JP3235736B2 - Lighting control device for arc tube of lighting equipment - Google Patents
Lighting control device for arc tube of lighting equipmentInfo
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、主としてイメージスキ
ャナ、デジタル複写機、ファクシミリ等カラー画像入力
装置に好適に使用される照明装置に関し、特に照明装置
の発光管の点灯制御に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an illuminator suitably used for a color image input device such as an image scanner, a digital copying machine, a facsimile, etc., and more particularly to lighting control of an arc tube of the illuminator.
【0002】[0002]
【従来の技術】カラー画像を読み取る方式としては例え
ば特開昭54−81715に開示されているような分光
特性の異なる複数の水銀蛍光ランプを用いる方式があ
る。図8は上記従来技術によるカラー画像入力装置の概
略断面図を示している。2. Description of the Related Art As a system for reading a color image, there is a system using a plurality of mercury fluorescent lamps having different spectral characteristics as disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 54-81715. FIG. 8 is a schematic sectional view of a color image input device according to the above-mentioned prior art.
【0003】青の色を発光する青色蛍光ランプ11、緑
の色を発光する緑色蛍光ランプ12、赤の色を発光する
赤色蛍光ランプ13を周期的に順次点灯し、ガラス台6
0上に載せられたカラー画像200の読み取りラインS
を中心に光を照射する。画像200から反射光L1 は、
ミラー300により反射され結像レンズ40により、一
次元配列の蓄積型光電変換素子(CCD)50上に結像
される。CCD50からは、反射光L1 に応じた電気信
号が出力され図示しない処理部によりデジタル変換さ
れ、カラー画像200の色情報を得る。[0003] A blue fluorescent lamp 11 emitting a blue color, a green fluorescent lamp 12 emitting a green color, and a red fluorescent lamp 13 emitting a red color are periodically turned on sequentially, and the glass table 6 is turned on.
Reading line S of the color image 200 placed on
The light is irradiated around the center. The reflected light L1 from the image 200 is
The light is reflected by the mirror 300 and is imaged by the imaging lens 40 on the one-dimensional array of storage type photoelectric conversion elements (CCD) 50. An electric signal corresponding to the reflected light L1 is output from the CCD 50 and converted into a digital signal by a processing unit (not shown) to obtain color information of the color image 200.
【0004】図9を参照して上記カラー画像入力装置の
動作を説明する。図9において、A、B、Cは、それぞ
れ青色蛍光ランプ11、緑色蛍光ランプ12、赤色蛍光
ランプ13の点灯タイミングを示す。また、D、E、F
はそれぞれ各蛍光ランプから放射される光量の時間変化
を示す。Gは、CCD50からの電気的出力を示す。ま
た、HはCCD50の蓄積時間を決めるシフトパルスを
示す。The operation of the color image input device will be described with reference to FIG. In FIG. 9, A, B, and C indicate the lighting timings of the blue fluorescent lamp 11, the green fluorescent lamp 12, and the red fluorescent lamp 13, respectively. D, E, F
Indicates the time change of the amount of light emitted from each fluorescent lamp. G indicates an electrical output from the CCD 50. H indicates a shift pulse that determines the accumulation time of the CCD 50.
【0005】青色蛍光ランプ11は、図9Aに示すよう
に、周期的に一定時間点灯し、図9Dに示す光量変化を
有する光出力を得る。この光出力がミラー300とレン
ズ40とを介してCCD50に入射する。そしてCCD
50から、図9Gのaに示すようなカラー画像200の
青色に対応する出力信号を得る。As shown in FIG. 9A, the blue fluorescent lamp 11 is periodically turned on for a certain period of time to obtain a light output having a light quantity change shown in FIG. 9D. This light output enters the CCD 50 via the mirror 300 and the lens 40. And CCD
From 50, an output signal corresponding to the blue color image 200 as shown in FIG.
【0006】緑色蛍光ランプ12は、図9Bに示すよう
に、周期的に一定時間点灯し、図9Eに示す光量変化を
有する光出力を得る。この光出力がミラー300とレン
ズ40とを介してCCD50に入射する。そしてCCD
50から図9Gのbに示すようなカラー画像200の緑
色に対応する出力信号を得る。As shown in FIG. 9B, the green fluorescent lamp 12 is periodically turned on for a certain period of time to obtain a light output having a light quantity change shown in FIG. 9E. This light output enters the CCD 50 via the mirror 300 and the lens 40. And CCD
From 50, an output signal corresponding to the green color of the color image 200 as shown in FIG.
【0007】さらに、赤色蛍光ランプ13は図9Cに示
すように、周期的に一定時間点灯し、図9Fに示す光量
変化を有する光出力を得る。この光出力がミラー300
とレンズ40とを介してCCD50に入射する。そして
CCD50から図9Gのcに示すようなカラー画像20
0の赤色に対応する出力信号を得る。Further, as shown in FIG. 9C, the red fluorescent lamp 13 is periodically turned on for a certain period of time to obtain a light output having a light quantity change shown in FIG. 9F. This light output is mirror 300
And enters the CCD 50 through the lens 40. Then, a color image 20 as shown in FIG.
