特許 7027962 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】

(24)【登録日】2022-02-21

(45)【発行日】2022-03-02

(54)【発明の名称】照明器具

(51)【国際特許分類】

   F21V 23/00 20150101AFI20220222BHJP

   F21V 23/04 20060101ALI20220222BHJP

   F21S 2/00 20160101ALI20220222BHJP

   F21S 8/04 20060101ALI20220222BHJP

   F21V 15/01 20060101ALI20220222BHJP

   F21Y 103/10 20160101ALN20220222BHJP

   F21Y 115/10 20160101ALN20220222BHJP

   F21Y 115/15 20160101ALN20220222BHJP

【ＦＩ】

F21V23/00 120

F21V23/00 140

F21V23/04 500

F21S2/00 230

F21S8/04 110

F21V15/01 500

F21V15/01 510

F21V23/00 160

F21V15/01 530

F21Y103:10

F21Y115:10

F21Y115:15

【請求項の数】 11

(21)【出願番号】P 2018037581

(22)【出願日】2018-03-02

(65)【公開番号】P2019153451

(43)【公開日】2019-09-12

【審査請求日】2021-01-15

(73)【特許権者】

【識別番号】000006013

【氏名又は名称】三菱電機株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】390014546

【氏名又は名称】三菱電機照明株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100082175

【弁理士】

【氏名又は名称】高田 守

(74)【代理人】

【識別番号】100106150

【弁理士】

【氏名又は名称】高橋 英樹

(74)【代理人】

【識別番号】100142642

【弁理士】

【氏名又は名称】小澤 次郎

(72)【発明者】

【氏名】平本 雄也

(72)【発明者】

【氏名】大津 定治

(72)【発明者】

【氏名】相場 明穂

【審査官】安食 泰秀

(56)【参考文献】

【文献】特開２００９－１７０２５４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－２２０１６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－１２３２４８（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２００９／１４２０５３（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ２１Ｖ ２３／００

Ｆ２１Ｖ ２３／０４

Ｆ２１Ｓ ２／００

Ｆ２１Ｓ ８／０４

Ｆ２１Ｖ １５／０１

Ｆ２１Ｙ １０３／１０

Ｆ２１Ｙ １１５／１０

Ｆ２１Ｙ １１５／１５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

光源と、
交流磁界を発生させる送電コイルを有し、前記光源を点灯させる点灯装置と、
前記点灯装置を収納する筐体と、
前記交流磁界に応じて電圧を発生させる受電コイルを有し、前記受電コイルに発生する電圧により動作する制御ユニットと、
を備え、
前記制御ユニットは前記筐体に取り付けられ、
前記筐体は、
前記点灯装置を収納し、前記光源が取り付けられる収納部と、
前記収納部の両側に設けられ、金属板から形成された主部と、
前記点灯装置と前記制御ユニットとに挟まれ、非導通材料によって形成された部分と、
を有することを特徴とする照明器具。

【請求項2】

前記筐体は凹部を有し、
前記制御ユニットは、前記凹部に取り付けられ、前記凹部を形成する前記筐体の側壁を挟んで前記点灯装置と隣接することを特徴とする請求項１に記載の照明器具。

【請求項3】

前記凹部は前記主部に設けられることを特徴とする請求項２に記載の照明器具。

【請求項4】

前記側壁は非導通材料から形成されることを特徴とする請求項２または３に記載の照明器具。

【請求項5】

前記非導通材料は樹脂またはガラスであることを特徴とする請求項４に記載の照明器具。

【請求項6】

前記側壁と前記凹部の開口部の形状は、楕円形、多角形または複数の楕円形および複数の多角形のうち複数を組み合わせた形状であることを特徴とする請求項２から５の何れか１項に記載の照明器具。

【請求項7】

前記凹部には、前記制御ユニットを固定する固定部が設けられ、
前記固定部は、前記凹部のうち前記側壁以外の部分に設けられることを特徴とする請求項２から６の何れか１項に記載の照明器具。

