JP5945847B2

JP5945847B2 - 照明器具

Info

Publication number: JP5945847B2
Application number: JP2012095950A
Authority: JP
Inventors: 伸一郎栗原
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2012-04-19
Filing date: 2012-04-19
Publication date: 2016-07-05
Anticipated expiration: 2032-04-19
Also published as: JP2013225376A

Description

本発明は、照明器具に関するものである。

従来から、電気的な光源と、該光源によって照明される範囲（以下、「照明範囲」と呼ぶ。）の明るさを検出する明るさセンサを備え、明るさセンサによって検出された明るさに応じて光源を制御する照明器具が提供されている（例えば、特許文献１参照）。

この種の照明器具によれば、上記の光源以外の光（例えば日光。以下、「外光」と呼ぶ。）があるときには、光源の光出力を低く抑え又は光源を消灯させることで、消費電力を低減することができる。

特開２０１０−２０５４２５号公報

上記従来の照明器具において、明るさセンサを実装した基板は、照明範囲の方向へ開口して明るさセンサを露出させるセンサ窓穴を有するケースに収納される。

しかしながら、センサ窓穴を通じて照明範囲から入射した光以外の光（以下、「ノイズ光」と呼ぶ。）が、ケースの内面を反射し、基板を通過して明るさセンサに入射する場合があった。上記のノイズ光としては、例えば、ケースを構成する部品間の隙間から入射した光や、ケース内に収納された動作表示用の発光ダイオードからの光などが考えられる。

そして、上記のようなノイズ光が明るさセンサに入射すると、照明範囲の明るさに正しく対応した動作ができなくなる可能性がある。

なお、上記特許文献１の従来技術では、基板を収納及び保持するケースによって上記のノイズ光が阻止されるが、ケースが省略された場合にはノイズ光の阻止が不十分となる可能性があった。

本発明は、上記事由に鑑みて為されたものであり、その目的は、照明範囲外からの光の明るさセンサへの入射が抑えられる照明器具を提供することにある。

本発明の照明器具は、電気的な光源を点灯させる光源駆動部と、前記光源によって照明される範囲の明るさを検出する明るさセンサと、前記明るさセンサによって検出された明るさに応じて前記光源駆動部を制御する制御部と、絶縁材料からなり扁平な形状であって一面に前記明るさセンサが実装された基板と、前記基板と前記明るさセンサとを収納したケースとを備え、前記ケースは前記明るさセンサを露出させるセンサ窓穴を有し、前記基板の、前記明るさセンサが実装された面とその反対面とにおいて、前記基板の厚さ方向から見て少なくとも前記センサ窓穴に重なる範囲は、前記基板の材料よりも透光性が低い材料からなる遮光層によって覆われていることを特徴とする。

さらに、上記の照明器具において、前記遮光層の少なくとも一部は金属箔からなることが望ましい。

また、上記の照明器具において、前記遮光層の少なくとも一部は導電パターンからなることが望ましい。

さらに、上記の照明器具において、前記導電パターンとして、前記基板において前記明るさセンサが実装された面の反対面に設けられてグランド電位とされるグランドパターンを有することが望ましい。

また、上記の照明器具において、前記遮光層の少なくとも一部は絶縁材料からなる絶縁層であることが望ましい。

さらに、上記の照明器具において、前記絶縁層の少なくとも一部は前記基板に貼着されたシートからなるものであってもよい。

また、上記の照明器具において、前記絶縁層の少なくとも一部は塗料からなるものであってもよい。

さらに、上記の照明器具において、前記絶縁層は無彩色であってもよい。

また、上記の照明器具において、前記絶縁層は、前記基板に実装された回路素子を避ける形状とされていることが望ましい。

さらに、上記の照明器具において、前記基板において前記明るさセンサが実装された面と同じ面には発光ダイオードが実装されていて、前記ケースは前記発光ダイオードを露出させる表示窓穴を有し、前記基板の、前記発光ダイオードが実装された面の反対面において、前記基板の厚さ方向から見て前記表示窓穴に重なる範囲も、前記遮光層によって覆われていることが望ましい。

