JPS63309827A - Ｈｉｄランプ光出力安定化装置 - Google Patents
Ｈｉｄランプ光出力安定化装置Info
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- JPS63309827A JPS63309827A JP14526487A JP14526487A JPS63309827A JP S63309827 A JPS63309827 A JP S63309827A JP 14526487 A JP14526487 A JP 14526487A JP 14526487 A JP14526487 A JP 14526487A JP S63309827 A JPS63309827 A JP S63309827A
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Landscapes
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、吸光光度計等の分光分析装置等に用いる、高
度に光出力が安定なＨＩＤランプ光出力安定化装置に関
するものである。
度に光出力が安定なＨＩＤランプ光出力安定化装置に関
するものである。
分光分析の分野においては、紫外領域から可視領域にわ
たる広い波長領域の光が用いられている。
たる広い波長領域の光が用いられている。
分光分析装置の中でも、物質の吸収により定性、定量分
析を行う装置の光源には、特に光出力のゆらぎが少ない
ことが重要になっている。上記目的のために、特別に開
発されたメタルハライドランプにおいても、光出力のゆ
らぎを０．０５％以下にすることは困難であり、一般照
明用に用いられているＨＩＤランプ（高圧水銀ランプ、
高圧ナトリウムランプ、メタルハイライドランプ等、動
作時の蒸気圧が１気圧程度、あるいはそれ以上の高圧蒸
気放電灯をいう。）にあっては、通常０．５％程度のゆ
らぎがあり、アークがスネークする場合には数％程度の
ゆらぎになる。
析を行う装置の光源には、特に光出力のゆらぎが少ない
ことが重要になっている。上記目的のために、特別に開
発されたメタルハライドランプにおいても、光出力のゆ
らぎを０．０５％以下にすることは困難であり、一般照
明用に用いられているＨＩＤランプ（高圧水銀ランプ、
高圧ナトリウムランプ、メタルハイライドランプ等、動
作時の蒸気圧が１気圧程度、あるいはそれ以上の高圧蒸
気放電灯をいう。）にあっては、通常０．５％程度のゆ
らぎがあり、アークがスネークする場合には数％程度の
ゆらぎになる。
なお、実公昭４８−５１１２号あるいは米国特許（Ｕ
、 Ｓ 、 Ｐ ａｔｅｎｔ） ３５６２５８３に記さ
れているように、アークに磁場を作用させて上記アーク
のスネークを防止する方法も既に発明されているが、上
記の各方法では、一般照明用としての光のちらつき、あ
るいはアークの曲りによるランプの劣化を防止する上で
は、十分な効果が得られるものの、光出力のゆらぎを０
．０５％以下にするという要請の高度な安定化のために
は不十分であった。
、 Ｓ 、 Ｐ ａｔｅｎｔ） ３５６２５８３に記さ
れているように、アークに磁場を作用させて上記アーク
のスネークを防止する方法も既に発明されているが、上
記の各方法では、一般照明用としての光のちらつき、あ
るいはアークの曲りによるランプの劣化を防止する上で
は、十分な効果が得られるものの、光出力のゆらぎを０
．０５％以下にするという要請の高度な安定化のために
は不十分であった。
上記のように、従来技術ではＨＩＤランプの安定性が十
分でなく、特に、吸光光度計等のように高度な安定性が
要求される分野で用いるには不都合であった。
分でなく、特に、吸光光度計等のように高度な安定性が
要求される分野で用いるには不都合であった。
本発明の目的は、ＨＩＤランプの光出力のゆらぎをＯ，
ＯＳ％以下にした、高度に安定なＨＩＤランプ光出力安
定化装置を得ることにある。
ＯＳ％以下にした、高度に安定なＨＩＤランプ光出力安
定化装置を得ることにある。
上記目的は、ＨＩＤランプにおけるアークの変位を検出
し、上記変化に対応してアークに磁場を作用させ、上記
アークの位置を矯正することにより達成される。
し、上記変化に対応してアークに磁場を作用させ、上記
アークの位置を矯正することにより達成される。
本発明によるＨＩＤランプ光出力安定化装置は、ＨＩＤ
ランプの近傍に設けたコイルに電流を流すことにより発
生する磁場が、ローレンス力によりアークを変位させる
とともに、上記アークの位置を監視する手段からの制御
により、所望の位置に上記アークを固定する。上記手段
によってアークは、スネークまたは放電管内部の対流に
帰因するゆらぎ等の位置変化が抑えられ、したがって、
光出力のゆらぎを抑えることができる。
ランプの近傍に設けたコイルに電流を流すことにより発
