JP7463702B2 - 光源ユニットおよび照明器具 - Google Patents

Description

本発明は、光源ユニットおよび照明器具に関する。

特許文献１には、光源部と、無線通信を行う無線通信部と、光源部および無線通信部を保持する保持体とを備えた光源ユニットが開示されている。無線通信部は収容ケースを備える。収容ケースは蓋体とケース本体とを備えている。また、無線通信部は赤外光を受光する受光素子を実装している。受光素子は、蓋体の貫通孔を介して、赤外線信号を受信できる。

特開２０１６－２１３１６６号公報

特許文献１のような光源ユニットにおいて、光源部と受光素子を同一平面上に配置すると、受光素子の受光範囲が広く確保され、外来光等の影響から受光性能が低下する恐れがある。また、事務所等の施設では、多数の照明器具が互いに近傍に設置されることがある。このとき、受光素子の指向性を制御しないと、意図しない照明器具が調光制御または設定される恐れがあった。

本発明は、上述の課題を解決するためになされたもので、受光素子の受光範囲を制御できる光源ユニットおよび照明器具を得ることを目的とする。

本開示に係る照明器具は、光源ユニットと、該光源ユニットを保持する器具本体と、を備え、該光源ユニットは、第１面と該第１面と反対側の面である第２面を有し、第１開口が形成された支持板と、該支持板の該第１面側に設けられた光源モジュールと、該支持板の該第２面側に設けられ、該支持板と対向する面に第２開口が形成されたケースと、該ケースに収納され、該第２開口によって該ケースから露出する受光部と、該ケースの外部に設けられ、該受光部が受信する信号に応じて該光源モジュールに供給する電力を制御する点灯装置と、を備え、該点灯装置と該ケースは、該光源モジュールと該器具本体との間に収納される。
本開示に係る光源ユニットは、第１面と該第１面と反対側の面である第２面を有し、第１開口が形成された支持板と、該支持板の該第１面側に設けられた光源モジュールと、該支持板の該第２面側に設けられ、該支持板と対向する面に第２開口が形成されたケースと、該ケースに収納され、該第２開口によって該ケースから露出する受光部と、を備え、該第１開口の中心は、該第２開口の中心に対して該第１面に沿った方向にずれている。

本発明に係る光源ユニットでは、第１開口と第２開口によって受光素子の受光範囲を制御できる。

実施の形態１に係る照明器具の斜視図である。 実施の形態１に係る受光素子ユニットの回路構成を説明する図である。 実施の形態１に係る受光素子ユニットの分解斜視図である。 実施の形態１に係る受光素子ユニットの断面図である。 実施の形態１の変形例に係る受光素子ユニットの断面図である。 実施の形態１に係る照明器具の断面図である。 第１開口と第２開口による受光範囲の変化について説明する図である。 第１開口と第２開口の中心のずれによる受光範囲の変化について説明する図である。 照明器具が壁に設置された状態を示す図である。 複数の照明器具の受光範囲を示す図である。

本発明の実施の形態に係る光源ユニットおよび照明器具について図面を参照して説明する。同じ又は対応する構成要素には同じ符号を付し、説明の繰り返しを省略する場合がある。

実施の形態１．
図１は、実施の形態１に係る照明器具１の斜視図である。照明器具１は光源ユニット２と、光源ユニット２を保持する器具本体３とを備える。器具本体３は、例えば天井に取り付けられる。器具本体３と光源ユニット２は着脱自在である。このため、ユーザが色温度または明るさの異なる光源ユニット２を選定し、取り換えることができる。

光源ユニット２は、後述する光源と、光源に供給する電力を制御する点灯装置５を備える。また、光源ユニット２は受光素子ユニット４を備える。受光素子ユニット４は、リモコン信号を受信し点灯装置５を制御する。リモコン信号は赤外線信号である。つまり、点灯装置５は、受光部１１ａが受信する信号に応じて光源の点灯状態を制御する。

光源ユニット２はカバー６を備える。点灯装置５と受光素子ユニット４は、光源およびカバー６と、器具本体３との間に収納される。点灯装置５または受光素子ユニット４は、器具本体３に搭載されても良い。

図２は、実施の形態１に係る受光素子ユニット４の回路構成を説明する図である。受光素子ユニット４は、受光素子１１、制御回路１５、第１制御インターフェース１６および第２制御インターフェース１７を備える。受光素子１１は後述する受光部によって赤外線信号を受信する。受光素子１１は、例えばフォトダイオードまたはフォトトランジスタで構成できる。赤外線信号は、例えば赤外線リモコン３０からの信号である。

