(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
交流電力の伝送経路として用いる電力伝送用導電体に流れる交流電流と前記電力伝送用導電体に生じる交流電圧とを検出する電流・電圧検出用プリント基板であって、
基板を貫通する貫通穴と、
前記貫通穴の外側に配置された電圧検出を行うための第１配線と、
前記第１配線の外側に配置され、スルーホールによって形成された遮蔽部と、
前記遮蔽部の外側に配置された電流検出を行うための第２配線と、
を備えた電流・電圧検出用プリント基板。
【請求項２】
前記遮蔽部は、複数のスルーホールを略円形に配置することによって形成されている請求項１に記載の電流・電圧検出用プリント基板。
【請求項３】
前記遮蔽部は、複数のスルーホールを略円形に、少なくとも２重に配置することによって形成されている請求項１に記載の電流・電圧検出用プリント基板。
【請求項４】
交流電力の伝送経路として用いる電力伝送用導電体に流れる交流電流と前記電力伝送用導電体に生じる交流電圧とを検出する電流・電圧検出器において、
基板を貫通する貫通穴と、前記貫通穴の外側に配置された電圧検出を行うための第１配線と、前記第１配線の外側に配置され、スルーホールによって形成された遮蔽部と、前記遮蔽部の外側に配置された電流検出を行うための第２配線とを含む電流・電圧検出用プリント基板と、
前記電流・電圧検出用プリント基板を内部に固定するとともに、前記電力伝送用導電体を通過させるための貫通穴を設けて、前記電流・電圧検出用プリント基板を覆うように構成された導電体製の筐体と、
を備えた電流・電圧検出器。
【請求項５】
前記電流・電圧検出用プリント基板の遮蔽部は、複数のスルーホールを略円形に配置することによって形成されている請求項４に記載の電流・電圧検出器。
【請求項６】
前記電流・電圧検出用プリント基板の遮蔽部は、複数のスルーホールを略円形に、少なくとも２重に配置することによって形成されている請求項４に記載の電流・電圧検出器。
【請求項７】
前記電流・電圧検出用プリント基板の遮蔽部および前記筐体によって、
前記電流・電圧検出用プリント基板の前記第１配線と前記第２配線との間に、一部遮蔽しない部分を含む遮蔽部を形成している請求項４〜請求項６のいずれかに記載の電流・電圧検出器。
【請求項８】
前記電流・電圧検出用プリント基板の遮蔽部の遮蔽しない部分は、基板の表面と裏面との間に設けられている請求項７に記載の電流・電圧検出器。
【請求項９】
前記電流・電圧検出用プリント基板の遮蔽部の遮蔽しない部分は、基板と筐体との間に設けられている請求項７に記載の電流・電圧検出器。
【請求項１０】
前記筐体は、前記電流・電圧検出用プリント基板を固定する筐体本体と、前記筐体本体を覆う蓋部と、からなる請求項４〜請求項９のいずれかに記載の電流・電圧検出器。
【請求項１１】
前記第１配線は、前記貫通穴の周囲に、基板の最上層と最下層との間または基板の一部分の層間を貫通するスルーホールを複数設け、かつ貫通した部分の最上層から最下層の内の少なくとも１つの層に前記スルーホール部を繋げるようにパターン配線を設けたものである請求項４〜請求項１０のいずれかに記載の電流・電圧検出器。
【請求項１２】
前記交流電力が、無線周波数帯域の周波数を有する交流電力である請求項４〜請求項１１のいずれかに記載の電流・電圧検出器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、遮蔽部を有するプリント基板、また、例えば、交流電力の伝送経路として用いる電力伝送用導電体に生じる交流電圧と電力伝送用導電体に流れる交流電流を検出するために用いる電流・電圧検出用プリント基板、及びこの電流・電圧検出用プリント基板を用いた電流・電圧検出器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、インピーダンス整合装置や高周波電源装置のように、交流電力の電流と電圧とを検出し、検出した電流と電圧とを用いて制御等を行うものがある。その一例として、インピーダンス整合装置について説明する。
【０００３】
図３５は、インピーダンス整合装置が用いられる高周波電力供給システムの一例のブロック図である。
【０００４】
この高周波電力供給システムは、半導体ウエハや液晶基板等の被加工物に、例えばプラズマエッチング、プラズマＣＶＤといった加工処理を行うためのシステムであり、高周波電源装置６１、伝送線路６２、インピーダンス整合装置６３、負荷接続部６４及び負荷６５（プラズマ処理装置６５）で構成されている。
【０００５】
高周波電源装置６１は、高周波電力を出力して、負荷となるプラズマ処理装置６５に供給するための装置である。なお、高周波電源装置６１から出力された高周波電力は、同軸ケーブルからなる伝送線路６２及びインピーダンス整合装置６３及び遮蔽された銅板からなる負荷接続部６４を介してプラズマ処理装置６５に供給される。また、一般にこの種の高周波電源装置６１では、無線周波数帯域の周波数（例えば、数百ｋＨｚ以上の周波数、上限は厳密には定まっていないが、概ね１ＧＨｚ以下）を有する高周波電力を出力している。
【０００６】
プラズマ処理装置６５は、ウエハ、液晶基板等を加工（エッチング、ＣＶＤ等）するための装置である。
【０００７】
インピーダンス整合装置６３は、内部に図示しない可変インピーダンス素子（例えば、可変コンデンサ、可変インダクタ等）等で構成された整合回路を備えていて、高周波電源装置６１と負荷６５との間がインピーダンス整合するように、整合回路内の可変インピーダンス素子のインピーダンスを変化させる制御機能を有する。
【０００８】
このような制御を行うために、インピーダンス整合装置６３の入力端６３ａから整合回路までの間に、高周波電源装置６１から出力された高周波の電流を検出する電流検出器および高周波の電圧を検出する電圧検出器を設け、これらの検出器で検出した電流と電圧とを用いて、進行波電力や反射波電力等の情報を求めている。そして、求めた情報を用いて、インピーダンス整合するように可変インピーダンス素子のインピーダンスを制御している。
【０００９】
図３６は、インピーダンス整合装置６３の入力端から整合回路６７までの間に設けられる電流検出器８０および電圧検出器９０の概略の回路図である。図３６に示すように、入力端６３ａから整合回路６７までは、電力の伝送経路となる電力伝送用導電体６６（例えば棒状の銅）が設けられている。そして、電力伝送用導電体６６の途中に、電流検出器８０と電圧検出器９０とが設けられている。
【００１０】
電流検出器８０は、カレントトランス部８１、カレントトランス部８１の出力配線８２，８３、電流用変換回路８４、および電流用変換回路８４の出力配線８５によって構成されている。この電流検出器８０では、電力伝送用導電体６６に流れる交流電流に応じた電流がカレントトランス部８１に流れる。この電流は、出力配線８２，８３を介して電流用変換回路８４に入力され、所定の電圧レベルに変換されて電流用変換回路８４の出力配線８５から出力されるようになっている。
【００１１】
また、電圧検出器９０は、コンデンサ部９１、コンデンサ部９１の出力配線９２、電圧用変換回路９３、および電圧用変換回路９３の出力配線９４によって構成されている。この電圧検出器９０では、電力伝送用導電体６６に生じる交流電圧に応じた電圧がコンデンサ部９１に生じる。この電圧は、出力配線９２を介して電圧用変換回路９３に入力され、所定の電圧レベルに変換されて電圧用変換回路９３の出力配線９４から出力されるようになっている。
【００１２】
そして、電流検出器８０および電圧検出器９０によって検出した電流と電圧とを用いて、上述したように、進行波電力や反射波電力等の情報を求めている。このような電流検出器８０と電圧検出器９０は、図３７、図３８に示すような構造になっていた。
【００１３】
図３７は、電流検出器８０および電圧検出器９０の概略の外観図である。
【００１４】
図３８は、図３７に示した電流検出器８０および電圧検出器９０の構成説明図である。図３８において、同図（ａ）は、図３７の筐体（点線で図示）を透過させた筐体内部図であり、同図（ｂ）は、カレントトランス部８１周辺を同図（ａ）の横側から見た図であり、同図（ｃ）は、コンデンサ部９１周辺を同図（ａ）の横側から見た図である。
【００１５】
ただし、図３７、図３８において、電力伝送用導電体６６および電力伝送用導電体６６を覆う絶縁体６９は、説明のために図示しただけであり、電流検出器８０および電圧検出器９０には含まれない。また、図３７、図３８では、便宜上、図３６に示した構成要素に相当する部位には、同符号を付けている。
【００１６】
以下、図３７、図３８を参照して、電流検出器８０と電圧検出器９０について説明する。
【００１７】
図３７、図３８において、電力伝送用導電体６６は、例えば、円筒形状の銅製の棒であり、電力伝送用導電体６６の外周は、中空の絶縁体６９で覆われている。そして、これらが筐体７１を貫通している。また、筐体７１内に電流検出器８０を構成するカレントトランス部８１および電圧検出器９０を構成するコンデンサ部９１が収容されている。
【００１８】
カレントトランス部８１は、リング状の磁性体コア（例えば、フェライトを用いたトロイダルコア）に被覆された銅線等を巻きつけてコイル状の配線を形成したものである。そして、電力伝送用導電体６６が磁性体コアの内側を通過するように、カレントトランス部８１を配置することによって、電力伝送用導電体６６に流れる電流に応じた電流が、カレントトランス部８１のコイル状の配線に流れる構造になっている。
【００１９】
カレントトランス部８１に流れる電流は、コイル状の配線の両端部に接続された出力配線８２，８３を介して電流用変換回路８４に入力される。そして、電流用変換回路８４では、入力された電流を所定の電圧レベルに変換して出力するようになっている。
【００２０】
また、コンデンサ部９１は、絶縁体６９の周囲にリング状の導体９１ｂ（例えば、銅のリング）を設けたものである。このリング状の導体９１ｂは、電力伝送用導電体６６と対向する部分９１ａと対となってコンデンサの電極として機能するために、コンデンサ部９１には、電力伝送用導電体６６に生じている電圧に応じた電圧が生じる。そして、コンデンサ部９１に生じた電圧が、リング状の導体９１ｂに接続された出力配線９２を介して電圧用変換回路９３に入力される。そして、電圧用変換回路９３では、入力された電圧を所定の電圧レベルに変換して出力するようになっている。
【００２１】
なお、図３７、図３８では、電流用変換回路８４の出力配線８５および電圧用変換回路９３の出力配線９４の図示を省略している。また、電磁波の影響から電流用変換回路８４および電圧用変換回路９３を保護するために、電流用変換回路８４および電圧用変換回路９３を覆うように、共通の導体製の蓋７２が設けられている。しかし、図３７では、電流用変換回路８４および電圧用変換回路９３を図示するために、あえて蓋７２を取り外した状態を図示している。また、図３８では、蓋７２の図示を省略している。
【００２２】
図３７、図３８で説明したように、電流検出器８０および電圧検出器９０は、図３６で示した回路図の構成だけでなく、カレントトランス部８１、コンデンサ部９１等を覆う筐体をさらに備えている。そして、従来の電流検出器８０および電圧検出器９０では、筐体が共通となっている。
【００２３】
また、上述したような電流検出器８０、電圧検出器９０は、高周波電源装置６１等、他の装置にも使用することができる。例えば、高周波電源装置の場合は、高周波電源装置６１の出力端に設け、出力する進行波電力が設定値になるように制御するために必要な電流と電圧とを検出するために使用される。
