(57)【要約】【課題】  インバータ回路部を安定して動作させることができる照明器具を提供する。【解決手段】  環状の蛍光灯を点灯するためのインバータ式の点灯回路を構成する回路部品のうち、点灯回路の入力電源となる平滑コンデンサＣ３，Ｃ４と、点灯回路の動作制御を行う制御用ＩＣ７とを互いのグランドが対向する位置関係となるように近接して上記プリント基板３に実装した。制御用ＩＣ７のグランドのパターン配線長を短くすることができ、パターン配線の引回しによる電位の変動を抑えて点灯回路を安定して動作させることができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
環状の蛍光灯と、該蛍光灯を点灯するためのインバータ式の点灯回路を構成する回路部品、略円弧状に形成されて上記回路部品が実装されるプリント基板から成る点灯回路ブロックとを備えた照明器具において、上記回路部品のうちで上記点灯回路の入力電源となる平滑コンデンサと、点灯回路の動作制御を行う制御用ＩＣとを互いのグランドが対向する位置関係となるように近接して上記プリント基板に実装したことを特徴とする照明器具。
【請求項２】
上記点灯回路における入力側に昇圧型チョッパ回路を設けて成ることを特徴とする請求項１記載の照明器具。
【請求項３】
上記回路部品のうちで比較的に大きな電流が流れる回路部品を上記プリント基板の内周側に実装したことを特徴とする請求項１記載の照明器具。
【請求項４】
リモコン発信器から送信される信号を受信し且つ処理して上記点灯回路ブロックの動作制御を行うリモコン回路部を構成する回路部品の少なくとも一部が実装可能なスペースを上記プリント基板に設けて成ることを特徴とする請求項１記載の照明器具。
【請求項５】
上記平滑コンデンサと上記制御用ＩＣとを背の高い方の回路部品が内周側に位置するように上記プリント基板に実装したことを特徴とする請求項１記載の照明器具。
【請求項６】
上記点灯回路における入力側に昇圧型チョッパ回路を設けるとともに、上記回路部品のうちで比較的に大きな電流が流れる回路部品を上記プリント基板の内周側に実装し、リモコン発信器から送信される信号を受信し且つ処理して上記点灯回路ブロックの動作制御を行うリモコン回路部を構成する回路部品の少なくとも一部が実装可能なスペースを上記プリント基板に設けて成ることを特徴とする請求項１記載の照明器具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、環状の蛍光灯を用いる照明器具に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図１０は従来例におけるインバータ式点灯回路の回路図を示しており、商用電源ＡＣの交流電圧をダイオードＤ１，Ｄ２及び平滑コンデンサＣ２，Ｃ３にて倍電圧整流して得られる直流電圧を電源とし、平滑コンデンサＣ２，Ｃ３に互いに並列に接続されたインバータ回路部６’で高周波交流電圧に変換して各々蛍光灯２１，２２を高周波点灯させている。
【０００３】
インバータ回路部６’は、トランスＴ１，Ｔ２の２次側に誘起される電圧で発振するスイッチング素子Ｑ１’，Ｑ３’と、制御用ＩＣ１２からの制御信号によりドライバ回路１３でオン・オフされるスイッチング素子Ｑ２’，Ｑ４’とを備え、スイッチング素子Ｑ１’，Ｑ２’及びＱ３’，Ｑ４’を交互にオン・オフ（約５０ｋＨｚの周波数）することで直流電圧を高周波電圧に変換する、従来周知の所謂自励他制式のものである。而して、スイッチング素子Ｑ２’，Ｑ４’がオンのときには平滑コンデンサＣ２，Ｃ３から蛍光灯２１，２２、スイッチング素子Ｑ２’，Ｑ４’を介して高周波の比較的に大きな電流が流れるとともに、スイッチング素子Ｑ１’，Ｑ３’がオンのときには、コンデンサＣ５，Ｃ８からスイッチング素子Ｑ１’，Ｑ３’、蛍光灯２１，２２を介して高周波の比較的に大きな電流が流れる（図１０中の矢印参照）。
