JPH09320543A - マイクロ波無電極放電光源装置 - Google Patents
マイクロ波無電極放電光源装置Info
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- JPH09320543A JPH09320543A JP13197496A JP13197496A JPH09320543A JP H09320543 A JPH09320543 A JP H09320543A JP 13197496 A JP13197496 A JP 13197496A JP 13197496 A JP13197496 A JP 13197496A JP H09320543 A JPH09320543 A JP H09320543A
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Landscapes
- Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)
- Discharge Lamps And Accessories Thereof (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】マイクロ波で放電する無電極放電光源装置にお
いて、コンパクトで高効率・長寿命のマイクロ波無電極
放電光源装置を提供すること。 【解決手段】マイクロ波空洞5の全構成面や、導波管3
の構成面を、マイクロ波は反射するが光や流体が透過し
かつ導電性を有する部材で構成し、さらにそれらの構成
面の外部に光反射器11、111を配設してマイクロ波
無電極放電光源装置を構成する。これにより、冷却効率
を向上させ、装置を軽量化し、さらに、従来の構成で利
用できない方向に発せられていた光を利用し、光の利用
率を向上する。
いて、コンパクトで高効率・長寿命のマイクロ波無電極
放電光源装置を提供すること。 【解決手段】マイクロ波空洞5の全構成面や、導波管3
の構成面を、マイクロ波は反射するが光や流体が透過し
かつ導電性を有する部材で構成し、さらにそれらの構成
面の外部に光反射器11、111を配設してマイクロ波
無電極放電光源装置を構成する。これにより、冷却効率
を向上させ、装置を軽量化し、さらに、従来の構成で利
用できない方向に発せられていた光を利用し、光の利用
率を向上する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、マイクロ波で放電
する無電極放電光源装置に関するものである。
する無電極放電光源装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、環境保護、省エネルギーの点で優
れた、マイクロ波を用いた放電によって光出力を得る光
源装置が注目されている。メタルハライドランプ、水銀
ランプ等の有電極の放電ランプは、電極の消耗によっ
て、その寿命が決まっている。しかし、マイクロ波無電
極放電ランプは電極を持たないため、本質的に長寿命な
光源である。また、電極がないため、発光スペクトルの
経時変化が少なく、さらに有電極放電ランプよりも実質
的に小型の放電ランプを作れる。そのため投射光を制御
するには理想的な、点光源に近い光源を得られる可能性
も持っている。さらにこのランプは、点滅動作にも強
く、始動・再始動特性も有電極ランプにくらべて優れて
いる。
れた、マイクロ波を用いた放電によって光出力を得る光
源装置が注目されている。メタルハライドランプ、水銀
ランプ等の有電極の放電ランプは、電極の消耗によっ
て、その寿命が決まっている。しかし、マイクロ波無電
極放電ランプは電極を持たないため、本質的に長寿命な
光源である。また、電極がないため、発光スペクトルの
経時変化が少なく、さらに有電極放電ランプよりも実質
的に小型の放電ランプを作れる。そのため投射光を制御
するには理想的な、点光源に近い光源を得られる可能性
も持っている。さらにこのランプは、点滅動作にも強
く、始動・再始動特性も有電極ランプにくらべて優れて
いる。
【0003】図4は例えば特開昭63−237302号
公報に示されたマイクロ波無電極放電光源装置の構成を
示す断面図である。図4には、周波数2450MHzの
マイクロ波を発振するマグネトロン1、マグネトロンア
ンテナ2、端部にマグネトロン1を配設した導波管3が
示されている。マイクロ波空洞5は、導波管3の他端部
に接続された空洞壁6と光透過性の円筒状金属メッシュ
部材7とで囲まれて形成される。給電口8は空洞壁6に
設けられ、導波管3よりマイクロ波空洞5内にマイクロ
波を供給するものである。マイクロ波空洞5内には球形
の無電極放電ランプ9が配設されている。この無電極放
電ランプ9は石英ガラスのような透光体の中に希ガスと
水銀や金属ハロゲン化物などが封入されたものである。
放電ランプ支持体91は無電極放電ランプ9の外壁に取
り付けられた石英ガラスなどの誘電体であり、給電口8
および導波管3の壁面を貫通し、導波管3の外側の無電
極放電ランプ回転用モーター14の回転軸に固定されて
いる。光反射器11はマイクロ波空洞5から放射された
光を反射し、冷却ファン12はマグネトロン1や無電極
放電ランプ9を冷却し、通風口4は冷却風を導波管内へ
導く。箱体13は光反射器11の光照出口である開口部
100を除き全体を覆うものである。
公報に示されたマイクロ波無電極放電光源装置の構成を
示す断面図である。図4には、周波数2450MHzの
マイクロ波を発振するマグネトロン1、マグネトロンア
ンテナ2、端部にマグネトロン1を配設した導波管3が
示されている。マイクロ波空洞5は、導波管3の他端部
に接続された空洞壁6と光透過性の円筒状金属メッシュ
部材7とで囲まれて形成される。給電口8は空洞壁6に
設けられ、導波管3よりマイクロ波空洞5内にマイクロ
波を供給するものである。マイクロ波空洞5内には球形
の無電極放電ランプ9が配設されている。この無電極放
