JP2001093479A - Microwave discharge light source device, and image display device using the same - Google Patents

Microwave discharge light source device, and image display device using the same

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JP2001093479A
JP2001093479A JP26683199A JP26683199A JP2001093479A JP 2001093479 A JP2001093479 A JP 2001093479A JP 26683199 A JP26683199 A JP 26683199A JP 26683199 A JP26683199 A JP 26683199A JP 2001093479 A JP2001093479 A JP 2001093479A
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JP
Japan
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light source
microwave
source device
electrodeless lamp
microwave discharge
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JP26683199A
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Japanese (ja)
Inventor
Takashi Yamamura
隆 山村
Terumi Ohara
輝美 大原
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Victor Company of Japan Ltd
Original Assignee
Victor Company of Japan Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prolong the luminance path (distance) and the luminance time of electrons generated in an electrodeless lamp. SOLUTION: This microwave discharge light source device 10 comprises a magnetron 17 which generates microwaves, a resonator 11 which resonates the microwave and has an open area 11a1 for outputting light therefrom, an electrodeless lamp 14 which is provided in the resonator 11 and seals a discharge medium 15 therein and is formed long toward the open area side, wherein the discharge medium 15 is discharged by the microwave, and magnetic force generation means 12 and 13 which generate magnetic lines of force 12a and 13a in parallel with the length direction of the electrodeless lamp 14 as well as in parallel with the output direction of light L output from the electrodeless lamp 14.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、無電極ランプ内の
放電媒体をマイクロ波によって励起させるマイクロ波放
電光源装置及びこのマイクロ波放電光源装置を用いた画
像表示装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a microwave discharge light source device for exciting a discharge medium in an electrodeless lamp by microwaves, and an image display device using the microwave discharge light source device.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、周知の電極を持たないマイクロ波
放電光源装置は、照明装置などの広い範囲を照射する装
置として利用されていたため、発光部がある程度広範囲
でも問題がなかった。しかしながら、近年、マイクロ波
放電光源装置を画像表示装置の光源として利用すること
が考えられるに至り、光学系により光束を制御する必要
が出て来たが、点光源化が困難なため、光束を収束させ
て高輝度化を図ることが出来なかった。これを解決する
手段としてランプから出射する出射光側に開口面積の小
さいマスクを設けることが行われていたが、ランプが全
体的に一様に発光しているため開口から出射する光量は
その一部にすぎず、極めて効率の悪いものとなってい
る。
2. Description of the Related Art Conventionally, a known microwave discharge light source device having no electrode has been used as a device for irradiating a wide range such as a lighting device, so that there is no problem even if the light emitting portion is wide to some extent. However, in recent years, it has been considered that a microwave discharge light source device is used as a light source for an image display device, and it has become necessary to control the light beam by an optical system. It was not possible to achieve high brightness by converging. As a means for solving this problem, a mask having a small opening area is provided on the side of the emitted light emitted from the lamp. However, since the lamp emits light uniformly as a whole, the amount of light emitted from the opening is one of those. Parts, which are extremely inefficient.

【0003】また、図6に示した如く、特願平7−18
3008号公報に開示されたマイクロ波放電光源装置
は、電子サイクロトロン共鳴を利用する方法の一例であ
る。
Further, as shown in FIG.
The microwave discharge light source device disclosed in Japanese Patent Publication No. 3008 is an example of a method using electron cyclotron resonance.

【0004】図6に示した従来例の一例としてのマイク
ロ波放電光源装置100では、マイクロ波を発振するマ
イクロ波発振器101と、このマイクロ波発振器101
で発振されたマイクロ波を導く導波管102と、この導
波管102に給電口103を通じて接続され且つ前方側
に開口部104aが形成された円筒状のマイクロ波共振
空洞体104と、このマイクロ波共振空洞体104内に
設けられその内部にマイクロ波によって励起されて放電
発光する放電発光物質が収容された中空球形状のランプ
容器105と、このランプ容器105に給電装置106
を介して磁場を印加する電磁磁石又は永久磁石107と
を備えて構成されている。
In a microwave discharge light source device 100 as an example of a conventional example shown in FIG. 6, a microwave oscillator 101 for oscillating a microwave, and the microwave oscillator 101
A waveguide 102 for guiding the microwave oscillated by the above, a cylindrical microwave resonance cavity 104 connected to the waveguide 102 through a power supply port 103 and having an opening 104a formed on the front side; A hollow spherical lamp vessel 105 which is provided in a wave resonance cavity 104 and contains therein a discharge luminescent material which is excited by a microwave and emits light by discharge, and a power supply device 106
And a permanent magnet 107 for applying a magnetic field through the magnetic field.

