特許 6704763 ＬＥＤ照明器具

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6704763

(24)【登録日】2020年5月15日

(45)【発行日】2020年6月3日

(54)【発明の名称】ＬＥＤ照明器具

(51)【国際特許分類】

   F21V 23/00 20150101AFI20200525BHJP

   F21K 9/275 20160101ALI20200525BHJP

   F21Y 115/10 20160101ALN20200525BHJP

【ＦＩ】

   F21V23/00 150

   F21K9/275

   F21V23/00 140

   F21Y115:10

【請求項の数】4

【全頁数】8

(21)【出願番号】特願2016-56672(P2016-56672)

(22)【出願日】2016年3月22日

(65)【公開番号】特開2017-174529(P2017-174529A)

(43)【公開日】2017年9月28日

【審査請求日】2019年1月23日

(73)【特許権者】

【識別番号】505423416

【氏名又は名称】株式会社ＭＡＳＳ

(73)【特許権者】

【識別番号】516030443

【氏名又は名称】鎌田 拓史

(74)【代理人】

【識別番号】100104444

【弁理士】

【氏名又は名称】上羽 秀敏

(74)【代理人】

【識別番号】100140327

【弁理士】

【氏名又は名称】大塚 千秋

(74)【代理人】

【識別番号】100125704

【弁理士】

【氏名又は名称】坂根 剛

(72)【発明者】

【氏名】鎌田 拓史

【審査官】 山崎 晶

(56)【参考文献】

【文献】 登録実用新案第３１９１４６１（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１０／０１７６７４３（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ２１Ｓ ２／００

Ｆ２１Ｋ ９／２７ − ９／９０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ＬＥＤ光源と、前記ＬＥＤ光源を制御する制御回路とを有するＬＥＤ灯と、
前記ＬＥＤ灯の両端に取り付けられる一対のエンドキャップとを備え、
前記制御回路は、
交流電圧を直流電圧に変換するＡＣ／ＤＣコンバータと、
前記ＡＣ／ＤＣコンバータからの前記直流電圧を所定の直流電圧に変換するＤＣ／ＤＣコンバータと、
前記ＡＣ／ＤＣコンバータからの前記直流電圧を前記ＬＥＤ光源に供給し、調光制御信号に基づいて前記ＬＥＤ光源を調光する調光制御回路とを含み、
前記一対のエンドキャップのうち第１又は第２のエンドキャップは、前記ＤＣ／ＤＣコンバータ及び前記調光制御回路に接続され、前記ＤＣ／ＤＣコンバータからの前記所定の直流電圧を外部に供給し、かつ、前記調光制御信号を受けるＵＳＢポートを有し、
前記第１又は第２のエンドキャップは、前記ＡＣ／ＤＣコンバータに接続され、前記交流電圧を受ける電極として機能するピンを有する、ＬＥＤ照明器具。

【請求項2】

前記ＵＳＢポートは前記第１のエンドキャップに設けられ、前記電極として機能するピンは前記第２のエンドキャップに設けられる、請求項１に記載のＬＥＤ照明器具。

【請求項3】

前記第１のエンドキャップはさらに、支持部材として機能するピンを有する、請求項２に記載のＬＥＤ照明器具。

【請求項4】

前記ＵＳＢポートは、前記ＬＥＤ光源の発光面側に開口するように設けられる、請求項１から３のいずれか一項に記載のＬＥＤ照明器具。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ＬＥＤ照明器具に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）素子を用いた照明器具（以下、ＬＥＤ照明器具）の普及が進んでいる。下記特許文献１には、直管型の蛍光灯のソケットに取り付け、蛍光灯のソケットから電力供給を受けてＬＥＤ素子を点灯させる照明装置が開示されている。この照明装置は、ＬＥＤ照明管を取り付ける照明灯本体カバーに、リチウムイオン電池が内蔵された照明用電源装置が設けられ、停電時にリチウムイオン電池を放電させてＬＥＤ照明管に電力を供給する。また、この照明装置の照明灯本体カバーには、ＵＳＢソケットが設けられており、ＵＳＢソケットに携帯電話を接続して携帯電話を充電したり、ＵＳＢソケットにＰＣ（Personal Computer）を接続して照明用電源装置の内部メモリの読み書きを行ったりすることが開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特許第５８１１６０１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、近年、様々なＩｏＴ（Internet of Things）サービスが提案されている。ＩｏＴサービスを提供するために用いられる各種センサーや通信機器等のＩｏＴ機器は電力を必要とする。ビーコン発信機等の小型のＩｏＴ機器は、電池によって駆動させることもできるが、定期的に電池を交換しなければならない。

