JP7378012B2 - 電球などの照明ユニット - Google Patents

Description

本発明は、照明ユニットに関し、特に、調節可能な色温度などの調節可能な設定を有する内蔵コントローラを備えた照明ユニットに関する。

ＬＥＤ電球（任意の封入された照明ユニットを意味する）は典型的に、電球が従来の主電源照明ソケットに取り付けられ得るように内蔵ドライバを含む。ＬＥＤは、様々な異なる照明特性又は照明効果が内蔵ドライバによって実装される機会を与える。

特に関心のある１つの照明特性は、色温度、例えば、冷白色又は暖白色である。しかし、内蔵ドライバは、他の特性が設定されることを可能にしてもよい。

ドライバ設定の調節を可能にするために、電球のドライバとの通信が必要である。このことは、全ての照明ユニット間の通信及び集中制御又は分散制御を照明システムに提供することによって達成され得る。

しかし、照明ユニットがネットワークの一部を形成することなく、個々の照明ユニットについてドライバ設定が調節されることを可能にすることが望ましい。この場合、ユーザ入力インタフェースのための空間が電球上にないという問題が生じる。電球の露出部は典型的にガラスであり、ユーザインタフェースを低コストで実装する容易な方法がない。また、電球のサイズを増大させることなく、ユーザインタフェースのための空間を見出すのも困難である。

本発明の一態様による例によれば、照明ユニットであって、
外側ハウジングと、
外側ハウジング内の光源と、
光源を制御するための外側ハウジング内のコントローラと、
照明ユニットを外部電源に接続するための外部コネクタインタフェースと、を備え、
外部コネクタインタフェースが、手動調節要素を備え、手動調節要素が、コントローラの設定を選択するためのものであり、照明ユニットが外部電源に接続されているときに、手動調節要素にアクセスできない、照明ユニットが提供される。

この照明ユニットは、ユニットの外部電源コネクタに設けられた調節要素を有する。調節要素は、照明ユニットが外部電源に接続された後にアクセスできない（すなわち、隠されて覆われる）。それは、照明ユニットが外部電源に取り付けられる前に動作モードを事前設定するために使用される。このことは、例えば、単一の照明ユニットが、エンドユーザが事前選択できる、光出力特性などの異なる実現可能な機能を有することを可能にすることができる。外部コネクタインタフェースの使用は、外部コネクタインタフェースが照明ユニットの必要な部品であり、使用中に見えないので、照明ユニットの外観デザインから空間が占有されないことを意味する。外部コネクタインタフェースは、少なくとも１つのコネクタピンを備えることができ、コネクタピンは、回転可能であり、手動調節要素として機能する。

照明ユニットは、例えば、電球又は管状ランプを構成する。

電球が外部電源に接続するコネクタインタフェースに調節要素を組み込むことにより、任意の電球タイプが、調節機能を提供するように変更され得る。

手動調節要素としてコネクタピンを使用することにより、追加の空間が占有されない。コネクタピンの回転位置は、外部電源のソケットへの電力接続をもたらす、コネクタピンの他の機能を改変しない。

コネクタピンは、例えば、コントローラの異なる設定に対応する少なくとも２つの位置の間で回転可能である。

２つの設定（例えば、冷白色又は暖白色）のみが存在してもよく、又は２つよりも多くの設定が存在してもよい。

外部コネクタインタフェースは、中心コネクタ端子としての少なくとも１つのコネクタピンと、周囲ねじコネクタとを有する、ねじコネクタを備えてもよい。

この場合、調節要素は、Ｅ１７又はＥ２７取り付け具などのねじ口金取り付け具に組み込まれる。

コントローラの電源端子に電気的に接触する金属中間部品が設けられてもよい。金属中間部品は、コントローラの電源端子に電気的に接触し、コネクタピンは、コントローラの設定を選択するためにコントローラのスイッチに機械的に結合する。一例では、金属中間部品は、コネクタピンが回転可能に受け入れられる金属中間リングであり、別の例では、金属中間部品は、コネクタピン（２２）が回転可能に接触される板ばねである。

この中間部品は、コネクタピンの電力伝達機能と調節機能との分離をもたらす。

コントローラのスイッチは、コネクタピンの背面部によって係合される回転調節ノブを備えてもよい。回転調節ノブは、例えば、プリント回路基板に取り付けるための別個の表面実装構成要素である。

コネクタピンは、照明ユニットの外側に露出される前面部にねじ回しスロットを有してもよい。このことは、エンドユーザによる容易な調節を可能にするが、外部ソケットに電気的に接触する際の中心コネクタピンの機能を損なわない。

