JP5803037B2

JP5803037B2 - Discharge lamp device

Info

Publication number: JP5803037B2
Application number: JP2011040638A
Authority: JP
Inventors: 基松永; 洋岡嶋; 正士神藤
Original assignee: PLASMA APPLICATIONS INC.; Tokyo Keiki Inc
Current assignee: PLASMA APPLICATIONS INC.; Tokyo Keiki Inc
Priority date: 2011-02-25
Filing date: 2011-02-25
Publication date: 2015-11-04
Anticipated expiration: 2031-02-25
Also published as: JP2012178275A

Description

本発明は、放電容器内に突出させたアンテナに電力を供給して放電容器内の放電ガスを励起して放電させる放電ランプを備える放電ランプ装置に関する。 The present invention relates to a discharge lamp apparatus including a discharge lamp that supplies electric power to an antenna that protrudes into a discharge vessel to excite discharge gas in the discharge vessel to discharge.

従来の放電ランプ装置としては、図４及び特許文献１に示すものが知られている。 As a conventional discharge lamp apparatus, what is shown in FIG. 4 and patent document 1 is known.

図４において、放電ランプ装置は、楕円体状の放電容器２内に放電ガスを封入した放電ランプ１を備えており、放電容器２内に、一対のアンテナ導体３，４が設けられる。各アンテナ導体３、４の先端は放電容器２の空洞内に突出され、他端は放電容器２の外部に突出される。前記各アンテナ導体３、４は放電容器２内で所定のギャップが保持され、アンテナのインピーダンスを決定する。 In FIG. 4, the discharge lamp device includes a discharge lamp 1 in which a discharge gas is sealed in an ellipsoidal discharge vessel 2, and a pair of antenna conductors 3 and 4 are provided in the discharge vessel 2. The tip of each antenna conductor 3, 4 protrudes into the cavity of the discharge vessel 2, and the other end protrudes outside the discharge vessel 2. The antenna conductors 3 and 4 each have a predetermined gap in the discharge vessel 2 and determine the impedance of the antenna.

そして、一方のアンテナ導体４はラーンチャ７に接続される。ラーンチャ７は、導体金属製の内部円筒部材８と外部円筒部材９とが所定の間隙を保持して同軸に嵌合された同軸導波管であり、ラーンチャ７の一端側の内部円筒部材８に前記一方のアンテナ導体４を嵌合し、該ラーンチャ７の他端は伝送線路としての同軸ケーブル４０を介してマイクロ波発振源４２に接続される。 One antenna conductor 4 is connected to the launcher 7. The launcher 7 is a coaxial waveguide in which a conductive metal inner cylindrical member 8 and an outer cylindrical member 9 are coaxially fitted to each other while maintaining a predetermined gap. The launcher 7 is connected to the inner cylindrical member 8 on one end side of the launcher 7. The one antenna conductor 4 is fitted, and the other end of the launcher 7 is connected to a microwave oscillation source 42 via a coaxial cable 40 as a transmission line.

マイクロ波発振源で発振されたマイクロ波は、同軸ケーブルを介してラーンチャ７の同軸導波路を伝搬し、アンテナ導体３、４のギャップ部分に強くマイクロ波電界を形成する。この電界によってギャップ部分にアーク状プラズマ柱が形成され、高輝度発光が実現されることになる。 The microwave oscillated by the microwave oscillation source propagates through the coaxial waveguide of the launcher 7 via the coaxial cable, and strongly forms a microwave electric field in the gap portion of the antenna conductors 3 and 4. This electric field forms an arc-shaped plasma column in the gap portion, and high luminance light emission is realized.

また、特許文献２では、ラーンチャにおいて、内部導体を、外部導体の軸心部に所定の間隙を有して抜き差し可能に嵌合させており、両者が嵌合したときの特性インピーダンスをマイクロ波発振器が有する特性インピーダンスに対応させている。 In Patent Document 2, in the launcher, the inner conductor is detachably fitted with a predetermined gap in the axial center portion of the outer conductor, and the characteristic impedance when the two are fitted is expressed as a microwave oscillator. This corresponds to the characteristic impedance of the.

