(57)【要約】【課題】発光制御する閃光放電管の特性に応じて閃光放電管の発光量を制御できる光照射装置及び樹脂硬化装置を提供する。【解決手段】本光照射装置は、閃光放電管１０と、該閃光放電管１０に放電させる電荷を蓄電するコンデンサ１３と、該コンデンサ１３の電圧を検知する電圧検知部１５と、閃光放電管１０から発光される発光量が必要発光量となるように閃光放電管１０の発光を停止させる発光停止光量に基づいて発光制御する発光制御部１９とを備え、発光制御部５は、閃光放電管１０の基準となる他の閃光放電管を発光させたときのコンデンサ１３の電圧降下量と、発光制御する閃光放電管１０を発光させたときに電圧検知部１５が検知したコンデンサ１３の電圧降下量との差分量に相当する発光量の補正値を算出し、他の閃光放電管に対応して設定された発光停止光量を補正値で補正した補正後の発光停止光量に基づいて閃光放電管１０を発光制御する構成を有する。【選択図】図４
2016048653.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
閃光放電管と、該閃光放電管に放電させる電荷を蓄電するコンデンサと、該コンデンサの電圧を検知する電圧検知部と、前記閃光放電管から発光される発光量が必要発光量となるように前記閃光放電管の発光を停止させる発光停止光量に基づいて前記閃光放電管の発光を制御する発光制御部とを備える光照射装置であって、前記発光制御部は、前記閃光放電管の基準となる他の閃光放電管を発光させたときの前記コンデンサの電圧降下量と、発光制御する閃光放電管を発光させたときに前記電圧検知部が検知した前記コンデンサの電圧降下量との差分量に相当する発光量の補正値を算出し、前記他の閃光放電管に対応して設定された発光停止光量を前記補正値で補正した補正後の発光停止光量に基づいて前記閃光放電管を発光制御することを特徴とする光照射装置。
【請求項２】
前記発光制御部は、前記発光制御する閃光放電管を最初に動作させるとき、前記発光制御する閃光放電管とは異なる別の閃光放電管に交換して最初に動作させるとき、及び、前記発光制御する閃光放電管若しくは前記別の閃光放電管が経年劣化する所定の動作条件を満たしたときの少なくともいずれか一つのときに対応した前記補正値を算出する請求項１に記載の光照射装置。
【請求項３】
前記発光制御部は、前記閃光放電管及び前記他の閃光放電管を所定時間発光させたときの前記コンデンサの電圧降下量に基づいて前記補正値を算出する請求項１又は請求項２に記載の光照射装置。
【請求項４】
前記発光制御する閃光放電管は、複数設けられ、前記発光制御部は、発光制御する複数の閃光放電管のそれぞれの閃光放電管ごとに前記補正値を算出する請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の光照射装置。
【請求項５】
光硬化樹脂に光を照射する請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の光照射装置を備えることを特徴とする樹脂硬化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被照射体に光を照射する光照射装置及び光硬化樹脂に光を照射して硬化させる樹脂硬化装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、手や足の指先の爪を装飾するために、ネイルチップやスカルプチュアなどの付け爪を自爪に貼り付けることが一般的に行われている。この付け爪には、ウレタンアクリル樹脂などを主成分とするジェルを利用して人工爪を形成するジェルネイルがある。ジェルは、光硬化樹脂の一種であり、紫外線領域の特定波長の光が照射されることで硬化して人工爪となる。このため、ジェルネイルでは、ジェルを硬化させるための光を照射する光照射装置を備えた樹脂硬化装置が必要となる（例えば、特許文献１）。
【０００３】
この種の樹脂硬化装置は、閃光放電管と、該閃光放電管の発光を制御する発光制御部とを備える。樹脂硬化装置は、閃光放電管を発光させて光を手や足に照射し、手や足の爪に塗布された光硬化樹脂を硬化させる。光硬化樹脂は、所定の必要光量の光が照射されなければ硬化しない。つまり、光硬化樹脂を硬化させるためには、所定の光量が必要となる。
【０００４】
このため、樹脂硬化装置は、閃光放電管が発光した発光量を計測するために、測光部を備える。発光制御部は、この測光部が計測した閃光放電管の発光量を基に、閃光放電管の発光を制御し、閃光放電管の発光量が所定の光量となるように構成されている。具体的には、発光制御部は、閃光放電管に発光開始信号を出力して閃光放電管の発光を開始させる。その後、発光制御部は、測光部が所定の光量を計測したときに閃光放電管に発光停止信号を出力して閃光放電管の発光を停止させる。
【０００５】
しかし、発光停止信号が発光制御部から出力されても、発光制御部から閃光放電管までに存在する各種部品の応答速度に個体差があるため、閃光放電管が発光停止動作に至るまでの時間が異なる。また、閃光放電管自体にも発光停止動作にかかる時間に個体差がある。このため、発光制御部が発光停止信号を出力してから閃光放電管が実際に発光を停止するまでにかかる動作時間が閃光放電管ごとに異なる。一般的に、この動作時間は、遅延時間と捉えられることから、以下、この動作時間の間に閃光放電管から発光される発光量を、オーバーラン光量と称する。このオーバーラン光量は、一回の閃光放電管の発光における全発光量に対して、無視できない割合の光量となる。
【０００６】
そこで、従来の発光制御部は、光硬化樹脂を硬化させるために必要な光量を測光部が計測したときではなく、光硬化樹脂を硬化させるために必要な光量からオーバーラン光量を除いた発光停止光量を測光部が計測したときに発光停止信号を出力する（例えば、特許文献２）。
【０００７】
