JP2000277281A

JP2000277281A - 無電極放電灯装置

Info

Publication number: JP2000277281A
Application number: JP8469999A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Kobayashi; 敦小林; Jun Matsuura; 潤松浦; Shinichi Anami; 真一阿南
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 1999-03-26
Filing date: 1999-03-26
Publication date: 2000-10-06

Abstract

(57)【要約】【課題】量産性に優れ、安価で合理的な構成を有する無
電極放電灯装置を提供する。【解決手段】発光管１の内部には放電ガスが封入され、
内面に蛍光体が塗布されている。表面にコイル導体６、
および、その周辺回路が形成されたプリント基板により
構成されるプリントコイル２が発光管１に近接して配置
され、プリントコイル２に発生する高周波電磁界によ
り、発光管１内部に高周波プラズマ管が生成され、放出
される紫外線が蛍光体を励起発光させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、量産性の良好な無
電極放電灯装置に関するもので、特に放電灯駆動用のコ
イルをプリント基板技術により製作し、かつ、これと同
一基板上に周辺回路を構成することにより、量産性を高
めた無電極放電灯装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図１５は無電極放電灯装置の従来例を示
す図である。図１５において１は発光管１（無電極放電
灯)、２０１は発光管点灯用コイル、２０３は発光管点
灯用コイル２０１の給電線、２０２は発光管点灯用コイ
ル２０１を、発光管１に固定するために用いた接着剤、
５は高周波電源及び、整合回路の収納部である。発光管
点灯用コイル２０１は、収納部５に備えられたコンデン
サと共に、高周波電源の（基本）周波数に共振した共振
回路を構成している。発光管１の内部には放電ガスが封
入され、かつ、内面に蛍光体が塗布されており、発光管
１に近接して配置された発光管点灯用コイル２０１に誘
起される高周波電磁界により、発光管１内部に高周波プ
ラズマ環が生成され、これから放出される紫外線が、蛍
光体を励起発光させる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上述のような、発光管
点灯用コイル２０１をプリント基板技術を利用して形成
し、薄型コイルによりランプ発光部の遮蔽面積を少なく
すること、及び、コイル導体の発熱を高価な窒化アルミ
ニウム基板を用いてより効率的に放熱することが特開平
６−２５１７５３に示唆されている。しかしながら、本
従来例では窒化アルミニウム基板にコイルを形成してい
るが、その周辺回路を別に設ける必要があり、この基板
を有効に使用しておらずコストが多くなるなど非合理で
ある。

【０００４】本発明は上記事由に鑑みて為されたもので
あり、その目的は、量産性に優れ、安価で合理的な構成
を有する無電極放電灯装置を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１の発明では、内部に放電ガスが封入され、
かつ、内面に蛍光体が塗布された発光管と、該発光管に
近接して配置された発光管点灯用コイルと、該発光管点
灯用コイルに高周波電流を流す高周波電源とを備え、前
記発光管点灯用コイルに発生する高周波電磁界により、
前記発光管内部に生成される高周波プラズマ環から放出
される紫外線が、前記蛍光体を励起発光させて成る無電
極放電灯装置において、前記発光管点灯用コイルとし
て、誘電体基材上に導体箔にてコイル導体を形成したプ
リント基板を用い、かつ、前記プリント基板上にインピ
ーダンス整合用回路のパターン或いは回路素子パターン
の少なくとも一部を形成したことを特徴とする。

【０００６】このため、高周波電源の基本周波数に同調
する同調周波数のばらつきの原因となるコイルのばらつ
きを抑えることができるので量産性が向上し、また、発
光管の熱、或いは光を遮蔽する面積が小さいコイルを実
現することができ、また、プリント基板上に整合用回路
を搭載することにより、主共振電流が流れる回路部面積
を最小にすることができ、従って、回路損失が減少し、
同時にコイル導体からの不要輻射を減少させることがで
きると共に、同一基板上にコイル導体と整合用回路など
のパターンとを形成することで合理的であり、コストを
抑えることができる。

【０００７】また、請求項２の発明では、請求項１の発
明において、前記発光管点灯用コイルが、樹脂誘電体多
層プリント基板で構成されたことを特徴とする。このた
め、軽量で高周波損失の少ない樹脂誘電体多層プリント
基板を用いて、高精度で量産性に適したコイルが実現で
きる。

【０００８】また、請求項３の発明では、請求項１の発
明において、前記発光管点灯用コイルが、無機誘電体多
層プリント基板で構成されたことを特徴とする。このた
め、安価で高誘電率なプリント基板を用いて高精度で量
産性に適したコイルを実現できる。

【０００９】また、従来例のように熱伝導率の良好な高
価な窒化アルミニウム基板を用いず、請求項２、３の発
明のような基板を使用して無電極放電灯の駆動回路の合
理化を図っている。

