(57)【要約】【課題】共振器の外部へのマイクロ波の漏洩を防止してマイクロ波の漏洩による無電極照明機器と周辺機器との干渉を抑制できる、異種開口率部を有する共振器を備えた無電極照明機器を提供する。【解決手段】本発明の無電極照明機器は、内部に充填された発光物質がプラズマ化して発光する無電極電球と、内部空間に無電極電球を収容し、マイクロ波発生部から発生して内部空間に印加されたマイクロ波の外部放出を遮断すると共に無電極電球から発生した光を透過させる光透過孔が形成された円筒状の共振器とを含み、共振器には、共振器の円周方向に沿って所定領域に、マイクロ波の漏洩量を相対的に少なくするために、低い開口率を有する低開口率部を形成し、共振器の円周方向に沿って残りの領域に、無電極電球から発生した光の共振器の外部への透過量を多くするために、低開口率部より相対的に高い開口率を有する高開口率部を形成することを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に充填された発光物質がプラズマ化して発光する無電極電球と、内部空間に前記無電極電球を収容し、マイクロ波発生部から発生して前記内部空間に印加されたマイクロ波の外部放出を遮断すると共に前記無電極電球から発生した光を透過させる光透過孔が形成された円筒状の共振器とを含み、
前記共振器には、前記共振器の円周方向に沿って所定領域に、マイクロ波の漏洩量を相対的に少なくするために、低い開口率を有する低開口率部を形成し、前記共振器の円周方向に沿って残りの領域に、前記無電極電球から発生した光の前記共振器の外部への透過量を多くするために、前記低開口率部より相対的に高い開口率を有する高開口率部を形成することを特徴とする、異種開口率部を有する共振器を備えた無電極照明機器。
【請求項２】
前記低開口率部及び前記高開口率部が、前記共振器の高さ方向に沿って延設されることを特徴とする、請求項１に記載の異種開口率部を有する共振器を備えた無電極照明機器。
【請求項３】
前記低開口率部が、前記共振器の中心を基準に対象となる前記共振器の円周面に形成されることを特徴とする、請求項２に記載の異種開口率部を有する共振器を備えた無電極照明機器。
【請求項４】
前記低開口率部が、前記共振器に印加される電場方向を基準に前記共振器の中心から円周方向に沿って両側に１５゜以上になるように形成されることを特徴とする、請求項３に記載の異種開口率部を有する共振器を備えた無電極照明機器。
【請求項５】
内部に充填された発光物質がプラズマ化して発光する無電極電球と、内部空間に前記無電極電球を収容し、マイクロ波発生部から発生して前記内部空間に印加されたマイクロ波の外部放出を遮断すると共に前記無電極電球から発生した光を透過させる光透過孔が形成された円筒状の共振器とを含み、
前記共振器には、前記共振器の円周方向に沿って所定領域に、マイクロ波の漏洩量を相対的に少なくするために、対角長が短く形成された低開口率部を形成し、前記共振器の円周方向に沿って残りの領域に、前記無電極電球から発生した光の前記共振器の外部への透過量を多くするために、前記低開口率部より相対的に対角長が長く形成された高開口率部を形成することを特徴とする、異種開口率部を有する共振器を備えた無電極照明機器。
【請求項６】
前記低開口率部の光透過孔の対角長が２ｍｍ〜３ｍｍであり、前記高開口率部の光透過孔の対角長が３ｍｍより大きいことを特徴とする、請求項５に記載の異種開口率部を有する共振器を備えた無電極照明機器。
【請求項７】
前記低開口率部の厚さが前記高開口率部の厚さより厚いか等しく形成されることを特徴とする、請求項６に記載の異種開口率部を有する共振器を備えた無電極照明機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、異種開口率部を有する共振器を備えた無電極照明機器に関し、特に、共振器の外部へのマイクロ波の漏洩を防止してマイクロ波の漏洩による無電極照明機器と周辺機器との干渉を抑制できる、異種開口率部を有する共振器を備えた無電極照明機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
図５は、従来の無電極照明機器の構造を示す断面図であり、図６は、図５の共振器と導波管の結合構造を示す斜視図であり、図７は、図５の共振器の電場方向を示す斜視図である。
【０００３】
図５〜図７に示すように、従来の無電極照明機器は、ケーシング１０の内部には、高電圧発生部２０、マイクロ波発生部３０、及び導波管４０などが設置され、ケーシング１０の外部には、導波管４０の端部に連結されるように共振器５０が設置されており、共振器５０の内部空間の中心には光を発生する無電極電球６０が配置されている。
【０００４】
導波管４０は、一側にはマイクロ波発生部３０が連結されており、上部には該導波管４０の高さ方向に沿って所定の高さを有する共振器結合部材４１が突設されている。
【０００５】
共振器結合部材４１は、導波管４０より小さい直径を有するリング状に形成されてその中心は貫通しており、上端には共振器結合部材４１の直径と同じ直径を有する円板状のミラー７０が配置されている。
【０００６】
