專利名稱：放電燈點(diǎn)亮裝置和放電燈點(diǎn)亮控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及使具有電容性的電介質(zhì)勢壘放電燈點(diǎn)亮的放電燈點(diǎn)亮裝置和放電燈點(diǎn)亮控制方法。

背景技術(shù)：
以往，作為復(fù)印機(jī)、掃描儀等的讀取用光源，有時(shí)采用外面電極熒光燈。外面電極熒光燈在下述方面具有特征未使用對(duì)環(huán)境的危害大的汞；因周圍溫度引起的光量變化少；發(fā)熱少；以及根據(jù)熒光體的選擇可變更發(fā)光顏色等(在日本國特開2001-283783號(hào)公報(bào)中詳細(xì)地?cái)⑹?。
利用發(fā)生高頻的倒相電路可得到外面電極熒光燈的點(diǎn)亮電壓。倒相電路具備用于發(fā)生高頻的推挽電路，通過使該推挽電路的工作頻率變化，可進(jìn)行外面電極熒光燈的調(diào)光。
再者，在日本國特開2002-203699號(hào)公報(bào)中公開了通過具備對(duì)推挽電路的開關(guān)進(jìn)行負(fù)反饋控制的第1控制單元、使由開關(guān)的控制產(chǎn)生的高頻輸出變化的第2控制單元和控制對(duì)外面電極熒光燈施加的電壓峰值的第3控制單元來調(diào)光的可擴(kuò)展調(diào)光范圍的技術(shù)。
但是，外面電極熒光燈在燈管的外面具有電極，由電極和燈管構(gòu)成電容負(fù)載。再有，即使在燈管的內(nèi)外面上構(gòu)成了電極的內(nèi)外面電極放電燈中，也成為電容負(fù)載。這些燈利用電介質(zhì)勢壘放電來點(diǎn)亮，故稱為電介質(zhì)勢壘放電燈。
在電介質(zhì)勢壘放電燈中，即使在燈的點(diǎn)亮電壓和電流中沒有變化的情況下，因燈的溫度特性的緣故，若從電流開始經(jīng)過規(guī)定時(shí)間，則在光量中產(chǎn)生了變化。而且，這樣的隨時(shí)間經(jīng)過的光量的變化成為對(duì)于每種調(diào)光率不同的特性。
例如，如果為了使光量增大而提高點(diǎn)亮電壓，則燈的損耗也變大，促進(jìn)在燈管內(nèi)封入了的稀有氣體的溫度上升，使效率下降了。由此，光量的下降變大。相反，如果為了使光量下降而降低點(diǎn)亮電壓，則燈的損耗也變小，抑制稀有氣體的溫度上升，使效率提高。即，在該情況下，成為電介質(zhì)勢壘放電燈的光量增大的趨勢。
因此，在將電介質(zhì)勢壘放電燈作為掃描儀等的讀取用光源的情況下，限于特性的變化比較小的調(diào)光范圍內(nèi)的使用。
此外，作為掃描儀等的讀取用光源使用的電介質(zhì)勢壘放電燈采用了細(xì)長的筒狀的燈管。但是，如果為了進(jìn)行調(diào)光例如使燈點(diǎn)亮電壓下降，則在長軸方向的兩端光量下降，有時(shí)產(chǎn)生配光不良。
根據(jù)這些原因，對(duì)于電介質(zhì)勢壘放電燈來說，難以進(jìn)行充分寬的調(diào)光范圍內(nèi)的使用。例如，在將電介質(zhì)勢壘放電燈作為掃描儀等的讀取用光源使用的情況下，作為調(diào)光率，只能在約100～80％的范圍內(nèi)使用。
因此，在所需的光量不同的多個(gè)系統(tǒng)中，存在有必要分別準(zhǔn)備適合于各系統(tǒng)的燈和放電燈點(diǎn)亮裝置的組合這樣的問題。
此外，在使用了稀有氣體的熒光燈的情況下，如果為了調(diào)光到偏離了對(duì)于熒光燈的規(guī)格為最佳的亮度的所希望的光量水平而變更對(duì)熒光燈供給的電壓或電流，則從點(diǎn)亮之后的一會(huì)兒的期間內(nèi)，熒光燈的光輸出較大地變動(dòng)，也存在光輸出不穩(wěn)定這樣的問題。
本發(fā)明的目的在于提供下述的放電燈點(diǎn)亮裝置和放電燈點(diǎn)亮控制方法通過根據(jù)對(duì)于各系統(tǒng)最佳的光量對(duì)各燈進(jìn)行驅(qū)動(dòng)控制，可利用于多個(gè)系統(tǒng)，同時(shí)從點(diǎn)亮之后就可使燈的光量成為所希望的光量。
發(fā)明的公開 用于解決課題的方法 與本發(fā)明有關(guān)的放電燈點(diǎn)亮裝置的特征在于，具備變壓器，對(duì)電介質(zhì)勢壘放電燈供給點(diǎn)亮電壓； 電壓控制電路，用來對(duì)上述變壓器的1次側(cè)供給電壓； 倒相電路，對(duì)上述變壓器的1次側(cè)以正相或反相供給上述電壓控制電路的輸出； 判定單元，檢測上述電介質(zhì)勢壘放電燈的燈電流，根據(jù)檢測結(jié)果判定上述電介質(zhì)勢壘放電燈的種類；以及 控制單元，根據(jù)上述判定單元的判定結(jié)果控制上述電壓控制電路和倒相電路。