特開２００７−１１５５３４号公報JP 2007-115534 A 特開２００９−７０６３３号公報JP 2009-70633 A

しかしながら、従来の上記放電ランプ装置に用いられる同軸導波路は、一般的な５０Ω伝送線路であるため、放電ランプ自体の持つインピーダンスとミスマッチを起こし、マイクロ波発振源から供給される電力を効率よく放電ランプに供給することが困難であるという問題がある。また、反射された電力がマイクロ波発振源に戻り、発振源が発熱するという問題もある。 However, since the coaxial waveguide used in the conventional discharge lamp device is a general 50Ω transmission line, it causes a mismatch with the impedance of the discharge lamp itself and efficiently discharges the power supplied from the microwave oscillation source. There is a problem that it is difficult to supply the lamp. There is also a problem that the reflected power returns to the microwave oscillation source and the oscillation source generates heat.

本発明はかかる問題に鑑みなされたもので、放電ランプと発振源とのインピーダンス整合を図り、発振源からの電力を効率よく放電ランプに供給するための放電ランプ装置を提供することをその目的とする。 The present invention has been made in view of such a problem, and an object of the present invention is to provide a discharge lamp device for achieving impedance matching between a discharge lamp and an oscillation source and efficiently supplying power from the oscillation source to the discharge lamp. To do.

上記目的を達成するために、本発明の一態様は、放電ガスが封入された放電容器及び放電容器内で所定のギャップを保持して配設される一対のアンテナ導体を有する放電ランプと、
アンテナ導体へ電力を供給するために、一定周波数の搬送波を発振する搬送波発振源と、
放電ランプと搬送波発振源との間に配置されて、中心導体と外導体とを有する同軸チューナーとを備え、
前記同軸チューナーは、放電ランプ側から、放電ランプが取り付けられるランプ取付部と、第１特性インピーダンス部分と、第２特性インピーダンス部分と、第３特性インピーダンス部分と、を少なくとも構成しており、第１特性インピーダンス部分と第３特性インピーダンス部分の特性インピーダンスが搬送波発振源の特性インピーダンスと同一に設定され、第２特性インピーダンス部分が第１特性インピーダンス部分及び第３特性インピーダンス部分と異なる特性インピーダンスに設定される、ことを特徴とする。 In order to achieve the above object, one aspect of the present invention provides a discharge lamp having a discharge gas sealed therein and a discharge lamp having a pair of antenna conductors disposed with a predetermined gap in the discharge container.
A carrier wave oscillation source for oscillating a carrier wave of a constant frequency to supply power to the antenna conductor;
A coaxial tuner disposed between the discharge lamp and the carrier wave oscillation source and having a center conductor and an outer conductor;
The coaxial tuner includes, from the discharge lamp side, at least a lamp mounting portion to which the discharge lamp is mounted, a first characteristic impedance portion, a second characteristic impedance portion, and a third characteristic impedance portion. The characteristic impedances of the characteristic impedance part and the third characteristic impedance part are set to be the same as the characteristic impedance of the carrier oscillation source, and the second characteristic impedance part is set to a characteristic impedance different from the first characteristic impedance part and the third characteristic impedance part. It is characterized by that.

さらに本発明の一態様は、前記第１特性インピーダンス部分の長さが調整可能であることを特徴とする。 Furthermore, one embodiment of the present invention is characterized in that a length of the first characteristic impedance portion is adjustable.

さらに本発明の一態様は、前記第２特性インピーダンス部分が中心導体と外導体との間に調整部材を有し、該調整部材は中心導体及び外導体に対して移動可能であることを特徴とする。 Further aspect of the present invention, the second characteristic impedance portion has an adjusting member between the center conductor and the outer conductor, and wherein the said adjustment member is movable relative to the center conductor and the outer conductor To do.

さらに本発明の一態様は、前記ランプ取付部が、互いに異なる特性インピーダンスを持つ複数の構造部からなることを特徴とする。 Furthermore, one aspect of the present invention is characterized in that the lamp mounting portion includes a plurality of structural portions having different characteristic impedances.

さらに本発明の一態様は、前記中心導体が、前記ランプ取付部の少なくとも一部を構成して、前記放電ランプのアンテナ導体が固着される第１導体と、第１導体に着脱可能に接続される第２導体と、を有することを特徴とする。 Further aspect of the present invention, the center conductor, said constitutes at least a part of the lamp mounting portion, the first conductor antenna conductor of the discharge lamp is fixed, is detachably connected to the first conductor And a second conductor.

