(57)【要約】【課題】放電ガスが充填された放電プラズマ空間において、誘電体を介在させた放電によってエキシマ分子を形成し、前記エキシマ分子から放射される光を利用するエキシマ放電ランプを点灯するための放電ランプ点灯装置において、エキシマ放電ランプにおける高効率なエキシマ発光のために、ランプに印加する交流の電圧波形における必要とされる立ち上がりの急峻さを維持しながら、インバータのスイッチ素子の損失や昇圧トランスの損失を低減することを、低コストで実現することを達成した放電ランプ点灯装置を提供すること。【解決手段】インバータをスイッチ素子のデューティ比が３０％以下のプッシュプル方式とし、昇圧トランスは、巻比が２５以下、１次側および２次側巻線の軸方向領域の長さの差異が１８％以下、１次側巻線と２次側巻線との間の漏洩インダクタンスが０．２％から０．７％となるように構成する。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エキシマ放電ランプを点灯するための高周波高電圧を供給する放電ランプ点灯装置であって、
該放電ランプ点灯装置は、コア（２）と２次側巻線（２００）と一組の巻線から構成される１次側巻線（１１０，１２０）とを有する昇圧トランス（１）と、直流電源（３３０）と、スイッチ素子（３１１，３２１）とを有し、前記昇圧トランス（１）の前記１次側巻線（１１０，１２０）の各一端は前記直流電源（３３０）の一方の出力ノードに接続され、前記１次側巻線（１１０，１２０）の各他端はそれぞれ前記スイッチ素子（３１１，３２１）の各一端に接続され、前記スイッチ素子（３１１，３２１）の各他端は前記直流電源（３３０）の他方の出力ノードに接続され、前記スイッチ素子（３１１，３２１）はそれぞれ交互に導通状態になるように制御されることによりプッシュプルインバータを構成し、前記昇圧トランス（１）の前記２次側巻線（２００）の一端および他端にエキシマ放電ランプ（３）が接続されるように構成されたものであって、
前記スイッチ素子（３１１，３２１）それぞれの動作周期に対する導通状態である期間のデューティ比が３０％以下であり、前記１次側巻線（１１０，１２０）のそれぞれに対する前記２次側巻線（２００）の巻数比が２５以下であり、前記１次側巻線（１１０，１２０）のそれぞれが巻回される軸方向領域の長さ、および前記２次側巻線（２００）が巻回される軸方向領域の長さの差異が１８％以下であり、前記１次側巻線（１１０，１２０）と前記２次側巻線（２００）との間の磁気的結合に関する漏洩インダクタンスが、前記１次側巻線（１１０，１２０）のインダクタンスの０．２％から０．７％となるよう前記１次側巻線（１１０，１２０）と前記２次側巻線（２００）とを離間することを特徴とする
放電ランプ点灯装置。
【請求項２】
前記１次側巻線（１１０，１２０）の両方は、バイファイラ巻き法によって一つの層に巻回されることを特徴とする請求項１に記載の放電ランプ点灯装置。
【請求項３】
前記１次側巻線（１１０，１２０）のそれぞれは、各１層に巻回される、合わせて２層から構成されることを特徴とする請求項１に記載の放電ランプ点灯装置。
【請求項４】
前記２次側巻線（２００）は、ターンバック巻き法によって巻回される複数層から構成されることを特徴とする請求項１から３に記載の放電ランプ点灯装置。
【請求項５】
前記１次側巻線（１１０，１２０）は、１次側巻線用ボビン（５０）に巻回され、前記２次側巻線（２００）は、セクション巻き法によって２次側巻線用ボビン（６０）に巻回され、前記１次側巻線用ボビン（５０）と前記２次側巻線用ボビン（６０）とは、一方が他方を内包するように構成されることを特徴とする請求項１から４に記載の放電ランプ点灯装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば、光化学反応用の紫外線光源として使用される放電ランプの一種で、アルゴン、クリプトン、キセノンなどの希ガスを含む放電ガスが充填された放電プラズマ空間において、誘電体を介在させた放電によってエキシマ分子を形成し、前記エキシマ分子から放射される光を利用する、いわゆるエキシマ放電ランプを含む光源装置のための放電ランプ点灯装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、例えば波長２００ｎｍ以下の真空紫外線を種々の被処理物に照射することにより、被照射面に付着している有機汚染物質を除去する洗浄処理、または、被照射面に極薄酸化膜を形成する酸化膜形成処理などが行われている。このような真空紫外線の照射源としては、誘電体バリア放電を利用して例えばキセノンなどのエキシマ分子を発生させ、これによりエキシマ光を放出するエキシマ放電ランプが広く利用に供されている。
【０００３】
エキシマ放電ランプの背景技術については、例えば、特開平０２−００７３５３号があり、そこには、放電容器にエキシマ分子を形成する放電用ガスを充填し、誘電体を介在させた放電（別名オゾナイザ放電あるいは無声放電。電気学会発行改定新版「放電ハンドブック」平成１年６月再販７ 刷発行第２６３ ページ参照）によってエキシマ分子を形成せしめ、該エキシマ分子から放射される光を取り出す放射器が記載されている。
【０００４】
本発明に関連した技術として、誘電体バリア放電ランプ光源装置について、例えば特開平１１−２０４２８０号があり、これには、高効率なエキシマ発光のためには、ランプに印加する交流の電圧波形について、立ち上がりが急峻である必要があることが述べられており、それを実現する回路として、フライバック方式、ハーフブリッジ方式、フルブリッジ方式のインバータが適用できることが記載されている。
【０００５】
また、特開平１１−２６０５８１号には、ランプに印加する交流の電圧波形における必要とされる立ち上がりの急峻さに関して、条件を緩和することが可能であること、そして、それを利用して、インバータのスイッチング素子のピーク電流を低減できることが述べられており、それを実現する回路として、ハーフブリッジ方式、フルブリッジ方式、プッシュプル方式のインバータが適用できることが記載されている。さらに、急峻なランプ印加電圧波形を実現するためには、インバータの昇圧トランスについて、１次側巻線と２次側巻線との間の漏洩インダクタンスが小さくなければならないことが述べられている。
【０００６】
また、高周波高電圧トランスに関しては、例えば実開昭５３−０７１７３３号や実開昭５４−０６３１１４号などの多くの古い文献があり、これらには、フライバックトランスとして好適なように、１次側巻線と２次側巻線を別のボビンに巻回し、１次側巻線用ボビンを２次側巻線用ボビンに内包するように組立てる、２重ボビンの技術と、セクション巻き法のためのボビンを用いる技術について述べられている。
【０００７】
