JP3781719B2

JP3781719B2 - 紫外面光源及びその製造方法並びに蛍光トランスイルミネーター

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Publication number: JP3781719B2
Application number: JP2002332486A
Authority: JP
Inventors: 尚史吉田
Original assignee: NEC Lighting Ltd
Current assignee: Hotalux Ltd
Priority date: 2002-11-15
Filing date: 2002-11-15
Publication date: 2006-05-31
Anticipated expiration: 2022-11-15
Also published as: JP2004170074A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、紫外面光源とこれを紫外線放射源に用いた蛍光トランスイルミネーターに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＤＮＡ解析のような生化学の分野で用いられるゲル電気泳動法は、核酸やたんぱく質の分析手段としてきわめて有効な手段であるが、これに用いられる電気泳動装置には、例えば特許文献１に記載されているように、紫外線を放射する光源が欠かせない。
【０００３】
上記特許文献１にも記載されている通り、ゲル電気泳動装置は、大略、次のような三つの部分から構成されている。その第１は、例えばポリアクリルアミドや寒天などからなる支持体（泳動ゲル）に予め検体の高分子を含ませておき、その泳動ゲルに電解液中で電界を加える構成部分である。この泳動ゲルへの電界の印加によって、検体の高分子が泳動ゲル中を移動するのであるが、高分子の移動量には分子量や形などの違いによって差が生じる。これを利用して、検体の高分子を分離する。
【０００４】
二つ目は、上述の分離された検体の高分子を含む泳動ゲルに紫外線を照射する構成部分である。上記第１の構成部分によって分離された高分子の分離状態はそのままでは目では見えないが、例えばエチジウムブロマイドのような核酸に結合する蛍光物質で泳動ゲルを染色し、これに紫外線を照射すると、核酸の部分がオレンジ色に蛍光を発する。これにより、検体の高分子の分離状態を目で見えるようにする。紫外線の放射源には、通常、紫外発光の蛍光ランプが用いられるが、そのような、紫外線放射源としての紫外線ランプユニットとこれからの紫外線を泳動ゲルに照射できるようにした構造体を総称して、蛍光トランスイルミネーターと呼ぶ。
【０００５】
第３番目は、目視できるようにした高分子の分離状態を記録し、解析する構成部分である。
【０００６】
本発明は、上述の蛍光トランスイルミネーターとして用いて特に有効な、紫外発光の蛍光ランプに関わる発明である。図２に、上記特許文献１の図７及び図８に記載された蛍光トランスイルミネーターの斜視図及び断面図を再掲して示す。図２を参照して、この図に示す蛍光トランスイルミネーターは、箱形の筐体７の中に紫外線ランプ８を内蔵させた構造になっている。筐体７には上面に窓が設けられていて、その窓には紫外透過性のガラス９が嵌め込まれている。この紫外透過性のガラス９は、紫外線は通すものの可視光は遮断するという特殊なフィルター特性をもっている。そして、その紫外透過性ガラス９の上に泳動ゲル１０を載置し、紫外線ランプ８からの紫外線を紫外透過性ガラス９を通して泳動ゲル１０に照射する。
【０００７】