ところで、閃光放電管のアーク長や封入ガス圧などは、製造誤差により閃光放電管ごとに個体差がある。そして、オーバーラン光量もアーク長や封入ガス圧などの個体差により閃光放電管ごとに個体差がある。また、閃光放電管は、発光を繰り返すことにより経年劣化する。これらの個体差によって、閃光放電管ごとに発光波形が異なるため、仮に同じ遅延時間であっても、閃光放電管のオーバーラン光量が変化する。このように、オーバーラン光量は、発光制御する閃光放電管ごとに異なり、その閃光放電管の使用経過によっても異なる。
【０００８】
しかし、従来の発光制御部によれば、発光停止信号は、どの閃光放電管に対しても同じタイミングで出力され、その閃光放電管の使用経過によっても変更されない。このため、閃光放電管から発光される発光量が閃光放電管ごとの個体差又は使用経過により異なるオーバーラン光量によって過不足する。そして、光硬化樹脂を硬化させるために必要な光量が過不足する。
【０００９】
発光制御部が閃光放電管を繰り返し発光させてそのパルス光の総光量により閃光放電管の発光量を制御する場合は、閃光放電管を一回発光させるごとに発生する過不足分の光量が発光を繰り返すたびに累積されて大きくなる。閃光放電管の発光は、マイクロ秒単位で繰り返すため、発光制御する閃光放電管ごとの個体差による影響は大きい。
【００１０】
したがって、発光制御する閃光放電管によっては、発光する発光量の過不足がより一層増大する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２０１３−２１２３２６号公報
【特許文献２】特開２００７−２３２８６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
そこで、本発明は、上記問題点に鑑み、発光制御する閃光放電管の特性に応じて閃光放電管の発光量を制御できる光照射装置及び樹脂硬化装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の光照射装置は、閃光放電管と、該閃光放電管に放電させる電荷を蓄電するコンデンサと、該コンデンサの電圧を検知する電圧検知部と、前記閃光放電管から発光される発光量が必要発光量となるように前記閃光放電管の発光を停止させる発光停止光量に基づいて前記閃光放電管の発光を制御する発光制御部とを備える光照射装置であって、前記発光制御部は、前記閃光放電管の基準となる他の閃光放電管を発光させたときの前記コンデンサの電圧降下量と、発光制御する閃光放電管を発光させたときに前記電圧検知部が検知した前記コンデンサの電圧降下量との差分量に相当する発光量の補正値を算出し、前記他の閃光放電管に対応して設定された発光停止光量を前記補正値で補正した補正後の発光停止光量に基づいて前記閃光放電管を発光制御する、という構成を有している。
【００１４】
かかる構成によれば、電圧検知部は、発光制御する閃光放電管を発光させたときのコンデンサの電圧降下量を検知できる。コンデンサの電圧降下量は、閃光放電管に放電される電荷量に基づいて降下する。更に、放電された電荷量は、閃光放電管から発光された発光量に基づいて低下する。つまり、電圧検知部が検知したコンデンサの電圧降下量と基準となる他の閃光放電管を発光させたときのコンデンサの電圧降下量との差分量は、基準となる他の閃光放電管が発光する発光量と、発光制御する閃光放電管が発光する発光量との差分量に対応する。よって、基準となる他の閃光放電管に対応して設定された発光停止光量を、コンデンサの電圧降下量の差分量に対応する発光量の補正値で補正することにより、発光制御する閃光放電管に対応した発光停止光量を算出することができる。このため、発光制御する閃光放電管の発光停止光量は、発光制御する閃光放電管におけるオーバーラン光量が他の閃光放電管におけるオーバーラン光量に対して不足する光量を増加させた値となり、又は、余分となる光量を減少させた値となる。そして、発光制御部は、この補正後の発光停止光量に基づいて閃光放電管を発光制御すれば、特性の異なる閃光放電管の発光量を他の閃光放電管の必要発光量と同じになるように制御できるようになる。
【００１５】
また、請求項２に記載の発明において、前記発光制御部は、前記発光制御する閃光放電管を最初に動作させるとき、前記発光制御する閃光放電管とは異なる別の閃光放電管に交換して最初に動作させるとき、及び、前記発光制御する閃光放電管若しくは前記別の閃光放電管が経年劣化する所定の動作条件を満たしたときの少なくともいずれか一つのときに対応した前記補正値を算出する、構成を有することが好ましい。
【００１６】
かかる構成によれば、発光制御部は、発光制御する閃光放電管を最初に動作させるとき、又は、発光制御する閃光放電管とは異なる別の閃光放電管に交換して最初に動作させるときに発光量の補正値を算出する場合、その後に発光制御する閃光放電管の特性に応じて閃光放電管の発光量を制御できるようになる。
【００１７】
また、発光制御部は、発光制御する閃光放電管若しくは別の閃光放電管が経年劣化する所定の動作条件を満たしたときに発光量の補正値を算出する場合、発光制御する閃光放電管が経年劣化して、閃光放電管の発光量の低下が大きくなる前に補正値が更新できるため、その後に発光制御する閃光放電管の特性に応じて閃光放電管の発光量を制御できるようになる。
【００１８】
また、請求項３に記載の発明において、前記発光制御部は、前記閃光放電管及び前記他の閃光放電管を所定時間発光させたときのコンデンサの電圧降下量に基づいて前記補正値を算出する、構成を有することが好ましい。
【００１９】
かかる構成によれば、発光制御部は、他の閃光放電管及び発光制御する閃光放電管に関係なく同一の発光時間で閃光放電管を発光させて発光量の補正値を算出する。このため、電圧検知部が検知するコンデンサの電圧降下量は、例えば、閃光放電管及び他の閃光放電管から発光された光を測光して、発光停止光量が測光されたときのコンデンサの電圧降下量に基づいて補正値を算出する場合と比べて、閃光放電管が発光する発光環境の影響を受けにくく、発光制御する閃光放電管の特性に依存する。よって、電圧検知部が検知するコンデンサの電圧降下量と基準となる他の閃光放電管を発光させたときのコンデンサの電圧降下量との差分量は、発光制御する閃光放電管の発光量の個体差を顕著に表したものとなる。従って、発光制御部がこのコンデンサの電圧降下量の差分量で算出した補正後の発光停止光量は、発光制御する閃光放電管の特性をより正確に反映されたものとなる。
