JP2011034713A - 照明器具 - Google Patents

Abstract

【課題】コスト的に有利な可視光通信機能を搭載した照明器具を提供する。
【解決手段】半導体発光素子１１を配設した発光部基板１２と；発光部基板に接続されて半導体発光素子を点灯制御する点灯回路基板１３と；点灯回路基板と発光部基板との間に接続可能に分離配置され、発光部基板の半導体発光素子を可視光通信制御する可視光通信制御基板１４と；を具備する照明器具１０を構成する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、可視光通信機能を搭載した照明器具に関する。

近年、照明光を用いて自由空間に各種の情報を伝送する可視光通信機能を搭載した照明器具が提案されている。例えば、特許文献１には、可視光通信機能を搭載した照明器具と受信機からなる照明システムが示され、照明器具の白色光源と電球色光源を利用して可視光通信を行いながらも使用者にとって違和感のない照明環境を提供するようにしている。

特開２００８−３４９８９号公報

一方、この種、照明器具においては、多様なニーズに対応して各種ラインナップの器具を用意する必要があるが、可視光通信機能を搭載した照明器具は、可視光通信を行うために専用に開発され提案されている。このため、特許文献１にも示されているように、可視光通信機能を搭載する照明器具の点灯回路は、制御部からの制御に応じて照明光に通信信号を重畳させるための専用の点灯回路として構成しなければならず、可視光通信機能をもたない点灯回路とは別設計を行なう必要がある。このため、可視光通信機能を搭載する照明器具のコストが上昇し普及を妨げる一因になっている。

本発明は、上記の問題に鑑みなされたもので、コスト的に有利な可視光通信機能を搭載した照明器具を提供しようとするものである。

請求項１に記載の照明器具の発明は、半導体発光素子を配設した発光部基板と；発光部基板に接続されて半導体発光素子を点灯制御する点灯回路基板と；点灯回路基板と発光部基板との間に接続可能に分離配置され、発光部基板の半導体発光素子を可視光通信制御する可視光通信制御基板と；を具備していることを特徴とする。

本発明によれば、点灯回路基板と発光部基板との間に接続可能に分離配置され、発光部基板の半導体発光素子を可視光通信制御する可視光通信制御基板により、可視光通信制御基板を点灯回路基板と発光部基板との間に接続して、可視光通信機能を搭載した照明器具を構成することができる。また可視光通信制御基板を点灯回路基板と発光部基板との間から分離して、可視光通信機能を搭載しない照明専用の照明器具を構成することができる。これにより、可視光通信機能を搭載する照明器具と搭載しない照明器具の設計を共通化することができ、コスト的に有利な可視光通信機能を搭載した照明器具を構成することができる。同時に、可視光通信制御基板を接続または分離することによって多様なラインナップの照明器具を容易に構成することが可能になる。

本発明において、照明器具は、自由空間において可視光通信を良好に行うために、天井から全般照明を行う一般家庭やオフィス等、施設・業務用などの照明器具を構成することが好適であるが、壁面や床面等に設置される照明器具であってもよく、特に特定の形態の照明器具には限定さない。

半導体発光素子は、発光ダイオード、有機ＥＬや半導体レーザなど、半導体を発光源とした発光素子が許容される。半導体発光素子は、照明の用途に応じて必要な個数は選択され、例えば、複数個の素子でパネル状の発光部を構成しても、さらには、１個の素子で発光部を構成してもよい。半導体発光素子は、白色で発光するように構成することが好ましいが、照明器具の用途に応じ、赤色、青色、緑色等でも、さらには各種の色を組み合わせて構成してもよい。

発光部基板は、上述した半導体発光素子を配設するための基板で、その形状は正方形または長方形等の矩形状、若しくは長尺なライン状をなす発光部を構成しても、さらには、六角形、八角形など多角形状、さらには円形や楕円形状等の発光部を構成するものであってもよく、目的とする配光特性を得るための全ての形状が許容される。

