(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
マグネトロンから発生したマイクロ波を伝送する導波管と、
前記導波管の出口方向に設置されてマイクロ波は遮断して光は透過させる共振器と、
不活性ガスが封入されてマイクロ波により光を発生する電球部と、該電球部により発生した光を前方側に反射させる反射部と、が一体に形成されて、前記共振器の内側に位置される反射鏡一体型電球と、
を具備することを特徴とした無電極放電ランプ。
【請求項２】
前記共振器は、前記反射鏡一体型電球から発生した光が外部に放射されるように少なくとも一部分がメッシュ構造に形成されることを特徴とする請求項１記載の無電極放電ランプ。
【請求項３】
前記共振器は、
両方側が開放された円筒形に形成されて前記導波管の出口に固定される非メッシュ部と、
前記非メッシュ部の一方側開放部に設置されて前記反射鏡一体型電球により発生した光を通過させるメッシュ部と、
により構成されることを特徴とする請求項１記載の無電極放電ランプ。
【請求項４】
前記反射鏡一体型電球は、前記共振器に固定された電球モータと回転軸により連結されて、回転しながら冷却されることを特徴とする請求項１記載の無電極放電ランプ。
【請求項５】
前記反射鏡一体型電球は、前記共振器により位置が支持されることを特徴とする請求項１記載の無電極放電ランプ。
【請求項６】
不活性ガスが封入されてマイクロ波により光を発生する電球部と、
前記電球部の一方側から一体に延長されて、前記電球部から発生した光を反射させるように少なくとも一部分に反射面を有する反射部と、
を具備することを特徴とした無電極放電ランプ用反射鏡一体型電球。
【請求項７】
前記反射鏡一体型電球は、一方側に不活性ガス注入口が形成され、該ガス注入口には密封部材が設置されることを特徴とする請求項６記載の無電極放電ランプ用反射鏡一体型電球。
【請求項８】
前記反射部は断面が放物線状に形成され、前記電球部は前記反射面の焦点に位置するように形成されていることを特徴とする請求項６記載の無電極放電ランプ用反射鏡一体型電球。
【請求項９】
前記反射部は、断面が半円構造を有することを特徴とする請求項６記載の無電極放電ランプ用反射鏡一体型電球。
【請求項１０】
前記反射部は平面構造を有するように形成されていることを特徴とする請求項６記載の無電極放電ランプ用反射鏡一体型電球。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、無電極放電ランプに関し、特に、不活性ガスを封入した電球からマイクロ波を利用して光を発生し得る、反射鏡一体型電球及びそれを利用した無電極放電ランプに関する。
【０００２】
【従来の技術】
無電極放電ランプは、電球の内部にアルゴン（Ａｒ）などの不活性ガスを適当量封入させた後、マイクロ波により励起させることでプラズマ状態で光が放射されるようにしたランプの一種である。このような無電極放電ランプは、通常の白熱灯や蛍光灯よりも寿命が永く照明効果に優れるという特徴がある。
【０００３】
従来技術による無電極放電ランプは、図７示すように、ケース１と、該ケース１の内部に装着されてマイクロ波を出力するマグネトロン３と、ケース１内に設置されてマグネトロン３から出力されたマイクロ波を伝送する導波管５と、内部に不活性ガス（Ｇ）が封入され、ケース１の前方側に突出して配置されて光を発生する電球７と、導波管５の出口側に固定されて、マイクロ波は遮断して光は通過させるようにメッシュ(mesh)構造を有する共振器１９と、該共振器１９の外周からケース１の前面に固定されて、電球７から発生した光を前方側に反射させるレフレクター１１とを具備している。
【０００４】
ケース１の内部一方側には、マグネトロン３に高圧の電力を提供するように高電圧発生器１３が配置される。
導波管５は、中央部に軸孔５ａが穿孔形成され、該軸孔５ａには電球７を回転させるための回転軸１０が通過される。導波管５の下方側には、電球７を回転させながら冷却させるように回転軸１０が軸合された電球モータ９が設置される。
【０００５】
一方、ケース１の後方側には、マグネトロン３及び高電圧発生器１３を冷却させるための冷却装置１４が設置され、該冷却装置１４は、外部空気がケース１内に流入される通路となるファンハウジング１７と、該ファンハウジング１７の内部に設置される冷却ファン１５と、該冷却ファン１５を回転駆動させるファンモーター１６とを具備している。