【００２４】
また、インピーダンス整合装置の出力端６３ｂまたは負荷６５の入力端における電流、電圧を検出して、検出した電流や電圧を制御や解析等に使用することもある。
【００２５】
図３９は、電流検出器８０、電圧検出器９０をインピーダンス整合装置内の整合回路と出力端との間に設ける場合の回路図である。
この図３９に示すように、電流検出器８０、電圧検出器９０をインピーダンス整合装置内の整合回路６７と出力端６３ｂとの間の電力伝送用導電体６８の途中に設けて、インピーダンス整合装置の出力端６３ｂにおける電流、電圧を検出することもある。
【００２６】
この図３９では、図３６に示した回路図と同じものには同符号を付けている。ただし、インピーダンス整合装置の入力端６３ａと出力端６３ｂとでは、電流、電圧に違いがあるので、電流検出器８０、電圧検出器９０は、耐電流、耐電圧の観点から、構造上の相違がある。しかし、この図３９では、それらの違いを考慮せずに同符号としている。例えば、通常、インピーダンス整合装置の入力端６３ａよりも出力端６３ｂの方が、高電流、高電圧になる。そのために、インピーダンス整合装置の出力端６３ｂに電流検出器８０、電圧検出器９０を設ける場合は、インピーダンス整合装置の入力端６３ａに設ける場合よりも、電力伝送用導電体６８を太い径の導電体にしたり、電力伝送用導電体６８の外周を覆う絶縁体６９の肉厚を厚くして、絶縁距離を長くする必要がある。しかし、図３９に示した回路図では、便宜上、これらの違いを考慮していない。
【００２７】
また、図３９のように、インピーダンス整合装置に使用する場合は、インピーダンス整合装置の入力側に、インピーダンス整合させるために必要な電流および電圧の情報を検出するための検出器が別途必要であるが、図示を省略している。
【００２８】
【特許文献１】特開２００３−３０２４３１号公報
【特許文献２】特開２００４−８５４４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２９】
電流検出器８０を構成するカレントトランス部８１が、磁性体コアに配線を巻き付けて作られているため、巻線間隔や巻き付け強さにばらつきが生じ易い。そのために、複数の電流検出器８０を製作した場合に、個々の電流検出器８０の検出値にばらつきが生じ易い。
【００３０】
また、カレントトランス部８１の出力配線８２，８３の形状もばらつきが生じやすいので、電流の検出値にばらつきが生じる一因となっている。
【００３１】
また、電圧検出器９０を構成するリング状の導体９１ｂの内径は、電力伝送用導電体６６の外周を覆う絶縁体６９の外径と略同じであり、リング状の導体９１ｂを絶縁体６９に嵌め込むようにして取り付けてられている。すなわち、絶縁体６９によって位置決めされている。しかし、経年変化等で、絶縁体６９の肉厚が薄くなる場合がある。この場合、リング状の導体９１ｂの位置が不安定になるとともに、電力伝送用導電体６６と絶縁体６９との間に隙間ができる。このような状態で、電力伝送用導電体６６に外力が作用すると、電力伝送用導電体６６とリング状の導体９１ｂとの位置関係が変化するために、電圧の検出値が初期時（検出器の調整時）と比べて変化してしまう。しかも、リング状の導体９１ｂの位置が不安定であるので、複数の電圧検出器９０を製作した場合に、個々の電圧検出器９０の検出値にばらつきが生じ易くもなる。
【００３２】
さらに、リング状の導体９１ｂに接続された出力配線９２の形状もばらつきが生じやすいので、電圧の検出値にばらつきが生じる一因となっている。
【００３３】
すなわち、電流検出器８０、電圧検出器９０とも、複数の検出器を製作した場合に、個々の検出器の検出値にばらつきが生じやすい構造になっていた。
【００３４】
また、電流検出器８０を構成するカレントトランス部８１は、コアに配線を巻き付けているため、自己インダクタンスと線間容量による自己共振周波数が存在する。ところが、コアに用いている磁性体の比透磁率が大きいために、自己共振周波数が低くなる。そのために、検出可能な周波数帯域の上限が低くなる。すなわち、検出可能な周波数帯域が制限されてしまうという課題もある。
【００３５】
また、電流検出点と電圧検出点は同一であることが好ましいが、図３８に示したように、電力伝送用導電体６６の軸方向に対して、電流検出点と電圧検出点が離れているという課題もある。
【００３６】
本発明は、上記事情のもとで考え出されたものであって、電流検出点と電圧検出点とを、近づけることを可能にする電流・電圧検出用プリント基板、及びこのプリント基板を用いた電流・電圧検出器を提供することを目的としている。また、複数の検出器を製作した場合でも、検出値のばらつきを低減させることができる電流・電圧検出器を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００４０】
第１の発明によって提供される電流・電圧検出用プリント基板は、
交流電力の伝送経路として用いる電力伝送用導電体に流れる交流電流と前記電力伝送用導電体に生じる交流電圧とを検出する電流・電圧検出用プリント基板であって、
基板を貫通する貫通穴と、
前記貫通穴の外側に配置された電圧検出を行うための第１配線と、
前記第１配線の外側に配置され、スルーホールによって形成された遮蔽部と、
前記遮蔽部の外側に配置された電流検出を行うための第２配線と、
を備えたことを特徴としている。
【００４１】
第２の発明によって提供される電流・電圧検出用プリント基板は、
前記遮蔽部に関するものであって、前記遮蔽部が、複数のスルーホールを略円形に配置することによって形成されていることを特徴としている。
【００４２】
第３の発明によって提供される電流・電圧検出用プリント基板は、
前記遮蔽部に関するものであって、前記遮蔽部が、複数のスルーホールを略円形に、少なくとも２重に配置することによって形成されていることを特徴としている。
【００４３】
第４の発明によって提供される電流・電圧検出器は、
交流電力の伝送経路として用いる電力伝送用導電体に流れる交流電流と前記電力伝送用導電体に生じる交流電圧とを検出する電流・電圧検出器において、
基板を貫通する貫通穴と、前記貫通穴の外側に配置された電圧検出を行うための第１配線と、前記第１配線の外側に配置され、スルーホールによって形成された遮蔽部と、前記遮蔽部の外側に配置された電流検出を行うための第２配線とを含む電流・電圧検出用プリント基板と、
前記電流・電圧検出用プリント基板を内部に固定するとともに、前記電力伝送用導電体を通過させるための貫通穴を設けて、前記電流・電圧検出用プリント基板を覆うように構成された導電体製の筐体と、
を備えたことを特徴としている。
【００４４】
第５の発明によって提供される電流・電圧検出器は、
前記遮蔽部に関するものであって、前記電流・電圧検出用プリント基板の遮蔽部が、複数のスルーホールを略円形に配置することによって形成されていることを特徴としている。
【００４５】
第６の発明によって提供される電流・電圧検出器は、
前記遮蔽部に関するものであって、前記電流・電圧検出用プリント基板の遮蔽部が、複数のスルーホールを略円形に、少なくとも２重に配置することによって形成されていることを特徴としている。
【００４６】
第７の発明によって提供される電流・電圧検出器は、
前記電流・電圧検出用プリント基板の遮蔽部および前記筐体によって、
前記電流・電圧検出用プリント基板の前記第１配線と前記第２配線との間に、一部遮蔽しない部分を含む遮蔽部を形成していることを特徴としている。
【００４７】
第８の発明によって提供される電流・電圧検出器は、
前記電流・電圧検出用プリント基板の遮蔽部の遮蔽しない部分が、基板の表面と裏面との間に設けられていることを特徴としている。
【００４８】
第９の発明によって提供される電流・電圧検出器は、
前記電流・電圧検出用プリント基板の遮蔽部の遮蔽しない部分が、基板と筐体との間に設けられていることを特徴としている。
【００４９】
第１０の発明によって提供される電流・電圧検出器は、
前記筐体に関するものであって、前記筐体が、前記電流・電圧検出用プリント基板を固定する筐体本体と、前記筐体本体を覆う蓋部と、からなることを特徴としている。
【００５０】
第１１の発明によって提供される電流・電圧検出器は、
前記第１配線に関するものであって、
前記第１配線は、前記貫通穴の周囲に、基板の最上層と最下層との間または基板の一部分の層間を貫通するスルーホールを複数設け、かつ貫通した部分の最上層から最下層の内の少なくとも１つの層に前記スルーホール部を繋げるようにパターン配線を設けたものであることを特徴としている。
【００５１】
第１２の発明によって提供される電流・電圧検出器は、
前記交流電力が、無線周波数帯域の周波数を有する交流電力であることを特徴としている。
【００５２】
また、前記第２配線は、基板の最上層と最下層との間を貫通しながら基板の最上層と最下層とを交互に接続することによって両端部を有するコイル状に形成された少なくとも１つの配線、又は／及び基板の一部分の層間を貫通しながら貫通した部分の最上層と最下層とを交互に接続することによって両端部を有するコイル状に形成された少なくとも１つの配線からなっている。
【００５３】
また、前記第２配線の内、基板の最上層と最下層との間または基板の一部分の層間を貫通する部分の配線がスルーホールであり、貫通した部分の最上層および最下層の配線がパターン配線となっている。
【００５４】
また、前記第２配線が基板に複数形成される場合は、各第２配線の両端部または電気的に同一箇所において、他の第２配線の両端部または電気的に同一箇所と、電気的に接続可能となっている。
【００５５】
また、前記貫通穴が円形であり、前記第１配線が前記貫通穴の周囲に沿って略円形に形成されているとともに、前記第２配線が略円形に形成されている。
【発明の効果】
【００５６】
スルーホールは、プリント基板を制作する上で容易に形成できるものである。そのため、本発明によれば、プリント基板に遮蔽部を容易に形成できる。
【００５７】
また、第１の発明のように、同一基板に電圧検出を行うための第１配線および電流検出を行うための第２配線を備えているので、電圧検出点及び電流検出点を、略同一とすることができる。
【００５８】
また、第１の発明、第４の発明のように、スルーホールによって形成された遮蔽部を用いることによって、同一基板に電圧検出を行うための第１配線および電流検出を行うための第２配線を備えた場合であっても、第２配線に対する電界の影響を低減させることができ、かつ、電流検出に必要な磁束を第２配線に作用させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５９】
以下、本発明の詳細を図面を参照して説明する。
【００６０】
（１）電流検出用プリント基板：
図１は、電流検出用プリント基板１の一例を示す図である。
図１において、同図（ａ）は、電流検出用プリント基板１の平面図（基板の上から見た図）であり、同図（ｂ）は、同図（ａ）の一部（点線で囲んだＡ部分）を拡大した概略図であり、同図（ｃ）は、同図（ｂ）の図示を簡略化するために、直線的に展開した図であり、同図（ｄ）は、同図（ｃ）を側面から見た場合の電流検出用プリント基板１の配線を図示したものである。なお、同図（ｄ）に図示した配線は、説明のために、通常は見えない部分を透過させて図示している。
【００６１】
図１（ａ）〜（ｄ）に示すように、電流検出用プリント基板１は、基板を貫通する貫通穴１０１が設けられており、その周囲にコイル状に形成された配線１０（以下、コイル状の配線１０という）が設けられている。このコイル状の配線１０は、基板を貫通しながら、基板の表面１２１と裏面１２２とを交互に接続することによって両端部１０ａ，１０ｂを有するコイル状に形成されたものである。この配線の内、基板を貫通する部分は、スルーホール（Ｔｈｒｏｕｇｈ  Ｈｏｌｅ）１１によって形成され、基板の表面および裏面の配線は、パターン配線１２，１３によって形成されている。
