(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの光源と、
前記少なくとも１つの光源の動作の間、生成される熱を放散させるように配されているヒートシンクであって、導体要素を形成するヒートシンクと、
前記少なくとも１つの光源を電源に接続するランプフットであって、前記ヒートシンクから電気的に絶縁されている導体要素を形成するランプフットと、
前記少なくとも１つの光源を制御する制御装置と、
前記制御装置に接続されていると共に、前記ヒートシンクから電気的に絶縁されている第１のアンテナ配置と、
を有する照明アセンブリにおいて、
前記ヒートシンク及び前記ランプフットは、第２のアンテナ配置を形成し、前記第１のアンテナ配置は、無線周波信号の近接場結合が前記少なくとも１つの光源を制御するために供給されるのを可能にするように前記第２のアンテナ配置に近接して配されている、照明アセンブリ。
【請求項２】
前記ヒートシンク及び前記ランプフットは、互いから所定の距離において配されている、請求項１に記載の照明アセンブリ。
【請求項３】
前記第２のアンテナ配置は、前記ヒートシンクにより形成される第１の導体要素及び前記ランプフットにより形成される第２の導体要素を有するダイポールアンテナを形成する、請求項１又は２に記載の照明アセンブリ。
【請求項４】
前記照明アセンブリは、レトロフィットの照明アセンブリであって、前記ランプフットは標準的なソケットに接続可能であり、前記ヒートシンクは円錐形状を有する、請求項１乃至３の何れか一項に記載の照明アセンブリ。
【請求項５】
前記第１のアンテナ配置は、前記ヒートシンクによって少なくとも部分的に囲まれて前記照明アセンブリ内に設けられている、請求項１乃至４の何れか一項に記載の照明アセンブリ。
【請求項６】
前記第１のアンテナ配置は、前記照明アセンブリ内に配されているプリント回路基板上に組み込まれている、請求項１乃至５の何れか一項に記載の照明アセンブリ。
【請求項７】
前記第１のアンテナ配置は、環状の金属導体要素により形成されている、請求項１乃至５の何れか一項に記載の照明アセンブリ。
【請求項８】
前記第１のアンテナ配置及び前記第２のアンテナ配置は、少なくとも２ＧＨｚの無線周波数で動作するように構成されている、請求項１乃至７の何れか一項に記載の照明アセンブリ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、照明の分野に関し、より詳細には、照明アセンブリの構造的な構成要素によって少なくとも部分的に形成される統合されたアンテナのコンフィギュレーションを有するワイヤレスに制御可能な照明アセンブリに関する。
【背景技術】
【０００２】
発光ダイオード（ＬＥＤ）は、広範囲にわたる照明用途において使用されている。ＬＥＤは非常に効率的な仕方において制御可能な光を供給するという有利な点を有するので、従来の白熱の及び蛍光光源の代わりに代替的な光源としてＬＥＤを使用することがますます魅力的になっている。更に、ＬＥＤは、例えば、調光及び色設定に関して単純な制御を可能にすることができるので有益である。この制御は、例えばワイヤレス・ホーム・オートメーション・システム等との統合を可能にするワイヤレス無線周波数通信により実現されることができる。
【０００３】
ＬＥＤに関する難題は、例えば、光の方向に熱を放散させている白熱光球と比較して、ＬＥＤにより生成される熱が、主に非照明方向において放散されることにある。従って、動作の間、ＬＥＤにより生成される熱が、効率的に扱われることを必要とする。このことは、通常、少なくとも、環境の周囲空気に熱を放散させるように配される金属のヒートシンクによって取り計らわれている。しかしながら、例えば、ワイヤレス通信アンテナと接近させて金属のヒートシンクを設けることは、バルクの金属が無線通信の質に負の影響を与えるように負荷（loading）及び遮蔽を介してアンテナと相互作用し得るので、問題のある環境をもたらす。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
