JP2011228151A - 照明装置及び照明システム - Google Patents

Abstract

【課題】 居室等で人が動かない場合でも消灯せず、点灯し続ける照明として使用することができる照明装置を提供する。
【解決手段】 本発明の照明装置１００は、光源（ＬＥＤモジュール）４２，４３、制御部３０及び人感センサ６０を備えた照明装置１００において、制御部３０は、リモコン（遠隔操作装置）８０または人感センサ６０からの少なくともいずれかからの信号を入力するものであり、制御部３０は、人感センサ６０が検知後に設定時間後の消灯実施か、または点灯の継続実施かの切換が可能であることを特徴としている。
【選択図】 図４

Description

本発明は、発光ダイオードなどの光源を有する照明装置に関し、特に電球型の形状をなした照明装置に関する。

実用新案登録第３１１０２９３号公報（特許文献１）には、赤外線センサが人間の人体から放射される輻射熱を検知すると、電源スイッチが動作して、ランプソケットから電源をＬＥＤ発光ユニットに一定時間供給し、赤外線センサが輻射熱を検知しなくなると、又は輻射熱の移動を検知しないと、電源スイッチを閉じてＬＥＤ発光ユニットへの電力供給を止めることが記載されている。

実開平５−９０８８８号公報（特許文献２）には、照度センサと、人体検知センサと、両センサがともに出力したことを条件として天井照明器具の照明灯を所定時間ｔだけ点灯させる制御回路を備える自動点消灯システムが記載されている。この自動点消灯システムにおいて、点灯指令を送信可能なリモコンスイッチを備え、上記制御回路は前記リモコンスイッチの点灯指令送信波を受信すると、上記天井照明灯を上記所定時間ｔより長い時間Ｔだけ点灯させる。

実用新案登録第３１１０２９３号公報 実開平５−９０８８８号公報

しかしながら特許文献１記載の赤外線センサ付き電球では、赤外線センサが輻射熱の移動を検知しない、すなわち人が動かない場合には赤外線センサの入力が変動しないため、設定時間経過後に消灯するので、居室等での照明として使用されなかった。

一方、特許文献２記載の自動点灯消灯システムでは、人が動かない場合、設定時間Ｔ経過後に消灯をするため、居室等での照明として使用されなかった。また、設定時間Ｔはひとつしか設定できず、かつ電球とは別置きのアダプタに人感センサと制御部があり、電球の利便性にかけていた。

前記課題を解決するため本発明に係わる照明装置は、光源、制御部及び人感センサを備えた照明装置で、前記制御部は、リモコン（遠隔操作装置）または人感センサからの少なくともいずれかからの信号を入力するものであり、前記制御部は、人感センサが検知後に設定時間後の消灯実施か、または点灯の継続実施かの切換が可能であることを特徴としている。

また、本発明に係わる照明システムは、遠隔操作装置及び照明装置を備えた照明システムで、前記照明装置は、光源、制御部及び人感センサを備えており、前記制御部は、人感センサが検知後に設定時間後の消灯実施か、または点灯の継続実施かの切換が可能であることを特徴としている。

本発明に係る照明装置は、居室等で人が動かない、すなわち、人感センサからの入力がない場合でも消灯されず、点灯し続ける照明として使用することが可能である。

本発明に係わる照明装置の外観図である。 照明装置の断面図である。 照明装置の要部分解斜視図である。 光源モジュールの発光面の構造例を示す平面図である。 光源モジュールの発光面の構造例を示す断面図である。 制御部の構成を示すブロック図である。 リモコンの平面図である。 リモコンの変形例の平面図である。 照明装置の動作を示すフローチャートである。

以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて説明する。図１は照明装置１００の外観図であり、図２は照明装置１００の断面図であり、図３は照明装置１００の要部分解斜視図である。

図１に示すように、照明装置１００は、電球型をなすＬＥＤ電球であり、外観視において、外部のソケットに嵌めて商用電源に電気的に接続するための電源接続部としての口金１０、放熱部１３、口金１０と放熱部１３とを連結する連結体１１、中空の略半球殻の透光部５０、後述するＬＥＤモジュールを載置し、放熱部１３と熱的に接続された円板状の放熱板２０などを備えている。