【０００４】
本従来例では、商用電源ＡＣからの入力電流歪みをチョークコイルＬ１，Ｌ２によって改善しているため、ケイ素鋼板を用いた大型のチョークコイルが必要となり、さらに倍電圧整流を行っているために平滑コンデンサＣ２，Ｃ３には大容量の大型のコンデンサを用いている。また、各蛍光灯２１，２２をインバータ回路部６’で個々に点灯する個別点灯方式であるため、制御用ＩＣ１２並びに制御用ＩＣ１２の動作に必要な周辺部品やスイッチング素子Ｑ１’…を駆動するドライバ回路１３のプリント基板への実装面積が大きくなる。
【０００５】
図１１は上記点灯回路を構成する回路部品を略円弧状のプリント基板３に実装して成る点灯回路ブロックを示している。同図に示すように、チョークコイルＬ１，Ｌ２や平滑コンデンサＣ２，Ｃ３には大型の部品を必要とするので、プリント基板３の幅方向のスペース一杯に実装されている。また、個別点灯方式であるために、インバータ回路部６’や制御用ＩＣ１２の周辺回路を構成する回路部品もプリント基板３のスペース一杯を使って実装されている。よって、蛍光灯２１，２２に電力供給するインバータ回路部６’の高周波電流ループの面積もプリント基板３の実装スペースとともに大きいものとなる。さらにインバータ回路部６’の電源となる平滑コンデンサＣ２，Ｃ３とインバータ回路部６’を構成する回路部品との間に制御用ＩＣ１２が実装され、且つ平滑コンデンサＣ３のグランドと制御用ＩＣ１２のグランドとが互いに対向する位置関係にないため、最も安定する平滑コンデンサＣ３のグランドに接続される制御用ＩＣ１２のグランドのパターン配線が長くなり、また平滑コンデンサＣ２，Ｃ３からインバータ回路部６’に電力供給する大電流ループが制御用ＩＣ１２と交差するような回路部品の実装配置となっている。
【特許文献１】特開平６−２９０６２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
（従来例における第１の問題）
上記従来例では回路上最も安定するグランドである平滑コンデンサＣ３のグランドの近傍に制御用ＩＣ１２を実装できないため、制御用ＩＣ１２のグランドへのパターン配線の引回しによって電位の変動が生じる。また、平滑コンデンサＣ２，Ｃ３はインバータ回路部６’の電源として電力供給を行うので、大電流が制御用ＩＣ１２の近傍を流れることにより、制御用ＩＣ１２の周辺に微弱な信号ラインの電位変動が生じる虞がある。これらのことから、回路の安定動作を考慮すると、最も安定するグランドから制御用ＩＣ１２のグランドまで極力短い距離で且つ制御用ＩＣ１２周辺の微弱信号ラインと大電流ループとが交差しないように回路部品をプリント基板３に実装しなければならない。
【０００７】
（従来例における第２の問題）
上記従来例におけるプリント基板３の形状では、蛍光灯２１，２２への配線を外周よりも内周に形成する方が配線長が短くて済むが、インバータ回路部６’を構成する回路部品がプリント基板３の幅方向のスペース一体に実装されているため、インバータ回路部６’に流れる大電流ループの面積も当然大きくなってしまう。一般にインバータ回路から発生するノイズレベルは、インバータ回路に流れる高周波電流ループの面積の増加とともに増大することが知られている。このため、インバータ回路部６’から発生するノイズを低減するには、インバータ回路部６’に流れる高周波電流ループの面積を小さくするように回路部品をプリント基板３に実装しなければならない。
【０００８】
（従来例における第３の問題）