点灯回路基板は、点灯回路を構成する回路部品等を配設するための基板で、発光部基板に配設された半導体発光素子を点灯制御する機能を有し、発光部基板に直接接続することにより可視光通信機能を搭載しない照明専用の照明器具を構成することができる。点灯回路基板の形状は特定の形状には限定されない。また、照明器具に内蔵、若しくは外付けされて構成されることが好ましいが、別置きで天井裏などに設置されるものであってもよい。点灯回路は、例えば、交流電圧１００Ｖを直流電圧２４Ｖに変換して発光ダイオード等の半導体発光素子に供給する点灯回路等で構成されることが許容される。また、調光機能を有していてもよい。

可視光通信制御基板は、可視光通信を行うための制御部を構成する回路部品等を配設するための基板で、点灯回路基板と発光部基板との間に接続可能に分離配置され、可視光通信制御基板を点灯回路基板と発光部基板との間に接続して、可視光通信機能を搭載した照明器具を構成することができる。また可視光通信制御基板を点灯回路基板と発光部基板との間から分離して、可視光通信機能を搭載しない照明専用の照明器具を構成することができる。

ここで分離配置とは、可視光通信制御基板を、発光部基板と点灯回路基板とは別体に構成することにより、予め分離して構成されていることが好ましいが、例えば、１枚の基板上に発光部、点灯回路部および可視光通信制御部を予め分離して配置し、必要に応じて基板を分離可能な切れ目などに沿ってカットすることにより、可視光通信制御部のみを発光部および点灯回路部から容易に分離できるものであってもよい。さらに、別体に構成された各基板をコネクタ等の分離可能な接続手段で電気的接続と同時に機械的な接続を行い、各基板を接続手段によって分離可能な状態で一体化し、可視光通信制御基板のみを発光部基板および点灯回路基板の接続手段から外して、電気的な分離を行うと同時に機械的な分離を行えるようにしたものであってもよく、要は、必要に応じて可視光通信制御基板のみが分離できる全ての分離可能な配置手段が許容される。また、可視光通信制御基板の形状は特定の形状には限定されない。さらに、照明器具に内蔵、若しくは外付けされて構成されることが好ましいが、別置きで天井裏などに設置されるものであってもよい。

可視光通信制御基板には、制御部とスイッチング素子が設けられ、スイッチング素子は制御部からの制御信号によって、可視光通信信号を送信するために半導体発光素子を断続的に点灯制御する。制御部は、不揮発性メモリ等からなる記憶部に記憶された情報に基づいてスイッチング素子の制御信号を生成しても、パーソナルコンピュータ、リモコン、携帯電話等の情報端末機器などの外部機器からの信号を受信して制御信号を生成してもよい。さらには、ＬＡＮを通じてインターネット上から情報を入手して制御信号を生成してもよく、特定の手段には限定されない。

上述した発光部基板、点灯回路基板、可視光通信制御基板は、例えば、ガラスエポキシ材、紙フェノール材、ガラスコンポジット等、非金属性の部材、または、アルミニウムや銅等の金属で構成された回路配線基板が許容される。また、コスト的に有利であれば、セラミックスで構成されたものであってもよい。これらの基板には配線パターンが形成され、この配線パターンに、例えば、発光ダイオードチップや回路部品が実装して配設されることが好ましいが、基板の構成および実装等をするための手段は特定のものに限定されない。

請求項２に記載の発明は、請求項１記載の照明器具において、前記点灯回路基板は、電源の出力端子部を有し、可視光通信制御基板は点灯回路基板の出力端子部から電源が供給されるようにしたことを特徴とする。本発明によれば、可視光通信制御基板を点灯回路基板と発光部基板との間に接続して可視光通信機能を搭載した照明器具を構成した場合に、可視光通信制御基板は点灯回路基板の出力端子部から電源が供給されるようにしたので、可視光通信制御基板専用の電源部が不要となり、可視光通信制御基板の構成を簡素化することができ、一層コスト的に有利な可視光通信機能を搭載した照明器具を構成することができる。

本発明において、点灯回路基板の出力端子部から供給される電源は、点灯回路基板上のＩＣなどに使用するロジック電源を出力できることが好適であるが、可視光通信制御を行うために専用に設計された電源であってもよい。

