JPH0557699B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0557699B2 JPH0557699B2 JP58063887A JP6388783A JPH0557699B2 JP H0557699 B2 JPH0557699 B2 JP H0557699B2 JP 58063887 A JP58063887 A JP 58063887A JP 6388783 A JP6388783 A JP 6388783A JP H0557699 B2 JPH0557699 B2 JP H0557699B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- fluorescent tube
- transparent window
- light source
- window
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F21—LIGHTING
- F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F21V7/00—Reflectors for light sources
- F21V7/04—Optical design
- F21V7/08—Optical design with elliptical curvature
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Printers Or Recording Devices Using Electromagnetic And Radiation Means (AREA)
- Light Sources And Details Of Projection-Printing Devices (AREA)
- Discharge Lamps And Accessories Thereof (AREA)
- Vessels And Coating Films For Discharge Lamps (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は細い帯状の領域に光を照射するための
光源装置に関するものであり、特に感光ドラムを
有するプリンターに適した光源装置に関するもの
である。
光源装置に関するものであり、特に感光ドラムを
有するプリンターに適した光源装置に関するもの
である。
従来例の構成とその問題点
従来より、一次元配列光スイツチアレーを用い
て、感光ドラム上に明暗の情報を書き込むように
したプリンターのアイデアが知られている。これ
は第１図に示すような構成となつている。光源１
から光をレンズ２により、光スイツチアレー３に
集光させている。光スイツチアレー３が光を透過
させる状態であれば、透過した光は屈折率分布型
光フアイバーアレー４を通つて感光ドラム５上に
到達する。電気信号で光スイツチアレー３の各素
子を制御し、感光ドラム５を回転させることによ
り、感光ドラム５上に２次元情報を書き込むこと
ができる。
て、感光ドラム上に明暗の情報を書き込むように
したプリンターのアイデアが知られている。これ
は第１図に示すような構成となつている。光源１
から光をレンズ２により、光スイツチアレー３に
集光させている。光スイツチアレー３が光を透過
させる状態であれば、透過した光は屈折率分布型
光フアイバーアレー４を通つて感光ドラム５上に
到達する。電気信号で光スイツチアレー３の各素
子を制御し、感光ドラム５を回転させることによ
り、感光ドラム５上に２次元情報を書き込むこと
ができる。
このような、プリンターに用いる光源として、
第２図に示すような構造の螢光管６が既に実用化
されている。この螢光管は、円筒状のガラス管７
の内面に、透明窓８を構成するための細長い帯状
の領域を残して、反射膜９を着け、反射膜９の上
に螢光体１０を着けた構造となつている。
第２図に示すような構造の螢光管６が既に実用化
されている。この螢光管は、円筒状のガラス管７
の内面に、透明窓８を構成するための細長い帯状
の領域を残して、反射膜９を着け、反射膜９の上
に螢光体１０を着けた構造となつている。
この螢光管６は透明窓８からのみ光を放出する
が、その輝度は、ガラス管の内面全体に螢光体だ
