本発明の実施例1は、箔電極を、放電容器 の両側の管壁内部に軸方向に平行に対向させ て放電容器に埋設した放電ランプである。

 図1は、本発明の実施例1における放電ラ� �プの概念図である。図1(a)は、放電ランプの� ��方向の断面図である。図1(b)は、放電ランプ の径方向の断面図である。図1(c)は、反射部� �を備えた放電ランプの径方向の断面図であ� �。図1(d)は、ハの字状断面の電極を備えた放� ��ランプの径方向の断面図である。図1(e)は、 軸方向の光取り出し口を備えた放電ランプの 径方向の断面図である。図1(f)、(g)は、放電� �ンプの製造方法を示す径方向の断面図であ� �。

 図1において、石英製放電容器1は、石英� �の単管である。単に、放電容器ともいう。� �円形状や四角形状や六角形状などの多角形� �でもよい。放電容器は必ずしも石英製であ� �必要はない。代表として、石英製の管状の� �電容器とするが、同様な特性の他の材質の� �のも含むことを意味する。キセノンと塩素� �の混合ガスを封入して308nmの光を放射する誘 電体バリア放電ランプでは、放電容器として 硬質ガラス製容器を使うことができる。放電 容器のガラスの脆化保護やガラスと封入ガス との反応防止のために、適宜、放電容器の表 面にアルミナ膜やチタニア膜やマグネシア膜 などの保護膜を形成する。封入ガスにハロゲ ンを含む場合は、フッ化マグネシウム膜等を 形成する。

 放電空間2は、放電容器の内部の放電空間 である。放電空間内に電極は無い。放電空間 には、キセノンガスや、クリプトンガスと塩 素との混合ガスが封入されている。放電空間 内に封入するガスは、エキシマ光を発生する ガスとする。または、水銀の特性紫外線であ る波長254nmや185nmの紫外線を発生するガスと� �る。その他の適当な封入物を選ぶことによ� �、それに対応した波長の光を得ることがで� �る。代表として、エキシマ分子が形成され� �放電ガスとするが、同様に発光する他の放� �ガスも含むことを意味する。

 箔電極3は、帯状の箔電極である。軸に対 称に上方と下方に対向するように放電容器1� �壁の内部に埋め込まれている。箔電極3は、� ��リブデン箔でできている。モリブデン箔の� ��方の端は、放電容器1の外部に取り出されて いる。他の端は、完全に放電容器壁の内部に 埋め込まれて終端している。箔電極3の外部� �の電気的接続のため、端が外部にまで延び� �いるが、取り出し場所はそれぞれ反対側で� �る。モリブデン棒等を電気的に接続して外� �に取り出してもよい。箔電極3は、モリブデ� ��箔以外の同様な材質のものでもよい。反射� ��材4は、光を反射させる部材である。放電ラ ンプの使用目的によっては、無くてもよい。 出射窓6は、軸方向に光を取り出す窓である� �

 上記のように構成された本発明の実施例1 における放電ランプの機能と動作を説明する 。最初に、図1(a)、(b)を参照しながら、放電� �ンプの機能の概要を説明する。石英製の管� �の放電容器1の両側の管壁内部に、軸方向に� ��行に対向させて、箔電極3を放電容器1に埋� �する。箔電極3は、放電容器1の円筒状側面に 沿って対称的に埋設されている。箔電極3は� �モリブデンかタンタルかタングステンかを� �成分とする箔である。各箔電極3のそれぞれ� ��給電線は、互いに軸方向の反対側に配置さ� ��ている。誘電体バリア放電や容量結合型高� ��波放電によってエキシマ分子が形成される� ��電ガスを、放電容器1に封入する。放電ガス は、希ガスまたは希ガスとハロゲンガスとの 混合ガスである。

 箔電極3間に高周波電圧を印加すると、誘 電体バリア放電が発生する。この時発生する キセノンのエキシマ光(波長172nm)は、箔電極3� ��から取り出すことができる。放電ガスがク� ��プトンと塩素の場合は、波長222nmのエキシ� �光が取り出される。また、封入物を水銀と� �動用のアルゴンガスとすると、低圧水銀の� �周波放電をして、波長254nmや185nmの水銀特有� ��紫外光を得ることもできる。この時は、点� ��中の水銀蒸気圧を最適に保つため、最冷部� ��適温に冷却するように制御する。この放電� ��ンプを複数用いて、広い範囲を照射するよ� ��にできる。

