JPH07272692A

JPH07272692A - 誘電体バリア放電ランプ

Info

Publication number: JPH07272692A
Application number: JP8265594A
Authority: JP
Inventors: Hiromitsu Matsuno; 博光松野; Tatsumi Hiramoto; 立躬平本; Ryushi Igarashi; 龍志五十嵐; Yasuo Onishi; 安夫大西; Nobuyoshi Hishinuma; 宣是菱沼; Fumitoshi Takemoto; 史敏竹元
Original assignee: Ushio Denki KK; Ushio Inc
Current assignee: Ushio Denki KK; Ushio Inc
Priority date: 1994-03-30
Filing date: 1994-03-30
Publication date: 1995-10-20
Anticipated expiration: 2016-06-18
Also published as: JP3178237B2

Abstract

(57)【要約】（修正有）【目的】コンパクトで、光出力が十分に大きく、か
つ、安定である誘電体バリア放電ランプを提供する。【構成】光透過性で、細長い管状で、誘電体バリア放
電の誘電体を兼ねた放電容器１と、該放電容器の外面の
少なくとも一部に設けた誘電体バリア放電を行うための
光透過性の外側電極４と、該放電容器の内側に配置され
た、長さＬと外径Ｄの比の値Ｌ／Ｄが３０以上、特に８
０以上の細長い内側電極５と、該第一の誘電体と内側電
極の間に充填された該誘電体バリア放電によってエキシ
マ分子を形成する放電用ガスからなる概略管状である誘
電体バリア放電ランプとして構成し、特に、該内側電極
が細長い金属丸棒あるいは細長い金属円管からなり、該
内側電極が放電用ガスに接している構成にする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、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、誘
電体バリア放電によってエキシマ分子を形成し、該エキ
シマ分子から放射される光を利用するいわゆる誘電体バ
リア放電ランプの改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】本発明に関連した技術としては、例え
ば、日本国公開特許公報平１ー１４４５６０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、誘電体バリア放電（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
ら放射される光を利用するランプ、すなわち誘電体バリ
ア放電ランプについて記載されており、該放電容器は円
筒状であり、該放電容器の少なくとも一部は該誘電体バ
リア放電の誘電体を兼ねており、該誘電体は光透過性で
あり、該誘電体の少なくとも一部に導電性網状電極が設
けられた誘電体バリア放電ランプが記載されている。ま
た、誘電体バリア放電用の電極が金属であり、該金属電
極が放電用ガスに接触している構成の誘電体バリア放電
ランプについては、米国特許第５１７３６３８号に記載
されている。上記のような誘電体バリア放電ランプは、
従来のグロー放電ランプやアーク放電ランプには無い種
々の特長を有しているため有用である。しかし、上記の
ような誘電体バリア放電ランプは、形状が必ずしもコン
パクトでなく、また、コンパクトな形状にするとランプ
への注入電力が不十分になって光出力が不十分になった
り、あるいは放電が不安定になって光出力が不安定にな
るという問題があった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、コン
パクトで、光出力が十分に大きく、かつ、安定である誘
電体バリア放電ランプを提供することである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記本発明の目的は、少
なくとも、光透過性で、細長い管状で、誘電体バリア放
電の誘電体を兼ねた放電容器と、該放電容器の外面の少
なくとも一部に設けた誘電体バリア放電を行うための光
透過性の外側電極と、該放電容器の内側に配置された、
長さＬと外径Ｄの比の値Ｌ／Ｄが３０以上、特に８０以
上の細長い内側電極と、該第一の誘電体と内側電極の間
に充填された該誘電体バリア放電によってエキシマ分子
を形成する放電用ガスからなる概略管状である誘電体バ
リア放電ランプとして構成し、特に、該内側電極が細長
い金属丸棒あるいは細長い金属円管からなり、該内側電
極が放電用ガスに接している構成にすることによって達
成される。

【０００５】また、該内側電極にゲッタを取り付けたこ
と、該細長い金属棒あるいは細長い金属管の一端は、該
放電容器の一端に気密に取り付けられかつ放電容器の外
部に引き出されており、他端は該放電容器内にあるよう
に構成にすること、該細長い金属棒あるいは細長い金属
管の他端が該放電容器の他端に固定されている構成にし
たこと、あるいは、該細長い金属棒あるいは細長い金属
管の他端が該放電容器の他端にゆるく保持されている構
成にしたこと、さらに、該細長い金属棒あるいは細長い
金属管の他端を該放電容器の他端にゆるく保持する部材
が該誘電体バリア放電ランプの排気管の残部を兼ねてい
る構成にする事によって、本発明の目的はよりいっそう
達成される。

