(57)【要約】【課題】なるべく密接した状態で隣接する誘電体バリア放電ランプを配置して、光照射装置を製作することができるようにする。【解決手段】誘電体バリア放電ランプ１は、放電容器２の端部を封止するピンチシール部５を備えている。ピンチシール部５は、放電容器２の短手方向に沿って延在している。また放電容器２の側面には、排気管８が残存する。この排気管８は、ピンチシール部５が延在する方向に沿って配置されている。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
管状の放電容器と、前記放電容器に固定された状態で前記放電容器の中に設けられた内部電極と、前記放電容器の外周部に設けられた外部電極と、前記放電容器の端部を封止する封止部と、前記放電容器の中の気体を排出する排気管と、を備える誘電体バリア放電ランプにおいて、
前記封止部は、前記放電容器の短手方向に延在して形成され、
前記排気管は、前記封止部が延在する方向に沿った方向を向いて、前記放電容器の側面部に形成されていることを特徴とする誘電体バリア放電ランプ。
【請求項２】
前記内部電極は、前記放電容器の長手方向に沿って配設されており、
前記内部電極の少なくとも一部がコイル部として形成されている請求項１に記載の誘電体バリア放電ランプ。
【請求項３】
前記外部電極が、金属蒸着によって形成されている請求項１または請求項２に記載の誘電体バリア放電ランプ。
【請求項４】
前記封止部に金属箔が封止されており、前記金属箔に前記内部電極が接続されている請求項１〜請求項３のうちのいずれか１項に記載の誘電体バリア放電ランプ。
【請求項５】
請求項１〜請求項４のうちのいずれか１項に記載の誘電体バリア放電ランプが複数並設され、
前記複数の誘電体バリア放電ランプにおける前記封止部および前記排気管が、いずれも同一方向に沿って配置されていることを特徴とする光照射装置。
【請求項６】
前記複数の誘電体バリア放電ランプにおける封止部を、同一方向を向いた状態に位置決めする位置決め部材を備える請求項５に記載の光照射装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、誘電体バリア放電によってエキシマ分子を形成し、このエキシマ分子から放射される光を放射する誘電体バリア放電ランプに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、内部電極と外部電極の間に誘電体を介して放電を行わせる誘電体バリア放電ランプとしては、たとえば特開平１１−２６５６８９号公報に開示されたものがある。この誘電体バリア放電ランプは、管状の容器を備えており、この容器の側面には、容器の内部の空気を排出する際に利用する排気管を切断した後に残存する排気チップが残っている。また、気密容器の両端部には、気密容器の内部を封止する封止部が設けられている。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１１−２６５６８９号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記特許文献１に開示された誘電体バリア放電ランプにおいては、封止部が略直方体状に形成されており、封止部の長辺の向きと、排気チップの向きとが異なり、ほぼ直交する方向を向いていた。このため、たとえばこの誘電体バリア放電ランプを複数並設して光照射装置を製作しようとした場合、並設される誘電体バリア放電ランプの封止部を平行に配置すると、隣接する誘電体バリア放電ランプの排気チップ同士がぶつかってしまうおそれがある。このため、隣接する誘電体バリア放電ランプ同士の間隔を広くしなければならず、その分、密接した状態で誘電体バリア放電ランプを配置して光照射装置を製作することができないという問題があった。
【０００５】
そこで、本発明の課題は、なるべく密接した状態で隣接する誘電体バリア放電ランプを配置して、光照射装置を製作することができる誘電体バリア放電ランプおよびその光照射装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決した本発明に係る誘電体バリア放電ランプは、管状の放電容器と、放電容器に固定された状態で放電容器の中に設けられた内部電極と、放電容器の外周部に設けられた外部電極と、放電容器の端部を封止する封止部と、放電容器の中の気体を排出する排気管と、を備える誘電体バリア放電ランプにおいて、封止部は、放電容器の短手方向に延在して形成され、排気管は、封止部が延在する方向に沿った方向を向いて、放電容器の側面部に形成されているものである。
