KR101943321B1 - 조명장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 조명장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로, 광효율을 높이고 마그네트론의 수명을 늘릴 수 있으며, EMI 특성을 개선할 수 있는 조명장치에 관한 것이다.

Description

조명장치{Lighting apparatus}
본 발명은 조명장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로 마이크로파에 의하여 발광되는 조명장치에 관한 것이다.
일반적으로 마이크로파(수 100MHz - 수 GHz)를 이용한 조명장치(Microwave dischage lamp}는 무전극 플라즈마 전구에 마이크로파를 가하여 가시광선을 발생시키는 장치로서, 백열등이나 형광등에 비하여 휘도가 높고 효율이 높으며 점차 사용이 증가하고 있는 추세이다.
상기 마이크로파 조명장치는 무전극 방전 램프로 전극이 없는 석영구(벌브) 내에 불활성 가스가 봉입되어 있으며, 최근 유황을 고압 상태로 방전시키면서 가시광 영역의 연속 스펙트럼을 방사하는 구조를 갖는다.
상기 마이크로파 조명장치는 마이크로파를 발생시키는 마그네트론과 상기 마이크로파를 이용하여 빛을 발생하도록 발광물질이 봉입된 벌브와 상기 벌브를 수용하고 상기 마이크로파를 공진시키는 공진기와 상기 마그네트론과 상기 공진기를 연결하는 도파관을 포함한다.
상기 마이크로파 조명장치의 발광원리를 간단히 설명하면, 마그네트론에서 발생되는 마이크로파는 도파관을 통해 공진기로 전달되고, 상기 공진기로 유입된 마이크로파는 공진기 내부에서 공진되면서 상기 벌브의 발광물질을 여기시키고, 상기 벌브 내부에 충진된 발광물질이 플라즈마 상태로 변화되어 빛이 발생되며, 상기 빛은 공진기 외부로 방사된다.
한편, 상기 벌브와 마그네트론은 비선형 특성을 가지며, 상기 마그네트론에서 생성된 마이크로파에는 설계 주파수 이외의 불요파(harmonic)가 포함되고, 이러한 불요파는 조명장치의 수명을 감소시키고, 마그네트론의 효율을 감소시키며, 통신 장애 등을 발생시킨다.
따라서 이러한 불요파를 제거할 수 있는 마이크로파 조명장치의 구조가 요구된다.
본 발명은 광효율을 높이고 마그네트론의 수명을 늘릴 수 있는 조명장치를 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.
또한, 본 발명은 EMI 특성을 개선할 수 있는 조명장치를 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.
상기한 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일 측면에 따르면, 소정의 주파수를 갖는 마이크로파를 발생시키기 위한 마그네트론;과 상기 마이크로파가 유입 및 안내되는 제1 도파공간과 상기 제1 도파공간을 통해 전달되는 상기 마이크로파의 짝수 고조파 성분을 제거하기 위하여 상기 제1 도파공간으로부터 확장되는 제2 도파공간을 갖는 도파관;과 상기 도파관으로부터 마이크로파가 전달되는 공진기; 및 상기 공진기 내부에 위치되며, 방광물질이 봉입된 벌브를 포함하는 조명장치가 제공된다.
여기서 상기 제2 도파공간은 상기 제1 도파공간으로부터 상기 공진기로 향하는 마이크로파의 전달 경로 상에 마련된다.
또한, 상기 제1 도파공간을 통해 전달되는 상기 마이크로파의 홀수 고조파 성분은 상기 제2 도파공간으로부터 상기 공진기 측으로 반사되고, 상기 제1 도파공간을 통해 전달되는 상기 마이크로파의 짝수 고조파 성분은 상기 제2 도파공간으로 유입 및 접지될 수 있다.
또한, 상기 제2 도파공간은 상기 마이크로파 파장의 0.25배의 길이를 갖도록 제1 도파공간으로부터 확장될 수 있다.
또한, 상기 제1 도파공간과 제2 도파공간의 길이는 동일할 수 있다.
또한, 상기 제1 도파공간과 제2 도파공간의 특성 임피던스는 동일할 수 있다.
