JP2011070923A - 発光モジュール及び発光モジュールを有する照明器具 - Google Patents

Abstract

【課題】発光モジュールを複数有する照明器具において、個々の発光モジュールの発光を低コストに制御可能とする。
【解決手段】照明器具１は、複数の発光モジュール２と、発光モジュール２に制御信号を送信して発光モジュール２の発光を制御する制御ユニット３と、発光モジュール２に給電するための給電部４とを備える。発光モジュール２は、行及び列を成すように格子状に並べられる。この照明器具１は、制御ユニット３と行及び列の発光モジュール２との間を接続する行及び列の各通信線５、６と、通信線５、６を導通／非導通にするスイッチ７ａ〜７ｄ、８ａ〜８ｄとを有する。制御ユニット３は、スイッチ７ａ〜７ｄ、８ａ〜８ｄの導通／非導通を制御して発光モジュール２を選択し、選択した発光モジュール２に制御信号を送信する。これにより、選択のためのＩＤを発光モジュール２に付与する必要がなくなる。
【選択図】図１

Description

本発明は、発光モジュール及び発光モジュールを複数有する照明器具に関する。

従来から複数の発光モジュールを有し、個々の発光モジュールの発光を制御可能とした照明器具が知られている（例えば、特許文献１参照）。このような照明器具に用いられる発光モジュールを図８及び図９を参照して説明する。図８に示されるように、１つの発光モジュール１００は、複数対の給電用端子１０１と、発光モジュール１００の発光を制御する制御装置１０２と、制御装置１０２に接続された複数対の通信用端子１０３とを有する。発光モジュール１００の平面外形は、矩形であり、各辺に１対の給電用端子１０１及び１対の通信用端子１０３が配置される。図９に示されるように、複数の発光モジュール１００を隣接して配置することにより、給電用端子１０１と通信用端子１０３がそれぞれ発光モジュール１００間で接続される。発光モジュール１００間の給電用端子１０１の接続によって、隣接する発光モジュール１００へ電力が供給される。また、発光モジュール１００間の通信用端子１０３の接続によって、隣接する発光モジュール間に通信路１０４が形成される。通信路１０４によって複数の発光モジュール１００間で制御信号が送受信され、複数の発光モジュール１００が連携して動作する。

しかし、このような発光モジュール１００では、各々の発光モジュール１００の制御装置１０２が、制御信号を生成する機能を有する必要があり、コスト高となる。また、１対の通信路１０４に複数の発光モジュール１００が接続されるため、発光モジュール１００は、個別に識別されるためのＩＤ（識別符号）が必要となり、ＩＤの付与が煩雑であり、照明器具がコスト高となる。

また、複数の発光モジュールを１つのコントロールボックスにスター型配線で接続し、個々の発光モジュールの発光をコントロールボックスで制御する照明器具が知られている（例えば、特許文献２参照）。スター型配線は、コントロールボックスから各発光モジュールまで個別に専用の配線をする形態であり、配線の対が発光モジュールの個数分必要となり、配線数が増大し、照明器具が高コストとなる。

特表２００７−５３６７０８号公報 米国特許７３４８７３８号明細書

本発明は、上記問題を解決するものであり、発光モジュールを複数有する照明器具において、個々の発光モジュールの発光を低コストに制御可能とすることを目的とする。

上記目的を達成するために請求項１の発明は、電極に挟持された発光層を有する面状発光素子と、前記電極に接続されて前記面状発光素子に給電するための給電用端子と、前記面状発光素子及び前記給電用端子が配設される矩形のパネルと、を備えた発光モジュールであって、前記面状発光素子の通電状態を制御するための外部から与えられる制御信号を受信して、該素子の発光を制御する制御部と、前記制御部に対する前記制御信号を受信するための複数の通信用の陽極端子及び陰極端子と、をさらに備え、前記陽極端子及び陰極端子は、複数の発光モジュールが隣接するようにパネルを並べた状態において同極同士が発光モジュール間で接続されるように、１つのパネルの対向する辺に同極がそれぞれ配置されているものである。