【０００７】
本発明に係る誘電体バリア放電ランプでは、管状の放電容器の端部を封止する封止部を有しており、この封止部は、放電容器の短手方向に沿って延在して形成されている。また、放電容器の内部の空気を排気した後切断される排気管が同じ方向に形成されているので、その排気管の残存部も同じ方向を向いた状態となる。このため、複数の誘電体バリア放電ランプを配置する際に、それぞれの封止部を平行に配置したとしても、隣接する誘電体バリア放電ランプの排気管の残存部も平行に配置される。したがって、隣接する誘電体バリア放電ランプの排気管の残存部がぶつかり合う心配がないので、密接した状態で誘電体バリア放電ランプを配置することができる。
【０００８】
ここで、内部電極は、放電容器の長手方向に沿って配設されており、内部電極の少なくとも一部がコイル部として形成されている態様とするのが好適である。
【０００９】
このように、内部電極の少なくとも一部がコイル部として形成されていることにより、内部電極を放電容器の内部で緊張した状態に維持するのが容易なものとなる。
【００１０】
また、外部電極が、金属蒸着によって形成されているのが好適である。外部電極が金属蒸着によって形成されていることにより、外部電極を薄膜状に形成するのが容易となる。
【００１１】
さらに、封止部に金属箔が封止されており、金属箔に内部電極が接続されているのが好適である。
【００１２】
封止部に金属箔が封止され、この金属箔に内部電極が接続されていることにより、内部電極に対して確実に電気を供給することができる。
【００１３】
また、上記課題を解決した本発明に係る光照射装置は、誘電体バリア放電ランプが複数並設され、複数の誘電体バリア放電ランプにおける封止部および排気管が、いずれも同一方向に沿って配置されているものである。
【００１４】
このように、複数の誘電体バリア放電ランプにおける封止部と排気管とが同一方向に沿って配置されていることにより、隣接する誘電体バリア放電ランプの間をなるべく密接させることができるので、光照射装置全体が大きすぎないようにすることができる。
【００１５】
また、複数の誘電体バリア放電ランプにおける封止部を、同一方向を向いた状態に位置決めする位置決め部材を備えるのが好適である。
【００１６】
このような位置決め部材を備えることにより、複数の誘電体バリア放電ランプを確実に位置決めすることができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、各図面は説明の理解を容易にするため、誇張ないし省略している部分があり、その寸法比率は必ずしも実際のそれとは一致しない。また、同一要素には同一符号を用いるものとし、重複する説明は省略する。
【００１８】
図１は、本発明の実施形態に係る誘電体バリア放電ランプの側面図、図２は図１に示す誘電体バリア放電ランプの端部拡大側面図、図３は図２に示す誘電体バリア放電ランプの端部の拡大平面図である。
【００１９】
図１に示すように、本実施形態に係る誘電体バリア放電ランプ（エキシマ放電ランプ）１は、細長い管状の光透過性放電容器（以下「放電容器」という）２を備えている。放電容器２は、外径１０ｍｍ、内径８ｍｍ（肉厚１ｍｍ）、長さ３６０ｍｍの管状のガラス材からなるガラスバルブである。放電容器２の内部には、長尺材からなる内部電極３が設けられている。ここで、長尺材とは、長手方向の長さに対してその直交方向の長さが短い、いわば細長い部材であり、たとえば線材、棒材、管材、あるいは細長い板材などが含まれ、その断面形状等は問わないものである。なお、本実施形態における放電容器２の長手方向とは、図１に示すように、側面方向から見たときの左右方向を向いた方向を意味する。
【００２０】
内部電極３は、たとえばタングステンからなる中実の金属製の線材であり、放電容器２の長手方向に貫通して設けられている。内部電極３は、外径が０．１８ｍｍである１本の金属線によって直線状に形成され、放電容器２に対して同軸状に配置されている。
【００２１】
内部電極３の両端部には、それぞれモリブデンを含むモリブデン箔などの金属箔４が接続されている。金属箔４は横長の矩形表面を有する板状体であり、図３にも示すように、その一端側の表面における高さ方向中央部位に、内部電極３の両端部がたとえば溶接によって接続されている。
【００２２】
