WO2014010959A1 - 초고주파 발광 램프 장치 - Google Patents

초고주파 발광 램프 장치 Download PDF

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WO2014010959A1
WO2014010959A1 PCT/KR2013/006187 KR2013006187W WO2014010959A1 WO 2014010959 A1 WO2014010959 A1 WO 2014010959A1 KR 2013006187 W KR2013006187 W KR 2013006187W WO 2014010959 A1 WO2014010959 A1 WO 2014010959A1
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WO
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resonator
arm
discharge lamp
ultra
high frequency
Prior art date
Application number
PCT/KR2013/006187
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English (en)
French (fr)
Inventor
김진중
김경신
Original Assignee
태원전기산업 (주)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J65/00—Lamps without any electrode inside the vessel; Lamps with at least one main electrode outside the vessel
    • H01J65/04—Lamps in which a gas filling is excited to luminesce by an external electromagnetic field or by external corpuscular radiation, e.g. for indicating plasma display panels
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J5/00—Details relating to vessels or to leading-in conductors common to two or more basic types of discharge tubes or lamps
    • H01J5/48—Means forming part of the tube or lamp for the purpose of supporting it
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J65/00—Lamps without any electrode inside the vessel; Lamps with at least one main electrode outside the vessel
    • H01J65/04—Lamps in which a gas filling is excited to luminesce by an external electromagnetic field or by external corpuscular radiation, e.g. for indicating plasma display panels
    • H01J65/042—Lamps in which a gas filling is excited to luminesce by an external electromagnetic field or by external corpuscular radiation, e.g. for indicating plasma display panels by an external electromagnetic field
    • H01J65/044—Lamps in which a gas filling is excited to luminesce by an external electromagnetic field or by external corpuscular radiation, e.g. for indicating plasma display panels by an external electromagnetic field the field being produced by a separate microwave unit

Definitions

  • the present invention relates to an ultra-high frequency discharge lamp device, and more particularly to an ultra-high frequency discharge lamp device having a structure in which the discharge lamp is mounted on the resonator.
  • Conventional electrodeless lamps include an electrodeless bulb formed of a transparent material and filled with an inert gas and a filler, and an excitation means for exciting steam of the filler of the electrodeless bulb by receiving the electrodeless bulb and supplying microwaves. Consists of.
  • the electrodeless light bulb includes a hollow spherical light emitting part and a columnar support part joined to the light emitting part and coupled to the light bulb motor.
  • the electrodeless light bulb is disposed inside a conductive resonator having a mesh structure, the support portion is disposed in a direction in which microwaves are incident, and the support portion is coupled to a reflector or a rotating member.
  • the support has a single long rod shape, and the support easily breaks due to impact. Accordingly, there is a need for an electrodeless bulb having a structure in which the support is not broken.
  • One technical problem to be solved of the present invention is to provide a discharge lamp that is not easily broken.
  • Ultra-high frequency light emitting lamp device includes a cylindrical resonator which transmits light and comprises at least two through-holes symmetrically formed on the side and the elliptical polarized ultra-high frequency resonates or proceeds; And a discharge lamp made of transparent quartz and including at least two arms symmetrically disposed in the resonator, wherein the arms are fixed through the through holes.
  • the arms are three, each of the arms are arranged in the same plane with 120 degrees symmetrically from the central axis of the discharge lamp, the arm is inserted into the through-hole to be fixed Can be.
  • the arm includes a depression in which the diameter decreases in a portion in contact with the through hole, the depression may be inserted into the through hole to be caught.
  • one end of the arm is joined to the discharge lamp, the other end of the arm may include a male screw portion, and inserted into the male screw portion screw thread portion may further include.
  • one end of the arm is bonded to the discharge lamp, the extending portion of the transparent material coupled to the other end of the arm; And a fixing part disposed outside the resonator and coupled to the extension part.
  • the through hole may further include a protrusion formed along the inner surface.
  • the portion where the arm contacts the through hole may be coated with a conductive material or blocked with a conductive material.
  • the resonator comprises: a seating portion disposed in the first plane; A first resonator unit connected to the seating unit and having a cylindrical shape; A second resonator having a circular shape in which a through hole is formed at a side thereof, and is continuously connected to the first resonator and having a lid; And a plurality of protrusions protruding into the resonator from the coupling portion of the first resonator and the second resonator and spaced apart from each other.
  • the surface facing the discharge lamp may include a multiple dielectric thin film coating and may further include a reflector is fixed to the protrusion.
  • the second resonator may be coated with a ceramic material on the surface.
  • the resonator may further include a polarization converting portion of the waveguide structure for providing an ultra-high frequency of elliptically polarized light.
  • the polarization converting portion may include a cross-shaped slit in the center and may receive an elliptical polarization ultrahigh frequency by receiving a linearly polarized ultrahigh frequency.
  • the region through which the light of the resonator passes may be a honeycomb net structure.
  • the discharge lamp may include at least two light bulbs connected to each other.
  • the bulbs may provide different spectra.
  • the discharge lamp comprises three spherical or cylindrical bulbs; A fixing part fixing the light bulbs to each other; And three arms connected to the bulbs and symmetrically arranged, and the discharge lamp may be integrally formed by being fused to each other with a quartz material.
  • Ultra-high frequency light emitting lamp is connected to the through-hole formed in the transmissive resonator through the arm symmetrically disposed in the spherical discharge lamp. Accordingly, the ultra-high frequency light emitting lamp is shock resistant, easy to maintain, and the cost is reduced when replacing the discharge lamp.
  • FIG. 1A is a perspective view illustrating an ultra-high frequency light emitting lamp according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 1B illustrates a through hole of the resonator of FIG. 1A.
  • FIG. 2 illustrates a through hole of the resonator of FIG. 1A.
  • 3 to 6 are plan views illustrating ultra-high frequency light emitting lamps according to other embodiments of the present invention.
  • 7 to 9 are cross-sectional views illustrating ultra-high frequency light emitting lamps in still other embodiments of the present invention.
  • the high power high intensity discharge lamp (HID) lamp according to the prior art has a short lifespan because of the use of electrodes, and the luminous flux drops rapidly due to the end of life.
  • the method of mechanically rotating the spherical lamp uses a motor for rotating the spherical bulb itself in the lamp for illumination.
  • the method of mechanically rotating the spherical lamp has disadvantages such as shortening the life of the part, rupture of the bulb when the lamp stops rotating, the complexity of the structure accompanying the use of additional parts, and additional costs.
  • the spherical bulb is also susceptible to shock. Thus, maintenance costs increase.
  • the method of rotating the electric field applied to the spherical lamp with time does not require the rotation of the spherical lamp.
  • a separate part for fixing the spherical lamp is required.