電ランプ9は石英ガラスのような透光体の中に希ガスと
水銀や金属ハロゲン化物などが封入されたものである。
放電ランプ支持体91は無電極放電ランプ9の外壁に取
り付けられた石英ガラスなどの誘電体であり、給電口8
および導波管3の壁面を貫通し、導波管3の外側の無電
極放電ランプ回転用モーター14の回転軸に固定されて
いる。光反射器11はマイクロ波空洞5から放射された
光を反射し、冷却ファン12はマグネトロン1や無電極
放電ランプ9を冷却し、通風口4は冷却風を導波管内へ
導く。箱体13は光反射器11の光照出口である開口部
100を除き全体を覆うものである。
【0004】この従来装置の動作を説明する。まず、マ
グネトロン1から発生したマイクロ波はマグネトロンア
ンテナ2より導波管3に放射される。導波管3内を伝導
するマイクロ波は、給電口8から、マイクロ波空洞5に
放射される。マイクロ波空洞5内に入ったマイクロ波
は、マイクロ波空洞5内に高周波電磁界を形成する。こ
の高周波電磁界によって、マイクロ波空洞5内に設置さ
れた無電極放電ランプ9内のガスが放電を開始し、数秒
で求める光出力が得られる。
グネトロン1から発生したマイクロ波はマグネトロンア
ンテナ2より導波管3に放射される。導波管3内を伝導
するマイクロ波は、給電口8から、マイクロ波空洞5に
放射される。マイクロ波空洞5内に入ったマイクロ波
は、マイクロ波空洞5内に高周波電磁界を形成する。こ
の高周波電磁界によって、マイクロ波空洞5内に設置さ
れた無電極放電ランプ9内のガスが放電を開始し、数秒
で求める光出力が得られる。
【0005】円筒状金属メッシュ部材7は、マイクロ波
に対しては反射するように作用し、光に対してはメッシ
ュ開口部から透過するように作用する。したがって、マ
イクロ波空洞5内には高周波電磁界が集中し、その中に
配設された無電極放電ランプ9を発光せしめる。こうし
て発光した光は、円筒状金属メッシュ部材7から空洞外
へ放射され、光反射器11で特定方向へ反射される。光
反射器11の形状は、必要な光照射分布など用途によっ
て定められる。無電極放電ランプ9の形状は図4に示す
ように球もしくは球に近い形状または細長い円筒状のも
のがよく用いられている。始動を容易にするため、無電
極放電ランプ9内のガス圧は、始動時で200Torr以下
にしてあるが、点灯し管壁温度が上昇するとともに、発
光無電極放電ランプ9内部にある水銀等の封入物が蒸気
となって圧力は上昇し、定常点灯時には、効率の良い発
光を得るのに十分なプラズマを発生させるためのガス圧
(数気圧程度)に到達する。無電極放電ランプ9内の全
圧力は、水銀や希ガス以外の封入物によるのが主であ
り、その封入物による特有のプラズマ放電発光が得られ
る。
に対しては反射するように作用し、光に対してはメッシ
ュ開口部から透過するように作用する。したがって、マ
イクロ波空洞5内には高周波電磁界が集中し、その中に
配設された無電極放電ランプ9を発光せしめる。こうし
て発光した光は、円筒状金属メッシュ部材7から空洞外
へ放射され、光反射器11で特定方向へ反射される。光
反射器11の形状は、必要な光照射分布など用途によっ
て定められる。無電極放電ランプ9の形状は図4に示す
ように球もしくは球に近い形状または細長い円筒状のも
のがよく用いられている。始動を容易にするため、無電
極放電ランプ9内のガス圧は、始動時で200Torr以下
にしてあるが、点灯し管壁温度が上昇するとともに、発
光無電極放電ランプ9内部にある水銀等の封入物が蒸気
となって圧力は上昇し、定常点灯時には、効率の良い発
光を得るのに十分なプラズマを発生させるためのガス圧
(数気圧程度)に到達する。無電極放電ランプ9内の全
圧力は、水銀や希ガス以外の封入物によるのが主であ
り、その封入物による特有のプラズマ放電発光が得られ
る。
【0006】マグネトロン1および無電極放電ランプ9
は、動作中高温となるため、それぞれ冷却が必要であ
る。そのために、冷却ファン12からの冷却風が、まず
マグネトロン1を冷却し、次に導波管3に設けられた通
風口4を通って導波管3内に導かれ、さらに給電口8を
介してマイクロ波空洞5内に導かれて無電極放電ランプ
9を冷却する。冷却風は円筒状金属メッシュ部材7を通
して装置外へ放出される。
は、動作中高温となるため、それぞれ冷却が必要であ
る。そのために、冷却ファン12からの冷却風が、まず
マグネトロン1を冷却し、次に導波管3に設けられた通
風口4を通って導波管3内に導かれ、さらに給電口8を
介してマイクロ波空洞5内に導かれて無電極放電ランプ
9を冷却する。冷却風は円筒状金属メッシュ部材7を通
して装置外へ放出される。
【0007】また、マイクロ波空洞5内でマイクロ波に
より形成される電磁界の方向によっては、無電極放電ラ
ンプ9内で形成されるプラズマ放電部が扁平した形状に
なる場合があること、あるいは無電極放電ランプ9内の
ガスが対流して無電極ランプ9の上部が高温になるなど
の理由から、無電極放電ランプ9の管壁温度の分布は不
均等となり、そのため局所的に、無電極放電ランプ9を
構成する石英ガラスの軟化点に達する場合がある。この
ような場合、管壁溶融による破損、管壁材料の失透が生
じやすくなり、光源としての寿命が短くなる。このよう
に無電極放電ランプ9内で形成される電磁界のモードが
固定されるのを防止するため無電極放電ランプ9をモー
ター14によって回転させ、これにより無電極放電ラン
プ9の管壁温度を回転軸に対して均一化し、管壁温度が
局所的に上昇するのを防止している。また回転は同時
に、無電極放電管9に対して吹き付けられる冷却風によ
る冷却効果も均一化する。
より形成される電磁界の方向によっては、無電極放電ラ
ンプ9内で形成されるプラズマ放電部が扁平した形状に
なる場合があること、あるいは無電極放電ランプ9内の
ガスが対流して無電極ランプ9の上部が高温になるなど
の理由から、無電極放電ランプ9の管壁温度の分布は不
均等となり、そのため局所的に、無電極放電ランプ9を