또한, 상기 제2 도파공간은 제1 도파공간의 길이방향에 수직하는 방향으로 연장될 수 있다.
또한, 상기 제2 도파공간은 상기 벌브로부터 멀어지는 방향으로 연장될 수 있다.
또한, 상기 제2 도파공간은 상기 마그네트론과 상기 벌브 사이의 제1 도파공간의 특정 영역으로부터 연장될 수 있다.
또한, 상기 제1 도파공간을 통해 상기 공진기 측으로 전달되는 마이크로파는 상기 제2 도파공간을 통과한 후 상기 마이크로파의 홀수 고조파 성분만 상기 공진기 측으로 전달될 수 있다.
또한, 상기 제2 도파공간은 제1 도파공간의 길이방향에 평행한 방향으로 연장될 수 있다.
또한, 상기 제2 도파공간의 폭은 연장되는 방향의 길이보다 작게 형성될 수 있다.
또한, 상기 제2 도파공간에는 유전체가 삽입될 수 있다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 일 실시예와 관련된 조명장치에 따르면, 광효율을 높이고 마그네트론의 수명을 늘릴 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예와 관련된 조명장치에 따르면, EMI 특성을 개선할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예와 관련된 조명장치의 내부를 나타내는 요부 평면도.
도 2는 본 발명의 일 실시예와 관련된 조명장치를 구성하는 도파관을 나타내는 개념도.
도 3은 본 발명의 일 실시예와 관련된 조명장치의 일 작동상태를 나타내는 개념도.
도 4는 본 발명의 일 실시예와 관련된 조명장치의 일 작동상태를 나타내는 개념도.
도 5는 본 발명의 일 실시예와 관련된 조명장치의 일 작동상태를 나타내는 그래프.
도 6 및 도 7은 본 발명의 일 실시예와 관련된 조명장치의 효과를 나타내는 그래프.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예와 관련된 조명장치의 일 작동상태를 나타내는 개념도.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 조명장치를 첨부된 도면을 참고하여 상세히 설명한다. 첨부된 도면은 본 발명의 예시적인 형태를 도시한 것으로, 이는 본 발명을 보다 상세히 설명하기 위해 제공되는 것일 뿐, 이에 의해 본 발명의 기술적인 범위가 한정되는 것은 아니다.
또한, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응되는 구성요소는 동일한 참조번호를 부여하고 이에 대한 중복 설명은 생략하기로 하며, 설명의 편의를 위하여 도시된 각 구성 부재의 크기 및 형상은 과장되거나 축소될 수 있다.
한편, 제 1 또는 제 2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들이 상기 용어들에 의해 한정되지 않으며, 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별시키는 목적으로만 사용된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예와 관련된 조명장치의 내부를 나타내는 요부 평면도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예와 관련된 조명장치를 구성하는 도파관을 나타내는 개념도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예와 관련된 조명장치의 일 작동상태를 나타내는 개념도이다.
또한, 도 4는 본 발명의 일 실시예와 관련된 조명장치의 일 작동상태를 나타내는 개념도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예와 관련된 조명장치의 일 작동상태를 나타내는 그래프이다.
본 발명의 일 실시예와 관련된 조명장치(100)는 마이크로파를 이용하여 발광되는 조명장치로서 마이크로파 조명장치로 지칭될 수 있다.
도 1을 참조하면, 상기 조명장치(100)는 마이크로파를 발생시키기 위한 마그네트론(110)과 상기 마이크로파가 유입 및 안내되는 도파공간(121)과 상기 마이크로파를 방출시키기 위한 개구부(122)가 마련된 도파관(120)과 상기 개구부(122)를 통해 마이크로파가 전달되는 공진기(130) 및 상기 공진기(130) 내부에 위치되며, 발광물질이 봉입된 벌브(140)를 포함할 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 상기 조명장치(100)를 구성하는 각 구성요소를 구체적으로 설명한다.
상기 마그네트론(110)은 소정의 주파수를 갖는 마이크로파를 발생시키며, 상기 마그네트론(110)과 일체 또는 별도로 고전압발생부가 마련될 수도 있다. 상기 고전압발생부는 고전압을 발생시키며, 상기 마그네트론(110)은 상기 고전압발생부에서 발생된 고전압이 인가되어 고주파를 갖는 마이크로파를 발생시킨다.
