DE2950316A1 - Ansteuerung von leuchtstoffroehren fuer abtastzwecke - Google Patents

Description

• Kennwort: "Ansteuerung von Leuchtstoffröhren"
• Ansteuerung von Leuchtstoffröhren für Abtastzwecke Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zur Vermeidung von Kataphorese-Effekten bei gleichstrombetriebenen Entladungslampen, insbesondere bei deren Verwendung in Bildübertragungsgeräten mit nicht punktförmiger Ausleuchtung der abzutastenden Vorlagenteile.
• In Bildübertragungsgeräten, Kopiergeräten, Fernkopierern, Lesegeräten usw. wird häufig die zeilenweise Beleuchtung der Vorlage zur Abtastung mit Leuchtstoffröhren vorgenommen. Um unerwUnschte Wechsellichtmodulation zu vermeiden, werden diese Lampen vorzugsweise mit Gleichstrom betrieben.
• Die Füllung dieser Lampen besteht aus einem schweren Gas, in der Regel Quecksilberdampf, der, durch die Entladung angeregt, Strahlung vorwiegend im Ultraviolettbereich aussendet. Diese wiederum trifft einen auf der Innenwand des Entladungsrohres aufgebrachten Belag, der die Eigenschaft hat, bei UV-Bestrahlung Licht im sichtbaren Bereich abzustrahlen.
• Bei Gleichstrombetrieb kommt es nun dazu, daß nach einiger Betriebszeit einer solchen Leuchtstoffröhre in der Umgebung der Anode eine Verarmung an Quecksilber auftritt, weil die durch Stoßionisation ionisierten Quecksilberatome durch sogenannte Kataphorese zur Kathode bewegt werden und sich dort anreichern.
• Folge ist, daß auch die Zahl der nicht angeregten Quecksilberatome in der Anodenumgebung und damit die Wahrscheinlichkeit einer Stoßionisation geringer wird. Mithin ist dort die erzeugte UV-Strahlung und damit auch die Anregung des Leuchtstoffes geringer. Die Röhre wird am Anodenende dunkler und kann die Forderung nach gleichmäßiger Ausleuchtung einer Bildzeile zur Abtastung nicht mehr erfüllen. Der beschriebene Effekt ist zeitabhängig und tritt nach einigen Betriebsstunden konstanter Leuchtdichte ziemlich plötzlich auf.
• Es ist seit langem bekannt und wird auch von den Lampenherstellern empfohlen, dieser Erscheinung durch Wechsel der Polarität zu begegnen (z. B. beschrieben in "Leuchtstofflampen und ihre Anwendung", Dr. W. Elenbaas, Philips technische Bibliothek, 1962, Seite 111 und 162).
• Umpolschaltungen, die nach gewisser Zeit vom Bediener von Hand betätigt werden, sind für Bildabtastgeräte nicht geeignet, weil ihre Bedienung oft vergessen wird.
• Auch eine einfache Umpolung durch eine Schaltuhr ist für die Bildabtastung nicht brauchbar, weil die Wahrscheinlichkeit, daß diese Umschaltung mitten in einer Übertragung stattfindet, zu groß ist. Weil nämlich die Lampe bei der Umpolung - wenn auch nur kurzzeitig - völlig löscht, wäre die Übertragung gestört.
• Auch wenn man die Lampe grundsätzlich vor jeder Übertragung umpolen würde, wäre nicht gewährleistet, daß sich die Gesamtlebensdauer der Lampe hälftig auf beide Polaritäten verteilt, weil die Anzahl der Übertragungen während der Lebensdauer nicht allzu groß ist und die jeweiligen Übertragungszeiten stark schwanken. Allzu leicht wird dadurch eine Polarität bevorzugt, und es kommt zu den oben beschriebenen Erscheinungen.
• Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltung anzugeben, die automatisch eine Umpolung vornimmt, bevor die Leuchtdichteverteilung längs der Röhre durch Kataphorese ungleichmäßig wird, die sicherstellt, daß die Umpolung niemals während einer laufenden Übertragung stattfindet und die somit dafür sorgt, daß die Lampe über ihre Gesamtlebensdauer gesehen hälftig in beiden Polaritäten betrieben wird.
• Die vorliegende Erfindung löst diese Aufgabe nach dem ini Anspruch 1 angegebenen Verfahren. Eine Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens ist in Anspruch 2 angegeben.
• Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den weiteren Unteransprüchen und in dem erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel gegeben.
• Die Erfindung wird im folgenden anhand der Fig. 1 und 2 näher erläutert.
• Es zeigen: Fig. 1 Prinzipschaltbild Fig. 2 Ablaufplan Fig. 1 zeigt die Ansteuerung der Entladungslampe im Prinzip.
• Es sei vorausgesetzt, daß das Gerät eingeschaltet und betriebsbereit für eine Übertragung ist. Auf Betätigen der Starttaste 1 bewirkt ein Mikrorechner 2 (z. B. Intel 8748) den Beginn der Übertragung. Neben der sinnfälligen Steuerung der Bewegungsabläufe, Aktivieren der Abtastelektronik usw. bewirkt der Mikrorechner auch das Zünden der Leuchtstofflampe 3, die der zeilenweise Beleuchtung bei der elektronenoptischen Abtastung dient.
• Die Leuchtstofflampe 3 wird mittels eines entsprechenden Ausgangssignals des Mikrorechners 2 am Ausgang 4 über einen Transistor 5 eingeschaltet. Die Leuchtstofflampe 3 wird aus den oben erwähnten Gründen mit Gleichstrom betrieben.
• Das Zünden geschieht in der üblichen Weise durch einen Starter 6 und eine vorgeschaltete Drossel 7. Weil bei Gleichstrombetrieb die Drossel 7 nicht als hinreichend großer Vorwiderstand arbeiten kann, ist ein strombegrenzender Widerstand 8 in den Stromkreis eingefügt.
• Der Ablaufplan nach Fig. 2 verdeutlicht die Funktionsschritte des Mikrorechners 2. Mit dem ersten Betätigen der Starttaste 1 zUndet die Lampe 3, und im Mikrorechner 2 beginnt ein Zählvorgang, der mit Beendigung der Übertragung gestoppt wird. Der Zählerstand ist jetzt ein Maß für die Brenndauer der Lampe 3 und wird im Mikrorechner 2 gespeichert. Beim Betätigen der Starttaste 1 für die nächste Übertragung wird nach Umpolen der Betriebsspannung der Lampe 3 wieder ein Zählvorgang gestartet, der mit dem Ende dieser Übertragung gestoppt wird und ebenfalls gespeichert wird. Danach nimmt der Mikrorechner 2 eine Differenzbildung vor und speichert den ermittelten Differenzbetrag der Brenndauer der beiden Abtastungen.
• Beim Start einer weiteren dritten Übertragung beginnt der Zählvorgang von neuem und wird mit dieser Übertragung gestoppt. Danach vergleicht der Mikrorechner 2 diese letzte Brenndauer mit der abgespeicherten Differenz und gewinnt daraus ein Kriterium, ob über den Ausgang 9 und die Treiberstufe 10 das Umpolrelais 11 erregt wird oder nicht. Das Umpolrelais polt die Lampenspannung immer dann um, wenn die letzte Brenndauer länger war als die abgespeicherte Brenndauerdifferenz der vorangegangenen Abtastungen. Bei allen weiteren Übertragungen laufen diese Vorgänge sinngemäß ab, wobei immer die letzte Brenndauer mit dem gespeicherten Übertrag der bisherigen Gesamtbrenndauer unter Berücksichtigung der Polarität verglichen wird. Die Umpolung erfolgt durch die Relaiskontakte 12 und 13. Obwohl die Übertragungsdauern sehr unterschiedlich sein können, ergibt sich auf die beschriebene Weise eine hälftige Verteilung der beiden Polaritäten Uber die Lebensdauer der Lampe und damit eine Steigerung der Lampenlebensdauer unter den angegebenen Betriebsbedingungen.
• Selbstverstandlich läßt sich eine entsprechende Schaltung auch mit herkömmlichen Zähl- und Speicherbausteinen aufbauen jedoch kann man den Einsatz von Mikrorechnern heute bereits als Stand der Technik ansehen.
• Leerseite

