JP2019040666A - 電気機器 - Google Patents

Abstract

【課題】ＡＣアダプタ等の電力変換器を用いた電気機器にＵＳＢポート等の給電ポートを設けた場合であっても、ＡＣアダプタ等の電力変換器の負荷率が高くなることを抑制できる電気機器を提供する。【解決手段】照明器具１等の電気機器であって、電気機器の主機能をなす主機能部（発光部１０）と、交流電力を直流電力に変換する電力変換器（ＡＣアダプタ２０）と、他機器が接続されることで当該他機器に電力を供給する給電ポート（ＵＳＢポート４０）と、電力変換器からの直流電力をもとに、主機能部と前記給電ポートとに電力を供給する電源部３０とを備え、給電ポートの出力は、主機能部による出力の変化に対して、負の相関関係で変化する。【選択図】図２

Description

本発明は、照明器具等の電気機器に関し、特に、スタンドライトに関する。

ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）ポートを備える電気機器が知られている。例えば、特許文献１には、ＵＳＢポートを備えるパーソナルコンピュータが開示されている。

ＵＳＢポートを用いることで、データ通信を行ったり、周辺機器の接続を行ったりすることができる。例えば、パーソナルコンピュータの筐体に設けられたＵＳＢポートにＵＳＢメモリを差し込むことで、ＵＳＢメモリにデータの書き込みを行ったり、ＵＳＢメモリからデータを読み出したりすることができる。また、ＵＳＢポートにＵＳＢケーブルを接続することで、マウス又はプリンタ等の周辺機器の接続を行うことができる。

また、ＵＳＢポートには、データ通信又は周辺機器の接続にだけに用いるのではなく、二次電池が内蔵された他機器の充電にも利用可能なものもある。この場合、例えば、ＵＳＢケーブルを介して電気機器のＵＳＢポートとスマートフォン等の携帯端末とを接続することによって、ＵＳＢポートから出力される電力により携帯端末の充電を行うことができる。

特開２０１１−２５８１８１号公報

しかしながら、ＡＣアダプタによって機器本体に給電を行う電気機器において、ＵＳＢポートを設けて他機器への充電を可能にすると、ＡＣアダプタの負荷率が高くなり、ＡＣアダプタの寿命が短くなる。

本発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、ＡＣアダプタ等の電力変換器を用いた電気機器にＵＳＢポート等の給電ポートを設けた場合であっても、ＡＣアダプタ等の電力変換器の負荷率が高くなることを抑制できる電気機器を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明に係る電気機器の一態様は、交流電力を直流電力に変換する電力変換器と、前記電気機器の主機能をなす主機能部と、他機器が接続されることで当該他機器に電力を供給する給電ポートと、前記電力変換器からの直流電力をもとに、前記主機能部と前記給電ポートとに電力を供給する電源部とを備え、前記給電ポートの出力は、前記主機能部による出力の変化に対して、負の相関関係で変化する。

また、本発明に係る電気機器の他の一態様は、交流電力を直流電力に変換する電力変換器と、前記電気機器の主機能をなす主機能部と、他機器が接続されることで当該他機器に電力を供給する給電ポートと、前記電力変換器からの直流電力をもとに、前記主機能部と前記給電ポートとに電力を供給する電源部と、前記電源部が収納された本体とを備え、前記給電ポートは、前記本体に設けられ、前記電力変換器は、前記本体に対して着脱可能に接続され、前記本体に接続される前記電力変換器の容量の大きさに応じて、前記給電ポートの出力電力が変化する。

電気機器にＵＳＢポート等の給電ポートを設けた場合であっても、ＡＣアダプタ等の電力変換器の負荷率が高くなることを抑制できる。

実施の形態１に係る照明器具の外観図である。 実施の形態１に係る照明器具の機能ブロック図である。 実施の形態１に係る照明器具における発光部の光出力とＵＳＢポートの出力との関係の第１の例を示す図である。 実施の形態１に係る照明器具における発光部の光出力とＵＳＢポートの出力との関係の第２の例を示す図である。 実施の形態１に係る照明器具における発光部の光出力とＵＳＢポートの出力との関係の第３の例を示す図である。 実施の形態１に係る照明器具における発光部の光出力とＵＳＢポートの出力との関係の第４の例を示す図である。 実施の形態２に係る照明器具におけるＡＣアダプタの定格容量とＵＳＢポートの出力との関係の一例を示す図である。

以下、本発明の実施の形態について説明する。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、及び、構成要素の配置位置や接続形態などは、一例であって本発明を限定する主旨ではない。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。したがって、各図において縮尺等は必ずしも一致していない。各図において、実質的に同一の構成に対しては同一の符号を付しており、重複する説明は省略又は簡略化する。

（実施の形態１）
まず、実施の形態１に係る照明器具１について、図１及び図２を用いて説明する。図１は、実施の形態１に係る照明器具１の外観図である。図２は、同照明器具１の機能ブロック図である。

照明器具１は、電気機器の一例であって、本実施の形態では、スタンドライト（電気スタンド）である。つまり、本実施の形態における照明器具１は、卓上型照明装置である。

図１に示すように、照明器具１は、発光部１０を有するヘッド部１１０と、ヘッド部１１０を支持するアーム部１２０と、アーム部１２０が取り付けられた本体１３０とを備える。本実施の形態において、本体１３０は、アーム部１２０に接続されたスタンド部１３１と、スタンド部１３１を支持するベース部１３２とを有する。

ヘッド部１１０は、回動可能にアーム部１２０の一方の端部に固定されている。アーム部１２０の他方の端部は、回動可能に本体１３０に固定されている。具体的には、アーム部１２０の他方の端部は、回動可能にスタンド部１３１の一方の端部に固定されている。スタンド部１３１の他方の端部は、回動可能にベース部１３２に固定されている。具体的には、ベース部１３２には、ベース面の一部から突出する台座部１３２ａが設けられており、スタンド部１３１の他方の端部は、回動可能に台座部１３２ａに固定されている。