 次に、図1(c)を参照しながら、光反射部材 を設けた放電ランプを説明する。放電容器1� �上方の外表面に、反射部材7を設ける。反射� ��材7は、酸化シリコンと酸化チタンの多層膜 からなり、蒸着で形成する。単なる金属板で もよい。図1(b)の構成では、光の取り出し方� �は、対向する箔電極3と直角方向になる。そ� ��うちの一方(上方)に出射する光を、反射部� �7により反対方向に取り出して、下方の放射� ��度を向上させる。

 次に、図1(d)を参照しながら、ハの字状断 面の箔電極をもつ放電ランプを説明する。放 電容器1の円筒状側面に沿って、ハの字状断� �となるように、箔電極3を埋設する。箔電極3 の位置が、放電容器1の中心軸より上方に位� �している。このため、箔電極3の間隔が、上� ��は狭くなっていて下側が広くなっている。� ��電発生領域は対向電極間にあるので、中心� ��り上方寄りに放電が発生する。箔電極3が上 方に寄っているため、箔電極3自身によって� �がさえぎられることが少なく、放電により� �生する光が下方に効率よく取り出され、強� �放射出力を得ることができる。

 次に、図1(e)を参照しながら、軸方向に光 を取り出す放電ランプを説明する。放電容器 1の軸方向の一端部に、光取り出し口を設け� �。放電容器1の一方の端部が出射窓6になり、 箔電極3,3間で発光した光が、軸方向に取り出 される。このため、出射光は、軸方向に長い 放電領域での発光が重なって、強い光が得ら れる。また、箔電極3による遮光に関係なく� �を取り出せる。

 次に、図1(f)、(g)を参照しながら、放電ラ ンプの製作方法を説明する。図1(f)に示すよ� �に、放電容器1の製造のために、径の異なる2 本の石英管を用意する。細い石英管を太い石 英管に挿入して重ねあわせ、それらの間にモ リブデン箔を挿入する。太い石英管と細い石 英管の隙間を減圧状態にしながら、外側から 加熱する。太い石英管は変形して、細い石英 管に密着する。さらに加熱すると、モリブデ ン箔以外の部分で完全に溶着される。2本の� �英管は一体となって、図1(g)に示すように、� ��電容器1が形成される。モリブデン箔は、放 電容器1の壁中に埋め込まれた形となり、放� �空間2以外での沿面放電などが防止できる。

 上記のように、本発明の実施例1では、箔 電極を、放電容器の両側の管壁内部に軸方向 に平行に対向させて放電容器に埋設して構成 したので、沿面放電を確実に防止でき、信頼 性の高いランプが実現できる。また、印加電 圧を十分高くすることができるので、放射出 力の高いランプで実現できるようになる。ま た、単管でも構成できるため、小型で細く、 安価なランプが実現できる。

 本発明の実施例2は、箔電極を、放電容器 の管壁内部に軸方向に放電容器に埋設し、放 電容器の外側円筒面に軸方向に外部電極を設 けた放電ランプである。

 図2は、本発明の実施例2における放電ラ� �プの概念図である。図2(a)は、放電ランプの� ��方向の断面図である。図2(b)は、放電ランプ の径方向の断面図である。図2(c)は、反射部� �を備えた放電ランプの径方向の断面図であ� �。図2(d)は、ハの字状断面の電極を備えた放� ��ランプの径方向の断面図である。図2(e)は、 軸方向の光取り出し口を備えた放電ランプの 径方向の断面図である。図2(f)、(g)は、放電� �ンプの製造方法を示す径方向の断面図であ� �。図2において、外部電極7は、放電容器の外 側円筒面に軸方向に設けた電極である。その 他の基本的な構成は、実施例1と同様である� �実施例1と同じ部分については、説明を省略� ��る。

 上記のように構成された本発明の実施例2 における放電ランプの機能と動作を説明する 。最初に、図2(a)、(b)を参照しながら、放電� �ンプの機能の概要を説明する。石英製の管� �の放電容器1の管壁内部に、箔電極3を放電容 器1に埋設する。外部電極7を、放電容器1の外 側円筒面に軸方向に設ける。

