JP6421923B2

JP6421923B2 - 照明器具

Info

Publication number: JP6421923B2
Application number: JP2014207949A
Authority: JP
Inventors: 古川　高司; 高司古川; 拓也北川; 神田　隆司; 隆司神田; 勝義仁保; 坂地　和洋; 和洋坂地
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2014-10-09
Filing date: 2014-10-09
Publication date: 2018-11-14
Anticipated expiration: 2034-10-09
Also published as: JP2016076465A

Description

本発明は、造営材に器具本体が取り付けられ、器具本体に主光源部および常夜灯光源部を備える照明器具に関する。

照明器具のなかには、複数の光源ＬＥＤ（Light-emitting Diode）チップからなる光源部を備え、光源部の複数の光源ＬＥＤチップの一部を点灯させ、点灯させた光源ＬＥＤチップの一部を常夜灯として使用するものが知られている（特許文献１）。

特開２０１２−１３４０３７号公報

ところで、特許文献１の照明器具は、常夜灯として光源ＬＥＤの一部を使用しているため、常夜灯ＬＥＤの色温度（Ｋ（ケルビン））を光源ＬＥＤの色温度と変えることができない。常夜灯ＬＥＤの色温度（Ｋ）を変えるためには、専用の常夜灯ＬＥＤを実装し、光源ＬＥＤと常夜灯ＬＥＤとの電源を別途用意する必要がある。
すなわち、主光源部と常夜灯光源部とを個別に設け、各光源部の電源を別途用意する必要がある。しかし、この場合、主光源部と常夜灯光源部との電位差が大きくなり、この観点から改良の余地が残されていた。

本発明は、前述した課題を解決するためになされたものであり、その目的は、主光源部と常夜灯光源部との電位差を小さく抑えることができる照明器具を提供することにある。

本発明の照明器具は、造営材に支持される器具本体と、前記造営材から引き出された電線を前記器具本体における前記造営材とは反対側に配索するために前記器具本体に設けられた引込孔と、前記器具本体に支持される回路基板と、を備え、前記回路基板における前記器具本体とは反対側の表面において、多数の主光源ＬＥＤチップが直列に接続されて形成される主光源部と、常夜灯ＬＥＤチップを有する常夜灯光源部とを備え、前記主光源部のカソード側端部と、前記常夜灯光源部のカソード側端部とが共通のグランドに接続されている。

本発明の照明器具によれば、主光源部と常夜灯光源部との電位差を小さく抑えることができる照明器具を提供できる。

本発明に係る第１実施形態の照明器具を下方から見た状態を示す分解斜視図図１の照明器具を上方から見た状態を示す分解斜視図図１の照明器具を組み付けた状態を示す断面図図３のＩ部拡大図図１の回路基板を表面側から見た状態を示す平面図第１実施形態の点灯動作を説明する回路図第２実施形態の点灯動作を説明する回路図

以下、実施形態に係る照明器具について図面を参照して説明する。
（第１実施形態）
図１、図２に示すように、照明器具１０は、造営材１１の天井１２に取り付けられる器具本体１４と、器具本体１４に設けられた引込孔１５と、引込孔１５を迂回するように器具本体１４に支持される回路基板１６とを備えている。
造営材１１の天井１２に器具本体１４が取り付けられた状態で、天井１２および器具本体１４間にクッション１３が介在されている。

さらに、照明器具１０は、回路基板１６の電源領域１７を覆う電源領域カバー１９と、回路基板１６の発光領域１８を覆う透光性カバー２３と、器具本体１４に取り付けられるグローブ２５とを備えている。
グローブ２５は、乳白色の投光性部材であり、器具本体１４のグローブ取付部材２６に係合突起２５Ａ（６個のうちの３個を使用）で下方から着脱自在に取り付けられる。この状態において、器具本体１４、回路基板１６、電源領域カバー１９や透光性カバー２３がグローブ２５で覆われる。

図３に示すように、器具本体１４は、平面視において円板状に形成され（図１参照）、中央に引込孔１５が形成されている。器具本体１４は、引込孔１５の周囲に、回路基板１６側へ膨出する接触面２１（図１も参照）が環状に形成されている。
なお、実施形態では、器具本体１４を造営材１１の天井１２に直接取り付ける例について説明するが、これに限定するものではなく、チェーンやワイヤ等を用いて造営材１１の天井１２に器具本体１４を吊り下げる場合にも適用可能である。

