JP2021111487A - 誘電体バリア放電ランプ光源装置 - Google Patents

Abstract

【課題】この発明が解決すべき課題は、誘電体バリア放電を利用した蛍光ランプであって、さらなる照度アップや照度の長時間安定を可能にする新しい構造を提供すること。【解決手段】この発明に係る光源装置は、誘電体バリア放電ランプ１とＵＶＣを放射する光源２を全体として点灯制御するコントローラ３よりなる。そして、前記コントローラ３は、前記誘電体バリア放電ランプ１を加温状態にするとともに、当該状態において、前記光源２から放射されるＵＶＣ３を当該誘電体バリア放電ランプ１に向けて照射する状態を、少なくとも一時期に含むよう制御することを特徴とする。【選択図】 図１

Description

この発明は誘電体バリア放電ランプ光源装置に関する。特に、複数の誘電体バリア放電ランプ光源装置に関する。

例えば、殺菌分野では紫外線を照射する方法が古くから知られており、特に、低圧水銀ランプを使った方法が広く知られている。しかしながら、低圧水銀ランプは水銀を必須とするので環境対策的に好ましいものではなく、また、環境温度の影響を受けやすいので寒冷地における瞬時点灯や安定点灯という点で問題を有する。

そこで、特許文献１では、水銀を使わない放電ランプを使った殺菌方法が提案されている。これは誘電体材料からなる壁を有する放電容器の外表面に第１電極および第２電極を有して、放電容器の内部に封入されたキセノンガスを励起させることで、いわゆる誘電体バリア放電を発生させ、そこから発生する紫外光により蛍光体を励起させてＵＶＣを発光させるものである。

この方法は、水銀を使わないことから、上記問題を解決できるという大きな利点があるものの、照度や長時間の安定化など、まだまだ改善すべき課題は存在する。

特開２００１−１５０７８

そこで、この発明が解決しようとする課題は、誘電体バリア放電ランプを使った光源装置であって、さらなる照度アップや照度の長時間安定を可能とする新しい構造を提供することである。

この発明に係る光源装置は、誘電体バリア放電ランプと、ＵＶＣを放射する光源と、これらを全体として制御するコントローラよりなる。そして、前記コントローラは、前記誘電体バリア放電ランプを加温状態にするとともに、当該状態において、前記光源から放射されるＵＶＣを当該誘電体バリア放電ランプに向けて照射する状態を制御することを特徴とする。

さらに、前記ＵＶＣを放射する光源も誘電体バリア放電ランプから構成されるとともに、前記コントローラは、一の誘電体バリア放電ランプ（Ｌ１）を加温状態にするとともに、当該状態において、他の誘電体バリア放電ランプ（Ｌ２）からの放射光を当該一の誘電体バリア放電ランプ（Ｌ１）に向けて照射する状態を制御することを特徴とする。

さらに、前記コントローラは、一の誘電体バリア放電ランプ（Ｌ１）を加温状態にするとともに、当該状態において、他の誘電体バリア放電ランプ（Ｌ２）からの放射光を当該一の誘電体バリア放電ランプ（Ｌ１）に照射する第一の制御状態と、他の誘電体バリア放電ランプ（Ｌ２）を加温状態にするとともに、当該状態において、一の誘電体バリア放電ランプ（Ｌ１）からの放射光を当該他の誘電体バリア放電ランプ（Ｌ２）に照射する第二の制御状態を一定のタイミングで繰り返し行うことを特徴とする。

さらに、前記加温状態は、前記誘電体バリア放電ランプに対して過電力状態で点灯させることを特徴する。
さらに、前記誘電体バリア放電ランプは、蛍光体を有しており、当該蛍光体により、誘電体バリア放電により発生した紫外光を他の波長の光に変換して放射させるものであることを特徴とする。

さらに、誘電体バリア放電ランプの点灯方法において、当該誘電体バリア放電ランプを加温状態として、外部からＵＶＣを放射することで、誘電体バリア放電ランプの放射照度を回復することを特徴する。