  • the spherical lamp When the spherical lamp is fixed to the reflector through one columnar support, the spherical lamp may be easily damaged by external shock. Thus, reliability and stability are reduced.
  • the ultra-high frequency light emitting lamp device discharges a discharge lamp by using an elliptical polarized wave
  • the discharge lamp has at least two arms
  • the arm is inserted into a through hole formed in the resonator of the net structure and fixed do. Accordingly, the discharge lamp is resistant to external shock.
  • the reflector and the discharge lamp that passes the ultra-high frequency and reflects visible light may be separated and operate independently of each other. Accordingly, when the discharge lamp is replaced, the reflector can be used continuously, thereby reducing the maintenance cost.
  • the arm may have a fixing means such as a recessed portion for stably coupling to the through-hole.
  • the arm and the coupling portion of the arm may be coated with a conductive material to prevent ultra-high frequency leakage through the through hole.
  • FIG. 1A is a perspective view illustrating an ultra-high frequency light emitting lamp according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 1B illustrates a through hole of the resonator of FIG. 1A.
  • FIG. 2 illustrates a through hole of the resonator of FIG. 1A.
  • the ultra-high frequency discharge lamp device 100 includes at least two through-holes 127 that transmit light and are symmetrically formed on sides, and the elliptically polarized ultra-high frequency resonates or progresses. And a cylindrical quartz resonator 120 and a transparent quartz discharge lamp 110 including at least two arms 112 connected symmetrically and disposed inside the resonator 120. The arm 112 is fixed through the through hole 127.
  • the resonator 120 is connected to the seating portion 124 disposed in the first plane, the seating portion 124, the cylindrical first resonator 122, the through hole 127 is formed on the side
  • a second resonator 123 having a circular shape having a lid connected continuously to the first resonator 122, and a combination of the first resonator 122 and the second resonator 123. It may have a plurality of protrusions 126 protruding into the resonator 120 in the portion.
  • the resonator 120 may have a TE11 mode of a cylindrical waveguide.
  • the frequency of the ultra-high frequency may be an industrial scientific and medical (ISM) band of 2.4 GHz to 2.5 GHz.
  • the electric field of the ultra-high frequency present in the resonator 120 may be rotated with time at a fixed position by being elliptically polarized.
  • plasma may be formed in the discharge lamp 110.
  • the elliptically polarized ultra-high frequency may suppress local heating of the discharge lamp 110 to suppress rupture due to local heating.
  • the resonator 120 may be formed of aluminum, stainless steel, copper, nickel, or the like.
  • the seating part 124 may have a washer shape disposed in the first plane or a sawtooth shape formed around a circle disposed in the first plane.
  • the seating part 124 may be connected to a waveguide (not shown) that provides an extremely high frequency to the resonator 120.
  • the first resonator portion and the seating portion 124 may be formed in a plate shape, bent, and welded. Subsequently, the seating part 124 may be bent and formed.
  • the seating part 124 may be in close contact with the waveguide for providing ultra-high frequency and provide a stable electrical connection.
  • the first resonator 122 may provide a stable support structure to the second resonator 123 of the mesh structure.
  • the diameter of the first resonator 122 may be the same as the diameter of the second resonator 123.
  • the net structure of the second resonator 123 may have a mesh shape.
  • the mesh structure may be in the form of a honeycomb or a matrix.
  • the second resonator 123 may include a lid of a net structure.
  • the second resonator 123 may be formed by bending and welding a strip-shaped plate member having a mesh structure.
  • the through hole may be formed through an etching process when the second resonator 123 is manufactured. Accordingly, the diameter of the conductive line around the through hole 127 may be constant.
  • the protrusion 128 may be formed in the through hole 127.
  • the protrusion may be triangular or polygonal in shape, and the thickness of the protrusion 128 may be the same as the thickness of the second resonator 120. When the arm 112 is inserted into the through hole 127, the protrusion 128 may compress the arm 112 to prevent slippage and improve adhesion.
  • a depression 114 may be formed at a portion of the arm 112 that the protrusion 128 contacts.
  • the protrusion 128 may compress the recess 114 to prevent the arm from being pulled out of the through hole 127.
  • the depression 114 may be formed to have a steep inclination so as not to fall into the protrusion 128.
  • the second resonator 123 may be coated on a surface of a ceramic material. Accordingly, the second resonator 123 may suppress oxidation by heat or strong light.
  • the second resonator may be formed of aluminum, stainless steel, nickel, or the like.
  • the protrusion 126 may be integrally formed with the first resonator 122 and may be formed to be bent into the resonator 120.
  • the reflector 130 may be inserted into the first resonator 122.
  • the reflector 130 may reflect light emitted from the discharge lamp 110 and transmit high frequency waves. Accordingly, the reflector 130 may be formed of a dielectric such as quartz or glass, and a multilayer dielectric thin film may be coated on the surface of the reflector facing the discharge lamp 110.
  • the reflecting portion and the discharge lamp can be integrally manufactured through the supporting portion.
  • the multilayer dielectric thin film-coated reflector and the support are fusion-bonded and the multilayer dielectric thin film may be damaged.
  • the support may be broken by an external impact.
  • the expensive reflector is also replaced, thereby increasing the maintenance cost.
  • the discharge lamp can continue to rotate.
  • noise due to rotation may occur, and a defect may occur in a motor for rotating the discharge lamp.
  • the discharge lamp bursts with local heating.
  • the reflector 130 and the discharge lamp 110 are provided separately, and the discharge lamp 110 is coupled to the resonator 120 through a plurality of arms 112. It reduces the possibility of damage due to external impact and reduces maintenance costs. Mechanical stability is improved.
  • the discharge lamp 110 may be a bulb 111 of a spherical or elliptical shape.
  • the discharge lamp 110 may include a discharge material therein.
  • the discharge material may include at least one of sulfur, selenium, mercury, and metal halides.
  • the discharge material may further include a buffer gas such as argon gas.
  • the discharge lamp 110 may include an arm 112 supporting the light bulb 111.
  • the arm 112 is symmetrically disposed on the bulb 111 and is fused.
  • the bulb 111 may be quartz that can withstand high temperatures of 600 degrees Celsius or more. When the bulb is formed of quartz, workability is increased, and the arm 112 and the bulb 111 may be joined by a fusion process.
  • the ultra-high frequency provided to the resonator is elliptically polarized, the electric field of the ultra-high frequency rotates with time in a fixed space. Accordingly, the bulb 111 may be heated to 1000 degrees Celsius or more and may not be ruptured.
  • the arm 112 is made of the same material as the light bulb 111, and one end of the arm 112 is fused to the light bulb 111.
  • the arm 112 may have a polygonal shape, a cylindrical shape, or an ellipse shape.