さらに、エキシマ放電ランプ用放電ランプ点灯装置の昇圧トランスについては、例えば特開２００５−０３９０９２号があり、これには、１次側巻線と２次側巻線との間に気体層を設けることにより、トランス内でのコロナ放電などの不所望な現象を避けながら、１次側巻線と２次側巻線の間の間隙を狭くすることができ、１次側巻線から２次側巻線へのエネルギーの転送効率を向上させることができ、結果として急峻なランプ印加電圧波形を実現できることが述べられている。さらに、急峻なランプ印加電圧波形を実現するために、２次側巻線における浮遊静電容量を小さくすべきことが述べられている。
【０００８】
【特許文献１】特開平０２−００７３５３号
【特許文献２】特開平１１−２０４２８０号
【特許文献３】特開平１１−２６０５８１号
【特許文献４】特開２００５−０３９０９２号
【特許文献５】実開昭５３−０７１７３３号
【特許文献６】実開昭５４−０６３１１４号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
これまでは、前記したように、従来技術の文献にあるように、高効率なエキシマ発光を実現することを最優先目標として、インバータの昇圧トランスの１次側巻線と２次側巻線との間の漏洩インダクタンスを小さくする方向に努力がはらわれてきた。また、トランス内の浮遊静電容量を小さくすることがトランスでの損失を低減するために有効であることは認識されていたが、１次側巻線と２次側巻線との間の漏洩インダクタンスを増加させない範囲内での工夫に限られていた。そのため、放電ランプ点灯装置の効率については、むしろ低下を容認する方向に技術開発が行われてきたと言え、放電ランプ点灯装置とエキシマ放電ランプとを合わせた、総合的な効率の最適化を図るという観点が欠如していた。
【００１０】
本発明が解決しようとする課題は、エキシマ放電ランプにおける高効率なエキシマ発光のために、ランプに印加する交流の電圧波形における必要とされる立ち上がりの急峻さを維持しながら、インバータのスイッチ素子の損失や昇圧トランスの損失を低減することを、低コストで実現することを達成した放電ランプ点灯装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の請求項１の放電ランプ点灯装置は、エキシマ放電ランプを点灯するための高周波高電圧を供給する放電ランプ点灯装置であって、該放電ランプ点灯装置は、コア（２）と２次側巻線（２００）と一組の巻線から構成される１次側巻線（１１０，１２０）とを有する昇圧トランス（１）と、直流電源（３３０）と、スイッチ素子（３１１，３２１）とを有し、前記昇圧トランス（１）の前記１次側巻線（１１０，１２０）の各一端は前記直流電源（３３０）の一方の出力ノードに接続され、前記１次側巻線（１１０，１２０）の各他端はそれぞれ前記スイッチ素子（３１１，３２１）の各一端に接続され、前記スイッチ素子（３１１，３２１）の各他端は前記直流電源（３３０）の他方の出力ノードに接続され、前記スイッチ素子（３１１，３２１）はそれぞれ交互に導通状態になるように制御されることによりプッシュプルインバータを構成し、前記昇圧トランス（１）の前記２次側巻線（２００）の一端および他端にエキシマ放電ランプ（３）が接続されるように構成されたものであって、前記スイッチ素子（３１１，３２１）それぞれの動作周期に対する導通状態である期間のデューティ比が３０％以下であり、前記１次側巻線（１１０，１２０）のそれぞれに対する前記２次側巻線（２００）の巻数比が２５以下であり、前記１次側巻線（１１０，１２０）のそれぞれが巻回される軸方向領域の長さ、および前記２次側巻線（２００）が巻回される軸方向領域の長さの差異が１８％以下であり、前記１次側巻線（１１０，１２０）と前記２次側巻線（２００）との間の磁気的結合に関する漏洩インダクタンスが、前記１次側巻線（１１０，１２０）のインダクタンスの０．２％から０．７％となるよう前記１次側巻線（１１０，１２０）と前記２次側巻線（２００）とを離間することを特徴とするものである。
【００１２】
本発明の請求項２の放電ランプ点灯装置は、請求項１の発明において、前記１次側巻線（１１０，１２０）の両方は、バイファイラ巻き法によって一つの層に巻回されることを特徴とするものである。
【００１３】
本発明の請求項３の放電ランプ点灯装置は、請求項１の発明において、前記１次側巻線（１１０，１２０）のそれぞれは、各１層に巻回される、合わせて２層から構成されることを特徴とするものである。
【００１４】
本発明の請求項４の放電ランプ点灯装置は、請求項１から３の発明において、前記２次側巻線（２００）は、ターンバック巻き法によって巻回される複数層から構成されることを特徴とするものである。
【００１５】
本発明の請求項５の放電ランプ点灯装置は、請求項１から４の発明において、前記１次側巻線（１１０，１２０）は、１次側巻線用ボビン（５０）に巻回され、前記２次側巻線（２００）は、セクション巻き法によって２次側巻線用ボビン（６０）に巻回され、前記１次側巻線用ボビン（５０）と前記２次側巻線用ボビン（６０）とは、一方が他方を内包するように構成されることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１の発明によれば、一組の前記１次側巻線（１１０，１２０）のそれぞれに対する前記２次側巻線（２００）の巻数比が２５以下であり、前記１次側巻線（１１０，１２０）のそれぞれが巻回される軸方向領域の長さ、および前記２次側巻線（２００）が巻回される軸方向領域の長さの差異が１８％以下であるように構成したことにより、前記１次側巻線（１１０，１２０）と前記２次側巻線（２００）との磁気的結合が強固になり、前記１次側巻線（１１０，１２０）のうちの一方の巻線に接続されているインバータのスイッチ素子が非導通状態から導通状態に切換わったときに、前記２次側巻線（２００）において、ランプに印加する交流の電圧波形における立ち上がりの急峻化の基本的な要求が確保され、エキシマ発光の高効率性が確保される。
【００１７】
そして、前記１次側巻線（１１０，１２０）と前記２次側巻線（２００）との間の磁気的結合に関する漏洩インダクタンスが、前記１次側巻線（１１０，１２０）のインダクタンスの０．２％から０．７％となるよう前記１次側巻線（１１０，１２０）と前記２次側巻線（２００）とを離間するように構成したことにより、前記１次側巻線（１１０，１２０）と前記２次側巻線（２００）の層間の浮遊静電容量が減少するため、ランプに印加する交流の電圧波形における立ち上がりの急峻化に貢献するとともに、ランプに印加する交流の電圧波形における立ち上がりの急峻さを僅かに犠牲にして、しかし前記１次側巻線（１１０，１２０）のうちの一方の巻線に接続されているインバータの前記スイッチ素子（３１１，３２１）が非導通状態から導通状態に切換わったときに、そのスイッチ素子に流れる電流のピーク電流値が低く抑えられ、スイッチ素子のオン抵抗に起因する損失低減が図られる。
