JP2017010848A

JP2017010848A - 照明器具

Info

Publication number: JP2017010848A
Application number: JP2015126820A
Authority: JP
Inventors: 浩晃古田; Hiroaki Furuta; 拓朗平松; Takuro Hiramatsu; 笹井　敏彦; Toshihiko Sasai; 敏彦笹井
Original assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Current assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Priority date: 2015-06-24
Filing date: 2015-06-24
Publication date: 2017-01-12

Abstract

【課題】無線通信の信頼性を向上した照明器具を提供する。【解決手段】照明器具は、光源モジュールと、電源装置29と、無線モジュール27と、無線制御部28とを備える。光源モジュールは、光源を備える。点灯回路は、光源モジュールを制御する。無線モジュール27は、無線信号を送受信する。無線制御部28は、無線モジュール27で受信した無線信号に応じて電源装置29を制御する。照明器具は、無線モジュール27から送信される無線信号の波長の１／４の整数倍の距離には、無線信号が透過しない無線信号遮断部材が配置されていない。【選択図】図１

Description

本発明の実施形態は、無線信号を送受信する無線信号受信部を備えた照明器具に関する。

従来、天井などに取り付けられて室内を照明する照明器具がある。このような照明器具は、例えばＬＥＤなどの光源を有する光源モジュール、および、この光源モジュールを制御するモジュール制御部などを備えている。そして、この種の照明器具として、近年、無線モジュール、および、この無線モジュールを制御する無線制御部をさらに備え、外部端末などからの無線信号を受信し、この受信した無線信号に基づいて光源の調光やオンオフを行うものがある。このように無線通信を行う器照明器具において、無線通信を確実に行えるにようにすることが望まれる。

特開２０１５−３７０４２号公報

本発明が解決しようとする課題は、無線通信の信頼性を向上した照明器具を提供することである。

実施形態の照明器具は、光源モジュールと、モジュール制御部と、無線通信部と、無線制御部とを備える。光源モジュールは、光源を備える。モジュール制御部は、光源モジュールを制御する。無線通信部は、無線信号を送受信する。無線制御部は、無線通信部で受信した無線信号に応じてモジュール制御部を制御する。そして、照明器具は、無線通信部から送信される無線信号の波長の１／４の整数倍の距離には、無線信号が透過しない無線信号遮断部材が配置されていない。

本発明によれば、無線信号遮断部材により無線通信部から送信される無線信号の強度を低下させることを抑制し、無線通信の信頼性を向上することが期待できる。

一実施形態の照明器具の器具本体を模式的に示す平面図である。同上器具本体を模式的に示す斜視図である。同上照明器具の光源モジュールを模式的に示す光の出射側からの斜視図である。同上光源モジュールを模式的に示す光の出射側と反対側からの斜視図である。同上光源モジュールを示す分解斜視図である。同上照明器具を模式的に示す斜視図である。同上照明器具を示す断面図である。同上照明器具の一部を示す回路図である。同上照明器具を含む照明システムを模式的に示す説明図である。

以下、一実施形態の構成を図１ないし図９を参照して説明する。

図６および図７に示す照明器具10は、光源モジュール11と、器具本体12とを備える。この照明器具10は、例えば器具本体12がねじなどによって天井面に取り付けられて、光源モジュール11を下方に向けた状態で室内の天井面に取り付けられ、室内に光を照射する。なお、照明器具10は、天井面に限ることなく、例えば壁面などの任意の取付対象に取り付けてもよい。また、複数の照明器具10を連結させて用いてもよい。

図５に示すように、光源モジュール11は、長手状の支持体15と、この支持体15に取り付けられる長手状のカバー16と、カバー16を支持体15に保持する保持部材17と、カバー16の長手方向の両端を閉塞する側板18と、支持体15に支持される基板19と、この基板19に設けられた光源20とを備える。

支持体15は、基板19を支持するとともにカバー16に対向する一主面15aと、その反対側に位置して保持部材17が取り付けられる他主面15bとを有している。この支持体15は、長手方向から見て略Ｕ字状となっている(図７)。