此外，與本發(fā)明有關(guān)的放電燈點(diǎn)亮裝置是使電介質(zhì)勢壘放電燈點(diǎn)亮的裝置，具有光量比較部，比較所給予的光量與上述電介質(zhì)勢壘放電燈的被檢測出的光量；以及 控制單元，根據(jù)該光量比較部的比較結(jié)果控制對(duì)上述電介質(zhì)勢壘放電燈供給的電壓和電流的至少一方，以使上述設(shè)定光量與上述被檢測出的光量一致。
此外，與本發(fā)明有關(guān)的放電燈點(diǎn)亮控制方法是具備下述的放電燈點(diǎn)亮裝置的放電燈點(diǎn)亮控制方法，所述放電燈點(diǎn)亮裝置具備對(duì)電介質(zhì)勢壘放電燈供給點(diǎn)亮電壓的變壓器；用來對(duì)上述變壓器的1次側(cè)供給電壓的電壓控制電路；對(duì)上述變壓器的1次側(cè)以正相或反相供給上述電壓控制電路的輸出的倒相電路；以及控制上述電壓控制電路和倒相電路的控制單元，所述控制方法的特征在于，具備以下步驟 以第1控制值驅(qū)動(dòng)上述電壓控制電路和倒相電路并檢測上述電介質(zhì)勢壘放電燈的燈電流的檢測步驟； 根據(jù)上述檢測步驟的檢測結(jié)果判定上述電介質(zhì)勢壘放電燈的種類的判定步驟； 根據(jù)上述判定步驟的判定結(jié)果決定與上述電介質(zhì)勢壘放電燈的種類對(duì)應(yīng)的第2控制值的步驟；以及 利用上述第2控制值驅(qū)動(dòng)上述電壓控制電路和倒相電路的步驟。
附圖的簡單的說明

圖1是表示與發(fā)明的第1實(shí)施方式有關(guān)的放電燈點(diǎn)亮裝置的電路圖。
圖2是表示作為電介質(zhì)勢壘放電燈的外面電極放電燈的周面的側(cè)視圖。
圖3是圖2的縱剖面圖。
圖4是透光性樹脂片15的展開圖。
圖5是放電燈6的等效電路圖。
圖6是用于說明控制部5的工作的時(shí)序圖。
圖7是用于說明控制部5的工作的流程圖。
圖8是表示與發(fā)明的第2實(shí)施方式有關(guān)的放電燈點(diǎn)亮裝置的電路圖。
圖9是用于說明放電燈的光量的變動(dòng)的圖。
圖10是用于說明放電燈的光量的變動(dòng)的另一圖。
圖11是用于控制部中的光量控制的部分的電路圖。
圖12是用于說明倒相電路的FET的導(dǎo)通·截止控制的圖。
圖13是用于說明倒相電路的FET的導(dǎo)通·截止控制的另一圖。
圖14是用于說明彩色復(fù)印和單色復(fù)印的情況下的光量的變動(dòng)的圖。
圖15是表示由軟件進(jìn)行的照明控制處理的例子的流程圖。
用于實(shí)施發(fā)明的最佳方式 以下參照附圖詳細(xì)地說明本發(fā)明的實(shí)施方式。
圖1是表示與發(fā)明的第1實(shí)施方式有關(guān)的放電燈點(diǎn)亮裝置的電路圖。
本實(shí)施方式是用于復(fù)印機(jī)、傳真機(jī)等的原稿照射用的外面電極放電燈的點(diǎn)亮電路的例子。作為外面電極放電燈，使用封入了氙氣的稀有氣體熒光燈。在本實(shí)施方式中，采用對(duì)于復(fù)印機(jī)或傳真機(jī)等的各種系統(tǒng)在光量方面最佳的外面電極放電燈。例如，在高速復(fù)印機(jī)和低速復(fù)印機(jī)中，作為原稿照射用的光源所需的光量各不相同，在高速復(fù)印機(jī)用中，需要比較大的光量，在低速復(fù)印機(jī)中，需要比較小的光量。
在該情況下，如果將對(duì)于每種燈供給與其特性對(duì)應(yīng)的最佳的燈電壓和燈電流的情況的調(diào)光率定為100％調(diào)光，則分別采用即使在任一種系統(tǒng)中、例如在以100％調(diào)光使用了的情況下也能得到對(duì)于該系統(tǒng)為最佳的光量的燈。
即，在將圖1的放電燈6裝入圖1的點(diǎn)亮電路1的系統(tǒng)中，例如在100％調(diào)光時(shí)在該系統(tǒng)中可得到最佳的光量。在本實(shí)施方式中，提供下述的裝置自動(dòng)地檢測這樣的放電燈6的特性，例如使其能進(jìn)行以100％調(diào)光的驅(qū)動(dòng)，即使在對(duì)適合于任一種系統(tǒng)的任一種放電燈進(jìn)行點(diǎn)亮控制的情況下，也能常時(shí)地自動(dòng)地設(shè)定為例如100％調(diào)光。
首先，參照?qǐng)D2至圖5說明外面電極放電燈的結(jié)構(gòu)。圖2是表示作為電介質(zhì)勢壘放電燈的外面電極放電燈的周面的側(cè)視圖，圖3是圖2的縱剖面圖，圖4是透光性樹脂片15的展開圖，圖5是放電燈6的等效電路圖。
放電燈6具有用于在作為透光性燈管的玻璃燈管11a內(nèi)引起放電的1對(duì)電極13、13。在電介質(zhì)勢壘放電燈中，將電極13、13的至少一個(gè)設(shè)置在玻璃燈管11a的內(nèi)面或外面。在玻璃燈管11a的內(nèi)面上設(shè)置發(fā)光層，在玻璃燈管11a的內(nèi)部封入稀有氣體。
