JP2001332221A - 放電ランプ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 実用上の信頼性を高めた長寿命で小型の無電
極放電ランプ装置を提供する。 【解決手段】 円筒形の環状体とその内側に中央へ向か
って配置される複数の突出体で構成された高周波共振手
段３と、環状体の中央に配置した無電極放電バルブ４ａ
と、高周波共振手段３と無電極放電バルブ４ａとを第１
の反射鏡５ａと第２の反射鏡５ｂとメッシュスクリーン
５ｃで囲み、アンテナ線６を備えた高周波無電極放電手
段を、アンテナ線６へ高周波エネルギーを導入するため
の同軸コネクター７を有したガラス成形容器８ａと、一
部が光透過性を有する部材からなる照射面板８ｂで密閉
収納している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、発光物質を高周波
エネルギーで励起し放電発光させる無電極の放電ランプ
装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】特開平１０−１８９２７０号公報に開示
された高周波無電極放電装置は、空洞共振器よりも小さ
い空間に高周波エネルギーを供給することが可能で小型
の発光管を点灯しやすく、かつ共振器として作用する高
周波エネルギー供給装置の一部を反射鏡として兼用でき
るため、光利用率の高い光学系を兼ね備えた無電極放電
ランプ装置を実現できる。

【０００３】図９に高周波エネルギー供給装置としてベ
イン型共振器を用いた従来の無電極放電ランプ装置の構
成の一例を示す。

【０００４】ベイン型共振器９１は、円筒と、円筒内周
から中央に向かって延びる複数枚の板状の翼片（ベイ
ン）とを有しており、いずれも導電性材料からなる。無
電極放電バルブ９２は支持棒によってベイン型共振器９
１の中央部に支持されている。さらに、反射鏡９３と金
属網９４とが高周波の漏洩を防止する手段として機能し
ている。これらはいずれも導電性材料からなっている。
結合アンテナ９５が誘電体からなる結合アンテナ支持具
９７によって固定されている。

【０００５】高周波電源（図示せず）から発生した高周
波エネルギーは、同軸線などの高周波伝達部９８を通し
て伝達され、結合アンテナ９５によってベイン型共振器
９１に結合される。そして無電極放電バルブ９２が設置
されたベイン型共振器９１の中央部に共振高周波電界が
発生し、無電極放電バルブ９２に封入された発光材料が
放電することにより生じた放射光は、反射鏡９３によっ
て反射され、金属網９４を通して外部に照射される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上述したようなベイン
型共振器を用いた無電極放電ランプ装置を、実際に組み
立てる場合、共振器全体を構成する金属網、円筒、翼
片、反射鏡の組立状態や、高周波エネルギーの最適な結
合状態を左右する無電極放電バルブの位置合わせ、そし
て高周波伝達部とベイン型共振器との接合などは、ラン
プの正しい動作と安全性とを確保するうえで非常に慎重
な組み立て、精度等が要求される。それらが精密な寸法
を維持して構成されていなければ、エネルギー整合がず
れたり、高周波が漏れたり、あるいは不均一な電界が生
じてアーキングを起こりやすくなるなどの問題が起こ
り、使用時の性能低下や故障につながり、無電極放電バ
ルブ内部の劣化要因がなくてもランプ装置として長期に
渡る寿命を確保できなくなる。

【０００７】このように、無電極放電ランプは、バルブ
が電極を持たないシンプルな構造である反面、バルブに
エネルギーを供給するための装置を構成する要素が多い
ため、可搬性や使用時の信頼性、安定性能を得るために
は、耐震性や強度の必要性から強固な装置構成が必要で
重量やサイズが大きくなりがちであり、コンパクト化や
ランプとしての取り扱い性改善が求められた。

【０００８】さらに、高周波漏れや異常動作を防止する
など、安全性を確保することを中心として、ランプの動
作を制御するための手段が求められた。

【０００９】さらに、無電極放電ランプは、比較的高い
エネルギー負荷を与えて動作させるため、発熱量も多
く、ランプ装置コンパクト化のため付加装置などを近接
配置すると熱の影響が懸念された。