【００６２】
なお、図１（ｂ）〜（ｃ）において、点線で示した部分は、基板の裏面のパターン配線を示すが、透過したものであるため、点線で示している。また、コイル状の配線１０の両端部１０ａ，１０ｂには、出力配線２１，２２が接続されている。この出力配線が出力端子２３，２４に接続されている。
【００６３】
また、この例の場合は、両面構造の基板（以下、両面基板という）であるために、１つの絶縁体部１１０の表面層および裏面層にパターン配線が形成されることになる。
【００６４】
なお、コイル状の配線１０は、本発明の第２配線の一例である。
【００６５】
図２は、交流電流が流れる電力伝送用導電体６６および電力伝送用導電体６６を覆う絶縁体６９が、電流検出用プリント基板１に設けられた貫通穴１０１の内側を通るように配置された場合を示す図である。なお、図面の簡略化のために、配線の図示は省略している。また、本実施例および以降の実施例では、電流検出用プリント基板、後述する電圧検出用プリント基板等が、インピーダンス整合装置６３の入力端から整合回路６７までの間に設けられた場合を例にして説明をする。
【００６６】
図１に示したような電流検出用プリント基板１にすると、交流電流が流れる電力伝送用導電体６６が、図２に示すように、貫通穴１０１の内側を通るように配置された場合に、電磁誘導によって、コイル状の配線１０に電流が流れる。すなわち、プリント基板にカレントトランス機能を持たすことができる。換言すれば、電流検出用プリント基板１に、カレントトランスを形成することができる。
【００６７】
したがって、コイル状の配線１０の部分は、図３６に示した回路図のカレントトランス部８１に相当する。
【００６８】
このようにすると、コイル状の配線１０の部分が、スルーホール及びパターン配線によって形成されるために、形状や位置のばらつきが殆どない。したがって、巻線間隔や巻き付け強さにばらつきが殆どないので、複数の電流検出用プリント基板１を製作した場合に、個々の電流検出用プリント基板１に起因する電流検出値のばらつきを低減させることできる。
【００６９】
特に、電力伝送用導電体６６を用いて伝送される交流電力が、無線周波数帯域の周波数を有する交流電力であると、電流検出用プリント基板１における巻線間隔や巻付け強さのばらつきが、電流の検出値に大きく影響を及ぼす。しかし、上述したように、電流検出用プリント基板１を構成することによって、たとえ、無線周波数帯域の周波数を有する交流電力であっても、その影響を最小限に止めることができる。
【００７０】
なお、後述するように、図３６に示した電流用変換回路８４に相当する電流用変換回路５１を、図１の電流検出用プリント基板１上に構成してもよい。この場合、図１に示した出力端子２３，２４は不要となって、コイル状の配線１０の出力配線２１，２２が、直接、電流用変換回路５１に接続される。
【００７１】
また、基板の絶縁体部１１０は、例えば、ガラスエポキシで作られる。このような、基板の絶縁体部１１０の比透磁率は、磁性体よりも小さい。そのために、従来のように、コアとして用いる磁性体に配線を巻き付けてカレントトランスを構成するよりも、自己共振周波数が高くすることができる。したがって、検出可能な周波数帯域の上限が従来よりも高くなるという効果もある。
【００７２】
図３は、電流検出用プリント基板１の他の一例を示す図である。
図３において、同図（ａ）は、電流検出用プリント基板１の平面図であり、同図（ｂ）は、同図（ａ）の一部（点線で囲んだＢ部分）を拡大した概略図であり、同図（ｃ）は、同図（ｂ）の図示を簡略化するために、直線的に展開した図であり、同図（ｄ）は、同図（ｃ）を側面から見た場合の電流検出用プリント基板１の配線を図示したものであり、同図（ｅ）は、電流検出用プリント基板１の配線を、出力配線２１等の部分を中心に、側面から図示したものである。なお、図３に図示した配線は、説明のために、通常は見えない部分を透過させて図示している。また、便宜上、電流検出用プリント基板１、スルーホール１１、パターン配線１２，１３等は、図１と同符号を用いている。
【００７３】
図３に示す電流検出用プリント基板１は、基本的には、図１に示した電流検出用プリント基板１と同様であるが、基板が多層構造になっていて、コイル状の配線１０が内部の層間に形成されている。
【００７４】
なお、本明細書では、多層構造の基板（以下、多層基板という）を構成する絶縁体部を、図面の上部から見て順に、第１絶縁体部、第２絶縁体部、第３絶縁体部、・・・という具合に呼ぶ。また、基板の各絶縁体部の間に形成される導体層を、図面の上部から見て順に、第１導体層、第２導体層、第３導体層、・・・という具合に呼ぶ。また、基板の表面に形成される導体層を表面層、基板の裏面に形成される導体層を裏面層と呼ぶ。
【００７５】
なお、両面基板も表面層および裏面層の２つの層があるので、多層基板と言えるが、絶縁体部が１つしかないので、基板の各絶縁体部の間に形成される導体層がない形態である。
【００７６】
図３の例では、基板の絶縁体部が、第１絶縁体部１１１、第２絶縁体部１１２、および第３絶縁体部１１３の３つの絶縁体部で構成されているために、第１絶縁体部１１１と第２絶縁体部１１２との間に第１導体層１３１が形成され、第２絶縁体部１１２と第３絶縁体部１１３との間に第２導体層１３２が形成されている。また、基板の表面１２１（第１絶縁体部の上の面）には表面層が形成可能である。また、基板の裏面１２２（第３絶縁体部の下の面）には裏面層が形成可能であるが、図３の例では、基板の裏面層を設けていない。
【００７７】
そのために、図３の場合、コイル状の配線１０は、第１導体層１３１と第２導体層１３２との層間に形成されていることになる。したがって、コイル状の配線１０が、基板の外側からは見ることができない構造にすることもできる。また、このような場合も、コイル状の配線１０の部分は、図３６に示した回路図のカレントトランス部８１に相当する。
【００７８】
また、図３（ｅ）に示すように、コイル状の配線１０の出力配線２１は、第１導体層１３１に形成されたコイル状の配線１０の一端１０ａに接続されたパターン配線２１ａと、スルーホール２１ｂと、基板の表面に形成されたパターン配線２１ｃによって形成されて、出力端子２３に接続される。コイル状の配線１０の出力配線２２については、同様であるために説明を省略する。
【００７９】
なお、後述するように、図３６に示した電流用変換回路８４に相当する電流用変換回路５１を、図３の電流検出用プリント基板１上に構成してもよい。この場合、図３に示した出力端子２３，２４は不要となって、コイル状の配線１０の出力配線２１，２２が、直接、電流用変換回路５１に接続される。
【００８０】
図４は、コイル状の配線１０の他の例を示す図である。例えば、図４（ａ）に示すように、コイル状の配線１０が、基板の表面層と第２導体層１３２との層間に形成されていてもよい。なお、図４（ａ）の場合は、基板の裏面１２２に裏面層が設けられていないため、コイル状の配線１０が、基板の最上層である表面層と最下層である第２導体層１３２とを交互に接続することによって形成されていることになる。
また、図４（ｂ）に示すように、コイル状の配線１０が、基板の最上層である表面層と最下層である裏面層との層間に形成されていてもよい。なお、図４（ｂ）の場合は、図１と同様に、コイル状の配線１０が、基板の表面層と裏面層とを交互に接続することによって形成されていることになる。
【００８１】
また、一般的に、スルーホールとは、基板の層間に貫通穴を開け、その内側に導体層（例えば銅）を設けることによって、基板の層間の導通をさせるものである。なお、基板の層間とは、基板の表裏間にある全ての層間の場合もあるし、一部分の層間の場合もある。
【００８２】
このようなスルーホールは、リード線を挿入するタイプのものもあるが、層間の導通のみを目的としたスルーホールは、特にバイアホール（Ｖｉａ  Ｈｏｌｅ）と呼ばれる。そして、バイアホールには、基板の表面から裏面に亘って貫通穴を開ける貫通型のバイアホール（Ｖｉａ  Ｈｏｌｅ）と、特定の層間だけで貫通穴を開けるインターステシャルバイアホール（Ｉｎｔｅｒｓｔｉｔｉａｌ  Ｖｉａ  Ｈｏｌｅ）とがある。また、インターステシャルバイアホールには、図４（ａ）のように、基板の片面から穴が見えるブラインドバイア（Ｂｌｉｎｄ  Ｖｉａ）と、図３のように、基板の両面から穴が見えないベリードバイア（Ｂｕｒｉｅｄ  Ｖｉａ）とがある。
【００８３】
また、図３、図４に示した例は、所謂、４層基板（表面層と裏面層の層を含めて導体層が４つ形成可能）であるが、これに限定されることはなく、例えば、３層基板、６層基板、８層基板等の多層基板であってもよい。
【００８４】
図５は、電流検出用プリント基板１の他の一例を示す図である。この図５に示す電流検出用プリント基板１は、図１と異なり、２つのコイル状の配線１０が、１つの電流検出用プリント基板１に備わっているところに特徴がある。具体的には、電流検出用プリント基板１の外側付近にある第１のコイル状の配線１０−１と、第１のコイル状の配線１０−１よりも貫通穴１０１に近い位置にある第２のコイル状の配線１０−２とが、電流検出用プリント基板１に備わっている。また、これらの第１のコイル状の配線１０−１および第２のコイル状の配線１０−２は、図１（ｂ）〜（ｃ）で示したものと同様に、スルーホール（Ｔｈｒｏｕｇｈ  Ｈｏｌｅ）およびパターン配線によって形成されている。そのために、ここでは、その説明を省略する。また、もちろん、図３に示したような多層基板に適用することもできるが、ここでは、説明を省略する。
【００８５】
上述したように、図５に示した電流検出用プリント基板１では、２つのコイル状の配線１０が備わっているので、１つの電流検出用プリント基板１に、複数種類のカレントトランスを形成することが可能となる。この様子を図６を参照して説明する。
【００８６】
図６は、図５に示した電流検出用プリント基板１の結線図である。
図５に図示したように、第１のコイル状の配線１０−１の両端部１０−１ａ，１０−１ｂには、出力配線２１−１，２２−１を介して、出力端子２３−１，２４−１が接続されている。また、第２のコイル状の配線１０−２の両端部１０−２ａ，１０−２ｂには、出力配線２１−２，２２−２を介して、出力端子２３−２，２４−２が接続されている。この場合、図６に示すように結線することによって、１つの電流検出用プリント基板１に、複数種類のカレントトランスを形成することが可能となる。なお、図６において、「×」は、他と接続しないという意味である。
【００８７】
具体的には、図６（ａ）に示すように結線した場合、電流検出用プリント基板１には、第１のコイル状の配線１０−１を用いたカレントトランスが形成される。
また、図６（ｂ）に示すように結線した場合、電流検出用プリント基板１には、第２のコイル状の配線１０−２を用いたカレントトランスが形成される。
また、図６（ｃ）に示すように、出力端子２３−２と出力端子２４−１とを接続すると、第１のコイル状の配線１０−１と第２のコイル状の配線１０−２とが直列接続した場合のカレントトランスが形成される。したがって、この場合は、図６（ａ）、図６（ｂ）に示した場合よりもインダクタンスの大きいカレントトランスを形成することができる。
また、図６（ｄ）に示すように、出力端子２３−１と出力端子２３−２とを接続し、出力端子２４−１と出力端子２４−２とを接続すると、第１のコイル状の配線１０−１と第２のコイル状の配線１０−２とを並列接続した場合のカレントトランスを形成することができる。
