(57)【要約】【課題】光源ユニット側から電源ユニットの電源部による直流電源の出力を任意に制御できる照明装置を提供する。【解決手段】照明装置10は、電源ユニット16と光源ユニット12を備える。電源ユニット16は、電源部24、電源制御部25を備える。電源部24は、外部電源を所定の直流電源に変換して出力する。電源制御部25は、信号入力端子27cから入力する信号に基づいて電源部24による直流電源の出力を制御する。光源ユニット12は、光源30、光源制御部33を備える。光源30は、電源入力端子37a，37bから入力する直流電源が供給される。光源制御部33は、電源部24による直流電源の出力を制御する信号を信号出力端子37cから出力する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部電源を所定の直流電源に変換して出力する電源部と、この電源部の出力側に接続される電源出力端子、および信号入力端子を有する電源端子部と、前記信号入力端子から入力する信号に基づいて前記電源部による直流電源の出力を制御する電源制御部とを備えた電源ユニットと；
前記電源端子部に着脱可能に接続され、前記電源出力端子と接続される電源入力端子および前記信号入力端子と接続される信号出力端子を有する光源端子部と、前記電源入力端子から入力する直流電源が供給される光源と、前記電源部による直流電源の出力を制御する信号を前記信号出力端子から出力する光源制御部とを備えた光源ユニットと；
を具備することを特徴とする照明装置。
【請求項２】
前記光源ユニットは、前記電源入力端子から入力する直流電源を所定の点灯電源に変換して前記光源に供給する電源変換部を備える
ことを特徴とする請求項１記載の照明装置。
【請求項３】
前記光源ユニットは、前記光源制御部に制御電源を供給するバッテリを備える
ことを特徴とする請求項１記載の照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、電源ユニットと光源ユニットとで構成される照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電源部を有する電源ユニットと、光源を有する光源ユニットとを着脱可能に組み合わせて構成される照明装置がある。
【０００３】
このような照明装置の場合、光源の点灯に必要な電流が異なる光源ユニットの種類があっても、その必要な電流に応じた検出抵抗を光源と直列に光源ユニット側に設けておくことにより、電源ユニット側において、光源ユニットの検出抵抗を通じて検出電圧を検出し、この検出電圧に基づいて必要な電流を光源に供給するようにしている。
【０００４】
このように、照明装置では、光源ユニットに検出抵抗を設けているだけで、電源ユニット側で光源ユニットへの直流電源の出力を制御している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１６−６６４３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明が解決しようとする課題は、光源ユニット側から電源ユニットの電源部による直流電源の出力を任意に制御できる照明装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
実施形態の照明装置は、電源ユニットと光源ユニットを備える。電源ユニットは、電源部、電源端子部および電源制御部を備える。電源部は、外部電源を所定の直流電源に変換して出力する。電源端子部は、電源部の出力側に接続される電源出力端子、および信号入力端子を有する。電源制御部は、信号入力端子から入力する信号に基づいて電源部による直流電源の出力を制御する。光源ユニットは、光源端子部、光源および光源制御部を備える。光源端子部は、電源端子部に着脱可能に接続され、電源出力端子と接続される電源入力端子および信号入力端子と接続される信号出力端子を有する。光源は、電源入力端子から入力する直流電源が供給される。光源制御部は、電源部による直流電源の出力を制御する信号を信号出力端子から出力する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、光源ユニット側から電源ユニットの電源部による直流電源の出力を任意に制御することが期待できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】一実施形態を示す照明装置の概略ブロック図である。
【図２】同上照明装置の概略回路図である。
【図３】同上照明装置の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、一実施形態を、図面を参照して説明する。
【００１１】
図３に照明装置10の斜視図を示す。照明装置10は、長尺状で、天井面に設置される天井直付形照明装置である。照明装置10は、本体ユニット11と光源ユニット12とを備えている。
