JP2016058167A - 照明器具 - Google Patents

Abstract

【課題】無線通信の通信機能を確保し、かつ、その通信品質を向上させる。
【解決手段】照明器具１は、光源２に電力を供給するための電源回路６０と、無線信号を送信又は受信するアンテナ７１と、アンテナ７１及び電源回路６０を収納する器具本体１０とを備え、器具本体１０には、開口部１１が形成され、アンテナ７１と開口部１１とは、アンテナ７１から放射される電波の最も強い偏波面と、開口部１１から放射される電波の最も強い偏波面とが略一致するように、配置されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、無線通信機能を有する照明器具に関する。

従来、無線通信機能を有する照明器具が知られている。無線通信機能を有する照明器具は、無線通信用のアンテナを備え、当該アンテナが受信した無線信号に応じた処理を行う（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１３−１４５６３４号公報

ところで、照明器具が備えるアンテナは、美的観点から、照明器具を設置した状態で目立たないことが望ましい。このため、アンテナは、照明器具の器具本体内、又は、電源回路が収納される筐体内に配置される。

しかしながら、器具本体、及び、電源回路が収納される筐体は、一般的には安全対策などの観点から、金属から構成される。金属製の筐体が電波を遮断するので、アンテナの通信機能の確保が問題となる。

そこで、本発明は、無線通信の通信機能を確保し、かつ、その通信品質を向上させることができる照明器具を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の一態様に係る照明器具は、光源に電力を供給するための電源回路と、無線信号を送信又は受信するためのアンテナと、前記アンテナ及び前記電源回路を収納する金属筐体とを備え、前記金属筐体には、開口部が形成され、前記アンテナと前記開口部とは、前記アンテナから放射される電波の最も強い偏波面と、前記開口部から放射される電波の最も強い偏波面とが略一致するように、配置されている。

本発明によれば、無線通信の通信機能を確保し、かつ、その通信品質を向上させることができる。

本発明の実施の形態１に係る照明器具を示す分解斜視図である。 本発明の実施の形態１に係る照明器具を示す側面図である。 本発明の実施の形態１に係るアンテナを有する無線モジュールを示す図である。 本発明の実施の形態１に係る器具本体の開口部とアンテナとの位置関係を示す図である。 本発明の実施の形態１に係るアンテナの垂直偏波の強度を示す図である。 本発明の実施の形態１に係るアンテナの水平偏波の強度を示す図である。 本発明の実施の形態１に係る金属筐体の開口部とアンテナとの位置関係に対する電波の強度を示す図である。 本発明の実施の形態１に係る金属筐体の開口部とアンテナとの位置関係を示す図である。 本発明の実施の形態１に係る金属筐体の開口部とアンテナとがなす角度が９０度の場合の放射パターンを示す図である。 本発明の実施の形態１に係る金属筐体の開口部とアンテナとがなす角度が０度の場合の放射パターンを示す図である。 本発明の実施の形態２に係る金属筐体の開口部とアンテナとの位置関係を示す図である。 本発明の実施の形態２に係る金属筐体の開口部の形状を示す平面図である。 本発明の実施の形態２に係る金属筐体の開口部群の形状を示す平面図である。 本発明の実施の形態２に係る金属筐体の開口部群の別の形状を示す平面図である。 本発明の実施の形態２に係る金属筐体の開口部群の別の形状を示す平面図である。 本発明の実施の形態２に係る金属筐体の開口部群の別の形状を示す平面図である。 本発明の実施の形態２に係る金属筐体の開口部群の別の形状を示す平面図である。 本発明の実施の形態２に係る金属筐体の開口部群の別の形状を示す平面図である。 本発明の実施の形態２に係る金属筐体の開口部群の形状と通信性能との関係を示す図である。 本発明の実施の形態２の変形例に係る複数の開口部群とアンテナとの位置関係を示す図である。 本発明の実施の形態３に係る照明器具を示す断面図である。 本発明の実施の形態３に係る回路ケースを示す斜視図である。 本発明の実施の形態３に係る回路ケースを示す下面図である。 本発明の実施の形態３に係る回路ケースを示す分解斜視図である。 本発明の実施の形態３に係る金属筐体の開口部の配置を示す斜視図である。 本発明の実施の形態３の比較例に係る金属筐体の開口部の配置を示す斜視図である。 本発明の実施の形態３に係る金属筐体のＸＺ面（開口部に平行な面）における放射パターンを示す図である。 本発明の実施の形態３に係る金属筐体のＹＺ面（開口部に垂直な面）における放射パターンを示す図である。 本発明の実施の形態３の比較例に係る金属筐体のＸＺ面における放射パターンを示す図である。 本発明の実施の形態３の比較例に係る金属筐体のＹＺ面における放射パターンを示す図である。 本発明の実施の形態３に係る金属筐体の開口部の開口幅と放射パターンとの関係を示す図である。 本発明の実施の形態３に係る金属筐体の複数の開口部の配置を示す斜視図である。 本発明の実施の形態３の比較例に係る金属筐体の複数の開口部の配置を示す斜視図である。 本発明の実施の形態３に係る金属筐体のＹＺ面における放射パターンを示す図である。 本発明の実施の形態３の比較例に係る金属筐体のＹＺ面における放射パターンを示す図である。 本発明の実施の形態３に係る照明器具の別の例を示す分解斜視図である。 本発明の実施の形態３の変形例１に係る照明器具を示す分解斜視図である。 本発明の実施の形態３の変形例２に係る照明器具を示す分解斜視図である。 本発明の実施の形態３の変形例３に係る照明器具を示す分解斜視図である。 本発明の実施の形態３の変形例４に係る照明器具を示す分解斜視図である。 本発明の実施の形態３の変形例５に係る照明器具を示す分解斜視図である。

以下では、本発明の実施の形態に係る照明器具について、図面を用いて詳細に説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、いずれも本発明の好ましい一具体例を示すものである。したがって、以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置及び接続形態などは、一例であり、本発明を限定する趣旨ではない。よって、以下の実施の形態における構成要素のうち、本発明の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。

また、各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。また、各図において、同じ構成部材については同じ符号を付している。

（実施の形態１）
［照明器具］
まず、実施の形態１に係る照明器具の概要について、図１及び図２を用いて説明する。図１は、本実施の形態に係る照明器具１を示す分解斜視図である。図２は、本実施の形態に係る照明器具１を示す側面図である。

本実施の形態に係る照明器具１は、無線通信機能を有する。具体的には、照明器具１は、スマートフォン、タブレット端末などの携帯情報端末又はリモートコントローラなどの他の機器との間で無線通信を行う。より具体的には、照明器具１は、他の機器に無線信号を送信し、又は、他の機器から無線信号を受信する。例えば、照明器具１は、他の機器から無線信号を受信した場合、受信した無線信号に基づいて、点灯、消灯、調光又は調色などの処理を行う。

図１及び図２に示すように、照明器具１は、光源２と、器具本体１０と、給電用ソケット２０と、非給電用ソケット３０と、反射板４０と、回路ケース５０と、電源回路６０と、アンテナ７１を有する無線モジュール７０とを備える。

照明器具１は、器具本体１０の１つの面（具体的には、反射板４０とは反対側の面）が天井などの設置面に固定される。なお、図１及び図２に示すように、照明器具１は、長尺状である。照明器具１の反射板４０の短手方向をＸ軸方向とし、反射板４０の長手方向をＹ軸方向とし、反射板４０に垂直な方向をＺ軸方向とする。なお、以下では、図１及び図２に示すＺ軸正方向（天井などの設置面側）を「上方」、Ｚ軸負方向（光の照射方向）を「下方」として説明する。

以下では、照明器具１が備える各構成部材について詳細に説明する。

［光源］
光源２は、発光素子を有する発光モジュールを備える照明用光源であり、所定の光を放出する。なお、光源２は、器具本体１０に着脱可能に設けられている。

本実施の形態では、光源２は、直管ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）ランプである。直管ＬＥＤランプは、例えば、ガラスバルブなどの長尺状の筐体と、当該筐体内に配置されたＬＥＤモジュールと、筐体の端部に設けられた給電用口金及び非給電用口金とを備える。

ＬＥＤモジュールは、具体的には、基板上に直接ＬＥＤチップが実装されたＣＯＢ（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｂｏａｒｄ）型の発光モジュールであるが、これに限定されない。例えば、ＬＥＤモジュールは、発光素子として、いわゆるＳＭＤ（Ｓｕｒｆａｃｅ Ｍｏｕｎｔ Ｄｅｖｉｃｅ）型のＬＥＤ素子が用いられた発光モジュールでもよい。ＳＭＤ型のＬＥＤ素子とは、具体的には、樹脂成形された容器のキャビティの中にＬＥＤチップが実装され、当該キャビティ内に蛍光体含有樹脂が封入されたパッケージ型のＬＥＤ素子である。また、光源２が備える発光素子は、例えば、半導体レーザなどの半導体発光素子、又は、有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）若しくは無機ＥＬなどのＥＬ素子など、その他の固体発光素子でもよい。

