JP2022013381A

JP2022013381A - 照明装置

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Publication number: JP2022013381A
Application number: JP2020115901A
Authority: JP
Inventors: 靖弘斎藤; Yasuhiro Saito; 優井上; Masaru Inoue; 俊也加藤; Toshiya Kato
Original assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Current assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Priority date: 2020-07-03
Filing date: 2020-07-03
Publication date: 2022-01-18

Abstract

【課題】付加ユニットを容易に変更することができる照明装置を提供する。【解決手段】照明装置は、照明部と、付加ユニットと、第１電源部と、第２電源部とを具備する。照明部は、複数の発光素子を有する。付加ユニットは、照明以外の機能を発揮する。第１電源部は、照明部に給電する。第２電源部は、付加ユニットに給電する。第２電源部は、外部から供給された電力の電圧を付加ユニットに応じて変換する電圧変換部を有する。【選択図】図２

Description

本発明の実施形態は、照明装置に関する。

たとえばカメラやマイクロフォンなど、用途に応じた付加ユニットが接続された照明装置が導入されている。

特開２０１７－１６２６８２号公報

このような照明装置では、付加ユニットの容易な変更が要望されていた。

本発明が解決しようとする課題は、付加ユニットを容易に変更することができる照明装置を提供することである。

実施形態の照明装置は、照明部と、付加ユニットと、第１電源部と、第２電源部とを具備する。照明部は、複数の発光素子を有する。付加ユニットは、照明以外の機能を発揮する。第１電源部は、照明部に給電する。第２電源部は、付加ユニットに給電する。第２電源部は、外部から供給された電力の電圧を付加ユニットに応じて変換する電圧変換部を有する。

本発明によれば、付加ユニットを容易に変更することができる。

図１は、実施形態に係る照明装置の外観の一例を示す斜視図である。図２は、実施形態に係る照明装置の構成の一例を示すブロック図である。図３は、実施形態に係る照明装置が有する第２電源部の構成の一例を示すブロック図である。図４は、変換データの一例を示す図である。図５は、実施形態の変形例に係る照明装置が有する第２電源部の構成の一例を示すブロック図である。図６は、ユニット情報の一例を示す図である。

以下に説明する実施形態に係る照明装置１００は、照明部と、付加ユニット２３と、第１電源部１１ａと、第２電源部１１ｂとを具備する。照明部は、複数の発光素子１４を有する。付加ユニット２３は、照明以外の機能を発揮する。第１電源部１１ａは、照明部に給電する。第２電源部１１ｂは、付加ユニット２３に給電する。第２電源部１１ｂは、外部から供給された電力の電圧を付加ユニット２３に応じて変換する電圧変換部１２４を有する。

また、以下に説明する実施形態に係る第２電源部１１ｂは、付加ユニット２３に給電する電圧の変更に関する情報を受け付ける受付部１２０を有する。電圧変換部１２４は、受付部１２０が受け付けた情報に基づいて付加ユニット２３に給電する電圧を変更する。

また、以下に説明する実施形態に係る第２電源部１１ｂは、外部から供給された交流電力を直流電力に変換する電力変換部１２１を有する。電圧変換部１２４は、電力変換部１２１で変換された直流電力の電圧を変換する。

以下に、本発明に係る実施形態を図面に基づき説明する。なお、以下に示す各実施形態は、本発明が開示する技術を限定するものではない。また、各実施形態において同一の部位には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。

（実施形態）
図１は、実施形態に係る照明装置の外観の一例を示す斜視図である。図２は、実施形態に係る照明装置の構成の一例を示すブロック図である。

本実施形態に係る照明装置は、いわゆるカメラ付きベースライトとも呼ばれるものである。図１、図２に示すように、実施形態に係る照明装置１００は、器具本体４と、照明バー２０と、撮像ユニット３を備える。撮像ユニット３は、付加ユニットの一例である。

なお、説明を分かりやすくするために、図１には、鉛直下向きを正方向とし、鉛直上向きを負方向とするＺ軸を含む３次元の直交座標系を図示している。また、Ｘ軸は照明装置１００の長手方向に、Ｙ軸は照明装置１００の短手方向に、それぞれ沿うように図示している。