請求項３に記載の発明は、請求項１または２記載の照明器具において、前記可視光通信制御基板は、制御部によりスイッチングされるスイッチング素子を有し、スイッチング素子は発光部基板の半導体発光素子に並列に接続されるようにしたことを特徴とする。本発明によれば、可視光通信制御基板を点灯回路基板と発光部基板との間に接続して可視光通信機能を搭載した照明器具を構成した場合に、スイッチング素子は発光部基板の半導体発光素子に並列に接続されるようにした。これにより、発光部点灯時において、スイッチング素子での電気的なロスが少なくなり、効率的な可視光通信機能を搭載した照明器具を構成することができる。

本発明において、スイッチング素子は、可視光通信信号送信のために半導体発光素子を断続的に遮断するための素子で、トランジスタ等の半導体スイッチング素子で構成することが好適であるが、機械的なスイッチで構成されたものであってもよい。

請求項１記載の発明によれば、可視光通信機能を搭載する照明器具と搭載しない照明器具の設計を共通化することができ、コスト的に有利な可視光通信機能を搭載した照明器具を提供することができる。同時に、可視光通信制御基板の接続または分離することによって多様なラインナップの照明器具を容易に構成することが可能になる。

請求項２記載の発明によれば、可視光通信制御基板専用の電源部が不要となり、可視光通信制御基板の構成を簡素化することができ、一層コスト的に有利な可視光通信機能を搭載した照明器具を提供することができる。

請求項３に記載の発明によれば、発光部点灯時において、スイッチング素子でのロスが少なくなり、効率的な可視光通信機能を搭載した照明器具を提供することができる。

本発明の実施形態に係る可視光通信機能を搭載した照明器具における発光部基板、点灯回路基板および可視光通信制御基板を示すブロック図。 同じく可視光通信機能を搭載した照明器具を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）図におけるＡ−Ａ線に沿う断面図。 同じく可視光通信機能を搭載しない照明専用の照明器具を示し、（ａ）は発光部基板および点灯回路基板を示すブロック図、（ｂ）は照明器具の図２（ｂ）に相当する断面図。 同じく可視光通信機能を搭載した照明器具を用いて構築した無線ＬＡＮシステムの概要を示す構成図。 同じく可視光通信機能を搭載した照明器具の変形例を示し、（ａ）は第１の変形例における発光部基板、点灯回路基板および可視光通信制御基板を示すブロック図、（ｂ）は第２の変形例における発光部基板、点灯回路基板および可視光通信制御基板を示すブロック図、（ｃ）は第３の変形例における発光部基板、点灯回路基板および可視光通信制御基板を示すブロック図。 同じく可視光通信機能を搭載した照明器具の第４の変形例を示し、（ａ）は発光部基板、点灯回路基板および可視光通信制御基板を示すブロック図、（ｂ）は点灯回路基板および可視光通信制御基板におけるコネクタの構成を、一部を断面して示す図。

以下、本発明に係る照明器具の実施形態について、図に従い説明する。

本実施例は、可視光通信機能を搭載した照明器具を構成することができると共に、搭載しない照明専用の照明器具も容易に構成することができるもので、先ずその制御部分から説明する。

図１に示すように、本実施例の照明器具１０における制御部分は、半導体発光素子１１を配設した発光部基板１２と、発光部基板に接続される点灯回路基板１３と、点灯回路基板と発光部基板との間に接続可能に分離配置される可視光通信制御基板１４とで構成される。

発光素子１１は、発光ダイオード（以下「ＬＥＤ」と称す）で構成する。ＬＥＤ１１は、本実施例では青色ＬＥＤチップとこのＬＥＤチップにより励起される黄色蛍光体で構成されて高輝度、高出力の白色の光を発光する。

発光部基板１２は、ＬＥＤ１１を配設するための部材で、ガラスエポキシ材からなる回路配線基板で構成され、略正方形をなす平板状に形成される。この回路配線基板には銅箔からなる配線パターンが形成され、この配線パターンに沿って複数個のＬＥＤ１１が実装される。各ＬＥＤ１１は直列に接続され、その両端が発光部基板１２の一側面に設けられた入力端子１２ａに接続される。

