JP6777183B2 - 照明器具 - Google Patents

Description

本発明は、照明器具に関する。

従来、例えば、特開平８−３３００４４号公報に開示されているように、蛍光ランプ用照明器具に組み込まれ、長方形の外形を有しその端部に外部との接続用の端子台を設けた点灯装置が知られている。

特開平８−３３００４４号公報

近年では、蛍光ランプなどよりも省エネな発光ダイオード素子（ＬＥＤ素子）を発光素子として搭載した照明器具が普及してきている。ＬＥＤ素子を備える照明器具においても、蛍光ランプを用いる従来の長尺ないわゆる直管型照明器具と同じような、長尺な外形を有する商品がラインアップされている。本願発明者は、点灯装置の内部に設けられたＬＥＤ制御回路の機能拡張などの観点から、追加的な接続ユニットを接続したいというニーズがあり、そのための制御端子台を設けるという新規な着想を得た。回路基板の端部に制御端子台を追加して接続ユニットとの接続を受け入れる場合には、制御端子台のうち信号伝送などを担う端子についての耐ノイズ性を向上することが好ましい。

本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、耐ノイズ性が向上するように改善された照明器具を提供することを目的とする。

本発明にかかる照明器具は、
発光素子と、
前記発光素子を点灯させる点灯装置と、
を備え、
前記点灯装置は、
点灯回路が設けられた回路基板と、
前記回路基板の周縁に一列に並べて設けられた複数の制御端子から成る制御端子列と、
前記回路基板に設けられ前記点灯回路が出力した電力を前記発光素子に与えるための出力端子と、
を備え、
前記制御端子列は、基準電位端子と制御電源端子と信号端子とを備え、
前記制御電源端子には、前記出力端子から出力される出力電圧とは異なる大きさの制御電源電圧が供給され、
前記信号端子には選択的に接続される複数の接続ユニットに応じた前記点灯回路の制御用の信号が入力され、
前記制御端子列における片側の端に位置する第一端子が、前記基準電位端子または前記制御電源端子である。

本発明によれば、制御端子台における片側の端に基準電位端子または制御電源端子が配置されることにより、当該片側の端において信号端子をノイズから保護することができるので、耐ノイズ性を向上できるという利点がある。

本発明の実施の形態にかかる点灯装置を示す側面図である。 本発明の実施の形態にかかる点灯装置を示す平面図である。 本発明の実施の形態にかかる点灯装置およびこれを備えた照明器具を示す回路図である。

図１は、本発明の実施の形態にかかる点灯装置１０を示す側面図であり、図２はその平面図である。点灯装置１０は、図１の奥行き方向に伸びる外形が長方形の部品である。図３は、本発明の実施の形態にかかる点灯装置１０およびこれを備えた照明器具１を示す回路図である。照明器具１は直管型であり（なお、ＬＥＤモジュール８０および照明器具１の機械的構造の図示は省略する）、従来の直管型蛍光灯と同様に外形が細長い長方形のＬＥＤモジュール８０と、これと同じく外形が細長い長方形の点灯装置１０とを備えている。ＬＥＤモジュール８０には複数の発光ダイオード素子（ＬＥＤ素子）が一方向に並べられ、それら複数のＬＥＤ素子は互いに電気的に直列接続、並列接続あるいは直並列接続される。図１に示すように、点灯装置１０は、回路基板２０と、これを挟み込む上カバー１１および下カバー１４を備えている。図２の平面図に示すように、照明器具１は、外形が長方形の回路基板２０を備えている。上カバー１１は、図２に示すように回路基板２０の表面を覆いつつ回路基板２０の端部を覆わない。一方、下カバー１４は、回路基板２０と同じ長さ寸法を有している。

回路基板２０には、図３に記載された昇圧チョッパ回路４１およびバックコンバータ回路４２を含む各種回路が設けられており、すなわちこれらの回路はＬＥＤモジュール８０を点灯させるための点灯回路である。回路基板２０の表面における一方の短辺２０ｃ側の端部には、入力端子台１２が設けられている。回路基板２０の表面における他方の短辺２０ｄ側の端部には、出力端子台２２および制御端子台３０が並んで設けられている。図１の側面図に示すように、出力端子台２２は回路基板２０の平面方向に並ぶ正極出力端子２４および負極出力端子２６を備えており、これらの端子はバックコンバータ回路４２の出力側と接続している。正極出力端子２４および負極出力端子２６はＬＥＤモジュール８０に接続すべき端子である。制御端子台３０は、回路基板２０の平面方向に並んだ複数の端子３１〜３６を備える。回路基板２０の平面方向に、正極出力端子２４、負極出力端子２６、複数の端子３１〜３６がこの順に並んでいる。