An output signal corresponding to a red color of 0 is obtained.
【0008】[0008]
【発明が解決しようとする課題】各水銀蛍光ランプ1
1、12、13は図9A、B、Cに各々示すように点灯
すると、点灯タイミングを過ぎても瞬時には消灯しな
い。その結果、各蛍光ランプからは図9D、E、Fに各
々示すような残光時間を含む光出力が得られることにな
る。SUMMARY OF THE INVENTION Each mercury fluorescent lamp 1
When lights are turned on as shown in FIGS. 9A, 9B, and 9C, the lights 1, 12, and 13 do not turn off instantaneously even after the lighting timing. As a result, light output including the afterglow time as shown in FIGS. 9D, E, and F is obtained from each fluorescent lamp.
【0009】例えば赤の蛍光体として、ゲルマニウム酸
マグネシウムを用いた場合、残光時間は、約5ミリ秒で
ある。For example, when magnesium germanate is used as the red phosphor, the afterglow time is about 5 milliseconds.
【0010】ここで、残光時間とは、点灯動作を終了し
た時刻を起点として、光量が10%となるまでの時間で
ある。Here, the afterglow time is a time from the time when the lighting operation is completed to the time when the light amount becomes 10%.
【0011】CCD50は、蓄積型の光電変換素子であ
るので、図9Hに示す1区間のシフトパルスにより決め
られる蓄積時間内に、CCD50から、これに照射され
た光の積分量に比例した出力が得られる。Since the CCD 50 is a storage-type photoelectric conversion element, an output proportional to the integral amount of the light applied to the CCD 50 is output from the CCD 50 within the storage time determined by the shift pulse in one section shown in FIG. 9H. can get.
【0012】そのため、分光特性の異なる複数の照明光
を独立して順次的かつ周期的に読み取るべき画像に照射
してカラー画像を読み取る方式のカラー画像入力装置に
おいては、1区間のシフトパルスにより決められる蓄積
時間内に、CCD50に照射される光は、単色の光でな
ければならない。For this reason, in a color image input apparatus of a system for reading a color image by irradiating a plurality of illuminating lights having different spectral characteristics independently and sequentially and periodically to an image to be read, it is determined by a shift pulse in one section. The light applied to the CCD 50 within a given storage time must be monochromatic light.
【0013】そこで、青色蛍光ランプ11の残光時間に
相当する時間、次の緑色蛍光ランプ12の点灯開始を遅
らせる必要が生じる。同様に緑色蛍光ランプ12の残光
時間に相当する時間、次の赤色蛍光ランプ13の点灯開
始を遅らせる必要が生じる。Therefore, it is necessary to delay the start of lighting of the next green fluorescent lamp 12 for a time corresponding to the afterglow time of the blue fluorescent lamp 11. Similarly, the lighting start of the next red fluorescent lamp 13 needs to be delayed for a time corresponding to the afterglow time of the green fluorescent lamp 12.
【0014】残光の存在は、カラー画像入力装置の読み
取り速度を上げる上で支障となる。例えば、A4サイズ
(横21.6cm、縦30cm)のカラー画像を400
dpi(=64ミクロン)の解像度にて1分で読み取る
場合を考察する。The presence of afterglow hinders an increase in the reading speed of the color image input device. For example, a color image of A4 size (width 21.6 cm, height 30 cm) is 400
Consider reading at a resolution of dpi (= 64 microns) in 1 minute.
【0015】縦方向に4800ライン分の色情報を得る
ために、1分間当り各色ランプを4800回周期的に順
次、点灯しなければならない。各ランプの1ライン当り
の点灯時間は、4.2ミリ秒(=60/(4800*
3))となり、残光時間5ミリ秒もある前述した、赤の
蛍光体は使用できない。In order to obtain 4,800 lines of color information in the vertical direction, each color lamp must be sequentially turned on 4800 times per minute. The lighting time per line of each lamp is 4.2 milliseconds (= 60 / (4800 *
3)), and the above-mentioned red phosphor having an afterglow time of 5 milliseconds cannot be used.
【0016】しかしながら、一般の水銀を封入して発光
する蛍光ランプの残光時間は、使用する蛍光体に固有の
特性であり、中でも緑、赤の残光時間は長く、数ミリ秒
以下の残光時間を有する蛍光ランプは現存しない。However, the afterglow time of a fluorescent lamp that emits light by enclosing mercury is a characteristic peculiar to the phosphor used. In particular, the afterglow time of green and red is long, and the afterglow time is several milliseconds or less. There is no fluorescent lamp with a light time.