制御回路１５は、受光素子１１が受信した赤外線信号を制御信号に変換する。制御信号は点灯装置５を制御するための信号である。第１制御インターフェース１６は点灯装置５と接続される。

赤外線リモコン３０からの赤外線信号は例えば調光率の情報を含む。受光素子１１は、赤外線リモコン３０から赤外線信号として指定の調光率の情報を受信する。受光素子１１は、調光率を制御回路１５に送信する。制御回路１５は、調光率を制御信号に変換し、第１制御インターフェース１６を介して点灯装置５に送信する。点灯装置５は、制御信号に応じて光源に供給する電力を制御する。これにより、光源ユニット２の明るさを指定の調光率に変更できる。

赤外線リモコン３０からの赤外線信号が含む情報は調光率に限らない。赤外線信号は、光源を点灯または消灯させる信号であっても良い。また、赤外線信号は、光源が発する光の色を指定する信号であっても良い。赤外線信号は、個別アドレスを設定する信号であっても良い。この場合、制御回路１５は受光素子１１が受信した個別アドレスを記憶する。

第２制御インターフェース１７は、外部の調光コントローラ２０と通信する。調光コントローラ２０は、外部から照明器具１の調光等を制御する。調光コントローラ２０は、個別アドレスが含まれる調光信号を受光素子ユニット４に送信する。受光素子ユニット４は、第２制御インターフェース１７によって調光信号を受信する。制御回路１５は、記憶している個別アドレスと、調光信号に含まれる個別アドレスとが一致しているかを判定する。個別アドレスが一致している場合、制御回路１５は調光信号に応じて第１制御インターフェース１６を介して、点灯装置５を制御する。個別アドレスが一致しない場合、制御回路１５は調光信号に応じて点灯装置５を制御しない。

複数台の照明器具１を１つの調光コントローラ２０に接続して照明システムを構成しても良い。このような照明システムにおいても、上記の制御によって、特定の照明器具１を個別に制御できる。また、照明器具１を容易に設定できる。

調光コントローラ２０と第２制御インターフェース１７の通信は、有線または無線で行われる。有線の場合、第２制御インターフェース１７は、信号線が接続される端子台と有線信号を処理する信号回路とを備える。無線の場合、第２制御インターフェース１７は、無線信号を受信するアンテナを備える。

図３は、実施の形態１に係る受光素子ユニット４の分解斜視図である。受光素子ユニット４は、受光素子１１、回路基板１２およびケース９を備える。受光素子１１および回路基板１２はケース９に収納される。受光素子１１は回路基板１２に搭載される。

ケース９は例えば樹脂ケースである。ケース９は、ケーストップ９ａとケースボトム９ｂを有する。回路基板１２の上面側はケーストップ９ａに覆われ、回路基板１２の下面側はケースボトム９ｂに覆われる。ケースボトム９ｂは回路基板１２を保持する。ケースボトム９ｂには、受光素子１１に対応する箇所に第１開口１０が形成される。

図４は、実施の形態１に係る受光素子ユニット４の断面図である。受光素子１１の受光部１１ａは、第１開口１０によってケース９から露出する。受光部１１ａは、受光素子１１のうち赤外線を受光する部分である。受光部１１ａは、第１開口１０からケース９の外側に突出しないように、ケース９の内側に設けられる。

第１開口１０は受光素子１１の受光部１１ａに対応した形状である。第１開口１０の形状は、受光部１１ａの形状と同一であっても良い。また、第１開口１０は受光部１１ａと同一のサイズであっても良い。

ケース９は、第１開口１０の周囲に突出部１４を有する。突出部１４は、ケース９の内側に向かって突出する。突出部１４は受光素子１１に向かって突出する。突出部１４は第１開口１０に沿って設けられる。突出部１４は受光部１１ａを囲んでも良い。このような突出部１４によって、受光素子１１の受光範囲を制御できる。図４に示される例では、突出部がケース９の外側に向かって突出する場合と比べて、受光範囲は広くなる。

また、突出部１４によって、受光素子１１に人または物が容易に触れないようにすることができる。これにより、感電を防止できる。また、突出部１４によって、第１開口１０から回路基板１２が収納されている空間への異物の混入を防ぐことができる。異物は例えば虫または埃である。

図５は、実施の形態１の変形例に係る受光素子ユニット２０４の断面図である。受光素子ユニット２０４では、ケース２０９の突出部２１４の構造が受光素子ユニット４と異なる。ケース２０９は、第１開口１０の周囲にケース２０９の外側に向かって突出した突出部２１４を有する。突出部２１４によって、受光素子１１単体の受光範囲よりも受光範囲を狭く制御できる。また、図４の例と比較して受光範囲は狭くなる。