図１及び図２に示すように、照明器具１は、発光部１０に加えて、さらに、ＡＣアダプタ２０と、電源部３０と、ＵＳＢポート４０と、受付部５０と、制御部６０とを備える。

発光部１０は、照明器具１の主機能をなす主機能部である。つまり、発光部１０は、主機能として光を出力する。本実施の形態において、発光部１０は、白色光の照明光を照射する。発光部１０は、例えば、ＬＥＤによって構成されたＬＥＤモジュール（ＬＥＤ光源）である。ＬＥＤモジュールは、例えば、基板と、基板に実装された複数のＬＥＤによって構成されている。ＬＥＤは、電源部３０から供給される直流電力によって発光する。本実施の形態において、発光部１０は、直列接続された１０個のＬＥＤ素子によって構成されたＬＥＤ直列回路が３つ並列接続された構成のＬＥＤモジュールである。なお、発光部１０の光源は、ＬＥＤ光源に限らない。

また、発光部１０は、調光信号に基づいて調光制御を行うことができる。つまり、調光信号によって、発光部１０から照射される照明光の明るさを変更することができる。なお、発光部１０は、調光制御だけではなく、照明光の色温度を変更できる調色制御を行うように構成されていてもよい。

ＡＣアダプタ２０は、交流電力を直流電力に変換する電力変換器である。ＡＣアダプタ２０は、例えば商用の交流電圧（例えばＡＣ１００Ｖ）を直流電圧に変換して、電源部３０に供給する。

ＡＣアダプタ２０は、本体１３０に対して着脱可能に接続されている。具体的には、ＡＣアダプタ２０のＤＣケーブル２１（ＤＣ出力線）のコネクタが、本体１３０のベース部１３２に設けられた差し込み口に対して着脱可能に接続されている。

なお、本実施の形態において、ＡＣアダプタ２０のプラグは、アダプタ本体に直接設けられているが、アダプタ本体から引き出されたＡＣケーブル（ＡＣ入力線）に設けられていてもよい。

電源部３０は、ＡＣアダプタ２０からの直流電力をもとに、発光部１０とＵＳＢポート４０とに電力を供給する電源回路である。本実施の形態において、電源部３０は、第１の電源回路３１と第２の電源回路３２とを有する。

第１の電源回路３１は、発光部１０の光出力を制御する駆動回路であって、発光部１０を発光させるための電力を生成して、その電力を発光部１０に供給する。本実施の形態において、第１の電源回路３１は、ＤＣ／ＤＣコンバータであり、ＡＣアダプタ２０から出力される直流電力の一部をＤＣ／ＤＣ変換して発光部１０に直流電力を供給する。

第２の電源回路３２は、ＵＳＢポート４０の出力を制御する駆動回路である。本実施の形態において、第２の電源回路３２は、ＤＣ／ＤＣコンバータであり、ＡＣアダプタ２０から出力される直流電力の他の一部をＤＣ／ＤＣ変換してＵＳＢポート４０に直流電力を供給する。

また、電源部３０は、制御部６０からの信号に従って、発光部１０及びＵＳＢポート４０に供給する電力を決定する。例えば、電源部３０が制御部６０から調光信号を受けると、第１の電源回路３１は、調光信号に応じた電力を発光部１０に供給する。また、電源部３０が制御部６０から点消灯信号として点灯信号（調光１００％信号）又は消灯信号（調光０％信号）を受けると、第１の電源回路３１は、発光部１０に電力を供給したり、発光部１０への電力の供給を停止したりする。

さらに、本実施の形態では、電源部３０は、制御部６０からの調光信号に応じて、ＵＳＢポート４０の出力と発光部１０から出力される光の明るさとが負の相関関係で変化するように、発光部１０及びＵＳＢポート４０の各々に電力を供給する。

この場合、制御部６０からの調光信号に応じて、ＵＳＢポート４０の出力と発光部１０から出力される光の明るさとが負の相関関係で変化するように、第１の電源回路３１から発光部１０に直流電力が供給されるとともに、第２の電源回路３２からＵＳＢポート４０に直流電力が供給される。

電源部３０は、プリント配線基板からなる回路基板と、回路基板に実装された複数の回路素子によって構成されている。複数の回路素子は、第１の電源回路３１及び第２の電源回路３２を構成している。本実施の形態において、第１の電源回路３１を構成する回路素子と第２の電源回路３２を構成する回路素子とは、同一の回路基板に実装されている。このように構成される電源部３０は、本体１３０に収納されている。具体的には、電源部３０は、筐体であるスタンド部１３１に収納されている。

ＵＳＢポート４０は、他機器が接続されることで当該他機器に電力を供給する給電ポートである。例えば、一端が他機器に接続されたＵＳＢケーブルの他端をＵＳＢポート４０に接続することで、ＵＳＢポート４０は、電源部３０から供給される電力をＵＳＢケーブルを介して他機器に供給する。具体的には、ＵＳＢポート４０は、第２の電源回路３２から供給される電力に応じて所定の電流を他機器に出力する。

これにより、ＵＳＢケーブルを介して携帯端末等の他機器に内蔵された二次電池の充電を行うことができる。例えば、二次電池が内蔵されたＵＳＢ給電式のスマートフォンの充電を行う場合、ＵＳＢケーブルの一端をスマートフォンに差し込むとともにＵＳＢケーブルの他端をＵＳＢポート４０に差し込むことで、ＵＳＢポートから出力される電力によりスマートフォンの充電を行うことができる。

ＵＳＢポート４０は、ＵＳＢコネクタであり、本実施の形態では、メス型のＵＳＢ端子である。一例として、ＵＳＢポート４０は、ＵＣＢ規格に規定されているＤＣＰ（Dedicated Charging Port）を用いることができる。なお、ＵＳＢポート４０は、ＤＣＰに限らず、ＳＤＰ（Standard Downstream Port）又はＣＤＰ（Charging Downstream Port）等を用いてもよい。