照明装置１００は、天井に取り付けられるタイプとしており、器具本体４は、取付面を形成する天井面の所定位置に取り付けられる。照明バー２０は、器具本体４に取り付けられる。なお、器具本体４と照明バー２０とは、後述する接続端子により着脱可能に接続される。照明装置１００は、例えば工場での生産ラインの監視やオフィス内での従業員の状態監視などの用途で主に屋内で使用される。

照明バー２０は、発光ユニット２、カバー部材２０ａを有する。発光ユニット２は、照明部の一例である。

発光ユニット２は、例えば、Ｙ軸方向に沿うように延びる長尺状の基板上に所定の間隔で配置された複数の発光素子１４を有している。

カバー部材２０ａは、器具本体４との間に発光ユニット２を覆うように配設される。カバー部材２０ａは、例えば、アクリルやポリカーボネート等の透光性の材料から作られている。カバー部材２０ａは、フロスト処理が施されて発光ユニット２から出射される光を拡散する機能を有するようになっている。なお、カバー部材２０ａに適宜拡散材や着色剤を混入させてもよい。

撮像ユニット３は、照明装置１００に好適に取り付けられるようにユニット化したものである。撮像ユニット３は、図２に示すように、カメラ１７および撮像制御部１６を主な構成要素としている。カメラ１７は、例えばＣＣＤ（Charge Coupled Device）やＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）など、電子的に画像を取得する撮像素子を備える。かかるカメラ１７は、上記した照射面とレンズ（不図示）が向かい合うように、照明装置１００の長手方向の端部に設けられている。すなわち、カメラ１７は、発光ユニット２とＸ軸負方向側に隣り合って配置される。なお、カメラ１７と発光ユニット２との間には、遮光性を有する板状の隔壁部材を設けることもできる。

また、図１に示すように、撮像ユニット３は、遮光部材３０を有する。遮光部材３０は、カメラ１７を覆うように器具本体４のＺ軸正方向側に配設される。また、遮光部材３０は、カメラ１７のレンズと対向する位置に設けられた貫通口を有する。このような遮光部材３０を配設することで、発光ユニット２のカバー部材２０ａから照射された光をカメラ１７のレンズに入り込みにくくすることができる。なお、遮光部材３０は、カメラ１７と一体であってもよい。

次に、図２を用いて、照明装置１００の機能的構成についてさらに説明する。図２に示すように、器具本体４は、接続端子５ａ，５ｂ、蓄電部１０を有する。接続端子５ａ，５ｂは、交流電源２２から延在する電力線と端子台２１を介して接続されている。交流電源２２は、例えば商用電源である。

接続端子５ａ，５ｂは、照明バー２０を器具本体４に接続するための外部機器接続用のコネクタである。接続端子５ａ，５ｂは、例えば、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）端子、ＩＥＥＥ（The Institute of Electrical and Electronic Engineers）１３９４端子、またはＬｉｇｈｔｎｉｎｇ（登録商標）端子である。また、接続端子５ａ，５ｂは、例えば、ＤＣ入力端子またはＡＣ入力端子といった通信機能を持たない給電用の端子であってもよい。

蓄電部１０は、例えばリチウムイオン電池等の二次電池である。本実施形態の蓄電部１０は、器具本体４の内部に着脱可能な電池モジュールである。例えば停電により外部の交流電源２２からの電力供給が遮断された場合には、蓄電部１０に蓄えられた電力を利用して照明装置１００を動作させることができる。

照明バー２０は、接続端子６ａ，６ｂと、第１電源部１１ａと、第２電源部１１ｂと、発光ユニット２とを有する。

接続端子６ａ，６ｂは、照明バー２０を器具本体４の接続端子５に接続するためのコネクタである。照明バー２０が接続端子５ａ，５ｂにそれぞれ対応する接続端子６ａ，６ｂを有することにより、照明バー２０は、器具本体４に対して着脱可能に接続される。