この発明によれば、誘電体バリア放電ランプを加温状態に制御するとともに、当該状態において、他の光源から放射されるＵＶＣを当該誘電体バリア放電ランプに向けて照射させることで、誘電体バリア体バリア放電ランプの照度低下を回復させることができ、結果として、照度アップと長時間の高照度維持を達成することが可能となる。

本発明に係る光源装置も概略構成を示す。 本発明に係る誘電体バリア放電ランプの概略構成を示す。 本発明に係る光源装置の他の実施形態を示す。 本発明に係るＵＶＣ放射ランプの分光スペクトルを示す。 本発明に係るＵＶＣ放射ランプの分光スペクトルを示す。 本発明に係る光源装置の放射照度の維持率を示す。 本発明に係る光源装置を使った光処理装置の実施形態を示す。 本発明に係る光源装置を使った光処理装置の実施形態を示す。 本発明に係る誘電体バリア放電ランプの実施形態を示す。

図１は本発明に係る光源装置の概略構成を示す。光源装置は誘電体バリア放電ランプ１（以下、放電ランプとも称する）と、ＵＶＣを放射する光源（以下、ＵＶＣランプとも称する）と、コントローラ３より構成される。

図２は誘電体バリア放電ランプ１の概略構成を示す。石英ガラスなどの誘電体材料からなる円柱状の放電容器１０を全体構成として、誘電体材料を介在させて一対の電極１１（１１ａ、１１ｂ）が配置している。具体的には、放電容器１０の内側に、一方の電極１１ａが配置し、放電容器１０の外側に他方の電極１１ｂが配置している。放電容器１０の内部には放電空間１２が形成されており、放電空間１２には、キセノンガスなどの放電用ガスが充填されている。また、放電容器１０の内表面には蛍光体１３が塗布されている。電極１１ａは棒状部材から構成されており、また、電極１１ｂは線形部材、あるいは網状部材から構成される。

放電ランプ１は、一対の電極１１（１１ａ，１１ｂ）に電力が印加されると、放電空間１２内に、いわゆる誘電体バリア放電が発生する。この誘電体バリア放電によって、放電用ガスが励起されると、エキシマ光（真空紫外光）が発生し、このエキシマ光が蛍光体１３を励起することで所望の光が放射される。例えば、放電用ガスとして、キセノンガスが充填されている場合は、誘電体バリア放電によって、波長１７２ｎｍのエキシマ光が発生し、蛍光体１３によって、所望の光が放射される。誘電体バリア放電ランプはエキシマ発光を利用することからエキシマランプともいわれる。なお、封入ガスとしてＫｒＣｌ（クリプトンクロライド）を封入することで波長２２２ｎｍの光を直接放射することができる。このような場合、蛍光体は不要となる場合もあり、すなわち、蛍光体はランプ構成と用途によっては不要になる場合もありえる。

図１に戻って、放電ランプ１はコントローラ３に接続されている。ＵＶＣランプ２はＵＶＣ（２００〜２８０ｎｍの光）を放射するランプである。コントローラ３は放電ランプ１に対して給電するための電力供給機能のほかに、点灯消灯を制御する機能、および、加熱信号として過電力を供給する機能を有し、また、ＵＶＣランプ２に対して同様に給電するための電力供給機能や、放電ランプ１とのタイミングを調整して点灯消灯を制御する機能を有している。

コントローラ３の機能について概念的に説明すると、コントローラ３からの点灯信号により放電ランプ１を例えば１００時間の定常点灯をさせる。その後、コントローラ３は放電ランプ１を加温状態にするための信号を送る。この信号は例えば放電ランプ１を定格電力よりも高い電力（過電力）にて点灯させる。そして、同時に、コントローラ３はこの加温状態に合わせて、ＵＶＣランプ２を点灯させる。これにより、放電ランプ１を加温状態にしつつ、同時に、ＵＶＣランプの放射光を放電ランプ１に照射することができる。この時間は例えば２０分である。コントローラ３は放電ランプ１を定常点灯状態に戻すと、加温状態を停止させるとともに、ＵＶＣランプ２も消灯させる。以後、放電ランプ１を定常点灯状態と、加温＋ＵＶＣ照射を繰り返すこととなる。