ＵＳＢポート４０は、本体１３０に設けられている。本実施の形態では、本体１３０のベース部１３２の台座部１３２ａに設けられているが、これに限らない。例えば、ＵＳＢポート４０は、本体１３０のスタンド部１３１に設けられていてもよい。この場合、ＵＳＢポート４０は、電源部３０を構成する回路基板と同じ基板に実装されていてもよい。なお、ＵＳＢポート４０は、本体１３０以外の箇所に設けられていてもよい。

電源部３０からＵＳＢポート４０に供給される電力は、発光部１０の出力の変化に対して、負の相関関係で変化する。したがって、ＵＳＢポート４０の出力は、発光部１０の出力の変化に対して、負の相関関係で変化する。具体的には、ＵＳＢポート４０の出力は、発光部１０から出力される光の明るさの変化に対して、負の相関関係で変化する。

受付部５０は、外部からの指示を受け付けるインターフェースである。例えば、受付部５０は、ユーザから、発光部１０から出力される光の明るさを変更する調光指示を受け付けたり、発光部１０の点灯又は消灯の点消灯指示を受け付けたりする。

受付部５０は、例えば、タッチスイッチ等の操作ボタンである。本実施の形態において、受付部５０は、操作ボタンとして、電源ボタン５１、第１の調光ボタン５２及び第２の調光ボタン５３を有する。

電源ボタン５１は、照明器具１の電源のオンオフを制御するためのスイッチである。例えば、照明器具１の消灯時にユーザが電源ボタン５１を押すと、照明器具１が点灯する。具体的には、照明器具１の消灯時に電源ボタン５１が押されると、制御部６０から電源部３０に点灯信号が出力され、電源部３０（第１の電源回路３１）から発光部１０に電力が供給されて発光部１０が点灯する。これにより、照明器具１が点灯する。

一方、照明器具１の点灯時にユーザが電源ボタン５１を押すと、照明器具１が消灯する。具体的には、照明器具１の点灯時に電源ボタン５１が押されると、制御部６０から電源部３０に消灯信号が出力され、電源部３０（第１の電源回路３１）から発光部１０への電力の供給が停止して発光部１０が消灯する。これにより、照明器具１が消灯する。

第１の調光ボタン５２及び第２の調光ボタン５３は、照明器具１の明るさを変更するためのスイッチである。つまり、第１の調光ボタン５２及び第２の調光ボタン５３は、発光部１０を調光制御するためのスイッチである。

第１の調光ボタン５２は、照明器具１の明るさを明るくするためのスイッチである。例えば、ユーザが第１の調光ボタン５２を押すと、押された回数ごとに又は押され続けられた時間に応じて、発光部１０から照射される照明光の明るさが明るくなる。具体的には、照明器具１の点灯時に第１の調光ボタン５２が押されると、発光部１０の照明光を明るくするための信号が調光信号として制御部６０から電源部３０に出力され、この調光信号に応じた電力が電源部３０（第１の電源回路３１）から発光部１０に供給されて発光部１０の照明光が明るくなる。この結果、照明器具１の明るさが明るくなる。

一方、第２の調光ボタン５３は、照明器具１の明るさを暗くするためのスイッチである。例えば、ユーザが第２の調光ボタン５３を押すと、押された回数ごとに又は押され続けられた時間に応じて、発光部１０から照射される照明光の明るさが暗くなる。具体的には、照明器具１の点灯時に第２の調光ボタン５３が押されると、発光部１０の照明光を暗くするための信号が調光信号として制御部６０から電源部３０に出力され、この調光信号に応じた電力が電源部３０（第１の電源回路３１）から発光部１０に供給されて発光部１０の照明光が暗くなる。この結果、照明器具１の明るさが暗くなる。

電源ボタン５１、第１の調光ボタン５２及び第２の調光ボタン５３は、機械式のスイッチであってもよいし、静電容量式のタッチセンサであってもよい。また、電源ボタン５１、第１の調光ボタン５２及び第２の調光ボタン５３は、電源部３０を構成する回路基板と同一の基板に実装されていてもよいし、別々の基板に実装されていてもよい。なお、電源ボタン５１、第１の調光ボタン５２及び第２の調光ボタン５３は、操作画面を有するタッチパネルによって構成されていてもよい。

制御部６０は、受付部５０で受け付けたユーザからの指示に基づいて、電源部３０に所定の信号を出力する。例えば、受付部５０で調光指示又は点消灯指示を受け付けると、制御部６０は、受付部５０で受け付けた調光指示又は点消灯指示に基づいて、発光部１０の明るさを変更するための調光信号を電源部３０に出力したり、発光部１０を点灯又は消灯させるための点消灯信号を電源部３０に出力したりする。なお、制御部６０から電源部３０に出力される調光信号は、例えばＰＭＷ調光制御信号であるが、これに限るものではない。

制御部６０は、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）が搭載されたＭＣＵ（Ｍｉｃｒｏ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ｕｎｉｔ）又はＭＰＵ（Ｍｉｃｒｏ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ Ｕｎｉｔ）等の制御ＩＣである。この場合、制御部６０（制御ＩＣ）は、例えば、電源部３０を構成する回路基板と同一の基板に実装されてもよい。

次に、本実施の形態に係る照明器具１において、発光部１０から出力される光の明るさ（光出力）とＵＳＢポート４０の出力（ＵＳＢ出力）との関係について、図２を参照しながら、図３を用いて説明する。図３は、実施の形態１に係る照明器具１における発光部１０の光出力及びＵＳＢポート４０の出力との関係の一例を示す図である。