照明ユニットは、コネクタピンとねじコネクタとの間にプラスチックオーバーモールドリングを備えてもよく、金属中間リングは、オーバーモールドリングによって所定位置に固定される。

このことは、それ自体が中心コネクタピンを保持する中間リングを取り付けるための単純な製造プロセスを可能にする。

コントローラの設定は、白色色温度設定を含んでもよい。ユーザは、暖白色設定と冷（自然）白色設定との間での選択を望むことが多い。

コントローラの設定は、代わりに（又は追加的に）輝度設定又は色設定を含んでもよい。よって、選択され得る異なる実現可能なコントローラ機能が存在する。

コントローラの設定は、追加的に又は代替的に、ビーム形状設定を含んでもよい。このことは、照明ユニットがビーム整形制御用の電子的手段を有する場合に可能である。

光源は好ましくはＬＥＤ装置を備え、コントローラはＬＥＤドライバを備える。

本発明のこれらの態様及び他の態様は、以降で説明される実施形態から明らかとなり、当該の実施形態を参照して解明されるであろう。

本発明をよりよく理解するために、及び、どのようにして本発明が遂行され得るかをより明確に示すために、次に、ほんの一例として、添付図面が参照される。
典型的なねじ式電球口金を示す。 本発明の一例によるねじ式電球口金を示す。 図２の電球口金の分解図を示す。 組み立てられた電球口金を断面図で示す。 図２～図４の電球口金を使用する照明ユニットを示す。 図５の照明ユニットの電球口金領域の拡大図を示す。 図５の照明ユニットを斜視図で示す。 管状ランプ端部コネクタの第１の例を示す。 管状ランプ端部コネクタの第２の例を示す。 本発明の別の例によるねじ式電球口金の分解図を（ドライバ部分と共に）示す。 図１０の電球口金の断面図を示す。 本発明のまた別の例によるねじ式電球口金の分解図を（ドライバ部分と共に）示す。 図１２の電球口金の断面図を示す。

本発明が、図を参照して説明される。

詳細な説明及び具体例は、装置、システム、及び方法の例示的実施形態を示すものであるが、単に例示目的に過ぎず、本発明の範囲を限定することを意図するものではない点を理解されたい。本発明の装置、システム、及び方法の、これら及び他の特徴、態様、及び利点は、以下の説明、添付の請求項、及び添付の図面から、より良好に理解されるであろう。これらの図は、概略的なものに過ぎず、縮尺通りに描かれていない点を理解されたい。また、同じ参照番号は、これらの図の全体を通して、同じ部分又は同様の部分を示すために使用されている点も理解されたい。

本発明は、内部コントローラを有する照明ユニットを提供する。照明ユニットの外部電力コネクタ（すなわち、照明ユニットを電気照明ソケットに接続するための電気コネクタプラグ）は、コントローラの設定を選択するための手動調節要素を備える。よって、手動ユーザインタフェースとして機能する手動調節要素は、照明ユニットの電気プラグ部品に組み込まれる。

図１は、中心コネクタピン１２及び周囲ねじコネクタ１４を有する、Ｅ１７又はＥ２７口金などの典型的なねじ式電球口金１０を示す。

一組の例では、本発明の手動調節要素は、このタイプの電球口金に組み込まれる。

図２は、本発明のこの例に従って中心コネクタピン２２が変更された、やはりＥ１７又はＥ２７取り付け具などのねじ式電球口金２０を示す。周囲ねじコネクタ２４も示されている。中心コネクタピン２２は、電球口金の外側（それゆえ、電球口金を含む照明ユニット全体の外側）に露出される前面部にねじ回しスロット２６を有する。よって、中心コネクタピンは手動調節要素として機能する。ねじ回しスロットは、エンドユーザによる容易な調節を可能にするが、外部ソケットに電気的に接触する際の金属ピンの機能を損なわない。

以下で説明されるように、回転調節が、一体型ドライバの設定を制御するために使用される。

図３は、電球口金の分解図を示す。

電球口金は、コネクタピン２２が回転可能に受け入れられる金属中間部品３０（この例ではリング３３）を有する。金属中間リング３３は、照明ユニット内の電源端子に電気的に接触し、コネクタピン２２の後面が、コントローラの設定を選択するために内蔵コントローラのスイッチに機械的に結合する。中間リング３３は、コネクタピンの電力伝達機能と調節機能との分離をもたらす。

図４は、組み立てられた口金を断面図で示す。中間リング３３は、コネクタピン２２の後部に取り付けられ、プラスチックオーバーモールドリング３２が、コネクタピン２２とねじコネクタ２４との間に設けられる。金属中間リング３３は、オーバーモールドリング３２によって所定位置に固定される。よって、オーバーモールドは、金属中間リング３３とねじコネクタ２４との相対位置を固定するが、コネクタピン２２は、中間リング内で自由に回転する。

