JPH01296593A - 無電極放電灯装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、無電極放電を利用した無電極放電灯装置に関
するものである。

［従来の技術］ 従来より、無電極放電ランプは小型で高出力、拮寿命と
いった特長を有するため、各所で研究開発されている。

その用途例は様々であるが、例えば、電子複写機やファ
クシミリ等の光学機器の原稿読み取り光源としての応用
も考えられる。

原稿読み取り光源として無電極放電ランプが利用される
背景は次のようである。すなわち、原稿読み取り光源は
光量を必要とするため、現在はノ＼ロゲン電球や超高出
力直管型螢光ランプ等が用いられている。しかしながら
、ハロゲン電球は、光量は充分得られるが、寿命が短く
、また耐震性も悪い。さらに、効率が悪いため、発熱が
非雷に大で、機器内に強制空冷ファンや熱フィルターを
必要とし、且つ事故対策等でコストも高くなる。

一方、超高出力直管型螢光ランプでは、ハロゲン電球に
比べ効率が良く、発熱量が少ないことや寿命が長いとい
った特長はあるが、逆に光量が充分得られないといった
問題がある。それというのも、螢光ランプの光出力は、
ランプ内部にあるフィラメント電極の制約を受け、許容
電流以」−の電流を流すと、フィラメントが断線するこ
とは一般によく知られており、その為、電極を大きく、
即ちランプ径を太くしたり、複数本のランプを並べて配
置する等により、所望の光量を得るようにしている。し
かし、このような手段をとると、光源部のスペースが大
きくなり、また、光学的設計も容易ではないといった大
きな問題がある。

このような従来の光源に対して、先に述べた無電極放電
ランプでは、ランプ内部に電極がないことから、電極に
よる制約がなく、高出力化および小型化が可能である。

また、ランプ内壁に螢光材料を塗布し、ランプ内部にア
ルゴン等の希ガスおよび水銀等の金属を封入した無電極
螢光ランプを用いると、効率が良く、発熱量も少ない。

さらに、従来の直管型螢光ランプのように、両管端電極
近傍における光の減退もなく、ランプ管軸方向の光の均
一性にも優れるといった様々な特長を有する。

第５図は上述の如き無電極螢光ランプを用いた原稿読み
取り光源装置を示すもので、無電極螢光ランプ１は、互
いに平行する２つの直管部を有し、その直管部の両端付
近でそれぞれ連通して周回する放電路を形成するバルブ
２と、その周回放電路に沿って配設された誘導コイル３
とより成り、また、輝度を必要とすることから、いわゆ
るアパーチャー型であり、バルブ２の内壁面には酸化チ
タン等の反射膜４および螢光体５が、内壁面の一部を開
１コｑ＋＋　６として残して被着されており、バルブ２
の内部にはアルゴン等の希ガスおよび水銀等の金属が封
入されている。また、ランプ１の両端部７．７近傍に共
振コンデンサ８ａ、８ｂがそれぞれコイル３と直列に接
続されると共に、該コンデンサ８ａ、８ｂの両端にそれ
ぞれ並列に微調整用可変コンデンサ１３ａ、１３ｂが接
続されている。なお、図中、９は回路部、１０は光源ユ
ニットケース、１１は電源、１２は回路部９で発生した
高周波電力をユニットケース１０に伝送するケーブルで
ある。

第６図は上記回路部９の回路構成の概略を示すもので、
発振部９ａ、プリアンプ９１９ｂ、メインアンプ部９ｃ
で構成されている。そして、メインアンプ部９ｃの出力
は、前記誘導コイル３とコンデンサ８ａ、８ｂ及び微調
整用可変コンデンサ１３ａ、１３ｂとで共振回路を形成
している。

ここで、共振コンデンサ８ａ、８ｂに分割したことで、
誘導コイル３の端子間電圧及び対地電圧は、分割しない
場合に比べ、共にその最大値は１／２となり、ランプ１
上の電界の不均一さを抑え、ランプ１長手方向の配光分
布が改善されると共に、上記コンデンサ８ａ、８ｂにそ
れぞれ並列に微調整用可変コンデンサ１３ａ、１３ｂを
設けたことで、コンデンサ８ａ、８ｂの両端に発生ずる
電圧を等しくできる。

