JP7330560B2 - 発光ユニット及び照明装置 - Google Patents
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Description
別発明の照明装置は、発光ユニットと、前記発光ユニットが取り付けられる器具本体とを備える照明装置であって、前記器具本体は、造営材に取り付けられる取付部材を有し、前記発光ユニットは、複数の半導体発光素子と、前記複数の半導体発光素子が実装される発光素子基板と、前記複数の半導体発光素子の電力供給源である電源部と、前記半導体発光素子の発光に関する制御を行う制御部と、前記発光素子基板が取り付けられる第1面と、当該第1面の反対面である第2面であって、前記電源部および前記制御部が設けられる第2面とを有する支持部材と、を備え、前記制御部は、信号を受信するアンテナと、前記アンテナで受信した信号に応じて前記電源部から供給される電力を制御する無線制御部と、を有し、前記無線制御部は基板状であり、前記アンテナは前記無線制御部の基板に実装されており、前記無線制御部は、前記第2面に設けられ、かつ前記電源部と離間している。これにより、無線制御部と電源部とを備える場合、本照明装置は、無線制御部と電源部とが干渉するのを防止できる。
この構成によれば、複数の半導体発光素子が実装される発光素子基板を支持部材の第1面に配置し、電源部と制御部と無線制御部とを支持部材の第2面に配置し、そして、無線制御部は、前記第2面に設けられ、かつ前記支持部材と離間していることで、半導体発光素子からの照射光を実質的に低減させずに、アンテナ受信感度を維持できる、薄型の発光ユニットを構成できる。
上記発明の一実施形態として、前記電源部は、第1の筐体に覆われ、前記支持部材の前記第2面に固定され、前記無線制御部は、前記第1の筐体と異なる第2の筐体に覆われている。
一実施形態として、前記無線制御部の基板面方向は、前記支持部材の前記第1面方向に沿っており、前記無線制御部および前記電源部は、前記器具本体を前記造営材に取り付けるための吊りボルトと干渉しない位置に配置されている。
一実施形態として、前記支持部材が金属製である場合に、前記無線制御部は、前記支持部材と離間し、前記無線制御部の基板は、前記支持部材に取り付けられる筐体内に収容されている。
一実施形態として、前記無線制御部の基板は、前記筐体内において、前記筐体から離間して配置される。
一実施形態として、前記無線制御部は基板状であり、前記無線制御部の基板面方向は、前記第1面方向に沿っている。基板の主面と第1面(あるいは第2面)の主面が互いに向いあう構成である。この構成によれば、無線制御部が、支持部材の第1面方向に沿っているので、発光ユニットの内のスペースを犠牲にせずに有効利用できる。
図1は、本発明の一実施形態に係る照明装置1の外観を示す斜視図である。
図2は、照明装置1の外観を示す正投影図であり、図2(A)は照明装置1の上面図、図2(B)は照明装置1の側面図、図2(C)は照明装置1の底面図、図2(D)は照明装置1の正面図、図2(E)は照明装置1の背面図である。また、図2(B)は照明装置1の右側面図であり、照明装置1の左側面図は、右側面図と略同様であるため図示を省略する。
図3は、照明装置1の発光ユニット20側からの外観を示す斜視図である。
図4は、照明装置1の構成を示す分解斜視図であり、図4(A)は、照明装置1の上方向からの分解斜視図であり、図4(B)は、照明装置1の下方向からの分解斜視図である。
図5は、照明装置1の構成を示す斜視断面図である。
照明装置1は、直付タイプである。
以下、器具本体10の構成を説明する。
図6は、器具本体10の外観を示す斜視図であり、図6(A)は、器具本体10の上方向からの外観を示す斜視図であり、図6(B)は、器具本体10の下方向からの外観を示す斜視図である。
図7は、器具本体10に設けられる、発光ユニット20の位置を所定位置に規制する位置規制部材を示す図である。
図6(A)及び図6(B)に示すように、器具本体10は、取付部材11と、側板12(12a及び12b)と、バネ部13(13a及び13b)と、端子台14と、を備える。なお、取付部材11には、吊りボルト用孔部15と電力供給ケーブル用孔部16とが形成されている。
取付部材11は、発光ユニット取付凹部111の底面に対応する底板部114と、底板部114を挟んで形成され、一方向に長く延びる側縁部112と、を備える。底板部114と側縁部112とにより、取付部材11の長手方向の断面において凹部が形成される。