【０００６】
また、レフレクター１１は、電球７から発生した光をランプの前方側に反射するために内側面が反射面に形成され、導波管５の出口には、電球７から導波管５側に放射される光を反射するために反射鏡１２が設置される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
然るに、このような従来技術による無電極放電ランプでは、レフレクター１１、反射鏡１２、電球７及び共振器１９を別々に製作して相互組立てるようになっているため、ランプの製作及び組立時間が長く、全体体積が大きくなるという問題がある。
【０００８】
そのため、通常の白熱灯や蛍光灯などのランプ類よりも寿命が永く照明効果に優れる無電極放電ランプの特性にも拘わらず、コンパクトな構成が要求される低出力システム、例えば、液晶プロジェクター及びプロジェクションＴＶなどの機器の光源としては適用されないという問題がある。
【０００９】
本発明は、このような従来技術の課題に鑑みてなされたもので、不活性ガスが封入される電球と光を反射させる反射鏡とを一体に形成することで、電球と反射鏡の組立時間を短縮すると共に、ランプの大きさを縮小し得る、反射鏡一体型電球及びそれを利用した無電極放電ランプを提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
このような目的を達成するため、本発明に係る無電極放電ランプは、マグネトロンから発生したマイクロ波を伝送する導波管と、前記導波管の出口方向に設置されてマイクロ波は遮断して光は透過させる共振器と、不活性ガスが封入されてマイクロ波により光を発生する電球部と、該電球部により発生した光を前方側に反射させる反射部と、が一体に形成されて、前記共振器の内側に設置される反射鏡一体型電球とを具備することを特徴とする。
【００１１】
前記共振器は、前記反射鏡一体型電球から発生した光が外部に放射されるように少なくとも一部分がメッシュ構造に形成される。
前記共振器は、両方側が開放された円筒形に形成されて前記導波管の出口に固定される非メッシュ部と、前記非メッシュ部の一方側開放部に設置されて前記反射鏡一体型電球により発生した光を通過させるメッシュ部とにより構成される。
前記反射鏡一体型電球は、前記共振器に固定された電球モータと回転軸により連結されて、回転しながら冷却される。
【００１２】
前記反射鏡一体型電球は前記共振器により位置が支持される。
そして、前記目的を達成するため、本発明に係る反射鏡一体型電球は、不活性ガスが封入されてマイクロ波により光を発生する電球部と、前記電球部の一方側から一体に延長されて、前記電球部から発生した光を反射させるように少なくとも一部分に反射面を有する反射部とを具備することを特徴とする。
【００１３】
前記反射鏡一体型電球は、一方側に不活性ガス注入口が形成され、該ガス注入口には密封部材が設置される。
前記反射部は、断面が放物線状に形成され、前記電球部は前記反射面の焦点に位置するように形成される。
前記反射部は断面が半円構造を有するか、または、平面構造を有することもできる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
本発明に係る反射鏡一体型電球を利用した無電極放電ランプの第１実施形態では、図１示すように、一方側に開口部１０１ａが形成されるケース１００と、該ケース１００内に固定されてマグネトロン１０４から発生したマイクロ波を伝送する導波管１０５と、該導波管１０５の出口１０５ａに固定されてマイクロ波は遮断して光は透過させる共振器１２０と、不活性ガスが封入されて共振器１２０の内側に設置され、マイクロ波により光を発生させると同時に発生した光を前方側に反射させる反射鏡一体型電球１３１とにより構成される。
【００１５】
そして、ケース１００の内部一方側にはマグネトロン１０４に高電圧を印加する高電圧発生器１１３が設置され、ケース１００の後方側にはマグネトロン１０４及び高電圧発生器１１３を冷却させるための冷却装置１１５が設置される。
導波管１０５の下側には、反射鏡一体型電球１３１を回転させながら冷却させるように電球モータ１２６が設置される。
【００１６】
以下、本発明に係る無電極放電ランプの主要な構成要素を詳細に説明する。
