JP6937474B2 - 照明器具 - Google Patents

Description

本発明は、明るさセンサが搭載された照明器具に関する。

従来から、特許文献１に開示されているように、明るさセンサによって検出された外部空間の明るさに基づいて、発光体の明るさを制御する照明器具の開発が行われている。このような従来の照明器具は、外部空間の明るさを検出する明るさセンサと、その明るさセンサに電気的に接続され、明るさセンサによって検出された明るさの電気信号を伝送する配線基板とを備えている。この照明器具においては、明るさセンサと配線基板との間の空間を確保するためにスペーサが用いられている。

特開２０１２−１５０３５号公報

上記した従来の照明器具においては、スペーサは、明るさセンサと配線基板との間の空間を確保する機能を有しているが、明るさセンサの配線基板に対する位置ズレを抑制する機能を有していない。そのため、従来の照明器具によれば、明るさセンサが配線基板に対して位置ズレすることにより、明るさセンサの感度にバラツキが生じてしまう。

本発明は、このような従来技術の有する課題に鑑みてなされたものである。そして、本発明の目的は、明るさセンサの感度にバラツキが生じることを抑制することができる照明器具を提供することである。

上記課題を解決するために、本発明の態様に係る一態様の照明器具は、光を電気信号に変換する光電変換部と、前記光電変換部に電気的に接続され、前記電気信号が伝送されるリード線と、を含む明るさセンサと、前記リード線が電気的に接続された配線基板と、前記光電変換部と前記配線基板との間の空間を確保するスペーサと、を備え、前記スペーサは、前記光電変換部の前記配線基板に対する位置ズレを抑制する位置ズレ抑制部を含む。

本発明によれば、明るさセンサの感度にバラツキが生じることを抑制することができる。

本発明の実施の形態１の照明器具の斜視図である。 本発明の実施の形態１の照明器具の内部に設けられた明るさセンサ基板の状態を説明するための部分断面図である。 本発明の実施の形態１の照明器具の明るさセンサ基板の斜視図である。 本発明の実施の形態１の照明器具の製造過程において、スペーサが配線基板に取り付けられる直前の状態を示す斜視図である。 本発明の実施の形態１の照明器具の明るさセンサおよびスペーサを示す上面図である。 本発明の実施の形態１の照明器具の明るさセンサおよびスペーサを示す側面図である。 本発明の実施の形態１の照明器具の明るさセンサおよびスペーサを示す背面図である。 本発明の実施の形態２の照明器具の明るさセンサ基板の第１の斜視図である。 本発明の実施の形態２の照明器具の明るさセンサ基板の第２の斜視図である。 本発明の実施の形態２の照明器具の製造過程において、スペーサが配線基板に取り付けられる直前の状態を示す斜視図である。 本発明の実施の形態２の照明器具の明るさセンサおよびスペーサを示す上面図である。 本発明の実施の形態２の照明器具の明るさセンサおよびスペーサを示す側面図である。 本発明の実施の形態２の照明器具の明るさセンサおよびスペーサを示す背面図である。 本発明の実施の形態３の照明器具の明るさセンサ基板の斜視図である。 本発明の実施の形態３の照明器具の明るさセンサおよびスペーサを示す斜視図である。 本発明の実施の形態３の照明器具の製造過程において、スペーサが配線基板に取り付けられる直前の状態を示す斜視図である。 本発明の実施の形態３の照明器具の明るさセンサおよびスペーサを示す斜視断面図である。 本発明の実施の形態３の照明器具のスペーサの上面図である。 本発明の実施の形態３の照明器具のスペーサの側面図である。 本発明の実施の形態３の照明器具のスペーサの背面図である。 本発明の実施の形態３の照明器具のスペーサの正面図である。 本発明の実施の形態３の照明器具のスペーサの下面図である。

以下、図面を参照しながら、実施の形態の照明器具を説明する。

各実施の形態において、同一の参照符号が付されている部位は、同一の機能を有するものとする。したがって、特に必要がなければ、同一参照符号が付された部位の機能の説明は繰り返さない。

（実施の形態１）
図１および図２を用いて、実施の形態の照明器具１００および明るさセンサ基板１０の概要を説明する。

本実施の形態の照明器具１００は、光を発する発光体４と、明るさセンサ１を有する明るさセンサ基板１０とを備えている。明るさセンサ基板１０においては、明るさセンサ１は、配線基板３上に設けられたスペーサ２によって配線基板３から一定の距離をおいて設けられている。発光体４が発した光は、透明カバー５を透過して外部に照射される。明るさセンサ１は、発光体４によって発せられた光を受け取ることなく、透明カバー５を透過した照明器具１００の外部の光を受け取る位置に設けられている。そのため、明るさセンサ１は、発光体４の明るさに関わらず、照明器具１００の外部空間の明るさを検出することができる。したがって、照明器具１００は、外部空間の明るさに基づいて、発光体４の明るさを変更することができる。たとえば、外部空間が暗くなった場合に、発光体４が発光する。つまり、昼から夜へ変化すると、照明器具１００が自動的に点灯する。

