JP4368335B2 - 照明装置用アダプター - Google Patents

Description

本発明は、既存の照明装置が風に揺らぐような発光をおこなうための照明装置用アダプターに関するものである。

従来より蛍光管、白熱電球、発光ダイオード（ＬＥＤ）などの多種多様な照明装置が開発・発売されている。それらの照明装置は、通常の照明からその場の雰囲気に合わせた演出用の照明装置、信号灯、バックライトなどの様々な装置に利用される。例えば、特許文献１のようにロウソクの持つ揺らぎを電磁石で模擬するものがある。

しかし、特許文献１に記載されている照明装置は、演出用にしか使用できない。すなわち、簡単に通常の照明と演出用の照明とを切り替えることができない。

特開平６−５２７０９号公報

本発明は、既存の照明装置であっても簡単に通常の照明と演出用の照明とに切り替えることができる照明装置用アダプターを提供することにある。

本発明の照明装置用アダプターは、ランプに電力を供給するために接続されるランプの口金とソケットの間にはめ込む照明装置用アダプターであって、ケースと、前記ソケットへの差し込み部分と、前記ランプの口金が差し込まれる部分と、前記ケースの内部に設けられ、前記ケース、前記ソケットへの差し込み部分、前記ランプの口金が差し込まれる部分または空気の少なくとも１つからの振動を検知する振動検出器とを備える。

前記振動検出器は、前記ソケットへの差し込み部分および前記ランプが差し込まれる部分が直接または間接的に接続される基板に固定され、振動を電気信号に変換する振動検出センサーを含む。

前記振動検出センサーが２枚の板状体を有し、一方の板状体に凸状部を有し、該凸状部が前記基板に接触するようにして該振動検出センサーが該基板に固定されている。

前記凸状部によって前記基板と振動検出センサーとの間に空洞共振器となる空間を形成してもよい。

前記空間に微粒子を配置してもよい。

前記凸状部と該凸状部を有する板状体との任意の位置同士をつなぐ線状の弾性部材を設けてもよい。

前記振動検出センサーと基板とがホットメルト接着剤で固定されている。

前記ケースの形状が角柱形状であってもよい。

前記基板をフレキシブル基板にし、該フレキシブル基板を前記ケースの形状に合わせて湾曲させてもよい。

また、本発明の他の照明装置用アダプターは、ランプに電力を供給するために接続されるプラグとコンセントとの間にはめ込む照明装置用アダプターであって、ケースと、前記コンセントへの差し込み部分と、前記プラグが差し込まれる部分と、前記ケースの内部に設けられ、前記ケース、前記コンセントへの差し込み部分、前記プラグが差し込まれる部分または空気の少なくとも１つからの振動を検知する振動検出器とを備える。

前記振動検出器が、前記コンセントへの差し込み部分および前記プラグが差し込まれる部分が直接または間接的に接続される基板に固定され、振動を電気信号に変換する振動検出センサーを含む。他の構成は、上述の照明装置用アダプターと同じであっても良い。

本発明によると、従来からあるランプとソケット（またはプラグとコンセント）の間に照明装置用アダプターをはめ込むだけで簡単にランプの光をゆらがせることができる。簡単に通常の照明装置と光がゆらぐ照明装置とを取り替えることができる。また、ケース内に振動検出器を設けたことによって、振動検出器に対する防水・防塵効果もあり、どの方向から風が吹いたとしても同じように光を揺らがせることができる。

本発明に係る照明装置用アダプターの実施形態について図面を用いて説明する。本発明は、既存のランプとソケットを使用した照明装置に使用するものである。本発明は、風速センサーなどによって直接風を検知するのではなく、風による種々の部品の振動を取り扱うという考えによって成り立っている。なお、本説明における風は空気の振動としても取り扱われる。

図１に示すように、本発明の照明装置用アダプター１０は、ソケットＳとランプＬの口金の間にはめ込む。ソケットＳは既存の商用電源に接続される。ランプＬは、白熱電球、竹フィラメントランプ、ＬＥＤなど種々ある。

照明装置用アダプター１０は、ケース１２と、ソケットＳへの差し込み部分（アダプターの口金）１４と、ランプＬの口金が差し込まれる部分（アダプターのソケット）１６と、ケース１２の内部に設けられ、ケース１２、アダプターの口金１４、アダプターのソケット１６または空気の少なくとも１つからの振動を検知する振動検出器とを備える。なお、差し込むという表現をしているが、ねじ込むことも同じとする。

