JP2004247129A

JP2004247129A - 無電極ランプ装置

Info

Publication number: JP2004247129A
Application number: JP2003034857A
Authority: JP
Inventors: Naoyuki Ito; 直行伊藤; Junichi Fusejima; 順一伏島
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2003-02-13
Filing date: 2003-02-13
Publication date: 2004-09-02

Abstract

【課題】マイクロ波照射による発熱及びランプ発光に伴う熱的劣化によるスクリーンの破損または、機械的破損の際におけるマイクロ波漏検知のための手段を提供する。
【解決手段】本発明の無電極ランプ装置は、電波漏洩の検知手段をマイクロ波発振周波数のλ／２寸法のダイポール型アンテナをマイクロ波共振空洞５の外側でかつスクリーン３の近傍に配設し、検波器１１を介して電圧もしくは電流に変換され、マイクロ波漏洩レベルの監視機能を有するコントロール回路１２に電気的に接続され、マイクロ波がスクリーン３から漏洩した際、マイクロ波発振機の電源を停止させ、マイクロ波照射を安全に停止する。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はマイクロ波無電極ランプ装置に関するものである。特にマイクロ波共振空洞を形成するスクリーンからのマイクロ波漏洩検知機能を備えたマイクロ波無電極ランプ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、有害なＵＶ光出力を発生させる可能性のある高強度放電ランプの外側包囲体の破壊を検知するための安全装置として、ヒューズおよびディスエーブル回路を使用した自己消灯型ランプが公知であり、また、マイクロ波無電極ランプ用としても特許文献が公開されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２０００−３５３４９５号公報（１０項−第５実施例）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように構成された従来の無電極ランプ装置は、使用上スクリーンが、マイクロ波照射による発熱及びランプ発光に伴う高温などの温度衝撃や、外部要因による機械的破損または、環境汚染等による酸化または腐蝕による化学的破損などを受けることにより生じるマイクロ波漏洩の対策として、ヒューズを安全装置としたディスエーブル回路を備えたもので、スクリーンの破壊検知をヒューズの溶断によってランプを自動的にシャットオフさせる構成としたものである。
【０００５】
しかし、上記のような構成では、ヒューズが溶断するために所定レベルのマイクロ波エネルギーが必要であり、仮に、ヒューズを微弱なマイクロ波漏洩のレベルで溶断するように対応させると、使用環境によっては、本装置から漏洩するマイクロ波以外に外部からの電波の影響で意図せずにヒューズが溶断してしまうという状況を招き、そのたびにヒューズを交換しなければならないという煩わしさを有していた。また、上記無電極ランプ装置は照明を目的とするため前記スクリーンを透過した光を遮ることの無いようなマイクロ波漏洩検知手段が要求される。
【０００６】
本発明は従来の無電極ランプ装置における上記の問題を解決することを課題とするものであり、マイクロ波漏洩検知手段により、安全で信頼性の高い無電極ランプ装置を得ることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明による無電極ランプ装置は、上記の課題を解決するもので、マイクロ波発振器と、前記マイクロ波発振器により発生したマイクロ波を伝達する伝送路と、前記伝送路に接続されたマイクロ波共振空洞と、前記マイクロ波共振空洞内に配設されたバルブとを有し、前記バルブはマイクロ波照射によって励起された場合に光を放出する発光物質が封入されており、前記マイクロ波共振空洞の一部は、光を透過するがマイクロ波を反射する金属メッシュもしくは金属蒸着膜からなるスクリーンにより形成されている無電極ランプ装置において、前記スクリーンからのマイクロ波漏洩の検知手段であるマイクロ波検知アンテナが前記スクリーンの近傍に配置されている。
【０００８】
この構成により、微細なスクリーン破損からの微弱なマイクロ波漏洩もマイクロ波の周波数に合わせたアンテナを設置するので感度良く検知できる。
【０００９】
また、本発明による無電極ランプ装置は、前記マイクロ波漏洩検知手段により検知される漏洩レベルの監視機能を有し、任意に規定されたレベルを判定しマイクロ波照射を安全に停止させる機能、もしくはマイクロ波漏洩を検知した信号を出力する機能を有するコントロール回路を備えている。
【００１０】
この構成により、万が一スクリーンが破損して微弱なマイクロ波が漏洩しても無電極ランプをすばやく停止でき、他の機器へもマイクロ波漏洩の情報を伝えることが出来る安全な無電極ランプが出来る。
【００１１】
また、本発明による無電極ランプ装置は、前記マイクロ波漏洩検知手段を介し、前記スクリーンの外側に互いに電気的導通を持たせ離隔された金属メッシュもしくは金属蒸着膜からなる第２のスクリーンが設けられている。
【００１２】
この構成により、内側のスクリーンが破損してマイクロ波が漏洩しても、その外側に第２のスクリーンが在るため、装置の外部へマイクロ波が漏洩することを未然に防ぐことが出来る。また、スクリーンから漏れ出たマイクロ波は、第２のスクリーンにより反射されるので、マイクロ波漏洩検知手段とスクリーンの破損部との距離が離れていても、確実に漏洩マイクロ波を検知することができる。さらに、外部環境からマイクロ波照射を受けても、マイクロ波漏洩検知手段の外側に第２のスクリーンが有るため、誤動作しないので安全確実な無電極ランプ装置が出来る。
【００１３】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の無電極ランプ装置について図面を用いて説明する。