【００１０】さらに、高周波エネルギーの整合性は装置
の寸法差やバルブの形状、封入量などランプ装置ごとの
バラツキによって、微妙に差が生じる。ランプの性能や
安全性を確保して提供するためには、その整合ズレを調
整する手段が求められた。

【００１１】さらに、ランプが実際に放射する光には様
々な波長の光線が含まれており、使用する用途によって
必要とされる光線、不要な光線は様々であるから、用途
に応じて射出光を制御することが望ましい。とりわけ、
照明用途では紫外線および赤外線は遮断する必要性が高
い。無電極放電ランプは、有電極放電ランプでいうとこ
ろのアーク長や電球のフィラメントに相当する実際の発
光部位サイズは、無電極放電バルブの内径サイズそのも
のであり、無電極放電バルブは熱的な負荷が非常に高い
状態で使う。そのため、バルブ表面からの放射光は多く
の波長の光線を含むので、従来ランプで利用されるよう
な赤外反射膜だけでは不十分であり、さらにかなりの高
温下で使用されるため、上記赤外反射膜をバルブの塗布
膜で構成した場合、長期的な耐久性にも疑問があった。

【００１２】本発明は上記のような課題を解決するため
になされたもので、実用上の信頼性を高めた長寿命で小
型の無電極放電ランプ装置を提供することを目的とす
る。

【００１３】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る本発明の
放電ランプ装置は、高周波エネルギーによって放電発光
させる無電極の放電ランプ装置において、導電性材料か
ら成る環状体と前記環状体の内側に中央へ向かって放射
状に配置され導電性材料から成る複数の突出体と、前記
環状体の中央に配置しかつ透光性を有する無電極の放電
バルブと、前記突出体と放電バルブと環状体とを囲み実
質上高周波を透過せず少なくとも一部が光透過性を有す
る導電性被包体と、高周波エネルギーを前記導電性被包
体の外部から内部へ供給する高周波結合手段とを備え、
前記高周波結合手段へ高周波エネルギーを導入するため
の導入部を有しかつ少なくとも一部が光透過性を有する
部材からなる容器体の内部に、前記環状体と前記突出体
と前記放電バルブと前記導電性被包体と高周波結合手段
とを密閉収納して構成される。この構成により、耐震強
度などが強くなってバルブと高周波との整合性も変わる
ことなく保持されるため、可搬性や使用時の信頼性、安
定性能が得られ、上記目的が達成される。

【００１４】さらに、請求項２に係る本発明の放電ラン
プ装置は、ランプの動作を制御するための制御装置と、
前記制御装置を覆い前記容器体に固着されるカバーと、
前記カバーの外部から前記高周波結合手段に高周波エネ
ルギーを伝送するための高周波伝送路とを備えることに
より、より信頼性および取り扱い性が向上し、上記目的
が達成される。

【００１５】さらに、請求項５に係る本発明の放電ラン
プ装置は、カバーに放熱手段を備えることにより、信頼
性が向上し、上記目的が達成される。

【００１６】さらに、請求項６に係る本発明の放電ラン
プ装置は、高周波整合調整手段を備えることにより、使
い勝手がよく信頼性を確保した生産が容易となり、上記
目的が達成される。

【００１７】さらに、請求項７に係る本発明の放電ラン
プ装置は、放電バルブの射出光を制御して外部へ照射す
る照射光制御手段を備えることによって、ランプ性能を
高めて使用時の信頼性と、ランプ装置としての安定性能
が得られ、上記目的が達成される。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を用いて説明する。

【００１９】（実施の形態１）図１は、本発明の第１の
実施形態を示す放電ランプ装置の断面図であり、さらに
図２はその一部の構成要素であるベイン型共振器の斜視
図である。

【００２０】銅製の円筒形環状体１と、この円筒形環状
体１の内面から中心に向けて配置された４本の銅製の翼
片２ａ〜２ｄからなる突出体とが、ベイン型共振器３を
構成している。これらは、別パーツを組み立てたもので
あってもいいが、例えば打ち抜き加工などによって一体
形成したものが望ましい。円筒形環状体１の内径は例え
ば６０ｍｍ、翼片２ａ〜２ｄの長さは２６ｍｍで、その
中心部にできる空間の直径は例えば８ｍｍである。この
中心空間には、無電極放電バルブ４ａが設けられ、翼片
２ａ〜２ｄの端面と無電極放電バルブ４ａとの間はわず
かな間隙で配置されている。ベイン型共振器３に共振高
周波電磁場を励起するため、高周波エネルギーを結合す
る手段として、高周波エネルギーを供給する銅製のアン
テナ線６が翼片２ａに電気的に接合されている。