ケース１２は樹脂成形されたものであり、後述する種々の電気・電子部品を防水・防塵するためのものである。照明装置用アダプター１０に口金１４とソケット１６とを備えることによって、既存のランプＬとソケットＳとの間に本発明の照明装置用アダプター１０をはめ込むことができる。ケース１２の形状は、図２に示すように、一端にテーパー部分を有する円筒と、そのテーパー部分の開放部分に他の円筒がつなげられた形状である。言い換えると、内径の異なる２つの円筒の開放部分同士がテーパー部分を介して接続された形状である。なお、図１に示すケース１２のｘ方向やｙ方向の大きさはランプＬやソケットＳの大きさや外観に合わせて任意である。

図２のように、振動検出器１８は、ケース１２の内部に設けられているため、照明装置用アダプター１０を屋外で使用しても風、雨、ほこりなどに対して振動検出器１８が保護される。振動検出器１８について以下説明する。

振動検出器１８は、アダプターの口金１４およびアダプターのソケット１６が直接または間接的に接続される基板２０に固定され、振動を電気信号に変換する振動検出センサー２２を含む。また、振動検出器１８は、後述する基板２０の上に配設される電気・電子回路も含む。

基板２０は、ガラス布基材エポキシ樹脂銅張積層板などを使用する。図３ではケース１２の内面に接触されるように円形になっているが、アダプターの口金１４などから振動が伝わるのであれば任意の形状が可能である。基板２０とアダプターの口金１４やソケット１６の接続は直接接続されても良いし、プラスチックなどの部材などを介して接続されても良い。その接続はねじ止めなどでおこなう。また、ケース１２とアダプターの口金１４とソケット１６もねじ止めや部材同士の嵌め合わせなどによって接続する。

振動検出センサー２２によって風によるケース１２などの振動を電気信号に変換する。アダプター１０のケース１２をはじめ、ランプＬなどに当たった風は、振動として振動検出センサー２２まで伝わる。これは、振動検出センサー２２を含むアダプター１０の種々の構成部品が直接または間接的に接続されて一体となっており、そのアダプター１０にランプＬなどが取り付けられることによってランプＬ、アダプター１０、ソケットＳが一体となるからである。また、ケース１２などの振動が空気中を伝わって振動検出センサー２２に伝わる場合もある。

振動検出センサー２２は、２枚の電極が対向している。振動によって２枚の電極の間隔が変化し、電極間の容量が変化する。このことによって、振動検出センサー２２から出力される電圧などが変化する。この変化は、図４に示すような回路によってランプＬの電圧を変化させることができる。すなわち、ランプＬの電圧が風によって変化することとなり、ランプＬの発光が風に揺らいでいるようにすることができる。風によってランプＬの発光が変化するため、その発光の変化は時間的に不規則である。

図４の回路について説明する。各ブロック間では図の矢印のように信号が流れる。電源部２４は、コンデンサ、ツェナーダイオード、レギュレータなどにより、一定の電圧、例えば＋５Ｖの電圧を生成する。電力制御部２６は、トライアックで交流電圧の位相制御をおこない、電力制御をおこなう。この電力制御はランプＬの明るさを制御することとなる。ゼロクロス検出部２８は回路の動作を交流電源に同期させるためのゼロクロス点を検出する。全波整流後の信号を用いることで部品点数の削減が可能となる。このとき交流電源からの位相が９０度ずれるため、マイコンを用いて９０度補正をおこなう。

振動検出／増幅部３０は、振動検出センサー２２を含み、振動検出センサー２２にバイアス電圧を印加する。また振動検出センサー２２から信号の増幅、振動検出センサー２２から出力される風以外の信号のカットをおこなうフィルタも備える。風による振動検出センサー２２の振動の周波数としては数Ｈｚから十数Ｈｚである。例えばオペアンプ、抵抗、コンデンサを組み合わせた回路によってバンドパスフィルターを構成し、図５に示すように、点線の間以外、すなわち風による振動周波数以外の信号をカットする。これは、音も種々の部品を振動させる要素であり、この音によっても振動検出センサー２２が動作するからである。バンドパスフィルターが無いとどのような音でも振動検出器１８が動作してしまい、風に光が揺らいでいるように見せることができなくなる。