ミラー７０の中心には、無電極電球６０が、導波管４０の高さ方向に沿って所定の長さを有するように延びて導波管４０の外部に露出するように備えられており、共振器結合部材４１とミラー７０の周面に沿って共振器５０が接触して導波管４０に固定・結合されている。
【０００７】
共振器５０は、内部空間に無電極電球６０を収容し、マイクロ波の外部放出を遮断して無電極電球６０に伝達し、無電極電球６０から発生した光が外部に透過できるように網構造を有する円筒状のメッシュからなる。
【０００８】
また、共振器５０の下部は、共振器結合部材４１の外周面に接触して結合できるように貫通形成されており、側面と上面には複数の光透過孔５１が貫通形成されている。
【０００９】
無電極電球６０は、封入物質が封入される所定の内部体積を有する球状の発光部６１と、発光部６１と同一材質で一体に延設される固定部６２とから構成され、発光部６１は、共振器５０の内部に設置され、固定部６２は、導波管４０の中心部を貫通するように設置されている。
【００１０】
このような構成により、従来の無電極照明機器においては、高電圧発生部２０に駆動信号が入力されると、高電圧発生部２０は、交流電源を昇圧して昇圧した高電圧をマイクロ波発生部３０に供給し、マイクロ波発生部３０は、高電圧により発振して非常に高い周波数を有するマイクロ波を発生する。発生したマイクロ波は、導波管４０を介して共振器５０の内部に放射されて、無電極電球６０内に封入された不活性ガスを励起させて発光物質を持続的にプラズマ化して固有の放出スペクトルを有する光を発生し、発生した光はミラー７０により前方に反射されて空間を照らす。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかし、このような従来の無電極照明機器においては、マイクロ波発生部３０から発生して導波管４０を介して共振器５０の内部に印加されるマイクロ波が、共振器５０の円周方向の領域によって異なる量で共振器５０の光透過孔５１から外部に漏洩するが、共振器５０に貫通形成された光透過孔５１のサイズは全て同一であり、マイクロ波の漏洩を効果的に遮断できないため、漏洩したマイクロ波により無電極照明機器の周辺に位置する電子機器との干渉が発生するという問題があった。
【００１２】
本発明は、このような従来技術の問題を解決するためになされたもので、共振器の外部へのマイクロ波の漏洩を防止してマイクロ波の漏洩による無電極照明機器と周辺機器との干渉を抑制できる、異種開口率部を有する共振器を備えた無電極照明機器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記の目的を達成するために、本発明による異種開口率部を有する共振器を備えた無電極照明機器は、内部に充填された発光物質がプラズマ化して発光する無電極電球と、内部空間に前記無電極電球を収容し、マイクロ波発生部から発生して前記内部空間に印加されたマイクロ波の外部放出を遮断すると共に前記無電極電球から発生した光を透過させる光透過孔が形成された円筒状の共振器とを含み、前記共振器には、前記共振器の円周方向に沿って所定領域に、マイクロ波の漏洩量を相対的に少なくするために、低い開口率を有する低開口率部を形成し、前記共振器の円周方向に沿って残りの領域に、前記無電極電球から発生した光の前記共振器の外部への透過量を多くするために、前記低開口率部より相対的に高い開口率を有する高開口率部を形成することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明による異種開口率部を有する共振器を備えた無電極照明機器は、共振器の外部へのマイクロ波の漏洩を防止してマイクロ波の漏洩による無電極照明機器と周辺機器との干渉を抑制できるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、添付図面を参照して本発明による異種開口率部を有する共振器を備えた無電極照明機器の好ましい実施形態を説明する。
【００１６】
図１は、本発明の一実施形態による異種開口率部を有する共振器を備えた無電極照明機器の構造を示す断面図であり、図２は、共振器における電場方向とマイクロ波の漏洩量を測定した結果を示すグラフであり、図３は、図１の共振器の異種開口率部を示す正面図であり、図４は、（ａ）は導波管の底面領域を示す平面図、（ｂ）は共振器の領域別の光透過孔のサイズと共振器の厚さを測定した表である。
【００１７】
図１に示すように、本発明の一実施形態による異種開口率部を有する共振器を備えた無電極照明機器は、内部に充填された発光物質がプラズマ化して発光する無電極電球６０と、内部空間に無電極電球６０を収容し、マイクロ波発生部３０から発生して前記内部空間に印加されたマイクロ波の外部放出を遮断すると共に無電極電球６０から発生した光を透過させる光透過孔が形成された円筒状の共振器５０とを含み、共振器５０には、共振器５０の円周方向に沿って所定領域に、共振器５０の高さ方向に沿って延設され、マイクロ波の漏洩量を相対的に少なくするために低い開口率を有する低開口率部５２を形成し、共振器５０の円周方向に沿って残りの領域に、共振器５０の高さ方向に沿って延設され、無電極電球６０から発生した光の共振器５０の外部への透過量を多くするために、低開口率部５２より相対的に高い開口率を有する高開口率部５３を形成する。
