JP6203436B2 - 光源装置 - Google Patents

Description

本発明は、光源で発生する光を被写体に照射しつつ、光の発光強度を検出する光源装置に関する。

従来、被写体を照射する光を内視鏡等に供給する光源装置においては、光源の光量調節のために、光源が発する光の光量を測定するシステムを採用するものがあり、測定した光量を制御部にフィードバックすることで適切な光量に制御する等している。

例えば、日本国特許５３９３９３５号公報には、内視鏡へ供給する照明光の光量を減少させることなく、発光素子の発光強度をより高い発光強度の光の下で検出することのできる光源装置が開示されている。

また、日本国特開２０１５−１９６９５号公報には、プローブの挿入状態が照射光の射出に好ましくない場合に、手動操作等を要することなく照射光の発光を停止する制御を行うことが可能な光源装置が開示されている。

しかしながら、日本国特許５３９３９３５号公報や日本国特開２０１５−１９６９５号公報に開示されているような従来の光源装置では、光量検出用のセンサに、光源からセンサに直接向かう光路上の光以外に、レンズや各部材からの反射光等の間接光が入射される。これらの間接光は、周囲温度等の環境変化や装置毎の個体バラツキの影響を受けて変動する虞があり、安定且つ精度良く光量を測定する上で支障となる。

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、光源が発する光のうち、光源からの直接の光路上の光のみを精度良く検出可能な光源装置を提供することを目的としている。

本発明の一態様による光源装置は、被写体に照射するための光を発生する第１の光源と、前記被写体に照射するための光を発生し、かつ前記第１の光源よりも発光強度が強い第２の光源とを有する光源部と、前記第１の光源から発生した光の一部が入射され、且つ入射された光を前記被写体に照射するための光路を形成する第１の光学部と、前記第２の光源から発生した光の一部が入射され、且つ入射された光を前記被写体に照射するための光路を形成する第２の光学部と、前記第１の光源が発する光のうち、前記第１の光学部に入射する光以外の光を受光可能な位置に配置され、入射される光の強度を検出する検出部と、
前記第１の光源が発する光の反射又は散乱による間接光の前記検出部への入射を遮るよう前記第１の光源と前記検出部との間に配置された、光を遮蔽する遮蔽部と、前記第１の光源の最大配光角内の光のうち前記検出部へ直接入射する光の光路上のうち前記第１の光源に対して前記第２の光源よりも遠ざかる位置に設けられ、光を透過する透過部と、を有する。

本発明の実施の第１形態に係り、内視鏡システムの構成図 同上、発光部の構成を示す説明図 同上、光センサの配置例１を示す説明図 同上、光センサの配置例２を示す説明図 同上、光センサの配置例３を示す説明図 同上、各光源毎の透過部の配置例１を示す説明図 同上、各光源毎の透過部の配置例２を示す説明図 同上、各光源間に遮光板を設けた例を示す説明図 同上、遮光板とレンズ保持枠とを示す説明図 本発明の実施の第２形態に係り、測光ケースと駆動回路基板の配置を示す説明図 同上、センサ基板と駆動回路基板とを一体化した例を示す説明図 同上、回路基板の平面図 同上、駆動素子からの熱伝導経路を示す説明図 本発明の実施の第３形態に係り、測光ケースの説明図 同上、回路基板の表面グランド層の例を示す説明図 同上、回路基板の表面グランド層の他の例を示す説明図 同上、回路基板の表面グランド層の更に他の例を示す説明図 同上、駆動素子側の表面グランド層に放熱部品を熱的に接触させた例を示す説明図 同上、光センサ側の表面グランド層に放熱部品を熱的に接触させた例を示す説明図 同上、ＬＥＤ基板と駆動回路基板との接続を示す説明図 同上、ＬＥＤ基板及び駆動回路基板の正面図 同上、振動によって端子接触表面に発生する酸化物を示す説明図 同上、振動負荷に対応したＬＥＤ基板と駆動回路基板との接続を示す説明図 同上、駆動回路基板に固定されるメス端子の実装部を示す説明図 同上、図２３のＡ−Ａ線断面図