【０００６】さらに、該誘電体バリア放電ランプを、該
放電容器の外周面の一部に長手方向に沿って設けた、ス
リット状に光を取り出す部分を有するアパーチャ形ラン
プにすること、さらに、該光取り出し部分の外面に、該
外側電極と電気的に接続され、かつ、光透過性である部
材を設けた構成にすること、該外側電極を該放電容器の
外面の一部分に設置し、該光取り出し部分を該外側電極
の反対側の位置とし、かつ、該内側電極を該放電容器の
中心軸よりも該光取り出し部分に接近させて設けた構成
にしたこと、あるいは、該外側電極を該放電容器の外面
の一部分に設置し、該光取り出し部分を該外側電極の反
対側の位置とし、かつ、該内側電極を該放電容器の中心
軸よりも該光取り出し部分から遠ざけて設けた構成にし
たことによって本発明の目的はよりいっそう達成され
る。

【０００７】また、該放電容器が円筒であり、該内側電
極が丸棒あるいは円管状の金属であり、該放電容器の内
径を、該内側電極の外径の３倍から４０倍の範囲に構成
すること、該外側電極を該放電容器の外面の全周にわた
って設け、かつ、該内側電極の中心軸と該放電容器の
中心軸との距離を該内側電極の外径以上離して設置した
構成にしたこと、該外側電極をシームレスの円筒状金網
で構成にしたことによって本発明の目的はよりいっそう
達成される。

【０００８】

【作用】塗料の紫外線硬化や紫外線を使用した金属表面
の乾式洗浄などには、高輝度の紫外線光源が必要とされ
るが、これらのランプの重要な性能として、集光系によ
る集光効率を大きくして高輝度を得るために、あるい
は、機器全体をコンパクトにするために、コンパクト性
が要求される。すなわち、外径が小さく、有効発光長に
対する全長の割合が小さい事が要求される。しかし、従
来の誘電体バリア放電ランプは、形状をコンパクトにす
ることが困難で、また、コンパクトな形状に出来たとし
てもランプへの注入電力が不十分になって光出力が不十
分になったり、あるいは放電が不安定になって光出力が
不安定になるという問題があった。

【０００９】以下、従来の誘電体バリア放電ランプの概
略図を図１２に示して、上記した問題点を説明する。放
電容器１はガラス製で、内側管２２、外側管２３を同軸
に配置して中空円筒状にしたものである。外側管２３の
外面には光透過性の誘電体バリア放電用の電極２４が、
内側管２２の外面にはアルミニウムの蒸着によって形成
した光反射膜を兼ねた誘電体バリア放電用の電極２５が
それぞれ設けられている。放電容器の一端には、ゲッタ
２７を収納するゲッタ室２６が設けられている。アルミ
ニウムの蒸着によって形成した電極２５を機械的、化学
的に保護するために、電極２５の上に窒化ほう素からな
る保護膜２８が設けられている。誘電体バリア放電は、
該「放電ハンドブック」に記載されているように、プラ
ズマの直径が非常に小さく、かつ、放電の持続時間が非
常に短い微小な放電プラズマ（以後これをマイクロプラ
ズマと記す）の多数の集まりである。放電空間２９に、
誘電体バリア放電によってエキシマ分子を形成する放電
用ガスを充填し、交流電源２１によって電極２４，２５
に電圧を印加すると、放電空間２９に多数のマイクロプ
ラズマが安定に発生し、エキシマ光が放出される。内側
管，外側管の内面に蛍光体が塗布されていれば、該蛍光
体がエキシマ光によって励起されて可視光を放出する。

【００１０】しかし、図１２から明らかなように、先ず
第一に、電極２４，２５の間に二枚の誘電体、つまり内
側管２２，外側管２３が存在し、かつ、電極２５の保護
膜２８が設けられているので、該ランプを細径化するの
が著しく困難である。第二に、細径化出来たとしても内
側管２２の放電空間２９に面した表面積が小さくなるた
め、放電空間２９への電力注入量が減少し、その結果、
光出力が低下するという欠点が生じる。第三に、放電容
器１内に金属が存在しないためゲッタを固定することが
出来ないので、ゲッタを収納するためのゲッタ収納室を
放電空間とは別に設ける必要があり、ランプの全長が長
くなる等の問題が生じる。