【0005】そして、マイクロ波発振器101から発振
されたマイクロ波は導波管102を伝わり給電口103
からマイクロ波共振空洞体104内に給電され、マイク
ロ波によってランプ容器105内の放電発光物質が励起
されて放電発光した時に、電磁磁石又は永久磁石107
による磁場の磁力線107aがマイクロ波の進行方向と
ほぼ平行に発生しているため、この磁場の影響でランプ
容器105内に存在する電子に図7に示したような螺旋
状の回転運動を起こさせ、いわゆる電子サイクロトン共
鳴が起きる。この後、ランプ容器105内で放電発光し
た光は磁場を加えない場合よりも螺旋状に回転運動する
分だけ光の発光パス(距離)及び発光期間が長くなり、
発光した光がマイクロ波共振空洞体104の開口部10
4aから出射されている。
The microwave oscillated from the microwave oscillator 101 travels through the waveguide 102 and is supplied to the power supply port 103.
Is supplied to the inside of the microwave resonant cavity 104 from the electromagnetic magnet or the permanent magnet 107 when the discharge luminescent substance in the lamp vessel 105 is excited by the microwave and discharges light.
The magnetic field lines 107a of the magnetic field due to the magnetic field are generated substantially in parallel with the traveling direction of the microwave, so that the electrons existing in the lamp vessel 105 cause a spiral rotational motion as shown in FIG. That is, so-called electron cycloton resonance occurs. Thereafter, the light emitted and discharged in the lamp vessel 105 has a longer light emission path (distance) and light emission period than the case where no magnetic field is applied, as much as the light rotates in a spiral manner,
The emitted light is applied to the opening 10 of the microwave resonance cavity 104.
4a.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】ところで、図6に示し
た従来のマイクロ波放電光源装置100によれば、上述
したように、ランプ容器105内の電子が回転運動する
分だけ光の発光パス及び発光期間が長くなり、発光する
機会が増えるものの、ランプ容器105の形状が中空球
形状であるため、ランプ容器105の球径を大きくしな
いかぎり回転運動のパスを増加させることができず、仮
にランプ容器105の球径を大きくすれば発光部が大き
くなってしまうと共に、マイクロ波放電光源装置100
も大型になってしまう。
By the way, according to the conventional microwave discharge light source device 100 shown in FIG. 6, as described above, the light emission path and the light emission path correspond to the rotational movement of the electrons in the lamp vessel 105. Although the light emission period is prolonged and the chance of light emission is increased, since the shape of the lamp container 105 is a hollow spherical shape, the path of the rotational movement cannot be increased unless the spherical diameter of the lamp container 105 is increased. If the diameter of the sphere of the container 105 is increased, the light emitting portion becomes large,
Will also be large.

【0007】また、マイクロ波共振空洞体104の前方
に開口した開口部104aの開口面積も大きいため、画
像表示装置などに用いる場合に点光源として利用するに
充分小さく且つ高輝度の発光源にはなりえないなどの問
題が生じている。
Also, since the opening area of the opening 104a opened in front of the microwave resonance cavity 104 is large, it is small enough to be used as a point light source when used in an image display device and the like, and a high-luminance light emitting source is used. There are problems such as being unable to be.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題に鑑み
てなされたものであり、第1の発明は、マイクロ波を発
生するマグネトロンと、前記マイクロ波を共振させると
共に、光を出射させる開口部を形成した共振器と、前記
共振器内に設けられ、且つ、前記マイクロ波によって放
電される放電媒体を封入して、長手方向を前記開口部側
に向かって長尺に形成した無電極ランプと、前記無電極
ランプの長手方向及び該無電極ランプからの出射光の出
射方向に平行な磁力線を発生させる磁力発生手段とを具
備したことを特徴とするマイクロ波放電光源装置であ
る。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and a first invention is a magnetron for generating a microwave, and an aperture for resonating the microwave and emitting light. An electrodeless lamp enclosing a resonator having a portion formed therein and a discharge medium provided in the resonator and discharged by the microwave, and having a longitudinal direction elongated toward the opening. And a magnetic force generating means for generating magnetic force lines parallel to the longitudinal direction of the electrodeless lamp and the emission direction of light emitted from the electrodeless lamp.

【0009】また、第2の発明は、上記した第1の発明
のマイクロ波放電光源装置において、前記共振器に形成
した前記開口部を、前記磁力線の方向に対して略鉛直に
開口したことを特徴とするものである。
According to a second aspect of the present invention, in the microwave discharge light source device according to the first aspect, the opening formed in the resonator is opened substantially perpendicularly to the direction of the line of magnetic force. It is a feature.

【0010】また、第3の発明は、上記した第1又は第
2の発明のマイクロ波放電光源装置において、前記磁力
発生手段は、永久磁石により前記磁力線を発生させるよ
うにしたことを特徴とするものである。
According to a third aspect of the present invention, in the microwave discharge light source device according to the first or second aspect, the magnetic force generating means generates the magnetic field lines with a permanent magnet. Things.

【0011】また、第4の発明は、上記した第1又は第
2の発明のマイクロ波放電光源装置において、前記磁力
発生手段は、電磁コイルにより前記磁力線を発生させる
ようにしたことを特徴とするものである。
According to a fourth aspect of the present invention, in the microwave discharge light source device according to the first or second aspect, the magnetic force generating means generates the magnetic field lines using an electromagnetic coil. Things.