両コンデンサ８ａ、’８ｂのそれぞれの端子間に発生ず
る高周波電圧に差が生しると、ランプ１内に現れる電界
にも差が生じ、強電界部分に生じるランプ１内の化学変
化による黒化現象が局所的に発生ずる。これもまたラン
プ１長手方向の配光分布に悪影響を及ぼすが、上記微調
整用可変コンデンサ１３　ａ、　　１．３　ｂを朋整す
ることで、両コンデンザ８ａ、８ｂのそれぞれの端子間
に発生ずる高周波電圧を等しくすることができ、上記問
題点は解決できる。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、上述のように、分割したコンデンサ８ａ
、８ｂのいずれか一方の容量を微調整用可変コンデンサ
ー３ａ、１’３ｂにより変化させると、コンデンサ８ａ
、８ｂのそれ杉れの端子間に発生する高周波電圧の大き
さは絶えず同値にできるが、共振回路を形成するコンデ
ンサ８ａ、８ｂ、１３ａ、１３ｂの合成容量Ｃｓ Ｃｓ＝　　　　　　　　。

１７　（Ｃｓａ　＋　Ｃ１５Ｑ）　＋　１　／　（Ｃ９
ｂ　＋　Ｃｎｂ）但し、Ｃ８Ａ：コンデンサ８ａの容量 Ｃｇｂ：コンデンサ８ｂの容量 ＣＩ孫：コンデンサ１３ａの容量 Ｃｌ５Ｉ３；コンデンサー３ｂの容量 力＜　ｉｌｌｌｌ整圧べ変化する。

共振回路で容量が変化することは、共振周波数が変わり
、発振部９ａとの整合がずれる、所謂ミスマノチングの
状態となる。ミスマツチングはランプ１の始動性に悪影
響を及ぼし、大幅なミスマツチングでは点灯困難となる
。また、回路部９やコンデンサ８ａ、３ｂの損失が増大
し、す】率低下や発熱による部品劣化、さらには漏洩ノ
イズの増大等の様々な問題を生じる。

本発明は」−記問題点に泥みなされたもので、その目的
とするところは、ランプ長手方向の配光分布の均一性あ
るいは平行する２つの直管部間の発光均一性を改善し、
ランプ内に生しる黒化現象の局所的発ηコを抑えると共
に、ミスマツチングすることのない無電極放電灯装置を
提供するにある。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、少なくとも互いに平行する２つの直管（ｌ（
を有し、その直管部の両端付近でそれぞれ連通して周回
する放電路を形成するバルブと、その周回放電路に沿っ
て配設された誘導コイルとより成る無電極放電ランプと
、該ランプに高周波電力を供給する回路部とを備えた無
電極放電灯装置であって、前記誘導コイルを給電点以外
の少なくとも２ケ所で電気的に切断し、該切断間に可変
コンデンサを含むコンデンサを介して電気的に接続する
と共に、前記可変コンデンサの値が差動するように構成
したことを特徴とする。

［実施例］ 第１図は本発明の一実施例を示すもので、前記従来例と
異なる点は、ランプ１の両端部に分配して設けたコンデ
ンサ８ａ、８ｂと並列に接続された微調整用可変コンデ
ンサ１４ａ、１４ｂが差動変化するように構成したこと
、即ぢ、一方の微調整用可変コンデンサ１４ａの値が大
きくなると他方の微調整用可変コンデンサ１４ｂの値が
小さくなるように、あるいはその逆に勅（ように構成し
たことであり、他の構成は前記従来例と同様である。

このように構成することにより、例えば、一方のコンデ
ンサ８ａの両端に発生ずる電圧が他方のコンデンサ８ｂ
の両端電圧より高い時、一方の微調整用可変コンデンサ
１４ａを調整して容量を大きくすると、他力の微調整用
可変コンデンサ１４ｂば前述の如く差動変化するように
構成されているので、該可変コンデンサ１４ｂの容量は
それに伴い小さくなる。それによって、両コンデンザ８
ａ、８ｂの両端電圧は等しくなる。また、その時、共振
回路を形成する合成容量Ｃｓは調整前後で変化すること
がないように微調整用可変コンデンサ１４．　ａの容量
を変化させているので、共振周波数が変化せず、ミスマ
ツチングも生しない。従って、ランプ１長手方向の配光
分布が均一になると共に、ランプ１両端部の片側だけが
強電界により黒化するといった現象も生じない。また、
ミスマツチングに起因する前述のような様々な問題も生
しない。