【００１０】また、請求項４の発明では、請求項２また
は３の発明において、前記発光管点灯用コイルを構成す
る多層プリント基板の最外層に、該多層プリント基板の
絶縁体層を配置し、前記コイル導体の保護手段としたこ
とを特徴とする。多層基板構造を利用して、最外層を絶
縁体層として、防錆、防湿、その他、コイル導体の保護
層として利用するので絶縁被覆等の必要がなく、量産性
が向上する。

【００１１】また、請求項５の発明では、請求項２また
は３の発明において、前記発光管点灯用コイルを構成す
る多層プリント基板の最外層に、樹脂ソルダレジスト材
料を配置して絶縁体層を構成し、前記コイル導体の保護
手段としたことを特徴とする。このため、コイル導体の
保護を安価に実現できる。

【００１２】また、請求項６の発明では、請求項１の発
明において、前記発光管点灯用コイルを構成するプリン
ト基板上に、少なくとも、前記コイル導体とともに前記
高周波電源の基本周波数に同調する同調回路を構成した
ことを特徴とする。このため、主共振電流が流れる回路
部面積を最小にすることができ、従って、回路損失が減
少し、同時にコイル導体からの不要輻射を減少させるこ
とができる。

【００１３】また、請求項７の発明では、請求項６の発
明において、前記同調回路の同調周波数を調整する手段
として、前記プリント基板上にレーザトリミングの可能
なレーザトリマブルコンデンサを搭載したことを特徴と
する。このため、簡単に同調周波数を調整できる。

【００１４】また、請求項８の発明では、請求項６の発
明において、前記同調回路の同調周波数を調整する手段
として、前記同調回路を構成するコイル導体パターン或
いはコンデンサパターンの一部を選択的に除去或いは接
続出来るよう、前記プリント基板のプリント導体パター
ンに選択的接続部を設けたことを特徴とする。このた
め、同調周波数が調整可能となる。

【００１５】また、請求項９の発明では、請求項１の発
明において、前記発光管点灯用コイルを構成するプリン
ト基板上に、前記高周波電源の不平衡型出力回路を平衡
型に変換して前記発光管点灯用コイルに接続するための
平衡不平衡変換回路を構成したことを特徴とする。この
ため、発光管点灯用コイルにコモンモードノイズ電流が
流れにくくなり、雑音成分の不用輻射を抑制できる。

【００１６】また、請求項１０の発明では、請求項９の
発明において、前記コイル導体のパターンからの引出線
路が、前記プリント基板の一部に設けた凸部に導出され
るとともに、該凸部にフェライトコアを通してコモンモ
ードチョークコイルを構成したことを特徴とする。この
ため、コイル導体のノーマルモード電流による不要輻射
を最小に抑えられることができ、安価で特性の安定した
同軸ケーブルによる駆動電力の伝送が可能となり、ま
た、フェライトコアの支持部が不要で安価になる。

【００１７】また、請求項１１の発明では、請求項１の
発明において、前記発光管点灯用コイルを構成するプリ
ント基板のコイル導体により囲まれる同一基板上の空き
領域に、前記インピーダンス整合用回路の少なくとも一
部を含む、独立した整合用回路基板を配置、構成して共
取りとしたことを特徴とする。このため、コイルを構成
するプリント基板のコイル導体に囲まれる内側のスペー
スは、不要であり、使用しないスペースとなるが、この
スペースを、独立した整合用回路基板として有効利用で
き、低コストを実現できる。

【００１８】また、請求項１２の発明では、請求項１１
の発明において、前記インピーダンス整合用回路の少な
くとも一部に、コモンモードチョークコイルを構成する
ため、フェライトコア挿入保持用の保持部を設けたこと
を特徴とする。このため、コイル導体へのコモンモード
電流を効果的に阻止することが可能になる。

【００１９】

【発明の実施の形態】（実施形態１）図１（ａ）に本発
明の実施形態１に対応する無電極放電灯装置の全体構成
を示す。図１（ａ）において、２はアルミナセラミック
多層基板で構成した発光管点灯用コイルであるプリント
コイル、３はプリントコイル２を挟持する図１（ｂ）に
示される略コの字状のシリコンゴムパッドであり、発光
管１とプリントコイル２との間に挿入して発光管１の破
損を防止し、発光管１とプリントコイル２の相対位置を
固定する。４は収納部５からプリントコイル２ヘの給電
用の同軸ケーブルである。プリントコイル２には後述す
るように導体箔にてコイル導体６が形成されている。図
１において、従来例を示す図１５と同じものには同じ符
号を付している。

