JPS5836477B2 - 調光装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、照明光源からの光を受光素子で検出し、該検
出光量の変化によって前記照明光源に供給する電力を制
御するようになした調光装置に関するものである。

従来技術 一般に、照明光源の光量を、あらかじめ定められた一定
の光量を保ち、電源電圧の変動等によって変化すること
のないようにするため、照明光源からの光や受光素子に
入射せしめ、入射光量の変動によって受光素子の電気抵
抗値が変化することを利用して、前記照明光源に供給さ
れる電力を制御するようになした調光装置が瓜く用いら
れている。

この種の、受光素子を用いた調光装置においては、従来
、次のような不都合があった。

即ち、照明ランプはその点灯時、所定の光量に達するま
でにある程度の立上り時間を必要とする。

そのため、照明ランプに対する電力供給と同時に、その
供給電力の制御が上記の如き受光素子を含む調光装置に
よってなされると、前記照明ランプの立上り時間中は受
光素子に入射する光量がきわめて少く、さらには受光素
子自体の感光特性も、その暗部からの立上りにある程度
の時間を必要とし、その立上り時間中は正確に光量に応
じた出力を示さない等のことから、調光装置における回
路的な条件は、照明ランプの光量がきわめて少いときと
同等になり、照明ランプには入力電力のフルパワーに近
い電圧、電流が瞬間的に印加され、過電圧、過電流入力
となって照明ランプの寿命に悪影響を与えることになる
。

この、照明ランプの立上り時間中における煕明ランプへ
の印加電圧の状態を第１図ａに示し、そのときの照明ラ
ンプの発光量の状態を第１図ｂに示す。

図から明らかな如く、立上り時間（△ｔ）においては、
照明ランプの定常電圧より高い電圧が瞬間的に印加され
ており、そのときの発光量は急速に大きくなり、一旦定
格以上になってから通常の制御領域まで下がる。

また第１図ｂに破線で示す如く短時間、振動する場合も
ある。

このような過電圧入力による発光量のムラは、照明ラン
プが例えば電子写真複写機の露光ランプとして用いられ
たとき、点灯初期において露光ムラとなって現われる不
都合を有している。

また、電子写真複写機の露光ランプのように、ＯＮ−Ｏ
ＦＦの切換動作がくり返し多数回行われるような煕明ラ
ンプにおいては、上述の如き、立上り時の過電圧入力に
よるその寿命への悪影響はより顕著なものとなり好まし
くない。

目 的 本発明はこのような点に注目してなされたもので、照明
ランプの点灯時、少くともその立上り時間中は前述の如
き受光素子を含む制御回路を介さず、一定の電圧によっ
て点灯せしめるようにすることにより、立上り時におけ
る照明ランプへの過電圧、電流入力やそれに伴う過剰な
発光を防止し、照明ランプの寿命に対する悪影響を防止
するようになした調光装置を提供することを目的とする
ものである。

実施例 以下、本発明の実施例を図面に従って説明する。

第２図は本発明にかかる調光装置の回路例を示す。

交流電源端子Ａ，Ｂに、点灯スイッチＳＷ１と双方向性
サイリスク（トライアツク）Ｔを介して接続された煕明
ランプＬへの入力電力制御は、トライアツクＴをトリガ
するトリガパルスのタイミングを制御することによって
位相制御されるもので、以下にその構成及び動作を説明
する。

受光素子Ｐは直流定電圧電源端子Ｃに接続され、抵抗Ｒ
ｌ ｓ Ｒ２ ｚ Ｒ３ ， Ｒ４ ｚ Ｒ５ ｚ Ｒ
６とブリッジ回路を形成している。

また、受光素子Ｐと抵抗Ｒ５との接点にはトランジスタ
Ｔｒ１のベースが接続され、エミツタは抵抗央を介して
抵抗馬の可変接点に接続され、コレクタは切換スイッチ
ＳＷ２の端子Ｅを介してコンデンサＣ１に接続されてお
り、上記直流定電圧電源端子Ｃから供給される電流が、
受光素子Ｐの内部抵抗の変動に応じた速度でコンデンサ
Ｃ１へ充電されるものであって、これらの抵抗Ｒ１〜馬
、受光素子Ｐ及びｌ・ランジスタＴｒ１は制御信号出力
回路を構或している。

一方、前記交流電源端子Ａ，Ｂに入力される交流電圧波
形の零位相点と一致した零位相点を有する全波整流電源
端子Ｄが、抵抗曳を介してトランジスタＴｒ２のベース
に接続されており、このトランジスタＴｒ２のコレクタ
に抵抗九を介してベースが接続されているトランジスタ
Ｔ ｒ ３と共に位相制御同期用のスイッチング回路を
形成する。

トランジスタＴｒ３のベースはさらに抵抗ＲＩＯを介し
て前記直流定電圧電源端子Ｃに接続されており、コレク
タは前記抵抗Ｒ３とＲ４の接点に接続されると共にプロ
グラマブルユニジャンクショントランジスタＰＵＴのゲ
ートに接続され、エミツタは前記トランジスタＴ ｒ
２のエミツタと共に接地されている。