ところで、照明器具の中にはリモコン発信器を使って点灯、消灯、調光などを遠隔操作できるものがあるが、このようなリモコン機能付きの照明器具の場合にはリモコン発信器から送信される信号を受信し且つ処理して点灯回路ブロックの動作制御を行うリモコン回路部を備える必要がある。而して、上記従来例のようにリモコン機能を有しない点灯回路ブロックにリモコン回路部を追加する場合、プリント基板３にはリモコン回路部１０を構成する回路部品を実装するためのスペースがないため、プリント基板やプリント基板に対する回路部品の実装設計を全く別のものにする必要がある。このため、煩わしいプリント基板の設計を別途一から行う必要があり、同一の照明器具についてリモコン機能の有無に応じてプリント基板設計に約２倍の時間を要するという問題や、プリント基板が大型化してコストアップになるという問題もある。
【０００９】
請求項１及び２の発明は上記従来例における第１の問題に鑑みて為されたものであり、その目的とするところは、インバータ回路部を安定して動作させることができる照明器具を提供することにある。
【００１０】
請求項３の発明は上記従来例における第２の問題に鑑みて為されたものであり、その目的とするところは、インバータ回路部から生じるノイズを低減することができる照明器具を提供することにある。
【００１１】
請求項４の発明は上記従来例における第３の問題に鑑みて為されたものであり、その目的とするところは、リモコン機能の有無に対して同一のプリント基板設計で対応することができる照明器具を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
請求項１の発明は、上記目的を達成するために、環状の蛍光灯と、該蛍光灯を点灯するためのインバータ式の点灯回路を構成する回路部品、略円弧状に形成されて上記回路部品が実装されるプリント基板から成る点灯回路ブロックとを備えた照明器具において、上記回路部品のうちで上記点灯回路の入力電源となる平滑コンデンサと、点灯回路の動作制御を行う制御用ＩＣとを互いのグランドが対向する位置関係となるように近接して上記プリント基板に実装したことを特徴とし、制御用ＩＣのグランドのパターン配線長を短くすることができ、パターン配線の引回しによる電位の変動を抑えて点灯回路を安定して動作させることができる。
【００１３】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、上記点灯回路における入力側に昇圧型チョッパ回路を設けて成ることを特徴とし、商用電源からの入力電流歪みを改善するのにケイ素鋼板を用いた大型のチョークコイルや大容量で大型のコンデンサが不要となり、プリント基板等の小型化が可能となる。
【００１４】
請求項３の発明は、上記目的を達成するために、請求項１の発明において、上記回路部品のうちで比較的に大きな電流が流れる回路部品を上記プリント基板の内周側に実装したことを特徴とし、比較的に大きな高周波電流が流れる電流ループ面積を小さくすることでノイズの低減が図れる。
【００１５】
請求項４の発明は、上記目的を達成するために、請求項１の発明において、リモコン発信器から送信される信号を受信し且つ処理して上記点灯回路ブロックの動作制御を行うリモコン回路部を構成する回路部品の少なくとも一部が実装可能なスペースを上記プリント基板に設けて成ることを特徴とし、リモコン機能の有無に対して同一のプリント基板設計で対応することができ、プリント基板の設計に要する時間を短縮することができる。
【００１６】
請求項５の発明は、請求項１の発明において、上記平滑コンデンサと上記制御用ＩＣとを背の高い方の回路部品が内周側に位置するように上記プリント基板に実装したことを特徴とし、回路部品とケースとが高さ方向で干渉しくくなり、プリント基板の外周寄りに実装できて実装効率が向上できる。
【００１７】
