JPH06101390B2

JPH06101390B2 - 照明装置

Info

Publication number: JPH06101390B2
Application number: JP29116785A
Authority: JP
Inventors: 勝雄斉藤; 秀己江上
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1985-12-23
Filing date: 1985-12-23
Publication date: 1994-12-12
Anticipated expiration: 2009-12-12
Also published as: JPS62150695A

Description

【発明の詳細な説明】（発明の産業上の利用分野）本発明は所定値又は所望値に光量調整可能な照明装置に
関する。更に詳しくは画像形成装置等の事務機から一般
照明にも使用できる照明装置に関する。

（背景技術）従来、照明装置の光源としては蛍光灯やハロゲンランプ
が広く用いられている。

而して、蛍光灯やハロゲンランプは高い電力を印加する
とフライメントが断線するため高輝度を得ることができ
ない。また放電管内部のフライメントがガスにより劣化
するため長寿命が得られないなどの問題があった。

この問題に鑑みて最近放電管内部にフイラメントを有さ
ず、高周波を印加して発光する光源が考えられている。

しかしながら、このような放電管内部にフイラメントを
有さない光源では、所定値又は所望値に光量を調整する
ことが非常に困難であることが確認された。

即ち、放電管に印加される高周波電圧を変化させた場
合、放電管側と高周波印加側とのマツチング関係も変動
してしまい、光量が不安定となり、これを調整するため
には非常に高精度で高水準の技術が必要となる。

また、高周波印加装置をオン・オフして衝撃係数を変化
させる方法は、過渡的に高電圧を発生し装置の劣化を早
めるばかりか、オン・オフにより発生するノイズにより
光量が不安定となるという問題がある。

（目的）本発明は上記問題を解決し、高輝度、長寿命であるばか
りか、所定値又は所望値への安定した光量調整が可能な
照明装置を提供するものである。

（発明の概要）本発明は上記目的を達成するための高周波電磁界により
可視光を照射する放電管と、この放電管の外壁に接し
て、もしくは近くに設けられた電極と、電極に高周波を
印加するための高周波印加手段とを有し、この高周波印
加手段は、高周波を発生する高周波発生手段と、この高
周波発生手段のインピーダンスを制御するインピーダン
ス制御手段とを有することを特徴とする照明装置であ
る。

（実施例）第７図は本発明の照明装置が適用可能な画像形成装置の
断面図である。

図中、７は原稿載置カバー、22は本発明の照明装置、23
は第１ミラー、24は第２ミラー、25はインミラーレン
ズ、26は第３ミラーであって、原稿をスリツト露光する
ことにより感光ドラム27に光学像を投影する。28は絶縁
層を表面に有する感光体潜像を形成する為の１次及び２
次帯電器であってここでは一体に構成されている。な
お、２次帯電と同時に上記光画像を露光する。更に全面
露光ランプ29によりドラム27表面に静電潜像が形成され
る。30はかくして形成された潜像を可視化する為の現像
器である。

一方、給紙スタツカー31内の記録材としてのカツトペー
パーはピツクアツプローラー32によって給紙され給紙ガ
イド33を経てドラム27上の可視像を転写帯電器34によっ
て転写された後、搬送部35によって搬送され、定着装置
36に於いて定着画像とされ排紙スタツカー37に排紙され
る。

転写工程でドラム27上に残った顕画剤はクリーナー38で
除去された後、感光体に残った電気像を消去するため除
電器39、除電ランプ40とによってドラム27は除電されて
元の状態に戻る。なお、41はブランク露光ランプであっ
て光学系バツク時に現像が行われないようにする為潜像
明部を形成するものである。図中、Ｅ、E₂、E₃、は露光
部を示している。

勿論、本実施例において、本発明の照明装置を原稿照明
装置以外に除電ランプ40やブランク露光ランプ41に適用
することも可能である。

次に本発明の照明装置を説明する。

第１図は本発明の照明装置１の概略図である。

図中、２は放電管で内部に水銀と不活性ガスを封入し、
内壁には蛍光体が塗布されている。３は高周波電力を電
極４に供給するための電力供給線である。５は蛍光体が
塗布されていないスリツト部であり、放電管内部の可視
光が通過する領域で、先述の画像形成装置の様に原稿を
照明するための照明装置に用いた場合は、光に方向性を
持たせることが必要で、このスリツト部に有効な構成で
ある。

また放電管内部にフイラメントを有さず、高電力を印加
することが可能であり、高輝度で長寿命なものである。

６は直流電源、15は高周波発振部で本実施例では10MHz
で発振する。16は増巾部、17はインピーダンス整合部で
内部に可変型の高圧コンデンサ18が含まれており、負荷
インピーダンスに合せて最適なインピーダンスに調整す
るものである。

９は光量センサ、10光量検出部、11は積分器、12はA/D
変換部、13は制御部、19は小形モータを有するモータ駆
動部（例えばステツピングモータ）である。

次に第３図の動作を説明する。

15は正弦波の発振部で例えば10MHzの高周波発振をし、1
6はそれの電圧増巾を行なう。増巾された高周波電圧は1
7のインピーダンス整合部を介して３の低損失伝送線を
経て４の電極に高周波電力を供給することにより５の放
電管内部の水銀ガスが励起され、それに伴い発生する紫
外生が蛍光体により可視光に変換される。