図２は照明装置１００の断面図であり、図３は照明装置１００の要部分解斜視図である。
図２及び図３に示すように、放熱板２０には、基板４１の表面にＬＥＤモジュール４２、４３が実装された光源モジュール４０をねじ２１で取り付けてある。ＬＥＤモジュール４２は、例えば、白色の光を発光することができ、ＬＥＤモジュール４３は、電球色の光を発光することができる。なお、発光色は、これらに限定されるものではなく、他の色、例えば、赤色、緑色、青色などであってもよい。光源モジュール４０と放熱板２０との間は、熱伝導効率を向上させるために熱伝導シートや高熱伝導性の樹脂を塗布することにより、光源モジュール４０で発生した熱を放熱板２０、及び放熱部１３を介して外部へ放熱することができる。

放熱部１３は、例えば、アルミニウム等の軽量かつ熱伝導性の高い金属からなり、略円筒形状をしている。また、放熱部１３は、円筒の外周面に複数の放熱溝を有しており、光源モジュール４０から放熱部１３に伝達される熱は放熱溝を利用して外周面から外部の空気に放熱される。なお、放熱部１３と放熱板２０との間には、水分が内部に侵入しないように合成ゴム製の防水用パッキン１９を設けている。

放熱部１３は、内部に空洞が形成されており、放熱部１３の内部には、配線２２を介して光源モジュール４０のＬＥＤモジュール４２、４３へ所要の電力（電圧、電流）を供給するための制御部３０、制御部３０を収容する収容部１５などを配設してある。また、制御部３０と口金１０との間には、商用電源を制御部３０に供給するための電源線１７を設けている。

放熱部１３と連結体１１との間には、水分が内部に侵入しないように合成ゴム製の防水用リング材１２を設けてあり、放熱部１３と連結体１１は、ねじ１４により固定されている。

また、図２に示すように、収容部１５に収容された制御部３０の周囲には、制御部３０で発生した熱を放熱部１３及び口金１０へ効率よく熱伝導させるために、高伝導率の合成樹脂２５（例えば、ポリウレタン樹脂など）を充填してある。合成樹脂２５は、高い電気絶縁性、低い透水性、難燃性を有するものが好ましい。

合成樹脂２５は、放熱部１３内部の電気的配線が終了し、放熱部１３と口金１０が機械的に接合された状態で、放熱部１３の内部に充填する。なお、合成樹脂２５は、充填時には液体状をなす。合成樹脂２５を充填した後、所要の温度で硬化させる。硬化後の合成樹脂２５は、口金１０の内面と接着するとともに、放熱部１３の内面とも接着する。これにより、口金１０の接合部分からの水分の浸入を一層確実に防止することができる。

合成樹脂２５は、高い電気的絶縁性を有しているので、放熱部１３と制御部３０の充電部とが絶縁破壊して短絡することを確実に防止することができる。合成樹脂２５は、高熱伝導率を有しているので、制御部３０で発生した熱は、放熱部１３のみならず、合成樹脂２５を介して熱的に接続された口金１０からも放熱されるので、制御部３０の温度上昇を抑制して、制御部３０で使用されている電気部品の信頼性を向上させることができる。

光源モジュール４０の発光面側には、ねじ２１で反射板２３を取り付けてある。反射板２３は、ＬＥＤモジュール４２、４３が配置された位置に対応する箇所に、ＬＥＤモジュール４２、４３の寸法と略同寸法の挿通穴を設けてあり、該挿通穴にＬＥＤモジュール４２、４３を挿通させた状態で取り付けられるようになっている。なお、反射板２３は必須ではなく省略することもできる。

透光部５０は、乳白色のガラス製であって放熱板２０に接着剤により固定されている。なお、透光部５０は、ガラス製に限定されるものではなく、乳白色のポリカーボネート樹脂などを用いることもできる。なお、透光部５０がポリカーボネート樹脂製である場合には、ネジを切ることにより、放熱板２０に螺合係止することができる。

透光部５０には、ＬＥＤモジュール４２、４３（光源モジュール４０）からの光を拡散させるための光拡散材を添加してある。光拡散材は、例えば、結晶構造を有し、その光学的性質は、例えば、屈折率が大きく、光吸収能が小さく、光散乱能が高いものであればよい。例えば、蛍光体などの結晶構造を有する顔料を添加することができる。また、光拡散材の添加比率は、例えば、数％程度でよい。蛍光体は、例えば、３Ｃａ₃ （ＰＯ₄ ）₂ Ｃａ（Ｆ、Ｃｌ）₂ ＳｂＭｎを用いることができる。

これにより、光源として面発光の性質を有するＬＥＤモジュール４２、４３を用いる場合に、ＬＥＤモジュール４２、４３の光の指向性が狭いときでも、ＬＥＤモジュール４２、４３から発せられた光は、透光部５０を透過する際に光拡散材で拡散されるので、簡便な構成で配光特性を広くすることができる。なお、光拡散材が蛍光体である場合には、光を拡散させるとともに当該光で励起されて発光する材料でもよい。光拡散材自体も発光することにより、配光をより広げることが可能となる。