【0017】以上述べた通り、分光特性の異なる複数の
照明光を独立して順次的かつ周期的に読み取るべき画像
に照射してカラー画像を読み取る方式のカラー画像入力
装置においては、蛍光ランプの残光時間がカラー画像入
力装置の読み取り速度を上げる際の障害となっていた。As described above, in a color image input apparatus of a type in which a color image is read by irradiating a plurality of illumination lights having different spectral characteristics independently and sequentially and periodically to an image to be read, a fluorescent lamp remains. Light time has been an obstacle to increasing the reading speed of the color image input device.
【0018】そこで本発明は、上記のような問題点を解
決するもので、その目的とするところは、残光時間が短
くなるように照明装置の発光管の点灯を制御する点灯制
御装置を提供することにある。Accordingly, the present invention solves the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide a lighting control device for controlling lighting of a light emitting tube of a lighting device so as to shorten the afterglow time. Is to do.
【0019】[0019]
【課題を解決するための手段】本発明は、電子線を複数
の発光管の各々に備えられた被励起体に照射して独立に
順次的にかつ周期的に発光させるようにした照明装置の
発光管の点灯制御装置において、所定の発光期間の間、
前記各被励起体へ電子流を供給する電子流制御手段を有
し、該制御手段は前記発光期間の終了直前に、前記各被
励起体へ供給される電子流の密度を前記発光期間の他の
期間のそれよりも増加させる増加手段を有することを特
徴とする照明装置の発光管の点灯制御装置を提供するも
のである。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention relates to a lighting device which irradiates an object to be excited provided in each of a plurality of arc tubes with an electron beam to emit light sequentially and periodically independently. In the lighting control device of the arc tube, during a predetermined light emitting period,
And an electron flow control unit for supplying an electron flow to each of the excitable bodies, wherein the control unit immediately before the end of the light emitting period, adjusts the density of the electron flow supplied to each of the excitable bodies to a value other than the light emitting period. And a lighting control device for the arc tube of the lighting device, characterized in that the lighting control device has an increasing means for increasing the lighting period.
【0020】[0020]
【作用】ある一定期間、所定密度の電子流を被励起体に
供給して発光させる。それに続けて、前記一定期間より
短い期間、前記所定密度より密度の高い電子流を被励起
体に供給して発光させる。An electron flow having a predetermined density is supplied to an object to be excited for a certain period to emit light. Subsequently, an electron flow having a density higher than the predetermined density is supplied to the excitation target for a period shorter than the predetermined period to emit light.
【0021】[0021]
【実施例】図1は照明装置の発光管20の概略構造を示
す。発光管20を構成する前面プレート7の内側には,
平方センチメートル当り0.1から100ミリグラム、
最適には4ミリグラムのカソードルミネッセンス用の蛍
光体4が長軸方向に縞状に塗布されている。蛍光体4
は、アルミニウムを0.1から0.4μmの厚みに真空
蒸着により形成した陽極3により覆われている。FIG. 1 shows a schematic structure of an arc tube 20 of a lighting device. Inside the front plate 7 constituting the arc tube 20,
0.1 to 100 milligrams per square centimeter,
Optimally, 4 milligrams of the phosphor 4 for cathodoluminescence is applied in stripes in the longitudinal direction. Phosphor 4
Is covered with an anode 3 formed by vacuum evaporation of aluminum to a thickness of 0.1 to 0.4 μm.
【0022】発光管20を構成する背面プレート6の内
側には、その長手方向にアルミニウムからなる背面電極
8が真空蒸着等により形成されている。また、背面電極
8の直上には陰極1が架張されている。陰極1は,タン
グステンからなる直径5から100ミクロンの細線から
成る。Inside the back plate 6 constituting the arc tube 20, a back electrode 8 made of aluminum is formed in the longitudinal direction by vacuum deposition or the like. The cathode 1 is stretched directly above the back electrode 8. The cathode 1 is made of a fine wire of tungsten having a diameter of 5 to 100 microns.
【0023】陽極3と陰極1との間を遮る位置にグリッ
ド2が備えられ、グリッド2は、打ち抜きや電鋳等によ
り穿孔されたスリット状又は、網状の金属板から成る。A grid 2 is provided at a position blocking between the anode 3 and the cathode 1, and the grid 2 is formed of a slit-shaped or net-shaped metal plate perforated by punching, electroforming or the like.
【0024】陽極3、グリッド2、陰極1、背面電極8
は,発光管2の外部に引き出した端子により、後述する
点灯回路30と電気的導通を取ることが可能になってい
る。Anode 3, grid 2, cathode 1, back electrode 8
Can be electrically connected to a lighting circuit 30 to be described later by a terminal drawn out of the arc tube 2.
【0025】発光管20は、ガラス容器により密閉した
真空空洞を形成し、排気管5より真空度10のマイナス
1乗パスカルから10のマイナス6乗パスカル程度まで
排気した後,ガス燃焼加熱を行い排気管5を溶かし封止
することにより発光管20内部の真空を維持する。The luminous tube 20 forms a vacuum cavity sealed by a glass container, evacuates the exhaust tube 5 from a vacuum degree of minus 10 Pascal to about 10 minus 6 Pascal, and then heats by gas combustion heating. The vacuum inside the arc tube 20 is maintained by melting and sealing the tube 5.