このように、突出部１４、２１４によって受光素子１１の受光範囲を調整することが可能である。突出部１４、２１４の形状は図４、５に示されるものに限らない。突出部の形状は、目標の受光範囲に応じて変更できる。例えば、特定の方向の受光範囲を制御したい場合には、特定の方向のみに突出部を設けても良い。また、突出部は設けられなくても良い。この場合も、受光素子１１単体の受光範囲と比較して、ケース９によって受光範囲を狭く制御することが可能である。

また、第１開口１０の形状は、図４、５に示されるものに限らない。第１開口１０は、受光素子１１が赤外線信号を受信可能なように、受光素子１１を露出させれば良い。また、第１開口１０の形状または大きさは、目標の受光範囲に応じて変更しても良い。

図６は、実施の形態１に係る照明器具１の断面図である。光源ユニット２は支持板７を備える。支持板７は、第１面７ａと、第１面７ａと反対側の面である第２面７ｂを有する。支持板７は、例えば金属板である。

支持板７の第１面７ａ側には、光源モジュール１３が設けられる。支持板７は光源モジュール１３を保持する。光源モジュール１３は、第１面７ａに設けられた光源基板１３ａと、光源基板１３ａに実装された光源１３ｂを有する。光源１３ｂはＬＥＤ等の発光素子である。光源基板１３ａ上には、照明器具１の長手方向に複数の光源１３ｂが並んでも良い。

支持板７の第２面７ｂ側には受光素子ユニット４が設けられる。受光素子ユニット４は支持板７に保持され、器具本体３に収納される。受光素子１１の受光部１１ａは、支持板７の第２面７ｂと対向する。第１開口１０は、ケース９のうち支持板７と対向する面に形成される。

支持板７には第２開口８が形成される。第２開口８は、支持板７のうち光源モジュール１３が設けられない部分に形成される。本実施の形態では、光源モジュール１３は支持板７の中央部に設けられる。第２開口８は、支持板７のうち光源モジュール１３よりも外側の部分に形成される。

第２開口８は、第１面７ａと垂直な方向から見て第１開口１０と少なくとも一部が重なる。第２開口８は円形または楕円形である。第２開口８は、長方形等のスリットであっても良い。受光素子１１は、第１開口１０および第２開口８を介して赤外線信号を受信する。

図６の例では、第２開口８は、第１開口１０に対して第１面７ａに沿った方向にずれている。これに限らず、第２開口８は第１開口１０の直下に設けられても良い。また、第２開口８が円形もしくは楕円形であり、第１開口１０の中心と第２開口８の中心とが平面視で重なっても良い。この場合、第２開口８を中心に円形の受光範囲が得られる。

第２開口８が長方形のスリットであり、スリットの短辺が第１開口１０の直径よりも短い場合、第２開口８が円形の場合と比較して受光範囲が狭くなる場合がある。この場合にも、スリットの長辺の長さを十分確保すれば、第２開口８が円形の場合と同等の受光範囲を得ることができる。

すなわち、光源ユニット２の構造または受光素子ユニット４の配置等に合わせて、第２開口８の形状を変更しても、変更前と同等の受光範囲に調整できる。例えば、光源モジュール１３の大きさによっては、支持板７に円形の第２開口８を形成するスペースが確保できない可能性がある。この場合にも、長方形の第２開口８によって、円形の場合と同等の受光範囲を得ることができる。

カバー６は支持板７の第１面７ａ側に設けられる。カバー６は、光源モジュール１３を覆うように支持板７に固定される。カバー６は、支持板７の第１面７ａに沿って伸びる支持部６ａを有する。支持部６ａは第２開口８を塞ぐ。これにより、第２開口８から支持板７の第２面７ｂ側の空間への異物の混入を防ぐことができる。

カバー６は樹脂から形成される。カバー６を形成する樹脂材料は、光源モジュール１３からの光および赤外線リモコン３０からの赤外線を透過させる。これにより、受光素子ユニット４の受光性能を確保できる。第２開口８は、支持部６ａに限らずカバー６の一部によって塞げば良い。もしくは、第２開口８はカバー６と結合されている樹脂によって塞がれても良い。

また、受光素子ユニット４は、光源モジュール１３が固定される第１面７ａと反対側の第２面７ｂ側において、第２面７ｂと離れて配置される。受光素子ユニット４は、例えば支持板７またはカバー６に保持され、第２面７ｂと離間して固定される。これにより、ケース９のうち第１開口１０が形成された面は、支持板７の第２面７ｂと離れて配置される。

