JP2011049026A - Light source device - Google Patents
Light source device Download PDFInfo
- Publication number
- JP2011049026A JP2011049026A JP2009196377A JP2009196377A JP2011049026A JP 2011049026 A JP2011049026 A JP 2011049026A JP 2009196377 A JP2009196377 A JP 2009196377A JP 2009196377 A JP2009196377 A JP 2009196377A JP 2011049026 A JP2011049026 A JP 2011049026A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- resonator
- microwave
- light
- light source
- source device
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Discharge Lamps And Accessories Thereof (AREA)
Abstract
Description
本発明は、マイクロ波を利用した照明及びプロジェクタ用光源装置に関する。 The present invention relates to illumination using a microwave and a light source device for a projector.
近年、マイクロ波を利用した光源装置は、放電空間に電極が無くても点灯ができ、封入物と電極の化学反応等による発光管内の黒化が抑えられるため、従来より長寿命な無電極照明装置として実用化されている。また、電極からの2次電子の放出が無くとも放電を維持でき、電極の損耗が少ないことからプロジェクタ等に使われる有電極の光源装置においても応用が勧められている。 In recent years, light source devices using microwaves can be lit even if there is no electrode in the discharge space, and since the blackening in the arc tube due to the chemical reaction between the encapsulated material and the electrode is suppressed, electrodeless illumination with a longer life than before It has been put into practical use as a device. In addition, since the discharge can be maintained without the emission of secondary electrons from the electrodes and the wear of the electrodes is small, application is also recommended in electroded light source devices used for projectors and the like.
図5に示す従来の光源装置は、第1のマイクロ波導波管に反射鏡形状の第2のマイクロ波導波管を接合し、反射鏡形状の焦点部分に無電極放電ランプを配置することで光の利用効率を改善している。(特許文献1参照) The conventional light source device shown in FIG. 5 has a reflector-shaped second microwave waveguide joined to a first microwave waveguide, and an electrodeless discharge lamp is disposed at the focal point of the reflector. The use efficiency is improved. (See Patent Document 1)
また、図6に示す従来の光源装置は、金属網状の共振器内での発光管の位置を変化させることができ、また共振調節部材により効率よく無電極電球を点灯できるとある。(特許文献2参照) Further, the conventional light source device shown in FIG. 6 can change the position of the arc tube in the metal mesh resonator and can turn on the electrodeless bulb efficiently by the resonance adjusting member. (See Patent Document 2)
本発明は、マイクロ波を利用した光源装置において点灯時の放電の安定性、効率の良い放電状態の確保と、光を取り出すまでの光のロスを抑えて光の利用効率を高めることと、光源装置の製作コストが嵩まない簡易な構成とすることを技術的課題としている。 In the light source device using the microwave, the present invention provides stability of discharge at the time of lighting, ensuring an efficient discharge state, suppressing light loss until light is extracted, increasing light use efficiency, It is a technical problem to provide a simple configuration that does not increase the manufacturing cost of the device.
課題を解決するために、請求項1のマイクロ波光源装置は、マイクロ波発振器とマイクロ波共振器からなり、前記マイクロ波共振器内にマイクロ波によって放電する放電物質を封入した発光管と前記発光管からの光を共振器の外へ取り出すための誘電体からなる反射鏡を備え、また、共振器壁に光取り出し口を備えていることを特徴とする。
請求項2のマイクロ波光源装置は、請求項1において、前記発光管は、耐熱容器でなる放電容器内に、少なくとも一つの電極が配置されると共に、放電物質が封入されており前記電極の軸方向が共振器内の電界の方向と平行であることを特徴とする。
請求項3のマイクロ波光源装置は、マイクロ波発振器とマイクロ波共振器からなり、前記マイクロ波共振器内にマイクロ波によって放電する放電物質を封入した発光管と前記発光管からの光を共振器の外へ取り出すための誘電体からなる反射鏡を備え、また、共振器壁に光取り出し口を備えており、さらに共振器内の少なくとも一つの壁がスライドできる構造となっていることを特徴とする。
請求項4のマイクロ波光源装置は、請求項1または請求項3において、前記マイクロ波共振器が基本モードだけで動作するように寸法が定められたことを特徴とする。
In order to solve the problems, a microwave light source device according to claim 1 is composed of a microwave oscillator and a microwave resonator, and an arc tube in which a discharge substance discharged by microwaves is enclosed in the microwave resonator and the light emission. A reflection mirror made of a dielectric for extracting light from the tube out of the resonator is provided, and a light extraction port is provided in the resonator wall.
