JP2003249197A

JP2003249197A - マイクロ波無電極放電ランプ点灯装置

Info

Publication number: JP2003249197A
Application number: JP2002048797A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Kobayashi; 敦小林; Makoto Ukekawa; 信請川; Motohiro Saimi; 元洋齋見
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2002-02-25
Filing date: 2002-02-25
Publication date: 2003-09-05

Abstract

(57)【要約】【課題】無電極放電ランプの管壁の温度分布を均一に
でき、小型で効率のよいマイクロ波無電極放電ランプ点
灯装置を供給する。【解決手段】マイクロ波電力を発生するマグネトロン
１と、函型の結合導波管３と、結合導波管３に一端を接
続した同軸ケーブル４と、同軸ケーブル４の他端に接続
した一点給電型の高誘電率小型円偏波平面アンテナ８
と、円偏波平面アンテナ８を内部に配置した円筒型のマ
イクロ波空洞共振器５と、マイクロ波空洞共振器５の底
面上に立設された棒体の支持棒７と、支持棒７によって
適切な位置に支持・固定される無電極放電ランプ６とか
ら構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、特に無電極高輝度
放電ランプを点灯させる際の効率、及び信頼性を向上さ
せたマイクロ波無電極放電ランプ点灯装置に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】マイクロ波を利用した無電極ランプ、特
に無電極高輝度放電ランプ（無電極ＨＩＤランプ）は、
ランプ内に電極が存在しないため、６万時間程度の実用
可能な高輝度、長寿命の光源として知られている。その
原理は、マイクロ波空洞共振器内部に放電ランプを配置
し、外部からこのマイクロ波空洞共振器にマイクロ波電
力を供給して、放電ランプ内部にマイクロ波プラズマを
発生させ、このエネルギーで放電ランプ内部に封入した
物質を励起して可視光出力を得る（点灯する）ものであ
る。

【０００３】第１の従来例として、図１３に従来のマイ
クロ波無電極放電ランプ点灯装置の基本的な構成を示
す。マイクロ波電力を発生するマグネトロンマイクロ波
発信器部１（以下、マグネトロン１と記す）と、マグネ
トロン１で発生したマイクロ波電力を放射するマグネト
ロンプローブ部２（以下、アンテナプローブ２と記す）
と、アンテナプローブ２を内部に配置した伝達導波管部
３０（以下、導波管３０と記す）と、導波管３０の壁面
に設けた結合用穴３１と、結合用穴３１を介して導波管
３０に結合した円筒型のマイクロ波空洞共振器５と、マ
イクロ波空洞共振器５の底面上に立設された棒状の支持
棒７と、支持棒７によって適切な位置に支持・固定され
る無電極放電ランプ６とから構成される。

【０００４】アンテナプローブ２は、導波管３０の短絡
壁面に対して、例えば、管内波長で１／４波長離れた位
置に配置され、マグネトロン１で発生したマイクロ波電
力を導波管３０の内部に効率良く放射するように配置し
ている。放射されたマイクロ波電力は、導波管３０とマ
イクロ波空洞共振器５との接合壁面に設けられた結合用
穴３１を介して、マイクロ波空洞共振器５の内部に導入
される。マイクロ波空洞共振器５の内部では、空洞共振
器固有の共振モードに従って発生する電界分布の高電界
部位に、支持棒７によって無電極放電ランプ６を配置し
て、無電極放電ランプ６を発光させている。

【０００５】マイクロ波空洞共振器５は、導電率が良好
で、光透過性の良好な（開口率が大きい）導体金網から
なり、導体壁での導電体損失を低減させて、無電極放電
ランプ６が発生する光を効率良く外部に導出している。