本発明によれば、基板の、明るさセンサが実装された面の反対面において、少なくとも基板の厚さ方向から見てセンサ窓穴に重なる範囲は遮光層によって覆われているので、遮光層が設けられない場合や、上記範囲が遮光層に覆われない場合に比べ、基板における光の透過が抑えられるから、照明範囲外からの光の明るさセンサへの入射が抑えられる。これにより、照明範囲外からの光による誤動作が発生しにくくなる。また、遮光層の材料として、基板の材料よりも透光性の低い材料が用いられているので、基板の厚さのみによって遮光性を確保しようとする場合に比べて全体としての薄型化が可能である。

（ａ）（ｂ）はそれぞれ本実施形態のセンサブロックを示し、（ａ）は下面図であり、（ｂ）は平面図である。（ａ）（ｂ）はそれぞれ同上を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は下面図である。同上の要部を示す断面図である。同上に用いられるリモコン装置を示す説明図である。（ａ）（ｂ）はそれぞれ同上の変更例のセンサブロックを示し、（ａ）は下面図であり、（ｂ）は平面図である。（ａ）（ｂ）はそれぞれ同上の別の変更例のセンサブロックを示し、（ａ）は下面図であり、（ｂ）は平面図である。

以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら説明する。

本実施形態は、図２及び図３に示すように、電気的な光源としての複数個の発光ダイオード１１を有する光源ユニット１と、光を下方に照射する向きで光源ユニット１を保持して天井面８に固定される器具本体２とを備える。器具本体２には、下方から見て器具本体２を囲む形状のケース３が取り付けられている。器具本体２とケース３とは、それぞれ、透光性を有さない材料（例えば金属や合成樹脂）からなる。

ケース３には、光源ユニット１によって照明される照明範囲の明るさを検出する明るさセンサ４１を有するセンサブロック４が収納及び保持されている。明るさセンサ４１は入射した光量に応じた電気信号を生成するものであり、明るさセンサ４１としては例えばフォトダイオードを用いることができる。

さらに、センサブロック４は、厚さ方向を上下方向に向けた基板４０を有し、明るさセンサ４１は基板４０の下面（以下、「実装面」と呼ぶ。）に表面実装されている。基板４０としては例えばガラスエポキシ基板を用いることができる。また、基板４０の実装面には、動作表示用の発光ダイオード４２も表面実装されている。

光源ユニット１は、複数個（図では７３個）の発光ダイオード１１，１２が基板１０に実装されてなる。光源ユニット１の発光ダイオード１１，１２のうち、中央に配置された１個の発光ダイオード１２は常夜灯として用いられ、その他の発光ダイオード１１は主光源として用いられる。また、器具本体２において、光源ユニット１の上側には、各発光ダイオード１１，１２をそれぞれ点灯させる回路ブロック５が収納されている。回路ブロック５は、例えば、外部の交流電源（図示せず）から入力された交流電力を適宜の直流電力に変換して各発光ダイオード１１，１２，４２に出力することで各発光ダイオード１１，１２，４２を点灯させる光源駆動部と、光源駆動部を制御する制御部とからなる。上記のような回路ブロック５は周知の電気回路によって実現可能であるので、詳細な図示並びに説明は省略する。また、回路ブロック５は、天井面８を構成する天井材とコンクリート等の造営材との間の空間（いわゆる配線スペース）に引き回された電源線（図示せず）を介して上記の交流電源に電気的に接続される。上記の電源線との電気的接続と、天井面８に対する器具本体２の固定とは、例えば周知の引掛シーリング８１を用いて実現される。

