特許 5804008 エキシマランプ点灯装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5804008

(24)【登録日】2015年9月11日

(45)【発行日】2015年11月4日

(54)【発明の名称】エキシマランプ点灯装置

(51)【国際特許分類】

   H05B 41/24 20060101AFI20151015BHJP

【ＦＩ】

   H05B41/24

【請求項の数】3

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2013-189411(P2013-189411)

(22)【出願日】2013年9月12日

(65)【公開番号】特開2015-56302(P2015-56302A)

(43)【公開日】2015年3月23日

【審査請求日】2014年10月21日

(73)【特許権者】

【識別番号】000102212

【氏名又は名称】ウシオ電機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100078754

【弁理士】

【氏名又は名称】大井 正彦

(72)【発明者】

【氏名】小池 一宇

【審査官】 杉浦 貴之

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００１−１５２８７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−２９４１４０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−２７２５５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０５Ｂ ４１／２４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

エキシマランプと、当該エキシマランプに給電する給電部と、当該給電部を制御する制御部とを備えたエキシマランプ点灯装置において、
前記エキシマランプに入力される電圧を検出する電圧検出部を備えており、
前記制御部は、前記電圧検出部により検出される電圧値が予め設定された部分不点灯電圧領域内にあることによりエキシマランプが部分不点灯状態であることを検出する機能を有することを特徴とするエキシマランプ点灯装置。

【請求項2】

前記制御部は、前記電圧検出部により検出される電圧値が前記部分不点灯電圧領域内にある状態が設定時間以上継続していることを検出したときに、エキシマランプの点灯動作を停止する機能、または、部分点灯状態を外部に報知する機能を有することを特徴とする請求項１に記載のエキシマランプ点灯装置。

【請求項3】

前記部分不点灯電圧領域は、エキシマランプの定格電圧の６０〜８０％の大きさの範囲に設定されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のエキシマランプ点灯装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、エキシマランプ点灯装置に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、例えば金属、ガラス、その他の材料よりなる被処理体に、波長２００ｎｍ以下の真空紫外光を照射することにより、真空紫外光およびこれにより生成される活性酸素やオゾンの作用によって、被処理体の表面に付着した有機汚染物質を除去する光洗浄処理技術や、被処理体の表面に酸化膜を形成する酸化膜形成処理技術が開発され、実用化されている。
このような真空紫外光を照射する光源としては、エキシマ放電によってエキシマ分子を形成し、当該エキシマ分子から放射される光を利用するエキシマランプが知られている。

【0003】

各種の光照射装置において用いられるエキシマランプにおいては、真空紫外光の安定的な放射が求められており、エキシマランプの点灯状態を検出するために、エキシマランプからの紫外光の光量をモニターすることが行われている（例えば特許文献１参照。）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１２−２４３４３５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

而して、このようなエキシマランプの点灯装置においては、エキシマランプは、光量検出手段によって検出された紫外光の光量に基づいて、例えば、エキシマランプに供給される電力が一定の大きさとなるよう、エキシマランプに供給される電圧が制御される。
このような点灯制御においては、エキシマランプが制御された適正な大きさの電圧で点灯されている状態であれば、当該エキシマランプを備えた光照射装置によって被処理物に対して所期の処理が行われるはずであるが、被処理物の処理を十分に行うことができないことがあることが判明した。
このような問題に対して、本発明者らが鋭意研究を重ねた結果、エキシマランプにおいては、その長手方向において局所的に不点灯となる領域が生ずることがあり、部分不点灯の現象が生じているときは、ランプ入力電圧が一定以上低下していることを見出した。

【0006】

本発明は、以上のような事情に基づいてなされたものであって、エキシマランプの部分不点灯状態を検出することができ、光照射装置の光源として用いられた場合に、被処理物について不十分な処理が行われることを回避することのできるエキシマランプ点灯装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明のエキシマランプ点灯装置は、エキシマランプと、当該エキシマランプに給電する給電部と、当該給電部を制御する制御部とを備えた構成のものにおいて、
前記エキシマランプに入力される電圧を検出する電圧検出部を備えており、
前記制御部は、前記電圧検出部により検出される電圧値が予め設定された部分不点灯電圧領域内にあることによりエキシマランプが部分不点灯状態であることを検出する機能を有することを特徴とする。