複数の端子３１〜３６は、グランドに接続される基準電位端子３１と、ＬＥＤ制御回路７０からの信号を外部に出力するための出力端子３２と、ＬＥＤ制御回路７０に対して外部からの信号を入力するための入力端子３３と、ＬＥＤ制御回路７０内のフラッシュメモリとアクセスして書き込みを行うための書込端子３４と、ＬＥＤ制御回路７０と接続するリセット端子３５と、制御電源電圧ＶＣＣを出力する制御電源端子３６とを備えている。図１に示すように基準電位端子３１は負極出力端子２６と隣り合うように出力端子台２２の側の端に位置しており、複数の端子３１〜３６のうち最も負極出力端子２６の近くに配置されている。正極出力端子２２と負極出力端子２６のうち負極出力端子２６が、制御端子台３０の側に位置している。基準電位端子３１は、負極出力端子２６と隣り合うように、出力端子台２２側の制御端子台３０の端に配置されている。上カバー１１を取り外さなくとも書込端子３４を介してＬＥＤ制御回路７０の内部のメモリ（典型的にはフラッシュメモリ）にアクセスして書き込みを行うことができる。

点灯装置１０によれば、出力端子台２２と制御端子台３０を近づけて小型化を図っても、安全性を保つことができる。すなわち、仮に、本実施の形態とは異なり、正極出力端子２４を制御端子台３０側に配置するとともに、複数の端子３１〜３６のうち基準電位端子３１以外の端子を出力端子台２２側に配置したとする。この場合には高電圧の正極出力端子２４と信号伝送を担う出力端子３２などの端子とが近接してしまうので安全性および耐ノイズ性を確保するために端子台同士をある程度遠ざけることが考えられる。しかし、その場合には回路基板２０の面積増大が必要となり点灯装置の小型化が困難となる。この点、本実施の形態にかかる点灯装置１０によれば、負極出力端子２６と基準電位端子３１とが隣り合うように出力端子台２２と制御端子台３０を配置したので、外形が長方形の回路基板２０上における限られたスペースにおいて端子台２２、３０同士を近づけて小型化を図っても安全性および耐ノイズ性を保つことができる。

図３の回路図に示すように、点灯装置１０は、スイッチ５１を介して正極入力端子１２ａおよび負極入力端子１２ｂに接続するダイオードブリッジである整流回路５２と、整流回路５２の出力端に接続する突入電流防止回路５３と、昇圧チョッパ回路４１と、バックコンバータ回路４２とを備えている。点灯装置１０は、さらに、パワーデバイスで構成され制御電源電圧ＶＣＣを生成するスイッチング電源５８、降圧回路５９、スイッチング素子５６、５７のゲートに接続したＭＯＳＦＥＴドライバ６０、ダイオードＤ２、コンデンサＣ３、およびＬＥＤ電流を検出する抵抗Ｒ４を備えている。正極入力端子１２ａおよび負極入力端子１２ｂは交流電源Ｖａｃに接続され、これらの回路を用いて交流電源ＶａｃからＬＥＤモジュール８０の電源が生成される。

昇圧チョッパ回路４１は、突入電流防止回路５３を介して一端が整流回路５２の高電位側に接続されるインダクタ５４と、このインダクタ５４の他端に接続されるＭＯＳＦＥＴであるスイッチング素子５６と、アノード端子がスイッチング素子５６とインダクタ５４との接続点に接続されるダイオードＤ１と、このダイオードＤ１のカソード端子に正極が接続され整流回路５２の低電位側に負極が接続される平滑コンデンサＣ１と、この平滑コンデンサＣ１に並列に接続される抵抗Ｒ１、Ｒ３の直列回路と、スイッチング素子５６に直列に接続された抵抗Ｒ２とを備えている。平滑コンデンサＣ１の両端電圧が抵抗Ｒ１、Ｒ３を用いて分圧されＬＥＤ制御回路７０に入力される。スイッチング素子５６の電流に比例する抵抗Ｒ２の電圧値も、ＬＥＤ制御回路７０に入力される。ＬＥＤ制御回路７０は、これらの入力値に基づいてスイッチング素子５６をオンオフするための信号をＭＯＳＦＥＴドライバ６０に入力する。ＬＥＤ制御回路７０からの制御信号に従って、ＭＯＳＦＥＴドライバ６０はスイッチング素子５６のゲートに駆動信号を与える。

バックコンバータ回路４２はＭＯＳＦＥＴからなるスイッチング素子５７とダイオードＤ３の直列回路を備えており、この直列回路が昇圧チョッパ回路４１の平滑コンデンサＣ１と並列に接続されている。バックコンバータ回路４２は、チョークコイルＬ１、平滑コンデンサＣ２、および抵抗Ｒ４の直列回路を備えており、この直列回路がダイオードＤ３に並列に接続されている。抵抗Ｒ４は、ＬＥＤモジュール８０に流れるＬＥＤ電流を検出するためのものである。バックコンバータ回路４２は、いわゆる非絶縁型の降圧コンバータである。ＬＥＤ電流を検出する抵抗Ｒ４からの検出電圧がＬＥＤ制御回路７０に入力され、ＬＥＤ制御回路７０はこの検出電圧に基づいて、ＬＥＤ素子に流れる電流が一定電流になるようにバックコンバータ回路４２のスイッチング素子５７をオンオフする。