【００１２】
本体ユニット11は、器具本体14、この器具本体14内に配設される端子台15および電源ユニット16を備えている。電源ユニット16は、この電源ユニット16から引き出されている配線の先端のコネクタで構成される電源端子部17を備えている。
【００１３】
光源ユニット12は、器具本体14に着脱可能に取り付けられるシャーシ19、およびこのシャーシ19の下面側に取り付けられた透光カバー20を有し、内部に光源や回路モジュールなどが配設されている。光源ユニット12は、この光源ユニット12から引き出された配線のコネクタで構成される光源端子部21を備えている。光源端子部21は、電源端子部17に着脱可能に接続される。
【００１４】
そして、電源端子部17と光源端子部21とを接続し、本体ユニット11に光源ユニット12を取り付けることにより、照明装置10が組み立てられる。
【００１５】
次に、図１に照明装置10の概略ブロック図を示す。
【００１６】
本体ユニット11は、端子台15および電源ユニット16などを備えている。
【００１７】
端子台15は、交流電源などの外部電源を入力して電源ユニット16に供給する。
【００１８】
電源ユニット16は、端子台15から入力される外部電源を所定の直流電源に変換して光源ユニット12に供給する電源部24、この電源部24を制御する電源制御部25、および光源ユニット12側と電気的に接続する電源端子部17などを備えている。
【００１９】
電源ユニット16には、直流電源を出力するための＋側の電源線26aおよび−側の電源線26bと、信号を入力するための信号線26cとの３線が接続されている。そのため、電源端子部17は、一対の電源線26a，26bに接続された電源出力端子27a，27b、信号線26cに接続された信号入力端子27cを備えている。
【００２０】
電源制御部25は、信号入力端子27cから入力される信号に基づいて、電源部24から直流電源を出力する動作を制御するものであり、フィードバック制御による定電流制御を行う。さらに、電源制御部25は、信号入力端子27cから消灯信号が入力した場合には電源部24の動作を停止させ、また、信号入力端子27cから点灯信号が入力した場合には電源部24を動作させるように制御する。
【００２１】
また、光源ユニット12は、電源端子部17に着脱可能に接続される光源端子部21、光源30である発光モジュール31a，31b、電源ユニット16から入力される直流電源を所定の点灯電源に変換して発光モジュール31a，31bに供給する電源変換部32a，32b、これら電源変換部32a，32bおよび電源ユニット16を制御する光源制御部33、外部から調光信号や調色信号などの制御信号を受信するための通信部34、光源制御部33および通信部34に制御電源を供給する制御電源部35などを備えている。
【００２２】
光源端子部21は、電源端子部17の一対の電源出力端子27a，27bに接続される一対の電源入力端子37a，37b、電源端子部17の信号入力端子27cに接続される信号出力端子37cを備えている。電源入力端子37a，37bに電源線38a，38bが接続され、信号出力端子37cに信号線38cが接続されている。
【００２３】
光源30である発光モジュール31a，31bは、ＬＥＤなどの発光素子を備えている。例えば、一方の発光モジュール31aの発光色を電球色、他方の発光モジュール31bの発光色を昼白色とした場合、これら電球色と昼白色との混合割合に応じて色温度を調色可能とする。
【００２４】
電源変換部32a，32bは、スイッチング素子を有するＤＣ−ＤＣコンバータなどによって構成されている。電源変換部32a，32bは、一対の電源入力端子37a，37b間に接続され、一対の電源入力端子37a，37b間に入力する直流電源を所定の点灯電源（調光電源）に変換して発光モジュール31a，31bに供給する。電源変換部32a，32bにより発光モジュール31a，31bを調光し、光源30全体として調光や調色をする。
【００２５】
光源制御部33は、設定される調光度や調色具合に応じて電源変換部32a，32bのスイッチング素子を制御し、電源変換部32a，32bから発光モジュール31a，31bに点灯電源を供給させる。光源制御部33は、信号出力端子37cに対して電源部24による直流電源の出力を制御する信号（電圧信号）を出力し、光源ユニット12での調光や調色に必要な電値の直流電源を電源ユニット16から出力させるように制御する。光源制御部33は、通信部34から制御信号を入力した場合にも、その制御信号に基づいて、信号出力端子37cに対して電源部24による直流電源の出力を制御する信号（電圧信号）を出力し、電源部24による直流電源の出力を制御する。電源部24による直流電源の出力を制御する信号には、光源30を消灯させる消灯信号、光源30を再点灯させる点灯信号なども含まれる。
【００２６】