また、透光部５０は、中空の略半球殻をなすので、ＬＥＤモジュール４２、４３（発光ダイオード）を使用した配光特性の広い電球型の照明装置を提供することができる。

特に、略半球殻の透光部５０の最大径よりも若干縮径した箇所で、透光部５０と放熱板２０とが接合されているので、ＬＥＤモジュール４２、４３から発せられた光が、透光部５０の表面のうち、透光部５０と放熱板２０との接合箇所から最大径までの部分から透過することにより、放熱部１３から口金１０の方へ向かう方向に沿って放射されるので、さらに配光特性を広くすることができる。

上述の図２の例では、透光部５０に光拡散材を添加する構成であったが、これに限定されるものではなく、光拡散材を塗布する構成とすることもできる。

上述の照明装置１００は、２色のＬＥＤモジュール４２、４３を有するＬＥＤ電球の構造を有するものであり、照明装置１００に調光機能を設けている。照明装置１００は、遠隔操作用のリモコンを用いて、調光のみならず調色（発光色を所望の色に調整すること）機能を備えた構成である。

図４は光源モジュール４０の発光面の構造例を示す平面図であり、図５は光源モジュール４０の発光面の構造例を示す断面図である。
照明装置１００は、図７、図８で後述するリモコン８０からの赤外光をリモコン受光部４５に導くための導光部材４７を備えている。導光部材４７は、ガラス製又は合成樹脂性であって、略円筒状をなし、リモコン８０からの光を取り入れるように外側に向かって凸状の曲面（球面）を有する。これにより、照明装置１００の発光面である透光部５０に対して信号（赤外線）を外部から送信する場合に、確実に信号をリモコン受光部４５へ導くことができる。光源モジュール４０は、アルミニウム合金などからなる略円形の基板４１上に複数の発光色の異なるＬＥＤモジュール４２、４３を交互に環状に均等な間隔で離して配設してある。図４に示す構造の例では、ＬＥＤモジュール４２、４３をそれぞれ３個用いる構成であるが、ＬＥＤモジュール４２、４３の数や配置は、図４の例に限定されるものではなく、照明装置の仕様や用途に応じて、個数を変更することや、配置を略矩形状にするなど適宜行うことができる。なお、基板４１は、セラミックなどであってもよい。略円形状の基板４１の中央には、リモコン受光部４５と人感センサ６０を配設してある。

リモコン受光部４５は、ユーザーが操作するリモコン８０に内蔵された赤外線ＬＥＤからの赤外線を受光し、リモコン８０から送信された信号を抽出し、抽出した信号を制御用マイクロコンピュータ（以下略して、制御用マイコン）３５へ出力する。リモコン８０から送信される信号は、例えば、光源を点灯、消灯、調光（例えば、７０％、５０％、３０％など）、調色（例えば、昼白色から電球色まで段階的に発光色を調整）するためのものである。

人感センサ６０は、人間の所在を検知するためのセンサで、一般家庭の玄関照明等に使用されている。人体から放出される赤外線を検出した場合に、制御用マイコン３５に検出信号を出力し、照明を点灯または消灯させる。人感センサ６０は、人間の所在を検知するためのセンサで、本実施形態は赤外線を用いているが、超音波、可視光などやこれらの組み合わせでもよい。

図５に示すように、電球型の照明装置１００では、照明器具等に取り付けられた状態で視認することができる部分は、ほぼ透光部５０のみである。例えば、ユーザーがリモコン８０で遠隔操作を行うためには、リモコン受光部４５は透光部５０として視認される領域内に設ける必要がある。そして、リモコン受光部４５を囲むようにしてリモコン受光部４５の周囲にＬＥＤモジュール４２、４３を設けることにより、照明装置１００を小型化することができる。

図６は照明装置１００の制御部３０の構成を示すブロック図である。制御部３０は、商用電源などから侵入してくるノイズを除去するためのノイズフィルタ回路３１、交流電圧を整流して直流電圧に変換する整流回路３２、整流回路３２から出力された直流電圧を所要の直流電圧に変換するＤＣ／ＤＣコンバータ３３、ＤＣ／ＤＣコンバータ３３から出力された直流電圧に対してパルス幅変調を行うことによりＬＥＤモジュール４２及び４３に供給する電流を制御するＰＷＭ制御回路３４、制御部３０の制御を行う制御用マイコン３５、ＬＥＤモジュール４２に流れる電流や印加された電圧を検出する電流電圧検出回路３６、並びにＬＥＤモジュール４３に流れる電流や印加された電圧を検出する電流電圧検出回路３７などを備えている。