ランプ一般に言えることであるが、点灯時間の経過とともに放射照度は減衰する。本発明者は、上記のような制御、すなわち、加温＋ＵＶＣ照射をすることで、誘電体バリア放電ランプの減衰した放射照度が回復できるという画期的な現象を見出したわけである。

放射照度の回復について、概念的に説明すると、点灯開始から１００時間経過で放射照度は初期値の８０％まで低下すると考える（すなわち減衰量２０％）。この状態で、上記回復処理を施すと、初期値の９０％（減衰量が１０％）まで回復できるというわけである。本発明者は、その原理について、必ずしも明確に解明したわけではないが、加温（熱）とＵＶＣ照射という複合条件が、放射照度の回復に起因していることを実験により導きだし、そこには、放電容器を構成する誘電体材料（石英ガラス）の劣化回復と、そこに塗布している蛍光体の劣化回復が機能しているものと推測している。

図３は本発明に係る光源装置の他の実施形態を示す。図１と異なる点は、ＵＶＣランプも誘電体バリア放電を使ったランプにある。すなわち、この実施形態においては、誘電体バリア放電ランプ１ａ（以下、放電ランプ１ａともいう）と誘電体バリア放電ランプ１ｂ（以下、放電ランプ１ｂともいう）が、ともに回復対象のランプであるとともに、ＵＶＣを放射するランプとして機能しており、相互に、適時のタイミングで回復状態とアシスト状態に制御することで、双方のランプの放射照度を回復することができる。

次に、発明の効果を立証するための実験について説明する。実験は、ランプ種、蛍光体種、ＵＶＣランプの放射波長、定常点灯の時間、回復処理の時間、温度条件を変化させて、４種類（実験１〜４）行っている。

まず、実験１について説明する。回復対象の誘電体バリア放電ランプは、蛍光体としてリン酸ルテチウム系（LuPO4）を使っている。一方、ＵＶＣランプは、本実験では、回復対象ランプと同じものを使い、すなわち、蛍光体としてリン酸ルテチウムを使った放電ランプを使っている。リン酸ルテチウムを使った蛍光体による分光スペクトルは、図４に示すように、波長225nmにピーク値を有するとともに、200〜280nmの範囲に放射領域を有している。

実験は、回復対象の放電ランプを一定時間10Ｗにて定常点灯させた後に、回復処理、すなわち、加温状態とＵＶＣ照射を施した。そして、定常点灯後の放射照度と、回復処理後の放射照度を測定している。回復対象の放電ランプの温度は、定常点灯時は放電容器の外面温度で約55℃であった。加温手段として、放電ランプを70Ｗの過電力で点灯させるとともに、加速実験として、ランプ周囲に石英管を被せて約350℃まで昇温させた。すなわち、対象の放電ランプに対して、350℃の加温処理と、ピーク値225nmのＵＶＣを照射させたわけである。以上の内容を基本として、実験１は７回（１Ａから１Ｇ）行っている。

実験１Ａは、対象ランプを1016時間定常点灯させた後に、１時間の回復処理を施した。その結果、対象ランプの放射照度は、定常点灯後は26.7（初期の放射照度値を100としたときに26.7）まで減衰していたが、回復処理を施した直後は36.3まで回復していた。回復率は36.0%（（36.3-26.7）/26.7）である。
実験１Ｂは、対象ランプを1091時間定常点灯させた後に、１時間の回復処理を施した。その結果、対象ランプの放射照度は、定常点灯後は33.8まで減衰していたものが、回復処理を施した直後は42.3まで回復していた。回復率は25.1%である。
実験１Ｃは、対象ランプを 989時間定常点灯させた後に、１時間の回復処理を施した。その結果、対象ランプの放射照度は、定常点灯後は48.1まで減衰していたものが、回復処理を施した直後は60.2まで回復していた。回復率は25.2%である。
実験１Ｄは、対象ランプを1056時間定常点灯させた後に、１時間の回復処理を施した。その結果、対象ランプの放射照度は、定常点灯後は46.6まで減衰していたものが、回復処理を施した直後は56.2まで回復していた。回復率は20.6%である。