米国特許第２０１１／０ ００６ ８９８号は、この課題を解決するための取り組みを提示している。詳細には、米国特許第２０１１／０ ００６ ８９８号において、アンテナ要素がヒートシンクの表面上に位置決めされる。しかしながら、このような実施化は、複雑な信号接続経路を導入し、結果として、高価な端部の構成要素をもたらす。従って、例えば、費用効果性及びワイヤレス信号通信の質の改良等の観点における更なる改良に対する必要性が存在する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の目的は、上述の課題を少なくとも部分的に解決するために改良された照明アセンブリを提供することにある。
【０００６】
本発明の見地によれば、少なくとも１つの光源と、前記少なくとも１つの光源の動作の間に生成される熱を放散させるヒートシンクと、前記少なくとも１つの光源を電源に接続するランプフットと、前記少なくとも１つの光源を制御する制御装置と、前記制御装置に接続されていると共に前記ヒートシンクから電気的に絶縁されている第１のアンテナ配置とを有する照明アセンブリであって、前記ヒートシンク及び前記ランプフットは第２のアンテナ配置を形成し、前記第１のアンテナ配置は、無線周波信号の近接場結合が前記少なくとも１つの光源を制御するために設けられるのを可能にするように前記第２のアンテナ配置に近接して配される、照明アセンブリが、提供される。
【０００７】
本発明は、照明アセンブリのヒートシンク及びランプフットが、少なくとも１つの光源のワイヤレス制御に使用可能なアンテナ配置を形成することができるという洞察に基づくものである。また、前記第１のアンテナ配置に照明アセンブリを設けることによって、前記第２のアンテナ配置は、例えば、少なくとも１つの光源により発される光の特性を制御するために、近接場無線周波数を前記第１のアンテナ配置に結合することができる。従って、本発明の効果は、少なくとも、アンテナ配置が、このような配置に利用可能である既に限られた空間に実質的に侵入することなく照明アセンブリのために提供されることにある。また、既に存在するランプフット及びヒートシンクの形状は、比較的広い帯域幅を有する第２のアンテナ配置を提供することができる。従って、このことは、例えば、第１のアンテナ配置に負荷を与えるような照明器具内に照明アセンブリが挿入される場合に発生し得る中心の周波数シフトによって当該アンテナ配置があまり影響を受けないので、有益なものであり得る。更に、前記第２のアンテナ配置としてヒートシンク及びランプフットを配し、これにより、上述したように、照明アセンブリの既存の構造をアンテナ配置として利用することにより、アンテナ配置を照明アセンブリの外側の構造上に位置決めする必要がない。更に、上述のように（即ち近接場結合によって、）アンテナ配置を設けることによって、第２のアンテナ配置の本線ネットワークへのオーム接続の必要がない。有利な点は、少なくとも、第２のアンテナ配置（即ちヒートシンク及びランプフット）が本線供給から電気的に絶縁されており、これにより、向上された安全性を、例えば、照明アセンブリのユーザに与えることにある。
【０００８】
本発明の例示的な実施例によれば、ヒートシンク及びランプフットは、互いから所定の距離において電気的に絶縁され配されることができる。更に、第２のアンテナ配置は、ランプフットにより形成される第１の導体要素とヒートシンクにより形成される第２の導体要素とを有するダイポールアンテナを形成することができる。従って、ヒートシンクとランプフットとの間の所定の距離は、ダイポールアンテナの間隙を形成する。有利な点は、少なくとも、ヒートシンクとランプフットと間の電気的に絶縁された間隙は、例えば、照明アセンブリをワイヤレス制御する場合に、第２のアンテナ配置と第１のアンテナ配置との間の結合の無線周波信号を結合するのに有益な環境を提供することができることにある。
【０００９】
更に、照明アセンブリは、（ランプフットによって）標準的なソケットに接続可能なレトロフィットの照明アセンブリでも良く、ヒートシンクは、円錐成形のヒートシンクであっても良い。従って、ランプフットは、例えば、規格の寸法Ｅ１４、Ｅ１７、Ｅ２６、Ｅ２７、Ｅ３９等を有するソケットと適合するために、複数の形状及び大きさにおいて配されることができる。更に、ヒートシンクの円錐形状は、広い帯域幅のダイポールアンテナを可能にすることができ、例えば、比較的広い帯域幅を有する既知の蝶ネクタイ・アンテナ又は対数周期アンテナに相当するものであっても良い。幅広い帯域幅を有することの有利な点は、上述したように、アンテナ配置が、例えば、照明アセンブリが、例えば、第１のアンテナ配置に負荷をかける照明器具内に挿入される場合に生じ得る中心の周波数シフトによりあまり影響されないものであり得ることである。