本実施の形態の照明器具１００によれば、以下に説明されるように、感度のバラツキが抑制された明るさセンサ１を用いることによって、意図された明るさの光を発することができる。

図３〜図７を用いて、実施の形態１の明るさセンサ基板１０を詳細に説明する。本実施の形態の明るさセンサ基板１０は、明るさセンサ１、配線基板３、およびスペーサ２を備えている。

明るさセンサ１は、光を電気信号に変換する光電変換部１ａを含んでいる。光電変換部１ａは、円柱状をなしている。光電変換部１ａの一方の円形の底面は、光を受ける受光面である。ただし、光電変換部１ａの形状は、特に円柱状に限定されるわけではなく、また、光電変換部１ａの受光面の向きも限定されない。光電変換部１ａの他方の円形の底面には、一対のリード線１ｂが接続されている。ただし、光電変換部１ａと一対のリード線１ｂとの間に、一対のリード線１ｂよりも太い円柱部１ｃが設けられている。

一対のリード線１ｂは、光電変換部１ａに電気的に接続され、電気信号が伝送される。一対のリード線１ｂは、配線基板３に電気的に接続されている。一対のリード線１ｂは、配線基板３の主表面３ｃから垂直な方向に延びる一対の縦リード部１ｂＶを含んでいる。一対のリード線１ｂは、一対の縦リード部１ｂＶの上端にそれぞれ接続された一対の横リード部１ｂＨを含んでいる。

一対の横リード部１ｂＨは、配線基板３の主表面３ｃに沿って延びている。一対の縦リード部１ｂＶは、互いに平行に延びている。一対の横リード部１ｂＨも、互いに平行に延びている。一対の横リード部１ｂＨは、光電変換部１ａに電気的に接続されている。

本実施の形態においては、リード線１ｂは、一対の縦リード部１ｂＶおよび一対の横リード部１ｂＨのそれぞれが直角に折れ曲がるＬ字形状を有している。しかしながら、以下で述べられるように明るさセンサ１の位置ズレを抑制することができるのであれば、リード線１ｂが延びる方向およびリード線１ｂの形状はいかなるものであってもよい。また、一対の縦リード部１ｂＶは、それぞれ、縦溝部２ｃに当接し、縦溝部２ｃに対する縦リード部１ｂＶの位置を固定する他の部分よりも太い一対の位置決め部１ｂＸを含んでいる。

配線基板３は、実質的に長方形のプレート部材である。ただし、配線基板３の形状は特に限定されず、いかなるものであってもよい。プリント配線は、配線基板３の一方の主表面３ｃの裏側の他方の主表面に形成されており、一対のリード線１ｂに電気的に接続されている。配線基板３は、スペーサ２を配線基板３に固定するための一対の貫通孔３ａおよび一対のリード線１ｂの一対の縦リード部１ｂＶが挿入される一対の貫通孔３ｂを有している。ただし、プリント配線は、一方の主表面３ｃに設けられる場合には、一対の貫通孔３ｂは設けられていなくてもよい。

スペーサ２は、光電変換部１ａと配線基板３との間の空間を確保するものである。スペーサ２は、直方体状の本体部２ａを有している。ただし、スペーサの形状は、いかなるものであってもよい。スペーサ２は、本体部２ａの対向する一対の側面から下方へ延び、配線基板３の一対の貫通孔３ａに挿入される突出部２ｂを有している。

突出部２ｂは、円柱状の根本部２ｂＲと、突出部２ｂの先端に設けられ、突出部２ｂの貫通孔３ａからの抜けを防止するように先端に向かって先細りとなる円錐状の抜け防止部２ｂＣとを有している。抜け防止部２ｂＣは、貫通孔３ａに挿入されると、貫通孔３ａから抜け出ることはできない。本実施の形態においては、スペーサ２を配線基板３へ固定する作業の容易さを考慮して、前述のような突出部２ｂを前述の貫通孔３ａに挿入しているが、スペーサ２を配線基板３へ固定する手段はいかなるものであってもよい。