ところで、特許文献１には、蛍光トランスイルミネーターに用いられる紫外線ランプ９についての詳細な記述はなされていないが、蛍光トランスイルミネーターとして用いられる紫外光源には、従来、特許文献２、特許文献３あるいは特許文献４に開示されているようなものが知られている。すなわち、直管形の紫外発光の蛍光ランプを複数本平行に並べて面光源にした、紫外面光源である。特に、特許文献３及び特許文献４に記載の紫外面光源では、これを構成する直管形蛍光ランプの放射紫外線の波長を異ならせておいて、蛍光ランプを切り替えて点灯させることで外部に取り出す放射紫外光の波長を切り替えることができる構造にしている。
【０００８】
光源を面光源にするのは、特許文献２にも記載されているように、蛍光トランスイルミネーターとして用いるときは、輝度の均一性が重要であるからである。また、放射光の波長を可変にするのは、以下のような理由による。先にも述べた通り、ＤＮＡ自体は肉眼では見えないものの、エチジウムブロマイドのようなＤＮＡと結合して蛍光を出す試薬で染色し、これに紫外線を照射することで目に見えるようにすることができる。ところで、紫外線にはその波長によって長波長側からＵＶ−Ａ、ＵＶ−Ｂ、ＵＶ−Ｃの三種類がある。ＵＶ−Ａは波長が３１５〜３８０ｎｍの領域の紫外線、ＵＶ−Ｂは波長が２８０〜３１５ｎｍの領域の紫外線、ＵＶ−Ｃは波長が１００〜２８０ｎｍの領域の紫外線であって、上述の蛍光試薬はＵＶ−Ｂに対して効率よく発光するという性質を持っている。ところが、観測されるＤＮＡによってはＵＶ−Ｂでは死滅してしまうものもあるので、その場合には、波長がより長く光エネルギーの小さいＵＶ−Ａを使うのが望ましいという事情があるからである。
【０００９】
ここで、上に述べた複数の直管形の蛍光ランプを平行に並べた構造の紫外面光源の、一本一本の蛍光ランプには、従来、水銀蒸気を含むガスを放電媒体に用いた、水銀励起の紫外蛍光ランプが主に使われている。例えば、上記特許文献３に記載された波長可変の紫外面光源においては、ＵＶ−Ａ発光の蛍光ランプとＵＶ−Ｂ発光の蛍光ランプには、ガラス管の内壁に、放電によって水銀蒸気が放射する波長２５４ｎｍの紫外線に励起されて、ＵＶ−ＡまたはＵＶ−Ｂを放射する蛍光体を層状に形成した蛍光ランプが使われている。また、ＵＶ−Ｃ発光の蛍光ランプには、蛍光体を用いず、水銀蒸気からの２５４ｎｍの紫外線を直接ガラス管を通して取り出す構造の蛍光ランプを用いている。このＵＶ−Ｃ発光の紫外蛍光ランプは、いわゆる殺菌ランプとして知られているものである。
【００１０】
【特許文献１】
特開平５−２１５７１４号公報(段落［０００２］〜［０００４］、図７及び図８)
【特許文献２】
米国特許第５，３４７，３４２号明細書（第１欄第５〜５５行及び図３）
【特許文献３】
米国特許第５，３８７，８０１号明細書（第２欄第３２〜第３欄第７行、図１及び図３）
【特許文献４】
米国特許第５，６７０，７８６号明細書（第１欄第５〜５３行及び図３）
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
これまで述べたように、従来の紫外面光源は、直管形の蛍光ランプを複数本平行に並べた構造で、それぞれの蛍光ランプには水銀励起の紫外蛍光ランプが用いられている。
【００１２】