即，如圖3的剖面圖中所示，放電燈6由放電容器11、熒光體層12、一對(duì)外部電極13、13、開口14、透光性樹脂片15和透光性絕緣管16構(gòu)成。
放電容器11具有細(xì)長的、兩端以氣密方式密封了的直徑10mm、有效長度370mm的玻璃燈管11a，同時(shí)在一端具有排氣溶下部11b。在放電容器11的內(nèi)部封入了氙氣作為放電媒體。在放電容器11的內(nèi)面上在沿長邊方向的縫隙狀的部分以外的部分中形成熒光體層12。
一對(duì)外部電極13、13分別由鋁箔構(gòu)成，如圖2中所示，平行地、分離對(duì)置地粘接在放電容器11的外面上。預(yù)先將外部電極13粘接在后述的透光性樹脂片15的一個(gè)面上，通過將透光性樹脂片15卷繞在放電容器11的外周，配置在放電容器11的外面的規(guī)定位置上。
此外，外部電極13，如圖4中所示，由波形狀的電極主部13a、端子連接部13b和端子13c構(gòu)成。電極主部13a形成波形狀，構(gòu)成為在放電容器11的的長邊方向的大部分上延伸。端子連接部13b連接到電極主部13a的一端上來配置，形成為與端子13c的接觸面積變大的方形狀。利用導(dǎo)電性粘接劑將端子13c粘接到端子連接部13b上。端子13c從透光性樹脂片15和作為透光性熱收縮管的透光性絕緣管16突出到外部。
開口14是未形成熒光體層12的縫隙狀部分，沿放電容器11的長邊方向而設(shè)置。因而，在放電容器11的開口14的部分中，成為經(jīng)玻璃燈管11a可透明地看到放電容器11的內(nèi)部的狀態(tài)。
透光性樹脂片15由透明的PET(聚乙烯對(duì)苯二甲酸乙酯)構(gòu)成，其長度是放電容器11的實(shí)質(zhì)的全長的長度，而且具有對(duì)于放電容器11的周圍方向從開口14上覆蓋那樣的寬度，如上所述，在一個(gè)面上以規(guī)定間隔粘接了一對(duì)外部電極13、13。再者，在其上涂敷丙烯酸系列粘接材料，粘接在放電容器11的外面上。由此，一對(duì)外部電極13、13夾住開口14配置在其兩側(cè)的位置上，在開口14上粘接透光性樹脂片15。
透光性絕緣管16由透明氟系列樹脂構(gòu)成，從外部電極13、13和開口14上覆蓋了放電容器11的全周。
放電燈6的等效電路，如圖5中所示，由電容器Cin1、負(fù)載電阻RL與電容器Cin2的串聯(lián)電路和電容器Cout1與電容器Cout2的并列電路來表示。電容器Cin1、Cin2是在外部電極13與放電容器11的內(nèi)面之間形成的靜電電容。因而，電容器Cin1、Cin2的靜電電容由外部電極13的面積、作為放電容器11的構(gòu)成材料的玻璃的相對(duì)介電常數(shù)和厚度來決定。這樣，放電燈6至少具有電容性。
在圖1中，在點(diǎn)亮電路1的輸入端子部2中設(shè)置了被給予來自直流電源的直流電壓(DC)、例如24V的電壓的端子T1、被輸入電路的導(dǎo)通·截止信號(hào)CNT的端子T2和被給予基準(zhǔn)電位GND的端子T3。
將來自端子T1的電源電壓經(jīng)熔斷器3供給作為電壓控制電路的斬波電路4的電源端。熔斷器3的輸出端經(jīng)電容器C1也連接到基準(zhǔn)電位點(diǎn)(端子T3)上。電容器C1的一端連接到控制部5的電源端上，將由電容器C1進(jìn)行了平滑的電源電壓供給控制部5。對(duì)控制部5也給予來自端子T2的導(dǎo)通·截止信號(hào)CNT。
點(diǎn)亮電路1包含斬波電路4和倒相電路7。斬波電路4具有其一端連接到被施加直流電壓的電源端上的線圈L41和在線圈L41的另一端與基準(zhǔn)電位點(diǎn)之間連接了源·漏路徑的場效應(yīng)晶體管FQ41。此外，在線圈L41的另一端與基準(zhǔn)電位點(diǎn)之間連接二極管D41和電容器C41的串聯(lián)電路。在晶體管FQ41的柵與基準(zhǔn)電位點(diǎn)之間連接電阻R41，從控制部5經(jīng)電阻R42利用控制信號(hào)對(duì)晶體管FQ41進(jìn)行導(dǎo)通、截止控制。
斬波電路4在晶體管FQ41的導(dǎo)通期間中通過在線圈L41中蓄積能量，對(duì)供給電源端的電壓進(jìn)行升壓，從輸出端輸出。利用晶體管FQ41的導(dǎo)通占空比決定斬波電路4的輸出電壓。利用二極管D41和電容器C41的平滑電路對(duì)斬波電路4的輸出電壓進(jìn)行平滑而輸出。作為斬波電路4的輸出端的二極管D41與電容器C41的連接點(diǎn)連接到升壓變壓器71的中點(diǎn)，同時(shí)經(jīng)電阻R43、R44連接到基準(zhǔn)電位點(diǎn)上。電阻R43、R44將基于斬波電路4的輸出電壓的控制電壓Vn輸出給控制部5。
再有，在圖1中以升壓斬波電路為例進(jìn)行了說明，但也可使用降壓斬波電路。
作為判定單元和控制單元的控制部5通過發(fā)生與所反饋的控制電壓Vn對(duì)應(yīng)的控制信號(hào)，對(duì)斬波電路4進(jìn)行恒定電壓驅(qū)動(dòng)。