또한, 상기 도파관(120)은 상기 마그네트론(110)에서 발생된 마이크로파를 안내하는 도파공간(122)과 상기 마이크로파를 상기 공진기(130)로 전달하기 위한 개구부(122)를 포함한다. 상기 도파공간(122) 내부에는 상기 마그네트론(110)의 안테나부(111)가 삽입되며, 상기 마이크로파는 상기 도파공간(122)을 따라 안내된 후 상기 개구부(122)를 통해 상기 공진기(130) 내부로 방출된다.
상기 공진기(130)는 유입된 마이크로파의 외부 방출을 차폐하여 공진모드를 형성하며, 상기 마이크로파를 여기시켜 강한 전계를 발생시키는 기능을 수행하며, 상기 공진기(130)는 메쉬(mesh) 형태로 이루어진다.
또한, 상기 공진기(130) 내부에는 발광물질이 충진된 벌브(140)가 배치되고, 상기 벌브(140)에 마련된 회전축은 모터(170)에 장착될 수 있다. 또한, 상기 조명장치(100)는 상기 모터(170)를 둘러싸는 하우징(180)을 포함할 수 있다.
상기 마이크로파 조명장치(100)의 발광원리를 간단히 설명하면, 마그네트론(110)에서 발생되는 마이크로파는 도파관(120)의 도파공간(121)을 통해 공진기(130)로 전달되고, 상기 공진기(130)로 유입된 마이크로파는 공진기(130) 내부에서 공진되면서 상기 벌브(140)의 발광물질을 여기시키며, 상기 벌브(140) 내부에 충진된 발광물질이 플라즈마 상태로 변화되어 빛이 발생되고, 상기 빛은 공진기(130) 외부로 방사된다.
한편 상기 발광물질은 황(Sulfer), 칼슘브로마이드(CaBr2), 리듐아이오다이드(LiI)및 인듐브로마이드(InBr)로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 하나 이상으로 구성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예와 관련된 조명장치(100)는 소정의 주파수(f)를 갖는 마이크로파를 발생시키기 위한 마그네트론(110)과 상기 마이크로파가 유입 및 안내되는 제1 도파공간(121-1)과 상기 제1 도파공간(121-1)을 통해 전달되는 상기 마이크로파의 짝수 고조파 성분(M2)을 제거하기 위하여 상기 제1 도파공간(121-1)으로부터 확장되는 제2 도파공간(121-2)을 갖는 도파관(120)과 상기 도파관(120)으로부터 마이크로파가 전달되는 공진기(130) 및 상기 공진기(130) 내부에 위치되며, 방광물질이 봉입된 벌브(140)를 포함한다.
여기서 상기 제2 도파공간(121-2)은 상기 제1 도파공간(121-1)으로부터 상기 공진기(130)로 향하는 마이크로파의 전달 경로 상에 마련된다.
상기 제1 도파공간(121-1)과 상기 제2 도파공간(121-2)은 전술한 도파관(120)의 도파공간(121)을 형성한다.
상기 제1 도파공간(121-1)은 마그네트론(110)의 안테나부(111)가 삽입되는 영역으로부터 발생된 마이크로파를 공진기(130)로 내부로 전달하기 위한 개구부(122)가 마련된 영역까지의 공간으로 정의될 수 있으며, 상기 제2 도파공간(121-2)은 상기 제1 도파공간(121-2)으로부터 확장된 공간으로 정의될 수 있고, 상기 제2 도파공간(121-2)은 상기 제1 도파공간(121-1)으로부터 상기 공진기(130)로 향하는 마이크로파의 전달 경로 상에 마련된다.
한편, 마이크로파 조명장치(100)에서는 비선형 특성을 갖는 벌브(140)와 마그네트론(110)의 특성으로 인하여 상기 마그네트론(110)에서 생성된 마이크로파에는 설계 주파수 이외의 불요파(Harmonic)가 발생하게 된다. 또한, 이러한 불요파는 조명장치(100)의 수명을 감소시키고, 마그네트론의 효율을 떨어뜨리며, 통신 환경 및 기타 다른 밴드(band)에 영향을 미치게 된다.