そこで、従来の紫外面光源は、水銀励起の紫外蛍光ランプ自体の性質にまつわる各種の問題と、そのような性質をもつ紫外蛍光ランプを蛍光トランスイルミネーターの構成要素として用いることによって生じる問題とを抱えることになる。第１の問題は、環境に対する負荷が大きいことである。第２の問題は、水銀による管ガラスや電極の劣化が避けられず、蛍光ランプとしての寿命が長くないことである。第３は、点灯直後に管の内部の水銀蒸気圧が安定するまでに長い時間を要し、輝度の立ち上がりが遅いことである。このため、水銀励起の紫外蛍光ランプを用いた蛍光トランスイルミネーターには、輝度が所定の定常状態になるまでの間に観測されるＤＮＡが死滅してしまうことがあるという問題が生じる。更には、水銀は紫外線以外にも可視領域の光も放射するので、その可視光によって、せっかくエチジウムブロマイドなどで染色したＤＮＡがマスクされて見え難くなり、解析の精度が下がってしまう。この現象を避けるには、前述したように、蛍光トランスイルミネーターの筐体７（図２参照）の上面の窓に、フィルターを設けなければならない。図２における紫外透過性ガラス９がそのフィルターの役をなしているわけであるが、このフィルターは紫外線は通すものの可視光は遮断するという特殊な特性をもっていなければならないため非常に高価で、蛍光トランスイルミネーターの価格の８０％程度も占めるほどである。
【００１３】
水銀励起の紫外蛍光ランプを用いることに起因する上述のいろいろな問題は、水銀蒸気を含まない希ガスのみを放電媒体に用いる、水銀レスの希ガス蛍光ランプによって避けることができる。この希ガス蛍光ランプは、例えば白色発光のものはスキャナーや複写機、あるいはファクシミリ装置のようなＯＡ機器の原稿読取り部の光源に用いられるなど、既に実用化されている蛍光ランプであるが、その代表的なものに、アパーチャー形外部電極構造の希ガス蛍光ランプがある。
【００１４】
アパーチャー形、外部電極構造の直管形希ガス蛍光ランプの斜視図を示す図３を参照して、円筒状のガラス管１１の外面に、平行な２本の帯状電極１４Ａ，１４Ｂが設けられている。これらが外部電極である。これら２本の外部電極１４Ａ，１４Ｂは共に、例えばアルミ箔の細長いテープをガラス管１１の長手方向に添わせて貼り付けるなどして形成したもので、上下２本の間隙１５Ａ，１５Ｂによって隔てられて絶縁状態にある。
【００１５】
ガラス管１１の内部には、放電媒体である希ガス１２が封入されている。この希ガス１２は、例えばキセノンガス或いはこれとネオン、アルゴンなどの他の希ガスとを混合したガスで、水銀蒸気を全く含んでいない。封入圧力は、概ね１００〜２００Ｔｏｒｒ程度である。そして、ガラス管１１の内壁には、蛍光体の層１３が形成されている。蛍光体層１３は、外部電極１４Ａ，１４Ｂの間の間隙１５Ａに相当する部分が取り除かれている。
【００１６】
このアパーチャー形、外部電極構造の直管形希ガス蛍光ランプにおいて、外部のインバーター１６から２つの外部電極１４Ａ，１４Ｂの間に例えば３０ｋＨｚ、１５００Ｖというような高周波、高電圧を印加すると、誘電体であるガラス管１１を介して管の内部に誘電体バリア放電が生じる。これにより、キセノンが放射する主に１７２ｎｍの波長の紫外線によって蛍光体１３が励起され発光して、その光がアパーチャー（外部電極間の間隙１５Ａとこれに相当する蛍光体層１３が形成されていない部分とからなる、スリット状の光取出し部）を通して外部に取り出される。
【００１７】
概略を上に述べたような外部電極構造の直管形希ガス蛍光ランプを用いれば、これを複数本平行に並べて水銀レスの面光源を実現することができるであろう。しかしながら、ただ単に上述の構造の直管形希ガス蛍光ランプを複数本並べただけでは、可視発光の水銀レス面光源を得ることはできても、紫外発光の面光源を得ることはできない。
【００１８】
