JP2014096239A - Microwave discharge lamp lighting device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明はマイクロ波放電ランプ点灯装置に関する。 The present invention relates to a microwave discharge lamp lighting device.
特許文献1は、2.45GHzのマイクロ波を利用して動作させるマイクロ波放電灯装置を開示する。同文献の放電灯は、放電容器(10B)及び一端が放電容器の内部に突出しかつ他端が放電容器の外部に露出するように設けられたアンテナ部(10D)からなる。また、同文献の点灯装置は、アンテナ部に接続された導波部(14)を備え、導波部は内部円筒部材(14A)及び外部円筒部材(14B)からなり、両部材間において電磁波発生部から放電灯への電磁波が導波される。そして、同文献には、発光効率を向上させるために、アンテナの放電容器内に位置する部分に高インピーダンス部を設け、アンテナの先端付近にマイクロ波を局所的に集中させる構成が開示されている。
特許文献2は、金属製のチャンバーを有するマイクロ波放電ランプを開示する。同文献では、マイクロ波の漏洩を防止するための金属製のチャンバー(7)内にランプ(1)及びインピーダンス調整機構(10)が配置される。インピーダンス調整機構において、ランプに接続される同軸線路の内部導体と外部導体の寸法を調整してインピーダンスマッチングが行われる。なお、同文献でも動作周波数は2.45GHzである。 Patent Document 2 discloses a microwave discharge lamp having a metal chamber. In this document, a lamp (1) and an impedance adjusting mechanism (10) are arranged in a metal chamber (7) for preventing leakage of microwaves. In the impedance adjustment mechanism, impedance matching is performed by adjusting the dimensions of the inner conductor and outer conductor of the coaxial line connected to the lamp. In this document, the operating frequency is 2.45 GHz.
ところで、特許文献1にも開示されるように、マイクロ波放電ランプにおいては、一般的に2.45GHzのマイクロ波が使用されてきた。そして、2.45GHzのマイクロ波電源には、固体素子(半導体)を使用した電源、及びマグネトロンからなる電源の2種類が存在する。ここで、固体素子を使用した電源は効率が低くかつ高価であり、一方、マグネトロンは安価であるが寿命が短いといった問題がある。そのため、2.45GHzの電源の代替として、寿命が長く安価な低周波数(100MHz〜1GHz)の固体素子電源を使用したマイクロ波放電ランプ装置の実現が望まれている。
By the way, as disclosed in
しかし、一般に、ランプに導波されるマイクロ波の周波数が低くなるとその波長が長くなるため、適切なインピーダンスマッチングを得るためには、放電ランプやそれを覆うチャンバーの寸法の増大が必要となる。チャンバーを有さない構成の装置を開示する特許文献1によると、放電ランプの(その大部分を占める)突出部分の長さが波長λの1/4であると効率が良いことが教示されている。また、特許文献2のようにチャンバー内に放電ランプが配置される装置の場合、動作周波数の低下に伴いチャンバーを大型化する必要がある。これは、インピーダンス成分のうちの容量性分1/(ωC)について、周波数(ω=2πf)の低下を補うために装置全体の容量(C)を大きくする必要が生じることから、チャンバーを大型化する必要があるためである。このように、マイクロ波放電ランプ点灯装置において、動作周波数を低下させると装置が大型化してしまうという問題がある。
However, in general, when the frequency of the microwave guided to the lamp is lowered, the wavelength becomes longer. Therefore, in order to obtain appropriate impedance matching, it is necessary to increase the dimensions of the discharge lamp and the chamber covering the discharge lamp. According to
そこで、本発明は、マイクロ波放電ランプ点灯装置において、装置を大型化することなく動作周波数を低周波化し、長寿命で安価な固体素子電源を使用した装置を提供することを課題とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a device using a solid-state power supply that has a long life and is low in cost, without increasing the size of the device, in a microwave discharge lamp lighting device.
