(57)【要約】【課題】励起コイルを高周波駆動する際に、ランプ始動時の磁化飽和が生じ難く、且つ、渦電流損失の小さなコイル用コアおよび無電極ランプを提供する。【解決手段】コイル用コア４０は、ＭｎＺｎフェライトから構成されており、外径がＤ１、内径がＤ２、高さがＡの円筒形状に形成されている。図２に示すように、コイル用コア４０の外周面からは、断面方向の中心に向けて複数の溝４１が形成されている。溝４１は、図のｚ方向におけるコイル用コア４０の上端４０Ｕから下端４０Ｂを貫き、コイル用コア４０の中心軸と略平行に形成されている。コイル用コア４０は、径方向において、その最大肉厚が表皮深さＳの２倍よりも大きく、且つ、断面内方の全領域において、任意にとった内部箇所から直近のコイル用コア４０の表面までの最短距離が表皮深さＳ以下となっている。【選択図】      図２
2004362897.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無電極ランプにおける励起コイルに対して近接配置されるコイル用コアであって、筒状の外観形状を有し、前記励起コイルの磁界作用により前記コイル用コアの内部を通過する磁束の方向と略平行となるよう外面部に溝が形成されており、前記コイル用コアの材料が有する比抵抗および初透磁率と、前記励起コイルの駆動周波数とから決定される磁界の表皮深さをＳ、前記溝が形成されていない領域における前記磁束の向きに直交する断面方向の肉厚をＴ、前記コイル用コア内部における任意の箇所から直近の表面までの最短距離をＬとするとき、Ｔ＞（２×Ｓ）、Ｌ≦Ｓの関係を満たしていることを特徴とするコイル用コア。
【請求項２】
前記外観形状は、円筒状であり、前記溝は、溝底からの肉厚と、隣り合う溝との間隔とがともに前記表皮深さの２倍以下であり、且つ前記磁束の向きと直交する断面の径方向に深さを有して形成されていることを特徴とする請求項１に記載のコイル用コア。
【請求項３】
前記磁束の向きと前記コイル用コアの中心軸方向とが略平行であって、前記溝は、前記中心軸方向に前記コイル用コアの上端から下端までに至るまで直線状に形成されていることを特徴とする請求項２に記載のコイル用コア。
【請求項４】
前記溝は、外周面側から前記径方向の内方に向けその深さを有することを特徴とする請求項２または３に記載のコイル用コア。
【請求項５】
前記溝は、外周面側から前記径方向内側に向け深さを有する第１溝と、内周面側から前記径方向外側に向け深さを有する第２溝とから構成されていることを特徴とする請求項２または３に記載のコイル用コア。
【請求項６】
前記材料の比抵抗は、１Ω・ｍ以上１０００Ω・ｍ以下である
ことを特徴とする請求項１から５の何れかに記載のコイル用コア。
【請求項７】
前記材料は、軟磁性フェライトであることを特徴とする請求項６に記載のコイル用コア。
【請求項８】
前記軟磁性フェライトは、ＭｎＺｎフェライトまたは、ＭｎＺｎフェライトとＮｉＺｎフェライトとの固溶体であることを特徴とする請求項７に記載のコイル用コア。
【請求項９】
前記駆動周波数は、１ＭＨｚ以上３０ＭＨｚ以下の範囲内であることを特徴とする請求項１から８の何れかに記載のコイル用コア。
【請求項１０】
請求項１から９の何れかに記載のコイル用コアを備えることを特徴とする電磁誘導結合型の無電極ランプ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コイル用コアおよび無電極ランプに関し、特に高周波駆動時における渦電流損失を低減するための技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
無電極ランプは、放電空間内に電極を有さず、エネルギ効率および寿命の面などから優れる。無電極ランプには、その放電手段により種々のタイプのものに分類されるが、照明用としては、電磁誘導結合（Ｈ放電）により内部空間に放電を生じさせる電磁誘導結合型無電極ランプ（以下、単に「無電極ランプ」という。）が適している。
【０００３】