［器具本体］
器具本体１０は、金属製構造物の一例である。器具本体１０は、例えば、アルミニウムなどの金属製板部材を折曲することにより、下方を開口させて成形される。

器具本体１０は、内部に回路ケース５０（電源回路６０）及び無線モジュール７０（アンテナ７１）を収納する容器である。具体的には、器具本体１０は、長尺状の略直方体であり、開口面は、反射板４０によって蓋される。器具本体１０の両端にはそれぞれ、給電用ソケット２０と非給電用ソケット３０が反射板４０より下方に突出するように設けられる。

本実施の形態では、器具本体１０と反射板４０とで、電源回路６０及びアンテナ７１を収納する金属筐体が構成される。

器具本体１０には、開口部１１が形成されている。本実施の形態では、図２に示すように、器具本体１０の側面に、１つのみの開口部１１が形成される。

開口部１１は、スリット状の開口である。具体的には、開口部１１の形状は、略長方形である。例えば、開口部１１の長辺方向（Ｙ軸方向）は、器具本体１０の長辺方向に平行になるように、開口部１１は設けられている。また、開口部１１の長辺の長さ（図２のＬ）は、無線信号の周波数に対応する波長λの略半波長（すなわち、λ／２）以上である。

なお、略半波長とは、半波長に実質的に等しいことを意味する。すなわち、略半波長とは、半波長を中心として、半端長の±数％（例えば、５％）の範囲を含んでいてもよい。例えば、開口部１１の長辺の長さは、無線信号の周波数に対応する波長λの半波長（λ／２）から数％短い長さであってもよい。このことは、他の同様の記載にも適用される。

［給電用ソケット及び非給電用ソケット］
給電用ソケット２０は、光源２に給電するための受金である。給電用ソケット２０は、例えば、樹脂材料と金属製のピン受端子とを用いたインサート成形により形成される。

給電用ソケット２０は、光源２の給電用口金の口金ピン（例えば、一対のＬ形ピン）が挿入される。挿入された口金ピンは、給電用ソケット２０内に設けられた金属製のピン受端子に接触する。ピン受端子は、例えば、回路ケース５０内に設けられた電源回路６０に接続される。これにより、光源２を発光させるための電力を、給電用ソケット２０を介して光源２に給電することができる。

非給電用ソケット３０は、光源２を保持するための非給電用の受金である。非給電用ソケット３０は、例えば、樹脂材料を用いた射出成形により形成される。非給電用ソケット３０は、光源２の非給電用口金の口金ピン（例えば、Ｔ字ピン）が挿入される。

［反射板］
反射板４０は、金属製構造物の一例である。反射板４０は、器具本体１０と同様に、金属製板部材を加工することにより形成されている。反射板４０は、下面が反射機能を有するように、例えば、白色又は乳白色に塗装されている。本実施の形態では、反射板４０は、器具本体１０とは別体である例について示しているが、反射板４０は、器具本体１０と一体に構成されてもよい。

［回路ケース］
回路ケース５０は、電源回路６０を収納するケースである。回路ケース５０は、例えば、アルミニウムなどの金属製板部材を折曲することにより成形される。

回路ケース５０には、例えば、リード線（図示せず）を挿通するための貫通孔が設けられている。リード線は、電源回路６０とアンテナ７１とを電気的に接続している。

なお、後述する実施の形態３のように、回路ケース５０は、電源回路６０だけでなく、アンテナ７１も収納してもよい。詳細については、実施の形態３で説明する。

［電源回路］
電源回路６０は、光源２に電力を供給するための回路（点灯回路）である。具体的には、電源回路６０は、系統電力などからケーブル（図示せず）を介して供給される交流電力を直流電力に変換して光源２に供給する。

電源回路６０は、例えば、プリント配線基板に形成される。具体的には、電源回路６０は、交流電力を直流電力に変換するダイオードブリッジ型の整流回路と、ＤＣ−ＤＣコンバータとを備える。なお、電源回路６０は、整流回路及びＤＣ−ＤＣコンバータと同等の機能を有する１つのＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）で実現されてもよい。

［無線モジュール及びアンテナ］
図３は、本実施の形態に係るアンテナ７１を有する無線モジュール７０を示す図である。

図３に示すように、無線モジュール７０は、アンテナ７１と、無線制御回路７２と、プリント配線基板７３と、コネクタ７４とを備える。

アンテナ７１は、無線信号を送信又は受信するためのパターンアンテナである。すなわち、図３に示すように、アンテナ７１は、プリント配線基板７３に設けられた導電パターンである。アンテナ７１がパターンアンテナとしてプリント配線基板７３に設けられることで、アンテナ７１の小型化が実現される。

なお、アンテナ７１は、無線信号の送信及び受信の少なくとも一方を行うアンテナであればよく、パターンアンテナに限定されない。例えば、アンテナ７１は、チップアンテナなどでもよい。

本実施の形態では、アンテナ７１は、略Ｌ字状のパターンアンテナである。図３に示すように、アンテナ７１は、先端部７１ａと根元部７１ｂとを有する。先端部７１ａは、アンテナ７１の先端側の部分である。根元部７１ｂは、アンテナ７１の無線制御回路７２側の部分である。先端部７１ａと根元部７１ｂとは、互いに略直交している。

なお、アンテナ７１の形状は略Ｌ字状に限らず、直線状などでもよいが、アンテナ７１を略Ｌ字状にすることで、無線モジュール７０を小型化することができる。

本実施の形態では、アンテナ７１が送信又は受信する無線信号の周波数帯は、ＵＨＦ（Ｕｌｔｒａ Ｈｉｇｈ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）又はＳＨＦ（Ｓｕｐｅｒ Ｈｉｇｈ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）帯である。

無線制御回路７２は、アンテナ７１による無線信号の送信又は受信の制御を行う集積回路である。本実施の形態では、無線制御回路７２は、アンテナ７１がリモートコントローラなどから受信した無線信号に含まれる所定のコマンドを取得する。無線制御回路７２は、取得したコマンドに応じて電源回路６０を制御する。具体的には、無線制御回路７２は、電源回路６０を制御することで、光源２を点灯又は消灯させる。

本実施の形態では、無線制御回路７２は、ＷＰＡＮ（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）の標準規格の１つであるＺｉｇＢｅｅ（登録商標）を用いて通信を行う。なお、無線制御回路７２の通信方法はこれに限らず、例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、又は、無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）を用いて通信を行ってもよい。

プリント配線基板７３は、アンテナ７１及び無線制御回路７２が実装された基板である。

コネクタ７４は、電源回路６０と無線制御回路７２及びアンテナ７１とを接続するためのコネクタである。例えば、コネクタ７４を接続可能な受け側コネクタ（図示せず）が器具本体１０内に設けられている。受け側コネクタは、リード線などを介して電源回路６０に電気的に接続されており、コネクタ７４を受け側コネクタに接続することで、電源回路６０と無線制御回路７２とを電気的に接続することができる。

コネクタ７４と受け側コネクタとを接続することで、器具本体１０内における無線モジュール７０の位置を固定することができる。これにより、後述するように、アンテナ７１と開口部１１との位置関係を定めることができる。

なお、電源回路６０と無線制御回路７２とはリード線を介して直接接続されてもよい。

また、本実施の形態では、電源回路６０と、アンテナ７１及び無線制御回路７２とを異なる基板に設けたが、１つの基板に設けてもよい。これにより、短配線化による安定動作と、部品点数の削減による低コスト化を実現することができる。

［アンテナと開口との位置関係］
続いて、本実施の形態に係るアンテナ７１と、器具本体１０に形成された開口部１１との位置関係について、図４を用いて説明する。

図４は、本実施の形態に係る器具本体１０の開口部１１とアンテナ７１との位置関係を示す図である。

本実施の形態では、器具本体１０は、反射板４０と組み合わされて、略直方体の金属筐体を構成する。当該金属筐体には、図４に示すように、開口部１１が形成され、内部にはアンテナ７１が設けられている。

この場合、金属筐体内部のアンテナ７１と開口部１１とが接近して設けられるために、両者の結合が発生する。これにより、アンテナ７１から発した電波によって金属筐体の表面に電流が流れる。つまり、金属筐体の開口部１１がいわゆるスロットアンテナとして機能する。スロットアンテナでは、開口部１１の短辺方向に電界が発生する。よって、図４に示す例では、開口部１１から放射される電波の最も強い偏波面は、開口部１１の短辺方向に平行になる。

本実施の形態では、アンテナ７１と開口部１１とは、アンテナ７１から放射される電波の最も強い偏波面と、開口部１１から放射される電波の最も強い偏波面とが略一致するように、配置されている。具体的には、アンテナ７１は、アンテナ７１から放射される電波の最も強い偏波面が、開口部１１の長辺方向を基準として±１５度以外の範囲に存在するように、配置されている。

ここで、アンテナ７１から放射される電波の強度について、図５Ａ及び図５Ｂを用いて説明する。

図５Ａ及び図５Ｂはそれぞれ、本実施の形態に係るアンテナ７１の垂直偏波及び水平偏波の強度を示す図である。ここで、垂直偏波は、アンテナ７１の根元部７１ｂに平行な方向であり、水平偏波は、アンテナ７１の先端部７１ａに平行な方向である。