【０００６】図１４は、マイクロ波空洞共振器５周辺の
斜視図であり、無電極放電ランプ６を中心として、結合
用穴３１を設けた導波管３０の接合壁面上の互いに直交
する方向を各々Ｘ方向、Ｙ方向とし、接合壁面に垂直な
方向をＺ方向としている。ここで、円筒型のマイクロ波
空洞共振器５がＴＥ₁₁₁モード共振した場合に、マイク
ロ波空洞共振器５を側面から見た（Ｘ−Ｚ平面）電界分
布模式図を図１５に示し、上面から見た（Ｘ−Ｙ平面）
電界分布模式図を図１６に示す。電界ベクトルＥ２は、
Ｘ−Ｙ平面、Ｘ−Ｚ平面共に、マイクロ波空洞共振器５
の中心部に高電界部位が生じており、この高電界部位に
無電極放電ランプ６を配置すれば、無電極放電ランプ６
の内部にマイクロ波プラズマが効率良く形成され、効率
良く発光する。したがって、無電極放電ランプ６の配置
の自由度に関係する支持棒７のマイクロ波空洞共振器５
の内部での取り付け位置の選択の自由度は、無電極放電
ランプ６を効率良く発光させる上で重要である。

【０００７】図１７は、無電極放電ランプ６の内部に形
成されたマイクロ波プラズマの分布Ｐを示しており、分
布Ｐは、マイクロ波空洞共振器５の形状、結合用穴３１
の配置、支持棒７によって生じる温度勾配等、各種の原
因で、無電極放電ランプ６の内部に必ずしも均一に形成
されないことが多い。高温のマイクロ波プラズマが無電
極放電ランプ６の内部で不均一に形成されると、気化し
た封入物の分布も不均一になって、発光効率が低下する
という問題が生じる。また、無電極放電ランプ６の壁面
が溶融して破損する恐れも生じる。また、一般に、照明
器具では、配光特性を良好にするために、より点光源に
近い小型の光源が要求されるので、小径の無電極放電ラ
ンプ６が望ましいが、高輝度を得るため、小径の無電極
放電ランプ６に大電力のマイクロ波を供給すると、無電
極放電ランプ６は高温になり、ガラス管壁が溶融してが
破損する恐れがある。これらのことが、高効率化、及び
高信頼性化の障害となっていた。

【０００８】第２の従来例（特開平４−１４４８０号公
報）では、上記欠点を解消するために支持棒７の軸を機
械的に回転させて無電極放電ランプ６を回転させること
で、形成されるマイクロ波プラズマに対して無電極放電
ランプ６の壁面を相対的に回転させて、温度の均一化を
図っていたが、機械的回転手段を用いるため、長期信頼
性に乏しいという欠点があった。

【０００９】第３の従来例として、上記欠点を解消する
ために、マイクロ波空洞共振器５の底面、あるいは側面
に複数個のスロットアンテナを設けて円偏波をマイクロ
波空洞共振器５内に発生させる装置が考案されたが、各
々のスロットアンテナに所定の位相差で電力を導波管供
給する必要があるため、移相手段が複雑且つ大型になる
という欠点があった。

【００１０】また、第４の従来例として、単一のクロス
ロットアンテナをマイクロ波空洞共振器５の底面に設け
て、マイクロ波空洞共振器５内に円偏波を発生させる装
置（特許３１３７７８７号）が考案されており、この構
成を第１８図に示す。第４の従来例は、第１３図に示す
第１の従来例の構成において、結合用穴３１の代わりに
直交したスロットアンテナを有する結合用クロスロット
アンテナ３２を配置して、マイクロ波空洞共振器５の内
部に円偏波を発生させ、図１６に示す電界分布をＸ−Ｙ
平面内で回転させるものである。

【００１１】無電極放電ランプ６を回転電界内に置く
と、無電極放電ランプ６の内部で不均一に発生するマイ
クロ波プラズマも無電極放電ランプ６の管壁に対して相
対的に回転運動をするため、無電極放電ランプ６内の温
度は均一化される。

