JP2003115283A - 反射鏡一体型電球及びそれを利用した無電極放電ランプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電球と反射鏡の組立時間を短縮すると共にラ
ンプの大きさを縮小し得る反射鏡一体型電球及びそれを
利用した無電極放電ランプを提供すること。 【解決手段】 無電極放電ランプが、マグネトロン１０
４から発生したマイクロ波を伝送する導波管１０５と、
該導波管１０５の出口方向に設置されてマイクロ波は遮
断して光は透過させる共振器１２０と、不活性ガスが封
入されてマイクロ波により光を発生する電球部１３２
と、該電球部１３２により発生した光を前方側に反射さ
せる反射部１３４と、が一体に形成されて、共振器１２
０の内側に設置される反射鏡一体型電球１３１を具備す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、無電極放電ランプ
に関し、特に、不活性ガスを封入した電球からマイクロ
波を利用して光を発生し得る、反射鏡一体型電球及びそ
れを利用した無電極放電ランプに関する。

【０００２】

【従来の技術】無電極放電ランプは、電球の内部にアル
ゴン（Ａｒ）などの不活性ガスを適当量封入させた後、
マイクロ波により励起させることでプラズマ状態で光が
放射されるようにしたランプの一種である。このような
無電極放電ランプは、通常の白熱灯や蛍光灯よりも寿命
が永く照明効果に優れるという特徴がある。

【０００３】従来技術による無電極放電ランプは、図７
示すように、ケース１と、該ケース１の内部に装着され
てマイクロ波を出力するマグネトロン３と、ケース１内
に設置されてマグネトロン３から出力されたマイクロ波
を伝送する導波管５と、内部に不活性ガス（Ｇ）が封入
され、ケース１の前方側に突出して配置されて光を発生
する電球７と、導波管５の出口側に固定されて、マイク
ロ波は遮断して光は通過させるようにメッシュ(mesh)構
造を有する共振器１９と、該共振器１９の外周からケー
ス１の前面に固定されて、電球７から発生した光を前方
側に反射させるレフレクター１１とを具備している。

【０００４】ケース１の内部一方側には、マグネトロン
３に高圧の電力を提供するように高電圧発生器１３が配
置される。導波管５は、中央部に軸孔５ａが穿孔形成さ
れ、該軸孔５ａには電球７を回転させるための回転軸１
０が通過される。導波管５の下方側には、電球７を回転
させながら冷却させるように回転軸１０が軸合された電
球モータ９が設置される。

【０００５】一方、ケース１の後方側には、マグネトロ
ン３及び高電圧発生器１３を冷却させるための冷却装置
１４が設置され、該冷却装置１４は、外部空気がケース
１内に流入される通路となるファンハウジング１７と、
該ファンハウジング１７の内部に設置される冷却ファン
１５と、該冷却ファン１５を回転駆動させるファンモー
ター１６とを具備している。

【０００６】また、レフレクター１１は、電球７から発
生した光をランプの前方側に反射するために内側面が反
射面に形成され、導波管５の出口には、電球７から導波
管５側に放射される光を反射するために反射鏡１２が設
置される。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】然るに、このような従
来技術による無電極放電ランプでは、レフレクター１
１、反射鏡１２、電球７及び共振器１９を別々に製作し
て相互組立てるようになっているため、ランプの製作及
び組立時間が長く、全体体積が大きくなるという問題が
ある。

【０００８】そのため、通常の白熱灯や蛍光灯などのラ
ンプ類よりも寿命が永く照明効果に優れる無電極放電ラ
ンプの特性にも拘わらず、コンパクトな構成が要求され
る低出力システム、例えば、液晶プロジェクター及びプ
ロジェクションＴＶなどの機器の光源としては適用され
ないという問題がある。

【０００９】本発明は、このような従来技術の課題に鑑
みてなされたもので、不活性ガスが封入される電球と光
を反射させる反射鏡とを一体に形成することで、電球と
反射鏡の組立時間を短縮すると共に、ランプの大きさを
縮小し得る、反射鏡一体型電球及びそれを利用した無電
極放電ランプを提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るため、本発明に係る無電極放電ランプは、マグネトロ
ンから発生したマイクロ波を伝送する導波管と、前記導
波管の出口方向に設置されてマイクロ波は遮断して光は
透過させる共振器と、不活性ガスが封入されてマイクロ
波により光を発生する電球部と、該電球部により発生し
た光を前方側に反射させる反射部と、が一体に形成され
て、前記共振器の内側に設置される反射鏡一体型電球と
を具備することを特徴とする。