なお、本実施の形態では、ＡＣアダプタ２０としては、定格の入力容量（定格容量）が４０ＶＡで、出力特性が１５Ｖ／１．２Ａのスイッチング式ＡＣアダプタを用いている。この場合、ＡＣアダプタ２０は、ＡＣ１００Ｖの交流電力を１５Ｖの直流電力に変換し、ＡＣアダプタ２０から電源部３０には、１５Ｖの直流電力が供給される。また、発光部１０としては、入力電圧が６０Ｖで入力電流が１４０ｍＡのＬＥＤモジュールを用いている。また、ＵＳＢポート４０としては、出力電流（Ｉ_ｏｕｔ）が０．５Ａで出力電圧（Ｖ_ｏｕｔ）が５ＶのＣＤＰを用いている。

本実施の形態における照明器具１では、上記のように、発光部１０から出力される光の明るさ（光出力）に追従してＵＳＢポート４０の出力を可変させている。具体的には、ＵＳＢポート４０の出力を、発光部１０から出力される光の明るさの変化に対して負の相関関係となるように変化させている。

例えば、発光部１０の明るさを変更するための調光指示又は発光部１０の点消灯指示（点灯指示／消灯指示）を受付部５０で受け付けた場合、制御部６０は、受付部５０で受け付けた調光指示又は点消灯指示に基づいて調光信号又は点消灯信号（点灯信号／消灯信号）を電源部３０に出力する。これにより、電源部３０は、制御部６０からの調光信号又は点消灯信号に応じて、ＵＳＢポート４０の出力と発光部１０の光出力とが負の相関関係で変化するように、発光部１０及びＵＳＢポート４０の各々に所定の電力を供給する。

本実施の形態では、ＵＳＢポート４０の出力リミッタ回路が多段式となっており、図３に示すように、発光部１０から出力される光の明るさ及びＵＳＢポート４０の出力は、３段階の３つのモードで多段に変化させている。

具体的には、図３に示すように、発光部１０から出力される光の明るさが最大値である第１のモードの場合（つまり発光部１０が全点灯時の場合）、ＵＳＢポート４０の出力は、最小となる。

例えば、図２において、受付部５０で発光部１０を全点灯（１００％調光）させるための点灯指示を受け付けた場合、制御部６０は点灯信号を電源部３０に出力する。これにより、電源部３０の第１の電源回路３１から発光部１０には、発光部１０を全点灯させるための電力が供給される。本実施の形態では、第１の電源回路３１は、ＡＣアダプタ２０から電源部３０に供給される直流電圧（ＤＣ１５Ｖ）の一部をＤＣ／ＤＣ変換してＤＣ６０Ｖに昇圧している。これにより、第１の電源回路３１から発光部１０には、６０Ｖの直流電圧が印加され、発光部１０が全点灯する。

このとき、第２の電源回路３２からＵＳＢポート４０には、ＵＳＢポート４０の出力が最小となる電力が供給され、ＵＳＢポート４０の出力が最小値となる。具体的には、第２の電源回路３２は、ＡＣアダプタ２０から電源部３０に供給される直流電圧（ＤＣ１５Ｖ）の他の一部をＤＣ／ＤＣ変換してＤＣ５Ｖにしている。この場合、第２の電源回路３２からＵＳＢポート４０には、２．５Ｗの直流電力が供給される。これにより、ＵＳＢポート４０の出力（電流値）は、最小出力値の０．５Ａとなる。

また、図３に示すように、発光部１０から出力される光の明るさが最小値である第２のモードの場合（つまり発光部１０が消灯時の場合）、ＵＳＢポート４０の出力は、最大値となる。

例えば、図２において、受付部５０で発光部１０を消灯（０％調光）させるための消灯指示を受け付けた場合、制御部６０は消灯信号を電源部３０に出力する。これにより、電源部３０の第１の電源回路３１から発光部１０への電力の供給が停止する。

このとき、第２の電源回路３２からＵＳＢポート４０には、ＵＳＢポート４０の出力が最大となる電力が供給され、ＵＳＢポート４０の出力が最大値となる。具体的には、第２の電源回路３２は、ＡＣアダプタ２０から電源部３０には供給される電力（ＤＣ１５Ｖ）の一部をＤＣ／ＤＣ変換してＵＳＢポート４０に出力している。この場合、第２の電源回路３２からＵＳＢポート４０には、７．５Ｗの直流電力が供給される。これにより、ＵＳＢポート４０の出力（電流値）は、最大出力値の１．５Ａとなる。

また、図３に示すように、発光部１０から出力される光の明るさが最小値と最大値の間の値である第３のモードの場合、ＵＳＢポート４０の出力は、最大値と最小値の間の値となる。この場合、本実施の形態では、ＵＳＢポート４０の出力は、最大値と最小値の間の中間値となる。

例えば、図２において、受付部５０で発光部１０の明るさを全点灯時の５０％（５０％調光）に変更させる調光指示を受け付けた場合、制御部６０は調光信号を電源部３０に出力する。これにより、電源部３０の第１の電源回路３１から発光部１０には、発光部１０の光出力を５０％に調光するための電力が供給される。本実施の形態では、第１の電源回路３１は、ＡＣアダプタ２０から電源部３０に供給される直流電圧（ＤＣ１５Ｖ）の一部をＤＣ／ＤＣ変換により昇圧し、第１の電源回路３１から発光部１０には、所定の直流電圧が印加される。

このとき、第２の電源回路３２からＵＳＢポート４０には、ＵＳＢポート４０の出力が最小と最大との間の値となる電力が供給され、ＵＳＢポート４０の出力が最小値と最大値との間の値となる。具体的には、第２の電源回路３２は、ＡＣアダプタ２０から電源部３０に供給される電力（ＤＣ１５Ｖ）の他の一部をＤＣ／ＤＣ変換してＵＳＢポート４０に出力している。この場合、第２の電源回路３２からＵＳＢポート４０には、５．０Ｗの直流電力が供給される。これにより、ＵＳＢポート４０の出力（電流値）は、１．５Ａと０．５Ａの中間値である１．０Ａとなる。