点灯回路基板１３は、各ＬＥＤ１１を点灯するための点灯回路を構成するための回路部品等を配設するための基板で、発光部基板１２と別体に分離構成されて配置される。点灯回路基板１３は、発光部基板１２と同様に、ガラスエポキシ材からなる回路配線基板で構成され、長方形をなす平板状に形成される。この回路配線基板には銅箔からなる配線パターンが形成され、この配線パターンに沿って点灯回路を構成する回路部品等が実装される。

点灯回路は、交流電圧１００Ｖを直流電圧２４Ｖに変換してＬＥＤ１１に供給する点灯回路で構成され、商用電源に接続される入力端子１３ａが点灯回路基板１３の一側面に、出力端子１３ｂが他側面に設けられる。

上記に構成された点灯回路基板１３は、その出力端子１３ｂと発光部基板１２の入力端子１２ａを接続することにより、発光部基板１２に配設された各ＬＥＤ１１を点灯制御することができ、可視光通信機能を搭載しない照明専用の照明器具を構成することができる。

可視光通信制御基板１４は、可視光通信を行うための回路部品等を配設するための基板で、発光部基板１２および点灯回路基板１３と別体に分離構成されて配置される。可視光通信制御基板１４は、発光部基板１２および点灯回路基板１３と同様に、ガラスエポキシ材からなる回路配線基板で構成され、略正方形をなす平板状に形成される。この回路配線基板には銅箔からなる配線パターンが形成され、この配線パターンに沿って可視光通信制御を行う回路部品等が実装される。

可視光通信制御基板１４には、制御部１４ａ、不揮発性メモリからなる記憶部１４ｂ、スイッチング素子１４ｃおよび制御部電源生成部１４ｄが設けられる。記憶部１４ｂには、照明器具をＯＮ／ＯＦＦするための動作情報や各種の調光制御情報、さらには、音楽や映画等の音声情報や映像情報等各種の情報がデジタル信号に変換されて記憶されている。制御部１４ａは、記憶部１４ｂに記憶された情報を呼び出してスイッチング素子１４ｃの制御信号を生成し、この制御信号をスイッチング素子１４ｃに伝送することによってスイッチング素子１４ｃを断続的に遮断させる機能を有している。スイッチング素子１４ｃが断続的に遮断されることにより発光部基板１２の各ＬＥＤ１１が点滅動作を行い、各ＬＥＤから可視光通信信号が送信される。

図中１４ｅは赤外線送信リモコンなどの外部機器から信号を受信する信号受信部で、例えば、リモコンからの信号を受信して制御部に伝送し、照明器具のＯＮ／ＯＦＦや調光制御を行う。また、１４ｆはＬＡＮ端子であり、モデムを介してインターネットに接続され、インターネット上から各種の情報を入手して制御部１４ａに伝送し、この情報を可視光通信信号として送信できるようにする。

また、可視光通信制御基板１４には、点灯回路基板１３の出力端子１３ｂに接続される入力端子１４ｇが一側面に、出力端子１４ｈが他側面に設けられる。

上記に構成された可視光通信制御基板１４は、その入力端子１４ｇと点灯回路基板の出力端子１３ｂを接続し、出力端子１４ｈと発光部基板１２の入力端子１２ａを接続することにより、発光部基板１２に配設された各ＬＥＤ１１に対し、スイッチング素子１４ｃから断続的に遮断された出力信号が送信され、各ＬＥＤが点滅して可視光通信信号が自由空間に送信される。これにより、可視光通信機能を搭載した照明器具１０を構成することができる。

また各端子の接続を外して可視光通信制御基板１４を点灯回路基板１３と発光部基板１２との間から分離することにより、点灯回路基板１３の出力端子１３ｂと発光部基板１２の入力端子１２ａを直接接続することが可能となり、可視光通信機能を搭載しない照明専用の照明器具を構成することができる。

次に、上記に構成された制御部分を組み込んだ照明器具の構成を説明する。図２に示すように、照明器具１０は、本実施例では正方形をなす天井埋込式のパネル形の照明器具として構成され、器具本体２０と器具本体に配設される発光パネル２１、器具本体２０に内蔵される制御部２２および電源部２３で構成する。

