JP2016058311A - Lighting apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、アンテナ機能を有する複数の基板モジュールを含む照明器具に関する。 The present invention relates to a lighting fixture including a plurality of substrate modules having an antenna function.
従来、例えば一つの部屋の複数の照明器具を、ライトコントローラを用いて一括で調光や調色を制御する場合、電源の供給を受けるライトコントローラの制御部が複数の照明器具を制御していた(例えば特許文献1)。また、ライトコントローラとは別に、照明器具側に個別制御可能な電源を供給し、ライトコントローラからは無線によって個別制御信号を送り、各照明器具への電力供給を制御し、調光、調色を制御することが提案されている(例えば特許文献1、2参照)。
Conventionally, for example, when a plurality of lighting fixtures in one room are controlled in a batch using a light controller, the controller of the light controller that receives power supply controls the plurality of lighting fixtures. (For example, patent document 1). Separately from the light controller, a power supply that can be individually controlled is supplied to the lighting fixture side, and an individual control signal is sent wirelessly from the light controller to control the power supply to each lighting fixture, and dimming and toning are performed. Control is proposed (for example, refer to
上述したような従来の技術においては、電力集中、温度上昇制御などの関係から取扱可能な負荷の容量に制限があるため、照明器具の数が容易に制限されてしまい、配線も複雑になるという状況が生じ得る。そこで、各照明器具がライトコントローラからの制御信号を受け取り、照明器具の調光や調色を行うことが考えられる。ところが、近年の住宅構造は、なるべく柱を作らない広い室内を提供しているため、必ず天井や壁に照明器具を設置する必要がある。しかしながら、省エネ、快適環境を提供するため住宅の壁等には、アルミ付きのグラスウールなどの金属を含む断熱材が敷き詰められているため、壁等に設置された照明器具に無線がうまく届かないという問題を生じていた。 In the conventional technology as described above, since the load capacity that can be handled is limited due to power concentration, temperature rise control, etc., the number of lighting fixtures is easily limited, and wiring is complicated. A situation can arise. Therefore, it is conceivable that each lighting fixture receives a control signal from the light controller and performs light control and color matching of the lighting fixture. However, recent housing structures provide a large room with as few pillars as possible, so it is necessary to install lighting fixtures on the ceiling and walls. However, in order to provide an energy-saving and comfortable environment, heat insulation including metal wool such as glass wool with aluminum is laid on the walls of the house, etc., so that the radio does not reach the lighting equipment installed on the walls etc. There was a problem.
本発明は、ライトコントローラ等から送信される調光や調色の制御信号を的確に受信可能とする照明器具を提供する。 The present invention provides a lighting fixture that can accurately receive a light control or color control signal transmitted from a light controller or the like.
本発明の照明器具は、複数の基板モジュールを直列接続して得られる照明器具であって、前記複数の基板モジュールの各々は、基板と、前記基板の第1の面に設けられた複数の半導体発光素子と、前記第1の面に設けられた導体パターンと、を備え、一つの基板モジュールの少なくとも一つの導体パターンが、外部からの無線通信波を受信可能なアンテナとして機能し、前記一つの基板モジュール以外の他の基板モジュールの導体パターンはアンテナとして機能しない。 The lighting fixture of the present invention is a lighting fixture obtained by connecting a plurality of substrate modules in series, and each of the plurality of substrate modules includes a substrate and a plurality of semiconductors provided on the first surface of the substrate. A light emitting element and a conductor pattern provided on the first surface, wherein at least one conductor pattern of one substrate module functions as an antenna capable of receiving a wireless communication wave from the outside, The conductor pattern of other board modules other than the board module does not function as an antenna.
本発明の照明器具によれば、導体パターンが半導体発光素子の光が出射する面と同じ基板の第1の面に設けられているため、直接無線通信波を受信することが可能となり、確実な照明器具の光制御が可能となる。即ち、導体パターンが必然的に建物の構造物より室内空間側に出ているため、無線信号が届かないという問題を解消している。また、壁等に金属を含む断熱材によって無線信号が届かないという障害を防止可能としている。そして、照明器具全体において、一つの基板モジュール内の導体パターンがアンテナとして機能するため、周波数設計を容易に可能としている。 According to the lighting apparatus of the present invention, since the conductor pattern is provided on the first surface of the same substrate as the surface from which the light of the semiconductor light emitting element is emitted, it is possible to directly receive a radio communication wave, which is reliable. Light control of the luminaire is possible. That is, the problem that the radio signal does not reach is solved because the conductor pattern inevitably protrudes from the building structure to the indoor space side. In addition, it is possible to prevent a failure that a wireless signal does not reach by a heat insulating material containing metal on a wall or the like. And since the conductor pattern in one board | substrate module functions as an antenna in the whole lighting fixture, the frequency design is made possible easily.