【００２０】
また、請求項４に記載の発明において、前記発光制御する閃光放電管は、複数設けられ、前記発光制御部は、発光制御する複数の閃光放電管のそれぞれの閃光放電管ごとに前記補正値を算出する、構成を有することが好ましい。
【００２１】
かかる構成によれば、それぞれ特性が異なる複数の閃光放電管がそれぞれの補正後の発光停止光量に基づいて閃光放電管を発光制御すれば、特性の異なる複数の閃光放電管のそれぞれの発光量を他の閃光放電管の必要発光量と同じになるように制御できるようになる。つまり、複数の閃光放電管のそれぞれの閃光放電管の発光量は、同じ発光量となる。よって、発光制御部は、発光制御する閃光放電管ごとに発光量を変化させることなく、各閃光放電管の発光を制御することができる。
【００２２】
また、本発明の樹脂硬化装置は、光硬化樹脂に光を照射する前記光照射装置を備える、という構成を有している。
【００２３】
かかる構成によれば、発光制御部は、補正後の発光停止光量に基づいて閃光放電管を発光制御し、特性の異なる閃光放電管の発光量を他の閃光放電管の必要発光量と同じになるように制御する。よって、樹脂硬化装置は、閃光放電管が発光する発光量に発光制御する閃光放電管ごとの個体差の影響を少なくして、光硬化樹脂に必要発光量を正確に照射できるため、光硬化樹脂を適切に硬化させることができる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、発光制御する閃光放電管の特性に応じて閃光放電管の発光量を制御できる光照射装置及び樹脂硬化装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本実施形態に係る樹脂硬化装置の全体斜視図
【図２】同実施形態に係る樹脂硬化装置の縦断面図
【図３】同実施形態に係る樹脂硬化装置における光照射部の斜視図
【図４】同実施形態に係る樹脂硬化装置の制御回路図
【図５】同実施形態に係る樹脂硬化装置の制御フローチャート
【図６】同実施形態に係る樹脂硬化装置の制御フローチャート
【図７】同実施形態に係る樹脂硬化装置の制御フローチャート
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明の一実施形態について、図面を参酌しつつ説明する。本実施形態に係る樹脂硬化装置は、光硬化樹脂に光を照射する光照射装置を備える。具体的には、樹脂硬化装置は、指先の爪に塗布された光硬化樹脂にパルス光を照射して、光硬化樹脂を硬化させる装置である。具体的には、図１〜図３に示すように、樹脂硬化装置１（以下、単に「装置１」とも称する。）は、被照射対象物を挿入する挿入口２及び該挿入口２から挿入された被照射対象物を配置する配置室３を形成した配置室形成部材４と、配置室３に光を照射する光照射装置としての光照射部５と、光硬化樹脂を硬化させるために光照射部５を制御する制御部６と、該制御部６を操作する操作部７と、を備える。被照射対象物は、少なくとも光硬化樹脂が塗布された領域を含む部位である。本実施形態に係る被照射対象物は、光硬化樹脂が手の爪に塗布されるため、手の指先である（以下、被照射対象物のことを、「指先」とも称する）。
【００２７】
配置室形成部材４には、挿入口２及び配置室３以外に、光照射部５及び制御部６が備え付けられる光生成室８が形成されている。配置室形成部材４は、略矩形の外観を有する。配置室形成部材４は、指先（被照射対象物）を載置する載置台９を含む。
【００２８】
光照射部５は、少なくとも、閃光放電管と、該閃光放電管に放電させる電荷を蓄電するコンデンサと、該コンデンサの電圧を検知する電圧検知部と、閃光放電管から発光される発光量が必要発光量となるように閃光放電管の発光を停止させる発光停止光量に基づいて閃光放電管の発光を制御する発光制御部と、を備える。図４に示すように、本実施形態に係る光照射部５は、閃光放電管１０と、スイッチング素子１１と、トリガ回路１２と、コンデンサ１３と、充電回路１４と、電圧検知部１５と、測光部１６と、電圧比較部１７と、発光停止部１８と、発光制御部１９と、を備える。また、閃光放電管１０には、図２及び図３に示すように、反射傘２０と、波長制限フィルタ２１と、保護ガラス２２と、が取り付けられている。
【００２９】
閃光放電管１０は、紫外線領域から赤外線領域までの広い波長域の光を発光するため、複数種の光硬化樹脂（例えば、ＵＶランプ用の光硬化樹脂、ＵＶＬＥＤ用の光硬化樹脂等）を硬化することができる。具体的には、閃光放電管１０が発する光の波長域には、各光硬化樹脂が硬化する各波長が含まれている。
【００３０】
閃光放電管１０は、一方向に延びる所謂線状光源である。発光制御する閃光放電管１０は、一つの光照射部５に対して複数設けられている。本実施形態では、二つの閃光放電管１０が光照射部５に備えられている。二つの閃光放電管１０は、長尺方向を装置１の前後方向と一致するように光生成室８内に配置されている。二つの閃光放電管１０は、個体差はあるものの、同一の仕様である。本実施形態の閃光放電管１０は、キセノン放電管である。二つの閃光放電管１０のうちの一方の閃光放電管１０を第一閃光放電管２３と呼び、他方の閃光放電管１０を第二閃光放電管２４と呼ぶ。閃光放電管１０は、反射傘２０から取り外し可能に構成されている。つまり、閃光放電管１０は、別の閃光放電管に交換できる。
【００３１】
尚、閃光放電管１０は、紫外線領域の光としては、ＵＶ−Ａ及びＵＶ−Ｂを発光する。ここで、ＵＶ−Ａとは、波長域が３２０ｎｍ（又は３１５ｎｍ）〜４００ｎｍの紫外線であり、ＵＶ−Ｂとは、波長域が２８０ｎｍ〜３２０ｎｍ（又は３１５ｎｍ）の紫外線である。
【００３２】
反射傘２０は、閃光放電管１０が発した光を配置室３内の指先に向けて反射する。
【００３３】
