JP2005108466A - Discharge lamp lighting device and document exposing device - Google Patents
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Abstract
Description
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。 BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a discharge lamp lighting device for lighting a discharge lamp used in a facsimile machine, a copying machine, and the like, and in particular, a discharge lamp lighting device for dimming control of a discharge lamp containing at least a capacitive component, and The present invention relates to a document exposure apparatus using the same.
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。 As a discharge lamp lighting device for lighting a rare gas fluorescent lamp used in a conventional facsimile machine or the like, the one described in JP-A-2000-160497 can be exemplified.
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。 In the conventional discharge lamp lighting device as described above, a method of varying the voltage applied to the lamp when performing dimming control has been adopted. However, in the method of controlling the lamp voltage, it is difficult to make a fine adjustment because the lamp light quantity changes greatly due to slight fluctuations in the voltage. In other words, when adjusting the lamp in a facsimile machine or the like, unlike the dimming of lighting in a residence or the like, a slight adjustment is required. However, the above-described conventional method has a problem that cannot be achieved.
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。 The problem to be solved is to provide a discharge lamp lighting device capable of finely adjusting the light quantity of the discharge lamp. Another object of the present invention is to provide an original exposure apparatus using the discharge lamp lighting device.
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。 A discharge lamp lighting device according to the present invention includes a discharge lamp driving circuit for lighting a discharge lamp including at least a capacitive component by high-frequency driving; a circuit for obtaining a voltage to be supplied to the discharge lamp side by switching of a switching element; A dimming signal generating circuit for generating a dimming signal for dimming the discharge lamp; and driving the discharge lamp by the discharge lamp driving circuit in accordance with the dimming signal generated from the dimming signal generating circuit. And a frequency variable circuit that varies the frequency.
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。 A discharge lamp lighting device according to the present invention includes a discharge lamp driving circuit for lighting a discharge lamp including at least a capacitive component by high-frequency driving; a circuit for obtaining a voltage to be supplied to the discharge lamp side by switching of a switching element; A dimming signal generating circuit for generating a dimming signal for dimming the discharge lamp; and driving the discharge lamp by the discharge lamp driving circuit in accordance with the dimming signal generated from the dimming signal generating circuit. And a frequency variable circuit that varies the frequency in two stages.
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。 An original document exposure apparatus according to the present invention includes: the discharge lamp lighting device according to claim 1; and a discharge lamp that is lit by the discharge lamp lighting device to irradiate the original; and the light irradiated to the original And an optical system that leads to the image sensor.
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。 The discharge lighting device and the document exposure device according to the present invention vary the drive frequency of the discharge lamp by the discharge lamp drive circuit in accordance with the dimming signal generated from the dimming signal generation circuit. Light control is performed, and a minute change in the amount of light is possible. Moreover, since it is the structure which does not apply control to the voltage of a discharge lamp, the apparatus of the same structure can be applied with respect to several models, and there also exists an effect which can reduce cost.
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。 The fine adjustment necessary for the dimming of the lamp in a facsimile machine or the like was realized by dimming the lighting frequency of the discharge lamp.