ここでの突形状は、例えば、底板部114の短手方向の各端から外広がり状に延伸し、その後外側へと折り返された「L」字状をしている。なお、底板部114の各端から延伸した部分が上述の内壁に相当し、「L」字を構成する折り返された部分を折返部分という。
つまり、「発光ユニット取付凹部111」は、底板部114、第1側縁部112a及び第2側縁部112b、並びに第1側板12a及び第2側板12bで囲まれる空間を示す。
位置規制部材113は、発光ユニット20が器具本体10に取り付けられた際に発光ユニット20と接触する。これにより、発光ユニット20は、発光ユニット取付凹部111内の所定の位置に位置決めされる。
このとき、位置規制部材113は、側板12に突出する状態で設けられる。具体的には、器具本体10に発光ユニット20を取り付けた際に発光ユニット20と対向する対向領域(図7(B)において点線で示す領域)において、側板12の一部を発光ユニット取付凹部111に向かって折り曲げることにより、位置規制部材113が形成される。
具体的には、第1バネ部13aは発光ユニット20の第1バネ受部27aと係合し、第2バネ部13bは発光ユニット20の第2バネ受部27bと係合する。すなわち、第1バネ受部27a及び第2バネ受部27b並びに第1バネ部13a及び第2バネ部13bは、器具本体10(取付部材11)に発光ユニット20を取り付けた状態を維持する取付状態維持部として機能する。
尚、バネ部13が発光ユニット20に設けられ、バネ受部27が取付部材11の底板部114に固定されていてもよい。
以下、発光ユニット20の構成を説明する。
図8は、発光ユニット20の上方向からの外観を示す斜視図である。
図9は、発光ユニット20を備える照明装置1の断面図である。
図10は、発光ユニット20が備える発光素子基板23を説明する平面図である。
図11は、図10に示すA-A’断面の斜視断面図である。
図12は、図4(A)及び図4(B)に示す発光素子支持部材24の基板支持領域24a側の一部を拡大して示す斜視図である。
図13は、発光ユニット20の電源部28の構成を説明する分解斜視図である。なお、理解を容易にするため、発光ユニット20の他の部分も図示している。
図14は、発光ユニット20の反射部材29の構成を説明する断面斜視図である。
なお、図4(A)及び図4(B)において、基板固定部材25aを固定するネジ26にのみ参照符号を付し、基板固定部材25bから基板固定部材25nを固定するネジについては参照符号を省略している。
透光性カバー22は、発光素子21を覆い、発光ユニット20を器具本体10に取り付けた際に器具本体10に入り込む形状を有する。ここでは、透光性カバー22は、長尺状をし、長手方向の端部を除いて、長手方向と直交する断面において、図9に示すように「U」字状をしている。また、透光性カバー22は、発光素子21から放射された光を拡散する機能を有している。
つまり、主カバー22aは、長手方向と直交する断面において、取付部材11の底板部114に近い側の端部に、入り込み部222を有する。なお、入り込み部222の入り込み量は、発光ユニット20を器具本体10に装着して際の発光ユニット20のたわみ量より大きい。
なお、透光性カバー22の入り込み部222は、発光素子支持部材24の折返部と透光性カバー22の内面との接触している領域に含まれている。これにより、発光素子21の発光中に発生した熱は、発光素子基板23、発光素子支持部材24、透光性カバー22を経由して取付部材11に伝導する。
このため、配線28dを短くすることができ、発光ユニット20の組み立て性が向上する。また、発光素子基板23が透光性カバー22により覆われ、配線28dが貫通孔24cを通過する。このため、配線28が外部に露出しなくなり、安全性が向上し、配線の二重被覆が不要となる。
このため、発光素子基板23は、発光素子支持部材24に対して浮きがないように固定される。
すなわち、バネ部13(第1バネ部13a及び第2バネ部13b)とバネ受部27(第1バネ受部27a及び第2バネ受部27b)は、取付部材11に発光ユニット20を取り付けた状態を維持する取付状態維持部として機能する。
なお、取付状態維持部は、発光ユニット20が器具本体10に取り付けた状態が維持されれば、本実施形態で説明するバネ部13及びバネ受部27と異なる形状であってもよい。
以下、無線モジュール50の構成を説明する。
図15は、図8における無線モジュールを拡大した斜視図である。
図16は、図15の無線モジュールを別の視点から見た斜視図である。
図17は、図15において無線モジュールを取り除いた状態の開口を説明する斜視図である。
