドライバ306を制御する(S7)。
S8において、調光値が10より高い場合(S8で「YES」へ進む)、低光量領域から線形性領域へ変わることとなるので、CPU300は次の式(2)にてデューティを算出する(S9)。
次に、CPU300は、S9で算出したデューティのPWM信号をLED1に出力するように、LEDドライバ306を制御する(S10)。その後、CPU300はNDフィルター2を光路Lから抜く(S11)。
S10より、デューティ47.5%のPWM信号をLED1に出力する。S11にてNDフィルター2を光路Lから抜く(ND=0)。S17にて「調光値=50」、「ND=0」、「デューティ=47.5%」をRAM302内に格納する。
D=(5/0.1)×0.95=47.5%
S7にてデューティ47.5%のPWM信号をLED1に出力する。S17にてRAM302に「調光値=5」、「ND=1」、「デューティ=47.5%」を格納する。
S14にてデューティ85.5%のPWM信号をLED1に出力する。S17にてRAM302に、「調光値=9」、「ND=1」、「デューティ=85.5%」を格納する。
なお、表1及び表2に示したNDフィルターとデューティの線形性領域に関する値は一例であり、この値に限定されない。
第1の実施形態では、デューティの視点から考えると、調光値が同じでもNDフィルター挿入時とNDフィルターなしの2つの場合が考えられる。つまり、2つの方法にて同じ調光が実現できることになっている。
そこで、本実施形態では、NDフィルターの使用範囲を限定することで必ず1つの方法にて調光する場合について説明する。
本発明によれば、LED照明において、PWMの線形性の確保されているデューティヘのシフト、NDフィルターの両方を用いることで、これまでPWM方式において実現できなかった低光量領域の線形性を確保し、全光量領域において線形性を保障できる。
2 NDフィルター
3 コレクタレンズ
4 透過視野絞り
5 コンデンサ
6 試料ステージ
7 対物レンズ
8 ビームスプリッター
9 接眼レンズ
10 照明コントロール部
11,13 ケーブル
12 制御装置
14 操作部
15 照明装置
300 CPU
301 ROM
302 RAM
303a,303b,304a,304b,304c 外部インターフェースコネクタ
305 モータドライバ
306 LEDドライバ
401 電源コード
402 モータ
15a 照明装置
601,602 NDフィルター
Claims (9)
- 少なくとも、LED光源と、NDフィルターと、該LED光源の光軸に対して該NDフィルターを挿脱させる挿脱機構とを有する照明システムを制御する照明制御システムであって、
前記LED光源の調光指示を取得する調光指示取得手段と、
前記挿脱機構の動作を制御する挿脱制御手段と、
前記LED光源に入力される通電パルス幅を制御することにより、前記LED光源の調光を制御する調光制御手段と、
前記取得した調光指示による光量設定値が所定値より小さいと判定した場合、前記挿脱制御手段を制御して前記NDフィルターを挿入させた後、前記調光制御手段を制御して前記通電パルス幅を大きくさせる制御手段
を備えることを特徴とする照明制御システム。 - 前記制御手段は、前記光量設定値が前記所定値より大きいと判定した場合、前記調光制御手段を制御して前記通電パルス幅を小さくさせた後、前記挿脱制御手段を制御して前記NDフィルターを脱させることを特徴とする請求項1に記載の照明制御システム。
- 前記所定値は、少なくとも、前記LED光源の光軸に挿入された前記NDフィルターを該光軸から脱する場合に設定される光量である第1の光量設定値と、前記LED光源の光軸に前記NDフィルターを挿入する場合に設定される光量である第2の光量設定値とを含むことを特徴とする請求項1又は2に記載の照明制御システム。
- 請求項1〜3のうちいずれか一項に記載の照明制御システムを備える照明システム。
- 請求項4に記載の照明システムを備える顕微鏡システム。
- 少なくとも、LED光源と、NDフィルターと、該LED光源の光軸に対して該NDフィルターを挿脱させる挿脱機構とを有する照明システムを制御する処理をコンピュータに実行させる照明制御プログラムであって、
前記LED光源の調光指示を取得する調光指示取得処理と、
前記挿脱機構の動作を制御する挿脱制御処理と、
前記LED光源に入力される通電パルス幅を制御することにより、前記LED光源の調光を制御する調光制御処理と、
前記取得した調光指示による光量設定値が所定値より小さいと判定された場合、前記NDフィルターを前記光軸に挿入した後、前記LED光源に入力される通電パルス幅を大きくさせる制御処理と、
を、コンピュータに実行させる照明制御プログラム。 - 前記制御処理は、前記取得した調光指示による光量設定値が所定値より大きいと判定された場合、前記通電パルス幅を小さくさせた後、前記NDフィルターを前記光軸から脱させることを特徴とする請求項6に記載の照明制御プログラム。
- 少なくとも、LED光源と、NDフィルターと、該LED光源の光軸に対して該NDフィルターを挿脱させる挿脱機構とを有する照明システムの制御方法であって、
前記LED光源の調光指示を取得し、
前記取得した光量設定値が所定値より小さいか否かを判定し、
前記光量設定値が前記所定値より小さいと判定された場合、前記NDフィルターを前記光軸に挿入した後、前記LED光源に入力される通電パルス幅を大きくさせる
ことを特徴とする照明システムの制御方法。 - 前記光量設定値が前記所定値より大きいと判定された場合、前記通電パルス幅を小さくさせた後、前記NDフィルターを前記光軸から脱させることを特徴とする請求項8に記載の照明システムの制御方法。
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