(57)【要約】【課題】マイクロ波放電ランプ点灯装置において、装置を大型化することなく動作周波数を低周波化し、長寿命で安価な固体素子電源を使用した装置を提供する。  【解決手段】本発明のマイクロ波放電ランプ装置は、金属製のチャンバー１０と、チャンバー内に配置された放電ランプ３０であって内部に放電空間３１ａが形成された発光部３１と、発光部を挟む第１及び第２の封止部３２ｒ及び３２ｆと、放電空間内に先端部が突出するように第１及び第２の封止部にそれぞれ埋設された第１及び第２の電極部材３６ｒ及び３６ｆとを有する放電ランプ３０と、第１の電極部材に接続され、チャンバー外部から導入されるマイクロ波を放電ランプに導波するアンテナ２０と、第２の封止部に近接配置され、チャンバーに電気的に接続された金属部材５０を備える。  【選択図】図１
2014096239.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マイクロ波放電ランプ点灯装置であって、
金属製のチャンバーと、
前記チャンバー内に配置された放電ランプであって、内部に放電空間が形成された発光部と、該発光部を挟む第１及び第２の封止部と、前記放電空間内に先端部が突出するように前記第１及び第２の封止部にそれぞれ埋設された第１及び第２の電極部材とを有する放電ランプと、
前記第１の電極部材に接続され、前記チャンバー外部から導入されるマイクロ波を前記放電ランプに導波するアンテナと、
前記第２の封止部に近接配置され、前記チャンバーに電気的に接続された金属部材と
を備えたマイクロ波放電ランプ点灯装置。
【請求項２】
前記金属部材が、前記第２の封止部に被せられた金属製スリーブからなる請求項１に記載のマイクロ波放電ランプ点灯装置。
【請求項３】
前記金属部材が、前記第２の封止部に巻きつけられた金属線からなる請求項１に記載のマイクロ波放電ランプ点灯装置。
【請求項４】
前記金属部材と前記チャンバーが金属線によって接続された請求項１から３のいずれか一項に記載のマイクロ波放電ランプ点灯装置。
【請求項５】
前記金属部材が前記発光部から離隔して配置された請求項１から４のいずれか一項に記載のマイクロ波放電ランプ点灯装置。
【請求項６】
前記第２の封止部の先端部が前記金属部材から露出された請求項１から５のいずれか一項に記載のマイクロ波放電ランプ点灯装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はマイクロ波放電ランプ点灯装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、２．４５ＧＨｚのマイクロ波を利用して動作させるマイクロ波放電灯装置を開示する。同文献の放電灯は、放電容器（１０Ｂ）及び一端が放電容器の内部に突出しかつ他端が放電容器の外部に露出するように設けられたアンテナ部（１０Ｄ）からなる。また、同文献の点灯装置は、アンテナ部に接続された導波部（１４）を備え、導波部は内部円筒部材（１４Ａ）及び外部円筒部材（１４Ｂ）からなり、両部材間において電磁波発生部から放電灯への電磁波が導波される。そして、同文献には、発光効率を向上させるために、アンテナの放電容器内に位置する部分に高インピーダンス部を設け、アンテナの先端付近にマイクロ波を局所的に集中させる構成が開示されている。
【０００３】
特許文献２は、金属製のチャンバーを有するマイクロ波放電ランプを開示する。同文献では、マイクロ波の漏洩を防止するための金属製のチャンバー（７）内にランプ（１）及びインピーダンス調整機構（１０）が配置される。インピーダンス調整機構において、ランプに接続される同軸線路の内部導体と外部導体の寸法を調整してインピーダンスマッチングが行われる。なお、同文献でも動作周波数は２．４５ＧＨｚである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−１１５５３４号公報