【0012】また、第5の発明は、上記した第1乃至第
4の発明のいずれかのマイクロ波放電光源装置におい
て、前記共振器に形成した前記開口部の開口面積が前記
無電極ランプのランプ径より小なることを特徴とするも
のである。
According to a fifth aspect of the present invention, in the microwave discharge light source device according to any one of the first to fourth aspects, the opening area of the opening formed in the resonator is the same as that of the electrodeless lamp. It is characterized by being smaller than the diameter.

【0013】更に、第6の発明は、上記した第1乃至第
5の発明のいずれかのマイクロ波放電光源装置を画像表
示用の投射用光源として用いたことを特徴とする画像表
示装置である。
A sixth aspect of the present invention is an image display device using the microwave discharge light source device according to any one of the first to fifth aspects as a projection light source for displaying an image. .

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】以下に本発明に係るマイクロ波放
電光源装置及びこのマイクロ波放電光源装置を用いた画
像表示装置の一実施例を図1乃至図5を参照して<第1
実施例>,<第2実施例>の順に詳細に説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of a microwave discharge light source device according to the present invention and an image display device using the microwave discharge light source device will be described below with reference to FIGS.
Embodiment> and <Second Embodiment> will be described in detail in this order.

【0015】<第1実施例>図1は本発明に係るマイク
ロ波放電光源装置を示した断面図、図2は図1に示した
マイクロ波放電光源装置において、磁場の影響で無電極
ランプ内で発生した電子の回転運動を説明するための
図、図3は図1に示したマイクロ波放電光源装置を一部
変形した変形例を示した断面図である。
<First Embodiment> FIG. 1 is a cross-sectional view showing a microwave discharge light source device according to the present invention, and FIG. 2 is a sectional view of the microwave discharge light source device shown in FIG. FIG. 3 is a cross-sectional view showing a modification in which the microwave discharge light source device shown in FIG. 1 is partially modified.

【0016】図1に示した如く、本発明に係るマイクロ
波放電光源装置10では、共振器11が小径部11aと
大径部11bとで段付き円筒形状に形成されている。
尚、実施例では、共振器11を段付き円筒形状に形成し
ているが、これに限ることなく、単なる円筒形状でも良
く、更に、箱形状でも良い。また、共振器11の小径部
11aには、先端を開口した開口部11a1が形成され
ており、この小径部11aの内径に沿って断面が三日月
状の永久磁石12,13が互いに対向して一対固着され
ている。尚、実施例では永久磁石12,13を互いに対
向して一対設けているが、これに限ることなくいずれか
一方だけでも良く、更に、複数対あった方が効果が大き
い。また、ドーナツ状(リング状)の永久磁石を用いて
も良いし、永久磁石に代えて電磁石を用いることも可能
である。
As shown in FIG. 1, in a microwave discharge light source device 10 according to the present invention, a resonator 11 is formed into a stepped cylindrical shape by a small diameter portion 11a and a large diameter portion 11b.
In the embodiment, the resonator 11 is formed in a stepped cylindrical shape. However, the present invention is not limited to this, and may be a simple cylindrical shape or a box shape. The small diameter portion 11a of the resonator 11 is formed with an opening 11a1 having an open end, and a pair of crescent-shaped permanent magnets 12 and 13 having a crescent cross section are formed along the inside diameter of the small diameter portion 11a. It is fixed. In the embodiment, a pair of the permanent magnets 12 and 13 are provided so as to face each other. However, the present invention is not limited to this, and only one of the permanent magnets may be provided. Further, a donut-shaped (ring-shaped) permanent magnet may be used, or an electromagnet may be used instead of the permanent magnet.

【0017】また、共振器11の小径部11a内で開口
部11a1側に無電極ランプ14が、一対の永久磁石1
2,13の内側に固着されている。この無電極ランプ1
4は、透明な石英ガラスを用いて両端を半球状に形成し
且つ長手方向を開口部11a1側に向かって長尺な円筒
状に形成して内部を密閉されており、無電極ランプ14
の内部には放電媒体15が封入されており、この放電媒
体15としてアルゴン、ネオン、キセノン、クリプトン
等の希ガス及びガリウム・インジウム・タリウム等の金
属ハロゲン化物、水銀、亜鉛、硫黄、セレン、テルル等
が封入されている。勿論、無電極ランプ14内には電極
がないために長寿命化が図れるものである。尚、実施例
では、無電極ランプ14の両端を半球状に形成している
が、これに限ることなく、両端をフラットに形成しても
良く、光の出射側でない方の端部は突起状でも良い。
An electrodeless lamp 14 is provided in the small-diameter portion 11a of the resonator 11 on the side of the opening 11a1 and a pair of permanent magnets 1 is provided.
It is fixed inside 2 and 13. This electrodeless lamp 1
4 is a transparent quartz glass, both ends of which are formed in a hemispherical shape and whose longitudinal direction is formed in a long cylindrical shape toward the opening 11a1 side, and the inside thereof is hermetically sealed.
Is filled with a discharge medium 15, and as the discharge medium 15, a rare gas such as argon, neon, xenon, and krypton, and a metal halide such as gallium, indium, and thallium, mercury, zinc, sulfur, selenium, and tellurium are used. Etc. are enclosed. Of course, since there is no electrode in the electrodeless lamp 14, the life can be extended. In the embodiment, both ends of the electrodeless lamp 14 are formed in a hemispherical shape. However, the present invention is not limited to this, and both ends may be formed flat. But it is good.