次に、第２図は本発明の異なる実施例を示すもので、前
記実ｈ（６例における誘導コイル３の給電点に可変コン
デンサ１５を並列に接続したことを特徴とする。

本実施例によれば、上記実施例と同様の効果が得られる
他、ランプ１の経時変化あるいはコイル３や各コンデン
サ８ａ、８ｂ、１４．ａ、１４ｂの経時変化による共１
辰周波数が変化しても、上記可変コンデンサ１５の調整
により発振部９ａとの整合を最適に保つことができると
共に、コイル３の給電点及び分割点（ランプ１の両端部
）での高周波電圧の最大値も下がり、！Ａ化の低減が図
れる効果もある。

第３図は本発明の第３の実施例を示すもので、本実施例
においては、微調整用可変コンデンサ１４、ａ、１４．
ｂをランプ１の両端部ではなく、２つの直管部２ａ、２
ｂのそれぞれ中央付近に配設したものである。

このように構成することにより、ランプ１長手方向の配
光分布の均一性よりもむしろ直管１１ｔ　２　ａ、２ｂ
間での発光強度の均斉度が」二かり、例えばシーリング
ライトのような一般照明や、本実施例に係るランプ１を
複数個長手方向に平行して配置した平板状光源等におい
て大きなりｌ果がある。

第４図は本発明に係る無電極数？ｈ灯装置を複写機等の
原稿読み取り光源装置に用いた例を示すもので、ｎｊＪ
記第１．第２の実施例に示す無電極放電灯装置のコンデ
ンサ８ａ、８ｂの近傍に光量センサ］、６．１６を設け
ると共に、その出力信号は光量検出回路】７、変換回路
１８、比較回路４９を経てモーフ駆動制御部２０により
前記微調整用可変コンデンサ１４ａ、］４．ｂを調整す
るように構成したものである。

このように構成することにより、ランプ１より出力され
る光量を検知し、自動釣に共振回路を形成する合成容量
を適正値に保つことができ、原稿読み取り光源装置とし
ては大きな効果がある。また、原稿読み取り光源装置で
はよく知られているように、フィートハック調光制御と
組み合せることも容易で、点灯初期の光量立ち上がりや
低温時の始動での全体光量の安定性と共に、寿命中の配
光分布の均一性についても大きな効果がある。

なお、本発明における可変コンデンサの配設位置は特に
限定するものでない。また、コイルと直列に接続したコ
ンデンサは２ケ所以上でもよく、その他の回路構成につ
いても同様の効果を奏するものについては特に限定され
るものではない。

［発明の効果１ 本発明は上記のように、少なくとも互いに平行する２つ
の直管部を有し、その直管部の両端イ」近でそれぞれ連
ｊｍシて周回する放電路を形成するバルブと、その周回
放電路に沿って配設された誘導コイルとより成る無１ｉ
極放市ランプと、該ランプに高周波電力を供給する回路
部とを備えた無電極放電灯装置であって、前記誘導コイ
ルを給電点以外の少なくとも２ケ所で電気的に切断し、
該切断間に可変コンデンサを含むコンデンサを介して電
気的に接続すると共に、前記可変コンデンサの値が差動
するように構成したことにより、ランプ長手方向の配光
分子）特性が均一になり、また、ランプ内ｔこ生しる局
所的な黒化を抑制すると共に、ミスマツチングによる効
率、光計低下や発熱によるｆｊＩ（、晶化化、漏洩ノイ
ズの増大等の問題点もないといった大きな効果を有する
無電極放電灯装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例を示す概略構成図、第２
図は本発明の第２の実施例を示す概略構成図、第３図は
本発明の第３の実施例を示す概略構成図、第４図は本発
明に係る無電極放電灯装置を複写機等の原稿読み取り光
源装置に用いた例を示す概略構成図、第５図は従来例を
示す斜視図、第６図は同」二の回路部の回路構成を示す
概略構成図である。 ■・・・ランプ、２・・・バルブ、３・・・誘導コイル
、８・・・コンデンサ、９・・・回路部、１４．１５・
・・可変コンデンサ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）少なくとも互いに平行する２つの直管部を有し、
   その直管部の両端付近でそれぞれ連通して周回する放電
   路を形成するバルブと、その周回放電路に沿って配設さ
   れた誘導コイルとより成る無電極放電ランプと、該ラン
   プに高周波電力を供給する回路部とを備えた無電極放電
   灯装置であって、前記誘導コイルを給電点以外の少なく
   とも２ケ所で電気的に切断し、該切断間に可変コンデン
   サを含むコンデンサを介して電気的に接続すると共に、
   前記可変コンデンサの値が差動するように構成したこと
   を特徴とする無電極放電灯装置。