波長制限フィルタ２１は、該波長制限フィルタ２１に入射した光（閃光放電管１０が発した光）を濾波し、ＵＶ−Ａ及び可視光領域の光を選択的に放出する。即ち、波長制限フィルタ２１は、閃光放電管１０が発する光のうち、光硬化樹脂の硬化に寄与しない赤外線領域の光及び人体に対する影響の大きいＵＶ−Ｂを遮断する一方、光硬化樹脂の硬化に寄与するＵＶ−Ａ及び人体に対する影響の小さい可視光領域の光を透過する。
【００３４】
保護ガラス２２は、光を透過するが、配置室３内に挿入された被照射対象物や、配置室３内のゴミや埃等が反射傘２０の内部に進入するのを防ぐ。
【００３５】
スイッチング素子１１は、本実施形態では、図４に示すように、絶縁ゲートバイポーラトランジスタＩＧＢＴである。スイッチング素子１１は、閃光放電管１０ごとに直列に接続されている。第一閃光放電管２３と直列に接続されるスイッチング素子１１は、第一スイッチング素子２５と呼び、第二閃光放電管２４と直列に接続されるスイッチング素子１１は、第二スイッチング素子２６と呼ぶ。スイッチング素子１１のゲート電極Ｇは、測光部１６を介して発光制御部１９に接続されている。スイッチング素子１１は、ゲート電極Ｇに発光信号が入力されると、コレクタ電極Ｃとエミッタ電極Ｅ間が導通して、閃光放電管１０の放電を開始させる。スイッチング素子１１は、ゲート電極Ｇへの発光信号の入力が遮断されると、コレクタ電極Ｃとエミッタ電極Ｅ間を流れる電流を遮断して、閃光放電管１０の放電を停止させる。
【００３６】
トリガ回路１２は、閃光放電管１０ごとに設けられており、閃光放電管１０に設けられるトリガ電極に印加して、閃光放電管１０を励起して放電させる。
【００３７】
コンデンサ１３は、閃光放電管１０に並列に接続され、閃光放電管１０を発光するための電力を供給する。コンデンサ１３は、低コスト化のために、二つの閃光放電管１０で共用する。
【００３８】
充電回路１４は、コンデンサ１３を充電する回路である。充電回路１４は、発光制御部１９からの信号に基づいてコンデンサ１３を充電する。
【００３９】
電圧検知部１５は、コンデンサ１３の充電電圧を監視しており、発光制御部１９にコンデンサ１３の充電電圧を出力する。電圧検知部１５は、コンデンサ１３に並列に接続された抵抗である。電圧検知部１５は、二つの抵抗を直列に接続して構成される。電圧検知部１５は、電源側の抵抗とＧＮＤ側の抵抗との間の電圧を出力可能に構成されている。なお、本実施形態の電圧検知部１５は、コンデンサ１３の充電状態を監視し、充電状態の異常を検出する電圧監視のために従来から存在する構成を流用している。
【００４０】
測光部１６は、発光制御する閃光放電管１０が発光した光を測光する測光素子２７と、該測光素子２７から出力された電流を積分する調光用コンデンサ２８と、を備える。
【００４１】
測光素子２７は、本実施形態では、フォトトランジスタである。測光素子２７は、図２に示すように、配置室３内に照射される閃光放電管１０の光を測光可能な位置に設けられる。具体的には、測光素子２７は、配置室３内に配置される。特に、測光素子２７は、配置室３の奥（挿入口２から離間した位置）に設けられるのが好ましい。つまり、測光素子２７は、配置室３の外部からの光を測光しにくい位置に設けられるのが好ましい。また、測光素子２７は、二つの閃光放電管１０のそれぞれと略同一距離離間した位置に設けられる。つまり、測光素子２７は、二つの閃光放電管１０を測光する条件が異ならないように配置室３内に配置されている。
【００４２】
調光用コンデンサ２８は、図４に示すように、測光素子２７と直列に接続され、測光素子２７が閃光放電管１０の光を測光することにより出力された電流を充電する。調光用コンデンサ２８の両端電圧は、調光用コンデンサ２８に充電された充電電流の積分値を表す。つまり、調光用コンデンサ２８の両端電圧は、調光用コンデンサ２８に充電された電荷量に対応し、一パルス発光時における閃光放電管１０の発光量の合計光量に対応する。
【００４３】
電圧比較部１７は、調光用コンデンサ２８の両端電圧を発光制御部１９から入力される閾値電圧と比較する。電圧比較部１７は、本実施形態では、コンパレータである。電圧比較部１７は、調光用コンデンサ２８の両端電圧が発光制御部１９から入力される閾値電圧未満のとき、出力信号がＯＮ状態となる。一方、電圧比較部１７は、調光用コンデンサ２８の両端電圧が発光制御部１９から入力される閾値電圧以上のとき、出力信号がＯＦＦ状態となる。つまり、測光素子２７が閾値電圧に対応する発光量以上の光量を測光したときに、電圧比較部１７は、ＯＦＦする。
【００４４】
発光停止部１８は、測光部１６が測光した閃光放電管１０の発光量により発光制御部１９からの発光信号を遮断して閃光放電管１０の発光を停止させる。発光停止部１８は、本実施形態では、二つの閃光放電管１０のそれぞれに設けられたスイッチング素子１１のゲート電極Ｇに発光信号を出力する論理素子である。発光停止部１８は、発光制御部１９からの発光信号と電圧比較部１７からの出力信号とを入力値とするＡＮＤ回路である。発光停止部１８は、各閃光放電管１０に対応して設けられるスイッチング素子１１のゲート電極Ｇに発光信号として出力する。発光停止部１８は、第一スイッチング素子２５に発光信号を出力する第一切換部２９と、第二スイッチング素子２６に発光信号を出力する第二切換部３０と、を備える。
【００４５】
発光制御部１９は、閃光放電管１０の基準となる他の閃光放電管を発光させたときのコンデンサ１３の電圧降下量と、発光制御する閃光放電管１０を発光させたときに電圧検知部１５が検知したコンデンサ１３の電圧降下量との差分量に相当する発光量の補正値を算出し、他の閃光放電管に対応して設定された発光停止光量を補正値で補正した補正後の発光停止光量に基づいて閃光放電管１０を発光制御する。
【００４６】
なお、閃光放電管１０の基準となる他の閃光放電管を発光させたときのコンデンサ１３の電圧降下量とは、発光制御部１９に初期値として設定されている値であり、具体的には、閃光放電管１０の発光において理想とするコンデンサ１３の電圧降下量や、複数の閃光放電管１０のそれぞれを発光させたときのコンデンサ１３の電圧降下量の平均値などである。
