(57)【要約】【課題】  放電灯の光量を微調整可能とする。【解決手段】  少なくとも容量性成分を含んだ放電灯６を高周波駆動して点灯する放電灯駆動回路と、  スイッチング素子のスイッチングによって上記放電灯側へ与える電圧を得る回路と、上記放電灯６の調光を行うための調光信号を発生する調光信号発生回路２０と、上記調光信号発生回路２０から発生される調光信号に応じて、上記放電灯駆動回路による上記放電灯６の駆動周波数を可変する周波数可変回路とを具備した【選択図】  図１
2005108466.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも容量性成分を含んだ放電灯を高周波駆動して点灯する放電灯駆動回路と；
スイッチング素子のスイッチングによって上記放電灯側へ与える電圧を得る回路と；
上記放電灯の調光を行うための調光信号を発生する調光信号発生回路と；
上記調光信号発生回路から発生される調光信号に応じて、上記放電灯駆動回路による上記放電灯の駆動周波数を可変する周波数可変回路と；
を具備したことを特徴とする放電灯点灯装置。
【請求項２】
少なくとも容量性成分を含んだ放電灯を高周波駆動して点灯する放電灯駆動回路と；
スイッチング素子のスイッチングによって上記放電灯側へ与える電圧を得る回路と；
上記放電灯の調光を行うための調光信号を発生する調光信号発生回路と；
上記調光信号発生回路から発生される調光信号に応じて、上記放電灯駆動回路による上記放電灯の駆動周波数を２段で可変する周波数可変回路と；
を具備したことを特徴とする放電灯点灯装置。
【請求項３】
上記請求項１または２に記載の放電灯点灯装置と；
この放電灯点灯装置により点灯させられ、原稿を照射する放電灯と；
前記原稿に照射された光をイメージセンサに導く光学系と；
を具備することを特徴とする原稿露光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ファクシミリ装置や複写機などに用いられる放電灯を点灯する放電灯点灯装置に関するものであり、特に、少なくとも容量性成分を含んだ放電灯を調光制御するための放電灯点灯装置及びこれを用いた原稿露光装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のファクシミリ装置等に用いられる希ガス蛍光ランプを点灯する放電灯点灯装置としては、特開２０００−１６０４９７号に記載のものを挙げることができる。
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−１６０４９７号（全般）
【０００４】
上記の如き従来の放電灯点灯装置において、調光制御を行う場合にはランプに与える電圧を可変させる手法を採用していた。しかしながら、ランプの電圧を制御する手法では、電圧の僅かな変動によりランプ光量が大きく変化して、微小な調整を行うことは難しかった。つまり、ファクシミリ装置などにおいてランプの調光を行う場合には、住居等の照明の調光と異なり、僅かな調整が必要となるのであるが、上記の従来手法では、これができない問題点が生じる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
解決しようとする問題点は、放電灯の光量を微調整することが可能な放電灯点灯装置を提供することである。また、この放電灯点灯装置を用いた原稿露光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】
【０００６】
本発明に係る放電灯点灯装置は、少なくとも容量性成分を含んだ放電灯を高周波駆動して点灯する放電灯駆動回路と；スイッチング素子のスイッチングによって上記放電灯側へ与える電圧を得る回路と；上記放電灯の調光を行うための調光信号を発生する調光信号発生回路と；上記調光信号発生回路から発生される調光信号に応じて、上記放電灯駆動回路による上記放電灯の駆動周波数を可変する周波数可変回路と；を具備したことを特徴とする。