【００１２】ここで問題になるのは、マイクロ波空洞共
振器５と、結合用クロスロットアンテナ３２との寸法関
係で、一般に結合用クロスロットアンテナ３２は、直交
したスロットアンテナ部間で９０度の位相差を与えるた
め、使用周波数の波長の１／２波長の長さが必要であ
り、図１９の結合用クロスロットアンテナ３２の上面図
に示すように、マイクロ波空洞共振器５の底面のほぼ全
面の面積を占有する。したがって、図１８に示すよう
に、無電極放電ランプ６を、高電界部位であるマイクロ
波空洞共振器５の中心部に配置するためには、支持棒７
をマイクロ波空洞共振器５の底面上に斜めに設ける必要
があり、支持棒７の設計、及び配置上の自由度が減少す
ると共に、マイクロ波空洞共振器５の底面への固定構造
が複雑になるという欠点がある。

【００１３】また、結合用クロスロットアンテナ３２と
マイクロ波空洞共振器５との結合度を調整するために、
結合用クロスロットアンテナ３２の配置を自由に選ぶ必
要があるが、上記のように結合用クロスロットアンテナ
３２は、マイクロ波空洞共振器５の底面のほぼ全面の面
積を占有するため、最適結合度の選定が困難になるとい
う欠点もある。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】このように、従来、マ
イクロ波空洞共振器５の内部に円偏波を発生させて、無
電極放電ランプ６の管壁の温度分布を均一にしようとす
ると、装置が複雑、大型になったり、各部品の配置の自
由度が低くなり、無電極放電ランプ６を効率良く発光さ
せることができなかった。

【００１５】本発明は、上記事由に鑑みてなされたもの
であり、その目的は、無電極放電ランプの管壁の温度分
布を均一にでき、小型で効率のよいマイクロ波無電極放
電ランプ点灯装置を供給することにある。

【００１６】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、マイ
クロ波空洞共振器と、マイクロ波空洞共振器の内部に配
設された無電極放電ランプ、及び高誘電率の材料を用い
た一点給電型の円偏波アンテナと、マイクロ波空洞共振
器の外部に配設されたマイクロ波電力発生器と、前記マ
イクロ波電力発生器から前記円偏波アンテナへマイクロ
波電力を供給する電力供給手段とを備えたことを特徴と
する。

【００１７】請求項２の発明は、請求項１において、前
記高誘電率の材料は、比誘電率が９から９０までの範囲
であるセラミックを用いることを特徴とする。

【００１８】請求項３の発明は、請求項１において、前
記電力供給手段は、同軸線路であることを特徴とする。

【００１９】請求項４の発明は、請求項１において、前
記円偏波アンテナは、高誘電率の材料を装荷した一点給
電型の平面パッチアンテナであることを特徴とする。

【００２０】請求項５の発明は、請求項１において、前
記円偏波アンテナは、高誘電率の材料を装荷した一点給
電型のヘリカルアンテナであることを特徴とする。

【００２１】請求項６の発明は、請求項１において、前
記円偏波アンテナは、高誘電率の材料を装荷した一点給
電型の平面スパイラルアンテナであることを特徴とす
る。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。

【００２３】（実施形態１）図１は本実施形態の構成を
示しており、本実施形態で用いる結合導波管３の内部構
成を図３に示す。本実施形態のマイクロ波無電極放電ラ
ンプ点灯装置は、マイクロ波電力を発生するマグネトロ
ンマイクロ波発信器部１（以下、マグネトロン１と記
す）と、マグネトロン１で発生したマイクロ波電力を放
射するマグネトロンプローブ部２（以下、アンテナプロ
ーブ２と記す）と、アンテナプローブ２を内部に配置し
た函型の結合導波管３と、結合導波管３に一端を接続し
た同軸ケーブル４と、同軸ケーブル４の他端に接続した
一点給電型の高誘電率小型円偏波平面アンテナ８と、円
偏波平面アンテナ８を内部に配置した円筒型のマイクロ
波空洞共振器５と、マイクロ波空洞共振器５の底面上に
立設された棒体の支持棒７と、支持棒７によって適切な
位置に支持・固定される無電極放電ランプ６とから構成
される。

【００２４】図３に示す結合導波管３は、電界結合型結
合器であり、同軸ケーブル４の一端を接続した同軸コネ
クタ９を外面に突出させ、同軸コネクタ９の中心導体に
接続した電界型アンテナ１０を内部に備えている。そし
て、アンテナプローブ２と電界型アンテナ１０とを電界
結合するように配置することで、アンテナプローブ２と
同軸ケーブル４とは結合している。

