JP3576661B2

JP3576661B2 - 希ガス放電灯

Info

Publication number: JP3576661B2
Application number: JP28000895A
Authority: JP
Inventors: 一也伊藤
Original assignee: Ushio Denki KK; NEC Lighting Ltd
Current assignee: Ushio Denki KK; Hotalux Ltd
Priority date: 1995-10-27
Filing date: 1995-10-27
Publication date: 2004-10-13
Anticipated expiration: 2015-10-27
Also published as: JPH09120799A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は希ガス放電灯に関し、特にファクシミリ，イメ−ジスキャナ，コピ−機などのＯＡ機器における原稿照射装置に適用される希ガス放電灯の軸方向の配光特性の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、原稿照射装置は、例えば図７に示すように、放電灯１からの放射光を原稿面Ｐに照射し、原稿面Ｐからの反射光をＣＣＤ素子よりなるラインセンサ−Ｓにて受光するように構成されている。
【０００３】
この装置に適用される放電灯としては、装置の稼働態勢に応じて直ちに点灯し、かつその光量も極めて短時間に所定の光量以上例えば１００％程度にまで達することが要求されており、図８に示す希ガス放電灯が提案されている。
【０００４】
同図において、希ガス放電灯１は、両端が封止され、管径が例えば５〜１０ｍｍ程度の直管形のガラスバルブ（外囲器）２と、このガラスバルブ２の内面に形成された蛍光体よりなる発光層３と、ガラスバルブ２の外周面に、それの長手方向に沿って適宜の間隔を保って形成された一対の帯状の外部電極４，５とから構成されており、ガラスバルブ内の密閉空間には例えばキセノンガスを主成分とする希ガスが封入されている。尚、外囲器２はガラスバルブの他、セラミックスなどにて形成することもできるし、又、希ガスはキセノンの他、クリプトン，ネオン，ヘリウムなども使用できるし、これらを適宜に混合することもできる。
【０００５】
この希ガス放電灯１は、外部電極４，５に高周波高電圧（例えば２５ＫＨｚで２５００Ｖｐ−ｐ）を印加することによりキセノンガスの放電が生じ、キセノンガスの励起線（１４７ｎｍ）によって発光層３が励起されて発光するものであり、光は外部電極４，５の間の光放出部２ａから放出される。特に、この放電灯１には水銀が用いられていないために、点灯後における光量の立ち上がりが急峻であり、ほぼ点灯と同時に光量が１００％近くにまで達するという特徴を有している。
【０００６】
従って、この希ガス放電灯１を図７に示す原稿照射装置に、光放出部２ａが原稿面Ｐに対向し、かつ原稿面Ｐとの間隔が６〜１０ｍｍ程度となるように配置した場合には、原稿面Ｐにおける照度分布は図９において実線Ａで示すように光放出部２ａの主要部分では中央部分の光量が大きく、端部に向けて減少している。従って、邪魔板などによるシェ−ディング補正によって配光パタ−ンの均一化が図られている。このために、原稿の読取り品位を高めることができる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、この希ガス放電灯１は上述のように点灯後における光量の立ち上がりが急峻であるという特徴を有するものの、点灯後、例えば１分程度で光量が急激に減少し、その後は徐々に減少し、点灯後５分程度で安定状態に移行する傾向にある。
【０００８】
この傾向は、ガラスバルブの管径及び入力電力が大きくなるほど顕著に現われ、特に、ガラスバルブの端部に比べて中央部分において顕著に現われる。例えば管径が６ｍｍの場合には光量の減少はガラスバルブの端部で４％程度、中央部分では５〜６％程度であるが、管径が８ｍｍの場合には中央部分が１０％程度に増加する。これは、この放電灯では外部電極４，５の間にガラスバルブ２，発光層３，キセノンガスが存在し、特にガラスバルブ２が温度によって体積抵抗率，誘電率が変化するために、負荷のインピ−ダンスが変化し光量も変動するものと考えられる。
【０００９】
例えばガラスバルブ２の管径が８ｍｍ，全長が３００ｍｍの希ガス放電灯１を、インバ−タ点灯装置を含めて１１Ｗの消費電力で動作させたところ、点灯直後の照度分布は図９の実線Ａであったが、安定状態になった５分後には同図の点線Ｂのように中央部分での光量の減少が大きくなった。特に、光量の減少は、端部では４％であったが、中央部分では１０％であった。
