JPH02288096A - 放射光量制御装置 - 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） 本発明は放射光量制御装置に関し、特に複写機や記録装
置等の照明系に用いられる光源の放射光量が常に所定範
囲内（例えば最大値を含む所定範囲内）となるように駆
動制御した放射光量制御装置に関するものである。

（従来の技術） 光源として例えば低圧水銀灯等では放射光量の強度が内
部の水銀蒸気圧に依存し、ある蒸気圧において放射光量
は最大となる。このときの低圧水銀灯の内部の蒸気圧は
一般には水銀灯の温度に比例する。即ち、低圧水銀灯か
らの放射光量は該低圧水銀灯の温度に依存し、その関係
は例えば第４図に示すようになっている。

第４図において温度をＴ。にすると放射光量はり、にな
る。この為、低圧水銀灯等では温度センサーを用いて温
度なＴＡとＴＢとの間に制御すれば放射光量を光量し。

とＬｌとの間で駆動制御することができることになる。

（発明が解決しようとする問題点） 従来より低圧水銀灯の温度分布は一様でなく場所により
異なり、この為温度センサーを取り付ける位置によって
検出温度が異なり温度制御を高精度に行うのが大変能し
いという問題点かあフた。

又、温度センサーを用いても構成上低圧水銀灯の温度変
化に追従して迅速に検出することが難しいという問題点
があった。

この為、低圧水銀灯の放射光量を安定させて、例えば最
大値の光量り。近傍で放射させることは大変能しかった
。

本発明は光源からの放射光量を検出手段で検出し、該検
出手段からの出力信号を適切に一処理することにより、
該光源からの放射光量を例えばその最大値近傍の所定範
囲内で放射させることができ、照明系として用いた場合
、放射効率の良い照明が可能な放射光量制御装置の提供
を目的とする。

（問題点を解決するための手段） 本発明の放射光量制御装置は、温度によって放射光量が
変化する光源から放射される光量を該光源の近傍に設け
た光検出手段で検出し、該検出手段からの出力信号を利
用して該光源の一部又はその近傍に設けた温度調整手段
により該光源の温度を調整し、該光源から放射される光
量が所定範囲内で変動するように制御したことを特徴と
している。

特に本発明では、前記温度調整手段により該光源の温度
を調整し該光源から放射される光量が最大値を含む所定
範囲内で変動するように制御したことを特徴としている
。

（実施例） 第１図は本発明の第１実施例の要部ブロック図である。

同図において１０１は光源で温度により放射光量が変化
する、例えば低圧水銀灯等である。第４図はこのときの
光源１０１の温度と放射光量との関係を示している。

１は光検出手段で光源１０１からの放射光量を受光し、
電気信号に変換している。２は増幅器、３はサンプルホ
ールド回路で増幅器２からの出力信号１１をサンプリン
グしている。４は減衰器であり増幅器２からの出力信号
１１を所定の割合で減衰させている。５はピークホール
ド回路であり減衰器４からの出力信号をピークホールド
している。６はコンパレータでありサンプルホールド回
路３からの出力信号１２とピークホールド回路５からの
出力信号１３とを比較している。７はリセット回路であ
りコンパレータ６からの出力信号が、例えばＨｉｇｈか
らＬｏｗに変化したときにピークホールド回路５をリセ
ットする信号１５を送出すると共にＪ−にフリップフロ
ップ回路８にクロック信号１６を送出している。

Ｊ−にフリップフロップ回路８はクロック信号１６に基
ついて光［１０１の温度調整手段１９の要素である加熱
手段１９ａをＯＮさせる信号１７と冷却手段１９ｂをＯ
Ｎさせる信号１８を交互に出力している。

本実施例では光源１０１からの放射光量を光検出手段１
で検出し、電気信号に変換し、増幅器２で増幅している
。そして増幅器２で増幅された信号１１よりサンプルホ
ールド回路３である時間毎にサンプリングしてサンプル
ホールド信号１２を得ている。

方、増幅器２で増幅された信号１１を減衰器４で減衰さ
せ、このときの信号をピークホールド回路５によりピー
クホールドした信号１３を得ている。このときサンプル
ホールド回路３からの信号１２はサンプル毎に変化し、
一方ピークホールド回路５からの信号１３はリセット回
路７よりリセット信号が人力されるまで、そのピーク値
を維持している。

本実施例では増幅器２からの信号１１が上昇（増加）し
ているときはピークホールド回路５からの信号１３は減
衰器４で減衰された分だけサンプルホールド回路３から
の信号１２に比べて低くなる。このときコンパレータ６
からの出力信号１４はＨｉｇｈとなる。