【特許文献２】特開２００９−１８１７６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、特許文献１にも開示されるように、マイクロ波放電ランプにおいては、一般的に２．４５ＧＨｚのマイクロ波が使用されてきた。そして、２．４５ＧＨｚのマイクロ波電源には、固体素子（半導体）を使用した電源、及びマグネトロンからなる電源の２種類が存在する。ここで、固体素子を使用した電源は効率が低くかつ高価であり、一方、マグネトロンは安価であるが寿命が短いといった問題がある。そのため、２．４５ＧＨｚの電源の代替として、寿命が長く安価な低周波数（１００ＭＨｚ〜１ＧＨｚ）の固体素子電源を使用したマイクロ波放電ランプ装置の実現が望まれている。
【０００６】
しかし、一般に、ランプに導波されるマイクロ波の周波数が低くなるとその波長が長くなるため、適切なインピーダンスマッチングを得るためには、放電ランプやそれを覆うチャンバーの寸法の増大が必要となる。チャンバーを有さない構成の装置を開示する特許文献１によると、放電ランプの（その大部分を占める）突出部分の長さが波長λの１／４であると効率が良いことが教示されている。また、特許文献２のようにチャンバー内に放電ランプが配置される装置の場合、動作周波数の低下に伴いチャンバーを大型化する必要がある。これは、インピーダンス成分のうちの容量性分１／（ωＣ）について、周波数（ω＝２πｆ）の低下を補うために装置全体の容量（Ｃ）を大きくする必要が生じることから、チャンバーを大型化する必要があるためである。このように、マイクロ波放電ランプ点灯装置において、動作周波数を低下させると装置が大型化してしまうという問題がある。
【０００７】
そこで、本発明は、マイクロ波放電ランプ点灯装置において、装置を大型化することなく動作周波数を低周波化し、長寿命で安価な固体素子電源を使用した装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のマイクロ波放電ランプ点灯装置は、金属製のチャンバーと、チャンバー内に配置された放電ランプであって内部に放電空間が形成された発光部と、発光部を挟む第１及び第２の封止部と、放電空間内に先端部が突出するように第１及び第２の封止部にそれぞれ埋設された第１及び第２の電極部材とを有する放電ランプと、第１の電極部材に接続され、チャンバー外部から導入されるマイクロ波を放電ランプに導波するアンテナと、第２の封止部に近接配置され、チャンバーに電気的に接続された金属部材とを備える。この構成により、マイクロ波放電ランプ点灯装置を大型化することなく動作周波数を低周波化することができる。
【０００９】
ここで、金属部材は、第２の封止部に被せられた金属製スリーブであればよい。また、金属部材は、第２の封止部に巻きつけられた金属線であってもよい。この構成により、簡素な構成により上記マイクロ波放電ランプ点灯装置を実現することができる。また、金属部材をインピーダンスマッチング調整のための一要素として利用することにより柔軟な調整が可能となる。
【００１０】
また、金属部材とチャンバーは金属線によって接続されることが好ましい。この構成により、光学特性を損なうことなく、上記マイクロ波放電ランプ点灯装置を実現することができる。
【００１１】
また、金属部材が発光部から離隔して配置されることが好ましい。この構成により、発光部内の電極から金属部材に向かうバックアークを確実に防止して信頼性の高い上記マイクロ波放電ランプ点灯装置を実現できる。
【００１２】