さらに、回路ブロック５は、図４に示すようなリモコン装置７からの無線信号を受信する受信部５１を有する。上記の無線信号は例えば赤外光を媒体とするものであって、受信部５１は例えばフォトダイオードのような受光素子を用いて実現される。また、リモコン装置７は、押操作される複数個（図では３個）の押釦７１と、例えば赤外発光ダイオードからなり無線信号を送信する送信部７２と、押釦７１への押操作に応じた無線信号を送信するように送信部７２を駆動する駆動回路（図示せず）と、上記各部の電源となる電池（図示せず）とを有する。なお、上記の無線信号は電波を媒体とするものであってもよく、この場合にも受信部５１及び送信部７２はそれぞれ周知技術で実現可能である。

回路ブロック５の制御部は、受信部５１に受信された無線信号に応じて、明るさセンサ４１の出力に応じた制御を行うか否かの切替や、各発光ダイオード１１，１２，４２のオンオフ制御や、主光源の各発光ダイオード１１の光出力の制御を行う。上記制御において各発光ダイオード１１の光出力を変更する方法としては、各発光ダイオード１１への出力電流を変更するという方法や、人の目に点滅として認識されない程度に十分に高い周波数での間欠点灯においてオンデューティを変更するという方法が考えられる。

明るさセンサ４１の出力に応じた制御としては、明るさセンサ４１によって検出される明るさを一定に維持するように各発光ダイオード１１の光出力を制御するというフィードバック制御が考えられる。または、明るさセンサ４１の出力に応じた制御としては、上記のフィードバック制御のほか、明るさセンサ４１によって検出された明るさが所定の閾値を下回っている期間中にのみ各発光ダイオード１１を点灯させるというオンオフ制御も考えられる。また、動作表示用の発光ダイオード４２は、例えば、明るさセンサ４１の出力に基いた制御が実行されている期間中にのみ点灯される。

また、器具本体２には、下方から見て光源ユニット１を覆い各発光ダイオード１１，１２の光を拡散させるセード６が取り付けられている。セード６は例えば乳白色のアクリル樹脂からなる。また、主光源の発光ダイオード１１としては、光色が互いに異なる２種類の発光ダイオード１１が交互に格子状に並べられており、上記のセード６によって上記２種類の光色が混色される。また、回路ブロック５の制御部は、受信部５１に受信された無線信号に応じて、上記２種類の発光ダイオード１１の光出力の比率を変化させることで、上記混色の結果としての光色を変化させる。なお、主光源の発光ダイオード１１は１種類のみであってもよいし、３種類以上（例えば光の３原色）の発光ダイオード１１が用いられてもよい。

ケース３は、環形状であって内周端が器具本体２上に位置するケースボディ３１と、器具本体２の外周部をケースボディ３１との間に挟む形でケースボディ３１の下側に結合するケースカバー３２とからなる。ケースカバー３２をケースボディ３１に結合させる手段や、基板４０をケース３に結合させる手段としては、例えば嵌合やねじ止めといった周知の手段を用いることができる。

ケースボディ３１とケースカバー３２との間には収納空間３０が形成されており、基板４０は、厚さ方向の一面であって明るさセンサ４１と発光ダイオード４２とが実装された面（以下、「実装面」と呼ぶ。）を下方に向けて収納空間３０内に収納及び固定されている。また、ケースカバー３２には、下方から見て明るさセンサ４１を中心とする円形状の領域を露出させるセンサ窓穴３２１と、下方から見て発光ダイオード４２を中心とする円形状の領域を露出させる表示窓穴３２２とが設けられている。つまり、センサ窓穴３２１と表示窓穴３２２とは、それぞれ、光源である発光ダイオード１１，１２によって照明される照明範囲の方向である下方に開口している。以下、基板４０の厚さ方向の両面において、上下方向（すなわち基板４０の厚さ方向）から見てセンサ窓穴３２１に重なる円形状の領域をセンサ窓領域４０１と呼ぶ。また、基板４０の厚さ方向の両面において、上下方向から見て表示窓穴３２２に重なる円形状の領域を表示窓領域４０２と呼ぶ。