さらに、実験１Eは、対象ランプを 496時間定常点灯させた後に、１時間の回復処理を施した。なお、ＵＶＣランプは、実験１Ａ〜１Ｄと同じで、ピーク波長225nmのＵＶＣを放射するランプと、それとは別にもう一つ、異なる種類のランプ（ピーク波長227nm）を使った。つまり、対象ランプに対して、２つのＵＶＣランプを使い、かつ、２方向からＵＶＣを照射させたわけである。その結果、対象ランプの放射照度は、定常点灯後は38.2まで減衰していたものが、回復処理を施した直後は48.2まで回復していた。回復率は26.2％である。
実験１Ｆは、対象ランプを 494時間定常点灯させた後に、１時間の回復処理を施した。この実験でもＵＶＣランプは実験１Ｅと同様に２種類のランプを使っている。その結果、対象ランプの放射照度は、定常点灯後は55.7まで減衰していたものが、回復処理を施した直後は72.2まで回復していた。回復率は29.6％である。
最後に、実験１Ｇは、対象ランプを 562時間定常点灯させた後に、１時間の回復処理を施した。なお、この実験だけは、回復処理においてＵＶＣを照射させることなく加温だけ行った。その結果、対象ランプの放射照度は、定常点灯後は37.9まで減衰していたものが、回復処理を施した直後は41.0まで回復していた。回復率は8.2％である。

以上の実験より、誘電体バリア放電ランプに対して、加温＋ＵＶＣ照射という複合的な処理を施すことで、いずれの実験においても、回復率20％以上という驚異的な効果が示されている。また、実験１Ｇより、ＵＶＣを照射することなく加温処理だけでも、ある程度の効果は示されているが、加温＋ＵＶＣ照射は、加温だけに対して約３倍を示している。

ここで、対象ランプのガス圧は、実験１Ａ、１Ｂ、１Ｅ、１Ｇは370torrであり、実験１Ｃ、１Ｄ、１Ｆは450torrである。誘電体バリア放電ランプは、放電容器内のガス圧により分光スペクトルは変化する。具体的には、キセノンガスを封入したランプの場合、波長172nmと波長147nmの各ピークの相対的な割合が変化し、ガス圧450torrランプの場合は、ガス圧370torrランプに比べて、172nmの割合が多く、その分147nmの割合は小さくなる。このことは、放電容器の内面に塗布された蛍光体や、放電容器を構成するガラスの劣化に影響を及ぼす。波長の短い光ほど劣化に寄与しやすいからである。実験１Ａや１Ｂに比して、実験１Ｃ、１Ｄの定常点灯後の減衰量が小さいことからも裏付けられる。このように、ガス圧により、ガラスや蛍光体の劣化具合が異なるが、本実験では、熱＋ＵＶＣ照射の回復処理により、回復率こそ異なるものの、照度回復という効果を有することに変わりない。

次に、実験２について説明する。
回復対象の誘電体バリア放電ランプは、蛍光体としてリン酸ランタン系（LaPO4）を使っている。一方、ＵＶＣを放射するランプも、回復対象ランプと同じものを使い、すなわち、リン酸ランタン系を使ったものである。この蛍光体による波長スペクトルは、図５に示すように、227nmにピーク値を有するとともに、220〜280nmの範囲に放射領域を有する。実験２が実験１と異なる点は、対象ランプの蛍光体の種類が異なること、および、対象ランプに照射するＵＶＣの波長が異なることにある。