【００２５】円偏波平面アンテナ８は、図２に示すよう
に、直方体の高誘電率誘電体８ａと、高誘電率誘電体８
ａの上面に設けた矩形、平面のパッチアンテナ導体８ｂ
と、パッチアンテナ導体８ｂに設けられて、同軸ケーブ
ル４の他端を接続してマイクロ波電力を供給される一点
給電用給電部８ｃと、高誘電率誘電体８ａの下面に設け
たグランド用導体８ｄとから成っており、マグネトロン
１で発生したマイクロ波電力は、アンテナプローブ２、
結合導波管３、同軸ケーブル４、給電部８ｃを介してパ
ッチアンテナ導体８ｂに供給されている。通常、高誘電
率誘電体８ａは比誘電率１０〜１００の範囲の材料、例
えばセラミックを用いて、約１／３〜１／１０の波長短
縮効果を得ることができ、小型化を図ることができる。
したがって、配置の自由度が高くなり、マイクロ波空洞
共振器５の内部でマイクロ波空洞共振器５との結合が疎
になる位置を選んで配置することができる。また、マイ
クロ波空洞共振器５の壁面との距離を大きくとれるの
で、放電が発生しにくくなる。

【００２６】上記のように円偏波平面アンテナ８の配置
の自由度が高くなったことにより、マイクロ波空洞共振
器５と円偏波平面アンテナ８との結合条件選択の自由度
も高くなるので、最適な結合条件の選択が可能になり、
無電極放電ランプ６の周辺において励磁電磁場を歪みな
く回転させることができる。そして、無電極放電ランプ
６の周辺の電磁場が回転すると、無電極放電ランプ６内
に発生するアークプラズマもランプ内で回転して、管壁
温度分布を一様に保つことができ、管壁温度や管内圧力
等の発光効率条件を最適に維持することができる。さら
に、管壁温度の不均一に起因する無電極放電ランプ６の
破損等も生じ難くなり、信頼性が向上する。

【００２７】また、円偏波平面アンテナ８を用いること
によって、従来のような導波管による給電を必要とせ
ず、同軸ケーブル４による給電が可能になり、装置全体
の構成配置の自由度が高くなるとともに、さらなる小型
化を図ることができる。

【００２８】なお、結合導波管３は、図４に示す磁界結
合型結合器を用いてもよく、同軸ケーブル４の一端を接
続した同軸コネクタ９を外面に突出させ、同軸コネクタ
９の中心導体−グランド間に接続した磁界型アンテナ１
１を内部に備えている。そして、アンテナプローブ２と
磁界型アンテナ１０とを磁界結合するように配置するこ
とで、アンテナプローブ２と同軸ケーブル４とは結合し
ており、同軸ケーブル４を介して円偏波平面アンテナ８
にマイクロ波電力を供給している。

【００２９】（実施形態２）図５，図６は本実施形態の
マイクロ波空洞共振器５の斜視図、側面断面図を各々示
しており、実施形態１とは、マグネトロン１と、アンテ
ナプローブ２と、結合導波管３と、同軸ケーブル４の構
成は同様なので説明は省略し、同様の構成には同一の符
号を付して説明は省略する。

【００３０】本実施形態のマイクロ波空洞共振器５は、
外郭が半球型で内部が空洞であって、平面部に開口を有
する導体反射鏡部５ａと、導体反射鏡部５ａの開口に覆
設した導体金網５ｂとから構成されており、導体金網５
ｂの周縁部は、導体反射鏡部５ａの開口端と環型の導体
押え板１２とに挟持され、導体押え板１２、導体金網５
ｂ、導体反射鏡部５ａを挿通するビス１９によって固定
されることで、導体反射鏡部５ａと導体金網５ｂとは電
気的に結合接続されているので、導体反射鏡部５ａと導
体金網５ｂとの接合部において、高周波損失が生じない
ようになっている。