以下、本発明に係る照明器具および当該照明器具を用いた照明装置の好適な実施形態を、図1〜図5に基づいて詳述する。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of a lighting fixture according to the present invention and a lighting device using the lighting fixture will be described in detail with reference to FIGS.
本発明の照明器具10は、複数の基板モジュール20(20A、20B)を直列接続して得られる照明器具10であって、複数の基板モジュール20(20A、20B)の各々は、基板21と、基板21の第1の面21aに設けられた複数の半導体発光素子22と、第1の面21aに設けられた導体パターン23(23A、23B)と、を備え、一つの基板モジュール20Aの少なくとも一つの導体パターン23Aが、外部からの無線通信波を受信可能なアンテナとして機能し、当該一つの基板モジュール20A以外の他の基板モジュール20Bの導体パターン23Bはアンテナとして機能しない。
The
少なくとも一つの導体パターン23Aが外部へおよび外部から無線通信波を送受信可能なアンテナとして機能することが好ましい。
It is preferable that at least one
アンテナとして機能する導体パターン23Aが基板21に設けられた第1の端子25に接続されるとともに、他の基板モジュール20Bとの電気的接続を確保する第2の端子26には接続されていないことが好ましい。
The
アンテナとして機能する導体パターン23Aが第1の端子25を介して無線回路15cに接続されていることが好ましい。
The
基板21が可撓性基板であることが好ましい。
The
図1は実施形態の照明装置1の概念図を示し、図2は、照明器具10の分解斜視図を示す。図1および図2を用いて、照明装置1および照明器具10を説明する。
FIG. 1 is a conceptual diagram of a
照明装置1は、図1に示す通り照明器具10をケーブルKを介して複数電気的に並列接続して得られる。照明器具10は図2に示す通り、例えば略四角柱形状の外観を成し、上面側と両側とが開放され断面略コ字状のボディ11を備え、ボディ11の上面側にはボディ11を覆うようにカバー12が固定され、ボディ11の両側には第1のコネクタ13と第2のコネクタ14とが固定されている。ボディ11にカバー12が固定されることで形成される室内には、電源部15と複数の基板モジュール20(20A、20B)とが収納されている。
The
ボディ11は合成樹脂や金属などからなる成形品であり、カバー12はアクリル、ポリカーボネイト等の透光性樹脂から成形され、後述する半導体発光素子22からの光を全方向に拡散する乳白色や光の方向をコントロールするプリズム等のレンズが施されている。
The
複数の基板モジュール20(20A、20B)の各々には、一つの基板21が備えられ、ポリエチレンテレフタレート、ポリイミドやポリアミド樹脂等からなるフレキシブル(可撓性)基板またはガラス・エポキシ樹脂等から成るリジッド基板である。カバー12と対面する基板21の第1の面21aには、例えばLED(Light Emitting Diode)等からなり照明装置1の光源として機能する半導体発光素子22が、同じく第1の面21a上に形成された電力供給用の配線パターン(図示せず)上に複数実装されている。また、基板モジュール20(20A、20B)の各々には、導体パターン23(23A、23B)が設けられている。後述するように、本実施形態では、基板モジュール20Aの導体パターン23Aが、外部からの無線通信波を受信可能なアンテナとして機能し、他の基板モジュール20Bの導体パターン23Bは、アンテナとして機能しない。
Each of the plurality of substrate modules 20 (20A, 20B) includes a
基板21の第1の面21aは、半導体発光素子22が発光する側の面であり、照明装置1を天井や壁に取り付けたとき照明装置1の正面側となる。即ち、照明装置1を壁等に設置した場合、照明装置1(照明器具10)を制御するライトコントローラ30(図4参照)からの無線通信波を受ける導体パターン23の受信面が、室内側に面した状態となる。基板21の第1の面21aにアンテナとして機能する導体パターン23を設けることにより、後述するライトコントローラ30からの送信信号(電波)を障害物無しに直接導体パターン23Aが受信可能となる。
The
また、基板21の第1の面21aの両側には、第1の端子25と第2の端子26とがそれぞれ実装されている。そして、第1の端子25には、導体パターン23と電気的に接続する接続端子25aと、半導体発光素子22に電力を供給するプラス側接続端子25bおよびマイナス側接続端子25cとが設けられている。一方、第2の端子26には、導体パターン23と電気的に接続していない接続端子26aと、半導体発光素子22に電力を供給するプラス側接続端子26bおよびマイナス側接続端子26cとが設けられている。
Further, the