器具本体２０は、耐候性、耐熱性および電気絶縁性を有する合成樹脂、本実施例では、白色のＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）により、底面２０ａおよび開口部２０ｂを有する略正方形の箱体として構成し、この箱体の開口部２０ｂの開口寸法は、正方形の箱体に正方形の４枚の発光パネル２１が内周側に配設される寸法に構成し、発光パネル２１を箱体内に挿入することによって発光パネル２１と共に略正方形をなす照明器具１０を構成する。図中２４は、４枚の発光パネルで構成される中央部分を切り欠いて形成された制御部２２、すなわち、可視光通信制御基板１４の収容部であり、着脱が可能な蓋体２４ａによって塞がれる。

４枚の各発光パネル２１は、同一の形状・構成をなし、それぞれの発光パネルには上述した発光部基板１２と反射体２１ａが設けられる。発光部基板１２は、その裏面側が発光部基板１２と同一寸法の正方形に形成された放熱板２１ｂに電気絶縁シート等を介して装着され、ＬＥＤ１１を実装した表面側には反射体２１ａが設けられる。放熱板２１ｂは、熱伝導性の良好な鋼板やアルミニウム等の金属、本実施例では鋼板で構成する。なお、４枚の各発光部基板１２には、ＬＥＤチップ１１がマトリックス状に複数個配設され、この複数個の各ＬＥＤ１１は配線パターンにより直列に接続され、さらに４枚の各発光部１２にそれぞれ配設された複数個のＬＥＤ群は、リード線によりそれぞれ直列に接続され、全てのＬＥＤ１１が直列に接続される。

反射体２１ａは、所望の配光が得られるように光学設計されたもので、耐候性、耐熱性および電気絶縁性を有する合成樹脂、本実施例では、白色のＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）により、発光部基板１２と同一寸法の正方形の部材として構成される。また表面の外観がピラミッド形をなし、横断面が正方形状の「すり鉢状」の凹部をなし、その底部開口の中心に、発光部基板１２に実装された各ＬＥＤ１１が位置し、その反射面がＬＥＤチップの周囲を囲むようにして配設される。

上記に構成された発光パネル２１は、器具本体２０の開口部２０ｂに反射体２１ａが開口部から外方に向くように位置させて嵌めこみ固定する。これにより発光パネル２１と器具本体２０の底面２０ａとの間に空間部ｓが形成される。この空間部は、制御部２２および電源部２３を設置し収容するための空間で、その略中央部と連続する収容部２４に制御部２２を設置し、一側面側に位置して電源部２３を設置する。

制御部２２は、上述した可視光通信制御基板１４からなり、この基板が器具本体２０の底面２０ａに対して収容部２４に面するようにして固定される。また、信号受信部１４ｅを収容部２４の蓋体２４ａの内面側に設置し、リモコン等の外部機器からの信号を受信できるように配置する。また、ＬＡＮ端子１４ｆが器具本体２０の底面２０ａから外部に露出されて配置される。電源部２３は、上述した点灯回路基板１３からなり、この基板が器具本体２０の底面２０ａに対して固定される。

上記のように器具本体２０の空間部ｓに設けられた点灯回路基板１３の入力端子１３ａには、商用電源に接続される電源線ｗ１が接続され、出力端子１３ｂはリード線ｗ２により可視光通信制御基板１４の入力端子１４ｇに接続される。さらに可視光通信制御基板１４の出力端子１４ｈはリード線ｗ３により、発光パネル２１に配設された発光部基板１２の入力端子１２ａに接続される。これにより、可視光通信制御基板１４が、点灯回路基板１３とＬＥＤ１１を配設した発光部基板１２との間に電気的に接続可能に分離配置される。

この際、可視光通信制御基板１４は、器具本体２０の空間部ｓの略中央部と連続する収容部２４に収容されるので、発光パネル２１の放熱板２１ｂから離間され、かつ、電源部２３からも離間されて配置されるので、熱的な影響を受け難くなり、可視光通信制御部を構成する半導体等の電子部品における温度上昇を抑制して、部品の信頼性を向上させることができる。

上記により、可視光通信制御機能を搭載した照明器具１０が構成される。本実施例は、可視光通信制御基板１４が、点灯回路基板１３とＬＥＤ１１を配設した発光部基板１２との間に電気的に接続可能に分離配置されているので、可視光通信制御基板１４を点灯回路基板１３と発光部基板１２との間から分離することにより、可視光通信機能を搭載しない照明専用の照明器具を構成することができる。