【００２０】このような構成により、図１５に示すよう
な巻き線式コイルを使用する場合に比べて、コイルの変
形を防止できるので、コイルのインダクタンスが安定
し、外観上も優美になる。更に、プリントコイル２は精
密エッチング技術によりコイル導体を製作するため、高
精度で、量産性も良いという特徴がある。また、プリン
トコイル２の基板の端面（厚さ部分）を発光管１に対向
させるため、発光管１からの光の遮光量を小さくでき
る。

【００２１】また、無機材料基板の他に有機材料基板も
使用できるが、本実施形態のようにアルミナセラミック
基板を利用すると、高誘電率（ε≒１０）であるから、
コイルの層間容量を大きく選ぶことが可能で、更に、コ
イルの対向面積を加減して、共振容量の全部又は一部と
して用いることができる。また、アルミナセラミック基
板は安価である。その他、セラミック基板は紫外線・熱
等の厳しい環境条件に耐えるため、無電極放電灯のよう
な長寿命機器への応用に適している。

【００２２】図２は、プリントコイル２の詳細構成を示
す図で、プリント基板の導体箔部と基材部とを分離して
図示している。プリントコイル２は、上から１層目にあ
る導体箔により作成したコイル導体９、２層目にある誘
電体基材であるアルミナセラミック基材１２、および３
層目にある導体箔より作成したコイル導体１７からな
り、無機誘電体多層プリント基板であるアルミナセラミ
ック基板により構成される。１０は、中空の略円形状に
形成されたコイル導体９の引出線路９ａを外部接続する
ためのスルーホール穴であり、１８は、中空の略円形状
に形成されたコイル導体１７の引出線路１７ａを外部接
続するためのスルホール穴である。

【００２３】また、１４は中空で略円形状のアルミナセ
ラミック基材１２の周囲より突出した凸部であるコイル
導体９、１７の外部接続端子タブであり、スルホール穴
１０，１８と電気的に連結され、外部に接続されるスル
ホール穴１５，１６を備えている。そして、第１層のコ
イル導体９にはスルホール穴１１が、第３層のコイル導
体１７にはスルホール穴１９が設けられており、それぞ
れのスルホール穴１１，１９により、第２層のアルミナ
セラミック基材１２に設けられたスルホール穴１３を介
してコイル導体９，１７が電気的に連結される。図示し
た例は両面基板を用いて２回巻きコイルを構成している
が、電気的条件に合わせて、Ｎ回巻きコイルの場合には
（Ｎ＋１）層の多層基板とする事が出来る。また、プリ
ントコイル２として、フッ素樹脂基板などの樹脂誘電体
多層プリント基板を用いてもよい。

【００２４】図３（ａ）は、図２に示したプリントコイ
ル２の断面を示す図で、２１は第１層の導体箔からなる
コイル導体、２０は第２層の誘電体アルミナセラミック
基材からなるアルミナセラミック層、２２は第３層の導
体箔からなるコイル導体である。コイル導体２１，２２
が銅の場合は、８０℃以上の高温にさらされると酸化が
進むので、例えば、図３（ｂ）に示すような例が考えら
れる。図３（ｂ）において、２３，２４は最外層に配置
した保護手段である絶縁体層であり、その内層にコイル
導体２１，２２が設けられている。内層に配置されたコ
イル導体２１，２２は、絶縁体層２３，２４で周囲を保
護されるので酸化・キズ等の恐れがなくなるという利点
がある。図３（ｃ）はプリントコイル２の他の例で、図
３（ｂ）に示す例と同様の効果を安価に実現するため、
保護手段である樹脂ソルダレジスト材料であるソルダレ
ジスト用樹脂層２５，２６からなる絶縁体層によりコイ
ル導体２１，２２を保護するものである。

【００２５】次に、図４にプリントコイルとその周辺回
路の電気的構成を示す。図４において、２７はプリント
基板に形成されたコイル導体からなるコイル部である。
２８はコイル部２７と共に、図示せぬ高周波電源の基本
周波数に同調する同調回路である並列共振回路を構成す
る半固定コンデンサ、２９，３０，３１はそれぞれ、イ
ンピーダンス整合用のコンデンサである。半固定コンデ
ンサ２８は、プリントコイルのエッチングばらつき、組
立時の浮遊容量のばらつきなどを補償するために用いて
いる。

【００２６】コンデンサ３０は、高周波電源給電用の同
軸ケーブル３３の不平衡同軸ケーブルモードをコイル部
２７の平衡コイルに接続する、すなわち高周波電源の不
平衡型出力回路を平衡型に変換して発光管点灯用コイル
に接続するために設けた平衡不平衡変換回路を構成する
平衡不平衡変換用のコンデンサである。このように、高
周波電源からの不平衡給電線路の接続部である同軸ケー
ブル３３の接続端子３２において、中心導体側に直列に
接続されたインピーダンス素子と略等しい値のインピー
ダンス素子をグランド側に直列に挿入することで、平衡
不平衡変換が可能となり、コイル部２７にコモンモード
ノイズ電流が流れにくく不要輻射が少なくなる。