構成する石英ガラスの軟化点に達する場合がある。この
ような場合、管壁溶融による破損、管壁材料の失透が生
じやすくなり、光源としての寿命が短くなる。このよう
に無電極放電ランプ9内で形成される電磁界のモードが
固定されるのを防止するため無電極放電ランプ9をモー
ター14によって回転させ、これにより無電極放電ラン
プ9の管壁温度を回転軸に対して均一化し、管壁温度が
局所的に上昇するのを防止している。また回転は同時
に、無電極放電管9に対して吹き付けられる冷却風によ
る冷却効果も均一化する。
【0008】マイクロ波無電極放電光源が、従来の有電
極放電ランプに比べて高輝度で長寿命であり、かつ小型
発光管としての可能性を持つという利点を活かして、液
晶投写型画像表示装置用のバックライト光源としての利
用も試みられている(たとえば ”投写型ディスプレイ
用小型長寿命安定光源”D.A.マックレナン、SID
国際シンポジウム・テクニカルダイジェスト24巻、7
16−719頁("Small Long-Lived Stable Light Sou
rce for Projection-Display Applications" D.A.MacLe
nnan,SID InternationalSynposium Digest of Technica
l PapersVolumeXXIV、pp、716-719)。
極放電ランプに比べて高輝度で長寿命であり、かつ小型
発光管としての可能性を持つという利点を活かして、液
晶投写型画像表示装置用のバックライト光源としての利
用も試みられている(たとえば ”投写型ディスプレイ
用小型長寿命安定光源”D.A.マックレナン、SID
国際シンポジウム・テクニカルダイジェスト24巻、7
16−719頁("Small Long-Lived Stable Light Sou
rce for Projection-Display Applications" D.A.MacLe
nnan,SID InternationalSynposium Digest of Technica
l PapersVolumeXXIV、pp、716-719)。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】無電極放電では、点灯
時に無電極放電ランプ9内の内部で生じるプラズマが管
壁付近におよぶ広がりを持つので、管壁温度が上昇す
る。また、マイクロ波空洞や導波管などマイクロ波無電
極放電光源装置の構成部品は比較的体積が大きくかつ重
いので、できるだけ小型化するのが望ましい。しかし小
型化するほどこれら構成部品の温度が高くなりやすく、
そのため無電極放電ランプ9やマグネトロン1が間接的
に熱せられて温度上昇の原因となる。このような温度上
昇がマイクロ波無電極放電光源装置の寿命に関わる要因
となる。したがって、図4の従来例のような冷却手段よ
り高能率の冷却能率が要望された。
時に無電極放電ランプ9内の内部で生じるプラズマが管
壁付近におよぶ広がりを持つので、管壁温度が上昇す
る。また、マイクロ波空洞や導波管などマイクロ波無電
極放電光源装置の構成部品は比較的体積が大きくかつ重
いので、できるだけ小型化するのが望ましい。しかし小
型化するほどこれら構成部品の温度が高くなりやすく、
そのため無電極放電ランプ9やマグネトロン1が間接的
に熱せられて温度上昇の原因となる。このような温度上
昇がマイクロ波無電極放電光源装置の寿命に関わる要因
となる。したがって、図4の従来例のような冷却手段よ
り高能率の冷却能率が要望された。
【0010】また、マイクロ波無電極放電光源装置は、
無電極放電ランプ9がマイクロ波空洞5の内部に配設さ
れているので、無電極ランプ9から発生する光の若干部
は、マイクロ波空洞5を構成する円筒状金属メッシュ部
材7によって、吸収あるいは空洞内部へ反射され、空洞
外部へは取り出されない。また、マイクロ波空洞5の給
電口8側に向かって発せられる光の大部分は、給電口8
を取って導波管3の内部へ進行するため、利用されな
い。このため実際に発生する光の利用率は、有電極放電
ランプよりもかなり低い。本発明は上記課題を解決する
ためになされたもので、従来よりも冷却効率が良く、さ
らに光利用率が高い、高効率・長寿命のマイクロ波無電
極放電光源装置を提供することを目的としている。
無電極放電ランプ9がマイクロ波空洞5の内部に配設さ
れているので、無電極ランプ9から発生する光の若干部
は、マイクロ波空洞5を構成する円筒状金属メッシュ部
材7によって、吸収あるいは空洞内部へ反射され、空洞
外部へは取り出されない。また、マイクロ波空洞5の給
電口8側に向かって発せられる光の大部分は、給電口8
を取って導波管3の内部へ進行するため、利用されな
い。このため実際に発生する光の利用率は、有電極放電
ランプよりもかなり低い。本発明は上記課題を解決する
ためになされたもので、従来よりも冷却効率が良く、さ
らに光利用率が高い、高効率・長寿命のマイクロ波無電
極放電光源装置を提供することを目的としている。
【0011】
【課題を解決するための手段】この発明に係るマイクロ
波無電極放電光源装置は、マイクロ波空洞の全構成壁面
や、導波管の構成壁面を、マイクロ波は反射するが光や
流体は透過しかつ導電性を有する部材で構成し、さらに
それらの構成壁面の外部に光反射器を配設した。本発明
により、冷却に寄与する流体の流れを良くし、冷却効率
を向上させることができる。さらに、従来の構成では利
用できなかった空洞壁6に向かって発せられた光を利用
できるようにし、光の利用率を向上させている。
波無電極放電光源装置は、マイクロ波空洞の全構成壁面
や、導波管の構成壁面を、マイクロ波は反射するが光や
流体は透過しかつ導電性を有する部材で構成し、さらに
それらの構成壁面の外部に光反射器を配設した。本発明
により、冷却に寄与する流体の流れを良くし、冷却効率
を向上させることができる。さらに、従来の構成では利
用できなかった空洞壁6に向かって発せられた光を利用