また、放電容器２における長手方向両端部は、ピンチシールされてそれぞれ本発明の封止部であるピンチシール部５とされており、放電容器２内を封止している。このピンチシール部５は、いずれも略直方体形状をなしており、ピンチシール部５の長手方向が、放電容器２の短手方向に沿って延在して配置されている。なお、この放電容器２の短手方向とは、放電容器２の長手方向に直交する方向であり、放電容器２を正面視したときの半径方向を示し、本実施形態では、図４に示す上下方向である。ただし、放電容器２の長手方向に対してほぼ直交する方向であれば、図４に示す放電容器２を正面視したときの上下左右、斜め等、いずれの方向であってもよい。
【００２３】
ピンチシール部５の内部には、金属箔４が配設されており、このピンチシール部５で金属箔４が内部電極３の両端部に接続されている。さらに、金属箔４の他端側の表面における高さ方向中央部には、それぞれたとえばモリブデン線からなるリード線６がたとえば溶接によって接続されている。これらのリード線６は、それぞれ内部電極３が接続されている面と同じ面に溶接されている。
【００２４】
放電容器２における外周部には、外部電極７が設けられている。外部電極７は、図４に示すように、放電容器２の周方向における上部であって、排気管８を中心とした２４０度の範囲を覆うようにして設けられており、周方向下部の１２０度が開放している。また、外部電極７は内部電極３の周囲に設けられている。この外部電極７は、アルミニウムなどの金属膜からなる。金属膜は、アルミニウムを１５０ｎｍの厚さで放電容器２の上部に蒸着して形成されており、反射鏡としての機能を備えるものである。したがって、放電によって生じた光は、反射鏡に反射するので、下方の開口部のみから照射される。また、内部電極３の外径は、放電容器２の内径の約４２分の１と十分に小さいので、内部電極３によって遮断される光を非常に少なくでき、もって利用効率を高めることができる。
【００２５】
さらに、放電容器２における一端部近傍位置には、排気管８が設けられている。この排気管８を介して放電容器２内の空気などの気体を排出して放電容器２の中が真空状態とされ、その後放電容器２内にキセノンなどのエキシマ放電用ガスが封入される。こうして、放電容器２内にはエキシマ放電ガスが充填され、内部電極３はエキシマ放電ガスに曝される。この排気管８は、放電容器２の側面のうち、上側の位置に配置されており、その向きはピンチシール部５の長手方向が延在する方向に沿っており、図４に示すように、放電容器２を正面視したときに、ピンチシール部５の向きと排気管８の向きとは一致させられている。
【００２６】
次に、この誘電体バリア放電ランプを用いた光照射装置について説明する。図５は、本実施形態に係る光照射装置の下側平面図、図６は、光照射装置の側面図、図７は、光照射装置の正面図である。
【００２７】
本実施形態に係る光照射装置１０は、たとえば室内の天井Ｒに取り付けられる板状の筐体１１を備えている。この筐体１１の一端部には、誘電体バリア放電ランプ１の位置決めをする位置決め部材１２が取り付けられている。位置決め部材１２には、図７に示すように、複数の長溝１３が形成されており、この長溝１３に対して、それぞれ誘電体バリア放電ランプ１のピンチシール部５が嵌め込まれる。本実施形態では、位置決め部材１２に８個の長溝１３が形成され、それぞれの長溝１３に誘電体バリア放電ランプ１が嵌め込まれており、光照射装置１０は、平行に配置された合計８本の誘電体バリア放電ランプ１を有している。
【００２８】
また、筐体１１の一端側および他端側には、誘電体バリア放電ランプ１を把持する外部電極金具１４が設けられている。この外部電極金具１４は、図８に示すように、天板部１４Ａと把持部１４Ｂとを有しており、天板部１４Ａに取付孔１４Ｃが形成されている。把持部１４Ｂは弾性を有しており、この弾性力によって誘電体バリア放電ランプ１の端部を把持する。筐体１１の他端側に設けられた外部電極金具１４は、誘電体バリア放電ランプ１の外部電極７に当接している。また、取付孔１４Ｃを介して筐体１１にねじなどをねじ込むことにより、外部電極金具１４が筐体１１に固定される。誘電体バリア放電ランプ１は、この外部電極金具１４に把持され、位置決め部材１２に支持されることにより、筐体１１に取り付けられる。さらに、外部電極金具１４の天板部１４Ａには、その端部から突出する接続部１４Ｄが設けられている。接続部１４Ｄは、天板部１４Ａと同一の厚さを有しており、平面視した形状が長方形に半円形を加えた形状をなしている。この接続部１４Ｄに後に説明する供給線が接続される。