実験２は、実験１と同様に、対象ランプに対して定常点灯と回復処理を施し、定常点灯後の放射照度と回復処理後の放射照度を測定している。さらに、この実験２では、加温時における温度を変化させて４種類の実験（実験２Ａ〜２Ｄ）を行った。具体的には、定常点灯時の放電ランプの温度（放電容器の外面温度）は約55℃であるのに対し、回復処理時の温度は、ランプを過電力にするとともに、加速実験として、ランプ周囲に石英管を被せて行った。実験２Ａは37Ｗで約200℃とし、実験２Ｂは40Ｗで約230℃とし、実験２Ｃは60Ｗで約300℃とし、実験２Ｄは過電力にはせず石英管を被せるだけで約150℃とした。

実験２Ａは、対象ランプを1700時間定常点灯させた後に、1.5時間の回復処理を施した。その結果、対象ランプの放射照度は、定常点灯直後は28.7まで減衰していたものが、回復処理を施した直後は36.4まで回復していた。回復率は26.8％である。
実験２Ｂは、対象ランプを1280時間定常点灯させた後に、２時間の回復処理を施した。その結果、対象ランプの放射照度は、定常点灯直後は22.4まで減衰していたものが、回復処理を施した直後は24.4まで回復していた。回復率は8.9％である。
実験２Ｃは、対象ランプを1729時間定常点灯させた後に、２時間の回復処理を施した。その結果、対象ランプの放射照度は、定常点灯直後は20.5まで減衰していたものが、回復処理を施した直後は23.2まで回復していた。回復率は13.2％である。
実験２Ｄとして、対象ランプを1300時間定常点灯させた後に、14時間の回復処理を施した。その結果、対象ランプの放射照度は、定常点灯直後は17.9まで減衰していたものが、回復処理を施した直後は20.0まで回復していた。回復率は11.7％である。

実験２からも、放電ランプに対して、加温とＵＶＣ照射という複合処理を施すことで、いずれの実験においても放射照度が回復していることが分かる。特に、定常点灯時に55℃のランプに対して、150℃〜300℃の範囲で昇温させた場合に、いずれも照度回復していることから、少なくとも定常点灯時の3〜6倍程度の加温で十分な効果があることは判明される。

さらに、実験１と比較して、放電ランプに照射するＵＶＣの波長を変化させても放射照度の回復効果はみられる。また、放電ランプの蛍光体の種類が異なっても同様の効果が得られることがわかる。

次に、実験３について説明する。
回復対象の誘電体バリア放電ランプは、蛍光体としてアルミン酸イットリウム系（YAlO３）系を使っている。一方、ＵＶＣを放射するランプは、図５に示すものと同じで、波長227nmにピーク値を有するランプである。実験３が実験１や実験２と異なる点は、対象ランプの蛍光体の種類が異なること、および、対象ランプとＵＶＣランプは、ともに、誘電体バリア放電ランプではあるが、両者は蛍光体が異なるので放射波長も異なることにある。

実験は、回復対象ランプを26Ｗにて70時間点灯させた後に、60Ｗの過電力点灯を１時間行い、その間、ＵＶＣランプの放射光を照射させた。その結果、対象ランプの放射照度は、定常点灯直後は84.6まで減衰していたものが、回復処理を施した直後は89.9まで回復していた。回復率は6.3％である。
なお、26Ｗの定常点灯時の誘電体バリア放電ランプの放電容器外面温度は約90℃であって、過電力状態における誘電体バリア放電ランプの同温度においては、加速実験として、ランプ周囲に石英管を被せて約300℃とした。

この実験３からも、誘電体バリア放電ランプについて、加温状態において、約300℃まで加温することと、ピーク波長227nmのＵＶＣを照射させることで、放射照度値を回復させているが示される。

次に、実験４について説明する。
この実験では、回復対象となる誘電体バリア放電ランプは蛍光体を有しておらず、すなわち、放電容器内で発生した放射光（波長172nm）が石英ガラスを通過して放射される。一方、ＵＶＣランプは、実験２と同じもので、227nmにピーク値を有するＵＶＣを放射する誘電体バリア放電ランプを使った。