【００１０】
更に、前記第１のアンテナ配置は、ヒートシンクによって少なくとも部分的に囲まれている照明アセンブリ内に設けられることができる。第１のアンテナ配置は、励起アンテナとして作用することができ、従って、本線ネットワークに電気的に接続されている前記第１のアンテナ配置及び第２のアンテナ配置のうちの一方のみであっても良い。従って、照明アセンブリ内に第１のアンテナ配置を設けることによって、電気的に接続された第１のアンテナ配置は、外部からアクセス可能ではなくなり、このことは、次いで、照明アセンブリを扱うユーザに対する安全性を向上する。
【００１１】
例示的な実施例によれば、第１のアンテナ配置は、少なくとも１つの光源に接続されているプリント回路基板上に設けられていることができる。有利な点は、照明アセンブリ内に配されている既存のプリント回路基板が第１のアンテナ配置を備えることができ、このために構成要素の数及び照明アセンブリの複雑さを増大させることがないことにある。
【００１２】
本発明についての他の例示的な実施例によれば、第１のアンテナ配置は、少なくとも１つの光源に接続されている環状の金属導体要素により形成されることができる。これによって、比較的単純な金属物が、アンテナ要素を提供するために光源に接続されることができる。他の有利な点は、ヒートシンクとランプフットとの間の上述のギャップに効率的に結合することができる比較的小型の要素が設けられ得ることにある。
【００１３】
更に、アンテナ配置は、少なくとも２ＧＨｚの無線周波数で動作するように構成されることができる。第２のアンテナ配置（即ちヒートシンク及びランプフット）により構成される要素を必要な大きさにすることは、当業者によって容易に理解され実施化されることができる。例えば、本発明を、ヒートシンク及びランプフットが例えば約３ｃｍの高さを有するレトロフィットの照明アセンブリに対して実施化する場合、２．４ＧＨｚの無線周波数レベルの使用が、標準化されたダイポールアンテナの計算に従って適切であり得る。しかしながら、本発明は、特定の寸法のヒートシンク及びランプフットの使用に限定されるものと解釈されるべきではなく、多くの他のコンフィギュレーションにおいても同様に設けられることができる。
【００１４】
本発明、並びに本発明の更なるフィーチャ及び有利な点は、添付請求項及び以下の記載を研究する際に明らかになるであろう。当業者であれば、本発明の異なるフィーチャが、本発明の要旨を逸脱することなく、以下に記載されているもの以外の実施例を作るように組み合わせられることが可能であると理解するであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明による照明アセンブリのワイヤレス無線周波数制御に関する模式的な回路を例示しているブロック図である。
【図２】本発明の一実施例による照明アセンブリの外側を例示している斜視図である。
【図３】本発明の一実施例によるプリント回路基板上に設けられている第１のアンテナ配置を有する図２の照明アセンブリの内側の斜視図である。
【図４】本発明の一実施例による第１のアンテナ配置を形成している環状の金属導体を有する図２の照明アセンブリの内側の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明のこれら及び他の見地は、本発明の例示的な実施例を示している添付図面を参照して、以下で詳細に記載される。
【００１７】
本発明は、本発明の目下好ましい実施例が示されている添付図面を参照して、以下で十分に詳細に記載される。しかしながら、この発明は、多くの様々な形で実施されることができ、本願明細書に記載される実施例に限定されるものと解釈されてはならない。むしろ、これらの実施例は、徹底的さ及び完全性のため、かつ、当業者に本発明の範囲を十分に伝えるために提供されているものである。類似の符号は、全体にわたって類似の要素を表している。
【００１８】