生する磁場が、ローレンス力によりアークを変位させる
とともに、上記アークの位置を監視する手段からの制御
により、所望の位置に上記アークを固定する。上記手段
によってアークは、スネークまたは放電管内部の対流に
帰因するゆらぎ等の位置変化が抑えられ、したがって、
光出力のゆらぎを抑えることができる。
つぎに本発明の実施例を図面とともに説明する。
第１図は本発明によるＨＩＤランプ光出力安定化装置の
第１実施例を示すブロック図、第２図は上記安定化装置
の第２実施例を示すブロック図、第３図は上記安定化装
置の第３実施例を示すブロック図である。第１図におい
て、１はＨＩＤランプ、２はアーク位置検出器、３は磁
場制御回路、４は磁場発生用コイル、５はレンズ、６は
分光光度計である。ＨＩＤランプ１の光出力は集光され
て分光光度計６の入口スリット上に結像される。このと
き、分光光度計に入る入射光の強さは、ＨＩＤランプｌ
の光出力の時間的ゆらぎと、ＨＩＤランプ１のアーク位
置の変化に基づくゆらぎとに影響される。上記各ゆらぎ
のうち、前者はＨＩＤランプ１を定電流回路で点灯する
方法、または、分光光度計内で入射光を２経路の光束に
分割し、分割光の一方を参照光にすることで補正できる
。しかし、後者のゆらぎは上記の方法では十分に補正で
きないために、ＨＩＤランプ１自身でアークの位置の変
位を補正しなければならない。
第１実施例を示すブロック図、第２図は上記安定化装置
の第２実施例を示すブロック図、第３図は上記安定化装
置の第３実施例を示すブロック図である。第１図におい
て、１はＨＩＤランプ、２はアーク位置検出器、３は磁
場制御回路、４は磁場発生用コイル、５はレンズ、６は
分光光度計である。ＨＩＤランプ１の光出力は集光され
て分光光度計６の入口スリット上に結像される。このと
き、分光光度計に入る入射光の強さは、ＨＩＤランプｌ
の光出力の時間的ゆらぎと、ＨＩＤランプ１のアーク位
置の変化に基づくゆらぎとに影響される。上記各ゆらぎ
のうち、前者はＨＩＤランプ１を定電流回路で点灯する
方法、または、分光光度計内で入射光を２経路の光束に
分割し、分割光の一方を参照光にすることで補正できる
。しかし、後者のゆらぎは上記の方法では十分に補正で
きないために、ＨＩＤランプ１自身でアークの位置の変
位を補正しなければならない。
上記補正のために設けたコイル４は、アーク位置を矯正
するために、磁場制御回路３により制御された磁場を発
生する。アークの長さ１国、アーク電流０．７Ａのとき
、上記コイル４はコイル半径１．５■、ターン数１２の
空胴コイルとし、アークから１．５Ｇ離しアークの軸と
コイル４の中心軸とが直交するように設け、上記コイル
４に０．１Ａ程度の電流を流して発生する磁場のローレ
ンス力により、アーク位置の変位を十分に抑えることが
できた。アーク位置検出器２は直径０．５ｍｍの針穴に
よりアークの像を結像させ、結像面にホトダイオ−ドを
２個設け、両ホトダイオードに入射する光量の差の増減
をアーク位置の変位量としたものであり、上記変位量に
応じた信号は磁場制御回路３により上記コイル４に流れ
る電流に変換される。
するために、磁場制御回路３により制御された磁場を発
生する。アークの長さ１国、アーク電流０．７Ａのとき
、上記コイル４はコイル半径１．５■、ターン数１２の
空胴コイルとし、アークから１．５Ｇ離しアークの軸と
コイル４の中心軸とが直交するように設け、上記コイル
４に０．１Ａ程度の電流を流して発生する磁場のローレ
ンス力により、アーク位置の変位を十分に抑えることが
できた。アーク位置検出器２は直径０．５ｍｍの針穴に
よりアークの像を結像させ、結像面にホトダイオ−ドを
２個設け、両ホトダイオードに入射する光量の差の増減
をアーク位置の変位量としたものであり、上記変位量に
応じた信号は磁場制御回路３により上記コイル４に流れ
る電流に変換される。
また、アークの長さ５０、アーク電流３．３Ａの場合に
は、コイル４として、コイル半径５■、ターン数２０の
空胴コイルをアークから６１隔てて設け、上記コイルに
０．１Ａ程度の電流を流すことにより、上記アークの変
位を抑えることができた。
は、コイル４として、コイル半径５■、ターン数２０の
空胴コイルをアークから６１隔てて設け、上記コイルに
０．１Ａ程度の電流を流すことにより、上記アークの変
位を抑えることができた。
第２図は本発明の第２実施例を示すブロック図で、磁場
発生用コイルは４ａ、４ｂの２つのコイルからなってい
る。この場合には両コイルにより発 。
発生用コイルは４ａ、４ｂの２つのコイルからなってい
る。この場合には両コイルにより発 。
生する磁場の合成磁場になり、光軸に対して直角な方向
とともに平行な方向のアークの変位をも抑えることが可
能である。
とともに平行な方向のアークの変位をも抑えることが可
能である。
第３図は本発明の第３実施例を示すブロック図で、光軸