【００２７】図５に図４に示した電気回路をプリント基
板に搭載した具体的構成を示す。図５において、３４は
プリントコイルを構成するアルミナセラミック基板など
のセラミック多層基板であり、図示していないが図２に
示したようにコイル導体が図４のコイル部２７として設
けられる。３６は図２に示したように基板の両面に設け
られた多層からなるコイル導体の層間コイル接続用のス
ルーホールである。また、３７は図４の半固定コンデン
サ２８に対応するセラミックトリマコンデンサ、３８，
３９，４０は図４のインピーダンス整合用のコンデンサ
２９，３０，３１に対応するチップセラミックコンデン
サであり、インピーダンス整合用回路のパターン、回路
素子パターンの一部に相当する。４１，４２は同軸ケー
ブル３３の接続用端子穴であり、４３，４４は、セラミ
ック多層プリント基板３４を水平に保持するために設け
た取り付け耳部で、ここに、支柱を固定することができ
る。

【００２８】ここで、図４で示した半固定コンデンサ２
８，コンデンサ２９，３０，３１からなるコンデンサブ
ロックを一つにまとめて多層基板上で構成した例を図６
に示す。アルミナ基板では誘電率が１０程度と大きいの
で、多層基板構造を利用して集積コンデンサを構成する
ことができる。

【００２９】図６（ａ）においてＡは第１の共通電極
板、Ｂは第２の共通電極板である。図中、共通電極板
Ａ，Ｂは同じ面内の導体層で構成されている。Ｄは第３
の共通電極板、Ｅは第４の共通電極板で、共通電極板
Ｄ，Ｅのそれぞれは共通電極板Ａ，Ｂとは異なり、かつ
同じ面内の導体層で構成されている。４５，４６，４
７，４８はそれぞれ外部端子であり、４９は多層基板構
造を有するアルミナ基板である。図６（ｂ）は図６
（ａ）に示すコンデンサブロックの電気的な関係を示す
図で、楕円で囲んだ部分についてそれぞれのコンデンサ
の電極板は、共通電極板Ａ，Ｂ，Ｄ，Ｅとして利用でき
ることを示している。

【００３０】図７に図４で示した同調回路を構成する半
固定コンデンサ２８として適用され、従来から利用され
ているレーザトリマブルコンデンサの断面を示してい
る。図において５０はレーザにてトリミングされる電極
板、５１は誘電体セラミックス、５２はそれぞれ独立し
た左右の電極５３，５４に接続された電極板で、電極板
５２は電極板５０を介して容量結合し、電極板５０，５
２の対向面積に比例した容量を生じる。レーザトリマブ
ルコンデンサは、同調回路の同調周波数を調整する手段
である。

【００３１】また、同調回路の同調周波数を調整する他
の手段として、選択接続可能なコンデンサ等の可変容量
素子の構造を図８（ａ）に示す。また、図８（ｂ）には
図８（ａ）の電気的等価回路を示し、図８（ａ）と同じ
ものには同じ符号を付している。図において、５６は可
変容量素子の一方の共通電極板であり外部接続端子５５
が接続されており、５７は可変容量素子の誘電体で、こ
の誘電体５７を挟んで、可変容量素子の他方の電極板５
９，６０，６１，６２が配置されている。本図の例で
は、電極板５９，６０，６１，６２の面積は、８：４：
２：１の比率とされており、これらの電極板５９，６
０，６１，６２から共通線６８への選択的接続部６３，
６４，６５，６６をそれぞれ選択的に切り離すことで、
４ビットの二進数で表される１６通りの可変容量が得ら
れる。

【００３２】この種の可変容量素子では、選択的接続部
６３，６４，６５，６６を一旦切り離すと再接続が難し
いので、例えば、共通線６８に接続される外部接続端子
５８への接続部に切り離し用のギャップ６７を設け、あ
らかじめ他の可変容量素子（バリコンなど）を用いて調
整した後、この容量値を、二進数４ビットで表される数
値に規準化し、例えば、その比率を表す二進数が１０１
１であれば、選択的接続部６４を切り離し、その後、ギ
ャップ６７を半田等で接続して、この可変容量素子を有
効にする。このように、コンデンサパターンの一部を選
択的に除去、あるいは接続できるようにしているが、同
調回路を構成するコイル導体において、コイル導体パタ
ーンを選択的に除去、あるいは接続できるようにして同
調回路の同調周波数を調整する手段としてもよい。