本発明によれば、ランプ取付部と、第１特性インピーダンス部分と、第２特性インピーダンス部分と、第３特性インピーダンス部分と、を少なくとも有する同軸チューナーを備えることで、放電ランプを含むランプ取付部を負荷とみなし、第２特性インピーダンス部分の特性インピーダンスを調整することで、インピーダンス整合を図ることができるようになる。 According to the present invention, a lamp mounting portion including a discharge lamp is provided by including a coaxial tuner having at least a lamp mounting portion, a first characteristic impedance portion, a second characteristic impedance portion, and a third characteristic impedance portion. By considering the load as a load and adjusting the characteristic impedance of the second characteristic impedance portion, impedance matching can be achieved.

また、第１特性インピーダンス部分の長さを調整することで、確実に整合を図り、または第２特性インピーダンス部分の調整部材を移動することで、第１特性インピーダンス部分の長さを調整することができる。 Further, by adjusting the length of the first characteristic impedance portion, it is possible to ensure matching, or by moving the adjustment member of the second characteristic impedance portion, the length of the first characteristic impedance portion can be adjusted. it can.

また、ランプ取付部を、互いに異なる特性インピーダンスを持つ複数の構造部からなるようにすることで、放電ランプを含むランプ取付部のインピーダンスを整合しやすい範囲に調整することができる。 Moreover, the impedance of the lamp mounting part including the discharge lamp can be adjusted to be easily matched by making the lamp mounting part to be composed of a plurality of structural parts having different characteristic impedances.

また、中心導体が着脱可能に接続される第１導体と第２導体を有することで、同軸チューナーの構成を簡単にすることができ、且つ、組み立て及び分解を簡単に行うことができ、併せて放電ランプの交換を簡単に行うことができる。 In addition, by having the first conductor and the second conductor to which the center conductor is detachably connected, the configuration of the coaxial tuner can be simplified, and the assembly and disassembly can be easily performed. The discharge lamp can be replaced easily.

本発明による第１実施形態による放電ランプ装置を表す断面図である。It is sectional drawing showing the discharge lamp apparatus by 1st Embodiment by this invention. 第１実施形態におけるインピーダンス整合を説明するためのスミスチャートである。It is a Smith chart for demonstrating the impedance matching in 1st Embodiment. 本発明による第２実施形態による放電ランプ装置を表す断面図である。It is sectional drawing showing the discharge lamp apparatus by 2nd Embodiment by this invention. 従来の放電ランプ装置を表す断面図である。It is sectional drawing showing the conventional discharge lamp apparatus.

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態による放電ランプ装置を表している。図において、１０は放電ランプであり、放電ガスが封入された放電容器１２を有する。放電容器１２内には、該放電容器１２の長軸に沿って長軸方向に伸びるように所定の間隔をおいてアンテナを構成する一対のアンテナ導体１３、１４が配設される。各アンテナ導体１３、１４の対向端は棒状導体１５、１６となっており、棒状導体１５、１６は、放電容器１２の空洞内に突出されて所定のギャップが保持され、アンテナのインピーダンスを決定する。任意には、放電ランプ１０の周囲には反射ミラーを設けることも可能である。 (First embodiment)
FIG. 1 shows a discharge lamp device according to a first embodiment of the present invention. In the figure, reference numeral 10 denotes a discharge lamp, which has a discharge vessel 12 filled with a discharge gas. A pair of antenna conductors 13 and 14 constituting an antenna are disposed in the discharge vessel 12 so as to extend in the long axis direction along the long axis of the discharge vessel 12. Opposing ends of the antenna conductors 13 and 14 are bar-shaped conductors 15 and 16, respectively. The bar-shaped conductors 15 and 16 are projected into the cavity of the discharge vessel 12 to maintain a predetermined gap, and determine the impedance of the antenna. . Optionally, a reflection mirror can be provided around the discharge lamp 10.

一対のアンテナ導体１３、１４からなるアンテナの給電を行うために、１００ＭＨｚ〜１０ＧＨｚの間にある一定周波数の搬送波を持つ連続波またはパルス波を発振する搬送波発振源４２が設けられる。搬送波の波長をλとしたときに、アンテナの長さは、λ／４となるように設定されるとよい。 In order to supply power to the antenna including the pair of antenna conductors 13 and 14, a carrier wave oscillation source 42 that oscillates a continuous wave or a pulse wave having a carrier wave having a constant frequency between 100 MHz and 10 GHz is provided. When the wavelength of the carrier wave is λ, the length of the antenna is preferably set to be λ / 4.

放電ランプ１０と搬送波発振源４２とは、伝送線路である同軸ケーブル４０及びインピーダンス整合を行うための同軸チューナー２０を介して繋がれる。 The discharge lamp 10 and the carrier wave oscillation source 42 are connected via a coaxial cable 40 serving as a transmission line and a coaxial tuner 20 for impedance matching.