【0026】図2は、図1に示した発光管20の点灯を
制御する点灯を制御する点灯制御装置30のブロック図
を発光管20の断面略図と共に示したものである。FIG. 2 is a block diagram showing a lighting control device 30 for controlling lighting of the arc tube 20 shown in FIG. 1 together with a schematic sectional view of the arc tube 20.
【0027】図2において、点灯制御装置30は、発光
管20の陰極1に電圧V1を印加する電源E1と、陽極
3に高電圧を印加する電源E2と、背面電極8に適当な
正の電圧を印加する電源E3とを備えている。In FIG. 2, the lighting control device 30 includes a power source E1 for applying a voltage V1 to the cathode 1 of the arc tube 20, a power source E2 for applying a high voltage to the anode 3, and an appropriate positive voltage for the back electrode 8. And a power source E3 for applying the voltage.
【0028】さらに点灯制御装置30は、後述する制御
信号CTL1、CTL2を発生する点灯制御部31と、
両制御信号を受けて、発光管20のグリッド2を制御す
るための制御信号CTL3を発生する点灯駆動部32と
を備えている。Further, the lighting control device 30 includes a lighting control unit 31 for generating control signals CTL1 and CTL2 described later,
The lighting drive unit 32 receives the both control signals and generates a control signal CTL3 for controlling the grid 2 of the arc tube 20.
【0029】図2において,発光管20が発光するまで
の動作を説明する。陰極1に電源E1により電圧V1を
印加するとジュール熱により陰極1の表面より電子9が
放出される。電子9は、電源E2により、8kV程度の
高電圧が印加されている陽極3に向けて加速される。陽
極3に照射された電子9は、薄膜のアルミニウムからな
る陽極3を突き抜け、蛍光体4を励起し、カソードルミ
ネッセンス発光の原理で可視光L5を発光管20の外側
に向かって放射する。Referring to FIG. 2, the operation until the arc tube 20 emits light will be described. When a voltage V1 is applied to the cathode 1 by the power supply E1, electrons 9 are emitted from the surface of the cathode 1 by Joule heat. The electrons 9 are accelerated by the power supply E2 toward the anode 3 to which a high voltage of about 8 kV is applied. The electrons 9 applied to the anode 3 penetrate the thin-film aluminum anode 3, excite the phosphor 4, and emit visible light L5 toward the outside of the arc tube 20 based on the principle of cathodoluminescence.
【0030】背面電極8には、電源E3により適当な正
の電圧が印加され、陰極1より放出される電子9を効率
良く陽極3に導く役割を果たしている。An appropriate positive voltage is applied to the back electrode 8 by the power supply E3, and plays a role of efficiently guiding the electrons 9 emitted from the cathode 1 to the anode 3.
【0031】ここでグリッド2は、電子9の量を調節す
る役目を果たす。例えば、グリッド2に印加する制御信
号CTL3を陰極1に印加している電圧V1に対して同
等もしくは、負の電圧を印加することにより電子9を完
全に遮断することができる。また、制御信号CTL3
に、陰極1に印加している電圧V1に対して正の電圧を
印加すると電子9は、グリッド2のスリット状開口部を
通り抜け陽極3に照射される。更に、制御信号CTL3
の電圧を上げると、その電圧に応じて陽極3に照射され
る電子9が増加する。即ち、グリッド2に印加する電圧
により蛍光体4に照射される電流密度を調節することが
可能となる。Here, the grid 2 serves to adjust the amount of electrons 9. For example, the electrons 9 can be completely cut off by applying a control signal CTL3 applied to the grid 2 to the voltage V1 applied to the cathode 1 or equal to or a negative voltage. Also, the control signal CTL3
Then, when a positive voltage is applied to the voltage V1 applied to the cathode 1, the electrons 9 pass through the slit-shaped opening of the grid 2 and are irradiated to the anode 3. Further, the control signal CTL3
When the voltage is increased, the number of electrons 9 applied to the anode 3 increases in accordance with the voltage. That is, the current density applied to the phosphor 4 can be adjusted by the voltage applied to the grid 2.
【0032】ところで、グリッド2への印加電圧は通常
5V程度であるがこれよりも低い時、残光時間が長くな
る傾向を有する。この理由を実験結果により説明する。
蛍光体20の材料として、例えばZnS(賦活剤として
Cu,Al)を用いると電流密度を上げる程残光時間は
短くなる。The voltage applied to the grid 2 is usually about 5 V, but when it is lower than this, the afterglow time tends to be longer. The reason will be explained with experimental results.
When, for example, ZnS (Cu, Al as an activator) is used as the material of the phosphor 20, the afterglow time becomes shorter as the current density increases.
【0033】図3は、電流密度に対する残光時間の測定
結果を示す図である。蛍光体に照射される電流密度を平
方センチメートル当り10マイクロアンペアから100
マイクロアンペアまで変化させた時、残光時間は、0.