又、増幅器２からの信号１１が下降（減少）し始めると
きはピークホールド回路５からの信号１３は保持される
がサンプルホールド回路３からの信号１２は下降（減少
）する。この為、信号１２が信号１３に比べて低くなる
ときがくる。

その時にコンパレータ６からの出力信号１４はＨｉｇｈ
からＬｏｗに変わる。

そうするとリセット回路７が駆動し、リセット回路７か
らはリセット信号１５をピークホールド回路５に送信し
、又クロック信号１６をＪ−にフリップフロップ回路８
に送信する。これによりＪ−にフリップフロップ回路８
の論理は反転し、ピークホールド回路５はリセットされ
る。そしてピークホールド回路５がリセットされると再
び信号１２と信号１３は反転する。この結果、信号１３
に比べて信号１２の方が大きくなるのでコンパレータ６
からの出力信号１４はＨｉｇｈとなり元の状態に戻る。

このような動作原理に基づく光源の放射光量の制御方法
は次の如くである。

まず光源１０１の電源を投入した時点では光源１０１の
温度は低く、例えば第４図の温度ＴＡより低い温度とな
っているので光源１０１を温めるヒータ等の加熱手段１
９ａをＯＮする。そして温度が上昇すると５それにつれ
て光源１０１からの放射光量も上昇してくる。

そして光源１０１の温度が第４図の温度Ｔ。を越えると
放射光量は最大値Ｌ０から下降し始める。そこでコンパ
レータ６の人力信号１３をサンプルホールド回路３から
の信号１２の値がり。のとき値Ｌ１となるように減衰器
４による減衰値を設定する。そうすると温度が値Ｔ０を
過ぎて値Ｔ８を越えるとコンパレータ７はＨｉｇｈから
ＬｏｗになりＪ−にフリップフロップ回路８が反転し加
熱手段１９ａの駆動はＯＦＦにされ、光源１０１を冷却
するためのファン等の冷却手段１９ｂがＯＮとなる。そ
うすると今度は光源１０１の温度が下降し光源１０１か
らの放射光量は上昇し、温度がＴｏより下がってくると
今度は放射光量は下降してくる。

そして温度ＴＡを越えると再びコンパレータ７からの出
力信号がＨｉｇｈからＬｏｗに変化し、Ｊ−にフリップ
フロップ回路８が反転し、冷却手段１９ｂがＯＦＦにさ
れ代わりに加熱手段１９ａがＯＮとなり光源１０１の温
度は上昇してくる。

このように本実施例では温度調整手段として加熱手段と
冷却手段を設け、これらを交互にＯＮ、ＯＦＦさせるこ
とにより前述の動作を繰り返し光源の温度を、光源から
の放射光量が最大値となる温度Ｔ。を含も所定の範囲内
で安定的に変動するように、即ち第４図の温度ＴＡとＴ
Ｂとの間で変動するように制御している。

尚、本実施例では光源の温度調整手段として加熱手段と
冷却手段を用いたがいずれか一方の手段を用いてＯＮ、
ＯＦＦさせても本発明の目的を達成することができる。

第５図は本発明において光源の温度を調整する実施例の
要部概略図である。

同図において５１は光源で例えば螢光ランプや殺菌ラン
プ等に用いられるＵ字型低圧水銀灯である。光源５１の
一部には管内の水銀蒸気圧を制御する為の温度調節用の
突起部５２が設けられている。突起部５２の周囲には温
度調整手段の加熱手段としてのニクロム線５４が巻いて
あり、又突起部５２の近傍には冷却手段としてのファン
５３か配置されている。５５は光検出手段であり、例え
ばフォトダイオード等から成り光源５１の発光部近傍に
配置されており、光源５１からの放射光量を検出してい
る。

本実施例ではこのような構成により光検出手段５５から
の出力信号に基づいて前述したように光源５１の温度を
制御し、周囲の環境温度によらず光源からの放射光量を
最大値近傍で良好に制御している。

第２図は本発明の第２実施例の要部ブロック図である。

本実施例は第１図の点線内の各要素の代わりに同図の点
線内で示すＡ／Ｄコンバータ２１とＣＰＵ２２を用いて
第１実施例と同様の動作を行っていることを特徴として
いる。

即ち、Ａ／Ｄコンバータ２１により増幅器２からのアナ
ログ信号１１をデジタル信号２３に変換し、ＣＰＵ２２
に人力している。ＣＰＵ２２はデジタル信号２３を用い
て所定の演算処理をして温度調整手段としての加熱手段
１９ａと冷却手段１９ｂのＯＮ、ＯＦＦの制御を行って
いる。