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。

［実施の第１形態］
図１において、符号１は内視鏡システムであり、スコープ２と、光源装置３と、ビデオプロセッサ４と、モニタ５と、通信ケーブル６とを備えている。スコープ２は、光源装置３から供給される光を被写体に照射して各種観察や処置を行う内視鏡であり、ライトガイドコネクタ１５を介して光源装置３に接続されると共に、ビデオコネクタ１６を介してビデオプロセッサ４に接続されている。

ライトガイドコネクタ１５には、スコープ２内を挿通されるライトガイド１１の基端が接続されており、このライトガイド１１の先端がスコープ２の挿入部先端まで延出されている。ライトガイドコネクタ１５を光源装置３に接続したとき、ライトガイド１１の基端の入射端面に光源装置３からの光が入射され、スコープ２先端のライトガイド１１の先端射出面から光が出射される。

スコープ２の先端における出射光の光路上には、レンズ１２が配設されており、ライトガイド１１内を伝達された光源装置３からの光は、レンズ１２を介してスコープ２の挿入部先端から被写体に照射される。光を照射された被写体の光学像は、スコープ２の挿入部先端に配設された図示しない対物レンズを介して取り込まれ、光学像を電気信号に変換する撮像素子１３上に結像する。

撮像素子１３は、例えばＣＭＯＳやＣＣＤ等の固体撮像素子であり、カラーフィルタアレイ等が配設されたカラー撮像素子、或いは面順次照明光を受光するモノクロ撮像素子として構成されている。撮像素子１３は、被写体の光学像を電気的な撮像信号に変換し、信号線１４を介して、ビデオコネクタ１６が接続されたビデオプロセッサ４へ撮像信号を送信する。

ビデオプロセッサ４は、撮像素子１３から受信した撮像信号を処理してモニタ５に表示するための画像信号を生成する。例えば、撮像素子１３から各色の撮像信号を同時化してカラーの画像信号を生成し、生成した画像信号のカラーバランス調整やガンマ変換、色変換等の画像処理を行った後に、モニタ５に表示するための信号形式に変換してモニタ５へ出力する。これにより、モニタ５には被写体の画像が表示される。

また、ビデオプロセッサ４は、受信した撮像信号から例えば輝度信号を抽出して、抽出した輝度信号に基づき明るさ情報を生成する。こうしてビデオプロセッサ４により生成された明るさ情報は、ビデオプロセッサ４と光源装置３とを接続する通信ケーブル６を介して、光源装置３へ送信される。

次に、光源装置３の内部構成について説明する。光源装置３は、発光部２０と、駆動部５０と、制御部１００と、操作パネル１１０とを主要部として備え、スコープ２に供給する光の強度を調整可能で、且つ環境変化や個体バラツキに対して安定した光を供給可能に構成されている。

発光部２０は、被写体に照射するための光を発生する単一或いは複数の光源を光源部として備え、発生した光を、ライトガイドコネクタ１５を介してスコープ２に供給する。光を発生する光源としては、例えばキセノンランプやＬＥＤ等の発光素子が用いられ、後述するように、光源で発生する光の強度を検出する光センサ２５（図２参照）を備えている。

駆動部５０は、発光部２０の光源を駆動する駆動回路や、所定電圧の安定化電源を供給する電源回路等を備えて構成され、光源となる発光素子を、所定の電流、電圧、或いは周波数で駆動し、所定の光量の光を発生させる。この駆動部５０は、制御部１００からの制御信号によって作動を制御される。

制御部１００は、駆動部５０を介して発光部２０の光源に供給する電流、電圧、或いは周波数を制御して発生する光の強度を調整する。例えば、光源に供給する電流をＰＷＭ制御によって可変し、光源の発光強度を調整する。この光の強度調整は、光センサ２５からの入力に基づき、または通信ケーブル６を介してビデオプロセッサ４と通信を行って取得した被写体の明るさ情報に基づき、あるいは操作パネル１１０を介したユーザからの照明光の明るさ設定に基づいて、行われる。

操作パネル１１０は、光源装置３に対する操作をユーザが行うためのものであり、光源装置３の電源オン／オフや、観察モードの設定、出射光の明るさ設定等の操作を行うことができる。ユーザが操作パネル１１０を操作して所望の観察モードを設定した場合、設定された観察モードが制御部１００及び通信ケーブル６を介してビデオプロセッサ４へ送信され、ビデオプロセッサ４において観察モードに応じた画像処理が行われる。