45ミリ秒から0.15秒ミリまで減少することが発見
された。FIG. 3 is a diagram showing the measurement results of the afterglow time with respect to the current density. The current density applied to the phosphor is 10 microamps per square centimeter to 100
When changed to microamps, the afterglow time is 0.
It was found to decrease from 45 milliseconds to 0.15 second millimeters.
【0034】図4は、残光時間の説明図である。(a)
は蛍光体の光出力を表し、(b)は点灯制御信号CTL
を表す。点灯制御信号CTLをONからOFFに変える
直前の光量を100%とした時、残存する光量が10%
となるまでの経過時間を残光時間と呼ぶ。今回の実験で
は,光出力は充分、時定数の短いナノ秒オーダーのフォ
トダイオードの出力をオシロスコープを用いて観察し
た。FIG. 4 is an explanatory diagram of the afterglow time. (A)
Represents the light output of the phosphor, and (b) represents the lighting control signal CTL.
Represents When the light amount immediately before the lighting control signal CTL is changed from ON to OFF is set to 100%, the remaining light amount is 10%.
The time that elapses before is called the afterglow time. In this experiment, the light output was sufficient and the output of a photodiode with a short time constant on the order of nanoseconds was observed using an oscilloscope.
【0035】代表的な2種類の電流密度、平方センチメ
ートル当り40マイクロアンペアと100マイクロアン
ペアの時の、蛍光体の光出力を比較したものを図5に示
す。図5の(a)においてIとIIは、それぞれ、電流密
度が平方センチメートル当り40マイクロアンペアの時
の光出力と100マイクロアンペアの時の光出力とを示
す。FIG. 5 shows a comparison of the light output of the phosphor at two typical current densities, 40 and 100 microamps per square centimeter. In FIG. 5A, I and II indicate the light output when the current density is 40 microamps per square centimeter and the light output when the current density is 100 microamps, respectively.
【0036】図5から、消灯後のそれぞれの残光の曲線
は、1.2ミリ秒程を経過したところで逆転することが
解る。例えば、電流密度平方センチメートル当り40マ
イクロアンペアの残光において、0.18ミリ秒以降の
残光の全積分値は、電流密度平方センチメートル当り1
00マイクロアンペアの残光において,0.09ミリ秒
以降の残光を全積分した値に等しい。From FIG. 5, it can be seen that the curves of the afterglows after the light is turned off reverse after about 1.2 milliseconds. For example, at 40 microamps of afterglow per square centimeter of current density, the total integrated value of afterglow after 0.18 milliseconds is 1 per square centimeter of current density.
In the afterglow of 00 microamps, it is equal to the value obtained by totally integrating the afterglow after 0.09 millisecond.
【0037】従って、電流密度を平方センチメートル当
り40から100マイクロアンペアとすることにより残
光の影響を取り除くための待ち時間を0.09ミリ秒短
くすることが可能となる。Accordingly, by setting the current density to 40 to 100 microamps per square centimeter, the waiting time for removing the effect of afterglow can be reduced by 0.09 millisecond.
【0038】しかしながら、蛍光体に照射される電流密
度を上げると蛍光体の温度上昇のために発光効率の劣下
を促進することとなる。However, when the current density applied to the phosphor is increased, the decrease in luminous efficiency is promoted due to an increase in the temperature of the phosphor.
【0039】そこで本発明では、低い電流密度にて一定
時間蛍光体を点灯そして発光させ、消灯間際に電流密度
を上げる。Therefore, in the present invention, the phosphor is turned on and emits light at a low current density for a certain period of time, and the current density is increased just before the light is turned off.
【0040】図6は、図2に示した点灯制御装置30に
より上述のような制御を行なうことを説明するための図
である。FIG. 6 is a diagram for explaining that the above-described control is performed by the lighting control device 30 shown in FIG.
【0041】図2に示した点灯制御部31からは、通常
は5Vであり、時間t1の間だけ0Vになる、図6
(b)に示す、制御信号CTL1が出力される。さら
に、通常は0Vで、発光管20の点灯開始から時間t2
の間5Vになる、図6(c)に示す、制御信号CTL2
が出力される。点灯駆動部32は、後に詳しく述べる回
路により、図6(d)に示す、制御信号CTL3を出力
する。制御信号CTL3は、点灯開始から時間t1の
間、電圧V4を有し、t1とt2の差に相当する時間t
3の間は電圧V5を有する点灯信号である。From the lighting control section 31 shown in FIG. 2, the voltage is normally 5 V, and becomes 0 V only during the time t1.
The control signal CTL1 shown in (b) is output. Further, the voltage is usually 0 V, and the time t2 from the start of lighting of the arc tube 20.
6C, the control signal CTL2 shown in FIG.
Is output. The lighting drive unit 32 outputs a control signal CTL3 shown in FIG. The control signal CTL3 has a voltage V4 during a time t1 from the start of lighting, and a time t4 corresponding to a difference between t1 and t2.