負極出力端子２６は配線６２および電流検出抵抗Ｒ４を介してグランドに接続している。基準電位端子３１は配線６４を介して配線６２に接続することで接続している。本実施の形態ではこの配線６２、６４を極力近づけるように、負極出力端子２６および基準電位端子３１を近接させている。なお、制御端子台３０が備える複数の端子３１〜３６は、それぞれ、回路基板２０に設けた配線パターンと接続することで点灯装置１０の各回路に電気的に接続している。つまりフォトカプラなどの高価な絶縁部品を使用して点灯装置１０の外部との信号伝送を行うものではない。

図３には、接続ユニット１００も図示されている。接続ユニット１００は、制御端子台３０を介して複数の端子３１〜３６と接続可能に構成されており、点灯装置１０およびこれを備えた照明器具１の機能を拡張することができる。一例としては、接続ユニット１００は、人の存在を検知する人感センサとすることができる。人感センサとしての接続ユニット１００は、その内部回路が基準電位端子３１を介してグランドに接続され、制御電源端子３６から電源の供給を受け、入力端子３３を介してセンサ信号をＬＥＤ制御回路７０に入力する。ＬＥＤ制御回路７０は、人感センサとしての接続ユニット１００による検知結果に基づいて点灯制御を行う。ただし本発明はこれに限られるものではなく、人検知以外の各種の拡張機能を実現するために様々な機能を備えた接続ユニット１００を準備すればよく、これにより取付工事をした後などの事後的な場面において、点灯装置１０および照明器具１の機能拡張が容易となる。

１ 照明器具、１０ 点灯装置、１１ 上カバー、１２ 入力端子台、１２ａ 正極入力端子、１２ｂ 負極入力端子、１４ 下カバー、２０ 回路基板、２０ａ、２０ｂ 長辺、２０ｃ、２０ｄ 短辺、２２ 出力端子台、２４ 正極出力端子、２６ 負極出力端子、３０ 制御端子台、３１ 基準電位端子、３２ 出力端子、３３ 入力端子、３４ 書込端子、３５ リセット端子、３６ 制御電源端子、４１ 昇圧チョッパ回路、４２ バックコンバータ回路、５１ スイッチ、５２ 整流回路、５３ 突入電流防止回路、５４ インダクタ、５６、５７ スイッチング素子、５８ スイッチング電源、５９ 降圧回路、６０ ＭＯＳＦＥＴドライバ、６２、６４ 配線、７０ ＬＥＤ制御回路、８０ ＬＥＤモジュール、１００ 接続ユニット

Claims (8)

1. 発光素子と、
   前記発光素子を点灯させる点灯装置と、
   を備え、
   前記点灯装置は、
   点灯回路が設けられた回路基板と、
   前記回路基板の周縁に一列に並べて設けられた複数の制御端子から成る制御端子列と、
   前記回路基板に設けられ前記点灯回路が出力した電力を前記発光素子に与えるための出力端子と、
   を備え、
   前記制御端子列は、基準電位端子と制御電源端子と信号端子とを備え、
   前記制御電源端子には、前記出力端子から出力される出力電圧とは異なる大きさの制御電源電圧が供給され、
   前記信号端子には選択的に接続される複数の接続ユニットに応じた前記点灯回路の制御用の信号が入力され、
   前記制御端子列における片側の端に位置する第一端子が、前記基準電位端子または前記制御電源端子である照明器具。
2. 前記第一端子が前記制御電源端子である請求項１に記載の照明器具。
3. 前記制御端子列のなかで前記第一端子とは反対側の端に位置する第二端子が、前記基準電位端子である請求項２に記載の照明器具。
4. 前記信号端子は、前記制御端子列における前記第一端子と前記第二端子との間に配置された請求項３に記載の照明器具。
5. 前記第一端子が前記基準電位端子である請求項１に記載の照明器具。
6. 前記点灯回路は、入力直流電圧を前記出力電圧に変換するコンバータ回路を含み、
   前記点灯装置は、前記入力直流電圧から前記制御電源電圧を生成するとともに前記制御電源電圧を前記制御電源端子へ与える制御電源生成手段を備える請求項１から５のいずれか１項に記載の照明器具。
7. 前記制御電源生成手段は、
   前記入力直流電圧を前記入力直流電圧とは異なる大きさの前記制御電源電圧に変換するスイッチング電源と、
   前記スイッチング電源の出力端と前記制御電源端子とを繋ぐ配線部と、
   を備える請求項６に記載の照明器具。
8. 前記回路基板は、第一長さを持つ長辺と前記第一長さよりも短い短辺とを持ち、
   前記制御端子列が、前記回路基板の前記周縁における前記短辺の側の部位に設けられた請求項１から７のいずれか１項に記載の照明器具。

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