(57)【要約】【課題】本発明は、点灯装置の制御回路に電圧供給するために設けられる制御電源回路の出力を高めることなく、外部ユニットに電力を供給できる点灯ユニットと照明器具を提供することを目的とする。【解決手段】本願の発明に係る点灯ユニットは、点灯回路１８と、前記点灯回路１８の出力と接続された第１端子部４０と、前記点灯回路１８の出力と接続された第２端子部４２と、前記第２端子部４２に接続された外部ユニット５０と、を備えたことを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
点灯回路と、
前記点灯回路の出力と接続された第１端子部と、
前記点灯回路の出力と接続された第２端子部と、
前記第２端子部に接続された外部ユニットと、を備えたことを特徴とする点灯ユニット。
【請求項２】
前記点灯回路の制御に用いる制御回路と、
前記点灯回路の入力電圧から、前記制御回路に電圧供給するとともに、前記第２端子部に電圧供給する制御電源回路と、を備えたことを特徴とする請求項１に記載の点灯ユニット。
【請求項３】
第１アノードと第１カソードを有し、前記第１アノードが前記点灯回路の出力に接続され、前記第１カソードが前記第２端子部に接続された第１ダイオードと、
第２アノードと第２カソードを有し、前記第２アノードが前記制御電源回路に接続され、前記第２カソードが前記第２端子部と前記第１カソードに接続された第２ダイオードと、を備えたことを特徴とする請求項２に記載の点灯ユニット。
【請求項４】
前記外部ユニットは、スピーカを有する音声入出力装置であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の点灯ユニット。
【請求項５】
前記外部ユニットは外部の通信機器と無線通信する通信部を有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の点灯ユニット。
【請求項６】
前記外部ユニットは、前記第２端子部の電圧を降圧して予め定められた電圧を生成する降圧回路を備えたことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の点灯ユニット。
【請求項７】
点灯回路と、
前記点灯回路の出力と接続された第１端子部と、
前記第１端子部に接続された光源部と、
前記点灯回路の出力と接続された第２端子部と、
前記第２端子部に接続された外部ユニットと、を備えた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、光源部へ電力を供給する点灯ユニットと、その点灯ユニットを備えた照明器具に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、ＬＥＤなどの光源を有する光源モジュールに直流電力を供給して光源を点灯させる点灯装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１６−６６４９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
光源だけでなく外部ユニットを点灯装置に接続することがある。外部ユニットの制御に必要な電力は点灯装置から供給する。この場合、点灯装置の制御電圧を提供するために点灯装置の中に設けられた制御電源回路から外部ユニットに電力供給することが考えられる。制御電源回路により、点灯装置の制御電圧を供給し、さらに外部ユニットへの電力を供給するためには、制御電源回路の出力を高めなければならない。制御電源回路の出力を高めるためには、制御電源回路のサイズとコストの上昇が伴ってしまう。
【０００５】
本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、制御電源回路の出力を高めることなく、外部ユニットに電力を供給できる点灯ユニットと照明器具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】