The lighting signal having the voltage V5 is between three.
【0042】グリッド2に印加される電圧が2段のステ
ップ状の電圧となるため、蛍光体4に照射される電子9
の量も2段のステップ状の時間的変化を持つ。その結
果、蛍光体から放射される光、即ち図6(a)に示し
た、発光管20の光出力は、2段の光出力を有する。Since the voltage applied to the grid 2 is a two-step voltage, the electrons 9 applied to the phosphor 4
Also has a two-stage step-like temporal change. As a result, the light emitted from the phosphor, that is, the light output of the arc tube 20 shown in FIG.
【0043】点灯制御部31は公知の信号発生回路によ
り構成される。この点灯制御部31より発生した制御信
号CTL1、CTL2を受けて、制御信号CTL3を発
生する点灯駆動部32について説明する。The lighting control section 31 is constituted by a known signal generating circuit. The lighting drive unit 32 that receives the control signals CTL1 and CTL2 generated by the lighting control unit 31 and generates the control signal CTL3 will be described.
【0044】図7は、発光管20のグリッド2に供給さ
れる制御信号CTL3を発生する点灯駆動部32の回路
構成を示す。点灯制御部31から制御信号CTL1が入
力される、点灯駆動部32の一方の入力端子IN1には
ベース抵抗R1を介してトランジスタTr1のベースが
接続される。トランジスタTr1のコレクタにはコレク
タ抵抗R2を介して電源E5より電圧V5が与えられ
る。トランジスタTr1のエミッタは接地されている。
トランジスタTr1のコレクタには、制御信号CTL3
を出力する出力端子OUTが接続されている。FIG. 7 shows a circuit configuration of the lighting drive unit 32 that generates the control signal CTL3 supplied to the grid 2 of the arc tube 20. The base of the transistor Tr1 is connected via a base resistor R1 to one input terminal IN1 of the lighting drive unit 32 to which the control signal CTL1 is input from the lighting control unit 31. The voltage V5 is applied to the collector of the transistor Tr1 from the power supply E5 via the collector resistor R2. The emitter of the transistor Tr1 is grounded.
The control signal CTL3 is provided to the collector of the transistor Tr1.
Is connected to an output terminal OUT.
【0045】点灯制御部31から制御信号CTL2が入
力される、点灯駆動部32の他方の入力端子IN2には
ベース抵抗R3を介してトランジスタTr2のベースが
接続される。トランジスタTr2のコレクタにはコレク
タ抵抗R5を介してトランジスタTr3のベースが接続
される。トランジスタTr2のエミッタは接地されてい
る。The base of the transistor Tr2 is connected via a base resistor R3 to the other input terminal IN2 of the lighting drive unit 32 to which the control signal CTL2 is input from the lighting control unit 31. The base of the transistor Tr3 is connected to the collector of the transistor Tr2 via the collector resistor R5. The emitter of the transistor Tr2 is grounded.
【0046】トランジスタTr3のコレクタには電源E
4より電圧V4が与えられる。トランジスタTr1のコ
レクタとコレクタ抵抗R5の間にはダイオードD1と抵
抗R4とが接続されている。ダイオードD1はトランジ
スタTr1がオンの時に電圧V4が逆バイアスとなっ
て、電流がトランジスタTr3からトランジスタTr1
に流れるのを防止するものである。The power supply E is connected to the collector of the transistor Tr3.
4 provides a voltage V4. A diode D1 and a resistor R4 are connected between the collector of the transistor Tr1 and the collector resistor R5. When the transistor Tr1 is turned on, the voltage V4 is reverse-biased, and the current flows from the transistor Tr3 to the transistor Tr1.
To prevent the water from flowing to
【0047】上記のような構成において、制御信号CT
L1が入力端子IN1に与えられると、図6(b)のハ
イレベルの区間では、+5Vの制御信号CTL1が抵抗
R1を介してトランジスタTr1のベースに供給され、
トランジスタTr1がオンする。すると、電源E5から
抵抗R2を介してトランジスタTr1に電流が流れる。
従ってトランジスタTr1のコレクタ電圧は略0Vとな
り、出力端子OUTから出力される制御信号CTL3の
電圧は略0Vとなる。In the above configuration, the control signal CT
When L1 is supplied to the input terminal IN1, in the high-level section of FIG. 6B, a + 5V control signal CTL1 is supplied to the base of the transistor Tr1 via the resistor R1,
The transistor Tr1 turns on. Then, a current flows from the power supply E5 to the transistor Tr1 via the resistor R2.
Therefore, the collector voltage of the transistor Tr1 becomes approximately 0V, and the voltage of the control signal CTL3 output from the output terminal OUT becomes approximately 0V.