図５Ａと図５Ｂとを比較して分かるように、垂直偏波と水平偏波とでは、垂直偏波の方が強い。他の偏波については図示しないが、本実施の形態に係るアンテナ７１から放射される電波の最も強い偏波面は、垂直偏波である。すなわち、アンテナ７１から放射される電波の最も強い偏波面は、根元部７１ｂに平行である。

以上のことから、図４に示すように、アンテナ７１は、根元部７１ｂが開口部１１の長辺方向に垂直になるように配置される。これにより、アンテナ７１から放射される電波の最も強い偏波面（図５Ａに示す垂直偏波）と、開口部１１から放射される電波の最も強い偏波面（すなわち、開口部１１の短辺方向）とが一致する。

ここで、金属筐体の開口部１１とアンテナ７１との位置関係と、開口部１１から放射される電波の最大利得とについて、図６〜図８Ｂを用いて説明する。

図６は、本実施の形態に係る金属筐体の開口部１１とアンテナ７１との位置関係に対する電波の強度を示す図である。具体的には、図６は、開口部１１とアンテナ７１とのなす角度を変更しながら、各角度に応じた電波の強度をシミュレーションした結果を示している。

図６の横軸は、開口部１１の長辺方向とアンテナ７１の根元部７１ｂとのなす角度を示している。アンテナ７１から放射される電波の最も強い偏波面は、アンテナ７１の根元部７１ｂに平行であるので、図６の横軸は、開口部１１の長辺方向と、アンテナ７１から放射される電波の最も強い偏波面との角度に相当する。また、図６の縦軸は、開口部１１から放射される電波の最大利得（メインローブの強度）と、トータル効率とを示している。

図７は、本実施の形態に係る金属筐体の開口部１１とアンテナ７１との位置関係を示す図である。図７に示すように、開口部１１の長辺方向と、アンテナ７１の根元部７１ｂとのなす角度が０度、５度、１５度、４５度、７５度、９０度の場合について電波の強度をシミュレーションした。

図６に示すように、１５度以上９０度以内の範囲において、最大利得及びトータル効率は、飽和し安定している。つまり、開口部１１の長辺方向とアンテナ７１の根元部７１ｂとがなす角度が１５度以上９０度以内の範囲になるように、アンテナ７１を器具本体１０内に設置すればよいことが分かる。

図８Ａ及び図８Ｂはそれぞれ、本実施の形態に係る金属筐体の開口部１１とアンテナ７１とがなす角度が９０度及び０度の場合の放射パターンを示す図である。

図８Ａ及び図８Ｂに示すように、メインローブの最大強度は、角度が９０度の場合、約３ｄＢであり、角度が０度の場合、約−２３ｄＢである。したがって、角度９０度の場合の方が、角度０度の場合よりも電波の強度が大きいことが分かる。

以上のことから、アンテナ７１は、アンテナ７１から放射される電波の最も強い偏波面が、開口部１１の長辺方向を基準として±１５度以外の範囲に存在するように、配置されていればよい。言い換えると、アンテナ７１は、アンテナ７１から放射される電波の最も強い偏波面が、開口部１１の長辺方向を基準として１５度以上１６５度以下、及び、１９５度以上３４５度以下の範囲に存在するように配置されていればよい。

［まとめ］
以上のように、本実施の形態に係る照明器具１は、光源２に電力を供給するための電源回路６０と、無線信号を送信又は受信するためのアンテナ７１と、アンテナ７１及び電源回路６０を収納する器具本体１０とを備え、器具本体１０には、開口部１１が形成され、アンテナ７１と開口部１１とは、アンテナ７１から放射される電波の最も強い偏波面と、開口部１１から放射される電波の最も強い偏波面とが略一致するように、配置されている。

このように、本実施の形態では、金属筐体に開口部１１が形成されているので、開口部１１がスロットアンテナとして機能し、金属筐体内に配置されたアンテナ７１からの電波を外部に放射することができる。これにより、無線通信の通信機能を確保することができる。

さらに、本実施の形態では、アンテナ７１から放射される電波の最も強い偏波面と、開口部１１から放射される電波の最も強い偏波面とが略一致するように配置されているので、図６などに示したように、開口部１１からの電波の強度を大きくすることができる。これにより、無線通信の通信品質を向上させることができる。

また、例えば、金属筐体は、略直方体であり、開口部１１の形状は、略長方形であり、開口部１１の長辺方向は、金属筐体の長辺方向に平行であり、アンテナ７１は、アンテナ７１から放射される電波の最も強い偏波面が、開口部１１の長辺方向を基準として±１５度以外の範囲に存在するように、配置されている。

これにより、開口部１１からの電波の強度を大きくすることができるので、無線通信の通信品質を向上させることができる。

また、例えば、開口部１１の形状は、略長方形であり、開口部１１の長辺の長さは、無線信号の周波数に対応する波長の略半波長以上である。

これにより、無線信号の送信又は受信を効率良く行うことができる。

また、例えば、アンテナ７１は、プリント配線基板７３に実装されている。

これにより、アンテナの小型化及び部品点数の削減を実現することができる。

また、例えば、開口部１１は、スリット状の開口である。

これにより、開口部１１をスロットアンテナとして効率良く機能させることができる。

（実施の形態２）
［照明器具］
続いて、実施の形態２に係る照明器具について説明する。なお、以下では、実施の形態１と異なる点を中心に説明し、同じ点については説明を省略する場合がある。

図９は、本実施の形態に係る金属筐体の第１開口部１２０とアンテナ７１との位置関係を示す図である。

本実施の形態では、図４と比較して分かるように、実施の形態１に係る開口部１１の代わりに第１開口部１２０が金属筐体の側面１１０に形成されている。第１開口部１２０は、開口部１１とは形状が異なっている。

以下では、第１開口部１２０について詳細に説明する。

［開口部］
図１０Ａは、本実施の形態に係る金属筐体の第１開口部１２０の形状を示す平面図である。

本実施の形態では、図９に示すように、第１開口部１２０は、金属筐体の側面１１０に形成されている。具体的には、第１開口部１２０は、器具本体１０の側面１１０に形成されている。

第１開口部１２０は、スリット状の開口である。第１開口部１２０は、図１０Ａに示すように、長辺部１２０ａと、２つの短辺部１２０ｂとを有する。２つの短辺部１２０ｂはそれぞれ、長辺部１２０ａの端部に直角に設けられている。

第１開口部１２０の幅ｄは、略一定である。長辺部１２０ａの長さをＬ１、短辺部１２０ｂの長さをＬ２としたとき、第１開口部１２０のスリット方向に沿った長さは、Ｌ１＋２×Ｌ２で表される。つまり、第１開口部１２０のスリット方向に沿った長さとは、長辺部１２０ａと２つの短辺部１２０ｂとの長さの合計である。

本実施の形態では、第１開口部１２０のスリット方向に沿った長さは、無線信号の周波数に対応する波長の略半波長以上である。例えば、無線信号が２．４ＧＨｚ帯の周波数を利用するとき、当該周波数に対応する波長の半波長は、約６２ｍｍとなる。このため、例えば、図１０Ａに示す第１開口部１２０は、長辺部１２０ａの長さＬ１が６２ｍｍ、短辺部１２０ｂの長さＬ２が４ｍｍ、幅ｄが０．５ｍｍとすることができる。

図１０Ａに示す第１開口部１２０によれば、定在波比（ＳＷＲ：Ｓｔａｎｄｉｎｇ Ｗａｖｅ Ｒａｔｉｏ）は、１．３となり、メインローブの強度は２．６ｄＢとなる。これにより、電力効率が改善され、電波が効率良く放射される。なお、第１開口部１２０によるアンテナ特性の詳細については、図１１の（ａ）に示す。

［開口部群］
図１０Ａに示す例では、金属筐体の側面１１０に１つのみの第１開口部１２０を設ける例について示したが、これに限らない。金属筐体の側面１１０には、第１開口部１２０を含む複数の開口部が設けられてもよい。つまり、金属筐体の側面１１０には、複数の開口部を含む開口部群が設けられてもよい。

以下では、図１０Ｂ〜図１０Ｇを用いて、開口部群の例について説明する。図１０Ｂ〜図１０Ｄはそれぞれ、本実施の形態に係る金属筐体の開口部群１０１〜１０３の形状を示す平面図である。図１０Ｅ〜図１０Ｇはそれぞれ、比較例に係る金属筐体の開口部群１０４〜１０６の形状を示す平面図である。

図１０Ｂ〜図１０Ｇに示すように、開口部群１０１〜１０６はそれぞれ、金属筐体の側面１１０に形成される。なお、金属筐体の側面１１０は、第１板部１１１と、第２板部１１２と、連結部１１３とを含む。

第１板部１１１は、複数の開口部によって囲まれた部分（いわゆる閉鎖板）である。第２板部１１２は、複数の開口部の外側の部分である。連結部１１３は、複数の開口部のうち一の開口部の端部と他の開口部の端部との間の部分であって、第１板部１１１と第２板部１１２とを連結する。つまり、第１板部１１１と第２板部１１２との間には、複数の開口部と複数の連結部１１３とが設けられている。

第１板部１１１と、第２板部１１２と、連結部１１３とは、例えば、１枚の金属製板部材を加工することで形成される。すなわち、第１板部１１１と、第２板部１１２と、連結部１１３とは、同一部材から一体に構成されている。したがって、第１板部１１１、第２板部１１２及び連結部１１３のそれぞれの表面色は、略同色である。