また、第２の封止部の先端部が金属部材から露出されることが好ましい。この構成により、第２の封止部から露出する金属部分の酸化に起因する放電ランプの故障を確実に防止して信頼性の高い上記マイクロ波放電ランプ点灯装置を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１の実施例によるマイクロ波放電ランプ点灯装置を示す部分断面図である。
【図２】第１の実施例で用いる放電ランプを説明する図である。
【図３】本発明の第２の実施例によるマイクロ波放電ランプ点灯装置を示す部分断面図である。
【図４】本発明の第３の実施例によるマイクロ波放電ランプ点灯装置を示す部分断面図である。
【図５】本発明の第４の実施例によるマイクロ波放電ランプ点灯装置を示す部分断面図である。
【図６】本発明の第３及び第４の実施例によるマイクロ波放電ランプ点灯装置を説明する部分断面図である。
【図７】本発明の第１の変形例によるマイクロ波放電ランプ点灯装置を示す断面図である。
【図８】本発明の第２の変形例によるマイクロ波放電ランプ点灯装置を示す断面図である。
【図９】本発明の第３の変形例によるマイクロ波放電ランプ点灯装置を示す部分断面図である。
【図１０】本発明の第４の変形例によるマイクロ波放電ランプ点灯装置を示す部分断面図である。
【図１１】一般的なマイクロ波放電ランプ点灯装置を示す部分断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
実施例１．
図１に本発明の第１の実施例によるマイクロ波放電ランプ点灯装置（以下、「点灯装置」という）の部分断面図を示す。点灯装置１は、チャンバー１０、アンテナ２０、コネクタ２５、放電ランプ３０、反射鏡４０、スリーブ５０（金属部材）、及び接続部材５１を備える。なお、以降の説明において、光の出射側（図の右方向）を前方といい、マイクロ波導入側（図の左方向）を後方というものとする。
【００１５】
チャンバー１０は金属製であり、前方側のランプ収容部１１及び後方側のアンテナ収容部１２を有する。ランプ収容部１１は、側壁１１ａの内壁に設けられた反射鏡取り付け部１１ｂを有する。反射鏡取り付け部１１ｂに反射鏡４０が固定され、前方の開口部１１ｃから放電ランプ３０からの出射光が取り出される。本実施例では、ランプ収容部１１として略直方体の中空体からなる筐体を示すが、ランプ収容部１１は開口部１１ｃを底面とする円筒形又は多角筒形をなしていてもよい。
【００１６】
アンテナ収容部１２は、その内壁がアンテナ２０に対して所定の離隔距離を有するように形成されている。コネクタ２５は同軸伝送路からなり、アンテナ収容部１２の後方端面にはコネクタ２５の外部導体が結合され、コネクタ２５の内部導体とアンテナ２０がマイクロ波電力を導波可能に接続される。コネクタ２５には不図示のマイクロ波発生装置からマイクロ波電力が伝搬される。チャンバー１０内に導入されたマイクロ波はアンテナ２０を介して後述する放電ランプ３０に導波される。ここで、上記のアンテナ収容部１２の内壁とアンテナ２０との離隔距離を調整することにより、放電ランプ３０への入力インピーダンスが決まる。即ち、アンテナ収容部１２は点灯装置１のインピーダンス調整部としての役割を担う。
【００１７】
図２に放電ランプ３０の概略図を示す。放電ランプ３０は、発光部３１、封止部３２ｒ及び３２ｆ、電極３３ｒ及び３３ｆ、金属箔３４ｒ及び３４ｆ、並びにリード３５ｒ及び３５ｆを備える。発光部３１にはその内部に放電空間３１ａが形成され、放電空間内には放電物質となるガスや水銀等が封入されている。後方側の封止部３２ｒ及び前方側の封止部３２ｆは発光部３１を挟んで形成される。発光部３１並びに封止部３２ｒ及び３２ｆは石英ガラスからなる。電極３３ｒ及び３３ｆは、それぞれの一端が放電空間３１ａの内部に突出するように配置され、それぞれの他端が封止部３２ｒ及び３２ｆに埋設される。金属箔３４ｒ及び３４ｆは例えばモリブデン箔からなり、封止部３２ｒ及び３２ｆに埋設されるとともに、それぞれの一端が電極３３ｒ及び３３ｆの他端に接合されている。