無電極ランプは、水銀および不活性ガスが封入されてなる発光管と、これに近接配置された励起コイルとを有する。そして、無電極ランプの発光原理は、まず、励起コイルに対して高周波の励起電流（交流電流）を流すことで、発光管内に交流磁界を発生させる。そして、これによって発光管内には、誘導電界が生じ、電子が水銀原子に衝突する。電子の衝突を受けた水銀原子は、励起され紫外線を発生する。この紫外線が発光管の内表面に形成された蛍光体層で可視光に変換され発光管外に放射される。
【０００４】
構造面からは、無電極ランプを、発光管の外周に励起コイルを配するタイプと、発光管の内方のキャビティ内に励起コイルを配するタイプとに分類することができる。そして、キャビティ内に励起コイルを配するタイプの無電極ランプにおいては、通常、起磁力向上のために励起コイルにコイル用コアが付帯されている。コイル用コアとしては、ＭｎＺｎフェライトを材料とし、円筒形状を有するものが使用されている。また、現在では、このタイプの無電極ランプの駆動に際して４８０（ｋＨｚ）という比較的低い駆動周波数が用いられている。
【０００５】
【非特許文献１】
Ｊ．Ｊｏｎｋｅｒｓ等  ＬＳ：７（Ｔｈｅ  ７ｔｈ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ  ｏｎ  ｔｈｅ  Ｓｃｉｅｎｃｅ  ａｎｄ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ  ｏｆ  Ｌｉｇｈｔ  Ｓｏｕｒｃｅ、Ａｕｇ．２７−３０、１９９５、京都）Ｐ．３７
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記のＭｎＺｎフェライトからなる円筒形状のコイル用コアは、高周波での駆動の際に、大きな渦電流損失が生じてしまい、十分な明るさで無電極ランプを駆動させることができない。これについて、図７を用いて説明する。
図７（ａ）に示すように、無電極ランプにおいては、コイル用コア４００に近接配置された励起コイルを高周波駆動した際、磁路Φが形成される。このとき、図７（ｂ）に示すように、コイル用コア４００の断面（ｘｙ断面）においては、コイル用コア４００の外表面から一定の範囲内にある外側領域４００ａでは磁化されるものの、それよりも内方の内側領域４００ｂでは発生した渦電流によるシールド効果で磁化され難いという現象が生じる。
【０００７】
これに対して、円筒形状をしたコイル用コア４００の肉厚を外側領域４００ａの厚みよりも薄くすれば、高周波駆動時における渦電流損失を回避することはできるものの、このようなコイル用コア４００では、ランプ始動時に磁化飽和を起こしてしまう。即ち、ランプ始動時には、定常駆動時に比べて数倍の大きな電流が励起コイルに付加されるが、コイル用コアの断面積が小さいために早い時点で磁化飽和を生じてしまい、ランプ始動に必要な磁界を得ることが困難となる。よって、単に肉厚を薄くしただけでは、十分な明るさを確保して無電極ランプを点灯駆動することはできない。
【０００８】
なお、ＮｉＺｎフェライトの比抵抗がＭｎＺｎフェライトよりも大きいことが知られており、これを材料としてコイル用コアを形成すれば、渦電流損失の発生を抑制することはできるものの、キュリー温度および飽和磁束密度の面からはＮｉＺｎフェライトがＭｎＺｎフェライトよりも低い特性しか有さないので、高周波駆動時におけるコイル用コアの温度上昇によって磁化の大幅な減少や消失が発生してしまうことになる。よって、コイル用コアの材料として、ＮｉＺｎフェライトを採用することはできない。
【０００９】
本発明は、このような課題を解決しようとなされたものであって、励起コイルを高周波駆動する際に、ランプ始動時の磁化飽和が生じ難く、且つ、渦電流損失の小さなコイル用コアおよび無電極ランプを提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は、無電極ランプにおける励起コイルに対して近接配置されるコイル用コアにおいて、その外観形状を筒状とし、励起コイルの磁界作用によりコイル用コアの内部を通過する磁束の方向と略平行となるよう外面部に溝を形成しておくものであって、コイル用コアを構成する材料が有する比抵抗および初透磁率と、励起コイルの駆動周波数とから決定される磁界の表皮深さをＳ、溝が形成されていない領域における磁束の向きと直交する断面方向の肉厚をＴ、コイル用コア内部の任意の箇所から直近の表面までの最短距離をＬとするとき、Ｔ＞（２×Ｓ）、Ｌ≦Ｓの関係を満たしていることを特徴とする。