【００１１】本発明の原理を説明するまえに、まず、一
般的な誘電体バリア放電の概要について説明する。数十
トール以上の中気圧アーク放電ランプや高圧アーク放電
ランプなどの通常のアーク放電においては放電空間に放
電プラズマが一条だけ存在し、電極面上には一個の小さ
な電極輝点が生じている。すなわち、電極の面積を大き
くしても、実質的に電極としての役割をしている部分は
非常に小さい部分である。一方、該放電ハンドブックに
記載されているように、誘電体バリア放電においては、
その放電路に誘電体が挿入されているので、この誘電体
が放電プラズマが一条に収斂するのを阻止するので、放
電空間に多条の放電プラズマが存在し、電極の広い面積
にわたって多数の電極輝点が均一に存在することにな
る。誘電体バリア放電ランプにおいてエキシマ光が高効
率で放出される原因の一つは、上記した多条の放電プラ
ズマの存在である。放電路に誘電体が挿入されている場
合における放電空間への電力の注入は、大雑把には、放
電空間に印加される電圧、すなわち、放電維持電圧と、
該誘電体における電圧降下の比に、すなわち、放電プラ
ズマのインピーダンスと誘電体のインピーダンスの比に
ほぼ比例する。放電空間を挟んで二枚の誘電体が存在す
る構成の誘電体バリア放電ランプにおいては、放電プラ
ズマが一条に収斂するのを阻止する効果が大きいので、
多条の放電プラズマが安定に存在し、その結果、安定な
光出力が得られるが、他方、誘電体が二枚存在するの
で、放電空間に電力が注入されにくく、その結果、光出
力が十分に得られないという欠点が生じる。これに対し
て、一枚の誘電体だけを有する誘電体バリア放電ラン
プ、すなわち、一つの電極が放電ガスに接している構造
の誘電体バリア放電ランプにおいては、放電空間への電
力注入が容易になるという利点が生じるが、一方、放電
プラズマが一条に収斂するのを阻止する効果が小さいの
で、一時的に、放電ガスに接している金属電極上の一点
に放電が集中して、その結果、放電が不安定で光出力が
不安定になっり、エキシマ光の放射効率が低下するなど
の不利点が生じる。

【００１２】本発明者等は、少なくとも、光透過性で、
細長い管状で、誘電体バリア放電の第一の誘電体を兼ね
た放電容器と、該放電容器の外面の少なくとも一部に設
けた誘電体バリア放電を行うための光透過性の外側電極
と、該放電容器の内側に配置された細長い内側電極と、
該放電容器に充填された該誘電体バリア放電によってエ
キシマ分子を形成する放電用ガスからなる概略管状であ
る誘電体バリア放電ランプにおいて、放電用ガスとして
キセノンガス、もしくは塩素と希ガスの混合ガスを使用
して、該内側電極の形状を変化させて、放電プラズマが
一条に収斂する現象について検討を行った。その結果、
該内側電極を細長い金属丸棒あるいは細長い金属円管で
構成すると、該内側電極が放電用ガスに接していても、
放電プラズマが一条に収斂する現象が発生しにくい事を
発見した。ここで言う「細長い」の意味は、金属丸棒あ
るいは金属円管の誘電体バリア放電用電極として動作し
ている部分の長さと平均的な外径の比が大きいことで、
特に、この比が３０以上、特に、８０以上において放電
プラズマが一条に収斂する現象が発生しにくい。

【００１３】すなわち、少なくとも、光透過性で、細長
い管状で、誘電体バリア放電の誘電体を兼ねた放電容器
と、該放電容器の外面の少なくとも一部に設けた誘電体
バリア放電を行うための光透過性の外側電極と、該放電
容器の内側に配置された細長い内側電極と、該放電容器
に充填された該誘電体バリア放電によってエキシマ分子
を形成する放電用ガスからなる概略管状である誘電体バ
リア放電ランプにおいて、該内側電極を細長い金属棒あ
るいは細長い金属管で構成し、かつ、該内側電極が放電
用ガスに接するように構成すると、先ず第一に、放電プ
ラズマが一条に収斂する現象が発生しにくく、従って光
出力の変動が少なく、第二に、放電路中に挿入されてい
る誘電体が１枚に減少し、かつ、保護膜２８も不要にな
るので、ランプの細径化が容易に実現でき、第三に、誘
電体が１枚に減少したので表面積の小さな細長い内側電
極を使用しても放電空間に十分に電力が注入でき、従っ
て光出力が十分に大きく、高輝度で、かつ、光出力が安
定でコンパクトな誘電体バリア放電ランプが得られる。