【0018】この際、一対の永久磁石12,13と無電
極ランプ14との間に誘電性セラミックス16を焼結す
ることで無電極ランプ14が一対の永久磁石12,13
を介して共振器11の小径部11a内に固着されてい
る。
At this time, by sintering the dielectric ceramic 16 between the pair of permanent magnets 12 and 13 and the electrodeless lamp 14, the electrodeless lamp 14 is connected to the pair of permanent magnets 12 and 13.
Is fixed to the inside of the small diameter portion 11a of the resonator 11.

【0019】また、一対の永久磁石12,13を共振器
11の小径部11a内に取り付ける際に、一対の永久磁
石12,13からそれぞれ発生する磁力線12a,13
aの方向が無電極ランプ14の長手方向及びこの無電極
ランプ14からの出射光Lの出射方向(矢印方向)と平
行になるように各磁石12,13のS極及びN極をそれ
ぞれ設定している。
When the pair of permanent magnets 12 and 13 are mounted in the small diameter portion 11a of the resonator 11, magnetic lines of force 12a and 13 generated from the pair of permanent magnets 12 and 13 respectively.
The S pole and the N pole of each of the magnets 12 and 13 are set so that the direction of a is parallel to the longitudinal direction of the electrodeless lamp 14 and the emission direction (arrow direction) of the emitted light L from the electrodeless lamp 14. ing.

【0020】また、共振器11の大径部11bの底面部
11b1の外側には、マイクロ波を発生するマグネトロ
ン17が取り付けられている。また、マグネトロン17
で発生したマイクロ波を発信するアンテナ18が共振器
11の大径部11b内に突出している。これにより、ア
ンテナ18から発信されたマイクロ波が共振器11の大
径部11b内で共振されて、共振したマイクロ波を無電
極ランプ14内に給電している。
A magnetron 17 for generating microwaves is mounted outside the bottom surface 11b1 of the large diameter portion 11b of the resonator 11. In addition, magnetron 17
An antenna 18 for transmitting the microwave generated in the resonator 11 projects into the large diameter portion 11 b of the resonator 11. As a result, the microwave transmitted from the antenna 18 resonates in the large-diameter portion 11b of the resonator 11 and feeds the resonated microwave into the electrodeless lamp 14.

【0021】そして、無電極ランプ14内では、共振し
たマイクロ波により放電媒体15の希ガスが放電してプ
ラズマ状態となり、それにより無電極ランプ14に入る
電力が増大し、無電極ランプ14のガラス壁の温度が上
昇して封入されている金属が蒸発し高温部で解離し凝縮
して粒子となりこの粒子が放電の加熱で金属特有のスペ
クトル発光をする。この粒子は無電極ランプ14内の低
温部へ移動し、水素・酸素との反応により金属化したの
ち蒸発・解離・凝縮・発光を繰り返す。
In the electrodeless lamp 14, the noble gas of the discharge medium 15 is discharged by the resonated microwave to be in a plasma state, whereby the electric power entering the electrodeless lamp 14 increases, and the glass of the electrodeless lamp 14 increases. As the temperature of the wall rises, the enclosed metal evaporates, dissociates and condenses in the high-temperature portion to become particles, and the particles emit a spectrum specific to the metal when heated by discharge. These particles move to a low-temperature portion in the electrodeless lamp 14, and after being metallized by reaction with hydrogen and oxygen, repeat evaporation, dissociation, condensation and light emission.