【００１１】
本発明に係るコイル用コアでは、Ｔ＞（２×Ｓ）の関係を満たすので、この関係を満たさないような肉厚の薄いコイル用コアに比べて、ランプの始動時に励起コイルに定常駆動時に比べて大きな電流が流された場合にも磁化飽和が起こり難い。また、本発明のコイル用コアでは、全領域でＬ≦Ｓの関係を満たすように溝が形成されているので、励起コイルを高周波駆動した際の渦電流損失が小さい。
【００１２】
従って、本発明に係るコイル用コアでは、励起コイルを高周波駆動する際に、ランプ始動時の磁化飽和が生じ難く、且つ、渦電流損失が生じ難い。
なお、上記コイル用コアにおいては、溝に絶縁性物質を充填付加してもよい。また、磁界の表皮深さとは、高周波の外部励起磁界強度がコイル用コアの表面からの渦電流によって、表面に磁界強度の１／ｅ（ｅ：自然対数の底）まで磁界強度が減衰するまでの表面からの磁界の浸透深さをいう。以下では、単に「表皮深さ」（スキンデプス）と記載する。
【００１３】
無電極ランプにあっては、円筒状のコイル用コアが付帯されるタイプのものも用いられるが、このようなコイル用コアの場合には、溝底からの肉厚と、隣り合う溝との間隔とがともに表皮深さＳの２倍以下であり、且つ磁束の向きと直交する断面の径方向に深さを有するように溝を形成しておくことが望ましい。
また、コイル用コアを、その中心軸が磁束の向きと略平行であるとき、その中心軸方向にコイル用コアの上端から下端までに至るまで直線状に溝を形成しておくことが望ましい。例えば、溝が上端から下端まで貫かない状態、即ちクローズドタイプの状態の場合には、溝を取り囲む側壁が閉ループを形成してしまうことになり、溝の回りで渦電流を生じてしまうことになる。これに対して、上端から下端までに至るように溝を形成することで、このような溝の周りにおける渦電流の発生を抑制することができる。
【００１４】
本発明のコイル用コアにおいては、溝は内周面側に形成されていても、外周面側に形成されていても同様の効果を奏することになるが、製造時における容易性から外周面側に形成されることが望ましい。また、若干の製造時における困難性を伴うものの、外周面側から径方向内方に向け深さを有する第１溝と、内周面側から径方向外方に向け深さを有する第２溝との両方を形成する場合には、外周面あるいは内周面における溝間のピッチを大きく取ることができ、機械的な強度の面などから有利である。
【００１５】
コイル用コアの材料としては、比抵抗が１（Ω・ｍ）以上１０００（Ω・ｍ）以下の物質、具体的には、例えば、軟磁性フェライトを採用することができる。特に、軟磁性フェライトの中でも、キュリー温度および飽和磁束密度という特性面から有利なＭｎＺｎフェライトや、ＭｎＺｎフェライトとＮｉＺｎフェライトとの固溶体などを用いることが望ましい。
【００１６】
上記コイル用コアでは、１（ＭＨｚ）以上３０（ＭＨｚ）以下の高周波交流電流で励起コイルを駆動する場合にあっても、磁化飽和が生じ難く、且つ、渦電流損失が小さい。
また、本発明の無電極ランプは、上記コイル用コアを備えることを特徴とする。
【００１７】
上述のように、上記コイル用コアは、励起コイルを高周波駆動した際に、ランプ始動時の磁化飽和が生じ難く、且つ、渦電流損失が生じ難いので、これを備える無電極ランプでは、高周波駆動時においても、高い発光性能が得られる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態に係る電磁誘導結合型無電極ランプ（以下、単に「無電極ランプ」という。）１について、図１を用いて説明する。
図１に示すように、無電極ランプ１は、発光管１０と、その一端に接合されたケース２０と、ケース２０の下端側に取り付けられたエジソン形の口金８０とによって、その外観が形成されている。
【００１９】
発光管１０は、内部に水銀（Ｈｇ）と不活性ガス（例えば、アルゴンガスあるいはクリプトンガスなど）が封入されており、その内側表面には蛍光体層（不図示）が形成されている。発光管１０は、図の下側から内方に向けて凹入したキャビティ部１１が形成され、さらにそのキャビティ部１１の内底部から図の下側に向けては排気管１２が設けられている。