【０００６】
本願の発明に係る点灯ユニットは、点灯回路と、該点灯回路の出力と接続された第１端子部と、該点灯回路の出力と接続された第２端子部と、該第２端子部に接続された外部ユニットと、を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、点灯回路の出力電圧を利用して外部ユニットに電力供給するので、制御電源回路の出力を高めることなく、外部ユニットに電力を供給できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施の形態に係る照明器具の回路図である。
【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点灯ユニットと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．
図１は、本発明の実施の形態に係る照明器具１の回路図である。この照明器具１は、点灯装置１０、光源部１１及び外部ユニット５０を備えている。点灯装置１０には、第１端子部４０と第２端子部４２が設けられている。光源部１１は、第１端子部４０に接続され点灯装置１０から電流供給を受けて発光する。光源部１１は例えば複数直列に接続されたＬＥＤで構成されたＬＥＤモジュールである。外部ユニット５０は、第２端子部４２に接続され、使用者の音声による点灯装置１０の制御を可能とする音声入出力装置である。図１に示される照明器具１から光源部１１を除いたものを点灯ユニットという。
【００１１】
点灯装置１０について説明する。点灯装置１０は力率改善回路１２を備えている。力率改善回路１２は、商用交流電源ＡＣを整流する整流器ＤＢと、整流された脈流電圧をコンデンサＣ１に所定の直流高電圧に充電する昇圧チョッパ回路とを備えている。昇圧チョッパ回路は、一端が整流器ＤＢの高電位側と接続されたコイルＬ１、コイルＬ１の他端と接続されたスイッチング素子Ｑ１、コイルＬ１の他端とスイッチング素子Ｑ１のドレイン側との接続点にアノードが接続されたダイオードＤ１で構成されている。スイッチング素子Ｑ１は例えば、ドレイン、ソースおよびゲートを備えたＭＯＳＦＥＴである。
【００１２】
スイッチング素子Ｑ１がＯＦＦのときにダイオードＤ１を介して昇圧チョッパ回路に電流が流れ、この時に、スイッチング素子Ｑ１がＯＮのときにコイルＬ１に蓄積されたエネルギーが更に放出され、コンデンサＣ１が充電される。コンデンサＣ１はダイオードＤ１のカソードに正極が接続され、整流器ＤＢの低電圧側に負極が接続される。コンデンサＣ１は例えば電解コンデンサである。コンデンサＣ１の両端電圧は、直列に接続され、力率改善回路１２の出力電圧検出に用いられる抵抗素子Ｒ１、Ｒ２により分圧され、ＦＢ部１６に入力される。ＦＢ部１６は、この分圧電圧が一定になるように、スイッチング素子Ｑ１を制御するためのスイッチング信号を出力する。このスイッチング信号は制御回路部１４を介してスイッチング素子Ｑ１のゲートに印加される。昇圧チョッパ回路は、出力電圧が定電圧になるよう制御される。
【００１３】
ＦＢ部１６の動作電圧は、スイッチング素子Ｑ１の駆動に要する電圧に足りないので、ＦＢ部１６の動作電圧をそのままスイッチング素子Ｑ１に印加することはできない。そこで、ＦＢ部１６から出力されたスイッチング信号の信号レベルを制御回路部１４にて高めた後に、スイッチング素子Ｑ１に信号を供給し、安定なスイッチングを行っている。
【００１４】
力率改善回路１２には点灯回路１８が接続されている。点灯回路１８はバックコンバータ回路である。この点灯回路１８は、スイッチング素子Ｑ２と、ダイオードＤ２と、コイルＬ２と、コンデンサＣ２と、抵抗素子Ｒ３を備えている。スイッチング素子Ｑ２は例えばＭＯＳＦＥＴである。スイッチング素子Ｑ２とダイオードＤ２からなる直列回路が力率改善回路１２のコンデンサＣ１と並列に接続されている。スイッチング素子Ｑ２のドレインがコンデンサＣ１の正極と接続し、ソースがダイオードＤ２のカソードに接続される。
