JPS5835861A - マイクロ波放電光源装置 - Google Patents

マイクロ波放電光源装置

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JPS5835861A
JPS5835861A JP13465281A JP13465281A JPS5835861A JP S5835861 A JPS5835861 A JP S5835861A JP 13465281 A JP13465281 A JP 13465281A JP 13465281 A JP13465281 A JP 13465281A JP S5835861 A JPS5835861 A JP S5835861A
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discharge
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Kenji Yoshizawa
憲治 吉沢
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J65/00Lamps without any electrode inside the vessel; Lamps with at least one main electrode outside the vessel
    • H01J65/04Lamps 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
    • H01J65/042Lamps 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
    • H01J65/044Lamps 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

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  • Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)
  • Discharge Lamps And Accessories Thereof (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この考案は、マイクロ波放電による発光を利用したマイ
クロ波放電光源装置に関するものである。
第1図は従来のマイクロ波放電光源装置を示すものであ
り2図において、+1)はマイクロ波を発生するマグネ
トロンであるマイクロ波発振器。
(2)はマグネトロンアンテナ、(3)はマイクロ波を
伝送する導波管、(4)は球面部(5)とこれに続く円
筒部(6)からなり、アルミニウム等で形成された空胴
壁、(71は押えフランジ(8)と押えネジ(9)とで
空胴壁(4)のフランジ部■に装置された金属メツシュ
板で、マイクロ波は遮断するが、光を透過するものであ
り、上記空胴壁(41とでマイクロ波空胴α刀を構成す
る。lは導波管(3)と空胴壁(4)の接合部に設けら
れた給電口、Q3は球面部(5)の中心近傍に配設され
た球形の放電灯で2石英ガラス等で形成され、内部にア
ルゴン等の希ガス。
水銀、鉄等の金属およびヨウ素等のハロゲンが封入され
ている。■は放電灯<1mの外壁の一部に設けられた突
起で9石英カラスのような低損失の誘電体の放電灯支持
部西の一端がフレアー状となった放電灯支持部(2)に
嵌合し放電灯(至)を支持するものである。α憤は空胴
壁(4)の一部に設けられ、放電灯支持部四の他端が挿
入されて、これを支持する放電灯支持体支持部、鵠は金
属メツシュ板(71より外部へ放射される光を被照射面
(図示せず)に集光させるためのレンズである。
次にこの様に構成されたマイクロ波放電光源装置の動作
について説明する。マグネトロン(1)によって発生さ
れたマイクロ波が、マグネトロンアンテナ(21を通じ
て導波管+31中に放射され。
このマイクロ波が、導波管(3)を伝播し、給電口(2
)を通してマイクロ波空胴回中に放射され、マイクロ波
空胴■中にマイクロ波電磁界を形成する。このマイクロ
波電磁界によ1放電灯(至)中の希ガスが放電して放電
灯値3の内壁が熱せられ。
次に、管内の水銀、鉄等がハロゲン化物となって蒸発し
、放電は金属ガスの放電が主となり。
を持つ光が放射されるようになる。この時、放電は放電
灯−の管壁近傍で起こる。すなわち。
発光は球面状になっている。空胴壁(4)の球面部(5
)を光反射面にしておけば、放電灯0が球面部(5)の
中心近傍にあるため1反射光は再び放電灯(至)近傍を
通過することになる。この反射光と放電灯a3の直接光
が金属メツシュ板(7)を通して外方へ放射される。外
方へ放射された光は集光レンズαa等で必要な被照射面
に集光されるものである。
しかるに、この様に構成されたマイクロ波放電光源装置
にあっては、給電口@が、放電灯0内の希ガスが放電し
、放電が金属ガスの放電となり、安定状態となった時の
マイクロ波空胴Iのインピーダンスが導波管(3:のイ
ンピーダンスと整合するよう設けられているため、放電
灯0が放電するまでは、インピーダンス整合が悪く。
マイクロ波空胴0内の電磁界は給電口からの洩れ電磁界
だけとなり弱いものであった。したがって、放電灯(至
)内に生じる電磁界が放電灯0内の希ガスが放電開始す
るレベル以下である場合も生じ、マイクロ波電力を与え
ても、放電灯(至)が放電開始しないこともあった。
この発明は、−h記した点に鑑みてなされたものであり
、マイクロ波放電光源装置において。
マイクロ波、空胴の少なくとも一部に可動体を設け、こ
の可動体を始動時動かして、マイクロ波空胴の共振周波
数を変えることKより、放電灯の放電開始を容易ならし
めることを目的とするものである。
以下にこの発明の一実施例を第2図および第3図に基づ
いて説明すると2図において(101)は空胴壁(4)
の円筒部16)の外壁と接触子(103)を介して接触
しながら移動できるよう設けられた可動7ランジ(l◎
2)に、押え7ランジ(8)と押えネジ+91とで金属
メッシユ板(7)が取り付けられた可動部。
(104)は可動7ランジ(102)から伸びた腕、(
11はこの腕に結分された駆動装置で、可動部(101
)を図示矢印人およびB方向に動かすものである。
P8は入力電機、Sは電源スィッチ、Tはトランス、T
iはトランスTの1次巻線、THはトランスTの高圧巻
線、TFはトランスTのフィラメント巻線、Cは倍電圧
整流用コンデンサ、Dは倍電圧整流用ダイオードである
この様に構成されたマイクロ波放電光源装置にあって、