通信部34は、例えばスマートホンなどの操作端末と無線通信し、操作端末から制御信号を受信し、受信した制御信号を光源制御部33に出力する。この制御信号には、光源30を調光させる調光信号や調色させる調色信号の他、光源30を消灯させる消灯信号、光源30を再点灯させる点灯信号なども含まれる。
【００２７】
制御電源部35は、電源ユニット16から出力される直流電源を所定の制御電源に変換して光源制御部33および通信部34に供給する。制御電源部35は、バッテリ39を備えている。消灯信号を受けた電源ユニット16の電源部24が動作を停止し、光源ユニット12側に直流電源が供給されていない場合に、バッテリ39からの制御電源を光源制御部33および通信部34に供給する。バッテリ39は、二次電池を用いてもよく、この場合、光源ユニット12側に直流電源が供給されているときに充電する。
【００２８】
なお、光源ユニット12は、単色の光源30を用いてもよく、電源変換部32a，32bを用いずに光源30を電源入力端子37a，37b間に接続してもよい。
【００２９】
次に、図２に照明装置10の概略回路図を示す。
【００３０】
電源ユニット16は、外部電源である交流電源ｅにフィルタ回路41を介して整流回路42の一対の入力端が接続されている。整流回路42は、交流電源ｅを直流電源に整流して出力する。整流回路42の一対の出力端に、直流電源を平滑するコンデンサC1が接続されている。
【００３１】
コンデンサC1の両端には、力率改善回路43が接続されている。力率改善回路43は、コンデンサC1により平滑された直流電源を力率改善のために昇圧する昇圧チョッパ回路である。力率改善回路43では、コンデンサC1の両端間に、昇圧用のトランス（チョッパチョーク）であるインダクタL1と、電界効果トランジスタなどのスイッチング素子Q1との直列回路が接続されている。インダクタL1とスイッチング素子Q1との接続点には、逆流阻止用のダイオードD1のアノード側が接続されている。
【００３２】
力率改善回路43の出力側（ダイオードD1のカソード側）には、電解コンデンサなどの平滑コンデンサC2が接続されている。
【００３３】
平滑コンデンサC2の両端には、降圧チョッパ回路44が接続されている。降圧チョッパ回路44は、平滑コンデンサC2の両端間に接続されたスイッチング素子Q2およびダイオードD2との直列回路、スイッチング素子Q2とダイオードD2のカソードとの接続点に一端側が接続されたインダクタL2、このインダクタL2の他端側で電源出力端子27a，27bと並列に接続されたコンデンサC3を備えている。ダイオードD2のアノードとコンデンサC3との間には光源30に流れる電流の検出用の抵抗R1が接続されている。
【００３４】
降圧チョッパ回路44の出力側に電源端子部17が接続されている。すなわち、降圧チョッパ回路44のコンデンサC3の両端に電源出力端子27a，27bが接続されている。
【００３５】
そして、整流回路42、力率改善回路43および降圧チョッパ回路44などによって電源部24が構成されている。なお、電源部24は、このような構成に限らず、出力する直流電源の電流値を可変制御できるものであればどのような構成であってもよい。
【００３６】
また、電源ユニット16の電源制御部25は、例えば制御ＩＣによって構成されている。電源制御部25は、力率改善回路43のスイッチング素子Q1および降圧チョッパ回路44のスイッチング素子Q2のスイッチング動作を制御する。
【００３７】
電源制御部25は、信号入力端子27cから入力する信号（電圧信号）に基づいて降圧チョッパ回路44のスイッチング素子Q2のスイッチング動作を制御する。信号入力端子27cに分圧抵抗R2，R3が接続され、これら分圧抵抗R2，R3の接続点が電源制御部25内に備えるオペアンプOP1の反転入力端子に接続されている。オペアンプOP1の非反転入力端子には基準電圧源45から所定の基準電圧が入力される。オペアンプOP1の反転入力端子と出力端子との間にはコンデンサC4が接続されている。そして、電源制御部25は、オペアンプOP1から出力される出力電圧に基づいてスイッチング素子Q2のスイッチング動作を制御する。すなわち、電源制御部25は、信号入力端子27cから入力する信号（電圧信号）に基づいて、スイッチング素子Q2を駆動するオンデューティまたは周波数をフィードバック制御し、電源部24から出力する直流電源の電流を定電流制御する。
【００３８】