【００１１】前記共振器は、前記反射鏡一体型電球から
発生した光が外部に放射されるように少なくとも一部分
がメッシュ構造に形成される。前記共振器は、両方側が
開放された円筒形に形成されて前記導波管の出口に固定
される非メッシュ部と、前記非メッシュ部の一方側開放
部に設置されて前記反射鏡一体型電球により発生した光
を通過させるメッシュ部とにより構成される。前記反射
鏡一体型電球は、前記共振器に固定された電球モータと
回転軸により連結されて、回転しながら冷却される。

【００１２】前記反射鏡一体型電球は前記共振器により
位置が支持される。そして、前記目的を達成するため、
本発明に係る反射鏡一体型電球は、不活性ガスが封入さ
れてマイクロ波により光を発生する電球部と、前記電球
部の一方側から一体に延長されて、前記電球部から発生
した光を反射させるように少なくとも一部分に反射面を
有する反射部とを具備することを特徴とする。

【００１３】前記反射鏡一体型電球は、一方側に不活性
ガス注入口が形成され、該ガス注入口には密封部材が設
置される。前記反射部は、断面が放物線状に形成され、
前記電球部は前記反射面の焦点に位置するように形成さ
れる。前記反射部は断面が半円構造を有するか、また
は、平面構造を有することもできる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
の実施の形態を説明する。本発明に係る反射鏡一体型電
球を利用した無電極放電ランプの第１実施形態では、図
１示すように、一方側に開口部１０１ａが形成されるケ
ース１００と、該ケース１００内に固定されてマグネト
ロン１０４から発生したマイクロ波を伝送する導波管１
０５と、該導波管１０５の出口１０５ａに固定されてマ
イクロ波は遮断して光は透過させる共振器１２０と、不
活性ガスが封入されて共振器１２０の内側に設置され、
マイクロ波により光を発生させると同時に発生した光を
前方側に反射させる反射鏡一体型電球１３１とにより構
成される。

【００１５】そして、ケース１００の内部一方側にはマ
グネトロン１０４に高電圧を印加する高電圧発生器１１
３が設置され、ケース１００の後方側にはマグネトロン
１０４及び高電圧発生器１１３を冷却させるための冷却
装置１１５が設置される。導波管１０５の下側には、反
射鏡一体型電球１３１を回転させながら冷却させるよう
に電球モータ１２６が設置される。

【００１６】以下、本発明に係る無電極放電ランプの主
要な構成要素を詳細に説明する。ケース１００は、フロ
ントケース１０１とリアケース１０２とがボルト１０３
により相互組立てられて構成され、フロントケース１０
１は、前面に導波管１０５の出口１０５ａがケース１０
０の外方側に露出されるように開口部１０１ａが形成さ
れると共に、内部の空気が排出されるように排出口１０
１ｂが形成され、また、リアケース１０２には、冷却装
置１１５を構成するファンハウジング１１６が形成され
る。

【００１７】そして、導波管１０５は、マイクロ波を伝
送し得るように円筒状に形成され、その側面にマグネト
ロン１０４が設置されて、該マグネトロン１０４から出
力されたマイクロ波を共振器１２０の内部に伝送させ
る。導波管１０５の中央部には軸孔１０５ｂが穿孔形成
されて、電球モータ１２６と反射鏡一体型電球１３１間
に連結された回転軸１２７が通過される。

【００１８】また、共振器１２０は、反射鏡一体型電球
１３１から発生した光が外部に放射されるように少なく
とも一部分がメッシュ(mesh)構造を有する。即ち、共振
器１２０は、両方側が開放された円筒状に形成されて導
波管１０５の出口１０５ａに固定される非メッシュ部１
２１と、該非メッシュ部１２１の一方側開放部に設置さ
れて反射鏡一体型電球１３１から発生した光を通過させ
るメッシュ部１２２とにより形成される。

【００１９】このような共振器１２０は、非メッシュ部
１２１の他方側開放部が導波管１０５の出口１０５ａに
固定バンド(fixing band)１２５により引き締められて
固定される。更に、冷却装置１１５は、リアケース１０
２に具備されるファンハウジング１１６と、該ファンハ
ウジング１１６内に設置されて外部空気をケース１００
の内部で強制流動させる冷却ファン１１７と、該冷却フ
ァン１１７を回転駆動させるファンモーター１１８とに
より構成される。

【００２０】そして、反射鏡一体型電球１３１は、図２
示すように、不活性ガスが封入される電球部１３２と、
該電球部１３２の後方側から一体に延長され、電球部１
３２から発生した光を前方側に反射させるための反射面
１３５を有する反射部１３４と、電球部１３２と反射部
１３４とを一体に連結する線形構造の連結部１３３とに
より構成される。