【００１８】
そのため、前記した立ち上がりの急峻さを僅かに犠牲にしたことによるエキシマ発光の高効率性の劣化が、前記したスイッチ素子のオン抵抗に起因する損失低減の効果との比較において、受忍限度内に抑えられ、さらに、前記スイッチ素子（３１１，３２１）それぞれの動作周期に対する導通状態である期間のデューティ比が３０％以下になるようにしているため、前記スイッチ素子（３１１，３２１）に余計な電流が流れることが抑制されるため、結果としてスイッチ素子の発熱低減に貢献し、低コスト化に有利になる。
【００１９】
また、前記スイッチ素子（３１１，３２１）のそれぞれの一方の端子が、共通に前記直流電源（３３０）の同じ出力ノードに接続されるため、フルブリッジ方式やハーフブリッジ方式の場合には必要なスイッチ素子のゲート駆動のための絶縁手段やハイサイドドライバなどが不要になり、低コスト化に有利になる。
【００２０】
請求項２の発明によれば、前記１次側巻線（１１０，１２０）の両方は、バイファイラ巻き法によって一つの層に巻回されるため、１次側巻線相互間の漏洩インダクタンスが非常に小さく抑えられるため、例えば、エキシマ放電ランプ（３）が接続されていない無負荷時など、前記１次側巻線（１１０，１２０）のうちの一方の巻線に接続されているインバータのスイッチ素子が導通状態から非導通状態に切換わったときに、前記コア（２）内の磁束を消滅させるために他方の巻線にリセット電流が流れる条件では、導通状態から非導通状態に切換わったスイッチ素子にサージ電圧が印加されることが抑制されるため、接続されているスイッチ素子の電圧破壊の防止に必要な対策が低減され、低コスト化に有利になる。
【００２１】
請求項３の発明によれば、前記１次側巻線（１１０，１２０）のそれぞれは、各１層に巻回される、合わせて２層から構成されるため、前記したバイファイラ巻き法では、前記１次側巻線（１１０，１２０）相互間における隣接巻線間の電圧が高くなって巻線の絶縁被覆の電圧耐量を超えるために適用できない場合などにおいても、一組の前記１次側巻線（１１０，１２０）を巻回することができ、また、１次側巻線相互間の漏洩インダクタンスも比較的小さく抑えられるため、前記したスイッチ素子にサージ電圧が印加されることが抑制されるようにすることができる。
【００２２】
請求項４の発明によれば、前記２次側巻線（２００）は、ターンバック巻き法によって巻回される複数層から構成されるため、前記した請求項１の発明の効果を享受しながら、前記２次側巻線（２００）の層間の距離が増し、前記した前記１次側巻線（１１０，１２０）と前記２次側巻線（２００）との間の漏洩インダクタンスを前記した数値範囲内に設定するための手段として機能させることができるとともに、前記２次側巻線（２００）の層間の浮遊静電容量が減少するため、ランプ点灯時における、前記２次側巻線（２００）内の循環電流が減少し、前記２次側巻線（２００）の損失を低減することができる。
【００２３】
請求項５の発明によれば、前記２次側巻線（２００）は、セクション巻き法によって２次側巻線用ボビン（６０）に巻回されるため、前記した請求項１の発明の効果を享受しながら、前記２次側巻線（２００）の巻線セクション間の距離が増し、前記した前記１次側巻線（１１０，１２０）と前記２次側巻線（２００）との間の漏洩インダクタンスを前記した数値範囲内に設定するための手段として機能させることができるとともに、前記２次側巻線（２００）の巻線セクション間の浮遊静電容量が減少するため、ランプ点灯時における、前記２次側巻線（２００）内の循環電流が減少し、前記２次側巻線（２００）の損失を低減することができる。
【００２４】
また、前記１次側巻線（１１０，１２０）は、１次側巻線用ボビン（５０）に巻回され、前記１次側巻線用ボビン（５０）と前記２次側巻線用ボビン（６０）とは、一方が他方を内包するように構成されるため、内側ボビンの外径と外側ボビンの内径とを設計時に調整することにより前記した前記１次側巻線（１１０，１２０）と前記２次側巻線（２００）との間の漏洩インダクタンスを前記した数値範囲内に設定するための手段として機能させることができるとともに、前記１次側巻線（１１０，１２０）と前記２次側巻線（２００）との絶縁が強化され、しかも、ノーメックス(TM)などの絶縁紙や絶縁テープを巻く必要が無くなるため低コスト化に有利になる。
【００２５】
以上のように、本発明によれば、エキシマ放電ランプにおける高効率なエキシマ発光のために、ランプに印加する交流の電圧波形における必要とされる立ち上がりの急峻さを維持しながら、インバータのスイッチ素子の損失や昇圧トランスの損失を低減することを、低コストで実現することを達成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
本発明の放電ランプ点灯装置の一実施形態を、図１乃至図４を用いて説明する。図１は、本実施形態の発明に係るエキシマ放電ランプを点灯するための放電ランプ点灯装置の回路図である。この図において、エキシマ放電ランプ（３）は、端子（３５３，３５４）を介して昇圧トランス（１）の２次側巻線（２００）に接続される。この昇圧トランス（１）は、図１のようなプッシュプルインバータの一部として使用し、エキシマ放電ランプ（３）を高効率に点灯するために好適なものでなければならない。
【００２７】
前記昇圧トランス（１）の１次側巻線（１１０）の一端は直流電源（３３０）のプラス側の出力ノード（３５１）に接続され、また、前記１次側巻線（１１０）の他端はＭＯＳＦＥＴ等によるスイッチ素子（３１１）の一端に接続される。前記スイッチ素子（３１１）の他端は前記直流電源（３３０）のグランド側の出力ノード（３５２）に接続される。同様に前記昇圧トランス（１）の１次側巻線（１２０）の一端は直流電源（３３０）のプラス側の出力ノード（３５１）に接続され、また、前記１次側巻線（１２０）の他端はＭＯＳＦＥＴ等によるスイッチ素子（３２１）の一端に接続される。前記スイッチ素子（３２１）の他端は前記直流電源（３３０）のグランド側の出力ノード（３５２）に接続される。ただし、前記１次側巻線（１１０，１２０）の極性は、前記スイッチ素子（３１１）が導通状態のときと、前記スイッチ素子（３２１）が導通状態のときとでは、前記昇圧トランス（１）のコア内の磁束の方向が反対になるように選ぶ。
【００２８】
前記スイッチ素子（３１１，３２１）の各ゲート端子には、ゲート駆動回路（３３１）から、前記スイッチ素子（３１１，３２１）を高周波で交互に導通状態にするためのゲート駆動信号（３１３，３２３）が供給される。一般に、ゲート駆動信号には、前記スイッチ素子（３１１，３２１）の一方が導通状態から非導通状態に遷移されてから、他方が非導通状態から導通状態に遷移されるまでに、両方が非導通状態で保持される期間、すなわちデッドタイムが設けられるが、本発明においては、このデッドタイムを非常に長くして、前記スイッチ素子（３１１，３２１）それぞれの動作周期に対する導通状態である期間のデューティ比が３０％以下になるようにする。