【００１５】
コイルＬ２、コンデンサＣ２及び抵抗素子Ｒ３がこの順に接続して直列回路を形成している。この直列回路はダイオードＤ２に並列に接続している。コンデンサＣ１に充電された直流高電圧は、スイッチング素子Ｑ２、コイルＬ２及びダイオードＤ２を備えるバックコンバータ回路を介して、コンデンサＣ２で平滑され、第１端子部４０に供給される。第１端子部４０は、点灯回路１８の出力と接続されている。第１端子部４０に供給された電圧は、第１端子部４０に接続された光源部１１に供給されＬＥＤが点灯する。
【００１６】
点灯装置１０は、光源部１１を定電流制御で点灯させる。マイコン２４は出力電流の目標値を出力し、調光指令部２６を介して、ＦＢ部２８に入力される。ＬＥＤに流れる電流を抵抗素子Ｒ３にて電圧に変換し、ＦＢ部２８に入力する。ＦＢ部２８は調光指令部２６を介して入力された出力電流目標値と、抵抗素子Ｒ３の電圧を比較し、抵抗素子Ｒ３の電圧が出力電流目標値と等しくなるようにスイッチング素子Ｑ２を制御するためのスイッチング信号を出力する。このスイッチング信号は、昇圧チョッパ回路のスイッチング素子Ｑ１と同様、制御回路部２２にて信号レベルを高めた後に、スイッチング素子Ｑ２に供給される。スイッチング素子Ｑ２は、点灯回路１８の出力電流が定電流になるように制御される。
【００１７】
制御電源回路２０は、高圧ライン１３を介してコンデンサＣ１の陽極に接続されるとともに、制御電圧ライン１５に接続される。制御電源回路２０はコンデンサＣ１に蓄えられた電荷をもとにＩＣ群に電圧を提供する。具体的には、制御電源回路２０は、例えばＦＢ部１６、２８、マイコン２４、Ｉ／Ｆ回路３０及び制御回路部１４、２２の制御電圧を供給する。制御電源回路２０は、例えば、コンデンサＣ１からの電荷をもとに制御電圧ライン１５とＧＮＤライン１７を接続するコンデンサに電荷を蓄積して、１５Ｖ程度の電圧をつくりだす。コンデンサＣ１の電荷を元に別の方法で電圧を生じさせてもよい。また、制御電圧ライン１５の１５Ｖ程度の電圧を降圧して、５Ｖ程度の電圧を生じさせて、例えば、１５Ｖ程度の電圧は制御回路部１４に供給し、マイコン２４には５Ｖ程度の電圧を供給する形態としてもよい。
【００１８】
デジタル電源用制御装置として提供されるマイコンは既に各種のものが公知であるため、それらの公知のマイコンをマイコン２４に適宜に使用することができる。また、マイコン２４をＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）等の演算装置で構成することもできる。マイコン２４の電源は制御電源回路２０より入力される。
【００１９】
マイコン２４は、例えば、内部バスを介して互いに接続された２つの制御回路、記憶部、Ａ／Ｄ変換回路、および処理装置等を備えている。２つの制御回路は、スイッチング素子Ｑ１、Ｑ２それぞれをスイッチングするＰＷＭ信号を出力する。記憶部は、例えば不揮発性メモリなどからなり、処理装置で実行すべき演算プログラムおよび演算に用いられる各種データを記憶している。記憶部に対しては外部からデータの書き込みおよび読み出しが行われるようになっている。処理装置は、スイッチング素子Ｑ１、Ｑ２のスイッチング制御におけるオン時間などを算出する。
【００２０】
第１ダイオードＤ３は、第１アノードａと第１カソードｂを有している。第１アノードａは点灯回路１８の出力に接続され、第１カソードｂは第２端子部４２に接続されている。第１ダイオードＤ３を介して点灯回路１８の出力と第２端子部４２が接続されている。
【００２１】