実験４Ａとして、対象ランプを24Ｗの点灯電力にて456時間点灯させた後に、57Ｗの過電力点灯を２時間行い、その間、ＵＶＣランプの放射光を照射させた。その結果、回復対象ランプは定常点灯直後の放射照度は初期値に対して58%まで減衰していたのに対し、回復処理を終えた直後の放射照度は73%まで回復していた。回復率は25％である。
実験４Ｂとして、対象ランプを24Ｗの点灯電力にて436時間点灯させた後に、57Ｗの過電力点灯を１時間行った。その結果、回復対象ランプは定常点灯直後の放射照度が61.0まで減衰していたのに対し、回復処理直後には69.0まで回復していた。回復率は13％である。この実験４Ｂでは回復処理としてＵＶＣ照射はしていない。
なお、実験４Ａ、４Ｂは、定常点灯時の放電容器の外面温度は約85℃であって、回復処理における同温度は、加速実験として、ランプ周囲に石英管を被せて約300℃とした。

この実験４より、蛍光体を塗布していない誘電体バリア放電ランプであっても、本発明の回復処理を施すことで放射照度値が回復していることがわかる。

ここで、実験１から実験４は、いずれも温度測定にはＦＬＩＲシステムズ社製サーモグラフィを使い、放射照度の測定にはウシオ電機製の分光放射照度計（ＵＳＲ）を使った。
実験１〜実験４で立証されるように、誘電体バリア放電ランプに対して、加温とＵＶＣ照射という複合的な処理を施すことで、当該誘電体バリア放電ランプの減衰した放射照度が回復することが示されており、特に、蛍光体を有する誘電体バリア放電ランプにあってはその効果が大きいことがわかる。ここで、誘電体バリア放電ランプは、通常の点灯（定常点灯）だけであっても昇温してしまうが、ここでいう加温状態とは、ランプの点灯だけで自然に昇温するレベルを超えて、より高いレベルにまで昇温させることをいう。例えば、上記実験では、誘電体バリア放電ランプを点灯させるだけで、室温（20℃）から55℃近辺にまで昇温しているが、本件発明では、例えば、150℃というレベルにまで昇温させている。

図６は本発明に係る光源装置による制御内容を模式的に示すものである。縦軸はランプの放射照度を表し、横軸は時間を表す。時間Ｔ０は点灯開始時であり、そのときの放射照度をＩ０とする。時間Ｔ１において、回復処理を施すことで、Ｉ１ａまで減衰した放射照度はＩ１ｂまで回復している。時間Ｔ１における減衰量（Ｉ０−Ｉ１ａ）、回復後の照度値Ｉ１ｂ、回復量（Ｉ１ｂ−Ｉ１ａ）、回復率（（Ｉ１ｂ−Ｉ１ａ）／Ｉ１ａ）となる。図では、時間Ｔ１とＴ２において、本発明に係る回復処理を施すことで、時間Ｔ３では本来Ｉ３’まで低下するはずの照度値はＩ３に維持されている。

本発明に係る光源装置は、一定の点灯時間ごとに、本発明に係る回復処理を施すことで、長時間において高い放射照度と、安定した照度維持率を実現することできる。例えば、光による空気殺菌の分野では、一定時間の殺菌処理のたびに、適宜のタイミングで、本発明の回復処理を行うことができるし、また、液晶パネルの洗浄工程では、一定の処理プロセスの休止時間を利用して回復処理を施すことができる。図１に示した形態では、回復処理の間は、本来のプロセス（空気殺菌や液晶パネルの洗浄）は停止することになるが、図３に示す形態においては、相互に回復処理を行うことで、本来のプロセスを停止する必要はなくなる。