【0008】

本発明のエキシマランプ点灯装置においては、前記制御部は、前記電圧検出部により検出される電圧値が前記部分不点灯電圧領域内にある状態が設定時間以上継続していることを検出したときに、エキシマランプの点灯動作を停止させる機能、または、部分点灯状態を外部に報知する機能を有する構成とされていることが好ましい。

【0009】

さらにまた、本発明のエキシマランプ点灯装置においては、前記部分不点灯電圧領域は、エキシマランプの定格電圧の６０〜８０％の大きさの範囲に設定されることが好ましい。

【発明の効果】

【0010】

本発明のエキシマランプ点灯装置によれば、電圧検出部によって検出されるエキシマランプに対する入力電圧値が予め設定された部分不点灯電圧領域内であることを検出することにより、エキシマランプの部分不点灯状態を確実に検出することができる。
従って、光照射装置の光源として用いられた場合において、部分不点灯の検出により、エキシマランプの点灯動作を停止させることによって、あるいは、部分点灯状態を外部に報知することによって、被処理物について不十分な処理が行われることを回避することができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本発明のエキシマランプ点灯装置の一例における構成の概略を示すブロック図である。

【図2】本発明のエキシマランプ点灯装置を構成するエキシマランプの一例における構成の概略を示す説明用断面図である。図２（ａ）は、エキシマランプの放電容器の長手方向に沿った断面図であり、図２（ｂ）は、図２（ａ）におけるＡ−Ａ線断面図である。

【図3】本発明のエキシマランプ点灯装置における給電部の一例における構成を示す回路構成図である。

【図4】本発明のエキシマランプ点灯装置によるエキシマランプの点灯動作の一例を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
図１は、本発明のエキシマランプ点灯装置の一例における構成の概略を示すブロック図である。
このエキシマランプ点灯装置は、エキシマランプ１０と、このエキシマランプ１０に高周波高電圧を供給する給電部２０と、エキシマランプ１０に対するランプ入力電圧を検出する電圧検出部６０と、エキシマランプ１０に供給される入力電流を検出する電流検出部６５と、電圧検出部６０により検出される電圧値および電流検出部６５により検出される電流値に基づいて、エキシマランプ１０の点灯状態を制御する制御部５０と、エキシマランプ１０に固有の電気的特性値が記録された記憶部７０と、計時部７１と、表示部７２とを備えている。

【0013】

図２は、本発明のエキシマランプ点灯装置を構成するエキシマランプの一例における構成の概略を示す説明用断面図である。図２（ａ）は、エキシマランプの放電容器の長手方向に沿った断面図であり、図２（ｂ）は、図２（ａ）におけるＡ−Ａ線断面図である。
このエキシマランプ１０は、両端が気密に封止されて内部に放電空間Ｓが形成された、断面矩形状の扁平な中空長尺状の放電容器１１を備えている。
放電容器１１は、真空紫外光を良好に透過するシリカガラス、例えば合成石英ガラスよりなり、誘電体としての機能を有する。
この放電容器１１の内部には、放電用ガスとして、例えばキセノンガスや、アルゴンと塩素とを混合したガスが封入されている。

【0014】

放電容器１１における長辺面の外表面には、一対の格子状の電極、すなわち、高電圧供給電極として機能する一方の電極１２および接地電極として機能する他方の電極１３が長尺な方向に伸びるよう対向して配置されており、これにより、一対の電極１２，１３間に誘電体として機能する放電容器１１が介在された状態とされている。
このような電極は、例えば、金属よりなる電極材料を放電容器１１にペースト塗布することにより、あるいは、プリント印刷や蒸着することによって形成することができる。