本発明のマイクロ波放電ランプ点灯装置は、金属製のチャンバーと、チャンバー内に配置された放電ランプであって内部に放電空間が形成された発光部と、発光部を挟む第1及び第2の封止部と、放電空間内に先端部が突出するように第1及び第2の封止部にそれぞれ埋設された第1及び第2の電極部材とを有する放電ランプと、第1の電極部材に接続され、チャンバー外部から導入されるマイクロ波を放電ランプに導波するアンテナと、第2の封止部に近接配置され、チャンバーに電気的に接続された金属部材とを備える。この構成により、マイクロ波放電ランプ点灯装置を大型化することなく動作周波数を低周波化することができる。 The microwave discharge lamp lighting device according to the present invention includes a metal chamber, a light emitting part disposed in the chamber and having a discharge space therein, and first and second sandwiching the light emitting part. A discharge lamp having a sealing portion, and first and second electrode members embedded in the first and second sealing portions, respectively, such that a tip portion projects into the discharge space; and a first electrode member And an antenna that guides microwaves introduced from the outside of the chamber to the discharge lamp, and a metal member that is disposed in proximity to the second sealing portion and is electrically connected to the chamber. With this configuration, the operating frequency can be lowered without increasing the size of the microwave discharge lamp lighting device.
ここで、金属部材は、第2の封止部に被せられた金属製スリーブであればよい。また、金属部材は、第2の封止部に巻きつけられた金属線であってもよい。この構成により、簡素な構成により上記マイクロ波放電ランプ点灯装置を実現することができる。また、金属部材をインピーダンスマッチング調整のための一要素として利用することにより柔軟な調整が可能となる。 Here, the metal member may be a metal sleeve placed on the second sealing portion. Further, the metal member may be a metal wire wound around the second sealing portion. With this configuration, the microwave discharge lamp lighting device can be realized with a simple configuration. Further, flexible adjustment is possible by using the metal member as one element for impedance matching adjustment.
また、金属部材とチャンバーは金属線によって接続されることが好ましい。この構成により、光学特性を損なうことなく、上記マイクロ波放電ランプ点灯装置を実現することができる。 The metal member and the chamber are preferably connected by a metal wire. With this configuration, the microwave discharge lamp lighting device can be realized without impairing optical characteristics.
また、金属部材が発光部から離隔して配置されることが好ましい。この構成により、発光部内の電極から金属部材に向かうバックアークを確実に防止して信頼性の高い上記マイクロ波放電ランプ点灯装置を実現できる。 Moreover, it is preferable that a metal member is arrange | positioned spaced apart from the light emission part. With this configuration, the microwave discharge lamp lighting device with high reliability can be realized by reliably preventing a back arc from the electrode in the light emitting portion toward the metal member.
また、第2の封止部の先端部が金属部材から露出されることが好ましい。この構成により、第2の封止部から露出する金属部分の酸化に起因する放電ランプの故障を確実に防止して信頼性の高い上記マイクロ波放電ランプ点灯装置を実現できる。 Moreover, it is preferable that the front-end | tip part of a 2nd sealing part is exposed from a metal member. With this configuration, it is possible to reliably prevent the failure of the discharge lamp due to the oxidation of the metal portion exposed from the second sealing portion and to realize the highly reliable microwave discharge lamp lighting device.
実施例1.
図1に本発明の第1の実施例によるマイクロ波放電ランプ点灯装置(以下、「点灯装置」という)の部分断面図を示す。点灯装置1は、チャンバー10、アンテナ20、コネクタ25、放電ランプ30、反射鏡40、スリーブ50(金属部材)、及び接続部材51を備える。なお、以降の説明において、光の出射側(図の右方向)を前方といい、マイクロ波導入側(図の左方向)を後方というものとする。
Example 1.