  • the other end of the arm 112 may be inserted into the through hole 127.
  • the other end of the arm 112 may be curved to be easily inserted into the through hole 127.
  • the recess 114 is formed around the other end of the arm 112, and the recess 114 is coupled to the through hole 127.
  • the other end of the recess 114 and the arm 113 may be coated with a conductive material to suppress leakage of ultra-high frequency.
  • the shape of the through hole 127 may be changed.
  • Each of the arms 112 may have the same length.
  • the arms 112 may be disposed in the same plane.
  • the through hole 127 formed in the resonator 120 may leak very high frequency, but the other end of the arm 112 inserted into the through hole 127 is coated with a conductive material to the resonator 120 It can be made electrical contact with to prevent the leakage of ultra-high frequency.
  • 3 to 6 are plan views illustrating ultra-high frequency light emitting lamps according to other embodiments of the present invention.
  • the discharge lamp 110 may include two arms 112 symmetrical with respect to the center.
  • the two-arm structure is unlikely to cause the arm 112 to exit the through hole due to impact from the vertical direction of the arm. However, there is a possibility that the arm is pulled out of the through hole by the impact from the direction in which the arm 112 extends.
  • the discharge lamp 110 may include three arms 112 disposed with a 120 degree angle difference.
  • the three-arm structure is strong in any direction of impact.
  • the discharge lamp 110 may include four arms 112 arranged in a cross shape.
  • the four-arm structure is strong in any direction of impact. However, there is a slight difficulty in mounting the discharge lamp 110 to the resonator 120.
  • the discharge lamp 110 may include first to third light bulbs 111a to 111c and a fixing part 119 that fixes the light bulbs 111a to 111c to each other.
  • the bulbs 111a to 111c may be disposed at corners of an equilateral triangle.
  • Each bulb may be connected to at least one arm 112.
  • the arm 112 may be inserted into and fixed to the through hole 127 of the resonator 120.
  • the first discharge material filling the first light bulb 111a, the second discharge material filling the second light bulb 111b, and the third discharge material filling the third light bulb 111c may be different from each other. Accordingly, it is possible to provide various spectrums that one bulb cannot provide.
  • the first to third light bulbs 111a to 111c may be spherical shapes formed of hollow quartz of the same shape.
  • the fixing part 119 may be fused to the light bulbs 111a to 111c in the same material as the light bulbs 111a to 111c in a triangular shape.
  • the first to third bulbs 111a to 111c may be disposed adjacent to each other.
  • the discharge lamp 110 may include first to third light bulbs 111a to 111c and a fixing part 119 that fixes the light bulbs 111a to 111c to each other.
  • the bulbs 111a to 111c may have a cylindrical shape having the same structure.
  • the fixing part 119 may have a structure having three branches divided at 120 degree intervals. A branch of the fixture may be connected to each of the bulbs.
  • the material of the light bulb, the material of the fixing part, and the material of the arm may be quartz.
  • the first discharge material filling the first light bulb 111a, the second discharge material filling the second light bulb 111b, and the third discharge material filling the third light bulb 111c may be different from each other. Accordingly, it is possible to provide various spectrums that one bulb cannot provide.
  • the discharge lamp 110 may include first to third light bulbs 111a to 111c and a fixing part 119 that fixes the light bulbs 111a to 111c to each other.
  • the bulbs 111a to 111c may have a spherical or cylindrical shape having the same structure.
  • the central axis of the cylindrical bulbs 111a to 111c may be parallel to the central axis of the resonator 120.
  • the fixing part 119 may have a structure having three branches divided at 120 degree intervals. Branches of the fixing part 119 may be connected to each side of one side of the bulbs.
  • the arms 112 may be connected to different sides of the light bulbs 111a to 111c, respectively.
  • the material of the light bulbs 111a to 111c, the material of the fixing part 119, and the material of the arm 112 may be quartz.
  • the first discharge material filling the first light bulb 111a, the second discharge material filling the second light bulb 111b, and the third discharge material filling the third light bulb 111c may be different from each other. Accordingly, it is possible to provide various spectrums that one bulb cannot provide.
  • 7 to 9 are cross-sectional views illustrating ultra-high frequency light emitting lamps in still other embodiments of the present invention.
  • the discharge lamp 110 includes a spherical bulb 111 and an arm 112. One end of the arm 112 is fused to the bulb 111, and the other end of the arm 112 is inserted into the through hole 127 of the resonator 120. A recess 114 is formed around the other end of the arm 112, and the recess 114 is coupled to the through hole 127.
  • the discharge lamp 210 includes a spherical bulb 211 and an arm 212.
  • One end of the arm 212 is fused to the bulb 211, and the other end of the arm 212 is inserted into the through hole 127 of the resonator 120.
  • Male threads 214 may be formed around the other end of the arm 212.
  • the female threaded portion 213 may be inserted into the male threaded portion 214 and screwed thereto.
  • the female threaded portion 213 may be formed of a conductive material or a dielectric.
  • the female thread part 213 and the male screw part 214 may be disposed outside the resonator 120.
  • a light emitting lamp 310 includes a light bulb 311, an arm 312, and an extension 318.
  • One end of the arm 312 is fused to the bulb 311.
  • the other end of the arm 312 may be coupled to the extension portion 318 of a transparent material.
  • One end of the extension part 318 may have a hollow cylindrical shape to be inserted into the other end of the arm 312, and a male screw 314 may be formed at the other end of the extension part 318.
  • the fixing part 313 may be disposed outside the resonator 120 and may have a female screw structure coupled to the male screw 314 at the other end of the extension part 318.
  • the extension part 318 is inserted into the through hole 127 and fixed by the fixing part 314.
  • 10 to 12 are views illustrating ultra-high frequency light emitting lamps according to still another embodiment of the present invention.
  • the arms 112 of the discharge lamp 110 may have a rectangular pillar shape.
  • the resonator 120 may receive an ultra high frequency from the polarization converter 140.
  • the polarization converting unit 140 may have a waveguide structure that provides ultra-high frequency of elliptical polarization to the resonator 120.
  • the polarization converting unit 140 may include a cross-shaped slit 141 at the center, and the polarization converting unit 140 may receive an elliptical polarization ultrahigh frequency to the resonator 120 by receiving a linearly polarized ultrahigh frequency.
  • the resonator 120 may be connected to the cylindrical waveguide 250.
  • the polarization converting unit 240 may include auxiliary waveguides 241a and 241b having two different lengths by splitting into two branches in one waveguide.
  • Each of the auxiliary waveguides 241a and 241b may be connected to the cylindrical waveguide 250 through a slit at the side of the cylindrical waveguide 250. Accordingly, an elliptical polarization wave may be formed in the resonator 120 or the cylindrical waveguide 250.