以下、本実施形態の特徴である、センサブロック４について説明する。

図１に示すように、基板４０の両面には、それぞれ金属箔からなる導電パターン４３０〜４３７が設けられている。導電パターン４３０〜４３７としては、グランド電位とされるグランドパターン４３０と、一定の電位とされる電源用パターン４３１と、信号の送受信に用いられる信号用パターン４３２〜４３７とがある。さらに、基板４０の両面において互いに同電位とされるべき導電パターン４３０〜４３４，４３７同士は、スルーホール４００を介して互いに電気的に接続されている。電源用パターン４３１は、明るさセンサ４１の端子のうちの１個と発光ダイオード４２の一方の端子とに電気的に接続されている。また、信号用パターン４３２〜４３７としては、明るさセンサ４１の端子に電気的に接続された第１〜第４信号用パターン４３２〜４３５と、発光ダイオード４２の他方の端子に接続された第５信号用パターン４３６と、電流制限抵抗４５１を介して第５信号用パターン４３６に電気的に接続された第６信号用パターン４３７とがある。また、第１〜第３信号用パターン４３２〜４３４はそれぞれプルアップ抵抗４５２〜４５４を介して電源用パターン４３１に電気的に接続されている。上記の電流制限抵抗４５１と各プルアップ抵抗４５２〜４５４とはそれぞれ基板４０の実装面に表面実装されている。

ここで、グランドパターン４３０と、電源用パターン４３１と、第１信号用パターン４３２と、第３信号用パターン４３４と、第６信号用パターン４３７とは、それぞれ、コネクタ４６と電線５２とを介して回路ブロック５に電気的に接続される。コネクタ４６は、上記の電線５２の一端に接続されるプラグと、プラグが着脱自在に接続されるレセプタクルとからなり、上記のレセプタクルが基板４０の非実装面に表面実装されている。

本実施形態では、基板４０の非実装面においては、光源である発光ダイオード１１，１２の光に対する透光性が基板４０よりも低い材料からなる遮光層としてのグラントパターン４３０により、センサ窓領域４０１と表示窓領域４０２との全体が覆われている。また、基板４０の実装面においては、基板４０よりも透光性の低い材料からなる遮光層としての導電パターン４３０〜４３６により、センサ窓領域４０１と表示窓領域４０２との略全体が覆われている。基板４０の実装面のセンサ窓領域４０１と表示窓領域４０２とにおいて、遮光層が設けられていない領域の幅（すなわち互いに隣り合う導電パターン４３０〜４３６間の距離）は、０．２５ｍｍ以上０．８ｍｍ未満とされている。ここで、上記幅の下限値は、導電パターン４３０〜４３６間の絶縁が確保される程度の距離であって、使用される電圧等に応じて適宜決定されるべきものである。また、上記幅の上限値は、確保されるべき遮光性の程度に応じて適宜決定されるべきものである。

上記構成によれば、基板４０の非実装面においてセンサ窓領域４０１や表示窓領域４０２が遮光層としてのグランドパターン４３０に覆われているので、上記各領域４０１，４０２が遮光層に覆われない場合に比べ、ケースボディ３１とケースカバー３２との間の隙間から入った光や発光ダイオード４２の光などが基板４０を透過しにくくなり、従って、照明範囲外からの光が明るさセンサ４１に到達しにくくなる。これにより、照明範囲外からの光による誤動作が発生しにくくなる。また、導電パターン４３０〜４３６を構成する金属は基板４０の材料よりも透光性が低いので、基板４０の厚さのみによって遮光性を確保しようとする場合に比べ、センサブロック４全体としての薄型化が可能である。

また、基板４０の非実装面においてセンサ窓領域４０１がグランドパターン４３０に覆われているので、基板４０の非実装面のセンサ窓領域４０１を通じた輻射ノイズの出入りが抑えられる。