FIG. 1 is a partial sectional view of a microwave discharge lamp lighting device (hereinafter referred to as “lighting device”) according to a first embodiment of the present invention. The
チャンバー10は金属製であり、前方側のランプ収容部11及び後方側のアンテナ収容部12を有する。ランプ収容部11は、側壁11aの内壁に設けられた反射鏡取り付け部11bを有する。反射鏡取り付け部11bに反射鏡40が固定され、前方の開口部11cから放電ランプ30からの出射光が取り出される。本実施例では、ランプ収容部11として略直方体の中空体からなる筐体を示すが、ランプ収容部11は開口部11cを底面とする円筒形又は多角筒形をなしていてもよい。
The
アンテナ収容部12は、その内壁がアンテナ20に対して所定の離隔距離を有するように形成されている。コネクタ25は同軸伝送路からなり、アンテナ収容部12の後方端面にはコネクタ25の外部導体が結合され、コネクタ25の内部導体とアンテナ20がマイクロ波電力を導波可能に接続される。コネクタ25には不図示のマイクロ波発生装置からマイクロ波電力が伝搬される。チャンバー10内に導入されたマイクロ波はアンテナ20を介して後述する放電ランプ30に導波される。ここで、上記のアンテナ収容部12の内壁とアンテナ20との離隔距離を調整することにより、放電ランプ30への入力インピーダンスが決まる。即ち、アンテナ収容部12は点灯装置1のインピーダンス調整部としての役割を担う。
The
図2に放電ランプ30の概略図を示す。放電ランプ30は、発光部31、封止部32r及び32f、電極33r及び33f、金属箔34r及び34f、並びにリード35r及び35fを備える。発光部31にはその内部に放電空間31aが形成され、放電空間内には放電物質となるガスや水銀等が封入されている。後方側の封止部32r及び前方側の封止部32fは発光部31を挟んで形成される。発光部31並びに封止部32r及び32fは石英ガラスからなる。電極33r及び33fは、それぞれの一端が放電空間31aの内部に突出するように配置され、それぞれの他端が封止部32r及び32fに埋設される。金属箔34r及び34fは例えばモリブデン箔からなり、封止部32r及び32fに埋設されるとともに、それぞれの一端が電極33r及び33fの他端に接合されている。金属箔34r及び34fにはリード35r及び35fが接続され、リード35rを介して金属箔34rがアンテナ20に接続される。リード35fは封止部32fの端部でカットされるが、リード35fはなくてもよい。なお、本明細書においては、電極33r、金属箔34r及びリード35rをまとめて電極部材36rといい、電極33f、金属箔34f及びリード35f(リード35fがない場合には電極33f及び金属箔34f)をまとめて電極部材36fというものとする。
FIG. 2 shows a schematic diagram of the
反射鏡40は開口周縁部40aにおいてチャンバー11の反射鏡取り付け部11bに固定される。放電ランプ30の発光部31が反射鏡40の光学設計において所望の位置となるように、反射鏡40のネック部40bの挿通部に放電ランプ30の封止部32rが固定される。
The reflecting
スリーブ50は金属製の円筒形部材であり、封止部32fに被せられるとともに接続部材51によってチャンバー10に電気的に接続される。スリーブ50はランプ点灯中に高温下に曝されるため、所定の耐熱性を有する材質とすることが望ましく、例えば、ステンレス等で構成されていればよい。スリーブ50の内面と封止部32fの外面が近接するように配置されることにより、スリーブ50が封止部32fに近接配置される。なお、本明細書において、「近接配置される」とは、接触配置されること、及び所定の離隔距離をもって接近して配置されることを含むものとする。なお、所定の離隔距離とは2mm以下程度が想定される。従って、スリーブ50の内面は、封止部32fの外面に接触していてもよいし、封止部32fの外面との間に隙間を有していてもよい。要は、スリーブ50は封止部32fに埋設された電極部材36f(特に、金属箔34f)と所望の程度の容量結合を形成するように配置されていればよい。