すなわち、図３に示すように、照明専用の照明器具１０´を構成する場合には、可視光通信制御基板１４の入力端子１４ｇと点灯回路基板１３の出力端子１３ｂに接続されたリード線ｗ２を外し、さらに、可視光通信制御基板１４の出力端子１４ｈと発光部基板１２の入力端子１２ａに接続されたリード線ｗ３を外して、可視光通信制御基板１４を器具本体２０の底面２０ａから取り外す。次に、外された点灯回路基板１３の出力端子１３ｂに接続されたリード線ｗ２を、直接、発光基板１２の入力端子１２ａに接続する。これにより、発光部基板１２のＬＥＤ１１は直接点灯回路基板１３の点灯回路で点灯制御され照明を行うことができ、照明専用の照明器具１０´が構成される。

したがって、可視光通信制御機能を搭載した照明器具１０の設計においては、器具の設計は搭載しない照明器具１０´と共通して行い、可視光通信制御基板１４の設計のみを行うことにより達成できる。また、製造工程においても、可視光通信制御機能を搭載しない照明専用の照明器具１０´の製造ラインにおいて、可視光通信を行うための１枚の可視光通信制御基板１４を追加して組み込むだけで搭載した照明器具１０を製造することができ、若しくは、可視光通信制御機能を搭載する照明器具１０の製造ラインにおいて、可視光通信制御基板１４を組み込まないだけで搭載しない照明専用の照明器具１０´を製造することができ、同時に２種類の照明器具のラインナップを揃えることが可能となる。

次に、上記に構成された可視光通信制御機能を搭載した照明器具１０を用いて可視光通信を行う無線ＬＡＮシステムの構成を説明する。この無線ＬＡＮシステム３０は、図４に示すように、可視光通信制御機能を搭載した照明器具１０が部屋の天井Ｘに設置され、照明器具の光の照射範囲内に外部機器であるパーソナルコンピュータＰＣ、プリンタＰ、リモコンＲを設置することで構成される。

可視光通信制御機能を搭載した照明器具１０を天井に設置し、点灯回路基板１３の入力端子１３ａを電源線ｗ１により商用電源に接続する。これにより、点灯回路基板１３に電源が供給され、点灯回路基板の出力端子１３ｂからリード線ｗ２を通じて、可視光通信制御基板１４の入力端子１４ｇから制御部電源生成部１４ｄに電源が供給され、可視光通信制御基板１４がスタンバイ状態に設定される。同時にＬＡＮ端子１４ｆをモデムを介してインターネットＮに接続する。

パーソナルコンピュータＰＣおよびプリンタＰには、照明器具１０の照明光を受光する受信機３１が搭載されている。この受信機は、照明光を受光するフォトダイオード等の光電変換素子と、受光した照明光に含まれる可視光通信信号を増幅し復調して受信データを生成し、パーソナルコンピュータＰＣやプリンタＰを動作させる機能を有して構成される。また、パーソナルコンピュータＰＣには、リモコンＲと同様の赤外線送信機が組み込まれ、照明器具１０の信号受信部１４ｅに各種の信号を送信することができる。

以上の構成により、構成された可視光通信による無線ＬＡＮシステム３０は、次のように作動する。先ず、リモコンＲによって照明器具１０を動作させる信号を送信する。これを照明器具の下面の中央部に設置された信号受信部１４ｅが受信し、受信した信号を制御部１４ａに伝送する。制御部は伝送された信号に基づいて、記憶部１４ｂからＯＮ信号を読み出し連続点灯信号を生成し、スイッチング素子１４ｃに伝送する。スイッチング素子は連続点灯信号に基づきスイッチをＯＮし続け、発光部基板１２のＬＥＤ１１は連続点灯の状態で所定の照明を行う。