 次に、図2(c)~(e)を参照しながら、放電ラ� �プの変形例を説明する。図2(c)は、光反射部� ��を設けた放電ランプである。放電容器1の上 方の外表面に、反射部材7を設ける。図2(d)は� ��ハの字状断面の電極をもつ放電ランプであ� ��。放電容器1の円筒状側面に沿って、ハの字 状断面となるように、箔電極3を埋設し、外� �電極7を設ける。図2(e)は、軸方向に光を取り 出す放電ランプである。放電容器1の軸方向� �一端部に、光取り出し口を設ける。

 次に、図2(f)、(g)を参照しながら、放電ラ ンプの製作方法を説明する。放電容器1の製� �のために、径の異なる2本の石英管を用意す� ��。図2(f)に示すように、細い石英管を太い石 英管に挿入して重ねあわせ、それらの間にモ リブデン箔を挿入する。太い石英管と細い石 英管の隙間を減圧状態にしながら、外側から 加熱する。太い石英管は変形して、細い石英 管に密着する。さらに加熱すると、モリブデ ン箔以外の部分で完全に溶着される。2本の� �英管は一体となって、図2(g)に示すように、� ��電容器1が形成される。モリブデン箔は、放 電容器1の壁中に埋め込まれた形となり、放� �空間2以外での沿面放電などが防止できる。

 上記のように、本発明の実施例2では、箔 電極を、放電容器の管壁内部に軸方向に放電 容器に対して隙間なく埋設し、放電容器の外 側円筒面に軸方向に外部電極を設けた構成と したので、沿面放電を確実に防止でき、信頼 性の高いランプが実現できる。また、印加電 圧を十分高くすることができるので、放射出 力の高いランプで実現できるようになる。ま た、単管でも構成できるため、小型で細く、 安価なランプが実現できる。

 本発明の実施例3は、平板状の箔電極を、 放電容器の両側の管壁内部に軸方向に平行に 対向させて放電容器に埋設した放電ランプで ある。

 図3は、本発明の実施例3における放電ラ� �プの概念図である。図3(a)は、放電ランプの� ��方向の断面図である。図3(b)は、放電ランプ の径方向の段面図である。図3(c)は、反射部� �を備えた放電ランプの径方向の断面図であ� �。図3(d)は、ハの字状断面の電極と反射部材� ��備えた放電ランプの径方向の断面図である� ��図3(e)は、軸方向の光取り出し口を備えた放 電ランプの径方向の断面図である。基本的な 構成は、実施例1と同様であるので、実施例1� ��同じ部分については、説明を省略する。

 上記のように構成された本発明の実施例3 における放電ランプの機能と動作を説明する 。最初に、図3(a)、(b)を参照しながら、放電� �ンプの機能の概要を説明する。石英製の管� �の放電容器1の管壁内部に、箔電極3を放電容 器1に埋設する。箔電極3は、平行平板状であ� ��、対称的に埋設されている。金属箔とラン� ��内面との厚みbが薄くなっている。厚みbを� �くするには、次のようにして製作すればよ� �。径の異なる石英管を重ねて、それらの間� �箔を挿入して製作する時に、内側の管の両� �面をあらかじめ平らに削っておく。平らに� �ってあることにより、金属箔が移動するこ� �を防ぎ、放電容器に対して所望な位置に金� �箔を封着することができる。また、平らに� �ってあることにより、内側の管の強度が弱� �なるので、元の管(金属箔以外の部分)の厚み aは太くしておくのが良い。厚みbを薄く構成� ��ると、電極間に印加された外部電圧のうち� ��電空間にかかる電圧部分が大きくなる。こ� ��ため、同じ光出力を得るための外部印加電� ��を低くすることができる。

 次に、図3(c)を参照しながら、光反射部材 を設けた放電ランプを説明する。放電容器1� �上方の外表面に、反射部材7を設ける。反射� ��材7は、酸化シリコンと酸化チタンの多層膜 からなり、蒸着で形成する。単なる金属板で もよい。図1(b)の構成では、光の取り出し方� �は、対向する箔電極3と直角方向になる。そ� ��うちの一方(上方)に出射する光を、反射部� �7により反対方向に取り出して、下方の放射� ��度を向上させる。