金属箔３４ｒ及び３４ｆにはリード３５ｒ及び３５ｆが接続され、リード３５ｒを介して金属箔３４ｒがアンテナ２０に接続される。リード３５ｆは封止部３２ｆの端部でカットされるが、リード３５ｆはなくてもよい。なお、本明細書においては、電極３３ｒ、金属箔３４ｒ及びリード３５ｒをまとめて電極部材３６ｒといい、電極３３ｆ、金属箔３４ｆ及びリード３５ｆ（リード３５ｆがない場合には電極３３ｆ及び金属箔３４ｆ）をまとめて電極部材３６ｆというものとする。
【００１８】
反射鏡４０は開口周縁部４０ａにおいてチャンバー１１の反射鏡取り付け部１１ｂに固定される。放電ランプ３０の発光部３１が反射鏡４０の光学設計において所望の位置となるように、反射鏡４０のネック部４０ｂの挿通部に放電ランプ３０の封止部３２ｒが固定される。
【００１９】
スリーブ５０は金属製の円筒形部材であり、封止部３２ｆに被せられるとともに接続部材５１によってチャンバー１０に電気的に接続される。スリーブ５０はランプ点灯中に高温下に曝されるため、所定の耐熱性を有する材質とすることが望ましく、例えば、ステンレス等で構成されていればよい。スリーブ５０の内面と封止部３２ｆの外面が近接するように配置されることにより、スリーブ５０が封止部３２ｆに近接配置される。なお、本明細書において、「近接配置される」とは、接触配置されること、及び所定の離隔距離をもって接近して配置されることを含むものとする。なお、所定の離隔距離とは２ｍｍ以下程度が想定される。従って、スリーブ５０の内面は、封止部３２ｆの外面に接触していてもよいし、封止部３２ｆの外面との間に隙間を有していてもよい。要は、スリーブ５０は封止部３２ｆに埋設された電極部材３６ｆ（特に、金属箔３４ｆ）と所望の程度の容量結合を形成するように配置されていればよい。
【００２０】
スリーブ５０の位置決めについて、封止部３２ｆがスリーブ５０の重力を支持する（即ち、スリーブ５０の上部内面が封止部３２ｆの上部外面に支持される）ようにしてもよいし、接続部材５１の剛性によってスリーブ５０が位置決めされるようにしてもよい。但し、スリーブ５０の内径は封止部３２ｆの外径よりも僅かに大きい方が好ましい。これは、金属からなるスリーブ５０とガラスからなる封止部３２ｆには熱膨張率に差があるため、点灯／消灯によるヒートサイクルにおいて膨張／収縮に伴って両者間に発生し得る応力を軽減するためである。
【００２１】
接続部材５１は、例えばアルミニウム、ニッケル等の金属線で構成されていればよく、また、線材に限らず板状部材で構成されていてもよい。接続部材５１は、スリーブ５０には溶接等で接合され、チャンバー１０には溶接、ネジ留め、嵌合構造等により固定されていればよい。即ち、接続部材５１がスリーブ５０とチャンバー１０の間を電気的に接続する構成であればそれぞれの接続形態はどのようなものであってもよい。
【００２２】
接続部材５１が線材で構成される場合、発光部３１から反射鏡４０に反射される出射光において接続部材５１が影とならないので光学特性上好適である。一方、接続部材５１が板状部材で構成される場合、接続部材５１の形状及び配置並びに接続部材５１に保持されるスリーブ５０の位置にばらつきが生じ難く、後述するインピーダンスマッチングにおいて接続部材５１の形態に起因するばらつきが減少するので好適である。また、接続部材５１が板状部材で構成される場合、スリーブ５０が放電ランプ３０から受ける輻射熱を接続部材５１を介してチャンバー１０に放熱することができ、スリーブ５０又は封止部３２ｆの温度上昇を抑制できる。
【００２３】
上記のように構成された点灯装置１において、マイクロ波発生装置からコネクタ２５及びアンテナ２０を介してランプ３０に導波されるマイクロ波は放電空間３１ａに電界を発生させる。この電界により、放電空間３１ａ内に封入された放電物質が電離され、発光部３１が発光する。放電空間３１ａに発生する電界の強度はインピーダンスマッチングによって調整される。