【００８８】
なお、図６（ａ）に示すように結線する場合は、出力配線２１−２，２２−２が不要である。また、図６（ｂ）に示すように結線する場合は、出力配線２１−１，２２−１が不要である。そのために、不要な出力配線および出力端子は、設けないようにしてもよい。
【００８９】
図７は、電流検出用プリント基板１の他の一例を示す図である。この図７に示す電流検出用プリント基板１は、図５と同様に、第１のコイル状の配線１０−１と第２のコイル状の配線１０−２とが、１つの電流検出用プリント基板１に備わっているが、図５と異なり、第１のコイル状の配線１０−１と第２のコイル状の配線１０−２とが、あたかも２重螺旋構造のように配置されているところに特徴がある。また、この図７の場合でも、図５と同様に、１つの電流検出用プリント基板１に、複数種類のカレントトランスを形成することが可能となる。なお、図５及び図７では、配線の区別をし易くするために、出力端子の位置をずらして図示しているが、これに限定されるものではなく、他の位置関係にしてもよい。
【００９０】
また、図７に示すように、２重螺旋構造のように第１のコイル状の配線１０−１及び第２のコイル状の配線１０−２を配置することができるが、この図７に示す例以外にも、多くの配置例が考えられる。
【００９１】
図８は、第１のコイル状の配線１０−１及び第２のコイル状の配線１０−２の配置例を示す図である。この図８は、第１のコイル状の配線１０−１及び第２のコイル状の配線１０−２の断面を概略的に示すものであって、様々な配置例があることを示している。なお、第１のコイル状の配線１０−１と第２のコイル状の配線１０−２とは、紙面で見て奥行き方向に対してずれているが、説明の都合上、通常は見えない部分を透過させて図示しているので、重なっているように見えている。
【００９２】
例えば、図８（ａ）は、同一の導体層に第１のコイル状の配線１０−１及び第２のコイル状の配線１０−２を形成しているが、第１のコイル状の配線１０−１の方が第２のコイル状の配線１０−２よりも、パターン配線が長い例である。もちろん、第１のコイル状の配線１０−１の方よりも第２のコイル状の配線１０−２のパターン配線を長くしてもよい。
図８（ｂ）は、図８（ａ）と同様であるが、第１のコイル状の配線１０−１と第２のコイル状の配線１０−２とのパターン配線が同一長となっている例である。
図８（ｃ）は、第１のコイル状の配線１０−１よりも内側に第２のコイル状の配線１０−２のスルーホールを形成し、且つ、第１のコイル状の配線１０−１よりも内側の導体層に、第２のコイル状の配線１０−２のパターン配線を形成した例である。
図８（ｄ）は、第１のコイル状の配線１０−１よりも内側に第２のコイル状の配線１０−２のスルーホールを形成しているが、第１のコイル状の配線１０−１よりも外側の導体層に、第２のコイル状の配線１０−２のパターン配線を形成した例である。
図８（ｅ）は、第１のコイル状の配線１０−１よりも外側に第２のコイル状の配線１０−２のスルーホールを形成しているが、第１のコイル状の配線１０−１よりも内の導体層に、第２のコイル状の配線１０−２のパターン配線を形成した例である。
【００９３】
その他にも、様々な変形例が考えられるが、上記の例から容易に考えられるので、説明を省略する。なお、図８（ａ）及び（ｂ）のように、第１のコイル状の配線１０−１及び第２のコイル状の配線１０−２のパターン配線を同一の導体層に形成する場合は、両面基板を用いることができる。
【００９４】
また、図８では、電流検出用プリント基板１の平面図で見たときに、第１のコイル状の配線１０−１及び第２のコイル状の配線１０−２のスルーホール及びパターン配線がずれている例を示した。このようにすると、様々な配置例が可能となるが、図８（ｃ）のように、第１のコイル状の配線１０−１のスルーホールよりも内側に、第２のコイル状の配線１０−２のスルーホールを形成し、且つ、第１のコイル状の配線１０−１のパターン配線よりも内側に、第２のコイル状の配線１０−２のパターン配線を形成すれば、平面図で見たときに、第１のコイル状の配線１０−１及び第２のコイル状の配線１０−２のパターン配線が部分的に重なってもよい。もちろん、第１のコイル状の配線１０−１及び第２のコイル状の配線１０−２の関係を逆にすることも可能である。
【００９５】
なお、図５、図７では、２つのコイル状の配線１０が、１つの電流検出用プリント基板１に備わっている例を示したが、この数に限定されるものではなく、３つ以上のコイル状の配線１０を、１つの電流検出用プリント基板１に備えるようにしてもよい。もちろん、そうなると、１つの電流検出用プリント基板１に形成されるコイル状の配線１０の組み合わせも増やすことができる。また、後述するように、電流検出用プリント基板１上に電流用変換回路５１を備える場合でも、同じ考え方を適用できる。この場合は、上記と同様に、コイル状の配線１０の両端部付近で、配線の結線をしてもよいし、電流用変換回路５１の内部で結線するようにしてもよい。すなわち、各配線の両端部または電気的に同一箇所において、他の配線の両端部または電気的に同一箇所と、電気的に接続可能である。
【００９６】
次に、図５、図７に示したような、電流検出用プリント基板１に複数のコイル状の配線１０が設けられている場合の効果を説明する。
【００９７】
一般にコイル（インダクタともいう）には、周波数特性があり、使用する周波数によって特性が変化する。具体的には、周波数の低い領域では、電流の検出レベルが低い。そのために、周波数の高い領域で使用することになるが、周波数が高くなりすぎても共振してしまう。共振するときの周波数を共振周波数と言うが、共振周波数付近では、電流の検出レベルの変化が大きすぎて、電流の検出には不向きである。そのために、概略的には、検出可能な周波数帯域が限定される。すなわち、使用できる周波数には、下限と上限とが生じる。
【００９８】
また、検出可能な周波数帯域は、コイルのインダクタンスが大きくなると、周波数が低くなる方に移行し、コイルのインダクタンスが小さくなると、周波数が高くなる方に移行する傾向がある。そのために、電力伝送用導電体６６に流れる交流電流の周波数によって、コイル状の配線１０のインダクタンスを適切な値に選定する必要がある。
【００９９】
さて、前述した高周波電源装置６１は、用途に応じて出力する高周波電力の周波数が異なる。例えば、用途に応じて、２ＭＨｚ、１３．５６ＭＨｚ等の周波数が用いられる。そのために、これらの周波数に応じて、コイル状の配線１０のインダクタンスを選定する必要が生じるので、１つの電流検出用プリント基板１に、複数種類のカレントトランスを形成できるようにしておくと、利便性が高まる。例えば、２ＭＨｚ用のカレントトランスと１３．５６ＭＨｚ用のカレントトランスの両方を形成できるようにしておくと、それぞれの周波数に応じた電流検出用プリント基板１を用意する必要がないので、製品の種類を削減することができる。
【０１００】
また、図１、図３に示した例のように、コイル状の配線１０が、１重巻きの配線であると、巻数を多くするにも限度があるので、インダクタンスを大きくするにも限度がある。そこで、図６（ｃ）のような直列接続にすれば、コイル状の配線１０のインダクタンスを大きくできるので、検出可能な周波数帯域をより低くすることができる。
【０１０１】
（２）電圧検出用プリント基板：
図９は、電圧検出用プリント基板２の一例を示す図である。
図９において、同図（ａ）は、電圧検出用プリント基板２の平面図であり、同図（ｂ）は、同図（ａ）の一部（点線で囲んだＣ部分）を拡大した概略図であり、同図（ｃ）は、同図（ｂ）の図示を簡略化するために、直線的に展開した図であり、同図（ｄ）は、同図（ｃ）を側面から見た場合の電流検出用プリント基板１の配線を図示したものである。なお、同図（ｄ）に図示した配線は、説明のために、通常は見えない部分を透過させて図示している。
【０１０２】
図９（ａ）〜（ｄ）に示すように、電圧検出用プリント基板２は、基板を貫通する貫通穴２０１が設けられており、その周囲にリング状の配線３０が設けられている。このリング状の配線３０は、貫通穴２０１の周囲に沿って、基板を貫通するスルーホール３１を複数設け、かつ基板の表面２２１および裏面２２２にスルーホール部を繋げるようにパターン配線３２，３３を設けることによって形成されたものである。そのために、基板の表面および裏面にあるパターン配線３２，３３の間にスルーホールが設けられているので、基板の厚みと略同じ厚みを有するように形成されて、あたかも、リング状の配線３０となる。
【０１０３】
なお、図９（ｂ）〜（ｃ）では、基板の表面および裏面にあるパターン配線３２、３３が重なっている。また、リング状の配線３０には、出力配線４０が接続されている。
【０１０４】
図９に示したような電圧検出用プリント基板２にすると、交流電圧が生じている電力伝送用導電体６６が、貫通穴２０１の内側を通るように配置された場合に、リング状の配線３０が、前記電力伝送用導電体６６の内、リング状の配線３０と対向する箇所と対となるコンデンサの電極として機能する。すなわち、プリント基板にコンデンサの電極としての機能を持たすことができる。したがって、リング状の配線３０の部分は、図３６に示した回路図のコンデンサ部の電極９１ｂに相当する。
【０１０５】
このようにすると、リング状の配線３０の部分が、スルーホール３１およびパターン配線３２，３３によって形成されるために、形状や位置のばらつきが殆どないので、複数の電圧検出用プリント基板２を製作した場合に、個々の電圧検出用プリント基板２に起因する電圧検出値のばらつきを低減させることできる。
【０１０６】
特に、電力伝送用導電体６６を用いて伝送される交流電力が、無線周波数帯域の周波数を有する交流電力であると、電圧検出用プリント基板２における構造上のばらつきが、電圧の検出値に大きく影響を及ぼす。しかし、上述したように、電圧検出用プリント基板２を構成することによって、たとえ、無線周波数帯域の周波数を有する交流電力であっても、その影響を最小限に止めることができる。
【０１０７】
なお、後述するように、図３６に示した電圧用変換回路９３に相当する電圧用変換回路５３を、図９の電圧検出用プリント基板２上に構成してもよい。この場合、図９に示した出力端子４１は不要となって、リング状の配線３０の出力配線４０が、直接、電圧用変換回路５３に接続される。
【０１０８】
なお、リング状の配線３０は、本発明の第１配線の一例である。
【０１０９】
図１０は、電圧検出用プリント基板２の他の一例を示す図である。
図１０において、同図（ａ）は、電圧検出用プリント基板２の平面図であり、同図（ｂ）は、同図（ａ）の一部（点線で囲んだＤ部分）を拡大した概略図であり、同図（ｃ）は、同図（ｂ）の図示を簡略化するために、直線的に展開した図であり、同図（ｄ）は、同図（ｃ）を側面から見た場合の電圧検出用プリント基板２の配線を図示したものであり、同図（ｅ）は、電圧検出用プリント基板２の配線を、出力配線４０等の部分を中心に、側面から図示したものである。なお、図１０に図示した配線は、説明のために、通常は見えない部分を透過させて図示している。また、便宜上、電圧検出用プリント基板２、スルーホール３１、パターン配線３２，３３等は、図９と同符号を用いている。
【０１１０】
図１０に示す電圧検出用プリント基板２は、基本的には、図９に示した電圧検出用プリント基板２と同様であるが、基板が多層構造になっていて、リング状の配線３０が内部の層間に形成されている。これについては、図３と同様であるので、説明は省略する。
【０１１１】
