JPS5829917Y2

JPS5829917Y2 - 放電灯の定出力装置

Info

Publication number: JPS5829917Y2
Application number: JP7945877U
Authority: JP
Inventors: 広義山崎
Original assignee: 三菱電機株式会社
Priority date: 1977-06-17
Filing date: 1977-06-17
Publication date: 1983-06-30
Also published as: JPS547082U

Description

【考案の詳細な説明】この考案は放電灯の出力を定出力化する放電灯の定出力
装置に関するものである。

一般に、螢光ランプなどの放電灯は、点灯時間の経過と
ともにその出力が減衰する。

その様子を第１図に示しており、図の実線は点灯時間と
ともに光出力が減少していく様子を示している。

この為、長期にわたって放電灯を使用すると照度が低下
してくるので、複写機などの用途においては、複写のコ
ントラストが変化してしまう。

このような不都合を避けるために、はぼ一定の出力で放
電灯を点灯する放電灯の定出力装置が従来からあり、こ
の装置は、放電灯の出力を検出し、点灯開始初期の出力
を適当に抑制する一方、出力が下がった場合はこれを上
げるように制御して、第１図破線で示すように、出力を
ほぼ一定に維持するものである。

第２図は従来の上記装置を示し、図中１は電源、２は負
荷としての螢光ランプ３を点灯する点灯回路、４は螢光
ランプ３の出力を検出する検出回路、５は螢光ランプ３
の出力を一定に調整する制御回路である。

より詳しく説明すると、点灯回路２は、サイリスタなど
のスイッチ素子と、螢光ランプ３の安定器回路などを含
んで構成される。

また、検出回路４は、第３図に示すように螢光ランプ３
の光出力を検出する検出器４′、または螢光ランプ３の
電流を検出する回路などにより構成される。

さらに、制御回路５は、点灯回路２のサイリスタなどの
スイッチ素子の導通角を制御する位相制御信号を発生さ
せるものである。

以上のように構成された装置においては、電源１が投入
されることにより、螢光ランプ３が点灯する。

そして、この螢光ランプ３の光出力が検出回路４によっ
て検出され、この検出回路４の信号に応じて所定の位相
の位相制御信号が制御回路５がら発生されるもので、さ
らにこの位相制御信号によって点灯回路２のサイリスタ
などスイッチ素子が所定の位相で導通制御される。

このため、あらがしめ、螢光ランプ３の光出力が、たと
えば第１図Ｌ２のレベルに設定されるように制御回路５
を調整しておくことにより、電源１の電圧変動や、螢光
ランプ３の点灯時間による光出力の減衰などの影響を少
なくして螢光ランプ３の出力をほぼ一定に維持すること
ができる。

しかるに、このような従来の装置では、以下に記すよう
な２つの欠点がある。

つまり、点灯時間が長期間を経た後、たとえば第１図ｔ
２に示す時期では、螢光ランプ３の光出力の減衰が大き
くなっている。

したがって、光出力を設定レベルＬ２に維持しようとす
ると、螢光ランプ３には大きな電流を流さなければなら
なくなり、さらに点灯時間が経過して寿命末期に近づく
と益々過大な電流が流れようとする傾向になって危険で
ある。

次に、螢光ランプ３の点灯時間が長くなる、たとえば第
１図ｔ１に示す時間を経過すると、螢光ランプ３の端部
付近に、いわゆる黒化現象が生じる。

このため、たとえ、螢光ランプ３の出力（全光束を例に
とれば）を一定に維持しても、螢光ランプ３の軸方向の
光出力が初期値と非常に変化してしまうようになるもの
で、その様子を第４図ＡおよびＢに示す。

したがって、複写機などでは、螢光ランプ３の軸方向の
各部の光出力（または輝度）の分布がほぼ一様になる部
分、第４図ＡおよびＢにおけるｌの範囲内を有効幅とし
て複写に使用するが、螢光ランプ３の端部付近に黒化現
象が生じると、第４図Ａの破線に示すように有効幅ｌの
範囲内の光出力の分布も一様でなくなってしまうから、
この場合は、たとえ出力を一定になるように制御しても
、複写時に焼きむらなどが発生してしまうという欠点が
ある。

この考案は上記の点に鑑みなされたもので、放電灯の定
出力機能と黒化現象などの検出機能とを備えるので、放
電灯の寿命末期などによる動作の危険防止および複写機
などに使用した場合は焼きむらの発生防止を計ることが
できる放電灯の定出力装置を提供することを目的とする
。