【００３１】無電極放電ランプ６は、導体反射鏡部５ａ
の底面に配した底面導体１５上に立設した支持棒７によ
って、導体反射鏡部５ａの略中央に支持・固定されてい
る。

【００３２】そして、底面導体１５上には、一点給電型
の高誘電率小型円偏波平面アンテナ１３が配置されてお
り、円板形の高誘電率誘電体１３ａの上面に設けた輻射
用平面アンテナたる矩形、平面のパッチアンテナ導体１
３ｂには、導体反射鏡部５ａの底部に設けた同軸コネク
タ１４の中心導体１４ａが、底面導体１５と高誘電率誘
電体１３ａとを貫通して接続しており、マグネトロン１
で発生したマイクロ波電力は、アンテナプローブ２、結
合導波管３、同軸ケーブル４、中心導体１４ａを介して
パッチアンテナ導体１３ｂに供給されている。

【００３３】次に本実施形態のマイクロ波無電極放電ラ
ンプ点灯装置の利点について説明する。図７は図６に対
応しており、マイクロ波空洞共振器５の内部の電界ベク
トルＥ１の分布を示しており、図８はマイクロ波空洞共
振器５を上面から見た電界ベクトルＥ１の分布を示して
いる。図７，８において、共振状態のマイクロ波空洞共
振器５の内部の電界ベクトルＥ１の分布を矢印で示して
いるが、従来例の図１５，１６とほぼ同様の基本モード
において、同様の電界分布が得られている。無電極放電
ランプ６、支持棒７の位置は実施形態２と同様に導体反
射鏡部５ａの略中央であり、Ａは円偏波アンテナの取り
付け位置である。

【００３４】また、円偏波アンテナを小型化すること
で、円偏波アンテナの位置Ａを、マイクロ波空洞共振器
５の内部の電界の弱い位置に配置することが可能にな
り、円偏波励振の最適条件を選定できるという利点か生
じる。また、支持棒７は導体反射鏡部５ａの底部に対し
て略垂直に配置できるため、保持構造等か簡易になると
いう利点もある。

【００３５】なお、電界ベクトルＥ１は、直線偏波で励
振した場合を示しており、円偏波電界で駆動した場合
は、図示した分布を保ちつつ、Ｚ軸の周りを回転する回
転ベクトルとなる。

【００３６】さらに、本実施形態では、導体反射鏡部５
ａの内面を光反射率か良好となるよう加工することで、
マイクロ波空洞共振器５内部の無電極放電ランプ６から
の発光を、導体金網５ｂを通して効率良く外部に取り出
すことができ、且つ実施形態１と同様の効果を得ること
ができる。

【００３７】（実施形態３）本実施形態は、実施形態２
における矩形、平面のパッチアンテナ導体１３ｂを用い
た円偏波平面アンテナ１３を、図９に示す円形、平面の
パッチアンテナ導体１６ｂを用いた円偏波平面アンテナ
１６に置き換えたもので、円偏波平面アンテナ１６は、
円板形の高誘電率誘電体１６ａの上面に円形、平面のパ
ッチアンテナ導体１６ｂを設け、パッチアンテナ導体１
６ｂに一点給電用給電部（給電ピン）１６ｃを設けてお
り、パッチアンテナ導体の形状を円形にすることで、実
施形態１，２の矩形に比べて外径寸法が小型になるの
で、配置の自由度がより高くなるという利点がある。

【００３８】（実施形態４）本実施形態は、実施形態２
における矩形、平面のパッチアンテナ導体１３ｂを用い
た円偏波平面アンテナ１３を、図１０に示す平面型アル
キメデススパイラルアンテナ（平面渦巻きアンテナ）１
７に置き換えたもので、スパイラルアンテナ１７は、円
板形の高誘電率誘電体１７ａの上面に中心から外側に向
かって渦巻き状に形成された渦巻きアンテナ導線１７
ｂ，１７ｃを設け、渦巻きアンテナ導線１７ｂ，１７ｃ
の各中心側の各端部に一点給電用給電部１７ｄ，１７ｅ
を設けている。なお、スパイラルアンテナ１７は一点給
電型であるが、平衡型２線給電が必要であるため、同軸
コネクタ１４と給電部１７ｄ，１７ｅとの間に、公知の
平衡不平衡変換手段（図示せず）を挿入する必要があ
る。