第１電源部１１ａは、接続端子５ａ、６ａを介して交流電源２２から供給された交流電力を直流電力に変換して出力する。

また、第１電源部１１ａは、点灯制御部１２ａを有する。点灯制御部１２ａは、直流電流を所定の電圧（例えば、５０Ｖ）で発光ユニット２へ給電し、発光素子１４の点灯を制御する。

発光ユニット２は、発光素子１４を有する。発光素子１４は、基板またはシャーシ上の配線パターンによりそれぞれ接続され点灯制御部１２ａに接続されており、点灯制御部１２ａから直流出力が供給され、点灯制御部１２ａにより点灯制御される。発光素子１４は、例えばセラミックスで形成された本体に配設されたＬＥＤチップと、このＬＥＤチップを封止するエポキシ系樹脂やシリコーン樹脂等のモールド用の透光性樹脂とを含む。

第２電源部１１ｂは、接続端子５ｂ、６ｂを介して交流電源２２から供給された電力を撮像ユニット３に応じた電圧に変換し、撮像ユニット３へ出力する。

また、第２電源部１１ｂは、デバイス制御部１２ｂを有する。デバイス制御部１２ｂは、交流電源２２から供給された交流電力を直流電力に変換する。

撮像ユニット３は、撮像制御部１６、カメラ１７を有する。撮像制御部１６は、第２電源部１１ｂから供給される直流電流をカメラ１７へ給電し、撮像を制御する。また、撮像制御部１６は、カメラ１７による撮像角度を制御する。

また、撮像ユニット３は、記録媒体を装着可能な記録スロット（不図示）を備えてもよい。かかる場合、撮像制御部１６は、カメラ１７で撮像された画像を記録スロットに差し込まれた記録媒体に記録させることができる。記録媒体としては、例えばメモリカード、メモリスティック等の不揮発性メモリを使用することができる。

このように実施形態に係る照明装置１００は、第２電源部１１ｂから出力される電力の電圧を、撮像ユニット３その他の付加ユニットに応じて変更させることができる。この点につき、図３を用いてさらに説明する。

図３は、実施形態に係る照明装置が有する第２電源部の構成の一例を示すブロック図である。図３では、変更装置５０を用いて、付加ユニット２３に出力される電力の電圧を変更する例について説明する。

変更装置５０は、照明バー２０（図２参照）の接続端子６ｂに接続される。接続端子６ｂは、対応する接続端子５ｂ（図２参照）との接続を解除し、変更装置５０に接続されている。なお、接続端子５ａ，６ａ（図２参照）は、接続を解除してもよく、接続を継続した状態であってもよい。

変更装置５０は、オペレータによる操作を受け付けると、受け付けた操作に応じた制御信号を第２電源部１１ｂに出力する。第２電源部１１ｂは、変更装置５０が出力した制御信号に基づき、付加ユニット２３に給電する電力の電圧を変換する。

変更装置５０は、例えば、ノート型やデスクトップ型等の固定端末、スマートフォンやタブレット端末等の移動端末である。また、変更装置５０は、複数の装置間での通信により上記した機能を協働して実現するものであってもよい。

付加ユニット２３は、照明以外の機能を発揮する機能ユニットを有する。付加ユニット２３は、例えば、撮像ユニット３（図２参照）である。また、付加ユニット２３は、例えば、赤外センサ（人感センサ）、温度センサ、照度センサ（明るさセンサ）等のセンサであってもよい。付加ユニット２３は、煙を検知する煙センサであってもよいし、ガス漏れを検知するガスセンサであってもよい。また、付加ユニット２３は、照明装置１００（図２参照）が設置された空間の広さを検知する空間センサであってもよい。空間センサは、例えば、超音波の反射波で空間の広さを検知する超音波センサであってもよい。これらの付加ユニット２３は、仕様に応じた種々の入力電圧でそれぞれ動作する。

第２電源部１１ｂは、図３に示すように、デバイス制御部１２ｂと記憶部１３とを有する。デバイス制御部１２ｂは、受付部１２０と、電力変換部１２１と、電圧検出部１２２と、制御マイコン１２３と、電圧変換部１２４とを有する。