【００２１】無電極放電バルブを中心に配したベイン型
共振器３は、第１の反射鏡５ａと第２の反射鏡５ｂおよ
びメッシュスクリーン５ｃによって構成される導電性被
包体に覆われている。これらは、ねじ留めや溶接など
で、電気的に接触し接合される。これらの接合部の実質
的な間隔は使用高周波の波長より十分小さくなるように
接合する（例えば２．４５ＧＨｚのマイクロ波を使用時
はその半波長が約６１ｍｍなので、メッシュスクリーン
５ｃと第２の反射鏡５ｂとの間、第２の反射鏡５ｂとベ
イン型共振器３の間、第１の反射鏡５ａとベイン型共振
器３の間を接合させる場合、２０ｍｍ間隔でねじ留めす
るなど）ことで、ベイン型共振器３に結合される高周波
を閉じ込めて外部に出さない電磁波シールドの役割が果
たされる。第１の反射鏡５ａと第２の反射鏡５ｂは、凹
面鏡を分割したパーツであり、例えばアルムニウムなど
を板金絞りあるいはプレスなどで加工し、内面に銀蒸着
や電解研磨などの鏡面処理を施す。凹面鏡は用途に合わ
せて、放物面や楕円面など自由に選択できる。またメッ
シュスクリーン５ｃはステンレスなどの薄板をエッチン
グ加工などしてできており、メッシュの穴は使用高周波
の波長より十分小さく実質上高周波を透過せずに光を透
過する照射面として作用する。

【００２２】同軸コネクター７の外部導体は第１の反射
鏡５ａと接合しており、同軸コネクター７の内部導体
は、アンテナ線６と接続されて高周波結合手段を構成し
ている。

【００２３】無電極放電バルブ４ａは、外径が例えば６
ｍｍ、管壁の厚みが例えば１ｍｍの球形に加工された石
英管に発光物質の金属ハロゲン化物と希ガスのみを封入
して作られ、同じ石英素材の支持棒４ｂにより第１の反
射鏡５ａの頂点部分に耐熱セメントで固定されている。
金属ハロゲン化物に、インジウム臭化物を用いると、太
陽光に似たスペクトルの白色発光が得られ、従来のキセ
ノンランプなどよりも長寿命の疑似太陽光向け光源が実
現できる。

【００２４】さらに、ランプ特性の仕様や使用環境によ
っては無電極放電バルブの温度が不均一になる、あるい
は最冷点温度が不十分などという不具合も生じやすく、
その場合無電極放電バルブの表面の一部に、伝熱性の良
い素材や保温性の高い素材、例えばジルコニアなどを、
膜形態で形成するなど無電極放電バルブの温度制御手段
を付加した無電極放電バルブを用いることも可能であ
る。

【００２５】以上の１〜７の構成要素から成る構成物
は、ガラス成形容器８ａと照射面板８ｂとからなる容器
体８の中に納められている。同軸コネクター７と支持棒
４ｂの端部はガラス成形容器８ａの外部に引き出されて
固着されている。ガラス成形容器８ａと照射面板８ｂと
は例えばフリットガラスなどで接着される。

【００２６】照射面板８ｂは、メッシュスクリーン５ｃ
とは密着して保持することが可能でありその場合、メッ
シュスクリーン５ｃの熱を放熱させてスクリーンの熱変
形などにつながる熱的負荷を軽減する効果もある。

【００２７】ランプを点灯するときは、図８に示すよう
に同軸コネクター７と高周波発振器８1とを高周波エネ
ルギー導入路８２などでつないでマイクロ波エネルギー
を投入する。マイクロ波によってベイン型共振器３にマ
イクロ波電磁場が励起されその中央に配置した無電極放
電バルブ４ａ内の金属ハロゲン化物を励起して光が放射
される。放射光は第１の反射鏡５ａおよび第２の反射鏡
５ｂによって反射され、メッシュスクリーン５ｃを透過
して照射面板８ｂより外部へ照射される。