ここで図面、特に図１を参照すると、本発明による照明アセンブリ１００のための全体的な概念の実施例が描かれている。更に詳細には、図１は、照明アセンブリ１００のワイヤレス無線周波数制御のための模式的な回路のブロック図を示している。図１に描かれているように、少なくとも１つの光源４０２は、前記少なくとも１つの光源を本線ネットワークに電気的に接続するドライバ４０４に接続されている。以下では、少なくとも１つの光源４０２は、ＬＥＤアレイとして記載される。ドライバ４０４は、次いで、例えば、ＬＥＤアレイ４０２の特性及び機能を制御するための制御回路４０６に接続されている。更に、制御回路４０６は、アンテナから受け取られる及びアンテナに供給される無線周波数を生成する及び復調する無線周波数チップとして機能する。制御回路４０６は、例えば、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、デジタル信号プロセッサ又は他のプログラム可能な装置を有していても良い。更に、制御回路４０６は、照明アセンブリ内に設けられている第１のアンテナ配置（以下、内部アンテナ配置２０４と称する）に接続されている。内部アンテナ配置２０４と制御回路４０６への接続の例とは、図３及び４の説明に関連して以下で更に記載される。更に、内部アンテナ配置２０４は、この後、第２のアンテナ配置に結合される。第２のアンテナ配置は、以下において、照明アセンブリのヒートシンク１０２及びランプフット１０４により形成されるダイポールアンテナ配置１０８と称される。ダイポールアンテナ配置１０８に関するより詳細な説明は、図２の説明に関連して以下で与えられる。内部アンテナ配置２０４は、ダイポールアンテナ配置１０８から少なくとも部分的に絶縁されており、２つのアンテナ配置間の近接場無線周波数結合のために構成されている。より詳細には、一例によれば、内部アンテナ配置２０４は、ダイポールアンテナ配置１０８の１つの部分を形成しているヒートシンク１０２から絶縁されている。
【００１９】
実施例によれば、バラン４０８が、制御回路４０６と内部アンテナ配置２０４との間に接続されることができ、平衡な電気信号を不平衡な信号に変換するように構成されることができる又は不平衡な電気信号を平衡な信号に変換するように構成されることができる。当業者に知られているように、多くの様々な種類のバランが使用されることができ、従って、本発明は、何らかの特定の種類のものに限定されるものではない。更に、バラン４０８は、アンテナ・インピーダンス整合回路として作用するように調整されることもできる。
【００２０】
上述の照明アセンブリ１００を制御するために、信号は、例えば、ＬＥＤアレイ４０２に供給されるべきである所望の動きを表す信号を送信するリモコン４１０から、供給されることができる。ワイヤレス信号は、ヒートシンク１０２及びランプフット１０４により形成されるダイポールアンテナ配置１０８によって受け取られ、この後、近接場無線周波信号によって内部アンテナ配置２０４に結合される。信号は、電場及び磁場の両方であっても良い。内部アンテナ配置２０４によって受け取られる近接場無線周波信号は、この後、バランを介するか又は直接的に制御回路４０６への何れかによって、制御回路４０６に供給される。リモコン４１０により送信される情報に基づいて、制御回路４０６は、次いで、信号を、例えば、ＬＥＤアレイの特性を制御するドライバ４０４に供給する。
【００２１】
構造的なフィーチャ及びアンテナ配置をより詳細に記載するために、ここで、本発明による例示的な実施例を示している図２−４を参照する。図２から見ると、本発明の目下好適な実施例による照明アセンブリ１００の斜視図が描かれている。示されているように、照明アセンブリ１００は、少なくとも、動作中にＬＥＤアレイにより生成される熱を輸送する及び放散するように配されるヒートシンク１０２を有する。更に、照明アセンブリは、例えば、ソケット（図示略）を介して照明アセンブリ１００を電源に電気的に接続するランプフット１０４を有する。ヒートシンク１０２及びランプフット１０４は、互いから所定の距離において電気的に絶縁されて配されている。ヒートシンク１０２とランプフット１０４との間の電気的絶縁は、図２において、非導電性スペーサ要素１０６として描かれている。非導電性スペーサ要素１０６は、例えば、プラスチック又はゴム材料により形成されることができる。しかしながら、ヒートシンク１０２とランプフット１０４との間の間隔は、ヒートシンク１０２とランプフット１０４との間の比較的許容可能な絶縁及び距離が提供される限り、複数のコンフィギュレーション、形状及び材料において提供されることができる。従って、本発明は、何らかの特定の種類又は寸法のスペーサに限定されるものではない。
【００２２】