倒相電路7具有由晶體管FQ71、FQ72構(gòu)成的推挽電路22a。晶體管FQ71的漏連接到升壓變壓器71的1次線圈的一端上，其源連接到變壓器71的2次線圈的另一端上。晶體管FQ72的漏連接到升壓變壓器71的1次線圈的另一端上，其源連接到變壓器71的2次線圈的另一端上。分別經(jīng)電阻R71、R73從控制部5對(duì)晶體管FQ71、FQ72的柵供給控制信號(hào)。
控制部5輸出用于使晶體管FQ71、FQ72交替地導(dǎo)通的控制信號(hào)。由此，對(duì)變壓器71的兩端施加極性彼此相反的驅(qū)動(dòng)脈沖。升壓變壓器71對(duì)施加到1次線圈上的電壓進(jìn)行升壓，從2次線圈輸出。2次線圈的一端連接到放電燈6的一個(gè)電極上，2次線圈的另一端經(jīng)電阻R61連接到放電燈6的另一個(gè)電極上。
電阻R61用于檢測燈電流，使流過電阻R61的燈電流反饋給控制部5。
在本實(shí)施方式中，控制部5具有具備表示燈電流與放電燈6的種類的關(guān)系的表的燈存儲(chǔ)器51。此外，控制部5具有作為第1存儲(chǔ)部的控制值存儲(chǔ)器52。在控制值存儲(chǔ)器52中存儲(chǔ)用于設(shè)定成與燈的種類對(duì)應(yīng)的最佳的燈電壓和燈電流的斬波電路4的導(dǎo)通占空比和關(guān)于倒相電路7的推挽電路的導(dǎo)通、截止頻率的信息。
控制部5由微計(jì)算機(jī)等構(gòu)成，根據(jù)由電阻R61檢測了的燈電流使用燈存儲(chǔ)器51判定作為放電燈6使用了的燈的種類。再者，控制部5根據(jù)判定了的燈的種類從控制值存儲(chǔ)器52讀出應(yīng)設(shè)定的斬波電路4的導(dǎo)通占空比和推挽電路的導(dǎo)通、截止頻率的信息，根據(jù)這些信息對(duì)斬波電路4和倒相電路7的晶體管FQ41、FQ71、FQ72輸出控制信號(hào)。
此外，控制部5根據(jù)所反饋的電壓Vn，進(jìn)行調(diào)整給予晶體管FQ41的控制信號(hào)的反饋控制，同時(shí)根據(jù)所檢測的燈電流，進(jìn)行調(diào)整給予晶體管FQ71、FQ72的控制信號(hào)的反饋控制。
再有，說明了利用微計(jì)算機(jī)構(gòu)成控制部5的例子，但也可使用分立部件來構(gòu)成。
其次，參照?qǐng)D6和圖7說明這樣構(gòu)成了的實(shí)施方式的工作。圖6是用于說明控制部5的工作的時(shí)序圖，圖7是用于說明控制部5的工作的流程圖。
假定將圖1的點(diǎn)亮電路裝入未圖示的復(fù)印機(jī)等的系統(tǒng)內(nèi)，且放電燈6的種類是適合于該系統(tǒng)所需光量的種類。
如圖6(a)中所示，在規(guī)定的時(shí)刻，導(dǎo)通·截止信號(hào)CNT成為導(dǎo)通信號(hào)，指示放電燈6的點(diǎn)亮。控制部5在放電燈6的正常驅(qū)動(dòng)之前，如圖6(b)中所示，首先輸出燈特性觀察用的控制信號(hào)。例如在約幾毫秒間輸出燈特性觀察用的控制信號(hào)。
具體地說，控制部5在圖7的步驟S1中，將對(duì)斬波電路4供給的控制信號(hào)設(shè)定為觀察用的導(dǎo)通占空比。此外，控制部5將倒相電路7的推挽晶體管FQ71、FQ72的導(dǎo)通、截止頻率設(shè)定為觀察用輸出頻率。
由此，斬波電路4發(fā)生觀察用的輸出電壓。將該輸出電壓供給變壓器71的1次線圈。利用電阻R43、R44將斬波電路4的輸出作為控制電壓Vn反饋給控制部5(步驟S2)。控制部5將斬波電路4控制成控制電壓Vn為恒定。由此，從斬波電路4穩(wěn)定地輸出觀察用的輸出電壓。
另一方面，倒相電路7的推挽晶體管FQ71、FQ72根據(jù)來自控制部5的控制信號(hào)，以觀察用的周期交替地導(dǎo)通、截止。由此，在變壓器71的兩端以觀察用的電平可得到觀察用的周期的驅(qū)動(dòng)脈沖。利用變壓器71對(duì)該驅(qū)動(dòng)脈沖進(jìn)行升壓，在2次線圈中發(fā)生基于驅(qū)動(dòng)脈沖的電壓。
在經(jīng)過規(guī)定的時(shí)間后，如果2次線圈的電壓到達(dá)觀察用的規(guī)定的燈電壓，則放電燈6點(diǎn)亮。如果放電燈6點(diǎn)亮，則在電阻R61中流過電流。將該電流供給控制部5。
如果經(jīng)過準(zhǔn)確地檢測燈電流所需的時(shí)間，則控制部5利用燈存儲(chǔ)器51從所檢測的燈電流的電流值判定放電燈6的種類(步驟S3、S4)。其次，控制部5使用控制值存儲(chǔ)器52根據(jù)判定了的燈的種類讀出應(yīng)設(shè)定的導(dǎo)通占空比和導(dǎo)通、截止頻率(步驟S5)。
從控制值存儲(chǔ)器52讀出了的導(dǎo)通占空比和導(dǎo)通、截止頻率給予為了將該種類的放電燈調(diào)光到最佳的光量、例如100％所需的燈電壓和燈電流。