カバー16は、支持体15に取り付けられて支持体15(一主面15a)上の基板19に設けられた光源20を覆い、外力や塵埃などから光源20を保護するものである。このカバー16は、例えば光透過性の樹脂材料により形成されて光透過性を有し(透明であり)、光源20から放出する光を透過させる。なお、このカバー16は、光拡散性を有していてもよい。

保持部材17は、支持体15に取り付けられ、カバー16を支持体15に保持するもので、好ましくは鉄、アルミニウム、または、ステンレスなどの金属材料からなる板材料により形成され、耐久性を備えている。この保持部材17は、単数または複数設けられ、本実施形態では例えば２つ設けられている。これら保持部材17は、支持体15の長手方向に互いに離間されて配置されている。より詳細に、これら保持部材17は、本実施形態では、支持体15の長手方向の中央部C1(図４)に対して互いに対称な位置に設けられている。なお、この保持部材17は、例えば樹脂材料などにより形成されていてもよい。この場合、保持部材17は、射出成形などによって形成された１つの部品であることが好ましい。

そして、図７に示すように、保持部材17は、例えば両側に位置する把持部22と、固定部23とを有する。把持部22は、例えば板ばね状に形成され、支持体15の一端とカバー16とを挟持して固定するものである。したがって、この把持部22で挟むことにより、保持部材17は、カバー16の開きを抑制する。固定部23は、例えばトーションばねなどの弾性体23aを備え、この弾性体23aの一部が後述する取付金具24の一部に係止されることで取付金具24が保持部材17に取り付けられる。これにより、光源モジュール11が器具本体12に取り付けられるようになっている。

図３および図５などに示す側板18は、カバー16の断面形状に対応して、例えば半円形状(いわゆるかまぼこ形状)に形成されている。

基板19には、支持体15の一主面15aに対向する主面と反対側の主面に単数または複数の光源20が設けられている。本実施形態では、この基板19には複数の光源20が互いに離間されて並べて配置されている。この基板19は、接着などによって支持体15に固定してもよいし、ねじ止めなどによって着脱可能に支持体15に取り付けてもよい。

光源20には、例えば発光ダイオード(ＬＥＤ)が用いられる。例えば光源20としては、有機発光ダイオード(ＯＬＥＤ)、無機ＥＬ発光素子、有機ＥＬ発光素子、または、その他の電界発光型の発光素子などを用いることもできるし、電球などを用いることもできる。

一方、図１および図２などに示す器具本体12は、光源モジュール11の支持に用いられるとともに、天井などの取付対象への照明器具10の取り付けに用いられる。この器具本体12は、長手状の筐体26と、取付金具24と、無線通信部としての無線モジュール27と、無線モジュール27を制御する無線制御部28と、光源モジュール11を制御するモジュール制御部としての電源装置29と、端子台30とを備える。

筐体26は、反射板33と、端板34とを備える。この筐体26は、光源モジュール11の一部を収容するための凹部35を有する。また、この筐体26には、照明器具10(図６)を天井面などに取り付けるための金具(例えばねじ)や電源装置29に電力を供給する電源ケーブルなどを通すための図示しない複数の開口が設けられる。そして、この筐体26には、例えば鉄、アルミニウム、または、ステンレスなどの金属材料が用いられる。筐体26に金属材料を用いることにより、器具本体12の耐久性を高めることができる。筐体26には、樹脂材料を用いてもよい。

反射板33は、光源モジュール11内の光源20(図５)から照射された光を反射するもので、例えば、一枚の板金により形成されている。本実施形態では、この反射板33によって反射された光が、照明器具10の下方に向かうように構成されている。端板34は、反射板33の長手方向の両端に設けられている。凹部35は、反射板33および端板34に囲まれた部分である。