できるようにし、光の利用率を向上させている。
【0012】
【発明の実施の形態】本発明の請求項1に記載の発明に
係るマイクロ波無電極放電光源装置は、マイクロ波空洞
内のマイクロ波電磁界によって放電発光するマイクロ波
無電極放電光源装置において、マイクロ波発生源と、マ
イクロ波は反射するが光や流体は透過しかつ導電性を有
する部材で全ての壁面が構成されたマイクロ波空洞と、
前記マイクロ波発生源から前記マイクロ波空洞へマイク
ロ波を導く導波管と、前記マイクロ波空洞内に配設され
た無電極放電ランプと、前記無電極放電ランプから発生
した光を特定の方向へ投射する光反射器とを具備したこ
とを特徴とする。これにより冷却風が無電極放電ランプ
を全般的に均等に冷却するという作用を有する。
係るマイクロ波無電極放電光源装置は、マイクロ波空洞
内のマイクロ波電磁界によって放電発光するマイクロ波
無電極放電光源装置において、マイクロ波発生源と、マ
イクロ波は反射するが光や流体は透過しかつ導電性を有
する部材で全ての壁面が構成されたマイクロ波空洞と、
前記マイクロ波発生源から前記マイクロ波空洞へマイク
ロ波を導く導波管と、前記マイクロ波空洞内に配設され
た無電極放電ランプと、前記無電極放電ランプから発生
した光を特定の方向へ投射する光反射器とを具備したこ
とを特徴とする。これにより冷却風が無電極放電ランプ
を全般的に均等に冷却するという作用を有する。
【0013】本発明の請求項2に記載の発明に係るマイ
クロ波無電極放電光源装置は、請求項1に記載したもの
において、前記導波管の少なくとも一部の壁面が、マイ
クロ波は反射するが光や流体は透過しかつ導電性を有す
る部材で構成されたことを特徴とする。これにより導波
管に熱容量が小さく表面積が大きくなるため、冷却風は
導波管を効率よく冷却するという作用を有する。
クロ波無電極放電光源装置は、請求項1に記載したもの
において、前記導波管の少なくとも一部の壁面が、マイ
クロ波は反射するが光や流体は透過しかつ導電性を有す
る部材で構成されたことを特徴とする。これにより導波
管に熱容量が小さく表面積が大きくなるため、冷却風は
導波管を効率よく冷却するという作用を有する。
【0014】本発明の請求項3に記載の発明に係るマイ
クロ波無電極放電光源装置は、請求項1又は請求項2に
記載したものにおいて、前記マイクロ波空洞を構成す
る、マイクロ波は反射するが光や流体は透過しかつ導電
性を有する部材を、金属メッシュとしたことを特徴とす
る。これにより冷却風が無電極放電ランプを全般的に均
等に冷却するという作用を有する。
クロ波無電極放電光源装置は、請求項1又は請求項2に
記載したものにおいて、前記マイクロ波空洞を構成す
る、マイクロ波は反射するが光や流体は透過しかつ導電
性を有する部材を、金属メッシュとしたことを特徴とす
る。これにより冷却風が無電極放電ランプを全般的に均
等に冷却するという作用を有する。
【0015】本発明の請求項4に記載の発明に係るマイ
クロ波無電極放電光源装置は、請求項2又は請求項3に
記載したものにおいて、前記導波管の少なくとも一部の
壁面を構成する、マイクロ波は反射するが光や流体は透
過しかつ導電性を有する部材を、金属メッシュとしたこ
とを特徴とする。これにより導波管は熱容量が小さくな
るため、冷却風は導波管を効率よく冷却するという作用
を有する。
クロ波無電極放電光源装置は、請求項2又は請求項3に
記載したものにおいて、前記導波管の少なくとも一部の
壁面を構成する、マイクロ波は反射するが光や流体は透
過しかつ導電性を有する部材を、金属メッシュとしたこ
とを特徴とする。これにより導波管は熱容量が小さくな
るため、冷却風は導波管を効率よく冷却するという作用
を有する。
【0016】本発明の請求項5に記載の発明に係るマイ
クロ波無電極放電光源装置は、請求項2、請求項3又は
請求項4に記載したものにおいて、前記光反射器が、前
記マイクロ波空洞の外部に装着され、前記無電極放電ラ
ンプで発せられて前記マイクロ波空洞を透過してくる光
を反射して特定方向に投射する反射面形状を有する第1
の光反射器と、前記導波管の外部に装着され、前記無電
極放電ランプで発せられて前記マイクロ波空洞および前
記導波管のマイクロ波は反射するが光や流体は透過しか
つ導電性を有する部材を透過してくる光を反射して特定
方向に投射する第2の光反射器との、2つの光反射器を
有することを特徴とする。これにより無電極放電ランプ
で発せられて導波管の構成壁面の方向へ放射された光
を、マイクロ波無電極放電装置の光照射方向へ反射する
という作用を有する。
クロ波無電極放電光源装置は、請求項2、請求項3又は
請求項4に記載したものにおいて、前記光反射器が、前
記マイクロ波空洞の外部に装着され、前記無電極放電ラ
ンプで発せられて前記マイクロ波空洞を透過してくる光
を反射して特定方向に投射する反射面形状を有する第1
の光反射器と、前記導波管の外部に装着され、前記無電
極放電ランプで発せられて前記マイクロ波空洞および前
記導波管のマイクロ波は反射するが光や流体は透過しか
つ導電性を有する部材を透過してくる光を反射して特定
方向に投射する第2の光反射器との、2つの光反射器を
有することを特徴とする。これにより無電極放電ランプ
で発せられて導波管の構成壁面の方向へ放射された光
を、マイクロ波無電極放電装置の光照射方向へ反射する
という作用を有する。
【0017】以下、本発明の実施の形態について図面に
基づいて説明する。 《実施形態1》図1に本発明の第1の実施の形態に係る
マイクロ波無電極放電光源装置の断面図を示す。マグネ
トロン1はマイクロ波発生源であって2450MHzの
マイクロ波を発生し、マグネトロンアンテナ2は発生し
たマイクロ波を導波管3に放射する。マグネトロン1は
導波管3の一端部に配設してある。導波管3の他端部に
はマイクロ波空洞と導波管を仕切る仕切り壁面31が設
けてある。さらに給電口8をこの仕切り壁面31に設
け、この給電口8を介して導波管3からマイクロ波空洞