【請求項8】

前記受電コイルと前記送電コイルは、非導通材料を挟んで隣接することを特徴とする請求項１から７の何れか１項に記載の照明器具。

【請求項9】

前記制御ユニットは、前記筐体に取り付けられた状態で前記筐体から露出することを特徴とする請求項１から８の何れか１項に記載の照明器具。

【請求項10】

前記制御ユニットは、前記受電コイルから前記送電コイルに通信信号を送信することを特徴とする請求項１から９の何れか１項に記載の照明器具。

【請求項11】

前記点灯装置は、前記制御ユニットからの通信信号を受信する通信端子を有することを特徴とする請求項１から１０の何れか１項に記載の照明器具。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、照明器具に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、ＬＥＤユニットに機能付加装置を接続することで、ユーザーが機能を選択的に付加できる照明装置が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１４－２２０１６２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１では、ＬＥＤユニットにコネクタである第一接続部が設けられる。また、機能付加装置にコネクタである第二接続部が設けられる。第二接続部は第一接続部に接続される。このとき、コネクタ同士を直接接続またはケーブルで接続するために、機能付加装置の配置または照明装置の構造が制約される可能性がある。また、コネクタ同士がケーブルで接続される場合、機能付加装置の取り付け及びケーブルの接続に手間がかかる可能性がある。

【0005】

本発明は、上述の課題を解決するためになされたもので、制御ユニットの取り付けの自由度を向上できる照明器具を得ることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明に係る照明器具は、光源と、交流磁界を発生させる送電コイルを有し、該光源を点灯させる点灯装置と、該点灯装置を収納する筐体と、該交流磁界に応じて電圧を発生させる受電コイルを有し、該受電コイルに発生する電圧により動作する制御ユニットと、を備え、該制御ユニットは該筐体に取り付けられ、該筐体は、該点灯装置を収納し、該光源が取り付けられる収納部と、該収納部の両側に設けられ、金属板から形成された主部と、該点灯装置と該制御ユニットとに挟まれ、非導通材料によって形成された部分と、を有する。

【発明の効果】

【0007】

本発明に係る照明器具では、点灯装置から筐体に取り付けられた制御ユニットに非接触で給電される。このため、点灯装置と制御ユニットを直接接続または配線を介して接続する必要が無い。従って、制御ユニットの取り付けの自由度を向上できる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】実施の形態１に係る照明器具の斜視図である。

【図2】実施の形態１に係る筐体から制御ユニットを取り外した状態を示す図である。

【図3】実施の形態１に係る筐体から光源ユニットを取り外した状態を示す図である。

【図4】実施の形態１に係る照明器具の断面図である。

【図5】実施の形態１に係る光源ユニットの断面図である。

【図6】実施の形態１に係る光源ユニットから透光カバーを取り外した状態を示す図である。

【図7】実施の形態１に係る照明器具の回路ブロック図である。

【図8】実施の形態１に係る制御ユニットの回路ブロック図である。

【図9】実施の形態１の変形例に係る照明器具の斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

本発明の実施の形態に係る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。

【0010】

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。図１は、照明器具１を天井等の被取り付け部に設置した場合に、照明器具１を下方から見た斜視図である。照明器具１は、光源ユニット１０と筐体５と制御ユニット３を備える。

【0011】

光源ユニット１０は光源を備える。筐体５は、被取り付け部に取り付けられる器具本体である。筐体５には光源ユニット１０が取り付けられる。筐体５は光源を点灯させる点灯装置を収納する。また、制御ユニット３は筐体５に取り付けられる。制御ユニット３は、光源ユニット１０から電力供給される。

