JP2012015035A

JP2012015035A - センサ内蔵型ｌｅｄ電球

Info

Publication number: JP2012015035A
Application number: JP2010152575A
Authority: JP
Inventors: Satoshi Inagaki; 里志稲垣
Original assignee: BUILD UP KK
Current assignee: BUILD UP KK
Priority date: 2010-07-05
Filing date: 2010-07-05
Publication date: 2012-01-19

Abstract

【課題】センサ機能が内蔵されたセンサ内蔵型ＬＥＤ電球を提供する。
【解決手段】ドーナツ形の基板５上に複数のＬＥＤ１１が面実装されたＬＥＤモジュール３と、基板５の中央穴７に配設された人感センサおよび明るさセンサを備えるセンサモジュール１５とを備えており、センサ機能を照明器具側に一体に持たせている。ＬＥＤ光は直進する特性を有することから、明るさセンサがＬＥＤ光を昼光と誤感知することはない。しかも、人感センサはＬＥＤ１１群の中心に配置すれば、ＬＥＤ１１群の照射領域に感知領域を合わせることでき、センサ情報の信頼性を高めることができる。
【選択図】図１

Description

本発明はＬＥＤ電球に係り、特に人感センサおよび明るさセンサを備えたセンサ内蔵型ＬＥＤ電球に関するものである。

トイレの天井等には通常電球用のソケットが取り付けられており、このソケットに白熱電球等の電球を装着して点灯させている。
近年は、省エネが叫ばれており、人の動きを感知する人感センサや明るさセンサを備えた点灯制御機構を設けて、必要な時のみ点灯させることが提案されている。

特開平０６−１５１０６５号公報

而して、明るさセンサは昼間のように十分な採光があるときには点灯しないように設けるものである。一方、白熱電球等から発せられる光は拡がる。
そのため、明るさセンサがその点灯による明るさを感知しないようにするために、電球側に直接取り付けず、屋内配線を用いて別々に設置して使うことになる。
或いは、従来の電源供給のためだけの単純な構造のソケットに代わり、特許文献１に記載のような複雑な構造のものを設置することになる。
いずれにしても、工事費用が掛かる。

本発明は上記従来の問題点に着目して為されたものであり、既設の電球用ソケットをそのまま利用できる、センサ内蔵型電球を提供することを、その目的とする。

最近では、高輝度にもかかわらず、消費電力が低く且つ寿命が長いなどの特性を有するＬＥＤ(発光ダイオード)に照明器具の光源としての期待が高まってきている。そのため、ＬＥＤを電球の光源として使用すれば、かなりの省エネも図れるが、さらに、上記した点灯制御機構を電球側に直接取り付けることができれば、工事費用が掛からず設置できて、ＬＥＤを必要な時のみ点灯させることでより一層の省エネを図れることになる。
本発明は、上記したことを考慮した上で為されたものであり、ＬＥＤ光の直進性を利用している。

請求項１の発明は、複数のＬＥＤが面実装された基板を含むＬＥＤモジュールと、前記ＬＥＤの光経路と交差しない位置に配設された人感センサおよび明るさセンサと、前記ＬＥＤモジュールの非発光面側に取り付けられた放熱部と、前記放熱部に連設され、電球用ソケットに着脱自在に装着される口金と、前記放熱部および口金の中空空間に設けられた電源回路および制御部とを備え、前記口金からの電源供給により前記電源回路および前記制御部が動作し、前記ＬＥＤへの電源供給を前記センサの情報に基づいて前記制御部が制御することを特徴とするセンサ内蔵型ＬＥＤ電球である。

請求項２の発明は、請求項１に記載したセンサ内蔵型ＬＥＤ電球において、ＬＥＤモジュールの基板はドーナツ形になっており、その基板の中央穴に人感センサおよび明るさセンサが配設されていることを特徴とするセンサ内蔵型ＬＥＤ電球である。

請求項３の発明は、請求項１に記載したセンサ内蔵型ＬＥＤ電球において、ＬＥＤモジュールの基板の穴縁に沿って遮光壁が立設されていることを特徴とするセンサ内蔵型ＬＥＤ電球である。