【００１０】
ところで、図７に示す原稿照射装置においては、希ガス放電灯１を点灯してから２秒後における照度分布（配光パタ−ン）が記憶され、光量に変動が生じた場合には記憶デ−タに基づいて補正が行なわれる。このために、原稿の読み取り精度を高精度に維持することができるものである。
【００１１】
しかしながら、放電灯の軸方向の照度分布は、上述のように、点灯直後には図９のＡ特性のようであるが、安定状態への移行後には図９のＢ特性のように中央部分での減少が大きくなって不均一となる。従って、点灯直後のＡ特性を基礎デ−タとして記憶しても、安定状態への移行時には配光パタ−ンが崩れているために、中央部分の光量の減少分を補正することができなくなる。このために、中央部分に相当する部分における原稿の読み取り精度が損なわれるという問題がある。
【００１２】
それ故に、本発明の目的は、簡単な構成によって点灯経過時間に対する光量の変動があっても、軸方向の配光パタ−ンを比較的に均一に維持できる希ガス放電灯を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
従って、本発明は、上述の目的を達成するために、内面に発光層を有する外囲器の外周面に一対の帯状の外部電極を離隔して配置し、かつ外囲器内に希ガスを封入し、光放出部を有する希ガス放電灯において、前記外部電極の前記光放出部側で互いに隣接する一方の側縁間の間隔を全長に亘ってほぼ一定にすると共に、他方の側縁間に間隔の異なる部分を設け、中央部分の幅を端部に比べて狭くしたものである。
【００１４】
又、本発明の第２の発明は、内面に発光層を有する外囲器の外周面に一対の帯状の外部電極を離隔して配置し、かつ外囲器内に希ガスを封入し、光放出部を有する希ガス放電灯において、前記外部電極の前記光放出部側で互いに隣接する一方の側縁間の間隔を全長に亘ってほぼ一定にすると共に、他方の側縁間に端部での間隔と異なる異形部を設け、前記外部電極の端部および該異形部の側縁を軸方向にほぼ平行な直線で構成し、該異形部である中央部の幅を前記端部に比べて狭くしたことを特徴とする。
【００１６】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の１実施例について図１〜図３を参照して説明する。尚、図７〜図８に示す従来例と同一部分には同一の参照符号を付し、その詳細な説明は省略する。本発明の特徴部分は、希ガス放電灯１の外周面に配置した一対の外部電極４，５の軸方向の中央部分の幅を端部に比べて狭くしたことである。
【００１７】
この外部電極４，５は一方の側縁４ａ，５ａが直線的に形成されており、他方の側縁４ｂ，５ｂが端部から中央部分に向けて中央部分の幅が狭くなるように傾斜状に形成されている。この結果、外部電極４，５には、端部に比べて中央部分の幅が狭くなる異形部４Ａ，５Ａが形成される。
【００１８】
又、この外部電極４，５は、例えばアルミニウム，銅，銀などのように導電性に優れ、かつ不透光性の金属部材にて構成されており、一方の面に接着層などが形成されている。そして、ガラスバルブ２の外周面にはこの接着層を利用して固定・配置される。
【００１９】
この実施例によれば、外部電極４，５の中央部分の幅が端部に比べて狭く形成されているために、外部電極間に流れる電流量は端部に比べて中央部分が少なくなり、点灯動作による温度上昇が抑えられる。従って、中央部分における光量の減少率を端部の減少率と同程度に抑えることができる。
【００２０】
しかも、光放出部２ａの軸方向の配光パタ−ンは、中央部分の光量の減少によって、図９において二点鎖線で示すＣ特性のように全体に亘って比較的に平坦化（均一化）される。従って、点灯直後と安定状態への移行後における軸方向の配光パタ−ンをほぼ一定に保つことができる。このために、光量に変動が生じても、原稿照射装置での補正によって対応することができ、十分の読み取り精度を得ることができる。
【００２１】
図４は、本発明の他の実施例を示すものであって、外部電極４，５は両端から軸方向に一定の長さだけ同一幅に形成されており、それより中央寄りの部分は幅の狭い異形部４Ｂ，５Ｂが形成されている。
【００２２】
この実施例によれば、外部電極４，５の端部及び異形部４Ｂ，５Ｂがほぼ直線で構成されているために、外部電極４，５の成形が容易となり、作業能率を改善できる。
【００２３】