【００３９】また、本アンテナの渦巻きアンテナ導線１
７ｂ，１７ｃとグランド面とは、通常、使用周波数の電
気長で１／４波長離して配置されて、広帯域性を確保し
ているが、本実施形態のように高誘電率誘電体１７ａを
介在させている場合、比誘電率εとすると、１／√εの
波長短縮効果か期待できるので、高誘電率誘電体１７ａ
の厚さを調節することによって、小型の形状で広帯域性
を確保することができる。例えば、比誘電率ε＝４０の
場合、２４５０ＭＨｚでは、高誘電率誘電体１７ａの厚
さを約４．８ｍｍに選べば広帯域性を確保できることに
なる。

【００４０】（実施形態５）図１１は、本実施形態のマ
イクロ波空洞共振器５の側面断面図を示しており、実施
形態２における矩形、平面のパッチアンテナ導体１３ｂ
を用いた円偏波平面アンテナ１３を、図１２に示す小型
円偏波ヘリカルアンテナ１８に置き換えたもので、実施
形態２と同様の構成には同一の符号を付して説明は省略
する。

【００４１】ヘリカルアンテナ１８は、円柱体の高誘電
率誘電体１８ａの側面を螺旋状に形成されたヘリカルア
ンテナ導体１８ｂを設けており、マイクロ波空洞共振器
５の底面兼アンテナグランドとして機能する導体１８ｃ
上に配置されている。

【００４２】このアンテナは進行波型アンテナであるか
ら、高誘電率誘電体１８ａを用いても軸方向の高さは殆
と短縮されないが、直径Ｄは高誘電率誘電体１８ａの比
誘電率εの平方根分の１（１／√ε）に短縮されて、少
なくともマイクロ波空洞共振器５の底面に対しては配置
の自由度が高くなる。また、ヘリカルアンテナ１８は、
平面アンテナとは異なり、調整が容易で、軸比も広帯域
になるという利点がある。

【００４３】

【発明の効果】請求項１の発明は、マイクロ波空洞共振
器と、マイクロ波空洞共振器の内部に配設された無電極
放電ランプ、及び高誘電率の材料を用いた一点給電型の
円偏波アンテナと、マイクロ波空洞共振器の外部に配設
されたマイクロ波電力発生器と、前記マイクロ波電力発
生器から前記円偏波アンテナへマイクロ波電力を供給す
る電力供給手段とを備えたので、円偏波発生手段とし
て、高誘電率の材料を用いた一点給電型の円偏波アンテ
ナを採用することで、移相回路が不要になり、さらに小
型化を実現することができる。また、円偏波アンテナと
マイクロ波空洞共振器との結合条件選択の自由度が高く
なるので、最適な結合条件の選択が可能になり、無電極
放電ランプの管壁温度分布を一様に保つことができて、
管壁温度や管内圧力等の発光効率条件を最適に維持でき
るため、装置全体が高効率となる。さらに、管壁温度の
不均一に起因する無電極放電ランプの破損等も生じ難く
なり、信頼性が向上するという効果がある。

【００４４】請求項２の発明は、請求項１において、前
記高誘電率の材料は、比誘電率が９から９０までの範囲
であるセラミックを用いるので、約１／３〜１／１０の
波長短縮効果を得ることができ、円偏波アンテナの小型
化を図ることができるという効果がある。

【００４５】請求項３の発明は、請求項１において、前
記電力供給手段は、同軸線路であるので、マイクロ波電
力発生器との結合部を小型にでき、且つ配置の自由度が
高くでき、装置全体を小型にできるとともに本装置を用
いた照明器具の形状を任意、小型にできるという効果が
ある。