請求項６の発明は、請求項１の発明において、上記点灯回路における入力側に昇圧型チョッパ回路を設けるとともに、上記回路部品のうちで比較的に大きな電流が流れる回路部品を上記プリント基板の内周側に実装し、リモコン発信器から送信される信号を受信し且つ処理して上記点灯回路ブロックの動作制御を行うリモコン回路部を構成する回路部品の少なくとも一部が実装可能なスペースを上記プリント基板に設けて成ることを特徴とし、商用電源からの入力電流歪みを改善するのにケイ素鋼板を用いた大型のチョークコイルや大容量で大型のコンデンサが不要となってプリント基板等の小型化が可能となり、また比較的に大きな高周波電流が流れる電流ループ面積を小さくすることでノイズの低減が図れ、さらにリモコン機能の有無に対して同一のプリント基板設計で対応することができ、プリント基板の設計に要する時間を短縮することができる。
【発明の効果】
【００１８】
環状の蛍光灯を点灯するためのインバータ式の点灯回路を構成する回路部品のうちで点灯回路の入力電源となる平滑コンデンサと、点灯回路の動作制御を行う制御用ＩＣとを互いのグランドが対向する位置関係となるように近接して上記プリント基板に実装したので、制御用ＩＣのグランドのパターン配線長を短くすることができ、パターン配線の引回しによる電位の変動を抑えて点灯回路を安定して動作させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
（実施形態１）
図１は本発明の実施形態１の点灯回路ブロックを示す平面図、図２は点灯回路の回路図である。なお、本実施形態の基本的な構成は従来例と共通であるので、共通する部分については同一の符号を付して説明は省略する。まず、図２を参照して本実施形態における点灯回路について説明する。本実施形態の点灯回路は、電源帰還ノイズ低減用のラインフィルタＬＦ１，ＬＦ２、ダイオードブリッジＤＢ、チョッパ回路部５、インバータ回路部６を備えている。
【００２０】
チョッパ回路部５はコンデンサＣ２、インダクタンスＬ１，ダイオードＤ５，スイッチング素子Ｑ１並びに平滑コンデンサＣ３にて構成され、制御用ＩＣ７によりスイッチング素子Ｑ１をオン・オフ制御することで昇圧された直流電圧を次段のインバータ回路部６に出力するものである。なお、９は制御用ＩＣ７の動作電源Ｖccを得るための電源回路である。
【００２１】
またインバータ回路部６は平滑コンデンサＣ４、一対のスイッチング素子Ｑ２，Ｑ３、スイッチング素子Ｑ２，Ｑ３を駆動するドライバ回路８、コンデンサＣ５，Ｃ７及びインダクタンスＬ２から成る共振回路、コンデンサＣ６，Ｃ８及びインダクタンスＬ３から成る共振回路を備え、制御用ＩＣ７により一対のスイッチング素子Ｑ２，Ｑ３を交互に高周波（例えば、５０ｋＨｚの周波数）でオン・オフすることにより、チョッパ回路部５から入力される直流電圧を高周波交流電圧に変換して２つの蛍光灯２１，２２を高周波点灯するものである。すなわち、本実施形態における点灯回路は、チョッパ回路部５のスイッチング素子Ｑ１とインバータ回路部６のスイッチング素子Ｑ２，Ｑ３とを同じ制御用ＩＣ７で駆動制御し、１つのインバータ回路部６で２つの蛍光灯２１，２２を高周波点灯する、所謂チョッパ連動他励式のインバータ一括点灯回路であり、チョッパ回路部５のスイッチング素子Ｑ１はインバータ回路部６の発振周波数と同じ周波数でオン・オフされる。
【００２２】
上記点灯回路においては、チョッパ回路部５によって商用電源ＡＣからの入力電流歪みを改善しているため、従来例のようなケイ素鋼板を用いた大型のチョークコイルや大容量で大型のコンデンサが不要となり、プリント基板３等の小型化が可能となる。また、２つの蛍光灯２１，２２を１つのインバータ回路部６で一括して点灯させているので、従来例のような個別点灯式のものに比較して制御用ＩＣ７及び制御用ＩＣ７の動作に必要な周辺部品、スイッチング素子Ｑ２，Ｑ３を駆動するドライバ回路８等のプリント基板３に対する実装面積が小さくなり、プリント基板３の実装設計における自由度を増すことができるという利点がある。