【００２９】
図２は、本実施形態の発明に係るエキシマ放電ランプを点灯するための放電ランプ点灯装置に用いられる昇圧トランスを示す断面図である。この昇圧トランス（１）は、主としてコア（２）と、２次側巻線（２００）と、一組の１次側巻線（１１０，１２０）とから構成される。
【００３０】
前記コア（２）は、２個のＥ型コアを組み合わせて構成されるもの（ＥＥ型）を図示してあるが、他の形状のもの（例えばＥＩ型など）でも構わない。また、前記コア（２）の断面形状、特に巻線が巻回される部分の断面形状は、円形のものが一般的であるが、他の形状のもの（例えば長円形や方形など）でも構わない。
【００３１】
前記１次側巻線（１１０，１２０）は、巻芯（３０）の上に巻回されるものを図示してあり、前記巻芯（３０）は、例えばノーメックス(TM)などの絶縁紙を巻いて構成してもよく、また、樹脂製などのボビンを用いるものでもよい。
【００３２】
この図においては、前記１次側巻線（１１０，１２０）が、バイファイラ巻き法によって巻回されるものを描いてある。ここで言うバイファイラ巻き法とは、複数の巻線を巻回するに際して、例えば、コアの右半分と左半分に分割して巻回したり、層を分けて巻回したりするのではなく、図４の（ａ）に示すように、常に並行して巻く巻回方法である。図２においては、前記１次側巻線（１１０）には「×」印、前記１次側巻線（１２０）には「○」印を付してある。なお、流したい電流値によっては、前記１次側巻線（１１０，１２０）のそれぞれを複数の巻線で構成し、並列接続したい場合があるが、そのような場合は、図４の（ｂ）に示すように、一方の前記１次側巻線（１１０）に属する巻線（１１１，１１２）と他方の前記１次側巻線（１２０）に属する巻線（１２１，１２２）とを交互に配置して巻回することが望ましい。
【００３３】
前記１次側巻線（１１０，１２０）をバイファイラ巻き法とすることにより、前記１次側巻線（１１０，１２０）のそれぞれが巻回される軸方向領域の長さを同じにすることができると同時に、１次側巻線相互間の漏洩インダクタンスを小さくすることができるが、後述する理由により１次側巻線相互間の漏洩インダクタンスが小さいことには重要な利点があり、前記１次側巻線（１１０，１２０）の片方のインダクタンスの０．３％以下とすることが望ましい。
【００３４】
１次側巻線相互間の漏洩インダクタンスの値については、前記２次側巻線（２００）を開放した状態で、前記１次側巻線（１１０，１２０）の一方を短絡し、前記１次側巻線（１１０，１２０）の他方のインダクタンス値を、インピーダンスメータ等を用いて測ることにより測定することができる。また、前記１次側巻線のインダクタンスの値については、前記２次側巻線（２００）と前記１次側巻線（１１０，１２０）の両方を開放した状態で、前記１次側巻線（１１０，１２０）の片方のインダクタンス値をインピーダンスメータ等を用いて測ることにより測定することができる。そして、これらの比が０．３％以下であることを確認すればよい。なお、前記１次側巻線（１１０，１２０）は２個あるため、前記した１次側巻線の一方を短絡したときの１次側巻線のインダクタンス値と、短絡しないときの１次側巻線のインダクタンス値の測定値も２個得られるが、それぞれの平均値によってこの比を算出すればよい。また、インピーダンスメータの測定周波数の設定は１ｋＨｚが好適である。
【００３５】
前記１次側巻線（１１０，１２０）に使用する線材としては、ポリウレタン電線や３層絶縁電線などの絶縁被覆付きの単線でもよいが、渦電流損失などの高周波損失をより低減したい場合は、リッツ線を使用することが好適である。なお、リッツ線を使用する場合、隣接する巻線間の電圧が高いときは、絹巻きやテトロン巻きなどの絶縁繊維巻きリッツ線を使用することが望ましい。
【００３６】
図２においては、バイファイラ巻き法によって巻回された前記１次側巻線（１１０，１２０）の上に、１次２次間絶縁層（３２）を設け、その上に、前記１次側巻線の片方に対する前記２次側巻線の巻数比が２５以下の、前記２次側巻線（２００）を巻回する構成を図示してある。前記２次側巻線（２００）は、層間絶縁層（４０）を介して２層で構成する場合を図示してあるが、更なる多層、または単層で構成することもできる。前記２次側巻線（２００）の最外層の上には、これと前記コア（２）との間で不所望の放電が発生することを防止するために、絶縁材料による外装層（３１）が設けられている。
【００３７】
前記１次２次間絶縁層（３２）の厚さは、１次側巻線と２次側巻線との間の漏洩インダクタンスが前記した数値範囲内になる前記１次側巻線（１１０，１２０）と前記２次側巻線（２００）との離間距離ｄ１２を与えるように、設計時に調整する。
【００３８】
前記１次側巻線と前記２次側巻線との間の漏洩インダクタンスの値については、前記１次側巻線（１１０，１２０）の両方を開放した状態で、前記２次側巻線（２００）を短絡し、前記１次側巻線（１１０，１２０）の片方のインダクタンス値を、インピーダンスメータ等を用いて測ることにより測定することができる。また、前記１次側巻線のインダクタンスの値については、前記２次側巻線（２００）と前記１次側巻線（１１０，１２０）の両方を開放した状態で、前記１次側巻線（１１０，１２０）の片方のインダクタンス値をインピーダンスメータ等を用いて測ることにより測定することができる。そして、これらの比が０．２％から０．７％であることを確認すればよい。なお、前記１次側巻線（１１０，１２０）は２個あるため、前記した２次側巻線を短絡したときの１次側巻線のインダクタンス値と、短絡しないときの１次側巻線のインダクタンス値の測定値も２個得られるが、それぞれの平均値によってこの比を算出すればよい。また、インピーダンスメータの測定周波数の設定は１ｋＨｚが好適である。
【００３９】
前記１次２次間絶縁層（３２）については、例えば、設定した厚さになるよう絶縁紙や絶縁テープを巻き重ねて構成してもよいし、樹脂成型した部材を使用して構成してもよい。また、後述するように、樹脂層と気体層とから構成されるものとしてもよい。前記２次側巻線（２００）の部分を、あるいは前記２次側巻線（２００）と前記１次側巻線（１１０，１２０）とを合わせた巻線部全体を、さらに巻線部全体と前記コア（２）とを合わせた昇圧トランス（１）全体を、シリコン樹脂やエポキシ樹脂などの絶縁物でモールドしたり、絶縁オイルに浸漬するようにしてもよい。
【００４０】