【００４７】
また、ここで求める補正値は、発光制御部１９が閃光放電管１０に発光制御信号を出力してから閃光放電管１０が実際に動作に至るまでにかかる遅延時間や各種部品の動作時間などに起因して、光照射部５ごとに存在する発光量の個体差を基準とする発光量となるように補正する値である。特に、閃光放電管１０が発光する発光量には、発光制御部１９が閃光放電管１０に発光開始信号を出力してから閃光放電管１０が実際に発光動作に至るまでにかかる遅延時間と、発光制御部１９が閃光放電管１０に発光停止信号を出力してから閃光放電管１０が実際に発光停止動作に至るまでにかかる遅延時間とに起因して発生するオーバーラン光量が含まれる。そして、このオーバーラン光量には、発光制御部１９から閃光放電管１０までの信号の伝送経路上に存在する各種部品の応答速度の個体差に基づいて、光照射部５ごとに個体差が存在する。また、オーバーラン光量には、閃光放電管１０やスイッチング素子１１などの各種部品の動作時間の個体差に基づいて、光照射部５ごとに個体差も存在する。この補正値は、光照射部５ごとに異なる発光量の個体差を所定の発光量に補正するための値である。
【００４８】
発光制御部１９は、発光制御する複数の閃光放電管１０のそれぞれの閃光放電管１０ごとに補正値を算出する。そして、発光制御部１９は、閃光放電管１０を発光させるときに、該発光制御させる閃光放電管１０に対応する補正値に基づいた閾値電圧を電圧比較部１７に出力して、発光制御する。なお、補正値は、閾値電圧との差分量に相当する値であってもよいし、閾値電圧に対する差分量の比率（割合）に相当する値であってもよい。
【００４９】
発光制御部１９は、閃光放電管１０及び他の閃光放電管を所定時間発光させたときのコンデンサ１３の電圧降下量に基づいて補正値を算出する。発光制御する閃光放電管１０を発光させる発光時間は、閃光放電管１０の基準となる他の閃光放電管を発光させた発光時間と同じ時間である。発光時間は、各閃光放電管１０を発光させる発光時間以下の時間が設定される。つまり、発光時間は、各閃光放電管１０が発光している途中で発光が停止される時間となるように設定されている。発光制御部１９は、この発光時間（本実施形態では、２００μ秒）を記憶している。
【００５０】
発光制御部１９は、コンデンサ１３が所定の充電電圧のときに閃光放電管１０を発光させるために発光信号を出力する。発光制御部１９は、二つのスイッチング素子１１のゲート電極Ｇに対して交互に発光信号を出力する。
【００５１】
発光制御部１９は、発光量の補正値を算出する補正値算出モードと、算出された補正後の発光停止光量で発光制御する発光制御モードと、を切り換え可能に構成されている。発光制御部１９は、発光制御する閃光放電管１０を最初に動作させるとき、発光制御する閃光放電管１０とは異なる別の閃光放電管に交換して最初に動作させるとき、及び、発光制御する閃光放電管１０若しくは別の閃光放電管が経年劣化する所定の動作条件を満たしたときの少なくともいずれか一つのときに対応した補正値を算出する。このため、発光制御部１９は、これらのときに、補正値算出モードに切り換わり、これら以外のときに、発光制御モードに切り換わる。発光制御部１９は、補正値算出モードから動作する。発光制御部１９は、閃光放電管１０を最初に動作させるときをセンサなどにより自動検知する。また、装置１には、各種設定値を初期値に戻すリセットスイッチが設けられており、発光制御部１９は、このリセットスイッチが操作されたときを、閃光放電管１０を最初に動作させるときとみなす。また、所定の動作条件とは、閃光放電管１０が経年劣化により発光量が低下したときであり、発光制御する閃光放電管１０が最初に動作させてから所定発光回数に達したとき、又は、所定発光時間経過したときなどである。
【００５２】
発光制御部１９は、電圧検知部１５が検知したコンデンサ１３の電圧値が入力される入力部と、該入力部に入力されたコンデンサ１３の電圧値から補正値を算出する処理部と、算出した発光量の補正値を記憶する記憶部と、発光量の補正値に対応した閾値電圧及び発光信号が出力される出力部と、を備える。記憶部には、算出した発光量の補正値が書き換え可能に記憶される。また、記憶部は、閃光放電管１０に対応した発光量の補正値ごとに識別可能に記憶される。
【００５３】
発光制御部１９は、コンデンサ１３を一定の補正用充電電圧まで充電させてから発光させる。補正用充電電圧は、満充電時の充電電圧と異なる充電電圧値が設定されていてもよいが、コンデンサ１３への負担を軽減するために、満充電時の充電電圧より低い電圧が設定されることが好ましい。コンデンサ１３の充電時は、閃光放電管１０による電気の消費量とコンデンサ１３の充電量とが相違している状態であり、充電電圧が変動している過渡状態と、閃光放電管１０による電気の消費量とコンデンサ１３の充電量とが略一致している状態であり、充電電圧が略一定に平衡している定常発光状態とがある。具体的には、コンデンサ１３の電圧降下量を正確に算出するためには、補正用充電電圧は、充電電圧が定常発光状態における最低点灯電圧以上であることが望ましい。具体的には、補正用充電電圧は、コンデンサ１３の定常発光状態における充電電圧の平均値から求められる。
【００５４】
制御部６は、図１及び図２に示すように、操作部７からの入力に基づいて光照射部５による光の照射を制御する。本実施形態の制御部６は、例えば、光照射部５からの光における波長域の光の総照射エネルギ、１秒当たりの発光回数、発光１回当たりの波長域の光の照射エネルギ、及び、照射時間等を、光照射部５の発光制御部１９に指令して、閃光放電管１０を発光させる。
【００５５】
操作部７は、制御部６への入力及び表示等を行う。この操作部７は、発光開始ボタンやリセットスイッチなどの各種のスイッチや、表示ランプ等を備える。
【００５６】