【００２３】
上記のような点灯回路を構成する回路部品は図１に示すように略円弧状のプリント基板３に実装される。本実施形態においては、チョッパ回路部５及びインバータ回路部６を構成する回路部品の内で比較的に大きな電流（図２中の矢印参照）が流れる大型部品（インダクタンスＬ１〜Ｌ３、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ３、コンデンサＣ３〜Ｃ６等）をプリント基板３の内周側に実装しているので、比較的に大きな高周波電流が流れる電流ループ面積を小さくしてインバータ回路部６から発生するノイズを低減することができる。
【００２４】
また、回路上最も安定するグランドである平滑コンデンサＣ３，Ｃ４のグランドと、制御用ＩＣ７のグランドとが対向する位置関係で且つ近傍となるようにプリント基板３に実装しているので（図１参照）、制御用ＩＣ７のグランドのパターン配線長を極力短くすることができ、パターン配線の引回しによる電位の変動を抑えて点灯回路を安定して動作させることができる。なお、平滑コンデンサＣ３，Ｃ４と制御用ＩＣ７とのグランドを対向させるのは、部品実装面側でも半田面（非実装面）側の何れであってもよい。ここで、図３に示すように平滑コンデンサＣ３，Ｃ４と制御用ＩＣ７の内で背の高い方の回路部品（例えば、平滑コンデンサＣ３，Ｃ４）が内周側に位置するようにプリント基板３に実装すれば、回路部品とケース１とが高さ方向で干渉しくくなり、プリント基板３の外周寄りに実装できて実装効率が向上できるという利点がある。
【００２５】
さらに平滑コンデンサＣ３，Ｃ４には高周波の大電流が流れるが、図２に示すように制御用ＩＣ７のグランドを平滑コンデンサＣ３，Ｃ４のグランドの間に接続することにより、制御用ＩＣ７のグランドに大電流が流れ込むことがなく、且つ電位の変動もないのでより安定した回路動作が実現できる。ところで本実施形態においては、上記のような大電流が流れない小容量の回路部品に表面実装型の部品を採用することで実装密度を上げ、商用電源ＡＣが接続される電源コネクタ１１、ラインフィルタＬＦ１，ＬＦ２、ダイオードブリッジＤ１〜Ｄ４の実装位置より外周側に空きスペースＳを設けている。すなわち、リモコン発信器から送信される信号を受信し且つ処理して上記点灯回路ブロックの動作制御を行うリモコン回路部１０を付加する場合にあっても（図２参照）、上記空きスペースＳにリモコン回路部１０を構成する回路部品を実装することができるため、リモコン機能の有無に対して同一のプリント基板３を使用することができる。その結果、煩わしいプリント基板の設計に要する時間を短縮することができる。なお、プリント基板３に設けるスルーホールを共用化し、パターン配線を一部リモコン機能の有無に応じて区別して用いてもよい。なお、リモコン回路部１０の回路構成は従来周知であるから図示及び説明は省略する。
【００２６】
（実施形態２）
図４は本発明の実施形態２の点灯回路ブロックを示す平面図、図５は点灯回路の回路図である。なお、本実施形態の基本的な構成は実施形態１と共通であるので、共通する部分については同一の符号を付して説明は省略し、本実施形態の特徴となる部分についてのみ説明する。
【００２７】
本実施形態では、チョッパ回路部５のスイッチング素子Ｑ１をオン・オフ制御する制御用ＩＣ７１と、インバータ回路部６のスイッチング素子Ｑ２，Ｑ３をオン・オフ制御する制御用ＩＣ７２とを個別に備え、各制御用ＩＣ７１，７２のグランドと平滑コンデンサＣ３，Ｃ４のグランドとが対向する位置関係で且つ近傍となるようにプリント基板３に実装するとともに、制御用ＩＣ７１，７２のグランドを平滑コンデンサＣ３，Ｃ４のグランドの間に接続した点に特徴がある。