Claims (4)

1. Kennwort: "Ansteuerung von Leuchtstoffröhren" Patentansprüche Verfahren zur Vermeidung von Kataphoreseeffekten bei Gleichstrombetriebenen Entladungslampen, insbesondere bei deren Verwendung in Bildübertragungsgeräten mit nicht punktförmiger Ausleuchtung der abzutastenden Vorlagenteile, dadurch gekennzeichnet, daß die Lampenbrenndauer während einer ersten Bildiibertragung in einer ersten Polarität gemessen und gespeichert wird, daß die Polarität vor Beginn einer zweiten Bildübertragung gewechselt wird, daß die Lampenbrenndauer in der zweiten Polarität ebenfalls gemessen und gespeichert wird, daß die Differenz zwischen erster und zweiter Brenndauer gebildet und gespeichert wird und daß auf diese Weise bei allen weiteren Übertragungen ein Übertrag der Gesamtbrenndauer unter Berücksichtigung der Polarität gebildet wird, der, verglichen mit der Brenndauer der letzten Übertragung, die Lampenspannung vor der folgenden Übertragung nur dann umpolt, wenn die letzte Brenndauer länger war als der abgespeicherte Übertrag.
2. 2. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Mittel zur Zählung und Speicherung der Brenndauer während einer ersten und einer zweiten Übertragung.

   Mittel, die die Differenz dieser Brenndauer bilden und speichern.

   Mittel, die die Brenndauer während einer dritten weiteren Übertragung zählen.

   Mittel zur Bildung und Speicherung der Differenz aus den letzten Brenndauern und dem ermittelten Übertrag der Gesamtbrenndauer unter Berücksichtigung der Polarität.

   Mittel zur Umpolung der Lampenbetriebsspannung und Mittel, die bewirken, daß die Lampenbetriebsspannung nach der letzten Bildübertragung nur dann umgepolt wird, wenn die Lampenbrenndauer während dieser Bildübertragung länger war als der ermittelte und gespeicherte Übertrag.
3. 3. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, bei der die einzelnen Verfahrensschritte durch einen Mikrorechner ausgeführt werden.
4. 4. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, bei der die einzelnen Verfahrensschritte mittels herkömmlicher Zähl-, Schalt- und Speicherstufen ausgeführt werden.