すなわち、外部電極形の蛍光ランプは、電極１４Ａ，１４Ｂがガラス管１１の外部に設けられていることから、電極間の絶縁が湿度や異物付着などのような外部の環境に影響される。しかも、電極間に高周波、高電圧を印加するので、電極間でリークが生じやすい。そこで、少なくとも電極１４Ａと電極１４Ｂとの間に絶縁物を設けて、絶縁性を高めなければならない。絶縁構造は、絶縁性の向上効果の点からも取扱い上の安全性の点からも、ガラス管１１の全体を絶縁物で覆うようにすることが望ましい。そこで従来、図示しない熱収縮チューブで外部電極の上からガラス管１１の全体を覆うようにしている。この絶縁チューブは加工しやすく、また可視領域では光透過率も良いという特徴をもっている反面、UV−Bの紫外光を遮断してしまうという性質を持っている。従って、熱収縮チューブでガラス管１１を覆った従来の構造の外部電極形蛍光ランプは、蛍光トランスイルミネーターに用いることはできない。
【００１９】
また、製造の観点から言えば、アパーチャー形、外部電極構造の直管形蛍光ランプはその製造の過程で、外部電極１４Ａ，１４Ｂにする細長いアルミ箔のテープを丸い管に一つ一つ張り付けなければならないので、加工が大変難しい。ガラス管１１の径が小さく細管化されているときは、特に難しい。このアパーチャー形外部電極の製造の困難さを改善するために、２本の平行な導電体の帯をガラス管に螺旋状に巻きつけてゆく製造方法なども考えられているが、この場合は外部電極を透光性の材料で形成しなくてはならず、電極材料の選択の幅が狭まったり、新規な材料を使うことに伴う製造技術上の困難さや、材料の導電率が低く電極の抵抗が高くなってしまうなどの別の問題が生じてくる。
【００２０】
そこで、本発明は、紫外発光のものを含む複数の直管形蛍光ランプを複数本並べて面光源とした構造の紫外面光源において、上記直管形の紫外蛍光ランプにアパーチャー形外部電極構造の、水銀レス希ガス紫外蛍光ランプを用いることができるようにすることを目的とする。
【００２１】
本発明は、また、上記紫外面光源を構成するアパーチャー形外部電極構造の直管形希ガス蛍光ランプの製造における、特に外部電極の形成を容易にすることを目的とする。
【００２２】
【課題を解決するための手段】
本発明の紫外面光源は、アパーチャー形の外部電極構造を有する直管形蛍光ランプを複数本並べて面光源を構成し、前記複数の直管形蛍光ランプには紫外発光の直管形蛍光ランプを含ませた構造の紫外面光源であって、一平面に前記複数の直管形蛍光ランプが一本ずつ嵌め込まれる、断面が円弧状の複数本の平行に並ぶ溝を有し、各々の溝の内壁には溝に嵌め込まれる直管形蛍光ランプの外部電極となる二本の帯状の導電体が形成された構造で、前記複数の直管形蛍光ランプを外部電極のアパーチャー側とは反対の側から保持する絶縁ブロックと、前記絶縁ブロックの溝に嵌め込まれる発光管であって、内部には放電媒体である水銀非含有の希ガスが封止され、内壁には蛍光体の層が形成されて、前記絶縁ブロックの溝の内壁に形成された帯状の導電体と一体的になって前記アパーチャー形の外部電極構造を有する直管形蛍光ランプを構成して、前記内壁に形成された蛍光体の層に応じた波長の光を放射する発光管と、前記絶縁ブロックの一平面に密着して、前記複数の直管形蛍光ランプを外部電極のアパーチャー側から保持する透光ブロックであって、紫外透過性の材料からなり、前記絶縁ブロックの一平面に接する面には、各々の直管形蛍光ランプに密接する、断面が円弧状の複数本の平行に並ぶ溝を有する紫外透過性の透光ブロックと、前記複数本の直管形蛍光ランプを切り替えて点灯させる手段とを含んでなる紫外面光源である。
【００２３】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。本発明の一実施例に係る蛍光トランスイルミネーターの斜視図を示す図１（ａ）及び、分解した状態を断面図で示す図１（ｂ）を参照して、図１に示す蛍光トランスイルミネーターは、中実のブロック状の絶縁体の中にアパーチャ形、外部電極構造の直管形蛍光ランプ１が複数本（この例の場合は、４本）、間を空けて平行に並べて埋め込まれていて、スイッチＳＷの切替えで点灯するランプを切り替えられる構造になっている（尚、図１（ａ）においては、図を簡素化して分りやすくするために、蛍光ランプの内壁に形成されている蛍光体の層は省いて示してある）。上記ブロック状の絶縁体は、紙面下側に位置する電極側絶縁ブロック２と、上側に位置する光取出し側絶縁ブロック３の２つの部分とが、蛍光ランプ１を挟んで密着している構造になっている。