けを着けた螢光管よりも高い。これは次のような
理由による。螢光体１０は完全拡散光源に近く、
螢光体１０からあらゆる方向に光が放出される。
また、螢光体１０は完全拡散反射面に近いので、
任意の方向から来る光をあらゆる方向に反射す
る。さらに、螢光体１０の外側にある反射膜９
は、螢光体１０から出てガラス管７のガラス中に
入ろうとする光をガラス管７の反対側に反射する
ようにしている。螢光体１０から出た光はガラス
管７の内部で無数に反射を繰返し、透明窓８に到
達した光だけがガラス管７の外部に取り出され
る。そのため、透明窓８から外部に出るのは、螢
光体１０から直接透明窓８に到達する光だけでな
く、ガラス管７の内部で少なくとも一度反射した
後に透明窓８に到達する光もあり、その分だけ高
輝度となる。
が、その輝度は、ガラス管の内面全体に螢光体だ
けを着けた螢光管よりも高い。これは次のような
理由による。螢光体１０は完全拡散光源に近く、
螢光体１０からあらゆる方向に光が放出される。
また、螢光体１０は完全拡散反射面に近いので、
任意の方向から来る光をあらゆる方向に反射す
る。さらに、螢光体１０の外側にある反射膜９
は、螢光体１０から出てガラス管７のガラス中に
入ろうとする光をガラス管７の反対側に反射する
ようにしている。螢光体１０から出た光はガラス
管７の内部で無数に反射を繰返し、透明窓８に到
達した光だけがガラス管７の外部に取り出され
る。そのため、透明窓８から外部に出るのは、螢
光体１０から直接透明窓８に到達する光だけでな
く、ガラス管７の内部で少なくとも一度反射した
後に透明窓８に到達する光もあり、その分だけ高
輝度となる。
ところで、第２図に示した螢光管６の透明窓８
から出てくる光の指向性は非常に広く、完全拡散
光源からの指向性に近い。このような螢光管６を
第１図に示したプリンターの光源１として使つた
場合、螢光管６から出てくる光のうちで有効に使
われるのはわずかである。これは、第１図に示し
た屈接率布型光フアイバーアレー４に入射できる
光束の広がり角２θに上限があるからで、これを
超える部分の光束は利用できない。このため、感
光ドラム５の回転速度をあまり速くすることがで
きず、印度速度の向上に障害となつている。光利
用率が悪くても、輝度の高い光源を用いれば印字
速度を速くすることができるが、光源自体の発熱
が光スイツチアレー３に悪影響を及ぼしたり、大
がかりな冷却装置が必要となつてコスト高になつ
たりするという問題があつた。
から出てくる光の指向性は非常に広く、完全拡散
光源からの指向性に近い。このような螢光管６を
第１図に示したプリンターの光源１として使つた
場合、螢光管６から出てくる光のうちで有効に使
われるのはわずかである。これは、第１図に示し
た屈接率布型光フアイバーアレー４に入射できる
光束の広がり角２θに上限があるからで、これを
超える部分の光束は利用できない。このため、感
光ドラム５の回転速度をあまり速くすることがで
きず、印度速度の向上に障害となつている。光利
用率が悪くても、輝度の高い光源を用いれば印字
速度を速くすることができるが、光源自体の発熱
が光スイツチアレー３に悪影響を及ぼしたり、大
がかりな冷却装置が必要となつてコスト高になつ
たりするという問題があつた。
発明の目的
本発明は、上述の従来の問題点を改善するため
のものであり、出射光束の広がり角が小さく、光
利用率を向上させることのできる光源装置を提供
するものである。
のものであり、出射光束の広がり角が小さく、光
利用率を向上させることのできる光源装置を提供
するものである。
発明の構成
本発明による光源装置は、細長い帯状の透明窓
から光を放出する螢光管の外部に、反射面の断面
形状が楕円弧または略楕円弧で、細長い窓を有す
る反射鏡を配置したものであり、螢光管の透明窓
から放出される光のうち被照射体の方向に進まな
い光を反射鏡で反射させて螢光管の透明窓を通し
て螢光管内に戻し、螢光体の拡散反射を利用して
再び透明窓から光を放出させるようにして、従来
よりも光利用率が向上するようにしたものであ
る。
から光を放出する螢光管の外部に、反射面の断面
形状が楕円弧または略楕円弧で、細長い窓を有す
る反射鏡を配置したものであり、螢光管の透明窓
から放出される光のうち被照射体の方向に進まな
い光を反射鏡で反射させて螢光管の透明窓を通し
て螢光管内に戻し、螢光体の拡散反射を利用して