なお、図２では、前記１次側巻線（１１０，１２０）を前記２次側巻線（２００）より内側に配置するものを示したが、これを外側に配置するように構成してもよい。図２および後述する図５、図６においては、前記１次側巻線（１１０，１２０）や前記２次側巻線（２００）と、前記巻芯（３０）や前記１次２次間絶縁層（３２）、前記層間絶縁層（４０）、前記外装層（３１）とが接していないように描かれているが、これは、図を見易くするための便宜上のものであり、実際には接して配置される。
【００４１】
本発明の放電ランプ点灯装置をこのように構成することにより、図１の回路はプッシュプルインバータとして動作し、前記１次側巻線（１１０，１２０）には交互に前記直流電源（３３０）の電圧が印加されて、前記２次側巻線（２００）には、矩形波的な交流の高周波高電圧が発生し、エキシマ放電ランプ（３）を高い効率で点灯することができる。
【００４２】
図３は、本発明の放電ランプ点灯装置の一実施形態における、各部の波形の模式図を表す。図３の（ａ）は、前記スイッチ素子（３１１）のゲート駆動信号（３１３）を、図３の（ｂ）は、前記スイッチ素子（３２１）のゲート駆動信号（３２３）を、図３の（ｃ）は、前記２次側巻線（２００）の電圧、すなわちランプ電圧（Ｖｏ）を、図３の（ｄ）は、前記２次側巻線（２００）の電流、すなわちランプ電流（Ｉｏ）を、図３の（ｅ）は、前記スイッチ素子（３２１）のドレイン（３２４）の電圧をそれぞれ表す。また、このときの１次側巻線と２次側巻線との間の漏洩インダクタンスは、０．４１％であった。
【００４３】
前記ゲート駆動信号（３２３）は、時刻（ｔ１）でハイレベルになり、時刻（ｔ２）でローレベルに戻っている。インバータの動作周波数は５０ｋＨｚ、すなわち動作周期（Ｔｐ）は２０μｓで、これに対するハイレベルの期間（Ｔｇ）のデューティ比は約１６％である。そのため、前記スイッチ素子（３１１，３２１）に余計な電流が流れることが抑制される。
【００４４】
時刻（ｔ１）で前記ゲート駆動信号（３２３）がハイレベルになったことにより、前記スイッチ素子（３２１）が導通状態になると、前記１次側巻線（１２０）に前記直流電源（３３０）の電圧が印加され、ランプ電圧（Ｖｏ）が急峻に立ち上がり、ランプ電流（Ｉｏ）がパルス的に流れ、このとき、前記エキシマ放電ランプ（３）の放電プラズマ空間において高効率のエキシマ発光が生じる。
【００４５】
時刻（ｔ２）で、前記ゲート駆動信号（３２３）がローレベルに戻り、前記スイッチ素子（３２１）が非導通状態になっても、前記エキシマ放電ランプ（３）は一対の電極のうちの少なくとも一方と放電プラズマ空間との間に誘電体が介在する容量性負荷であるため、この時点では、ランプ電圧（Ｖｏ）は大きく変化せず、前記１次側巻線（１２０）に流れていた励磁電流に対応する、前記コア（２）内の磁束の連続性が保たれるように、ランプ電流（Ｉｏ）は、前記エキシマ放電ランプ（３）の静電容量に充電された電荷を放電する方向へ反転する。
【００４６】
もし、エキシマ放電ランプ以外の放電ランプや、通常の抵抗性もしくは誘導成分を含む抵抗性の負荷が２次側巻線に接続されていた場合は、前記スイッチ素子（３２１）が非導通状態になると、前記１次側巻線（１２０）に流れていた励磁電流に対応する、前記コア（２）内の磁束の連続性が保たれるように流れる電流は、スイッチ素子（３１１）に寄生の逆並列ダイオード（３１２）を介して前記直流電源（３３０）に回生されるように流れる。このとき、１次側巻線相互間の漏洩インダクタンスが十分に小さくなければ、前記スイッチ素子（３２１）のドレイン（３２４）には、大きなサージ電圧が印加されてしまう。
【００４７】
一方、エキシマ放電ランプを負荷とする場合は、前記したように前記１次側巻線（１２０）に流れていた励磁電流に対応する、前記コア（２）内の磁束の連続性が保たれるように流れる電流は、ランプ電流（Ｉｏ）の反転によって前記２次側巻線（２００）に流れるため、１次側巻線相互間の漏洩インダクタンスが十分に小さくなくても、前記スイッチ素子（３２１）が非導通状態になったときに、前記スイッチ素子（３２１）のドレイン（３２４）に大きなサージ電圧が印加されることはない。
【００４８】
サージ電圧が印加されない点は、幸いにも有利な特徴であったが、このあたりの事情が、エキシマ放電ランプを点灯するための放電ランプ点灯装置の特異な点であり、エキシマ放電ランプ以外の放電ランプや、通常の抵抗性もしくは誘導成分を含む抵抗性の負荷を駆動するためのインバータや昇圧トランスに関する周知技術や常識が直ちには適用できない難しい点でもある。
【００４９】
しかし、エキシマ放電ランプを点灯するための放電ランプ点灯装置であっても、ランプが接続されていない状態でインバータを動作させた場合は、前記２次側巻線（２００）に電流が流れないため、１次側巻線相互間の漏洩インダクタンスが十分に小さくなければ、前記スイッチ素子（３１１，３２１）のドレイン端子には、大きなサージ電圧が印加されてしまうため、１次側巻線相互間の漏洩インダクタンスは小さいことが望ましく、前記１次側巻線（１１０，１２０）の構成方法としてバイファイラ巻き法は好適である。
【００５０】
ただし、前記スイッチ素子（３１１，３２１）の一方が導通状態から非導通状態に遷移したときに、前記１次側巻線（１１０，１２０）の一方の巻線に流れていた励磁電流をリセットするように、電流が他方の巻線を介して流れるためには、スイッチ素子に逆並列ダイオード（３１２，３２２）が必要であるが、前記スイッチ素子（３１１，３２１）がＭＯＳＦＥＴなどの場合は、この逆並列ダイオード（３１２，３２２）が寄生して存在するため、特に実装する必要はない。しかし、前記スイッチ素子（３１１，３２１）として、バイポーラトランジスタ等の、このような寄生の逆並列ダイオードを含まないものを使用する場合は、図１において破線で示されている逆並列ダイオード（３１２，３２２）を実装しなければならない。
【００５１】
このような、本発明の放電ランプ点灯装置の一実施形態によると、１次側巻線に対する２次側巻線の巻数比が前記した数値範囲内になるように構成されているため、エキシマ発光の高効率性が確保され、１次側巻線と２次側巻線との間の漏洩インダクタンスとが、前記した数値範囲内になるように構成されているため、前記したように、前記スイッチ素子（３１１，３２１）が非導通状態から導通状態に切換わったときに、そのスイッチ素子に流れる電流のピーク電流値が低く抑えられ、前記スイッチ素子（３１１，３２１）のオン抵抗に起因する損失が低減できる。
【００５２】
ここでスイッチ素子の損失が低減できるのは、前記１次側巻線（１１０，１２０）と前記２次側巻線（２００）とを離間して、前記１次側巻線（１１０，１２０）と前記２次側巻線（２００）との間の漏洩インダクタンスを増したことにより、前記スイッチ素子（３１１，３２１）が非導通状態から導通状態に切換わったときに、前記スイッチ素子（３１１，３２１）に流れるパルス的電流の幅は増加するが、ピーク電流値が低く抑えられ、スイッチ素子のオン抵抗に起因する損失は電流値の２乗に比例するため、結果として総合的に損失が低減されるからである。