【００２４】
光取出し側絶縁ブロック３は、紫外透過性をもった材料でできている。この光取出し側絶縁ブロック３は、従来の蛍光イルミネーターにおける紫外透過性ガラス９（図３参照）が、紫外線は通すものの可視領域の光は通さないという特殊な性質をもっているのとは違って、紫外線領域から可視領域まで通す性質をもっている。そのような絶縁材料はガラスであってもよいしプラスチックであってもよいが、特にこれまでの紫外透過性ガラス９(同)のような特殊な光学的性質を要求されるわけではないので、入手が容易で安価である。ガラスであれば、ガラス管１１のガラス材料と同じものが使える。プラスチックであれば、メタクリル樹脂材（例えば、三菱レイヨン株式会社製、登録商標：アクリライトや、住友化学工業株式会社製、登録商標：スミペックス）などを使うことができる。一方、電極側絶縁ブロック２は、特には紫外透過性のものである必要はない。むしろ、紫外線による他の部材の劣化などを考慮すると遮光性のものであるほうが好ましいが、勿論、光取出し側絶縁ブロック２と同じ材料でできていてもかまわない。
【００２５】
４本の直管形蛍光ランプ１はいずれも、アパーチャー形外部電極構造の水銀レス希ガス蛍光ランプであるが、この種の従来の蛍光ランプとは違って、外部電極４Ａ，４Ｂはどちらも、ガラス管１１に設けられているのではなく、電極側絶縁ブロック２の方に設けられている。そして、ガラス管１１の内部には放電媒体として、キセノンガス１２が１００Ｔｏｒｒの圧力で封入されている。尚、放電媒体はキセノンガスだけに限られるわけではなく、これにネオンやアルゴンあるいはクリプトンなどの他の希ガスを混合したガスであってもよい。封入圧力もこの例に限るわけではなく、通常、５０〜３００Ｔｏｒｒ程度の圧力が用いられている。
【００２６】
ガラス管１１の内壁には、紫外発光の蛍光体の層１３が形成されている。蛍光体には、発光管（ガラス管１１と、その内部に封止された放電媒体の希ガス１２と、ガラス管の内壁に形成された蛍光体の層１３を総じて、「発光管」と呼ぶ）５ごとによって異なるものが用いられていて、この例の場合には、紙面左側から１番目と３番目の発光管にはＵＶ−Ｂ発光の蛍光体の層１３Ａが形成され、２番目と４番目の発光管にはＵＶ−Ａ発光の蛍光体層１３Ｂが形成されている。本実施例では、ＵＶ−Ｂ発光の紫外蛍光体に（Ｃａ，Ｚｎ）₃ （ＰＯ₄ ）₂ ：Ｔｌを用いている。他にも、Ｃａ₃ （ＰＯ₄ ）₂ ：Ｔｌを用いることもできる。或いは、本発明の譲受人と同一譲受人による特願２００１−３９５３５６号に記載されているガドリニウム（Ｇｄ）付活の紫外発光蛍光体も使用できる。このガドリニウム付活の紫外発光蛍光体には、他にも、上記同一譲受人による特開２００１−０８１４６０号公報や特開２００１−１７２６２４号公報に開示されたＹＦ₃ ：Ｇｄ，Ｐｒ蛍光体や、ＹＢＯ₃ ：Ｇｄ，Ｐｒ蛍光体あるいはＹＢ_x Ｏ_y ：Ｇｄ，Ｐｒ蛍光体（ｘ，ｙは、任意）などがある。ＵＶ−Ａ発光の蛍光体には、ＢａＳｉ₂ Ｏ₅ ：Ｐｂ蛍光体、（Ｂａ，Ｓｒ，Ｍｇ）₃ Ｓｉ₂ Ｏ₇ ：Ｐｂ蛍光体、ＳｒＢ₄ Ｏ₇ ：Ｅｕ蛍光体、ＹＰＯ₄ ：Ｃｅ蛍光体、ＬａＰＯ₄ ：Ｃｅ蛍光体、（Ｍｇ，Ｂａ）Ａｌ₁₁Ｏ₁₉：Ｃｅ蛍光体などを使うことができる。
【００２７】