このように、本実施の形態では、発光部１０から出力される光の明るさに応じて、ＵＳＢポート４０の出力電流（Ｉ_ｏｕｔ）が変化する。なお、ＵＳＢポート４０の出力電流が変化しても、ＵＳＢポート４０の出力電圧（Ｖ_ｏｕｔ）は、略５Ｖで一定である。

次に、本実施の形態における照明器具１の効果について、本発明に至った経緯も含めて、以下詳細に説明する。

従来より、パーソナルコンピュータ等の電気機器に設けられたＵＳＢポートを用いてスマートフォン等の携帯端末の充電を行うことが知られている。

しかしながら、ＡＣアダプタを介して商用電源からの給電が行われる電気機器においては、ＵＳＢポートを設けて携帯端末の充電を可能にすると、ＡＣアダプタの負荷率が高くなり、ＡＣアダプタの寿命が短くなってしまう。

例えば、上記実施の形態における照明器具１のように、ＵＳＢポート４０を設けて、発光部１０の点灯とＵＳＢポート４０による充電とを同時に行うと、ＡＣアダプタ２０の負荷率が高くなる。

具体的には、ＡＣアダプタ２０として、入力容量が４０ＶＡで出力特性が１５Ｖ／１．２Ａであるスイッチング式アダプタを用いた場合、ＡＣアダプタ２０の出力電力は、１８Ｗになる。また、発光部１０として、入力電圧が６０Ｖで入力電流が１４０ｍＡのＬＥＤモジュールを用いると、発光部１０の消費電力は、８．４Ｗとなる。この場合、照明器具１においてＵＳＢポート４０を設けない場合のＡＣアダプタ２０の負荷率は、電源部３０での電力ロスを２Ｗ程度であることを考慮すると、５８％程度（（８．４Ｗ＋２Ｗ）／１８Ｗ≒０．５７７）になる。

一方、上記実施の形態における照明器具１のように、ＵＳＢポート４０として、出力電流（Ｉ_ｏｕｔ）が０．５Ａで出力電圧（Ｖ_ｏｕｔ）が５Ｖのものを用いると、ＵＳＢポート４０での出力電力は、２．５Ｗとなる。この場合、電源部３０での電力ロスが２Ｗ程度であることを考慮すると、ＡＣアダプタ２０の負荷率は、７２％程度（（８．４Ｗ＋２．５Ｗ＋２Ｗ）／１８Ｗ≒０．７１６）となり、ＵＳＢポート４０を設けない場合と比べて、ＡＣアダプタ２０の負荷率が大きく上昇する。

ここで、ＡＣアダプタ２０の負荷率が７２％程度であれば、ＵＳＢポート４０を設けたとしても、まだ負荷率に余裕があるようにも思える。具体的に、ＡＣアダプタ２０の出力電力でみると、上記の例では、ＡＣアダプタ２０の出力電力には、約５Ｗ（＝１８Ｗ−（８．４Ｗ＋＋２．５Ｗ＋２Ｗ））の余裕がある。

しかしながら、ＡＣアダプタ２０の負荷率が上昇すると、仮に数％の上昇であっても、その分、ＡＣアダプタ２０の寿命は短くなってしまう。また、電源部３０等の動作ばらつきを考慮すると、ＡＣアダプタ２０の負荷率を１００％に近い状態で電源部３０等を動作させることは好ましくなく、また、電源部３０の経時的劣化による電力ロスの経時的な上昇を考慮すると、ＡＣアダプタ２０の負荷率としては、７０％未満にしておくことが望ましい。

また、ＵＳＢポートを用いた携帯端末の充電では、充電時間が短いことが望まれる。つまり、充電速度が速いことが望まれる。このため、充電速度を速めるために出力の大きいＵＳＢポート４０を用いると、ＡＣアダプタ２０の負荷率が高くなってしまう。例えば、上記のＵＳＢポート４０（出力電流０．５Ａ／出力電圧５Ｖ）に対して出力が２倍のＵＳＢポート４０（出力電流１．０Ａ／出力電圧５Ｖ）を用いると、ＡＣアダプタ２０の負荷率は、電源部３０での電力ロスが上記同様に２Ｗ程度であるとすると、８６％程度（（８．４Ｗ＋５．０Ｗ＋２Ｗ）／１８Ｗ≒０．８５５）となって、ＡＣアダプタ２０の負荷率が大きく上昇する。また、ＵＳＢポート４０として、出力が３倍のもの（出力電流１．５Ａ／出力電圧５Ｖ）を用いようとしても、ＡＣアダプタ２０の負荷率が１００％を超えてしまうため、実際には使用することができない。

そこで、ＵＳＢポート４０を設けた場合でもＡＣアダプタ２０の負荷率が高くならないように、ＡＣアダプタ２０として定格容量の大きいものを用いることが考えられるが、定格容量が大きいＡＣアダプタは本体サイズが大きく、ＡＣアダプタが大型化する。また、定格容量の大きいＡＣアダプタには汎用のものが少なく、定格容量を大きくしようとすると、専用のＡＣアダプタを用いなければならない場合がある。

本発明は、このような知見に基づいてなされたものである。そして、本発明者は、鋭意検討した結果、電気機器の主機能部の出力を調整できるものであれば、電気機器にＵＳＢポート等の給電ポートを設けた場合であっても、電気機器の主機能部の出力とＵＳＢポート等の給電ポートの出力とを連動して可変制御することで、ＡＣアダプタ等の電力変換器の負荷率が高くなることを抑制できることを見出した。

具体的には、ＵＳＢポート等の給電ポートの出力が電気機器の主機能部による出力の変化に対して負の相関関係で変化するように制御することで、ＡＣアダプタ等の電力変換器の負荷率が高くなることを抑制できることを見出した。