第２ダイオードＤ４は、第２アノードｃと第２カソードｄを有している。第２アノードｃは制御電源回路２０に接続され、第２カソードｄは第２端子部４２と第１カソードｂに接続されている。第２ダイオードＤ４は制御電圧ライン１５に設けられている。第２アノードｃと制御電源回路２０の間の制御電圧ライン１５に、例えばマイコン２４、ＦＢ部２８及びＩ／Ｆ回路３０などが接続され、これらが制御電源回路２０から電圧供給を受ける。
【００２２】
第２端子部４２には外部ユニット５０が接続されている。外部ユニット５０は音声入出力装置である。外部ユニット５０は、降圧回路５０ａ、電源５０ｂ、音声変換部５０ｃ、制御部５０ｄ、通信部５０ｅ及びスピーカー５０ｆを備えている。降圧回路５０ａは、第２端子部４２の電圧を降圧して予め定められた電圧を生成する回路である。電源５０ｂは降圧回路５０ａで生成された電圧を供給する電源である。音声変換部５０ｃは音声信号をデジタル信号に変換したり、デジタル信号を音声信号に変換したりする部分である。
【００２３】
制御部５０ｄはスピーカー５０ｆの制御に用いられる。通信部５０ｅは、外部ユニット５０が外部の通信機器と無線通信する際に用いられる部分である。例えば、携帯端末でダウンロードした音楽の音声データを通信部５０ｅに送信し、当該音声データを音声変換部５０ｃでアナログ信号に変換して制御部５０ｄに送ることで、スピーカー５０ｆから音を出すことができる。
【００２４】
第２端子部４２は、外部ユニット５０を点灯装置１０に対して着脱できるコネクタで構成することが好ましい。第２端子部４２を介して音声変換部５０ｃとＩ／Ｆ回路３０が接続されている。これにより、音声変換部５０ｃで音声をデジタル変換して得た信号をＩ／Ｆ回路３０を介してマイコン２４に伝送することができる。
【００２５】
使用者が外部ユニット５０のスピーカー５０ｆに「消灯」などの音声を入力させると、その音声は制御部５０ｄを介し、音声変換部５０ｃにてアナログ信号からデジタル信号へ変換される。変換されたデジタル信号はＩ/Ｆ回路３０を介して、マイコン２４に入力される。マイコン２４は、受けたデジタル信号が「消灯」であるか「点灯」であるかを予め記憶されたテーブルから判定し、消灯命令であることを判定し、制御回路部２２に信号を送り光源部１１を消灯させる。
【００２６】
マイコン２４が消灯処理を実行すると、マイコン２４はＩ／Ｆ回路３０を介して外部ユニット５０に信号を送り、スピーカー５０ｆから消灯した旨を音声にて報知する。他にも必要に応じて、スピーカー５０ｆから音声を出すことができる。
【００２７】
本発明の実施の形態に係る照明器具１の動作を説明する。まず、光源部１１が発光している状態である点灯時における動作を説明する。点灯時は、点灯回路１８の出力が１００〜２００Ｖ程度となるのに対し、制御電圧ライン１５は１５Ｖ程度である。そのため、第１ダイオードＤ３が順バイアスされて、点灯回路１８の出力から第１ダイオードＤ３を介して第２端子部４２に１００〜２００Ｖ程度の電圧が供給される。外部ユニット５０の降圧回路５０ａは第２端子部４２の電圧を降圧して例えば５Ｖの電源５０ｂとする。電源５０ｂから外部ユニット５０内の各部分に電圧供給することで外部ユニット５０が動作する。
【００２８】
点灯時においては、第２ダイオードＤ４は逆バイアスされるので、制御電源回路２０から第２端子部４２に電圧供給されない。したがって、制御電源回路２０は、例えばマイコン２４などの点灯回路１８の制御に用いる制御回路だけに電圧供給する。
【００２９】
一方、光源部１１が発光していない状態である消灯時においては、点灯回路１８の出力電圧は０になる。そのため、点灯回路１８から第２端子部４２に電圧供給できない。消灯時には点灯時と同様に、点灯装置１０へのＡＣ電圧の入力が継続されるので、制御電源回路２０により制御電圧ライン１５は１５Ｖ程度とされる。そのため、第２ダイオードＤ４が順バイアスされて、制御電源回路２０から第２ダイオードＤ４を介して第２端子部４２に電圧供給される。外部ユニット５０の降圧回路５０ａは第２端子部４２の電圧を降圧して例えば５Ｖの電源５０ｂとする。電源５０ｂから外部ユニット５０内の各部分に電圧供給することで外部ユニット５０が動作する。