ゆらぎ制御部３２は、振動検出／増幅部３０からの信号をアナログからディジタルに変換し、ディジタル信号に応じた信号であるゆらぎ信号を生成する。また、トライアックのスイッチングのためのパルス信号を生成する。ゆらぎ信号を生成するためにマイコンやカオス回路を設けても良い。ゆらぎ信号が電力制御部２６に入力され、電力制御部２６の出力がゆらぎ信号に合わせて変化することとなる。

本発明は、図４に示す回路ブロックと同様の動作をおこなう回路であれば、種々の電気・電子部品を使用して構成してもよい。図４に示す回路が基板２０の上に設けられる。

振動検出センサー２２について説明する。図６（ａ）のように、振動検出センサー２２の一方の電極３４に凸状部３６を有し、凸状部３６が基板２０に接触するようにして振動検出センサー２２が基板２０に固定されていてもよい。ランプＬなどからの振動は基板２０に伝わり、基板２０から凸状部３６を通じて振動検出センサー２２の電極３４に振動が伝わる。凸状部３６の数は任意である。

図６（ｂ）に示すように、凸状部３８によって基板２０と振動検出センサー２２との間に空洞共振器となる空間４０を形成してもよい。凸状部３８は電極３４の外周に沿って形成されても良い。空洞共振器によって電極３４が振動しやすくする。空洞共振器の共振周波数は風の周波数に合わせて数Ｈｚから数十Ｈｚが好ましい。

図６（ｃ）に示すように、凸状部３８によってできた基板２０と振動検出センサー２２との空間４０に微粒子４２を配置してもよい。微粒子４２と振動検出センサー２２の電極３４とが接触されていても良い。基板２０の振動によって微粒子４２が振動し、振動検出センサー２２の電極３４を振動させる。

図６（ｄ）に示すように、凸状部３８と振動検出センサー２２の電極３４との任意の位置同士をつなぐ線状の弾性部材４４を設けてもよい。弾性部材４４によって電極３４が振動しやすくする。

振動検出センサー２２と基板２０との固定はホットメルト接着剤を使用する。接着時間は約１５秒など短時間であるため、振動検出センサー２２に圧力をかける時間が短時間となり、振動検出センサー２２の固定が容易である。また、基板２０と振動検出センサー２２の電極３４との間に接着剤が流れ込まず、電極３４の振動を妨げることもない。

図７に示すように、ケース１２ｂの形状は角柱の形状であってもよい。上記の基板２０は円形であったが、円形にした場合、基板２０のコストが上がってしまう。基板２０のコストを上げないためにもケース１２ｂの形状を図７のように角柱形状にすることによって、基板２０も四角形などにすることができ、基板２０のコストを上げなくてすむ。なお、ケース１２の形状が円筒を含む形状であった場合に基板２０の形状を四角形にするとケース１２と基板２０との接触部分が少なくなり、ケース１２の振動が基板１２に伝わりにくくなる。

基板２０はフレキシブル基板であってもよい。フレキシブル基板をケース１２の形状に合わせて湾曲させる。その時、基板２０はケース１２に接触され、ケース１２からの振動が基板２０に伝わるのが好ましい。

また、ケース１２や基板２０などは、風の空気振動による周波数成分をｆ（ｘ）とした場合に、アダプター１０全体の振動がαｆ（ｘ１）＋βｆ（ｘ２）となるようにしてもよい。αは振動を増幅させるための定数であり、βは振動を減衰させるための定数であり、アダプター１０の構成材料、形状、基板２０に対するアダプターのソケット１６などの接続方法などによって決定される。また、ｆ（ｘ１）およびｆ（ｘ２）はアダプター１０での振動の周波数成分である。アダプター１０の構成材料や形状などから最適な振動の周波数成分が振動検出センサー２２に伝わるようにする。

以上、本発明は照明装置用アダプター１０だけではなくライトＬなども含めて風が当たったときに、ライトＬの発光を揺らがせることができる。実際のセンサーとなる振動検出センサー２２がケース１２の内側にあり、風雨に対して故障の少ないアダプター１０となる。