【0005】

照明装置には電力が供給されるため、上記特許文献１のように、照明装置の照明灯本体カバーにＵＳＢのポートを設けることで、ＵＳＢポートにＩｏＴ機器を接続して利用することはできる。しかしながら、上記特許文献１の場合、照明灯本体カバーにＵＳＢポートが設けられるため、ＵＳＢポートの設置工事が必要となる。また、ＵＳＢポートは照明灯本体カバーに固定されているため、ＩｏＴ機器が設置される位置が限定される。

【0006】

本発明は、ＵＳＢポートの設置工事を必要とせず、ＵＳＢ接続可能な機器の配置の自由度を向上させうる技術を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明に係るＬＥＤ照明器具は、ＬＥＤ光源と、前記ＬＥＤ光源を制御する制御回路とを有するＬＥＤ灯と、前記ＬＥＤ灯の両端に取り付けられる一対のエンドキャップとを備え、前記エンドキャップの一方は、前記制御回路に接続されるＵＳＢポートを有し、前記エンドキャップの一方は、前記制御回路に接続され、交流電力が供給される電極を有する。

【0008】

この構成によれば、ＬＥＤ照明器具は、ＬＥＤ光源とＬＥＤ光源に電力を供給する制御回路とを有するＬＥＤ灯と、ＬＥＤ灯の両端に取り付けられる一対のエンドキャップとを有する。ＬＥＤ照明器具は、一対のエンドキャップのうちのいずれか一方に電極を有し、ＬＥＤ灯に設けられた制御回路により、電極から供給される交流電力をＬＥＤ光源に供給して点灯させる。また、一対のエンドキャップのうちのいずれか一方に、制御回路と接続されたＵＳＢポートが設けられる。そのため、ＵＳＢ対応機器を接続するためのＵＳＢポートの設置工事が不要であり、ＬＥＤ照明器具が設置される場所であればどこでもＵＳＢ対応機器をＵＳＢポートに接続することができる。

【0009】

また、上記ＬＥＤ照明器具において、前記ＵＳＢポートは前記エンドキャップの一方に設けられ、前記電極は前記エンドキャップの当該他方に設けられることとしてもよい。

【0010】

この構成によれば、ＵＳＢポートは電極が設けられるエンドキャップと異なるエンドキャップに設けられる。そのため、電極を有するエンドキャップにＵＳＢポートを設ける場合と比べ、ＵＳＢポートを設ける空間を確保し易い。

【0011】

また、上記ＬＥＤ照明器具において、前記ＵＳＢポートは、前記ＬＥＤ光源の発光面側に開口するように設けられることとしてもよい。

【0012】

この構成によれば、ＬＥＤ光源の発光面側の空間は、通常、ＬＥＤ光源の発光面と反対側の空間よりも広くなるため、ＵＳＢポートにＵＳＢ対応機器を接続し易い。

【0013】

また、上記ＬＥＤ照明器具において、前記制御回路は、前記ＵＳＢポートを介して入力される制御信号に基づいて前記ＬＥＤ光源を制御することとしてもよい。

【0014】

この構成によれば、ＬＥＤ照明器具ごとに、ＬＥＤ照明器具に設けられたＵＳＢポートを介してＬＥＤ光源を制御することができる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】図１は、実施形態におけるＬＥＤ照明器具の上面を模式的に表した上面図である。

【図2】図２は、図１に示すＬＥＤ照明器具のＡ−Ａ断面を模式的に表した断面図である。

【図3】図３は、図１に示すＬＥＤ照明器具を直管型の蛍光灯の取り付け器具に取り付けた状態を示す模式図である。

【図4】図４は、実施形態における制御回路の構成例と、制御回路とＵＳＢポートとの接続関係を示すブロック図である。

【図5】図５の（ａ）は、変形例（２）におけるＬＥＤ照明器具の上面を模式的に表した上面図である。図５の（ｂ）は、図５の（ａ）におけるＬＥＤ照明器具の側面を模式的に表した側面図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下、本発明の実施形態について図面を参照しつつ説明する。図中同一及び相当する構成については、同一の符号を付して同じ説明を繰り返さない。