【0022】ここで、一対の永久磁石12,13からそ
れぞれ発生する磁力線12a,13aの方向が無電極ラ
ンプ14の長手方向及びこの無電極ランプ14からの出
射光Lの出射方向(矢印方向)と平行になっているの
で、磁力線12a,13aの方向により、電子サイクロ
トロン共鳴が起こり無電極ランプ14内に発生した電子
が共振器11の小径部11aに形成した開口部11a側
の出射方向に向かって図2に示したように螺旋状に回転
運動するので、出射光Lが共振器11の小径部11aに
形成した開口部11aから出射される。この際、無電極
ランプ14内に発生した電子の回転半径(ラーモア半
径)は無電極ランプ14のランプ径φDより充分小さ
く、且つ、電子の螺旋状の回転運動により光の発光パス
(距離)及び発光期間を非常に長くすることが出来ると
共に、電子がランプ壁に衝突してエネルギーを失うまで
の距離も長くすることが出来、電子が自由に運動してい
たときにランプ壁に衝突して消費していたマイクロ波の
エネルギーを効率良く利用することが出来る。
Here, the directions of the magnetic lines of force 12a and 13a generated from the pair of permanent magnets 12 and 13 respectively correspond to the longitudinal direction of the electrodeless lamp 14 and the emission direction (arrow direction) of the emitted light L from the electrodeless lamp 14. Since they are parallel, electron cyclotron resonance occurs due to the direction of the magnetic force lines 12a and 13a, and electrons generated in the electrodeless lamp 14 are directed toward the emission direction on the opening 11a side formed in the small diameter portion 11a of the resonator 11. As shown in FIG. 2, the light L is helically rotated, so that the emitted light L is emitted from the opening 11 a formed in the small-diameter portion 11 a of the resonator 11. At this time, the rotation radius (Larmor radius) of the electrons generated in the electrodeless lamp 14 is sufficiently smaller than the lamp diameter φD of the electrodeless lamp 14, and the light emission path (distance) and the light due to the spiral rotation of the electrons. The emission period can be very long, and the distance before electrons collide with the lamp wall and lose energy can be lengthened. When electrons move freely, they collide with the lamp wall and are consumed The energy of the microwaves that have been used can be used efficiently.

【0023】また、磁束密度の高いほど電子サイクロト
ロン共鳴を起こし易くなることから無電極ランプ14の
長手方向に平行な磁力線が形成されるように一対の永久
磁石12,13を無電極ランプ14を挟んで配置するこ
とにより、無電極ランプ14の長手方向の中心部近傍が
磁束密度が高くなり円柱状に強く発光する。そして、発
光した光は、無電極ランプ14の半球状の端部から出射
光Lとして取り出す。ここで、共振器11の小径部11
aに形成した開口部11aを磁力線12a,13aの方
向に対して略鉛直に開口することで、開口部11aは出
射光Lの光束に略鉛直な断面を取る形となり、出射光L
の中心部が明るく小面積の点光源が得られる。
Since the higher the magnetic flux density, the more easily electron cyclotron resonance occurs, a pair of permanent magnets 12 and 13 are sandwiched between the electrodeless lamp 14 so that lines of magnetic force parallel to the longitudinal direction of the electrodeless lamp 14 are formed. With the arrangement, the magnetic flux density increases near the center of the electrodeless lamp 14 in the longitudinal direction, and the columnar lamp 14 emits light strongly in a columnar shape. The emitted light is extracted from the hemispherical end of the electrodeless lamp 14 as emitted light L. Here, the small diameter portion 11 of the resonator 11
By opening the opening 11a formed in the vertical direction substantially perpendicular to the direction of the lines of magnetic force 12a and 13a, the opening 11a has a substantially vertical cross-section to the light flux of the emitted light L.
Is bright, and a point light source with a small area is obtained.

【0024】次に、図1に示したマイクロ波放電光源装
置10を一部変形した変形例について図3を用いて簡略
に説明する。尚、図3では先に説明したマイクロ波放電
光源装置10の構成部材と同一構成部材に対して同一の
符番を付すと共に、以下の説明では先に説明したマイク
ロ波放電光源装置10と異なる点についてのみ説明す
る。
Next, a modified example in which the microwave discharge light source device 10 shown in FIG. 1 is partially modified will be briefly described with reference to FIG. In FIG. 3, the same reference numerals are given to the same components as those of the microwave discharge light source device 10 described above, and the following description is different from the microwave discharge light source device 10 described above. Will be described only.

【0025】図3に示した如く、変形例のマイクロ波放
電光源装置20では、共振器11の小径部11aの先端
に開口した開口部11a1に、無電極ランプ14のラン
プ径φDより充分小さい直径で略1mm以下の中心孔2
1aを穿設した蓋21を取り付けることで、この中心孔
21aから出射した出射光Lがより鮮明な点光源として
得られ、中心孔21aの開口面積が小さくとも効率良く
出射光Lを取り出すことが出来る。また、中心孔21a
を穿設した蓋21に金属材料を用いたり、又は、金網と
遮光部材とを組み合わせて用いることでマイクロ波の外
部への漏洩を防止する効果が得られる。
As shown in FIG. 3, in the microwave discharge light source device 20 of the modified example, the opening 11a1 opened at the tip of the small diameter portion 11a of the resonator 11 has a diameter sufficiently smaller than the lamp diameter φD of the electrodeless lamp 14. Center hole 2 of approximately 1 mm or less
By attaching the lid 21 having the hole 1a, the emitted light L emitted from the central hole 21a can be obtained as a clearer point light source, and the emitted light L can be efficiently extracted even if the opening area of the central hole 21a is small. I can do it. Also, the center hole 21a
By using a metal material for the lid 21 having the holes or by using a combination of a wire netting and a light shielding member, an effect of preventing microwaves from leaking to the outside can be obtained.