The
スリーブ50の位置決めについて、封止部32fがスリーブ50の重力を支持する(即ち、スリーブ50の上部内面が封止部32fの上部外面に支持される)ようにしてもよいし、接続部材51の剛性によってスリーブ50が位置決めされるようにしてもよい。但し、スリーブ50の内径は封止部32fの外径よりも僅かに大きい方が好ましい。これは、金属からなるスリーブ50とガラスからなる封止部32fには熱膨張率に差があるため、点灯/消灯によるヒートサイクルにおいて膨張/収縮に伴って両者間に発生し得る応力を軽減するためである。
Regarding the positioning of the
接続部材51は、例えばアルミニウム、ニッケル等の金属線で構成されていればよく、また、線材に限らず板状部材で構成されていてもよい。接続部材51は、スリーブ50には溶接等で接合され、チャンバー10には溶接、ネジ留め、嵌合構造等により固定されていればよい。即ち、接続部材51がスリーブ50とチャンバー10の間を電気的に接続する構成であればそれぞれの接続形態はどのようなものであってもよい。
For example, the connecting
接続部材51が線材で構成される場合、発光部31から反射鏡40に反射される出射光において接続部材51が影とならないので光学特性上好適である。一方、接続部材51が板状部材で構成される場合、接続部材51の形状及び配置並びに接続部材51に保持されるスリーブ50の位置にばらつきが生じ難く、後述するインピーダンスマッチングにおいて接続部材51の形態に起因するばらつきが減少するので好適である。また、接続部材51が板状部材で構成される場合、スリーブ50が放電ランプ30から受ける輻射熱を接続部材51を介してチャンバー10に放熱することができ、スリーブ50又は封止部32fの温度上昇を抑制できる。
When the connecting
上記のように構成された点灯装置1において、マイクロ波発生装置からコネクタ25及びアンテナ20を介してランプ30に導波されるマイクロ波は放電空間31aに電界を発生させる。この電界により、放電空間31a内に封入された放電物質が電離され、発光部31が発光する。放電空間31aに発生する電界の強度はインピーダンスマッチングによって調整される。
In the
ここで、インピーダンスマッチングは、上述したようにアンテナ収容部12の内壁とアンテナ20との離隔距離、配置等によって調整することができる。しかし、アンテナ収容部12による調整量だけでは、同サイズのチャンバーにおいて動作周波数を2.45GHzから450MHzに変更した場合に必要なインピーダンス調整量を得ることはできない。例えば、図11に示すようなスリーブ50及び接続部材51のない一般的な構成の点灯装置8において、周波数2.45GHzでインピーダンスマッチングがとれているものとすると、点灯装置8における吸収率は90〜95%程度となる。なお、吸収率とは、入力電力に対するランプ消費電力の比率で定義され、吸収率が低いほど、ランプ点灯に利用されずにランプ部分で反射される入力電力の割合が高くなることになる。ここで、点灯装置8を周波数450MHzで動作させようとした場合、アンテナ収容部12の寸法及びアンテナ20の寸法を最大限調節しても上記の吸収率は20%以下となってしまうことが確認されている。
Here, the impedance matching can be adjusted by the separation distance, arrangement, and the like between the inner wall of the
一方、本実施例の点灯装置1においては、スリーブ50が封止部32fに近接配置され、スリーブ50が接続部材51によってチャンバー10に電気的に接続されることにより、電極部材32fとスリーブ50の間に容量が形成される。即ち、点灯装置8に比べて、点灯装置1においては、電極部材36fとチャンバー10との間の容量結合が増大する。従って、インピーダンスマッチングにおいて、電極部材36fとチャンバー10との間の容量性のインピーダンス成分1/(ωC)について、スリーブ50による結合容量成分の増大により、周波数の低下によるωの減少分を容量成分(C)の増加により補うことができる。従って、2.45GHz用の点灯装置8と同等のサイズの点灯装置1においても450MHzでインピーダンスマッチングをとることができる。