如果燈特性的觀察期間結(jié)束，則如圖6(c)、(d)中所示，控制部5輸出用于例如以100％調(diào)光驅(qū)動(dòng)判定了種類的放電燈6的控制信號(hào)。即，控制部5根據(jù)從控制值存儲(chǔ)器52讀出了的信息，設(shè)定斬波電路4的晶體管FQ41的導(dǎo)通占空比。此外，控制部5根據(jù)從控制值存儲(chǔ)器52讀出了的信息，設(shè)定倒相電路7的推挽晶體管FQ71、FQ72的導(dǎo)通、截止頻率。
由此，在變壓器71的2次線圈中發(fā)生與導(dǎo)通占空比對(duì)應(yīng)的適當(dāng)?shù)臒綦妷?，同時(shí)流過與導(dǎo)通、截止頻率對(duì)應(yīng)的適當(dāng)?shù)臒綦娏鳌Ｔ儆?，利用電阻R43、R44將斬波電路4的輸出作為電壓Vn來檢測，控制部5根據(jù)電壓Vn對(duì)斬波電路4進(jìn)行了反饋控制。由此，可從變壓器71的2次線圈得到穩(wěn)定的燈電壓。此外，控制部5檢測燈電流，對(duì)推挽晶體管FQ71、FQ72進(jìn)行了反饋控制，也得到了穩(wěn)定的燈電流。
這樣，在本實(shí)施方式中，在點(diǎn)亮開始時(shí)根據(jù)燈電流判定燈的種類，根據(jù)判定了的燈的種類進(jìn)行驅(qū)動(dòng)控制以便可得到最佳的燈電壓和燈電流，即使在系統(tǒng)中使用了任何的放電燈的情況下，也能常時(shí)地進(jìn)行最佳的燈驅(qū)動(dòng)。
因而，沒有必要對(duì)于每個(gè)系統(tǒng)準(zhǔn)備燈和點(diǎn)亮電路的組合，利用與系統(tǒng)對(duì)應(yīng)的燈和1個(gè)點(diǎn)亮電路，就可構(gòu)筑系統(tǒng)。
圖8是表示與發(fā)明的第2實(shí)施方式有關(guān)的放電燈點(diǎn)亮裝置的電路圖。在圖8中，對(duì)與圖1為同一的構(gòu)成要素附以同一符號(hào)，省略其說明。
第2實(shí)施方式是用于復(fù)印機(jī)、傳真機(jī)等的原稿照射用稀有氣體熒光燈的點(diǎn)亮電路的例子。圖8表示了稀有氣體熒光燈點(diǎn)亮電路的電路圖。
點(diǎn)亮電路100例如控制對(duì)用作復(fù)印機(jī)等的光源的使用了稀有氣體的熒光燈施加的電壓和電流的至少一方。
在點(diǎn)亮電路100的輸入端子部111中設(shè)置了被給予來自直流電源的直流電壓、例如24V的電壓的端子T1、被輸入電路的導(dǎo)通·截止信號(hào)CNT的端子T2、接地(GND)用的端子T3和被輸入光量的切換信號(hào)CLK的端子T4。
特別是對(duì)端子T4輸入與對(duì)于復(fù)印機(jī)的操作面板中的各種功能按鈕的操作對(duì)應(yīng)的信號(hào)。例如，將作為功能的選擇按鈕的彩色復(fù)印或單色復(fù)印的選擇信號(hào)作為來自操作面板112的選擇信號(hào)輸入到信號(hào)變換電路113中。由于在彩色復(fù)印的情況下光量多，在單色復(fù)印的情況下光量少，故該選擇信號(hào)可稱為指示彩色復(fù)印用的光量和單色復(fù)印用的光量的某一個(gè)光量的指示信號(hào)。
變換電路113是將來自操作面板112的選擇信號(hào)變換為作為控制單元的控制部114能接受與選擇信號(hào)對(duì)應(yīng)的信號(hào)那樣的信號(hào)的電路。例如，在控制部114以脈沖寬度信號(hào)的方式接收選擇信號(hào)的情況下，通過根據(jù)選擇信號(hào)變更脈沖信號(hào)的脈沖寬度，變換電路113經(jīng)輸入端子部111對(duì)控制部114供給與選擇信號(hào)對(duì)應(yīng)的規(guī)定的脈沖寬度的信號(hào)，以便能識(shí)別選擇信號(hào)。
將外面電極型的稀有氣體熒光燈、例如氙燈(以下也稱為外面電極氙燈)等的放電燈6連接到點(diǎn)亮電路100的輸出端子部115上。而且，在放電燈6的附近設(shè)置了檢測光量的光檢測裝置116。將光檢測裝置116所檢測的光量信號(hào)供給控制部114。光檢測裝置116只要是能檢測光量的光傳感器即可，也可以是CCD。
對(duì)控制部114輸入來自端子T2的導(dǎo)通·截止信號(hào)CNT、被接地了的端子T3的接地電位信號(hào)和來自端子T4的光量的切換信號(hào)CLK。再者，對(duì)控制部114輸入來自其一端連接到接地電位電平、其另一端進(jìn)熔斷器F1連接到直流電壓的端子T1上的電容器C1的直流電壓。
點(diǎn)亮電路100包含斬波電路4和倒相電路7。對(duì)晶體管FQ41的柵經(jīng)電阻R42供給來自控制部114的控制信號(hào)。斬波電路4的輸出電壓被電阻R43、R44分壓，將該分壓了的電壓Vn供給控制部114。