【0012】

筐体５は、光源ユニット１０が取り付けられた部分から、照明器具１の短手方向の両側に延びる主部５ａを有する。主部５ａは、例えば金属板から形成される。筐体５は、例えば、金属板を折り曲げられて形成される。筐体５は１枚の金属板から形成されても良く、または、複数の金属板を組み合わせて形成されても良い。主部５ａの長手方向の両端部には端部５ｂが設けられる。

【0013】

図２は、実施の形態１に係る筐体５から制御ユニット３を取り外した状態を示す図である。筐体５は凹部５ｄを有する。凹部５ｄは、主部５ａに設けられる。凹部５ｄは、制御ユニット３が配置される取り付け部である。制御ユニット３は、凹部５ｄに取り付けられる。凹部５ｄには、制御ユニット３を固定する図示しない固定部が設けられる。制御ユニット３は、筐体５の凹部５ｄに取り付けられた状態で筐体５から露出する。

【0014】

凹部５ｄは光源ユニット１０の光の出射方向に向かって開口した開口部を有する。制御ユニット３は、図２の矢印に示すように、開口部から凹部５ｄに取り付けられる。制御ユニット３は下方から凹部５ｄに取り付けられても良く、凹部５ｄに水平方向に差し込まれても良い。

【0015】

図３は、実施の形態１に係る筐体５から光源ユニット１０を取り外した状態を示す図である。光源ユニット１０は、透光カバー１４と点灯装置２を有する。光源は透光カバー１４に覆われている。また、筐体５は収納部５ｃを有する。収納部５ｃは金属板から形成される。

【0016】

図４は、実施の形態１に係る照明器具１の断面図である。図４は、照明器具１の短手方向の断面図である。収納部５ｃには、光源ユニット１０が取り付けられる。筐体５に光源ユニット１０が取り付けられた状態で、収納部５ｃは点灯装置２を収納する。点灯装置２は筐体５に覆われている。

【0017】

主部５ａは、収納部５ｃの両側に設けられる。主部５ａは、被取り付け部に向かって傾斜した斜面を有する。筐体５は、光源ユニット１０から離れるほど薄くなる。

【0018】

筐体５において、凹部５ｄは収納部５ｃと隣接する。凹部５ｄによって形成される制御ユニット３を収納する空間と、収納部５ｃによって形成される点灯装置２を収納する空間は、凹部５ｄを形成する筐体５の側壁４によって隔てられる。点灯装置２は、側壁４に隣接する位置に設けられる。制御ユニット３は側壁４に隣接する位置に設けられる。制御ユニット３は、側壁４を挟んで点灯装置２と隣接する。

【0019】

点灯装置２は、交流磁界を発生させる送電コイルを有する。送電コイルは側壁４に隣接するように設けられる。送電コイルは、非接触給電における送電側コイルである。また、制御ユニット３は、送電コイルで発生した交流磁界に応じて電圧を発生させる受電コイルを有する。受電コイルは側壁４に隣接するように設けられる。受電コイルは、非接触給電における受電側コイルである。制御ユニット３は、受電コイルに発生する電圧により動作する。送電コイルと受電コイルは側壁４を挟んで隣接する。

【0020】

側壁４は非導通材料から形成される。非導通材料は例えば、樹脂またはガラスである。本実施の形態において筐体５は、金属板から形成された主部５ａと、点灯装置２と制御ユニット３とに挟まれ、非導通材料によって形成された部分とを有する。これにより、金属板で形成された筐体５の内部の点灯装置２から、筐体５の外部の制御ユニット３に対して、磁気を利用した非接触給電を行うことができる。

【0021】

送電コイルと側壁４との間に位置する点灯装置２の外郭は、樹脂等の非導通材料から形成されることが好ましい。また、受電コイルと側壁４との間に位置する制御ユニット３の外郭は、樹脂等の非導通材料から形成されることが好ましい。本実施の形態では、受電コイルと送電コイルは、非導通材料を挟んで隣接する。このように、送電コイルと受電コイルとの間に設けられる部材が、非導通材料から形成されることで、磁気を利用した非接触給電および通信を効率よく実施できる。