受付部１２０は、変更装置５０が出力した制御信号を受け付ける。受付部１２０は、記憶部１３に予め記憶された変換データ１３１を参照し、受付部１２０が受け付けた制御信号に基づく制御指示を制御マイコン１２３に対して出力する。

ここで、変換データ１３１の一例について、図４を用いて説明する。図４は、変換データの一例を示す図である。図４に示すように、変換データ１３１は、制御信号と設定電圧値とを対応付けたものである。

例えば、変更装置５０の操作に応じて変更装置５０から出力された「第１パターン」の制御信号を受付部１２０が受け付けると、受付部１２０は、設定電圧値を「電圧値Ａ」とする制御を実行するよう制御マイコン１２３に対して指示を行う。同様に、「第２パターン」の制御信号を受付部１２０が受け付けると、受付部１２０は、設定電圧値を「電圧値Ｂ」とする制御を実行するよう制御マイコン１２３に対して指示を行う。

変更装置５０が出力する制御信号は、例えば、パルス幅、サイクル等を相違させることにより、複数の制御パターンを実現することができる。また、設定電圧値は、例えば、３．３Ｖ、５Ｖ等、付加ユニット２３の使用電圧に応じた値とすることができる。

電力変換部１２１は、接続端子５ｂ（図２参照）に接続された接続端子６ｂを介して交流電源２２（図２参照）から受電した交流電力を直流電力に変換する。

電圧検出部１２２は、電圧を検出する。電圧検出部１２２は、電力変換部１２１から電圧変換部１２４に供給される直流電力の電圧値を検出する。

電圧変換部１２４は、電力変換部１２１から供給された直流電力の電圧を変換する。電圧変換部１２４は、電力変換部１２１で変換された直流電力の電圧値を、例えば、５Ｖに変換する。電圧変換部１２４は、例えば、ＦＥＴなどのスイッチング素子を有しており、スイッチング素子をオン・オフすることによって直流電圧を降圧する。電圧変換部１２４は、例えば、降圧型のＤＣ－ＤＣコンバータである。

制御マイコン１２３は、電圧変換部１２４から出力される電力の電圧を変更する。制御マイコン１２３は、例えば、変更装置５０から出力された制御信号に対応するＰＷＭ信号を出力し、例えば電圧変換部１２４が有するスイッチング素子をオン・オフするタイミングを変更することにより、電圧変換部１２４からの出力電圧を変更する。

このように実施形態に係る照明装置１００は、電圧変換部１２４から付加ユニット２３への出力電圧を、付加ユニット２３の使用電圧に応じて変更可能に構成されている。このため、付加ユニット２３を容易に変更することができる。

（変形例）
図５は、実施形態の変形例に係る照明装置が有する第２電源部の構成の一例を示すブロック図である。図５に示す第２電源部１１ｂは、デバイス制御部１２ｂが受付部１２０に代えて電圧推定部１２５を有する点で実施形態に係る照明装置１００と相違する。また、記憶部１３は、ユニット情報１３２を記憶している。

電圧推定部１２５は、付加ユニット２３の使用電圧を推定する。電圧推定部１２５は、制御マイコン１２３から付加ユニット２３に対して所定量の電力を出力したときに検出される電流値に基づいてユニット情報１３２を参照し、推定された付加ユニット２３の使用電圧に基づく制御指示を制御マイコン１２３に対して出力する。

ここで、ユニット情報１３２の一例について、図６を用いて説明する。図６は、ユニット情報の一例を示す図である。図６に示すように、ユニット情報１３２は、電流値と設定電圧値とを対応付けたものである。

例えば、制御マイコン１２３から付加ユニット２３に対して所定量の電力を出力したときに検出される電流値として、「電流値α」が検出されると、電圧推定部１２５は、設定電圧値を「電圧値Ａ１」とする制御を実行するよう制御マイコン１２３に対して指示を行う。同様に、「電流値β」が検出されると、電圧推定部１２５は、設定電圧値を「電圧値Ｂ１」とする制御を実行するよう制御マイコン１２３に対して指示を行う。

なお、ユニット情報１３２において、設定電圧値を決定するための電流値（α、β、・・・）は、特定の値であってもよく、電流範囲として所定の幅を有するものであってもよい。