한편, 이러한 불요파는 아래와 같은 수학식 1에 의하여 결정될 수 있다.
[수학식 1]
불요파 = 설계 발진주파수 X N X 설계주파수 (N=2, 3, 4)
이때 N이 증가함에 따라 불요파의 크기는 감소하기 때문에 N이 큰 값의 불요파의 경우 문제가 되지 않을 수 있으나, 특히 N이 2인 경우에는 불요파가 충분히 큰 값을 가지며, 이러한 경우 불요파 생성을 억제하거나 발생된 불요파를 제거하여야 한다.
구체적으로, 소정 주파수(f)를 갖는 마이크로파에서는 홀수 고조파(odd harmonic)와 짝수 고조파 성분(even harmoic)이 함께 발생되며, 이중 짝수 고조파 성분은 조명장치(100)의 수명을 감소시키고, 마그네트론의 효율을 떨어뜨리며, 통신 환경 및 기타 다른 밴드(band)에 영향을 미치게 된다.
따라서 상기와 같은 짝수 고조파 성분의 경우 발생 자체를 억제하거나 발생되는 경우라도 미리 제거하여 공진기(130) 내부로 전달되는 것을 방지하여야 한다.
본 발명의 일 실시예와 관련된 조명장치(100)를 구성하는 상기 도파관(120)은 상기 마이크로파가 유입 및 안내되는 제1 도파공간(121-1)과 상기 제1 도파공간(121-1)을 통해 전달되는 상기 마이크로파의 짝수 고조파 성분(M2)을 제거하기 위하여 상기 제1 도파공간(121-1)으로부터 확장되는 제2 도파공간(121-2)을 포함한다.
즉, 본 발명과 관련된 조명장치(100)에서는 도파관(120)의 기구적 구조를 변형하여 짝수 고조파 성분(M2)을 제거하게 된다.
도 3은 도 2에 도시된 도파관(120)의 등가 회로도이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 상기 제1 도파공간(121-1)을 통해 전달되는 상기 마이크로파의 홀수 고조파 성분(M1)은 상기 제2 도파공간(121-2)으로부터 상기 공진기(130) 측으로 반사되고, 상기 제1 도파공간(121-1)을 통해 전달되는 상기 마이크로파의 짝수 고조파 성분은 상기 제2 도파공간으로 유입 및 접지될 수 있다.
즉, 상기 제1 도파공간(121-1)으로부터 제2 도파공간(121-2)을 확장함으로써 전술한 불요파 중 짝수 고조파 성분을 제거할 수 있다.
이때, 상기 도파관(120)의 차단 주파수는 도파공간의 길이가 관련되며, 상기 제2 도파공간(122-2)은 상기 마이크로파 파장(λ)의 0.25배의 길이를 갖도록 제1 도파공간(121-1)으로부터 확장될 수 있다. 구체적으로, 상기 제2 도파공간(122-2)은 λ/4의 길이를 가짐으로써 상기 마이크로파의 짝수 고조파 성분을 제거할 수 있다.
또한, 상기 제1 도파공간(121-1)과 제2 도파공간의 길이(121-2)는 동일한 것이 바람직하며, 제1 도파공간(121-1)은 λ/4의 길이를 갖는 것이 바람직하고, 제2 도파공간(121-2) 역시 λ/4의 길이를 갖는 것이 바람직하다. 제1 도파공간(121-1)은 λ/4의 길이를 갖는 경우, 제2 도파공간(121-2)은 제1 도파공간(121-1)의 종단부로부터 λ/4의 길이를 갖도록 연장될 수 있다.
한편, 상기 제2 도파공간(121-2)에는 유전체가 삽입될 수 있으며, 이러한 경우 상기 제2 도파공간(121-2)은 상기 마이크로파 파장의 0.25배보다 작은 길이를 갖도록 연장될 수도 있다.
또한, 상기 제2 도파공간(121-2)의 폭은 연장되는 방향의 길이보다 작게 형성되는 것이 바람직하다. 구체적으로, 제2 도파공간(121-2)이 λ/4의 길이를 갖는 경우, 상기 제2 도파공간(121-2)의 폭(A)은 λ/4보다 작게 형성되는 것이 바람직하다.