図２は、発光部２０の構成を示し、本実施の形態においては、被写体に照射する光を発生する光源部をＬＥＤ２１によって形成している。ＬＥＤ２１から出射される光の光路上には、導光及び集光のためのレンズ系２２が配設されている。レンズ系２２は、ＬＥＤ２１で発生した光の一部が入射され且つ入射された光を導光して被写体に照射するための光路を形成する光学部であり、図２においては、前段のレンズ２２-1に入射されて平行光にされた光が後段のレンズ２２-2によって集光され、ライトガイドコネクタ１５に接続されるライトガイド１１ａの基端に入射される例を示している。

これらのＬＥＤ２１及びレンズ系２２は、防塵のため第１の筐体としての光学ケース３０内に収納されている。光学ケース３０内には、ＬＥＤ２１が実装されるＬＥＤ基板３１が配設され、このＬＥＤ基板３１に、ＬＥＤ２１の発光時に発生する熱を光学ケース３０外に放熱するための放熱部材であるヒートシンク３５が熱的に接触している。

また、光学ケース３０内には、光源からの出射光量を阻害することなく光の強度を検出するため、ＬＥＤ２１が発する光のうち、レンズ系２２に入射する光以外の光を受光可能な位置に光の強度を検出する検出部としての光センサ２５が配設されている。光センサ２５は、第２の筐体としての専用の測光ケース４０内に収容されており、測光ケース４０には、ＬＥＤ２１からの光を取り込むための導光部４２が設けられている。

詳細には、測光ケース４０の側壁部４０ａによって囲まれる底面部を形成するセンサ基板４１上に光センサ２５が取り付けられ、側壁部４０ａの開口側に、ＬＥＤ２１からの光を取り込むための導光部４２が設けられている。導光部４２は、ＬＥＤ２１からの直接光を光センサ２５に入射すると共に、光センサ２５への散乱光や外乱光の入射を阻止するように構成されている。

具体的には、導光部４２は、レンズ系２２の最大入射角θiからＬＥＤ２１の最大配光角θLの間でＬＥＤ２１が発する光のうちＬＥＤ２１から光センサ２５に直接向かう光の光路上に配置され、光を透過する透過部４３と、ＬＥＤ２１が発する光のうち光学ケース３０内で反射又は散乱する間接光の光センサ２５への入射を遮る遮蔽部４４とを有している。測光ケース４０の側壁部４０ａは、遮蔽部４４の一部を形成し、光センサ２５を三次元的に囲むように構成されている。これにより、周囲温度等の環境変化や装置毎の個体バラツキの影響を受けて変動する間接光を除去し、ＬＥＤ２１からの直接光のみを精度良く検出して、安定且つ精度良く光量を測定することが可能となる。

本実施の形態においては、遮蔽部４４は金属材等の光を通さない材料で形成され、透過部４３は遮蔽部４４によって囲まれる開口孔として形成されている。尚、測光ケース４０の開口部をガラスや樹脂材等の透明部材で覆い、この透明部材上に光を吸収或いは反射する材料をコーティングする等して、非コーティング部を透過部４３、コーティング部を遮蔽部４４としても良い。

ここで、光センサ２５は、光学ケース３０に対して、図３〜図５に示すような配置としても良い。図３〜図５は、ＬＥＤ２１からの熱による光センサ２５周辺部の温度上昇を抑制するための配置を例示している。

図３に示す光センサ２５の配置例１は、光センサ２５が実装されるセンサ基板４１を、光センサ２５の熱を伝達可能な熱伝達部として光学ケース３０の外部に配置するものである。詳細には、光学ケース３０の光センサ２５への直接光の光路上に開口部３０ａを設け、この開口部３０ａに測光ケース４０の側壁部４０ａを嵌合して測光ケース４０を光学ケース３０に固定することで、光センサ２５の熱伝達部を光学ケース３０の外部に配置する。

このような配置とすることにより、光学ケース３０外の空気や埃が開口部３０ａから光学ケース３０及び測光ケース４０内に流入することを防止した上で、ＬＥＤ２１からの直接光の光センサ２５への光入射経路を確保し、光学ケース３０外の冷却風Ｗによって光センサ２５周辺の熱をセンサ基板４１から効果的に放熱することができる。その結果、光センサ２５の温度上昇による検出精度の低下を防止することができ、ＬＥＤ２１で発生する光の強度を正確に調整することが可能となる。