【０００７】
本発明に係る放電灯点灯装置は、少なくとも容量性成分を含んだ放電灯を高周波駆動して点灯する放電灯駆動回路と；スイッチング素子のスイッチングによって上記放電灯側へ与える電圧を得る回路と；上記放電灯の調光を行うための調光信号を発生する調光信号発生回路と；上記調光信号発生回路から発生される調光信号に応じて、上記放電灯駆動回路による上記放電灯の駆動周波数を２段で可変する周波数可変回路と；を具備したことを特徴とする。
【０００８】
本発明に係る原稿露光装置は、上記請求項１または２に記載の放電灯点灯装置と；この放電灯点灯装置により点灯させられ、原稿を照射する放電灯と；前記原稿に照射された光をイメージセンサに導く光学系と；を具備することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係る放電点灯装置及び原稿露光装置は、調光信号発生回路から発生される調光信号に応じて、上記放電灯駆動回路による上記放電灯の駆動周波数を可変するので、周波数制御により調光制御がなされて微小な光量変化が可能である。また、放電灯の電圧に制御を加えない構成であるため、幾つかの機種に対して同じ構成の装置を適用でき、コストを安くできる効果もある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
ファクシミリ装置などにおいてランプの調光を行う場合に必要な微調整を、放電灯の点灯周波数調光により実現した。
【実施例１】
【００１１】
以下添付図面を参照して、本発明の実施例に係る放電灯点灯装置を説明する。各図において同一の構成要素には、同一の符号を付して重複する説明を省略する。図１に放電灯６を負荷とする放電灯点灯装置の構成図を示す。放電灯６は、透光性バルブ内に放電を生起させるための１対の電極を備え、その電極の少なくとも１つが上記透光性バルブの外面または内面に設けられたものである。透光性バルブの内面に発光層を有し、内部に希ガスが封入された構成を有する。
【００１２】
上記の放電灯６は図５に外観図を示し図６に縦断面図を示すように、放電容器１１、蛍光体層１２、一対の外部電極１３、１３、アパーチャ１４、透光性樹脂シート１５、透光性絶縁チューブ１６を具備している。
【００１３】
放電容器１１は、細長くて両端が気密に封止された直径１０ｍｍ、実効長さ３７０ｍｍのガラスバルブ１１ａからなり、一端に排気チップオフ部１１ｂを備え、内部に放電媒体としてキセノンが封入されている。蛍光体層１２は、放電容器１１の内面に長手方向に沿ったスリット状の部分を除いて形成されている。
【００１４】
一対の外部電極１３、１３は、それぞれアルミ箔からなり、図５に示すように、平行に離間対向して放電容器１１の外面に貼着することにより配設される。そして、外部電極１３は、予め後述する透光性樹脂シート１５の一面に貼着され、透光性樹脂シート１５を放電容器１１の外周に巻き付けることによって放電容器１１の外面の所定位置に配設される。
【００１５】
また、外部電極１３は、波形状の電極主部１３ａ、端子接続部１３ｂ及び端子１３ｃからなる。電極主部１３ａは、波形状をなして放電容器１１の長手方向の大部分にわたり延在するように構成されている。端子接続部１３ｂは、電極主部１３ａの一端に接続して配設され、端子１３ｃとの接触面積が大きくなるように方形状に形成されている。端子１３ｃは、端子接続部１３ｂに導電性接着剤により接着されているとともに、透光性樹脂シート１５および透光性熱収縮チューブである透光性絶縁チューブ１６から外部へ突出している。
【００１６】
アパーチャ１４は、放電容器１１の長手方向に沿って蛍光体層１２がスリット状に形成されていない部分により形成されている。したがって、放電容器１１のアパーチャ１３の部分は、ガラスバルブ１１ａを介して放電容器１１の内部が素通しになって見える。
【００１７】