電源制御部25は、電源ユニット16に対する光源ユニット12の装着有無を検出する装着検出手段の機能を有している。電源出力端子27aにダイオードD3のカソードが接続され、このダイオードD3のアノードに分圧抵抗R4，R5が接続され、ダイオードD3のアノードと分圧抵抗R4との間に抵抗R6を介して例えば１２Ｖ程度の検出電圧を印加する定電圧源47が接続され、これら分圧抵抗R4，R5の接続点が電源制御部25に接続されている。そして、電源制御部25の装着検出手段の機能では、光源ユニット12が装着されていない場合、電源出力端子27aに回路が接続されておらず、開放されているため、分圧抵抗R4，R5の接続点から入力される電圧が所定の基準電圧よりも高くなって装着無を検出し、一方、光源ユニット12が装着されている場合、光源ユニット12側が備える検出抵抗R7が接続されて回路が閉成されるため、分圧抵抗R4，R5の接続点から入力される電圧が所定の基準電圧よりも低くなって装着有を検出する。そして、電源制御部25は、光源ユニット12の装着有の検出時に電源部24から直流電源を出力するように動作させ、光源ユニット12の装着無の検出時に電源部24の動作を停止させるように制御する。
【００３９】
また、図２には、光源ユニット12の一部構成を模式的に図示している。光源ユニット12は、光源端子部21の電源入力端子37a，37bに光源30としての複数のＬＥＤ49と抵抗Rcsとの直列回路が接続されている。ＬＥＤ49のカソードと抵抗Rcsとの接続点が信号出力端子37cに接続されている。電源入力端子37aと信号出力端子37cとの間には、ＬＥＤ49と並列に装着検出用の検出抵抗R7が接続されている。
【００４０】
そして、光源制御部33は、抵抗Rcsの抵抗値を可変するのと同等に制御し、信号出力端子37cに対して電源部24による直流電源の出力を制御する信号（電圧信号）を出力し、光源ユニット12に必要な電流値の直流電源を電源部24から出力させるように制御する。
【００４１】
次に、照明装置10の動作を説明する。
【００４２】
天井などの設置面に本体ユニット11を取り付け、電源ユニット16の電源端子部17に光源ユニット12の光源端子部21を接続し、本体ユニット11に光源ユニット12を装着し、照明装置10を設置する。
【００４３】
電源ユニット16に外部電源が供給されて電源制御部25が起動すると、電源制御部25は、電源部24を起動させる前に、光源ユニット12の装着有無（検出抵抗R7の接続有無）を検出する。まず、定電圧源47から例えば１２Ｖ程度の検出電圧を電源出力端子27aに印加し、このとき、光源ユニット12が装着されていない場合には、電源出力端子27aに回路が接続されておらず、開放されているため、分圧抵抗R4，R5の接続点から電源制御部25に入力される電圧が所定の基準電圧よりも高くなって装着無を検出する。一方、光源ユニット12が装着されている場合には、光源ユニット12側が備える検出抵抗R7が接続されて回路が閉成されるため、分圧抵抗R4，R5の接続点から電源制御部25に入力される電圧が所定の基準電圧よりも低くなって装着有を検出する。
【００４４】
電源制御部25は、光源ユニット12の装着有の検出時、電源部24を動作させ、電源部24から直流電源を出力するように、降圧チョッパ回路44のスイッチング素子Q2をスイッチング動作する。一方、電源制御部25は、光源ユニット12の装着無の検出時、電源部24を動作させないように制御し、つまり降圧チョッパ回路44のスイッチング素子Q2をスイッチング動作させない。
【００４５】
動作を開始した電源部24は、外部電源を所定の直流電源に変換して光源ユニット12に出力する。
【００４６】
そして、光源ユニット12では、電源ユニット16から直流電源を入力すると、光源制御部33は、設定されている調光度または調色具合に応じて電源変換部32a，32bのスイッチング素子を制御し、電源変換部32a，32bから発光モジュール31a，31bに点灯電源を供給し、発光モジュール31a，31bを点灯させる。
【００４７】
このとき、光源制御部33は、光源30の特性や設定されている調光度または調色具合に応じて光源ユニット12に必要な電流値の直流電源を電源ユニット16から出力させるように、電源部24による直流電源の出力を制御する信号（電圧信号）を信号出力端子37cに出力する。
【００４８】
一方、電源ユニット16の電源制御部25では、信号入力端子27cから入力される信号（電圧信号）に基づいて、電源部24から直流電源を出力する動作を制御し、つまり降圧チョッパ回路44のスイッチング素子Q2のスイッチング動作を制御する。これにより、電源ユニット16は、光源ユニット12から要求される電流値の直流電源を出力することになる。
【００４９】
そのため、光源ユニット12では、光源30の特性や設定されている調光度または調色具合に応じて、電源ユニット16から必要な電流値の直流電源を入力し、光源30を点灯させることができる。
【００５０】
また、操作端末では、光源ユニット12の光源30の調光操作や調色操作が可能となっている。操作端末からの制御信号を光源ユニット12の通信部34で受信すると、光源制御部33は、制御信号の調光度または調色具合に応じて電源変換部32a，32bのスイッチング素子を制御し、発光モジュール31a，31bを調光または調色する。
【００５１】