図18は、図17において開口を反射部側から見た図である。
図19は、無線モジュールの外観を示す斜視図である。
図20は、無線モジュールの筐体カバーおよび筐体本体を示す分解斜視図である。
図21は、無線モジュールの筐体カバーを示す斜視図である。
図22は、無線モジュールの無線制御基板およびアンテナを示す斜視図である。
図23は、筐体カバーに無線制御基板およびアンテナを収納した状態を示す斜視図である。
図24は、発光素子支持部材の開口から延びるアンテナの状態(筐体カバーを取り除いた状態)を示す斜視図である。
図15、16、19、20に示す筐体本体56は、側面視でL字状であり、発光素子支持部材24の上面24bに取り付けられる取付部563と、この取付部563のいずれかの側面から垂直(実質的に垂直)に延設されており、発光素子支持部材24の開口241および第1反射部29aの開口29a1を貫通するように配置されるガイド収納部565を有する。ガイド収納部565は、後述するアンテナ60およびガイド部553を内部に収納するポケット部565aを有する(図20参照)。
図15、16、19、20、21、23に示す筐体カバー55は、側面視でL字状である。筐体カバー55は、筐体本体56に設けられた一対の係合爪561a、561bと係合する一対の係合部551a、551bを有する。本実施形態では、筐体本体に係合爪、筐体カバーに係合部を設ける構成であるが、これに制限されず、例えば、筐体本体に係合部、筐体カバーに係合爪を設けてもよい。
図22に示す無線制御基板51は、その第1面51aに、電源部28と接続するためのコネクタ65が実装されている。512はネジ穴を示す。アンテナ60は、その第2面51bの実装部位60aから、基板面(第2面51b)に平行に沿って延び、第1屈曲部61において基板面と平行にかつ離れるように直角に屈曲して延び、第2屈曲部62において基板面に対し垂直にかつ基板面から離れるように直角に屈曲して延び、第3屈曲部63において基面板と平行にかつ基板面に沿って先端64まで延びる構成である。第2屈曲部62から第3屈曲部63までの長さDは、発光素子21及び発光素子支持部材24からアンテナ60までの距離を勘案して設計され、少なくとも3mm以上で、好ましくは6mm以上、より好ましくは10mm以上である。また、第3屈曲部62から先端64までの長さLは、受信感度を勘案して設計され、少なくとも10mm以上で、好ましくは30mm以上、より好ましくは50mm以上である。上限値としては、筐体内部に収まるサイズであることが好ましい。
図23に示すとおり、筐体カバー55の裏面(内部面)552cに無線制御基板51が取り付けられる。十字支柱555の突起部555aを位置決め穴511に貫通させ、ネジ穴512と支柱554の雌ネジ穴を合わせ、固定ネジ512aで固定する。また、上記の係合手段(係合爪と係合部)で筐体カバー55を筐体本体56へ取り付けた際に、筐体本体56の押部563aが突起部555aの穴に配置されることで、無線制御基板51を押さえつけるため、無線制御基板51は、固定ネジ512aと押部563aとの基板に対し略対角線上の2箇所で固定される。このように、本実施形態は、無線制御基板51、筐体本体56、筐体カバー55を一体化した無線モジュール50を構成する。
図24に示すように、アンテナ60は、発光素子支持部材24の基板支持領域24a側の位置に第3屈曲部63を有し、第3屈曲部63からアンテナ60の先端64までは、発光素子基板23の長手方向と平行に延びる。
無線制御回路513は、外部装置からアンテナ60を通じて受信した信号に応じて、複数の発光素子21へ供給される電力を制御するための指令を電源部28(電源回路)へ行う。電源部28は、この指令に応じた電力を複数の発光素子21へ供給する。外部装置からの信号としては、例えば、電力供給の開始または停止、調光、調色に関する指令などが挙げられる。不図示の制御部は複数の発光素子21を調光する調光回路を有する調光制御部を備え、調光制御部は、アンテナ60で受信した信号に応じて調光回路を制御し、電源部28(電源回路)に対し発光素子21へ供給する電力を調整するように指令する。また、制御部は、複数の発光素子21を調色する調色回路を有する調色制御部を備え、調色制御部は、アンテナ60で受信した信号に応じて調色回路を制御し、電源部28(電源回路)に対し発光素子21へ供給する電力を調整するように指令する。本実施形態では、電源ボックス28cの内に配置される電源基板28aに、点灯回路(電源回路)、調光回路、調色回路が実装されている。