On the other hand, in the
また、電極部材36fとスリーブ50の間に形成される容量の可変性に着目すると、この容量を調整することにより、インピーダンスマッチングを調整することができる。例えば、スリーブ50のサイズ、形状、材質等を調整することにより、インピーダンスマッチングを調整することができる。また、上記においては、スリーブ50が封止部32fを覆う位置を光軸方向において固定としたが、その位置を光軸方向において可変としてもよい。スリーブ50の軸方向位置を可変とすることにより、スリーブ50と電極部材36fとの間の容量を可変とし、この容量の可変性をインピーダンスマッチングの微調整に利用することができる。特に、アンテナ収容部12及びアンテナ20の設定によるインピーダンスマッチングは、アンテナ収容部12及びアンテナ20の選択による段階的な調整となる一方、スリーブ50の軸方向位置移動によるインピーダンスマッチングはリニアな調整とすることができる。
When attention is paid to the variability of the capacitance formed between the
表1に点灯装置1(本実施例)及び点灯装置8(比較例)を用いた吸収率の測定結果を示す。点灯装置1と点灯装置8のチャンバー10のランプ収容部11、放電ランプ30及び反射鏡40は同一である。測定においては、アンテナ収容部12の内径、アンテナ20の長さは、それぞれの点灯装置において調整可能な範囲で、吸収率が最大となるように調整されているものとする。なお、各点灯装置における封止部32fの長さ及び外径はそれぞれ25mm及び約5.6mmであり、点灯装置1におけるスリーブ50の長さ及び内径はそれぞれ35mm及び6mmである。また、点灯装置1における接続部材51はφ0.6のニッケル線で構成した。
表1に示すように、周波数2.45GHzにおいては吸収率90%以上を確保できる点灯装置8においては、アンテナ収容部12の内径及びアンテナ20の長さを可能な範囲で変化させても吸収率は20%以下であることが確認された。一方、点灯装置8と実質的に同じサイズのチャンバー10及び放電ランプ30において、スリーブ50及び接続部材51が設けられた点灯装置1においては、動作周波数450MHzにおいて高い吸収率(95%)を実現できたことが分かる。なお、スリーブ50の長さを25mmとして、接続部材51を幅10mm、厚み4mmのアルミニウム板で構成(厚み方向を光の出射方向に平行に配置)した場合でも吸収率94%を達成できることが確認された。なお、本実施例では、動作周波数を450MHzとしているが、インピーダンスマッチングを適宜調整することにより、動作周波数を100M〜1GHz程度とすることもできる。
As shown in Table 1, in the lighting device 8 that can ensure an absorption rate of 90% or higher at a frequency of 2.45 GHz, even if the inner diameter of the
このように、本実施例の構成によると、点灯装置を大型化することなく低周波化を実現し、寿命が長く安価な低周波数の固体素子電源を使用したマイクロ波放電ランプ装置を簡素な構成で実現することができる。 Thus, according to the configuration of the present embodiment, a microwave discharge lamp device using a low-frequency solid-state power source that achieves low frequency without increasing the size of the lighting device and has a long life and is simple is configured. Can be realized.
実施例2.