【0015】

このエキシマランプ１０においては、一方の電極１２に点灯電力が供給されると、誘電体として機能する放電容器１１の壁を介して両電極１２，１３間に放電が生成され、これにより、エキシマ分子が形成されると共にこのエキシマ分子から真空紫外光が放射されるエキシマ放電が生ずるが、このエキシマ放電によって発生する真空紫外光を効率良く利用するために、放電容器１１の内表面に、紫外線反射膜１５が設けられている。ここに、放電用ガスとしてキセノンガスを用いた場合は、波長１７２ｎｍにピークを有する真空紫外線が放出され、放電用ガスとしてアルゴンと塩素とを混合したガスを用いた場合には、波長１７５ｎｍにピークを有する真空紫外線が放出される。

【0016】

紫外線反射膜１５は、例えば、放電容器１１における長辺面の、高電圧供給電極として機能する一方の電極１２に対応する内表面領域とこの領域に連続する短辺面の内表面領域の一部にわたって形成されている。そして、放電容器１１における長辺面の、接地電極として機能する他方の電極１３に対応する内表面領域において紫外線反射膜１５が形成されていないことによって光出射部（アパーチャ部）１８が構成されている。
紫外線反射膜１５の膜厚は、例えば１０〜１００μｍである。

【0017】

給電部２０は、交流電源２１と、例えば電磁接触子により構成された電源スイッチ部２２と、交流電源２１よりの交流電流を直流電圧に変換して出力する整流部２５と、整流部２５からの直流電圧を昇圧して平滑化された直流電圧を出力するチョッパ部３０と、チョッパ部３０からの直流電圧を矩形波状の交流電圧に変換するインバータ部４０と、インバータ部４０からの交流電圧を昇圧してエキシマランプ１０に供給するトランス４６による昇圧部４５とにより構成されている。

【0018】

整流部２５は、ダイオードブリッジ２６と、このダイオードブリッジ２６の出力側に接続された平滑コンデンサ２７とにより構成されている。図３における２８は、チョッパ部３０の充電電荷を放電するための放電抵抗である。

【0019】

チョッパ部３０は、整流部２５に接続された例えばＦＥＴよりなるスイッチング素子３２と、このスイッチング素子３２のソース（端子）に接続されたインダクタ３３と、それぞれ、インダクタ３３の入力側において並列に接続されたダイオード３４および平滑コンデンサ３５とにより構成されている。スイッチング素子３２におけるゲート（端子）には、制御部５０からの制御信号が入力されてゲート信号を生成するチョッパゲート信号発生回路３７およびこのチョッパゲート信号発生回路３７からのゲート信号に基づいてスイッチング素子３２を駆動するゲート駆動回路３８が接続されている。
チョッパ部３０においては、スイッチング素子３２のスイッチング周波数およびスイッチング素子３２のＯＮ／ＯＦＦ期間が調整されることにより、インバータ部４０に出力される直流電圧の大きさが調整される。

【0020】

インバータ部４０は、各々例えばＦＥＴよりなる４つのスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４がブリッジ状に接続されてなるフルブリッジ型インバータ回路を備えている。各スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４のゲート（端子）には、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４をゲート信号に基づいて駆動するゲート駆動回路Ｇ１〜Ｇ４が接続されていると共に、制御部５０からの制御信号によりゲート信号を生成し、当該ゲート信号を各ゲート駆動回路Ｇ１〜Ｇ４に出力するインバータゲート信号発生回路４１が接続されている。
インバータ部４０においては、各スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４のスイッチング周期を調整することにより、昇圧部４５に出力される交流電圧の周波数が調整される。

【0021】

制御部５０は、ＣＰＵ（演算処理手段）５１と、電源スイッチ部２２における接点を開閉制御する電源スイッチ制御回路５２と、チョッパ部３０に対する電圧制御信号およびインバータ部４０に対する周波数制御信号をアナログ信号に変換するＤ／Ａ変換回路５３，５３と、電圧検出部６０による電圧検出信号および電流検出部６５による電流検出信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換回路５４，５４とを備えている。
Ｄ／Ａ変換回路５３およびＡ／Ｄ変換回路５４の各々は、フォトカプラ５５を備えており、これにより、制御部５０と給電部２０とが電気的に絶縁（分離）されている。