再び透明窓から光を放出させるようにして、従来
よりも光利用率が向上するようにしたものであ
る。
実施例の説明
以下に本発明による実施例を添付図面を参照し
て説明する。第３図は本発明による光源装置を示
したものであり、基本的には螢光管６と反射鏡１
１から構成されている。第４図は光源装置の横断
面図を示したものである。螢光管６は従来例とし
て第２図に示したものと全く同じもので、円筒状
のガラス管７の内面に、透明窓８を構成するため
の細長い帯状の領域を残して反射膜９を着け、反
射膜９の上に螢光体１０を着けた構造となつてい
る。反射鏡１１は断面形状が楕円弧または略楕円
弧で長手方向に一様な反射面１２を有している。
反射面１２の横断面を構成する楕円弧は、楕円の
２つの焦点１３，１４が螢光管６の透明窓８の両
端１５，１６に一致するような形状となつてい
る。反射鏡１１は長手方向に細長い窓１７を有し
ている。この実施例の場合には、反射鏡１１が２
つの小さな反射鏡１１ａ，１１ｂに分割されてお
り、２つの小さな反射鏡１１ａ，１１ｂの間に細
長い隙間ができるように配置している。
て説明する。第３図は本発明による光源装置を示
したものであり、基本的には螢光管６と反射鏡１
１から構成されている。第４図は光源装置の横断
面図を示したものである。螢光管６は従来例とし
て第２図に示したものと全く同じもので、円筒状
のガラス管７の内面に、透明窓８を構成するため
の細長い帯状の領域を残して反射膜９を着け、反
射膜９の上に螢光体１０を着けた構造となつてい
る。反射鏡１１は断面形状が楕円弧または略楕円
弧で長手方向に一様な反射面１２を有している。
反射面１２の横断面を構成する楕円弧は、楕円の
２つの焦点１３，１４が螢光管６の透明窓８の両
端１５，１６に一致するような形状となつてい
る。反射鏡１１は長手方向に細長い窓１７を有し
ている。この実施例の場合には、反射鏡１１が２
つの小さな反射鏡１１ａ，１１ｂに分割されてお
り、２つの小さな反射鏡１１ａ，１１ｂの間に細
長い隙間ができるように配置している。
次に、反射鏡１１の役割について説明する。螢
光管６の透明窓８から出射した光は、反射鏡１１
の中央の窓１７に入射する光と、反射鏡１１の反
射鏡面１２に入射する光と、それ以外の光に分け
られる。反射鏡１１の窓１７に入射した光はその
まま窓１７を通過して被照射体を照射する光とし
て利用される。反射鏡１１の反射面１２に入射し
た光は、反射面１２で反射され、後述のようにそ
のすべてが螢光管６の透明窓８に戻される。透明
窓８に戻つてきた光は螢光体１０に入射するが、
螢光体１０が完全拡散反射面に近いためにあらゆ
る方向に光が反射され、ガラス管７内で拡散反射
が繰り返される。拡散反射後、一部の光が透明窓
８から出ていく。こうして、上記の過程が際限な
く繰り返される。螢光管６の透明窓８から本来な
ら利用できない方向に出てくる光を再利用するこ
とになるので、光利用率を向上させることにな
る。なお、被照射体は反射鏡１１の窓１７の直後
に配置するとよい。
光管６の透明窓８から出射した光は、反射鏡１１
の中央の窓１７に入射する光と、反射鏡１１の反
射鏡面１２に入射する光と、それ以外の光に分け
られる。反射鏡１１の窓１７に入射した光はその
まま窓１７を通過して被照射体を照射する光とし
て利用される。反射鏡１１の反射面１２に入射し
た光は、反射面１２で反射され、後述のようにそ
のすべてが螢光管６の透明窓８に戻される。透明
窓８に戻つてきた光は螢光体１０に入射するが、
螢光体１０が完全拡散反射面に近いためにあらゆ
る方向に光が反射され、ガラス管７内で拡散反射
が繰り返される。拡散反射後、一部の光が透明窓
８から出ていく。こうして、上記の過程が際限な
く繰り返される。螢光管６の透明窓８から本来な
ら利用できない方向に出てくる光を再利用するこ
とになるので、光利用率を向上させることにな
る。なお、被照射体は反射鏡１１の窓１７の直後
に配置するとよい。
本発明では反射鏡１１の反射面１２の断面形状
を楕円弧としているが、このことについて説明し
ておく。楕円面には光学的に特殊な性質があり、
第５図に示すように、楕円面１８の一方の焦点１
３から任意の方向に出た光線１９が楕円面１８に
入射するとその反射光線２０は必らず他方の焦点
１４に向かう。この性質から、楕円面１８の２つ
の焦点１３，１４の間を通過した光線２１が楕円