【0026】上記構成によるマイクロ波放電光源装置1
0(又は20)は、無電極ランプ14により長寿命化が
図れ、且つ、無電極ランプ14の長手方向及びこの無電
極ランプ14からの出射光Lの出射方向と平行な磁力線
12a,13aを無電極ランプ14に与えて光の発光パ
ス(距離)及び発光期間を長くすることで、出射光Lの
出射方向に対して放電効率を上げ高輝度化し小さい面積
から出射光Lを出射させることで、無電極ランプ14か
らの出射光Lを点光源として利用できる。
The microwave discharge light source device 1 having the above configuration
0 (or 20) means that the life of the electrodeless lamp 14 can be prolonged, and the lines of magnetic force 12a and 13a parallel to the longitudinal direction of the electrodeless lamp 14 and the direction of emission of the light L emitted from the electrodeless lamp 14 are eliminated. By increasing the light emission path (distance) and the light emission period of the light given to the electrode lamp 14, the discharge efficiency is increased in the emission direction of the emitted light L, the brightness is increased, and the emitted light L is emitted from a small area. The light L emitted from the electrodeless lamp 14 can be used as a point light source.

【0027】<第2実施例>図4は本発明に係るマイク
ロ波放電光源装置を用いた画像表示装置として透過型の
場合を示した構成図、図5は本発明に係るマイクロ波放
電光源装置を用いた画像表示装置として反射型の場合を
示した構成図である。
<Second Embodiment> FIG. 4 is a block diagram showing a transmission type image display device using a microwave discharge light source device according to the present invention, and FIG. 5 is a microwave discharge light source device according to the present invention. FIG. 2 is a configuration diagram showing a case of a reflection type as an image display device using the image display device.

【0028】まず、図4に示した如く、透過型の画像表
示装置30は、先に説明したマイクロ波放電光源装置1
0(又は20)を構成する無電極ランプ14から出射し
た出射光Lがレンズ31により透過型液晶板32に照射
される。この透過型液晶板32は、液晶駆動回路33か
らの画像信号により所望の画像を表示する。透過型液晶
板32を透過した画像光Gは投射レンズ34により拡大
されてスクリーン35上に拡大投射される。
First, as shown in FIG. 4, the transmission type image display device 30 is the same as the microwave discharge light source device 1 described above.
The light L emitted from the electrodeless lamp 14 constituting 0 (or 20) is applied to the transmission type liquid crystal plate 32 by the lens 31. The transmissive liquid crystal plate 32 displays a desired image according to an image signal from the liquid crystal drive circuit 33. The image light G transmitted through the transmissive liquid crystal plate 32 is enlarged by a projection lens 34 and is enlarged and projected on a screen 35.

【0029】従って、先に説明したマイクロ波放電光源
装置10(又は20)は、無電極ランプ14により長寿
命化が図れ、且つ、無電極ランプ14の長手方向及びこ
の無電極ランプ14からの出射光Lの出射方向と平行な
磁力線12a,13aを無電極ランプ14に与えて光の
発光パス(距離)及び発光期間を長くすることで、出射
光Lの出射方向に対して放電効率を上げ高輝度化し小さ
い面積から出射光Lを出射させることで、無電極ランプ
14からの出射光Lを点光源として利用できるので、透
過型の画像表示装置30の投射用光源として低消費電力
であり、且つ、画像を高輝度/高画質/高精細に拡大投
射できる。
Therefore, in the microwave discharge light source device 10 (or 20) described above, the life can be extended by the electrodeless lamp 14, and the longitudinal direction of the electrodeless lamp 14 and the output from the electrodeless lamp 14 can be improved. By applying magnetic lines of force 12a and 13a parallel to the emission direction of the emitted light L to the electrodeless lamp 14 to extend the light emission path (distance) and the light emission period, the discharge efficiency is increased with respect to the emission direction of the emitted light L. By emitting the emitted light L from a small area with reduced brightness, the emitted light L from the electrodeless lamp 14 can be used as a point light source, so that the power consumption is low as the projection light source of the transmission type image display device 30, and The image can be enlarged and projected with high brightness / high image quality / high definition.

【0030】次に、図5に示した如く、反射型の画像表
示装置40は、光アドレス型空間変調素子41の一方の
面41aに画像信号に応じた書き込み光Wが照射されて
光情報が書き込まれ、この光情報が内部で増幅されてい
る。
Next, as shown in FIG. 5, in the reflection type image display device 40, one surface 41a of the light address type spatial modulation element 41 is irradiated with the writing light W corresponding to the image signal, and the optical information is written. Written and this optical information is amplified internally.