第1の端子25は第1のコネクタ13に電気的に接続し、第2の端子26は第2のコネクタ14に電気的に接続し、電源部15はリード線Lを介して第1のコネクタ13および第2のコネクタ14に電気的に接続している。両コネクタ13、14は、ネジ16等によりボディ11に固定される。また、第1のコネクタ13側には、電源部15から第1の端子25と接続するリード線Lが設けられ、基板21の接続端子25a、プラス側接続端子25bおよびマイナス側接続端子25cと電気的に接続されている。また、両コネクタ13、14には、商用電源ACまたは他の照明器具10からのVVF(Vinyl insulated Vinyl sheathed Flat-type)ケーブル(または送り線、等)Kが、機械的締結等により電気的に接続される。
The
図3は、照明器具10における基板モジュール20の配列の一例を示す概念図である。
FIG. 3 is a conceptual diagram illustrating an example of the arrangement of the
各基板モジュール20(20A、20B)の電気的接続は、ケーブルCを介して行われる。即ち、基板モジュール20Bの第1の端子25のプラス側接続端子25bと、基板モジュール20Aの第2の端子26のプラス側接続端子26bとが接続する。また、基板モジュール20Bの第1の端子25のマイナス側接続端子25cと、基板モジュール20Aの第2の端子26のマイナス側接続端子26cとが接続している。この結果、基板モジュール20Aと基板モジュール20Bは直列接続される。
Each board module 20 (20A, 20B) is electrically connected via a cable C. That is, the plus
電源部15は、商用電源ACから交流電源を受けて直流電源に変換して半導体発光素子22に電力を供給する変換回路15aを備えている。また、電源部15は、半導体発光素子22の明るさを制御する制御部15bと、ライトコントローラ30から送信される信号を受信して制御部15bに送信する無線回路15cとを備えている。
The
ここで、電源部15と第1の端子25とが電気的に接続され、電源部15の無線回路15cは、基板モジュール20Aの導体パターン23Aと、接続端子25aを介して接続している。よって、基板モジュール20Aの導体パターン23Aは、外部からの無線通信波を受信可能なアンテナとして機能する。
Here, the
そして、アンテナとして機能する基板モジュール20Aの導体パターン23Aは、第2の端子26の接続端子26aとは電気的に接続していない。即ち、アンテナとして機能する導体パターン23Aは第1の端子25に接続されているが、他の基板モジュール20Bとの電気的接続を確保する第2の端子26には接続されていない。よって、基板モジュール20Bの導体パターン23Bは、基板モジュール20Aの導体パターン23Aと同様に接続端子25aに接続しているにもかかわらず、アンテナとして機能しない。
The
基板モジュール20Aと基板モジュール20Bは同一の型のモジュールであり、接続する基板モジュール20の数を変更することにより、容易に照明器具10の大きさ(長さ)を変更することが可能となる。照明装置1の設置現場に応じて、種々の長さの照明器具10が要求されることが想定され、接続する基板モジュール20の数も任意に変更することが想定される。
The
このような状況下、もし導体パターン23が第1の端子25と第2の端子26の双方に接続されていた場合、上述したような要求に応じて複数の基板モジュール20を接続した場合、それらの導体パターン23がすべて接続されることとなる。このことは、導体パターン23単体で想定されていたアンテナとしての電路長が伸びてしまうことを意味する(具体的には、電路長=導体パターン23の長さ×接続数)。
Under such circumstances, if the
基本的に、照明装置1(照明器具10)を無線通信にて制御するライトコントローラの通信周波数は予め決められている。しかしながら、上記の様に基板モジュール20の接続に伴いアンテナとしての電路長が変化してしまうと、受信できる周波数帯が変わってしまい、ライトコントローラによる制御が困難となり、非常に不便なものとなる。
Basically, the communication frequency of the light controller that controls the lighting device 1 (lighting fixture 10) by wireless communication is determined in advance. However, if the length of the electric circuit as an antenna changes with the connection of the
しかしながら、上述したように本実施形態では、基板モジュール20Aと基板モジュール20Bを接続しても、基板モジュール20Aの導体パターン23Aのみがアンテナとして機能する。よって、あらかじめ定められた通信周波数による照明装置1(照明器具10)の制御が確保され、利便性が向上し、周波数設計が容易なものとなる。本実施形態では二つの基板モジュール20A、20Bを接続した場合について説明したが、三つ以上の基板モジュール20を接続した場合であっても、本発明の効果は維持される。