また、図４は、測光ケース４０の遮蔽部４４の形状を変更した測光ケース４０’として、この測光ケース４０’の本体部を光学ケース３０の外部に配置した配置例２を示している。測光ケース４０’は、測光ケース４０の遮蔽部４４に対して、前方に突出する遮蔽部４４’を有しており、光学ケース３０に設けた開口部３０ａに遮蔽部４４’の突出部を嵌合して固定することにより、測光ケース４０’の本体部分を光学ケース３０外に配置する。

これにより、図３と同様、光学ケース３０及び測光ケース４０内への外部空気や埃の進入を防止すると共に、ＬＥＤ２１からの直接光の光センサ２５への光入射経路を確保し、冷却風Ｗによって光センサ２５周辺の熱を効果的に放熱することができる。

図５は、測光ケース４０全体を、光学ケース３０の外部に配置する配置例３を示し、光学ケース３０に設けた開口部３０ａの周縁を囲むように測光ケース４０の遮蔽部４４を当接させて固定する。これにより、図３と同様、光学ケース３０及び測光ケース４０内への外部空気や埃の進入を防止すると共に、ＬＥＤ２１からの直接光の光センサ２５への光入射経路を確保し、冷却風Ｗによって光センサ２５周辺の熱を効果的に放熱することができる。

また、測光ケース４０（４０’）は、側壁部４０ａや遮蔽部４４（４４’）を樹脂材等の断熱部材で形成した断熱部とするようにして良い。これにより、光学ケース３０及び周囲から光センサ２５への熱伝達を遮断することが可能となり、光センサ２５の温度上昇による検出精度の低下を防止することができる。

次に、光学ケース３０内に複数の光源が隣接して配置される場合に、各光源の各々に対応して設けられる光センサ２５の配置について説明する。

前述したように、光センサ２５は、光源からの出射光量を阻害しないよう、位置条件として、光源からの光を導光、集光するレンズ系２２の最大入射角から光源の最大配光角の間に配置される。光源が単一の場合、光センサ２５は、上述の位置条件を満足すれば、どこに配置しても良いが、複数の光源が隣接して配置されている場合、各光源毎に対応して設けられる光センサ２５は、隣合う光源からの光の影響を考慮する必要がある。

例えば、図６に示すように、複数の光源として、３つのＬＥＤ２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃが隣接して配置され、隣合う光源の影響が無視できない場合、それぞれの発光強度を検出するために設けられる透過部２５Ａ，２５Ｂ，２５Ｃは、図中のハッチングで示す領域に配置される。

すなわち、透過部２５Ａ，２５Ｂ，２５Ｃは、検知対象の光源のレンズ系２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃの最大入射角θiA,θiB,θiCと、検知対象の光源の最大配光角θLA,θLB,θLCとの間、且つ隣接する検知対象外の光源の最大配光角の外側の領域に配置され、隣合う光源からの光の影響による検知精度の低下が防止される。

更に、検知対象外の光源の最大配光角の外側に存在する微弱な散乱光等の影響も無視できない場合には、その影響を軽減、排除可能な位置に透過部２５Ａ，２５Ｂ，２５Ｃを配置することで、検知精度の向上を図る。

例えば、ＬＥＤ２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃのそれぞれの発光強度が異なる場合、図６のハッチングの領域であっても、各光源毎の透過部２５Ａ，２５Ｂ，２５Ｃを発光強度が弱い光源と発光強度が強い光源とが隣り合う位置に配置すると、発光強度が弱い光源用のセンサは、発光強度が強い光源の外乱光の影響を受けてしまい、検知精度が悪化する。

検知対象外の光源の影響を強く受けるのは、発光強度が弱い光源と発光強度が強い光源とが隣り合う位置関係にある場合である。このため、図６のハッチングの領域内であって、且つ相対的に発光強度の弱い光源を検知するセンサを、発光強度の強い光源から遠ざける位置に配置することにより、検知精度の悪化を防止する。