次に、本実施形態に係る樹脂硬化装置１の動作について図面を参照しつつ説明する。まず、使用者は、配置室形成部材４の挿入口２から、各爪にジェルネイル等の光硬化樹脂を塗布した状態の手の指先を挿入する。このとき、手の爪に塗布された光硬化樹脂を硬化させるときには、載置台９を配置室形成部材４に取り付けた状態で手の指先を配置室３の挿入口２から配置室３内に挿入し、載置台９上に載置する。そして、図５に示すように、使用者は、操作部７の発光開始ボタンを操作して、パルス光の照射を開始させる（ステップＳ１）。
【００５７】
発光制御部１９は、リセットスイッチが操作されたか否かにより、二つの閃光放電管１０のうちの少なくともいずれか一方の閃光放電管１０が交換されているか否かを判定する（ステップＳ２）。発光制御部１９は、リセットスイッチが操作されて設定値が初期化されているときに、閃光放電管１０が交換されていると判定し（ステップＳ２でＹＥＳ）、補正値算出モードを実施する（ステップＳ４へ）。また、発光制御部１９は、リセットスイッチが操作されていないため、設定値が初期化されていないときに、閃光放電管１０が交換されていないと判定し（ステップＳ２でＮＯ）、閃光放電管１０の発光回数が補正値を更新する補正値更新回数以上か否かを判定する（ステップＳ３）。発光制御部１９は、閃光放電管１０の発光回数が補正値更新回数以上であると判定したとき（ステップＳ３でＹＥＳ）、補正値算出モードを実施する（ステップＳ４へ）。一方、発光制御部１９は、閃光放電管１０の発光回数が補正値更新回数未満であると判定したとき（ステップＳ３でＮＯ）、発光制御モードを実施する（図７のステップＳ２４へ）。
【００５８】
補正値算出モードにおいて、発光制御部１９は、第一閃光放電管２３の発光量の補正値（以下、「第一補正値」と呼ぶ。）を算出し、その後、第二閃光放電管２４の発光量の補正値（以下、「第二補正値」と呼ぶ。）を算出する。そして、発光制御部１９は、補正値算出モードから発光制御モードに移る。
【００５９】
まず、補正値算出モードにおいて、発光制御部１９は、充電回路１４に充電開始信号を出力して、コンデンサ１３を充電する（ステップＳ４）。発光制御部１９は、コンデンサ１３の充電電圧が所定の充電電圧以上になるまで充電を続ける（ステップＳ５でＮＯ）。電圧検知部１５が所定の充電電圧以上になると（ステップＳ５でＹＥＳ）、発光制御部１９は、電圧検知部１５が検知したコンデンサ１３の充電電圧を記憶する（ステップＳ６）。更に、発光制御部１９は、第一閃光放電管２３を発光する発光時間を設定する（ステップＳ７）。そして、発光制御部１９は、第一閃光放電管２３を発光させる第一発光信号をＯＮして、発光停止部１８に出力する（ステップＳ８）。
【００６０】
このとき、調光用コンデンサ２８の電圧は、第一閃光放電管２３が発光する前であるため、略０Ｖである。よって、発光制御部１９から出力される閾値電圧の方が調光用コンデンサ２８の電圧よりも高く、電圧比較部１７の出力信号は、ＯＮ状態にある。このため、第一切換部２９の入力信号が共にＯＮするため、第一切換部２９の出力信号がＯＮし、第一スイッチング素子２５がＯＮして、第一閃光放電管２３が発光を開始する。なお、発光制御部１９は、第二閃光放電管２４を発光させる第二発光信号をＯＦＦしたままであるため、第二切換部３０の出力信号がＯＦＦしたままであり、第二スイッチング素子２６がＯＮしない。よって、第二閃光放電管２４は、発光しない。
【００６１】
発光制御部１９は、第一閃光放電管２３の発光時間が設定した発光時間以上になったか否かを判定する（ステップＳ９）。発光制御部１９は、第一閃光放電管２３の発光時間が設定した発光時間になるまで（ステップＳ９でＮＯ）、第一発光信号をＯＮ状態とする。発光制御部１９は、第一閃光放電管２３の発光時間が設定した発光時間以上になったと判定したとき（ステップＳ９でＹＥＳ）、第一発光信号をＯＦＦする（ステップＳ１０）。そして、発光制御部１９は、電圧検知部１５が検知したコンデンサ１３の充電電圧を記憶する（ステップＳ１１）。
【００６２】
発光制御部１９は、第一閃光放電管２３の発光時間の間に所定の電圧から電圧降下したコンデンサ１３の電圧降下量を算出する。つまり、発光制御部１９は、コンデンサ１３の充電電圧が所定の充電電圧以上になったときに計測した第一充電電圧Ｖ１１から第一閃光放電管２３の発光時間が所定の発光時間になったときに計測した第二充電電圧Ｖ１２を減算した値をコンデンサ１３の第一電圧降下量ΔＶ１（＝Ｖ１１−Ｖ１２）として算出する（ステップＳ１２）。
【００６３】
発光制御部１９は、第一閃光放電管２３の基準となる他の閃光放電管を発光させたときのコンデンサ１３の基準電圧降下量ΔＶ０と、第一閃光放電管２３を発光させたときに電圧検知部１５が検知したコンデンサ１３の第一電圧降下量ΔＶ１との差分量δＶ１（＝ΔＶ０−ΔＶ１）に相当する発光量の第一補正値を算出し、記憶する（ステップＳ１３）。
【００６４】
なお、発光制御部１９は、充電するコンデンサ１３の電圧降下量が規定の電圧降下量より低かった場合、閃光放電管１０が発光していない（不発光）としてエラー信号を出力し、処理が停止される。また、発光制御部１９は、コンデンサ１３の充電電圧が規定電圧より上昇しなかった場合、コンデンサ１３又は充電回路１４に異常があるとして、エラー信号を出力し、処理が停止される。
【００６５】
そして、発光制御部１９は、第二閃光放電管２４の発光量の第二補正値の算出に移る。第二閃光放電管２４の発光量の第二補正値の算出工程は、図６に示すように、第一閃光放電管２３の発光量の第一補正値の算出工程と同様である（ステップＳ１４〜Ｓ２３）。発光制御部１９は、補正値算出モードにおいて、第一閃光放電管２３の発光量の第一補正値と、第二閃光放電管２４の発光量の第二補正値との両方の補正値を算出すると、発光制御モードに移る。
【００６６】
発光制御モードにおいて、図７に示すように、発光制御部１９は、充電回路１４に充電開始信号を出力して、コンデンサ１３を満充電する（ステップＳ２４）。なお、発光制御部１９は、コンデンサ１３の充電電圧が規定電圧より上昇しなかった場合、コンデンサ１３又は充電回路１４に異常があるとして、エラー信号を出力し、処理が停止される。