【００１４】
図１は本発明における第１の実施形態の無電極ランプ装置の斜視図であり、図２は本発明における第１の実施形態の無電極ランプ装置の側面断面図、図３は本発明の無電極ランプ装置におけるマイクロ波漏洩検知手段の回路構成図、図４は本発明の第２の実施形態による側面断面図である。
【００１５】
図において、本発明の無電極ランプ装置における第１の実施形態は、マイクロ波発振器であるマグネトロン１と、マグネトロン１から発振されたマイクロ波を伝達するための伝送路である導波管２と、マイクロ波を透過させず、光を透過させる導電性の金属メッシュもしくは金属蒸着膜からなるスクリーン３を少なくとも一部分に有する空洞構成部材４と、該スクリーン３と空洞構成部材４とで構成されるマイクロ波共振空洞５の外側でかつスクリーン３の近傍に設けられたマイクロ波漏洩検知手段であるマイクロ波検知アンテナ６と、誘電体材料等からなる支持棒７で支持され、かつ空洞構成部材４内に設けられた無電極のバルブ８とを備えている。空洞構成部材４はマイクロ波が外部に漏れないように導波管２と電気的に接続されており、給電口９を通じて導波管２と連通している。また、マグネトロン１のアンテナ１０は導波管２内に挿入されている。
【００１６】
マグネトロン１がマイクロ波を発生させ、そのマイクロ波は、マグネトロン１のアンテナ１０が挿入された導波管２内を伝送し給電口９を介してマイクロ波共振空洞５内へ供給される。供給されたマイクロ波は、発光物質が封入されているバルブ８を発光させる。
【００１７】
ここで、スクリーン３は光透過性であり、且つマイクロ波を閉じ込める機能を有しているが、マイクロ波照射による発熱及びバルブ発光に伴う高温などの温度衝撃や、外部要因による機械的破損、環境汚染等による酸化または腐蝕による化学的破損等を受け、マイクロ波の漏洩を生じることがある。
【００１８】
そこで、マイクロ波共振空洞５の外側でスクリーン３の近傍にマイクロ波検知アンテナ６が設けられている。
【００１９】
マイクロ波検知アンテナ６は、使用されるマイクロ波周波数のλ／２寸法のダイポール型アンテナであり、市販の一般的な電線もしくは金属板を加工し製作することができる。また、漏洩するマイクロ波を検知できれば特にλ／２寸法のダイポール型アンテナやλ／４寸法のグランドプレーン型アンテナにこだわる必要はない。
【００２０】
ここでスクリーン３からマイクロ波漏洩が発生した際、マイクロ波検知アンテナ６により検知された漏洩マイクロ波は、検波器１１を介し電圧もしくは電流に変換され、マイクロ波漏洩レベルを監視するコントロール回路１２に伝達される。前記コントロール回路１２は、マイクロ波漏洩レベルを監視しており、少なくとも人体に影響が出ない範囲または法規制以下の任意に設定される基準レベルを基に、検知したマイクロ波漏洩レベルを判定し、基準レベルを超えたマイクロ波漏洩を検知した際には、マイクロ波発振機の電源を停止させマイクロ波照射を安全に停止させる、または、マイクロ波漏洩検知信号を出力し、マイクロ波漏洩が発生したことを知らせる機能もあり、無電極ランプ装置の外部からマイクロ波発振を停止させることもできる。
【００２１】
次に、本発明の無電極ランプ装置における第２の実施形態について説明する。第２の実施形態では、第１の実施形態と同様に構成されたマイクロ波共振空洞５と、その外側でスクリーン３の近傍に設けられたマイクロ波検知アンテナ６を有しており、マイクロ波検知アンテナ６を介してスクリーン３の外側に互いに電気的導通を持たせ離隔された金属メッシュもしくは金属蒸着膜からなる第２のスクリーン１３が設けられている。この第２のスクリーン１３を設けることにより、スクリーン３が破損した場合であって、万が一安全にマイクロ波発振を停止できなくとも、第２のスクリーン１３があるため外部にマイクロ波は漏洩しない。
【００２２】
また、スクリーン３から漏れ出たマイクロ波は、第２のスクリーン１３により反射されるので、マイクロ波検知アンテナ６とスクリーン３の破損部との距離が離れていても、確実に漏洩マイクロ波を検知することができる。
【００２３】
さらに、外部環境から照射されたマイクロ波が第２のスクリーン１３により遮られ、直接マイクロ波検知アンテナ６に照射されることはない。そのためスクリーン３が微細に破損し微弱なマイクロ波漏洩が発生してもマイクロ波検知アンテナ６は外部からの影響を受けて誤動作することなく感度良くマイクロ波漏洩を検知出来る。
【００２４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は、微細なスクリーンからのマイクロ波漏洩をアンテナで検知することにより、微弱なマイクロ波漏洩も検知することができ、また、修復後にヒューズを交換するといった煩わしさが無くなる。
【００２５】
また、小型アンテナをスクリーン近傍の任意の位置に配設できるため、透過した光を遮る影響の少ないマイクロ波漏洩検知手段とすることができる。
【００２６】
また、マイクロ波漏洩検知手段により検知される漏洩レベルの監視機能を有し、マイクロ波照射を停止させる機能、もしくはマイクロ波漏洩を検知した信号を出力する機能を備えているため、マイクロ波漏洩に対する安全の確保及び、他機器への不要輻射による影響を最小限に抑制することができる。
【００２７】
また、マイクロ波漏洩検知手段を介してスクリーンが２重に設けられているため、マイクロ波漏洩に対してより安全性が高まるとともに、外部環境の影響を受けず確実にマイクロ波漏洩を検知することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の無電極ランプ装置における第１の実施形態の斜視図
【図２】本発明の無電極ランプ装置における第１の実施形態の側面断面図
【図３】本発明の無電極ランプ装置におけるマイクロ波漏洩検知手段の回路構成図
【図４】本発明の第２の実施形態による側面断面図
【符号の説明】
１マグネトロン
２導波管
３スクリーン
４空洞構成部材
５マイクロ波共振空洞
６マイクロ波検知アンテナ
７支持棒
８バルブ
９給電口
１０マグネトロンのアンテナ
１１検波器
１２コントロール回路
１３第２のスクリーン