このとき、光源制御部33は、制御信号の調光度または調色具合に応じて光源ユニット12に必要な電流値の直流電源を電源ユニット16から出力させるように、電源部24による直流電源の出力を制御する信号（電圧信号）を信号出力端子37cに出力する。
【００５２】
この場合にも、電源ユニット16では、信号入力端子27cから入力される信号（電圧信号）に基づいて、電源部24から直流電源を出力する動作を制御し、つまり降圧チョッパ回路44のスイッチング素子Q2のスイッチング動作を制御する。これにより、電源ユニット16は、光源ユニット12から要求される電流値の直流電源を出力することになる。
【００５３】
そのため、光源ユニット12では、制御信号の調光度または調色具合に応じて、電源ユニット16から必要な電流値の直流電源を入力し、光源30を調光または調色することができる。
【００５４】
また、操作端末では、光源ユニット12の光源30の消灯操作や消灯状態からの再点灯操作が可能となっている。操作端末から消灯の制御信号を光源ユニット12の通信部34で受信すると、光源制御部33は、電源変換部32a，32bのスイッチング素子の動作を停止し、発光モジュール31a，31bを消灯する。
【００５５】
このとき、光源制御部33は、消灯信号（消灯電圧信号）を信号出力端子37cに出力する。
【００５６】
電源ユニット16の電源制御部25では、信号入力端子27cから入力される消灯信号（消灯電圧信号）に基づいて、電源部24から直流電源を出力する動作を停止する。
【００５７】
そして、光源ユニット12の光源30の消灯状態では、光源ユニット12には電源ユニット16からの直流電源の出力が停止されるが、バッテリ39からの制御電源が光源制御部33および通信部34に供給されるため、操作端末による操作を受け付けて制御することが可能となっている。
【００５８】
操作端末から点灯の制御信号を光源ユニット12の通信部34で受信すると、光源制御部33は、点灯信号（点灯電圧信号）を信号出力端子37cに出力する。
【００５９】
電源ユニット16の電源制御部25では、信号入力端子27cから入力される点灯信号（点灯電圧信号）に基づいて、電源部24から直流電源を出力する動作を再開し、つまり降圧チョッパ回路44のスイッチング素子Q2のスイッチング動作を再開する。これにより、電源ユニット16は、光源ユニット12から要求される電流値の直流電源を出力することになる。
【００６０】
そのため、光源ユニット12では、電源ユニット16から必要な電流値の直流電源を入力し、光源30の特性や設定されている調光度または調色具合に応じて電源変換部32a，32bのスイッチング素子を制御し、発光モジュール31a，31bを再点灯する。
【００６１】
このように、本実施形態の照明装置10によれば、光源ユニット12側から電源ユニット16の電源部24による直流電源の出力を任意に制御できる。
【００６２】
そのため、光源ユニット12では、光源30の特性や設定されている調光度または調色具合などに応じて、電源ユニット16から必要な電流値の直流電源を入力し、光源30を点灯させることができる。
【００６３】
しかも、この光源ユニット12を例えば設置済みの本体ユニット11に組み合わせることにより、調光や調色ができなかった既存照明装置を、調光や調色ができる照明装置10に切り換えることができる。
【００６４】
また、光源ユニット12が電源変換部32a，32bを備えるため、調光や調色への対応が容易にできる。
【００６５】
また、光源ユニット12がバッテリ39を備えるため、光源30の消灯時に、電源ユニット16の電源部24からの直流電源の出力が停止された状態でも、光源制御部33や通信部34などを動作させることができ、光源30を再点灯させるために電源ユニット16を制御できる。
【００６６】
なお、光源ユニット12に出力電圧を検出する検出部を設け、出力電圧が予め決められた一定値を超えた場合には、光源制御部33側から電源制御部25側で判断する基準電圧よりも大きな電圧信号を与えるようにすると、出力電圧一定の定電圧制御で電源ユニット16を動作させることができる。この場合、光源ユニット12が電源変換部32a，32bを備えていると、光源30の電流制御を容易にできる。
【００６７】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００６８】
10    照明装置
12    光源ユニット
16    電源ユニット
17    電源端子部
21    光源端子部
24    電源部
25    電源制御部
27a，27b    電源出力端子
27c   信号入力端子
30    光源
32a，32b    電源変換部
33    光源制御部
37a，37b    電源入力端子
37c   信号出力端子
39    バッテリ
【図１】
2019061842.tif 000003
【図２】
2019061842.tif 000004
【図３】
2019061842.tif 000005