5へマイクロ波を供給する。マイクロ波空洞5内に球形
の無電極放電ランプ9が配設されている。この無電極放
電ランプ9は石英ガラスのような透光体の中に希ガスと
水銀や金属ハロゲン化物などを封入したものである。
基づいて説明する。 《実施形態1》図1に本発明の第1の実施の形態に係る
マイクロ波無電極放電光源装置の断面図を示す。マグネ
トロン1はマイクロ波発生源であって2450MHzの
マイクロ波を発生し、マグネトロンアンテナ2は発生し
たマイクロ波を導波管3に放射する。マグネトロン1は
導波管3の一端部に配設してある。導波管3の他端部に
はマイクロ波空洞と導波管を仕切る仕切り壁面31が設
けてある。さらに給電口8をこの仕切り壁面31に設
け、この給電口8を介して導波管3からマイクロ波空洞
5へマイクロ波を供給する。マイクロ波空洞5内に球形
の無電極放電ランプ9が配設されている。この無電極放
電ランプ9は石英ガラスのような透光体の中に希ガスと
水銀や金属ハロゲン化物などを封入したものである。
【0018】マイクロ波空洞5内に放射されたマイクロ
波はマイクロ波空洞5内に高周波電磁界を形成する。こ
の高周波電磁界によってマイクロ波空洞5内に設置され
た無電極放電ランプ9内のガスが放電を開始し、数秒で
求める光出力を得る。
波はマイクロ波空洞5内に高周波電磁界を形成する。こ
の高周波電磁界によってマイクロ波空洞5内に設置され
た無電極放電ランプ9内のガスが放電を開始し、数秒で
求める光出力を得る。
【0019】無電極放電ランプ9の外壁には石英ガラス
のような誘電体でできた放電ランプ支持体91を取り付
ける。放電ランプ支持体91は給電口8したがって仕切
り壁面31を貫通し、導波管3の外側の無電極放電ラン
プ回転用モーター14の回転軸に固定されている。光反
射器11はマイクロ波空洞5から放射された光を反射
し、この光をマイクロ波無電極放電光源装置の光照射方
向へ照射する。箱体13は光反射器11の光照出口であ
る開口部100を除き本発明に係るマイクロ波無電極放
電光源装置全体を覆う。
のような誘電体でできた放電ランプ支持体91を取り付
ける。放電ランプ支持体91は給電口8したがって仕切
り壁面31を貫通し、導波管3の外側の無電極放電ラン
プ回転用モーター14の回転軸に固定されている。光反
射器11はマイクロ波空洞5から放射された光を反射
し、この光をマイクロ波無電極放電光源装置の光照射方
向へ照射する。箱体13は光反射器11の光照出口であ
る開口部100を除き本発明に係るマイクロ波無電極放
電光源装置全体を覆う。
【0020】仕切り壁面31は円筒状金属メッシュ部材
7とでマイクロ波空洞5を構成している。金属材料で構
成された導波管3には、上記仕切り壁面31も含めて、
全ての構成壁面に全面にわたって直径数mmの孔が密に
設けられている。
7とでマイクロ波空洞5を構成している。金属材料で構
成された導波管3には、上記仕切り壁面31も含めて、
全ての構成壁面に全面にわたって直径数mmの孔が密に
設けられている。
【0021】冷却ファン12からの冷却風は、マグネト
ロン1を冷却するとともに導波管3を冷却する。導波管
3の構成壁面全体に孔が形成されているので、導波管3
は熱容量が小さくかつ表面積が大きくなっており、かつ
冷却風が至るところから出入りできるようになってい
る。このため導波管3は効率よく冷却される。さらに冷
却風は、仕切り壁面31に形成された孔及び給電口8を
通じて、マイクロ波空洞5の内部に配設された無電極放
電ランプ9を冷却する。このとき仕切り壁面31に多数
形成された孔から、マイクロ波空洞5へ大量の冷却風が
流れ込む。そのため給電口8だけを通風口とした従来の
構成に比べて、無電極放電ランプ9が全般的に冷却され
均等に冷却される。冷却風はさらに円筒状金属メッシュ
部材7を通ってマイクロ波空洞5外へ出て、光反射器1
1も冷却しつつ装置外へ流れていく。導波管3全体に孔
が形成されたことによって、導波管3の重さが大幅に軽
量化されるという利点もある。
ロン1を冷却するとともに導波管3を冷却する。導波管
3の構成壁面全体に孔が形成されているので、導波管3
は熱容量が小さくかつ表面積が大きくなっており、かつ
冷却風が至るところから出入りできるようになってい
る。このため導波管3は効率よく冷却される。さらに冷
却風は、仕切り壁面31に形成された孔及び給電口8を
通じて、マイクロ波空洞5の内部に配設された無電極放
電ランプ9を冷却する。このとき仕切り壁面31に多数
形成された孔から、マイクロ波空洞5へ大量の冷却風が
流れ込む。そのため給電口8だけを通風口とした従来の
構成に比べて、無電極放電ランプ9が全般的に冷却され
均等に冷却される。冷却風はさらに円筒状金属メッシュ
部材7を通ってマイクロ波空洞5外へ出て、光反射器1
1も冷却しつつ装置外へ流れていく。導波管3全体に孔
が形成されたことによって、導波管3の重さが大幅に軽
量化されるという利点もある。
【0022】《実施形態2》図2に本発明の第2の実施
の形態に係るマイクロ波無電極放電光源装置の断面図を
示す。マグネトロン1はマイクロ波発生源であって24
50MHzのマイクロ波を発生し、マグネトロンアンテ
ナ2は発生したマイクロ波を導波管3に放射する。マグ
ネトロン1は導波管3の一端部に配設してある。導波管
3の他端部にはマイクロ波空洞と導波管を仕切る仕切り
壁面31が設けてある。さらに給電口8をこの仕切り壁
面31に設け、この給電口8を介して導波管3からマイ
クロ波空洞5へマイクロ波を供給する。マイクロ波空洞
5内に球形の無電極放電ランプ9が配設されている。こ
の無電極放電ランプ9は石英ガラスのような透光体の中
に希ガスと水銀や金属ハロゲン化物などを封入したもの
である。
の形態に係るマイクロ波無電極放電光源装置の断面図を
示す。マグネトロン1はマイクロ波発生源であって24
50MHzのマイクロ波を発生し、マグネトロンアンテ
ナ2は発生したマイクロ波を導波管3に放射する。マグ
ネトロン1は導波管3の一端部に配設してある。導波管