【００２９】
さらに、筐体１１の上部および筐体１１の下部であって、筐体１１と誘電体バリア放電ランプ１との間には、たとえばアルミニウムからなる放熱器１５，１６がそれぞれ取り付けられている。このうちの上部放熱器１５は、図７に示すように、放熱フィン１５Ａを有しており、その放熱効果を高めている。これらの放熱器１５，１６により、誘電体バリア放電ランプ１が生じた熱を放出し、光照射装置１０を冷却している。
【００３０】
また、筐体１１の側方位置には、図示しないインバータ（交流電源）に接続され、電気を供給する給電部材１７が設けられており、給電部材１７には、第１給電線１８と第２給電線１９が接続されている。給電部材１７は、図９に示すように、たとえば天井Ｒに取り付けられるセラミック板１７Ａと、セラミック板１７Ａに固定されたソケット１７Ｂとを備えている。ソケット１７Ｂの上端部には、図示しないインバータに接続される電線１７Ｃが接続されている。このソケット１７Ｂにおける下側の挿入部には、第１給電線１８または第２給電線１９のピン２０が挿入される。このピン２０には、たとえば金メッキが施されて通電性が担保されている。
【００３１】
さらに、図６および図１０に示すように、誘電体バリア放電ランプ１のリード線６と第１給電線１８とは、たとえばニッケルからなるスリーブ２１により圧着されることによって接続されている。一方、第２給電線１９は、誘電体バリア放電ランプ１の外部電極７と当接する外部電極金具１４における接続部１４Ｄに接続されている。そして、第１給電線１８から高電圧が供給され第２給電線１９から低電圧が供給される。
【００３２】
以上の構成を有する本実施形態に係る光照射装置１０においては、複数の誘電体バリア放電ランプ１が平行に配置されている。ここで、誘電体バリア放電ランプ１の製造方法を簡単に説明すると、放電容器２に図１に破線で示す切断前排気管８Ａを取り付けた状態としておく。この状態で、放電容器２の内部における空気を、切断前排気管８Ａを介して放電容器２の外部に排出する。続いて、放電容器２の内部にエキシマ放電用ガスを封入した後、切断前排気管８Ａを溶着する。この溶着を行う際に、切断前排気管８Ａを切断するが、溶着を容易に行うためには、切断前排気管８Ａの残存部として排気管８が放電容器２の側面に残存した形となる。光照射装置１０における各誘電体バリア放電ランプ１では、同様な排気管８が残存している。
【００３３】
誘電体バリア放電ランプ１には、このような排気管８が残存するものの、本実施形態に係る誘電体バリア放電ランプ１では、ピンチシール部５の延在方向に沿って排気管８が設けられている。また、光照射装置１０では、位置決め部材１２によって、複数の誘電体バリア放電ランプ１のピンチシール部５が平行に配置されるように位置決めされている。このため、光照射装置１０において、平行に配置された複数の誘電体バリア放電ランプ１における排気管８は、図１１に示すように、いずれも上下方向を向いてピンチシール部５と平行に配置されるので、隣接する誘電体バリア放電ランプ１同士の排気管８がぶつかり合わないようにすることができる。このため、隣接する誘電体バリア放電ランプ１同士の間の幅を狭くすることができるので、複数の誘電体バリア放電ランプ１を密接した状態で配置して光照射装置１０を製作することができる。
【００３４】
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。
【００３５】
図１２は、本実施形態に係る誘電体バリア放電ランプの側面図である。図１２に示すように、本実施形態に係る誘電体バリア放電ランプ３０は、上記第１の実施形態と比較して、内部電極が異なる。本実施形態に係る内部電極３１は、一端部から他端部近傍にまで延在する直線部３２と、他端部に形成されたコイル部３３とを備えている。コイル部３３は、外部電極７が形成されている位置からは外れた非発光部に形成されている。その他の構成については、上記第１の実施形態と同一の構成とされている。
【００３６】
上記構成を有する本実施形態に係る誘電体バリア放電ランプ３０では、上記第１の実施形態と同様、切断前排気管を切断した後に残存する排気管８は、ピンチシール部５の延在方向に沿って形成されている。このため、この誘電体バリア放電ランプ３０を複数並べて光照射装置を製作した際、隣接する誘電体バリア放電ランプ３０のそれぞれの排気管８同士がぶつかることがない。したがって、隣接する誘電体バリア放電ランプ３０同士の間の幅を狭くすることができるので、複数の誘電体バリア放電ランプ３０を密接した状態で配置して光照射装置を製作することができる。