この状態で、パーソナルコンピュータＰＣを動作させ、ＬＡＮシステム上に設置されたプリンタＰにより印刷を行う場合には、先ず、パーソナルコンピュータＰＣの赤外線送信部から印刷信号を照明器具１０の信号受信部１４ｅに向けて送信する。これを照明器具の下面の中央部に設置された信号受信部１４ｅが受信し、受信した信号を制御部１４ａに伝送する。制御部は伝送された信号に基づき記憶部１４ｂから印刷信号を読み出し、このデジタル化された印刷信号のデューティ比に基づく印刷信号を生成してスイッチング素子１４ｃに伝送する。スイッチング素子は伝送されたデューティ比に基づいてスイッチをＯＮ／ＯＦＦし発光部基板１２のＬＥＤ１１を点滅させる。ＬＥＤは照明光に所定のデューティ比による点滅信号を重畳させて可視光通信信号を自由空間に送信する。

この可視光通信信号をプリンタＰにおける受信機３１の光電変換素子が受光し、照明光に含まれる可視光通信信号を増幅し復調して印刷信号を生成しプリンタＰを動作させ、所定の印刷を行う。

次に、パーソナルコンピュータＰＣで映画等を見る場合には、赤外線送信部から所定の画像表示要求信号を送信する。これを照明器具１０の信号受信部１４ｅが受信し、受信した信号を制御部１４ａに伝送する。制御部は伝送された画像表示要求信号に基づき記憶部１４ｂに記憶されている所定の映画を読み出し、このデジタル化された映像信号および音声信号のデューティ比に基づく画像信号および音声信号を生成しスイッチング素子１４ｃに伝送する。スイッチング素子は伝送されたデューティ比に基づいてスイッチをＯＮ／ＯＦＦし発光部基板１２のＬＥＤ１１を点滅させる。ＬＥＤ１１は照明光に所定のデューティ比による点滅信号を重畳させて可視光通信信号を自由空間部に送信する。

この可視光通信信号をパーソナルコンピュータＰＣにおける受信機３１の光電変換素子が受光し、照明光に含まれる可視光通信信号を増幅し復調して画像信号および音声信号を生成し、パーソナルコンピュータＰＣの画面に表示し音声をスピーカから出力する。

また、上記において、映画等の情報を照明器具１０の可視光通信制御基板１４の記憶部１４ｂに記憶された情報から抽出したが、インターネットＮを介して各種の情報を入手することもできる。さらに、ＩＳＤＮ等の電話回線を利用したメール通信も、可視光通信機能を搭載した照明器具１０による可視光通信で行うことができる。

以上、本実施例によれば、可視光通信制御する可視光通信制御基板１４を、点灯回路基板１３と発光部基板１２との間に接続可能に分離配置したので、可視光通信制御基板１４を点灯回路基板１３と発光部基板１２との間に接続して、可視光通信機能を搭載した照明器具１０を構成することができる。また可視光通信制御基板１４を点灯回路基板１３と発光部基板１２との間から分離して、可視光通信機能を搭載しない照明専用の照明器具１０´を構成することができる。

これにより、可視光通信制御機能を搭載した照明器具１０の設計において、器具の設計は可視光通信制御機能を搭載しない照明専用の照明器具と共通して行い、可視光通信制御基板の設計のみを行うことにより達成することができ、コスト的に有利な可視光通信制御機能を搭載した照明器具１０を提供することができる。同時に、可視光通信制御基板１４の接続または分離による簡単な操作によって、多様なラインナップの照明器具を容易に構成することが可能になる。

また、可視光通信制御する可視光通信制御基板１４を、点灯回路基板１３と発光部基板１２との間に接続可能に分離配置したので、各基板を照明器具内に配置するための自由度が増し、狭い空間からなる照明器具の限られたスペースを有効に活用して配置することが可能となり、器具のより一層の小形化を達成することが可能なＬＥＤ照明器具を提供することができる。特に、本実施例によれば、可視光通信を制御する高価な電子部品等を実装した可視光通信制御基板１４を、発光部基板１２および点灯回路基板１３と分離し離間させて、器具本体２０の空間部ｓの略中央部と連続する収容部２４に収容して配置することができる。このため、多数のＬＥＤを搭載し高温となる発光パネル２１の放熱板２１ｂから離間され、かつ、電源部２３からも離間されて配置されるので、熱的な影響を受け難くなり電子部品における温度上昇を抑制して、部品の信頼性を向上させることができる。特に可視光通信制御基板１４と、ＬＥＤ１１の熱を放熱する放熱板２１ｂを有する発光部基板１２とを対向しないように配設することで、可視光通信制御基板１４の温度上昇を抑制することができる。同時に、可視光通信制御基板１４の信号受信部１４ｅを器具本体２０の下面中央部に設置することができ、赤外線通信における受信機能を向上させることができる。