【００２８】本実施の形態に示すような構成とすること
により、長期にわたって振動や衝撃、使用環境による高
周波漏れを防ぎ、ランプ特性を維持し、さらには無電極
放電バルブの位置ズレなどが原因となるアーキング現象
を起こさず、無電極ランプ装置の信頼性を高くできる。

【００２９】（実施の形態２）以上の第１の実施の形態
では最もシンプルな形態を示したが、無電極放電バルブ
を制御する装置も収納した形態を図３に示す。

【００３０】無電極放電バルブの制御装置１０を内部に
固定したカバー１１が、ガラス成形容器８ａの外側に接
合されている。カバーは、制御装置１０の信号端子１４
と、マイクロ波同軸線接続端子１３とを外部に備えてい
る。マイクロ波同軸線接続端子１３はアンテナ線６と同
軸線１２で接続されている。

【００３１】マイクロ波エネルギーはマイクロ波同軸線
接続端子１３から入力され、また制御装置１０の電源は
信号端子１４から入力される。

【００３２】制御装置１０は、例えば無電極放電バルブ
の始動補助装置として高圧パルス発生回路を備える。始
動補助装置は、無電極放電バルブの中空支持棒内に設置
した始動補助電極と接続される。ランプ始動時、すなわ
ち高周波エネルギー印加時点において、無電極放電バル
ブが常温以下の温度であると、高周波共振電界だけでは
放電が起こりにくいため、高圧パルスを印加することで
微少な放電を強制的に起こして無電極放電を開始させ
る。高圧パルス印加が必要なのは始動開始時のみである
ため、高周波エネルギー供給開始した数秒間のみ、高圧
パルスを発生させるように、信号端子１４を通じて外部
から始動補助装置を制御する。

【００３３】さらに制御装置１０には、使用中になんら
かの原因でランプが消灯した場合に、ランプが不灯状態
であることを検出して信号端子１４を通じ外部へ伝達す
る安全装置などを備えることも可能である。使用中ラン
プが消えるとインピーダンスが変わり、高周波エネルギ
ーの大きな整合ずれが起こって、供給された高周波エネ
ルギーがランプ内で消費されず多くが反射して戻ってく
る。反射して戻る高周波エネルギーは、高周波発信器に
戻って熱となり故障の原因となる。それを防止するため
の手段として、１つにはセンサーなどの光検出器を備え
ればよい。高周波エネルギー供給中に無電極放電バルブ
４ａからの光出力がなくなったことを信号端子１４を通
じて外部へ伝達し高周波発振を停止させるような制御を
外部から行う。光センサー回路などはコスト高になるこ
とからまた別の手段としては、温度検出器を備えてもよ
い。ランプ不灯によって反射エネルギーが増えると加熱
される部分（高周波伝送経路中のコネクターやケーブ
ル、その他アイソレータなどの高周波素子）の温度をモ
ニターし信号端子１４を通じて外部へ伝達し前者同様に
外部からエネルギー供給を制御する。さらに単純な制御
手段としては、ランプ不灯によって反射エネルギーが増
えると加熱される部分に温度ヒューズなどを備えて、信
号端子１４を介して高周波発信器の電源制御系と直接つ
なげばよい。一度温度ヒューズが働くとランプ装置は二
度と点灯せず安全が確保されることになる。

【００３４】またさらに、制御装置１０には、シールド
破損による高周波漏洩を検出し、信号端子１４を通じ外
部へ伝達する安全装置などを備えることも可能である。
ランプ使用時、無電極放電バルブ４ａは高温となり、ま
た無電極放電バルブ４ａから直接放射される光には赤外
線が多い場合もあるため無電極放電バルブ４ａを取り囲
み、高周波シールドとして作用しているメッシュスクリ
ーン５ｃやベイン型共振器３、反射鏡５ａ〜５ｂなどは
熱の影響を少なからず受けるため、経年変化や疲労など
によって、破損したり、接合部が弛んだりして高周波漏
れを起こす可能性があるためその防止が必要である。そ
の手段としては高周波検出センサーを備え、上述してき
た安全装置同様に外部から制御する。