更に、ヒートシンク１０２、ランプフット１０４、及びヒートシンク１０２とランプフット１０４と間の空間は、ダイポールアンテナ配置１０８を形成する。従って、ダイポールアンテナ１０８は、ヒートシンク１０２により形成されると共に第１の長さＬ１を有している第１の導体要素と、ランプフット１０４により形成されると共に第２の長さＬ２を有している第２の導体要素とにより構成されている。一例によれば、第１の長さＬ１は３ｃｍであり、これにより２．４ＧＨｚの無線周波数レベルに適している。第２の長さＬ２は、ランプフットの特定の大きさにより指示され、一例によると、同様に３ｃｍであり得るが、大部分は、例えば、標準的なソケットに適合するための特定のランプフットの規格により選択され得る。従って、第２の長さＬ２は、照明アセンブリを動作させる特定の無線周波数レベルに対して臨界的なものにはなり得ない。
【００２３】
ここで、図２に描かれている照明アセンブリの内側の斜視図を示している図３に注目する。図３に示されているように、当該照明アセンブリは、例えば、ＬＥＤアレイにより発される光の特性を制御するために照明アセンブリ１００のＬＥＤアレイに接続されているプリント回路基板２０２を有する。更に、内部アンテナ配置２０４が、プリント回路基板２０２上に組み込まれている。内部アンテナ配置２０４は、上述したダイポールアンテナ配置１０８から電気的に絶縁されていると共に、上述のダイポールアンテナ配置１０８からの／への近接場無線周波信号を結合するように構成される励起アンテナであっても良い。従って、内部アンテナ配置２０４とダイポールアンテナ配置１０８との間のオーム接続は、存在しない。更に、内部アンテナ配置２０４は、図３に描かれた実施例において、ダイポールアンテナ１０８と内部アンテナ２０４との間で近接場無線周波信号を比較的効果的に結合できるようにプリント回路基板２０２上の位置に設けられている。
【００２４】
図４に移ると、内部アンテナ配置の更なる実施例が描かれている。内部アンテナ配置２０４は、図４において、環状の金属導体要素３０２により構成されている。環状の金属導体要素３０２は、例えば、照明アセンブリ内に配されるプリント回路基板又は他の制御回路を介して、照明アセンブリのＬＥＤアレイに接続されるように配されている。従って、図４に描かれている内部アンテナ配置の図３の内部アンテナ配置と比較しての違いは、環状の金属導体要素３０２が照明アセンブリ１００内で円周方向に配されていることである。例えば、照明アセンブリ１００内の利用可能な空間に依存して、環状の金属導体要素３０２は、様々な種類の照明アセンブリ１００に対して様々に配されることができる。更に詳細には、環状の金属導体要素３０２は、例えば、内側の利用可能な空間に依存して、例えば、照明アセンブリ１００の内側において様々な半径及び拡張を備えることができる。スペーサ要素１０６に関する内部アンテナ配置の様々な大きさ及び位置は、ダイポールアンテナ配置１０８への様々な結合強度を提供できる。従って、当業者であれば、ダイポールアンテナ配置１０８への特定及び所望の結合を実現するように、内部アンテナ配置を必要な大きさにすることができる。図３に描かれている内部アンテナ配置は、環状の金属導体要素３０２の代わりに、照明アセンブリ内に配されていると共に、例えばプリント回路基板に接続されている緩いワイヤであっても良い。
【００２５】
更に、環状の金属導体要素３０２は、図３において、プリント回路基板２０２上に組み込まれていた内部アンテナ２０４と類似の態様において、ヒートシンク１０２とランプフット１０４との間の間隙により形成されるダイポールアンテナ１０８を励起するように構成されていると共に、上述のダイポールアンテナ配置１０８からも電気的に絶縁されている。
【００２６】
本発明は、特定の例示的な実施例を参照して記載されているが、多くの様々な変更及び変更等は、当業者にとって明らかになるであろう。開示された実施例に対する変化は、添付図面、本明細書及び添付請求項の研究から、特許請求の範囲に記載されている本発明を実施する際に当業者により理解され達成されることができる。更に、前記請求項において、「有する」なる語は、他の要素又はステップを除外するものではなく、単数形の記載は、複数形を排除するものではない。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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