【００６７】
発光制御部１９は、第一閃光放電管２３及び第二閃光放電管２４の発光回数を一つ加算する（ステップＳ２５）。発光制御部１９は、第一閃光放電管２３の発光量に対応する第一閾値電圧を発光制御モード内における第一閃光放電管２３の最初の発光からの発光回数に応じて設定する（ステップＳ２６）。そして、発光制御部１９は、第一閾値電圧を第一補正値で補正して、補正後の第一閾値電圧を電圧比較部１７に出力する（ステップＳ２７）。
【００６８】
発光制御部１９は、第一閃光放電管２３を発光させる第一発光信号をＯＮして、発光停止部１８に出力する（ステップＳ２８）。このとき、調光用コンデンサ２８の電圧は、第一閃光放電管２３が発光する前であるため、略０Ｖである。よって、発光制御部１９から出力される閾値電圧の方が調光用コンデンサ２８の電圧よりも高く、電圧比較部１７の出力信号は、ＯＮ状態にある。このため、第一切換部２９の入力信号が共にＯＮするため、第一切換部２９の出力信号がＯＮし、第一スイッチング素子２５がＯＮして、第一閃光放電管２３が発光を開始する。なお、発光制御部１９は、第二閃光放電管２４を発光させる第二発光信号をＯＦＦしたままであるため、第二切換部３０の出力信号がＯＦＦしたままであり、第二スイッチング素子２６がＯＮしない。よって、第二閃光放電管２４は、発光しない。
【００６９】
第一閃光放電管２３が発光すると、反射傘２０により、配置室３に配置された指先の爪に向かって光が照射される。この光は、波長制限フィルタ２１を透過した光であるため、赤外線領域の光及びＵＶ−Ｂを含まず、光硬化樹脂の硬化に寄与するＵＶ−Ａ及び人体に対する影響の小さい可視光領域の光である。
【００７０】
第一閃光放電管２３が発光している間、測光部１６の測光素子２７は、第一閃光放電管２３の光を受光し、受光量に応じた大きさの電流を発生させる。発生した電流は、調光用コンデンサ２８を充電させる。発光制御部１９は、第一閃光放電管２３が発光する発光量が所定の発光量に到達するまで（ステップＳ２９でＮＯ）、第一発光信号をＯＮ状態とする。
【００７１】
第一閃光放電管２３が発光する発光量が所定の発光量に到達すると、調光用コンデンサ２８が補正後の第一閾値電圧以上に充電されて、第一閃光放電管２３の発光量が補正後の第一閾値電圧に対応する光量に到達する（ステップＳ２９でＹＥＳ）。このため、第一閾値電圧が調光用コンデンサ２８の電圧よりも低くなり、電圧比較部１７の出力信号は、ＯＮ状態からＯＦＦ状態に遷移する。このため、第一切換部２９の二つの入力信号のうちの一方の入力信号がＯＦＦするため、第一切換部２９の出力信号がＯＦＦし、第一スイッチング素子２５がＯＦＦして、第一閃光放電管２３の発光が停止する。
【００７２】
発光制御部１９は、第一閃光放電管２３の発光制御工程から第二閃光放電管２４の発光制御工程に切り換えるために、第一発光信号をＯＦＦする（ステップＳ３０）。なお、第二閃光放電管２４の発光制御工程は、図７に示すように、第一閃光放電管２３の発光制御工程と同様である（ステップＳ３１〜Ｓ３６）。
【００７３】
なお、発光制御部１９は、充電するコンデンサ１３の電圧降下量が規定の電圧降下量より低かった場合、閃光放電管１０が発光していない（不発光）としてエラー信号を出力し、処理が停止される。
【００７４】
発光制御部１９は、第一閃光放電管２３の発光制御工程と第二閃光放電管２４の発光制御工程とを発光制御モードにおける閃光放電管１０の発光開始からの発光回数が発光を終了する所定の発光回数となるまで繰り返す（ステップＳ３７でＮＯ）。そして、発光制御部１９は、発光制御モードにおける閃光放電管１０の発光開始からの発光回数が所定の発光回数（本実施形態では、１００Ｈｚ×３０秒＝３０００回）となると（ステップＳ３７でＹＥＳ）、処理が終了される。
【００７５】
このように、電圧検知部１５は、発光制御する閃光放電管１０を発光させたときのコンデンサ１３の電圧降下量を検知できる。コンデンサ１３の電圧降下量は、閃光放電管１０に放電される電荷量に基づいて降下する。更に、放電された電荷量は、閃光放電管１０から発光された発光量に基づいて低下する。つまり、電圧検知部１５が検知したコンデンサ１３の電圧降下量と基準となる他の閃光放電管を発光させたときのコンデンサ１３の電圧降下量との差分量は、基準となる他の閃光放電管が発光する発光量と、発光制御する閃光放電管１０が発光する発光量との差分量に対応する。よって、基準となる他の閃光放電管に対応して設定された発光停止光量を、コンデンサ１３の電圧降下量の差分量に対応する発光量の補正値で補正することにより、発光制御する閃光放電管１０に対応した発光停止光量を算出することができる。このため、発光制御する閃光放電管１０の発光停止光量は、発光制御する閃光放電管１０におけるオーバーラン光量が他の閃光放電管におけるオーバーラン光量に対して不足する光量を増加させた値となり、又は、余分となる光量を減少させた値となる。そして、発光制御部１９は、この補正後の発光停止光量に基づいて閃光放電管１０を発光制御すれば、特性の異なる閃光放電管１０の発光量を他の閃光放電管の必要発光量と同じになるように制御できるようになる。
【００７６】
また、発光制御部１９は、発光制御する閃光放電管１０を最初に動作させるとき、又は、発光制御する閃光放電管１０とは異なる別の閃光放電管に交換して最初に動作させるときに発光量の補正値を算出する場合、その後に発光制御する閃光放電管１０の特性に応じて閃光放電管１０の発光量を制御できるようになる。
【００７７】
また、発光制御部１９は、発光制御する閃光放電管１０若しくは別の閃光放電管が経年劣化する所定の動作条件を満たしたときに発光量の補正値を算出する場合、発光制御する閃光放電管１０が経年劣化して、閃光放電管１０の発光量の低下が大きくなる前に補正値が更新できるため、その後に発光制御する閃光放電管１０の特性に応じて閃光放電管１０の発光量を制御できるようになる。
【００７８】