3の他端部にはマイクロ波空洞と導波管を仕切る仕切り
壁面31が設けてある。さらに給電口8をこの仕切り壁
面31に設け、この給電口8を介して導波管3からマイ
クロ波空洞5へマイクロ波を供給する。マイクロ波空洞
5内に球形の無電極放電ランプ9が配設されている。こ
の無電極放電ランプ9は石英ガラスのような透光体の中
に希ガスと水銀や金属ハロゲン化物などを封入したもの
である。
【0023】マイクロ波空洞5内に放射されたマイクロ
波はマイクロ波空洞5内に高周波電磁界を形成する。こ
の高周波電磁界によってマイクロ波空洞5内に設置され
た無電極放電ランプ9内のガスが放電を開始し、数秒で
求める光出力を得る。
波はマイクロ波空洞5内に高周波電磁界を形成する。こ
の高周波電磁界によってマイクロ波空洞5内に設置され
た無電極放電ランプ9内のガスが放電を開始し、数秒で
求める光出力を得る。
【0024】無電極放電ランプ9の外壁には石英ガラス
のような誘電体でできた放電ランプ支持体91を取り付
ける。放電ランプ支持体91は給電口8したがって仕切
り壁面31を貫通し、導波管3の外側の無電極放電ラン
プ回転用モーター14の回転軸に固定されている。光反
射器11はマイクロ波空洞5から放射された光を反射
し、この光をマイクロ波無電極放電光源装置の光照射方
向へ照射する。箱体13は光反射器11の光照出口であ
る開口部100を除き本発明に係るマイクロ波無電極放
電光源装置全体を覆う。
のような誘電体でできた放電ランプ支持体91を取り付
ける。放電ランプ支持体91は給電口8したがって仕切
り壁面31を貫通し、導波管3の外側の無電極放電ラン
プ回転用モーター14の回転軸に固定されている。光反
射器11はマイクロ波空洞5から放射された光を反射
し、この光をマイクロ波無電極放電光源装置の光照射方
向へ照射する。箱体13は光反射器11の光照出口であ
る開口部100を除き本発明に係るマイクロ波無電極放
電光源装置全体を覆う。
【0025】仕切り壁面31は円筒状金属メッシュ部材
7とでマイクロ波空洞5を構成している。金属材料で構
成された導波管3には、上記仕切り壁面31も含めて、
全ての構成壁面に全面にわたって直径数mmの孔が密に
設けられている。
7とでマイクロ波空洞5を構成している。金属材料で構
成された導波管3には、上記仕切り壁面31も含めて、
全ての構成壁面に全面にわたって直径数mmの孔が密に
設けられている。
【0026】冷却ファン12からの冷却風は、マグネト
ロン1を冷却するとともに導波管3を冷却する。導波管
3の構成壁面全体に孔が形成されているので、導波管3
は熱容量が小さくかつ表面積が大きくなっており、かつ
冷却風が至るところから出入りできるようになってい
る。このため導波管3は効率よく冷却される。さらに冷
却風は、仕切り壁面31に形成された孔及び給電口8を
通じて、マイクロ波空洞5の内部に配設された無電極放
電ランプ9を冷却する。このとき仕切り壁面31に多数
形成された孔から、マイクロ波空洞5へ大量の冷却風が
流れ込む。そのため給電口8だけを通風口とした従来の
構成に比べて、無電極放電ランプ9が全般的に冷却され
均等に冷却される。冷却風はさらに円筒状金属メッシュ
部材7を通ってマイクロ波空洞5外へ出て、光反射器1
1も冷却しつつ装置外へ流れていく。導波管3全体に孔
が形成されたことによって、導波管3の重さが大幅に軽
量化されるという利点もある。
ロン1を冷却するとともに導波管3を冷却する。導波管
3の構成壁面全体に孔が形成されているので、導波管3
は熱容量が小さくかつ表面積が大きくなっており、かつ
冷却風が至るところから出入りできるようになってい
る。このため導波管3は効率よく冷却される。さらに冷
却風は、仕切り壁面31に形成された孔及び給電口8を
通じて、マイクロ波空洞5の内部に配設された無電極放
電ランプ9を冷却する。このとき仕切り壁面31に多数
形成された孔から、マイクロ波空洞5へ大量の冷却風が
流れ込む。そのため給電口8だけを通風口とした従来の
構成に比べて、無電極放電ランプ9が全般的に冷却され
均等に冷却される。冷却風はさらに円筒状金属メッシュ
部材7を通ってマイクロ波空洞5外へ出て、光反射器1
1も冷却しつつ装置外へ流れていく。導波管3全体に孔
が形成されたことによって、導波管3の重さが大幅に軽
量化されるという利点もある。
【0027】本実施の形態では、仕切り壁面対向導波管
構成壁面32を、給電口8が形成された仕切り壁面31
と対向する位置に設けている。これを放電ランプ支持体
91が貫通する。この仕切り壁面対向導波管構成壁面3
2の外側には、上記第1の光反射器11の他に第2の光
反射器111が設けられている。こうすることにより無
電極放電ランプ9から仕切り壁面31の方向へ放射さ
れ、導波管3を通って仕切り壁面対向導波管構成壁面3
2を透過した光を、第2の光反射器111で光源装置の
光照射方向へ反射するので、従来無駄にしていた光を有
効に利用することができる。第2の光反射器111で反
射し照射する光の照射分布を均一化するために、第2の
光反射器111を無電極放電ランプ回転用モーター14
もしくは無電極放電ランプ支持体91に取り付けて回転
させることもできる。
構成壁面32を、給電口8が形成された仕切り壁面31
と対向する位置に設けている。これを放電ランプ支持体
91が貫通する。この仕切り壁面対向導波管構成壁面3
2の外側には、上記第1の光反射器11の他に第2の光
反射器111が設けられている。こうすることにより無
電極放電ランプ9から仕切り壁面31の方向へ放射さ
れ、導波管3を通って仕切り壁面対向導波管構成壁面3
2を透過した光を、第2の光反射器111で光源装置の
光照射方向へ反射するので、従来無駄にしていた光を有
効に利用することができる。第2の光反射器111で反
射し照射する光の照射分布を均一化するために、第2の
光反射器111を無電極放電ランプ回転用モーター14
もしくは無電極放電ランプ支持体91に取り付けて回転