なお、上記のように導電パターン４３０〜４３６のみで遮光層を構成する代わりに、図５や図６に示すように、基板４０の材料よりも透光性が低い絶縁材料からなり一部が導電パターン４３０〜４３６に重なる遮光層としての絶縁層４４を設けてもよい。上記のような絶縁層４４は、絶縁材料からなるシートの貼着によって形成してもよいし、周知のシルク印刷のような印刷技術を用いて形成してもよい。また、基板４０に貼着されたシートからなる絶縁層４４と印刷技術によって形成された塗料からなる絶縁層４４とを混在させてもよい。上記のシートを構成する絶縁材料としては例えば紙や合成樹脂を用いることができ、上記の貼着には例えば周知の樹脂接着剤を用いることができる。

図５の例では、実装面の絶縁層４４はセンサ窓領域４０１よりも僅かに大きい円形状の範囲と表示窓領域４０２よりも僅かに大きい円形状の範囲とにのみ設けられている。さらに、センサ窓領域４０１側の絶縁層４４には明るさセンサ４１を避けるセンサ穴４４１が設けられ、表示窓領域４０２側の絶縁層４４には発光ダイオード４２を避ける発光ダイオード穴４４２が設けられている。また、図５の例では、非実装面の絶縁層４４は、センサ窓領域４０１については全体を覆う範囲に設けられ、表示窓領域４０２についてはコネクタ４６によって覆われない範囲を覆う形で設けられている。つまり、図５の例では、コネクタ４６も遮光層を構成している。

図６の例では、実装面の絶縁層４４は、実装面上の回路素子４１，４２，４５１〜４５４を避けつつ実装面の略全体を覆う形状とされている。具体的には、図６の実装面側の絶縁層４４には、明るさセンサ４１を避けるセンサ穴４４１と、発光ダイオード４２を避ける発光ダイオード穴４４２と、それぞれ１個ずつの抵抗４５１〜４５４を露出させる４個の抵抗穴４４３とが設けられている。また、図６の例では、非実装面の絶縁層４４は、センサ窓領域４０１の全体を覆う範囲と、表示窓領域４０２の全体を覆う範囲とにそれぞれ設けられている。

ここで、図５の例と図６の例とのいずれにおいても、絶縁層４４は、明るさセンサ４１や発光ダイオード４２などの素子を避ける形状とされている。これにより、基板４０の実装面側において、明るさセンサ４１や発光ダイオード４２と絶縁層４４との間には、遮光層がなく基板４０が露出する領域が形成されている。ただし、上記の領域の幅（すなわち、絶縁層４４と明るさセンサ４１との距離、及び、絶縁層と発光ダイオード４２との距離）は、いずれも０．８ｍｍ未満とされている。

上記のような絶縁層４４を設ければ、遮光層を導電パターン４３０〜４３７のみで構成する場合に比べ、基板４０の露出をより少なくし、基板４０を通過する光の明るさセンサ４１への到達をより抑制することができる。上記の絶縁層４４を構成するシートや塗料としては、例えば、発光ダイオード１１，１２の光に対する反射率が１８％未満であって且つ無彩色（例えば黒色）のものが用いられる。絶縁層４４の材料としては光の透過率や反射率がなるべく低いものが用いられることが望ましい。

また、合成樹脂等からなる絶縁層４４と導電パターンとを交互に積層して多層基板を構成してもよい。この場合、積層された上記の絶縁層４４と導電パターンとが遮光層を構成する。

さらに、導電パターン４３０〜４３７や絶縁層４４が基板４０の側面（すなわち厚さ方向に交差する向きの面）に設けられていてもよい。

また、基板４０の実装面とケースカバー３２の上面との間の隙間からの光漏れを防ぐために、明るさセンサ４１を囲む筒形状の部品や、発光ダイオード４２を囲む筒形状の部品を、基板４０の実装面とケースカバー３２との間に介在させてもよい。

さらに、明るさセンサ４１の位置や発光ダイオード４２の位置は、センサ窓穴３２１や表示窓穴３２２から露出する位置であればセンサ窓領域４０１や表示窓領域４０２の中央でなくともよい。