 次に、図3(d)を参照しながら、平板状でハ の字状断面の箔電極を用いる例を説明する。 ハの字状断面となるように、箔電極3を放電� �器1に埋設する。箔電極3が放電容器1の中心� �より上方にあるため、箔電極3の間隔が上側� ��は狭くなっていて下側では広くなっている� ��箔電極3が上方に寄っているため、箔電極3� �身によって光がさえぎられることが少なく� �放電により発生する光が下方に効率よく取� �出され、強い放射出力を得ることができる� �必要に応じて反射部材4を設ける。

 次に、図3(e)を参照しながら、軸方向に光 を取り出す放電ランプを説明する。放電容器 1の軸方向の一端部に、光取り出し口を設け� �。放電容器1の一方の端部が出射窓6になり、 箔電極3,3間で発光した光が、軸方向に取り出 される。このため、出射光は、軸方向に長い 放電領域での発光が重なって、強い光が得ら れる。また、箔電極3による遮光に関係なく� �を取り出せる。

 上記のように、本発明の実施例3では、平 板状の箔電極を、放電容器の両側の管壁内部 に軸方向に平行に対向させて放電容器に埋設 した構成としたので、沿面放電を確実に防止 でき、信頼性の高いランプが実現できる。ま た、印加電圧を十分高くすることができるの で、放射出力の高いランプで実現できるよう になる。また、単管でも構成できるため、小 型で細く、安価なランプが実現できる。

 本発明の実施例4は、箔電極を、放電容器 の管壁内部に軸方向に放電容器に埋設し、放 電容器の外側円筒面に、網状電極を軸方向に 設けた放電ランプである。

 図4は、本発明の実施例4における放電ラ� �プの概念図である。図4(a)は、放電容器外部� ��網状電極を備えた放電ランプの径方向の断� ��図である。図4(b)は、放電容器内部に、平板 状の箔電極と網状電極を備えた放電ランプの 径方向の断面図である。図4(c)は、放電容器� �部に平板状の箔電極を備え、放電容器外部� �網状電極を備えた放電ランプの径方向の断� �図である。図4(d)は、平面型ランプの例であ� ��。図4において、網状電極5は、網状の電極� �ある。基本的な構成は、実施例1と同様であ� ��ので、実施例1と同じ部分については、説明 を省略する。

 上記のように構成された本発明の実施例4 における放電ランプの機能と動作を説明する 。最初に、図4(a)を参照しながら、放電ラン� �の機能の概要を説明する。石英製の管状の� �電容器1の管壁内部に、放電容器1より箔電極 3を放電容器1に埋設する。この例では、一方� ��箔電極3のみが、放電容器1の壁内に埋め込� �れている。金属製の網状電極5は、箔電極3と 対になる電極である。網状電極5は、放電容� �1に導電性物質を網状に直接印刷して形成し� ��もよい。網状電極5は通常、接地電極である 。箔電極3に、高周波の高電圧が印加される� �箔電極3を2つ用いるものでは、箔電極3での� �光により、発光の一部が外部に取り出され� �い。網状電極5を用いるものでは、遮光され� ��光の割合が大幅に減少するので、照射光量� ��多くて発光効率の高い放電ランプが実現で� ��る。

 次に、図4(b)を参照しながら、放電ランプ の変形例を説明する。石英製の管状の放電容 器1の管壁内部に、平板型の箔電極3を放電容� ��1埋設する。放電容器1の管壁内部に網状電� �5を、放電容器1に埋設する。電極間に印加さ れた外部電圧のうち、放電空間にかかる電圧 部分が大きくなるので、同じ光出力を得るた めに外部から電極に印加する電圧を低くする ことができる。

 次に、図4(c)を参照しながら、放電ランプ の別の変形例を説明する。石英製の管状の放 電容器1の管壁内部に、平板型の箔電極3を放� ��容器1に埋設する。箔電極3と対になる金属� �の網状電極5を、放電容器1の外側に設ける。 電極間に印加された外部電圧のうち、放電空 間にかかる電圧部分が大きくなるので、同じ 光出力を得るために外部から電極に印加する 電圧を低くすることができる。図4(d)は、平� �型ランプとした例である。

 上記のように、本発明の実施例4では、箔 電極を、放電容器の管壁内部に軸方向に放電 容器に埋設し、放電容器の外側円筒面に、網 状電極を軸方向に設けた構成としたので、沿 面放電を確実に防止でき、信頼性の高いラン プが実現できる。また、印加電圧を十分高く することができるので、放射出力の高いラン プで実現できるようになる。また、単管でも 構成できるため、小型で細く、安価なランプ が実現できる。