【００３３】（実施形態２）図９に、実施形態２に対応
する無電極放電灯装置のプリントコイルとその周辺回路
の電気的構成を示す。図において、７８はプリント基板
に形成されたコイル導体からなるコイル部であり、６９
は後述するコモンモードノイズ阻止用のフェライトコア
６９である。このコイル部７８は同軸ケーブル７０、接
続端子７６，７７を介して、同調用可変コンデンサ７１
の両端に接続され、その両端にはインピーダンス整合用
コンデンサ７２，７３の直列回路が接続される。また、
７４，７５は、インピーダンス整合用コンデンサ７３の
両端に接続された図示せぬ高周波電源との接続端子であ
る。

【００３４】図９に示される電気回路を搭載したプリン
ト基板を図１０に示す。８８はアルミナセラミック基板
などの多層プリント基板であり、その外周部には、図示
していないが図２に示したプリントコイルのようにコイ
ル導体が設けられた中空円形状のコイル基板８８ａが設
けられ、その内側中央部の空きスペースには整合用回路
の設けられた整合用回路基板８３が設けられる。また、
多層プリント基板８８の外周のコイル基板８８ａと内側
の整合用回路基板８３とを機械的に連結するために、中
間部にブリッジ部８１が４つ設けられている。そしてま
た、８２は図２に示したように基板の両面に設けられた
多層からなるコイル導体の層間コイル接続用のスルホー
ルである。

【００３５】多層プリント基板８８の周囲の一部より凸
部７９が突出しており、その凸部７９に図９に示すフェ
ライトコア６９を挿入してコモンモードフィルタなるコ
モンモードチョークコイルを構成している。本実施形態
では図４、図５に示したものと異なり、インピーダンス
整合用コンデンサ７２，７３を含む整合回路は不平衡型
で、コイル部７８も不平衡駆動されている。このような
駆動方式の場合、コイル部７８全体が接地型アンテナと
して動作し、ノイズ幅射が増大する。このようなコモン
モードノイズが上記コモンモードチョークコイルにて阻
止される。すなわち、多層プリント基板８８の頸部であ
る凸部７９にコモンモードに対して高インピーダンスを
呈する素子を挿入することで、コイル部７８からのノイ
ズ幅射を防止するものである。８０は、図９に示す同軸
ケーブル７０接続用の端子部である。図２で示したよう
に凸部７９にはコイル導体の引出線路が端子部８０まで
引き出されており、端子部８０にて外部と接続される。
引出線路はフェライトコア６９を貫通するためコモンモ
ードフィルタが構成される。

【００３６】また、図１０において、上記したように多
層プリント基板８８の中央部の空きスパースを利用し
て、整合用回路基板８３を同一基板より共取りする構成
としており、エッチング後或いは部品実装後に、上記し
たブリッジ部８１を切り離して二つの基板に分離され
る。中央部の整合用回路基板８３の整合用回路は、図９
に示す同調用可変コンデンサ７１とインピーダンス整合
用コンデンサ７２の電極板の共通部分を電極板８７で、
インピーダンス整合用コンデンサ７２，７３の電極板の
共通部分を電極板８５で、同調用可変コンデンサ７１と
インピーダンス整合用コンデンサ７３の電極板の共通部
分を電極板８６で形成している。また、図９と同様、７
４，７５，７６，７７は接続端子である。なお、図示し
ている多層プリント基板８８は両面基板であり、電極板
８５，８７は多層プリント基板８８の表面にあり、電極
板８６は多層プリント基板８８の裏面にある。また、同
調回路の容量の可変手段はこの図では示していないが、
例えば表面の電極板の一部を切り離し、容量を減少させ
て調整するなどの手段を採用すればよい。

【００３７】（実施形態３）図１１は、実施形態３に対
応する無電極放電灯装置のプリントコイルとその周辺回
路の電気構成を示す。図１１は、図９とは異なり同調用
可変コンデンサ７１、インピーダンス整合用コンデンサ
７３間の整合回路のグランド側にコンデンサ８９が挿入
されて、平衡不平衡変換回路を構成し、不平衡の同軸ケ
ーブルモードを平衡型に変換して、インピーダンス整合
用コンデンサ７２，７３を備えた整合回路部、およびコ
イル部９０を平衡回路構成にしている。また、図９に示
す同調用可変コンデンサ７１は、同調回路を調整する手
段の一つを説明するためにコンデンサ９２が分離、追加
されコンデンサ８４となっている。また、９１は後述す
るようにノイズを阻止するために設けられたフェライト
コアである。９５，９６はコイル部９０と整合回路部を
接続する接続端子、９３，９４は整合回路部を同軸ケー
ブルを介して高周波電源と接続するための接続端子であ
る。

【００３８】図１１に示した電気回路をアルミナセラミ
ック基板などの多層プリント基板１００に設けたときの
上面図を図１２に示す。図１２においても、図１０と同
様に多層プリント基板１００の外周部に、図示していな
いが図２で示したプリントコイルのようにコイル部９０
を構成するコイル導体が設けられたコイル基板１００ａ
が設けられ、その内側中央部の空き領域より整合回路部
基板９７を共取りする構成になっている。また、１００
ｂは図２に示したように基板の両面に設けられた多層か
らなるコイル導体の層間コイル接続用のスルホールであ
る。