【００１４】さらに、集光鏡と組み合わされた場合にお
いては、ランプから放出された紫外光は集光鏡で反射さ
れるが、反射された紫外光の一部はランプに戻ってき
て、ランプを通過後再び集光鏡で反射され、集光系から
放出される。本発明のように、内側電極として細い金属
棒あるいは細長い金属管を使用すると、内側電極による
紫外光の吸収が少なく、従って、集光鏡と組み合わされ
た場合においても、高い発光効率のランプを得ることが
出来る。

【００１５】ゲッタを該内側電極に取り付けると、別に
ゲッタ収納室あるいはゲッタを取り付けるための別な部
材を設ける必要がないため、コンパクトなランプが得ら
れる。

【００１６】該細長い金属棒あるいは細長い金属管の一
端を、該放電容器の一端に気密に取り付けかつ放電容器
の外部に引き出す構成にし、他端は該放電容器内にある
ように構成すると、第一に、電極リード線が一端にのみ
存在するのでコンバクト化が可能になり、第二に、誘電
体バリア放電ランプを点灯するには高電圧が必要であ
り、高電圧が印加される電極リード線等の安全対策が必
要であるが、上記の内側電極の方を高電圧とすることに
より、絶縁対策が一端ですみ、さらにコンパクトな誘電
体バリア放電ランプが得られる。

【００１７】該細長い金属棒あるいは細長い金属管の他
端を該放電容器の他端に固定する構成すると、該金属電
極は両端が支持されることになり、細長い金属電極を細
長い放電容器の中に精度良い位置関係を保って設置する
ことが可能になり、ばらつきの少ない誘電体バリア放電
ランプが得られる。該細長い金属棒あるいは細長い金属
管の他端を該放電容器の他端にゆるく保持する構成にす
ると、第一に、製造が容易になり、第二に、該細長い金
属電極として、放電容器の熱膨張率と異なる熱膨張率を
有する金属を使用することが可能になり、例えばゲッタ
材である金属を電極として使用することが可能になり、
長寿命化等の対策の自由度が大きくなるという利点が生
じる。該細長い金属棒あるいは細長い金属管の他端を該
放電容器の他端にゆるく保持する部材を該誘電体バリア
放電ランプの排気管の残部と兼用させると、製造がさら
に容易になり、かつ、安価になるという利点が生じる。

【００１８】放電容器の外面の一部に光反射膜を設け、
光反射膜を設け無い部分が容器の長手方向にスリット状
に残り、スリット状に光を取り出す構成のアパーチャ形
ランプは、放電容器の外面の全周からほぼ均一に光が放
出される構造のランプに比較し、コンパクトで、高輝度
が得られるという特長がある。しかし、蛍光ランプにお
いてはアパーチャ形ランプは実現されているが、低圧水
銀放電や高圧アーク放電を利用した従来の紫外線ランプ
においてはアパーチャ形ランプは実現されていない。そ
の理由は、紫外線はランプ内の放電ガスやプラズマに吸
収されるので、プラズマから放出された紫外光が反射膜
で数多く反射されたのちに光取り出し部分から放出され
る構成のアパーチャ形ランプは、発光効率が著しく低下
するからである。

【００１９】少なくとも、光透過性で、細長い管状で、
誘電体バリア放電の誘電体を兼ねた放電容器と、該放電
容器の外面の少なくとも一部に設けた誘電体バリア放電
を行うための光透過性の外側電極と、該放電容器の内側
に配置された細長い内側電極と、該放電容器に充填され
た該誘電体バリア放電によってエキシマ分子を形成する
放電用ガスからなる概略管状である誘電体バリア放電ラ
ンプにおいて、該内側電極を細長い金属棒あるいは細長
い金属管で構成し、該内側電極が放電用ガスに接してい
るように構成し、かつ、該誘電体バリア放電ランプを該
放電容器の外周面の一部に設けた光取り出し部分からス
リット状に光を取り出すアパーチャ形ランプに構成する
と、まず第一に、エキシマ光は放電ガスやプラズマに吸
収されないので、高効率の紫外光放出のアパーチャ形ラ
ンプが実現でき、第二に、該内側電極が細長い金属棒あ
るいは細長い金属管からなるので、該内側電極による紫
外光の吸収が少なく、従って高効率が得られ、第三に、
該内側電極が放電用ガスに接しているので大きな電力を
注入出来、従って、高い光出力が得られ、すなわち、コ
ンパクトで、高輝度の紫外線放出のアパーチャ形誘電体
バリア放電ランプが得られる。