尚、本実施形態は、外部装置から直接、無線で発光ユニット20の発光素子21を制御する場合に限られるものではない。例えば、外部装置からの無線は、一旦、ルーターや中継器で受信され、その後、上記ルーターや中継器等から発光ユニット20に発信されて発光ユニット20の発光素子21を制御するものであってもよい。
さらに、上記のルーターや中継器等から発光素子21を制御するのは、WiFi(登録商標)やBluetooth(登録商標)であってもよい。
また、本実施形態では、外部装置からの無線は、ある特定の発光ユニットで受信され、その発光ユニットから他の発光ユニットに向けて無線を発信し、上記他の発光ユニットを制御するものであってもよい。
本実施形態でいうところの無線とは、プラチナバンドの周波数帯域に限定されるものではなく、電波や光(赤外線を含む)なども含む広義の無線を意味するものとする。
図25に示す別実施形態1の照明装置は、長手方向に一列に配置される複数の発光素子21と、複数の発光素子21が実装される発光素子基板23と、複数の発光素子21の電力供給源である電源部(不図示)と、発光素子21の発光に関する制御を行う制御部(不図示)と、発光素子基板23が取り付けられる第1面と、当該第1面の反対面である第2面であって、電源部および制御部が設けられる第2面とを有する発光素子支持部材24と、を備える。隣り合う発光素子基板23は接続端子248で連続した電力供給ラインを構成するように電気的に接続されている。また、照明装置は、発光素子21を除いて発光素子基板23を覆うように配置される反射部29を有し、カシメ249で固定されている。また、照明装置の制御部は、少なくとも一部が第1面側に設けられるアンテナ60と、アンテナ60で受信した信号に応じて電源部から供給される電力を制御する制御基板(不図示)とを有する。アンテナ60は、反射部29に設けられた開口291を通じて設けられている。図示されていないが、発光素子支持部材24にも開口が設けられている。アンテナ60は、カシメ249や接続端子248などの突起部位に当たらないように空間配置されている。また、図25において、アンテナ60は剥きだしになっているが、上記実施形態の無線モジュール50の構成と同様に、筐体カバーおよび筐体本体に収納されていてもよい。
図26に示す別実施形態2の照明装置は、長手方向に一列に配置される複数の発光素子21と、複数の発光素子21が実装される発光素子基板(不図示)と、複数の発光素子21の電力供給源である電源部(不図示)と、発光素子21の発光に関する制御を行う制御部(不図示)と、発光素子基板23が取り付けられる第1面と、当該第1面の反対面である第2面であって、電源部および制御部が設けられる第2面とを有する発光素子支持部材24と、を備える。隣り合う発光素子基板23は接続部248で連続した電力供給ラインを構成するように電気的に接続されている。発光素子基板23は、カシメ249で発光素子支持部材24に固定されている。また、照明装置の制御部は、少なくとも一部が第1面側に設けられるアンテナ60と、アンテナ60で受信した信号に応じて電源部から供給される電力を制御する制御基板(不図示)とを有する。アンテナ60は、発光素子支持部材24に設けられた開口を通じて延設されている。この際に、発光素子支持部材24とアンテナ60との間に、絶縁層247(絶縁シート)を設けている。アンテナ60は、カシメ249や接続端子248などの突起部位に当たらないように空間配置されている。また、図26において、アンテナ60は剥きだしになっているが、上記実施形態の無線モジュール50の構成と同様に、筐体カバーおよび筐体本体に収納されていてもよい。
図27に示す別実施形態3の照明装置は、トラフタイプである。器具本体10が吊りボルト(不図示)によって造営材90(一点鎖線)に固定されている。図28に示す別実施形態4の照明装置は、埋め込みタイプである。造営材90に穴が開けられており、その穴に器具本体10が埋め込まれている。器具本体10の長手方向に沿って突出している突出部112c、112dの端部の上端と造営材91、92とを当接した状態で、器具本体10を吊りボルト(不図示)によって造営材91、92に固定する。図29に示す別実施形態4の照明装置は、半埋め込みタイプである。造営材90に穴が開けられており、その穴に器具本体10が略半分程度埋め込まれている。器具本体10の長手方向に沿って突出している突出部112e、112fの上端と造営材91、92とを当接した状態で、器具本体10を吊りボルト(不図示)によって造営材91、92に固定する。