  • the auxiliary waveguides 241a and 241b may be connected at intervals of 90 degrees in a plane perpendicular to the central axis of the cylindrical waveguide 250.
  • the length difference between the auxiliary waveguides 241a and 241b may be 1/4 of a wavelength.
  • the resonator 120 may be connected to the polarization converter 340.
  • the polarization converter 340 has a cylindrical waveguide structure, and may include a quarter-wave dielectric plate 341 disposed therein.
  • the polarization converter 340 may be provided with a linearly polarized ultrahigh frequency to provide an elliptically polarized ultrahigh frequency to the resonator 120.

Landscapes

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Abstract

본 발명은 본 발명의 일 실시예에 따른 초고주파 발광 램프 장치를 제공한다. 이 장치는 광을 투과시키고 그 측면에 대칭적으로 형성된 적어도 두 개의 관통홀을 포함하고 타원 편광된 초고주파가 공진하거나 진행하는 원통 형상의 공진기, 및 공진기 내부에 대칭적으로 배치된 적어도 2 개의 팔을 포함하고 투명한 쿼츠 재질의 방전 램프를 포함하고, 상기 팔은 상기 관통홀을 통하여 고정된다.

Description

초고주파 발광 램프 장치
본 발명은 초고주파 방전 램프 장치에 관한 것으로, 더 구체적으로 방전 램프가 공진기에 장착되는 구조를 가진 초고주파 방전 램프 장치에 관한 것이다.
종래의 무전극 램프는, 투명체로 형성되어 불활성 기체와 충전물이 채워지는 무전극 전구와, 상기 무전극 전구를 수용하여 마이크로파를 공급함으로써 무전극 전구의 충전물의 증기를 여기(exciting)시키는 여기수단으로 구성되어 있다.
상기 무전극 전구는 속이 빈 구형의 발광부 및 상기 발광부에 접합되어 전구 모터에 결합되는 기둥형상의 지지부로 이루어져 있다.
상기 무전극 전구는 망사 구조의 도전성 공진기 내부에 배치되고, 상기 지지부는 초고주파가 입사하는 방향으로 배치되고, 상기 지지부는 반사판 또는 회전 부재에 결합한다.
이에 따라, 상기 지지부는 하나이고 긴 막대 형상을 가지고 있어, 충격에 의하여 상기 지지부가 쉽게 부러지는 단점을 가지고 있다. 따라서, 상기 지지부가 부러지지 않는 구조의 무전극 전구가 요구된다.
본 발명의 해결하고자 하는 일 기술적 과제는 쉽게 부러지지 않는 방전 램프를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 초고주파 발광 램프 장치는 광을 투과시키고 그 측면에 대칭적으로 형성된 적어도 두 개의 관통홀을 포함하고 타원 편광된 초고주파가 공진하거나 진행하는 원통 형상의 공진기; 및 상기 공진기 내부에 대칭적으로 배치된 적어도 2 개의 팔을 포함하고 투명한 쿼츠 재질의 방전 램프를 포함하고, 상기 팔은 상기 관통홀을 통하여 고정된다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 팔은 3개이고, 상기 팔 각각은 상기 방전 램프의 중심축에서 대칭적으로 120도를 가지고 같은 평면에 배치되고, 상기 팔은 상기 관통홀에 삽입되어 고정될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 팔은 상기 관통홀에 접촉하는 부위에 직경이 감소하는 함몰부를 포함하고, 상기 함몰부는 상기 관통홀에 삽입되어 걸릴 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 팔의 일단은 상기 방전 램프와 접합하고, 상기 팔의 타단은 숫 나사부를 포함하고, 상기 숫 나사부에 삽입되어 나사 결합하는 암 나사부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 팔의 일단은 상기 방전 램프와 접합하고, 상기 팔의 타단에 결합하는 투명한 재질의 연장부; 및 상기 공진기의 외부에 배치되고 상기 연장부에 결합하는 고정부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 관통홀은 내부면을 따라 형성된 돌기부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 관통홀에 상기 팔이 접촉하는 부위는 도전성 물질로 코팅되거나 도전성 물질로 막힐 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 공진기는: 제1 평면에 배치되는 안착부; 상기 안착부와 연결되고 원통 형상의 제1 공진부; 상기 관통홀이 그 측면에 형성되고, 상기 제1 공진부와 연속적으로 연결되고 뚜껑을 가지는 그물 구조의 원형 형상의 제2 공진부; 및 상기 제1 공진부와 상기 제2 공진부의 결합 부위에서 공진기의 내부로 돌출되고 서로 이격되어 배치된 복수의 돌출부를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 방전 램프를 바라보는 면에 다중 유전체 박막 코팅을 포함하며 상기 돌출부에 걸려 고정되는 반사부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제2 공진부는 그 표면에 세라믹 물질로 코팅될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 공진기에 타원 편광의 초고주파를 제공하는 도파관 구조의 편광 변환부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 편광 변환부는 중심에 십자형 형상의 슬릿을 포함하고 선편광 초고주파를 제공받아 타원편광 초고주파를 제공할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 공진기의 광이 통과하는 영역은 벌집 형태의 그물 구조일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 방전 램프는 서로 연결된 적어도 2 개의 전구를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 전구는 서로 다른 스펙트럼을 제공할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 방전 램프는 3 개의 구형 또는 원통형의 전구들; 상기 전구들을 서로 고정하는 고정부; 및 상기 전구들에 연결되고 대칭적으로 배치된 3 개의 상기 팔을 포함하고, 상기 방전 램프는 쿼츠 재질로 서로 융착되어 일체형으로 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 초고주파 발광 램프는 구형의 방전 램프에 대칭적으로 배치된 팔을 통하여 투광성 공진기에 형성된 관통홀에 연결된다. 이에 따라, 상기 초고주파 발광 램프는 충격에 강하며, 유지 보수가 편리하며, 방전 램프 교체시 비용이 절감된다.
도 1a은 본 발명의 일 실시예에 따른 초고주파 발광 램프를 설명하는 사시도이다. 도 1b는 도 1a의 공진기의 관통홀을 나타내는 도면이다.
도 2는 도 1a의 공진기의 관통홀을 나타내는 도면이다.
도 3 내지 도 6은 본 발명의 다른 실시예들에 따른 초고주파 발광 램프를 설명하는 평면도들이다.
도 7 내지 도 9는 본 발명의 또 다른 실시예들에 초고주파 발광 램프를 설명하는 단면도들이다.
종래 기술에 의한 고출력 HID(high intensity discharge) 램프는 전극을 사용하기 때문에 짧은 수명을 가지며, 수명 말기 현상으로 광속이 급격히 저하되며, 환경 오염의 주범 중 하나인 수은을 사용하기 때문에 환경 친화적이 아니다.