【0048】次に図6(b)の区間t1に入ると制御信
号CTL1は立ち下がり0Vになると、トランジスタT
r1はオフし、そのコレクタ電圧は電源E5からの供給
電圧V5に略等しくなる。制御信号CTL1の立ち下が
りと同じタイミングで、入力端子IN2に+5Vの制御
信号CTL2が抵抗R3を介してトランジスタTr2の
ベースに供給され、トランジスタTr2がオンする。従
って、トランジスタTr2のコレクタ電圧が略0Vとな
る。Next, when the control signal CTL1 falls to 0 V in the section t1 of FIG.
r1 turns off, and its collector voltage becomes substantially equal to the supply voltage V5 from the power supply E5. At the same timing as the fall of the control signal CTL1, the control signal CTL2 of +5 V is supplied to the input terminal IN2 via the resistor R3 to the base of the transistor Tr2, and the transistor Tr2 is turned on. Therefore, the collector voltage of the transistor Tr2 becomes approximately 0V.
【0049】するとトランジスタTr3がオンし、トラ
ンジスタTr1のコレクタ電圧を電源E4からの供給電
圧V4に略等しくするように動作する。電圧V5と電圧
V4の差の電圧降下分が抵抗R2より消費されるので、
図6(d)の区間t2において、制御信号CTL3は電
圧V4に略等しい電圧となる。Then, the transistor Tr3 is turned on, and operates so that the collector voltage of the transistor Tr1 becomes substantially equal to the supply voltage V4 from the power supply E4. Since the voltage drop of the difference between the voltage V5 and the voltage V4 is consumed by the resistor R2,
In a section t2 of FIG. 6D, the control signal CTL3 has a voltage substantially equal to the voltage V4.
【0050】図6(c)の区間t2が終了して区間t3
に入り、制御信号CTL2が立ち下がり0Vになると、
トランジスタTr2がオフし、トランジスタTr3もオ
フする。トランジスタTr1とトランジスタTr2のコ
レクタ電圧が略等しくなり、電圧V5に略等しい電圧と
なる。従って、出力端子OUTから電圧V5に略等しい
電圧の制御信号CTL3が出力される。The section t2 of FIG.
When the control signal CTL2 falls to 0V,
The transistor Tr2 turns off, and the transistor Tr3 also turns off. The collector voltages of the transistor Tr1 and the transistor Tr2 become substantially equal to each other, and become substantially equal to the voltage V5. Therefore, the control signal CTL3 having a voltage substantially equal to the voltage V5 is output from the output terminal OUT.
【0051】図6(b)において、区間t3が過ぎて制
御信号CTL1がハイレベルになると、トランジスタT
r1がオンし、出力端子OUTから出力される制御信号
CTL3は再び略0Vに戻る。In FIG. 6B, when the control signal CTL1 goes high after the section t3 has passed, the transistor T
r1 turns on, and the control signal CTL3 output from the output terminal OUT returns to approximately 0V again.
【0052】以上説明したように、入力端子IN1、2
から、図6(b)、(c)に各々図示された波形の制御
信号CTL1、CTL2を点灯駆動部32に与えると、
出力端子OUTからは、図6(d)に図示のように、区
間t2では略V4に等しい電圧を有し、区間t3では略
V5に等しい電圧を有するステップ状の波形の制御信号
CTL3が出力される。As described above, the input terminals IN1, 2
Therefore, when the control signals CTL1 and CTL2 having the waveforms shown in FIGS. 6B and 6C are given to the lighting drive unit 32,
As shown in FIG. 6D, a control signal CTL3 having a step-like waveform having a voltage substantially equal to V4 in the section t2 and a voltage substantially equal to V5 in the section t3 are output from the output terminal OUT. You.
【0053】このような波形の制御信号CTL3を発光
管20のグリッド2に与えると、発光管20から図6
(a)に示したような光出力が得られる。これは、発光
期間t1の間中、期間t2のような小電流密度で発光さ
せた場合に比較し、消灯直前の期間t3に大電流密度で
発光させるため、残光時間が短くなる。しかも、大電流
密度の期間を消灯直前の十分短い期間とすれば、蛍光体
の寿命を縮める恐れはない。When the control signal CTL3 having such a waveform is given to the grid 2 of the arc tube 20, the arc tube 20 outputs
An optical output as shown in FIG. This is because the light emission is performed at a large current density during the period t3 immediately before the light is turned off, compared with the case where the light emission is performed at the small current density during the light emission period t1 as in the period t2. Moreover, if the period of the high current density is set to a sufficiently short period immediately before turning off, there is no danger of shortening the life of the phosphor.
【0054】[0054]
【発明の効果】以上説明したように、本発明の点灯制御
装置により低い電流密度にて一定時間発光管の蛍光体を
点灯そして発光させ、消灯間際に電流密度を上げること
により、蛍光体の温度上昇を低く押さえることができる
ので発光効率が低下することもなく、また残光時間も短
縮できる。従って、カラー画像入力装置において画像読
取りを高速に行うことができる。As described above, the lighting control device of the present invention turns on and emits light from the phosphor of the arc tube at a low current density for a certain period of time, and raises the current density immediately before the light is turned off, thereby increasing the temperature of the phosphor. Since the rise can be suppressed low, the luminous efficiency does not decrease and the afterglow time can be shortened. Therefore, image reading can be performed at high speed in the color image input device.