本発明のセンサ内蔵型ＬＥＤ電球は、既設の電球用ソケットをそのまま利用して白熱電球等の電球の交換作業と同じ作業をするだけで、容易に着脱することができる。

本発明の実施の形態に係るセンサ内蔵型ＬＥＤ電球の斜視図である。図１のセンサ内蔵型ＬＥＤ電球の平面図である。図１のセンサ内蔵型ＬＥＤ電球の側面図である。図１のセンサ内蔵型ＬＥＤ電球の電気的構成図である。図１のセンサ内蔵型ＬＥＤ電球の動作を説明するフローチャート図である。

本発明の実施の形態に係るセンサ内蔵型ＬＥＤ電球１を図面にしたがって説明する。
先ず、図１〜図３にしたがって構成を説明する。
符号３はＬＥＤモジュールを示し、このＬＥＤモジュール３では基板５はドーナツ形になっており、内側に穴７が形成されている。外周縁と内周縁は同心状の円になっている。この基板５の表面、即ち発光面９側に配置されているのはＬＥＤ１１であり、複数のＬＥＤ１１が同心状の円を二重に描くように基板５上に面実装されている。
ＬＥＤモジュール３の発光面９上の空間は合成樹脂製のクリアな透光性カバー１３が被さって保護されている。

符号１５はセンサモジュールを示し、このセンサモジュール１５には人感センサ１７と明るさセンサ１９が備えられている。人感センサ１７は、赤外線を利用して、周りの温度と温度差のあるものが感知エリア内で動いた時に、その温度変化を感知することで人を感知する仕組みのものである。また、明るさセンサ１９は、感知エリア内の照度を検出する仕組みのものである。明るさセンサ１９を併用することで、昼光が十分に取り入れて明るいときにＬＥＤ１１が発光しないようにしている。
これらセンサ１７、１９の上部には合成樹脂製のカバー２１が被さって保護されている。このカバー２１は半球殻状で、光集束性を有している。

このセンサ１７、１９は基板５の穴７内に配設されている。
符号２３は黒色の遮光壁を示し、この遮光壁２３は基板５の穴７の縁に沿って環状に設けられ、発光面９側に立ち上がっている。
図２の平面図に示すように、この遮光壁２３によって人感センサ１７および明るさセンサ１９はＬＥＤ１１から遮られている。

符号２５は筒状の放熱部を示し、放熱性の良いアルミで形成されている。放熱部２５は軸方向一端側から他端側にいくに従って拡径している。放熱部２５の外周面には複数の放熱フィンが間隔をあけて設けられており、その間が連通孔になっている。放熱部２５の大径側端部は取付部になっており、その取付部に上記したＬＥＤモジュール３が発光面９を露出した状態で取り付けられて一体になっている。
また、放熱部２５の小径側の端部は絶縁部２７に連設されており、この絶縁部２７を挟んで口金２９が取り付けられている。この口金２９は回し込みタイプのものであり、電球用ソケットに螺合により装着できるものになっている。

口金２９の中空空間には電源回路としてのＡＣ‐ＤＣコンバータ３１が収容され、放熱部２５の中空空間には基板５の裏面側にセンサモジュール１５の制御部３３が収容されている。
図４で、上記回路を含む全体の電気構成を説明する。
ＡＣ‐ＤＣコンバータ３１の一次側端子、即ちＡＣ入力端子には口金２９に接続され、二次側端子、即ちＤＣ出力端子にはセンサモジュール１５の制御部３３の入力端子に接続されている。制御部３３の出力端子には多数のＬＥＤ１１が直列と並列の組み合わせで接続されている。
制御部３３には上記した人感センサ１７と明るさセンサ１９が接続されており、これらのセンサ情報を逐次受け取るようになっている。また、タイマー回路３５と点灯制御回路３７が備えられている。
上記構成により、口金２９がソケットに装着されると、商用電源（交流電源）から電源がＡＣ‐ＤＣコンバータ３１や制御部３３に供給されるようになっている。

センサ内蔵型ＬＥＤ電球１は、制御部３３の動作によりＬＥＤ１１の点灯が制御されるようになっており、以下、センサ内蔵型ＬＥＤ電球１の点灯動作について、図５にしたがって説明する。
制御部３３は、スタンバイ状態では、ＬＥＤ１１を消灯させており、明るさセンサ１９からの情報（信号）に基づいて照度が所定値以下である否かを判定し、照度が予め設定された所定値以下であると判定すると、次に、人感センサ１７からの情報（信号）に基づいて人の動きが感知されたか否かを判定する。そして、制御部３３は、人の動きが感知されたと判定すると、点灯すべきと結論し、点灯制御回路３７をＯＮにしてＡＣ‐ＤＣコンバータ３１からの電源をＬＥＤ１１に供給して、ＬＥＤ１１を点灯させる。