【００２４】
ここで、インピーダンスマッチングは、上述したようにアンテナ収容部１２の内壁とアンテナ２０との離隔距離、配置等によって調整することができる。しかし、アンテナ収容部１２による調整量だけでは、同サイズのチャンバーにおいて動作周波数を２．４５ＧＨｚから４５０ＭＨｚに変更した場合に必要なインピーダンス調整量を得ることはできない。例えば、図１１に示すようなスリーブ５０及び接続部材５１のない一般的な構成の点灯装置８において、周波数２．４５ＧＨｚでインピーダンスマッチングがとれているものとすると、点灯装置８における吸収率は９０〜９５％程度となる。なお、吸収率とは、入力電力に対するランプ消費電力の比率で定義され、吸収率が低いほど、ランプ点灯に利用されずにランプ部分で反射される入力電力の割合が高くなることになる。ここで、点灯装置８を周波数４５０ＭＨｚで動作させようとした場合、アンテナ収容部１２の寸法及びアンテナ２０の寸法を最大限調節しても上記の吸収率は２０％以下となってしまうことが確認されている。
【００２５】
一方、本実施例の点灯装置１においては、スリーブ５０が封止部３２ｆに近接配置され、スリーブ５０が接続部材５１によってチャンバー１０に電気的に接続されることにより、電極部材３２ｆとスリーブ５０の間に容量が形成される。即ち、点灯装置８に比べて、点灯装置１においては、電極部材３６ｆとチャンバー１０との間の容量結合が増大する。従って、インピーダンスマッチングにおいて、電極部材３６ｆとチャンバー１０との間の容量性のインピーダンス成分１／（ωＣ）について、スリーブ５０による結合容量成分の増大により、周波数の低下によるωの減少分を容量成分（Ｃ）の増加により補うことができる。従って、２．４５ＧＨｚ用の点灯装置８と同等のサイズの点灯装置１においても４５０ＭＨｚでインピーダンスマッチングをとることができる。
【００２６】
また、電極部材３６ｆとスリーブ５０の間に形成される容量の可変性に着目すると、この容量を調整することにより、インピーダンスマッチングを調整することができる。例えば、スリーブ５０のサイズ、形状、材質等を調整することにより、インピーダンスマッチングを調整することができる。また、上記においては、スリーブ５０が封止部３２ｆを覆う位置を光軸方向において固定としたが、その位置を光軸方向において可変としてもよい。スリーブ５０の軸方向位置を可変とすることにより、スリーブ５０と電極部材３６ｆとの間の容量を可変とし、この容量の可変性をインピーダンスマッチングの微調整に利用することができる。特に、アンテナ収容部１２及びアンテナ２０の設定によるインピーダンスマッチングは、アンテナ収容部１２及びアンテナ２０の選択による段階的な調整となる一方、スリーブ５０の軸方向位置移動によるインピーダンスマッチングはリニアな調整とすることができる。
【００２７】
表１に点灯装置１（本実施例）及び点灯装置８（比較例）を用いた吸収率の測定結果を示す。点灯装置１と点灯装置８のチャンバー１０のランプ収容部１１、放電ランプ３０及び反射鏡４０は同一である。測定においては、アンテナ収容部１２の内径、アンテナ２０の長さは、それぞれの点灯装置において調整可能な範囲で、吸収率が最大となるように調整されているものとする。なお、各点灯装置における封止部３２ｆの長さ及び外径はそれぞれ２５ｍｍ及び約５．６ｍｍであり、点灯装置１におけるスリーブ５０の長さ及び内径はそれぞれ３５ｍｍ及び６ｍｍである。また、点灯装置１における接続部材５１はφ０．６のニッケル線で構成した。
【表１】
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【００２８】