プログラマブルユニジャンクショントランジスタＰＵＴ
のアノードは前記切換スイッチＳＷ２とコンデンサＣ１
の接点に接続され、カソードはパルストランスＴＰの１
次側巻線の入力端子に接続されてオリ、パルストランス
ＴＰにコンデンサＣ１の充電電荷が流れることによって
上記トライアツクＴをトリガするためのパルス信号を出
力するものであって、トライアツクＴ１パルストランス
ＴＰ１プログラマブルユニジャンクショントランジスタ
ＰＵＴ及び、コンデンサＣ１は、ランプＬに印加される
電力を位相制御によって制御するための電力制御回路を
構威している。

さらに、上記切換スイッチＳＷ２のもう一方の端？Ｆは
抵抗Ｒｌｌを介して前記直流定電圧人力端子Ｃに接続さ
れており、切換スイッチＳＷ２の切換により、コンデン
サＣ１には直流定電圧入力端子Ｃから抵抗Ｒ１１を介し
て充電される場合と、前記受光素子Ｐを含むブリッジ回
路を介して充電される場合とに切換えられるようになさ
れている。

この直流定電圧入力端子Ｃと抵抗Ｒｌｌとは、コンデン
サＣ１に一定速度で電荷を供給するための定電圧回路を
構成している。

また上述のように、パルストランスＴＰの２次側巻線の
出力端子はダイオードＤ１、抵抗Ｒ１を介して前記トラ
イアツクＴのゲートに接続されており、前記プログラマ
ブルユニジャンクショントランジスタＰＵＴのカソード
からのパルス出力でトライアツクＴのトリガをするよう
に設定されている。

プログラマブルユニジャンクショントランジスタＰＵＴ
は、そのアノード電圧が、ゲート電圧と、ゲート、アノ
ード間の電圧降下分とわ加えた電圧以上になったとき、
コンデンサＣ１に充電された電荷が瞬間的にカソードか
ら放電されるもので、この放電によってパルストランス
ＴＰの２次側巻線にパルス電圧が発生し、トライアツク
Ｔをトリガする。

従って、プログラマブルユニジャンクショントランジス
タＰＵＴのゲート電圧が一定であれば、パルス電圧が発
生されるタイミングはコンデンサＣ，の充電速度によっ
て決まる。

従って、照明ランプＬは、切換スイッチＳＷ２が端子Ｅ
側に切換っているときは受光素子Ｐの内部抵抗値の変化
によって制御される制御信号出力回路からの信号（これ
を第１の制御信号とする。

）によって位相制御され、切換スイッチＳＷ２が端子Ｆ
側にあるときは定電圧電源Ｃと抵抗Ｒｌｌによってあら
力化め設定された一定の電流（これを第２の制御信号と
する）によって位相制御される。

また、コンデンサＣ１の放電の周期は必ずしも照明ラン
プＬの電源である交流電源の周期とは一致しない。

従って、トライアツクＴによって交流電源の位相制御を
行う場合、交流電源の零位相点において、コンデンサＣ
１が必ず放電するように設定しなければならない。

このため、前記全波整流入力端子Ｄには、交流電源と零
位相点の等しい整流波を入力せしめ、２段のトランジス
現Ｔｒ２ ｚ Ｔｒ３より成るスイッチング回路によっ
て、交流電源の？位相点においてトランジスタＴ ｒ
３が瞬間的に導通し、プログラマブルユニジャンクショ
ントランジスタＰＵＴのゲート電圧を瞬間的に零におと
すことにより、コンデンサＣ１の充電電圧によらずその
充電電荷を放電せしめ、前述のコンデンサＣ１と交流電
源との同期をとるようになされている。

ここで、点灯スイッチＳＷ１と切換スイッチＳＷ２の動
作の関係について説明する。

まず、複写機動作等に関連して発生される適宜な点灯信
号によって点灯スイッチＳＷ１が閉となるとき、切換ス
イッチＳＷ２は当初端子Ｆ側にあるように設定されてい
る。

従って、照明ランプＬに印加される電圧は、電源Ｃと設
定抵抗Ｒ１によって適宜に設定される第２の制御信号で
コンデンサＣ１が充電される速度によって決定され、煕
明ランプＬの明るさには影響されない一定電圧（交流の
実効電圧）である。

その後、照明ランプＬが立上り時間を経過し、十分な発
光量に達すると共に、受光素子Ｐの内部抵抗値も、十分
受光量に対応して変化するだけの時間の経過後、切換ス
イッチＳＷ２を端子Ｅ側に切換えることにより、コンデ
ンサＣ１への充電は受光素子Ｐを含む制御信号出力回路
からの第１の制御信号によって行われることになる。