請求項２の発明は、請求項１に記載の発光モジュールにおいて、異極である前記陽極端子及び陰極端子は、１つのパネルの隣り合う辺の各々に配置されているものである。

請求項３の発明は、請求項２に記載の複数の発光モジュールと、前記制御部に制御信号を送信する制御ユニットと、前記給電用端子に接続されて前記発光モジュールに外部電源から給電するための給電部と、を備えた照明器具であって、前記発光モジュールは、行及び列を成すように格子状に並べられ、前記制御ユニットと行及び列の発光モジュールとの間を接続する行及び列の各通信線と、前記通信線を導通／非導通にするスイッチと、をさらに備え、前記制御ユニットは、前記スイッチの導通／非導通を制御して発光モジュールを選択し、選択した前記発光モジュールに制御信号を送信するものである。

請求項４の発明は、請求項３に記載の照明器具において、前記制御ユニットは、前記スイッチの導通／非導通を時間的に変化させることによって、該制御ユニットと導通状態にある発光モジュールを順次変化させ、導通状態にある前記発光モジュールに制御信号を送信するものである。

請求項１の発明によれば、複数の発光モジュールを隣接するように並べた場合、通信用の陽極端子及び陰極端子の発光モジュール間での接続によって、複数の発光モジュール間に通信路が形成されるので、その通信路により、制御ユニットから送信された制御信号を複数の発光モジュールに送信することができる。このため、制御信号を送信するための配線数を低減することができる。

請求項２の発明によれば、発光モジュールを格子状に並べた場合、通信用の陽極端子及び陰極端子の発光モジュール間での接続によって、格子状の通信路が形成されるので、制御信号を送信する通信路をスター型配線にするよりも配線数を低減することができる。

請求項３の発明によれば、スイッチの導通／非導通によって発光モジュールが選択されるので、選択のためのＩＤを発光モジュールに付与する必要がなく、個々の発光モジュールの発光を低コストに制御することができる。

請求項４の発明によれば、複数の発光モジュールを時分割で個別に選択し、個々の発光モジュールの発光を制御することができる。

本発明の実施形態に係る照明器具の構成図。 同照明器具における発光モジュールを光が出射される側から見た斜視図。 同発光モジュールを光が出射される側の反対側から見た斜視図。 同照明器具におけるスイッチの動作を示すタイムチャート。 （ａ）乃至（ｅ）は同照明器具における発光モジュールの選択を時系列で示す図。 同照明器具における複数の発光モジュールの選択を示す図。 同照明器具の設置例を示す斜視図。 従来の発光モジュールの構成図。 同発光モジュールが複数隣接された構成図。

本発明の実施形態に係る照明器具を図１乃至図３を参照して説明する。図１は照明器具の構成を、図２及び図３は同器具に用いられる発光モジュールの構成を示す。照明器具１は、複数の発光モジュール２と、発光モジュール２に制御信号を送信して発光モジュール２を制御する制御ユニット３と、発光モジュール２に外部電源から給電するための給電部４とを備える。発光モジュール２は、行及び列を成すように格子状（マトリックス状）に並べられる。制御ユニット３は、発光モジュール２を制御して照明器具１の点灯、消灯、及び調光等を制御する。この照明器具１は、制御ユニット３と行及び列の発光モジュール２との間を接続する行側通信線５（５ａ〜５ｄ）及び列側通信線６（６ａ〜６ｄ）と、行側通信線５を導通／非導通にする行側スイッチ７ａ〜７ｄと、列側通信線６を導通／非導通にする列側スイッチ８ａ〜８ｄとを有する。制御ユニット３は、行側スイッチ７ａ〜７ｄ及び列側スイッチ８ａ〜８ｄの導通／非導通を制御して発光モジュール２を選択し、選択した発光モジュール２に制御信号を送信する。

発光モジュール２は、面状発光素子２１と、給電用端子２２と、矩形のパネル２３と、制御部２４と、複数の通信用陽極端子２５及び通信用陰極端子２６とを備える。面状発光素子２１は、電極に挟持された発光層を有する。給電用端子２２は、面状発光素子２１の電極に接続されて面状発光素子２１に給電する。パネル２３は、面状発光素子２１及び給電用端子２２が配設される。制御部２４は、発光モジュール２外から与えられる制御信号を受信して面状発光素子２１の発光を制御する。通信用陽極端子２５及び通信用陰極端子２６は、制御部２４に対する制御信号を受信する。制御信号は、面状発光素子２１の通電状態を制御するために制御ユニット３から送信される。