倒相電路7具有由作為控制元件的晶體管FQ71、FQ72構(gòu)成的推挽電路22a。該推挽電路22a由控制部114進(jìn)行驅(qū)動(dòng)控制。升壓變壓器71的2次線圈的一端經(jīng)電阻R61連接到輸出端子部115上。
由控制部114監(jiān)視輸出端子部115的電壓。而且，控制部114對(duì)推挽電路22a的2個(gè)晶體管FQ71、FQ72分別交替地供給矩形波的脈沖信號(hào)。具體地說，推挽電路22a被控制部114所控制，對(duì)升壓變壓器71的1次線圈的兩端施加極性彼此相反的驅(qū)動(dòng)脈沖。這樣，升壓變壓器71的2次線圈的電壓達(dá)到規(guī)定的電壓，放電燈6點(diǎn)亮。
放電燈6的亮度由斬波電路4的輸出電壓、推挽電路22b的脈沖信號(hào)的頻率決定。斬波電路4的輸出電壓由來自控制部114的對(duì)晶體管FQ41的柵的脈沖信號(hào)的占空比決定。
與以上那樣的結(jié)構(gòu)有關(guān)的稀有氣體熒光燈的點(diǎn)亮電路100通過變更對(duì)放電燈6供給的電壓和電流的至少一方，可進(jìn)行放電燈6的亮度、即光量的變更。
圖9和圖10是用于說明放電燈的光量的變動(dòng)的圖。在圖9中，將放電燈6的最佳的光量定為100(％)，縱軸表示光量，橫軸是時(shí)間軸。
如果供給燈的電壓和電流的至少一方以使放電燈6的光量成為與規(guī)格相一致的最佳的光量(以下稱為100(％))，則在經(jīng)過規(guī)定時(shí)間(t1)時(shí)，例如經(jīng)過約5分鐘時(shí)，如圖9中所示，可看到約5(％)的亮度的下降(Δ)。
在復(fù)印機(jī)等中，存在下述的要求在彩色復(fù)印時(shí)較明亮，在單色復(fù)印時(shí)較暗，希望從點(diǎn)亮之后得到放電燈6的光輸出。
但是，如果為了在超過了100(％)的+20(％)和一20(％)的范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)光而變更對(duì)放電燈6供給的電壓和電流的至少一方，則在從點(diǎn)亮之后的一會(huì)兒的期間內(nèi)，如圖10中所示，放電燈6的光輸出較大地變動(dòng)，光輸出不穩(wěn)定。圖10是打算在小于等于80(％)中控制光量的情況的圖。因此，在本實(shí)施方式中，根據(jù)光檢測裝置116的檢測值，控制對(duì)放電燈6供給的電壓和電流的至少一方以便從點(diǎn)亮之后使放電燈6的光量為恒定。
例如，在彩色復(fù)印時(shí)，為了使光量為120(％)，點(diǎn)亮電路100變更對(duì)放電燈6供給的電壓和電流的至少一方。同樣，在單色復(fù)印時(shí)，為了使光量為80(％)，點(diǎn)亮電路100變更對(duì)放電燈6供給的電壓和電流的至少一方。
圖11是用于控制部中的光量控制的部分的電路圖。經(jīng)輸入端子部111對(duì)控制部114輸入與是彩色復(fù)印還是單色復(fù)印的選擇信號(hào)對(duì)應(yīng)的規(guī)定的脈沖信號(hào)?？刂撇?14在內(nèi)部包含選擇與該脈沖信號(hào)對(duì)應(yīng)的規(guī)定的電壓信號(hào)V1、V2的開關(guān)部141；將經(jīng)開關(guān)部141輸入的規(guī)定的電壓信號(hào)和來自光檢測裝置116的表示亮度的電壓信號(hào)LA作為輸入、輸出表示這2個(gè)電壓信號(hào)的差的差信號(hào)的比較電路142；以及將該比較電路142的差信號(hào)作為輸入、將與產(chǎn)信號(hào)對(duì)應(yīng)的頻率的脈沖信號(hào)輸出給晶體管FQ71、FQ72的脈沖信號(hào)發(fā)生電路143。
因而，如果選擇單色復(fù)印，則在開關(guān)部141中選擇與對(duì)于單色復(fù)印所需的光量對(duì)應(yīng)的電壓V1。比較電路142比較與單色復(fù)印的光量設(shè)定值對(duì)應(yīng)的電壓V1和與利用光檢測裝置116檢測了的放電燈6的光量對(duì)應(yīng)的電壓信號(hào)LA，如果放電燈6的光量比設(shè)定值高，則輸出對(duì)晶體管FQ71、FQ72的脈沖信號(hào)以便加長晶體管FQ71、FQ72的導(dǎo)通·截止的周期、即降低導(dǎo)通·截止的頻率。圖12是表示對(duì)于晶體管FQ71、FQ72的導(dǎo)通·截止的現(xiàn)在的周期T1為了減少放電燈6的光輸出即亮度而輸出長的周期T2的脈沖信號(hào)的圖。