전술한 바와 같이, 상기 도파관(120)의 차단 주파수는 도파공간의 길이가 관련되므로, 상기 제2 도파공간(121-2)의 폭이 제2 도파공간(121-2)의 길이보다 크게 형성되는 경우 마이크로파는 상기 제2 도파공간(121-2)의 폭을 제2 도파공간(121-2)의 길이로 판단하게 되며, 그 결과 원하는 효과를 얻을 수 없게 된다.
일 실시태양으로 WR340 도파관에서는 제2 도파공간(121-2)의 폭이 43.2mm 보다 작게 형성되어야 할 것이다.
한편 상기 제2 도파공간(122-2)은 제1 도파공간(121-1)의 길이방향에 수직하는 방향으로 연장될 수 있으며, 상기 제2 도파공간(122-2)은 상기 벌브(140)로부터 멀어지는 방향으로 연장될 수 있고, 도 1을 참조하면, 상기 제2 도파공간(122-2)은 하우징(180) 내부 모터(170) 근방에 마련될 수 있다.
또한, 상기 제1 도파공간(121-1)과 제2 도파공간(121-2)은 상기 제1 도파공간(121-1)과 제2 도파공간(121-2)의 특성 임피던스(Z0)가 동일하도록 마련되는 것이 바람직하다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 상기 제2 도파공간(121-2)을 제1 도파공간(121-1)으로 확장시키는 경우, 상기 도파관(120)에는 짝수/홀수 밴드 패스 필터가 형성될 수 있다. 즉, 상기 제2 도파공간(121-2)은 필터로 작동할 수 있다.
도 5는 불요파의 차수를 결정하는 N의 크기에 따라 제2 도파공간(121-2)을 통과하거나 제2 도파공간에 의하여 차단되는 경우를 나타내는 그래프이다.
또한, 미설명 부호 I는 도파관(120)의 입구를 나타내고, O는 도파관(120)의 출구를 나타낸다.
여기서 상기 제1 도파공간(121-1)을 통해 전달되는 상기 마이크로파의 홀수 고조파 성분(M1)은 상기 제2 도파공간(121-2)에 의하여 진행이 차단되지 않고 제2 도파공간(121-2)을 통과하여 상기 공진기(130) 측으로 전달되고, 상기 제1 도파공간(121-1)을 통해 전달되는 상기 마이크로파의 짝수 고조파 성분(M2)은 상기 제2 도파공간(121-2)으로 유입 및 접지될 수 있다.
또한, 전술한 바와 같이, 제2 도파공간(121-2)이 필터로 작동되기 위해서는 제2 도파공간(121-2)의 길이가 중요하며, 상기 제2 도파공간(122-2)은 상기 마이크로파 파장(λ)의 0.25배의 길이를 갖도록 제1 도파공간(121-1)으로부터 확장될 수 있다. 구체적으로, 상기 제2 도파공간(122-2)은 λ/4의 길이를 가짐으로써 상기 마이크로파의 짝수 고조파 성분을 제거할 수 있다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 일 실시예와 관련된 조명장치의 효과를 나타내는 그래프이다.
도 6은 N이 1인 경우 주파수(frequency)와 리턴 로스(Return loss)를 나타내는 그래프이고, 도 7은 N이 2인 경우 주파수(frequency)와 리턴 로스(Return loss)를 나타내는 그래프이다. 여기서 리턴 로스가 0 dB에 가까울수록 해당 불요파가 차단된 것을 의미한다.
또한, L1과 L3는 본 발명에서와 같이 제2 도파공간(121-2)이 마련된 조명장치(100)에서 측정된 그래프이고, L2과 L4는 본 발명과 달리 제2 도파공간(121-2)이 마련되지 않은 조명장치에서 측정된 그래프이다.
도 7을 참조하면, N=2인 경우 본 발명에서와 같이 제2 도파공간(121-2)이 마련된 조명장치(100)에서는 짝수 불요파 성분이 차단된 것을 확인할 수 있다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예와 관련된 조명장치의 일 작동상태를 나타내는 개념도이다.