スペーサ２は、一対の縦リード部１ｂＶがそれぞれ挿入される一対の縦溝部２ｃを有している。一対の縦溝部２ｃは、Ｕ字状の外形の断面形状を有している。ただし、一対の縦溝部２ｃは、他一対の縦リード部１ｂＶがそれぞれ挿入される断面形状を有していれば、いかなるものであってもよい。

スペーサ２は、一対の横リード部１ｂＨがそれぞれ挿入される一対の横溝部２ｄを有している。一対の横溝部２ｄは、それぞれ、上辺が下辺よりも短い台形の断面を有している。ただし、一対の横溝部２ｄの台形の両斜辺に一対の横リード部１ｂＨが接触している。そのため、横リード部１ｂＨが延びる方向に垂直な仮想平面において、横リード部１ｂＨの配線基板３に対する回転が抑制されている。また、横リード部１ｂＨが延びる方向を含む仮想鉛直平面において、横リード部１ｂＨの配線基板３に対する回転が抑制されている。ただし、一対の横溝部２ｄは、それぞれ、下方へ向かうにつれて先細りとなる２等辺三角形の断面形状を有していてもよい。

横溝部２ｄは、横リード部１ｂＨが延びる方向に垂直な仮想平面および横リード部１ｂＨが延びる方向を含む仮想鉛直平面において、横リード部１ｂＨの配線基板３に対する回転を抑制できるのであれば、いかなる断面形状を有していてもよい。

また、明るさセンサ１の一対の円柱部１ｃは、それぞれ、一対の横溝部２ｄ内に挿入されない程度の太さを有しているため、一対の横リード部１ｂＨが延びる方向に沿った明るさセンサ１の移動が制限されている。

一対の横溝部２ｄは、光電変換部１ａの配線基板３に対する回転を抑制する回転抑制部として機能することによって、光電変換部１ａの配線基板３に対する位置ズレを抑制する位置ズレ抑制部として機能する。そのため、明るさセンサ１の感度にバラツキが生じることを抑制することができる。

本実施の形態においては、スペーサ２は、配線基板３の主表面３ｃから突出する片持ち梁の形状をなしている。また、スペーサ２は、位置ズレ抑制部として機能するように、片持ち梁の主表面３ｃに対する傾斜を抑制する傾斜抑制部であって、配線基板３に接しており、他の部分よりも幅が広げられた一対の幅広部２ｈを含んでいる。

一対の幅広部２ｈは、それぞれ、鏡面対称の２枚の三角形のプレート部が本体部２ａに固定された構造を有している。そのため、幅広部２ｈによって片持ち梁の主表面３ｃに対する傾斜を抑制することができる。つまり、スペーサ２の転倒を防止することができる。これによっても、明るさセンサ１の感度にバラツキが生じることを抑制することができる。

なお、幅広部２ｈの形状は、片持ち梁を構成するスペーサ２の本体部２ａに生じる転倒モーメントに抵抗することにより、本体部２ａが配線基板３の主表面３ｃに対して傾斜することを抑制することができるのであれば、いかなるものであってもよい。

本実施の形態の明るさセンサ基板１０によれば、一対の横溝部２ｄによって、円柱状の光電変換部１ａの中心軸に垂直な平面における、光電変換部１ａの面内方向の回転を制限することができる。また、幅広部２ｈによって、円柱状の光電変換部１ａの中心軸に沿った方向を含む仮想平面面内の光電変換部１ａの回転移動を制限することができる。その結果、本実施の形態によれば、光電変換部１ａが配線基板３から離れる方向の光電変換部１ａの移動以外のいずれの方向においても、光電変換部１ａの配線基板３に対する位置ズレを抑制することができる。したがって、明るさセンサ１の感度にバラツキが生じることを抑制することができる。光電変換部１ａが配線基板３から離れる方向の光電変換部１ａの移動は、一対の縦リード部１ｂＶの配線基板３への半田付け等によって抑制されている。

上記した本実施の形態の明るさセンサ１の光電変換部１ａの受光面の位置ズレが抑制されるため、明るさセンサ１の感度のバラツキが低減される。

（実施の形態２）
図８〜図１３を用いて、実施の形態２の明るさセンサ基板１０を詳細に説明する。本実施の形態の明るさセンサ基板１０は、実施の形態１の明るさセンサ基板１０とほぼ同様である。そのため、以下、本実施の形態の明るさセンサ基板１０と実施の形態１の明るさセンサ基板１０との相違点を主に説明する。

本実施の形態の明るさセンサ１は、光電変換部１ａの配線基板３に対する浮き上がりを抑制することによって、位置ズレを抑制する一対の爪部２ｅを備えている点において、実施の形態１の明るさセンサ１と異なっている。