【００２０】
図１の断面部分に示すように、発光管１０のキャビティ部１１には、一端側がケース２０に接合されたボビン５０が挿入されている。このボビン５０には、外周面に励起コイル３０が形成されており、内部にコイル用コア４０が挿設されている。コイル用コア４０は、略円筒状の外観形状を有し、発光管１０における排気管１２を取り囲む状態に配されている。コイル用コア４０の構成については、後述する。
【００２１】
また、ボビン５０におけるケース２０の側には、ホルダー６０を間に介して、駆動回路ユニット７０が取り付けられている。駆動回路ユニット７０は、出力側に励起コイル３０が接続され、リード線７１、７２を介して入力側が口金８０と接続されている。駆動回路ユニット７０は、口金８０およびリード線７１、７２を介して供給を受けた商用電力（周波数５０Ｈｚまたは６０Ｈｚ）を、１（ＭＨｚ）以上の高周波電力へと変換し、励起コイル３０に対して供給する。
【００２２】
なお、発光管１０は、間に形成されたシリコン樹脂層９０によって、ケース２０およびボビン５０と接合されている。
（コイル用コア４０の構成）
上記無電極ランプ１を構成する各部品の内、本発明の実施の形態における特徴部分となるコイル用コア４０について、図２および図３を用いて説明する。
【００２３】
コイル用コア４０は、軟磁性フェライト、具体的にはＭｎＺｎフェライトから構成されており、外径がＤ１、内径がＤ２、高さがＡの円筒形状に形成されている。図２に示すように、コイル用コア４０の外周面からは、断面方向の中心に向けて複数の溝４１が形成されている。溝４１は、図のｚ方向におけるコイル用コア４０の上端４０Ｕから下端４０Ｂを貫くように形成されており、その方向は、コイル用コア４０の中心軸と略平行になっている。
【００２４】
溝４１の形成方向については、上記図１のように配された励起コイル３０を駆動した際に生じる磁束Φと略平行となるようになっている。
コイル用コア４０における外径Ｄ１、内径Ｄ２あるいは溝４１の形成に係る寸法の設定について、図３を用いて説明する。図３は、図２のコイル用コア４０におけるｘｙ断面の一部を切り出して模式的に描いたものである。
【００２５】
図３に示すように、コイル用コア４０は、外径がＤ１、内径がＤ２のドーナツ型の断面を有し、その外周から径方向内方に向けて溝４１が形成されている。溝４１の設定値は、ピッチがｐ、幅がａ、深さがｂとなっており、上記図２にも示したとおり、外周部の全周にわたって形成されている。
以上の設計値の関係をコイル用コア４０の肉厚という面からみると、溝４１が形成されていない部分の肉厚、即ち、外周面４０ａから内周面４０ｂまでの径方向距離は、（Ｄ１−Ｄ２）となる。また、溝４１の底部４０ｃでの肉厚、即ち、溝底面４０ｃから内周面４０ｂまでの径方向距離は、（Ｄ１−Ｄ２−ｂ）となる。周方向においては、コイル用コア４０の外周面４０ａにおいて、隣り合う溝４１の側壁４０ｄ間の厚みは（ｐ−ａ）となっている。そして、上記各設計寸法は、表皮深さＳを基準として決定されており、各々以下の式に従う。
【００２６】
【数１】
2004362897.tif 000003
【００２７】
【数２】
2004362897.tif 000004
【００２８】
【数３】
2004362897.tif 000005
【００２９】
なお、表皮深さＳは、上述のように、高周波の外部励起磁界強度がコイル用コアの表面からの渦電流によって、表面における磁界強度に対して磁界強度が１／ｅ（ｅ：自然対数の底）まで減衰する箇所の、表面からの磁界の浸透深さをいうものであり、近似的に次式で表される。
【００３０】
【数４】
2004362897.tif 000006
【００３１】
上記の式において、
ρ：コア材料の比抵抗  ［Ω・ｍ］
ｆ：励起コイルの駆動周波数  ［Ｈｚ］
μ：コア材料の初透磁率
を各々示している。
【００３２】
上記のような寸法関係をもって設計されたコイル用コア４０は、径方向において、その最大肉厚、即ち、（Ｄ１−Ｄ２）が表皮深さＳの２倍よりも大きく、且つ、断面内方の全領域において、任意にとった内部箇所から直近のコイル用コア４０の表面までの最短距離が表皮深さＳ以下となっていることになる。これについて、図３において一例として断面内方における３つの内部点Ｐ１、Ｐ３、Ｐ５を用いて説明する。