ケース１００は、フロントケース１０１とリアケース１０２とがボルト１０３により相互組立てられて構成され、フロントケース１０１は、前面に導波管１０５の出口１０５ａがケース１００の外方側に露出されるように開口部１０１ａが形成されると共に、内部の空気が排出されるように排出口１０１ｂが形成され、また、リアケース１０２には、冷却装置１１５を構成するファンハウジング１１６が形成される。
【００１７】
そして、導波管１０５は、マイクロ波を伝送し得るように円筒状に形成され、その側面にマグネトロン１０４が設置されて、該マグネトロン１０４から出力されたマイクロ波を共振器１２０の内部に伝送させる。
導波管１０５の中央部には軸孔１０５ｂが穿孔形成されて、電球モータ１２６と反射鏡一体型電球１３１間に連結された回転軸１２７が通過される。
【００１８】
また、共振器１２０は、反射鏡一体型電球１３１から発生した光が外部に放射されるように少なくとも一部分がメッシュ(mesh)構造を有する。
即ち、共振器１２０は、両方側が開放された円筒状に形成されて導波管１０５の出口１０５ａに固定される非メッシュ部１２１と、該非メッシュ部１２１の一方側開放部に設置されて反射鏡一体型電球１３１から発生した光を通過させるメッシュ部１２２とにより形成される。
【００１９】
このような共振器１２０は、非メッシュ部１２１の他方側開放部が導波管１０５の出口１０５ａに固定バンド(fixing band)１２５により引き締められて固定される。
更に、冷却装置１１５は、リアケース１０２に具備されるファンハウジング１１６と、該ファンハウジング１１６内に設置されて外部空気をケース１００の内部で強制流動させる冷却ファン１１７と、該冷却ファン１１７を回転駆動させるファンモーター１１８とにより構成される。
【００２０】
そして、反射鏡一体型電球１３１は、図２示すように、不活性ガスが封入される電球部１３２と、該電球部１３２の後方側から一体に延長され、電球部１３２から発生した光を前方側に反射させるための反射面１３５を有する反射部１３４と、電球部１３２と反射部１３４とを一体に連結する線形構造の連結部１３３とにより構成される。
【００２１】
ここで、反射鏡一体型電球１３１は、マイクロ波を透過し得る材質により形成される。
反射部１３４は断面放物線状に形成され、電球部１３２は反射部１３４の反射面１３５の焦点に位置される。
【００２２】
連結部１３３には、電球部１３２内に不活性ガスを注入し得るようにガス注入口１３３ａが穿孔形成され、該ガス注入口１３３ａには密封部材１３６が充填されて電球部１３２の内部を密封させる。
【００２３】
このような反射鏡一体型電球１３１は、マイクロ波によって光を発生する時に局部的に加熱されることを低減させるために回転しながら冷却され、そのために反射部１３４の後方側のガス注入口１３３ａ方向に電球モータ１２６に連結された回転軸１２７が軸合される。
このとき、回転軸１２７は、ガス注入口１３３ａに圧入して結合させるか、または、反射部１３４に接着させるなどの方法により固定される。
【００２４】
そして、本発明に係る反射鏡一体型電球１３１の製造方法では、図３示すように、電球部１３２、連結部１３３及び反射部１３４を一体に形成した後（Ｓ１０）、連結部１３３のガス注入口１３３ａを介して電球部１３２の内部に不活性ガス（Ｇ）を注入する（Ｓ２０）。次いで、ガス注入口１３３ａを密封部材１３６により密封して（Ｓ３０）、反射鏡一体型電球１３１を完成する。
【００２５】
以下、このように構成される本発明に係る無電極放電ランプの組立過程及び動作について説明する。
ケース１００に導波管１０５、マグネトロン１０４、高圧発生器１１３及び冷却装置１１５を組立てる。このとき、導波管１０５には、回転軸１２７が導波管１０５の出口１０５ａの外方側に突出されるようにして電球モータ１２６が設置される。
【００２６】
また、反射鏡一体型電球１３１を回転軸１２７に結合させて組立し、反射鏡一体型電球１３１の外方側に共振器１２０を被せた状態に位置させた後、固定バンド１２５を利用して共振器１２０を導波管１０５の出口１０５ａに固定すると、無電極放電ランプの組立が終了する。
【００２７】
このように本発明に係る無電極放電ランプは、ケース１００の外部で反射鏡一体型電球１３１を組立てた状態で共振器１２０だけを設置すれば済むので、ランプの組立を簡便に行うことができる。
【００２８】