【0017】

図１は、本実施形態に係るＬＥＤ照明器具の上面を模式的に表した上面図である。図２は、図１に示すＬＥＤ照明器具１のＡ−Ａ断面を模式的に表した断面図である。以下、図１及び図２を用いてＬＥＤ照明器具１の構成について説明する。

【0018】

図１及び図２に示すように、ＬＥＤ照明器具１は、ＬＥＤ灯１１と、ＬＥＤ灯１１の両端に設けられた口金部（エンドキャップ）１２Ｌ、１２Ｒとを有する。

【0019】

ＬＥＤ灯１１は、Ｘ軸方向に延伸された円筒形状を有する。ＬＥＤ灯１１は、図２に示すように、例えば、透明又は半透明の樹脂等の素材で形成された照明カバー１１ａで覆われている。ＬＥＤ灯１１の照明カバー１１ａの内側には、基板１４と、複数のＬＥＤ素子１５ａが直列に接続されたＬＥＤ光源１５と、制御回路１６とが設けられている。

【0020】

基板１４は、基板１４上に設けられたＬＥＤ光源１５を駆動するための駆動回路（図示略）を有し、制御回路１６と電気的に接続されている。

【0021】

ＬＥＤ光源１５の各ＬＥＤ素子１５ａは、例えば白色発光ダイオードで構成され、基板１４上に一定の間隔で配置されている。

【0022】

制御回路１６は、交流電圧を直流電圧に変換したり、変換した直流電圧を所定電圧に変換したりする。なお、制御回路１６の詳細については後述する。

【0023】

口金部１２Ｌ、１２Ｒはそれぞれ、口金１２１Ｌ、１２１Ｒ及びピン１２２Ｌ、１２２Ｒを有する。口金１２１Ｌ、１２１Ｒは、ＬＥＤ灯１１よりも径が大きい円筒形状を有し、例えばポリカーボネート等の樹脂素材で形成されている。

【0024】

ピン１２２Ｌ、１２２Ｒは、口金１２１Ｌ、１２１Ｒにおいて、ＬＥＤ灯１１と反対側の端部にそれぞれ設けられている。ピン１２２Ｌ、１２２Ｒは、既存の蛍光灯のソケットに装着可能な形状を有する。

【0025】

ＬＥＤ照明器具１は、図３に示すように、直管型の蛍光灯を取り付ける器具２０（以下、取り付け器具）のソケット２０１にピン１２２Ｌ、１２２Ｒがそれぞれ装着されて固定される。本実施形態において、ピン１２２Ｌは制御回路１６と電気的に接続され、ソケット２０１から供給される交流電力を制御回路１６に供給する。一方、ピン１２２Ｒは制御回路１６と電気的に接続しておらず、制御回路１６に電力を供給しない。つまり、この例において、ピン１２２Ｌは、制御回路１６に電力を供給する電極として機能するが、ピン１２２Ｒは、ＬＥＤ照明器具１を支持するために用いられる支持部材として機能する。

【0026】

また、図１及び図２において、口金１２１Ｒの上面（Ｚ軸正方向）にはＵＳＢポート１２３が設けられている。つまり、ＵＳＢポート１２３は、口金１２１Ｒの上面（Ｚ軸正方向）から下面（Ｚ軸負方向）に向かってＵＳＢコネクタが差し込まれるように、ＬＥＤ光源１５の発光面側が開口しており、口金１２１Ｒの内部空間において支持されている。本実施形態では、口金１２１Ｌの内部は、制御回路１６や、ピン１２２Ｌと制御回路１６とを接続するための配線等の素子（図示略）が設けられるが、口金１２１Ｒの内部にはこのような素子が配置されない。そのため、本実施形態では、口金１２１Ｒの内部空間をＵＳＢポート１２３に利用している。

【0027】

ＵＳＢポート１２３は、ＵＳＢ２．０又はＵＳＢ３．０の規格に対応している。ＵＳＢポート１２３は、図示しない信号線を介して制御回路１６と電気的に接続されている。

【0028】

この例において、ＵＳＢポート１２３は、４つの端子（電源端子（ＧＮＤ，＋５ｖ）、データ端子（Ｄ＋，Ｄ−））を有する。ＵＳＢポート１２３には、例えば、ＵＳＢ２．０の規格に対応した無線通信機器（図示略）が接続される。無線通信機器は、ＵＳＢポート１２３の電源端子（ＧＮＤ，＋５ｖ）を介し、５ｖの直流電圧の電力が供給されて駆動する。無線通信機器は、ＬＥＤ光源１５を調光する調光制御信号を無線通信により受信する。そして、無線通信機器は、受信した調光制御信号に基づく電圧信号を、ＵＳＢポート１２３のデータ端子（Ｄ＋，Ｄ−）を介して制御回路１６に入力する。本実施形態では、ＬＥＤ光源１５の調光方法としてアナログ調光とＰＷＭ調光とが用いられ、例えばデータ端子（Ｄ−）にはアナログ調光用の調光制御信号が入力され、データ端子（Ｄ＋）にはＰＷＭ調光用の調光制御信号が入力される。