以下この考案の実施例について図面を参照して説明する
。

第５図はこの考案の一実施例を示す図である。

この図において、１１は電源、１２はサイリスタなどの
スイッチ素子と螢光ランプ１３の安定器回路などを含み
、負荷としての螢光ランプ１３を点灯する点灯回路であ
る。

１４は螢光ランプ１３の光出力を検出する検出回路、１
５は検出回路１４の出力信号に応じて、点灯回路１２の
サイリスタなどのスイッチ素子の導通角を制御する位相
制御信号を発生させる制御回路、１６は検出回路１４の
出力信号を比較し、比較した結果の出力信号が制御回路
１５に供給される比較回路である。

なお、制御回路１５は比較回路１６の出力信号により後
述するようにも動作する。

上記検出回路１４は検出器１４１と検出器１４２を有す
る。

この検出器１４□、１４□の配置例を第６図に示すもの
で、検出器１４□、１４□は、螢光ランプ１３の軸方向
中央ａ部と一方側端部付近す部との光出力をそれぞれ検
出するように配置される。

そして、検出回路１４の出力信号として、検出器１４．
の出力信号が上記制御回路１５に供給されている。

以上のように構成された装置においては、電源１１が投
入されることにより螢光ランプ１３が点灯する。

そして、この螢光ランプ１３の光出力が検出器１４□、
１４□によって検出され、検出器１４□の出力信号に応
じて所定の位相の位相制御信号が制御回路１５から発生
されるもので、さらにこの位相制御信号によって点灯回
路１２のサイリスタなどスイッチ素子が所定の位相で導
通制御される。

このため、あらかじめ、螢光ランプ１３の光出力が所定
のレベルになるように制御回路１５を調整しておくこと
により、螢光ランプ１３がほぼ一定の出力に維持される
。

また、何らかの原因（たとえば点灯時間の長期経過、あ
るいは螢光ランプ１３のフィラメントの接触不良）によ
り螢光ランプ１３の黒化現象が生じて中央ａ部と端部付
近す部との光出力の差が大きくなった場合、すなわち第
４図Ａの実線のようであった光出力が破線のように変化
した場合は、検出器１４．、１４２の出力信号に差が
生しる。

そして、比較回路１６の入力信号であるところの、上記
検出器１４、．１４２の出力信号の差が所定値以上に大
きくなると、つまり黒化現象があるレベル以上に著しく
なると、比較回路１６の出力信号が変化し、その変化が
制御回路１５に伝達される。

したがって、この場合、制御回路１５は、−例として位
相制御信号の発生を停止するもので、これにより螢光ラ
ンプ１３が不点灯になる。

なお、上記の場合の制御回路１５の他の動作例としては
、過大なランプ電流が流れないような導通角で点灯回路
１２のサイリスタなどのスイッチ素子を動作させるよう
にしてもよく、さらには外部に表示するための表示灯の
ようなものを動作させたり、螢光ランプ１３の出力をほ
ぼ一定に維持する制御機能を停止させるようにしてもよ
い。

第７図Ａは検出回路１４に使用される検出器の一例を示
す図である。

この図において、１８は直流電源、１９は第７図Ｂに示
すような特性を有する光電素子、２０は抵抗であり、こ
の抵抗２０の両端の電圧が出力信号として導出される。

第８図は上述のような検出器を一対用いて構成される検
出回路１４を示し、１９□、２０１は検出器１４□の充
電素子および抵抗、１９□、２０２は検出器１４□の光
電素子および抵抗である。

また、この場合は、検出器１４□および検出器１４２共
通に直流電源１８が用いられている。

第９図は螢光ランプ１３の初期状態における検出器１４
□、１４２の出力信号を示し、第１０図は黒化現象が起
きた場合の検出器１４□、１４２の出力信号を示す。

さらに、第９図および第１０図においては、Ａに検出器
１４□の出力信号、Ｂに検出器１４、の出力信号を示し
である。

第１１図は比較回路１６の一例を示す図で、比較回路１
６は電圧比較器２１で構成される。

なお、２２は抵抗、２３は直流電源である。

上記実施例では、検出器１４．．１４□によって螢光ラ
ンプ１３の２個所の光出力を検出した場合について説明
したが、螢光ランプ１３の中央ａ部、−前側端部付近す
部および他方側端部付近Ｃ部の計３個所の光出力を検出
するようにしてもよい。

第１２図はその場合の実施例を示し、図中１４□、１４
□は一実施例と同様の検出器、１４３は螢光ランプ１３
の他方側端部付近Ｃ部の光出力を検出する検出器である
。

また、１６は比較回路であり、この場合比較回路１６は
、検出器１４□と検出器１４２、検出器１４．と検出器
１４３の出力信号を比較する２個の比較部１６１．１６
□を備え、さらにこの比較部１６□、１６２の出力信号
が供給される論理回路１７を備える。