上記第1の実施例においては、封止部32fに近接配置される金属部材が金属製スリーブからなるものを示したが、本実施例では、金属部材が金属線からなるものを示す。図3に本実施例による点灯装置2の部分断面図を示す。点灯装置2は金属部材以外の構成要素は図1に示した点灯装置1と同様であるのでその説明を省略する。
Example 2
In the first embodiment, the metal member disposed in proximity to the sealing
図3に示すように、本実施例では、金属部材は封止部32fに螺旋状に巻きつけられた金属線52からなる。この構成によると、金属線52を封止部32fに巻きつけるだけで金属部材を構成できるので製造が容易である。また、金属線52をコイル状に形成することにより、電極部材36fとチャンバー10との容量結合にインダクタ成分を持たせることができる。従って、金属線52の巻数、巻層、巻き方の粗密等の要素をインピーダンスマッチングの一要素として利用することができ、インピーダンスマッチングをより柔軟に行うことが可能となる。
As shown in FIG. 3, in this embodiment, the metal member is composed of a
また、接続部材51と金属線52が同一材質の金属線からなる場合には、金属線52と接続部材51が一連の線材からなるようにしてもよい。これにより、第1の実施例で必要であった金属部材と接続部材51の接合工程が不要となり、点灯装置の製造が更に容易となる。
Further, when the
実施例3.
上記第1の実施例においては、金属部材を構成するスリーブが封止部32fの全体を覆う構成を示したが、本実施例では、スリーブの後方端部の位置を工夫した例を示す。図4に本実施例による点灯装置3の部分断面図を示す。点灯装置3はスリーブ以外の構成要素は図1に示した点灯装置1と同様であるのでその説明を省略する。
Example 3
In the first embodiment, the sleeve constituting the metal member is configured to cover the
図4に示すように、本実施例では、金属部材がスリーブ53からなり、スリーブ53の後方端部53rが発光部31から離隔して配置される。これにより、後方端部53rが発光部31に近接して配置された場合に起こり得るバックアークを防止できる。バックアークとは、前方の電極33fから後方端部53rの方向に向けて発生し得る放電であり、発光部31の黒化や故障の原因となり得る。従って、前方の電極33fと後方端部53rとの離隔距離を確保することにより、バックアークを確実に防止することができる。
As shown in FIG. 4, in this embodiment, the metal member is formed of a
上記表1に示した吸収率の測定とスリーブの構成以外を同条件として、点灯装置3の吸収率を測定した。なお、本測定においても、アンテナ収容部12の内径、アンテナ20の長さは、調整可能な範囲で、吸収率が最大となるように調整されているものとする。スリーブ53の長さ及び内径をそれぞれ20mm及び6mmとし、発光部31とスリーブ53の後方端部53rの離間距離を5mmとした。なお、接続部材51は幅10mm、厚み4mmのアルミニウム板で構成した。その結果、吸収率94%が実現された。
The absorptance of the
このように、本実施例の構成によると、第1の実施例と同様の効果を得つつ、バックアークを防止して放電ランプ30の信頼性を向上することができる。
Thus, according to the configuration of the present embodiment, it is possible to prevent the back arc and improve the reliability of the
実施例4.
上記第1の実施例においては、金属部材を構成するスリーブが封止部32fの全体を覆う構成を示したが、本実施例では、スリーブの前方端部の位置を工夫した例を示す。図5に本実施例による点灯装置4の部分断面図を示す。点灯装置4はスリーブ以外の構成要素は図1に示した点灯装置1と同様であるのでその説明を省略する。
Example 4
In the first embodiment, the configuration in which the sleeve constituting the metal member covers the
スリーブが封止部32fの先端部(前方端部)を覆うと、封止部32fから露出する金属部、即ち、リード35fの端部が高温となり、酸化される。この露出金属部の酸化が進行すると封止部にクラックが発生する可能性があり、このクラックによってインピーダンスマッチングの不整合やランプ故障といった問題が生じ得る。そこで、本実施例では、図5に示すように、スリーブ54はその前方端部54fが封止部32fの前方端部を覆わないように構成される。即ち、封止部32fの前方端部がスリーブ54から露出される。これにより、封止部32fから露出する金属部が高温となることにより酸化してしまうことが防止される。
When the sleeve covers the front end portion (front end portion) of the sealing