【００３９】上記したようにコイル部９０は平衡型コイ
ルとして動作するので、コイル部９０からの不平衡モー
ド（接地型アンテナモード）によるノイズ幅射は少ない
が、更にノイズレベルを低下させるために、コイル部９
０が設けられたコイル基板１００ａより突出させた凸部
１０１にフェライトコア９１を挿入してコモンモードの
雑音電流を阻止するようにしている。

【００４０】また、９３，９４，９５，９６は図１１に
示した接続端子であり、９８，９９，１０４，１０５は
図１１に示したインピーダンス整合用コンデンサ７２，
７３、コンデンサ８４，８９の共通電極板である。ま
た、１０３は上記したコンデンサ９２に対応する共通電
極板の切り離し部であり、コンデンサ９２を切り離した
状態が図１２に示されている。共通電極板９９と切り離
し部１０３を切り離す溝１０２はレーザ、或いは、超音
波カッター、ヤスリ等の手段で、任意の面積だけ切り離
すことができる。実際の調整では、少量ずつ切り離して
行き最適点を少し過きた点で調整を終える。

【００４１】図１３に、図１０、図１２に示すように同
一基板よりコイル基板と整合用回路基板とを共取りした
ものを分離した例を示す。すなわち、図２に示すように
コイル導体が設けられたコイル基板１１３と、その中央
部より共取りした略円盤状の整合用回路基板１１４とが
分離される。図１３の各基板に搭載された電気回路を図
１４に示す。図１４において図１３と同じものには同じ
符号を付している。

【００４２】図１３では、コイル基板１１３より突出し
た凸部１１５ではなく、整合用回路基板１１４の周囲の
一部に両側に中心部に向かってくぼんだ凹部を有する保
持部なる舌片１１６を設け、その舌片１１６にフェライ
トコア１０８を配置している。この舌片１１６の先端部
にはコイル基板１１３のコイル導体からなるコイル部１
１１と接続するコイル部接続端子１０６，１０７が設け
られ、フェライトコア１０８を貫通するように挿入保持
しているので、コイル導体及びコイル基板１１３に対す
るコモンモードフィルタなるコモンモードチョークコイ
ルが構成され、特にコイル導体からのコモンモードノイ
ズの幅射を阻止することができる。

【００４３】また図１３、１４では、アルミナ基板の誘
電率（約１０）で構成する整合用コンデンサでは容量が
不足する場合の対策案を示している。即ち、高誘電率
（２０，４０，或いは９０等）のセラミック基板を用い
て、集合コンデンサブロック１０９を図１２に示した様
な構造で作成して、小型にブロック部品とし、図１３に
示すように整合用回路基板１１４に表面実装している。
１１０は同じく表面実装したレーザトリマブルコンデン
サである。また、１１１，１１２は集合コンデンサブロ
ック１０９を同軸ケーブルを介して高周波電源に接続す
る接続端子である。このようにすれば、共取りする整合
用回路基板１１４では面積の不足する場合、特に比較的
低周波数でコイルを駆動し、大容量のコンデンサを必要
とする場合にも対応できる。

【００４４】

【発明の効果】上記したように、請求項１の発明では、
内部に放電ガスが封入され、かつ、内面に蛍光体が塗布
された発光管と、該発光管に近接して配置された発光管
点灯用コイルと、該発光管点灯用コイルに高周波電流を
流す高周波電源とを備え、前記発光管点灯用コイルに発
生する高周波電磁界により、前記発光管内部に生成され
る高周波プラズマ環から放出される紫外線が、前記蛍光
体を励起発光させて成る無電極放電灯装置において、前
記発光管点灯用コイルとして、誘電体基材上に導体箔に
てコイル導体を形成したプリント基板を用い、かつ、前
記プリント基板上にインピーダンス整合用回路のパター
ン或いは回路素子パターンの少なくとも一部を形成した
ため、高周波電源の基本周波数に同調する同調周波数の
ばらつきの原因となるコイルのばらつきを抑えることが
できるので量産性が向上し、また、発光管の熱、或いは
光を遮蔽する面積が小さいコイルを実現することがで
き、また、プリント基板上に整合用回路を搭載すること
により、主共振電流が流れる回路部面積を最小にするこ
とができ、従って、回路損失が減少し、同時にコイル導
体からの不要輻射を減少させることができると共に、同
一基板上にコイル導体と整合用回路などのパターンとを
形成することで合理的であり、コストを抑えることがで
きる。

【００４５】また、請求項２の発明では、請求項１の発
明において、前記発光管点灯用コイルが、樹脂誘電体多
層プリント基板で構成されたため、軽量で高周波損失の
少ない樹脂誘電体多層プリント基板を用いて、高精度で
量産性に適したコイルが実現できる。