引込孔１５は、造営材１１の天井１２から引き出された電線２７を器具本体１４における造営材１１の天井１２とは反対側に配索するための孔である。引込孔１５を通された電線２７が照明器具１０の端子２８に差し込まれる。端子２８は回路基板１６の電源領域１７に設けられている。
引込孔１５を迂回するような平面形状に回路基板１６が形成され、この回路基板１６が器具本体１４の接触面２１に下方から接触されている。

図４、図５に示すように、回路基板１６は、中央に引込孔１５に対応する中空部２９が開口され、略ドーナツ形状に形成されている。この回路基板１６は、器具本体１４側が裏面１６Ａ、器具本体１４とは反対側が表面１６Ｂに形成されている。
表面１６Ｂに電源領域１７および発光領域１８が設けられている。裏面１６Ａには、発光領域１８に対応する発光領域裏面１６Ｃが形成されている。

発光領域裏面１６Ｃに器具本体１４の接触面２１が接触されている。よって、接触面２１は、発光領域裏面１６Ｃのうち、主光源部３６、常夜灯光源部４１の各ＬＥＤチップを接続する電源領域１７の回路パターンに対応する部位に接触されている。
これにより、回路基板１６の熱を接触面２１に効率よく放熱させることができる。

回路基板１６の表面１６Ｂには、中央側に電源領域１７が設けられ、電源領域１７の外側に発光領域１８が設けられている。電源領域１７が引込孔１５に対して近い領域に環状に形成され、発光領域１８が引込孔１５に対して遠い領域に環状に形成されている。
よって、電源領域１７および発光領域１８を回路パターンで接続できる。

電源領域１７が引込孔１５側に形成され、発光領域１８が引込孔１５から離れて形成されることにより、電源領域１７および発光領域１８が互いに上下方向において重なり合わないように配置されている。
電源領域１７に電源部３３としての電子部品３４（電線２７差込み用の端子２８（図３参照）も含む）が多数実装されている。電源領域１７に各電子部品３４が実装されることにより、各電子部品３４のリード突起３５が回路基板１６の裏面１６Ａ側に突出されている。さらに電源部３３としての電子部品４７、４８も配置されている。

また、発光領域１８に主光源部３６と、常夜灯光源部４１とが設けられている。主光源部３６には、多数の主光源ＬＥＤチップ３７が直列に接続されるとともに、回路基板１６の外周１６Ｄに沿って円弧状に配列された状態に実装されている。主光源部３６のカソード４５に隣接して常夜灯光源部４１が設けられ、常夜灯光源部４１には、常夜灯ＬＥＤチップ４２が実装されている。

主光源部３６は、各主光源ＬＥＤチップ３７が中空部２９を中心として周回するように配置されている。主光源部３６のアノード４６が電源部３３の電子部品４７の正極（プラス）に接続され、主光源部３６のカソード４５が電子部品４７、４８の負極（マイナス；グランド）に接続されている。

ここで、主光源部３６のアノード４６から常夜灯光源部４１が所定間隔Ｌ１をおいて配置されている。好ましくは、主光源部３６のアノード４６および常夜灯光源部４１間に示すスリット４９が形成されている。

主光源部３６のカソード４５に常夜灯光源部４１のカソード５１が接続され、常夜灯光源部４１のカソード５１が電子部品４８に接続されている。
すなわち、主光源部３６のカソード４５と、常夜灯光源部４１のカソード５１とが、主光源部３６および常夜灯光源部４１とにおいて共通の電子部品４７、４８のグランドに接続されている。

電源部３３から電力が供給され、主光源部３６のアノード４６を経て多数の主光源ＬＥＤチップ３７に電流が流れる。多数の主光源ＬＥＤチップ３７に流れた電流が主光源部３６のカソード４５を経て電子部品４７のグランド側に流れる。これにより、多数の主光源ＬＥＤチップ３７が発光する。

また、電源部３３より常夜灯光源部４１のアノード５２経て常夜灯ＬＥＤチップ４２に流れる。常夜灯ＬＥＤチップ４２に流れた電流が常夜灯光源部４１のカソード５１を経て電子部品４８のグランド側に流れる。これにより、常夜灯ＬＥＤチップ４２が発光する。