一対の爪部２ｅは、それぞれ、一対の横溝部２ｄの内面から内側に突出している。一対の爪部２ｅは、それぞれ、一対の横リード部１ｂＨを爪留めする。つまり、一対の爪部２ｅは、その弾性変形によって、一対の横溝部２ｄに一対の横リード部１ｂＨを挿入させるが、一対の横リード部１ｂＨの上方への移動を制限する。そのため、爪部２ｅによって光電変換部１ａの配線基板３に対する浮き上がりを抑制することができる。

爪部２ｅは、一対の横リード部１ｂＨの上方への移動を制限することができるものであれば、いかなるものであってもよい。

上記した本実施の形態によれば、横溝部２ｄと爪部２ｅとによって、円柱状の光電変換部１ａの中心軸に垂直な仮想平面および円柱状の光電変換部１ａの中心軸を含む仮想鉛直面における、光電変換部１ａの回転を制限することができる。また、４つの幅広部２ｈは、それぞれ、プレート状の幅広部２ｈを含む面内における光電変換部１ａの回転移動を制限することができる。その結果、光電変換部１ａの配線基板３に対する位置ズレを直交３軸方向のいずれの方向においても抑制することができる。したがって、明るさセンサ１の感度にバラツキが生じることを確実に抑制することができる。

（実施の形態３）
図１４〜図２２を用いて、実施の形態３の明るさセンサ基板１０を詳細に説明する。本実施の形態の明るさセンサ基板１０は、実施の形態１または２の明るさセンサ基板１０とほぼ同様である。そのため、以下、本実施の形態の明るさセンサ基板１０と実施の形態１または２の明るさセンサ基板１０との相違点を主に説明する。

本実施の形態の位置ズレ抑制部の構成が実施の形態１の位置ズレ抑制部または実施の形態２の位置ズレ抑制部の構成と異なる。本実施の形態の位置ズレ抑制部は、回転抑制部および浮上抑制部の双方を含んでいる。

具体的には、本実施の形態の回転抑制部は、光電変換部１ａを支持する一対の支持部２ｆを含んでいる。そのため、一対の支持部２ｆによって光電変換部１ａの配線基板３に対する回転を抑制することができる。

また、本実施の形態の浮上抑制部は、光電変換部１ａを爪留めした爪部２ｇを含んでいる。そのため、爪部２ｇによって光電変換部１ａの配線基板３に対する浮き上がりを抑制することができる。一対の支持部２ｆは、水平方向に延びる中心軸を有する円柱状の光電変換部１ａの円周面の下側の２カ所を支持する。一対の支持部２ｆは、一対の横リード部１ｂＨの配線基板３に対する回転を制限することができるものであれば、いかなるものであってもよい。

一対の支持部２ｆの一方の中央部は、円柱状の光電変換部１ａの中心軸を通る鉛直線から円柱状の光電変換部１ａの一方の円周方向に６０度回転した位置に設けられている。

一対の支持部２ｆの他方の中央部は、円柱状の光電変換部１ａの中心軸を通る鉛直線から円柱状の光電変換部１ａの他方の円周方向に６０度回転した位置に設けられている。また、爪部２ｇの中央部は、円柱状の光電変換部１ａの中心軸を通る鉛直線上に設けられている。爪部２ｇは、光電変換部１ａの配線基板３から離れる方向への移動を制限することができるものであれば、いかなるものであってもよい。

したがって、１つの爪部２ｇおよび一対の支持部２ｆによって、円柱状の光電変換部１ａの中心軸に垂直な仮想平面および円柱状の光電変換部１ａの中心軸を含む仮想鉛直平面における、光電変換部１ａの面内方向の移動を制限することができる。また、４つの幅広部２ｈは、それぞれ、プレート状の幅広部２ｈを含む仮想平面内における光電変換部１ａの回転を制限することができる。その結果、光電変換部１ａの配線基板３に対する位置ズレを直交３軸方向のいずれの方向においても抑制することができる。その結果、明るさセンサ１の感度にバラツキが生じることを確実に抑制することができる。

以下、実施の形態１〜３の明るさセンサ基板１０および照明器具１００の特徴的構成およびそれにより得られる効果を述べる。

（１） 照明器具１００は、明るさセンサ１、配線基板３、およびスペーサ２を備えている。明るさセンサ１は、光を電気信号に変換する光電変換部１ａと、光電変換部１ａに電気的に接続され、電気信号が伝送されるリード線１ｂと、を含んでいる。配線基板３は、リード線１ｂが電気的に接続されている。スペーサ２は、光電変換部１ａと配線基板３との間の空間を確保する。スペーサ２は、光電変換部１ａの配線基板３に対する位置ズレを抑制する位置ズレ抑制部（２ｄ，２ｅ，２ｆ，２ｇ，２ｈ）を含んでいる。これによれば、光電変換部１ａの配線基板３に対する位置ズレを抑制することによって、明るさセンサ１の感度にバラツキが生じることを抑制することができる。