表１に示すように、周波数２．４５ＧＨｚにおいては吸収率９０％以上を確保できる点灯装置８においては、アンテナ収容部１２の内径及びアンテナ２０の長さを可能な範囲で変化させても吸収率は２０％以下であることが確認された。一方、点灯装置８と実質的に同じサイズのチャンバー１０及び放電ランプ３０において、スリーブ５０及び接続部材５１が設けられた点灯装置１においては、動作周波数４５０ＭＨｚにおいて高い吸収率（９５％）を実現できたことが分かる。なお、スリーブ５０の長さを２５ｍｍとして、接続部材５１を幅１０ｍｍ、厚み４ｍｍのアルミニウム板で構成（厚み方向を光の出射方向に平行に配置）した場合でも吸収率９４％を達成できることが確認された。なお、本実施例では、動作周波数を４５０ＭＨｚとしているが、インピーダンスマッチングを適宜調整することにより、動作周波数を１００Ｍ〜１ＧＨｚ程度とすることもできる。
【００２９】
このように、本実施例の構成によると、点灯装置を大型化することなく低周波化を実現し、寿命が長く安価な低周波数の固体素子電源を使用したマイクロ波放電ランプ装置を簡素な構成で実現することができる。
【００３０】
実施例２．
上記第１の実施例においては、封止部３２ｆに近接配置される金属部材が金属製スリーブからなるものを示したが、本実施例では、金属部材が金属線からなるものを示す。図３に本実施例による点灯装置２の部分断面図を示す。点灯装置２は金属部材以外の構成要素は図１に示した点灯装置１と同様であるのでその説明を省略する。
【００３１】
図３に示すように、本実施例では、金属部材は封止部３２ｆに螺旋状に巻きつけられた金属線５２からなる。この構成によると、金属線５２を封止部３２ｆに巻きつけるだけで金属部材を構成できるので製造が容易である。また、金属線５２をコイル状に形成することにより、電極部材３６ｆとチャンバー１０との容量結合にインダクタ成分を持たせることができる。従って、金属線５２の巻数、巻層、巻き方の粗密等の要素をインピーダンスマッチングの一要素として利用することができ、インピーダンスマッチングをより柔軟に行うことが可能となる。
【００３２】
また、接続部材５１と金属線５２が同一材質の金属線からなる場合には、金属線５２と接続部材５１が一連の線材からなるようにしてもよい。これにより、第１の実施例で必要であった金属部材と接続部材５１の接合工程が不要となり、点灯装置の製造が更に容易となる。
【００３３】
実施例３．
上記第１の実施例においては、金属部材を構成するスリーブが封止部３２ｆの全体を覆う構成を示したが、本実施例では、スリーブの後方端部の位置を工夫した例を示す。図４に本実施例による点灯装置３の部分断面図を示す。点灯装置３はスリーブ以外の構成要素は図１に示した点灯装置１と同様であるのでその説明を省略する。
【００３４】
図４に示すように、本実施例では、金属部材がスリーブ５３からなり、スリーブ５３の後方端部５３ｒが発光部３１から離隔して配置される。これにより、後方端部５３ｒが発光部３１に近接して配置された場合に起こり得るバックアークを防止できる。バックアークとは、前方の電極３３ｆから後方端部５３ｒの方向に向けて発生し得る放電であり、発光部３１の黒化や故障の原因となり得る。従って、前方の電極３３ｆと後方端部５３ｒとの離隔距離を確保することにより、バックアークを確実に防止することができる。
【００３５】
上記表１に示した吸収率の測定とスリーブの構成以外を同条件として、点灯装置３の吸収率を測定した。なお、本測定においても、アンテナ収容部１２の内径、アンテナ２０の長さは、調整可能な範囲で、吸収率が最大となるように調整されているものとする。スリーブ５３の長さ及び内径をそれぞれ２０ｍｍ及び６ｍｍとし、発光部３１とスリーブ５３の後方端部５３ｒの離間距離を５ｍｍとした。なお、接続部材５１は幅１０ｍｍ、厚み４ｍｍのアルミニウム板で構成した。その結果、吸収率９４％が実現された。