始動前回動部001)は空胴壁141の開口部端部上方
に位置されており、今、スイッチSによって電源P8が
投入さ炸れば、マグネトロン(1)のフィラメントおよ
びアノードにトランスTを介して電圧が印加され、マイ
クロ波を発生する。これと同時に、駆動装置α9にも電
源psが投入されることになる。そして駆動装置a9が
動作することにより、可動部(101)はマイクロ波出
力が現われた直後に動き始め、数ミリ秒〜1秒後に、金
属メツシュ板(71が空胴壁(4)開口端部。
つまり図示A線の位置まで動き、金属メッシユ板(7:
と空胴壁(4)開口端部が接触したことを検知して、駆
動装置(至)を停止させ、可動部(101)の動きを停
止させる。この場合、可動部001)と空胴壁(4)の
円筒部(6)の外壁が接触不良になると放電やマイクロ
波漏洩の恐れがあるため、接触子(l(2)を設けて接
触不良の状態を避けている。
この様に可動部(101)が空胴壁(4)開口端部上方
から開口端部まで動くことにより、空胴壁(4)と金属
メツシュ板(7)とで構成されるマイクロ波空胴(11
1の共振周波数が見比するため、マイクロ波空胴a11
の共振周波数とマイクロ波の周波数、すなわちマグネト
ロン(1)の発振周波数が一致してマイクロ波空胴叩内
の電磁界が共振電磁界となる時がある。この共振電磁界
は放電灯0が点灯しない状態ではインピーダンス整合が
取れていないが、上記で述べた漏れ電磁界よりも強いも
のであり9例え漏れ電磁界だけで放電灯(至)が点灯し
なくとも、マイクロ波空胴叩内が共振電磁界になった時
、放電灯a3は確実に点灯されることになるものである
。そして、放電灯(至)が始動後は、マイクロ波空胴I
内のインピーダンスが低下するため、マイクロ波エネル
ギーが注入され易くなり、放電灯a3の放電が維持され
、安定点灯状態に移行されるものである。なお、放電灯
(至)の始動後は可動部(101)が空胴壁(41開口
端部(図示C線に示す位置)に位置し、放電灯(至)の
放電が安定状態においてマイクロ波整合が良好な状態と
なっているものである。
次に、この様に始動性が向上した点についてさらに詳細
に説明を加える。
マイクロ波発振器(1)として公称2450MHzのマ
グネトロンを用いると、とのマグネトロンは一般に±5
〜10 M)(zのばらつきを持ってお9.一方。
マイクロ波空胴Iを直径115mの半球からなる球面部
(5)と長さ25mの円筒部(6)で構成すると。
このマイクロ波空胴αυの放電灯(3)の非点灯時の共
振周波数が2540M)hとなる。そして、このマイク
ロ波空胴Qllの共振状態のQは数百、すなわち半値巾
が数M)hとなり、この共振周波数から数MHz−れた
周波数で共振電磁界は10分の1程度になるものである
。さらにこのマイクロ波空胴aυは、放電灯(至)の点
灯時に共振周波数が2450MHz付近になり、放電灯
0にマイクロ波エネルギーを効率よく与えることができ
る。すなわちマイクロ波整合を良好にできるものである
。又この時のQは数十となってマグネトロンの発振周波
数にばらつきがあっても、マイクロ波整合状態にはほと
んど影響がないものである。ところで、放電灯(13の
非点灯時のマイクロ波空胴(Illの共振周波数は2円
筒部(6)の長さが5u+変化すれば約80 MHz変
化するものである。すなわち。
円筒部(6)の長さが5鶏増加すれば共振周波数は80
M)h低下し、5m減少すれば80MHz上昇する。
したがって、金属メツシュ板(7)を第2図図示C線の
位置に配設すると円筒部(6)の長さは250であり、
マイクロ波空胴Q11の共振周波数は2540M)hと
なり、また、可動部(101)の可動範囲の上限を7龍
にすれば、金属メツシュ板(7)は第2図図示C線より
上方7Bの位置で移動でき、この位置に金属メツシュ板
+7)を配設すれば円筒部(6)の長さは実質32fi
(25+7)となり、マイクロ波空胴0の共振周波数は
約2430 MHz (中2540−s o x s 
)となるものである。したがって、金属メツシュ板(7
1を可動部(+01)により移動させることにより、放
電灯03の非点灯時にマイクロ波空胴aυの共振周波数
を約2430 MHzから2540MHzまで連続的に
変化させることができ、マイクロ波空胴u11の共振周
波数とマグネトロンの発振周波数が一致、つまり両者と
も2450 MHz付近になったとき、マイクロ波空胴
an中に共振電磁界が生じることとなり、この時、単な
る漏れ電磁界に比べて強い電磁界となるため、放電灯(
至)の放電開始が容易となり2点灯確率が上昇するもの
である。なお、放電灯[相]が点灯した後はマイクロ波
空胴[11+のQが低下し、マイクロ波エネルギーが注
入され易くなり、放電灯(31の放電が維持され、金属
メツシュ(91が第2図図示0線に固定されると、放電
灯(13の放電が安定状態になれば。
マイクロ波空胴圓、とマグネトロンとのマイクロ波整合
は良好な状態となるため、放電灯0は安定点灯を接続す
ることとなるものである。
なお、上記実施例ではマイクロ波空胴(Illを構成す
る金属メツシュ板(7)を可動としたが、マイクロ波空
胴αυを構成する空胴壁(4)の一部を可動としてもよ
く、要するにマイクロ波空胴(4)を構成する少なくと
も1部を可動器として、放電灯0の非点灯時のマイクロ
波空胴叩の共振周波数を可変にできるようにすれば良い
ものである。
この発明は以上述べたように、マイクロ波を発生するマ
イクロ波発振器、このマイクロ波発振器により発生され
たマイクロ波を伝送する導波管、この導波管に給電口を
介して接続された空胴壁とこの空胴壁の開口を塞ぐメツ
シュ板とで構成されたマイクロ波空胴、このマイクロ波
空胴内に配設された無電極の放電灯とを備えたマイクロ
波放電光源装置において、マイクロ波空胴の少なくとも
一部を可動部とし、マイクロ波発振器の電源と同期して
動作する駆動装置により可動部を駆動するようにしたの
で、放電灯の非点灯時、アイクロ波空胴内に共振電磁界
を生じさせることができ、放電灯の点灯開始を容易に々
るという効果があるものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は、従来のマイクロ波放電光源装置の要部を示す
縦断面図、第2図は、この発明の一実施例によるマイク
ロ波放電光源装置の要部を示す縦断面図、第3図は第2
図の電源を示す回路図である。 図において、(1)はマグネトロン、(3)は導波管。 (4)は空胴li!、 17+は金属メツシュ板、αυ
はマイクロ波空胴、uFi放電灯、  (1G+)u可
動部、 (IIハ駆動装置を示す。 なお、各図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。 代理人 葛 野 信 −