【0022】

図５は、実施の形態１に係る光源ユニット１０の断面図である。図５は、光源ユニット１０の長手方向の断面図である。図６は、実施の形態１に係る光源ユニット１０から透光カバー１４を取り外した状態を示す図である。光源ユニット１０は、基台１２と、点灯装置２と、基板１３と、光源１１と透光カバー１４とを備える。点灯装置２は、基台１２の一方の面に取り付けられる。基台１２の他方の面には、基板１３が取り付けられる。基板１３の基台１２と反対側の面には複数の光源１１が実装される。透光性の透光カバー１４は、基板１３および複数の光源１１を覆うように基台１２に取り付けられる。

【0023】

光源１１は、例えばＬＥＤ素子等の半導体光源である。光源１１は有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ－Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）であっても良い。光源ユニット１０は、光源１１を１つ以上有していれば良い。また、複数の光源１１は直列、並列または直並列に接続されても良い。

【0024】

図５、図６において、送電コイル６の位置が点線で示されている。送電コイル６は、点灯装置２のうち、例えば側壁４に隣接する端部に設けられる。送電コイル６は、制御ユニット３の外郭の近傍に配置されても良い。

【0025】

図７は、実施の形態１に係る照明器具１の回路ブロック図である。図７において、制御ユニット３は省略されている。点灯装置２は、第１電源部２１、第２電源部２２、第１制御部２３および送電コイル６を備える。第１電源部２１は、外部電源ＡＣから電力を供給され、光源１１を点灯させる。外部電源ＡＣは例えば商用電源であり、交流電圧を点灯装置２に供給する。なお、外部電源ＡＣは直流電源であっても構わない。

【0026】

第２電源部２２は、例えば第１電源部２１から電力を供給され、交流電圧を発生させる。送電コイル６は、第２電源部２２で発生した交流電圧を印加され、交流磁界を発生させる。

【0027】

第１制御部２３は、第１電源部２１および第２電源部２２を制御する。第１制御部２３は、例えば、第１電源部２１および第２電源部２２が有するスイッチング素子のオンオフを制御することで、第１電源部２１および第２電源部２２の出力電力を調節する。第１制御部２３は、第２電源部２２を介して送電コイル６と接続された通信端子ＩＮを有する。

【0028】

点灯装置２はこれに限らず、少なくとも光源１１を点灯させ、制御ユニット３等の外部機器に送電コイル６から電源を供給する機能を有すれば良い。例えば、第１電源部２１および第２電源部２２は一体化されていても良い。

【0029】

図８は、実施の形態１に係る制御ユニット３の回路ブロック図である。制御ユニット３は、例えば無線通信機である。制御ユニット３は、受電コイル３１、第３電源部３２、第２制御部３３および無線通信部３４を備える。受電コイル３１は、制御ユニット３のうち、例えば側壁４に隣接する端部に設けられる。受電コイル３１は、制御ユニット３の外郭の近傍に配置されても良い。

【0030】

送電コイル６に交流電圧が印加されることで、電磁誘導により受電コイル３１に電圧が発生する。受電コイル３１は、送電コイル６が発生させる交流磁界を電圧に変換している。第３電源部３２は、受電コイル３１に発生した電圧が供給され、第２制御部３３を動作させる。第３電源部３２は受電コイル３１に発生した電圧を、電圧変換、整流または平滑して、第２制御部３３に供給しても良い。第２制御部３３は、受電コイル３１に発生する電圧により動作する。第２制御部３３は、無線通信部３４に接続される。このように、本実施の形態では、制御ユニット３は点灯装置２から非接触給電される。

