(57)【要約】【課題】発光ダイオードを光源とし、外部情報に応じて調光が容易な発光ダイオード照明装置を提供する。【解決手段】基板１０と、基板１０上に配置された発光ダイオード２１〜２ｎと、基板１０上に配置され、発光ダイオード２１〜２ｎを駆動する駆動回路３０と、基板１０上に配置され、外部情報を感知する感知回路４０と、基板１０上に配置され、感知回路４０が感知した外部情報に応じて駆動回路３０を制御する制御回路５０と、発光ダイオード２１〜２ｎ、駆動回路３０、感知回路４０、及び制御回路５０を覆って基板１０上に配置され、発光ダイオード２１〜２ｎの出射光が透過する照明カバー６０とを備える。【選択図】図１
2009266461.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板上に配置された発光ダイオードと、
前記基板上に配置され、前記発光ダイオードを駆動する駆動回路と、
前記基板上に配置され、外部情報を感知する感知回路と、
前記基板上に配置され、前記感知回路が感知した前記外部情報に応じて前記駆動回路を制御する制御回路と、
前記発光ダイオード、前記駆動回路、前記感知回路、及び前記制御回路を覆って前記基板上に配置され、前記発光ダイオードの出射光が透過する照明カバーと
を備えることを特徴とする発光ダイオード照明装置。
【請求項２】
前記制御回路が、前記外部情報に応じて前記感知回路が出力する感知信号に基づいて前記発光ダイオードの発光状態を変化させるように前記駆動回路を制御することを特徴とする請求項１に記載の発光ダイオード照明装置。
【請求項３】
前記外部情報が周囲の明るさであることを特徴とする請求項１又は２に記載の発光ダイオード照明装置。
【請求項４】
前記外部情報が、リモートコントローラから前記感知回路に送信されるリモート信号であることを特徴とする請求項１又は２に記載の発光ダイオード照明装置。
【請求項５】
蛍光管用照明器具に装着可能な口金具を更に備えることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の発光ダイオード照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光ダイオードを光源とする発光ダイオード照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、蛍光灯等に代えて発光ダイオード（ＬＥＤ）を光源とする照明装置の実用化が進められている。ＬＥＤを光源とすることにより、蛍光管を使用する場合に比べて長寿命、省エネルギー等の効果が得られる。
【０００３】
特に、ＬＥＤ及びＬＥＤを駆動する駆動回路等を内蔵する照明管（以下において、「ＬＥＤ管」という）を蛍光管の代わりに既存の蛍光灯用照明器具に取り付けることができれば、蛍光灯用照明器具の改造等が不要になり、既存の設備をそのまま使用することができる（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２００４−１９２８３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、例えばＬＥＤ管を既存の蛍光灯用照明器具に取り付けた場合、ＬＥＤを駆動する制御回路がＬＥＤ管の中に含まれているため、従来の蛍光灯用照明器具に付属する周囲の明るさ等の外部から情報に応じて蛍光灯の輝度を調整する調光装置の使用が困難であるという問題があった。
【０００５】
上記問題点を鑑み、本発明は、発光ダイオードを光源とし、外部情報に応じて調光が容易な発光ダイオード照明装置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】
本発明の一態様によれば、基板と、基板上に配置された発光ダイオードと、基板上に配置され、発光ダイオードを駆動する駆動回路と、基板上に配置され、外部情報を感知する感知回路と、基板上に配置され、感知回路が感知した外部情報に応じて駆動回路を制御する制御回路と、発光ダイオード、駆動回路、感知回路、及び制御回路を覆って基板上に配置され、発光ダイオードの出射光が透過する照明カバーとを備える発光ダイオード照明装置が提供される。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、発光ダイオードを光源とし、外部情報に応じて調光が容易な発光ダイオード照明装置を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