【００１８】
導波管４０は、一側にはマイクロ波発生部３０が連結されており、上部には該導波管４０の高さ方向に沿って所定の高さを有する共振器結合部材４１が突設されている。
【００１９】
共振器結合部材４１は、導波管４０より小さい直径を有するリング状に形成されてその中心は貫通しており、上端には共振器結合部材４１の直径と同じ直径を有する円板状のミラー７０が配置されている。
【００２０】
ミラー７０の中心には、無電極電球６０が、導波管４０の高さ方向に沿って所定の長さを有するように延びて導波管４０の外部に露出するように備えられており、共振器結合部材４１とミラー７０の周面に沿って共振器５０が接触して導波管４０に固定・結合されている。
【００２１】
共振器５０は、内部空間に無電極電球６０を収容し、マイクロ波の外部放出を遮断して無電極電球６０に伝達し、無電極電球６０から発生した光が外部に透過できるように網構造を有する円筒状のメッシュからなる。
【００２２】
また、共振器５０の下部は、共振器結合部材４１の外周面に接触して結合できるように貫通形成されており、側面と上面には複数の光透過孔５１が貫通形成されている。
【００２３】
図２から分かるように、電場が共振器５０に印加される方向に沿ってマイクロ波の漏洩量が高い。
【００２４】
マイクロ波の漏洩パワーＰは下記式で表される。
【００２５】
Ｐ∝Ｐｍｗ×ｅｘｐ（−ｔ／ａ）
ここで、Ｐｍｗはマイクロ波のパワー、ｔは共振器の厚さ、ａは光透過孔の対角長である。
【００２６】
すなわち、光透過孔５１の対角長を小さくするか、共振器５０の厚さを厚くすると、漏洩パワーは少なくなる。しかし、共振器５０全体において、光透過孔５１の対角長を小さくするか、共振器５０の厚さを厚くすると、マイクロ波の漏洩量は減少するが、無電極電球６０から発生した可視光が共振器５０の外部に放射される量が減少して光効率が低下する。
【００２７】
従って、共振器５０のマイクロ波の漏洩量が相対的に多い領域には、光透過孔５１の対角長が小さくて共振器５０の厚さが厚い低開口率部５３が形成され、共振器５０の低開口率部５３を除いた領域には、光透過孔５１の対角長が低開口率部５３に比べて相対的に大きく、共振器５０の厚さが低開口率部５３に比べて相対的に薄い高開口率部５２が形成されている。
【００２８】
低開口率部５３は、共振器５０の中心を基準に対象となる共振器５０の円周面に形成されるが、共振器５０に印加される電場方向を基準に共振器５０の中心から円周方向に沿って両側に少なくとも１５゜以上になるように形成され、その厚さは０．３ｍｍであり、高開口率部５２は、共振器５０の円周方向に沿って低開口率部５３を除いた領域に形成され、その厚さは０．１５ｍｍである。
【００２９】
低開口率部５３に貫通形成された光透過孔５１の対角長は２〜３ｍｍであり、高開口率部５２に貫通形成された光透過孔５１の対角長は３ｍｍより大きいことが好ましい。
【００３０】
無電極電球６０は、封入物質が封入される所定の内部体積を有する球状の発光部６１と、発光部６１と同一材質で一体に延設される固定部６２とから構成され、発光部６１は、共振器５０の内部に設置され、固定部６２は、導波管４０の中心部を貫通するように設置されている。
【００３１】
このような構成により、本発明の一実施形態による無電極照明機器においては、高電圧発生部２０に駆動信号が入力されると、高電圧発生部２０は、交流電源を昇圧して昇圧した高電圧をマイクロ波発生部３０に供給し、マイクロ波発生部３０は、高電圧により発振して非常に高い周波数を有するマイクロ波を発生する。発生したマイクロ波は、導波管４０を介して共振器５０の内部に放射されるが、共振器５０のマイクロ波の漏洩量が相対的に多い領域に形成された低開口率部５３により、マイクロ波の外部への漏洩が減少し、これにより、無電極照明機器と周辺機器との干渉が減少し、かつ、より効率的に無電極電球６０内に封入された不活性ガスを励起させて発光物質を持続的にプラズマ化して固有の放出スペクトルを有する光を発生し、発生した光はミラー７０により前方に反射されて空間を照らす。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の一実施形態による異種開口率部を有する共振器を備えた無電極照明機器の構造を示す断面図。
【図２】共振器における電場方向とマイクロ波の漏洩量を測定した結果を示すグラフ。
【図３】図１の共振器の異種開口率部を示す正面図。
【図４】（ａ）は導波管の底面領域を示す平面図、（ｂ）は共振器の領域別の光透過孔のサイズと共振器の厚さを測定した表。
【図５】従来の無電極照明機器の構造を示す断面図。
【図６】図５の共振器と導波管の結合構造を示す斜視図。
【図７】図５の共振器の電場方向を示す斜視図。
【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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