【００３５】マイクロ波無電極ランプは高周波電源との
間にとりわけ複雑な電気回路を必要としないため、無電
極放電バルブ４ａの始動補助装置や温度検出装置、光出
力検出装置などといった制御装置を付加する場合、それ
らが小型で単純な回路装置であるために、ランプ装置ユ
ニットを設計する時に、寸法や配置を考える上で、それ
ら付加装置がかえって中途半端な存在となり、設計形状
や寸法などが限定される、あるいは設置のための部品点
数が増えて価格や重量へも跳ね返ってくる。小さな回路
装置を本発明のようにランプと一体にしてしまうことに
より、装置自体の安全性向上と、ランプ装置のパッケー
ジング設計の容易化が図れる。

【００３６】また、高周波エネルギーの整合性は装置の
寸法差や無電極放電バルブ４ａの形状、封入量など個々
のランプ装置ごとのバラツキによって、微妙に差が生じ
る。生産時のベイン形側空洞共振器３は形状固定となり
調整できないため、後からインピーダンス整合を最適な
状態に調整するために、チューナーなどの高周波整合調
整手段を備える。それを高周波伝送路となる同軸線１２
中に挿入し、調整した後カバー１１内に収めてコンパク
トにもできる。

【００３７】また、出力パワーが高く熱負荷の大きい無
電極ランプの場合、発熱量が多く、熱による故障が起こ
りやすくなるため、容器体８やカバー１１は熱伝導がよ
い材料を用いたり、ヒートシンク構造にするなど放熱性
のよい構造とすることも可能である。

【００３８】（実施の形態３）図４に示す本実施の形態
では、照射面板８ｂとメッシュスクリーン５ｃとの間に
赤外線吸収フィルター９あるいは紫外線吸収フィルター
を挿入し、不要光線の遮断手段を別途使用する必要がな
いように、ランプ一体の構成にする。

【００３９】インジウムハロゲン化物を発光物にしたラ
ンプでは、紫外線がほとんど発せられず好適な白色発光
が得られるという特長があるが、赤外放射は比較的多い
ため、赤外吸収フィルターを用いることによって、理想
的な白色光源として利用できる。また、金属ハロゲン化
物と水銀とを封入したランプでは金属特有の輝線発光な
どを利用した好適な発光色を得られるが、水銀によって
励起される紫外線の放射があり、紫外線吸収フィルター
を用いて遮断することで、広範囲での利用が可能とな
る。

【００４０】照射面板８ｂの表面に赤外反射膜などを形
成することも可能であるが、フィルターの劣化防止のた
めには、上記の構成や、あるいは照射面板８ｂをフィル
ター素材とすることが望ましい。

【００４１】さらに、図５に示すランプ装置は、照射面
板８ｂの内面に、照射光制御手段として、光拡散膜５１
を形成した形態を示している。同時に赤外吸収フィルタ
ーなどを備えることも可能である。拡散光を得るための
手段としては、他に照射面板８ｂをフロスト加工して使
用してもよい。

【００４２】（実施の形態４）また、光制御手段を設け
る別の例を図６に示す。これはメッシュスクリーン５ｃ
の中央に副反射鏡６１を形成したものである。光ファイ
バー照明など、例えば楕円面鏡を使って集光利用する用
途の場合、反射鏡５ａだけでは、照射光の多くは集光さ
れず無駄になってしまう。これは、楕円面反射鏡で反射
されない放射光は集光されずほとんどが発散するからで
ある。しかし、この構成をとることにより、集光せず発
散して照射される一部の光は、副反射鏡６１によって、
無電極放電バルブ４ａや反射鏡５ａ側に戻され反射鏡５
ａを経由して利用されるため光利用率が上がる。この構
成でも、照射光制御手段を備えられることは言うまでも
なく、本実施例では、赤外吸収膜６２を形成している。