図１０Ｂ〜図１０Ｇに示すように、開口部群１０１〜１０６はそれぞれ、複数の開口部と、第１板部１１１と、複数の連結部１１３とを備える。つまり、開口部群は、いわゆるノックアウト構造を有する。複数の開口部としては、第１開口部１２０及び第２開口部１２１〜１２３などがある。

［実施例１］
図１０Ｂに示す開口部群１０１は、２つの第１開口部１２０と、第１板部１１１と、２つの連結部１１３とから構成される。

２つの第１開口部１２０は、互いに略平行な部分を有する。具体的には、２つの第１開口部１２０は、それぞれの長辺部１２０ａが互いに平行になるように配置されている。２つの第１開口部１２０の端部は、互いに対向している。

第１板部１１１は、２つの第１開口部１２０によって囲まれた部分である。図１０Ｂに示すように、略長方形である。第１板部１１１は、２つの連結部１１３によって第２板部１１２と連結されている。

［実施例２］
図１０Ｃに示す開口部群１０２は、１つの第１開口部１２０と、２つの第２開口部１２１と、第１板部１１１と、３つの連結部１１３とから構成される。第１板部１１１は、略長方形であり、１つの第１開口部１２０と、２つの第２開口部１２１と、３つの連結部１１３とは、第１板部１１１の周、すなわち、略長方形の周に沿って設けられている。

２つの第２開口部１２１はそれぞれ、長辺部１２１ａと、短辺部１２１ｂとを有する。短辺部１２１ｂは、長辺部１２１ａの端部に設けられ、長辺部１２１ａに直交している。つまり、第２開口部１２１は、略Ｌ字状のスリット状の開口である。第２開口部１２１のスリット方向に沿った長さは、第１開口部１２０のスリット方向に沿った長さの半分以下である。

２つの第２開口部１２１は、２つの長辺部１２１ａと第１開口部１２０の長辺部１２０ａとが平行になるように、配置されている。また、２つの第２開口部１２１のそれぞれの長辺部１２１ａは、直線上に並んでおり、この長辺部１２１ａの間に連結部１１３が設けられている。また、第１開口部１２０の２つの短辺部１２０ｂのそれぞれと、２つの第２開口部１２１のそれぞれの短辺部１２１ｂとが直線上に並んでおり、短辺部１２０ｂ及び１２１ｂの間に連結部１１３が設けられている。

［実施例３］
図１０Ｄに示す開口部群１０３は、１つの第１開口部１２０と、１つの第２開口部１２２と、２つの第２開口部１２３と、第１板部１１１と、４つの連結部１１３とから構成される。１つの第１開口部１２０と、１つの第２開口部１２２と、２つの第２開口部１２３と、４つの連結部１１３とは、第１板部１１１の周、すなわち、略長方形の周に沿って設けられている。

第２開口部１２２は、略長方形の開口である。第２開口部１２２は、第１開口部１２０の長辺部１２０ａに平行になるように配置されている。第２開口部１２２のスリット方向に沿った長さは、第１開口部１２０のスリット方向に沿った長さの半分以下である。

２つの第２開口部１２３はそれぞれ、長辺部１２３ａと、短辺部１２３ｂとを有する。短辺部１２３ｂは、長辺部１２３ａの端部に設けられ、長辺部１２３ａに直交している。つまり、第２開口部１２３は、略Ｌ字状のスリット状の開口である。第２開口部１２３のスリット方向に沿った長さは、第１開口部１２０のスリット方向に沿った長さの半分以下である。

第２開口部１２２と、２つの第２開口部１２３の長辺部１２３ａとは、直線上に並んでいる。第２開口部１２２の端部のそれぞれと長辺部１２３ａとの間に連結部１１３が設けられている。また、第１開口部１２０の２つの短辺部１２０ｂのそれぞれと、２つの第２開口部１２３のそれぞれの短辺部１２３ｂとが直線上に並んでおり、短辺部１２０ｂ及び１２３ｂの間に連結部１１３が設けられている。

［比較例１］
図１０Ｅに示す開口部群１０４は、２つの第２開口部１２２と、４つの第２開口部１２３と、第１板部１１１と、６つの連結部１１３とから構成される。２つの第２開口部１２２と、４つの第２開口部１２３と、６つの連結部１１３とは、第１板部１１１の周、すなわち、略長方形の周に沿って設けられている。

１つの第２開口部１２２と、２つの第２開口部１２３の長辺部１２３ａとは、直線上に並んでいる。残りの第２開口部１２２と、残りの２つの第２開口部１２３の長辺部１２３ａとも、直線上に並んでいる。これらの並ぶ方向は、互いに平行である。言い換えると、２つの第２開口部１２２は、互いに平行になるように配置されている。第２開口部１２２と、２つの第２開口部１２３の長辺部１２３ａのそれぞれとの間に、連結部１１３が設けられている。

また、２つの第２開口部１２３の短辺部１２３ｂは、直線上に並んでいる。残りの２つの第２開口部１２３の短辺部１２３ｂも、直線上に並んでいる。これらの並ぶ方向は、互いに平行である。２つの短辺部１２３ｂの間に連結部１１３が設けられている。

なお、図１０Ｅに示すように、開口部群１０４は、第１開口部１２０を備えていない。つまり、開口部群１０４に含まれる全ての開口部のスリット方向に沿った長さは、無線信号の周波数に対応する波長の略半波長より短い。

［比較例２］
図１０Ｆに示す開口部群１０５は、２つの第２開口部１２１と、１つの第２開口部１２２と、２つの第２開口部１２３と、第１板部１１１と、５つの連結部１１３とから構成される。

図１０Ｆに示すように、開口部群１０５は、図１０Ｃに示す開口部群１０２と、図１０Ｅに示す開口部群１０４とを組み合わせた形状である。つまり、第１板部１１１の周、すなわち、略長方形の周に沿って、２つの第２開口部１２１と、１つの第２開口部１２２と、２つの第２開口部１２３と、５つの連結部１１３とが設けられている。

図１０Ｆに示すように、開口部群１０５は、第１開口部１２０を備えていない。つまり、開口部群１０５に含まれる全ての開口部のスリット方向に沿った長さは、無線信号の周波数に対応する波長の略半波長より短い。

［比較例３］
図１０Ｇに示す開口部群１０６は、２つの第２開口部１２１と、１つの第２開口部１２２と、２つの第２開口部１２３と、第１板部１１１と、５つの連結部１１３とから構成される。

図１０Ｇに示すように、開口部群１０６は、図１０Ｆに示す開口部群１０５を上下反転させたものである。

［開口部群の特性］
続いて、上述した開口部群１０１〜１０６のアンテナ特性について、図１１を用いて説明する。

図１１は、本実施の形態に係る金属筐体の開口部群の形状と通信性能との関係を示す図である。図１１の（ａ）〜（ｇ）はそれぞれ、図１０Ａ〜図１０Ｇに示す第１開口部１２０及び開口部群１０１〜１０６に相当する。それぞれについての定在波比（ＳＷＲ）、メインローブの特性（強度、方向、角度幅）、及び、サイドローブの強度を示している。

図１１の（ａ）〜（ｄ）に示すように、第１開口部１２０及び開口部群１０１〜１０３では、ＳＷＲが１．５以下となり、効率良く電波が放射されていることが分かる。また、開口部群１０１〜１０３ではそれぞれ、メインローブの強度が５．１〜５．７ｄＢになっており、図１０Ａに示す第１開口部１２０のみを設けた場合（２．６ｄＢ）に比べて、十分に大きくなっている。したがって、金属筐体に開口部群１０１〜１０３のいずれかを設けることで、より効率良く電波を放射することができ、無線通信の通信品質を向上させることができる。

一方で、図１１の（ｅ）〜（ｇ）に示すように、開口部群１０４〜１０６では、ＳＷＲも大きく、メインローブの強度も低い。このため、開口部群１０４〜１０６をアンテナとしては機能していないことが分かる。

図１０Ｅ〜図１０Ｇに示したように、開口部群１０４〜１０６は、第１開口部１２０を備えていない。言い換えると、開口部群１０４〜１０６には、無線信号の周波数に対応する波長の略半波長より短い開口部しか設けられていない。逆に言えば、無線信号の周波数に対応する波長の略半波長以上の開口部（例えば、第１開口部１２０）を含むことで、開口部群をアンテナとして機能させることができる。

［まとめ］
以上のように、本実施の形態に係る照明器具では、金属筐体の側面１１０には、１以上の開口部が形成され、１以上の開口部は、スリット状の開口であり、１以上の開口部のうちの少なくとも１つの開口部である第１開口部１２０のスリット方向に沿った長さは、無線信号の周波数に対応する波長の略半波長以上である。

これにより、本実施の形態では、金属筐体に第１開口部１２０が形成されているので、第１開口部１２０がスロットアンテナとして機能し、金属筐体内に配置されたアンテナ７１からの電波を外部に放射することができる。これにより、無線通信の通信機能を確保することができる。

さらに、本実施の形態では、第１開口部１２０のスリット方向に沿った長さは、無線信号の周波数に対応する波長の略半波長以上であるので、図１１の（ａ）と（ｅ）〜（ｇ）とを比較して分かるように、効率良く電波を放射することができる。これにより、無線通信の通信品質を向上させることができる。