また、実際に振動検出センサー２２が外気に触れるようにした場合と触れない場合とで出力電圧の違いを示す実験結果について説明する。図８に示すように、ケース１２の形状は図１と同じ形状である。テーパー部に穴４６を設けて振動検出センサー２２が直接外気に触れるようになっている。矢印Ｗ１、Ｗ２は風の方向を示し、Ｗ１は振動検出センサー２２の正面からの風であり、Ｗ２は振動検出センサー２２が配置された側に対して反対側からの風である。風Ｗ１とＷ２は、扇風機で一定の風速の風である。風Ｗ１とＷ２の場合の実験結果を図９と図１０にそれぞれ示す。実験は、図４に示す風検出／増幅部３０の出力電圧を測定している。実験結果より風の向きによって振動検出センサー２２の出力が大きく異なり、同じ風力であっても風向きによって光のゆらぎ方が変わってしまうことがわかる。

図１１は、振動検出センサー２２が外気に触れないようにケース１２の内部に設けられた場合である。すなわち、本発明の構成と同じ構成である。矢印Ｗ３とＷ４は風の方向を示し、Ｗ３は振動検出センサー２２が配置された側からの風であり、Ｗ４は振動検出センサー２２が配置された側とは反対側からの風である。風Ｗ３とＷ４は、扇風機によって発生させた一定の風速の風であり、風Ｗ１とＷ２と同じである。風Ｗ３とＷ４の場合の実験結果を図１２と図１３にそれぞれ示す。実験は、図４に示す風検出／増幅部３０の出力電圧を測定している。出力電圧の周波数や電圧に大きな差はなく、どの方向からアダプター１０に風が当たっても同じように光が揺らぐことがわかる。

以上の実験結果より、本発明は振動検出センサー２２をケース１２の内部に設けたことによって、風の方向に関係なく光を揺らがせることができる。

上述した本発明の照明装置用アダプター１０は、既存の照明装置に簡単に取り付けられる。したがって、電球を使用した既存の提灯などに取り付けることによって、提灯内に入り込んだ風によって提灯の光が揺らがせることができ、ロウソクを使用しているように見せることができる。

以上、本発明について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではない。他の実施形態について説明する。図１４に示す照明装置用アダプター５０は、ケース５２と、コンセントCへの差し込み部分（アダプターのプラグ）５４と、ライトLのプラグPが差し込まれる部分（アダプターのコンセント）５６と、ケース５２の内部に設けられ、ケース５２、アダプターのプラグ５４、アダプターのコンセント５６または空気の少なくとも１つからの振動を検知する振動検出器５８とを備える。

振動検出器５８は、アダプターのプラグ５４およびコンセント５６が直接または間接的に接続される基板６０に固定され、振動を電気信号に変化させる振動検出センサー６２を含む。基板６０はケース５２に接触されるのが好ましい。また、振動検出器１８は、振動検出センサー６２の出力に基づいて上述したゆらぎ信号などを生成する回路などを含む。

振動検出器５８の構成としては、図１などで説明した構成と同じ回路や振動検出センサーを使用しても良い。

図１の構成と同じように、ケース５２、プラグＰ、ライトＬなどが風によって振動することにより、ケース５２などから基板６０に振動が伝わる。この振動によって振動検出センサー６２が動作し、図４の回路が動作してライトLの光が揺らぐこととなる。なおライトＬに風が当たったとき、ライトＬから電気コードを通じてプラグＰに振動が伝わる。

従来からある既存のプラグＰとコンセントＣとの間に照明装置用アダプター５０を設けるだけで簡単にライトＬの光を揺らがせることができる。図１４の構成であれば、アダプターのプラグ５４と基板６０（またはケース５２）までに電気コードを有するが、図１５のようにアダプターのプラグ５４が基板６０（またはケース５２）に直接接続される構成であっても良い。また、アダプターのコンセント５６と基板６０（またはケース５２）との間に電気コードを有する構成であっても良い。

ケース５２を神棚などにまつるお札の代わりにしても良い。この場合、ライトLはロウソク型の電球である。人が歩いたり、神事をおこなうときの動作によって生じる風によってライトLの光がゆらぎ、本物のロウソクを使用しているように見せることができる。ケース５２がお札の代わりになることによって、神棚などの見た目を損なうこともない。

上述した図１において、符号１０の照明装置用アダプターを使用せずに、ソケットＳからコンセントＣまでの間に図１４または図１５の照明装置用アダプター５０を使用しても良い。