以上、本実施例において、可視光通信制御基板１４に制御部電源生成部１４ｄを設けて構成したが、図５（ａ）に示すように、点灯回路基板１３に点灯回路基板上のＩＣなどに使用するロジック電源を出力できる出力端子部１３ｂ´を設け、可視光通信制御基板１４は点灯回路基板１３の出力端子部から電源が供給されるようにしてもよい。

これによれば、可視光通信制御基板１４の制御部電源生成部１４ｄが不要となり、可視光通信制御基板の構成を簡素化することができ、一層コスト的に有利な可視光通信機能を搭載した照明器具１０を提供することができる。

さらに、可視光通信制御基板１４のスイッチング素子１４ｃは、図５（ｂ）に示すように、可視光通信制御基板１４の出力端子１４ｈ間に接続し、発光部基板１２を接続した際に、スイッチング素子１４ｃがＬＥＤ１１に対して並列に接続されるようにしてもよい。これによれば、可視光通信を稼動させないＬＥＤ１１の通常点灯時において、スイッチング素子１４ｃには電流が流れないことから、スイッチング素子における電気的なロスが少なくなり、効率的な可視光通信機能を搭載した照明器具を構成することができる。なお、図５（ｃ）は、図５（ａ）と同様に、可視光通信制御基板１４を点灯回路基板１３の出力端子部１３ｂ´から電源が供給されるようにした場合において、スイッチング素子１４ｃがＬＥＤ１１に対して並列に接続されるようにしたものであり、これによれば構成が簡素化されると共に、電気的なロスのない効率的な可視光通信機能を搭載した照明器具を構成することができる。

また、図６に示すように、点灯回路基板１３の出力端子に雌コネクタ１３ｂを設け、可視光通信制御基板１４の入力端子にピン状の雄コネクタ１４ｇを設け、これら雄・雌のコネクタによって電気的接続と同時に機械的な接続を行い、各基板をコネクタによって分離可能な状態で一体化して器具本体２０に配置し、可視光通信機能搭載の照明器具１０を構成してもよい。なお、可視光通信制御基板１４の出力端子１４ｈを雌コネクタに、発光部基板１２の入力端子１２ａを雄コネクタに、同様に構成する。

これにより、可視光通信制御基板１４のみを点灯回路基板１３および発光部基板１２の各コネクタから外すことによって、電気的な分離を行うと同時に機械的な分離も同時に行うことができ、可視光通信機能を搭載しない照明専用の照明器具を一層容易に構成することができる。

なお、変形例を示す図５、図６には、図１〜図４と同一部分に同一符号を付し、詳細な説明は省略した。以上、本発明の好適な実施形態を説明したが、本発明は上述の実施例に限定されることなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々の設計変更を行うことができる。

１０ 照明器具
１１ 半導体発光素子
１２ 発光部基板
１３ 点灯回路基板
１４ 可視光通信制御基板

Claims (3)

1. 半導体発光素子を配設した発光部基板と；
   発光部基板に接続されて半導体発光素子を点灯制御する点灯回路基板と；
   点灯回路基板と発光部基板との間に接続可能に分離配置され、発光部基板の半導体発光素子を可視光通信制御する可視光通信制御基板と；
   を具備していることを特徴とする照明器具。
2. 前記点灯回路基板は、電源の出力端子部を有し、可視光通信制御基板は点灯回路基板の出力端子部から電源が供給されるようにしたことを特徴とする請求項１記載の照明器具。
3. 前記可視光通信制御基板は、制御部によりスイッチングされるスイッチング素子を有し、スイッチング素子は発光部基板の半導体発光素子に並列に接続されるようにしたことを特徴とする請求項１または２記載の照明器具。
   

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