また、例えば、金属筐体の側面１１０には、複数の開口部が形成され、金属筐体の側面１１０は、複数の開口部によって囲まれた第１板部１１１と、複数の開口部の外側の部分である第２板部１１２と、複数の開口部のうち一の開口部の端部と他の開口部の端部との間の部分であって、第１板部１１１と第２板部１１２とを連結する連結部１１３とを含む。

これにより、いわゆるノックアウト構造によって複数の開口部を設けることで、図１１の（ａ）と（ｂ）〜（ｄ）とを比較して分かるように、第１開口部１２０が１つの場合よりも、効率良く電波を放射することができる。また、ノックアウト構造にすることによって、外部から金属筐体内に塵埃又は異物が侵入するのを抑制することができる。これにより、電源回路６０に塵埃などが付着することにより発熱し、発火又は発煙が生じることを抑制することができる。

また、例えば、複数の開口部は、複数の第１開口部１２０を含み、複数の第１開口部１２０は、互いに略平行な部分を有してもよい。

これにより、図１１の（ａ）と（ｂ）とを比較して分かるように、第１開口部１２０が１つの場合よりも、より効率良く電波を放射することができる。

また、例えば、複数の開口部は、第１開口部１２０とは異なる第２開口部１２１を含み、第２開口部１２１のスリット方向に沿った長さは、第１開口部１２０のスリット方向に沿った長さの半分以下であってもよい。

これにより、図１１の（ａ）と（ｃ）及び（ｄ）とを比較して分かるように、第１開口部１２０が１つの場合よりも、より効率良く電波を放射することができる。

また、例えば、第１板部１１１、第２板部１１２、及び、連結部１１３のそれぞれの表面色は、略同色であってもよい。

これにより、開口部を目立ちにくくすることができ、美的観点から好ましい。また、開口部を反射板４０に形成した場合も、反射板４０の反射機能が低下するのを抑制することができる。

（実施の形態２の変形例）
以下では、実施の形態２に係る照明器具の変形例について図面を用いて説明する。

本変形例に係る照明器具では、金属筐体の側面には、開口部群が複数形成されている。

図１２は、本変形例に係る複数の開口部群１０１とアンテナ７１との位置関係を示す図である。

本変形例に係る照明器具では、器具本体１０と反射板４０とによって金属筐体が構成され、当該金属筐体の側面に２つの開口部群１０１が設けられている。具体的には、金属筐体の互いに対向する側面１１０及び１１０ａにそれぞれ、開口部群１０１が設けられている。２つの開口部群１０１は、アンテナ７１を挟んで互いに対向するように設けられている。

このように、本変形例では、例えば、金属筐体の側面１１０には、第１板部１１１と、連結部１１３と、複数の開口部とを備える開口部群１０１などが複数形成されている。

これにより、放射パターンを変化させることができる。

なお、図１２に示す例では、２つの開口部群１０１を設けたが、互いに異なる開口部群を設けてもよい。例えば、側面１１０に開口部群１０１を設け、側面１１０ａに開口部群１０２を設けてもよい。また、１つの側面１１０に２つの開口部群１０１を設けてもよい。

また、例えば、照明器具は、さらに、１以上の開口部に設けられた絶縁物を備えてもよい。

これにより、例えば、ノックアウト構造の場合は、施工時に誤って貫通させる恐れがあるので、絶縁物を設けることで、誤貫通を抑制することができる。

（実施の形態３）
［照明器具］
続いて、実施の形態３に係る照明器具について説明する。実施の形態１及び２では、照明器具として、直管ＬＥＤランプを例に挙げて説明したが、本実施の形態では、ダウンライトを例に挙げて説明する。

図１３は、本実施の形態に係る照明器具２０１を示す断面図である。具体的には、図１３は、照明器具２０１が天井８０に設けられた埋込孔８１に取り付けられた状態を示している。

本実施の形態に係る照明器具２０１は、例えば、住宅などの天井８０に埋込配設されることにより下方（床又は壁）に光を照射するダウンライトなどの埋込型の照明器具である。照明器具２０１は、無線通信機能を有する。

図１３に示すように、照明器具２０１は、器具本体２１０と、回路ケース２２０とを備える。器具本体２１０内には、光源２０２が内蔵されている。また、回路ケース２２０内には、電源回路６０と、アンテナ７１を有する無線モジュール７０とが内蔵されている。照明器具２０１は、さらに、放熱フィン２３０と、取り付け用バネ２４０と、取り付け部２５０とを備える。

図１３に示すように、天井８０に平行な面内において器具本体２１０と回路ケース２２０とを結ぶ方向をＸ軸方向とし、天井８０に平行な面内において、当該Ｘ軸方向に直交する方向をＹ軸方向とする。また、天井８０に垂直な方向をＺ軸方向とする。

以下では、照明器具２０１が備える各構成部材について詳細に説明する。

光源２０２は、発光素子を有する発光モジュールを備える照明用光源であり、所定の光を放出する。本実施の形態では、光源２０２は、ＣＯＢ型の発光モジュール、又は、ＳＭＤ型のＬＥＤ素子が用いられた発光モジュールを備える。

器具本体２１０は、略円錐台状の筐体である。器具本体２１０の外周面には、外側に向けて突出する複数の放熱フィン２３０が設けられている。また、器具本体２１０の外周面には、取り付け用バネ２４０が取り付けられている。

回路ケース２２０は、電源回路６０及びアンテナ７１を収納する金属筐体である。回路ケース２２０は、例えば、アルミニウムなどの金属製板部材を折曲することにより成形される。

なお、回路ケース２２０の詳細な構成については、後で説明する。

放熱フィン２３０は、光源２０２が発光時に発する熱を外部に放出するためのフィンである。放熱フィン２３０は、例えば、器具本体２１０と一体に構成される。

取り付け用バネ２４０は、器具本体２１０の外周面に固定され、外向きに付勢されている。取り付け用バネ２４０は、埋込孔８１への照明器具２０１（器具本体２１０）の取り付けに用いられる。

取り付け部２５０は、交流電力の供給元である系統電力（商用電源）に接続されたケーブル（図示せず）に接続される。取り付け部２５０は、ケーブルを介して取得した交流電力を回路ケース２２０内の電源回路６０にケーブル２６０を介して給電する。取り付け部２５０は、回路ケース２２０の長手方向の一端に設けられる。

ケーブル２６０は、取り付け部２５０が受けた交流電力を回路ケース２２０内の電源回路６０に供給するためのケーブルである。ケーブル２６１は、回路ケース２２０内の電源回路６０が、器具本体２１０内の光源２０２に電力を供給するためのケーブルである。

［回路ケース］
続いて、本実施の形態に係る回路ケース２２０の詳細について説明する。

図１４Ａ及び図１４Ｂはそれぞれ、本実施の形態に係る回路ケース２２０を示す斜視図及び下面図である。

本実施の形態に係る回路ケース２２０は、多面体の金属筐体であり、隙間が形成されるように、上部カバー２２１と下部カバー２２２とが組み合わされて構成される。図１４Ａ及び図１４Ｂに示すように、上部カバー２２１と下部カバー２２２とが組み合わされることで、回路ケース２２０には、開口部２２３及び２２４が形成される。つまり、開口部２２３及び２２４は、上部カバー２２１と下部カバー２２２とが組み合わされた際に形成される隙間である。

図１５は、本実施の形態に係る回路ケース２２０を示す分解斜視図である。

上部カバー２２１及び下部カバー２２２は、金属製構造物の一例である。上部カバー２２１及び下部カバー２２２はそれぞれ、金属製板部材を加工することにより形成されている。上部カバー２２１及び下部カバー２２２はともに、略矩形の複数の面を有する。

上部カバー２２１には、開口部２２５が形成されている。開口部２２５は、上部カバー２２１に設けられた隙間である。

開口部２２５は、略矩形の面の辺に沿って設けられる。例えば、図１５に示すように、上部カバー２２１は、面２２１ａ〜２２１ｃを有する。面２２１ａと面２２１ｂとは、面２２１ｃに垂直に設けられている。開口部２２５は、面２２１ｃの２辺に沿って設けられている。具体的には、開口部２２５は、面２２１ｃと、面２２１ａ及び面２２１ｂとの間に設けられている。

図１４Ａに示すように、開口部２２５は、回路ケース２２０の辺に設けられている。具体的には、開口部２２５は、回路ケース２２０の連続する２辺以上に跨って設けられている。

また、開口部２２５は、開口部２２４に連続している。言い換えると、開口部２２５は、開口部２２４とともに１つの連続する開口部を構成し、当該開口部は、多面体の連続する３辺（具体的には、面２２１ｃの３辺）に跨って設けられている。当該開口部の長さは、無線信号の周波数に対応する波長の略半波長以上である。