【0031】

無線通信部３４は、外部から無線で信号を受信する。無線通信部３４が受信した信号は、例えば、光源１１の点灯状態を決める調光信号である。無線通信部３４は、受信した信号に応じた通信信号を第２制御部３３に送信する。第２制御部３３は、第３電源部３２を介して、受電コイル３１から送電コイル６に通信信号を送信する。第２制御部３３は、例えば、第３電源部３２を制御して、受電コイル３１のインピーダンスまたは受電コイル３１に発生する交流磁界を調節することで、通信信号を送信する。

【0032】

このように、制御ユニット３は、受電コイル３１から送電コイル６に通信信号を送信する。図７に示されるように、点灯装置２は、制御ユニット３からの通信信号を受信する通信端子ＩＮを有する。通信信号は、送電コイル６で受信され、第２電源部２２を介して、通信端子ＩＮから第１制御部２３に入力される。通信信号に応じて、第１制御部２３は光源１１を明るくまたは暗くする。また、通信信号に応じて、点灯装置２は光源１１を点灯または消灯させても良い。

【0033】

本実施の形態では、点灯装置２から制御ユニット３へ非接触で給電が行われる。また、点灯装置２と制御ユニット３は非接触で通信する。このため、点灯装置２と制御ユニット３との間の電源線と通信線を削減できる。本実施の形態では、点灯装置２と制御ユニット３を直接接続または配線を介して接続する必要が無いため、制御ユニット３の取り付けの自由度を向上できる。

【0034】

また、点灯装置２と制御ユニット３との間の配線を通す構造が不要なため、照明器具１の構造を簡易化できる。さらに、制御ユニット３の取り付けの際にケーブルの接続をする必要が無いため、容易に制御ユニット３を取り付けられる。

【0035】

また、側壁４が非導通材料から形成されるため、制御ユニット３を筐体５の外側に配置できる。本実施の形態では、制御ユニット３を筐体５の内側にも外側にも配置でき、制御ユニット３の取り付けの自由度をさらに向上できる。

【0036】

また、本実施の形態では、筐体５の外側から制御ユニット３を取り付けることができる。このため、例えば照明器具１を天井等に取り付けた後に、制御ユニット３を追加する場合にも、光源ユニット１０を筐体５から取り外し、筐体５の内部に制御ユニット３を取り付ける必要がない。従って、容易に照明器具１の機能を拡張できる。

【0037】

また、本実施の形態では、制御ユニット３は筐体５から露出する。このため、無線通信の感度を向上できる。また、制御ユニット３は、天井等の被取り付け部に対して光源１１側に設けられる。このため、無線通信が被取り付け部に妨げられることを防止できる。

【0038】

本実施の形態の変形例として、制御ユニット３は無線通信機に限らず、受電コイル３１に発生する電圧により動作するあらゆる機器であって良い。制御ユニット３は、例えば、人感センサであっても良い。この場合、制御ユニット３はセンサ素子を備える。また、制御ユニット３と点灯装置２とは、非接触給電と異なる経路により通信しても良い。また、点灯装置２から制御ユニット３に信号を送信しても良い。また、制御ユニット３は点灯装置２と通信しなくても良い。

【0039】

また、本実施の形態の照明器具１は長尺状であるが、照明器具１の形状はこれに限らない。例えば、照明器具１は、平面視において正方形、多角形、円形、楕円形等でも良い。また、主部５ａの表面は、傾いていなくても良く、被取り付け部と平行に延びていても良い。照明器具１の構造として、点灯装置２を収納する筐体５に制御ユニット３が取り付けられたあらゆる構造を採用できる。例えば、筐体５は円柱状であっても良い。

【0040】

また、本実施の形態では、側壁４と凹部５ｄの開口部は長方形である。この変形例として、側壁４と凹部５ｄの開口部の形状は、楕円形、多角形または複数の楕円形および複数の多角形のうち複数を組み合わせた形状であっても良い。楕円形は円形を含む。多角形は、三角形、四角形を含む。また、凹部５ｄは主部５ａに設けられなくても良く、例えば端部５ｂに設けられても良い。凹部５ｄの構造として、筐体５の外部から制御ユニット３を取り付けられるあらゆる構造を採用できる。