させることもできる。
【0028】《実施形態3》図3に本発明の第3の実施
の形態に係るマイクロ波無電極放電光源装置の断面図を
示す。本実施の形態では、金属メッシュ部材33及び3
4を、それぞれ図1または図2に示した仕切り壁面31
及び仕切り壁面対向導波管構成壁面32の位置に対向し
て設けている。そして放電ランプ支持体91は、給電口
8側の導波管端部壁35の外側から、この導波管端部壁
35と円筒状金属メッシュ部材7の接続部を貫通する。
金属メッシュ部材34の外側には、上記第1の光反射器
11の他に第2の光反射器111が設けられている。な
お、他の構成は上記各実施形態と同様である。この様な
構成により、無電極放電ランプ9から金属メッシュ33
の方向へ放射され導波管を通って金属メッシュ34を透
過した光は第2の光反射器111で光源装置の光照射方
向へ反射されるので、従来無駄にしていた光を有効に利
用することができる。しかも金属メッシュ部材33、3
4を光が透過するので、実施例2の孔を空けた仕切り壁
面31及び仕切り壁面対向導波管構成壁面32を光が透
過する場合に比べて、さらに光の利用率がよくなる。
の形態に係るマイクロ波無電極放電光源装置の断面図を
示す。本実施の形態では、金属メッシュ部材33及び3
4を、それぞれ図1または図2に示した仕切り壁面31
及び仕切り壁面対向導波管構成壁面32の位置に対向し
て設けている。そして放電ランプ支持体91は、給電口
8側の導波管端部壁35の外側から、この導波管端部壁
35と円筒状金属メッシュ部材7の接続部を貫通する。
金属メッシュ部材34の外側には、上記第1の光反射器
11の他に第2の光反射器111が設けられている。な
お、他の構成は上記各実施形態と同様である。この様な
構成により、無電極放電ランプ9から金属メッシュ33
の方向へ放射され導波管を通って金属メッシュ34を透
過した光は第2の光反射器111で光源装置の光照射方
向へ反射されるので、従来無駄にしていた光を有効に利
用することができる。しかも金属メッシュ部材33、3
4を光が透過するので、実施例2の孔を空けた仕切り壁
面31及び仕切り壁面対向導波管構成壁面32を光が透
過する場合に比べて、さらに光の利用率がよくなる。
【0029】なお実施形態1及び2の説明に用いた図1
及び2において、仕切り壁面31及び仕切り壁面対向導
波管構成壁面32の代わりにそのいずれか一方または両
方に金属メッシュ部材33、34を用いてもよいし、実
施形態3の説明で用いた図3の金属メッシュ部材33、
34のいずれか一方または両方を、孔を密に形成した仕
切り壁面31又は仕切り壁面対向導波管構成壁面32で
構成してもよい。
及び2において、仕切り壁面31及び仕切り壁面対向導
波管構成壁面32の代わりにそのいずれか一方または両
方に金属メッシュ部材33、34を用いてもよいし、実
施形態3の説明で用いた図3の金属メッシュ部材33、
34のいずれか一方または両方を、孔を密に形成した仕
切り壁面31又は仕切り壁面対向導波管構成壁面32で
構成してもよい。
【0030】
【発明の効果】本発明のマイクロ波無電極放電光源装置
では、マイクロ波は反射するが光や物体は透過しかつ導
電性を有する部材でマイクロ波空洞の全ての壁面を構成
することにより、給電口だけと通風口とする場合に比べ
て、冷却風が無電極放電ランプを全般的に均等に冷却す
るので従来より長寿命のマイクロ波無電極放電光源装置
を実現できるという効果がある。
では、マイクロ波は反射するが光や物体は透過しかつ導
電性を有する部材でマイクロ波空洞の全ての壁面を構成
することにより、給電口だけと通風口とする場合に比べ
て、冷却風が無電極放電ランプを全般的に均等に冷却す
るので従来より長寿命のマイクロ波無電極放電光源装置
を実現できるという効果がある。
【0031】さらに導波管のすくなくとも一部の壁面
が、マイクロ波は反射するが光や物体は透過しかつ導電
性を有する部材で構成することにより、導波管の熱容量
が小さく表面積が大きくなるため、冷却風は導波管を効
率よく冷却するという効果を生じる。
が、マイクロ波は反射するが光や物体は透過しかつ導電
性を有する部材で構成することにより、導波管の熱容量
が小さく表面積が大きくなるため、冷却風は導波管を効
率よく冷却するという効果を生じる。
【0032】またマイクロ波容洞を構成する、マイクロ
波は反射するが光や流体は透過しかつ導電性を有する部
材を、金属メッシュとすることにより、仕切り壁面で構
成するよりも、さらに効果的に冷却風が無極性放電ラン
プを全般的に均等に冷却するという効果がある。
波は反射するが光や流体は透過しかつ導電性を有する部
材を、金属メッシュとすることにより、仕切り壁面で構
成するよりも、さらに効果的に冷却風が無極性放電ラン
プを全般的に均等に冷却するという効果がある。
【0033】また、導波管の少なくとも一部の壁面を構
成する、マイクロ波は反射するが光や流体は透過しかつ
導電性を有する部材を、金属メッシュ部材とすることに
より、この部分を仕切り壁面または仕切り壁面対向導波
管構成壁面とする場合に比べて、導波管の熱容量が小さ
くなるため、冷却風は導波管を効率よく冷却するという
効果がある。
成する、マイクロ波は反射するが光や流体は透過しかつ
導電性を有する部材を、金属メッシュ部材とすることに
より、この部分を仕切り壁面または仕切り壁面対向導波
管構成壁面とする場合に比べて、導波管の熱容量が小さ
くなるため、冷却風は導波管を効率よく冷却するという
効果がある。
【0034】さらに第1と第2の光反射器を用いること
により、従来無駄にしていた光を有効に利用することが
できる。
により、従来無駄にしていた光を有効に利用することが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の第1の実施の形態に係るマイクロ波
無電極放電光源装置の構成を示す断面図
無電極放電光源装置の構成を示す断面図
【図2】 本発明の第2の実施の形態に係るマイクロ波