【0022】

電圧検出部６０は、抵抗Ｒ１，Ｒ２による直列回路を備えており、エキシマランプ１０に対する入力電圧が分圧により検出される。この例においては、電圧検出部６０は、チョッパ部３０とインバータ部４０との間に接続されており、昇圧部４５に対する入力電圧がランプ入力電圧として検出される。
電流検出部６５は、チョッパ部３０におけるダイオード３４のアノード側に接続された電流検出抵抗により構成されている。電流検出部６５により検出された電流値は、電流電圧変換回路６６により電圧信号に変換されて電流検出信号として制御部５０に出力される。
図３における６８は、給電部２０におけるランプ点灯用の主回路の電圧信号および電流信号を、Ａ／Ｄ変換回路５４で使用するための絶縁された信号に変換するフォトカプラである。なお、図３中の一点鎖線は、電気的に分離された状態であることを示している。

【0023】

記憶部７０に記録されたエキシマランプ１０に固有の電気的特性値としては、例えば、初期電圧目標値、初期周波数目標値、定常電圧目標値、定常周波数目標値、初期点灯タイマ値、部分不点灯電圧値、電圧低下タイマ値、電圧補正テーブル、周波数補正テーブルなどを挙げることができる。
ここに、初期電圧目標値とは、エキシマランプ１０に固有の点灯初期ランプ印加電圧値であり、初期周波数目標値とは、エキシマランプ１０に固有の点灯初期ランプ印加周波数である。また、定常電圧目標値とは、エキシマランプ１０に固有の定常点灯時のランプ印加電圧値であり、定常周波数目標値とは、エキシマランプ１０に固有の定常点灯時のランプ印加周波数である。初期点灯タイマ値とは、初期点灯状態を維持すべき時間である。部分不点灯電圧値とは、後述するように、定常電圧（定常点灯時のランプ印加電圧）より一定以上低下した、エキシマランプ１０が部分不点灯状態であると判断される電圧値であり、電圧低下タイマ値とは、エキシマランプ１０が部分不点灯状態である判断される基準となる部分不点灯電圧値の継続時間である。また、電圧補正テーブルは、ランプ印加電圧値と補正値の対応テーブルであり、周波数補正テーブルは、ランプ印加周波数と補正値の対応テーブルである。

【0024】

而して、上記のエキシマランプ点灯装置においては、制御部５０による例えば定電力フィードバック制御によって、エキシマランプ１０の点灯制御が行われるが、制御部５０におけるＣＰＵ５１は、ランプ入力電圧を監視することによりエキシマランプ１０の部分不点灯状態を検出する機能を有する。
具体的には、ＣＰＵ５１は、電圧検出部６０によって検出されたランプ入力電圧値が予め設定された部分不点灯電圧領域内にあることを検出することによりエキシマランプ１０の部分不点灯状態を検出する機能を有する。実際には、外乱による電圧低下の可能性を排除するために、電圧検出部６０により検出されるランプ入力電圧値が部分不点灯電圧領域内にある状態が予め設定された時間、すなわち電圧低下タイマ値以上継続していることが検出されたときに、ＣＰＵ５１によって、エキシマランプ１０の部分不点灯状態が検出される。

【0025】

そして、ＣＰＵ５１は、エキシマランプ１０の部分不点灯状態を検出することにより、例えば、電源スイッチ部２２を遮断（接点の開成）してエキシマランプ１０の点灯動作を停止する機能を有する。また、表示部７２を備えた構成のものにおいては、ＣＰＵ５１は、エキシマランプ１０が部分不点灯状態にあることを検出したとき、表示部７２にその旨を表示することにより外部に報知する機能を有していてもよい。
以上において、部分不点灯電圧領域は、例えば定格電圧の６０〜８０％の大きさの電圧範囲に設定されており、上述したように、記憶部７０に記録されている。また、電圧低下タイマ値は、外乱による電圧低下の可能性を排除することのできる値に設定されていればよく、例えば１〜１０秒間の時間範囲内で設定することができる。