However, as described above, in this embodiment, even when the
また、上述の実施形態では、基板モジュール20Aの一つの(単体の)導体パターン23Aのみがアンテナとして機能している。しかしながら、特定の指向性を持たせることなどを意図して、導体パターン23Aを個別に分かれた複数の導体パターン要素の組み合わせにより構成することも可能である。複数の導体パターン要素の組み合わせによりアンテナを構成する場合、その種類は限定されない。したがって、すべての要素を物理的・電気的に接続してもよいがそのような設計には限定されない。例えば、八木・宇田アンテナで見られるような電気的な接続がない、いわば無給電の要素を用いることもできる。
In the above-described embodiment, only one (single)
したがって、「一つの導体パターン23Aが、外部からの無線通信波を受信可能なアンテナとして機能する。」は、単体の導体パターンおよび複数の要素からなる導体パターンの両方を含むことを意味する。
Therefore, “one
基板モジュール20Aと基板モジュール20Bのように、同一の型のモジュールを用いることにより、照明器具10の量産化が容易となりコストダウンも図れる。そして、接続端子25a、26aを除いた各基板モジュール20の接続を行うことにより、作業性の向上が図れる。
By using the same type of module, such as the
尚、第2の端子26の接続端子26aは省略してもよい。
Note that the
図4は、照明装置1(照明器具10)とライトコントローラ30との関係の一例を示す概念図である。
FIG. 4 is a conceptual diagram showing an example of the relationship between the lighting device 1 (lighting fixture 10) and the
ライトコントローラ30から各照明器具10に対して、各照明器具10の調光や調色等を行う制御信号が発信される。照明器具10に備えられた導体パターン23(アンテナ)で無線通信波を受信して、各照明器具10の光コントロールが行われる。導体パターン23は、半導体発光素子22の光が出射する面と同じ基板21の第1の面21aに設けられているため、直接無線通信波を受信するため、確実な照明器具10の光制御が可能となる。即ち、導体パターン23が必然的に建物の構造物より室内空間側に出ているため、無線が届かないという問題を解消している。また、壁等に金属を含む断熱材によって無線が届かないという障害を防止可能としている。
From the
半導体発光素子22と導体パターン23とが、基板21の第1の面21aに設けられることにより、半導体発光素子22から出射される光を妨げることなく光を有効利用することが可能となる。
By providing the semiconductor
ライトコントローラ30から発信する無線電波は、電波法に基づく無線免許や届出、資格等の必要のない特定小電力無線局の電波、ブルートゥース(Bluetooth:登録商標)、UWB(Ultra Wide Band)、無線LANなどの近距離等の無線通信を用いることが可能であり、基地局が不要なアドホック通信であっても良い。また、ブルートゥース(Bluetooth:登録商標)4.0規格であれば、低消費電力のBLE(Bluetooth Low Energy)を使用しても良く、広域網(4G/LTE等)を利用しても良い。そして、ライトコントローラ30は、室内の壁等に設置する固定タイプでも良く、スマートホン等の持ち運び可能な携帯端末であっても良い。
The radio wave transmitted from the
尚、照明器具10の台数が多く、設置領域が広範囲に渡っている場合、ライトコントローラ30から発信する無線電波が、全ての照明器具10に届き難い場合が想定される。このような場合、近くの照明器具10がライトコントローラ30からの無線電波を受信し、当該照明器具10がさらに他の照明器具10に無線電波を送信する、いわゆるリレー方式の無線通信を採用してもよい。
In addition, when the number of the
上述の実施形態では、導体パターン23が、外部からの無線通信波を受信可能なアンテナとして機能する例を説明した。ただし、導体パターン23に電波を送信する機能をも付与し、導体パターン23が外部へおよび外部から無線通信波を送受信可能なアンテナとして機能することが好ましい。
In the above-described embodiment, the example in which the
図4の実施形態では商用電源ACからの電力供給を示したがDC電源でも良い。 Although the power supply from the commercial power supply AC is shown in the embodiment of FIG. 4, a DC power supply may be used.