このように、主光源部３６のカソード４５側端部と、常夜灯光源部４１のカソード５１側端部とを共通のグランドに接続させる、すなわち共通の電子部品４７、４８のグランドに接続させることにより常夜灯光源部４１を主光源部３６のカソード４５側に隣接させて実装（接続）できる。
主光源部３６のアノード４６側から主光源ＬＥＤチップ３７を経てカソード４５側に電流が流れ、一方、常夜灯光源部４１においては電源部３３よりアノード５２経て常夜灯ＬＥＤチップ４２に流れる。常夜灯ＬＥＤチップ４２の数は１個から２個程度で済むため発生電圧は３〜６Ｖ程度となる。これにより、主光源部３６と常夜灯光源部４１との電位差を小さく抑えることができる。

さらに、主光源部３６のアノード４６から常夜灯光源部４１が所定間隔Ｌ１をおいて配置され、好ましくは、所定間隔Ｌ１にスリット４９が形成されることにより、主光源部３６のアノード４６および常夜灯光源部４１の短絡を確実に防ぐことができる。

さらに、主光源部３６の各主光源ＬＥＤチップ３７が中空部２９を中心として周回するように配置されている。よって、主光源部３６のアノード４６側からカソード４５側までの距離を大きく確保できる。これにより、主光源部３６のカソード４５側の電位を好適に低く抑えることができ、主光源部３６と常夜灯光源部４１との電位差を一層小さく抑えることができる。

また、常夜灯光源部４１の常夜灯ＬＥＤチップ４２が、主光源部３６の各主光源ＬＥＤチップ３７と同じ発光領域１８に設けられている。よって、常夜灯光源部４１を発光領域１８以外の箇所に設ける場合と比較して、常夜灯光源部４１を覆うカバー部材（例えば常夜灯専用のレンズやケースなど）を削除でき、部品点数の削減と組立の容易性が向上し、コストダウンも達成される。

次に、主光源部３６、常夜灯光源部４１の動作を図６に示す回路で説明する。
図６に示すように、フライバック回路は、全波整流された入力電圧を直流電圧に変換する。スイッチＱ１がオンするとフライバックトランスＴ１の一次側にエネルギが蓄積され、スイッチＱ１がオフすると二次側からダイオードＤ２を介してコンデンサＣ３を充電する。

出力電圧を抵抗Ｒ２で電圧に変換して定電流フィードバック回路部６１で基準電圧と比較する。定電流フィードバック回路部６１の出力はフォトカプラ等の絶縁信号伝達部を介して一次側制御ＩＣ６２のＦＢ（フィードバック）端子に入力し、スイッチＱ１のオン時間を決定する。電流が増えればオン幅を短くすることにより定電流制御する。

以上説明したように、実施形態の照明器具１０は、造営材１１に支持される器具本体１４と、造営材１１から引き出された電線２７を器具本体１４における造営材１１とは反対側に配索するために器具本体１４に設けられた引込孔１５と、器具本体１４に支持される回路基板１６とを備えている。

回路基板１６は、回路基板１６における器具本体１４とは反対側の表面１６Ｂにおいて、多数の主光源ＬＥＤチップ３７が直列に接続されて形成される主光源部３６と、常夜灯ＬＥＤチップ４２を有する常夜灯光源部４１とを備えている。さらに、主光源部３６のカソード４５側端部と、常夜灯光源部４１のカソード５１側端部とが共通のグランドに接続されている。

また、好ましくは、照明器具１０は、回路基板１６が、引込孔１５を迂回する中空部２９を有する平面形状に形成され、主光源部３６の各主光源ＬＥＤチップ３７が中空部２９を中心として周回するように配置され、表面において常夜灯ＬＥＤチップ４２が各主光源ＬＥＤチップ３７と同じ発光領域に配置されている。

（第２実施形態）
次に、主光源部３６、常夜灯光源部４１の動作を図７に示す第２実施形態の回路で説明する。図７にスイッチング電源制御用ＩＣ２（降圧チョッパ制御ＩＣ（ＩＣ２）７１）として例えばＲ２Ａ２０１３４（ルネサス）を使用した降圧チョッパ回路構成（ＩＣ周辺の詳細回路は省略する）示す。