【００４３】また、以上の形態では無電極放電バルブ４
ａを固定するための支持棒４ｂが第１の反射鏡５ａの頂
点部で支持する構成であるが、支持棒４ｂの配置はこれ
に限定されるものではない。メッシュスクリーン５ｃも
しくは照射面板８ｂの中央部で支持する形態を図７に示
す。この形態では、支持棒４ｂが影にならず反射鏡５ａ
を十分有効に利用して光を照射できるようになる。これ
は、前述した副反射鏡の設置と組み合わせても大きな効
果が得られる。

【００４４】尚、以上述べてきた実施の形態では、導電
材料から成る環状体として銅製の円筒を用いる例を示し
たが、電気的にループを形成していれば素材も形状もこ
れに限定されるものではなく、例えば方形断面の筒であ
ってもいいし、軽量なアルミ素材であっても問題はな
い。また、複数の導電材料から構成されていてもよい。

【００４５】また、容器体内は、真空排気して密閉封止
することも、あるいは特定のガスを封入することも可能
であり、１Ｔｏｒｒ以下の真空にするか、あるいは少な
くとも大気圧ていどの圧力になるようにＡｒ，Ｋｒ，Ｘ
ｅなどの希ガスあるいは窒素ガス、空気などを封入す
る。放電開始電圧と周辺雰囲気圧力ｐおよび電極間距離
ｌの積ｐ・ｌとの関係を示すＰａｓｃｈｅｎの法則から
推測できるように、コロナ放電によるアーキング現象を
防止するには、放電開始電圧が高い方が良く、電極間距
離ｌに相当するベイン〜無電極放電バルブ間隙は変えず
に真空もしくは高圧にすればよいからである。容器体内
を真空にした場合、無電極放電バルブの保温効果が得ら
れるし、高圧密封した場合には伝熱による放熱性を良く
でき、これは無電極放電バルブの仕様などによって選択
すればよい。

【００４６】また、環状体内面の突出体として、４つの
翼片を用いる例を示したが、形状も数もこれに限定され
るものではなく、例えば形状は円柱棒でもよい。ただ
し、数が多いと光照射時にできる突出体の影の面積が大
きくなるので、その影を最小限にするためには、突出体
の数は少ない方が望ましいのは言うまでもない。その点
からいえば、突出体の厚みも薄い方が望ましいが、強度
や耐久性などの面から選択することになる。

【００４７】また、ベイン型共振器と反射鏡が分割され
た形態を例示したが、これらは一体で成形する方が望ま
しい。さらに上の例で反射鏡は楕円面、放物面など配光
形状が円になる場合を示したが、突出体の数に合わせて
対称的な形状であれば反射鏡の形も自由であり、方形、
三角などの配光形状になるようなものも使用できる。

【００４８】また、無電極放電バルブとしては、石英管
に金属ハロゲン化物と希ガスを封入したものを例示した
が、バルブ構成材料及び封入物はこれに限定されるもの
ではなく、例えば石英より耐熱性の高いアルミナなどの
透光性セラミックス管でもよいし、封入物には例えば紫
外線照射を目的に水銀などの物質を使用することも可能
である。無電極放電バルブが球形である例を示したが、
形状はこれに限定されるものではなく、例えば円筒形の
形状でもよい。

【００４９】本明細書は、上述の通り、以下の内容を開
示する。

【００５０】（請求項１１） 前記導電性被包体の一部
が光反射面を有することを特徴とする請求項１〜６の何
れか一つに記載の放電ランプ装置。

【００５１】（請求項１２） 前記環状体と前記突出体
とが高周波共振手段を構成することを特徴とする請求項
１〜１１の何れか一つに記載の放電ランプ装置。

【００５２】（請求項１３） 前記突出体が翼片である
ことを特徴とする請求項１〜１２の何れか一つに記載の
放電ランプ装置。

【００５３】（請求項１４） 前記放電バルブが発光物
質としてインジウムハロゲン化物を充填することを特徴
とする請求項１〜１３の何れか一つに記載の放電ランプ
装置。

【００５４】（請求項１５） 前記放電バルブが実質上
球形であることを特徴とする請求項１〜１４の何れか一
つに記載の放電ランプ装置。

【００５５】（請求項１６） 前記放電バルブが温度制
御手段を備えることを特徴とする請求項１〜１５の何れ
か一つに記載の放電ランプ装置。

【００５６】（請求項１７） 前記導電性被包体の光透
過性を有する部位が導電性のメッシュであることを特徴
とする請求項１〜１６の何れか一つに記載の放電ランプ
装置。