【００４６】請求項４の発明は、請求項１において、前
記円偏波アンテナは、高誘電率の材料を装荷した一点給
電型の平面パッチアンテナであるので、特に高さ方向の
寸法を抑えることができ、円偏波アンテナの小型化を図
ることができるという効果がある。

【００４７】請求項５の発明は、請求項１において、前
記円偏波アンテナは、高誘電率の材料を装荷した一点給
電型のヘリカルアンテナであるので、特に直径方向の寸
法を抑えることができ、円偏波アンテナの小型化を図る
ことができるという効果がある。

【００４８】請求項６の発明は、請求項１において、前
記円偏波アンテナは、高誘電率の材料を装荷した一点給
電型の平面スパイラルアンテナであるので、高誘電率の
材料の厚さを調節することによって、小型の形状で広帯
域性を確保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】本発明の実施形態１の構成を示す全体斜視図で
ある。

【図２】同上の矩形円偏波平面アンテナの構成を示す斜
視図である。

【図３】同上の電界結合型結合器の構成を示す側面図で
ある。

【図４】同上の磁界結合型結合器の構成を示す側面図で
ある。

【図５】本発明の実施形態２の構成を示す斜視図であ
る。

【図６】同上の構成を示す側面断面図である。

【図７】同上の側面から見た電界分布模式図である。

【図８】同上の上面から見た電界分布模式図である。

【図９】本発明の実施形態３の円形円偏波平面アンテナ
の構成を示す斜視図である。

【図１０】本発明の実施形態４の平面型アルキメデスス
パイラルアンテナの構成を示す斜視図である。

【図１１】本発明の実施形態５の構成を示す側面断面図
である。

【図１２】同上の円偏波ヘリカルアンテナの構成を示す
斜視図である。

【図１３】第１の従来例の構成を示す側面断面図であ
る。

【図１４】同上のマイクロ波空洞共振器周辺の斜視図で
ある。

【図１５】同上の側面から見た電界分布模式図である。

【図１６】同上の上面から見た電界分布模式図である。

【図１７】同上のマイクロ波プラズマの分布図である。

【図１８】第４の従来例の構成を示す全体斜視図であ
る。

【図１９】同上の結合用クロスロットアンテナの上面図
である。

【符号の説明】

１マグネトロン３結合導波管４同軸ケーブル５マイクロ波空洞共振器６無電極放電ランプ７支持棒８円偏波平面アンテナ

フロントページの続き (72)発明者齋見元洋大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株式会社内Ｆターム(参考） 3K072 AA18 AC11 CA16 CB06 GA08 GB08 GB10 5C039 PP09

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】マイクロ波空洞共振器と、マイクロ波空
洞共振器の内部に配設された無電極放電ランプ、及び高
誘電率の材料を用いた一点給電型の円偏波アンテナと、
マイクロ波空洞共振器の外部に配設されたマイクロ波電
力発生器と、前記マイクロ波電力発生器から前記円偏波
アンテナへマイクロ波電力を供給する電力供給手段とを
備えたことを特徴とするマイクロ波無電極放電ランプ点
灯装置。
【請求項２】前記高誘電率の材料は、比誘電率が９か
ら９０までの範囲であるセラミックを用いることを特徴
とする請求項１記載のマイクロ波無電極放電ランプ点灯
装置。
【請求項３】前記電力供給手段は、同軸線路であるこ
とを特徴とする請求項１記載のマイクロ波無電極放電ラ
ンプ点灯装置。
【請求項４】前記円偏波アンテナは、高誘電率の材料
を装荷した一点給電型の平面パッチアンテナであること
を特徴とする請求項１記載のマイクロ波無電極放電ラン
プ点灯装置。
【請求項５】前記円偏波アンテナは、高誘電率の材料
を装荷した一点給電型のヘリカルアンテナであることを
特徴とする請求項１記載のマイクロ波無電極放電ランプ
点灯装置。
【請求項６】前記円偏波アンテナは、高誘電率の材料
を装荷した一点給電型の平面スパイラルアンテナである
ことを特徴とする請求項１記載のマイクロ波無電極放電
ランプ点灯装置。