本発明では、誘電体バリア放電ランプの放射光を検知する照度センサーを設定して、放射照度が設定値を下回ったタイミングで、直ちに、もしくは、次にプロセスを停止するタイミングで回復処理を施すということもできる。

図７は本発明に係る光源装置を使った光処理装置の一例を示す。
光処置装置は、ケーシング４の内部に、誘電体バリア放電ランプ１（１ａ、１ｂ、１ｃ）と、それぞれに対応してＵＶＣ放射ランプ２（２ａ、２ｂ、２ｃ）を有する。ケーシング４の外部には、放電ランプ１およびＵＶＣランプ２を制御するコントローラ３が配置する。プロセスは、ケーシング４のガス導入口４１から処理対象となるガスを流入させて、放電ランプ１により、当該ガスに対して光処理を行う。処理済みのガスは、ガス排出口４２から排出される。

この実施形態では、適時のタイミングで、プロセスを一旦停止して、すべての放電ランプ１を一斉に回復処理することができる。この場合、加温手段として、過電力点灯に変えて、あるいは過電力点灯と併用して、ガス導入口４１から温風を流入することもできる。

あるいは、回復処理の別の方法として、放電ランプごとに、順次、回復処理を行うこともできる。具体的には、放電ランプ１ａを回復処理させるタイミングにおいては、放電ランプ１ｂと放電ランプ１ｃは定常点灯を継続させる。その後、適時のタイミングで、回復対象の放電ランプを１ｂ、１ｃと順次に切り替えていくわけである。この場合、処理プロセスそのものは停止することなく継続できる。

図８は本発明に係る光源装置を使った光処理装置の他の例を示す。
光処置装置は、ケーシング４の内部に、複数の誘電体バリア放電ランプ１（１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅ）を有する。ケーシング４の一面には光透過性部材６が内部空間を塞ぐように配置している。図７に示す光処理装置と大きく異なる点は、ＵＶＣ放射する専用のランプを設けていないことにある。すなわち、放電ランプ１はいずれも回復対象ランプであるとともに、アシストランプでもある。なお、ケーシング４の外部には図示略のコントローラが配置している。

各放電ランプ１は光プロセスのために定常点灯するともに、適時のタイミングで、いずれかの放電ランプは加温状態となる。例えば、放電ランプ１ａが加温状態になったときに、放電ランプ１ｂ〜１ｅからの放射光は光透過部材６を透過して外部に放射される。本実施例では、光透過性部材６からの放射光により、ケーシング４の外部において所望の光処理プロセスが行われる。このとき、放電ランプ１ａは、放電ランプ１ｂと放電ランプ１ｃからＵＶＣが照射される。加温状態にする放電ランプを順次に変更することで、ケーシング４に内蔵される放電ランプは、順次、回復処理が行われる。

回復対象の放電ランプの加温は、当該ランプを過電力状態にすることに替えて、あるいは併用させて、対象となる放電ランプに対するガス供給口５（５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ、５ｅ）から熱風を吹き付けることができる。あるいは、この種の装置では、定常点灯時において、ガス供給口から冷却風を吹き付けることが多いが、回復対象のランプについては、当該冷却風の吹き付けを停止することで実質的な加温状態を作ることもできる。さらに、ケーシング４の中に、加熱用のヒータランプを設ける方法も可能である。

図９は本発明に係る誘電体バリア放電ランプの他の実施形態を示す。
図２に示した放電ランプとは、放電容器１０の周囲に外管９を有している点で異なる。また、本実施例においては、外管９と放電容器１０の間に空間を有することから、当該空間内に熱風を流すことで、放電ランプの加温状態を作ることができる。あるいは、定常点灯においては、外管９と放電容器１０の間の空間に冷却風を流すとともに、回復処理においては当該冷却風を止めることで実質的な加温状態を作ることもできる。これらはランプの点灯電力や物理的寸法、処理プロセスなどの条件に応じて適宜選択することができる。