【００２１】ここで、反射鏡一体型電球１３１は、マイ
クロ波を透過し得る材質により形成される。反射部１３
４は断面放物線状に形成され、電球部１３２は反射部１
３４の反射面１３５の焦点に位置される。

【００２２】連結部１３３には、電球部１３２内に不活
性ガスを注入し得るようにガス注入口１３３ａが穿孔形
成され、該ガス注入口１３３ａには密封部材１３６が充
填されて電球部１３２の内部を密封させる。

【００２３】このような反射鏡一体型電球１３１は、マ
イクロ波によって光を発生する時に局部的に加熱される
ことを低減させるために回転しながら冷却され、そのた
めに反射部１３４の後方側のガス注入口１３３ａ方向に
電球モータ１２６に連結された回転軸１２７が軸合され
る。このとき、回転軸１２７は、ガス注入口１３３ａに
圧入して結合させるか、または、反射部１３４に接着さ
せるなどの方法により固定される。

【００２４】そして、本発明に係る反射鏡一体型電球１
３１の製造方法では、図３示すように、電球部１３２、
連結部１３３及び反射部１３４を一体に形成した後（Ｓ
１０）、連結部１３３のガス注入口１３３ａを介して電
球部１３２の内部に不活性ガス（Ｇ）を注入する（Ｓ２
０）。次いで、ガス注入口１３３ａを密封部材１３６に
より密封して（Ｓ３０）、反射鏡一体型電球１３１を完
成する。

【００２５】以下、このように構成される本発明に係る
無電極放電ランプの組立過程及び動作について説明す
る。ケース１００に導波管１０５、マグネトロン１０
４、高圧発生器１１３及び冷却装置１１５を組立てる。
このとき、導波管１０５には、回転軸１２７が導波管１
０５の出口１０５ａの外方側に突出されるようにして電
球モータ１２６が設置される。

【００２６】また、反射鏡一体型電球１３１を回転軸１
２７に結合させて組立し、反射鏡一体型電球１３１の外
方側に共振器１２０を被せた状態に位置させた後、固定
バンド１２５を利用して共振器１２０を導波管１０５の
出口１０５ａに固定すると、無電極放電ランプの組立が
終了する。

【００２７】このように本発明に係る無電極放電ランプ
は、ケース１００の外部で反射鏡一体型電球１３１を組
立てた状態で共振器１２０だけを設置すれば済むので、
ランプの組立を簡便に行うことができる。

【００２８】このような本発明に係る無電極放電ランプ
は、マグネトロン１０４から出力されたマイクロ波が導
波管１０５を介して共振器１２０の内部に伝達されて、
反射鏡一体型電球１３１の反射部１３４及び電球部１３
２を透過しながら該電球部１３２内部の不活性ガス
（Ｇ）を励起させ、よって、電球部１３２から光を発生
する。

【００２９】従って、電球部１３２から発生した光の一
部はそのまま共振器１２０のメッシュ部１２２を通過し
て前方側に放射され、残りは反射面１３５で反射された
後メッシュ部１２２を通過して前方側に反射される。

【００３０】そして、本発明に係る反射鏡一体型電球の
他の実施例では、図４示すように、反射鏡一体型電球１
４１は、反射部１４４が半円構造の半球状に形成され、
該反射部１４４の内面に反射面１４５が形成される。ま
た、電球部１４２は球形に形成されて反射部１４４の中
央内側面に一体に連結される。

【００３１】また、本発明に係る反射鏡一体型電球のそ
の他の実施例では、図５示すように、反射鏡一体型電球
１５１は、反射面１５５が平面状を有するように反射部
１５４が平板状に形成され、また、電球部１５２は球形
に形成されて、反射部１５４から所定距離離れて位置さ
れた状態で連結部１５３を介して一体に連結される。

【００３２】一方、本発明に係る反射鏡一体型電球を利
用した無電極放電ランプの第２実施形態では、図６示す
ように、反射鏡一体型電球２３１が電球モータ及び回転
軸により支持されず、共振器２２０により支持されるこ
とを特徴とする。

【００３３】詳しくは、反射鏡一体型電球２３１は、電
球部２３２と、該電球部２３２から発生した光を前方側
に反射させる反射部２３４と、電球部２３２と反射部２
３４とを一体に連結する線形構造の連結部２３３とによ
り構成される。ここで、反射鏡一体型電球２３１は、図
１に示したような回転軸が連結されず、よって、導波管
２０５に回転軸が通過するための軸孔を形成する必要が
ない。