上記表1に示した吸収率の測定とスリーブの構成以外を同条件として、点灯装置4の吸収率を測定した。なお、本測定においても、アンテナ収容部12の内径、アンテナ20の長さは、調整可能な範囲で、吸収率が最大となるように調整されているものとする。スリーブ54の長さ及び内径をそれぞれ15mm及び6mmとし、発光部31にスリーブ54を接触させた。なお、接続部材51はφ0.6のニッケル線で構成した。その結果、吸収率93%が実現された。
The absorptance of the lighting device 4 was measured under the same conditions except for the measurement of the absorptivity shown in Table 1 and the configuration of the sleeve. In this measurement, it is assumed that the inner diameter of the
従って、本実施例の構成によると、第1の実施例と同様の効果を得つつ、封止部32fから露出する金属の酸化を防止してランプ30の信頼性を向上することができる。
Therefore, according to the configuration of this embodiment, it is possible to improve the reliability of the
なお、第3の実施例と第4の実施例は個別に実施することもできるし、併せて実施することもできる。即ち、図6に示す点灯装置5のように、スリーブ55の後方端部55rを発光部31から離隔させ、かつスリーブ55の前方端部55fが封止部32fの先端部を覆わない(露出させる)構成としてもよい。また、第2の実施例において、金属線52の後方端部を発光部31から離隔配置してもよいし、金属線52の前方端部が封止部32fの先端部を覆わない構成としてもよい。
Note that the third embodiment and the fourth embodiment can be implemented individually or in combination. That is, as in the lighting device 5 shown in FIG. 6, the
以上に本発明の好適な実施例を示したが、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、以下のような種々の変形が可能である。 Although the preferred embodiments of the present invention have been described above, various modifications as described below are possible without departing from the spirit of the present invention.
変形例1.
上記各実施例においては、封止部32fに近接配置される金属部材(スリーブ50等)が封止部32fの全周を覆う構成を示したが、封止部32fの周囲の一部が開放された形状としてもよい。例えば、本変形例の金属部材は、光軸方向に沿った開口部を有するスリーブからなる。図7に、本変形例におけるスリーブ56及び封止部32fの光軸に垂直な断面を示す。同図に示すように、スリーブ56の断面は開放部56aを有する円弧状となる。
In each of the above-described embodiments, the metal member (
本変形例によると、スリーブ56の内径と封止部32fの外径を実質的に同一とすることができる。前述したように、スリーブが封止部の全周を覆う場合であって上記両径が同じであると、金属からなるスリーブとガラスからなる封止部の熱膨張率の差に起因して、ヒートサイクル中にスリーブから封止部に応力が発生する状態が発生し得る。しかし、本変形例の構成によると、スリーブ56と封止部32fとの間に発生する応力はスリーブ56の開放部56aの開閉により吸収されるため、スリーブ56と封止部32f間の応力を軽減できる。このように、スリーブ56の内径と封止部32fの外径を実質的に同一とすることにより、スリーブ56が封止部32fに確実に保持される。これにより、スリーブ56の、封止部32fに対する光軸方向の位置決め精度を向上できるとともに、装置使用中の光軸方向の位置ずれを防止できる。
According to this modification, the inner diameter of the
変形例2.
上記各実施例においては、封止部32fに近接配置される金属部材(スリーブ50等)が封止部32fの全周を覆う構成を示したが、封止部32fの周囲の一部を覆う構成としてもよい。但し、電極部材36fと金属部材間に所望の容量が確保できることを前提とする。本変形例では、金属部材は、スリーブを光軸方向に沿って切った金属片からなる。図8に、本変形例における金属片57及び封止部32fの光軸に垂直な断面を示す。同図に示すように、金属片57の断面は半円以下の円弧状となる。
Modification 2
In each of the above-described embodiments, the metal member (
本変形例によると、電極部材36fと金属片57との離隔距離を調整できる。これにより、例えば、第1の実施例において示したようなスリーブの光軸方向の位置調整のみならず、離隔距離の調整も可能となるので、インピーダンスマッチングの調整範囲をより広げることができる。
According to this modification, the separation distance between the
変形例3.