【0026】

以下、上記のエキシマランプ点灯装置の動作について説明する。
図４は、本発明のエキシマランプ点灯装置によるエキシマランプの点灯動作の一例を示すフローチャートである。
エキシマランプ点灯装置の主電源が投入されると、記憶部７０に記録された部分不点灯電圧値（部分不点灯電圧領域）に係るデータがＣＰＵ５１によって読み出された後（Ｓ１）、エキシマランプ１０の初期点灯動作が行われる（Ｓ２）。このエキシマランプ１０の初期点灯動作においては、先ず、記憶部７０に記録された、初期電圧目標値および初期周波数目標値に係るデータがＣＰＵ５１によって読み出され、これらのエキシマランプ１０に固有の初期点灯条件に応じた電圧制御信号がチョッパゲート信号発生回路３７に出力されると共に周波数制御信号がインバータゲート信号発生回路４１に出力される。また、電源スイッチ制御回路５２より電源スイッチ部２２に制御信号が出力され、エキシマランプ１０が初期点灯される。そして、記憶部７０に記録された初期点灯タイマ値（Ｔ０）に係るデータがＣＰＵ５１によって読み出され、計時部７１による初期点灯タイマのカウントダウンが開始される（Ｓ３）。
この初期点灯動作は、定常点灯よりも大きな電力（過度の投入電力）を入れてエキシマランプ１０を強制的に点灯させるものである。

【0027】

エキシマランプ１０を初期点灯条件で点灯させてから所定時間（Ｔ０）が経過した後（Ｓ４）、エキシマランプ１０の点灯条件が初期点灯条件より定常点灯条件に変更されてエキシマランプ１０が定格電圧で点灯される定常点灯状態に移行される（Ｓ５）。
エキシマランプ１０の定常点灯動作においては、記憶部７０に記録された、定常電圧目標値および定常周波数目標値に係るデータがＣＰＵ５１によって読み出され、これらのエキシマランプ１０に固有の定常点灯条件に応じた電圧制御信号がチョッパゲート信号発生回路３７に出力されると共に周波数制御信号がインバータゲート信号発生回路４１に出力される。

【0028】

エキシマランプ１０の定常点灯においては、電圧検出部６０により検出される電圧検出信号および電流検出部６５により検出される電流検出信号に基づいて、エキシマランプ１０に供給される電力が一定の大きさとなるよう、インバータ部４０による出力における周波数の大きさが調整される（Ｓ６）。
また、エキシマランプ１０の部分不点灯監視動作が電圧検出部６０により検出される電圧検出信号に基づいて行われる。

【0029】

エキシマランプ１０の部分不点灯監視動作においては、ＣＰＵ５１によって、電圧検出部６０により検出されるランプ入力電圧値（検出電圧）が部分不点灯電圧領域内であるか否かの判定処理が行われる（Ｓ７）。ランプ入力電圧値が部分不点灯電圧領域内であることが検出された場合には、計時部７１による電圧低下タイマのカウントダウンが開始される（Ｓ８）。そして、電圧検出部６０により検出されるランプ入力電圧値が部分不点灯電圧領域内にある状態が電圧低下タイマ値（Ｔｖ）以上継続していることが検出されたときには（Ｓ９，Ｓ１０）、エキシマランプ１０が部分不点灯状態にあることが検出され（Ｓ１１）、異常処理が行われる（Ｓ１２）。この異常処理においては、例えば電源スイッチ制御回路５２より制御信号が出力されて電源スイッチ部２２が遮断されてエキシマランプ１０の定常点灯動作（給電）が停止、あるいは、エキシマランプ１０が部分不点灯状態にあることが表示部７２に表示されて外部に報知される。また、これらの処理が共に行われてもよい。
一方、ランプ入力電圧値が部分不点灯電圧領域内にある状態が継続する時間が電圧低下タイマ値（Ｔｖ）以内の時間である場合には、電圧低下タイマのカウントがリセットされ（Ｓ１３）、再び、電圧検出部６０により検出されるランプ入力電圧値が部分不点灯電圧領域内であるか否かの判定処理が行われる（Ｓ７）。