【0029】

図４は、この場合における制御回路１６の構成例と、制御回路１６とＵＳＢポート１２３との接続を示す図である。図４に示すように、制御回路１６は、ＡＣ／ＤＣコンバータ１６１と、ＤＣ／ＤＣコンバータ１６２と、調光制御回路１６３とを有する。

【0030】

ＡＣ／ＤＣコンバータ１６１は、ピン１２２Ｌと接続され、ピン１２２Ｌが装着されたソケット２０１から供給される交流電圧（例えば１００ｖ）を直流電圧（例えば３２ｖ）に変換する。

【0031】

ＤＣ／ＤＣコンバータ１６２は、ＵＳＢポート１２３の電源端子（ＧＮＤ）１２３１と電源端子（＋５ｖ）１２３２とに接続されている。ＤＣ／ＤＣコンバータ１６２は、ＡＣ／ＤＣコンバータ１６１で変換された直流電圧を所定の直流電圧（例えば＋５ｖ）に変換する。

【0032】

調光制御回路１６３は、データ端子（Ｄ＋）１２３３とデータ端子（Ｄ−）１２３４とに接続されている。調光制御回路１６３は、データ端子（Ｄ＋）１２３３又はデータ端子（Ｄ−）１２３４に入力される調光制御信号に基づいて、ＡＣ／ＤＣコンバータ１６１によって変換された直流電圧をＬＥＤ光源１５に供給する。つまり、データ端子（Ｄ＋）１２３３にＰＷＭ調光用の調光制御信号が入力された場合、調光制御回路１６３は、調光制御信号に基づいて、ＬＥＤ光源１５に直流電圧（３２ｖ又は０ｖ）を印加してＬＥＤ光源１５の点灯時間と消灯時間とを制御することにより調光する。また、データ端子（Ｄ−）１２３４にアナログ調光用の調光制御信号が入力された場合、調光制御回路１６３は、調光制御信号に応じた直流電圧をＬＥＤ光源１５に印加することにより調光する。

【0033】

上述した実施形態において、ＬＥＤ照明器具１は、既存の蛍光灯の取り付け器具に取り付けられる。ＬＥＤ照明器具１は、一方の口金部１２Ｌに設けられたピン１２２Ｌから供給される電力によってＬＥＤ光源１５を点灯させる。また、ＬＥＤ照明器具１は、ピン１２２Ｌから供給される交流電力から変換した直流電力を所定電圧に変換して、一方の口金部１２Ｒに設けられたＵＳＢポート１２３に供給する。従って、既存の蛍光灯の取り付け器具が設けられた場所であればどこでもＬＥＤ照明器具１を使用することができるので、ＵＳＢ対応機器を接続するための設置工事等を行うことなく、ＵＳＢ対応機器を接続することができる。

【0034】

また、上述した実施形態のように、ＬＥＤ照明器具１のＵＳＢポート１２３に無線通信機器を接続することにより、多数のＬＥＤ照明器具１が設置されている場合であっても、ＬＥＤ照明器具１ごとに無線通信機器を介して外部から調光することができる。

【0035】

また、上述した実施形態では、図３に示したように、取り付け器具２０にＬＥＤ照明器具１は取り付けられる。この場合、ＬＥＤ光源１５の発光面（Ｚ軸正方向）と反対側（Ｚ軸負方向）の空間は発光面側の空間よりも狭くなる。そのため、口金１２１Ｒにおいて、ＬＥＤ光源１５の発光面と反対側の面にＵＳＢポート１２３を設けると、ＵＳＢ対応機器の設置スペースが狭くなり、ＵＳＢ対応機器を接続しにくい。一方、図３に示すように発光面側の面にＵＳＢポート１２３を設けることで、ＵＳＢ対応機器の設置スペースが広がり、ＵＳＢ対応機器を接続し易くすることができる。