受光素子１１の受光範囲は第１開口１０と第２開口８の距離に依存する。支持板７に受光素子ユニット４を固定することで、第１開口１０と第２開口８との距離のバラツキを抑制できる。従って、正確に受光範囲を設定できる。

光源ユニット２に受光素子ユニット４を搭載するスペースが無い場合は、器具本体３に受光素子ユニット４が取り付けられても良い。この場合も、第１開口１０と第２開口８が一定の距離だけ離れるように、受光素子ユニット４は器具本体３に搭載される。支持板７には光源モジュール１３が固定される。このため、支持板７の温度は、光源１３ｂの熱の影響を受け上昇する可能性がある。器具本体３に受光素子ユニット４を搭載することで、受光素子ユニット４が光源１３ｂからの熱の影響を受けにくくすることができる。

図７は、第１開口１０と第２開口８による受光範囲の変化について説明する図である。図７を用いて、第１開口１０と第２開口８の形状または配置による受光範囲の変化についてさらに説明する。図７では、一例としてケース２０９を用いて説明を行う。また、第１開口１０と第２開口８は円形であるものとする。さらに、第１開口１０と第２開口８の中心軸は一致しているものとする。

第１開口１０の直径をＤ１、第２開口８の直径をＤ２とする。また、ケース２０９と支持板３０７との距離をＨとする。距離Ｈは、突出部２１４の下端と、支持板３０７の第２面３０７ｂとの距離である。

受光素子１１の受光範囲は、Ｄ１とＤ２が大きいほど広がり、小さいほど狭くなる。また、Ｄ１よりＤ２の方が受光範囲に大きく影響する。また、図４、５で説明した通り、突出部２１４をケース２０９の外側に設けると、突出部２１４が設けられない場合よりも受光範囲は狭くなる。また、突出部２１４を内側に設けた場合、突出部２１４の受光範囲への影響は少ないが、突出部２１４が設けられない場合よりも受光範囲を若干狭くすることもできる。

また、距離Ｈによっても受光範囲を調整できる。受光範囲は、距離Ｈが短いほど広がり、長いほど狭くなる。

以上のように、Ｄ１とＤ２の大きさ、突出部２１４の形状および距離Ｈによって、受光素子１１の受光範囲を制御できる。

図８は、第１開口１０と第２開口８の中心のずれによる受光範囲の変化について説明する図である。図８を用いて、第１開口１０と第２開口８の中心のずれによる受光範囲の変化についてさらに説明する。図８では、一例としてケース２０９を用いて説明を行う。また、第１開口１０と第２開口８は円形であるものとする。さらに、第１開口１０と第２開口８の中心は第１面７ａに沿った方向に距離Ｌだけずれているものとする。

この場合の受光範囲は、受光部１１ａを中心に左右で異なる指向性を有する。すなわち、距離Ｌによって、受光範囲を非対称にすることができる。このため、照明器具１の設置される環境を考慮して、受光範囲の形状を調整できる。

図９は、照明器具１が壁４２に設置された状態を示す図である。照明器具１が壁４２に設置される場合、光源ユニット２が横向きとなる。このとき、受光素子１１も横向きになる。つまり、受光範囲は床面４３側と天井面４１側に広がる。このような場合、距離Ｌを調節し、天井面４１側が狭く床面４３側が広くなるように、受光素子１１の受光範囲５０を設定しても良い。これにより、実使用上、有効な受光範囲が得られる。

図１０は、複数の照明器具１ａ、１ｂの受光範囲を示す図である。照明システム１００は複数の照明器具１ａ、１ｂを備える。このように複数台の照明器具１ａ、１ｂが設置される照明システム１００において、照明器具１ａの受光範囲を特定の方向において他の方向よりも広く設定しても良い。例えば、照明器具１ａが備える光源ユニット２の第２開口８は、第１開口１０に対して隣接する他の照明器具１ｂと離れる方向にずれていても良い。これにより、隣り合う照明器具１ａ、１ｂの受光範囲５０が重なる領域を縮小できる。従って、意図しない動作または設定を防止できる。

図７、８では第２開口８の少なくとも一部が第１開口１０と重なる例を示した。これに限らず、第２開口８は第１面７ａと垂直な方向から見て第１開口１０と重ならなくても良い。これにより、受光範囲を受光部１１ａに対して大きく非対称とすることができる。