【図1】照明装置の発光管の概略構造を示す斜視図であ
る。FIG. 1 is a perspective view showing a schematic structure of an arc tube of a lighting device.
【図2】本発明の点灯制御装置のブロック図と発光管の
概略断面図を共に示す図である。FIG. 2 is a diagram showing both a block diagram of a lighting control device of the present invention and a schematic sectional view of an arc tube.
【図3】電流密度に対する残光時間の測定結果を示す図
である。FIG. 3 is a diagram showing a measurement result of an afterglow time with respect to a current density.
【図4】蛍光体の光出力と点灯制御信号のタイムチャー
トとを示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a light output of a phosphor and a time chart of a lighting control signal.
【図5】二種類の電流密度における蛍光体の光出力と点
灯制御信号のタイムチャートとを示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a light output of a phosphor at two types of current densities and a time chart of a lighting control signal.
【図6】本発明の点灯制御装置の動作を説明する図であ
る。FIG. 6 is a diagram illustrating the operation of the lighting control device of the present invention.
【図7】本発明の点灯制御装置の点灯駆動部の回路例を
示す図である。FIG. 7 is a diagram illustrating a circuit example of a lighting drive unit of the lighting control device of the present invention.
【図8】従来のカラー画像入力装置の概略断面図を示す
図である。FIG. 8 is a schematic sectional view of a conventional color image input device.
【図9】従来のカラー画像入力装置の点灯制御動作を説
明するタイムチャートを示す図である。FIG. 9 is a time chart illustrating a lighting control operation of the conventional color image input device.
1 陰極 2 グリッド 3 陽極 4 蛍光体 5 排気管 6 背面プレート 7 全面プレート 8 背面電極 11 青色蛍光ランプ 12 緑色蛍光ランプ 13 赤色蛍光ランプ 20 発光管 30 点灯制御装置 31 点灯制御部 32 点灯駆動部 40 レンズ 50 光電変換素子 60 ガラス台 300 ミラー Tr1 トランジスタ Tr2 トランジスタ Tr3 トランジスタ R1 抵抗 R2 抵抗 R3 抵抗 R4 抵抗 R5 抵抗 D1 ダイオード DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Cathode 2 Grid 3 Anode 4 Phosphor 5 Exhaust pipe 6 Back plate 7 Full plate 8 Back electrode 11 Blue fluorescent lamp 12 Green fluorescent lamp 13 Red fluorescent lamp 20 Light emitting tube 30 Lighting control device 31 Lighting control unit 32 Lighting drive unit 40 Lens Reference Signs List 50 photoelectric conversion element 60 glass base 300 mirror Tr1 transistor Tr2 transistor Tr3 transistor R1 resistance R2 resistance R3 resistance R4 resistance R5 resistance D1 diode
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭56−98076(JP,A) 特開 平3−112093(JP,A) 特開 昭59−181499(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H05B 37/02 - 37/03 H05B 41/30 - 43/02 H01J 63/06 H04N 1/04 - 1/20 G03B 27/52 - 27/56 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-56-98076 (JP, A) JP-A-3-112093 (JP, A) JP-A-59-181499 (JP, A) (58) Field (Int.Cl. 7 , DB name) H05B 37/02-37/03 H05B 41/30-43/02 H01J 63/06 H04N 1/04-1/20 G03B 27/52-27/56
Claims (1)
被励起体に照射して独立に順次的にかつ周期的に発光さ
せるようにした照明装置の発光管の点灯制御装置におい
て、所定の発光期間の間、前記各被励起体へ電子流を供
給する電子流制御手段を有し、該制御手段は前記発光期
間の終了直前に、前記各被励起体へ供給される電子流の
密度を前記発光期間の他の期間のそれよりも増加させる
増加手段を有することを特徴とする照明装置の発光管の
点灯制御装置。1. A lighting control device for an arc tube of an illumination device, wherein an electron beam is applied to an object to be excited provided in each of a plurality of arc tubes to emit light sequentially and periodically. An electron flow control unit that supplies an electron flow to each of the excited bodies during a predetermined light emission period, and the control unit controls an electron flow supplied to each of the excited bodies immediately before the end of the light emission period. A lighting control device for an arc tube of a lighting device, further comprising increasing means for increasing a density from that of another period of the light emitting period.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP08219992A JP3235736B2 (en) | 1992-04-03 | 1992-04-03 | Lighting control device for arc tube of lighting equipment |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP08219992A JP3235736B2 (en) | 1992-04-03 | 1992-04-03 | Lighting control device for arc tube of lighting equipment |
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JPH05290981A JPH05290981A (en) | 1993-11-05 |
JP3235736B2 true JP3235736B2 (en) | 2001-12-04 |
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