例えば、ＬＥＤ２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃのうち、ＬＥＤ２１Ｂの発光強度が最も強い場合、図７に示すように、ＬＥＤ２１Ｂの発光強度を検知するために設けられる透過部２５Ｂに対して、ＬＥＤ２１Ａの発光強度を検知するために設けられる透過部２５ＡをＬＥＤ２１Ｂから遠ざかる位置に配置すると共に、ＬＥＤ２１Ｃの発光強度を検知するために設けられる透過部２５ＣをＬＥＤ２１Ｂから遠ざかる位置に配置する。これにより、ＬＥＤ２１Ａの発光強度を検知するために設けられる透過部２５ＡとＬＥＤ２１Ｃの発光強度を検知するために設けられる透過部２５Ｃとは、それぞれ、ＬＥＤ２１Ｂの影響を回避することができる。

この場合、図８に示すように、隣り合うＬＥＤ２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃの間に、遮光板２６Ａ，２６Ｂ，２６Ｃを設けることにより、検知精度の向上を図るようにしても良い。遮光板２６Ａ，２６Ｂ，２６Ｃは、レンズ系２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃを保持するレンズ保持枠に一体的に設けても良く、別部品として追加しても良い。

遮光板２６Ａ，２６Ｂ，２６Ｃ（以下、遮光板２６で総称する）を別部品とする場合には、図９に示すように、レンズ保持枠２７に突起２７ａ等を設け、突起２７ａを遮光板２６とオーバーラップさせることで、レンズ保持枠２７と遮光板２６との隙間からの漏れ光を効果的に防ぐことができる。

［実施の第２形態］
次に、本発明の実施の第２形態について説明する。光源装置３の光源として使用されるＬＥＤ２１の光量は、一般に、大電流のＰＷＭ制御により調整される。ＰＷＭ波形に乱れを生じることなく正確な制御を行うためには、駆動回路をＬＥＤ２１に低抵抗で接続する必要があり、駆動回路基板はＬＥＤ２１の近傍に配置される。また、ＬＥＤ２１の発光状態を検知する光センサ２５は、光検出のためにＬＥＤ２１の近傍に配置される。

このような配置で、ＬＥＤ２１に大電流を投入すると、駆動回路基板のパターン及び駆動素子が高温になり、近接する光センサ２５へ熱が流入して光検知精度が低下する虞がある。このため、第２形態は、ＬＥＤ２１を駆動する駆動回路基板から光センサ２５を収容する測光ケース４０への熱流入を低減し、光センサ２５を一定温度以下に保って光検知精度の悪化を防止する。

図１０に示すように、測光ケース４０は、図５と同様に光学ケース３０の外部に配置されており、この測光ケース４０の上部に、ＬＥＤ２１に電流を供給する駆動回路基板５１が配置されている。駆動回路基板５１は、基板サポート５２を介して光学ケース３０の外部に固定され、光センサ２５が実装されるセンサ基板４１と所定の間隔をもって配置されている。

駆動回路基板５１は、低接触抵抗の端子部５９を介してＬＥＤ２１が実装されるＬＥＤ基板３１に接続され、駆動回路基板５１上の駆動素子５５によってＬＥＤ２１が駆動される。駆動素子５５がＬＥＤ２１を駆動する際に発生する熱は、図１０中に矢印で示すような経路で基板サポート５２から光学ケース３０に伝熱されて放熱されるため、測光ケース４０への熱流入が防止される。これにより、光センサ２５の温度上昇が抑制され、光センサ２５の検知精度の悪化を防止することができる。

尚、光センサ２５のセンサ基板４１と駆動回路基板５１とは、取り付けスペースの削減や組み付け作業性の向上等を目的として、図１１に示すように同一の回路基板５１Ａとしても良い。図１１では、回路基板５１Ａは、電気ケーブル３３を介してＬＥＤ基板３１に接続される例を示しているが、端子部５９を介して接続するようにしても良い。

この場合には、図１２に示すように、回路基板５１Ａの駆動素子５５と光センサ２５との間に、駆動素子５５側から光センサ２５側への熱伝導を阻止する熱伝導阻止部５６を設ける。この熱伝導阻止部５６は、回路基板５１Ａの駆動素子５５と光センサ２５との間に設けられた細長の断熱部材やスリットによる空気層等で形成され、駆動素子５５から光センサ２５への熱伝導経路を遮断して光センサ２５の検知精度の悪化を防止することができる。

また、図１３に示すように、駆動素子５５から光センサ２５までのあらゆる熱伝導経路に、熱経路となる伝熱部品５７を配置し、この伝熱部品５７を周辺部品５８に熱的に接触させるようにしても良い。これにより、図１３に矢印で示すように、駆動素子５５からの熱を、光センサ２５側への伝熱経路を形成することなく周辺部品に放熱することができ、光センサ２５の検知精度の悪化を防止することができる。