【0030】

以上において、エキシマランプ１０に対するランプ入力電圧が低下する理由としては、例えば、制御部５０におけるフォトカプラ５５、電圧検出部６０および電流検出部６５よりの検出信号が入力されるフォトカプラ６８の故障（経年劣化を含む）や誤動作などが考えられる。

【0031】

而して、後述する実験例の結果に示されるように、エキシマランプ１０の部分不点灯の現象が生じているときには、ランプ入力電圧が一定以上低下した状態、具体的には、ランプ入力電圧がエキシマランプ１０の定格電圧の６０〜８０％の大きさ（部分不点灯電圧領域内）となっている。
従って、ランプ入力電圧に基づく部分不点灯監視動作が行われる上記構成のエキシマランプ点灯装置によれば、電圧検出部によって検出されるランプ入力電圧値が予め設定された部分不点灯電圧領域内であることを検出することにより、エキシマランプ１０の部分不点灯状態を確実に検出することができる。その結果、光照射装置の光源として用いられた場合には、エキシマランプ１０の部分不点灯の検出により、例えばエキシマランプ１０に対する給電が停止されることによって、エキシマランプ１０の部分不点灯に起因する被処理物の不十分な処理が行われることを確実に回避することができる。

【0032】

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、種々の変更を加えることができる。
例えば、電圧検出部によるランプ入力電圧の検出は、昇圧部を構成するトランスの入力側の電圧を検出するよう構成されていても、出力側の電圧を検出するよう構成されていても、いずれでもよい。
また、エキシマランプは、真空紫外光（エキシマ光）を励起光として蛍光体に照射し、その蛍光体が励起することによって得られる光を放射する構成のものであってもよい。このようなエキシマランプにおいては、例えば、放電容器の内表面に、誘電体バリア放電によって生成されるエキシマから放出される光を励起光として可視光を放射する蛍光体を含有する蛍光体層が設けられた構成とされる。蛍光体層を構成する蛍光体としては、誘電体バリア放電によって生成されるエキシマから放出される光を励起光として受けることによって所定の波長の光を放射する公知のものを、エキシマランプの使用用途などに応じて適宜に用いることができる。また、エキシマランプにおける紫外線反射膜が、例えばアルミナを含むもの、具体的には例えば、シリカとアルミナとの混合物またはシリカとアルミナとの積層体により構成され、エキシマ光の照射により紫外線反射膜におけるアルミナから蛍光（可視光）が発せられる構成とされていてもよい。

【0033】

＜実験例１＞
図２に示す構成を参照して、互いに同一の基本構成を有する５つのエキシマランプ（以下、「ランプＡ１」〜「ランプＡ５」という。）を作製した。これらのエキシマランプにおける放電容器の内表面には、誘電体バリア放電によって生成されるエキシマから放出される光により励起されて可視光を発する蛍光体層を設けた。ランプＡ１〜ランプＡ５の基本構成は以下に示すとおりである。
放電容器（１１）：長手方向寸法１４００ｍｍ、幅方向（図２（ｂ）における上下方向）寸法４３ｍｍ、高さ方向（図２（ｂ）における左右方向）寸法１４ｍｍ、放電空間（ギャップ）：１０ｍｍ、
放電用ガス：キセノンガス、封入圧：５３ｋＰａ、
有効発光長：１３４０ｍｍ
定格電圧：２８００Ｖ