上記各実施例においては、接続部材51がチャンバー10のランプ収容部11の側壁11aに接続される構成を示したが、他の箇所に接続される構成としてもよい。例えば、図9の点灯装置6の部分断面図に示すように、マイクロ波漏洩の防止を強化するためにチャンバー10の開口部11bに金属メッシュ13が配置される場合には、接続部材51は光軸に平行に配置されて金属メッシュ13に接続されるようにしてもよい。この構成により、接続部材51が光軸に対して略対称に位置することになり、光照射分布を光軸に関して均一にして光学特性を向上することができる。
In each of the above-described embodiments, the
変形例4.
上記各実施例においては、封止部32fに近接配置される金属部材(スリーブ50等)を封止部32fとは別体の部材として構成したが、金属部材と封止部32fを一体形成してもよい。例えば、図10の点灯装置7の部分断面図に示すように、金属部材は封止部32f上に形成された金属コーティング58であってもよい。金属コーティング58は蒸着、浸漬、塗布等によって封止部32f上に形成することができる。接続部材51は、金属コーティング58が施された封止部32fに接触するように配置される。図10に示すように、接続部材51が金属線からなる場合には、その金属線の先端付近が封止部32fに巻きつけられるようにしてもよい。
Modification 4
In each of the above embodiments, the metal member (
本変形例によると、封止部32fと金属部材との位置決めのばらつきを考慮する必要がなくなる。これにより、金属部材にインピーダンスマッチングの調整機能と持たせることはできなくなるが、逆にインピーダンスマッチングのばらつきや使用中の変動を防止できる。
According to this modification, it is not necessary to consider the variation in positioning between the sealing
以上のように、本発明によると、マイクロ波放電ランプ点灯装置において、前方側の封止部32fに近接配置されかつチャンバー10に電気的に接続された金属部材を備えたことにより、装置を大型化することなく動作周波数を低周波化し、長寿命で安価な固体素子電源を使用した装置を提供することが可能となる。
As described above, according to the present invention, the microwave discharge lamp lighting device includes the metal member that is disposed in the vicinity of the front-
1〜7 マイクロ波放電ランプ点灯装置
10 チャンバー
20 アンテナ
30 放電ランプ
31 発光部
31a 放電空間
32r、32f 封止部
36r、36f 電極部材
50、53〜56 スリーブ(金属部材)
51 接続部材
52 金属線(金属部材)
57 金属片(金属部材)
58 金属コーティング(金属部材)
1-7 Microwave discharge
51
57 Metal pieces (metal parts)
58 Metal coating (metal parts)
Claims (6)
金属製のチャンバーと、
前記チャンバー内に配置された放電ランプであって、内部に放電空間が形成された発光部と、該発光部を挟む第1及び第2の封止部と、前記放電空間内に先端部が突出するように前記第1及び第2の封止部にそれぞれ埋設された第1及び第2の電極部材とを有する放電ランプと、
前記第1の電極部材に接続され、前記チャンバー外部から導入されるマイクロ波を前記放電ランプに導波するアンテナと、
前記第2の封止部に近接配置され、前記チャンバーに電気的に接続された金属部材と
を備えたマイクロ波放電ランプ点灯装置。 A microwave discharge lamp lighting device,
A metal chamber;
A discharge lamp disposed in the chamber, wherein a light emitting part having a discharge space formed therein, first and second sealing parts sandwiching the light emitting part, and a tip projecting into the discharge space A discharge lamp having first and second electrode members embedded in the first and second sealing portions, respectively,
An antenna connected to the first electrode member and guiding a microwave introduced from outside the chamber to the discharge lamp;
A microwave discharge lamp lighting device comprising: a metal member disposed in proximity to the second sealing portion and electrically connected to the chamber.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2012246102A JP2014096239A (en) | 2012-11-08 | 2012-11-08 | Microwave discharge lamp lighting device |
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