次に、図面を参照して、本発明の第１及び第２の実施形態を説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、厚みと平面寸法との関係、各部の長さの比率等は現実のものとは異なることに留意すべきである。したがって、具体的な寸法は以下の説明を参酌して判断すべきものである。又、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることはもちろんである。
【０００９】
又、以下に示す第１及び第２の実施形態は、この発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、この発明の技術的思想は、構成部品の形状、構造、配置等を下記のものに特定するものでない。この発明の技術的思想は、特許請求の範囲において、種々の変更を加えることができる。
【００１０】
（第１の実施形態）
本発明の第１の実施形態に係る発光ダイオード照明装置１は、図１に示すように、基板１０と、基板１０上に配置された複数の発光ダイオード２１〜２ｎと、基板１０上に配置され、発光ダイオード２１〜２ｎを駆動する駆動回路３０と、基板１０上に配置され、外部情報を感知する感知回路４０と、基板１０上に配置され、感知回路４０が感知した外部情報に応じて駆動回路３０を制御する制御回路５０と、発光ダイオード２１〜２ｎ、駆動回路３０、感知回路４０、及び制御回路５０を覆って基板１０上に配置され、発光ダイオード２１〜２ｎの出射光が透過する照明カバー６０とを備える（ｎ：２以上の整数）。図１（ａ）は、発光ダイオード（ＬＥＤ）２１〜２ｎが配置されたプリント基板等の基板１０の表面１１の上方からみた発光ダイオード照明装置１の上面図であり、照明カバー６０は図示を省略している。図１（ｂ）は発光ダイオード照明装置１の側面図である。図１では直列接続されたＬＥＤ２１〜２ｎが基板１０上に配置された例を示したが、基板１０上に配置される発光ダイオードの個数は１個でもよい。
【００１１】
ここで、図１に示した感知回路４０は、発光ダイオード照明装置１の周囲の明るさを外部情報として感知する照度センサとして機能する。感知回路４０は、感知した明るさに応じた感知信号ＳＡを制御回路５０に送信する。感知回路４０には、例えばフォトダイオード等が採用可能である。フォトダイオードを感知回路４０に採用した場合は、周囲の明るさを受光してフォトダイオードが出力する電流値が感知信号ＳＡとして使用される。つまり、発光ダイオード照明装置１の周囲の明るさが感知回路４０によって電気信号に変換され、この電気信号が感知信号ＳＡとして制御回路５０に送信される。ここで、感知回路４０が感知する周囲の明るさが明るいほど、感知信号ＳＡ値が大きく設定されるとする。
【００１２】
制御回路５０は、感知信号ＳＡに応じて、ＬＥＤ２１〜２ｎの出射光が所望の輝度になるように、駆動回路３０を制御する。例えば、発光ダイオード照明装置１の周囲が明るいほど、ＬＥＤ２１〜２ｎの輝度を下げるように、駆動回路３０は制御される。或いは、感知回路４０が感知した周囲の明るさに応じた感知信号ＳＡ値が予め設定された消灯設定値より大きい場合、つまり所定の明るさより発光ダイオード照明装置１の周囲が明るい場合に、ＬＥＤ２１〜２ｎを非発光状態にするように駆動回路３０を制御してもよい。また、感知信号ＳＡ値が予め設定された点灯設定値より小さい場合、つまり所定の明るさより発光ダイオード照明装置１の周囲が暗い場合に、非発光状態にあるＬＥＤ２１〜２ｎを発光状態にするように駆動回路３０を制御してもよい。
【００１３】
制御回路５０は、制御信号ＳＢを駆動回路３０に出力して、駆動回路３０を制御する。例えば、ＬＥＤ２１〜２ｎの出射光の所望の輝度に応じてデューティ量が設定されたパルス信号の制御信号ＳＢにより、駆動回路３０をパルス幅変調（ＰＷＭ）制御する。或いは、直流電圧値等によって駆動回路３０を制御してもよい。
【００１４】
駆動回路３０は、制御信号ＳＢに応じて、ＬＥＤ２１〜２ｎの駆動電流を増減する等してＬＥＤ２１〜２ｎの出射光の輝度を制御し、或いは、ＬＥＤ２１〜２ｎの発光状態と非発光状態を切り換える。例えば、周囲が明るい場合には、ＬＥＤ２１〜２ｎの駆動電流を減少させて、ＬＥＤ２１〜２ｎの出射光の輝度を下げる。或いは、ＬＥＤ２１〜２ｎを発光状態から非発光状態にする。一方、周囲が暗い場合には、ＬＥＤ２１〜２ｎの駆動電流を増大させて、ＬＥＤ２１〜２ｎの出射光の輝度を上げる。或いは、ＬＥＤ２１〜２ｎを非発光状態から発光状態にする。
【００１５】
基板１０には、アルミニウム（Ａｌ）板等が採用可能である。また、ＬＥＤ２１〜２ｎ等から発生する熱を放出するために、基板１０の裏面１２にＡｌ等からなる放熱板を配置してもよい。
【００１６】