透光性樹脂シート１５は、透明なＰＥＴからなり、放電容器１１の実質的全長にわたる長さで、かつ放電容器１１の周囲方向に対してアパーチャ１４の上から被覆するような幅を有している。上述したように、一面に一対の外部電極１３、１３を所定間隔で貼着されている。さらにその上にアクリル系粘着剤を施与して放電容器１１の外面に貼着されている。これにより一対の外部電極１３、１３は、アパーチャ１４を挟んでその両側位置に配設されるが、アパーチャ１４の上にも透光性樹脂シート１５が貼着されている。
【００１８】
透光性絶縁チューブ１６は、透明フッ素系樹脂からなり、外部電極１３、１３およびアパーチャ１４の上から放電容器１１の全周を被覆している。
【００１９】
放電灯６の等価回路は、図７に示すように、コンデンサＣIN1 と負荷抵抗ＲL およびコンデンサＣIN2 の直列回路と、コンデンサＣOUT1とコンデンサＣOUT2との並列回路からなっている。コンデンサＣIN1 およびコンデンサＣIN2 は、外部電極１３と放電容器１１の内面との間に形成される静電容量である。したがって、コンデンサＣIN1 およびコンデンサＣIN2 の静電容量は、外部電極１３の面積、放電容器１１の構成材料であるガラスの比誘電率および厚さ、ならびに外部電極１３を放電容器１１の外面に貼着している粘着剤の比誘電率および厚さにより決定する。このように放電灯６は、少なくとも容量性成分を含んでいる。
【００２０】
上記の放電灯６に対する電源供給は、次の経路で行われる。入力部ＣＮ１中の１番端子と３番端子の間に供給される入力電源電圧を、コンデンサＣ１に蓄積して、チョークコイルＬ１を介して昇圧チョッパ回路のスイッチング素子であるＦＥＴ１によりスイッチングして昇圧する。つまり、ＦＥＴ１がオン状態においてチョークコイルＬ１に１／２（ＬＩ2 ）のエネルギーが蓄積され、ＦＥＴ１がオン状態からオフ状態へ移行するときに、チョークコイルＬ１に生じた誘導電圧をダイオードＤ１を介してコンデンサＣ２へ蓄積する。ＦＥＴ１のドレイン−ソース間にはコイルＬ０とコンデンサＣ０による直列回路が接続されており、このコンデンサＣ０の電位がコンデンサＣ２を超えるときに電流を流してコンデンサＣ２の充電を行っている。
【００２１】
上記のコンデンサＣ２に蓄積された電圧は昇圧トランスＴ１により昇圧されて２次側巻線Ｐ４へ至り、放電灯６へ印加される構成となっている。
【００２２】
一方、放電灯６を高周波駆動して点灯する放電灯駆動回路として、スイッチング素子であるＦＥＴ２とＦＥＴ３と、トランジスタＱ１とトランジスタＱ２によりそれぞれ構成される２つのバッファと、２石駆動回路（プッシュプル回路）４等により構成される回路が用いられている。この２石駆動回路４及び後に説明する昇圧駆動回路５は共に、トランジスタＱ３とコンデンサＣ１０等により構成される電源部から電力を供給されて動作するものである。
【００２３】
本実施例では、昇圧チョッパ回路により昇圧された電圧が所定となるように制御を行う。そこで、平滑コンデンサＣ２に蓄積された電位を検出するために、コンデンサＣ２に並列に抵抗Ｒ１、Ｒ２による直列回路を接続し、抵抗Ｒ１とＲ２の接続点の電圧をダイオードＤ２を介して整流し、抵抗Ｒ３とコンデンサＣ３により積分して昇圧駆動回路５へ導く構成を採用している。
【００２４】
昇圧駆動回路５は、上記積分電圧が一定となるように駆動信号ＯＵＴ１によりＦＥＴ１をスイッチングする。このように、昇圧チョッパ回路により昇圧された電圧が所定となるように定電圧制御を行っている。
【００２５】
２石駆動回路４は、一方の出力端子を介してトランジスタＱ１等により構成されるバッファへ制御信号ＯＵＴ２を与え、他方の出力端子を介してトランジスタＱ２等により構成されるバッファへ制御信号ＯＵＴ３を与えて、それぞれのバッファに接続されたＦＥＴ２、３を駆動することにより所要周波数の高周波が昇圧トランスＴ１の１次側巻線Ｐ１、Ｐ２から２次巻線Ｐ４を介して放電灯６へ与えられ、放電灯６が高周波駆動されて点灯するように構成されている。