そして、このように構成されていれば、少なくとも螢光
ランプ１３のどちらか片側の端部に黒化現象が起これば
、比較回路１６の出力信号が変化する。

このため、螢光ランプ１３の片側の電極だけが接触不良
を起こして黒化現象を起した場合などでも、これを確実
に検出することができる。

なお、以上の説明では、点灯回路１２としてサイリスタ
などのスイッチ素子を含むものの場合について述べたが
、これに限定されるものではなく、点灯回路１２として
は高周波インバータなどによって構成されてもよい。

この場合、制御回路１５は、高周波インバータの電源電
圧あるいは駆動周波数を制御する。

また、高周波インバータの構成によっては、半導体スイ
ッチ素子の導通期間比（デユーティ−サイクル）を制御
回路１５で制御するようにしてもよく、このように制御
回路１５は、点灯回路１２の高周波インバータの構成に
応じたものとなる。

また、高周波インバータによって構成された点灯回路１
２とした場合にも、比較回路１６の出力信号で、外部に
表示する、あるいは高周波インバータの動作を停止させ
て螢光ランプ１３を不点灯にする、または螢光ランプ１
３の電流の増加を停止させるように高周波インバータを
制御する、さらには螢光ランプ１３の出力を一定に維持
する制御機能を停止させるなどの方法を用いることは有
益である。

また、上記の説明では、負荷の放電灯として螢光ランプ
１３の場合について説明したが、この考案はその他の放
電灯、たとえば水銀ランプなどにもその管長が長い場合
に対して適用することが可能である。

以上のように、この考案による放電灯の定出力装置によ
れば、放電灯の定出力機能と黒化現象などの検出機能と
を備えるので、放電灯の寿命末期などによる動作の危険
防止および複写機などに使用した場合は焼きむらの発生
防止を計ることができる効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は点灯時間の経過により放電灯の出力が減衰する
様子を示す図、第２図は従来の装置を示すブロック図、
第３図は検出回路に用いられる検出器の配置を示す図、
第４図ＡおよびＢは黒化現象により螢光ランプの光出力
が変化する様子を説明する図、第５図はこの考案による
放電灯の定出刃装置の一実施例を示すブロック図、第６
図は検出回路を構成する検出器の配置例を示す図、第７
図ＡおよびＢは検出器の一例を示す回路図および検出器
を構成する光電素子の特性図、第８図は検出回路の一例
を示す回路図、第９図Ａ、Ｂおよび第１０図Ａ、Ｂは検
出回路を構成する一対の検出器の出力信号を示す図、第
１１図は比較回路の一例を示す回路図、第１２図はこの
考案の他の実施例を示すブロック図である。１２・・・・・・点灯回路、１３・・・・・・螢光ラン
プ、１４・・・・・・検出回路、１４、〜１４３・・・
・＾検出器、１５・・・・・・制御回路、１６・・・・
・・比較回路。なお、図中同一符号は同一または相当部分を示す。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

（１）放電灯を点灯する点灯回路と、上記放電灯の出力
を検出する検出回路と、この検出回路の出力信号が供給
され、上記放電灯の出力がほぼ一定に維持されるように
制御する制御回路とを備えた放電灯の定出力装置におい
て、上記検出回路は放電灯の軸方向の少なくとも２個所
以上の光出力を検出する検出器から構成され、該２個以
上の検出器の各出力信号を比較し、これらの出力信号が
所定値以上の差を有する状態で前記制御回路を制御する
比較回路を更に備えたことを特徴とする放電灯の定出力
装置。
（２）放電灯の軸方向の中央付近と、それよりも端部側
との、少なくとも２個所以上の光出力を検出するように
検出器を配置したことを特徴とする実用新案登録請求の
範囲第１項記載の放電灯の定出力装置。
（３）上記制御回路は前記比較回路からの制御信号によ
り制御されて前記放電灯の軸方向の光出力分布変化を表
示するための表示器を動作させることを特徴とする実用
新案登録請求の範囲第１項または第２項記載の放電灯の
定出力装置。
（４）上記制御回路は前記比較回路からの制御信号によ
り上記放電灯を不点灯にするように制御されることを特
徴とする実用新案登録請求の範囲第１項または第２項記
載の放電灯の定出力装置。
（５）上記制御回路は前記比較回路からの制御信号によ
り上記放電灯の出力をほぼ一定に維持するための制御機
能を停止するように制御されることを特徴とする実用新
案登録請求の範囲第１項または第２項記載の放電灯の定
出力装置。