特に、本発明者は、照明器具の調光時における発光部への供給電力の変動が大きいことに着目して、ＵＳＢポートの出力を、発光部から出力される光の明るさの変化に対して負の相関関係で変化させるという着想を得た。

具体的には、本実施の形態における照明器具１では、発光部１０から出力される光の明るさが最大値である場合にＵＳＢポート４０の出力を最小値とし、発光部１０から出力される光の明るさが最小値である場合にＵＳＢポート４０の出力を最大値にしている。

そして、本実施の形態における照明器具１では、発光部１０の調光時においてもＵＳＢポート４０の出力を可変している。具体的には、発光部１０から出力される光の明るさが最小値と最大値の間の値である場合に、ＵＳＢポート４０の出力を、最大値と最小値の間の値にしている。

このように、本実施の形態では、照明器具１の調光制御を利用して、発光部１０の光出力が大きい場合には、ＵＳＢポート４０の出力を小さくし、発光部１０の光出力が小さい場合には、ＵＳＢポート４０の出力を大きくしている。これにより、電源部３０から発光部１０及びＵＳＢポート４０に供給する電力が大きくなることを抑制できる。この結果、ＵＳＢポート４０を設けたとしても、ＡＣアダプタ２０から電源部３０に供給する電力が大きくなることを抑制でき、ＡＣアダプタ２０の負荷率が高くなることを抑制できる。

したがって、ＡＣアダプタ２０の寿命が短くなることを抑制することができる。また、ＡＣアダプタ２０として、本体サイズが大きくなる定格容量が大きなものを用いる必要がなく、小型のものを用いることができる。この結果、ＡＣアダプタ２０として汎用型のものを用いることもできる。

しかも、最大負荷電力を低減することができるので、電源部３０を構成する回路素子で発生する熱を低減でき、電解コンデンサ等の熱に弱い回路素子の熱劣化による電源部３０の劣化を抑制できる。さらに、最大負荷電力を低減することで、ＡＣアダプタ２０の最大定格容量を低減することができるので、低コスト化を図ることができる。

また、ＵＳＢポート４０の出力を大きくしても、発光部１０の光出力が小さくなっているので、ＡＣアダプタ２０の負荷率が１００％を超えることを回避できる。これにより、ＵＳＢポート４０にＵＳＢケーブルを接続してスマートフォン等の携帯端末の充電を行う場合、発光部１０の光出力を小さくすることによって、ＡＣアダプタ２０に大きな負荷をかけることなく、携帯端末の充電速度を簡単に速めることができる。特に、照明器具１（発光部１０）の明かりを使わない場合は、照明器具１を消灯することで、携帯端末を最速で充電することができる。

以上説明したように、本実施の形態に係る照明器具１によれば、ＡＣアダプタ２０を用いた電気機器にＵＳＢポート４０が設けられているにも関わらず、ＡＣアダプタ２０の負荷率が高くなることを抑制することができる。

また、本実施の形態では、図３に示すように、発光部１０から出力される光の明るさ（光出力）及びＵＳＢポート４０の出力を、いずれも多段に変化させたが、これに限らない。例えば、図４に示すように、発光部１０から出力される光の明るさ及びＵＳＢポート４０の出力を、いずれも線形に変化させてもよい。これにより、照明器具１の連続調光時にＵＳＢポート４０の出力も連続に変化させることができる。この場合、図５に示すように、発光部１０から出力される光の明るさを線形に変化させつつ、ＵＳＢポート４０の出力を多段に変化させてもよい。あるいは、図６に示すように、発光部１０から出力される光の明るさを多段に変化させつつ、ＵＳＢポート４０の出力を線形に変化させてもよい。

なお、本実施の形態において、ＵＳＢポート４０の出力と発光部１０の光出力とを連動させて変化させたが、これに限らず、照明器具１は、発光部１０の光出力と独立してＵＳＢポート４０の出力が変更できるように構成されていてもよい。

この場合、受付部５０は、例えば、ＵＳＢポート４０の出力を変更する出力変更指示を受け付ける。このとき、制御部６０は、受付部５０で受け付けた出力変更指示に応じてＵＳＢポート４０の出力を変更する出力変更信号を電源部３０に出力する。そして、電源部３０は、その出力変更信号に応じてＵＳＢポート４０の出力が変更するようにＵＳＢポート４０に電力を供給する。これにより、外部入力によってＵＳＢポート４０の出力を変更することができる。

（実施の形態２）
次に、実施の形態２に係る照明器具について、図７を用いて説明する。図７は、実施の形態２に係る照明器具におけるＡＣアダプタ２０の定格容量とＵＳＢポート４０の出力（ＵＳＢ出力）との関係の一例を示す図である。

本実施の形態に係る照明器具の構成は、図２に示す上記実施の形態１に係る照明器具１の構成と同じである。本実施の形態は、ＵＳＢポート４０の出力が可変である点で、上記実施の形態１と同様であるが、上記実施の形態１では、発光部１０の光出力に追従してＵＳＢポート４０の出力を変化させていたのに対して、本実施の形態では、本体１３０に接続されるＡＣアダプタ２０の容量に応じてＵＳＢポート４０の出力を変化させている。また、ＵＳＢポート４０の出力は、本体１３０に接続されるＡＣアダプタ２０の容量の大きさに対して、正の相関関係で変化している。

具体的には、図７に示すように、本体１３０に接続可能な複数のＡＣアダプタ２０のうち定格容量が最大（本実施の形態では５０ＶＡ）のＡＣアダプタ２０が本体１３０に接続される場合、ＵＳＢポート４０の出力（電流値）は、最大出力値の１．５Ａとなる。

また、本体１３０に接続可能な複数のＡＣアダプタ２０のうち定格容量が最小（本実施の形態では３０ＶＡ）のＡＣアダプタ２０が本体１３０に接続される場合、ＵＳＢポート４０の出力（電流値）は、最小出力値の０．５Ａとなる。