A microwave light source device according to a second aspect is the microwave light source device according to the first aspect, wherein the arc tube has at least one electrode disposed in a discharge vessel made of a heat-resistant vessel, and a discharge substance is sealed therein. The direction is parallel to the direction of the electric field in the resonator.
The microwave light source device according to
A microwave light source device according to a fourth aspect is characterized in that, in the first or third aspect, the dimension is determined so that the microwave resonator operates only in a fundamental mode.
本発明によれば、共振器内に誘電率の高い物質から成る光を取り出すための反射鏡を配置する構成としたことで波長短縮効果により共振器の長手方向の寸法を小さくでき、且つ共振器形状は矩形または、円筒形の単純な構造とすることで基本モードで動作させることができるため共振条件をとりやすく、最も電界強度が強くなる条件を得られた。さらに、光は共振器壁に設けた光取り出し口から取り出すため金属網を通過させる構造のような光ロスもなく、また簡易な構造であるため製作コストは嵩まない。 According to the present invention, since the reflector for taking out light made of a substance having a high dielectric constant is arranged in the resonator, the longitudinal dimension of the resonator can be reduced by the wavelength shortening effect, and the resonator Since the shape can be made to operate in the fundamental mode by adopting a simple structure such as a rectangle or a cylinder, it is easy to take the resonance condition, and the condition that the electric field strength is the strongest is obtained. Further, since light is extracted from the light extraction port provided in the resonator wall, there is no light loss as in the structure of passing through a metal net, and the manufacturing cost does not increase because of the simple structure.
本発明に係る光源装置の最良の実施形態は、マイクロ波発振器とマイクロ波共振器からなり、前記マイクロ波共振器内にマイクロ波によって放電する放電物質を封入した発光管と前記発光管からの光を共振器の外へ取り出すための誘電体からなる反射鏡を備え、さらに共振器壁に光取り出し口を備えている。 The best embodiment of the light source device according to the present invention comprises a microwave oscillator and a microwave resonator, an arc tube in which a discharge substance discharged by microwaves is enclosed in the microwave resonator, and light from the arc tube A reflecting mirror made of a dielectric material for taking out the light from the resonator, and a light extraction port on the resonator wall.
共振器は金属からなり、共振器内はマイクロ波発振器からのマイクロ波によって共振状態が形成されており、また、前記共振器の壁に光取り出し口が設けられている。共振器の形状は矩形または、円筒形の単純な構造とするのが好ましい。 The resonator is made of metal, and a resonance state is formed in the resonator by microwaves from a microwave oscillator, and a light extraction port is provided on the wall of the resonator. The shape of the resonator is preferably a rectangular or cylindrical simple structure.
反射鏡は耐熱ガラス、セラミックスなど誘電体からなり反射面にはTiO2等からなる多層膜が形成されている。 The reflecting mirror is made of a dielectric material such as heat-resistant glass or ceramics, and a multilayer film made of TiO 2 or the like is formed on the reflecting surface.
発光管は、その本体が耐熱性の容器で形成され、当該耐熱性容器の内部に、放電物質が封入されると共に、タングステン等の金属棒でなる対向する1対の電極が収容配設されている。なお、電極は1対の対向する構成に限らず、片側1つだけでも良いし、無くても良い。 The main body of the arc tube is formed of a heat-resistant container, and a discharge substance is enclosed in the heat-resistant container, and a pair of opposed electrodes made of a metal rod such as tungsten is accommodated and disposed. Yes. Note that the electrodes are not limited to a pair of opposing structures, but may be one on each side or may not be present.