本実施例に係る蛍光トランスイルミネータは、次のようにして製造する。蛍光トランスイルミネータを分解した断面図を示す図１（ｂ）を参照して、先ず、この蛍光トランスイルミネータの構成部材である電極側絶縁ブロック２と、発光管５と、光取出し側絶縁ブロック３とを準備する。発光管５には、従来公知の方法で、ガラス管の内壁に上述した紫外発光の蛍光体の膜１３Ａまたは１３Ｂを形成し、内部にキセノンガスを１００Ｔｏｒｒの圧力で封止する。外部電極は形成しない。
【００２８】
電極側絶縁ブロック２と光取出し側の絶縁ブロック３とは絶縁材料で作り、特に、光取出し側絶縁ブロック３は、上述した紫外透過性のプラスチックで形成する。そして、２つの絶縁ブロック２，３の向い合う面には、発光管５の外形に合わせた、断面が円弧状の溝を設ける。電極側絶縁ブロック２の溝の壁面には、更に、アパーチャー形外部電極になる帯状の導電体４Ａ，４Ｂを、各溝ごとに２本ずつ形成する。電極材料には、金属ペースト、金属ワイヤー、金属箔あるいは金属蒸着膜などを用いる。導電体４Ａ，４Ｂの幅や厚みは、ガラス管１１の径や、電極材料や、点灯時の電力などに応じて適当な値にすればよいが、厚みに関しては、導電体４Ａ，４Ｂとガラス管１１の外壁とを必ず密着させるために、１００μｍ以上の厚さにするのが好ましい。外部電極４Ａ，４Ｂとガラス管１１との密着がよくないと、点灯時のエネルギー損失が大きくなるので、電極側絶縁ブロック２の材料に弾力性のあるものを用いるのも良い方法である。
【００２９】
そして、電極側絶縁ブロック２の溝に発光管５を嵌め込み、更にその上から光取出し側絶縁ブロック３を被せて、２つの絶縁ブロック２，３を接着する。ねじ止めなどの機械的な方法でも良いが、外気の遮断性などを考慮すると、接着が良いであろう。
【００３０】
最後に、各々の外部電極４Ａ，４Ｂに、点灯用電源である交流インバーターを接続する。このインバーターは、同じ特性をもつ発光管のグループごとに、専用のものを用意する。すなわち、紙面左から１番目と３番目のＵＶ−Ｂ発光の蛍光ランプにはインバーター６Ａを接続し、２番目と４番目のＵＶ−Ａ発光の蛍光ランプにはインバーター６Ｂを接続して、ＳＷの切替でＵＶ−ＢとＵＶ−Ａとを切り替えて点灯するようにする。
【００３１】
本発明に係る紫外面光源は、放電媒体に水銀蒸気を含まない希ガスのみを用いる。水銀蒸気を含む放電媒体の放射スペクトルには可視領域の成分が含まれるのに対し、放電媒体が希ガスのみの場合には、その放射スペクトルには水銀蒸気に起因する可視領域の成分はない。従って、本発明に係る紫外面光源を蛍光トランスイルミネーターに用いるとき、可視光を遮断するために従来必要であった、紫外線は通すが可視光は遮断するという特殊な特性をもった高価なフィルターは、必要ない。勿論、水銀蒸気を媒体に用いることに伴ういろいろな問題、つまり、環境汚染の危険度が高い、ガラス管や電極の劣化が避けられない或いは、点灯直後に輝度が安定するまでに長時間を要するというような問題も皆無になり、或いは軽減される。
【００３２】
本発明に係る紫外面光源においては、外部電極構造の蛍光ランプの電極間の絶縁及び安全性確保に、従来、熱収縮チューブを用いていたのに替えて、蛍光ランプをブロック状のガラス又はプラスチックの中に埋め込んでいる。ガラスやプラスチックには、紫外透過性をもつものがある。そこで、そのような紫外透過性をもつガラス又はプラスチックを選んでこれを光取出し部に用いることにより、従来の熱収縮チューブで蛍光ランプを覆った構造の外部電極形蛍光ランプでは、熱収縮チューブが紫外線を通さないという理由で適用できなかった、蛍光トランスイルミネーターの用途にも適用できるようにしている。
【００３３】