以上のように、回路ケース２２０に複数の開口部２２３〜２２５を設けることで、電波の放射パターンを変更することができる。

［開口部の配置と放射パターン］
以下では、金属筐体に設ける開口部の配置によって放射パターンが変わることについて、図１６Ａ〜図１８Ｂを用いて説明する。

図１６Ａ及び図１６Ｂはそれぞれ、本実施の形態に係る金属筐体に設ける開口部の配置を示す図である。

図１６Ａに示す金属筐体３００は、本実施の形態に係る回路ケース２２０を模した金属筐体である。金属筐体３００は、多面体であり、面３０１〜３０５を有する。図１６Ａに示すように、面３０４と面３０５とは、互いに平行であり、かつ、面３０１〜３０３に垂直である。

金属筐体３００には、２つの開口部３１０及び３１１が設けられている。２つの開口部３１０及び３１１は、互いに平行に設けられている。

開口部３１０は、面３０４の辺に設けられている。具体的には、開口部３１０は、面３０４と、面３０１〜３０３との間に設けられている。つまり、開口部３１０は、面３０４の連続する３辺に跨って設けられている。

開口部３１１は、面３０５の辺に設けられている。具体的には、開口部３１１は、面３０５と、面３０１〜３０３との間に設けられている。つまり、開口部３１１は、面３０５の連続する３辺に跨って設けられている。

図１６Ｂには、図１６Ａに示す金属筐体３００と比較して、開口部が設けられた位置のみが異なる金属筐体３２０を示す。図１６Ｂに示す金属筐体３２０には、２つの開口部３３０及び３３１が設けられている。２つの開口部３３０及び３３１は、互いに平行に設けられている。

開口部３３０は、面３０４の辺に設けられている。具体的には、開口部３３０は、面３０３と面３０４との間に設けられている。

開口部３３１は、面３０５の辺に設けられている。具体的には、開口部３３１は、面３０３と面３０５との間に設けられている。

なお、図１６Ａ及び図１６Ｂにおいて、面３０２に平行な平面をＹＺ面、面３０３に平行な平面をＸＹ面、面３０４及び３０５に平行な平面をＸＺ面とする。つまり、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸は互いに直交している。また、面３０３が底面に相当し、例えば、天井８０に設置される側の面に相当する。つまり、面３０３側（すなわち、Ｚ軸負方向）に居住空間が存在する。

図１７Ａ及び図１７Ｂはそれぞれ、図１６Ａに示す金属筐体３００のＸＺ面（開口部に平行な平面）及びＹＺ面（開口部に垂直な平面）における放射パターンを示す図である。図１８Ａ及び図１８Ｂはそれぞれ、図１６Ｂに示す金属筐体３２０のＸＺ面及びＹＺ面における放射パターンを示す図である。なお、図１７Ａ〜図１８Ｂはそれぞれ、金属筐体３００及び３２０を用いて電波の放射パターンのシミュレーションを行った結果を示している。

図１７Ａ及び図１７Ｂに示すように、金属筐体３００の放射パターンは、ＸＺ面及びＹＺ面のいずれにおいても、底面側に幅の広い指向性を有する。金属筐体３００は、底面側の広い範囲に電波を放射し、また、底面側の広い範囲から電波を受信することができる。

一方で、図１８Ａ及び図１８Ｂに示すように、金属筐体３２０の放射パターンは、ＸＺ面及びＹＺ面のいずれにおいても、底面側にヌル点が発生している。すなわち、金属筐体３２０をスロットアンテナとして用いた場合には、底面側に、電波の送受信がしにくい領域が発生する。

以上のように、本実施の形態では、金属筐体（具体的には、回路ケース２２０）に設ける開口部の配置によって、金属筐体から放射される電波の放射パターンを変更することができる。このとき、例えば、図１６Ａに示す金属筐体３００のように、多面体の連続する２辺以上に跨って開口部が設けられている場合の方が、図１６Ｂに示す金属筐体３２０のように、１辺のみに開口部が設けられている場合よりも放射パターンの特性が優れていることが分かる。

［開口部の開口幅と放射パターン］
続いて、開口部の開口幅と放射パターンとの関係について、図１９を用いて説明する。図１９は、本実施の形態に係る金属筐体の開口部の開口幅と放射パターンとの関係を示す図である。

なお、開口部の開口幅は、スリット状の開口部のスリット方向に直交する方向の幅である。例えば、開口部の形状が略長方形である場合、開口幅は、短手方向の幅である。

図１９には、２．４ＧＨｚの周波数を用いた場合における開口幅が０．５ｍｍ及び１．０ｍｍのそれぞれの放射パターンを示している。また、放射パターンは、ＸＺ面及びＹＺ面について示している。

例えば、ＸＺ面では、開口幅が０．５ｍｍの場合、メインローブの強度が−２３．４ｄＢであるのに対して、開口幅が１．０ｍｍの場合、メインローブの強度が−１１．６ｄＢである。一方で、ＹＺ面では、開口幅が０．５ｍｍの場合、メインローブの強度が−１６．７ｄＢであるのに対して、開口幅が１．０ｍｍの場合、メインローブの強度が−３０．５ｄＢである。

以上のように、開口幅が異なった場合に、放射パターンが大きく異なることが分かる。したがって、開口部の開口幅が変化しないようにすることで、より安定した無線通信を行うことができる。例えば、開口部の間に、開口部の開口幅を維持するための絶縁物を設けることで、開口部の開口幅を維持することができる。

例えば、図１４Ａに示す開口部２２３は、図１５に示す上部カバー２２１及び下部カバー２２２を組み合わせることで、形成されている。したがって、組み合わせの時又は組み合わせた後に、開口部２２３の開口幅が所望の幅にならない可能性がある。

そこで、開口部２２３に絶縁物を設けることで、開口部２２３の開口幅を維持することができる。絶縁物は、例えば、絶縁性樹脂材料から構成される。例えば、絶縁性樹脂材料を塗布し、光照射などにより硬化することで、開口部２２３に絶縁物を設けることができる。

なお、開口部２２３に設ける絶縁物は、いかなるものでもよい。例えば、絶縁性の板部材を開口部２２３の開口部に挟み入れてもよい。

［複数の開口部間の距離と放射パターン］
続いて、複数の開口部間の距離と放射パターンとの関係について、図２０Ａ〜図２１Ｂを用いて説明する。

図２０Ａ及び図２０Ｂはそれぞれ、本実施の形態に係る金属筐体に設ける複数の開口部の配置を示す図である。具体的には、図２０Ａ及び図２０Ｂにはそれぞれ、図１６Ａに示す金属筐体３００と比較して、開口部が設けられた位置のみが異なる金属筐体４００及び４２０を示している。

図２０Ａに示す金属筐体４００には、互いに平行な２つの開口部４１０及び４１１が設けられている。図２０Ｂに示す金属筐体４２０には、互いに平行な２つの開口部４３０及び４３１が設けられている。

開口部４１０及び４１１、並びに、開口部４３０及び４３１は、互いに長さ及び幅が同じである。具体的には、開口部４１０及び４１１、並びに、開口部４３０及び４３１は、無線信号に用いる周波数に対応する波長の略半波長以上の長さを有する。開口部４１０及び４１１、並びに、開口部４３０及び４３１は、金属筐体４００及び４２０の底面に相当する面３０３に設けられている。

図２０Ａに示すように、開口部４１０と開口部４１１とは、距離Ｄ１を隔てて配置されている。図２０Ｂに示すように開口部４３０と開口部４３１とは、距離Ｄ２を隔てて配置されている。

このとき、距離Ｄ１は、無線信号に用いる周波数に対応する波長の略半波長以上の長さである。距離Ｄ２は、無線信号に用いる周波数に対応する波長の略半波長未満の長さである。つまり、距離Ｄ１は、距離Ｄ２よりも長い。

図２１Ａは、図２０Ａに示す金属筐体４００のＹＺ面における放射パターンを示す図である。図２１Ｂは、図２１Ａに示す金属筐体４２０のＹＺ面における放射パターンを示す図である。なお、図２１Ａ及び図２１Ｂはそれぞれ、金属筐体４００及び４２０を用いてシミュレーションを行った結果を示している。

図２１Ａ及び図２１Ｂに示すように、金属筐体４００からの電波の強度の方が、金属筐体４２０からの電波の強度よりも大きくなっている。つまり、平行に配置された２つの開口部間の距離が、無線信号に用いる周波数に対応する波長の略半波長以上である場合に、効率良く電波を放射することができる。

［まとめ］
以上のように、本実施の形態に係る照明器具２０１は、回路ケース２２０（金属筐体）は、隙間が形成されるように、互いに組み合わされた２以上の金属製構造物を備え、開口部２２４及び２２５は、隙間であり、開口部２２４及び２２５の長さは、無線信号の周波数に対応する波長の略半波長以上である。

これにより、無線信号の周波数に対応する波長の略半波長以上の長さの開口部が設けられているので、効率良く電波を放射することができ、無線通信の通信品質を向上させることができる。また、２以上の金属製構造物の組み合わせにより形成される隙間を開口部として利用するので、金属製構造物に開口部を形成しなくてもよく、製造工程の削減により低コスト化を実現することができる。

また、例えば、回路ケース２２０は、多面体であり、開口部２２４及び２２５は、多面体の辺に設けられている。

これにより、開口部を設ける位置に応じて放射パターンを変更することができる。つまり、多面体のどの辺に開口部を設けるかによって放射パターンを変更することができるので、例えば照明器具２０１の設置場所に応じて適切な放射パターンを形成することができる。