【００５３】
結果として、エキシマ発光の高効率性の劣化を受忍限度内に抑えながら、インバータの効率を向上させることができる上に、スイッチ素子のゲート駆動のための絶縁手段やハイサイドドライバなどが不要な、低コストの放電ランプ点灯装置を実現することができる。
【００５４】
なお、前記昇圧トランス（１）の前記１次側巻線（１１０，１２０）は、１次側巻線相互間の漏洩インダクタンスが小さく抑えられているため、前記スイッチ素子（３１１，３２１）が導通状態から非導通状態に切換わったときのサージ発生が起こりにくいようになるが、安全のためにコンデンサを含むスナバ回路を設ける場合は、ランプに印加する交流の電圧波形における立ち上がりの急峻化に悪影響を及ぼさないよう、スナバ回路のコンデンサの静電容量が必要最小限に留めることが重要である。できれば、バリスタやクランプダイオードなどの、非定常的サージ発生時以外には動作しない素子により保護することが望ましい。
【００５５】
ここで、前記昇圧トランス（１）の構成に関して、前記１次側巻線（１１０，１２０）のそれぞれに対する前記２次側巻線（２００）の巻数比が２５以下であり、前記１次側巻線（１１０，１２０）のそれぞれが巻回される軸方向領域の長さ、および前記２次側巻線（２００）が巻回される軸方向領域の長さの差異が１８％以下であるように、すなわち図２のもので言えば、軸方向領域長Ａ１と軸方向領域長Ａ２との差異が１８％以下となるようにして、前記１次側巻線（１１０，１２０）と前記２次側巻線（２００）との磁気的結合を高める構成としながら、前記１次側巻線（１１０，１２０）と前記２次側巻線（２００）とを離間することにより、前記１次側巻線（１１０，１２０）と前記２次側巻線（２００）との磁気的結合を下げるようにすることにつき補足しておく。
【００５６】
前記軸方向領域長Ａ１とＡ２との差異を大きくするにしたがって、１次側巻線と２次側巻線との間の漏洩インダクタンスが大きくなるため、１次側巻線と２次側巻線との間の漏洩インダクタンスを特定の範囲に設定するように、前記昇圧トランス（１）の設計において前記軸方向領域長Ａ１，Ａ２を、それぞれ特定の値に指定することも考えられる。しかし、トランスの製造の工程においては、巻線の軸方向領域の軸方向での位置、すなわち巻線の巻き始め・巻き終わりの位置は比較的バラツキが発生しやすく、仮に、前記軸方向領域長Ａ１，Ａ２が規定できたとしても、巻き始め・巻き終わりの位置のズレがあれば、１次側巻線と２次側巻線との間の漏洩インダクタンスの値にはバラツキが現れてしまう問題がある。
【００５７】
前記昇圧トランス（１）の設計において前記軸方向領域長Ａ１，Ａ２の差異を小さくしておくことにより、前記した巻線の巻き始め・巻き終わりの位置のバラツキによる１次側巻線と２次側巻線との間の漏洩インダクタンスの値のバラツキの問題を回避することができ、前記軸方向領域長Ａ１，Ａ２の差異は、小さいほど有利で、１０％以下、できれば５％以下が望ましいが、１８％以下であれば、特性の劣化の影響の点で、実用上の問題は無い。
【００５８】
これに対し、前記した、前記１次２次間絶縁層（３２）の厚さを厚くすることにより、１次側巻線と２次側巻線との間の漏洩インダクタンスを増加させる方法の場合は、前記１次２次間絶縁材料の厚さと巻数とを指定したり、また、後述する樹脂成形ボビンを使用するなどにより、前記１次２次間絶縁層（３２）の厚さを正確に規定することができる。
【００５９】
すなわち、本発明における前記昇圧トランス（１）の設計思想は、製造工程における制御の難しい前記した巻線の巻き始め・巻き終わりの位置については、１次側巻線と２次側巻線との間の漏洩インダクタンスの値のバラツキへの影響が現れにくい条件、すなわち、そもそも前記軸方向領域長Ａ１，Ａ２の差異をできるだけ小さくして、これによる１次側巻線と２次側巻線との間の漏洩インダクタンスを発生させない条件を基本として、製造工程における制御の容易な前記１次２次間絶縁層（３２）の厚さの設定によって、設計した１次側巻線と２次側巻線との間の漏洩インダクタンスの値をできるだけ少ないバラツキで実現できるようにした上で、前記した１次側巻線と２次側巻線の層間の浮遊静電容量が減少する効果をも享受しようとするものである。
【００６０】
前記した巻線の巻き始め・巻き終わりの位置については、１次側巻線と２次側巻線との間の漏洩インダクタンスの値のバラツキへの影響が現れにくい条件と併用して、設計した１次側巻線と２次側巻線との間の漏洩インダクタンスの値をできるだけ少ないバラツキで実現できる他の方法として、コア（２）にギャップを設ける方法が考えられる。しかし、この方法で１次側巻線と２次側巻線との間の漏洩インダクタンスを増加させると、１次側巻線相互間の漏洩インダクタンスも同時に増加してしまうので好ましい方法とは言えない。
【００６１】
コア（２）にギャップを設ける場合でも、コア（２）の透磁率のバラツキによる、前記１次側巻線（１１０，１２０）や前記２次側巻線（２００）のインダクタンスにバラツキが生じることを防止する程度の小さいギャップに留めることが望ましい。
【００６２】
なお、図２の前記昇圧トランス（１）については、前記１次側巻線（１１０，１２０）をバイファイラ巻き法で巻回されるものを示したが、バイファイラ巻きの場合は、図４の（ａ）および（ｂ）に示すように、常に並行して巻く巻回方法であることにより、前記１次側巻線（１１０，１２０）の両方の軸方向領域長が自動的に同じになるため、図２においては、両方をまとめてＡ１と記載したものである。同様に、２層に巻回された前記２次側巻線（２００）の両方の軸方向領域長についても、簡単のためにこれらが同じであるようにした場合を表し、両方をまとめてＡ２と記載したものである。
【００６３】
前記軸方向領域長Ａ１とＡ２との差異を大きくするにしたがって、１次側巻線と２次側巻線との間の漏洩インダクタンスが大きくなるため、前記軸方向領域長Ａ１，Ａ２の差異をできるだけ小さくして、これによる１次側巻線と２次側巻線との間の漏洩インダクタンスを発生させない条件を基本とするのがよいことは前記した通りであるが、これは、高効率なエキシマ発光のためにも非常に重要なことである。
【００６４】
例えば、図３の波形を得た昇圧トランス（１）に対し、前記１次側巻線（１１０，１２０）を、１個の層内ではあるが、コアの右半分と左半分に分割して巻回する方法に変更し、その他の構成は同じにして試行的に製作した昇圧トランスに替えた場合の各部の波形の模式図は、図８に示すようになった。図８の（ａ）は、前記スイッチ素子（３１１）のゲート駆動信号（３１３）を、図８の（ｂ）は、前記スイッチ素子（３２１）のゲート駆動信号（３２３）を、図８の（ｃ）は、前記２次側巻線（２００）の電圧、すなわちランプ電圧（Ｖｏ）を、図８の（ｄ）は、前記２次側巻線（２００）の電流、すなわちランプ電流（Ｉｏ）をそれぞれ表す。また、このときの１次側巻線と２次側巻線との間の漏洩インダクタンスは、０．９３％であった。