図７に示すように、入力電源投入後、ダイオードＤ３、抵抗Ｒ３にて制御電源電圧Ｖｃｃを生成し、制御電源電圧Ｖｃｃが１３Ｖ（Ｔｙｐ）に達すると降圧チョッパ制御ＩＣ（ＩＣ２）７１が起動し、スイッチＱ２（ＭＯＳ−ＦＥＴ）にゲート信号を出力する。この発振動作により、負荷であるＬＥＤに電源供給を行う。
スイッチＱ２がオンの時の動作について説明すると、ＰＦＣ出力電圧Ｖｄｃを電源とし、ＬＥＤ→降圧チョッパチョークＬ１→スイッチＱ２の経路で電流が流れる。次に、スイッチＱ２がオフの時の動作について説明すると、スイッチＱ２がオフになると降圧チョッパチョークＬ１に逆起電力が発生し、ダイオードＤ２→ＬＥＤの経路で電流が流れ、降圧チョッパチョークＬ１に蓄積されたエネルギを放出する。

また、ＬＥＤの出力電流Ｉｏについて説明すると、降圧チョッパチョークＬ１に流れる電流Ｉは三角波となっており、出力電流ＩｏはＩＬ１の平均値となる（三角波電流をコンデンサＣ３で平滑）。

さらに、降圧チョッパ制御ＩＣ（ＩＣ２）７１の出力電流制御について簡単に説明するとスイッチＱ２のオン期間では降圧チョッパ制御ＩＣ（ＩＣ２）７１は検出抵抗Ｒ２にて（ＩＣ２スレッシュ電圧）、降圧チョッパチョークＬ１のピーク電流ＩＬ１ｐを検出し、それが閾値に達するとスイッチＱ２をオフする。また、スイッチＱ２をオンするタイミングは降圧チョッパチョークＬ１の蓄積エネルギの放出を検出して行う。

スイッチＱ２オフ時の動作時、具体的には降圧チョッパチョークＬ１の電流放出（ゼロクロス）を検出抵抗Ｒ２にて検出することによりスイッチＱ２をオフするタイミングを得る。以上の制御により、スイッチＱ２（ＭＯＳ−ＦＥＴ）をスイッチングし、降圧チョッパを制御している。

次に、点灯モード切替制御回路７２について説明する。
リモコン受光回路７３の信号を受け、点灯モードの制御を行う。主光源ＬＥＤチップ３７の点灯時は、降圧チョッパ制御ＩＣ（ＩＣ２）７１のオン／オフ端子に点灯オンの信号を入力する。降圧チョッパ制御ＩＣ（ＩＣ２）７１のグランドレベルが違うため、レベルシフト回路（フォトカプラ、トランスなど）にて信号を入力する。
常夜灯ＬＥＤチップ４２の点灯時は、オン／オフ回路に点灯オンの信号を入力する。

なお、本発明の照明器具は、前述した実施形態に限定されるものではなく適宜変更、改良等が可能である。
例えば、前記実施形態で使用した照明器具、造営材、器具本体、引込孔、回路基板、電線、中空部、主光源部、主光源ＬＥＤチップ、常夜灯光源部、常夜灯ＬＥＤチップ、主光源部のカソード、グランドおよび常夜灯光源部のカソード等の形状や構成は例示したものに限定するものではなく適宜変更が可能である。

１０照明器具
１１造営材
１４器具本体
１５引込孔
１６回路基板
１６Ｂ回路基板の表面
２７電線
２９中空部
３６主光源部
３７主光源ＬＥＤチップ
４１常夜灯光源部
４２常夜灯ＬＥＤチップ
４５主光源部のカソード
４６主光源部のアノード
４７電子部品
４８電子部品
５１常夜灯光源部のカソード
５２常夜灯光源部のアノード

Claims

造営材に支持される器具本体と、
前記造営材から引き出された電線を前記器具本体における前記造営材とは反対側に配索するために前記器具本体に設けられた引込孔と、
前記器具本体に支持される回路基板と、を備え、
前記回路基板は、
前記回路基板は、前記引込孔を迂回する中空部を中央に有する平面形状に形成され、
前記回路基板における前記器具本体とは反対側の表面において、多数の主光源ＬＥＤチップが直列に接続されて形成される主光源部と、常夜灯ＬＥＤチップを有する常夜灯光源部とを備え、
前記表面において、前記常夜灯ＬＥＤチップが前記各主光源ＬＥＤチップと同じ発光領域に配置され、
前記主光源部のカソード側端部と、前記常夜灯光源部のカソード側端部とが、それぞれ前記回路基板の中央に向けて延長し、前記発光領域よりも前記中空部に近い前記表面の領域に位置する共通のグランドに接続されている照明器具。
請求項１に記載の照明器具において、
前記主光源部は、前記各主光源ＬＥＤチップが前記中空部を中心として周回するように配置されている照明器具。