此外，另一方面，如果選擇彩色復(fù)印，則在開關(guān)部141中選擇與對(duì)于彩色復(fù)印所需的光量對(duì)應(yīng)的電壓V2。比較電路142比較與彩色復(fù)印的光量設(shè)定值對(duì)應(yīng)的電壓V2和與利用光檢測裝置116檢測了的放電燈6的光量對(duì)應(yīng)的電壓信號(hào)LA，如果放電燈6的光量比設(shè)定值低，則輸出對(duì)晶體管FQ71、FQ72的脈沖信號(hào)以便縮短晶體管FQ71、FQ72的導(dǎo)通·截止的周期、即提高導(dǎo)通·截止的頻率。圖13是表示對(duì)于晶體管FQ71、FQ72的導(dǎo)通·截止的現(xiàn)在的周期T1為了增加放電燈6的亮度而輸出短的周期T3的脈沖信號(hào)的圖。
如上所述，點(diǎn)亮電路100從點(diǎn)亮之后利用光檢測裝置116檢測放電燈6的亮度即光量，根據(jù)規(guī)定的用途進(jìn)行反饋控制，以便成為預(yù)先設(shè)定了的光量。
圖14是用于說明彩色復(fù)印和單色復(fù)印的情況下的光量的變動(dòng)的圖。如圖14中所示，在彩色復(fù)印的情況下必須以120(％)、在單色復(fù)印的情況下必須以80(％)的亮度對(duì)原稿照射光那樣的復(fù)印機(jī)中，如果在以往，則在點(diǎn)亮之后成為用點(diǎn)線A、B表示的那樣的不穩(wěn)定的光輸出狀態(tài)，而按照本發(fā)明可得到作為從點(diǎn)亮之后所設(shè)定的亮度的恒定的120(％)或80(％)的光輸出。
因而，按照本實(shí)施方式的點(diǎn)亮電路，從 點(diǎn)亮之后可使稀有氣體熒光燈的光輸出為所希望的值且使其恒定。
再有，在以上的例子中，利用硬件電路實(shí)現(xiàn)了控制部114中的光量控制，但也可利用軟件步驟(以下稱為軟件)來進(jìn)行。
圖15是表示由軟件進(jìn)行的照明控制處理的例子的流程圖。在該情況下，在控制部114中具有執(zhí)行軟件的中央處理裝置(CPU)和用于存儲(chǔ)并執(zhí)行軟件的ROM、RAM。
如圖15中所示，由于經(jīng)輸入端子部111對(duì)控制部114輸入與是彩色復(fù)印還是單色復(fù)印的選擇信號(hào)對(duì)應(yīng)的規(guī)定的脈沖信號(hào)，故讀入作為與所選擇的復(fù)印的種類對(duì)應(yīng)的亮度的設(shè)定值對(duì)應(yīng)的設(shè)定光量(步驟S11)。其次，控制部114從光檢測裝置116的輸出信號(hào)檢測放電燈6的亮度即光量(步驟S12)。
其次，控制部114比較設(shè)定值(設(shè)定光量)與所檢測的現(xiàn)在的亮度，判斷與設(shè)定值相比現(xiàn)在的亮度是否明亮(步驟S13)。控制部114在現(xiàn)在的亮度比設(shè)定值低時(shí)，在步驟S13中選擇NO(否)，輸出對(duì)晶體管FQ71、FQ72的脈沖信號(hào)以便縮短晶體管FQ71、FQ72的導(dǎo)通·截止的周期、即提高頻率(步驟S14)。
此外，控制部114在現(xiàn)在的亮度比設(shè)定值明亮?xí)r，在步驟S13中選擇YES(是)，輸出對(duì)晶體管FQ71、FQ72的脈沖信號(hào)以便加長晶體管FQ71、FQ72的導(dǎo)通·截止的周期、即降低頻率(步驟S15)。
在步驟S14和步驟S15之后，判斷現(xiàn)在的亮度與設(shè)定值是否一致(步驟S16)，如果不一致，則返回到步驟S13的處理，如果一致，則結(jié)束處理。
再有，以上說明了彩色復(fù)印和單色復(fù)印的情況作為光量不同的例子，但除此以外，也有復(fù)印的速度不同(高速和低速)等的情況。
如上所述，與本實(shí)施方式有關(guān)的放電燈點(diǎn)亮裝置從點(diǎn)亮之后利用光檢測裝置116檢測放電燈6的亮度即光量，根據(jù)規(guī)定的用途進(jìn)行反饋控制，以便成為預(yù)先設(shè)定了的光量。于是，按照與本實(shí)施方式有關(guān)的放電燈點(diǎn)亮裝置從點(diǎn)亮之后可使燈的光輸出為所希望的值且使其恒定。
權(quán)利要求
1.一種放電燈點(diǎn)亮裝置，其特征在于，具備
變壓器，對(duì)電介質(zhì)勢壘放電燈供給點(diǎn)亮電壓；
電壓控制電路，用來對(duì)上述變壓器的1次側(cè)供給電壓；
倒相電路，對(duì)上述變壓器的1次側(cè)以正相或反相供給上述電壓控制電路的輸出；
判定單元，檢測上述電介質(zhì)勢壘放電燈的燈電流，根據(jù)檢測結(jié)果判定上述電介質(zhì)勢壘放電燈的種類；以及
控制單元，根據(jù)上述判定單元的判定結(jié)果控制上述電壓控制電路和倒相電路。
2.如權(quán)利要求1所述的放電燈點(diǎn)亮裝置，其特征在于
上述控制單元具有針對(duì)上述電介質(zhì)勢壘放電燈的每個(gè)種類保持適合于上述電壓控制電路和倒相電路的控制值的第1存儲(chǔ)部。
3.如權(quán)利要求2所述的放電燈點(diǎn)亮裝置，其特征在于
上述第1存儲(chǔ)部保持分別以100％調(diào)光來點(diǎn)亮各個(gè)種類的上述電介質(zhì)勢壘放電燈時(shí)所需的控制值。