また、制御部３３はＬＥＤ１１を点灯させると共に、タイマー回路３５をＯＮにして計時を開始する。タイマー時間は５０秒に設定されており、そのタイマー時間が終了すると、制御部３３はＬＥＤ１１への電源供給を停止してＬＥＤ１１を消灯させると共に、タイマー回路３５をリセットしてスタンバイ状態に戻す。
但し、制御部３３は、計時中も逐次センサ１７、１９からの情報を受け取って、上記のように判定しており、点灯すべきと結論すると、タイマー回路３５をリセットし、経時をやり直す。従って、人がセンサ１７、１９の感知領域で動いている限りＬＥＤ１１は５０秒間を超えて点灯し続ける。そして、人の動きが無くなってから５０秒経過した時点で、ＬＥＤ１１は消灯することになる。

センサ内蔵型ＬＥＤ電球１は、上記したような構成を備えることにより、以下の効果を奏する。
先ず、ＬＥＤ光は直進する特性を有することから、上記のように、ＬＥＤの光経路に交差しない位置にセンサ１７、１９を配置させることができ、センサ１７、１９内蔵の電球とすることに成功している。そのため、口金２９を既設の電球用ソケットに白熱電球等の電球と同様に装着させるだけで、設置できる。そして、そのソケットに接続された電源スイッチをＯＮにすれば、点灯可能モードになる。

また、遮光壁２３によりセンサ１７、１９の感知方向を規制したことにより、明るさセンサ１９がＬＥＤ１１の点灯を昼光と誤って感知することは無い。
さらに、人感センサ１７はＬＥＤ１１群の中心に配置したことにより、ＬＥＤ１１群の照射領域に感知領域が合っており、センサ情報の信頼性が高くなっている。

以上、本発明の実施の形態について詳述してきたが、具体的構成は、この実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における設計の変更などがあっても発明に含まれる。
上記実施の形態では、人感センサ１７を、赤外線を利用するものによって構成したが、人感センサ１７を、超音波を利用するものや超音波と赤外線の組み合わせを利用するもので構成してもよい。
タイマー回路３５では５０秒に設定しているが、この設定時間は設置場所等に応じて適宜変更できる。

本発明はＬＥＤを利用した照明器具の製造業に利用可能である。

１…センサ内蔵型ＬＥＤ電球３…ＬＥＤモジュール
５…（ＬＥＤモジュールの）基板７…（基板の）穴
９…（基板の）発光面１１…ＬＥＤ
１３…（ＬＥＤモジュール側の）透光性カバー
１５…センサモジュール１７…人感センサ１９…明るさセンサ
２１…（センサモジュール側の）カバー２３…遮光壁
２５…放熱部２７…絶縁部２９…口金
３１…ＡＣ‐ＤＣコンバータ３３…制御部３５…タイマー回路３７…点灯制御回路

Claims

複数のＬＥＤが面実装された基板を含むＬＥＤモジュールと、前記ＬＥＤの光経路と交差しない位置に配設された人感センサおよび明るさセンサと、前記ＬＥＤモジュールの非発光面側に取り付けられた放熱部と、前記放熱部に連設され、電球用ソケットに着脱自在に装着される口金と、前記放熱部および口金の中空空間に設けられた電源回路および制御部とを備え、前記口金からの電源供給により前記電源回路および前記制御部が動作し、前記ＬＥＤへの電源供給を前記センサの情報に基づいて前記制御部が制御することを特徴とするセンサ内蔵型ＬＥＤ電球。
請求項１に記載したセンサ内蔵型ＬＥＤ電球において、
ＬＥＤモジュールの基板はドーナツ形になっており、その基板の中央穴に人感センサおよび明るさセンサが配設されていることを特徴とするセンサ内蔵型ＬＥＤ電球。
請求項１に記載したセンサ内蔵型ＬＥＤ電球において、
ＬＥＤモジュールの基板の穴縁に沿って遮光壁が立設されていることを特徴とするセンサ内蔵型ＬＥＤ電球。