取付金具24は、例えばねじ止めなどにより、筐体26の凹部35内に取り付けられる。具体的に、この取付金具24は、反射板33に固定される。この取付金具24は、光源モジュール11の保持部材17と係止され、光源モジュール11の筐体26の凹部35から抜ける方向への移動を規制する(図７)。また、この取付金具24には、例えば筐体26と同様の金属材料が用いられる。この取付金具24は、保持部材17(図４)に対応して器具本体12に単数、または複数設けられている。本実施形態では、取付金具24は２つ設けられ、筐体26の長手方向に互いに離間されて配置されている。より詳細に、これら取付金具24は、筐体26の長手方向の中央部C2に対して離間され、この中央部C2に対して互いに略対称な位置に配置されている。したがって、これら取付金具24は、筐体26(反射板33)の長手方向の中央部C2からの距離よりも長手方向の両端部からの距離が小さい位置に配置されている。言い換えると、これら取付金具24は、筐体26(反射板33)の長手方向の両端部寄りに配置されている。なお、筐体26の長手方向の中央部C2は、光源モジュール11を器具本体12に取り付けた状態で、支持体15の長手方向の中央部C1(図４)と、取付対象に対して直交する略同一直線上(天井に対して直交する鉛直状下方向の略同一直線上)に位置している。

無線モジュール27は、図９に示すように、例えば室内の天井などの取付対象に取り付けられたアクセスポイントとしての制御親機であるエリアコントローラECを介して、スマートフォンやタブレットＰＣなどの操作入力部である端末機(携帯端末機)Ｔと無線通信を行う無線ＬＡＮデバイスである。この無線モジュール27は、図１および図２に示すように、例えばねじ止めなどにより、筐体26の凹部35内に取り付けられる。具体的に、この無線モジュール27は、反射板33に固定される。この無線モジュール27は、筐体26(反射板33)の長手方向の中央部C2に対して離間され、一方の取付金具24の近傍に位置している。したがって、この無線モジュール27は、筐体26(反射板33)の長手方向の中央部C2からの距離よりも長手方向の一端部からの距離が小さい位置に配置されている。言い換えると、この無線モジュール27は、筐体26(反射板33)の長手方向の一端部寄りに配置されている。また、この無線モジュール27は、通信用の回路や受信素子および発信素子を備えた四角形状の基板である無線モジュール本体27aと、この無線モジュール本体27aを収容する四角形状(直方体状)のケース体27bとを備えている。このケース体27bは、無線モジュール本体27aの無線通信の無線信号を透過する(遮断しない)材料、例えば合成樹脂により形成されている。そして、この無線モジュール27は、例えば四角形状に形成されている。

ここで、この無線モジュール27の周囲には、無線信号を透過させない(無線信号を遮断する)無線信号遮断部材を設置しない位置が設けられている。具体的に、無線モジュール27の周囲には、この無線モジュール27に対して無線通信の無線信号の１／４波長(λ／４)の整数倍(１倍、２倍、３倍、…、ｎ倍)の距離となる位置(筐体26の長手方向および短手方向の位置)に、無線信号遮断部材を設置しないように構成されている。より詳細には、無線モジュール27は、この無線モジュール27に対して無線通信の無線信号の１／４波長の整数倍の距離となる位置全体を無線信号遮断部材によって覆わないように構成されている。無線モジュール27による無線通信の周波数は、例えば９２０ＭＨｚ、あるいは２．４ＧＨｚなどの一般的なものが用いられており、したがって、無線信号の波長は約３２０ｍｍ、あるいは１２５ｍｍなどとなるので、無線モジュール27を中心としたこれら波長の１／４(約８０ｍｍ、あるいは約３０ｍｍ)の整数倍の距離を半径とする球面上(無線モジュール27の外郭上の各点を中心とした波長の１／４の整数倍の距離を半径とする球面の集合体上)には、無線信号遮断部材を配置しないように構成されている。なお、この無線モジュール27に対する距離は、厳密には、無線モジュール本体27a(無線信号を発信する素子)からの距離となるが、ケース体27bは、ほぼ無線モジュール本体27aのみを収容する大きさに形成されているため、実質的には無線モジュール27の外郭(ケース体27bの外郭)からの距離と略等しい。