また、発光制御部１９は、他の閃光放電管及び発光制御する閃光放電管１０に関係なく同一の発光時間で閃光放電管１０を発光させて発光量の補正値を算出する。このため、電圧検知部１５が検知するコンデンサ１３の電圧降下量は、例えば、閃光放電管１０及び他の閃光放電管から発光された光を測光して、発光停止光量が測光されたときのコンデンサ１３の電圧降下量に基づいて補正値を算出する場合と比べて、閃光放電管１０が発光する発光環境の影響を受けにくく、発光制御する閃光放電管１０の特性に依存する。よって、電圧検知部１５が検知するコンデンサ１３の電圧降下量と基準となる他の閃光放電管を発光させたときのコンデンサ１３の電圧降下量との差分量は、発光制御する閃光放電管１０の発光量の個体差を顕著に表したものとなる。従って、発光制御部１９がこのコンデンサ１３の電圧降下量の差分量で算出した補正後の発光停止光量は、発光制御する閃光放電管１０の特性をより正確に反映されたものとなる。
【００７９】
また、それぞれ特性が異なる複数の閃光放電管１０がそれぞれの補正後の発光停止光量に基づいて閃光放電管１０を発光制御すれば、特性の異なる複数の閃光放電管１０のそれぞれの発光量を他の閃光放電管の必要発光量と同じになるように制御できるようになる。つまり、複数の閃光放電管１０のそれぞれの閃光放電管１０の発光量は、同じ発光量となる。よって、発光制御部１９は、発光制御する閃光放電管１０ごとに発光量を変化させることなく、各閃光放電管１０の発光を制御することができる。そして、複数の閃光放電管１０のそれぞれが発光する発光量にバラツキが生じないため、発光させる閃光放電管１０を切り換えて発光させることができ、各閃光放電管１０が高温に発熱しにくい。
【００８０】
また、発光制御部１９は、補正後の発光停止光量に基づいて閃光放電管１０を発光制御し、特性の異なる閃光放電管１０の発光量を他の閃光放電管の必要発光量と同じになるように制御する。よって、樹脂硬化装置は、閃光放電管１０が発光する発光量に発光制御する閃光放電管１０ごとの個体差の影響を少なくして、光硬化樹脂に必要発光量を正確に照射できるため、光硬化樹脂を適切に硬化させることができる。
【００８１】
よって、本実施形態に係る光照射装置及び樹脂硬化装置によれば、発光制御する閃光放電管１０の特性に応じて閃光放電管１０の発光量を制御できる。
【００８２】
尚、本発明の樹脂硬化装置は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【００８３】
上記実施形態の樹脂硬化装置１では、配置室３は、被照射対象物として人間の手の指先にパルス光を照射するが、この構成に限定されない。配置室は、人間の足の指先にパルス光を照射してもよい。また、配置室は、人間以外の動物の手や足の指先にパルス光を照射してもよい。つまり、被照射対象物は、人間や動物であってもよい。
【００８４】
また、光照射部５が有する閃光放電管１０の具体的な数量は限定されない。上記実施形態の樹脂硬化装置１は、二つの閃光放電管２３，２４を備えるが、閃光放電管の数量は、一つでもよいし、二つ以上の閃光放電管を備えてもよい。
【００８５】
上記実施形態の樹脂硬化装置１では、一つの測光素子２７が二つの閃光放電管１０の光を測光するように構成されていたが、この構成に限定されない。測光素子は、閃光放電管ごとに設けられていてもよい。
【００８６】
上記実施形態の樹脂硬化装置１では、発光制御部１９は、二つのスイッチング素子２５，２６のゲート電極Ｇに対して交互に発光信号を出力して、二つの閃光放電管２３，２４を交互に発光させるように構成されていたが、これに限定されない。発光制御部は、二つのスイッチング素子のゲート電極に対して同時に発光信号を出力して、二つの閃光放電管を同時に発光させるように構成されていてもよい。
【００８７】
上記実施形態の樹脂硬化装置１では、発光制御部１９は、閃光放電管１０を所定時間発光させたときのコンデンサ１３の電圧降下量に基づいて補正値を算出するように構成されていたが、この構成に限定されない。例えば、発光制御部は、閃光放電管から発光された光量が所定の光量に達し、調光用コンデンサが所定の閾値電圧を検知したときに電圧検知部が検知したコンデンサの電圧降下量に基づいて補正値を算出するようにしてもよい。
【００８８】
上記実施形態の光照射部５は、樹脂硬化装置１に設けられる光照射装置として構成されていたが、この構成に限定されない。例えば、光照射装置は、殺菌装置などに設けられる紫外線照射装置として構成されていてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００８９】
本発明の樹脂硬化装置は、閃光放電管と、該閃光放電管に放電させる電荷を蓄電するコンデンサと、該コンデンサの電圧を検知する電圧検知部と、閃光放電管から発光される発光量が必要発光量となるように閃光放電管の発光を停止させる発光停止光量に基づいて閃光放電管の発光を制御する発光制御部とを備え、発光制御部は、閃光放電管の基準となる他の閃光放電管を発光させたときのコンデンサの電圧降下量と、発光制御する閃光放電管を発光させたときに電圧検知部が検知したコンデンサの電圧降下量との差分量に相当する発光量の補正値を算出し、他の閃光放電管に対応して設定された発光停止光量を補正値で補正した補正後の発光停止光量に基づいて閃光放電管を発光制御することによって、発光制御する閃光放電管の特性に応じて閃光放電管の発光量を制御できる用途に適用することができる。
【符号の説明】
【００９０】
１    樹脂硬化装置（装置）
５    光照射部（光照射装置）
１０  閃光放電管
１３  コンデンサ
１５  電圧検知部
１９  発光制御部
【図１】
2016048653.tif 000003
【図２】
2016048653.tif 000004
【図３】
2016048653.tif 000005
【図４】
2016048653.tif 000006
【図５】
2016048653.tif 000007
【図６】
2016048653.tif 000008
【図７】
2016048653.tif 000009