また、本体１３０に接続可能な複数のＡＣアダプタ２０のうち定格容量が中間（本実施の形態では４０ＶＡ）のＡＣアダプタ２０が本体１３０に接続される場合、ＵＳＢポート４０の出力（電流値）は、最大値と最小値の間の中間値である１．０Ａとなる。

このように、本実施の形態では、本体１３０に接続されるＡＣアダプタ２０の定格容量の大きさに応じてＵＳＢポート４０の出力を変えている。これにより、照明器具１にＵＳＢポート４０を設けたとしても、ＡＣアダプタ２０から電源部３０に供給する電力が大きくなることを抑制でき、上記実施の形態１と同様に、ＡＣアダプタ２０の負荷率が高くなることを抑制できる。

また、本実施の形態によれば、ＤＣ／ＤＣコンバータの小型化も可能である。つまり、発光部１０及び発光部１０を駆動する第１の電源回路３１の構成を変えることなく、ＵＳＢポート４０に電力供給する第２の電源回路３２の構成によってＵＳＢポート４０の出力を変えることができる。これにより、ＡＣアダプタ２０の負荷率を低減することができ、ＡＣアダプタ２０の長寿命化を図ることができる。

しかも、本実施の形態によれば、ＡＣアダプタ２０を選ぶだけでＵＳＢポート４０の出力を選択することができるので、ＵＳＢポート４０の出力を簡単に変更することができる。

なお、本実施の形態では、発光部１０の調光制御を行わなければ、本体１３０に接続されるＡＣアダプタ２０の定格容量の大きさにかかわらず、発光部１０から出力される光の明るさは一定であるが、これに限らない。

例えば、本体１３０に接続されるＡＣアダプタ２０の定格容量が所定の閾値よりも小さい場合、かつ、ＵＳＢポート４０に接続された外部機器の負荷電力が所定の閾値よりも大きい場合には、発光部１０を自動的に調光して、発光部１０から出力される光の明るさを小さくするとよい。これにより、ＵＳＢポート４０に接続される外部機器の電力負荷が大きい場合、本体１３０に接続されるＡＣアダプタ２０の定格容量が小さくても、ＵＳＢポート４０の出力を一定以上確保することができる。

あるいは、本本体１３０に接続されるＡＣアダプタ２０の定格容量が所定の閾値よりも小さい場合、かつ、ＵＳＢポート４０に接続された外部機器の負荷電力が所定の閾値よりも大きい場合には、発光部１０から出力される光を点滅させてもよい。これにより、ＵＳＢポート４０に接続される外部機器の電力負荷が大きい場合、ＡＣアダプタ２０が過負荷状態になっていることをユーザに気づかせることができる。

また、本実施の形態において、本体１３０に接続されるＡＣアダプタ２０の出力電圧に応じてＵＳＢポート４０の出力を変化させてもよい。例えば、本体１３０に接続されるＡＣアダプタ２０の出力電圧の違い（例えば、１２Ｖ、１５Ｖ、２４Ｖ等）を検知し、その検知結果に応じてＵＳＢポート４０の出力を変化させてもよい。

また、本実施の形態において、本体１３０に接続されるＡＣアダプタ２０の出力電流に応じてＵＳＢポート４０の出力を変化させてもよい。例えば、本体１３０に接続されるＡＣアダプタ２０の出力電流の違い（例えば、０．６Ａ、１．０Ａ、１．２Ａ等）を検知し、その検知結果に応じてＵＳＢポート４０の出力を変化させてもよい。

（変形例）
以上、本発明について実施の形態１、２に基づいて説明したが、本発明は、上記実施の形態１、２に限定されるものではない。

例えば、上記実施の形態１、２では、ＵＳＢポート４０によって携帯端末の充電を行うことを例示したが、これに限らない。具体的には、ＵＳＢ給電が可能な機器であれば、ＵＳＢポート４０からの出力によって充電を行ったり、また、充電だけではなく、機器の動作を行ったりしてもよい。

また、上記実施の形態１、２において、ＵＳＢポート４０を１つのみ設けたが、これに限らない。例えば、ＵＳＢポート４０を複数設けてもよい。ただし、ＡＣアダプタ２０の定格容量が小さい場合にＵＳＢポート４０を複数設けると、ＡＣアダプタ２０の負荷率が高くなってしまう。このため、ＵＳＢポート４０を複数設ける場合は、ＡＣアダプタ２０の負荷率が８０％未満、好ましくは７０％未満、より好ましくは６０％未満となるように、ＡＣアダプタ２０の定格容量を設定するとよい。

また、上記実施の形態１、２では、ＵＳＢポート４０として、出力電流（Ｉ_ｏｕｔ）＝０．５Ａ／出力電圧（Ｖ_ｏｕｔ）＝５Ｖのものを用いたが、これに限らず、出力電流（Ｉ_ｏｕｔ）が、１．０Ａ、１．２Ａ、１．５Ａ、２．０Ａ等のものを用いてもよい。

また、上記実施の形態１では、ＡＣアダプタ２０として、定格容量が４０ＶＡのものを用いたが、これに限らず、定格容量が、１５ＶＡ、３０ＶＡ、５０ＶＡ、６２ＶＡ等のものを用いてもよい。また、ＡＣアダプタ２０の出力特性としては、出力電圧が１５Ｖで出力電流が１．２Ａであったが、これに限らず、ＡＣアダプタ２０の出力特性としては、１２Ｖ、１５Ｖ、２４Ｖの出力電圧と、０．６Ａ、１．０Ａ、１．２Ａ、１．５Ａ、１．７５Ａの出力電流との任意の組み合わせであってもよい。

また、上記実施の形態１、２において、電気機器として照明器具を例示したが、これに限らない。例えば、電気機器としては、主機能として音を出力するスピーカ、主機能として映像を出力するディスプレイ、主機能として浄化された気体を出力する空気清浄機、主機能としてミストを出力するミスト生成器（加湿器等）、主機能として風を出力する扇風機、又は、主機能として香りを出力するアロマディフューザ等を用いることができる。この場合、これらの電気機器は、卓上型であってもよいし、卓上型でなくてもよい。