リモコンについて、図７と図８を参照して説明する。
図７はリモコン８０の平面図であり、図８はリモコン８０の変形例の平面図である。
照明装置１００は、スイッチ操作によって点灯／消灯する「通常モード」と、人感センサ６０による検知結果に基づいて点灯／消灯する「センサライトモード」での動作を切り換えることが可能である。
まず、「通常モード」について説明する。リモコン８０の操作部に通常モードで使用する「入」スイッチと「切」スイッチが設けられている。このスイッチを操作することにより、点灯／消灯をさせることができる。

さらに、リモコン８０にはセンサライトモードの「入」スイッチとセンサライトモードの「点灯継続」スイッチが設けられている。センサライトモード「入」スイッチを操作すると、照明装置１００は、「通常モード」ではなく「センサライトモード」として動作する。従って、人感センサ６０が人体から放出される赤外線を検知した場合に、点灯される。人感センサ６０が人体から放出される赤外線を検知しなくなれば、操作部に表示している「消灯時間設定」の時間後に、消灯される。「消灯時間設定」は、一例として、「２０分」の押しスイッチ７２を１回押すことで、「２０分」の左上のＬＥＤランプ７１が点灯し、２０分後に消灯する。２回押すことで、「２０分」の左上と右上の２つのＬＥＤランプ７１が点灯し、２０分と２０分の合計の４０分後に消灯する。図では「２０分」の左上のＬＥＤランプ７１が点灯しており、２０分後に消灯となる。次に人感センサ６０が赤外線を検知すれば、点灯する。その後、人感センサ６０が赤外線を検知しなければ、「消灯時間設定」の時間後に、消灯される。

しかし、「点灯継続」スイッチを押すと、「点灯継続」スイッチの上側のＬＥＤランプ７１が点灯する。同時に、消灯時間の設定は解除され、「２０分」の左上のＬＥＤランプ７１が消える。次に通常モードの「入」スイッチまたは「切」スイッチを押すと、「センサライトモード」を使用しない通常の点灯／消灯となる。同時に「センサライトモード」の「点灯継続」は、解除され、「点灯継続」スイッチの上側のＬＥＤランプ７１は消える。

なお、「点灯継続」スイッチについては、センサライトモードの「入」スイッチの長押しとしてもよい。

図８は図７の変形例であるリモコン８１の平面図である。操作部の右下の「消灯時間設定」の箇所のみが図７と違い、他は同じである。「消灯時間設定」の違いについて、図８で説明する。「消灯時間設定」は、ＬＥＤランプ７３の下側の押しスイッチ７４の右側スイッチ（逆「く」の字の押しスイッチ７４）を押すことで、消灯時間が長くなり、最大６０分となる。反対側の左側スイッチ（「く」の字の押しスイッチ７４）を押すことで、消灯時間が短くなり、最小５分となる。押しスイッチ７の上側にあるＬＥＤランプ７３は、設定された消灯時間のＬＥＤランプ７３を点灯する。上述のように、リモコンで消灯時間の設定が簡単にでき、設定の状態を容易に確認できる。

センサライトモードにおける消灯時の動作について、図９を参照して説明する。図９は照明装置の動作を示すフローチャートである。

ステップＳ１で通常の点灯をした場合である。ステップＳ２で、通常モードの消灯か否かを判断する（Ｓ２）。通常モードの消灯であれば、Ｓ３の消灯となる。通常モードでの消灯ではなく、センサライトモードの消灯、すなわち人感センサがＯＮ（Ｓ４）である場合は、ステップＳ５で人感センサ６０からの入力があるか否かを判断する（Ｓ５）。入力がある（赤外線を検知した）場合は、そのまま点灯状態が維持される。入力がない（赤外線を検知しない）場合は、次に「点灯継続」の設定がされているか否かを判断する（Ｓ６）。「点灯継続」が設定されていれば、そのまま点灯状態が維持される（Ｓ７）。「点灯継続」が設定されていない場合には、ステップＳ８に移る。ステップＳ８で「消灯時間を経過か？」を確認する。ステップＳ８で消灯時間を経過しない場合は、消灯時間をカウントする。消灯時間を経過すれば、ステップＳ９で消灯し、再度、ステップＳ５のＮＯからフローが繰り返される。消灯時間の一例として、２０分とした場合、ステップＳ８で「２０分を経過か？」を確認する。ステップＳ８で２０分を経過しない場合は、２０分をカウントする。２０分を経過していれば、ステップＳ９に移り、消灯する。