に対して直角な方向と光軸方向との両方向に、それぞれ
アーク位置検出装置と磁場制御回路ならびに磁場発生用
コイルを設けた場合であり、コイル４ａにより光軸と直
角な方向のアーク変位を抑え、コイル４ｂにより光軸方
向のアーク変位を抑えることができる。
に対して直角な方向と光軸方向との両方向に、それぞれ
アーク位置検出装置と磁場制御回路ならびに磁場発生用
コイルを設けた場合であり、コイル４ａにより光軸と直
角な方向のアーク変位を抑え、コイル４ｂにより光軸方
向のアーク変位を抑えることができる。
なお、アークの変位は数十ヘルツ以下のゆらぎとして生
じるので、アーク位置検出器と磁場制御回路の周波数帯
域は数キロヘルツあれば十分であり、上記周波数帯域よ
りも高い周波数帯域では、不要な発振等を起こしやすく
なり好ましくない。
じるので、アーク位置検出器と磁場制御回路の周波数帯
域は数キロヘルツあれば十分であり、上記周波数帯域よ
りも高い周波数帯域では、不要な発振等を起こしやすく
なり好ましくない。
また、アーク位置検出器に設けた２個のホトダイオード
出力のうち、両者の差信号からアーク位置の変位量を測
ると同時に、両ホトダイオード出力の和信号からＨＩＤ
ランプの光出力における時間的ゆらぎの量を測り、上記
ＨＩＤランプ入力の制御あるいは分光光度計の参照信号
とすることも可能であり、上記和信号の代りに両ホトダ
イオードの間に第３のホトダイオードを設けて、その出
力信号を用いることも可能である。また、上記各ホトダ
イオードの代りに、ホトダイオードアレイを用いること
も可能であり、この場合には位置検出用として用いるホ
トダイオードの間隔を小さくすることができ、アーク位
置検出器２の大きさを小さくすることができる。さらに
、上記検出器２の針穴の代りにレンズ等を用いてもよく
、上記検出器２は分光光度計６の入射スリットの近傍、
あるいは分光光度計６の内部に配置してもよく、同様に
、コイル４をレンズ５の側に設けることも可能であり、
いずれの場合も、上記分光光度計６の入射スリットに入
る光束のゆらぎを、上記各実施例と同様に、一般に発光
が極めて安定な重水素ランプの発光光束のゆらぎと同程
度である０、０５％以下にすることが可能である。
出力のうち、両者の差信号からアーク位置の変位量を測
ると同時に、両ホトダイオード出力の和信号からＨＩＤ
ランプの光出力における時間的ゆらぎの量を測り、上記
ＨＩＤランプ入力の制御あるいは分光光度計の参照信号
とすることも可能であり、上記和信号の代りに両ホトダ
イオードの間に第３のホトダイオードを設けて、その出
力信号を用いることも可能である。また、上記各ホトダ
イオードの代りに、ホトダイオードアレイを用いること
も可能であり、この場合には位置検出用として用いるホ
トダイオードの間隔を小さくすることができ、アーク位
置検出器２の大きさを小さくすることができる。さらに
、上記検出器２の針穴の代りにレンズ等を用いてもよく
、上記検出器２は分光光度計６の入射スリットの近傍、
あるいは分光光度計６の内部に配置してもよく、同様に
、コイル４をレンズ５の側に設けることも可能であり、
いずれの場合も、上記分光光度計６の入射スリットに入
る光束のゆらぎを、上記各実施例と同様に、一般に発光
が極めて安定な重水素ランプの発光光束のゆらぎと同程
度である０、０５％以下にすることが可能である。
上記のように本発明によるＨＩＤランプ光出力安定化装
置は、ＨＩＤランプと、該ＨＩＤランプのアークに作用
する磁場を発生する手段と、上記アークの位置変化を検
出する手段と、上記検出手段の出力信号により上記磁場
発生手段を作用させ、上記アーク位置を矯正する手段と
を備えたことにより、ＨＩＤランプのアークの位置のゆ
らぎ、あるいはスネーク等を矯正することができ、これ
らに伴って生じる光量の変化を抑制することができる。
置は、ＨＩＤランプと、該ＨＩＤランプのアークに作用
する磁場を発生する手段と、上記アークの位置変化を検
出する手段と、上記検出手段の出力信号により上記磁場
発生手段を作用させ、上記アーク位置を矯正する手段と
を備えたことにより、ＨＩＤランプのアークの位置のゆ
らぎ、あるいはスネーク等を矯正することができ、これ
らに伴って生じる光量の変化を抑制することができる。
第１図は本発明によるＨＩＤランプ光出力安定化装置の
第１実施例を示すブロック図、第２図は上記安定化装置
の第２実施例を示すブロック図、第３図は上記安定化装
置の第３実施例を示すブロック図である。 １・・・ＨＩＤランプ ２・・・アーク位置検出器 ３・・・磁場制御回路 ４．４ａ、４ｂ・・・磁場発生用コイル６・・・分光光
度計 代理人弁理士 中 村 純之助 十１ 笥 亦ｔｍクイｌム
第１実施例を示すブロック図、第２図は上記安定化装置
の第２実施例を示すブロック図、第３図は上記安定化装