【0034】

ランプＡ１〜ランプＡ５の各々を、あらかじめ下記表１に従って調整した大きさのランプ入力電圧、初期周波数７０ｋＨｚの初期点灯条件で初期点灯させた後、ランプ入力電力が３５０Ｗ（一定）となるようランプ入力電圧を下記表１に従って調整して点灯させ、ランプが部分不点灯状態となるランプ入力電圧（定格電圧（１００％）に対する相対値）を調べた。結果を下記表１に示す。エキシマランプの点灯状態の確認は、エキシマランプが初期点灯から点灯状態が変更されてから５秒間の時間が経過した時点において、蛍光体層からの可視光を目視にて確認することにより行った。評価は、ランプの長手方向全域で点灯している場合を「○」、ランプの長手方向において不点灯領域が存在（部分不点灯）する場合を「△」、ランプが不点灯となる場合を「×」とした。

【0035】

【表1】

【0036】

以上の結果より、ランプが部分不点灯状態となるランプ入力電圧（部分不点灯電圧）は、定格電圧の６５〜８０％の大きさの電圧範囲であることが確認された。

【0037】

＜実験例２＞
上記実験例１において作製したランプＡ１〜Ａ５において、放電容器の長手方向寸法を１６００ｍｍ、ランプの有効発光長を１５４０ｍｍとしたことの他は、ランプＡ１〜ランプＡ５と同一の構成を有する５つのエキシマランプ（以下、「ランプＢ１」〜「ランプＢ５」という。）を作製した。ランプＢ１〜ランプＢ５の定格電圧は２８００Ｖである。そして、これらのランプＢ１〜ランプＢ５の各々を、実験例１と同様の方法により、初期点灯させた後、ランプ入力電力が４００Ｗ（一定）となるようランプ入力電圧を調整して点灯させ、ランプが部分不点灯状態となるランプ入力電圧（定格電圧（１００％）に対する相対値）を調べた。その結果、ランプが部分不点灯状態となるランプ入力電圧（部分不点灯電圧）は、定格電圧の６５〜８０％の大きさの電圧範囲であることが確認された。

【0038】

＜実験例３＞
上記実験例１において作製したランプＡ１〜Ａ５において、放電容器の長手方向寸法を８５０ｍｍ、ランプの有効発光長を７９０ｍｍとしたことの他は、ランプＡ１〜ランプＡ５と同一の構成を有する５つのエキシマランプ（以下、「ランプＣ１」〜「ランプＣ５」という。）を作製した。ランプＣ１〜ランプＣ５の定格電圧は２８００Ｖである。そして、これらのランプＣ１〜ランプＣ５の各々を、実験例１と同様の方法により、初期点灯させた後、ランプ入力電力が２０５Ｗ（一定）となるようランプ入力電圧を調整して点灯させ、ランプが部分不点灯状態となるランプ入力電圧（定格電圧（１００％）に対する相対値）を調べた。その結果、ランプが部分不点灯状態となるランプ入力電圧（部分不点灯電圧）は、定格電圧の６５〜８０％の大きさの電圧範囲であることが確認された。

【0039】

＜実験例４＞
上記実験例１において作製したランプＡ１〜Ａ５において、基本構成を次に示すように変更したことの他は、ランプＡ１〜ランプＡ５と同一の構成を有する５つのエキシマランプ（以下、「ランプＤ１」〜「ランプＤ５」という。）を作製した。
放電容器（１１）：長手方向寸法２７９０ｍｍ、幅方向（図２（ｂ）における上下方向）寸法７１ｍｍ、高さ方向（図２（ｂ）における左右方向）寸法１６ｍｍ、放電空間（ギャップ）：１２ｍｍ、
放電用ガス：キセノンガス、封入圧：５３ｋＰａ、
有効発光長：２７３０ｍｍ、
定格電圧：３０００Ｖ

【0040】

これらのランプＤ１〜ランプＤ５の各々を、実験例１と同様の方法により、初期点灯させた後、ランプ入力電力が１８２０Ｗ（一定）となるようランプ入力電圧を調整して点灯させ、ランプが部分不点灯状態となるランプ入力電圧（定格電圧（１００％）に対する相対値）を調べた。その結果、ランプが部分不点灯状態となるランプ入力電圧（部分不点灯電圧）は、定格電圧の６０〜７５％の大きさの電圧範囲であることが確認された。