図５は、本発明の異なった実施例を示すものであって、外部電極５（４）は、両端から中央部分に向けて、中央部分の幅が狭くなるようにそれぞれの側縁５ａ，５ｂ（４ａ，４ｂ）を傾斜状に形成されている。そして、この外部電極５（４）は全体的に異形部５Ｃ（４Ｃ）が形成されている。
【００２４】
図６は、本発明のさらに異なった実施例を示すものであって、基本的な構成は図１〜図２に示すものと同一である。異なる点は、ガラスバルブ２の外周面を絶縁部材６にて被覆したことである。この絶縁部材６としては、例えばポリエチレンテレフタレ−ト（ＰＥＴ）樹脂などのように熱収縮性樹脂よりなる保護チュ−ブが好適する。この保護チュ−ブ（６）は図４〜図５に示す実施例にも適用できる。
【００２５】
尚、本発明は、何ら上記実施例にのみ制約されることなく、例えば外部電極は軸方向の配光特性に応じて適宜の形態に設定できる。又、外部電極を外囲器の外周面に配置するに当たって、予め透光性シ−トに所望形状の外部電極を相互に離隔するように貼着しておけば、外部電極の外囲器への貼り付け作業を能率化できる。さらに、外囲器内の発光層は内面全体に形成する他、アパ−チャ−部が形成されるように形成したり、或いは光反射層と組合せることもできる。
【００２６】
【実施例】
次に、実験例について説明する。図１〜図２に示す希ガス放電灯１において、管径が８ｍｍ，全長が３００ｍｍの鉛ガラスよりなるガラスバルブの外周面に、アルミニウム箔よりなる一対の外部電極４，５をほぼ全長に亘って接着する。尚、この外部電極４，５は両端の幅が８ｍｍ、中央部の幅が６ｍｍであり、端部から中央部にかけて他方の側縁４ｂ，５ｂが傾斜状に形成されている。この放電灯の光放出部２ａの法線方向に８ｍｍ離隔した位置に照度計を配置して光特性を測定した。尚、点灯装置を含む全消費電力は１１Ｗであった。
【００２７】
光放出部２ａの中央部分の初期照度はほぼ１１０００（Ｌｘ）であり、５分間点灯後の照度は１０５６０（Ｌｘ）であった。又、端部及び中央部の光量の減少率は共にほぼ４％であった。さらに光放出部２ａの軸方向の配光パタ−ンは図９に示すＣ特性のように全体に亘ってほぼ平坦であった。尚、外部電極の幅が全長に亘って８ｍｍの従来例では、５分間点灯後の照度は１００００（Ｌｘ）であり、光量の減少率は端部で４％，中央部で１０％であった。
【００２８】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、外部電極の中央部分の幅が端部に比べて狭く形成されているために、外部電極間に流れる電流量は端部に比べて中央部分が少なくなり、点灯動作による温度上昇が抑えられる。従って、中央部分における光量の減少率を端部の減少率とほぼ同程度に抑えることができる。
【００２９】
しかも、光放出部の軸方向の配光パタ−ンは、中央部分の光量の減少によって、全体に亘って比較的に均一化される。従って、点灯直後と安定状態への移行後における軸方向の配光パタ−ンをほぼ一定に保つことができる。このために、光量に変動が生じても、原稿照射装置での補正によって対応することができ、十分の読み取り精度を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の１実施例を示す側面図。
【図２】図１の中央部分における縦断面図。
【図３】図１の展開図。
【図４】本発明の他の実施例を示す側面図。
【図５】本発明の異なった実施例を示す側面図。
【図６】本発明のさらに異なった実施例を示す側面図。
【図７】従来の原稿照射装置の概略図。
【図８】従来の原稿照射装置に使用される放電灯の断面図。
【図９】軸方向の照度分布を示す図。
【符号の説明】
１希ガス放電灯
２外囲器（ガラスバルブ）
２ａ光放出部
３発光層
４，５外部電極
４ａ，５ａ一方の側縁
４ｂ，５ｂ他方の側縁
４Ａ〜４Ｃ，５Ａ〜５Ｃ異形部
６絶縁部材

Claims

内面に発光層を有する外囲器の外周面に一対の帯状の外部電極を離隔して配置し、かつ外囲器内に希ガスを封入し、光放出部を有する希ガス放電灯において、前記外部電極の前記光放出部側で互いに隣接する一方の側縁間の間隔を全長に亘ってほぼ一定にすると共に、他方の側縁間に間隔の異なる部分を設け、中央部分の幅を端部に比べて狭くしたことを特徴とする希ガス放電灯。
内面に発光層を有する外囲器の外周面に一対の帯状の外部電極を離隔して配置し、かつ外囲器内に希ガスを封入し、光放出部を有する希ガス放電灯において、前記外部電極の前記光放出部側で互いに隣接する一方の側縁間の間隔を全長に亘ってほぼ一定にすると共に、他方の側縁間に端部での間隔と異なる異形部を設け、前記外部電極の端部および該異形部の側縁を軸方向にほぼ平行な直線で構成し、該異形部である中央部の幅を前記端部に比べて狭くしたことを特徴とする希ガス放電灯。