通信用陽極端子２５及び通信用陰極端子２６は、複数の発光モジュール２が隣接するようにパネル２３を並べた状態において同極同士が発光モジュール２間で接続されるように、１つのパネル２３の対向する辺に同極がそれぞれ配置されている。異極である通信用陽極端子２５及び通信用陰極端子２６は、１つのパネル２３の隣り合う辺の各々に配置されている。１つの発光モジュール２において、通信用陽極端子２５及び通信用陰極端子２６は、同極同士がパネル２３内に形成された導電パターン２７によって接続されている。隣接する発光モジュール２は、通信用陽極端子２５、通信用陰極端子２６と導電パターン２７によって、発光モジュール２間の通信路が形成される。

発光モジュール２の構成を図２及び図３を参照してさらに詳述する。面状発光素子２１は、有機ＥＬ素子であり、パネル２３の一つの面のほぼ中央に設けられる。制御部２４は、例えばマイクロコントローラ（制御用集積回路）等から成り、パネル２３内に設けられる。制御部２４は、内蔵又は外付けのメモリを有する。メモリは、制御部２４が受信した制御信号を記憶し、次に制御信号を受信するまでの時間、その記憶を保持する。制御部２４は、受信した制御信号に応じて、面状発光素子２１への通電状態を制御することによって、面状発光素子２１の発光を制御する。通電状態の制御は、例えばＰＷＭ（パルス幅変調）制御である。

パネル２３は、例えば樹脂を成型したものであり、矩形の各辺から延出する延出部２８ａ、２８ｂ、２８ｃ、２８ｄを有する。延出部２８ａ、２８ｂはパネル２３の１組の対辺に設けられ、延出部２８ｃ、２８ｄは他方の対辺に設けられる。延出部２８ａ、２８ｂは、複数のパネル２３を並べた状態において１つのパネル２３の延出部２８ａが隣接するパネル２３の延出部２８ｂと厚み方向に重なるように形成される。延出部２８ｃ、２８ｄも同様に形成される。

延出部２８ａは窪み２８１ａを有し、延出部２８ｂは窪み２８１ａに対応する形状の突起２８１ｂを有する。通信用陽極端子２５及び１対の給電用端子２２の各メス端子は窪み２８１ａに設けられ、同端子のオス端子は突起２８１ｂに設けられる。複数のパネル２３を並べた状態において、１つのパネル２３の窪み２８１ａが、隣接するパネル２３の突起２８１ｂと嵌合し、オス端子とメス端子が接続される。パネル２３は、外力が加えられた際、窪み２８１ａと突起２８１ｂの嵌合によってオス端子２２、２５の応力が低減されるので、端子の信頼性が向上する。同様に、延出部２８ｃは窪み２８１ｃを有し、延出部２８ｄは突起２８１ｄを有する。通信用陰極端子２６のメス端子は窪み２８１ｃに設けられ、同端子のオス端子は突起２８１ｄに設けられる。突起２８１ｂにはオス端子が３端子設けられ、窪み２８１ｃにはメス端子が１端子設けられるので、突起２８１ｂと窪み２８１ｃが嵌合されることはなく、端子の誤接続が防止される。窪み２８１ａと窪み２８１ｃを異なる形状にすることによって、端子の誤接続を防止してもよい。

パネル２３は、延出部２８ａ、２８ｃに形成された固定用凹部２９ａと、延出部２８ｂ、２８ｄに形成された固定用凸部２９ｂとを有しており、複数のパネル２３が相互に固定される際、これら固定用凹部２９ａと固定用凸部２９ｂが嵌合される。