同軸チューナー２０は、大まかに、中心導体２２と、外導体３０とから構成される。 The coaxial tuner 20 is roughly composed of a center conductor 22 and an outer conductor 30.

詳細には、中心導体２２は、互いに分解可能となった放電ランプ１０側の第１導体２３と反放電ランプ側の第２導体２４とから構成される。第１導体２３は、拡径部２３ａと縮径部２３ｂとを有し、縮径部２３ｂの反放電ランプ側には、雄ネジ部２３ｃが形成されている。第２導体２４は、一定の外径となった本体部２４ａを有し、本体部２４ａの放電ランプ１０側には雌ネジ部２４ｂが、反放電ランプ側にはコネクタ部２４ｃがそれぞれ形成されている。雄ネジ部２３ｃと雌ネジ部２４ｂとを螺合することで、第１導体２３と第２導体２４とが一体化される。尚、コネクタ部２４ｃは、図の例では雄ネジとなっているが、これに限らず、被接続部材との接続に適した任意のコネクタ構造とすることができる。 Specifically, the center conductor 22 is composed of a first conductor 23 on the discharge lamp 10 side and a second conductor 24 on the anti-discharge lamp side that can be disassembled with each other. The first conductor 23 has an enlarged diameter portion 23a and a reduced diameter portion 23b, and a male screw portion 23c is formed on the anti-discharge lamp side of the reduced diameter portion 23b. The second conductor 24 has a main body portion 24a having a constant outer diameter. A female screw portion 24b is formed on the discharge lamp 10 side of the main body portion 24a, and a connector portion 24c is formed on the anti-discharge lamp side. Yes. The first conductor 23 and the second conductor 24 are integrated by screwing the male screw portion 23c and the female screw portion 24b. In addition, although the connector part 24c is a male screw in the example of a figure, it is not restricted to this, It can be set as the arbitrary connector structures suitable for a connection with a to-be-connected member.

外導体３０は筒状をなしており、放電ランプ１０側に第１導体２３の拡径部２３ａに対応した拡径部３０ａと、本体部３０ｂとを有する。本体部３０ｂの側面には、第２導体２４の本体部２４ａに対応した部分に一対のスロット３０ｄが形成されている。 The outer conductor 30 has a cylindrical shape, and has an enlarged diameter portion 30a corresponding to the enlarged diameter portion 23a of the first conductor 23 and a main body portion 30b on the discharge lamp 10 side. A pair of slots 30d is formed on the side surface of the main body 30b at a portion corresponding to the main body 24a of the second conductor 24.

第１導体２３の拡径部２３ａ内には、前記放電ランプ１０のアンテナの一方のアンテナ導体１４が挿入されてその端部が半田付け等で固着されている。第１導体２３の拡径部２３ａは、その外周側に支持部材３２が配設され、該支持部材３２を介して外導体３０の拡径部３０ａに同軸的に支持される。支持部材３２は、テフロン（登録商標）等の誘電体やフェライト等の磁性体から構成することができる。 In the enlarged diameter portion 23a of the first conductor 23, one antenna conductor 14 of the antenna of the discharge lamp 10 is inserted and its end is fixed by soldering or the like. A support member 32 is disposed on the outer peripheral side of the enlarged diameter portion 23 a of the first conductor 23, and is coaxially supported by the enlarged diameter portion 30 a of the outer conductor 30 via the support member 32. The support member 32 can be made of a dielectric material such as Teflon (registered trademark) or a magnetic material such as ferrite.

拡径部２３ａ、縮径部２３ｂ及びこれらに対応する外導体３０の部分並びに支持部材３２から、ランプ取付部が構成され、ランプ取付部は、拡径部２３ａ、支持部材３２及びそれに対応する外導体３０の拡径部３０ａからなる第１構造部と、縮径部２３ｂ及びこれに対応する外導体３０からなる第２構造部とからなり、第１構造部と第２構造部とは、互いに異なる特性インピーダンスに設定される。 The enlarged diameter portion 23a, the reduced diameter portion 23b, the portion of the outer conductor 30 corresponding thereto, and the support member 32 constitute a lamp attachment portion. The lamp attachment portion includes the enlarged diameter portion 23a, the support member 32, and the corresponding outer portion. The first structure part composed of the enlarged diameter part 30a of the conductor 30 and the second structure part composed of the reduced diameter part 23b and the outer conductor 30 corresponding thereto, and the first structure part and the second structure part are mutually connected. Set to a different characteristic impedance.