置の第３実施例を示すブロック図である。 １・・・ＨＩＤランプ ２・・・アーク位置検出器 ３・・・磁場制御回路 ４．４ａ、４ｂ・・・磁場発生用コイル６・・・分光光
度計 代理人弁理士 中 村 純之助 十１ 笥 亦ｔｍクイｌム
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、ＨＩＤランプと、該ＨＩＤランプのアークに作用す
る磁場を発生する手段と、上記アークの位置変化を検出
する手段と、上記検出手段の出力信号により上記磁場発
生手段を作用させ、上記アーク位置を矯正する手段とを
備えたＨＩＤランプ光出力安定化装置。 ２、上記アーク位置検出手段は、上記ＨＩＤランプの光
出力取出し方向と、同一面内の同一方向またはその延長
上に向けて、設置されていることを特徴とする特許請求
の範囲第１項に記載したＨＩＤランプ光出力安定化装置
。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14526487A JPS63309827A (ja) | 1987-06-12 | 1987-06-12 | Ｈｉｄランプ光出力安定化装置 |
| US07/206,096 US4871947A (en) | 1987-06-12 | 1988-06-13 | Apparatus for automatically correcting arc position of high pressure discharge lamp |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14526487A JPS63309827A (ja) | 1987-06-12 | 1987-06-12 | Ｈｉｄランプ光出力安定化装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63309827A true JPS63309827A (ja) | 1988-12-16 |
Family
ID=15381109
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14526487A Pending JPS63309827A (ja) | 1987-06-12 | 1987-06-12 | Ｈｉｄランプ光出力安定化装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63309827A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1349438A1 (en) * | 2002-03-29 | 2003-10-01 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Arc-discharge detection in a high-pressure discharge lamp |
-
1987
- 1987-06-12 JP JP14526487A patent/JPS63309827A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1349438A1 (en) * | 2002-03-29 | 2003-10-01 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Arc-discharge detection in a high-pressure discharge lamp |
| US6794832B2 (en) | 2002-03-29 | 2004-09-21 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Lighting method and apparatus for high-pressure discharge lamp, and high-pressure discharge lamp apparatus |
| EP1641326A1 (en) * | 2002-03-29 | 2006-03-29 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Arc-discharge detection in a high-pressure discharge lamp |
| EP1843643A1 (en) | 2002-03-29 | 2007-10-10 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Arc-discharge detection in a high-pressure discharge lamp |
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