本発明は、上記に説明した実施例に限定されるものではない。
誘電体バリア放電ランプは、誘電体バリア放電を利用したものであればよく、形状や構造は公知のものが適用できる。例えば、上記実施例に示したものは、放電容器の断面形状は円形であったが、断面矩形状の放電容器のランプ（特開２００４−１０３４５８）であってもかまわない。また、一対の電極と放電容器の位置関係や、電極の構造や形態も種々のものが適用できる。特に、放電容器の外面に設ける電極については、光透過性の導電膜を使うこともできる。また、ＵＶＣを放射する誘電体バリア放電ランプに特に有効である。ＵＶＣを放射する蛍光体と、ＵＶＣを透過する放電容器（ガラス）は劣化しやすいからである。

ＵＶＣを放射する光源は、ＵＶＣ（２００〜２８０ｎｍ）の光を放射することができるものであればよく、蛍光体は必須ではない。また、ランプである必要もなく、ＬＥＤなどの個体光源であってもかまわない。

また、回復対象の放電ランプに対するＵＶＣ照射は、瞬時に行うことができるが、回復対象の放電ランプを加温状態にすることは、直ちにはできない場合が多い。加温には時間を要するからである。したがって、回復処理は、両処理の開始や終了のタイミングは、必ずしも同時という必要はない。特に、加温処理を終えて、定常点灯状態に戻す場合は、放電ランプを直ちに常温に戻すことは困難な場合もあり得るので、回復処理の後、移行期間を設けて、定常点灯状態にすることも可能である。

１ 誘電体バリア放電ランプ
２ ＵＶＣを放射するランプ
３ コントローラ
４ ケーシング
６ 光透過性部材
１０ 放電容器
１１ 電極
１２ 放電空間
１３ 蛍光体

Claims (6)

1. 誘電体バリア放電ランプと、ＵＶＣを放射する光源と、これらを全体として制御するコントローラよりなる誘電体バリア放電ランプ光源装置において、
   前記コントローラは、前記誘電体バリア放電ランプを加温状態にするとともに、当該状態において、前記光源から放射されるＵＶＣを当該誘電体バリア放電ランプに向けて照射する状態を制御することを特徴とする誘電体バリア放電ランプ光源装置。
2. 前記ＵＶＣを放射する光源も誘電体バリア放電ランプから構成されるとともに、
   前記コントローラは、一の誘電体バリア放電ランプ（Ｌ１）を加温状態にするとともに、当該状態において、他の誘電体バリア放電ランプ（Ｌ２）からの放射光を当該一の誘電体バリア放電ランプ（Ｌ１）に向けて照射する状態を制御することを特徴とする請求項１に記載の誘電体バリア放電ランプ光源装置。
3. 前記コントローラは、一の誘電体バリア放電ランプ（Ｌ１）を加温状態にするとともに、当該状態において、他の誘電体バリア放電ランプ（Ｌ２）からの放射光を当該一の誘電体バリア放電ランプ（Ｌ１）に照射する第一の制御状態と、
   他の誘電体バリア放電ランプ（Ｌ２）を加温状態にするとともに、当該状態において、一の誘電体バリア放電ランプ（Ｌ１）からの放射光を当該他の誘電体バリア放電ランプ（Ｌ２）に照射する第二の制御状態を一定のタイミングで繰り返し行うことを特徴とする請求項２記載の誘電体バリア放電ランプ光源装置。
4. 前記加温状態は、前記誘電体バリア放電ランプに対して過電力状態で点灯させることを特徴する請求項１または請求項２に記載の誘電体バリア放電ランプ光源装置。
5. 前記誘電体バリア放電ランプは、蛍光体を有しており、当該蛍光体により、誘電体バリア放電により発生した紫外光を他の波長の光に変換して放射させるものであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の誘電体バリア放電ランプ光源装置。
6. 誘電体バリア放電ランプの点灯方法において、
   当該誘電体バリア放電ランプを加温状態として、外部からＵＶＣを放射することで、誘電体バリア放電ランプの放射照度を回復することを特徴する点灯方法。

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