そのために、図１０の場合、リング状の配線３０は、第１導体層２３１と第２導体層２３２との層間に形成されていることになる。したがって、リング状の配線３０が、基板の外側からは見ることができない構造にすることもできる。また、このような場合も、リング状の配線３０の部分は、図３６に示した回路図のコンデンサ部の電極９１ｂに相当する。
【０１１２】
また、リング状の配線３０の出力配線４０は、例えば、図１０（ｅ）に示すように、第１導体層２３１に形成されたコイル状の配線１０の一端１０ａに接続されたパターン配線４０ａと、スルーホール４０ｂと、基板の表面に形成されたパターン配線４０ｃとによって形成されて、出力端子４１に接続される。
【０１１３】
なお、これまで説明した例とは異なり、図１１のようにリング状の配線３０を形成してもよい。
【０１１４】
図１１は、リング状の配線３０の他の一例である。
図１１（ａ）は、スルーホール３１が貫通した部分の最上層から最下層の間に、スルーホール部を繋げるようための別のパターン配線を設けた例である。この例では、基板の上から順に、パターン配線３４、パターン配線３５、パターン配線３６、およびパターン配線３７の４つのパターン配線が設けられている。このように、３つ以上のパターン配線を設けてもよい。
また、図１１（ｂ）は、スルーホール３１が貫通した部分の最上層から最下層の間の１層のみに、パターン配線３８を設けた例である。このように、１つのパターン配線だけを設けてもよい。
したがって、スルーホールが貫通した部分の最上層から最下層の内の少なくとも１つの層に前記スルーホール部を繋げるようにパターン配線を設ければよい。また、この図１１のような場合も、リング状の配線３０の部分は、図３６に示した回路図のコンデンサ部の電極９１ｂに相当する。
【０１１５】
（３）電流・電圧検出器（その１）：
図１２は、電流・電圧検出器３ａの概略の外観図である。図１２において、同図（ａ）は、電流・電圧検出器３ａを立体的に示した概略の外観図であり、同図（ｂ）は、導電体製の筐体の側面から見た概略の外観図であり、同図（ｃ）は、同図（ｂ）の筐体を取り除いた場合の図である。
【０１１６】
この図１２（ａ）に示すように、電流・電圧検出器３ａは、従来と同様に、電力伝送用導電体６６が筐体を貫通できる構造となっている。なお、電力伝送用導電体６６およびその周囲にある絶縁体６９は、電流・電圧検出器３ａの構成には含まれないが、説明に必要であるので、図示している。また、絶縁体６９は、電力伝送用導電体６６と電流・電圧検出器３ａとの絶縁を行うためのものである。そのために、絶縁体６９の長さは、図示したよりも短くてよいが、図面の簡略化のために図１２（ａ）のようにしている。これに関しては、他の図面も同様である。
【０１１７】
また、図１２（ｃ）に示すように、筐体内に、電流検出用プリント基板１と電圧検出用プリント基板２とが収容された構造となっている。そのために、筐体内を通過する電力伝送用導電体６６に流れる電流を電流検出用プリント基板１によって検出し、電力伝送用導電体６６に生じている電圧を電圧検出用プリント基板２によって検出することが出来る構造になっている。
【０１１８】
すなわち、図１２（ｂ）に示した例で説明すると、電流・電圧検出器３ａの左側の部分が電流検出器３４０に相当し、右側の部分が、電圧検出器３５０に相当することになる。なお、筐体は、アルミニウム等の導電体で作られている。そして、この電流検出器３４０は、図３６に示した電圧検出器８０に相当し、電圧検出器３５０は、図３６に示した電圧検出器９０に相当する。
【０１１９】
図１３は、図１２に示した電流・電圧検出器３ａの概略構成図である。この図１３において、同図（ａ）は、電流・電圧検出器３ａの概略の構成図であり、同図（ｂ）は、同図（ａ）の構成要素を組み立てたときの概略図である。なお、この図１３では、各構成要素の形状は概略を示すのみである。例えば、筐体や基板には、電力伝送用導電体６６を貫通させるための貫通穴や磁束を通過させるための開口部が設けられているが、これらは図示していない。また、図１３では、外側から見えない部分の概略を点線で示している。
【０１２０】
図１３（ａ）に示すように、電流・電圧検出器３ａは、筐体本体３３０と、筐体本体３３０に固定される電流検出用プリント基板１、電圧検出用プリント基板２、電流検出部用蓋３３１、および電圧検出部用蓋３３２によって構成されている。もちろん、それらを固定するための螺子やビス等の部品も含まれるが、これらの部品は構成要素の一部と見なすとともに、説明の簡略化のために図示を省略する。また、図１３（ａ）に示した矢印で図示したように各構成部品を筐体本体３３０に固定すると、図１３（ｂ）に示したように、電流検出用プリント基板１、電圧検出用プリント基板２がそれぞれ筐体本体３３０の内部に固定されるとともに、電流検出用プリント基板１、電圧検出用プリント基板２をそれぞれ覆うように蓋がされる。
【０１２１】
すなわち、電流検出用プリント基板１、電圧検出用プリント基板２が筐体内に配置される点は従来と同様である。しかし、筐体本体３３０は、電流検出用プリント基板１、電圧検出用プリント基板２とで共通であるが、電流検出用プリント基板１が固定される側を表面とすると、電圧検出用プリント基板２が裏面に固定されるようになっているので、概略的には、電流検出用プリント基板１、電圧検出用プリント基板２とがそれぞれ独立した空間内に収容されることになる。
【０１２２】
図１４は、図１２（ｂ）に示した電流・電圧検出器３ａの断面図である。この図１４を参照して、コイル状の配線１０による電流検出について補足する。
電流検出用プリント基板１に関しては、電流検出に必要な磁束をコイル状の配線１０に作用させる必要があるが、電界の影響を受けるのは好ましくない。そのために、図１４に示すように、電力伝送用導電体６６と電流検出用プリント基板１との間（正確には、電力伝送用導電体６６を覆う絶縁体６９と電流検出用プリント基板１との間）に、筐体の一部（導電体）が配置されるように、筐体が構成される。このようにすれば、コイル状の配線１０に対する電界の影響を低減させて、電流検出の精度を高めることができる。
【０１２３】
また、電流検出用プリント基板１、電圧検出用プリント基板２を用いることによって、複数のプリント基板を製作した場合に、個々のプリント基板に起因する検出値のばらつきを低減させることできる。
【０１２４】
しかしながら、図１２に示したように、電流検出用プリント基板１および電圧検出用プリント基板２を用いた電流・電圧検出器３ａでは、構造上、電力伝送用導電体６６の軸方向に対して、少しではあるが、電流検出用プリント基板１の電流検出点と電圧検出用プリント基板２の電圧検出点とが離れてしまう。すなわち、少しではあるが異なる地点の電流と電圧とを検出することになる。
ところが、当然ながら、検出した電流と電圧とから求められる両者の位相差、電流の振幅検出値、および電圧の振幅検出値の観点から考えると、電流検出点と電圧検出点が同一であることが好ましい。
そのために、電流検出点と電圧検出点とを、さらに近づけることが望ましいが、図１２に示したように、電流検出点と電圧検出とを別のプリント基板で行う場合は、構造的に難しい。
【０１２５】
そこで、さらに電流検出点と電圧検出点とを、さらに近づけることを可能にする電流・電圧検出用プリント基板、及びこのプリント基板を用いた電流・電圧検出器について説明する。
【０１２６】
（４）電流・電圧検出用プリント基板
これまで、コイル状の配線１０及びリング状の配線３０は、それぞれ別のプリント基板に形成する例を示したが、図１５に示すように、同一のプリント基板に形成することも可能である。以下、図１５を参照して説明する。
【０１２７】
図１５は、本発明に係る電流・電圧検出用プリント基板４の一例を示す図である。
図１５において、同図（ａ）は、電流・電圧検出用プリント基板４の平面図（基板の上から見た図）であり、同図（ｂ）は、同図（ａ）の一部（点線で囲んだＥ部分）を拡大した概略図であり、同図（ｃ）は、同図（ｂ）の図示を簡略化するために、直線的に展開した図であり、同図（ｄ）は、同図（ｃ）の一部を側面から見た概略図である。また、同図（ｅ）は、同図（ａ）のＦ−Ｆ断面図である。
【０１２８】
図１５（ａ）に示すように、電流・電圧検出用プリント基板４は、基板を貫通する貫通穴４０１が設けられており、その周囲に前述したリング状の配線３０が形成されている。また、リング状の配線３０には、出力配線４０、出力端子４１が接続されている。
リング状の配線３０の外側には、遮蔽機能を有する遮蔽部５００が形成されている。この遮蔽部５００については後述する。
遮蔽部５００の外側には、前述したコイル状の配線１０が形成されている。また、コイル状の配線１０には、出力配線２１，２２が接続されている。また、出力配線２１，２２には、それぞれ出力端子２３，２４が接続されている。
【０１２９】
上記のコイル状の配線１０は、図１に示したものと同様である。すなわち、図１では、コイル状の配線１０は、貫通穴１０１の周囲に形成されていたが、図１５では遮蔽部５００の外側に形成されているという相違点があるが、カレントトランスとして機能する点は同じである。出力配線２１，２２及び出力端子２３，２４も、図１に示したものと同様である。
【０１３０】
また、リング状の配線３０は、図９に示したものと同様である。すなわち、図９では、リング状の配線３０は、貫通穴２０１の周囲に形成されていたが、図１５では貫通穴４０１の周囲に形成されているという相違点があるが、コンデンサの電極として機能する点は同じである。また、出力配線４０は、後述する図１７等に示すように、図９とは若干相違点があるが、リング状の配線３０に生じる電圧を出力する機能を有する点は同じである。
【０１３１】
このように、コイル状の配線１０等は、図１に示したものと相違点はあるものの、基本的な構成は同じである。また、リング状の配線３０等は、図９に示したものと相違点はあるものの、基本的な構成は同じである。そのために、コイル状の配線１０等、リング状の配線３０の詳細説明は省略する。また、説明を容易にするために、前述したものと同様の機能のものには、同符号を用いている。
【０１３２】
このように、電流・電圧検出用プリント基板４は、コイル状の配線１０及びリング状の配線３０が備わっているので、電圧検出機能及び電流検出機能を有する。また、電圧検出点及び電流検出点を、略同一とすることができる。
【０１３３】
また、電力伝送用導電体６６を用いて伝送される交流電力が、無線周波数帯域の周波数を有する交流電力であると、コイル状の配線１０における巻線間隔や巻付け強さのばらつきが、電流の検出値に大きく影響を及ぼす。リング状の配線３０における構造上のばらつきが、電圧の検出値に大きく影響を及ぼす。しかし、上述したように、電流・電圧検出用プリント基板４を構成することによって、たとえ、無線周波数帯域の周波数を有する交流電力であっても、その影響を最小限に止めることができる。
【０１３４】
次に遮蔽部５００について説明する。
遮蔽部５００は、図１５（ｂ）〜（ｃ）に示すように複数のスルーホール５０１、５０２を略円形に配置することによって形成されている。より具体的には、複数のスルーホールを略円形に、少なくとも２重に配置することによって形成されている。
図示した例では、遮蔽部５００の内側（貫通穴４０１に近い側）に複数のスルーホール５０１を略円形に配置し、遮蔽部５００の外側に複数のスルーホール５０２を略円形に配置している。また、スルーホール５０１とスルーホール５０２とをずらして配置している。そのために、遮蔽部５００を側面から見た場合には、スルーホール５０１とスルーホール５０２とが重なり、隙間が無くなる。そのため、電力伝送用導電体６６が、貫通穴４０１の内側を通るように配置された場合に生じる電界に対して遮蔽機能を有するようになる。しかも、スルーホールは、プリント基板を制作する上で容易に形成できるので、遮蔽部５００を形成することは容易である。