【００４６】また、請求項３の発明では、請求項１の発
明において、前記発光管点灯用コイルが、無機誘電体多
層プリント基板で構成されたため、安価で高誘電率なプ
リント基板を用いて高精度で量産性に適したコイルを実
現できる。

【００４７】また、請求項４の発明では、請求項２また
は３の発明において、前記発光管点灯用コイルを構成す
る多層プリント基板の最外層に、該多層プリント基板の
絶縁体層を配置し、前記コイル導体の保護手段としたた
め、多層基板構造を利用して、最外層を絶縁体層とし
て、防錆、防湿、その他、コイル導体の保護層として利
用するので絶縁被覆等の必要がなく、量産性が向上す
る。

【００４８】また、請求項５の発明では、請求項２また
は３の発明において、前記発光管点灯用コイルを構成す
る多層プリント基板の最外層に、樹脂ソルダレジスト材
料を配置して絶縁体層を構成し、前記コイル導体の保護
手段としたため、コイル導体の保護を安価に実現でき
る。

【００４９】また、請求項６の発明では、請求項１の発
明において、前記発光管点灯用コイルを構成するプリン
ト基板上に、少なくとも、前記コイル導体とともに前記
高周波電源の基本周波数に同調する同調回路を構成した
ため、主共振電流が流れる回路部面積を最小にすること
ができ、従って、回路損失が減少し、同時にコイル導体
からの不要輻射を減少させることができる。

【００５０】また、請求項７の発明では、請求項６の発
明において、前記同調回路の同調周波数を調整する手段
として、前記プリント基板上にレーザトリミングの可能
なレーザトリマブルコンデンサを搭載したため、簡単に
同調周波数を調整できる。

【００５１】また、請求項８の発明では、請求項６の発
明において、前記同調回路の同調周波数を調整する手段
として、前記同調回路を構成するコイル導体パターン或
いはコンデンサパターンの一部を選択的に除去或いは接
続出来るよう、前記プリント基板のプリント導体パター
ンに選択的接続部を設けたため、同調周波数が調整可能
となる。

【００５２】また、請求項９の発明では、請求項１の発
明において、前記発光管点灯用コイルを構成するプリン
ト基板上に、前記高周波電源の不平衡型出力回路を平衡
型に変換して前記発光管点灯用コイルに接続するための
平衡不平衡変換回路を構成したため、発光管点灯用コイ
ルにコモンモードノイズ電流が流れにくくなり、雑音成
分の不用輻射を抑制できる。

【００５３】また、請求項１０の発明では、請求項９の
発明において、前記コイル導体のパターンからの引出線
路が、前記プリント基板の一部に設けた凸部に導出され
るとともに、該凸部にフェライトコアを通してコモンモ
ードチョークコイルを構成したため、コイル導体のノー
マルモード電流による不要輻射を最小に抑えられること
ができ、安価で特性の安定した同軸ケーブルによる駆動
電力の伝送が可能となり、また、フェライトコアの支持
部が不要で安価になる。

【００５４】また、請求項１１の発明では、請求項１の
発明において、前記発光管点灯用コイルを構成するプリ
ント基板のコイル導体により囲まれる同一基板上の空き
領域に、前記インピーダンス整合用回路の少なくとも一
部を含む、独立した整合用回路基板を配置、構成して共
取りとしたため、コイルを構成するプリント基板のコイ
ル導体に囲まれる内側のスペースは、不要であり、使用
しないスペースとなるが、このスペースを、独立した整
合用回路基板として有効利用でき、低コストを実現でき
る。

【００５５】また、請求項１２の発明では、請求項１１
の発明において、前記インピーダンス整合用回路の少な
くとも一部に、コモンモードチョークコイルを構成する
ため、フェライトコア挿入保持用の保持部を設けたた
め、コイル導体へのコモンモード電流を効果的に阻止す
ることが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態１に対応する無電極放電灯装
置の全体構成を示す斜視図である。

【図２】同上の無電極放電灯装置に用いられるプリント
コイルの構成を示す分解斜視図である。

【図３】同上の無電極放電灯装置に用いられるプリント
コイルの各例における構造を示す図であって、（ａ）
（ｂ）（ｃ）はいずれも断面図である。

【図４】同上の無電極放電灯装置に用いられるプリント
コイルと周辺回路の電気的構成を示す回路図である。

【図５】図４に示した回路を基板に搭載した状態を示す
上面図である。

【図６】本発明の実施形態１に対応する無電極放電灯装
置に用いられるコンデンサブロックを示す図であって、
（ａ）は構造を示す構造図、（ｂ）は電気的な関係を示
す回路図である。