照明カバー６０は、ＬＥＤ２１〜２ｎの出射光が透過する材料を用いて形成可能である。例えば、シリコン樹脂、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂等により照明カバー６０は形成される。照明カバー６０は、基板１０上に配置されたＬＥＤ２１〜２ｎ、駆動回路３０、感知回路４０及び制御回路５０等を保護すると共に、ＬＥＤ２１〜２ｎの出射光を拡散して発光ダイオード照明装置１の外部に出力する。このため、ＬＥＤ２１〜２ｎからそれぞれ出射される指向性の高い光を、発光ダイオード照明装置１から広い面積に均一に照射できる。また、照明カバー６０に蛍光体を塗布することにより、発光ダイオード照明装置１から出力する光を所望の色彩に調整できる。照明カバー６０の外形は種々の形状が採用可能であり、例えば角形であっても円筒形であってもよい。
【００１７】
図１に示した例では、駆動回路３０、感知回路４０及び制御回路５０が、ＬＥＤ２１〜２ｎが配置された基板１０の表面１１に配置されている。ただし、駆動回路３０、感知回路４０、制御回路５０のいずれか或いはすべてを基板１０の裏面１２に配置してもよい。基板１０の表面１１に配置するＬＥＤ２１〜２ｎ以外の回路を減らすことにより、表面１１における非発光領域を減らすことができる。
【００１８】
上記では、感知回路４０が発光ダイオード照明装置１の周囲の明るさを外部情報として感知する場合を説明した。明るさ以外の周囲環境、例えば温度や人間の存在等を感知回路４０が感知し、感知された情報に応じてＬＥＤ２１〜２ｎの出射光の輝度や発光状態を制御するようにしてもよい。
【００１９】
以上に説明したように、本発明の第１の実施形態に係る発光ダイオード照明装置１によれば、感知回路４０によって感知された外部情報に応じてＬＥＤ２１〜２ｎの輝度の調整や発光状態と非発光状態の切り換えが行われる。つまり、ＬＥＤを光源とし、外部情報に応じて調光が容易な発光ダイオード照明装置を提供できる。
【００２０】
例えば、ＬＥＤ２１〜２ｎ、駆動回路３０、感知回路４０、及び制御回路５０が配置された基板１０と照明カバー６０からなる発光ダイオード照明装置１に、従来の蛍光管の口金具と互換性のある規格の口金具を付加してＬＥＤ管とする。このとき、ＬＥＤ管の外形寸法は従来の蛍光管と同一にする。そして、このＬＥＤ管を蛍光管の代わりに既存の蛍光管用照明器具に装着することにより、蛍光管用照明器具の改造や特別な電気工事等を必要とせずに、容易に調光が可能な発光ダイオードを用いた照明装置を設置できる。
【００２１】
ここで、「蛍光管用照明器具」とは、蛍光管を支持し、かつ蛍光管に電力を供給する電源として機能する器具である。つまり、蛍光管用照明器具に装着されたＬＥＤ管は、蛍光管用照明器具によって支持され、蛍光管用照明器具から電源を供給される。通常、ＬＥＤは直流電源により駆動されるので、蛍光管用照明器具が交流電力を供給する場合には、ＬＥＤ管内に交流直流コンバータを配置することが好ましい。
【００２２】
図２に、図１に示した発光ダイオード照明装置１の長手方向の両端部に、蛍光管用照明器具に取り付けるための口金具１００を付加したＬＥＤ管の例を示す。口金具１００の外形寸法は、蛍光管の口金具の規格、例えばＧ１３タイプと互換性を持たせる。口金具１００が備える電極端子１０１、１０２によってＬＥＤ管が蛍光管用照明器具に支持され、電源に接続する。電極端子１０１、１０２は口金具１００を貫通して配置され、発光ダイオード照明装置１の各回路、即ち、ＬＥＤ２１〜２ｎ、駆動回路３０、感知回路４０、及び制御回路５０と電極端子１０１、１０２とを電気的に接続することよって、電極端子１０１、１０２を介してＬＥＤ２１〜２ｎ、駆動回路３０、感知回路４０、及び制御回路５０に蛍光管用照明器具から電源が供給される。
【００２３】
図２に示したＬＥＤ管を既存の蛍光灯用照明器具に装着した場合、ＬＥＤ管内部に感知回路４０や制御回路５０等が含まれているため、従来の蛍光灯用照明器具に付属する調光装置を使用せずに、発光ダイオード照明装置１の輝度を制御できる。
【００２４】
（第２の実施形態）
本発明の第２の実施形態に係る発光ダイオード照明装置１Ａは、図３に示すように、感知回路４０Ａがリモートコントローラ２００から出力されるリモート信号ＳＣを感知することが図１に示した発光ダイオード照明装置１と異なる点である。その他の構成については、図１に示す第１の実施形態と同様である。
【００２５】
図１に示した発光ダイオード照明装置１は、明るさ等の周囲環境の情報を外部情報として感知し、感知した外部情報に応じてＬＥＤ２１〜２ｎの発光状態を制御する。一方、図３に示す発光ダイオード照明装置１Ａは、リモートコントローラ２００からのリモート信号ＳＣを外部情報として感知し、リモート信号ＳＣに応じてＬＥＤ２１〜２ｎの発光状態を制御する。つまり、感知回路４０Ａはリモート信号ＳＣの受光センサとして機能する。このため、リモートコントローラ２００の操作者は、発光ダイオード照明装置１Ａの輝度の調整や、動作のオン／オフを実行できる。