【００２０】該アパーチャ形誘電体バリア放電ランプに
おいて、該光取り出し部分の外面に、該外側電極と電気
的に接続され、かつ、光透過性である部材を設けた構成
にすると、誘電体バリア放電によって発生した電磁雑音
電波が光取り出し部分から漏れるのを防止出来るという
利点が生じる。該アパーチャ形誘電体バリア放電ランプ
において、該外側電極を該放電容器の外周面の一部分に
設置し、該光取り出し部分を該外側電極の反対側の位置
とし、かつ、該内側電極を該放電容器の中心軸よりも該
光取り出し部分から離れて設けた構成にすると、該内側
電極が光取り出し部分から離れているので光の取り出し
効率が高くなり、かつ、該外側電極と該内側電極の距離
が短くなるので、放電始動電圧が低下するという利点が
生じる。該アパーチャ形誘電体バリア放電ランプにおい
て、該外側電極を該放電容器の外周面の一部分に設置
し、該光取り出し部分を該外側電極の反対側の位置と
し、かつ、該内側電極を該放電容器の中心軸よりも該光
取り出し部分に近づけて設けた構成にすると、該外側電
極と該内側電極間の距離が大きくなり、従って放電空間
を大きくできるので、より細い放電容器で大きな光出力
が得られるという利点が生じる。

【００２１】該放電容器が円筒であり、該内側電極が丸
棒あるいは円管状の金属である該誘電体バリア放電ラン
プにおいては、該円筒状の放電容器の内径が、丸棒ある
いは円管状の金属からなる該内側電極の外径の３倍未満
においては、内側電極による可視光の吸収が無視できな
なり、また、該内側電極の外径の４０倍を越えた領域に
おいては、外側電極と内側電極との電極面積のアンバラ
ンスにより放電が不安定になると言う欠点が生じた。即
ち、該放電容器が円筒であり、該内側電極が丸棒あるい
は円管状の金属であり、該放電容器の内径を、該内側電
極の外径の３倍から４０倍の範囲に構成することによ
り、発光効率が十分で、かつ、光出力の安定な誘電体バ
リア放電ランプが得られる。

【００２２】該放電容器が円筒であり、該内側電極が丸
棒あるいは円管状の金属である該誘電体バリア放電ラン
プにおいて、該外側電極を該放電容器の全周に渡って設
け、かつ、該内側電極の中心軸と該放電容器の中心軸と
の距離を該内側電極の外径以上離して設置した構成にす
ると、該内側電極と該外側電極間の距離が短くなるの
で、放電始動電圧が低くなり、従って点灯用電源が簡略
になるという利点が生じる。放電始動電圧低下の効果
は、該内側電極の中心軸と該放電容器の中心軸との距離
が該内側電極の外径以上において著しい。

【００２３】該外側電極をシームレスの円筒状金網で構
成すると、平板状の金網を巻きつけて円筒状に構成した
場合に生じる金網の縁の重なり部分が無いので、誘電体
バリア放電ランプの外径が小さくなるという利点が生じ
る。