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 は) マイクロ波を発生するマイクロ波発生器。 このマイクロ波発生器により発生されたマイクロ波を伝
    送する導波管、との導波管に給電口を介して接続された
    空胴壁の開口を塞ぐメツシュ板とで構成されたマイクロ
    波空胴、このマイクロ波空胴内に配設された無電極の放
    電灯とを備えたマイクロ波放電光源装置において、上記
    マグネトロンの電源と同期して動作する駆動装置により
    駆動される可動部を上記マイクロ波空胴の少なくとも一
    部に設けたことを特徴とするマイクロ波放電光源装置。 (2)可動部を、マイクロ波空胴を構成するメツシュ板
    としたことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載のマ
    イクロ波放電光源装置。 (3)  可動部空胴壁の少なくとも1部としたことを
    特徴とをマイクロ波空胴を構成する特許請求の範囲第1
    項記載のマイクロ波放電光激装置。
JP13465281A 1981-08-27 1981-08-27 マイクロ波放電光源装置 Granted JPS5835861A (ja)

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JPH0158621B2 JPH0158621B2 (ja) 1989-12-12

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62208595A (ja) * 1986-03-07 1987-09-12 三菱電機株式会社 マイクロ波放電装置
DE3831273A1 (de) * 1987-09-23 1989-04-13 Fusion Systems Corp Lampe zum beleuchten einer objektflaeche

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62208595A (ja) * 1986-03-07 1987-09-12 三菱電機株式会社 マイクロ波放電装置
DE3831273A1 (de) * 1987-09-23 1989-04-13 Fusion Systems Corp Lampe zum beleuchten einer objektflaeche

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