無線信号遮断部材は、例えば鉄や銅などの金属部材である。したがって、器具本体12の筐体26(反射板33および端板34)や取付金具24、この器具本体12を天井に固定するための金具(ねじなど)、および、この器具本体12に取り付けられた光源モジュール11の保持部材17(図７)なども無線信号遮断部材となり得る。このため、取付金具24、あるいは保持部材17などは、無線モジュール27から無線通信の無線信号の１／４波長の整数倍の位置に配置しないようにするとともに、長手方向に連続する筐体26(反射板33)については、例えば当該距離に対応して、無線信号が透過可能な開口部(切欠部)を設けるようにすることが好ましい。

無線制御部28は、無線モジュール27の動作を制御し、この無線モジュール27により受信した無線信号をメモリするとともに、この無線信号により電源装置29を介して光源20(図５)を制御するものである。この無線制御部28は、例えばねじ止めなどにより、筐体26の凹部35内に取り付けられる。具体的に、この無線制御部28は、反射板33に固定される。この無線制御部28は、無線モジュール27よりも長手寸法が大きい長手状(長方形状(直方体状))に形成されており、長手方向を筐体26(反射板33)の長手方向に沿わせた状態で筐体26(反射板33)に固定される。より詳細に、この無線制御部28は、筐体26の長手方向の中央部C2に対して離間され、無線モジュール27の近傍に位置している。すなわち、この無線制御部28は、筐体26の長手方向の一端側に位置している。また、この無線制御部28は、無線モジュール27に対して、一方の取付金具24と反対側、すなわち中央部C2側に位置している。このため、この無線制御部28は、筐体26(反射板33)の長手方向の中央部C2からの距離が長手方向の一端部からの距離よりも小さい位置に配置されている。そして、この無線制御部28は、例えば図８に示すように、電源である外部電源ｅに対して接続された例えばダイオードブリッジなどの整流素子(全波整流素子)REC、例えば電解コンデンサなどの図示しない平滑素子、トランスTr、例えばＦＥＴなどのスイッチ素子Ｑ、制御回路37、および、整流平滑回路39などを備えている。

外部電源ｅとしては、例えば商用交流電源が用いられるが、その他の任意の交流外部電源、あるいは直流外部電源などを用いることもできる。このときには、整流素子RECおよび平滑素子は不要となる場合もある。

トランスTrは、一次巻線と二次巻線とを備えており、整流素子RECの出力側に対して、平滑素子、一次巻線およびスイッチ素子Ｑの直列回路が接続されている。また、このトランスTrの二次巻線には、整流平滑回路39を介して、無線モジュール27が接続されている。

スイッチ素子Ｑは、制御回路37により開閉が制御されることで無線モジュール27に供給する電力を制御するものである。

制御回路37は、スイッチ素子Ｑの開閉を制御することで無線モジュール27および点灯回路(光源20)に供給する電力を制御するものである。この制御回路37としては、例えばマイコンなどの制御用ＩＣが用いられる。

整流平滑回路39は、例えば整流素子であるダイオードＤおよび平滑コンデンサＣにより構成されている。

図９に示すように、電源装置29は、外部電源ｅから供給される電力を光源モジュール11に対応した電圧または電流に変換して、光源モジュール11に供給する。また、この電源装置29は、図１および図２に示すように、例えばねじ止めなどにより、筐体26の凹部35内に取り付けられる。具体的に、この電源装置29は、反射板33に固定される。この電源装置29は、無線モジュール27および無線制御部28よりも長手寸法が大きい長手状(長方形状(直方体状))に形成されており、長手方向を筐体26(反射板33)の長手方向に沿わせた状態で筐体26(反射板33)に固定される。より詳細に、この電源装置29は、筐体26の長手方向の中央部C2に対して離間され、この中央部C2近傍にてこの中央部C2の他端側に位置している。すなわち、この電源装置29は、筐体26の長手方向の中央部C2に対して、無線モジュール27、無線制御部28および端子台30と反対側に配置されている。また、この電源装置29は、他方の取付金具24に対して離間されている。この電源装置29は、他方の取付金具24からの距離よりも中央部C2からの距離が小さい位置に配置されている。すなわち、この電源装置29は、筐体26の長手方向の他端側にて、長手方向の中央部C2の近傍に配置されている。そして、この電源装置29は、点灯回路42を備えている。