このように、本実施の形態では受光素子１１の受光経路に２つの開口を設ける。２つの開口によって、受光素子１１の受光範囲を目標の範囲に調整できる。また、複数の照明器具１が隣接して設置される場合にも、意図しない動作または設定を防止できる。

また、光源部と受光素子を同一平面上に配置すると、受光素子の受光範囲が広く確保され、外来光の影響により受光性能が低下する恐れがある。これに対し、本実施の形態では受光素子１１は支持板７の第２面７ｂ側に、支持板７と離れて配置される。これにより、外来光による受光素子１１の受光性能の低下を抑制できる。

また、本実施の形態では支持板７に形成する第２開口８の位置または形状を調節することで、容易に受光範囲を調節できる。従って、使用する受光素子ユニット４の構造または配置に応じて、容易に受光範囲を調節できる。また、受光素子ユニット４を使用しない場合には、第２開口８を設けなければ良い。このため、支持板７の専用設計または加工が不要であり、部品の共通化を図ることができる。

なお、本実施の形態で説明した技術的特徴は適宜に組み合わせて用いてもよい。

１、１ａ、１ｂ 照明器具、２ 光源ユニット、３ 器具本体、４ 受光素子ユニット、５ 点灯装置、６ カバー、６ａ 支持部、７ 支持板、７ａ 第１面、７ｂ 第２面、８ 第２開口、９ ケース、９ａ ケーストップ、９ｂ ケースボトム、１０ 第１開口、１１ 受光素子、１１ａ 受光部、１２ 回路基板、１３ 光源モジュール、１３ａ 光源基板、１３ｂ 光源、１４ 突出部、１５ 制御回路、１６ 第１制御インターフェース、１７ 第２制御インターフェース、２０ 調光コントローラ、３０ 赤外線リモコン、４１ 天井面、４２ 壁、４３ 床面、５０ 受光範囲、１００ 照明システム、２０４ 受光素子ユニット、２０９ ケース、２１４ 突出部、３０７ 支持板、３０７ｂ 第２面

Claims (10)

1. 光源ユニットと、
   前記光源ユニットを保持する器具本体と、
   を備え、
   前記光源ユニットは、
   第１面と前記第１面と反対側の面である第２面を有し、第１開口が形成された支持板と、
   前記支持板の前記第１面側に設けられた光源モジュールと、
   前記支持板の前記第２面側に設けられ、前記支持板と対向する面に第２開口が形成されたケースと、
   前記ケースに収納され、前記第２開口によって前記ケースから露出する受光部と、
   前記ケースの外部に設けられ、前記受光部が受信する信号に応じて前記光源モジュールに供給する電力を制御する点灯装置と、
   を備え、
   前記点灯装置と前記ケースは、前記光源モジュールと前記器具本体との間に収納されることを特徴とする照明器具。
2. 前記受光部は赤外線信号を受信することを特徴とする請求項１に記載の照明器具。
3. 前記第１開口は、前記第１面と垂直な方向から見て前記第２開口と少なくとも一部が重なることを特徴とする請求項１または２に記載の照明器具。
4. 第１面と前記第１面と反対側の面である第２面を有し、第１開口が形成された支持板と、
   前記支持板の前記第１面側に設けられた光源モジュールと、
   前記支持板の前記第２面側に設けられ、前記支持板と対向する面に第２開口が形成されたケースと、
   前記ケースに収納され、前記第２開口によって前記ケースから露出する受光部と、
   を備え、
   前記第１開口の中心は、前記第２開口の中心に対して前記第１面に沿った方向にずれていることを特徴とする光源ユニット。
5. 前記第１開口は、前記第２開口に対して隣接する他の光源ユニットと離れる方向にずれていることを特徴とする請求項４に記載の光源ユニット。
6. 前記ケースのうち前記第２開口が形成された面は、前記支持板の前記第２面と離れていることを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載の照明器具。
7. 前記ケースは、前記第２開口の周囲に前記ケースの内側に向かって突出した突出部を有することを特徴とする請求項１、２、３、６の何れか１項に記載の照明器具。
8. 前記ケースは、前記第２開口の周囲に前記ケースの外側に向かって突出した突出部を有することを特徴とする請求項１、２、３、６の何れか１項に記載の照明器具。
9. 前記支持板の前記第１面側に設けられ、前記光源モジュールを覆い、前記受光部が受信する信号を透過させるカバーを備え、
   前記カバーは前記第１開口を塞ぐことを特徴とする請求項１、２、３、６、７、８の何れか１項に記載の照明器具。
10. 請求項４または５に記載の光源ユニットと、
    前記光源ユニットを保持する器具本体と、
    を備えることを特徴とする照明器具。

Images