【００３６】
このように、本実施例の構成によると、第１の実施例と同様の効果を得つつ、バックアークを防止して放電ランプ３０の信頼性を向上することができる。
【００３７】
実施例４．
上記第１の実施例においては、金属部材を構成するスリーブが封止部３２ｆの全体を覆う構成を示したが、本実施例では、スリーブの前方端部の位置を工夫した例を示す。図５に本実施例による点灯装置４の部分断面図を示す。点灯装置４はスリーブ以外の構成要素は図１に示した点灯装置１と同様であるのでその説明を省略する。
【００３８】
スリーブが封止部３２ｆの先端部（前方端部）を覆うと、封止部３２ｆから露出する金属部、即ち、リード３５ｆの端部が高温となり、酸化される。この露出金属部の酸化が進行すると封止部にクラックが発生する可能性があり、このクラックによってインピーダンスマッチングの不整合やランプ故障といった問題が生じ得る。そこで、本実施例では、図５に示すように、スリーブ５４はその前方端部５４ｆが封止部３２ｆの前方端部を覆わないように構成される。即ち、封止部３２ｆの前方端部がスリーブ５４から露出される。これにより、封止部３２ｆから露出する金属部が高温となることにより酸化してしまうことが防止される。
【００３９】
上記表１に示した吸収率の測定とスリーブの構成以外を同条件として、点灯装置４の吸収率を測定した。なお、本測定においても、アンテナ収容部１２の内径、アンテナ２０の長さは、調整可能な範囲で、吸収率が最大となるように調整されているものとする。スリーブ５４の長さ及び内径をそれぞれ１５ｍｍ及び６ｍｍとし、発光部３１にスリーブ５４を接触させた。なお、接続部材５１はφ０．６のニッケル線で構成した。その結果、吸収率９３％が実現された。
【００４０】
従って、本実施例の構成によると、第１の実施例と同様の効果を得つつ、封止部３２ｆから露出する金属の酸化を防止してランプ３０の信頼性を向上することができる。
【００４１】
なお、第３の実施例と第４の実施例は個別に実施することもできるし、併せて実施することもできる。即ち、図６に示す点灯装置５のように、スリーブ５５の後方端部５５ｒを発光部３１から離隔させ、かつスリーブ５５の前方端部５５ｆが封止部３２ｆの先端部を覆わない（露出させる）構成としてもよい。また、第２の実施例において、金属線５２の後方端部を発光部３１から離隔配置してもよいし、金属線５２の前方端部が封止部３２ｆの先端部を覆わない構成としてもよい。
【００４２】
以上に本発明の好適な実施例を示したが、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、以下のような種々の変形が可能である。
【００４３】
変形例１．
上記各実施例においては、封止部３２ｆに近接配置される金属部材（スリーブ５０等）が封止部３２ｆの全周を覆う構成を示したが、封止部３２ｆの周囲の一部が開放された形状としてもよい。例えば、本変形例の金属部材は、光軸方向に沿った開口部を有するスリーブからなる。図７に、本変形例におけるスリーブ５６及び封止部３２ｆの光軸に垂直な断面を示す。同図に示すように、スリーブ５６の断面は開放部５６ａを有する円弧状となる。
【００４４】
本変形例によると、スリーブ５６の内径と封止部３２ｆの外径を実質的に同一とすることができる。前述したように、スリーブが封止部の全周を覆う場合であって上記両径が同じであると、金属からなるスリーブとガラスからなる封止部の熱膨張率の差に起因して、ヒートサイクル中にスリーブから封止部に応力が発生する状態が発生し得る。しかし、本変形例の構成によると、スリーブ５６と封止部３２ｆとの間に発生する応力はスリーブ５６の開放部５６ａの開閉により吸収されるため、スリーブ５６と封止部３２ｆ間の応力を軽減できる。このように、スリーブ５６の内径と封止部３２ｆの外径を実質的に同一とすることにより、スリーブ５６が封止部３２ｆに確実に保持される。これにより、スリーブ５６の、封止部３２ｆに対する光軸方向の位置決め精度を向上できるとともに、装置使用中の光軸方向の位置ずれを防止できる。