【００２４】

【実施例】本発明の第一の実施例の誘電体バリア放電ラ
ンプを、図１に示す。放電容器１は、内径５ｍｍ、全長
２００ｍｍの合成石英ガラス管から成り、その一端１１
には内側電極５の一端が気密にとりつけられ、放電容器
１の他端１２は気密に閉鎖されている。内側電極５は、
タングステンからなる直径１ｍｍの無空棒で、該放電容
器１と同軸に、かつ、内側電極の他端６が放電容器内に
存在する。該内側電極を該放電容器の一端１１に気密に
取り付ける方法は、まずタングステンにタングステンの
熱膨張率と同等の熱膨張率のガラスを被着させ、その上
に石英ガラスとタングステンの熱膨張率の中間程度の熱
膨張率を有するガラスを被着させる、いわゆるグレーデ
ッドシール法を使用した。該内側電極の一端は放電容器
１の外側に引き出され、電源２１に接続される。放電容
器１の外面には外側電極４としてシームレスのステンレ
ス円筒金網を設けられている。外側電極４は、気密に閉
鎖されている該放電容器の他端１２の外面にも設けられ
ている。放電容器１には一端１１付近に設けた排気管よ
り、放電用ガスとしてキセノンを３０ｋＰａ封入した。
３は、排気管の残部である。外側電極４と内部電極５の
間に電源２１によって２０ｋＨｚ，３ｋＶの高周波電圧
を印加したところ、安定な誘電体バリア放電が発生し、
その結果、波長１７２ｎｍに最大値を有する真空紫外線
が効率よく放射された。この実施例の誘電体バリア放電
ランプの特長を纏めると、先ず第一に、放電プラズマが
一条に収斂する現象が発生しにくく、従って光出力の変
動が少なく、第二に、内側電極が直径１ｍｍと細いため
ランプの細径化が容易に実現でき、第三に、表面積の小
さな細長い内側電極は放電用ガスに接しているので、放
電空間に十分に電力が注入でき、従って光出力が十分に
大きく、第四に放電容器１の他端１２まで発光するので
ランプの有効発光長の割合が大きくなり、従って、光出
力が大きく、かつ、安定でコンパクトな誘電体バリア放
電ランプが得られた。

【００２５】本発明の第二の実施例の誘電体バリア放電
ランプを、図２に示す。内側電極５は管状であり、その
両端は、放電容器の両端１１，１２に気密に固定封止さ
れている。この場合、電極が中空なので重量が小さくな
るという利点が生じる。また、内側電極５の一部の表面
にジルコニウムとチタンの合金である粉末ゲッタ２が塗
布されている。本実施例においては、ゲッタを設けたに
もかかわらずランプが大きくならず、かつ、内側電極が
中空管状なので重量が小さくなるという利点が生じる。

【００２６】本発明の第三の実施例の誘電体バリア放電
ランプを、図３に示す。本実施例のランプの構造は、第
一の実施例のランプ構造に加えて、該内側電極５の他端
６を該放電容器１の他端１２に埋め込んで固定したもの
である。放電容器１と内側電極５の中心軸を正確に合致
させやすく、ばらつきの少ないランプが得られる、内側
電極５の両端が固定されているので機械的な強度が大き
いなどの利点が生じる。

【００２７】本発明の第四の実施例の誘電体バリア放電
ランプを、図４に示す。本実施例のランプの構造は、第
一の実施例のランプ構造に加えて、ランプの全長が３０
０ｍｍと長く、かつ、該内側電極５の他端６を該放電容
器１の他端１２に設けられた窪み７に挿入し、ゆるく保
持したものであり、また、ゲッタ２が内側電極５の表面
全体に塗布されている。本実施例においては、ランプの
製造が容易になり、さらに、内側電極５と放電容器１の
熱膨張率が異なったとしても、その差が窪み７で吸収さ
れるので、ランプの全長が３００ｍｍと長いにも拘わら
ず、信頼性の高い誘電体バリア放電ランプが得られた。

【００２８】本発明の第五の実施例の誘電体バリア放電
ランプを、図５に示す。本実施例のランプの構造は、第
四の実施例のランプ構造における窪み７を、誘電体バリ
ア放電ランプの排気管の残部３と兼用させたもので、製
造がさらに容易になり、かつ、安価になるという利点が
生じる。

【００２９】本発明の第六の実施例の誘電体バリア放電
ランプの断面図を、図６に示す。本実施例のランプは、
第五の実施例の誘電体バリア放電ランプにおける放電容
器１を中空楕円筒にした構成で、第五の実施例の利点に
加えて、薄形の誘電体バリア放電ランプが得られるとい
う利点が生じる。

【００３０】本発明の第七の実施例のアパーチャ形誘電
体バリア放電ランプの断面図を、図７に示す。本実施例
のランプにおいては、放電容器１の外周面の一部にアル
ミニウムからなる光反射板を兼ねた外側電極８が設けら
ており、該外側電極８が設けられていない管壁部分が、
光取り出し部分９になっている構成である。この部分
は、ランプの長手方向に沿ってスリット状に伸びてい
る。放電容器１内に設けられた内側電極５が細く、か
つ、大きな電力を注入することが出来るので、コンパク
トで光出力の大きなアパーチャ形の誘電体バリア放電ラ
ンプを得ることが出来る。