【００５７】（請求項１８） 前記放電バルブを冷却す
る手段を有することを特徴とする請求項１〜１７の何れ
か一つに記載の放電ランプ装置。

【００５８】（請求項１９） 前記容器体内部に実質上
不活性なガスを封入して密閉することを特徴とする請求
項１〜１８の何れか一つに記載の放電ランプ装置。

【００５９】（請求項２０） 前記容器体内部を実質上
真空で密閉することを特徴とする請求項１〜１８の何れ
か一つに記載の放電ランプ装置。

【００６０】（請求項２１） 前記環状体が円筒である
ことを特徴とする請求項１〜２０の何れか一つに記載の
放電ランプ装置。

【００６１】（請求項２２） 高周波発振手段を備えた
ことを特徴とする請求項１〜２１の何れか一つに記載の
放電ランプ装置。

【００６２】

【発明の効果】請求項１に係る本発明によれば、多くの
部品要素で構成されるベイン型マイクロ波励起放電ラン
プを容器体内に収納したことにより、振動や衝撃、使用
環境などに強く長期に渡って高周波漏れを防ぎ、性能が
安定しかつ取り扱い性もよくなりさらに、無電極放電バ
ルブ破損時の安全性も確保され信頼性が高くなる。ま
た、異常に高い周囲温度下での使用や事故などで、もし
もバルブが融けてリークした場合や破裂した場合などバ
ルブ破損時のシールドの役目も果たす。

【００６３】さらに、請求項１に係る本発明によれば、
ランプの制御装置を備えることによって、安全性を確保
して信頼性が向上し、さらにカバー内に納めることによ
ってコンパクトなランプ装置にできる。

【００６４】さらに、請求項６に係る本発明によれば、
高周波整合性手段を備えることによって、ランプ装置ご
とのバラツキによって生じる微妙な整合ズレを、容易に
調整してインピーダンス整合を最適な状態に調整しラン
プの性能や安全性を確実に確保することができる。ま
た、同軸線中などに挿入することで調整した後カバー内
に収められコンパクトにもできる。

【００６５】さらに、請求項５に係る本発明によれば、
容器体やカバーに放熱手段を備えることによって、熱負
荷がの大きく発熱量の多い無電極ランプでも、故障の原
因になる熱を効果的に放熱し、ランプの安定した動作を
確保できる。

【００６６】さらに、請求項７に係る本発明によれば、
赤外吸収フィルターや光拡散膜など、照射光制御手段を
備えることにより、用途にあった光をランプから照射で
きるようになり、使用者が別途フィルター等を準備する
手間を省き、あるいは有害光線放射による事故などを防
ぎ、後付することによるランプユニットの大型化等を防
ぐことが可能になる。

【００６７】また、以上の効果により、単純な構造の無
電極放電バルブのせいで点灯装置が主体に見えるような
従来の無電極ランプに比べ、共振器を含めランプとして
必要な要素を全て一体にした構造とすることで、従来の
有電極ランプに近いイメージを持つ無電極放電ランプと
なり、使用者が受けいれやすく、取り扱いやすい商品と
して提供することができる。

【００６８】なお、本明細書内における「高周波」と
は、１ＭＨｚ以上の周波数の電磁波を指す。特に、周波
数範囲が３００ＭＨｚ〜３００ＧＨｚの「マイクロ波」
において、本発明は好適な効果を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に関わるベイン型共
振器仕様の無電極放電ランプ装置の構成を示す略断面図