第1の面21a、第1の端子25、第2の端子26等、説明を分かりやすくするために「第1の」、「第2の」を用いたが、用語に限定されない。
The
照明器具10の外観形状を略四角柱形状として説明したが、円柱、楕円柱、等の他の形状であっても良く、外観形状に限定されない。また、照明器具10は、可撓性のテープライトのような態様に構成することも可能である。
Although the external shape of the
尚、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。その他、上述した実施形態における各構成要素の材質、形状、寸法、数値、形態、数、配置箇所、等は本発明を達成できるものであれば任意であり、限定されない。 In addition, this invention is not limited to embodiment mentioned above, A deformation | transformation, improvement, etc. are possible suitably. In addition, the material, shape, dimension, numerical value, form, number, arrangement location, and the like of each component in the above-described embodiment are arbitrary and are not limited as long as the present invention can be achieved.
1:照明装置
10:照明器具
11:ボディ
12:カバー
13:第1のコネクタ
14:第2のコネクタ
15:電源部
15a:変換回路
15b:制御部
15c:無線回路
20:基板モジュール
21:基板
21a:第1の面
22:半導体発光素子
23:導体パターン
25:第1の端子
26:第2の端子
C:ケーブル
K:ケーブル
L:リード線
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1: Lighting apparatus 10: Lighting fixture 11: Body 12: Cover 13: 1st connector 14: 2nd connector 15:
Claims (5)
前記複数の基板モジュールの各々は、
基板と、
前記基板の第1の面に設けられた複数の半導体発光素子と、
前記第1の面に設けられた導体パターンと、を備え、
一つの基板モジュールの少なくとも一つの導体パターンが、外部からの無線通信波を受信可能なアンテナとして機能し、前記一つの基板モジュール以外の他の基板モジュールの導体パターンはアンテナとして機能しない、照明器具。 A lighting fixture obtained by connecting a plurality of substrate modules in series,
Each of the plurality of substrate modules is
A substrate,
A plurality of semiconductor light emitting elements provided on a first surface of the substrate;
A conductor pattern provided on the first surface;
A lighting apparatus in which at least one conductor pattern of one board module functions as an antenna capable of receiving a wireless communication wave from the outside, and conductor patterns of other board modules other than the one board module do not function as an antenna.
前記少なくとも一つの導体パターンが外部へおよび外部から無線通信波を送受信可能なアンテナとして機能する照明器具。 The lighting fixture according to claim 1,
A lighting fixture in which the at least one conductor pattern functions as an antenna capable of transmitting and receiving radio communication waves to the outside and from the outside.
アンテナとして機能する前記導体パターンが前記基板に設けられた第1の端子に接続されるとともに、前記他の基板モジュールとの電気的接続を確保する第2の端子には接続されていない照明器具。 The lighting apparatus according to claim 1 or 2,
A lighting fixture in which the conductor pattern that functions as an antenna is connected to a first terminal provided on the substrate and is not connected to a second terminal that ensures electrical connection with the other substrate module.
アンテナとして機能する前記導体パターンが前記第1の端子を介して無線回路に接続される照明器具。 The lighting apparatus according to claim 3,
A lighting fixture in which the conductor pattern that functions as an antenna is connected to a wireless circuit through the first terminal.
前記基板が可撓性基板である照明器具。 It is a lighting fixture of any one of Claim 1 to 4, Comprising:
A luminaire wherein the substrate is a flexible substrate.
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