Ansteuerung von Entladungslampen für Abtastzwecke

Technisches Gebiet Die Erfindung bezieht sich auf die Bildübertragungs¬ technik, insbesondere auf die Vorlagenabtastung unter Verwendung gleichstrombetriebener Entladungs¬ lampen.

Zugrundelie ender stand der _T echnik

In Bildübertragungsgeräten, Kopiergeräten, Fern¬ kopierern, Lesegeräten usw. wird häufig die zeilen¬ weise Beleuchtung der Vorlage zur Abtastung mit Leuchtstoffröhren vorgenommen. Um unerwünschte Wechsellichtmodulation zu vermeiden, werden diese Lampen vorzugsweise mit Gleichstrom betrieben.

Die Füllung dieser Lampen besteht aus einem schweren Gas, in der Regel Quecksilberdampf, der, durch die Entladung angeregt, Strahlung vorwiegend im Ultra¬ violettbereich aussendet. Diese wiederum trifft einen auf der Innenwand des Entladungsrohres aufge¬ brachten Belag, der die Eigenschaft hat, bei UV- Bestrahlung Licht im sichtbaren Bereich abzu- strahlen. Bei Gleichstrombetrieb kommt es nun dazu, daß nach einiger 3etriebszeit einer solchen Leucht¬ stoffröhre in der Umgebung der Anode eine Verarmung an Quecksilber auftritt, weil die durch Stoßioni¬ sation ionisierten Quecksilberatome durch sogenannte

O PI

Kataphorese zur Kathode bewegt werden und sich dort anreichern. Folge ist, daß auch die Zahl der nicht angeregten Quecksilberatome in der Anodenumgebung und damit die Wahrscheinlichkeit einer Stoßioni¬ sation geringer wird. Mithin ist dort die erzeugte UV-Strahlung und damit auch die Anregung des Leucht¬ stoffes geringer. Die Röhre wird am Anodenende dunkler und kann die Forderung nach gleichmäßiger Ausleuchtung einer Bildzeile zur Abtastung nicht mehr erfüllen. Der beschriebene Effekt ist zeitab¬ hängig und tritt nach einigen Betriebsstunden konstanter Leuchtdichte ziemlich plötzlich auf.

Es ist seit langem bekannt und wird auch von den Lampenherstellern empfohlen, dieser Erscheinung durch Wechsel der Polarität zu begegnen (z. B. beschrieben in "Leuchtstofflampen und ihre Anwen¬ dung", Dr. W. Elenbaas, Philips technische Bibliothek, 1962, Seite 111 und 162).

Umpolschaltungen, die nach gewisser Zeit vom Bediener von Hand betätigt werden, sind für Bild¬ abtastgeräte nicht geeignet, weil ihre Bedienung oft vergessen wird. Auch eine einfache Umpolung durch eine Schaltuhr ist für die Bildabtastung nicht brauchbar, weil die Wahrscheinlichkeit, daß diese Umschaltung mitten in einer Übertragung stattfindet, zu groß ist. Weil nämlich die Lampe bei der Umpolung - wenn auch nur kurzzeitig ^' - völlig löscht, wäre die Übertragung -.gestört.

Auch wenn man die Lampe grundsätzlich vor jeder Übertragung umpolen würde, wäre nicht gewähr-

O PI

leistet, daß sich die Gesamtlebensdauer der Lampe hälftig auf beide Polaritäten verteilt, weil die Anzahl der Übertragung während der Lebensdauer nicht allzu groß ist .und die jeweiligen Übertra- gungszeiten stark schwanken. Allzu leicht wird dadurch eine Polarität bevorzugt und es kommt zu den oben beschriebenen Erscheinungen.

Offenbarung der Erfindung Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltung anzugeben, die automatisch eine Umpolung vornimmt, bevor die Leuchtdichtevertei¬ lung längs der Röhre durch Kataphorese ungleich¬ mäßig wird, die sicherstellt, daß die Umpolung niemals während einer laufenden Übertragung stattfindet und die somit dafür sorgt, daß die Lampe, über ihre Gesamtlebensdauer gesehen, hälftig in beiden Polaritäten betrieben wird.