이를 극복하기 위한 고출력 초고주파 HID 램프가 출현하였다. 통상적인 고출력 초고주파 방전 램프는 원통형 도파관에 최저 기본 모드인 원통형 도파관 TE11 모드를 사용한다. 따라서, 원통형 도파관 내에 구형 램프가 삽입되고, TE11 모드의 전기장의 형태에 따라 플라즈마의 형태가 결정되고, 원통형 도파관 TE11 모드는 달걀 모양의 방전을 일으킨다. 따라서, 고출력 방전의 경우, 플라즈마가 구형 램프의 국부적인 가열을 유발하여, 상기 구형 램프가 쉽게 파열되는 문제점이 있다.
이러한 국부적 가열에 의한 파열을 극복하기 위하여, 상기 구형 램프를 기계적으로 회전시키는 방법, 상기 구형 램프에 인가되는 전기장을 시간에 따라 회전시키는 방법이 제안되었다.
구형 램프를 기계적으로 회전시키는 방법은 조명용 램프에서 구형 전구 자체를 회전시키기 위한 모터를 사용한다. 구형 램프를 기계적으로 회전시키는 방법은 부품의 수명 단축, 램프 회전의 정지 시 전구의 파열, 추가 부품 사용에 수반되는 구조의 복잡성, 및 추가 비용 등 단점들을 가진다. 또한, 상기 구형 전구는 충격에 약하다. 따라서, 유지 보수 비용이 증가한다.
한편, 상기 구형 램프에 인가되는 전기장을 시간에 따라 회전시키는 방법은 상기 구형 램프의 회전이 요구되지 않는다. 하지만, 상기 구형 램프를 고정하기 위한 별도의 부품이 요구된다.
상기 구형 램프가 하나의 기둥형상의 지지부를 통하여 반사부에 고정되면, 외부 충격에 상기 구형 램프가 쉽게 파손될 수 있다. 따라서, 신뢰성 및 안정성이 감소한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 초고주파 발광 램프 장치는 타원 편광파를 이용하여 방전 램프를 방전하고, 방전 램프는 적어도 2 개의 팔을 가지고, 상기 팔이 그물 구조의 공진기에 형성된 관통홀에 삽입되어 고정된다. 이에 따라, 상기 방전 램프는 외부 충격에 강하다. 또한, 초고주파를 통과시키고 가시 광선을 반사시키는 반사부와 상기 방전 램프는 분리되어 서로 독립적으로 동작할 수 있다. 이에 따라, 상기 방전 램프를 교환하는 경우, 상기 반사부는 계속 사용될 수 있어, 유지 보수 비용이 절감된다. 또한, 상기 팔은 상기 관통홀에 안정적으로 결합하기 위하여 함몰된 부위와 같은 고정 수단을 가질 수 있다. 또한, 상기 관통홀을 통하여 초고주파가 새는 것을 방지하기 위하여 상기 팔이 상기 관통홀과 결합 부위는 도전성 물질로 코팅될 수 있다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명되어지는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예는 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되어지는 것이다. 도면들에 있어서, 구성요소는 명확성을 기하기 위하여 과장되어진 것이다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호로 표시된 부분들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
도 1a은 본 발명의 일 실시예에 따른 초고주파 발광 램프를 설명하는 사시도이다. 도 1b는 도 1a의 공진기의 관통홀을 나타내는 도면이다.
도 2는 도 1a의 공진기의 관통홀을 나타내는 도면이다.
도 1a, 도 1b, 및 도 2를 참조하면, 초고주파 방전 램프 장치(100)는 광을 투과시키고 측면에 대칭적으로 형성된 적어도 두 개의 관통홀(127)을 포함하고 타원 편광된 초고주파가 공진하거나 진행하는 원통 형상의 공진기(120), 및 대칭적으로 연결된 적어도 2 개의 팔(112)을 포함하고 상기 공진기(120) 내부에 배치된 투명한 쿼츠 재질의 방전 램프(110)를 포함한다. 상기 팔(112)은 상기 관통홀(127)을 통하여 고정된다.
상기 공진기(120)는 제1 평면에 배치되는 안착부(124), 상기 안착부(124)와 연결되고 원통 형상의 제1 공진부(122), 상기 관통홀(127)이 그 측면에 형성되고 상기 제1 공진부(122)와 연속적으로 연결되고 뚜껑을 가지는 그물 구조의 원형 형상의 제2 공진부(123), 및 상기 제1 공진부(122)와 상기 제2 공진부(123)의 결합 부위에서 상기 공진기(120)의 내부로 돌출된 복수의 돌출부(126)를 가질 수 있다.
상기 공진기(120)에는 원통형 도파관의 TE11 모드가 형성될 수 있다. 상기 초고주파의 주파수는 2.4 GHz 내지 2.5 GHz의 ISM(industrial scientific and medical) 대역일 수 있다. 상기 공진기(120)에 존재하는 초고주파의 전기장은 타원 편광되어 고정된 위치에 시간에 따라 회전할 수 있다. 상기 초고주파가 상기 방전 램프(110)를 방전시킴에 따라, 상기 방전 램프(110) 내부에 플라즈마 형성될 수 있다. 상기 타원 편광된 초고주파는 상기 방전 램프(110)의 국부적 가열을 억제하여 국부 가열에 의한 파열을 억제할 수 있다. 상기 공진기(120)는 알루미늄, 스텐인레스, 구리, 니켈 등으로 형성될 수 있다.
상기 안착부(124)는 상기 제1 평면에 배치된 와셔 형상 또는 상기 제1 평면에 배치된 원 주위에 형성된 톱니 형상일 수 있다. 상기 안착부(124)는 상기 공진기(120)에 초고주파를 제공하는 도파관(미도시)과 연결될 수 있다. 상기 안착부(124)가 톱니 형상인 경우, 상기 제1 공진부 및 상기 안착부(124)는 판형으로 제작되어 구부린 후 용접하여 형성될 수 있다. 이어서, 상기 안착부(124)는 절곡되어 형성될 수 있다. 상기 안착부(124)는 초고주파를 제공하는 상기 도파관과 밀착되어 안정적인 전기적 연결을 제공할 수 있다.
상기 제1 공진부(122)는 그물 구조의 상기 제2 공진부(123)에 안정적인 지지 구조를 제공할 수 있다. 상기 제1 공진부(122)의 직경은 상기 제2 공진부(123)의 직경과 동일할 수 있다.
상기 제2 공진부(123)의 그물 구조는 망사 형태일 수 있다. 구체적으로, 상기 그물 구조는 벌집 형태 또는 매트릭스 형태일 수 있다. 상기 제2 공진부(123)은 그물 구조의 투껑을 포함할 수 있다.