【0036】

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて、種々の変更が可能である。

【0037】

（１）上述した実施形態では、ＵＳＢポート１２３は、支持部材として機能するピン１２２Ｒが設けられた口金１２１Ｒに設けられる例を説明したが、ＵＳＢポート１２３が設けられる位置はこれに限らない。つまり、電極として機能するピン１２２Ｌが設けられた口金１２１Ｌの内部に、ＵＳＢポート１２３を設置可能な空間がある場合には、口金１２１ＬにＵＳＢポート１２３が設けられていてもよい。また、上述の実施形態において、ＵＳＢポート１２３は、口金１２１Ｒにおいて、ＬＥＤ光源１５に対してＬＥＤ光源１５の発光面側の面に設けられるが、ＬＥＤ照明器具１の取り付け器具２０とＬＥＤ照明器具１との間にＵＳＢ機器を取り付け可能な空間があれば、発光面と反対側の面に設けてもよい。要するに、ＵＳＢポート１２３は、ＬＥＤ灯１１の一方の端部に設けられた口金部（エンドキャップ）に設けられていればよい。

【0038】

（２）上述した実施形態では、ＬＥＤ灯１１の両端に、ピン１２２Ｌ、１２２Ｒを有する口金部１２Ｌ、１２Ｒが設けられたＬＥＤ照明器具１について説明したが、ＬＥＤ照明器具の形状はこれに限定されず、例えば、図５に示すＬＥＤ照明器具であってもよい。図５に示すＬＥＤ照明器具１Ａは、従来のコンパクト型蛍光灯のソケットに装着可能であり、ＬＥＤ照明器具１よりも長さが短いＬＥＤ灯１１を有する。図５（ａ）（ｂ）に示すＬＥＤ照明器具１Ａは、ＬＥＤ灯１１の両端にエンドキャップ１２１０ａ、１２１０ｂを有する。エンドキャップ１２１０ａには４本のピン１２２０ａ〜１２２０ｄが設けられ、エンドキャップ１２１０ｂにはＵＳＢポート１２３が設けられている。

【0039】

エンドキャップ１２１０ａの４本のピン１２２０ａ〜１２２０ｄは、従来のコンパクト型蛍光灯のソケットに装着され、ピン１２２０ａ〜１２２０ｄのうちの２本のピンは電極として機能し、他の２本のピンは支持部材として機能する。図示を省略するが、上述した実施形態と同様、ＬＥＤ灯１１の内部には、基板１４上に配置されたＬＥＤ光源１５と、制御回路１６とが設けられている。ピン１２２０ａ〜１２２０ｄのうちの電極として機能する２本のピンは、エンドキャップ１２１０ａの内部において制御回路１６と電気的に接続されている。図５において、ＬＥＤ灯１１におけるＬＥＤ光源１５の発光面はＺ軸負方向側の面である。本変形例において、エンドキャップ１２１０ｂに設けられたＵＳＢポート１２３は、ＬＥＤ光源１５の発光面側の面に設けられるが、ＵＳＢポート１２３の位置はこれに限定されない。

【0040】

（３）上述した実施形態では、ＵＳＢポート１２３に無線通信機器を接続する例を説明したが、ＵＳＢポート１２３に接続される機器はこれに限定されない。例えば、ＵＳＢポート１２３の規格に対応し、ＵＳＢポート１２３の電源端子に供給される直流電圧で駆動可能なセンサーやカメラ等の機器であってもよい。

【符号の説明】

【0041】

１，１Ａ・・・ＬＥＤ照明器具、１１・・・ＬＥＤ灯、１１ａ・・・照明カバー、１２Ｌ，１２Ｒ・・・口金部（エンドキャップ）、１４・・・基板、１５・・・ＬＥＤ光源、１５ａ・・・ＬＥＤ素子、１６・・・制御回路、２０・・・取り付け器具、２０１・・・ソケット、１２１Ｌ，１２１Ｒ・・・口金、１２２Ｌ，１２２Ｒ，１２２０ａ〜１２２０ｄ・・・ピン、１２３・・・ＵＳＢポート、１６１・・・ＡＣ／ＤＣコンバータ、１６２・・・ＤＣ／ＤＣコンバータ、１６３・・・調光制御回路、１２１０ａ，１２１０ｂ・・・エンドキャップ、１２３１・・・電源端子（ＧＮＤ）、１２３２・・・電源端子（＋５ｖ）、１２３３・・・データ端子（Ｄ＋）、１２３４・・・データ端子（Ｄ−）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】