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。
A discharge lamp lighting device according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. In the drawings, the same components are denoted by the same reference numerals and redundant description is omitted. FIG. 1 shows a configuration diagram of a discharge lamp lighting device having a
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。
The
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。
The
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。
The pair of
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。
The
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。
The
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。
The
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。
The
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。
As shown in FIG. 7, the equivalent circuit of the
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。
The power supply to the
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。
The voltage stored in the capacitor C2 is boosted by the step-up transformer T1, reaches the secondary winding P4, and is applied to the
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。
On the other hand, as a discharge lamp driving circuit for driving the
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。
In the present embodiment, control is performed so that the voltage boosted by the boosting chopper circuit becomes predetermined. Therefore, in order to detect the potential accumulated in the smoothing capacitor C2, a series circuit including resistors R1 and R2 is connected in parallel to the capacitor C2, and the voltage at the connection point between the resistors R1 and R2 is rectified via the diode D2. A configuration is adopted in which the voltage is integrated by the resistor R3 and the capacitor C3 and led to the
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。
The step-up
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。
The two-
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。
In this embodiment, a dimming
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。
The two-
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。
In this embodiment, the frequency change between the control signal OUT2 and the control signal OUT3 described above performed by the two-
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。
2 to 4 show the lamp voltage and the lamp in the
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。 FIG. 8 shows the configuration of a second embodiment of the discharge lamp lighting device according to the present invention. In this embodiment, the following configuration is adopted as the frequency variable circuit. A potential between the resistors R5 and R6 connected in series is applied to a connection point between the resistors VR1 and R4 through the diode D3. The collector of the transistor Q4 is connected to the connection point of the resistor R5 and the resistor R6, the emitter of the transistor Q4 is connected to the ground side of the resistor R6, and a dimming signal is applied to the base of the transistor Q4 to turn on / off the transistor Q4. (Switching) switches the potential between the resistor R5 and the resistor R6 to a low level or a high level. As a result, the frequency of the triangular wave, which is the voltage across the capacitor C4, is changed in two stages by changing the discharge time through the path between the resistor VR1 and the resistor R4, and the frequencies of the control signal OUT2 and the control signal OUT3 are changed in two stages. To do. Other than this, the same configuration as that of the first embodiment shown in FIG. 1 is adopted.
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。
9 and FIG. 10, in the device of the second embodiment, the potential between the resistor R5 and the resistor R6 connected in series by turning on and off the transistor Q4 by the dimming signal is 3.321 V (Q4 The lighting frequency by the lamp voltage and the lamp current in the
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。 In the above description, a configuration in which the voltage applied to the discharge lamp is fed back and controlled at a constant voltage is adopted. However, a configuration in which a lighting frequency control is performed by feeding back a signal on the discharge lamp side may be used. You may employ | adopt the structure to perform.
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。
For example, as shown in FIG. 11, a facsimile machine or the like using the conventional discharge lamp lighting device as described above irradiates a document 50 with a
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。
For example, a read synchronization signal corresponding to the reading time of one line is given from the image processing unit 54 to the image sensor 53, and the image sensor 53 performs image processing on the image signal for each line in synchronization with the read synchronization signal. Send to section 54. The reading synchronization signal is also given to the discharge
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
1 FET (switching element of boost chopper circuit)
2 FET (Inverter circuit switching element)
3 FET (switching element of inverter circuit)
4 2-stone drive circuit
5 Booster drive circuit
6
12 Phosphor layer
13 External electrode
14 Aperture
15 Translucent resin sheet
16 Translucent insulating
Claims (3)
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。 A discharge lamp driving circuit for driving a discharge lamp including at least a capacitive component by high-frequency driving;
A circuit for obtaining a voltage to be applied to the discharge lamp side by switching of the switching element;
A dimming signal generating circuit for generating a dimming signal for dimming the discharge lamp;
A frequency variable circuit that varies a driving frequency of the discharge lamp by the discharge lamp driving circuit in accordance with a dimming signal generated from the dimming signal generation circuit;
A discharge lamp lighting device comprising:
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。 A discharge lamp driving circuit for driving a discharge lamp including at least a capacitive component by high-frequency driving;
A circuit for obtaining a voltage to be applied to the discharge lamp side by switching of the switching element;
A dimming signal generating circuit for generating a dimming signal for dimming the discharge lamp;
A frequency variable circuit that varies the driving frequency of the discharge lamp by the discharge lamp driving circuit in two stages in accordance with the dimming signal generated from the dimming signal generation circuit;
A discharge lamp lighting device comprising:
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。 A discharge lamp lighting device according to claim 1 or 2;
A discharge lamp that is lit by the discharge lamp lighting device and irradiates the original;
An optical system for guiding the light emitted to the document to an image sensor;
An original exposure apparatus comprising:
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