図９に示す点灯回路42は、光源20と接続され、無線モジュール27により受信した無線信号に応じて無線制御部28により動作が制御されて光源20を調光点灯するように構成されている。なお、この点灯回路42の入力側は、例えば無線制御部28のトランスTr(図８)の二次巻線と整流平滑回路を介して接続されていてもよい。

図１および図２に示す端子台30は、外部電源ｅ(図９)と無線モジュール27および電源装置29との間の電気的な接続や、電源装置29と各光源20との間の電気的な接続に用いられる。この端子台30は、例えばねじ止めなどにより、筐体26の凹部35内に取り付けられる。具体的に、この端子台30は、反射板33に固定される。この端子台30は、筐体26の長手方向の中央部C2に対して離間され、この中央部C2近傍にてこの中央部C2の一端側に位置している。すなわち、この端子台30は、筐体26の長手方向の中央部C2に対して、無線モジュール27および無線制御部28と同側で、電源装置29と反対側に配置されている。この端子台30は、筐体26の長手方向の中央部C2と無線制御部28との間に配置されている。すなわち、この端子台30は、筐体26の長手宝方向の一端側にて、長手方向の中央部C2の近傍に配置されている。

そして、図１ないし図９を参照して、照明器具10を取付対象、例えば天井に取り付ける作業について説明する。

まず、取付金具24、無線モジュール27、無線制御部28、電源装置29および端子台30などをそれぞれ取り付けた器具本体12をねじなどによって天井面に固定し、電源コードなどを挿通して端子台30に接続する。次いで、光源モジュール11の保持部材17を、器具本体12の取付金具24に係止する。この結果、光源モジュール11が器具本体12に対して仮吊りの状態となる。この仮吊りの状態において、器具本体12内の各種配線作業を行う。

そして、この仮吊りの状態から光源モジュール11に上方向の力を加えて押し上げると、保持部材17の弾性体23aが取付金具24に挿入され、この状態から光源モジュール11に上方向の力をさらに加えて押し上げると、弾性体23aの付勢によって光源モジュール11が器具本体12に向かって吸い上がり、光源モジュール11が器具本体12に取り付けられて固定される。

このように、本実施形態の照明器具10では、光源モジュール11に設けた弾性体23aを取付金具24に係止させることで、光源モジュール11が器具本体12に容易に取り付けられる。

そして、取付対象に取り付けた照明器具10は、外部電源ｅからの交流電力を整流素子RECにより整流するとともに平滑素子によって平滑し、制御回路37がスイッチ素子Ｑを開閉することで、無線モジュール27および無線制御部28に電力が供給される。電源装置29(点灯回路42)には、外部電源ｅからの電力が供給される。

無線モジュール27は、端末機Ｔからの無線信号を、エリアコントローラECを介して受信し、この無線信号に応じて、無線制御部28が電源装置29(点灯回路42)の動作を制御することで、光源20が調光点灯される。

以上説明した一実施形態によれば、無線モジュール27に対して、この無線モジュール27から送信される無線信号の波長の１／４の整数倍の距離に、無線信号が透過しない無線信号遮断部材を配置しないことで、無線信号遮断部材により無線モジュール27から送信される無線信号の強度を低下させることを抑制し、無線通信の信頼性を向上できる。この結果、照明器具10(光源20)を、例えば端末機Ｔなどを用いて無線通信により制御できる。

なお、上記一実施形態では、長尺状の照明器具10について説明したが、ダウンライトなどの照明器具10に適用することもできる。

本発明の一実施形態を説明したが、この実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。この新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。この実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

10 照明器具
11 光源モジュール
20 光源
27 無線通信部としての無線モジュール
28 無線制御部
29 モジュール制御部としての電源装置

Claims

光源を備えた光源モジュールと；
前記光源モジュールを制御するモジュール制御部と；
無線信号を送受信する無線通信部と；
前記無線通信部で受信した無線信号に応じて前記モジュール制御部を制御する無線制御部と；を具備し、
前記無線通信部から送信される無線信号の波長の１／４の整数倍の距離には、無線信号が透過しない無線信号遮断部材が配置されていない
ことを特徴とする照明器具。