Claims

マイクロ波発振器と、前記マイクロ波発振器により発生したマイクロ波を伝達する伝送路と、前記伝送路に接続されたマイクロ波共振空洞と、前記マイクロ波共振空洞内に配設されたバルブとを有し、前記バルブはマイクロ波照射によって励起された場合に光を放出する発光物質が封入されており、前記マイクロ波共振空洞の一部は、光を透過するがマイクロ波を反射する金属メッシュもしくは金属蒸着膜からなるスクリーンにより形成されている無電極ランプ装置において、前記スクリーンからのマイクロ波漏洩検知手段であるマイクロ波検知アンテナが前記スクリーンの近傍に配置されていることを特徴とする無電極ランプ装置。
前記マイクロ波漏洩検知手段により検知される漏洩レベルの監視機能を有し、任意に規定されたレベルを判定しマイクロ波照射を安全に停止させる機能、もしくはマイクロ波漏洩を検知した信号を出力する機能を有するコントロール回路を備えたことを特徴とする請求項１記載の無電極ランプ装置。
前記マイクロ波漏洩検知手段を介し、前記スクリーンの外側に互いに電気的導通を持たせ離隔された金属メッシュもしくは金属蒸着膜からなる第２のスクリーンが設けられたことを特徴とする請求項１または２記載の無電極ランプ装置。