【００４５】
変形例２．
上記各実施例においては、封止部３２ｆに近接配置される金属部材（スリーブ５０等）が封止部３２ｆの全周を覆う構成を示したが、封止部３２ｆの周囲の一部を覆う構成としてもよい。但し、電極部材３６ｆと金属部材間に所望の容量が確保できることを前提とする。本変形例では、金属部材は、スリーブを光軸方向に沿って切った金属片からなる。図８に、本変形例における金属片５７及び封止部３２ｆの光軸に垂直な断面を示す。同図に示すように、金属片５７の断面は半円以下の円弧状となる。
【００４６】
本変形例によると、電極部材３６ｆと金属片５７との離隔距離を調整できる。これにより、例えば、第１の実施例において示したようなスリーブの光軸方向の位置調整のみならず、離隔距離の調整も可能となるので、インピーダンスマッチングの調整範囲をより広げることができる。
【００４７】
変形例３．
上記各実施例においては、接続部材５１がチャンバー１０のランプ収容部１１の側壁１１ａに接続される構成を示したが、他の箇所に接続される構成としてもよい。例えば、図９の点灯装置６の部分断面図に示すように、マイクロ波漏洩の防止を強化するためにチャンバー１０の開口部１１ｂに金属メッシュ１３が配置される場合には、接続部材５１は光軸に平行に配置されて金属メッシュ１３に接続されるようにしてもよい。この構成により、接続部材５１が光軸に対して略対称に位置することになり、光照射分布を光軸に関して均一にして光学特性を向上することができる。
【００４８】
変形例４．
上記各実施例においては、封止部３２ｆに近接配置される金属部材（スリーブ５０等）を封止部３２ｆとは別体の部材として構成したが、金属部材と封止部３２ｆを一体形成してもよい。例えば、図１０の点灯装置７の部分断面図に示すように、金属部材は封止部３２ｆ上に形成された金属コーティング５８であってもよい。金属コーティング５８は蒸着、浸漬、塗布等によって封止部３２ｆ上に形成することができる。接続部材５１は、金属コーティング５８が施された封止部３２ｆに接触するように配置される。図１０に示すように、接続部材５１が金属線からなる場合には、その金属線の先端付近が封止部３２ｆに巻きつけられるようにしてもよい。
【００４９】
本変形例によると、封止部３２ｆと金属部材との位置決めのばらつきを考慮する必要がなくなる。これにより、金属部材にインピーダンスマッチングの調整機能と持たせることはできなくなるが、逆にインピーダンスマッチングのばらつきや使用中の変動を防止できる。
【００５０】
以上のように、本発明によると、マイクロ波放電ランプ点灯装置において、前方側の封止部３２ｆに近接配置されかつチャンバー１０に電気的に接続された金属部材を備えたことにより、装置を大型化することなく動作周波数を低周波化し、長寿命で安価な固体素子電源を使用した装置を提供することが可能となる。
【符号の説明】
【００５１】
１〜７  マイクロ波放電ランプ点灯装置
１０  チャンバー
２０  アンテナ
３０  放電ランプ
３１  発光部
３１ａ  放電空間
３２ｒ、３２ｆ  封止部
３６ｒ、３６ｆ  電極部材
５０、５３〜５６  スリーブ（金属部材）
５１  接続部材
５２  金属線（金属部材）
５７  金属片（金属部材）
５８  金属コーティング（金属部材）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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