【００３４】共振器２２０は、両方側が開放された円筒
状に形成されて反射鏡一体型電球２３１の反射部２３４
の外周部を支持する非メッシュ部２２１と、該非メッシ
ュ部１２１の前方側に被せられるように固定されて、反
射鏡一体型電球２３１が外部に抜けることを防止すると
共に、該反射鏡一体型電球２３１から発生した光を通過
させるメッシュ部２２２とにより形成される。

【００３５】従って、反射鏡一体型電球２３１は、共振
器２２０の非メッシュ部２２１及びメッシュ部２２２の
内側に指示された状態に位置される。

【００３６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る反射
鏡一体型電球及びそれを利用した無電極放電ランプで
は、電球と反射鏡とを一体に形成し、その外部に共振器
を設置するように構成されるので、ランプの組立時間を
短縮すると共に、ランプの全体体積を縮小させて、低出
力システムに適用することができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る無電極放電ランプの第１実施形態
を示した縦断面図である。

【図２】本発明に係る反射鏡一体型電球を示した縦断面
図である。

【図３】本発明に係る反射鏡一体型電球の製造方法を示
したフローチャートである。

【図４】本発明に係る反射鏡一体型電球の他の実施例を
示した縦断面図である。

【図５】本発明に係る反射鏡一体型電球のその他の実施
例を示した縦断面図である。

【図６】本発明に係る無電極放電ランプの第２実施形態
を示した縦断面図である。

【図７】従来技術による無電極放電ランプを示した縦断
面図である。

【符号の説明】

１００…ケース １０４…マグネトロン １０５…導波管 １０５ａ…出口 １１３…高電圧発生器 １１５…冷却装置 １２０…共振器 １２１…非メッシュ部 １２２…メッシュ部 １２５…固定バンド １３１…反射鏡一体型電球 １３２…電球部 １３３…連結部 １３４…反射部 １３５…反射面 １３６…密封部材 ２０５…導波管 ２２０…共振器 ２２１…非メッシュ部 ２２２…メッシュ部 ２３１…反射鏡一体型電球 ２３２…電球部 ２３３…連結部 ２３４…反射部

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 マグネトロンから発生したマイクロ波を
   伝送する導波管と、 前記導波管の出口方向に設置されてマイクロ波は遮断し
   て光は透過させる共振器と、 不活性ガスが封入されてマイクロ波により光を発生する
   電球部と、該電球部により発生した光を前方側に反射さ
   せる反射部と、が一体に形成されて、前記共振器の内側
   に位置される反射鏡一体型電球と、 を具備することを特徴とした無電極放電ランプ。
2. 【請求項２】 前記共振器は、前記反射鏡一体型電球か
   ら発生した光が外部に放射されるように少なくとも一部
   分がメッシュ構造に形成されることを特徴とする請求項
   １記載の無電極放電ランプ。
3. 【請求項３】 前記共振器は、 両方側が開放された円筒形に形成されて前記導波管の出
   口に固定される非メッシュ部と、 前記非メッシュ部の一方側開放部に設置されて前記反射
   鏡一体型電球により発生した光を通過させるメッシュ部
   と、 により構成されることを特徴とする請求項１記載の無電
   極放電ランプ。
4. 【請求項４】 前記反射鏡一体型電球は、前記共振器に
   固定された電球モータと回転軸により連結されて、回転
   しながら冷却されることを特徴とする請求項１記載の無
   電極放電ランプ。
5. 【請求項５】 前記反射鏡一体型電球は、前記共振器に
   より位置が支持されることを特徴とする請求項１記載の
   無電極放電ランプ。
6. 【請求項６】 不活性ガスが封入されてマイクロ波によ
   り光を発生する電球部と、 前記電球部の一方側から一体に延長されて、前記電球部
   から発生した光を反射させるように少なくとも一部分に
   反射面を有する反射部と、 を具備することを特徴とした無電極放電ランプ用反射鏡
   一体型電球。
7. 【請求項７】 前記反射鏡一体型電球は、一方側に不活
   性ガス注入口が形成され、該ガス注入口には密封部材が
   設置されることを特徴とする請求項６記載の無電極放電
   ランプ用反射鏡一体型電球。
8. 【請求項８】 前記反射部は断面が放物線状に形成さ
   れ、前記電球部は前記反射面の焦点に位置するように形
   成されていることを特徴とする請求項６記載の無電極放
   電ランプ用反射鏡一体型電球。
9. 【請求項９】 前記反射部は、断面が半円構造を有する
   ことを特徴とする請求項６記載の無電極放電ランプ用反
   射鏡一体型電球。
10. 【請求項１０】 前記反射部は平面構造を有するように
    形成されていることを特徴とする請求項６記載の無電極
    放電ランプ用反射鏡一体型電球。