【００３３】
第１の内部点Ｐ１では、溝底面４０ｃが直近の表面であり、溝底面４０ｃ上の点Ｐ２との間に距離Ｌ１を有する。同様に、第２の内部点Ｐ３は、溝側壁面４０ｄ上の点Ｐ４との間に距離Ｌ２を有し、第３の内部点Ｐ５は、コイル用コア４０の内周面４０ｂ上の点Ｐ６との間で距離Ｌ３を有する。そして、これら内部点Ｐ１、Ｐ３、Ｐ５からコイル用コア４０の表面４０ｃ、４０ｄ、４０ｂまでの距離Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３は、上記表皮深さＳよりも小さい。
（コイル用コア４０の優位性）
上記構造を有するコイル用コア４０は、これに近接する励起コイル３０に１（ＭＨｚ）を超えるような高周波（例えば、２．６ＭＨｚ）の電流を流して駆動した際にも、上記図７に示す単純な円筒形状のコイル用コア４００と比べて、（高周波）渦電流損失を抑制することができる。つまり、本発明の実施の形態に係るコイル用コア４０では、上記関係式を満足するように、磁束Φの方向と略平行な方向（図１におけるｚ方向）に溝４１を形成することで、全領域における内部点から直近の表面までの距離を表皮深さＳ以下にすることができる。このため、近接配置された励起コイル３０を高周波駆動した際にも、コイル用コア４０での渦電流損失を抑制することができる。
【００３４】
また、上述のように、溝形成を実施することなく、表皮深さＳの２倍以下の薄い肉厚で円筒形状のコイル用コア（上記図７のコイル用コア４００）を形成した場合には、無電極ランプを始動する際の大きな電流によって早期に磁化飽和を起こしてしまうのに対して、本発明の実施の形態に係るコイル用コア４０では、最大肉厚（Ｄ１−Ｄ２）を表皮深さＳの２倍よりも大きく設定しているので、始動時において磁化飽和を生じることがない。
【００３５】
従って、本発明の実施の形態に係るコイル用コア４０は、無電極ランプ１を１（ＭＨｚ）以上の高周波で駆動した際にも、始動時における磁化飽和の抑制と、渦電流損失の抑制という２つの要求を両立することができる。そして、このコイル用コア４０を備える無電極ランプ１では、１（ＭＨｚ）を超える高周波で駆動した際にも、高い発光性能が確保される。
【００３６】
なお、本発明の実施の形態に係るコイル用コア４０では、１（ＭＨｚ）以上の高周波駆動をした場合に効果を奏するが、１（ＭＨｚ）以上３０（ＭＨｚ）という範囲内であれば、上記効果を確実に得ることができる。
（コイル用コア４０の形成）
以下では、上記コイル用コア４０の形成方法について説明する。なお、形成においては、特別な装置などを用いるものではないので、図示を省略する。
【００３７】
コイル用コア４０の形成に際しては、先ず上記図７に示すような円筒形上のフェライトコアを準備する。そして、このフェライトコアに対して、ブレード（例えば、刃厚１００μｍ）を用いて、フェライトコアの中心軸方向に深さｂの溝４１を順に形成してゆく。このとき、溝４１と隣り合う溝４１とのピッチは、上述のように、値ｐに設定しておく。この作業をフェライトコアの全周にわたり実施することで、コイル用コア４０が形成される。
【００３８】
なお、製造過程におけるコイル用コア４０の取り扱い性を考慮するとき、溝４１内に絶縁性の樹脂などを充填しておいてもよい。このようにすることで、コイル用コア４０は、その機械的強度を増し、無電極ランプ１の組み立て時などにコイル用コア４０を損傷してしまうような事態を回避することができる。
また、溝４１の形成については、上記関係式を満足すれば、上記図３の各寸法ｐ、ａ、ｂを他の要因を考慮しながら設定することができる。
（確認実験）
以下では、コア材料が有する比抵抗ρと、コアの形状（溝の有無）とによる初透磁率μの周波数特性について、確認実験を行った。
【００３９】
実験に用いたコイル用コアの外観形状は、実施例の３種類（サンプル１￣３）が上記図２に示すコイル用コア４０と同様に溝付とし、比較例の３種類（サンプル４〜６）が上記図７に示すコイル用コア４００と同様に溝無とした。実施例および比較例の各サンプルとも、外径Ｄ１がφ１３（ｍｍ）、内径Ｄ２がφ９（ｍｍ）で肉厚Ｔが２（ｍｍ）、高さＡが４０（ｍｍ）のトロイダルコアである。コア材料は、ＭｎＺｎフェライトまたは、ＭｎＺｎフェライトとＮｉＺｎフェライトとの固溶体を用いた。