【００６５】
図３の場合と比較して、ランプに印加する交流の電圧波形における立ち上がりの急峻さが鈍化し、実際、エキシマ発光の効率において約６％の劣化が見られた。試行的に製作したこの昇圧トランスの場合は、１次側巻線のそれぞれが巻回される軸方向領域の長さと２次側巻線が巻回される軸方向領域の長さの差異は約５０％であるから、効率の点からも、この軸方向領域長さの差異を前記した数値範囲内に抑えることの重要性が理解できる。
【００６６】
また、ここで、１次側巻線に対する２次側巻線の巻数比を、前記した数値範囲内になるように構成することにつき補足しておく。前記したように前記軸方向領域長の差異が前記した数値範囲内であれば、前記した巻線の巻き始め・巻き終わりの位置のバラツキがあっても、１次側巻線と２次側巻線との間の漏洩インダクタンスの値のバラツキについて実用上の問題が無い旨を述べたが、前記巻数比を増加し、また２次側巻線の層数が増加するに従い、前記した巻線の巻き始め・巻き終わりの位置のバラツキの影響が大きくなる問題が無視できなくなるとともに、１次側巻線と２次側巻線との間の漏洩インダクタンスの値が大きくなって、エキシマ発光効率が低下する問題が無視できなくなる。したがって、前記巻数比は小さいほど有利で、２０以下、できれば１５以下が望ましく、２５以下であれば、特性の劣化の影響の点で、実用上の問題は無い。
【００６７】
したがって、この問題を回避するためには、前記エキシマ放電ランプ（３）の放電開始および維持に必要なランプ電圧を確保するためには、前記２次側巻線（２００）の巻数の増加によるのではなく、前記巻数比を前記した数値範囲内に留めて、前記直流電源（３３０）の出力電圧の方を高めることによりランプ電圧を確保することが必要である。なお、同様の理由により、前記２次側巻線（２００）の層数についても、６層以下とするべきである。
【００６８】
さらに、ここで、前記スイッチ素子（３１１，３２１）それぞれの動作周期に対する導通状態である期間のデューティ比が前記した数値範囲内になるように構成することにつき補足しておく。余計な電流が流れることが抑制されるという点では、前記デューティ比は小さいほど有利であるが、図３の（ｄ）に示した、パルス的なランプ電流波形を、途中で切断するほど小さくすることは、前記スイッチ素子（３１１，３２１）のスイッチング損失を増す可能性があるため、かえって好ましくなく、少なくとも第１の電流ピークの完了後に前記スイッチ素子（３１１，３２１）を非導通状態にすることが有利である。
【００６９】
図３はインバータの周波数が５０ｋＨｚの場合の波形であるが、周波数をさらに低くする場合、トランスのコアの磁気飽和の問題を回避するためには、前記デューティ比は小さいほど有利であるが、これを小さくしすぎると、図３の（ｃ）にも見られる、ゲート駆動信号（３１３，３２３）が非導通状態になってからのランプ電圧波形の緩和が大きくなり、ゼロボルトに交差するようになると、前記２次側巻線（２００）のインダクタンスとエキシマ放電ランプの静電容量とで構成されるＬＣ共振を行う状態になる。この状態になると、エキシマ発光の効率が低下するため、これを避けるために、インバータ周波数が低い条件では、前記デューティ比は１５％から３０％以下の範囲に設定することが望ましい。
【００７０】
一方、周波数をさらに高くする場合は、前記デューティ比を小さくしすぎると、前記スイッチ素子（３１１，３２１）の導通・非導通の遷移時間が占める割合が増加し、確実なインバータ動作が困難になってくるため、この条件の場合も前記デューティ比は１５％から３０％以下の範囲に設定することが望ましい。したがって、前記デューティ比は、インバータ周波数に応じて、３０％以下の適当な値に設定する必要がある。
【００７１】
本発明の放電ランプ点灯装置の一実施形態を図５を用いて説明する。前記したように、昇圧トランス（１）において、前記１次側巻線（１１０，１２０）相互間における隣接巻線間の電圧の問題により、バイファイラ巻き法が適用できない場合には、図５に示すように、前記１次側巻線（１１０，１２０）のそれぞれは、各１層に巻回される、合わせて２層から構成されるようにすればよい。
【００７２】
この場合でも、前記１次側巻線（１１０，１２０）の両方の軸方向領域長Ａ１１，Ａ１２、および前記２次側巻線（２００）の各層の軸方向領域長Ａ２１，Ａ２２が、前記した数値範囲内になるようにする必要がある。
【００７３】
なお、１次側巻線と２次側巻線との間の漏洩インダクタンスが小さくなる巻線層の配置方法として、前記２次側巻線（２００）の層を前記１次側巻線（１１０，１２０）のそれぞれの層の間に挟むように配置する、サンドイッチ巻き法と呼ばれる方法を用いることも可能である。ただし、前記したように、１次側巻線相互間の漏洩インダクタンスを低く抑えるという観点からは、前記１次側巻線（１１０，１２０）のそれぞれの層は、隣接するように配置し、また、前記１次側巻線（１１０，１２０）のそれぞれの層間の絶縁層（３３）の厚さを薄くすることが有利である。
【００７４】
本発明の放電ランプ点灯装置のさらなる一実施形態を、図６を用いて説明する。この実施形態では、昇圧トランス（１）において、前記２次側巻線（２００）は、複数層から構成され、ターンバック巻き法によって巻回される。
【００７５】
ここで言うターンバック巻き法とは、図６に記載のように、２次側巻線を構成する一つの巻層（２１０）の巻回を位置（２１１）から始めて位置（２１２）にて終了したとき、さらなる巻層（２２０）の巻回を始めるに際しては、前記位置（２１２）のすぐ上ではなく、位置（２１１）の上の位置（２２１）まで戻ってから巻き始めて位置（２２２）にて巻き終わるようにして、層を積み重ねる巻回方法である。前記位置（２１２）から前記位置（２２１）まで戻るに際しては、位置（２１９）のように途中に１ターン以上の戻り巻きを加えてもよい。
【００７６】
層間に巻かれる絶縁層（４１，４２）の厚さは、層間電圧に耐えるものでなければならないが、これを耐電圧の観点から必要とされる厚さより厚い適当な厚さのものを選択することにより、１次側巻線と２次側巻線との間の漏洩インダクタンスを増して、この分を含めて、１次側巻線と２次側巻線との間の漏洩インダクタンスが前記した数値範囲内になる前記１次側巻線（１１０，１２０）と前記２次側巻線（２００）との離間距離ｄ１２を与えるように、前記１次２次間絶縁層（３２）の厚さを設計時に調整する。
【００７７】