【００２６】
本実施例においては、放電灯の調光を行うための調光信号を発生する調光信号発生回路２０が備えられており、調光信号発生回路２０はオペレータによるボリュームＶＲの操作を受けて対応する直流レベルを有する調光信号を発生する。調光信号は入力部ＣＮ１の４番端子へ与えられている。
【００２７】
２石駆動回路４は、ＣＴ端子に接続されたコンデンサＣ４の値と、ＲＴ端子に接続された抵抗（ここでは、ＶＲ１とＲ４の直列回路）の値により、出力する制御信号ＯＵＴ２と制御信号ＯＵＴ３の周波数を変更する。つまり、２石駆動回路４は、コンデンサＣ４に対して充電を行い、コンデンサＣ４の電荷の放電を抵抗ＶＲ１と抵抗Ｒ４の直列回路にて行う結果、コンデンサＣ４に現れる電圧は図１の右隅に示されるような三角波の波形となり、この三角波の周波数に対応する周波数にて制御信号ＯＵＴ２と制御信号ＯＵＴ３が作成されて出力される。
【００２８】
本実施例では、２石駆動回路４が行う上記における制御信号ＯＵＴ２と制御信号ＯＵＴ３との周波数の変更を利用する。即ち、調光信号発生回路２０により発生された調光信号をダイオードＤ３を介して抵抗ＶＲ１と抵抗Ｒ４の接続点に与え、放電時間を変化させて三角波の周波数を変更し、制御信号ＯＵＴ２と制御信号ＯＵＴ３との周波数を変更する。このように、コンデンサＣ４と、抵抗ＶＲ１と抵抗Ｒ４の直列回路は、調光信号発生回路２０から発生される調光信号に応じて、上記放電灯駆動回路による上記放電灯６の駆動周波数を可変する周波数可変回路を構成する。
【００２９】
図２〜図４には、上記第１の実施例の装置において、調光信号のＤＣレベルをそれぞれ、４．０２７Ｖ、３．８８５Ｖ、３．８１９Ｖとした場合の放電灯６におけるランプ電圧とランプ電流による点灯周波数が示されている。調光信号のレベル４．０２７Ｖ、３．８８５Ｖ、３．８１９Ｖに対応して、点灯周波数は４２．４１ＫＨｚ、５０．１５ＫＨｚ、５７．３０ＫＨｚと変化した。そして、それぞれのときにランプ光量はＹＧ７００００Ｌｘ、ＹＧ８００００Ｌｘ、ＹＧ９００００Ｌｘであり、微小な光量変化を実現することができた。
【実施例２】
【００３０】
図８に、本発明に係る放電灯点灯装置における第２の実施例の構成を示す。この実施例では、周波数可変回路として次の構成を採用している。直列接続された抵抗Ｒ５と抵抗Ｒ６との間の電位を、ダイオードＤ３を介して抵抗ＶＲ１と抵抗Ｒ４との接続点に与える。トランジスタＱ４のコレクタを上記抵抗Ｒ５と抵抗Ｒ６の接続点に接続し、トランジスタＱ４のエミッタを上記抵抗Ｒ６のグランド側に接続して、調光信号をトランジスタＱ４のベースに与えて、トランジスタＱ４をオンオフ（スイッチング）することにより、上記抵抗Ｒ５と抵抗Ｒ６との間の電位をＬｏｗレベルまたはＨｉｇｈレベルへ切り替える。これにより、抵抗ＶＲ１と抵抗Ｒ４との経路による放電時間を変化させてコンデンサＣ４の両端電圧である三角波の周波数を２段階で変更し、制御信号ＯＵＴ２と制御信号ＯＵＴ３との周波数を２段階で変更する。これ以外の構成は、図１に示した第１の実施例の構成と同様の構成を採用している。
【００３１】
図９と図１０には、上記第２の実施例の装置において、調光信号によりトランジスタＱ４をオンオフして直列接続された抵抗Ｒ５と抵抗Ｒ６との間の電位がそれぞれ、３．３２１Ｖ（Ｑ４オフ）と６６９．７ｍＶ（Ｑ４オン）となった場合の放電灯６におけるランプ電圧とランプ電流による点灯周波数が示されている。３．３２１Ｖと６６９．７ｍＶに対応して、点灯周波数は４７．５８ＫＨｚ、５７．６４ＫＨｚと変化した。そして、それぞれのときにランプ光量はＹＧ６５０００Ｌｘ、ＹＧ８５０００Ｌｘであり、２段階で微小な光量変化を実現することができた。
【００３２】
尚、上記おいては、放電灯へ与える電圧をフィードバックして定電圧制御する構成を採用したが、放電灯側の信号をフィードバックして点灯周波数制御を行う構成でもよく、また、定電力制御を行う構成を採用しても良い。