また、第２導体２４の本体部２４ａの周囲には、調整部材３４が摺動可能に配設される。外導体３０の外周には、操作リング３６が摺動可能に配設されており、調整部材３４は、連結ネジによって操作リング３６にスロット３０ｄを通過して接続されている。調整部材３４は、テフロン（登録商標）等の誘電体やフェライト等の磁性体から構成することができる。操作リング３６は、図示しない別途の固定ネジによって、スロット３０ｄの存在する軸方向範囲内の任意の位置で外導体３０に固定することができるようになっている。 An adjustment member 34 is slidably disposed around the main body 24 a of the second conductor 24. An operation ring 36 is slidably disposed on the outer periphery of the outer conductor 30, and the adjustment member 34 is connected to the operation ring 36 through a slot 30 d by a connecting screw. The adjusting member 34 can be made of a dielectric material such as Teflon (registered trademark) or a magnetic material such as ferrite. The operation ring 36 can be fixed to the outer conductor 30 at an arbitrary position within the axial range where the slot 30d exists by a separate fixing screw (not shown).

ランプ取付部と調整部材３４とに挟まれた部分が第１特性インピーダンス部分（特性インピーダンスＺ１、長さＬ１）を構成し、調整部材３４の存在する部分が第２特性インピーダンス部分（特性インピーダンスＺ２、長さＬ２）を構成し、調整部材３４よりも反放電ランプ側が第３特性インピーダンス部分（特性インピーダンスＺ３）を構成している。 A portion sandwiched between the lamp mounting portion and the adjustment member 34 constitutes a first characteristic impedance portion (characteristic impedance Z1, length L1), and a portion where the adjustment member 34 exists is a second characteristic impedance portion (characteristic impedance Z2, Length L2), and the anti-discharge lamp side of the adjustment member 34 forms a third characteristic impedance portion (characteristic impedance Z3).

第１特性インピーダンス部分の特性インピーダンスＺ１と第３特性インピーダンス部分の特性インピーダンスＺ３は、互いに等しく、且つ同軸ケーブル４０の特性インピーダンス延いては搬送波発振源４２の特性インピーダンスに等しいように、即ち５０Ωになるように、本体部２４ａの外径と本体部３０ｂの内径が設定されている。また、第２特性インピーダンス部分の特性インピーダンスＺ２は、調整部材３４によって、特性インピーダンスＺ１、Ｚ３と異なる５０Ω以外の特性インピーダンスとなるように設定されている。また、その長さＬ２は半波長以下となっている。 The characteristic impedance Z1 of the first characteristic impedance part and the characteristic impedance Z3 of the third characteristic impedance part are equal to each other and equal to the characteristic impedance of the coaxial cable 40 and thus to the characteristic impedance of the carrier oscillation source 42, that is, 50Ω. As described above, the outer diameter of the main body portion 24a and the inner diameter of the main body portion 30b are set. In addition, the characteristic impedance Z2 of the second characteristic impedance portion is set by the adjustment member 34 so as to be a characteristic impedance other than the characteristic impedances Z1 and Z3 other than 50Ω. Further, the length L2 is equal to or shorter than a half wavelength.

以上のように構成される放電ランプ装置において、搬送波発振源４２で発振された一定周波数（例えば、２．４５ＧＨｚ）の搬送波は、同軸ケーブル４０を介して同軸チューナー２０を伝搬し、棒状導体１５、１６のギャップ部分に強く電界を形成する。この電界によってギャップ部分にアーク状プラズマ柱が形成され、高輝度発光が実現される。 In the discharge lamp device configured as described above, a carrier wave having a constant frequency (for example, 2.45 GHz) oscillated by the carrier wave oscillation source 42 propagates through the coaxial tuner 20 via the coaxial cable 40, and the rod-like conductor 15, A strong electric field is formed in 16 gap portions. By this electric field, an arc-shaped plasma column is formed in the gap portion, and high luminance light emission is realized.