結果として前記したように、スイッチ素子（３１１，３２１）の発熱低減に貢献させることができる。また、２次側巻線の層間の浮遊静電容量が減少するため、前記したように、前記２次側巻線（２００）の損失の低減に貢献させることができる。
【００７８】
本発明の放電ランプ点灯装置のさらなる一実施形態を、図７を用いて説明する。この実施形態では、昇圧トランス（１）において、前記２次側巻線（２００）は、セクション巻き法によって巻回され、複数セクションから構成される。セクション巻きを行うためには、通常、専用の樹脂整形ボビンを使用する。
【００７９】
ここで言うセクション巻き法とは、図７に示すように、ボビン両端の鍔以外にも巻きピッチ方向に巻線を分割するための鍔（６１〜６５）を２次側巻線用ボビン（６０）に設け、分割された複数の巻線セクション（２３１〜２３６）を構成する巻回方法である。それぞれの前記鍔（６１〜６５）には、隣接する巻線セクションに巻線（２０１）を渡すための、斜めのスリットが設けられている。
【００８０】
一方、前記１次側巻線（１１０，１２０）は、前記２次側巻線用ボビン（６０）とは別体の１次側巻線用ボビン（５０）にバイファイラ巻きされる。そして、前記１次側巻線用ボビン（５０）は、前記２次側巻線用ボビン（６０）の内側に内包される形に組み立てられる。
【００８１】
前記２次側巻線（２００）がセクション巻き法によって巻回されることにより、１次側巻線と２次側巻線との間の漏洩インダクタンスが増す傾向があり、この分を含めて、１次側巻線と２次側巻線との間の漏洩インダクタンスが前記した数値範囲内になる前記１次側巻線（１１０，１２０）と前記２次側巻線（２００）との離間距離ｄ１２を与えるように、１次側巻線用ボビンの巻き胴（５９）の径、および２次側巻線用ボビンの巻き胴（６９）の径を設計時に調整する。
【００８２】
結果として前記したように、スイッチ素子（３１１，３２１）の発熱低減に貢献させることができる。また、２次側巻線のセクション間の浮遊静電容量は小さいため、前記したように、前記２次側巻線（２００）の損失の低減に貢献させることができる。このような２重ボビンによる構成は、絶縁紙や絶縁テープによるものよりも絶縁が確実になり、また低コスト化に有利になる。
【００８３】
なお、本発明の放電ランプ点灯装置は、アルゴン、クリプトン、キセノンなどの希ガスを含む放電ガスが充填された放電プラズマ空間と、これに放電を発生させるための一対の電極とを有し、また前記電極のうちの少なくとも一方と前記放電プラズマ空間との間に誘電体が介在する構造を有するエキシマ放電ランプであれば、どのようなランプに対しても適用できる。
【００８４】
本発明の優れた利点は、前記した光化学反応を応用した材料処理の分野に限らず、エキシマ放電ランプを高周波点灯し、放電プラズマ空間から発生する紫外線を利用する全ての応用において有効に利用することができる。例えば、エキシマ放電ランプのバルブの内面や外面に蛍光体層を配置し、発生する紫外線を可視光に変換して利用する蛍光ランプなどの分野においても良好に効果を発揮する。
【００８５】
また、材料処理の分野で使用されるランプ１本あたりの投入電力が数キロワット、あるいはそれ以上にも及ぶ大電力用途から、測定用光源として使用される数ワット程度あるいはそれ以下の小電力用途のものまで、幅広い電力の放電ランプ点灯装置に対して適用できる。
【００８６】
図１においては、放電ランプ点灯装置に１個のエキシマ放電ランプを接続する例を示したが、複数個のエキシマ放電ランプを接続して点灯することも可能であり、また、インバータに１個の昇圧トランスを接続する例を示したが、複数個の昇圧トランスを接続して動作させることも可能である。前記実施例では、インバータの周波数が５０ｋＨｚの場合を例示したが、スイッチ素子それぞれの動作周期に対する導通状態である期間のデューティ比を小さくすることができるため、数キロヘルツから数メガヘルツの周波数範囲で適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００８７】
【図１】本発明の放電ランプ点灯装置のプッシュプルインバータの構成を示す回路図である。
【図２】本発明の放電ランプ点灯装置の昇圧トランスの構造造の一例を簡略化して示す断面図である。
【図３】本発明の放電ランプ点灯装置のプッシュプルインバータの各部の波形を示す図である。
【図４】本発明の放電ランプ点灯装置の昇圧トランスに適用可能な巻線方法の説明図である。
【図５】本発明の放電ランプ点灯装置の昇圧トランスの一部の構造の一例を簡略化して示す断面図である。
【図６】本発明の放電ランプ点灯装置の昇圧トランスの一部の構造の一例を簡略化して示す断面図である。
【図７】本発明の放電ランプ点灯装置の昇圧トランスの一部の構造の一例を簡略化して示す断面図である。
【図８】参考として掲げた、一般のプッシュプルインバータの各部の波形を示す図である。
【符号の説明】
【００８８】
１              昇圧トランス
１１０          １次側巻線
１１１，１１２  巻線
１２０          １次側巻線
１２１，１２２  巻線
２              コア
２００          ２次側巻線
２０１          巻線
２１０          巻層
２１１，２１２  位置
２１９          位置
２２０，２２１  巻層
２２２          位置
２３１〜２３６  巻線セクション
３              エキシマ放電ランプ
３０            巻芯
３１            外装層
３１１          スイッチ素子
３１２          逆並列ダイオード
３１３          ゲート駆動信号
３２            １次２次間絶縁層
３２１          スイッチ素子
３２２          逆並列ダイオード
３２３          ゲート駆動信号
３２４          ドレイン
３３            絶縁層
３３０          直流電源
３３１          ゲート駆動回路
３５１，３５２  出力ノード
３５３，３５４  端子
４０            層間絶縁層
４１，４２      絶縁層
５０            １次側巻線用ボビン
５９            胴
６０            ２次側巻線用ボビン
６１〜６５      鍔
６９            胴
Ｉｏ            ランプ電流
Ｔｇ            期間
Ｔｐ            動作周期
Ｖｏ            ランプ電圧
ｔ１，ｔ２      時刻
【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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