【００３３】
上記の如き従来の放電灯点灯装置を用いたファクシミリ装置等は、例えば、図１１に示すように、放電灯５１により原稿５０を照射して、反射光を図示しない光学系を用いてＣＣＤなどのイメージセンサ５３に集光し、原稿イメージを光電変換して画像信号を得て、画像処理部５４へ送り処理する構成を備えている。このように、原稿露光装置は、放電灯点灯装置と、この放電灯点灯装置により点灯させられ、原稿を照射する放電灯と、原稿５０に照射された光をイメージセンサに導く光学系とを具備する。画像処理部５４において処理された画像情報は、ファクシミリ装置であれば送信部などの出力部５６へ送られて処理される。
【００３４】
イメージセンサ５３に対しては、画像処理部５４から例えば１ラインの読取り時間に対応する読取同期信号が与えられ、イメージセンサ５３は上記読取同期信号に同期して１ライン毎の画像信号を画像処理部５４へ送り出す。上記読取同期信号は放電灯を点灯する放電灯点灯装置５２に対しても与えられており、放電灯点灯装置５２は放電灯５１の駆動信号のオンオフに用いている。オペレータが操作する操作部５５からは、装置のオンオフを制御する信号が放電灯点灯装置５２及び画像処理部５４へ与えられる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明に係る放電灯点灯装置における第１の実施例の構成を示す回路図。
【図２】本発明に係る放電灯点灯装置における第１の実施例により実現される点灯周波数の変化を示す波形図であって、調光信号が４．０２７Ｖの場合に相当する波形図。
【図３】本発明に係る放電灯点灯装置における第１の実施例により実現される点灯周波数の変化を示す波形図であって、調光信号が３．８８５Ｖの場合に相当する波形図。
【図４】本発明に係る放電灯点灯装置における第１の実施例により実現される点灯周波数の変化を示す波形図であって、調光信号が３．８１９Ｖの場合に相当する波形図。
【図５】本発明に係る放電灯点灯装置に用いる放電灯の外観を示す図。
【図６】図５に示した放電灯の縦断面図。
【図７】図５に示した放電灯の等価回路を示す図。
【図８】本発明に係る放電灯点灯装置における第２の実施例の構成を示す回路図。
【図９】本発明に係る放電灯点灯装置における第２の実施例により実現される点灯周波数の変化を示す波形図であって、トランジスタがオフの場合における波形図。
【図１０】本発明に係る放電灯点灯装置における第２の実施例により実現される点灯周波数の変化を示す波形図であって、トランジスタがオンの場合における波形図。
【図１１】本発明に係る放電灯点灯装置を用いて構成するファクシミリ装置等の概略ブロック図。
【符号の説明】
【００３６】
１  ＦＥＴ（昇圧チョッパ回路のスイッチング素子） 
２  ＦＥＴ（インバータ回路のスイッチング素子） 
３  ＦＥＴ（インバータ回路のスイッチング素子）
４  ２石駆動回路 
５  昇圧駆動回路 
６  放電灯
１１  放電容器 
１２  蛍光体層 
１３  外部電極 
１４  アパーチャ 
１５  透光性樹脂シート 
１６  透光性絶縁チューブ
２０  調光信号発生回路
Ｔ１  昇圧トランス 
【図１】
2005108466.tif 000003
【図２】
2005108466.tif 000004
【図３】
2005108466.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2005108466.tif 000009
【図８】
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【図９】
2005108466.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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