放電ランプ１０のインピーダンスは、各個体によってばらつきがある。例えば、放電容器１２内の気圧、金属製棒状導体１５、１６間のギャップのばらつきによって、変化する可能性がある。その上、放電ランプ１０に反射ミラーが取り付けられることによっても、そのインピーダンスが変化する。本発明においては、ランプ取付部を含めた放電ランプ１０のインピーダンスＺ_Lがおおよそ所定の範囲に入るように、ランプ取付部が調整されている。 The impedance of the discharge lamp 10 varies depending on each individual. For example, the air pressure in the discharge vessel 12 and the gap between the metal rod-shaped conductors 15 and 16 may vary. In addition, when the reflection mirror is attached to the discharge lamp 10, the impedance changes. In the present invention, the lamp mounting portion is adjusted so that the impedance Z _L of the discharge lamp 10 including the lamp mounting portion falls within a predetermined range.

さらに、第１特性インピーダンス部分（Ｚ１、Ｌ１）と、第２特性インピーダンス部分（Ｚ２、Ｌ２）とによって、ランプ取付部を含む放電ランプとの整合を確保している。 Furthermore, the first characteristic impedance portion (Z1, L1) and the second characteristic impedance portion (Z2, L2) ensure matching with the discharge lamp including the lamp mounting portion.

即ち、ランプ取付部を含む放電ランプのインピーダンスＺ_Lを負荷とみなして、これが図２に示す位置にあるものとすると、該インピーダンスＺ_Lに対して、第１特性インピーダンス部分（Ｚ１、Ｌ１）によって、第２特性インピーダンス部分（Ｚ２、Ｌ２）から見たインピーダンスが図２に示す軌跡Ｐ１をたどり、Ａ点に移る。 That is, assuming that the impedance Z _{L of the} discharge lamp including the lamp mounting portion is a load and is at the position shown in FIG. 2, the first characteristic impedance portion (Z1, L1) is used for the impedance Z _L. The impedance viewed from the second characteristic impedance portion (Z2, L2) follows the locus P1 shown in FIG.

今、第２特性インピーダンス部分（Ｚ２、Ｌ２）の特性インピーダンスＺ２が５０Ωよりも小さいものとすると、Ａ点からＺ２を中心とした円弧Ｐ２をたどり、第３特性インピーダンス部分（Ｚ３）のインピーダンス５０Ω（整合点）へと到達することができ、こうして、整合をとることができる。 Assuming that the characteristic impedance Z2 of the second characteristic impedance portion (Z2, L2) is smaller than 50Ω, follow the arc P2 centering on Z2 from the point A, and the impedance of the third characteristic impedance portion (Z3) is 50Ω ( A matching point) can be reached, and thus matching can be achieved.

ランプ取付部において、拡径部２３ａを含む第１構造部と、縮径部２３ｂを含む第２構造部とでは、特性インピーダンスが異なるものとなっている。この異なる特性インピーダンスを組み合わせることで、インピーダンスＺ_Lを図２に示す円弧Ｐ２に接して整合点を中心とする円Ｃ１よりも内側の範囲に収めることができる。一例として、第１構造部は、その長さが半波長以下で、特性インピーダンスが５０Ω、第２構造部は、その長さが半波長以下で、特性インピーダンスが５０Ω以外（図１の例では、５０Ωよりも大きい）の特性インピーダンスを持つように構成することができる。 In the lamp mounting portion, the first structure portion including the enlarged diameter portion 23a and the second structure portion including the reduced diameter portion 23b have different characteristic impedances. By combining these different characteristic impedances, it is possible to keep the impedance Z _L in the range inside the circle C1 centering on the matching point in contact with the arc P2 shown in FIG. As an example, the first structure part has a length of half wavelength or less and a characteristic impedance of 50Ω, and the second structure part has a length of half wavelength or less and a characteristic impedance other than 50Ω (in the example of FIG. It can be configured to have a characteristic impedance (greater than 50Ω).

さらに、操作リング３６を調整して、調整部材３４の位置を変化させることによって、第１特性インピーダンス部分の長さを変えて、インピーダンスＺ_LからＺ２を中心とした円Ｃ２上へと確実に到達させるようにすることができる。実際の調整作業は、反射強度を計測して反射強度を小さくする位置を見つけるか、または、放電ランプ１０の照度を計測して照度を大きくする位置を見つけて、操作リング３６をその位置に固定することで行うことができる。 Further, by adjusting the operating ring 36, the adjusted position by changing the member 34, by changing the length of the first characteristic impedance portion, reliably reaches the upper circle C2 whose center the Z2 from the impedance Z _L You can make it. The actual adjustment work is to measure the reflection intensity and find a position where the reflection intensity is reduced, or measure the illuminance of the discharge lamp 10 to find a position where the illuminance is increased, and fix the operation ring 36 at that position. Can be done.