【0041】

＜実験例５＞
上記実験例４において作製したランプＤ１〜Ｄ５において、放電容器の長手方向寸法を２４４０ｍｍ、ランプの有効発光長を２３８０ｍｍとしたことの他は、ランプＤ１〜ランプＤ５と同一の構成を有する５つのエキシマランプ（以下、「ランプＥ１」〜「ランプＥ５」という。）を作製した。ランプＥ１〜ランプＥ５の定格電圧は３０００Ｖである。そして、これらのランプＥ１〜ランプＥ５の各々を、実験例４と同様の方法により、初期点灯させた後、ランプ入力電力が１５００Ｗ（一定）となるようランプ入力電圧を調整して点灯させ、ランプが部分不点灯状態となるランプ入力電圧（定格電圧（１００％）に対する相対値）を調べた。その結果、ランプが部分不点灯状態となるランプ入力電圧（部分不点灯電圧）は、定格電圧の６０〜７５％の大きさの電圧範囲であることが確認された。

【0042】

＜実験例６＞
上記実験例４において作製したランプＤ１〜Ｄ５において、放電容器の長手方向寸法を９４０ｍｍ、ランプの有効発光長を８８０ｍｍとしたことの他は、ランプＤ１〜ランプＤ５と同一の構成を有する５つのエキシマランプ（以下、「ランプＦ１」〜「ランプＦ５」という。）を作製した。ランプＦ１〜ランプＦ５の定格電圧は３３００Ｖである。そして、これらのランプＦ１〜ランプＦ５の各々を、実験例４と同様の方法により、初期点灯させた後、ランプ入力電力が５６０Ｗ（一定）となるようランプ入力電圧を調整して点灯させ、ランプが部分不点灯状態となるランプ入力電圧（定格電圧（１００％）に対する相対値）を調べた。その結果、ランプが部分不点灯状態となるランプ入力電圧（部分不点灯電圧）は、定格電圧の６０〜７５％の大きさの電圧範囲であることが確認された。

【0043】

以上の結果より、ランプが部分不点灯状態となりうるランプ入力電圧（部分不点灯電圧）は、定格電圧の６０〜８０％の大きさの電圧範囲であり、特に、ランプ入力電圧（部分不点灯電圧）が定格電圧の６５〜７０％の大きさの電圧範囲である場合には、ランプの仕様に拘らず、ランプが部分不点灯状態となることが確認された。

【符号の説明】

【0044】

１０ エキシマランプ
１１ 放電容器
１２ 一方の電極
１３ 他方の電極
１５ 紫外線反射膜
１８ 光出射部（アパーチャ部）
Ｓ 放電空間
２０ 給電部
２１ 交流電源
２２ 電源スイッチ部
２５ 整流部
２６ ダイオードブリッジ
２７ 平滑コンデンサ
２８ 放電抵抗
３０ チョッパ部
３２ スイッチング素子
３３ インダクタ
３４ ダイオード
３５ 平滑コンデンサ
３７ チョッパゲート信号発生回路
３８ ゲート駆動回路
４０ インバータ部
４１ インバータゲート信号発生回路
Ｑ１〜Ｑ４ スイッチング素子
Ｇ１〜Ｇ４ ゲート駆動回路
４５ 昇圧部
４６ トランス
５０ 制御部
５１ ＣＰＵ（演算処理手段）
５２ 電源スイッチ制御回路
５３ Ｄ／Ａ変換回路
５４ Ａ／Ｄ変換回路
５５ フォトカプラ
６０ 電圧検出部
Ｒ１，Ｒ２ 抵抗
６５ 電流検出部
６６ 電流電圧変換回路
６８ フォトカプラ
７０ 記憶部
７１ 計時部
７２ 表示部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】