このように実施形態の変形例に係る照明装置１００は、電圧変換部１２４から付加ユニット２３への出力電圧を、付加ユニット２３の推定された使用電圧に応じて変更可能に構成されている。このため、変更装置５０を要さず、付加ユニット２３を容易に変更することができる。

なお、上記した実施形態では、照明装置１００は天井直付けタイプの照明装置として説明したが、これに限らず、例えば埋め込みタイプまたは吊り下げタイプであってもよい。また、照明装置１００は天井ではなく、例えば壁面に取り付けられてもよい。さらに、照明装置１００は、必ずしも照明バー２０を有さなくてもよく、例えば高天井用照明装置であってもよい。

また、上記した実施形態では、撮像ユニット３または付加ユニット２３が照明バー２０に接続されている例について示した。これに対し、例えば照明バー２０が撮像ユニット３または付加ユニット２３を有していてもよい。

また、図３、図５では、第２電源部１１ｂのデバイス制御部１２ｂが受付部１２０および電圧推定部１２５のうち、一方のみを有する例について示した。これに対し、例えばデバイス制御部１２ｂが受付部１２０および電圧推定部１２５の両方を有していてもよい。これにより、例えば複数の態様で第１電源部１１ａおよび第２電源部１１ｂの両方を器具本体４に配置させてもよい。

さらに、照明装置１００の照明バー２０は、電圧変換部１２４の設定変更を受け付けるディップスイッチ（不図示）を有してもよい。ディップスイッチの切り替えは、変更された付加ユニット２３の仕様に応じて実施するとよい。これにより、付加ユニット２３の変更が容易になる。かかる場合、接続端子６ｂへの変更装置５０の接続（図３参照）や、電圧推定部１２５（図５参照）が不要となる。

実施形態に係る照明装置１００は、照明部と、付加ユニット２３と、第１電源部１１ａと、第２電源部１１ｂとを具備する。照明部は、複数の発光素子１４を有する。付加ユニット２３は、照明以外の機能を発揮する。第１電源部１１ａは、照明部に給電する。第２電源部１１ｂは、付加ユニット２３に給電する。第２電源部１１ｂは、外部から供給された電力の電圧を付加ユニット２３に応じて変換する電圧変換部１２４を有する。これにより、付加ユニットを容易に変更することができる。

また、実施形態に係る第２電源部１１ｂは、付加ユニット２３に給電する電圧の変更に関する情報を受け付ける受付部１２０を有する。電圧変換部１２４は、受付部１２０が受け付けた情報に基づいて付加ユニット２３に給電する電圧を変更する。これにより、付加ユニットを容易に変更することができる。

また、実施形態に係る第２電源部１１ｂは、外部から供給された交流電力を直流電力に変換する電力変換部１２１を有する。電圧変換部１２４は、電力変換部１２１で変換された直流電力の電圧を変換する。これにより、直流電力で動作する付加ユニットを容易に変更することができる。

本発明の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。これら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同様に、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ものである。

２発光ユニット
３撮像ユニット
４器具本体
１１ａ第１電源部
１１ｂ第２電源部
１２ａ点灯制御部
１２ｂデバイス制御部
１４発光素子
１７カメラ
２０照明バー
１００照明装置

Claims

複数の発光素子を有する照明部と；
照明以外の機能を発揮する付加ユニットと；
前記照明部に給電する第１電源部と；
前記付加ユニットに給電する第２電源部と；
を具備し、
前記第２電源部は、
外部から供給された電力の電圧を前記付加ユニットに応じて変換する電圧変換部を有することを特徴とする照明装置。
前記第２電源部は、前記付加ユニットに給電する電圧の変更に関する情報を受け付ける受付部を有し、
前記電圧変換部は、前記受付部が受け付けた前記情報に基づいて前記付加ユニットに給電する電圧を変更することを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
前記第２電源部は、外部から供給された交流電力を直流電力に変換する電力変換部を有し、
前記電圧変換部は、前記電力変換部で変換された直流電力の電圧を変換することを特徴とする請求項１または２に記載の照明装置。