【0031】一方、先に説明したマイクロ波放電光源装
置10(又は20)を構成する無電極ランプ14から出
射した出射光Lは、赤外線カットフィルタ42、レンズ
43、波長フィルタ44を通ってポラリゼーション・ビ
ームスプリッタ45に入射され、ポラリゼーション・ビ
ームスプリッタ45の半透過反射膜45aで反射されて
反射光が光アドレス型空間変調素子41の他方の面41
bに照射され、この他方の面41bで画像情報を含んだ
読み出し光Rとして反射される。この後、画像情報を含
んだ読み出し光Rは、ポラリゼーション・ビームスプリ
ッタ45の半透過反射膜45aを透過して投射レンズ4
6により拡大されてスクリーン47上に拡大投射され
る。
On the other hand, the emitted light L emitted from the electrodeless lamp 14 constituting the microwave discharge light source device 10 (or 20) described above passes through the infrared cut filter 42, the lens 43, and the wavelength filter 44, and polarizes. The incident light enters the localization beam splitter 45 and is reflected by the transflective film 45 a of the polarization beam splitter 45, and the reflected light is reflected by the other surface 41 of the optically addressed spatial modulation element 41.
b, and is reflected by the other surface 41b as readout light R including image information. After that, the readout light R including the image information is transmitted through the semi-transmissive reflection film 45a of the polarization beam splitter 45, and
The image is enlarged by 6 and projected on the screen 47.

【0032】従って、先に説明したマイクロ波放電光源
装置10(又は20)は、無電極ランプ14により長寿
命化が図れ、且つ、無電極ランプ14の長手方向及びこ
の無電極ランプ14からの出射光Lの出射方向と平行な
磁力線12a,13aを無電極ランプ14に与えて光の
発光パス(距離)及び発光期間を長くすることで、出射
光Lの出射方向に対して放電効率を上げ高輝度化し小さ
い面積から出射光Lを出射させることで、無電極ランプ
14からの出射光Lを点光源として利用できるので、反
射型の画像表示装置40の投射用光源として低消費電力
であり、且つ、画像を高輝度/高画質/高精細に拡大投
射できる。
Therefore, in the microwave discharge light source device 10 (or 20) described above, the life can be extended by the electrodeless lamp 14, and the longitudinal direction of the electrodeless lamp 14 and the output from the electrodeless lamp 14 can be improved. By applying magnetic lines of force 12a and 13a parallel to the emission direction of the emitted light L to the electrodeless lamp 14 to extend the light emission path (distance) and the light emission period, the discharge efficiency is increased with respect to the emission direction of the emitted light L. The emission light L from the electrodeless lamp 14 can be used as a point light source by emitting the emission light L from a small area with reduced luminance, so that the power consumption is low as the projection light source of the reflection type image display device 40, and The image can be enlarged and projected with high brightness / high image quality / high definition.

【0033】[0033]

【発明の効果】以上詳述した本発明に係る本発明に係る
マイクロ波放電光源装置によると、無電極ランプにより
長寿命化が図れ、且つ、無電極ランプの長手方向及びこ
の無電極ランプからの出射光の出射方向と平行な磁力線
を無電極ランプに与えて光の発光パス(距離)及び発光
期間を長くすることで、出射光の出射方向に対して放電
効率を上げ高輝度化し小さい面積から出射光を出射させ
ることで、無電極ランプからの出射光を点光源として利
用できる。
According to the microwave discharge light source device according to the present invention described in detail above, the life can be extended by the electrodeless lamp, and the longitudinal direction of the electrodeless lamp and the distance from the electrodeless lamp can be improved. By giving a line of magnetic force parallel to the emission direction of the emitted light to the electrodeless lamp to increase the light emission path (distance) and the light emission period, the discharge efficiency is increased in the emission direction of the emitted light, the brightness is increased, and the area is reduced By emitting the emitted light, the emitted light from the electrodeless lamp can be used as a point light source.

【0034】また、本発明に係るマイクロ波放電光源装
置を用いた画像表示装置によれば、上記した無電極ラン
プの性能による点光源を画像表示用の投射用光源として
用いているので、画像表示装置の低消費電力に寄与で
き、且つ、マイクロ波放電光源装置により画像を高輝度
/高画質/高精細に拡大投射できる。
Further, according to the image display device using the microwave discharge light source device according to the present invention, the point light source based on the performance of the above-described electrodeless lamp is used as the projection light source for image display. It can contribute to the low power consumption of the device, and can enlarge and project an image with high brightness / high image quality / high definition by the microwave discharge light source device.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に係るマイクロ波放電光源装置を示した
断面図である。
FIG. 1 is a sectional view showing a microwave discharge light source device according to the present invention.

【図2】図1に示したマイクロ波放電光源装置におい
て、磁場の影響で無電極ランプ内で発生した電子の回転
運動を説明するための図である。
FIG. 2 is a diagram for explaining rotational movement of electrons generated in an electrodeless lamp under the influence of a magnetic field in the microwave discharge light source device shown in FIG.

【図3】図1に示したマイクロ波放電光源装置を一部変
形した変形例を示した断面図である。
FIG. 3 is a sectional view showing a modification in which the microwave discharge light source device shown in FIG. 1 is partially modified.