상기 제2 공진부(123)는 그물 구조의 띠 형상의 판재를 구부려서 용접하여 형성될 수 있다. 상기 관통홀은 제2 공진부(123)의 제작시 식각 공정을 통하여 형성될 수 있다. 이에 따라, 상기 관통홀(127)의 둘레의 도전선의 직경은 일정할 수 있다. 상기 관통홀(127)의 내부에는 돌기부(128)가 형성될 수 있다. 상기 돌기부는 삼각형 형상 또는 다각형 형상일 수 있고, 상기 돌기부(128)의 두께는 상기 제2 공진부(120)의 두께와 동일할 수 있다. 상기 돌기부(128)는 상기 팔(112)이 상기 관통홀(127)에 삽입되는 경우 상기 팔(112)을 압착하여 미끄럼을 방지하고 접착력을 향상시킬 수 있다. 상기 팔(112)이 상기 돌기부(128)가 접촉하는 부위에는 함몰부(114)가 형성될 수 있다. 상기 돌기부(128)는 상기 함몰부(114)를 압착하여 상기 팔이 상기 관통홀(127)에서 빠지지 않도록 할 수 있다. 상기 함몰부(114)는 급격한 경사를 가지고 형성되어 상기 돌기부(128)에 빠지지 않도록 걸릴 수 있다.
상기 제2 공진부(123)는 표면에 세라믹 재질의 물질로 코팅될 수 있다. 이에 따라, 상기 제2 공진부(123)는 열 또는 강한 빛에 의하여 산화되는 것을 억제할 수 있다. 상기 제2 공진부는 알루미늄, 스테인레스 스틸, 또는 니켈 등으로 형성될 수 있다.
상기 돌출부(126)는 상기 제1 공진부(122)와 일체형으로 형성되고, 상기 공진기(120) 안쪽으로 구부러지도록 형성될 수 있다. 상기 제1 공진부(122) 내부에는 반사부(130)가 삽입될 수 있다. 상기 반사부(130)는 상기 방전 램프(110)에서 방출된 광을 반사하고 초고주파는 투과시킬 수 있다. 이에 따라, 상기 반사부(130)는 쿼츠 또는 유리와 같은 유전체로 형성되고, 상기 방전 램프(110)를 바라보는 상기 반사부의 표면에 다층 유전체 박막이 코팅될 수 있다.
종래의 방법에 의하면, 반사부와 방전 램프는 지지부를 통하여 일체형으로 제작될 수 있다. 이 경우, 다층 유전체 박막 코팅된 반사부와 상기 지지부가 융착하여 결합되면서, 다층 유전체 박막이 손상될 수 있다. 외부 충격에 의하여 상기 지지부가 부러질 수 있다. 또한, 상기 지지부가 부러지거나 상기 방전 램프를 교환하는 경우, 고가의 상기 반사부도 함께 교체되어 유지보수 비용이 증가한다.
종래의 방법에 의하면, 방전 램프가 계속 회전할 수 있다. 이 경우, 회전에 의한 소음이 발생하고, 상기 방전 램프를 회전시키는 모터에 불량이 발생할 수 있다. 이 경우, 상기 방전 램프는 국부적 가열로 파열된다.
그러나, 본 발명에 따르면, 상기 반사부(130)와 상기 방전 램프(110)가 별도로 구비되어 있고, 상기 방전 램프(110)는 복수 개의 팔(112)을 통하여 상기 공진기(120)에 결합하는 구조를 가지고 있어, 외부 충격에 의한 손상 가능성이 감소하고, 유지 보수 비용이 감소한다. 기계적 안정성이 향상된다.
상기 방전 램프(110)는 구형 또는 타원형의 전구(bulb,111)일 수 있다. 상기 방전 램프(110)는 내부에 방전 물질을 포함할 수 있다. 상기 방전 물질은 황(sulfur), 셀레늄(selenium), 수은, 및 메탈 할라이드 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또한, 상기 방전 물질은 아르곤 가스과 같은 버퍼 가스를 더 포함할 수 있다.
상기 방전 램프(110)는 상기 전구(111)를 지지하는 팔(112)을 포함할 수 있다. 상기 팔(112)은 상기 전구(111)에 대칭적으로 배치되어 융착된다. 상기 전구(111)는 섭씨 600 도 이상의 고온에서 견딜 수 있는 쿼츠일 수 있다. 상기 전구가 쿼츠로 형성되는 경우, 가공성이 증가하고, 상기 팔(112)과 상기 전구(111)는 융착 공정에 의하여 접합될 수 있다. 특히, 상기 공진기에 제공되는 초고주파가 타원 편광되어 있어, 상기 초고주파의 전기장은 고정된 공간에서 시간에 따라 회전한다. 이에 따라, 상기 전구(111)는 섭씨 1000 도 이상으로 가열되어 파열되지 않을 수 있다.
상기 팔(112)은 상기 전구(111)와 같은 재질이고, 상기 팔(112)의 일단은 상기 전구(111)에 융착되어 형성된다. 상기 팔(112)은 형상은 다각형 형상, 원통 형상, 타원 형상일 수 있다. 상기 팔(112)의 타단은 상기 관통홀(127)에 삽입될 수 있다. 상기 팔(112)의 타단은 상기 관통홀(127)에 끼우기 쉽도록 곡면 처리될 수 있다. 상기 팔(112)의 타단의 주위에는 상기 함몰부(114)가 형성되고, 상기 함몰부(114)가 상기 관통홀(127)과 결합한다. 상기 함몰부(114) 및 상기 팔(113)의 타단은 도전성 물질로 코팅되어 초고주파의 누출이 억제될 수 있다.
상기 팔(112)의 형상에 따라, 상기 관통홀(127)의 형상은 변경될 수 있다. 상기 팔(112) 각각의 길이는 동일할 수 있다. 상기 팔(112)이 동일한 평면에 배치될 수 있다. 상기 방전 램프(110)에 외부 충격이 수직(z축 방향)하게 인가되는 경우, 상기 팔(112)은 힘을 분산하여 부러지는 것을 방지할 수 있다.
한편, 상기 팔(112)이 연장되는 방향에서 외부 충격이 가해지는 경우, 다른 방향의 2 개의 팔이 반대 방향의 힘을 제공하여 상기 팔(112)은 빠지지 않는다.
한편, 상기 공진기(120)에 형성된 상기 관통홀(127)은 초고주파를 누출할 수 있으나, 상기 관통홀(127)에 삽입되는 상기 팔(112)의 타단은 도전성 물질로 코팅되어 상기 공진기(120)와 전기적 접촉을 이루어 초고주파가 누출하는 것을 방지할 수 있다.