【０１３５】
なお、後述する図２８等に示すように、遮蔽部５００は、筐体に接続する必要がある。そのため、電流・電圧検出用プリント基板４単体として、遮蔽部５００の遮蔽機能を有するものではないが、電流・電圧検出用プリント基板の構造としては、図１５で説明したように、コイル状の配線１０とリング状の配線３０との間に、遮蔽部５００を設ける必要がある。
【０１３６】
また、図１５では、遮蔽部５００を２重のスルーホールで形成したが、スルーホールを３重以上に配置する場合は、上記の概念に従い、遮蔽部５００を側面から見た場合に、遮蔽部５００を形成するスルーホールの隙間が無くなるようにすればよい。
【０１３７】
図１５（ｄ）は、図１５（ｃ）に示した複数のスルーホール５０１を側面から見た概略図である。この図１５（ｄ）に示すように、電流・電圧検出用プリント基板４は、多層基板になっている。また、スルーホール５０１は、図１５（ｄ）に示すように、上側のスルーホール５０１ａと、下側のスルーホール５０１ｂとに分かれており、基板を貫通しないようになっている。また、図１５（ｄ）では図示していないが、スルーホール５０２側も同様に、上側のスルーホール５０２ａと、下側のスルーホール５０２ｂとに分かれており、基板を貫通しないようになっている。すなわち、遮蔽部５００には、基板の表面と裏面との間の一部に、遮蔽しない部分が設けられている。この様子は、図１５（ｅ）からも明らかである。なお、図１５（ｅ）は、図１５（ａ）のＦ−Ｆ断面図であるが、遮蔽部５００等の様子を模式的に表した断面図である。
【０１３８】
なお、上述したように、遮蔽部５００は、略円形に形成されているが、これに限定されるものではなく、コイル状の配線１０とリング状の配線３０との間に設ければよい。そのため、例えば、楕円形にすることも可能であるし、一部を直線的にすることも可能である。しかし、コイル状の配線１０およびリング状の配線３０が略円形であるならば、遮蔽部５００も略円形にした方が、面積を少なくできるなどのメリットがあるので好ましい。
【０１３９】
図１６は、本発明に係る電流・電圧検出用プリント基板４の他の一例を示す図である。
図１６において、同図（ａ）は、電流・電圧検出用プリント基板４の平面図（基板の上から見た図）であり、同図（ｂ）は、同図（ａ）の一部（点線で囲んだＧ部分）を拡大した概略図であり、同図（ｃ）は、同図（ｂ）の図示を簡略化するために、直線的に展開した図であり、同図（ｄ）は、同図（ｃ）の一部を側面から見た概略図である。また、同図（ｅ）は、同図（ａ）のＨ−Ｈ断面図である。
【０１４０】
この図１６に示した電流・電圧検出用プリント基板４は、図１５に示したものと比べて、コイル状の配線１０およびリング状の配線３０が異なっている。
具体的には、図１６のコイル状の配線１０は、図３に示したものと同様なものを使用し、リング状の配線３０は、図１０に示したものと同様なものを使用している。また、遮蔽部５００は、図１５に示したものと同じである。そのため、これらについての詳細説明は省略する。また、説明を容易にするために、前述したものと同様の機能のものには、同符号を用いている。
【０１４１】
なお、図１５と同様に、コイル状の配線１０等は、図３に示したものと相違点はあるものの、基本的な構成は同じである。また、コイル状の配線１０は、カレントトランスとして機能する。また、リング状の配線３０等は、図１０に示したものと相違点はあるものの、基本的な構成は同じである。また、リング状の配線３０は、コンデンサの電極として機能する。
【０１４２】
このように、これまで説明したコイル状の配線１０やリング状の配線３０の他の形態を用いることも可能である。そのため、コイル状の配線１０としては、図５、図７、図８、またはこれらと同様のものを用いることができる。また、リング状の配線３０としては、図１１または同様のものを用いることができる。
【０１４３】
次に、リング状の配線３０に接続される出力配線４０について説明する。
図１７は、リング状の配線３０に接続される出力配線４０の配線の様子を示す図である。図１７において、同図（ａ）は、電流・電圧検出用プリント基板４の平面図（基板の上から見た図）であり、同図（ｂ）は、同図（ａ）の一部（点線で囲んだＪ部分）を側面から見た一部断面図である。なお、図１７（ｂ）は、断面の様子を模式的に図示している。
【０１４４】
この図１７に示すように、リング状の配線３０に接続される出力配線４０は、リング状の配線３０を形成するスルーホールの中央付近から基板の中央付近を進み、途中から基板の表面に出た後、出力端子４１に接続されるように配線される。
【０１４５】
図１８は、リング状の配線３０に接続される出力配線４０の他の配線の様子を示す図である。図１８において、同図（ａ）は、電流・電圧検出用プリント基板４の平面図（基板の上から見た図）であり、同図（ｂ）は、同図（ａ）の一部（点線で囲んだＫ部分）を側面から見た一部断面図である。なお、図１８（ｂ）は、断面の様子を模式的に図示している。
【０１４６】
この図１８は、基本的には図１７と同様であるが、出力配線４０が、コイル状の配線１０の部分を通過するように配線されている。なお、図１８（ｂ）では、断面の様子を模式的に図示したものであるため、出力配線４０とコイル状の配線１０とが重なって図示されているが、実際には接触することがないように配線されている。
【０１４７】
図１９は、リング状の配線３０に接続される出力配線４０の他の配線の様子を示す図である。図１９において、同図（ａ）は、電流・電圧検出用プリント基板４の平面図（基板の上から見た図）であり、同図（ｂ）は、同図（ａ）の一部（点線で囲んだＬ部分）を側面から見た一部断面図である。なお、図１９（ｂ）は、断面の様子を模式的に図示している。
【０１４８】
この図１９は、図１８と類似しているが、出力配線４０が、基板の表面に配線されるとともに、コイル状の配線１０の部分を通過するように配線されている。なお、図１９（ｂ）では、断面の様子を模式的に図示したものであるため、出力配線４０とコイル状の配線１０とが重なって図示されているが、実際には接触することがないように配線されている。
また、遮蔽部５００は、基本的には、図１５で説明したようになっているが、出力配線４０が通過する部分だけ、図１９（ｂ）に示すようになっている。すなわち、基板の表面付近だけが、遮蔽しない部分となっている。このように、一部が他の箇所と異なるように遮蔽部５００を形成してもよい。また、この図１９（ａ）に示すように、一部が途切れているものも含めて略円形とする。
【０１４９】
図２０は、リング状の配線３０に接続される出力配線４０の他の配線の様子を示す図である。図２０において、同図（ａ）は、電流・電圧検出用プリント基板４の平面図（基板の上から見た図）であり、同図（ｂ）は、同図（ａ）の一部（点線で囲んだＭ部分）を側面から見た一部断面図である。なお、図２０（ｂ）は、断面の様子を模式的に図示している。
【０１５０】
この図２０は、図１９と類似しているが、図１９に示したものと比べて、リング状の配線３０およびコイル状の配線１０とが異なっている。
具体的には、図１６のリング状の配線３０は、図１０に示したものと同様なものを使用し、コイル状の配線１０は、図３に示したものと同様なものを使用している。すなわち、図１６と図１８を組み合わせたものと言える。
【０１５１】
このように、リング状の配線３０に接続される出力配線４０は、様々な形態が考えられる。また、遮蔽部５００も様々な形態が考えられる。
【０１５２】
（５）電流・電圧検出器（その２）：
図２１は、本発明に係る電流・電圧検出器３ｂを立体的に示した概略の外観図である。
【０１５３】
この図２１に示すように、電流・電圧検出器３ｂは、従来と同様に、電力伝送用導電体６６が筐体を貫通できる構造となっている。なお、電力伝送用導電体６６およびその周囲にある絶縁体６９は、電流・電圧検出器３ｂの構成には含まれないが、説明に必要であるので、図示している。また、絶縁体６９は、電力伝送用導電体６６と電流・電圧検出器３ｂとの絶縁を行うためのものである。そのために、絶縁体６９の長さは、図示したよりも短くてよいが、図面の簡略化のために図２１（ａ）のようにしている。これに関しては、他の図面も同様である（例えば図２８）。なお、筐体は、アルミニウム等の導電体で作られている。
【０１５４】
図２２は、図２１に示した電流・電圧検出器３ｂの概略構成図である。なお、この図２２では、各構成要素の形状は概略を示すのみである。例えば、筐体や基板には、電力伝送用導電体６６を貫通させるための貫通穴等が設けられているが、これらは図示していない。
【０１５５】
図２２に示すように、電流・電圧検出器３ｂは、筐体本体３００と、筐体本体３００に固定される電流・電圧検出用プリント基板４、蓋３０１によって構成されている。もちろん、それらを固定するための螺子やビス等の部品も含まれるが、これらの部品は構成要素の一部と見なすとともに、説明の簡略化のために図示を省略する。なお、蓋３０１は、筐体の一部であり、アルミニウム等の導電体で作られている。また、図２２に示した矢印で図示したように各構成部品を筐体本体３００に固定すると、電流・電圧検出用プリント基板４が筐体本体３００の内部に固定されるとともに、電流・電圧検出用プリント基板４を覆うように蓋がされる。
【０１５６】
次に、蓋３０１を除いた部分について、具体的に説明する。
図２３は、筐体本体３００の図である。図２３において、同図（ａ）は、筐体本体３００の側面の断面図であり、同図（ｂ）は、平面図（電流・電圧検出用プリント基板４が固定される側から見た図）である。
【０１５７】
図２４は、筐体本体３００を立体的に図示した図である。
【０１５８】
図２５は、蓋３０１を取り付けない状態で、電流・電圧検出用プリント基板４を筐体本体３００に取り付けたときの図である。なお、電流・電圧検出用プリント基板４は、一例として、図１９と同様のものとしている。
【０１５９】
図２３〜図２５に示したように、筐体本体３００には、貫通穴３０３および凹部３１１、３１２が設けられているので、電力伝送用導電体６６および電力伝送用導電体６６を覆う絶縁体６９を貫通させるとともに、電流・電圧検出用プリント基板４を筐体内部に収容できるようになっている。
【０１６０】
また、第１筐体遮蔽部３０６は、筐体本体３００の一部であり、筐体本体３００に電流・電圧検出用プリント基板４が取り付けられたときに、遮蔽部５００と接続されるように設けられている。すなわち、第１筐体遮蔽部３０６は、遮蔽部５００の形状に合わせて略円形に形成されている。もちろん、前述したように、遮蔽部５００が略円形でない場合は、遮蔽部５００の形状に合わせた形状にすればよい。なお、第１筐体遮蔽部３０６を、例えばネジ止めによって、着脱可能にしてもよいが、この場合でも、第１筐体遮蔽部３０６は、筐体本体３００の一部とする。また、第１筐体遮蔽部３０６は、筐体本体３００と同様に、アルミニウム等の導電体で作られる。
【０１６１】
また、図２３〜図２５では図示を省略しているが、後述する図２８等で図示されているように、蓋３０１にも第１筐体遮蔽部３０６と同様な第２筐体遮蔽部３０７が設けられている。具体的には、筐体本体３００に電流・電圧検出用プリント基板４が取り付けられた後に、蓋３０１が筐体本体３００に取り付けられたときに、遮蔽部５００と接続されるように設けられている。すなわち、第２筐体遮蔽部３０７は、遮蔽部５００の形状に合わせて略円形に形成されている。