その他、本発明は、その主旨を逸脱しない範囲で当業者の知識に基づき種々の改良、修正、変更を加えた態様で実施できるものである。

本発明の照明装置用アダプターの外観の一例を示す図である。 アダプターの外観を示す図であり、（ａ）は側面図であり、（ｂ）は上面図である。 ケースの内部構造を示す図であり、（ａ）は側面図であり、（ｂ）は上面図である。 回路構成を示すブロック図である。 バンドパスフィルターが風の周波数成分だけを通過させる一例を示すグラフである。 振動検出センサーの構成を示す図であり、（ａ）は電極に凸状部を設けた図であり、（ｂ）は空洞共振器を形成した図であり、（ｃ）は微粒子を設けた図であり、（ｄ）は弾性部材を設けた図である。 ケースの形状を角柱形状にした場合の図である。 照明装置用アダプターに風を当てるときの風の方向を示す図である。 図８の場合で振動検出センサーの正面から風を当てたときの出力電圧を示す図である。 図８の場合で振動検出センサーの反対側から風を当てたときの出力電圧を示す図である。 照明装置用アダプターに風を当てるときの風の方向を示す図である。 図１１の場合で振動検出センサーの正面から風を当てたときの出力電圧を示す図である。 図１１の場合で振動検出センサーの反対側から風を当てたときの出力電圧を示す図である。 本発明の他の照明装置用アダプターの構成を示す図である。 本発明の他の照明装置用アダプターの構成を示す図である。

符号の説明

１０，５０：照明装置用アダプター
１２，５２：ケース
１４：アダプターの口金
１６：アダプターのソケット
１８，５８：振動検出器
２０，６０：基板
２２，６２：振動検出センサー
２４：電源部
２６：電力制御部
２８：ゼロクロス検出部
３０：振動検出／増幅部
３２：ゆらぎ制御部
３４：電極
３６，３８：凸状部
４０：空間
４２：微粒子
４４：弾性部材
４６：穴
５４：アダプターのプラグ
５６：アダプターのコンセント

Claims (11)

1. ランプの口金とソケットの間にはめ込む照明装置用アダプターであって、
   ケースと、
   前記ソケットへの差し込み部分と、
   前記ランプの口金が差し込まれる部分と、
   前記ケースの内部に設けられ、前記ケース、前記ソケットへの差し込み部分、前記ランプの口金が差し込まれる部分または空気の少なくとも１つからの振動を検知する振動検出器と、
   前記振動によってランプに印加する電圧を変化させる回路と、
   を備えた照明装置用アダプター。
2. 前記振動検出器が、前記ソケットへの差し込み部分および前記ランプが差し込まれる部分が直接または間接的に接続される基板に固定され、振動を電気信号に変換する振動検出センサーを含む請求項１の照明装置用アダプター。
3. ランプに電力を供給するために接続されるプラグとコンセントとの間にはめ込む照明装置用アダプターであって、
   ケースと、
   前記コンセントへの差し込み部分と、
   前記プラグが差し込まれる部分と、
   前記ケースの内部に設けられ、前記ケース、前記コンセントへの差し込み部分、前記プラグが差し込まれる部分または空気の少なくとも１つからの振動を検知する振動検出器と、
   前記振動によってランプに印加する電圧を変化させる回路と、
   を備えた照明装置用アダプター。
4. 前記振動検出器が、前記コンセントへの差し込み部分および前記プラグが差し込まれる部分が直接または間接的に接続される基板に固定され、振動を電気信号に変換する振動検出センサーを含む請求項３の照明装置用アダプター。
5. 前記振動検出センサーは、２枚の電極を有し、一方の電極に凸状部を有し、該凸状部が前記基板に接触するようにして該振動検出センサーが該基板に固定されている請求項２または４の照明装置用アダプター。
6. 前記凸状部によって前記基板と振動検出センサーとの間に空洞共振器となる空間を形成した請求項５の照明装置用アダプター。
7. 前記空間に微粒子を配置した請求項６の照明装置用アダプター。
8. 前記凸状部と該凸状部を有する電極との任意の位置同士をつなぐ線状の弾性部材を設けた請求項６の照明装置用アダプター。
9. 前記振動検出センサーと前記基板とがホットメルト接着剤で固定されている請求項２または請求項４乃至８の照明装置用アダプター。
10. 前記ケースの形状が角柱形状である請求項１乃至９の照明装置用アダプター。
11. 前記基板がフレキシブル基板であり、該フレキシブル基板を前記ケースの形状に合わせて湾曲させた請求項２または請求項４乃至９の照明装置用アダプター。

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