도 3 내지 도 6은 본 발명의 다른 실시예들에 따른 초고주파 발광 램프를 설명하는 평면도들이다.
도 3을 참조하면, 방전 램프(110)는 중심에 대하여 대칭적인 2 개의 팔(112)을 포함할 수 있다. 2 개의 팔을 가진 구조는 팔의 수직인 방향으로부터 충격에 의하여 상기 팔(112)이 관통홀에서 빠질 가능성은 낮다. 그러나, 상기 팔(112)이 연장되는 방향으로부터 충격에 의하여 상기 팔이 관통홀에서 빠질 가능성이 있다.
도 4를 참조하면, 방전 램프(110)는 120도 각도 차이를 가지고 배치된 3 개의 팔(112)을 포함할 수 있다. 3 개의 팔을 가진 구조는 어떤 방향의 충격에도 강하다.
도 5를 참조하면, 방전 램프(110)는 십자 형태로 배치된 4 개의 팔(112)을 포함할 수 있다. 4 개의 팔을 가진 구조는 어떤 방향의 충격에도 강하다. 다만, 상기 방전 램프(110)가 상기 공진기(120)에 장착하기에 약간의 어려움이 있다.
도 6a을 참조하면, 방전 램프(110)는 제1 내지 제3 전구들(111a~111c) 및 상기 전구들(111a~111c)을 서로 고정하는 고정부(119)를 포함할 수 있다. 상기 전구들(111a~111c)은 정삼각형의 모서리에 배치될 수 있다. 각 전구는 적어도 하나의 팔(112)에 연결될 수 있다. 상기 팔(112)은 공진기(120)의 관통홀(127)에 삽입되어 고정될 수 있다. 상기 제1 전구(111a)를 채우는 제1 방전 물질, 상기 제2 전구(111b)를 채우는 제2 방전 물질, 및 상기 제3 전구(111c)를 채우는 제3 방전 물질은 서로 다를 수 있다. 이에 따라, 하나의 전구가 제공할 수 없는 다양한 스펙트럼을 제공할 수 있다. 제1 내지 제3 전구들(111a~111c)은 모두 동일한 형태의 속이빈 쿼츠로 형성된 구형일 수 있다. 상기 고정부(119)는 삼각형 형상으로 상기 전구들(111a~111c)과 동일한 재질로 상기 전구들((111a~111c))에 융착될 수 있다.
본 발명의 변형된 실시예에 따르면, 상기 제1 내지 제3 전구들(111a~111c)은 서로 접촉하도록 인접하여 배치될 수 있다.
도 6b을 참조하면, 방전 램프(110)는 제1 내지 제3 전구들(111a~111c) 및 상기 전구들(111a~111c)을 서로 고정하는 고정부(119)를 포함할 수 있다. 상기 전구들(111a~111c)은 동일한 구조의 원통 형상일 수 있다. 상기 고정부(119)는 120도 간격으로 갈라진 3 가지(branch)를 가진 구조일 수 있다. 상기 고정부의 가지(branch)는 상기 전구들 각각에 연결될 수 있다. 상기 전구의 재질과 상기 고정부의 재질, 및 팔의 재질은 쿼츠일 수 있다. 상기 제1 전구(111a)를 채우는 제1 방전 물질, 상기 제2 전구(111b)를 채우는 제2 방전 물질, 및 상기 제3 전구(111c)를 채우는 제3 방전 물질은 서로 다를 수 있다. 이에 따라, 하나의 전구가 제공할 수 없는 다양한 스펙트럼을 제공할 수 있다.
도 6c을 참조하면, 방전 램프(110)는 제1 내지 제3 전구들(111a~111c) 및 상기 전구들(111a~111c)을 서로 고정하는 고정부(119)를 포함할 수 있다. 상기 전구들(111a~111c)은 동일한 구조의 구형 또는 원통 형상일 수 있다. 상기 원통 형상의 전구들(111a~111c)의 중심축은 상기 공진기(120)의 중심축과 나란할 수 있다. 상기 고정부(119)는 120도 간격으로 갈라진 3 가지(branch)를 가진 구조일 수 있다. 상기 고정부(119)의 가지(branch)는 상기 전구들의 일 측면에 각각에 연결될 수 있다. 상기 팔(112)은 상기 전구들(111a~111c)의 다른 측면에 각각 연결될 수 있다. 상기 전구들(111a~111c)의 재질과 상기 고정부(119)의 재질, 및 팔(112)의 재질은 쿼츠일 수 있다. 상기 제1 전구(111a)를 채우는 제1 방전 물질, 상기 제2 전구(111b)를 채우는 제2 방전 물질, 및 상기 제3 전구(111c)를 채우는 제3 방전 물질은 서로 다를 수 있다. 이에 따라, 하나의 전구가 제공할 수 없는 다양한 스펙트럼을 제공할 수 있다.
도 7 내지 도 9는 본 발명의 또 다른 실시예들에 초고주파 발광 램프를 설명하는 단면도들이다.
도 7을 참조하면, 방전 램프(110)는 구형의 전구(111)와 팔(112)을 포함한다. 상기 팔(112)의 일단은 상기 전구(111)에 융착되고, 상기 팔(112)의 타단은 상기 공진기(120)의 관통홀(127)에 삽입된다. 상기 팔(112)의 타단의 주위에는 함몰부(114)가 형성되고, 상기 함몰부(114)가 상기 관통홀(127)에 결합한다.
도 8을 참조하면, 방전 램프(210)는 구형의 전구(211)와 팔(212)을 포함한다. 상기 팔(212)의 일단은 상기 전구(211)에 융착되고, 상기 팔(212)의 타단은 상기 공진기(120)의 관통홀(127)에 삽입된다. 상기 팔(212)의 타단의 주위에는 숫 나사부(214)가 형성될 수 있다. 암 나사부(213)는 상기 숫 나사부(214)에 삽입되어 나사 결합할 수 있다. 상기 암 나사부(213)는 도전성 물질 또는 유전체로 형성될 수 있다. 상기 암 나수부(213) 및 상기 숫 나사부(214)는 상기 공진기(120)의 외측에 배치될 수 있다.
도 9를 참조하면, 발광 램프(310)는 전구(311), 팔(312), 및 연장부(318)를 포함한다. 상기 팔(312)의 일단은 상기 전구(311)에 융착된다. 상기 팔(312)의 타단은 투명한 재질의 연장부(318)에 결합할 수 있다. 상기 연장부(318)의 일단은 상기 팔(312)의 타단에 삽입될 수 있도록 속이 빈 통 형상일 수 있고, 상기 연장부(318)의 타단에는 숫 나사(314)가 형성될 수 있다. 고정부(313)는 공진기(120)의 외부에 배치되고 상기 연장부(318)의 타단의 상기 숫나사(314)와 결합하는 암나사 구조를 가질 수 있다. 상기 연장부(318)는 관통홀(127)에 삽입되고 상기 고정부(314)에 의하여 고정된다.