なお、第２筐体遮蔽部３０７を、例えばネジ止めによって、着脱可能にしてもよいが、この場合でも、第２筐体遮蔽部３０７は、蓋３０１の一部とする。また、第２筐体遮蔽部３０７は、アルミニウム等の導電体で作られる。遮蔽部５００等の機能については、後述する。
【０１６２】
また、凹部３１１の四隅に４つの基板固定部３１５を設けて、この部分に電流・電圧検出用プリント基板４を固定するようになっている。これは、電流・電圧検出用プリント基板４に設ける配線が筐体（遮蔽部５００は配線ではない）に接触しないようにするために、凹部３１１の底面に対して、電流・電圧検出用プリント基板４を浮かせるためである。
【０１６３】
なお、例えば、図１６のように電流・電圧検出用プリント基板４のコイル状の配線１０およびリング状の配線３０が、基板の裏面層に形成されない場合は、凹部３１１の四隅に設けた基板固定部３１５を不要にでき、凹部３１１と凹部３１２との底面の高さを同一とすることができる。また、第１筐体遮蔽部３０６も不要となる。
【０１６４】
図２６は、基板固定部３１５を設けない場合の筐体本体３００を立体的に図示した図である。この図２６のようにすると、筐体本体３００の構造を簡略化することが可能である。
【０１６５】
また、通常は、円筒形（断面が円形）の電力伝送用導電体６６が用いられるので、それに合わせて、筐体本体３００に設けられた貫通穴３０３も円形になっている。また、電流・電圧検出用プリント基板４の貫通穴４０１が円形であり、リング状の配線３０が貫通穴４０１の周囲に沿って円形に形成されている。
【０１６６】
次に、電流・電圧検出用プリント基板４について説明する。
電流・電圧検出用プリント基板４のコイル状の配線１０は、図１９で説明したものと同様であるが、出力配線２１，２２がパターン配線のまま、電流用変換回路５１に接続されている。この電流用変換回路５１は、図３６に示した電流用変換回路８４に相当するものである。
【０１６７】
電流・電圧検出用プリント基板４のリング状の配線３０は、図１９で説明したものと同様であるが、出力配線４０がパターン配線のまま、電圧用変換回路５３に接続されている。この電圧用変換回路５３は、図３６に示した電圧用変換回路９３に相当するものである。
【０１６８】
したがって、図１９で説明した電流・電圧検出用プリント基板４と異なり、同一基板上にコイル状の配線１０、リング状の配線３０、電流用変換回路５１および電圧用変換回路５３が備わっている。
【０１６９】
また、この電流用変換回路５１に接続された出力配線５２が、配線用の開口部３１６を通って筐体の外部に伸びている。なお、電流用変換回路５１には、出力配線５２を接続するための出力端子が備わっているものとする。また、出力配線５２は、途中までをパターン配線としてもよいし、全てをパターン配線以外の配線にしてもよい。
【０１７０】
また、この電圧用変換回路５３に接続された出力配線５４が、配線用の開口部３１６を通って筐体の外部に伸びている。なお、電圧用変換回路５３には、出力配線５４を接続するための出力端子が備わっているものとする。また、出力配線５４は、途中までをパターン配線としてもよいし、全てをパターン配線以外の配線にしてもよい。なお、この例では、出力配線５２と出力配線５４とが同一の開口部３１６を通って筐体の外部に伸びているが、別の開口部から筐体の外部に伸びるようにしてもよい。
【０１７１】
また、電力伝送用導電体６６を用いて伝送される交流電力が、無線周波数帯域の周波数を有する交流電力であると、コイル状の配線１０における巻線間隔や巻付け強さのばらつきが、電流の検出値に大きく影響を及ぼす。また、リング状の配線３０における構造上のばらつきが、電圧の検出値に大きく影響を及ぼす。また、出力配線の形状のばらつきも検出値に影響を及ぼす一因となっている。しかし、上述したように、電流・電圧検出用プリント基板４を構成することによって、たとえ、無線周波数帯域の周波数を有する交流電力であっても、その影響を最小限に止めることができる。
【０１７２】
また、筐体本体３００には、電流・電圧検出用プリント基板４のコイル状の配線１０と電流用変換回路５１との間に相当する位置に第３筐体遮蔽部３０８が設けられている。そのため、電流・電圧検出用プリント基板４は、この第３筐体遮蔽部３０８に応じて、基板の途中で基板幅が狭くなった形状をしている。
【０１７３】
この例では、この第３筐体遮蔽部３０８は、コイル状の配線１０及びリング状の配線３０がある空間と、電流用変換回路５１及び電圧用変換回路５３がある空間を遮蔽する機能を有している。
【０１７４】
図２７は、第３筐体遮蔽部３０８の応用例の一例である。
図２３〜図２６に示すように、筐体本体３００の第３筐体遮蔽部３０８だけでは出力配線の部分に隙間が生じるため、遮蔽が十分できない場合がある。その場合は、この図２７（ａ）に示すように、蓋３０１に隙間を埋めるような遮蔽部３１７を設けてもよい。このようにすることによって、出力配線の部分の隙間が殆ど無くなるので、遮蔽効果が高まる。また、図２７（ｂ）に示すように、第３筐体遮蔽部３０８の代わりに、蓋３０１に遮蔽部３１８を設けてもよい。
【０１７５】
次に遮蔽部５００の遮蔽機能について説明する。
図２８は、電流・電圧検出用プリント基板４を筐体に収容したときの断面図の一例である。この図２８は、例えば、図２５に示すものに蓋３０１を取り付けた状態におけるＮ−Ｎ断面の様子を模式的に図示したものである。
【０１７６】
図２８に示すように、電流・電圧検出用プリント基板４を収容した状態で、交流電力の伝送経路として用いる電力伝送用導電体６６が、貫通穴４０１の内側を通るように配置された場合には、リング状の配線３０は、コンデンサの電極として機能する。これは、例えば図９に示した電圧検出用プリント基板２を、図１２（ｂ）のように筐体に収容した場合と同様である。
【０１７７】
しかし、コイル状の配線１０に関しては、例えば、図１に示した電流検出用プリント基板１を、図１２（ｂ）のように筐体に収容した場合とは異なる。すなわち、コイル状の配線１０の構成だけで考えると、前述したように、図１等に示した電流検出用プリント基板１のコイル状の配線１０の構成と、図１５等に示した電流・電圧検出用プリント基板４のコイル状の配線１０とは同様である。しかし、図２８に示すような接続状態では、電力伝送用導電体６６とコイル状の配線１０の間にリング状の配線３０が存在するので、図１２（ｂ）に示すような接続状態とは異なる。
【０１７８】
仮に、遮蔽部５００が存在しない場合を考えと、コイル状の配線１０とリング状の配線３０との間が遮蔽されていないので、電流検出に必要な磁束がコイル状の配線１０に作用する。それとともに、コイル状の配線１０は、電界の影響を受ける。ところが、コイル状の配線１０は、前述したように、電界の影響を受けるのが好ましくないため、電流検出の精度が低下する要因となる。そのために、同一基板上にコイル状の配線１０とリング状の配線３０が備わっている場合であっても、コイル状の配線１０に対する電界の影響を低減させて、電流検出の精度を高める工夫が必要となる。
【０１７９】
そこで、遮蔽部５００および遮蔽部５００の上下の遮蔽部（第１筐体遮蔽部３０６、第２筐体遮蔽部３０７）を設けて、コイル状の配線１０とリング状の配線３０との間を可能な限り遮蔽している。もちろん、電流検出に必要な磁束をコイル状の配線１０に作用させる必要があるので、完全な遮蔽ではなく、一部に遮蔽しない部分を設けている。
【０１８０】
上記の遮蔽しない部分は、遮蔽という観点から見ると、可能な限り小さくするのが好ましいが、コイル状の配線１０による電流検出や、図１７等で説明した出力配線の兼ね合いがあるので、これらを考慮して、具体的な設計をすればよい。いずれにしても、遮蔽部５００が存在しない場合に比べると、コイル状の配線１０に対する電界の影響を低減させることができ、かつ、電流検出に必要な磁束をコイル状の配線１０に作用させることができる。
【０１８１】
そして、図１２に示した電流・電圧検出器における電流検出点と電圧検出点とが離れてしまうという課題を改善し、電流検出点と電圧検出点とを略同一点をすることが可能となる。
【０１８２】
さらに補足すると、これまでの説明から分かるように、遮蔽部５００は、遮蔽部５００の上下にある第１筐体遮蔽部３０６、第２筐体遮蔽部３０７と接続されることによって、筐体と電気的に接続される。これによって、遮蔽部５００は、遮蔽機能を有するものとなる。
また、リング状の配線３０と遮蔽部５００は、ともにスルーホールを用いて形成されているが、両者は、構造的にも機能的にも異なる。
【０１８３】
図２９は、電流・電圧検出用プリント基板４を筐体に収容したときの断面図の他の一例である。
図２９（ａ）は、図２８と異なり、遮蔽部５００を形成するスルーホールが２分割されずに、基板の表面付近を除いて基板に設けられた例である。所謂、ブラインドバイア（Ｂｌｉｎｄ  Ｖｉａ）となっている。このように、遮蔽部５００の構成は図２８と異なるが、基板の表面と裏面との間の一部に、遮蔽しない部分を設けている点は共通している。このようにしても、図２８と同様に電界の遮蔽を行うとともに、コイル状の配線１０に磁束が作用される。
また、図２９（ｂ）は、図２８と異なり、遮蔽部５００を形成するスルーホールが基板を貫通している。その代わりに、第２筐体遮蔽部３０７が、遮蔽部５００と接続されずに隙間が空いている例である。この場合は、基板の表面と裏面との間の一部に、遮蔽しない部分が設けられてはいないが、図２８、図２９（ａ）と同様の効果がある。すなわち、図２８、図２９（ａ）と同様に電界の遮蔽を行うとともに、コイル状の配線１０に磁束が作用される。
【０１８４】
図３０は、電流・電圧検出用プリント基板４を筐体に収容したときの断面図の他の一例である。
図３０（ａ）は、図２６に示した筐体本体３００と図１６に示した電流・電圧検出用プリント基板４を用いた例である。すなわち、コイル状の配線１０とリング状の配線３０とが内部の層間に形成されているので、図２６に示した筐体本体３００を用いるとともに、第１筐体遮蔽部３０６を不要にすることができる。この場合は、遮蔽部５００を形成するスルーホールが筐体本体３００に接続させるので、図２８、図２９の場合と同様の効果がある。
図３０（ｂ）は、さらに第２筐体遮蔽部３０７を取り除き、スルーホールが蓋３０１に接続されるような筐体本体３００にした例である。この場合も、図２８、図２９の場合と同様の効果がある。
【０１８５】
（電流・電圧検出器の変形例）
図３１は、電流・電圧検出器３ｂの変形例である電流・電圧検出器３ｃを示すものである。ただし、蓋３０１ａは図示を省略している。この図３１は、電流・電圧検出用プリント基板４が、図１９で示したものである場合を示している。この図３１に示すように、電流用変換回路５１および電圧用変換回路５３を、電流・電圧検出器３ｃの外部に設けることもできる。なお、筐体は、電流・電圧検出用プリント基板４に合わせた形状の筐体本体３００ａを用いている。また、電流・電圧検出用プリント基板４の出力は、パターン配線ではない出力配線によって筐体外部に出力される。この場合、電流用変換回路５１、電圧用変換回路５３は、電流・電圧検出器３ｃの外部に別途設けられる。
【０１８６】
図３２は、電流・電圧検出器３ｂの変形例である電流・電圧検出器３ｄを示すものである。ただし、蓋３０１ｂは図示を省略している。この図３２に示すように電流・電圧検出用プリント基板４上に、電流用変換回路５１、電圧用変換回路５３を設けるようにすることも可能である。なお、電流用変換回路５１の出力配線および電圧用変換回路５３の出力配線は、途中までをパターン配線としてもよいし、全てをパターン配線以外の配線にしてもよい。
【０１８７】