【００４０】
実施例のサンプル１〜３の相違点、および比較例のサンプル４〜６の相違点は、次表に示すようにコア材料の比抵抗ρである。
【００４１】
【表１】
2004362897.tif 000007
【００４２】
上記表１に示すサンプル１〜６のコイル用コアを用いて、駆動周波数ｆを１０（ｋＨｚ）から１０（ＭＨｚ）まで変化させて、各周波数ｆにおける各サンプルの初透磁率μを測定し、結果を図４に示す。
なお、初透磁率μ測定の測定磁界については、トロイダルコアへのコイル線の巻回数と、その励起コイル電流値（定電流制御の下で測定）で決まるが、本実験においては、各周波数において、測定磁界Ｈが約０．０００１２５（Ａ／ｍ）となるように測定を実施した。
【００４３】
図４に示すように、初透磁率μは、全てのサンプルにおいて、駆動周波数ｆの上昇に伴い低下している。そして、サンプル３とサンプル６とを例にとってみた場合、溝を有しているサンプル３の方が、溝を有していないサンプル６に比べて低下の度合いが小さくなっている。このことは、サンプル１とサンプル４との間、サンプル２とサンプル５との間でも同様である。
【００４４】
また、実施例に係るサンプル１〜３を比較するとき、比抵抗ρの大きいものほど駆動周波数ｆの上昇に伴う初透磁率μの低下が小さくなっていることが分かる。そして、高周波数域における実施例のサンプル１〜３と比較例のサンプル４〜６との初透磁率μの差は、比抵抗ρの小さなものほど大きくなった。
以上の結果より、実施例に係るサンプル１〜３は、比較例に係るサンプル４〜６に比べて、外周面に施された溝により、駆動周波数ｆの上昇に伴う初透磁率μの低下が小さいことがわかる。また、比抵抗ρが小さい材料を用いたときほど、その違いが大きいことが分かる。これらの現象については、高周波領域での駆動による渦電流損失が主に影響していると考えられる。
（コア材料の比抵抗ρと磁界の表皮深さＳとの関係）
次に、駆動周波数ｆを２．６（ＭＨｚ）に固定した状態で、少なくともＭｎ、Ｚｎを構成元素として有し、その比抵抗ρが１（Ω・ｍ）〜１０００（Ω・ｍ）の範囲にあるフェライトコア材料に関し、各磁界の表皮深さＳを上記（数１）を用いて算出してプロットしてグラフ化したものを図５に示す。
【００４５】
なお、初透磁率μについては、何れの比抵抗ρのフェライトについても５００に設定した。
図４に示すとおり、磁界の表皮深さＳは、比抵抗値ρの増大にともなって大きくなっている。そして、図４より、上記の駆動周波数ｆ（＝２．６ＭＨｚ）、初透磁率μ（＝５００）で比抵抗ρが１（Ω・ｍ）以上１０００（Ω・ｍ）以下の範囲内のフェライト材料を採用するとき、表皮深さＳは、１５．６（μｍ）以上４９４．８（μｍ）以下の範囲をとる。よって、肉厚Ｔ＝２（ｍｍ）の単純な円筒形状のコイル用コア（上記図７のコイル用コア４００）では、周波数ｆ＝２．６（ＭＨｚ）での駆動により、非常に大きな渦電流損失を生じることになり、無電極ランプを高い発光性能で点灯駆動させるために用いることができない。
【００４６】
これに対して、上記図２に示すような溝４１を有するコイル用コア４０では、上記のような高周波での駆動時においても、渦電流損失を抑制することができる。
従って、上記コイル用コア４０では、溝４１を形成することによって、無電極ランプ１の始動時における磁化飽和が抑制され、且つ、高周波駆動時における渦電流損失が抑制される。つまり、コイル用コア４０を備える無電極ランプ１では、高周波駆動の際にも、高い発光性能が得られる。
（変形例）
変形例に係るコイル用コア４５について、図６を用いて説明する。図６は、コイル用コア４５の断面図である。
【００４７】
本変形例に係るコイル用コア４５が上記コイル用コア４０と相異する点は、外周面４５ａから径方向内方に向けて形成された溝４６ａに加え、内周面４５ｂから径方向外方に向けても溝４６ｂが形成されているところにある。即ち、コイル用コア４５では、第１溝として外周面側より形成された溝４６ａと、第２溝として内周面側より形成された溝４６ｂとを有している。
【００４８】