【図２】本発明の第１の実施の形態に関わるベイン型共
振器の構成を示す斜視図

【図３】本発明の第２の実施の形態に関わるベイン型共
振器仕様の無電極放電ランプ装置の構成を示す略断面図

【図４】本発明の第３の実施の形態に関わるベイン型共
振器仕様の無電極放電ランプ装置の構成を示す略断面図

【図５】本発明の第３の実施の形態に関わる拡散光仕様
の無電極放電ランプ装置の構成を示す略断面図

【図６】本発明の第４の実施の形態に関わる副反射鏡仕
様の無電極放電ランプ装置の構成を示す略断面図

【図７】本発明の第５の実施の形態に関わる拡散光仕様
の無電極放電ランプ装置の構成を示す略断面図

【図８】高周波無電極放電ランプ装置の点灯システムの
構成図

【図９】従来のベイン型共振器仕様の無電極放電ランプ
装置の構成を示す略断面図

【符号の説明】

１ 円筒形環状体 ２ａ〜２ｄ 翼片 ３ ベイン型共振器 ４ａ 無電極放電バルブ ４ｂ 支持棒 ５ａ 第１の反射鏡 ５ｂ 第２の反射鏡 ５ｃ メッシュスクリーン ６ アンテナ線 ７ 同軸コネクター ８ 容器体 ８ａ ガラス成形容器 ８ｂ 照射面板 ９ 赤外吸収フィルターあるいは反射フィルター １０ 制御装置 １１ カバー １２ 同軸線 １３ マイクロ波同軸線接続端子 １４ 信号端子 ５１ 光拡散膜 ６１ 副反射鏡 ６２ 赤外吸収膜 ８１ 高周波発振器 ８２ 高周波エネルギー導入路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 竹田 守 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Ｆターム(参考） 3K072 AA16 AA18 CA16 5C039 PP02 PP04 PP08 PP12 PP14

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 高周波エネルギーによって放電発光させ
   る無電極の放電ランプ装置において、導電性材料から成
   る環状体と前記環状体の内側に中央へ向かって放射状に
   配置され導電性材料から成る複数の突出体と、前記環状
   体の中央に配置しかつ透光性を有する無電極の放電バル
   ブと、前記突出体と放電バルブと環状体とを囲み実質上
   高周波を透過せず少なくとも一部が光透過性を有する導
   電性被包体と、高周波エネルギーを前記導電性被包体の
   外部から内部へ供給する高周波結合手段とを備え、前記
   高周波結合手段へ高周波エネルギーを導入するための導
   入部を有しかつ少なくとも一部が光透過性を有する部材
   からなる容器体の内部に、前記環状体と前記突出体と前
   記放電バルブと前記導電性被包体と高周波結合手段とを
   収納して構成されることを特徴とする放電ランプ装置。
2. 【請求項２】 ランプの動作を制御するための制御装置
   と、前記制御装置を覆い前記容器体に固着されるカバー
   と、前記カバーの外部から前記高周波結合手段に高周波
   エネルギーを伝送するための高周波伝送路とを備えたこ
   とを特徴とする請求項１に記載の放電ランプ装置。
3. 【請求項３】 前記制御装置が、少なくともランプの不
   灯状態を検出する装置を有することを特徴とする請求項
   ２に記載の放電ランプ装置。
4. 【請求項４】 前記制御装置が、少なくとも前記放電バ
   ルブの始動を補助する装置を有することを特徴とする請
   求項２もしくは３に記載の放電ランプ装置。
5. 【請求項５】 前記容器体、もしくは前記カバーが、熱
   を外部へ発散させる放熱手段を有することを特徴とする
   請求項１〜４の何れか一つに記載の放電ランプ装置。
6. 【請求項６】 前記高周波結合手段、もしくは前記高周
   波伝送路が、高周波整合調整手段を有することを特徴と
   する請求項１〜５の何れか一つに記載の放電ランプ装
   置。
7. 【請求項７】 放電バルブの射出光を制御して外部へ照
   射する照射光制御手段を備えたことを特徴とする請求項
   １〜６に記載の放電ランプ装置。
8. 【請求項８】 前記照射光制御手段が、容器体の一部で
   あることを特徴とする請求項７に記載の放電ランプ装
   置。
9. 【請求項９】 前記照射光制御手段が、光反射面を有す
   ることを特徴とする請求項７もしくは８に記載の放電ラ
   ンプ装置。
10. 【請求項１０】 前記照射光制御手段が、少なくとも赤
    外線を吸収もしくは反射するフィルター手段であること
    を特徴とする請求項７〜９の何れか一つに記載の放電ラ
    ンプ装置。