次に、リモコン８０により、点灯された（通常モードの「入」スイッチが押された）場合の動作は、「センサライトモード」が解除され、ステップＳ１からの開始となる。

ステップＳ４からステップＳ９までのステップ間で、「センサライトモード」の「点灯継続」スイッチが押された場合の動作は、ステップＳ７の点灯継続となる。

上述の照明装置１００は、リモコン８０にＬＥＤモジュール４２、４３の「点灯継続」スイッチを設けることで、照明装置外に新たな「点灯継続」のスイッチ等の部品を追加する必要がない。また、照明装置１００は外部の取付け部（ソケット等）から容易に取り外し可能であるため、照明装置１００を取り替えるだけで、通常モードとセンサライトモードで使用可能となり、さらに人感センサ６０の検知結果によって点灯した場合であっても、人感センサ６０が赤外線を検知しなくなっても点灯を継続させることが可能となり、多様な使用用途に対応することが可能となる。「センサライトモード」の「入」スイッチを入れておくことで、不意に部屋を離れる場合でも、照明装置１００を消灯されることになり、無駄な電力消費を防止することが可能である。

なお、壁埋込スイッチは一般的に通常モードの「入」スイッチと「切」スイッチは備わっているが、さらにセンサライトモードの「入」、「点灯継続」スイッチを設けてもよい。なお、既存の照明装置が設置されている場合には、壁埋込スイッチを追加することが困難であるため、本実施形態のリモコン８０を使用することで本実施形態の照明装置に容易に対応することが可能となり好適である。

ここで、光源、制御部及び人感センサを備えた照明装置並びに遠隔操作装置から照明システムが構成される。

上述の照明装置１００は、ＬＥＤ電球に調光機能を有するものであったが、照明装置１００に調光機能を別に設けることもできる。すなわち、照明装置１００においては、商用電源と照明装置１００との間の電源線に調光器（不図示）を介装し、該調光器により照明装置１００の照明光の明るさを調整するように構成することができる。

上述の実施の形態では、電球型の照明装置について説明したが、照明装置の形状は電球型に限定されるものでなく、他の形状であってよい。また、光源としてＬＥＤモジュールを備える照明装置について説明したが、光源はＬＥＤモジュールに限定されるものではなく、面発光あるいは相当を有する発光素子であれば、有機ＥＬなど他の光源でもよい。

遠隔操作装置は照明装置本体との間の信号の送受信を有線で行うものと無線で行うものでもどちらでもよく、壁等に埋めこみまたは取付けされていてもよい。

以上で説明した実施形態はあくまで本発明を実施するに当たっての一例であり、本発明はそれらに限定されるものではない。上述した実施形態に開示された技術的手段に周知慣用技術を適宜組み合わせて得られる態様についても本発明の技術的範囲に含まれる。

３０ 制御部
４０ 光源モジュール
４１ 基板
４２、４３ ＬＥＤモジュール（光源）
４５ リモコン受光部
５０ 透光部
６０ 人感センサ
８０、８１ リモコン（遠隔操作装置）
１００ 照明装置

Claims (6)

1. 光源、制御部及び人感センサとを備えた照明装置において、
   前記制御部は、遠隔操作装置または人感センサからの少なくともいずれかからの信号を入力するものであり、
   前記制御部は、人感センサが検知後に設定時間後の消灯実施か、または点灯の継続実施かの切換が可能であることを特徴とする照明装置。
2. 光源、制御部及び人感センサとを備えた照明装置において、
   前記制御部は、遠隔操作装置または人感センサからの少なくともいずれかからの信号を入力するものであり、
   前記遠隔操作装置は、人感センサが検知後に設定時間後の消灯実施か、または点灯の継続実施かの信号を送信する送信部を有することを特徴とする照明装置。
3. 前記照明装置は電球内に前記制御部及び前記人感センサとを備えたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の照明装置。
4. 前記照明装置はＬＥＤ電球を用いることを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の照明装置。
5. 遠隔操作装置及び照明装置を備えた照明システムにおいて、
   前記照明装置は、光源、制御部及び人感センサとを備えており、
   前記制御部は、人感センサが検知後に設定時間後の消灯実施か、または点灯の継続実施かの切換が可能であることを特徴とする照明システム。
6. 前記照明装置は、ＬＥＤ電球を用いることを特徴とする請求項５に記載の照明システム。