また、上記実施の形態１、２において、照明器具としてスタンドライトを例示したが、これに限らない。ユーザが携帯端末等を充電する際に利用できるものであれば、スタンドライト以外の照明器具であってもよい。

その他、上記各実施の形態に対して当業者が思い付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 照明器具
１０ 発光部
２０ ＡＣアダプタ（電力変換器）
３０ 電源部
３１ 第１の電源回路
３２ 第２の電源回路
４０ ＵＳＢポート（給電ポート）
５０ 受付部
６０ 制御部
１３０ 本体

Claims (21)

1. 電気機器であって、
   前記電気機器の主機能をなす主機能部と、
   交流電力を直流電力に変換する電力変換器と、
   他機器が接続されることで当該他機器に電力を供給する給電ポートと、
   前記電力変換器からの直流電力をもとに、前記主機能部と前記給電ポートとに電力を供給する電源部とを備え、
   前記給電ポートの出力は、前記主機能部による出力の変化に対して、負の相関関係で変化する、
   電気機器。
2. 前記電気機器は、照明器具であり、
   前記主機能部は、光を出力する発光部であり、
   前記給電ポートの出力は、前記発光部から出力される光の明るさの変化に対して、負の相関関係で変化する、
   請求項１に記載の電気機器。
3. さらに、前記発光部から出力される光の明るさを変更する調光指示を受け付ける受付部と、
   前記受付部で受け付けた調光指示に基づいて調光信号を前記電源部に出力する制御部とを備え、
   前記電源部は、前記制御部からの調光信号に応じて、前記給電ポートの出力と前記発光部から出力される光の明るさとが負の相関関係で変化するように、前記発光部及び前記給電ポートの各々に電力を供給する、
   請求項２に記載の電気機器。
4. 前記受付部は、さらに、前記給電ポートの出力を変更する出力変更指示を受け付け、
   前記制御部は、前記受付部で受け付けた出力変更指示に応じて前記給電ポートの出力を変更する出力変更信号を前記電源部に出力し、
   前記電源部は、前記出力変更信号に応じて前記給電ポートの出力が変更するように前記給電ポートに電力を供給する、
   請求項３に記載の電気機器。
5. 前記発光部から出力される光の明るさが最大値である場合、前記給電ポートの出力は、最小値となり、
   前記発光部から出力される光の明るさが最小値である場合、前記給電ポートの出力は、最大値となる、
   請求項２〜４のいずれか１項に記載の電気機器。
6. 前記発光部から出力される光の明るさが最小値と最大値の間の値である場合、前記給電ポートの出力は、最大値と最小値の間の値となる、
   請求項５に記載の電気機器。
7. 前記発光部から出力される光の明るさが多段に変化する、
   請求項１〜６のいずれか１項に記載の電気機器。
8. 前記発光部から出力される光の明るさが線形に変化する、
   請求項１〜６のいずれか１項に記載の電気機器。
9. 前記給電ポートの出力が多段に変化する、
   請求項７又は８に記載の電気機器。
10. 前記給電ポートの出力が線形に変化する、
    請求項７又は８に記載の電気機器。
11. 前記電源部は、前記電力変換器から出力される直流電力の一部をＤＣ／ＤＣ変換して前記主機能部に直流電力を供給する第１の電源回路と、前記電力変換器から出力される直流電力の他の一部をＤＣ／ＤＣ変換して前記給電ポートに直流電力を供給する第２の電源回路とを有する、
    請求項２〜１０のいずれか１項に記載の電気機器。
12. 前記照明器具は、スタンドライトである、
    請求項２〜１１のいずれか１項に記載の電気機器。
13. 前記給電ポートは、ＵＳＢポートである、
    請求項１〜１２のいずれか１項に記載の電気機器。
14. 前記電源部が収納された本体を有し、
    前記給電ポートは、前記本体に設けられ、
    前記電力変換器は、前記本体に対して着脱可能に接続されている、
    請求項１〜１３のいずれか１項に記載の電気機器。
15. 前記本体に接続される前記電力変換器の容量の大きさに応じて、前記給電ポートの出力が変化する、
    請求項１４に記載の電気機器。
16. 前記本体に接続される前記電力変換器の出力電圧に応じて、前記給電ポートの出力が変化する、
    請求項１５に記載の電気機器。
17. 前記本体に接続される前記電力変換器の出力電流に応じて、前記給電ポートの出力が変化する、
    請求項１５に記載の電気機器。
18. 前記給電ポートの出力は、前記電力変換器の容量の大きさに対して、正の相関関係で変化する、
    請求項１５〜１７のいずれか１項に記載の電気機器。
19. 前記本体に接続される前記電力変換器の容量が所定の閾値よりも小さい場合、かつ、前記給電ポートに接続された外部機器の負荷電力が所定の閾値よりも大きい場合、前記主機能部による出力が小さくなる、
    請求項１５〜１８のいずれか１項に記載の電気機器。
20. 前記電気機器は、照明器具であり、
    前記主機能部は、光を出力する発光部であり、
    前記本体に接続される前記電力変換器の容量が所定の閾値よりも小さい場合、かつ、前記給電ポートに接続された外部機器の負荷電力が所定の閾値よりも大きい場合、前記発光部から出力される光の明るさが小さくなる、
    請求項１９に記載の電気機器。
21. 前記電気機器は、照明器具であり、
    前記主機能部は、光を出力する発光部であり、
    前記本体に接続される前記電力変換器の容量が所定の閾値よりも小さい場合、かつ、前記給電ポートに接続された外部機器の負荷電力が所定の閾値よりも大きい場合、前記発光部から出力される光が点滅する、
    請求項１９に記載の電気機器。

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