面１８に入射するとその反射光線２２も必らず２
つの焦点１３，１４の間を通過するという性質の
あることもわかる。従つて、第４図に示した構成
で、楕円弧の２つの焦点１３，１４が螢光管６の
透明窓８の両端１５，１６に一致するように螢光
管６に対して反射鏡１１を配置すると、螢光管６
の透明窓８から出た光線が反射鏡１１の反射面１
２に入射したときの反射光線は必らず透明窓８に
入射することになる。以上のことから、反射鏡１
１の反射面１２の断面形状は、楕円弧とするのが
光利用率を向上させるために望ましことがわか
る。
を楕円弧としているが、このことについて説明し
ておく。楕円面には光学的に特殊な性質があり、
第５図に示すように、楕円面１８の一方の焦点１
３から任意の方向に出た光線１９が楕円面１８に
入射するとその反射光線２０は必らず他方の焦点
１４に向かう。この性質から、楕円面１８の２つ
の焦点１３，１４の間を通過した光線２１が楕円
面１８に入射するとその反射光線２２も必らず２
つの焦点１３，１４の間を通過するという性質の
あることもわかる。従つて、第４図に示した構成
で、楕円弧の２つの焦点１３，１４が螢光管６の
透明窓８の両端１５，１６に一致するように螢光
管６に対して反射鏡１１を配置すると、螢光管６
の透明窓８から出た光線が反射鏡１１の反射面１
２に入射したときの反射光線は必らず透明窓８に
入射することになる。以上のことから、反射鏡１
１の反射面１２の断面形状は、楕円弧とするのが
光利用率を向上させるために望ましことがわか
る。
次に本発明の他の実施例について説明する。第
６図に示す光源装置は第３図および第４図に示し
た光源装置の反射鏡１１を別の構成の反射鏡２３
に変えたものである。この反射鏡２３は、ガラ
ス、アクリル樹脂のような透明な材料で断面形状
が楕円弧の面２４を形成し、長手方向に細長い領
域２５を残して面２４に反射鏡として機能するア
ルミニウムの反射薄膜２６を蒸着したものであ
る。細長い領域２５は光を透過する窓として機能
するので、第３図および第４図に示した実施例と
同様の作用が得られる。
６図に示す光源装置は第３図および第４図に示し
た光源装置の反射鏡１１を別の構成の反射鏡２３
に変えたものである。この反射鏡２３は、ガラ
ス、アクリル樹脂のような透明な材料で断面形状
が楕円弧の面２４を形成し、長手方向に細長い領
域２５を残して面２４に反射鏡として機能するア
ルミニウムの反射薄膜２６を蒸着したものであ
る。細長い領域２５は光を透過する窓として機能
するので、第３図および第４図に示した実施例と
同様の作用が得られる。
第７図は、第６図に示した構成の細長い領域２
５を変形して、レンズ２７を形成したものであ
る。レンズ２７により出射光束の広がり角を修正
することができる。
５を変形して、レンズ２７を形成したものであ
る。レンズ２７により出射光束の広がり角を修正
することができる。
発明の効果
以上のように、本発明は螢光管から出る光のう
ち利用されない光を反射鏡により効率よく螢光管
内に戻し、螢光体の拡散反射により再び螢光管の
外部に出すようにしたものであり、光利用率を向
上させることができ、出射光束の広がり角が小さ
く、また螢光管の発熱を被照射体に伝えにくくな
るので大きな効果がある。
ち利用されない光を反射鏡により効率よく螢光管
内に戻し、螢光体の拡散反射により再び螢光管の
外部に出すようにしたものであり、光利用率を向
上させることができ、出射光束の広がり角が小さ
く、また螢光管の発熱を被照射体に伝えにくくな
るので大きな効果がある。
第１図はプリンターの光学系の従来例を示す構
成図、第２図は透明窓付螢光管の構成を示す断面
図、第３図は本発明の一実施例の構成を示す斜視
図、第４図は第３図に示した構成の断面図、第５
図は楕円弧の性質を説明するための略線図、第６
図および第７図は本発明の他の実施例の構成を示
す断面図である。 ６……螢光管、８……透明窓、１１……反射
鏡、１７……窓、２３……反射鏡、２７……レン
ズ。
成図、第２図は透明窓付螢光管の構成を示す断面
図、第３図は本発明の一実施例の構成を示す斜視
図、第４図は第３図に示した構成の断面図、第５
図は楕円弧の性質を説明するための略線図、第６
図および第７図は本発明の他の実施例の構成を示
す断面図である。 ６……螢光管、８……透明窓、１１……反射
鏡、１７……窓、２３……反射鏡、２７……レン