このコイル用コア４５においても、上記（数１）〜（数３）の関係を満足するように形成されている。なお、コイル用コア４５の構成材料は、ＭｎＺｎフェライトであるが、ＭｎＺｎフェライトとＮｉＺｎフェライトの固溶体を用いることもできる。
コイル用コア４５では、外周面４５ａおよび内周面４５ｂの各々において、溝４６ａ、４６ｂのピッチを、上記コイル用コア４０におけるピッチｐの略２倍と大きくとることができるので、機械的な強度という面から優れている。
【００４９】
また、コイル用コア４５でも、上記（数１）〜（数３）の各関係を満たすので、無電極ランプ１の始動時における磁化飽和が抑制され、且つ、高周波駆動時における渦電流損失が抑制される。
ただし、製造工数の面からは、コイル用コア４５では外周面４５ａと内周面４５ｂとの両側から溝４６ａ、４６ｂの形成を行う必要があるので、上記コイル用コア４０に比べて若干不利である。
（その他の事項）
なお、上記発明の実施の形態および変形例においては、無電極ランプに用いられるコイル用コアを一例に説明したが、本発明は、無電極ランプ以外の用途に用いた場合にも同様の効果を奏する。
【００５０】
また、上記発明の実施の形態および変形例では、コイル用コア４０の構成材料としてＭｎＺｎフェライトを採用したが、本発明のコイル用コアの構成材料としては、軟磁性フェライトであればこれらの組成のものに限定されるものではない。例えば、ＮｉＺｎフェライトや、ＭｎＺｎフェライトとＮｉＺｎフェライトとの固溶体などを用いることができる。ただし、キュリー温度および飽和磁束密度という面からはＭｎＺｎフェライトあるいは上記固溶体を用いることが望ましい。
【００５１】
また、上記発明の実施の形態および変形例では、コイル用コア４０、４５の中心軸方向における上下端を貫くように溝４１、４６ａ、４６ｂを形成することとしたが、製造過程におけるコイル用コアの溝４１、４６ａ、４６ｂの形成部分における機械的強度を高め、そのハンドリング性を高める目的から、溝の長手方向の一部に周方向に結ぶ橋渡し部分を設けてもよい。ただし、溝を取り囲む壁部によって閉ループを形成しないように、橋渡し部の形成を１本にとどめ、渦電流損失を生じないように十分に注意する必要がある。
【００５２】
【発明の効果】
以上説明のように、本発明に係るコイル用コアは、筒状の外観形状を有し、励起コイルの磁界作用によりコイル用コアの内部を通過する磁束の方向と略平行になるよう外面の一部領域に溝が形成されているものであって、コイル用コアを構成する材料が有する比抵抗および初透磁率と、励起コイルの駆動周波数とから決定される磁界の表皮深さをＳ、溝が形成されていない領域における磁束の向きと直交する断面方向の肉厚をＴ、コイル用コア内部の任意の箇所から外面までの最短距離をＬとするとき、Ｔ＞（２×Ｓ）、Ｌ≦Ｓの関係を全領域で満たしていることを特徴とするので、励起コイルを高周波駆動する際に、ランプ始動時の磁化飽和が生じ難く、且つ、渦電流損失が生じ難い。
【００５３】
また、本発明の無電極ランプは、励起コイルを高周波駆動した際に、始動時の磁化飽和が生じ難く、且つ、渦電流損失が生じ難い上記コイル用コアを備えるので、高い発光性能が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る無電極ランプ１の正面図（一部断面図）である。
【図２】無電極ランプ１に備えられたコイル用コア４０の斜視図である。
【図３】コイル用コア４０の寸法面での特徴を示す模式図である。
【図４】軟磁性フェライトにおける周波数（ｆ）と初透磁率（μ）との関係を示す特性図である。
【図５】軟磁性フェライトにおける比抵抗値（ρ）と磁界の表皮深さ（ｓ）との関係を示す特性図である。
【図６】変形例に係るコイル用コア４５の断面図を示す。
【図７】（ａ）は、従来の円筒形状を有するコイル用コア４００を示す斜視図であり、（ｂ）は、そのＡ−Ａ断面図である。
【符号の説明】
１．無電極ランプ
１０．発光管
２０．ケース
３０．励起コイル
４０、４５．コイル用コア
７０．駆動回路ユニット
４１、４６ａ、４６ｂ．溝
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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