【0041】

また、本実施の形態では凹部５ｄの開口部は、光源１１の光軸に対して傾斜した方向を向く。光源１１の光軸は、被取り付け部と垂直な方向である。これに限らず、凹部５ｄの開口部は、光源１１の光軸と平行な方向を向いても良く、光源１１の光軸と垂直な方向を向いても良い。

【0042】

また、筐体５のうち、制御ユニット３が取り付けられる部分は凹部５ｄでは無くても良い。制御ユニット３は、例えば筐体５の側面に取り付けられても良い。

【0043】

また、本実施の形態では、制御ユニット３は直方体である。制御ユニット３は、側壁４に隣接して受電コイル３１を配置できれば、直方体以外の形状でも構わない。

【0044】

また、点灯装置２と制御ユニット３は、非接触給電が可能であれば、隣接していなくても良い。また、点灯装置２から制御ユニット３への非接触給電が可能であれば、側壁４は非導通材料で形成されていなくても良い。

【0045】

また、本実施の形態では、筐体５のうち側壁４以外の部分は金属板で形成される。これに限らず、筐体５のうち側壁４以外の部分の一部または全部が、金属板以外の部材から形成されても良い。

【0046】

図９は、実施の形態１の変形例に係る照明器具２０１の斜視図である。照明器具２０１において、凹部５ｄには固定部５ｅが設けられる。固定部５ｅはレールである。固定部５ｅは、凹部５ｄのうち側壁４に隣接する側面に設けられる。また、制御ユニット２０３の固定部５ｅと対向する側面には溝２０３ｅが設けられる。制御ユニット２０３は側壁４に向かってスライドされる。これにより、溝２０３ｅにレールである固定部５ｅが入り込み、制御ユニット２０３は凹部５ｄに取り付けられる。

【0047】

照明器具２０１において固定部５ｅは、凹部５ｄのうち側壁４以外の部分に設けられる。このため、制御ユニット２０３を側壁４に近接させることができる。従って、制御ユニット２０３と点灯装置２との非接触給電および通信の効率を向上できる。

【0048】

なお、制御ユニット２０３を筐体５に取り付ける方法はこれに限らない。例えば、制御ユニット２０３にレールが設けられ、凹部５ｄに溝が設けられても良い。また、筐体５または側壁４と、制御ユニット２０３とのそれぞれに引っ掛け爪が設けられ、引っ掛け爪同士が掛かり合っても良い。また、制御ユニット２０３は外郭にマグネットが設けられ、筐体５または側壁４の一部に設けられた金属部に、マグネットの磁力によって取り付けられても良い。制御ユニット２０３は、例えば両端部にマグネットが設けられ、凹部５ｄのうち側壁４の両側の側面にマグネットの磁力によって取り付けられても良い。

【0049】

また、筐体５または側壁４に開口部または溝を設け、この開口部または溝に制御ユニット２０３の引っ掛け爪を掛けても良い。あるいは、制御ユニット２０３に開口部または溝を設け、この開口部または溝に筐体５または側壁４に設けられた引っ掛け爪を掛けても良い。これらの例に限らず、制御ユニット２０３は筐体５に取り付けられれば良い。

【0050】

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。

【符号の説明】

【0051】

１、２０１ 照明器具、２ 点灯装置、３、２０３ 制御ユニット、２０３ｅ 溝、４ 側壁、５ 筐体、５ａ 主部、５ｂ 端部、５ｃ 収納部、５ｄ 凹部、５ｅ 固定部、６ 送電コイル、１０ 光源ユニット、１１ 光源、１２ 基台、１３ 基板、１４ 透光カバー、２１ 第１電源部、２２ 第２電源部、２３ 第１制御部、３１ 受電コイル、３２ 第３電源部、３３ 第２制御部、３４ 無線通信部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】