【００２８】
このようにチョッパ回路部５のスイッチング素子Ｑ１をオン・オフ制御する制御用ＩＣ７１と、インバータ回路部６のスイッチング素子Ｑ２，Ｑ３をオン・オフ制御する制御用ＩＣ７２とを個別に備える回路構成であっても、実施形態１と同様の効果を奏することが可能である。
【００２９】
（実施形態３）
図６は本発明の実施形態３の点灯回路ブロックを示す平面図、図７は点灯回路の回路図である。なお、本実施形態の基本的な構成は実施形態２と共通であるので、共通する部分については同一の符号を付して説明は省略し、本実施形態の特徴となる部分についてのみ説明する。
【００３０】
本実施形態では、チョッパ回路部５のスイッチング素子Ｑ１をオン・オフ制御する制御用ＩＣ７１と、インバータ回路部６の発振周波数を制御するための制御Ｉ７２と、インバータ回路部６のスイッチング素子Ｑ２，Ｑ３をオン・オフ制御する制御用ＩＣ７３とを個別に備え、各制御用ＩＣ７１〜７３のグランドと平滑コンデンサＣ３，Ｃ４のグランドとが対向する位置関係で且つ近傍となるようにプリント基板３に実装するとともに、制御用ＩＣ７１〜７３のグランドを平滑コンデンサＣ３，Ｃ４のグランドの間に接続した点に特徴がある。
【００３１】
このようにチョッパ回路部５のスイッチング素子Ｑ１をオン・オフ制御する制御用ＩＣ７１と、インバータ回路部６の発振周波数を制御するための制御Ｉ７２と、インバータ回路部６のスイッチング素子Ｑ２，Ｑ３をオン・オフ制御する制御用ＩＣ７３とを個別に備える回路構成であっても、実施形態１又は２と同様の効果を奏することが可能である。
【００３２】
（実施形態４）
図８は本発明の実施形態６の点灯回路ブロックを示す平面図、図９は点灯回路の回路図である。なお、本実施形態の基本的な構成は実施形態１と共通であるので、共通する部分については同一の符号を付して説明は省略し、本実施形態の特徴となる部分についてのみ説明する。
【００３３】
本実施形態では、インバータ回路部６の高電位側のスイッチング素子Ｑ２のゲートにトランスＴ、抵抗Ｒ1 、ツェナーダイオードＺＤを接続して自励発振させるとともに、低電位側のスイッチング素子Ｑ３を制御用ＩＣ７’によりオン・オフ制御するようにし、制御用ＩＣ７’のグランドが平滑コンデンサＣ３，Ｃ４のグランドと対向する位置関係で且つ近傍となるようにプリント基板３に実装するとともに、制御用ＩＣ７’のグランドを平滑コンデンサＣ３，Ｃ４のグランドの間に接続した点に特徴がある。
【００３４】
このようにインバータ回路部６を自励他制式のインバータ回路とした場合にあっても、実施形態１と同様の効果を奏することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】実施形態１の点灯回路ブロックを示す平面図である。
【図２】同上の点灯回路を示す回路図である。
【図３】同上の要部を示す側面断面図である。
【図４】実施形態２の点灯回路ブロックを示す平面図である。
【図５】同上の点灯回路を示す回路図である。
【図６】実施形態３の点灯回路ブロックを示す平面図である。
【図７】同上の点灯回路を示す回路図である。
【図８】実施形態４の点灯回路ブロックを示す平面図である。
【図９】同上の点灯回路を示す回路図である。
【図１０】従来例の点灯回路を示す回路図である。
【図１１】同上の点灯回路ブロックを示す平面図である。
【符号の説明】
【００３６】
２  蛍光灯
３  プリント基板
７  制御用ＩＣ
Ｃ３，Ｃ４  平滑コンデンサ
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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