無線モジュールは、発光素子支持部材24の上面24bに設けられ、かつ、ボルト30、電源部28、端子台14、バネ部13などの構造物と干渉しない位置に設けられることが照明装置の薄型化の観点から好ましい。
実施形態では、無線モジュール50は電源部28と離間されて配置されていたが、これに限られるものではない。無線モジュールは、電源部内部に配置されていてもよい。また、電源基板と無線制御基板とは同一の基板であってもよい。このようにすれば、部品点数を削減することや器具本体10内部において配線スペースを確保することが可能となる。
発光素子支持部材24に筺体本体56を取り付けたときのガイド収納部565の発光素子支持部材24からの高さは、発光素子21からの出射光に影ができない程度の高さ(例えば3mm以内)であることが好ましい。具体的には、発光素子21の配光角(例えば、120°や140°)の外側であることが好ましい。
実施形態では、アンテナ60における第3屈曲部63からアンテナ60の先端64までの部分は、発光素子基板23の長手方向と平行に伸びているとしたが、厳密に平行でなくともよい。上記部分は、多少、傾斜していても、発光素子基板23の長手方向におよそ沿っていればよい。およそ沿っている角度としては、例えば、発光素子基板23の長手方向に対して±30度の角度範囲内であればよい。
実施形態では、筺体カバー55と筺体本体56とは別体であるとしたが、これに限られるものではない。筺体カバーと筺体本体とは一体であってもよい。これにより、部品点数の削減が可能となる。また、筺体カバーと筺体本体とが一体であり、さらに、アンテナ60の第3屈曲部63と先端64の部位が筺体で覆われておらず、むき出しとなっていてもよい。これにより、アンテナ60の受信感度のさらなる向上を実現することが可能となる。
実施形態では、発光素子としてLEDを用いたが、これに限られるものではない。発光素子として有機ELや無機ELなどを用いてもよい。
本発明の範囲は、図示され記載された例示的な実施形態に限定されるものではなく、本発明が目的とするものと均等な効果をもたらす全ての実施形態をも含む。さらに、本発明の範囲は、請求項により画される発明の特徴の組み合わせに限定されるものではなく、全ての開示されたそれぞれの特徴のうち特定の特徴のあらゆる所望する組み合わせによって画されうる。
10 器具本体
13 バネ部
111 取付凹部
21 発光素子
22 透光性カバー
221 光透過部
222 入り込み部
27 バネ受部
28 電源部
28c 電源ボックス
40 電力供給ケーブル
50 無線モジュール
51 無線制御基板
513 無縁制御回路
55 筐体カバー
553 ガイド部
56 筐体本体
60 アンテナ
Claims (4)
- 複数の半導体発光素子と、
前記複数の半導体発光素子が実装される発光素子基板と、
前記複数の半導体発光素子の電力供給源である電源部と、
前記半導体発光素子の発光に関する制御を行う無線モジュールと、
前記発光素子基板が取り付けられる第1面と、当該第1面の反対面である第2面であって、前記電源部および前記無線モジュールが設けられる第2面とを有する支持部材と、
を備え、
前記無線モジュールは、アンテナと無線制御基板とを筐体で覆われる状態で有し、
前記無線制御基板は、当該無線制御基板の第1面に前記電源部と接続するコネクタを有し、前記無線制御基板の前記第1面とは反対側の前記無線制御基板の第2面に前記アンテナを有し、
前記アンテナは、前記無線制御基板の前記第2面から垂直かつ当該第2面から離れるように伸びる部分を有し、
前記筐体は、前記支持部材における前記発光素子基板の長手方向に沿って形成された開口を通るガイド収納部を有し、
前記アンテナは前記ガイド収納部に収容されている、
発光ユニット。 - 前記ガイド収納部は、前記支持部材の前記開口を貫通し、前記支持部材における前記発光素子基板の支持領域へ達し、
前記支持部材に前記筐体を取り付けたときの前記ガイド収納部の前記支持部材の前記第1面からの高さは、前記発光素子の配光角の外側である、
請求項1に記載の発光ユニット。 - 前記筐体は、前記ガイド収納部が設けられている筐体本体の側面と異なる側面から延設するネジ穴を有する、
請求項2に記載の発光ユニット。 - 請求項1から3のいずれか1項に記載の発光ユニットと、前記発光ユニットが取り付けられる器具本体とを備える照明装置であって、前記器具本体は、造営材に取り付けられる器具側取付部材を有する、
照明装置。
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