4.如權(quán)利要求1所述的放電燈點(diǎn)亮裝置，其特征在于
上述判定單元具有針對(duì)上述電介質(zhì)勢壘放電燈的每個(gè)種類存儲(chǔ)了對(duì)上述電介質(zhì)勢壘放電燈供給規(guī)定的燈電壓時(shí)的燈電流的值的第2存儲(chǔ)部。
5.如權(quán)利要求1所述的放電燈點(diǎn)亮裝置，其特征在于
上述電壓控制電路由斬波電路構(gòu)成，
上述倒相電路包含推挽電路。
6.一種放電燈點(diǎn)亮裝置的放電燈點(diǎn)亮控制方法，所述放電燈點(diǎn)亮裝置具備對(duì)電介質(zhì)勢壘放電燈供給點(diǎn)亮電壓的變壓器；用來對(duì)上述變壓器的1次側(cè)供給電壓的電壓控制電路；對(duì)上述變壓器的1次側(cè)以正相或反相供給上述電壓控制電路的輸出的倒相電路；以及控制上述電壓控制電路和倒相電路的控制單元，所述控制方法的特征在于，具備以下步驟
以第1控制值驅(qū)動(dòng)上述電壓控制電路和倒相電路并檢測上述電介質(zhì)勢壘放電燈的燈電流的檢測步驟；
根據(jù)上述檢測步驟的檢測結(jié)果判定上述電介質(zhì)勢壘放電燈的種類的判定步驟；
根據(jù)上述判定步驟的判定結(jié)果決定與上述電介質(zhì)勢壘放電燈的種類對(duì)應(yīng)的第2控制值的步驟；以及
利用上述第2控制值驅(qū)動(dòng)上述電壓控制電路和倒相電路的步驟。
7.如權(quán)利要求6所述的放電燈點(diǎn)亮控制方法，其特征在于
上述第2控制值是分別以100％調(diào)光來點(diǎn)亮各個(gè)種類的上述電介質(zhì)勢壘放電燈時(shí)所需的值。
8.一種點(diǎn)亮電介質(zhì)勢壘放電燈的放電燈點(diǎn)亮裝置，其特征在于，具有
光量比較部，比較所給予的設(shè)定光量與上述電介質(zhì)勢壘放電燈的被檢測出的光量；以及
控制單元，根據(jù)該光量比較部的比較結(jié)果控制對(duì)上述電介質(zhì)勢壘放電燈供給的電壓和電流中的至少一方，以使上述設(shè)定光量與上述被檢測出的光量一致。
9.如權(quán)利要求8所述的放電燈點(diǎn)亮裝置，其特征在于
還具備用于對(duì)上述電介質(zhì)勢壘放電燈供給燈電壓的倒相電路，
上述控制單元控制上述倒相電路的控制元件的導(dǎo)通·截止的頻率，使上述設(shè)定光量與上述被檢測出的光量一致。
10.如權(quán)利要求8或9的任一項(xiàng)所述的放電燈點(diǎn)亮裝置，其特征在于
還具備用于對(duì)上述電介質(zhì)勢壘放電燈供給燈電壓的斬波電路，
上述控制單元控制上述斬波電路的控制元件的導(dǎo)通·截止的占空比，使上述設(shè)定光量與上述被檢測出的光量一致。
11.一種具備用于對(duì)電介質(zhì)勢壘放電燈供給點(diǎn)亮電壓的電壓控制電路和倒相電路的放電燈點(diǎn)亮裝置的放電燈點(diǎn)亮控制方法，具備以下步驟
以第1控制值驅(qū)動(dòng)上述電壓控制電路和倒相電路以使上述電介質(zhì)勢壘放電燈點(diǎn)亮的步驟；
比較與上述第1控制值對(duì)應(yīng)的設(shè)定光量和上述電介質(zhì)勢壘放電燈的被檢測出的光量的光量比較步驟；
根據(jù)該光量比較部的比較結(jié)果決定第2控制值以使上述設(shè)定光量與上述被檢測出的光量一致的步驟；以及
利用上述第2控制值驅(qū)動(dòng)上述電壓控制電路和倒相電路的步驟。
12.如權(quán)利要求1至5中的任一項(xiàng)和權(quán)利要求8至10中的任一項(xiàng)所述的放電燈點(diǎn)亮裝置，其特征在于
上述電介質(zhì)勢壘放電燈是稀有氣體熒光燈。
13.如權(quán)利要求12所述的放電燈點(diǎn)亮裝置，其特征在于
上述電介質(zhì)勢壘放電燈是外面電極型的。
全文摘要
斬波電路發(fā)生對(duì)變壓器的1次側(cè)供給的電壓，倒相電路以正相或反相對(duì)變壓器的1次側(cè)供給斬波電路的輸出電壓。由此來點(diǎn)亮連接到變壓器的2次側(cè)的放電燈?？刂撇客ㄟ^檢測燈電流來判定放電燈的種類。控制部根據(jù)該判定結(jié)果來決定對(duì)于斬波電路和倒相電路的最佳的控制值。控制部以所決定的控制值控制斬波電路和倒相電路。由此，以最佳的狀態(tài)驅(qū)動(dòng)放電燈。例如，不管放電燈的種類如何，都以100 ％調(diào)光的狀態(tài)使放電燈點(diǎn)亮。
文檔編號(hào)H05B41/24GK101147427SQ200680009278
公開日2008年3月19日 申請(qǐng)日期2006年3月24日 優(yōu)先權(quán)日2005年4月25日
發(fā)明者原美昭, 石橋久志, 筒井直樹, 飯?zhí)镌Ｒ?申請(qǐng)人:哈利盛東芝照明株式會(huì)社