また、例えば、開口部２２５は、多面体の連続する２辺以上に跨って設けられている。

照明器具２０１を小型化するためには、電源回路６０を収納する回路ケース２２０（金属筐体）も小型化することが好ましい。しかしながら、回路ケース２２０を小型化すると、必要な長さの開口部を設けることが困難になる。

これに対して、本実施の形態では、多面体の２辺以上に跨って開口部を設けるので、無線信号の周波数に対応する波長の略半波長以上の長さを確保することができる。したがって、効率良く電波を放射することができ、無線通信の通信品質を向上させることができる。

また、例えば、回路ケース２２０には、複数の開口部２２５が互いに平行に設けられている。

これにより、効率良く電波を放射することができ、無線通信の通信品質を向上させることができる。

また、例えば、複数の開口部２２５の平行の間隔は、無線信号の周波数に対応する波長の略半波長以上である。

これにより、複数の開口部間の距離を無線信号の周波数に対応する波長の略半波長以上にすることで、効率良く電波を放射することができ、無線通信の通信品質を向上させることができる。

また、例えば、開口部２２５には、開口部２２５の開口幅を維持するための絶縁物が設けられていてもよい。

これにより、開口部の開口幅を維持することができるので、安定した無線通信を行うことができる。

なお、本実施の形態では、図１３に示すような器具本体２１０と回路ケース２２０とが物理的に分離されてケーブル２６１で接続されたタイプのダウンライトについて説明したが、これに限らない。例えば、図２２に示す照明器具２０１Ａのように、器具本体２１０Ａと回路ケース２２０Ａとが直接接続されているタイプのダウンライトでもよい。

回路ケース２２０Ａは、略直方体の金属筐体であり、内部に電源回路６０及び無線モジュール７０（図示せず）を収納している。回路ケース２２０Ａには、開口部２２１Ａ及び２２２Ａが設けられている。なお、図２２において、開口部を太線（太実線又は太破線）で示している。

開口部２２１Ａ及び開口部２２２Ａは、略直方体状の回路ケース２２０Ａの長手方向における端部に設けられている。開口部２２１Ａ及び開口部２２２Ａはそれぞれ、回路ケース２２０Ａの２辺に跨って設けられたスリット状の開口である。開口部２２１Ａ及び開口部２２２Ａは、互いに平行に設けられている。

以上のような構成であっても、回路ケース２２０Ａがスロットアンテナとして機能し、無線通信を行うことができる。

（実施の形態３の変形例）
以上のように、実施の形態３では、照明器具がダウンライトである場合を例に説明したが、照明器具は、これに限らない。例えば、照明器具は、実施の形態１に示したような直管ＬＥＤランプなどにも利用することができる。

以下では、実施の形態３の変形例について、図２３Ａ〜図２４Ｂを用いて説明する。

［変形例１］
図２３Ａは、実施の形態３の変形例１に係る照明器具５００を示す分解斜視図である。

図２３Ａに示す照明器具５００は、実施の形態１に係る照明器具１と比較して、器具本体１０及び回路ケース５０の代わりに、器具本体５１０及び回路ケース５５０を備える点が異なっている。

器具本体５１０には、開口部１１の代わりに、開口部５１１〜５１４が設けられている。本変形例では、無線モジュール７０は、例えば、回路ケース５５０内に収納されている。このため、回路ケース５５０には、開口部５５１〜５５４が設けられている。なお、図２３Ａにおいて、開口部を太線（太実線又は太破線）で示している。

開口部５１１及び開口部５１２は、長尺状の器具本体５１０の長手方向における一方の端部に設けられている。開口部５１１及び開口部５１２はそれぞれ、器具本体５１０の２辺に跨って設けられたＬ字のスリット状の開口である。開口部５１１及び開口部５１２は、互いに平行に設けられている。

開口部５１３及び開口部５１４は、長尺状の器具本体５１０の長手方向における他方の端部に設けられている。開口部５１３及び開口部５１４はそれぞれ、器具本体５１０の２辺に跨って設けられたＬ字のスリット状の開口である。開口部５１３及び開口部５１４は、互いに平行に設けられている。

開口部５５１及び開口部５５２は、略直方体状の回路ケース５５０の長手方向における一方の端部に設けられている。開口部５５１及び開口部５５２はそれぞれ、回路ケース５５０の２辺に跨って設けられたスリット状の開口である。開口部５５１及び開口部５５２は、互いに平行に設けられている。

開口部５５３及び開口部５５４は、略直方体状の回路ケース５５０の長手方向における他方の端部に設けられている。開口部５５３及び開口部５５４はそれぞれ、回路ケース５５０の２辺に跨って設けられたスリット状の開口である。開口部５５３及び開口部５５４は、互いに平行に設けられている。

以上のような構成であっても、回路ケース５５０及び器具本体５１０がそれぞれスロットアンテナとして機能し、無線通信を行うことができる。

［変形例２］
図２３Ｂは、実施の形態３の変形例２に係る照明器具５００ａを示す分解斜視図である。

図２３Ｂに示す照明器具５００ａは、実施の形態１に係る照明器具１と比較して、器具本体１０及び回路ケース５０の代わりに、器具本体５１０ａ及び回路ケース５５０を備える点が異なっている。

器具本体５１０ａには、開口部１１の代わりに、開口部５１１ａ〜５１４ａが設けられている。本変形例では、無線モジュール７０は、例えば、回路ケース５５０内に収納されている。なお、図２３Ｂにおいて、開口部を太線（太実線又は太破線）で示している。

開口部５１１ａ及び開口部５１２ａは、長尺状の器具本体５１０ａの長手方向における一方の端部の近傍の側面に設けられている。開口部５１１ａ及び開口部５１２ａはそれぞれ、器具本体５１０ａに設けられた略長方形のスリット状の開口である。開口部５１１ａ及び開口部５１２ａは、互いに平行に設けられている。

開口部５１３ａ及び開口部５１４ａは、長尺状の器具本体５１０ａの長手方向における他方の端部の近傍の側面に設けられている。開口部５１３ａ及び開口部５１４ａはそれぞれ、器具本体５１０ａに設けられた略長方形のスリット状の開口である。開口部５１３ａ及び開口部５１４ａは、互いに平行に設けられている。

以上のような構成であっても、回路ケース５５０及び器具本体５１０ａがそれぞれスロットアンテナとして機能し、無線通信を行うことができる。

［変形例３］
図２３Ｃは、実施の形態３の変形例３に係る照明器具５００ｂを示す分解斜視図である。

図２３Ｃに示す照明器具５００ｂは、実施の形態１に係る照明器具１と比較して、器具本体１０及び回路ケース５０の代わりに、器具本体５１０ｂ及び回路ケース５５０を備える点が異なっている。

器具本体５１０ｂには、開口部１１の代わりに、開口部５１１ｂ及び５１２ｂが設けられている。本変形例では、無線モジュール７０は、例えば、回路ケース５５０内に収納されている。なお、図２３Ｃにおいて、開口部を太線（太実線又は太破線）で示している。

開口部５１１ｂ及び開口部５１２ｂは、長尺状の器具本体５１０ａの長手方向における中央の側面に設けられている。開口部５１１ｂ及び開口部５１２ｂはそれぞれ、器具本体５１０ｂの側面の辺に設けられた略長方形のスリット状の開口である。開口部５１１ｂ及び開口部５１２ｂは、互いに平行に設けられている。

以上のような構成であっても、回路ケース５５０及び器具本体５１０ｂがそれぞれスロットアンテナとして機能し、無線通信を行うことができる。

［変形例４］
上述した変形例１〜３では、給電用口金及び非給電用口金を備える円筒状の直管ＬＥＤランプを光源２として備える照明器具を例に説明したが、これに限らない。本変形例では、半円筒状のカバーを有するライン状光源を備える照明器具について説明する。

図２４Ａは、実施の形態３の変形例４に係る照明器具６００を示す分解斜視図である。

照明器具６００は、光源６０２と、器具本体６１０と、コネクタ６２０及び６３０と、電源回路６０と、無線モジュール７０とを備える。

光源６０２は、長尺状のＬＥＤモジュールと、当該ＬＥＤモジュールを覆う長尺状の透光性を有するカバーとを備える。ＬＥＤモジュールは、例えば、基板上に直接ＬＥＤチップが実装されたＣＯＢ型の発光モジュールである。

器具本体６１０は、金属製構造物の一例である。器具本体６１０は、例えば、アルミニウムなどの金属製板部材を折曲することにより、下方に開口６１１が形成されるように成形される。このとき、変形例１などでは略直方体の器具本体５１０について示したが、本変形例に係る器具本体６１０は、扁平かつ長尺状の多面体である。具体的には、器具本体６１０は、下方に凸であり、凸部分に開口６１１が設けられている。

器具本体６１０には、コネクタ６２０が接続されている。コネクタ６２０は、光源６０２への給電用のコネクタであり、コネクタ６３０に接続されて、外部電源（例えば、商用電源）からの電力を光源６０２に給電する。具体的には、コネクタ６３０は、電源回路６０に接続されている。電源回路６０は、コネクタ６２０及び６３０を介して供給された電力を変換して、光源６０２に供給する。