この発光モジュール２は、複数を隣接するように並べた場合、通信用陽極端子２５及び通信用陰極端子２６の発光モジュール２間での接続によって、複数の発光モジュール２間に通信路が形成されるので、その通信路により、制御ユニット３から送信された制御信号を複数の発光モジュール２に送信することができる。このため、制御信号を送信するための配線数を低減することができる。また、発光モジュール２は、格子状に並べた場合、通信用陽極端子２５及び通信用陰極端子２６の発光モジュール２間での接続によって、格子状の通信路が形成されるので、制御信号を送信する通信路をスター型配線にするよりも配線数を低減することができる。また、パネル２３の各辺は、通信用陽極端子２５又は通信用陰極端子２６のいずれか１端子が配置されるので、陽極と陰極の端子対をパネルの各辺に配置するよりも端子数が低減され、発光モジュール２が低コストとなる。

再び図１を参照して説明する。発光モジュール２への給電及び制御を担う電子回路として、照明器具１はシステム駆動回路９を有する。システム駆動回路９は、制御ユニット３と給電部４により構成される。制御ユニット３は、例えばマイクロコントローラ（制御用集積回路）等から成り、信号生成部３１とスイッチ制御部３２を有する。信号生成部３１は、発光モジュール２への制御信号を生成し、制御信号によって調光等を指示する機能部分である。生成する制御信号は、例えばＰＷＭ信号であり、ＰＣＭ（パルス符号変調）信号等であってもよい。スイッチ制御部３２は、行側スイッチ７ａ〜７ｄ及び列側スイッチ８ａ〜８ｄの導通／非導通を制御する機能部分である。行側スイッチ７ａ〜７ｄは、例えば半導体スイッチから成り、スイッチ制御部３２によって操作される導通（ＯＮ）／非導通（ＯＦＦ）の動作によって、行側通信線５ａ〜５ｄを導通／非導通にする。列側スイッチ８ａ〜８ｄは、同様に列側通信線６ａ〜６ｄを導通／非導通にする。行側通信線５は、同じ行に並べられた発光モジュール２の通信用陰極端子２６と制御ユニット３とを接続する通信線である。列側通信線６は、同じ列に並べられた発光モジュール２の通信用陽極端子２５と制御ユニット３とを接続する通信線である。発光モジュール２の数が４行４列の１６個である場合、行側通信線５及び列側通信線６の数は、各４本づつの計８本であり、スター型配線の場合の１６対（３２本）の１／４となる。

給電部４は、例えばスイッチング電源回路等から成る電力調整回路を有し、商用電源等の外部電源（図示せず）から入力される電力を調整して発光モジュール２及び制御ユニット３に給電する。給電部４の出力側は、電力供給線４１、４２を介して対を成す給電用端子２２に接続される。電力供給線４１、４２は、最小限の配線で複数の発光モジュール２に給電できるように、バス型配線とされる。

上記のように構成された照明器具１において、制御ユニット３は、行側スイッチ７ａ〜７ｄ及び列側スイッチ８ａ〜８ｄの導通／非導通を時間的に変化させることによって、制御ユニット３と導通状態にある発光モジュール２を順次変化させ、導通状態にある発光モジュール２に制御信号を送信する。図４は、制御ユニット３によって制御された行側スイッチ７ａ〜７ｄ及び列側スイッチ８ａ〜８ｄの動作を示す。各スイッチに対応するハイ／ローの波形において、ハイは導通状態、ローは非導通状態を示す。行側スイッチ７ａ〜７ｄ及び列側スイッチ８ａ〜８ｄは、そのうち各１つが同時に導通状態となるように制御される。

このスイッチ動作により、図５（ａ）乃至図５（ｅ）に時系列で示されるように、行側通信線５（５ａ〜５ｄ）及び列側通信線６（６ａ〜６ｄ）のうち各１本が同時に導通状態となり、導通状態の行側通信線５及び列側通信線６によって、１つの発光モジュール２が選択される。また、行側通信線５及び列側通信線６の導通／非導通を時間的に変化させることにより、格子状に並べられた発光モジュール２が、１つづつ順次選択される。なお、選択された発光モジュール２は、ドットパターンを付して図示している。また、図６に示されるように、複数の発光モジュール２を同時に選択してもよい。このような選択により、複数の発光モジュール２に対して、例えば一斉調光や一斉消灯がされる。