こうして、整合を図ることで、搬送波発振源４２から供給される電力を効率よく放電ランプに供給することができるようになる。また、搬送波発振源４２における発熱を防ぐことができる。 Thus, by matching, the power supplied from the carrier wave oscillation source 42 can be efficiently supplied to the discharge lamp. Further, heat generation in the carrier wave oscillation source 42 can be prevented.

この同軸チューナー２０の無い従来の放電ランプ装置と、同軸チューナー２０を設けた本発明による放電ランプ装置とを比較した結果、同軸チューナー２０が無い場合、反射が−４．８ｄＢであり効率が６７％程度であったのに対して、同軸チューナー２０を設けた場合は、反射が−２０ｄＢに減少し、効率が９９％に向上した。 As a result of comparing the conventional discharge lamp device without the coaxial tuner 20 and the discharge lamp device according to the present invention provided with the coaxial tuner 20, in the absence of the coaxial tuner 20, the reflection is −4.8 dB and the efficiency is 67%. On the other hand, when the coaxial tuner 20 was provided, the reflection was reduced to -20 dB and the efficiency was improved to 99%.

また、この実施形態では、第１導体２３と第２導体２４とが螺合によって着脱可能となっているので、その組み立てまたは分解が容易となっている。よって、放電ランプ１０の交換時に、第１導体２３と共に放電ランプ１０を取り外して別のものに交換することも可能となる。この交換時に直接放電ランプ１０を取り扱う必要がないので、放電ランプ１０の破損等を防ぐこともできる。勿論、第１導体２３と第２導体２４とは、螺合以外の任意の手段で着脱可能とすることもできる。 Moreover, in this embodiment, since the 1st conductor 23 and the 2nd conductor 24 can be attached or detached by screwing, the assembly or disassembly is easy. Therefore, when the discharge lamp 10 is replaced, it is possible to remove the discharge lamp 10 together with the first conductor 23 and replace it with another one. Since it is not necessary to handle the discharge lamp 10 directly at the time of replacement, the discharge lamp 10 can be prevented from being damaged. Of course, the 1st conductor 23 and the 2nd conductor 24 can also be made detachable by arbitrary means other than screwing.

（第２実施形態）
図３は、本発明の第２実施形態による放電ランプ装置の断面図である。本実施形態において、第１実施形態と同じ部分については同じ符号を付してその詳細説明を省略する。 (Second Embodiment)
FIG. 3 is a cross-sectional view of a discharge lamp device according to a second embodiment of the present invention. In the present embodiment, the same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

この実施形態では、中心導体２２の第１導体２３は、縮径部２３ｂが省略されており、その代わりに、第２導体２４の本体部２４ａが、調整部材３４の可動範囲となるスロット３０ｄよりも放電ランプ１０側へと延びている。 In this embodiment, the first conductor 23 of the center conductor 22 is omitted from the reduced diameter portion 23 b, and instead, the main body portion 24 a of the second conductor 24 is more than the slot 30 d that is the movable range of the adjustment member 34. Also extends to the discharge lamp 10 side.

この実施形態においては、ランプ取付部が、第１導体２３の拡径部２３ａ、支持部材３２及びそれに対応する外導体３０の拡径部３０ａからなる第１構造部と、第２導体２４の本体部２４ａの一部とそれに対応する外導体３０からなる第２構造部と、から構成される。ここで、第１構造部と第２構造部とは、特性インピーダンスを異なるものとしてもよいし、または同一とすることも可能である。ランプ取付部を含む放電ランプのインピーダンスＺ_Lを第１実施形態と同様に、所定の範囲に収めることで、第１実施形態と同様に作用させることができる。 In this embodiment, the lamp mounting portion includes a first structure portion composed of a large diameter portion 23 a of the first conductor 23, a support member 32, and a corresponding large diameter portion 30 a of the outer conductor 30, and a main body of the second conductor 24. It comprises a part of the part 24a and a second structure part comprising the corresponding outer conductor 30. Here, the first structure portion and the second structure portion may have different characteristic impedances or may be the same. The impedance Z _L of the discharge lamp including the lamp mounting portion can be made to act in the same manner as in the first embodiment by keeping it within a predetermined range, as in the first embodiment.