本発明に係る光源装置の実施例を図1、図2に示す。図1に示す光源装置は、発光管1と、当該発光管1から放射される光を反射する凹面反射鏡2とマイクロ波励振アンテナ3を内部に配置している共振器4と前記共振器4と接続されたマイクロ波発振器5からなり、発光管1は、石英ガラスで成る放電容器6内に、一対のタングステン電極7R、7Lが約0.9mm程度の短い極間距離で対向して配置されると共に、水銀と臭素等のハロゲンとアルゴンガス等の始動用ガスとが封入され、その放電容器6から発光管1の両端に至る部分を気密に封止して各電極7R、7Lとこれに接続されたモリブデン箔で成る金属箔を封着した一対の電極封着部8R、8Lが形成されている。
An embodiment of a light source device according to the present invention is shown in FIGS. The light source device shown in FIG. 1 includes an arc tube 1, a
凹面反射鏡2は、最外径φ40mm程度の結晶化ガラスからなり、その底部に発光管1の片方の電極封着部8Rを挿通させてセメント等で固定するボトム孔が開口形成されると共に、その第1焦点6.8mm、第2焦点53mmの楕円形状反射部9にはTiO2、SiO2の多層膜が形成されている。発光管1の発光部が凹面反射鏡2の焦点に配置されることで光を集光することができる。
The concave reflecting
誘電体である凹面反射鏡2が共振器4内にあることで波長短縮効果により凹面反射鏡2がない場合に比べて共振器の寸法を小さくすることができるようになる。
Since the concave
共振器4の内部にはφ3mm、長さ10mmのマイクロ波励振アンテナ3が配接されマイクロ波発振器5からの2.45GHzのマイクロ波を共振器4内に供給しており、また共振器4はアルミニウム製であり高さ40mm、幅80mm、長さ95mm程度の方形形状である。
A
共振モードは共振器の寸法で決定されるため共振器4は基本モードであるTE101モードのみで動作しモード間の干渉による位相歪を生じることも無く、最も電磁界の強度が強い状態になり、その電界の方向は矢印10の方向で存在する。また、発光管1の電極7R、7Lの軸方向はこの電界の方向と平行になるように配置されている。これにより、安定した放電が実現できる。
Since the resonance mode is determined by the dimensions of the resonator, the
また、共振器4の壁にはΦ8mmの光取り出し口11が設けられており、凹面反射鏡2によって反射された光は前記光取り出し口11を通り外部へ放射される。光取り出し口の大きさは使用するマイクロ波の波長と凹面反射鏡2の焦点により決定され、マイクロ波が共振器4から漏洩せず、且つ凹面反射鏡で集光された光が遮蔽されることの無い大きさとなり、2.45GHzのマイクロ波を使用した場合φ10mm以下の大きさであることが好ましい。
The wall of the
よって、本構成を用いれば小型で簡易な構成であるため製作コストが嵩まない光の利用効率が高い光源装置が実現できる。 Therefore, if this configuration is used, a light source device with high light utilization efficiency that does not increase manufacturing costs because of a small and simple configuration can be realized.
次に、本発明に係る光源装置の別の実施例を図3、図4に示す。発光管1は図1の実施例
と同一の仕様である。斜線部で示した凹面反射鏡12は高誘電率であるセラミックからな
り共振器4内をほぼ埋める大きさの立方体に楕円形状を削り出して、削り出した楕円面1
4に図1と同様の反射膜を塗布した構成となっている。共振器内の大部分を誘電体で占め
ることでさらに光源装置の小型化が可能となる。
Next, another embodiment of the light source device according to the present invention is shown in FIGS. The arc tube 1 has the same specifications as the embodiment of FIG. The concave reflecting
4 is coated with a reflective film similar to that shown in FIG. By occupying most of the resonator with a dielectric, the light source device can be further downsized.
また、共振器4の一方に金属板からなるスライド壁13を設け、モーターなどで可動させ
共振器4の全長Dを変化させて共振状態を変化させることができるようにした。
In addition, a slide wall 13 made of a metal plate is provided on one side of the
これにより、発光管1の点灯時から安定時までのインピーダンスの変化、及び寿命中のイ
ンピーダンスの変化に対しても共振状態を変えることによって消灯や立消えが発生しない
安定した点灯が可能となった。
As a result, stable lighting without turning off or extinguishing can be realized by changing the resonance state with respect to the change in impedance from the lighting time to the stable time of the arc tube 1 and the change in impedance during the lifetime.
また、さらなる利点として発光管1、共振器4、及びマイクロ波発振器5等の構成部品の製造上の個体差によるインピーダンスマッチング条件の差も共振状態を変えることにより
解決された。
Further, as a further advantage, a difference in impedance matching conditions due to individual differences in manufacturing components such as the arc tube 1, the
以上の実施例ではスライド壁13は一方にしか設けてないが他方にも追加で設けても良い。 In the above embodiment, the slide wall 13 is provided only on one side, but may be additionally provided on the other side.
本発明はマイクロ波を利用した照明及びプロジェクタ用光源装置に関するものである。
The present invention relates to illumination using a microwave and a light source device for a projector.