そして、蛍光ランプをブロック状の絶縁体の中に埋め込むという構造になっていることから、本発明に係る紫外面光源を蛍光トランスイルミネーターとして用いるとき、泳動ゲル１０（図２参照）を光取出し側絶縁ブロック３に直接載置することができる。従って、極論すれば、従来必要であった筐体は不要で、そのぶん、構造が簡素になる。
【００３４】
本発明に係る紫外面光源においては、これを構成するアパーチャ形、外部電極構造の直管形蛍光ランプの電極を、発光管５にではなく絶縁ブロック２の方に設けている。これにより、従来の、電極をガラス管に貼り付ける製造方法に比べ外部電極の形成が容易になり、電極の位置ずれや剥がれが少なくなる。
【００３５】
本発明に係る紫外面光源を蛍光トランスイルミネーターに用いるとき、ＵＶ−Ｂ発光の紫外蛍光体には、ガドリニウム（Ｇｄ）付活の紫外発光蛍光体を使用すると良いであろう。先にも述べた通り、この領域の紫外蛍光体には、他にも、例えば（Ｃａ，Ｚｎ）₃ （ＰＯ₄ ）₂ ：Ｔｌ蛍光体や、Ｃａ₃ （ＰＯ₄ ）₂ ：Ｔｌ蛍光体を用いることもできるが、ガドリニウム（Ｇｄ）付活の紫外発光蛍光体はこれらの蛍光体に比べ発光強度が強く、またスペクトルがシャープであるからである。
【００３６】
実施例においては、ＵＶ−ＢとＵＶ−Ａとを切り替える構造を例にして説明したが、発光波長の組合せはこの２種類に限られるものではなく、他の波長領域どうしの組合せであってもよい。更には、２種類ではなく、例えばＵＶ−ＡとＵＶ−ＢとＵＶ−Ｃというように、３種類の波長領域で切り替えられるようにしても良いし、白色光などの可視光も加えてより多くの波長を発光できるようにしても良い。また、例えば同じＵＶ−Ｂ領域の紫外光であっても、蛍光体の組成を変えて、ＵＶ−Ｂ領域の中で放射光の波長が異なるようにしても良い。
【００３７】
本発明に係る紫外面光源において、これを構成する各々の蛍光ランプは、全てが異なる波長を発光する必要はない。同じ波長を放射するものが複数本あっても構わない。その場合は、同じ波長の光を放射する蛍光ランプどうしを同時に点灯させるようにする。
【００３８】
実施例においては電気泳動装置の蛍光トランスイルミネーターに用いる場合を例にして説明したが、本発明はこれに限らない。例えば、ＬＳＩのような半導体装置やコンデンサのような受動電子部品などの製造過程で用いられることの多い、紫外硬化型樹脂の硬化用光源に用いることもできる。
【００３９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、紫外発光のものを含む複数の直管形蛍光ランプを複数本並べて面光源とした構造の紫外面光源において、上記直管形の紫外蛍光ランプにアパーチャー形外部電極構造の、水銀レス希ガス紫外蛍光ランプを用いることができるようにすることができる。
【００４０】
本発明は、また、上記紫外面光源を構成するアパーチャー形外部電極構造の直管形希ガス蛍光ランプの製造における、特に外部電極の形成を容易にすること。
【００４１】
本発明は、蛍光トランスイルミネーターに用いて、特に顕著な作用効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例に係る紫外面光源の斜視図及び、分解した状態を断面図で示す図である。
【図２】従来の蛍光トランスイルミネーターの斜視図及び断面図である。
【図３】アパーチャー形、外部電極構造の直管形蛍光ランプの斜視図である。
【符号の説明】
１蛍光ランプ
２電極側絶縁ブロック
３光取出し側絶縁ブロック
４Ａ，４Ｂ外部電極
５発光管
６Ａ，６Ｂインバーター
１２希ガス
１５Ａ，１５Ｂ間隙
ＳＷスイッチ

Claims