도 8의 (a)를 참조하면, 도 1 내지 도 3과는 다르게 제2 도파공간(121-3)제1 도파공간(121-1)의 길이방향에 평행한 방향으로 연장될 수 있다.
상기 제1 도파공간(121-1)을 통해 전달되는 상기 마이크로파의 홀수 고조파 성분(M1)은 상기 제2 도파공간(121-2)으로부터 상기 공진기(130) 측으로 반사되고, 상기 제1 도파공간(121-1)을 통해 전달되는 상기 마이크로파의 짝수 고조파 성분(M2)은 상기 제2 도파공간(121-3)으로 유입 및 접지될 수 있다.
즉, 상기 제1 도파공간(121-1)으로부터 제2 도파공간(121-3)을 제1 도파공간(121-1)의 길이방향과 평행하게 확장함으로써 전술한 불요파 중 짝수 고조파 성분(M2)을 제거할 수 있다.
이때, 상기 도파관(120)의 차단 주파수는 도파공간의 길이가 관련되며, 상기 제2 도파공간(122-3)은 상기 마이크로파 파장(λ)의 0.25배의 길이를 갖도록 제1 도파공간(121-1)으로부터 확장될 수 있다. 구체적으로, 상기 제2 도파공간(122-3)은 λ/4의 길이를 가짐으로써 상기 마이크로파의 짝수 고조파 성분(M2)을 제거할 수 있다.
한편, 상기 제2 도파공간(121-3)에는 유전체가 삽입될 수 있으며, 이러한 경우 상기 제2 도파공간(121-3)은 상기 마이크로파 파장의 0.25배보다 작은 길이를 갖도록 연장될 수도 있다.
또한, 상기 제1 도파공간(121-1)과 제2 도파공간의 길이(121-3)는 동일한 것이 바람직하며, 제1 도파공간(121-1)은 λ/4의 길이를 갖는 것이 바람직하고, 제2 도파공간(121-3) 역시 λ/4의 길이를 갖는 것이 바람직하다. 제1 도파공간(121-1)은 λ/4의 길이를 갖는 경우, 제2 도파공간(121-3)은 제1 도파공간(121-1)의 종단부로부터 λ/4의 길이를 갖도록 연장될 수 있다.
또한, 상기 제2 도파공간(121-3)의 폭(도 8의 (a)를 기준으로 높이에 해당)은 연장되는 방향의 길이보다 작게 형성되는 것이 바람직하다. 구체적으로, 제2 도파공간(121-3)이 λ/4의 길이를 갖는 경우, 상기 제2 도파공간(121-3)의 폭은 λ/4보다 작게 형성되는 것이 바람직하다.
도 8의 (b)를 참조하면, 도 1 내지 도 3과는 다르게 제2 도파공간(121-4)은 상기 마그네트론(110)과 상기 벌브(140) 사이의 제1 도파공간(121-1)의 특정 영역으로부터 연장될 수 있다. 즉, 제1 도파공간(121-1)과의 거리가 λ/4보다 작은 지점으로부터 제2 도파공간(121-4)은 확장될 수 있다.
이러한 경우에도 상기 제1 도파공간(121-1)을 통해 전달되는 상기 마이크로파의 홀수 고조파 성분(M1)은 상기 제2 도파공간(121-4)으로부터 상기 공진기(130) 측으로 반사되고, 상기 제1 도파공간(121-1)을 통해 전달되는 상기 마이크로파의 짝수 고조파 성분(M2)은 상기 제2 도파공간(121-4)으로 유입 및 접지될 수 있다.
이때, 상기 제2 도파공간(121-4)의 차단 주파수는 도파공간의 길이가 관련되며, 상기 제2 도파공간(122-4)은 상기 마이크로파 파장(λ)의 0.25배의 길이를 갖도록 제1 도파공간(121-1)으로부터 확장될 수 있다. 구체적으로, 상기 제2 도파공간(122-3)은 λ/4의 길이를 가짐으로써 상기 마이크로파의 짝수 고조파 성분(M2)을 제거할 수 있다.