電源回路６０及び無線モジュール７０は、ＬＥＤモジュールのカバーとは反対側に設けられている。つまり、電源回路６０及び無線モジュール７０は、器具本体６１０と光源２とが組み合わされた際に、器具本体６１０に設けられた開口６１１から器具本体６１０内に収納される。

器具本体６１０には、開口部６１２及び６１３が設けられている。

開口部６１２及び開口部６１３は、長尺状の器具本体６１０の開口６１１に沿って設けられている。開口部６１２及び開口部６１３はそれぞれ、器具本体６１０の側面の辺に設けられた略長方形のスリット状の開口である。開口部６１２及び開口部６１３は、互いに平行に設けられている。開口部６１２及び開口部６１３は、器具本体６１０と光源６０２とが組み合わされたときにも開口されており、無線モジュール７０からの電波を放射することができる。

以上のような構成であっても、器具本体６１０がスロットアンテナとして機能し、無線通信を行うことができる。

［変形例５］
変形例４では、器具本体６１０が下方に凸で、光源６０２が器具本体６１０の外側に設けられている例について示したが、これに限らない。本変形例では、光源６０２が器具本体６１０に収納される照明器具について説明する。

図２４Ｂは、実施の形態３の変形例５に係る照明器具７００を示す分解斜視図である。

照明器具７００は、光源６０２と、器具本体７１０と、コネクタ６２０及び６３０と、電源回路６０と、無線モジュール７０とを備える。

器具本体７１０は、金属製構造物の一例である。器具本体７１０は、例えば、アルミニウムなどの金属製板部材を折曲することにより、下方に開口７１１が形成されるように成形される。器具本体７１０は、扁平かつ長尺状の多面体である。具体的には、器具本体７１０は、上方に凹であり、凹部分に開口７１１が設けられている。凹部を形成する面７１２及び７１３は、例えば、反射面である。

電源回路６０及び無線モジュール７０は、変形例４と同様に、器具本体７１０と光源２とが組み合わされた際に、器具本体７１０に設けられた開口７１１から器具本体７１０内に収納される。

器具本体７１０には、開口部７１４及び７１５が設けられている。

開口部７１４及び開口部７１５は、長尺状の器具本体７１０の開口７１１に沿って設けられている。開口部７１４及び開口部７１５はそれぞれ、器具本体７１０の面７１２及び７１３の辺に設けられた略長方形のスリット状の開口である。開口部７１４及び開口部７１５は、互いに平行に設けられている。開口部７１４及び開口部７１５は、器具本体７１０と光源６０２とが組み合わされたときにも開口されており、無線モジュール７０からの電波を放射することができる。

以上のような構成であっても、器具本体７１０がスロットアンテナとして機能し、無線通信を行うことができる。

（その他）
以上、本発明に係る照明器具について、上記実施の形態及びその変形例に基づいて説明したが、本発明は、上記の実施の形態に限定されるものではない。

例えば、上記の実施の形態では、アンテナは、プリント配線基板に実装された例について説明したが、これに限らない。アンテナは、単一型アンテナなどでもよい。

例えば、上記の実施の形態では、開口部が設けられる金属筐体は、略直方体などの多面体である例について説明したが、これに限らない。金属筐体は、曲面を有してもよく、例えば、略円筒状又は略円錐台状などでもよい。

なお、実施の形態２及び３並びにこれらの変形例は、実施の形態１とは独立して実現することもできる。すなわち、本発明の最上位概念を示す独立請求項に記載されている事項を含まない構成として実現することもできる。例えば、実施の形態２及び３などでは、アンテナと開口部とは、アンテナから放射される電波の最も強い偏波面と、開口部から放射される電波の最も強い偏波面とが略一致していなくてもよい。

その他、各実施の形態に対して当業者が思いつく各種変形を施して得られる形態や、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で各実施の形態における構成要素及び機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本発明に含まれる。

１、２０１、２０１Ａ、５００、５００ａ、５００ｂ、６００、７００ 照明器具
２、２０２、６０２ 光源
１０、２１０、２１０Ａ、５１０、５１０ａ、５１０ｂ、６１０、７１０ 器具本体（金属製構造物）
１１、２２１Ａ、２２２Ａ、２２３、２２４、２２５、３１０、３１１、３３０、３３１、４１０、４１１、４３０、４３１、５１１、５１１ａ、５１１ｂ、５１２、５１２ａ、５１２ｂ、５１３、５１３ａ、５１４、５１４ａ、５５１、５５２、５５３、５５４、６１２、６１３、７１４、７１５ 開口部
４０ 反射板（金属製構造物）
５０、２２０、２２０Ａ、５５０ 回路ケース
６０ 電源回路
７０ 無線モジュール
７１ アンテナ
７１ａ 先端部
７１ｂ 根元部
７３ プリント配線基板
１０１、１０２、１０３、１０４、１０５、１０６ 開口部群
１１０、１１０ａ 側面
１１１ 第１板部
１１２ 第２板部
１１３ 連結部
１２０ 第１開口部
１２１、１２２、１２３ 第２開口部
２２１ 上部カバー（金属製構造物）
２２１ａ、２２１ｂ、２２１ｃ、３０１、３０２、３０３、３０４、３０５、７１２、７１３ 面
２２２ 下部カバー（金属製構造物）
３００、３２０、４００、４２０ 金属筐体

Claims (18)

1. 光源に電力を供給するための電源回路と、
   無線信号を送信又は受信するためのアンテナと、
   前記アンテナ及び前記電源回路を収納する金属筐体とを備え、
   前記金属筐体には、開口部が形成され、
   前記アンテナと前記開口部とは、前記アンテナから放射される電波の最も強い偏波面と、前記開口部から放射される電波の最も強い偏波面とが略一致するように、配置されている
   照明器具。
2. 前記金属筐体は、略直方体であり、
   前記開口部の形状は、略長方形であり、
   前記開口部の長辺方向は、前記金属筐体の長辺方向に平行であり、
   前記アンテナは、当該アンテナから放射される電波の最も強い偏波面が、前記開口部の長辺方向を基準として±１５度以外の範囲に存在するように、配置されている
   請求項１に記載の照明器具。
3. 前記開口部の形状は、略長方形であり、
   前記開口部の長辺の長さは、前記無線信号の周波数に対応する波長の略半波長以上である
   請求項１又は２に記載の照明器具。
4. 前記アンテナは、プリント配線基板に実装されている
   請求項１〜３のいずれか１項に記載の照明器具。
5. 前記開口部は、スリット状の開口である
   請求項１〜４のいずれか１項に記載の照明器具。
6. 前記金属筐体の側面には、１以上の前記開口部が形成され、
   前記１以上の開口部は、スリット状の開口であり、
   前記１以上の開口部のうちの少なくとも１つの開口部である第１開口部のスリット方向に沿った長さは、前記無線信号の周波数に対応する波長の略半波長以上である
   請求項１に記載の照明器具。
7. 前記金属筐体の側面には、複数の前記開口部が形成され、
   前記金属筐体の側面は、
   前記複数の開口部によって囲まれた第１板部と、
   前記複数の開口部の外側の部分である第２板部と、
   前記複数の開口部のうち一の開口部の端部と他の開口部の端部との間の部分であって、前記第１板部と前記第２板部とを連結する連結部とを含む
   請求項６に記載の照明器具。
8. 前記複数の開口部は、複数の前記第１開口部を含み、
   前記複数の第１開口部は、互いに略平行な部分を有する
   請求項７に記載の照明器具。
9. 前記複数の開口部は、前記第１開口部とは異なる第２開口部を含み、
   前記第２開口部のスリット方向に沿った長さは、前記第１開口部のスリット方向に沿った長さの半分以下である
   請求項７又は８に記載の照明器具。
10. 前記金属筐体の側面には、前記第１板部と、前記連結部と、前記複数の開口部とを備える開口部群が複数形成されている
    請求項７〜９のいずれか１項に記載の照明器具。
11. 前記第１板部、前記第２板部、及び、前記連結部のそれぞれの表面色は、略同色である
    請求項６〜１０のいずれか１項に記載の照明器具。
12. 前記照明器具は、さらに、前記１以上の開口部に設けられた絶縁物を備える
    請求項６〜１１のいずれか１項に記載の照明器具。
13. 前記金属筐体は、隙間が形成されるように、互いに組み合わされた２以上の金属製構造物を備え、
    前記開口部は、前記隙間であり、
    前記開口部の長さは、前記無線信号の周波数に対応する波長の略半波長以上である
    請求項１に記載の照明器具。
14. 前記金属筐体は、多面体であり、
    前記開口部は、前記多面体の辺に設けられている
    請求項１又は１３に記載の照明器具。
15. 前記開口部は、前記多面体の連続する２辺以上に跨って設けられている
    請求項１４に記載の照明器具。
16. 前記金属筐体には、複数の前記開口部が互いに平行に設けられている
    請求項１３〜１５のいずれか１項に記載の照明器具。
17. 前記複数の開口部の平行の間隔は、前記無線信号の周波数に対応する波長の略半波長以上である
    請求項１６に記載の照明器具。
18. 前記開口部には、当該開口部の開口幅を維持するための絶縁物が設けられている
    請求項１３〜１７のいずれか１項に記載の照明器具。

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