【００３１】本発明の第八の実施例のアパーチャ形誘電
体バリア放電ランプの断面図を、図８に示す。本実施例
のランプ構造は、第七の実施例のアパーチャ形誘電体バ
リア放電ランプの放電容器１を中空楕円筒にして、光取
り出し部分９を長軸方向の管壁に設けた構成である。光
取り出し部分９に対して放電空間を大きくとれるので、
より高輝度のアパーチャ形誘電体バリア放電ランプが得
られる。

【００３２】本発明の第九の実施例のアパーチャ形誘電
体バリア放電ランプは、第八の実施例のアパーチャ形誘
電体バリア放電ランプの光取り出し部分９を放電容器１
の短軸方向の管壁に設けた構成である。放電容器１の厚
みに対して光取り出し部分９を大きくとれるという利点
が生じる。すなわち、より薄型のアパーチャ形誘電体バ
リア放電ランプが得られる。

【００３３】本発明の第十の実施例のアパーチャ形誘電
体バリア放電ランプの断面図を、図９に示す。本実施例
のランプにおいては、放電容器１の内周面の一部に多層
誘電膜からなる光反射膜１０が設けられており、該光反
射膜１０が設けられていない管壁部分が、光取り出し部
分９になっており、さらに、放電容器１の外面全周にシ
ームレスの円筒状金属網からなる外側電極４を設けた構
成である。すなわち、外側電極４の光取り出し部分９の
外面に存在する部分は、該外側電極と電気的に接続さ
れ、かつ、網であるから光透過性である部材に相当し、
従って、誘電体バリア放電によって発生した電磁雑音電
波が光取り出し部分９から漏れるのを防止出来るという
利点が生じる。

【００３４】本発明の第十一の実施例のアパーチャ形誘
電体バリア放電ランプの断面図を、図１０に示す。本実
施例のランプの構造は、内側電極５を該放電容器１の中
心軸Ｘよりも該光取り出し部分９に接近させて設けたこ
と以外は第七の実施例と同一構造である。このような構
造によって、該外側電極と該内側電極との間の距離が長
くなるので、ランプへの入力が大きくなり、従って、光
出力が大きくなるという利点が生じる。

【００３５】本発明の第十二の実施例のアパーチャ形誘
電体バリア放電ランプの断面図を、図１１に示す。本実
施例のランプの構造は、内側電極５を該放電容器１の中
心軸Ｘよりも該光取り出し部分９から遠ざけて設けたこ
と以外は第七の実施例と同一構造である。このような構
造によって、該外側電極と該内側電極との間の距離が短
くなったので、放電始動電圧が低下し、かつ、該内側電
極５が該光取り出し部分９から離れているので、光の取
り出し効率が増大し、高効率であるという利点が生じ
る。

【００３６】本発明の第十三の実施例の誘電体バリア放
電ランプは、第一の実施例の誘電体バリア放電ランプに
おける内側電極５を放電容器１の中心軸より１．５ｍｍ
ずらして設置した構成である。この実施例においては放
電開始電圧が低くなるという利点が生じる。

【００３７】

【発明の効果】上記したように、本発明によれば、コン
パクトで、光出力が十分に大きく、高輝度で、かつ、安
定である誘電体バリア放電ランプをを提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の誘電体バリア放電ランプの実施例の説
明図である。