また、明るさセンサ４１や発光ダイオード４２を複数個設けてもよい。明るさセンサ４１を複数個設ける場合、回路ブロック５の制御部は例えば複数個の明るさセンサ４１が検出した明るさの平均値に基いた制御を行う。

さらに、基板４０において、いずれの回路素子４１，４２，４５１〜４５４にも電気的に接続されていない金属箔を設けるとともに、この金属箔を遮光層の一部としてもよい。

また、光源としては、発光ダイオード１１，１２に代えて、有機ＥＬや放電灯や白熱灯などの他の周知の電気的光源を用いてもよい。

さらに、センサ窓穴３２１や表示窓穴３２２を、透光性を有する材料からなる窓体（図示せず）で閉塞してもよい。また、上記の窓体はレンズであってもよく、表示窓穴３２２を閉塞する窓体は発光ダイオード４２の光を拡散させるものであってもよい。

また、センサブロック４の基板４０は、回路ブロック５の基板（図示せず）と一体化されていてもよい。

３ケース
５回路ブロック（光源駆動部と制御部とを含む）
１１発光ダイオード（光源）
４０基板
４１明るさセンサ
４２発光ダイオード
４４絶縁層（遮光層）
４６コネクタ（遮光層）
３２１センサ窓穴
３２２表示窓穴
４０１センサ窓領域（基板の厚さ方向から見てセンサ窓穴に重なる範囲）
４０２表示窓領域（基板の厚さ方向から見て表示窓穴に重なる範囲）
４３０グランドパターン（遮光層）
４３１電源用パターン（遮光層）
４３２第１信号用パターン（遮光層）
４３３第２信号用パターン（遮光層）
４３４第３信号用パターン（遮光層）
４３５第４信号用パターン（遮光層）
４３７第６信号用パターン（遮光層）

Claims

電気的な光源を点灯させる光源駆動部と、
前記光源によって照明される範囲の明るさを検出する明るさセンサと、
前記明るさセンサによって検出された明るさに応じて前記光源駆動部を制御する制御部と、
絶縁材料からなり扁平な形状であって一面に前記明るさセンサが実装された基板と、
前記基板と前記明るさセンサとを収納したケースとを備え、
前記ケースは前記明るさセンサを露出させるセンサ窓穴を有し、
前記基板の、前記明るさセンサが実装された面とその反対面とにおいて、前記基板の厚さ方向から見て少なくとも前記センサ窓穴に重なる範囲は、前記基板の材料よりも透光性が低い材料からなる遮光層によって覆われていることを特徴とする照明器具。
前記遮光層の少なくとも一部は金属箔からなることを特徴とする請求項１記載の照明器具。
前記遮光層の少なくとも一部は導電パターンからなることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の照明器具。
前記導電パターンとして、前記基板において前記明るさセンサが実装された面の反対面に設けられてグランド電位とされるグランドパターンを有することを特徴とする請求項３記載の照明器具。
前記遮光層の少なくとも一部は絶縁材料からなる絶縁層であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の照明器具。
前記絶縁層の少なくとも一部は前記基板に貼着されたシートからなることを特徴とする請求項５記載の照明器具。
前記絶縁層の少なくとも一部は塗料からなることを特徴とする請求項５又は請求項６記載の照明器具。
前記絶縁層は無彩色であることを特徴とする請求項５〜７のいずれか１項に記載の照明器具。
前記絶縁層は、前記基板に実装された回路素子を避ける形状とされていることを特徴とする請求項５〜８のいずれか１項に記載の照明器具。
前記基板において前記明るさセンサが実装された面と同じ面には発光ダイオードが実装されていて、
前記ケースは前記発光ダイオードを露出させる表示窓穴を有し、
前記基板の、前記発光ダイオードが実装された面の反対面において、前記基板の厚さ方向から見て前記表示窓穴に重なる範囲も、前記遮光層によって覆われていることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の照明器具。