ズ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 透明窓を構成する領域を除くガラス管の内面
に、反射膜を設け、前記反射膜の上に蛍光体を設
けてなる蛍光管と、前記蛍光管の前記透明窓に対
向配置され、光を透過させる窓を有する反射鏡と
を備え、前記反射鏡の反射面の断面形状は、その
２つの焦点が前記蛍光管の前記透明窓の両端また
はその近傍にくるような楕円弧であつて、前記透
明窓から出射する光のうち、有効に利用されない
光を前記反射鏡により前記透明窓に戻すようにし
たことを特徴とする光源装置。 ２ 透明窓は蛍光管の中心軸と平行であることを
特徴とする特許請求の範囲第１項記載の光源装
置。 ３ 反射鏡は長手方向に一様であることを特徴と
する特許請求の範囲第１項または第２項記載の光
源装置。 ４ 反射鏡は光を透過させる窓により２つに分割
されていることを特徴とする特許請求の範囲第１
項乃至第３項いずれか記載の光源装置。 ５ 反対鏡は光を透過させる窓を除いて、蛍光管
と対向する面に反射膜を設けて構成されているこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項乃至第４項
いずれか記載の光源装置。 ６ 反射膜を設けていない窓の部分にレンズを形
成したことを特徴とする特許請求の範囲第５項記
載の光源装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58063887A JPS59189550A (ja) | 1983-04-12 | 1983-04-12 | 光源装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58063887A JPS59189550A (ja) | 1983-04-12 | 1983-04-12 | 光源装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59189550A JPS59189550A (ja) | 1984-10-27 |
| JPH0557699B2 true JPH0557699B2 (ja) | 1993-08-24 |
Family
ID=13242245
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58063887A Granted JPS59189550A (ja) | 1983-04-12 | 1983-04-12 | 光源装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59189550A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59189549A (ja) * | 1983-04-12 | 1984-10-27 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 光源装置 |
| JPH02227123A (ja) * | 1989-02-28 | 1990-09-10 | Material Eng Tech Lab Inc | 精密濾過素子 |
| JPH02227127A (ja) * | 1989-02-28 | 1990-09-10 | Material Eng Tech Lab Inc | 精密濾過素子 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4955287U (ja) * | 1972-08-18 | 1974-05-16 | ||
| JPS59189549A (ja) * | 1983-04-12 | 1984-10-27 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 光源装置 |
-
1983
- 1983-04-12 JP JP58063887A patent/JPS59189550A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59189550A (ja) | 1984-10-27 |
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