第２形態においては、ＬＥＤ２１の近傍に配置する駆動用の発熱素子である駆動素子５５と光検知用の光センサ２５とを熱的に遮蔽し、光センサ２５の温度を一定温度以下に保って光検出精度を確保することができる。その結果、ＬＥＤ２１で発生する光の強度を正確に調整して適正な発光状態に保つことが可能となる。

［実施の第３形態］
次に、本発明の実施の第３形態について説明する。第３形態は、第２形態に対して、図１４に示すように、光センサ２５が実装されるセンサ基板４１と駆動回路基板５１とを同一の回路基板５１Ｂで兼用すると共に、この回路基板５１Ｂにより、光センサ２５を収容する測光ケース４５の底面部を形成するものである。

具体的には、第３形態の測光ケース４５の回路基板５１Ｂは、光センサ２５を囲繞する側壁部４５ａによって保持され、側壁部４５ａの開口側に、ＬＥＤ２１からの光を取り込むための導光部４２を備えている。導光部４２は、測光ケース４０と同様、ＬＥＤ２１から光センサ２５に直接入射する直接光を透過する透過部４３と、光学ケース３０内で反射又は散乱する間接光の光センサ２５への入射を遮る遮蔽部４４とを有している。ＬＥＤ基板３１と回路基板５１Ｂとは、低接触抵抗の端子部５９を介して着脱自在に接続されている。

図１５に示すように、回路基板５１Ｂの駆動素子５５側の基板表面には、駆動素子５５と光センサ２５との間の熱伝導経路上を横切るように、共通電位接続用の表面グランド層６０が形成されている。この表面グランド層６０は、駆動素子５５から伝熱された熱を、周囲雰囲気に放熱する放熱層として機能し、図１５においては、表面グランド層６０は、駆動素子５５と光センサ２５との間の基板幅全面に配置されている。

また、表面グランド層６０は、図１６に示すように、駆動素子５５を回路基板５１Ｂ内の２方向で囲むように配置される表面グランド層６０Ａとしても良い。更には、図１７に示すように、駆動素子５５を四方から囲むように配置される表面グランド層６０Ｂとしても良い。

このような表面グランド層６０（６０Ａ，６０Ｂ）により、図１５〜図１７中に実線の矢印で示すように、駆動素子５５で発生した熱が表面グランド層６０（６０Ａ，６０Ｂ）に伝熱され、周囲雰囲気に放熱される。これに伴い、図１５〜図１７中に破線の矢印で示すような光センサ２５側への熱の移動が抑制され、光センサ２５を一定温度以下に保って光検知精度を確保することができる。

この場合、表面グランド層６０（６０Ａ，６０Ｂ）からの放熱をより促進するため、図１８，図１９に示すように、表面グランド層６０（６０Ａ，６０Ｂ）に、熱伝導部材若しくは熱拡散部材からなる放熱部品６１を熱的に接触させるようにしても良い。

尚、図１８は、回路基板５１Ｂの駆動素子５５側で表面グランド層６０に放熱部品６１を熱的に接触させた例を示し、図１９は、回路基板５１Ｂの光センサ２５側に表面グランド層６０を設けて放熱部品６１を熱的に接触させた例を示している。

このように、表面グランド層６０（６０Ａ，６０Ｂ）に放熱部品６１を熱的に接触させることで、放熱面積を拡大することが可能となり、放熱部品６１から周囲の部品若しくは大気へ放熱して、同様に、光センサ２５側への熱の移動を抑制して光センサ２５の光検知精度を確保することができる。

第３形態においても、第２形態と同様、ＬＥＤ２１近傍に配置する駆動素子５５と光センサ２５とを熱的に遮蔽し、光センサ２５の温度を一定温度以下に保って検出精度を確保し、ＬＥＤ２１の発光状態を適正に保つことが可能となる。

ここで、ＬＥＤ２１が実装されるＬＥＤ基板３１と駆動回路基板５１との接続について説明する。ＬＥＤ基板３１と駆動回路基板５１とは、電気抵抗を低減し、ＬＥＤ２１の電流波形の品質を確保するため、基板実装型端子を用いて接続されている。