【００３７】
また、本実施形態に係る誘電体バリア放電ランプ３０では、内部電極３１の端部にコイル部３３が形成されている。このコイル部３３が形成されていることにより、コイル部３３の弾性力（引張力）により、内部電極３１を放電容器２内で緊張させることができる。このため、内部電極３１を外部電極７に対して近づけすぎないようにすることができるので、発光強度の低下を招かないようにすることができる。また、コイル部３３に対応する位置には外部電極７が設けられないので、コイル部３３のエッジ部分に放電が集中することはなくなり、もって均一かつ安定した放電を行うことができる。
【００３８】
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記各実施形態に限定されるものではない。たとえば、上記の各実施形態では、外部電極として放電容器に金属膜を蒸着させたものを用いたが、たとえば放電容器の外周に金属線を網目状に張り巡らせたメッシュ構造の外部電極とすることもできる。また、上記第２の実施形態では、内部電極の一端部側のみにコイル部を設けているが、内部電極の両端部に設けることもできる。
【００３９】
さらには、誘電体バリア放電ランプの中央部に外部電極を形成せずに、外部電極が設けられていない位置にコイル部や排気管を設ける態様とすることもできる。具体的には、図１３に示すような、誘電体バリア放電ランプ４０とすることができる。この誘電体バリア放電ランプ４０では、外部電極７を放電容器２の両端部の他に中央部を除いた位置に形成し、２つの外部電極７としている。これら２つの外部電極７の間に排気管８を形成し、２つの外部電極７に対応する位置に内部電極３１の直線部３２を設け、この外部電極７の間の外部電極が形成されていない位置に対応する位置に、コイル部３３を形成することもできる。もちろん、内部電極にコイル部を形成しない態様としてもよい。
【００４０】
【発明の効果】
以上の説明のとおり、本発明によれば、なるべく密接した状態で隣接する誘電体バリア放電ランプを配置して、光照射装置を製作することができる誘電体バリア放電ランプおよびその光照射装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施形態に係る誘電体バリア放電ランプの側面図である。
【図２】図１に示す誘電体バリア放電ランプの端部の拡大側面図である。
【図３】図１に示す誘電体バリア放電ランプの端部の拡大平面図である。
【図４】図１のＩＶ−ＩＶ線断面図である。
【図５】第１の実施形態に係る光照射装置の下側平面図である。
【図６】図５に示す光照射装置の側面図である。
【図７】図５に示す光照射装置の正面図である。
【図８】外部電極金具を示す図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は側面図である。
【図９】給電部材の側断面図である。
【図１０】給電部材と誘電体バリア放電ランプとの接続部分を示す図であり、（ａ）は下側平面図、（ｂ）は側面図である。
【図１１】図６のＸＩ−ＸＩ線矢視図である。
【図１２】第２の実施形態に係る誘電体バリア放電ランプの側面図である。
【図１３】他の態様に係る誘電体バリア放電ランプの側面図である。
【符号の説明】
１，３０，４０…誘電体バリア放電ランプ、２…放電容器、３，３１…内部電極、４…金属箔、５…ピンチシール部、６…リード線、７…外部電極、８…排気管、８Ａ…切断前排気管、１０…光照射装置、１１…筐体、１２…位置決め部材、１３…長溝、１４…外部電極金具、１４Ａ…天板部、１４Ｂ…把持部、１４Ｃ…取付孔、１４Ｄ…接続部、１５…上部放熱器、１５Ａ…放熱フィン、１６…放熱器、１７…給電部材、１７Ａ…セラミック板、１７Ｂ…ソケット、１７Ｃ…電線、１８…第１給電線、１９…第２給電線、２０…ピン、２１…スリーブ、３２…直線部、３３…コイル部、Ｒ…天井。
【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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【図１２】
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【図１３】
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