1・・・発光管
2・・・凹面反射鏡
3・・・マイクロ波励振アンテナ
4・・・共振器
5・・・マイクロ波発振器
6・・・放電容器
7R・・タングステン電極
7L・・タングステン電極
8R・・電極封着部
8L・・電極封着部
9・・・楕円反射部
10・・・電界方向
11・・・光取り出し口
12・・・凹面反射鏡
13・・・スライド壁
14・・・楕円面
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Light-
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009196377A JP2011049026A (en) | 2009-08-27 | 2009-08-27 | Light source device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009196377A JP2011049026A (en) | 2009-08-27 | 2009-08-27 | Light source device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2011049026A true JP2011049026A (en) | 2011-03-10 |
Family
ID=43835163
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2009196377A Pending JP2011049026A (en) | 2009-08-27 | 2009-08-27 | Light source device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2011049026A (en) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63250095A (en) * | 1987-04-07 | 1988-10-17 | 三菱電機株式会社 | Microwave discharge light source |
JPH0298096A (en) * | 1988-06-24 | 1990-04-10 | Fusion Syst Corp | Electrodeless lamp coupled with small bulb |
JP2001202924A (en) * | 2000-01-18 | 2001-07-27 | Ushio Inc | Electromagnetic energy excitation point light source apparatus |
JP2005174938A (en) * | 2003-12-13 | 2005-06-30 | Lg Electronics Inc | Electrodeless lamp system |
JP2007080705A (en) * | 2005-09-15 | 2007-03-29 | Ushio Inc | Microwave discharge lamp and microwave discharge light source device equipped with the microwave discharge lamp |
-
2009
- 2009-08-27 JP JP2009196377A patent/JP2011049026A/en active Pending
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63250095A (en) * | 1987-04-07 | 1988-10-17 | 三菱電機株式会社 | Microwave discharge light source |
JPH0298096A (en) * | 1988-06-24 | 1990-04-10 | Fusion Syst Corp | Electrodeless lamp coupled with small bulb |
JP2001202924A (en) * | 2000-01-18 | 2001-07-27 | Ushio Inc | Electromagnetic energy excitation point light source apparatus |
JP2005174938A (en) * | 2003-12-13 | 2005-06-30 | Lg Electronics Inc | Electrodeless lamp system |
JP2007080705A (en) * | 2005-09-15 | 2007-03-29 | Ushio Inc | Microwave discharge lamp and microwave discharge light source device equipped with the microwave discharge lamp |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4813622B2 (en) | Microwave-driven light source | |
JP4932124B2 (en) | Plasma lamp having dielectric waveguide and light emitting method thereof | |
JP3196534B2 (en) | Microwave discharge light source device | |
CA2742819C (en) | Microwave light source with solid dielectric waveguide | |
JP2001202924A (en) | Electromagnetic energy excitation point light source apparatus | |
JP4112638B2 (en) | Unit comprising a short arc discharge lamp with a starting antenna | |
US8629616B2 (en) | Arc tube device and stem structure for electrodeless plasma lamp | |
JP2001266803A (en) | Electrodeless discharge lamp | |
US8847488B2 (en) | Fill combination and method for high intensity lamps | |
US8344625B2 (en) | Plasma lamp with dielectric waveguide body having shaped configuration | |
JPH09245746A (en) | Microwave discharge light source device | |
JP2011501355A (en) | lamp | |
JP2002203523A (en) | Electrodeless discharge lamp device | |
US8476831B2 (en) | Dielectric-loaded field applicator for EHID lamps and EHID lamp assembly containing same | |
JP2011049026A (en) | Light source device | |
JP4872454B2 (en) | Electromagnetic excitation light source device | |
JP2003022785A (en) | Microwave electrodeless discharge lamp device | |
US20120274207A1 (en) | Lamp | |
JP4259274B2 (en) | Microwave electrodeless discharge lamp device | |
JP2011060506A (en) | Housing for microwave lamp, microwave lamp, light source device and projector | |
JP2008288025A (en) | Microwave discharge lamp device | |
JP5115216B2 (en) | Microwave discharge lamp | |
US20110204782A1 (en) | Plasma Lamp with Dielectric Waveguide Body Having a Width Greater Than a Length | |
JP2011060505A (en) | Housing for microwave lamp, the microwave lamp, light source device, and projector | |
JP2005038751A (en) | Electrodeless discharge lamp lighting device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20120807 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20130424 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20130426 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20130611 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20131226 |