【図７】同上の無電極放電灯装置に用いられるレーザト
リマブルコンデンサの構造を示す断面図である。

【図８】同上の無電極放電灯装置に用いられる可変容量
素子を示す図であって、（ａ）は構造を示す斜視図、
（ｂ）は構成を示す回路図である。

【図９】本発明の実施形態２に対応する無電極放電灯装
置に用いられるプリントコイルと周辺回路の電気的構成
を示す回路図である。

【図１０】図９に示した回路を基板に搭載した状態を示
す上面図である。

【図１１】本発明の実施形態３に対応する無電極放電灯
装置に用いられるプリントコイルと周辺回路の電気的構
成を示す回路図である。

【図１２】図１１に示した回路を基板に搭載した状態を
示す上面図である。

【図１３】本発明の実施形態３に対応するコイル基板と
整合用回路基板とを分離した状態を示す斜視図である。

【図１４】図１３に示したプリント基板上の電気回路構
成を示す回路図である。

【図１５】従来の無電極放電灯装置の全体構成を示す斜
視図である。

【符号の説明】

１発光管２プリントコイル３シリコンゴムパッド４同軸ケーブル５収納部６コイル導体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者阿南真一大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株式会社内Ｆターム(参考） 3K072 AA16 GB01 5C039 NN04 NN09

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】内部に放電ガスが封入され、かつ、内面
に蛍光体が塗布された発光管と、該発光管に近接して配
置された発光管点灯用コイルと、該発光管点灯用コイル
に高周波電流を流す高周波電源とを備え、前記発光管点
灯用コイルに発生する高周波電磁界により、前記発光管
内部に生成される高周波プラズマ環から放出される紫外
線が、前記蛍光体を励起発光させて成る無電極放電灯装
置において、前記発光管点灯用コイルとして、誘電体基
材上に導体箔にてコイル導体を形成したプリント基板を
用い、かつ、前記プリント基板上にインピーダンス整合
用回路のパターン或いは回路素子パターンの少なくとも
一部を形成したことを特徴とする無電極放電灯装置。
【請求項２】前記発光管点灯用コイルが、樹脂誘電体
多層プリント基板で構成されたことを特徴とする請求項
１記載の無電極放電灯装置。
【請求項３】前記発光管点灯用コイルが、無機誘電体
多層プリント基板で構成されたことを特徴とする請求項
１記載の無電極放電灯装置。
【請求項４】前記発光管点灯用コイルを構成する多層
プリント基板の最外層に、該多層プリント基板の絶縁体
層を配置し、前記コイル導体の保護手段としたことを特
徴とする請求項２または３に記載の無電極放電灯装置。
【請求項５】前記発光管点灯用コイルを構成する多層
プリント基板の最外層に、樹脂ソルダレジスト材料を配
置して絶縁体層を構成し、前記コイル導体の保護手段と
したことを特徴とする請求項２または３に記載の無電極
放電灯装置。
【請求項６】前記発光管点灯用コイルを構成するプリ
ント基板上に、少なくとも、前記コイル導体とともに前
記高周波電源の基本周波数に同調する同調回路を構成し
たことを特徴とする請求項１記載の無電極放電灯装置。
【請求項７】前記同調回路の同調周波数を調整する手
段として、前記プリント基板上にレーザトリミングの可
能なレーザトリマブルコンデンサを搭載したことを特徴
とする請求項６記載の無電極放電灯装置。
【請求項８】前記同調回路の同調周波数を調整する手
段として、前記同調回路を構成するコイル導体パターン
或いはコンデンサパターンの一部を選択的に除去或いは
接続出来るよう、前記プリント基板のプリント導体パタ
ーンに選択的接続部を設けたことを特徴とする請求項６
記載の無電極放電灯装置。
【請求項９】前記発光管点灯用コイルを構成するプリ
ント基板上に、前記高周波電源の不平衡型出力回路を平
衡型に変換して前記発光管点灯用コイルに接続するため
の平衡不平衡変換回路を構成したことを特徴とする請求
項１記載の無電極放電灯装置。
【請求項１０】前記コイル導体のパターンからの引出
線路が、前記プリント基板の一部に設けた凸部に導出さ
れるとともに、該凸部にフェライトコアを通してコモン
モードチョークコイルを構成したことを特徴とする請求
項９記載の無電極放電灯装置。
【請求項１１】前記発光管点灯用コイルを構成するプ
リント基板のコイル導体により囲まれる同一基板上の空
き領域に、前記インピーダンス整合用回路の少なくとも
一部を含む、独立した整合用回路基板を配置、構成して
共取りとしたことを特徴とする請求項１記載の無電極放
電灯装置。
【請求項１２】前記インピーダンス整合用回路の少な
くとも一部に、コモンモードチョークコイルを構成する
ため、フェライトコア挿入保持用の保持部を設けたこと
を特徴とする請求項１１記載の無電極放電灯装置。