次に発光量を一定に保つためのフイードバツク系につい
て説明する。

９の光量センサにより光量検出部10を介して積分器11に
より電圧変換され、さらにA/D変換部を介してデジタル
信号に変換され制御部13に供給される。

制御部13に供給された光量データはあらかじめ内部R0M2
0に格納された適正光量値データと演算部21にて比較さ
れその差に応じたデータを決定する。

その差に応じたデータとは、制御部13より出力されモー
タ駆動部19を経て小形ステツピングモータへ供給され、
データに応じたパルス数分だけ回転しインピーダンス整
合部17の内部に高圧コンデンサの容量を変化させる。つ
まり光量の不足分もしくは過剰分のパルスを制御部より
モータに供給し出力インピーダンスを変化させる事によ
って光量を一定に保つものである。第２図に本実施例に
おける高圧コンデンサ18の容量を変化させ高周波印加手
段８の出力インピーダンスを変化させた時の蛍光灯に流
れる電流に変化を示す。出力インピーダンスの変化に対
して管電流の変化は大きく、ほぼリニアに近い変化をす
る事が実験的に得られた。

このように高周波印加手段８の出力段のインピーダンス
整合部の出力インピーダンスを変化させることによる放
電管電流の変化を利用して光量を制御することが可能で
あることがわかる。これは、第３図に示される様に、た
とえば放電管の高周波印加手段側から見た負荷インピー
ダンスをZ₀₁負荷側から見た高周波印加手段側のインピ
ーダンスをZ₀₂とした場合、負荷となる放電管側に最大
電力を供給できるのはZ₀₁＝Z₀₂の時である。このとき明
るさは最大で、ここからはずれるにつれ輝度は落ちる。
故に、このZ₀₁とZ₀₂の関係により輝度を自由に選択する
ことができる。

第４図は高周波印加手段側インピーダンスZ₀₂をインピ
ーダンス整合部の出力コンデンサによって変化させた時
の放電管からの発光量を、センサ９より光量検知回路13
を介して得た光量の電圧変換値の変化を示した図であ
る。このように高周波印加手段側の出力インピーダンス
を変化させることにより光量を制御することが可能であ
る。

第５図は光量を所定値に一定に保つためのシーケンスを
示すフローチヤートである。STEP1より電源投入し、ま
ずSTEP2であらかじめROMに格納されている適正光量デー
タ（あらかじめ実験により求めておく）を取り込む。

STEP3で現在の光源からの光量データを取り込みSTEP4で
適正光量データと比較し一致しない場合（STEP5で）モ
ータにパルスを送出し、インピーダンス整合部の可変コ
ンデンサの容量を変化させることにより光量を変化させ
る。

一致したならばSTEP6で送出パルスを停止しSTEP7で復帰
する。

この様に光量検知手段で光量を検知し、それをフイード
バツクし高周波印加手段の出力を制御することにより照
明装置の光量を一定に保つことが可能である。

また、不図示の光量を所望値に変化させる信号をモータ
駆動部19に入力し可変コンデンサを制御することに依
り、所望の光量に変化させることも可能である。

第６図に本発明の他の実施例を示す。図中、同一部材に
は同一符合を付している。

電力供給線は第１図と同様インピーダンス整合部17につ
ながれる。

ここで電極４は管状光源の長手方向にコイル状に複数回
巻かれている。この様な電極形状では第１図実施例の電
極形状の場合より高い高周波電力を供給することが可能
であり、更に高い輝度を得ることが可能であり、更に好
ましい実施例である。

次に本発明で使用される高周波について述べる。

本実施例の照明装置は周波数の違いにより光量も変化す
るものである。実験的に輝度や電力効率等のアツプを考
え周波数について調査したところ、数KHz以上で発光す
るが10⁶〜10⁸Hzが好ましいものであった。

本実施例では高周波印加手段のインピーダンスを変化さ
せるために可変コンデンサを用いたが、本発明ではこれ
にとらわれることなく可変抵抗、もしくは両方を使用し
ても更には電子的にインピーダンスを変化させても良い
ものである。

また本発明は管状の放電管にとらわれることなく、現状
でも平板状等でも良いことは明らかである。

また、電極は放電管から離れていても構わないが、より
近く、特には、放電管に接している方が好ましい。

（効果）以上の様に本発明に依れば従来の蛍光灯やハロゲンラン
プに比べ、高輝度、長寿命で、且つ、光量を安定に所定
値又は所望値に調整することが可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の概略図、第２図、第３図、
第４図は本発明の説明図、第５図は本発明のシーケンス
を示すフローチヤート、第６図は本発明の別の実施例を
示す図、第７図は本発明の照明装置の適用可能な画像形
成装置の断面図である。図中、２は放電管、４は電極、８は高周波印加手段、18
は可変コンデンサである。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】高周波電磁界により可視光を照射する放電
管と、この放電管の外壁に接して、もしくは近くに設けられた
電極と、電極に高周波を印加するための高周波印加手段とを有
し、この高周波印加手段は、高周波を発生する高周波発生手
段と、この高周波発生手段のインピーダンスを制御する
インピーダンス制御手段とを有することを特徴とする照
明装置。
【請求項２】前記インピーダンス制御手段は、可変容
量、もしくは可変抵抗を有し、この可変容量もしくは可
変抵抗の値を制御することを特徴とする特許請求の範囲
第（１）項記載の照明装置。
【請求項３】上記放電管は管状であり、その長手方向に
及んで蛍光体が塗布されていないスリツト部を有するこ
とを特徴とする特許請求の範囲第（１）項または第
（２）項に記載の照明装置。
【請求項４】上記照明装置は画像形成装置に用いられる
ことを特徴とする特許請求の範囲第（３）項記載の照明
装置。
【請求項５】上記インピーダンス制御手段は上記放電管
の光量に応じて高周波発生手段のインピーダンスを制御
することを特徴とする特許請求の範囲第（１）項乃至第
（４）項にいずれかに記載の照明装置。
【請求項６】上記高周波は10⁶〜10⁸Hzであることを特徴
とする特許請求の範囲第（１）項乃至第（５）項のいず
れかに記載の照明装置。