第３図は第２図のＣＰＵ２２の内部処理を示すフローチ
ャートである。まずステップ３１で光源の温度は始め低
いので初期値Ａを十分小さな値に設定する。ステップ３
２でＡ／Ｄコンバータ２１からデジタル信号２３を取り
込み、このときの値をａとする。ステップ３３で値Ａと
ａとを比較し、値ａの方か値Ａに比べて大きければステ
ップ３４でＡ＝ａとして、今回の処理を終了させる。

逆に値Ａの方が値ａに比べて大きければステップ３５で
温度制御の範囲を決定する定数α（０〈αく１）を値Ａ
に掛けて値α×Ａと値ａと比較する。値ａが値α×Ａよ
り大きければ今回の処理を終了させる。値αＸＡの方が
値ａに比べて大きいときはステップ３６で第２図のＣＰ
Ｕ２２からの出力信号２４．２５の論理を反転させる。

そしてステップ３７にてＡ＝ａとして今回の処理を終了
させる。次にステップ３８で処理を続行するときはステ
ップ３２に戻り前述と同様の処理を繰り返す。

本実施例では第１図の点線内のハード構成回路をソフト
ウェアで処理し、又定数α□の値を変更することにより
放射光量の制御範囲を容易に変更することができるとい
う特長を有している。

（発明の効果） 本発明によれば光源からの放射光量を光検出手段で検出
し、該光検出手段からの出力信号を利用して温度調整手
段で光源の温度を所定の範囲内で変動するように設定す
ることにより、光源からの放射光量を最大値近傍で制御
することかでき、例えば照明系に用いた場合等、効率的
な照明ができるといった特長を有した放射光量制御装置
を達成することができる。

又、本発明は、 （イ）放射光量の検出をサンプル的に取り入れて行なえ
ば断続的に点滅する光源に対しても放射光量を最大値近
傍に制御することができる。

（ロ）放射光量を相対値で検出しているので光源のバラ
ツキや劣化等で絶対値が変化しても、該光源の放射光量
を最大値近傍に制御することができる。

（ハ）光源からの放射光量の最大値の温度の中心値が変
っても光源からの放射光量を最大値近傍に容易に制御す
ることができる。

等の特長を有している。

【図面の簡単な説明】

第１．第２図は各々本発明の第１．第２実施例の要部ブ
ロック図、第３図は第２図のＣＰＵの内部処理過程を示
すフローチャート、第４図は本発明に係る光源の温度に
対する放射光量を示す説明図、第５図は本発明に係る光
源の温度調整を行う一実施例の要部概略図である。 図中、１０１は光源、１は光検出手段、２は増幅器、３
はサンプルホールド回路、４は減衰器、５はピークホー
ルド回路、６はコンパレータ、７はリセット回路、８は
Ｊ−にフリップフロップ回路、１９は温度調整回路、２
１はＡ／Ｄコンバータ、２２はｃｐｕ、５１は光源、５
２は突起部、５３は冷却手段、５４は加熱手段、５５は
光検出手段である。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）温度によって放射光量が変化する光源から放射さ
   れる光量を該光源の近傍に設けた光検出手段で検出し、
   該検出手段からの出力信号を利用して該光源の一部又は
   その近傍に設けた温度調整手段により該光源の温度を調
   整し、該光源から放射される光量が所定範囲内で変動す
   るように制御したことを特徴とする放射光量制御装置。
2. （２）前記温度調整手段により該光源の温度を調整し該
   光源から放射される光量が最大値を含む所定範囲内で変
   動するように制御したことを特徴とする請求項１記載の
   放射光量制御装置。
3. （３）前記温度調整手段は加熱手段又は冷却手段の少な
   くとも一方を有していることを特徴とする請求項１記載
   の放射光量制御装置。
4. （４）前記光検出手段からの出力信号よりサンプルホー
   ルド回路でサンプリングすると共にピークホールド回路
   で前記温度調整手段の温度調整の駆動切換えを行う基準
   レベル信号を形成し、該サンプルホールド回路からの出
   力信号と該ピークホールド回路からの出力信号とをコン
   パレータで比較し、該コンパレータからの出力信号に応
   じてリセット回路により該温度調整手段を駆動制御する
   と共に該ピークホールド回路をリセットしたことを特徴
   とする請求項１記載の放射光量制御装置。
5. （５）前記温度調整手段における駆動制御をＡ／Ｄコン
   バーターとＣＰＵを用いて行ったことを特徴とする請求
   項１記載の放射光量制御装置。