無電極放電光源装置の構成を示す断面図
無電極放電光源装置の構成を示す断面図
【図3】 本発明の第3の実施の形態に係るマイクロ波
無電極放電光源装置の構成を示す断面図
無電極放電光源装置の構成を示す断面図
【図4】 従来のマイクロ波無電極放電光源装置の構成
を示す断面図
を示す断面図
1 マグネトロン 2 マグネトロンアンテナ 3 導波管 4 通風口 5 マイクロ波空洞 6 空洞壁 7 円筒状金属メッシュ部材 8 給電口 9 無電極放電ランプ 11,111 光反射器 12 冷却ファン 13 箱体 14 無電極放電ランプ回転用モーター 31 仕切り壁面 32 仕切り壁面対向導波管構成壁面 33、34 金属メッシュ部材 35 導波管端部壁 91 放電ランプ支持体 100 光照出口
Claims (5)
- 【請求項1】 マイクロ波空洞内のマイクロ波電磁界に
よって放電発光するマイクロ波無電極放電光源装置にお
いて、マイクロ波発生源と、マイクロ波は反射するが光
や流体は透過しかつ導電性を有する部材で全ての壁面が
構成されたマイクロ波空洞と、前記マイクロ波発生源か
ら前記マイクロ波空洞へマイクロ波を導く導波管と、前
記マイクロ波空洞内に配設された無電極放電ランプと、
前記無電極放電ランプから発生した光を特定の方向へ投
射する光反射器とを具備したことを特徴とするマイクロ
波無電極放電光源装置。 - 【請求項2】 前記導波管の少なくとも一部の壁面が、
マイクロ波は反射するが光や流体は透過しかつ導電性を
有する部材で構成されたことを特徴とする請求項1に記
載のマイクロ波無電極放電光源装置。 - 【請求項3】 前記マイクロ波空洞を構成する、マイク
ロ波は反射するが光や流体は透過しかつ導電性を有する
部材を、金属メッシュとしたことを特徴とする請求項1
又は請求項2に記載のマイクロ波無電極放電光源装置。 - 【請求項4】 前記導波管の少なくとも一部の壁面を構
成する、マイクロ波は反射するが光や流体は透過しかつ
導電性を有する部材を、金属メッシュとしたことを特徴
とする請求項2又は請求項3に記載のマイクロ波無電極
放電光源装置。 - 【請求項5】 前記光反射器が、前記マイクロ波空洞の
外部に装着され、前記無電極放電ランプで発せられて前
記マイクロ波空洞を透過してくる光を反射して特定方向
に投射する反射面形状を有する第1の光反射器と、前記
導波管の外部に装着され、前記無電極放電ランプで発せ
られて前記マイクロ波空洞および前記導波管のマイクロ
波は反射するが光や流体は透過しかつ導電性を有する部
材を透過してくる光を反射して特定方向に投射する第2
の光反射器との、2つの光反射器を有することを特徴と
する請求項2、請求項3又は請求項4に記載のマイクロ
波無電極放電光源装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13197496A JPH09320543A (ja) | 1996-05-27 | 1996-05-27 | マイクロ波無電極放電光源装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13197496A JPH09320543A (ja) | 1996-05-27 | 1996-05-27 | マイクロ波無電極放電光源装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09320543A true JPH09320543A (ja) | 1997-12-12 |
Family
ID=15070589
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13197496A Pending JPH09320543A (ja) | 1996-05-27 | 1996-05-27 | マイクロ波無電極放電光源装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09320543A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20010035890A (ko) * | 1999-10-04 | 2001-05-07 | 이종훈 | 무전극 방전등용 공동-반사경 일체형 전구 |
| KR100382915B1 (ko) * | 2000-08-26 | 2003-05-09 | 엘지전자 주식회사 | 비회전 마이크로웨이브 무전극 조명장치 |
| KR100393815B1 (ko) * | 2001-09-19 | 2003-08-02 | 엘지전자 주식회사 | 표면처리된 공진기를 가지는 무전극 조명기기 |
| KR100421387B1 (ko) * | 2001-09-28 | 2004-03-09 | 엘지전자 주식회사 | 마이크로파를 이용한 조명시스템의 도파관 구조 |
| KR100690651B1 (ko) * | 2004-10-02 | 2007-03-09 | 엘지전자 주식회사 | 무전극 조명기기 |
| KR101065793B1 (ko) * | 2009-07-10 | 2011-09-20 | 엘지전자 주식회사 | 무전극 조명기기 |
| CN102543656A (zh) * | 2010-12-28 | 2012-07-04 | Lg电子株式会社 | 等离子体照明系统 |
| KR101233059B1 (ko) * | 2005-06-22 | 2013-02-13 | 액셀리스 테크놀로지스, 인크. | 유전 물질을 처리하는 장치 및 프로세스 |
-
1996
- 1996-05-27 JP JP13197496A patent/JPH09320543A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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