この場合、コンデンサＣ１への充電速度は、抵抗Ｒρ可
変接点が適宜に設定された後は受光素子Ｐの内部抵抗値
の変化によって決定される。

例えば照明ランプＬの光量が伺らかの原因で減少した場
合、受光素子Ｐの内部抵抗値が増加し、それによって抵
抗Ｒ１． Ｒ２．．山及びトランジスタＴｒ１を介して
コンデンサＣ１の放電のタイミングが速くなり、トライ
アツクＴの導通角が大きくなって、照明ランプＬの光量
は直ちに補正される。

照明ランプＬとして、複写機の露光ランプに多く用いら
れているハロゲンランプの場合、その立上り時間Ｊま１
０ ０ ｍｓｅｃ程度を要し、受光素子として用いら
れるＣｄｓも、その暗部からの立上りに同程度の時間を
要する。

従って、点灯スイッチＳＷ１の閉となるタイミングは複
写機の場合、露光ランプに要求される複写動作と連動し
た正規のタイミングより少くとも上記ランプ及び受光素
子の立上りに必要な時間だけ早く設定し、この正規のタ
イミングには切換スイッチＳＷ２を端子Ｆから端子Ｅに
切換えて、正常な光量調整を行うようにすれば良く、実
用的には切換スイッチＳＷ２は点灯スイツチＳＷ１より
約０．５ ｓｅｃ．おくれで切換るように設定すれば、
露光ランプに対する過電圧入力及びそれに伴う過大発光
等が十分防止できる。

効果 このように本発明は、照明光源の光を受光素子で検出し
、受光素子の出力変化に応じて前記照明光源の光量を制
御するようになした調光装置において、 照明光源に制御された電力を供給する電力制御回路と、 前記受光素子出力に対応して該電力制御回路の出力を制
御する第１の制御信号を出力する制御信号出力回路と、 前記電力制御回路に定電圧を供給し、電力制御回路の出
力を一定とするための第２の制御信号を出力する定電圧
回路と、 前記制御信号出力回路の第１の制御信号と定電圧回路の
第２の制御信号とを、選択的に前記電力制御回路に供給
する切換スイッチ手段と、を備え、前記照明光源の点灯
時、最初は前記定電圧回路と電力制御回路とを接続し、
照明光源が所定の光量に立上った後、前記制御信号出力
回路と電力制御回路とを接続するように前記切換スイッ
チ手段を作動させるようにした調光装置であるから、照
明光源の点灯時、その立上り時間中における過電圧電流
入力を防止し、照明光源の寿命に対する悪影響を確実に
防止できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の調光装置の不都合点を示す図、第２図は
本発明の回路例を示す図である。 Ａ，Ｂ・・・・・・交流電源入力端子、Ｃ・・・・・・
直流定電圧入力端子、Ｄ・・・・・・全波整流電源入力
端子、Ｅ，Ｆ・・・・・・切換端子、ＳＷ１・・・・・
・点灯スイッチ、ＳＷ２・・・・・・切換スイッチ、Ｐ
・・・・・・受光素子、Ｃ１・・・・・・コンデンサ、
Ｔ・・・・・・トライアツク、Ｌ・・・・・・照明ラン
プ、Ｔ，Ｐ・・・・・・パルストランス、Ｒ１〜Ｒ１２
・・・・・・抵抗、Ｔｒｌ〜Ｔｒ３・・・・・・トラン
ジスタ、ＰＵＴ・・・・・・プログラマブルユニジャン
クショントランジスタ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 照明光源の光を受光素子で検出し、受光素子の出力
   変化に応じて前記照明光源の光量を制御するようになし
   た調光装置において、 照明光源に制御された電力を供給する電力制御回路と、 前記受光素子出力に対応して該出力制御回路の出力を制
   御する第１の制御信号を出力する制御信号出力回路と、 前記電力制御回路に定電圧を供給し、電力制御回路の出
   力を一定とするための第２の制御信号を出力する定電圧
   回路と、 前記制御信号出力回路と定電圧回路とを、選択的に前記
   電力制御回路に接続する切換スイッチ手段と、 を備え、前記照明光源の点灯時、最初は前記定電圧回路
   と電力制御回路とを接続し、照明光源が所定の光量に立
   上った後、前記制御信号出力回路と電力制御回路とを接
   続するように前記切換スイッチ手段を作動させることを
   特徴とする調光装置。 ２ 前記電力制御回路が、前記煕明光源への供給電力を
   スイッチング制御するスイッチング素子をトリガするト
   リガパルス発生手段と、該トリガパルスを発生するタイ
   ミングを充電速度に応じて規定するためのコンデンサと
   を有してなる特許請求の範囲第１項糺載の調光装置。 ３ 前記切換スイッチング手段が前記コンデンサに接続
   され、前記制御信号出力回路あるいは定電圧回路のいず
   れかによって前記コンデンサが充電されるようになされ
   た特許請求の範囲第２項記載の調光装置。