【００２６】
具体的には、発光ダイオード照明装置１Ａの輝度の調整やオン／オフ動作の設定を行う調整つまみやボタン等をリモートコントローラ２００に配置する。そして、これらの調整つまみやボタンの操作に応じたリモート信号ＳＣがリモートコントローラ２００から発光ダイオード照明装置１Ａに出力される。つまり、所望の輝度の値、輝度の増減、或いはオン／オフ動作等の設定がリモート信号ＳＣで発光ダイオード照明装置１Ａに出力される。リモートコントローラ２００と感知回路４０Ａ間の通信には、例えば赤外線通信等が採用可能である。
【００２７】
リモート信号ＳＣは感知回路４０Ａによって感知される。感知回路４０Ａのリモート信号ＳＣの受信部分として、例えばフォトトランジスタ等が採用可能である。感知回路４０Ａは感知したリモート信号ＳＣを電気信号に変換し、この電気信号が感知信号ＳＡとして制御回路５０に送信される。既に説明したように、感知信号ＳＡに応じて制御回路５０が駆動回路３０を制御する。その結果、リモート信号ＳＣで送信された所望の設定に応じたＬＥＤ２１〜２ｎの発光状態が、駆動回路３０により設定される。
【００２８】
例えば、発光ダイオード照明装置１Ａを用いて図２に示したようなＬＥＤ管を構成し、天井等に配置した複数の蛍光灯用照明器具にそれぞれＬＥＤ管を装着できる。この場合、各ＬＥＤ管が感知回路４０Ａをそれぞれ備えるため、所望の位置のＬＥＤ管のみの輝度を調整したり、オン／オフ動作させたりすることができる。
【００２９】
また、照明カバー６０の形状を従来使用されている白熱電球と同様の球状にした例を図４（ａ）に示す。図４（ａ）に示した例では、基板１０の表面１１にＬＥＤ２１〜２４及び感知回路４０Ａが配置される。ＬＥＤ２１〜２４は、例えば図４（ｂ）に示すように、表面１１上にマトリクス状に配置され、表面１１のＬＥＤ２１〜２４が配置された以外の残余の領域に感知回路４０Ａが配置される。また、基板１０の裏面１２に駆動回路３０及び制御回路５０が配置されている。なお、表面１１に配置されるＬＥＤの数が４個に限定されないのはもちろんである。
【００３０】
図４（ａ）に示すように、例えばＥ２６タイプ等の口金具と互換性のある外形寸法の口金具１１０を基板１０の裏面１２に付加することにより、発光ダイオード照明装置１Ａを従来の電球用照明器具等に装着することができる。
【００３１】
以上に説明したように、本発明の第２の実施形態に係る発光ダイオード照明装置１Ａによれば、リモートコントローラ２００による輝度の調整やオン／オフ動作の制御が可能であり、調光が容易な発光ダイオード照明装置を提供できる。他は、第１の実施形態と実質的に同様であり、重複した記載を省略する。
【００３２】
（その他の実施形態）
上記のように、本発明は第１及び第２の実施形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。
【００３３】
既に述べた実施形態の説明においては、直列接続されたＬＥＤ２１〜２ｎが基板１０上に配置されていたが、直列或いは並列接続された複数のＬＥＤがマトリクス状に配置された発光ダイオード照明装置を実現することができる。
【００３４】
このように、本発明はここでは記載していない様々な実施形態等を含むことは勿論である。したがって、本発明の技術的範囲は上記の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る発光ダイオード照明装置の構成を示す模式図であり、図１（ａ）は基板表面の上方からみた上面図であり、図１（ｂ）は側面図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る発光ダイオード照明装置を用いたＬＥＤ管の構成を示す模式図である。
【図３】本発明の第２の実施形態に係る発光ダイオード照明装置の構成を示す模式図である。
【図４】本発明の第２の実施形態に係る発光ダイオード照明装置の他の構成を示す模式図であり、図４（ａ）は側面図であり、図４（ｂ）は基板表面の上方からみた上面図である。
【符号の説明】
【００３６】
１、１Ａ…発光ダイオード照明装置
１０…基板
２１〜２ｎ…発光ダイオード
３０…駆動回路
４０、４０Ａ…感知回路
５０…制御回路
６０…照明カバー
１００、１１０…口金具
２００…リモートコントローラ
【図１】
2009266461.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
2009266461.tif 000006