Die Erfindung erreicht dies dadurch, daß die

Lampenbrenndauer während einer ersten Bildüber¬ tragung in einer ersten Polarität gemessen und gespeichert wird, daß die Polarität vor Beginn einer zweiten Bildübertragung gewechselt wird, daß die Lampenbrenndauer in der zweiten Polarität ebenfalls gemessen und gespeichert wird, daß die Differenz zwischen erster und zweiter Brenndauer gebildet und gespeichert wird und daß auf diese Weise bei allen weiteren Übertragungen ein Über- trag der Gesamtbrenndauer unter Berücksichtigung der Polarität gebildet wird, der, verglichen mit der Brenndauer der letzten Übertragung, die Lampen¬ spannung vor der folgenden Übertragung nur dann

OMPI

umpolt, wenn die letzte Brenndauer länger war als der abgespeicherte Übertrag.

Einrichtungen zur Durchführung des Verfahrens sind in den Unteransprüchen angegeben.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Die Erfindung wird im folgenden anhand der

Figuren 1 und 2 näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. ls Prinzipschaltung Fig. 2: Ablaufplan

Bester Weg zur Ausführung der Erfindung Es sei vorausgesetzt, daß das Gerät eingeschaltet und betriebsbereit für eine Übertragung ist. Auf Betätigen der Starttaste 1 bewirkt ein Mikro¬ rechner 2 (z. B. Intel 8748) den Beginn der Über¬ tragung. Neben der sinnfälligen Steuerung der Bewegungsabläufe, Aktivieren der Abtastelektronik usw. bewirkt der Mikrorechner auch das Zünden der Leuchtstofflampe 3, die der zeilenweisen Beleuch¬ tung bei der elektronenoptischen Abtastung dient.

Die Leuchtstofflampe 3 wird mittels eines ent¬ sprechenden Ausgangssignals des Mikrorechners 2 am Ausgang 4 über einen Transistor 5 eingeschaltet, Die Leuchtstofflampe 3 wird aus den -oben erwähnten Gründen mit Gleichstrom betrieben.

Das Zünden geschieht in der üblichen Weise durch

O PI

einen Starter 6 und eine vorgeschaltete Drossel 7.

Weil bei Gleichstrombetrieb die Drossel 7 nicht als hinreichend großer Vorwiderstand arbeiten kann, ist ein strombegrenzender Widerstand 8 in den Stromkreis eingefügt.

Der Ablaufplan nach Fig. 2 verdeutlicht die Funk¬ tionsschritte des Mikrorechners 2. Mit dem ersten Betätigen der Starttaste 1 zündet die Lampe 3, und im Mikrorechner 2 beginnt ein Zählvorgang, der mit Beendigung der Übertragung gestoppt wird. Der Zählerstand ist jetzt ein Maß für die Brenndauer der Lampe 3 und wird im Mikrorechner 2 gespeichert. Beim Betätigen der Starttaste 1 für die nächste Übertragung wird nach Umpolen der Betriebsspannung der Lampe 3 wieder ein Zählvor¬ gang gestartet, der mit dem Ende dieser Übertra¬ gung gestoppt wird und ebenfalls gespeichert wird. Danach nimmt der Mikrorechner 2 eine Diffe¬ renzbildung vor und speichert den ermittelten Differenzbetrag der Brenndauer der beiden Abta¬ stungen.

Beim Start einer weiteren dritten Übertragung beginnt der Zählvorgang von neuem und wird mit dieser Übertragung gestoppt. Danach vergleicht der Mikrorechner 2 diese letzte Brenndauer mit der abgespeicherten Differenz und gewinnt daraus ein Kriterium, ob über den Ausgang 9 und die Trei¬ berstufe 10 das Umpolrelais 11 erregt wird oder nicht. Das Umpolrelais polt die Lampenspannung immer dann um, wenn die letzte Brenndauer länger

O PI

war als die abgespeicherte Brenndauerdifferenz der vorhergegangenen Abtastungen. Bei allen wei¬ teren Übertragungen laufen diese Vorgänge sinn¬ gemäß ab, wobei immer die letzte Brenndauer mit dem gespeicherten Übertrag der bisherigen Gesamt¬ brenndauer unter Berücksichtigung der Polarität verglichen wird. Die Umpolung erfolgt durch die Relaiskontakte 12 und 13. Obwohl die Übertra¬ gungsdauern sehr unterschiedlich sein können, ergibt sich auf die beschriebene Weise eine hälftige Verteilung der beiden Polaritäten über die Lebensdauer der Lampe und damit eine Steige¬ rung der Lampenlebensdauer unter den angegebenen Betriebsbedingungen.

Selbstverständlich läßt sich eine entsprechende Schaltung auch mit herkömmlichen Zähl- und Speicherbausteinen aufbauen, jedoch kann man den Einsatz von Mikrorechnern heute bereits als Stand der Technik ansehen.

OMPI