このような本発明に係る無電極放電ランプは、マグネトロン１０４から出力されたマイクロ波が導波管１０５を介して共振器１２０の内部に伝達されて、反射鏡一体型電球１３１の反射部１３４及び電球部１３２を透過しながら該電球部１３２内部の不活性ガス（Ｇ）を励起させ、よって、電球部１３２から光を発生する。
【００２９】
従って、電球部１３２から発生した光の一部はそのまま共振器１２０のメッシュ部１２２を通過して前方側に放射され、残りは反射面１３５で反射された後メッシュ部１２２を通過して前方側に反射される。
【００３０】
そして、本発明に係る反射鏡一体型電球の他の実施例では、図４示すように、反射鏡一体型電球１４１は、反射部１４４が半円構造の半球状に形成され、該反射部１４４の内面に反射面１４５が形成される。また、電球部１４２は球形に形成されて反射部１４４の中央内側面に一体に連結される。
【００３１】
また、本発明に係る反射鏡一体型電球のその他の実施例では、図５示すように、反射鏡一体型電球１５１は、反射面１５５が平面状を有するように反射部１５４が平板状に形成され、また、電球部１５２は球形に形成されて、反射部１５４から所定距離離れて位置された状態で連結部１５３を介して一体に連結される。
【００３２】
一方、本発明に係る反射鏡一体型電球を利用した無電極放電ランプの第２実施形態では、図６示すように、反射鏡一体型電球２３１が電球モータ及び回転軸により支持されず、共振器２２０により支持されることを特徴とする。
【００３３】
詳しくは、反射鏡一体型電球２３１は、電球部２３２と、該電球部２３２から発生した光を前方側に反射させる反射部２３４と、電球部２３２と反射部２３４とを一体に連結する線形構造の連結部２３３とにより構成される。
ここで、反射鏡一体型電球２３１は、図１に示したような回転軸が連結されず、よって、導波管２０５に回転軸が通過するための軸孔を形成する必要がない。
【００３４】
共振器２２０は、両方側が開放された円筒状に形成されて反射鏡一体型電球２３１の反射部２３４の外周部を支持する非メッシュ部２２１と、該非メッシュ部１２１の前方側に被せられるように固定されて、反射鏡一体型電球２３１が外部に抜けることを防止すると共に、該反射鏡一体型電球２３１から発生した光を通過させるメッシュ部２２２とにより形成される。
【００３５】
従って、反射鏡一体型電球２３１は、共振器２２０の非メッシュ部２２１及びメッシュ部２２２の内側に指示された状態に位置される。
【００３６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る反射鏡一体型電球及びそれを利用した無電極放電ランプでは、電球と反射鏡とを一体に形成し、その外部に共振器を設置するように構成されるので、ランプの組立時間を短縮すると共に、ランプの全体体積を縮小させて、低出力システムに適用することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る無電極放電ランプの第１実施形態を示した縦断面図である。
【図２】本発明に係る反射鏡一体型電球を示した縦断面図である。
【図３】本発明に係る反射鏡一体型電球の製造方法を示したフローチャートである。
【図４】本発明に係る反射鏡一体型電球の他の実施例を示した縦断面図である。
【図５】本発明に係る反射鏡一体型電球のその他の実施例を示した縦断面図である。
【図６】本発明に係る無電極放電ランプの第２実施形態を示した縦断面図である。
【図７】従来技術による無電極放電ランプを示した縦断面図である。
【符号の説明】
１００…ケース
１０４…マグネトロン
１０５…導波管
１０５ａ…出口
１１３…高電圧発生器
１１５…冷却装置
１２０…共振器
１２１…非メッシュ部
１２２…メッシュ部
１２５…固定バンド
１３１…反射鏡一体型電球
１３２…電球部
１３３…連結部
１３４…反射部
１３５…反射面
１３６…密封部材
２０５…導波管
２２０…共振器
２２１…非メッシュ部
２２２…メッシュ部
２３１…反射鏡一体型電球
２３２…電球部
２３３…連結部
２３４…反射部
【図１】
0004102121.tif 000002
【図２】
0004102121.tif 000003
【図３】
0004102121.tif 000004
【図４】
0004102121.tif 000005
【図５】
0004102121.tif 000006
【図６】
0004102121.tif 000007
【図７】
0004102121.tif 000008