【図4】本発明に係るマイクロ波放電光源装置を用いた
画像表示装置として透過型の場合を示した構成図であ
る。
FIG. 4 is a configuration diagram showing a transmission type image display device using the microwave discharge light source device according to the present invention.

【図5】本発明に係るマイクロ波放電光源装置を用いた
画像表示装置として反射型の場合を示した構成図であ
る。
FIG. 5 is a configuration diagram showing a reflection type image display device using the microwave discharge light source device according to the present invention.

【図6】従来例の一例としてマイクロ波放電光源装置を
示した構成図である。
FIG. 6 is a configuration diagram showing a microwave discharge light source device as an example of a conventional example.

【図7】図6に示したマイクロ波放電光源装置におい
て、磁場の影響でランプ容器内に存在する電子の回転運
動を説明するための図である。
FIG. 7 is a view for explaining a rotational movement of electrons existing in a lamp vessel under the influence of a magnetic field in the microwave discharge light source device shown in FIG. 6;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10…本発明に係るマイクロ波放電光源装置、11…共
振器11、11a…小径部、11a1…開口部、11b
…大径部、12,13…永久磁石、12a,13a…磁
力線、14…無電極ランプ、15…放電媒体、17…マ
グネトロン、20…本発明に係る変形例のマイクロ波放
電光源装置、21…蓋、21a…中心孔、30…本発明
に係るマイクロ波放電光源装置を用いた透過型の画像表
示装置、40…本発明に係るマイクロ波放電光源装置を
用いた反射型の画像表示装置、L…出射光。
10: Microwave discharge light source device according to the present invention, 11: Resonator 11, 11a: Small diameter portion, 11a1 ... Opening, 11b
... Large-diameter portion, 12,13 ... Permanent magnet, 12a, 13a ... Lines of magnetic force, 14 ... Electrode lamp, 15 ... Discharge medium, 17 ... Magnetron, 20 ... Microwave discharge light source device of a modification according to the present invention, 21 ... Lid, 21a: central hole, 30: transmission type image display device using microwave discharge light source device according to the present invention, 40: reflection type image display device using microwave discharge light source device according to the present invention, L ... Outgoing light.

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】マイクロ波を発生するマグネトロンと、 前記マイクロ波を共振させると共に、光を出射させる開
口部を形成した共振器と、 前記共振器内に設けられ、且つ、前記マイクロ波によっ
て放電される放電媒体を封入して、長手方向を前記開口
部側に向かって長尺に形成した無電極ランプと、 前記無電極ランプの長手方向及び該無電極ランプからの
出射光の出射方向に平行な磁力線を発生させる磁力発生
手段とを具備したことを特徴とするマイクロ波放電光源
装置。
A magnetron for generating a microwave; a resonator having an opening for emitting the light while resonating the microwave; and a resonator provided in the resonator and discharged by the microwave. An electrodeless lamp in which the longitudinal direction is elongated toward the opening side, and parallel to the longitudinal direction of the electrodeless lamp and the emission direction of emitted light from the electrodeless lamp. A microwave discharge light source device comprising: a magnetic force generating means for generating magnetic lines of force.
【請求項2】前記共振器に形成した前記開口部を、前記
磁力線の方向に対して略鉛直に開口したことを特徴とす
る請求項1記載のマイクロ波放電光源装置。
2. The microwave discharge light source device according to claim 1, wherein said opening formed in said resonator is opened substantially perpendicular to the direction of said line of magnetic force.
【請求項3】前記磁力発生手段は、永久磁石により前記
磁力線を発生させるようにしたことを特徴とする請求項
1又は請求項2記載のマイクロ波放電光源装置。
3. The microwave discharge light source device according to claim 1, wherein said magnetic force generating means generates said lines of magnetic force by a permanent magnet.
【請求項4】前記磁力発生手段は、電磁コイルにより前
記磁力線を発生させるようにしたことを特徴とする請求
項1又は請求項2記載のマイクロ波放電光源装置。
4. The microwave discharge light source device according to claim 1, wherein said magnetic force generating means generates said lines of magnetic force by means of an electromagnetic coil.
【請求項5】前記共振器に形成した前記開口部の開口面
積が前記無電極ランプのランプ径より小なることを特徴
とする請求項1乃至請求項4のいずれか1項記載のマイ
クロ波放電光源装置。
5. The microwave discharge according to claim 1, wherein an opening area of the opening formed in the resonator is smaller than a lamp diameter of the electrodeless lamp. Light source device.
【請求項6】請求項1乃至請求項5のいずれか1項記載
のマイクロ波放電光源装置を画像表示用の投射用光源と
して用いたことを特徴とする画像表示装置。
6. An image display device using the microwave discharge light source device according to claim 1 as a projection light source for image display.
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20030005789A (en) * 2001-07-10 2003-01-23 엘지전자 주식회사 Microwave lighting system
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