한편, 상기 제2 도파공간(121-4)에는 유전체가 삽입될 수 있으며, 이러한 경우 상기 제2 도파공간(121-4)은 상기 마이크로파 파장의 0.25배보다 작은 길이를 갖도록 연장될 수도 있다.
또한, 상기 제2 도파공간(121-4)의 폭은 연장되는 방향의 길이보다 작게 형성되는 것이 바람직하다. 구체적으로, 제2 도파공간(121-4)이 λ/4의 길이를 갖는 경우, 상기 제2 도파공간(121-3)의 폭은 λ/4보다 작게 형성되는 것이 바람직하다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 일 실시예와 관련된 조명장치에 따르면, 광효율을 높이고 마그네트론의 수명을 늘릴 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예와 관련된 조명장치에 따르면, EMI 특성을 개선할 수 있다.
위에서 설명된 본 발명의 바람직한 실시예는 예시의 목적을 위해 개시된 것이고, 본 발명에 대한 통상의 지식을 가지는 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 하기의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.
100: 조명장치
110: 마그네트론
120: 도파관
121: 도파공간
121-1: 제1 도파공간
121-2: 제2 도파공간
130: 공진기
140: 벌브

Claims (13)

  1. 소정의 주파수를 갖는 마이크로파를 발생시키기 위한 마그네트론;
    상기 마이크로파가 유입 및 안내되는 제1 도파공간과 상기 제1 도파공간을 통해 전달되는 상기 마이크로파의 짝수 고조파 성분을 제거하기 위하여 상기 제1 도파공간으로부터 확장되는 제2 도파공간을 갖는 도파관;
    상기 도파관으로부터 마이크로파가 전달되는 공진기; 및
    상기 공진기 내부에 위치되며, 방광물질이 봉입된 벌브를 포함하며,
    상기 제2 도파공간은 상기 제1 도파공간으로부터 상기 공진기로 향하는 마이크로파의 전달 경로 상에 마련되고,
    상기 제1 도파공간을 통해 전달되는 상기 마이크로파의 홀수 고조파 성분은 상기 제2 도파공간으로부터 상기 공진기 측으로 반사되고,
    상기 제1 도파공간을 통해 전달되는 상기 마이크로파의 짝수 고조파 성분은 상기 제2 도파공간으로 유입 및 접지되는 것을 특징으로 하는 조명장치.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제2 도파공간은 상기 마이크로파 파장의 0.25배의 길이를 갖도록 제1 도파공간으로부터 확장되는 것을 특징으로 하는 조명장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제1 도파공간과 제2 도파공간의 길이는 동일한 것을 특징으로 하는 조명장치.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 제1 도파공간과 제2 도파공간의 특성 임피던스는 동일한 것을 특징으로 하는 조명장치.
  6. 제 3 항에 있어서,
    상기 제2 도파공간은 제1 도파공간의 길이방향에 수직하는 방향으로 연장되는 것을 특징으로 하는 조명장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제2 도파공간은 상기 벌브로부터 멀어지는 방향으로 연장된 것을 특징으로 하는 조명장치.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 제2 도파공간은 상기 마그네트론과 상기 벌브 사이의 제1 도파공간의 특정 영역으로부터 연장되는 것을 특징으로 하는 조명장치.
  9. 제 6 항에 있어서,
    상기 제1 도파공간을 통해 상기 공진기 측으로 전달되는 마이크로파는 상기 제2 도파공간을 통과한 후 상기 마이크로파의 홀수 고조파 성분만 상기 공진기 측으로 전달되는 것을 특징으로 하는 조명장치.
  10. 제 3 항에 있어서,
    상기 제2 도파공간은 제1 도파공간의 길이방향에 평행한 방향으로 연장되는 것을 특징으로 하는 조명장치.
  11. 제 3 항에 있어서,
    상기 제2 도파공간의 폭은 연장되는 방향의 길이보다 작게 형성되는 것을 특징으로 하는 조명장치.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 제2 도파공간에는 유전체가 삽입되는 것을 특징으로 하는 조명장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 제2 도파공간은 상기 마이크로파 파장의 0.25배보다 작은 길이를 갖도록 연장되는 것을 특징으로 하는 조명장치.
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