【図２】本発明の誘電体バリア放電ランプの他の実施例
の説明図である。

【図３】本発明の誘電体バリア放電ランプの他の実施例
の説明図である。

【図４】本発明の誘電体バリア放電ランプの他の実施例
の説明図である。

【図５】本発明の誘電体バリア放電ランプの他の実施例
の説明図である。

【図６】本発明の誘電体バリア放電ランプの他の実施例
の説明図であって、該ランプの長手方向に垂直な断面を
示す。

【図７】本発明の誘電体バリア放電ランプの他の実施例
の説明図であって、該ランプの長手方向に垂直な断面を
示す。

【図８】本発明の誘電体バリア放電ランプの他の実施例
の説明図であって、該ランプの長手方向に垂直な断面を
示す。

【図９】本発明の誘電体バリア放電ランプの他の実施例
の説明図であって、該ランプの長手方向に垂直な断面を
示す。

【図１０】本発明の誘電体バリア放電ランプの他の実施
例の説明図であって、該ランプの長手方向に垂直な断面
を示す。

【図１１】本発明の誘電体バリア放電ランプの他の実施
例の説明図であって、該ランプの長手方向に垂直な断面
を示す。

【図１２】従来の誘電体バリア放電ランプの説明図であ
る。

【符号の説明】

１放電容器２ゲッタ３排気管の残部４外側電極５内側電極６内側電極の他端７窪み８外側電極９光取り出し部分１０光反射膜

フロントページの続き (72)発明者大西安夫兵庫県姫路市別所町佐土1194番地ウシオ電機株式会社内 (72)発明者菱沼宣是兵庫県姫路市別所町佐土1194番地ウシオ電機株式会社内 (72)発明者竹元史敏兵庫県姫路市別所町佐土1194番地ウシオ電機株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光透過性で、細長い管状で、誘電体バリ
ア放電の第一の誘電体を兼ねた放電容器と、該放電容器
の外面の少なくとも一部に設けた誘電体バリア放電を行
うための光透過性の外側電極と、該放電容器の内側に配
置された、長さＬと外径Ｄの比の値Ｌ／Ｄが３０以上、
特に８０以上の細長い内側電極と、該第一の誘電体と内
側電極との間に充填された該誘電体バリア放電によって
エキシマ分子を形成する放電用ガスからなる概略管状で
あることを特徴とする誘電体バリア放電ランプ。
【請求項２】該内側電極が細長い金属丸棒あるいは細
長い金属円管でありかつ放電用ガスに接していることを
特徴とする請求項１に記載の誘電体バリア放電ランプ。
【請求項３】該内側電極にゲッタを取り付けたことを
特徴とした請求項１もしくは請求項２に記載の誘電体バ
リア放電ランプ。
【請求項４】該内側電極の一端は該放電容器の一端に
気密に取り付けられかつ放電容器の外部に引き出されて
おり、該内側電極の他端は該放電容器内にあるように構
成したことを特徴とした請求項１もしくは請求項２に記
載の誘電体バリア放電ランプ。
【請求項５】該内側電極の一端は該放電容器の一端に
気密に取り付けられかつ放電容器の外部に引き出されて
おり、該内側電極の他端は該放電容器の他端に固定され
ている構成にしたことを特徴とした請求項１もしくは請
求項２に記載の誘電体バリア放電ランプ。
【請求項６】該内側電極の一端は該放電容器の一端に
気密に取り付けられかつ放電容器の外部に引き出されて
おり、該内側電極の他端は、該放電容器の他端にゆるく
保持されている構成にしたことを特徴とした請求項１も
しくは請求項２に記載の誘電体バリア放電ランプ。
【請求項７】該放電容器の他端に排気管の残部があ
り、該内側電極の他端が該残部にゆるく保持されてなる
ことを特徴とした請求項６に記載の誘電体バリア放電ラ
ンプ。
【請求項８】該放電容器の長手方向に沿ってスリット
状に光を取り出す部分を有するアパーチャ形ランプであ
ることを特徴とした請求項１から請求項７に記載の誘電
体バリア放電ランプ。
【請求項９】該放電容器のスリット状の光取り出し部
分の外面に、該外側電極と電気的に接続され、かつ、光
透過性である部材を設けた構成にしたことを特徴とした
請求項８に記載の誘電体バリア放電ランプ。
【請求項１０】該放電容器のスリット状の光取り出し
部分と対向する部分の外面に外側電極を設け、かつ、該
内側電極を該放電容器の中心軸よりも光取り出し部分に
接近させて設けた構成にしたことを特徴とした請求項８
に記載の誘電体バリア放電ランプ。
【請求項１１】該放電容器のスリット状の光取り出し
部分と対向する部分の外面に外側電極を設け、かつ、該
内側電極を該放電容器の中心軸よりも光取り出し部分か
ら遠ざけて設けた構成にしたことを特徴とした請求項８
に記載の誘電体バリア放電ランプ。
【請求項１２】該放電容器が円筒であり、その内径を
Ｒとした時、Ｒ／Ｄの値を３から４０の範囲に規定した
ことを特徴とした請求項２に記載の誘電体バリア放電ラ
ンプ。
【請求項１３】該外側電極を該放電容器の外面の全周
にわたって設け、かつ、該内側電極の中心軸と該放電
容器の中心軸との距離を該内側電極の外径以上離して設
置した構成にしたことを特徴とした請求項１２に記載の
誘電体バリア放電ランプ。
【請求項１４】該外側電極がシームレスの円筒状金網
からなる事を特徴とした請求項１から請求項８，請求項
１２および請求項１３に記載の誘電体バリア放電ラン
プ。