いずれもがアパーチャー形の外部電極構造を有し放電媒体には水銀非含有の希ガスのみを用いた直管形蛍光ランプで、平行に並んだ複数の直管形蛍光ランプを、前記直管形蛍光ランプのアパーチャー側に位置し前記直管形蛍光ランプに密着してこれを保持する中実の絶縁物のブロックと、アパーチャーとは反対の側に位置し前記直管形蛍光ランプに密着してこれを保持する中実の絶縁物のブロックとで挟んだ構造で、前記複数の直管形蛍光ランプは紫外光のみを発光するものを含む面光源と、前記複数の直管形蛍光ランプを発光波長で選択的に切り替えて点灯させる手段とを有し、
前記２つの絶縁物のブロックのうちの前記直管形蛍光ランプのアパーチャー側に位置するブロックは、少なくとも紫外光透過性を有する材料で構成し、
前記直管形蛍光ランプの外部電極は、前記２つの絶縁物のブロックのうちの前記アパーチャーとは反対の側に位置するブロックに設けたことを特徴とする紫外面光源。
アパーチャー形の外部電極構造を有する直管形蛍光ランプを複数本並べて面光源を構成し、前記複数の直管形蛍光ランプには紫外光のみを発光する直管形蛍光ランプを含ませた構造の紫外面光源であって、
一平面に前記複数の直管形蛍光ランプが一本ずつ嵌め込まれる、断面が円弧状の複数本の平行に並ぶ溝を有し、各々の溝の内壁には溝に嵌め込まれる直管形蛍光ランプの外部電極となる二本の帯状の導電体が形成された構造で、前記複数の直管形蛍光ランプを外部電極のアパーチャー側とは反対の側から保持する絶縁ブロックと、
前記絶縁ブロックの溝に嵌め込まれる発光管であって、内部には放電媒体である水銀非含有の希ガスが封止され、内壁には蛍光体の層が形成されて、前記絶縁ブロックの溝の内壁に形成された帯状の導電体に密着して前記アパーチャー形の外部電極構造を有する直管形蛍光ランプを構成して、前記内壁に形成された蛍光体の層に応じた波長の光を放射する発光管と、
前記絶縁ブロックの一平面に密着して、前記複数の直管形蛍光ランプを外部電極のアパーチャー側から保持する透光ブロックであって、少なくとも紫外透過性を有する材料からなり、前記絶縁ブロックの一平面に接する面には、各々の直管形蛍光ランプに密接する、断面が円弧状の複数本の平行に並ぶ溝を有する紫外透過性の透光ブロックと、
前記複数本の直管形蛍光ランプを発光波長で選択的に切り替えて点灯させる手段とを含んでなる紫外面光源。
前記複数の直管形蛍光ランプは、放射紫外光の波長の異なる複数種の紫外発光蛍光ランプを含むことを特徴とする、請求項１乃至２の何れか１項に記載の紫外面光源。
前記複数種の紫外発光蛍光ランプは、放射紫外光がＵＶ−Ａ帯、ＵＶ−Ｂ帯又はＵＶ−Ｃ帯のいずれかの異なる波長帯に属する２種類以上の紫外発光蛍光ランプを含むことを特徴とする、請求項３に記載の紫外面光源。
前記ＵＶ−Ｂ帯に属する波長の紫外光を放射する直管形蛍光ランプの蛍光体にガドリニウム付活の蛍光体を用いたことを特徴とする、請求項４に記載の紫外面光源。
前記直管形蛍光ランプの外部電極を構成する導電体の厚さが１００μｍ以上であることを特徴とする、請求項２に記載の紫外面光源。
前記透光ブロックが少なくとも紫外透過性を有するプラスチックからなることを特徴とする、請求項２に記載の紫外面光源。
紫外線光源を内蔵し、前記紫外線光源からの紫外線を泳動ゲルに照射する構造を有する蛍光トランスイルミネーターにおいて、
前記紫外線光源に請求項２に記載の紫外面光源を用い、前記泳動ゲルを直接前記紫外面光源の透光ブロックに載置する構造にしたことを特徴とする蛍光トランスイルミネーター。
請求項２に記載の紫外面光源を製造する方法であって、
前記絶縁ブロックを形成する過程と、
前記発光管を形成する過程と、
前記透光ブロックを形成する過程と、
前記絶縁ブロックの溝に発光管を嵌め込んだ後、発光管の側から前記透光ブロックを被せ、２つのブロックを接着又はねじ止めにより固定する過程と、を含む紫外面光源の製造方法。