例えば、図２０，図２１に示すように、ＬＥＤ基板３１には、基板実装型端子として平型タブ端子（オス端子）７０が実装され、駆動回路基板５１には、ＬＥＤ基板３１の平型タブ端子７０と嵌合するメス端子７１が実装されている。そして、例えば図２０に矢印で示す方向にオス端子７０とメス端子７１とが嵌合され、ＬＥＤ基板３１と駆動回路基板５１とが電気的に接続される。

これらの端子７０，７１の嵌合によって電気的に接続されるＬＥＤ基板３１と駆動回路基板５１は、光源装置３内で光学ケース３０外の所定の部位に固定されて支持される。ＬＥＤ基板３１は、第１のベース７２に固定されてヒートシンク３５に熱的に接触し、駆動回路基板５１は第２のベース７３に固定される。

しかしながら、輸送時等に光源装置３全体に振動負荷がかかると、端子７０，７１の接触抵抗が増大する虞がある。例えば、図２２に示すように、端子７０，７１の嵌合方向に対して略直行する方向に振動負荷が加わった場合、ＬＥＤ基板３１のオス端子７０と駆動回路基板５１のメス端子７１との接触表面に微小な滑りによる損傷が生じ、いわゆるフレッチング腐食による酸化物７４が発生する。この酸化物７４によって、端子７０，７１の接触抵抗が増大し、ＬＥＤ２１の発光に不具合が発生する場合がある。

これに対して、駆動回路基板５１のメス端子７１を、図２３に示すような形状のメス端子７５としてＬＥＤ基板３１のオス端子７０と接続することで、振動負荷による接点間の接触抵抗の増大を防止することができる。このメス端子７５は、駆動回路基板５１に固定される実装部７５ａと、ＬＥＤ基板３１のオス端子７０に嵌合される嵌合部７５ｂと、実装部７５ａと嵌合部７５ｂとを連結する連結部７５ｃとを備えて構成されている。

実装部７５ａは、図２４に示すように、駆動回路基板５１に嵌めこまれる複数の板状の突起片７５ａｌを有しており、突起片７５ａｌを駆動回路基板５１に嵌めこんだ後、半田付け等によって基板に固定される。実装部７５ａと嵌合部７５ｂとを連結する連結部７５ｃは、平板状に形成されて嵌合部７５ｂから嵌合方向と同方向に延出され、駆動回路基板５１に略直交するように実装部７５ａに連結されている。

このような平板状の連結部７５ｃを介して実装部７５ａに連結される嵌合部７５ｂは、図２５に示すように、オス端子７０の平面部を両面から挟み込む形状を有している。この嵌合部７５ｂは、オス端子７０の平面部を挟み込んで保持する押圧力Ｆｈが振動負荷を受けた際に連結部７５ｃに加わる力Ｆｄよりも大きくなるような関係に設定されている（Ｆｈ＞Ｆｄ）。

このような関係とすることで、振動負荷で、ＬＥＤ基板３１が固定される第１のベース７２と、駆動回路基板５１が固定される第２のベース７３とが相対的に揺れ合う場合にも、嵌合部７５ｂよりも連結部７５ｃが先に小さい力で変形変位し、オス端子７０とメス端子７１の嵌合部表面でのズレ・摩耗を低減して接触表面の腐食による接触抵抗の増大を防止することができる。

これにより、ＬＥＤ基板３１と駆動回路基板５１との電気接続部に振動負荷が加わっても、ＬＥＤ２１の点灯不具合を防止することができる。更に、ＬＥＤ基板３１のオス端子７０に接続されるメス端子７１の嵌合方向を、駆動回路基板５１に対して垂直方向とすることで、光学ケース３０に沿う方向に駆動回路基板５１を配置することができ、装置全体を小型化することが可能となる。

本出願は、２０１５年４月２４日に日本国に出願された特願２０１５−０８９７０８号を優先権主張の基礎として出願するものであり、上記の内容は、本願明細書、請求の範囲、図面に引用されたものである。

Claims (9)