도 10 내지 도 12는 본 발명의 또 다른 실시예들에 따른 초고주파 발광 램프들을 설명하는 도면들이다.
도 10을 참조하면, 방전 램프(110)의 팔(112)은 사각형 기둥 형상일 수 있다. 상기 공진기(120)는 편광 변환부(140)부터 초고주파를 제공받을 수 있다. 상기 편광 변환부(140)는 상기 공진기(120)에 타원 편광의 초고주파를 제공하는 도파관 구조일 수 있다. 상기 편광 변환부(140)는 중심에 십자형 형상의 슬릿(141)을 포함하고, 상기 편광 변환부(140)는 선편광 초고주파를 제공받아 타원편광 초고주파를 상기 공진기(120)에 제공할 수 있다.
도 11을 참조하면, 공진기(120)는 원통형 도파관(250)과 연결될 수 있다. 편광 변환부(240)는 하나의 도파관에서 2 갈래로 갈라져서 서로 다른 길이를 가지는 보조 도파관(241a,241b)을 포함할 수 있다. 상기 보조 도파관(241a,241b) 각각은 상기 원통형 도파관(250)의 측면에서 슬릿을 통하여 상기 원통형 도파관(250)에 연결될 수 있다. 이에 따라, 상기 공진기(120) 또는 상기 원통형 도파관(250)에 타원 편광파가 형성될 수 있다. 상기 보조 도파관(241a,241b)은 상기 원통형 도파관(250)의 중심축을 기준으로 수직한 평면에서 90도 간격으로 연결될 수 있다. 상기 보조 도파관(241a,241b)의 길이 차이는 파장의 1/4일 수 있다.
도 12를 참조하면, 공진기(120)는 편광 변환부(340)에 연결될 수 있다. 상기 편광 변환부(340)는 원통형 도파관 구조이고, 그 내부에 배치된 1/4 파장 유전체판(341)을 포함할 수 있다. 상기 편광 변환부(340)는 선편광 초고주파를 제공받아 상기 공진기(120)에 타원 편광 초고주파를 제공할 수 있다.
이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 이러한 실시예에 한정되지 않으며, 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 실시할 수 있는 다양한 형태의 실시예들을 모두 포함한다.

Claims (16)

  1. 광을 투과시키고 그 측면에 대칭적으로 형성된 적어도 두 개의 관통홀을 포함하고 타원 편광된 초고주파가 공진하거나 진행하는 원통 형상의 공진기; 및
    상기 공진기 내부에 대칭적으로 배치된 적어도 2 개의 팔을 포함하고 투명한 쿼츠 재질의 방전 램프를 포함하고,
    상기 팔은 상기 관통홀을 통하여 고정되는 것을 특징으로 하는 초고주파 발광 램프 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 팔은 3개이고, 상기 팔 각각은 상기 방전 램프의 중심축에서 대칭적으로 120도를 가지고 같은 평면에 배치되고, 상기 팔은 상기 관통홀에 삽입되어 고정되는 것을 특징으로 하는 초고주파 발광 램프 장치.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 팔은 상기 관통홀에 접촉하는 부위에 직경이 감소하는 함몰부를 포함하고,
    상기 함몰부는 상기 관통홀에 삽입되어 걸리는 것을 초고주파 발광 램프 장치.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 팔의 일단은 상기 방전 램프와 접합하고, 상기 팔의 타단은 숫 나사부를 포함하고,
    상기 숫 나사부에 삽입되어 나사 결합하는 암 나사부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 초고주파 발광 램프 장치.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 팔의 일단은 상기 방전 램프와 접합하고,
    상기 팔의 타단에 결합하는 투명한 재질의 연장부; 및
    상기 공진기의 외부에 배치되고 상기 연장부에 결합하는 고정부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 초고주파 발광 램프 장치.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 관통홀은 내부면을 따라 형성된 돌기부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 초고주파 발광 램프 장치.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 관통홀에 상기 팔이 접촉하는 부위는 도전성 물질로 코팅되거나 도전성 물질로 막히는 것을 특징으로 하는 초고주파 발광 램프 장치.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 공진기는:
    제1 평면에 배치되는 안착부;
    상기 안착부와 연결되고 원통 형상의 제1 공진부;
    상기 관통홀이 그 측면에 형성되고, 상기 제1 공진부와 연속적으로 연결되고 뚜껑을 가지는 그물 구조의 원형 형상의 제2 공진부; 및
    상기 제1 공진부와 상기 제2 공진부의 결합 부위에서 공진기의 내부로 돌출되고 서로 이격되어 배치된 복수의 돌출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 초고주파 발광 램프 장치.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 방전 램프를 바라보는 면에 다중 유전체 박막 코팅을 포함하며 상기 돌출부에 걸려 고정되는 반사부를 더 포함하는 것을 특징으로 초고주파 발광 램프 장치.
  10. 제8 항에 있어서,
    상기 제2 공진부는 그 표면에 세라믹 물질로 코팅된 것을 특징으로 하는 초고주파 발광 램프 장치.
  11. 제1 항에 있어서,
    상기 공진기에 타원 편광의 초고주파를 제공하는 도파관 구조의 편광 변환부를 더 포함하는 것을 특징으로 초고주파 발광 램프 장치.
  12. 제1 항에 있어서,
    상기 편광 변환부는 중심에 십자형 형상의 슬릿을 포함하고 선편광 초고주파를 제공받아 타원편광 초고주파를 제공하는 것을 특징으로 초고주파 발광 램프 장치.
  13. 제1 항에 있어서,
    상기 공진기의 광이 통과하는 영역은 벌집 형태의 그물 구조인 것을 특징으로 하는 초고주파 발광 램프 장치.
  14. 제1 항에 있어서,
    상기 방전 램프는 서로 연결된 적어도 2 개의 전구를 포함하는 것을 특징으로 하는 초고주파 방전 램프 장치.
  15. 제14 항에 있어서,
    상기 전구는 서로 다른 스펙트럼을 제공하는 것을 특징으로 하는 초고주파 방전 램프 장치.
  16. 제1 항에 있어서,
    상기 방전 램프는:
    3 개의 구형 또는 원통형의 전구들;
    상기 전구들을 서로 고정하는 고정부; 및
    상기 전구들에 연결되고 대칭적으로 배치된 3 개의 상기 팔을 포함하고,
    상기 방전 램프는 쿼츠 재질로 서로 융착되어 일체형으로 형성된 것을 특징으로 하는 초고주파 방전 램프 장치.
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