【００３０】
消灯時においては、第１ダイオードＤ３は逆バイアスされるので、点灯回路１８の出力から第２端子部４２に電圧供給されない。消灯時における制御電源回路２０は、例えばマイコン２４などの制御回路だけではなく、第２端子部４２にも電圧供給する。しかしながら、消灯時においてはマイコン２４、ＦＢ部１６、２８およびＩ／Ｆ回路３０などの制御回路による消費電力が点灯時よりも低下するので、制御電源回路２０の電力供給能力に余裕が生まれる。この制御電源回路２０の電力供給能力に生じた余裕を、第２端子部４２に割り当てる。また、消灯時には音声入出力装置である外部ユニット５０の使用はないものと考えられるので、消灯時におけるスピーカー５０ｆの消費電力は小さいと思われる。
【００３１】
このように、マイコン２４などの制御回路の消費電力が大きい「点灯時」においては点灯回路１８の出力から第２端子部４２に電力供給することで制御電源回路２０から第２端子部４２に電力供給しないようにする。他方、マイコン２４などの制御回路の消費電力が小さい「消灯時」においては制御電源回路２０から制御回路と第２端子部４２に電力供給する。これにより、制御電源回路２０の出力を高めることなく、外部ユニット５０に電力供給できる。
【００３２】
また、第１ダイオードＤ３と第２ダイオードＤ４を設けることで、点灯時には点灯回路１８の出力から外部ユニット５０に電圧供給し、消灯時には制御電源回路２０から外部ユニット５０に電圧供給することができる。つまり第１ダイオードＤ３と第２ダイオードＤ４によって、点灯回路１８の出力から外部ユニット５０に電圧供給するか、制御電源回路２０から外部ユニット５０に電圧供給するかを自動で切り替えることができる。このような自動切換え機能は、ダイオード以外の手段で実現してもよい。
【００３３】
本発明の実施の形態に係る重要な特徴の１つは、点灯回路１８の出力電圧を外部ユニット５０に供給することである。本発明の実施の形態に係る点灯ユニットと照明器具１は、その特徴を失わない範囲で様々な変形が可能である。例えば、点灯回路１８の出力電圧だけで外部ユニット５０に電力供給してもよい。その場合、制御電源回路２０を第２端子部３２に接続する必要はなくなるが、光源部１１がオフの場合には点灯回路１８から外部ユニット５０に電力供給できない。
【００３４】
外部ユニット５０を音声入出力装置とすると、リモコンを使わずに光源部１１の点灯、調光及び消灯が可能となり、しかも通信部５０ｅに送信された携帯端末などからの音声データをスピーカー５０ｆから出力することができるので便利である。実施の形態では外部ユニット５０として音声入出力装置を採用したが、外部ユニットとしてあらゆるユニットを採用することができる。例えば外部ユニット５０として無線ユニットを設けてもよい。実施の形態では点灯装置１０を２コンバータで構成したが、１つのコンバータで点灯装置２を構成してもよい。例えば、バックブーストコンバータ又はＳＥＰＩＣ(Ｓｉｎｇｌｅ Ｅｎｄｅｄ Ｐｒｉｍａｒｙ Ｉｎｄｕｃｔｏｒ Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ)を用いて１つのコンバータで力率改善制御と光源電流制御を両立することで部品点数を削減してもよい。
【００３５】
制御電源回路２０からの電圧供給対象は、点灯回路１８の制御に用いる制御回路であればよく、マイコン２４等に限定されない。制御電源回路２０は、点灯回路１８の入力電圧から、点灯時と消灯時に制御回路に電圧供給するとともに、消灯時には第２端子部４２に電圧供給するものである。
【符号の説明】
【００３６】
１  照明器具、  １０  点灯装置、  １１  光源部、  ２０  制御電源回路、  ４０  第１端子部、  ４２  第２端子部、  ５０  外部ユニット
【図１】
2018073740.tif 000003