このように、照明器具１は、行側スイッチ７ａ〜７ｄ及び列側スイッチ８ａ〜８ｄの導通／非導通によって発光モジュール２が選択されるので、選択のためのＩＤを発光モジュール２に付与する必要がなく、個々の発光モジュール２の発光を低コストに制御することができる。また、行側スイッチ７ａ〜７ｄ及び列側スイッチ８ａ〜８ｄの導通／非導通を時間的に変化させることによって、複数の発光モジュール２を時分割で個別に選択し、個々の発光モジュール２の発光を制御することができる。

照明器具１は、図７に示されるように、例えばペンダントライトとして構成され、天井に設置される。照明器具１は、複数の発光モジュール２から成る発光部１１を有する。発光部１１は、開口を有する灯具ケース１２に収容される。制御ユニット３は、灯具ケース１２内に収容される。灯具ケース１２は、電源コード１３によって吊具１４から吊下される。吊具１４は、天井面に取り付けられる。吊具１４は、その表面にリモコン受光部１５を有する。リモコン受光部１５は、リモコン（図示せず）から送信されるリモコン信号を受信し、そのリモコン信号を制御ユニット３に入力する。制御ユニット３は、入力されたリモコン信号に応じて発光モジュール２の点灯、消灯、調光等を制御する。

このように構成された照明器具１は、複数の発光モジュール２を個別に選択して発光を制御することができるので、発光モジュール２の輝度のばらつきを抑制することができる。

なお、本発明は、上記の実施形態の構成に限られず、発明の要旨を変更しない範囲で種々の変形が可能である。例えば、本発明の照明器具１は、ペンダントライトに限定されるものではなく、例えば、ベースライト、シーリングライト、ブラケット等であってもよい。

１ 照明器具
２ 発光モジュール
２１ 面状発光素子
２２ 給電用端子
２３ パネル
２４ 制御部
２５ 通信用陽極端子（陽極端子）
２６ 通信用陰極端子（陰極端子）
３ 制御ユニット
４ 給電部
５ 行側通信線（通信線）
６ 列側通信線（通信線）
７ａ〜７ｄ 行側スイッチ（スイッチ）
８ａ〜８ｄ 列側スイッチ（スイッチ）

Claims (4)

1. 電極に挟持された発光層を有する面状発光素子と、前記電極に接続されて前記面状発光素子に給電するための給電用端子と、前記面状発光素子及び前記給電用端子が配設される矩形のパネルと、を備えた発光モジュールであって、
   前記面状発光素子の通電状態を制御するための外部から与えられる制御信号を受信して、該素子の発光を制御する制御部と、
   前記制御部に対する前記制御信号を受信するための複数の通信用の陽極端子及び陰極端子と、をさらに備え、
   前記陽極端子及び陰極端子は、複数の発光モジュールが隣接するようにパネルを並べた状態において同極同士が発光モジュール間で接続されるように、１つのパネルの対向する辺に同極がそれぞれ配置されていることを特徴とする発光モジュール。
2. 異極である前記陽極端子及び陰極端子は、１つのパネルの隣り合う辺の各々に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の発光モジュール。
3. 請求項２に記載の複数の発光モジュールと、前記制御部に制御信号を送信する制御ユニットと、前記給電用端子に接続されて前記発光モジュールに外部電源から給電するための給電部と、を備えた照明器具であって、
   前記発光モジュールは、行及び列を成すように格子状に並べられ、
   前記制御ユニットと行及び列の発光モジュールとの間を接続する行及び列の各通信線と、
   前記通信線を導通／非導通にするスイッチと、をさらに備え、
   前記制御ユニットは、前記スイッチの導通／非導通を制御して発光モジュールを選択し、選択した前記発光モジュールに制御信号を送信することを特徴とする照明器具。
4. 前記制御ユニットは、前記スイッチの導通／非導通を時間的に変化させることによって、該制御ユニットと導通状態にある発光モジュールを順次変化させ、導通状態にある前記発光モジュールに制御信号を送信することを特徴とする請求項３に記載の照明器具。

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