なお、これまでの説明では、電流・電圧検出器（３ａ〜３ｄ）を、インピーダンス整合装置の入力端６３ａに設ける例を示したが、これに限定されるものではない。例えば、高周波電源装置６１の出力端に用いても良いし、インピーダンス整合装置の出力端６３ｂに設けても良い。なお、上述したように、インピーダンス整合装置の入力端６３ａと出力端６３ｂ（負荷６５の入力端も同様）とでは、電流・電圧に違いがある。そのために、インピーダンス整合装置の出力端６３ｂや負荷６５の入力端に設ける場合、その違いを考慮して、電力伝送用導電体６８を太い径の導電体にしたり、電力伝送用導電体６８の外周を覆う絶縁体６９の肉厚を厚くして、絶縁距離を長くすればよい。また、高周波電力供給システム以外の用途で使用してもよい。
【０１８８】
（６）固定方法
絶縁体６９の外径を筐体本体３００に設けられた貫通穴３０３の内径と略同じにすることによって、実質上、絶縁体６９と電流・電圧検出器３ｂとを固定状態にすることができる。しかし、実際には、絶縁体６９の外径を貫通穴の内径よりも小さくして用いることもある。この場合、絶縁体６９と筐体本体３０５との間には、隙間が生じることになる。このように、隙間があると、電力伝送用導電体６６等と電流・電圧検出器３ｂとを、インピーダンス整合装置６３に取り付ける際に、取り付ける装置毎に、両者の相対位置が一定ではなくなる可能性がある。すなわち、電力伝送用導電体６６等と電流・電圧検出用プリント基板４との相対位置が一定ではなくなる可能性がある。そうなると、複数の装置を製作した場合に、各装置の検出値にばらつきが生じる要因となり得る。そのために、隙間が大きい場合は、電力伝送用導電体６６等と電流・電圧検出器３ｂとの相対位置を一定にさせることが望ましい。
【０１８９】
図３３は、絶縁体６９の固定方法を示す図である。この図３３に示すように、絶縁体６９に凹部を設け、その凹部に嵌合するような蓋３０１にすると、蓋３０１によって、絶縁体６９を固定することができる。なお、蓋３０１は、貫通穴の部分で２分割すればよい。このようにすることによって、絶縁体６９の外径が貫通穴３０３の内径よりも小さい場合であっても、電力伝送用導電体６６等と電流・電圧検出用プリント基板４との相対位置を略一定にすることができる。
なお、図３３のような場合、蓋が筐体の上側にしかないので、絶縁体６９を安定して固定できない場合がある。この場合は、より安定させるために、（紙面で見て）筐体本体３００の下部に絶縁体６９を固定させる取付け部品（図略）を取り付けてもよい。
【０１９０】
図３４は、図３３に示した電流・電圧検出器３ｂにおいて、電力伝送用導電体６６および絶縁体６９を、電流・電圧検出器３ｂの大きさに合わせた大きさにした場合の図である。
【０１９１】
図３３のように、電流・電圧検出器３ｂに絶縁体６９を固定させた場合に、メンテナンス性を向上させるために、図３４に示すように、電力伝送用導電体６６および絶縁体６９を、電流・電圧検出器３ｂの大きさに合わせた大きさにして、電力伝送用導電体６６および絶縁体６９を、電流・電圧検出器３ｂごと取り外しできるようにしてもよい。このようにすることによって、メンテナンス性を向上させることができる。なお、図３４では、図示を省略しているが、電力伝送用導電体６６には、他の導電体と接続するための接続部が設けられている。
【０１９２】
また、これまでの説明では、電力伝送用導電体６６、６８が、例えば、円筒形状の銅製の棒、すなわち、断面が円形のものとして説明してきたが、これに限定されるものではない。例えば、断面が楕円形や長方形のものであってもよい。また、電流・電圧検出用プリント基板４の貫通穴４０１が、円形のものとして説明してきたが、これに限定されるものではない。例えば、楕円形や長方形であってもよい。
【０１９３】
また、これまでの説明したように、電流・電圧検出用プリント基板４を構成する遮蔽部、コイル状の配線１０、リング状の配線３０には、様々な種類があるので、説明した以外の組み合わせにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１９４】
【図１】図１は、電流検出用プリント基板１の一例を示す図である。
【図２】図２は、交流電流が流れる電力伝送用導電体６６および電力伝送用導電体６６を覆う絶縁体６９が、電流検出用プリント基板１に設けられた貫通穴１０１の内側を通るように配置された場合を示す図である。
【図３】図３は、電流検出用プリント基板１の他の一例を示す図である。
【図４】図４は、コイル状の配線１０の他の例を示す図である。
【図５】図５は、電流検出用プリント基板１の他の一例を示す図である。
【図６】図６は、図５に示した電流検出用プリント基板１の結線図である。
【図７】図７は、電流検出用プリント基板１の他の一例を示す図である。
【図８】図８は、第１のコイル状の配線１０−１及び第２のコイル状の配線１０−２の配置例を示す図である。
【図９】図９は、電圧検出用プリント基板２の一例を示す図である。
【図１０】図１０は、係る電圧検出用プリント基板２の他の一例を示す図である。
【図１１】図１１は、リング状の配線３０の他の一例である。
【図１２】図１２は、電流・電圧検出器３ａの概略の外観図である。
【図１３】図１３は、図１２に示した電流・電圧検出器３ａの概略構成図である。
【図１４】図１４は、図１２（ｂ）に示した電流・電圧検出器３ａの断面図である。
【図１５】図１５は、本発明に係る電流・電圧検出用プリント基板４の一例を示す図である。
【図１６】図１６は、本発明に係る電流・電圧検出用プリント基板４の他の一例を示す図である。
【図１７】図１７は、リング状の配線３０に接続される出力配線４０の配線の様子を示す図である。
【図１８】図１８は、リング状の配線３０に接続される出力配線４０の他の配線の様子を示す図である。
【図１９】図１９は、リング状の配線３０に接続される出力配線４０の他の配線の様子を示す図である。
【図２０】図２０は、リング状の配線３０に接続される出力配線４０の他の配線の様子を示す図である。
【図２１】図２１は、本発明に係る電流・電圧検出器３ｂを立体的に示した概略の外観図である。
【図２２】図２２は、図２１に示した電流・電圧検出器３ｂの概略構成図である。
【図２３】図２３は、筐体本体３００の図である。
【図２４】図２４は、筐体本体３００を立体的に図示した図である。
【図２５】図２５は、蓋３０１を取り付けない状態で、電流・電圧検出用プリント基板４を筐体本体３００に取り付けたときの図である。
【図２６】図２６は、基板固定部３１５を設けない場合の筐体本体３００を立体的に図示した図である。
【図２７】図２７は、第３筐体遮蔽部３０８の応用例の一例である。
【図２８】図２８は、電流・電圧検出用プリント基板４を筐体に収容したときの断面図の一例である。
【図２９】図２９は、電流・電圧検出用プリント基板４を筐体に収容したときの断面図の他の一例である。
【図３０】図３０は、電流・電圧検出用プリント基板４を筐体に収容したときの断面図の他の一例である。
【図３１】図３１は、電流・電圧検出器３ｂの変形例である電流・電圧検出器３ｃを示すものである。
【図３２】図３２は、電流・電圧検出器３ｂの変形例である電流・電圧検出器３ｄを示すものである。
【図３３】図３３は、絶縁体６９の固定方法を示す図である。
【図３４】図３４は、図３３に示した電流・電圧検出器３ｂにおいて、電力伝送用導電体６６および絶縁体６９を、電流・電圧検出器３ｂの大きさに合わせた大きさにした場合の図である。
【図３５】図３５は、インピーダンス整合装置が用いられる高周波電力供給システムの一例のブロック図である。
【図３６】図３６は、インピーダンス整合装置６３の入力端から整合回路６７までの間に設けられる電流検出器８０および電圧検出器９０の概略の回路図である。
【図３７】図３７は、電流検出器８０および電圧検出器９０の概略の外観図である。
【図３８】図３８は、図３７に示した電流検出器８０および電圧検出器９０の構成説明図である。
【図３９】図３９は、電流検出器８０、電圧検出器９０をインピーダンス整合装置内の整合回路と出力端との間に設ける場合の回路図である。
【符号の説明】
【０１９５】
１      電流検出用プリント基板
２      電圧検出用プリント基板
３ａ    電流・電圧検出器
３ｂ    電流・電圧検出器
３ｃ    電流・電圧検出器
３ｄ    電流・電圧検出器
４      電流・電圧検出用プリント基板
１０    コイル状の配線
３０    リング状の配線
５１    電流用変換回路
５３    電圧用変換回路
６６    電力伝送用導電体
６９    電力伝送用導電体６６を覆う絶縁体
８０    電圧検出器
８１    カレントトランス部
８４    電流用変換回路
９０    電圧検出器
９１    コンデンサ部
９１ｂ  コンデンサ部の電極
９３    電圧用変換回路
３００  筐体本体
３０１  蓋
３０３  貫通穴
３０６  第１筐体遮蔽部
３０７  第２筐体遮蔽部
３０８  第３筐体遮蔽部
３１１  凹部
３１２  凹部
３１５  基板固定部
３１６  配線用の開口部
３１７  遮蔽部
３１８  遮蔽部
３３０  筐体本体
３３１  電流検出部用蓋
３３２  電圧検出部用蓋
３４０  電流検出器
３５０  電圧検出器
４０１  貫通穴
５００  遮蔽部
５０１  スルーホール
５０２  スルーホール
【図１】
0005069978.tif 000002
【図２】
0005069978.tif 000003
【図３】
0005069978.tif 000004
【図４】
0005069978.tif 000005
【図５】
0005069978.tif 000006
【図６】
0005069978.tif 000007
【図７】
0005069978.tif 000008
【図８】
0005069978.tif 000009
【図９】
0005069978.tif 000010
【図１０】
0005069978.tif 000011
【図１１】
0005069978.tif 000012
【図１２】
0005069978.tif 000013
【図１３】
0005069978.tif 000014
【図１４】
0005069978.tif 000015
【図１５】
0005069978.tif 000016
【図１６】
0005069978.tif 000017
【図１７】
0005069978.tif 000018
【図１８】
0005069978.tif 000019
【図１９】
0005069978.tif 000020
【図２０】
0005069978.tif 000021
【図２１】
0005069978.tif 000022
【図２２】
0005069978.tif 000023
【図２３】
0005069978.tif 000024
【図２４】
0005069978.tif 000025
【図２５】
0005069978.tif 000026
【図２６】
0005069978.tif 000027
【図２７】
0005069978.tif 000028
【図２８】
0005069978.tif 000029
【図２９】
0005069978.tif 000030
【図３０】
0005069978.tif 000031
【図３１】
0005069978.tif 000032
【図３２】
0005069978.tif 000033
【図３３】
0005069978.tif 000034
【図３４】
0005069978.tif 000035
【図３５】
0005069978.tif 000036
【図３６】
0005069978.tif 000037
【図３７】
0005069978.tif 000038
【図３８】
0005069978.tif 000039
【図３９】
0005069978.tif 000040