図３に示されるように、中間リング３３の上部には、中心開口部から半径方向外側に延びるいくつかのスロット３１がある。これらのスロット３１は、中間リング３３の上部のある程度の弾性をもたらし、より狭いネックの端部に拡大された（マッシュルーム）ヘッド２３を備えたコネクタピン２２が、中心開口部を通して挿入され、リング３３の中心開口部によって軸方向位置に保持され得る一方で、依然として回転可能であるようにする。拡大されたヘッド２３は中心開口部を通過し、中心開口部は、ヘッドが通過できるように拡張した後、ネックの周囲で収縮する。

図５は、図２～図４の端部口金を使用する照明ユニット４０、この例では電球を示す。

照明ユニット４０は、電球口金２０に取り付けられる外側ハウジング４２、特にガラス封体を有する。フィラメントＬＥＤ又は任意の他のタイプのＬＥＤ装置などの光源４４が、外側ハウジング４２内にある。

内蔵コントローラ４６も、光源４４を制御するために外側ハウジング４２内及び／又は口金２０の空洞内にある。コントローラ４６は、ＬＥＤドライバを備える。

手動調節要素、すなわち、この例ではコネクタピン２２の後部は、回転調節ノブ４８と連動する。回転調節ノブ４８は、例えば、ＰＣＢ５０上の表面実装構成要素である。このＰＣＢは、コントローラ４６の回路を担持する同一のＰＣＢであってもよい。それは、片面ＰＣＢ又は両面ＰＣＢであってもよく、回転調節ノブは、コントローラ（すなわち、ＬＥＤドライバ）構成要素と同じ側又は反対側にあってもよい。回転調節ノブは、ＰＣＢから外向きに延びる一体型軸を有してもよく、その端部は、（図５及び図６に示されるように）コネクタピン２２の後部によって係合されるか、又は回転調節ノブは、コネクタピン２２の後部から延びる軸によって係合される凹部を備えた薄型構成要素であってもよい。

電球口金の手動調節要素、すなわち、この例ではコネクタピン２２は、コントローラ４６の設定を選択するためのものである。よって、調節要素は、照明ユニットの外部電力コネクタに設けられる。よって、調節要素は、照明ユニットが外部電力に接続された後にアクセスできないことにより、一度使用されると、照明ユニットの外部空間を占有しない。よって、照明ユニットは、調節機能を収容するためにサイズを増大させる必要がない。

調節は、照明ユニット４０が外部電源に取り付けられる前に、動作モードを事前設定するために使用される。このことは、例えば、単一の照明ユニットが、エンドユーザが事前選択できる、光出力特性などの異なる実現可能な機能を有することを可能にし得る。

２つ以上の設定があってもよい。２つの設定は、例えば、冷白色又は暖白色の設定であることができる。しかし、輝度設定又は色（色温度ではなく）設定などの他の設定が調節されてもよい。よって、選択され得る異なる実現可能なコントローラ機能がある。例えば、複数のＬＥＤに異なる光出力ビーム形状特性をもたらし、どのＬＥＤを作動させるかを選択することにより、電子制御されたビーム形状を提供することも知られている。よって、設定は、狭いビーム（例えばタスクライト）と広いビーム（例えば一般照明）との間の選択を可能にしてもよい。

図６は、図５の照明ユニットの電球口金領域の拡大図を示す。

この例では、回転調節ノブ４８は、ＰＣＢ５０に取り付けられる固定部品６０と、結合された突出回転軸６２とを備える。結合ピン２２の後部は、回転軸６２の端部と係合するための突起６４を有する。

図７は、照明ユニットを斜視図で示す。

金属中間部品３０は、図１０～図１３に示される以下の２つの例のような板ばね３５の形態であってもよい。

図１０及び図１１に示される例では、板ばね３５は、ＰＣＢ５０にはんだ付けされ、コントローラ４６の電源端子に接続される。この例では、ＰＣＢ５０はコントローラ４６によって掛止される。コネクタピン２２は、比較的太く、絶縁具３４を介して軸６２を覆う。絶縁具３４は、安全上の理由から、例えばプラスチックで作られる。絶縁具３４は、例えば締まり嵌めにより、コネクタピン２２に組み付けられる。絶縁具３４は、摩擦又は歯の係合のいずれかによって軸６２を保持する。よって、コネクタピン２２を絶縁具３４と共に回転させ、その間に回転調節ノブ４８の軸６２を回転駆動することにより、調節機能が実現され得る。