1. 被写体に照射するための光を発生する第１の光源と、前記被写体に照射するための光を発生し、かつ前記第１の光源よりも発光強度が強い第２の光源とを有する光源部と、
   前記第１の光源から発生した光の一部が入射され、且つ入射された光を前記被写体に照射するための光路を形成する第１の光学部と、
   前記第２の光源から発生した光の一部が入射され、且つ入射された光を前記被写体に照射するための光路を形成する第２の光学部と、
   前記第１の光源が発する光のうち、前記第１の光学部に入射する光以外の光を受光可能な位置に配置され、入射される光の強度を検出する検出部と、
   前記第１の光源が発する光の反射又は散乱による間接光の前記検出部への入射を遮るよう前記第１の光源と前記検出部との間に配置された、光を遮蔽する遮蔽部と、
   前記第１の光源の最大配光角内の光のうち前記検出部へ直接入射する光の光路上のうち前記第１の光源に対して前記第２の光源よりも遠ざかる位置に設けられ、光を透過する透過部と、
   を有することを特徴とする光源装置。
2. 前記光源部は、隣接して配置される複数の光源を含み、
   前記複数の光源の各々に対応して設けられる前記透過部は、検知対象の光源の前記光学部への最大入射角と検知対象の光源の最大配光角との間、且つ隣接する検知対象外の光源の最大配光角の外側の領域に配置される
   ことを特徴とする請求項１に記載の光源装置。
3. 前記遮蔽部は、前記検出部を三次元的に囲むように構成される
   ことを特徴とする請求項１に記載の光源装置。
4. 被写体に照射するための光を発生する光源部と、
   前記光源部から発生した光の一部が入射され、且つ入射された光を前記被写体に照射するための光路を形成する光学部と、
   前記光源部が発する光のうち、前記光学部に入射する光以外の光を受光可能な位置に配置され、入射される光の強度を検出する検出部と、
   前記光源部の最大配光角内の光のうち前記検出部へ直接入射する光の光路上に開口部を有する透過部と、
   前記光源部が発する光の反射又は散乱による間接光の前記検出部への入射を遮るよう前記光源部と前記検出部との間に配置された遮蔽部と、
   前記光源部及び前記光学部が内部に配置される筐体と、
   前記検出部の熱を伝達可能であり、かつ前記筐体の外部に配置されている熱伝達部と、
   を有することを特徴とする光源装置。
5. さらに、前記検出部は前記筐体の外部に設けられ、前記筐体は前記検出部に直接向かう光の光路上に開口を有し、
   前記遮蔽部は、前記筐体外部の空気が前記開口から前記筐体内部に流入しないように前記開口を囲んで設けられる
   ことを特徴とする請求項４に記載の光源装置。
6. さらに、前記検出部は前記筐体の外部に設けられ、前記筐体は前記検出部に直接向かう光の光路上に開口を有し、
   前記遮蔽部は、前記筐体外部の空気が前記開口から前記筐体内部に流入しないように、前記開口に嵌合するように設けられる
   ことを特徴とする請求項４に記載の光源装置。
7. 前記検出部と前記光源部を駆動する駆動素子とが同一の基板に配置され、
   前記基板上に、前記駆動素子と前記検出部との間の熱伝導経路上を横切る放熱層が形成される
   ことを特徴とする請求項１に記載の光源装置。
8. 前記放熱層に、熱伝導部材若しくは熱拡散部材からなる放熱部品を熱的に接触させる
   ことを特徴とする請求項７に記載の光源装置。
9. 被写体に照射するための光を発生する光源部と、
   前記光源部から発生した光の一部が入射され、且つ入射された光を前記被写体に照射するための光路を形成する光学部と、
   前記光源部が発する光のうち、前記光学部に入射する光以外の光を受光可能な位置に配置され、入射される光の強度を検出する検出部と、
   前記光源部の最大配光角内の光のうち前記検出部へ直接入射する光の光路上に開口部を有する透過部と、
   前記光源部が発する光の反射又は散乱による間接光の前記検出部への入射を遮るよう前記光源部と前記検出部との間に配置された遮蔽部と、を有し、
   前記検出部が実装される基板と前記光源部を駆動する駆動素子が実装される基板とを、各基板の端子同士の嵌合によって電気的に接続し、
   前記各基板の端子のうち、一方の端子は、
   他方の端子に嵌合される嵌合部と、
   前記基板に実装される実装部と、
   前記嵌合部と前記実装部とを連結し、振動負荷によって前記嵌合部よりも小さい力で変位する連結部と、
   を有することを特徴とする光源装置。

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