（その他）
尚、以上の実施形態では、第２特性インピーダンス部分が可動するようになっていたが、これに限るものではなく、放電ランプのインピーダンスのばらつきが小さい場合には、その位置を固定的なものとすることもできる。この場合、第２特性インピーダンス部分のインピーダンスの調整は、調整部材３４によって行うのに限らず、例えば、第２特性インピーダンス部分に相当する第２導体２４の部分の外径を調整することで、行うこともできる。 (Other)
In the above embodiment, the second characteristic impedance portion is movable. However, the second characteristic impedance portion is not limited to this, and when the variation in the impedance of the discharge lamp is small, the position is fixed. You can also In this case, the adjustment of the impedance of the second characteristic impedance portion is not limited to being performed by the adjustment member 34, and for example, is performed by adjusting the outer diameter of the portion of the second conductor 24 corresponding to the second characteristic impedance portion. You can also.

また、以上の例では、第２特性インピーダンス部分の特性インピーダンスが５０Ω（即ち、搬送波発振源４２の特性インピーダンス）よりも小さいものとなっていたが、これに限るものではなく、５０Ωよりも大きいインピーダンスを持つようにすることもでき、その場合には、図２において、Ａ点が円Ｃ３の範囲に入るように第１特性インピーダンス部分が調整されればよい。 In the above example, the characteristic impedance of the second characteristic impedance portion is smaller than 50Ω (that is, the characteristic impedance of the carrier wave oscillation source 42). However, the present invention is not limited to this, and the impedance is larger than 50Ω. In this case, the first characteristic impedance portion may be adjusted so that the point A falls within the range of the circle C3 in FIG.

また、以上の例では、同軸チューナー１２と搬送波発振源４２とが伝送線路である同軸ケーブル４０を介して繋がれていたが、これに限るものではなく、同軸ケーブル４０を省略することも可能であり、同軸チューナー１２を搬送波発振源４２に直接接続することも可能である。この場合も、同軸チューナー１２の第１特性インピーダンス部分と第３特性インピーダンス部分の特性インピーダンスが、搬送波発振源４２の特性インピーダンスに等しくなるように、設定すればよい。 In the above example, the coaxial tuner 12 and the carrier wave oscillation source 42 are connected via the coaxial cable 40 that is a transmission line. However, the present invention is not limited to this, and the coaxial cable 40 can be omitted. It is also possible to connect the coaxial tuner 12 directly to the carrier wave oscillation source 42. In this case as well, the characteristic impedances of the first characteristic impedance portion and the third characteristic impedance portion of the coaxial tuner 12 may be set so as to be equal to the characteristic impedance of the carrier wave oscillation source 42.

以上の放電ランプ装置は、一般光源、プロジェクタ、殺菌灯として使用することができる。 The above discharge lamp device can be used as a general light source, a projector, and a germicidal lamp.

１０放電ランプ
１２放電容器
１３、１４アンテナ導体
２０同軸チューナー
２２中心導体
２３第１導体
２４第２導体
３０外導体
３４調整部材
４２搬送波発振源 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Discharge lamp 12 Discharge vessel 13 and 14 Antenna conductor 20 Coaxial tuner 22 Center conductor 23 1st conductor 24 2nd conductor 30 Outer conductor 34 Adjustment member 42 Carrier wave oscillation source

Claims

A discharge lamp having a pair of antenna conductors arranged to hold a predetermined gap in the discharge vessel filled with the discharge gas and the discharge vessel;
A carrier wave oscillation source for oscillating a carrier wave of a constant frequency to supply power to the antenna conductor;
A coaxial tuner disposed between the discharge lamp and the carrier wave oscillation source and having a center conductor and an outer conductor;
The coaxial tuner includes, from the discharge lamp side, at least a lamp mounting portion to which the discharge lamp is mounted, a first characteristic impedance portion, a second characteristic impedance portion, and a third characteristic impedance portion. The characteristic impedances of the characteristic impedance part and the third characteristic impedance part are set to be the same as the characteristic impedance of the carrier wave oscillation source, the second characteristic impedance part is set to a characteristic impedance different from the first characteristic impedance part and the third characteristic impedance part ,
The lamp mounting portion includes a plurality of structural portions having different characteristic impedances .

The discharge lamp device according to claim 1, wherein a length of the first characteristic impedance portion is adjustable.

3. The discharge lamp according to claim 2, wherein the second characteristic impedance portion has an adjustment member between the center conductor and the outer conductor, and the adjustment member is movable with respect to the center conductor and the outer conductor. apparatus.

The center conductor includes at least a part of the lamp mounting portion, and includes a first conductor to which an antenna conductor of the discharge lamp is fixed, and a second conductor that is detachably connected to the first conductor. The discharge lamp device according to any one of claims 1 to 3 , wherein