板ばね３５の自由端は、コネクタピン２２の円筒形側壁に接触して、コネクタピン２２の回転中にコネクタピンとＰＣＢ５０との間の電気的接続を確実にする。

図１２及び図１３に示される例では、コネクタピン２２がより細く、その先端部に突起６４を有する点が上記の例と異なる。この突起６４は、回転調節ノブ４８の調節スロットに挿入されて、調節機能を実現する。

上記の例は、ねじ口金取り付け具に基づいている。しかし、本発明は、他のタイプの電気プラグ及びソケットに適用されてもよい。

図８及び図９は、一対の突出ピン８０を備える管状ランプ端部コネクタの２つの例を示す。

図８の例では、ピンの１つが、コントローラ設定の調節を実施するために回転可能である。もちろん、２つの異なる調節オプションを提供するために、両方のピンが回転可能であってもよい。

図９の例では、追加の手動調節要素８２が、ピンの間に設けられる。よって、照明ユニットは、電球又は管状ランプを構成してもよい。実際、電球又はランプが外部電力に接続するコネクタインタフェースに調節要素を組み込むことにより、任意の電球タイプ又はランプタイプが、調節機能を提供するように変更されてもよい。

図面、本開示、及び添付の請求項の検討によって、開示される実施形態に対する変形形態が、当業者により理解されることができ、また、特許請求される発明を実施する際に実行されることができる。請求項では、単語「備える（comprising）」は、他の要素又はステップを排除するものではなく、不定冠詞「１つの（a）」又は「１つの（an）」は、複数を排除するものではない。

特定の手段が、互いに異なる従属請求項内に列挙されているという単なる事実は、これらの手段の組み合わせが、有利に使用され得ないことを示すものではない。

用語「ように適合される」が特許請求の範囲又は詳細な説明で使用される場合、用語「ように適合される」は、用語「ように構成される」と同等であることを意味する。

請求項中のいかなる参照符号も、範囲を限定するものとして解釈されるべきではない。

Claims (15)

1. 照明ユニットであって、
   外側ハウジングと、
   前記外側ハウジング内の光源と、
   前記光源を制御するための前記外側ハウジング内のコントローラと、
   前記照明ユニットを外部電源に接続するための外部コネクタインタフェースと、を備え、
   前記外部コネクタインタフェースが、手動調節要素を備え、前記手動調節要素が、前記コントローラの設定を選択するためのものであり、前記照明ユニットが前記外部電源に接続されているときに、前記手動調節要素にアクセスできず、
   前記外部コネクタインタフェースが、少なくとも１つのコネクタピンを備え、前記コネクタピンが、回転可能であり、前記手動調節要素として機能する、照明ユニット。
2. 電球又は管状ランプを構成する、請求項１に記載の照明ユニット。
3. 前記コネクタピンが、前記コントローラの異なる設定に対応する少なくとも２つの位置の間で回転可能である、請求項１又は２に記載の照明ユニット。
4. 前記外部コネクタインタフェースが、中心コネクタピンとしての前記少なくとも１つのコネクタピンと、周囲ねじコネクタとを有する、ねじコネクタを備える、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の照明ユニット。
5. 前記コントローラの電源端子に電気的に接触する金属中間部品を備え、前記コネクタピンが、前記コントローラの前記設定を選択するために前記コントローラのスイッチに機械的に結合する、請求項４に記載の照明ユニット。
6. 前記金属中間部品が、前記コネクタピンが回転可能に受け入れられる金属中間リングである、請求項５に記載の照明ユニット。
7. 前記金属中間部品が、前記コネクタピンが回転可能に接触される板ばねである、請求項５に記載の照明ユニット。
8. 前記コントローラの前記スイッチが、前記コネクタピンの背面部によって係合される回転調節ノブを備える、請求項５に記載の照明ユニット。
9. 前記コネクタピンが、前記照明ユニットの外側に露出される前面部にねじ回しスロットを有する、請求項５乃至８のいずれか一項に記載の照明ユニット。
10. 前記コネクタピンと前記ねじコネクタとの間にプラスチックオーバーモールドリングを備え、前記金属中間リングが、前記オーバーモールドリングによって所定位置に固定される、請求項６に記載の照明ユニット。
11. 前記コントローラの前記設定が、白色色温度設定を含む、請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の照明ユニット。
12. 前記コントローラの前記設定が、暖白色色温度設定及び冷白色色温度設定を含む、請求項１１に記載の照明ユニット。
13. 前記コントローラの前記設定が、輝度設定又は色設定を含む、請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の照明ユニット。
14. 前記コントローラの前記設定が、ビーム形状設定を含む、請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の照明ユニット。
15. 前記光源がＬＥＤ装置を備え、前記コントローラがＬＥＤドライバを備える、請求項１乃至１４のいずれか一項に記載の照明ユニット。

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