(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】2024-04-01
(45)【発行日】2024-04-09
(54)【発明の名称】光源ユニットおよび照明器具
(51)【国際特許分類】
F21V 23/04 20060101AFI20240402BHJP
F21S 2/00 20160101ALI20240402BHJP
F21Y 115/10 20160101ALN20240402BHJP
【FI】
F21V23/04 500
F21S2/00 230
F21Y115:10
(21)【出願番号】P 2019210321
(22)【出願日】2019-11-21
【審査請求日】2022-10-11
(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
【氏名又は名称】高田 守
(74)【代理人】
【識別番号】100106150
【氏名又は名称】高橋 英樹
(74)【代理人】
【識別番号】100148057
【氏名又は名称】久野 淑己
(72)【発明者】
【氏名】大島 悠一
(72)【発明者】
【氏名】▲高▼橋 弥生
(72)【発明者】
【氏名】松田 誠司
【審査官】塩治 雅也
(56)【参考文献】
【文献】特開2013-048051(JP,A)
【文献】特開2017-212071(JP,A)
【文献】特開2018-139200(JP,A)
【文献】特開2011-108604(JP,A)
【文献】特開2018-147758(JP,A)
【文献】特開2017-208277(JP,A)
【文献】特開2017-224421(JP,A)
【文献】特開2014-022101(JP,A)
【文献】特開2018-073743(JP,A)
【文献】国際公開第2018/042780(WO,A1)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
F21K 9/00- 9/90
F21S 2/00-45/70
F21V 23/00-99/00
F21Y 115/10
(57)【特許請求の範囲】
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、光源ユニットおよび照明器具に関する。
【背景技術】
【0002】
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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
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。
【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、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。
【課題を解決するための手段】
【0006】
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。
【発明の効果】
【0007】
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。
【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に係る受光素子ユニットの回路構成を説明する図である。
【
図3】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。
【
図4】実施の形態1に係る受光素子ユニットの断面図である。
【
図5】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。
【
図6】実施の形態1に係る照明器具の断面図である。
【
図7】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。
【
図8】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。
【
図9】照明器具が壁に設置された状態を示す図である。
【
図10】複数の照明器具の受光範囲を示す図である。
【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。
【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。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。
【0011】
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。
【0012】
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。
【0013】
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。
【0014】
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。
【0015】
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。
【0016】
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。
【0017】
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。
【0018】
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。
【0019】
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。
【0020】
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。
【0021】
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。
【0022】
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。
【0023】
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。
【0024】
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。
【0025】
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。
【0026】
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。
【0027】
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。
【0028】
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。
【0029】
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。
【0030】
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。
【0031】
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。
【0032】
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。
【0033】
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。
【0034】
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。
【0035】
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。
【0036】
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。
【0037】
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。
【0038】
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。
【0039】
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。
【0040】
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。
【0041】
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。
【0042】
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。
【0043】
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。
【0044】
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。
【0045】
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。
【0046】
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。
【0047】
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。
【0048】
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。
【0049】
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。
【0050】
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。
【0051】
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。
【0052】
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。
【0053】
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。
【0054】
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。
【0055】
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】
【0056】
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