（２） 位置ズレ抑制部（２ｄ，２ｅ，２ｆ，２ｇ，２ｈ）は、光電変換部１ａの配線基板３に対する回転を抑制する回転抑制部（２ｄ，２ｆ）を含んでいてもよい。これによれば、光電変換部１ａの配線基板３に対する回転を抑制することによって、明るさセンサ１の感度にバラツキが生じることを抑制することができる。

（３） リード線１ｂは、配線基板３に沿って延びる横リード部１ｂＨを含み、回転抑制部（２ｄ，２ｆ）は、横リード部１ｂＨが挿入された横溝部２ｄを含んでいてもよい。

（４） 回転抑制部（２ｄ，２ｆ）は、光電変換部１ａを支持する一対の支持部２ｆを含んでいてもよい。これによれば、一対の支持部２ｆによって光電変換部１ａの配線基板３に対する回転を抑制することができる。

（５） 位置ズレ抑制部（２ｄ，２ｅ，２ｆ，２ｇ，２ｈ）は、光電変換部１ａの配線基板３に対する浮き上がりを抑制する浮上抑制部（２ｅ，２ｇ）を含んでいてもよい。これによれば、光電変換部１ａの配線基板３に対する浮き上がりを抑制することによって、明るさセンサ１の感度にバラツキが生じることを抑制することができる。

（６） リード線１ｂは、配線基板３に沿って延びる横リード部１ｂＨを含み、浮上抑制部（２ｅ，２ｇ）は、横リード部１ｂＨを爪留めした爪部２ｅを含んでいてもよい。これによれば、爪部２ｅによって光電変換部１ａの配線基板３に対する浮き上がりを抑制することができる。

（７） 浮上抑制部（２ｅ，２ｇ）は、光電変換部１ａを爪留めした爪部２ｇを含んでいてもよい。これによれば、爪部２ｇによって光電変換部１ａの配線基板３に対する浮き上がりを抑制することができる。

（８） スペーサ２は、配線基板３の主表面３ｃから突出する片持ち梁の形状をなしており、位置ズレ抑制部（２ｄ，２ｅ，２ｆ，２ｇ，２ｈ）は、片持ち梁の主表面３ｃに対する傾斜を抑制する傾斜抑制部（２ｈ）を含んでいてもよい。これによれば、片持ち梁の主表面３ｃに対する傾斜を抑制することによって、明るさセンサ１の感度にバラツキが生じることを抑制することができる。

（９） 傾斜抑制部（２ｈ）は、配線基板３に接しており、他の部分よりも幅が広げられた幅広部２ｈを含んでいてもよい。これによれば、幅広部２ｈによって片持ち梁の主表面３ｃに対する傾斜を抑制することができる。

（１０） 照明器具１００は、発光体４を備えている。明るさセンサ１は、発光体４によって発せられた光を受け取ることなく、外部の光を受け取るように配置されている。これによれば、照明器具１００の外部の明るさを正確に検出することができる。

１ 明るさセンサ
１ａ 光電変換部
１ｂ リード線
１ｂＨ 横リード部
２ スペーサ
２ｄ 横溝部（位置ズレ抑制部，回転抑制部）
２ｅ，２ｇ 爪部（位置ズレ抑制部，浮上抑制部）
２ｆ 一対の支持部（位置ズレ抑制部，回転抑制部）
２ｈ 幅広部（位置ズレ抑制部，傾斜抑制部）
３ 配線基板
４ 発光体
１０ 明るさセンサ基板
１００ 照明器具

Claims (9)

1. 光を電気信号に変換する光電変換部と、前記光電変換部に電気的に接続され、前記電気信号が伝送されるリード線と、を含む明るさセンサと、
   前記リード線が電気的に接続された配線基板と、
   前記光電変換部と前記配線基板との間の空間を確保するスペーサと、を備え、
   前記スペーサは、前記光電変換部の前記配線基板に対する位置ズレを抑制する位置ズレ抑制部を含み、
   前記位置ズレ抑制部は、前記光電変換部の前記配線基板に対する浮き上がりを抑制する浮上抑制部を含む、照明器具。
2. 前記位置ズレ抑制部は、前記光電変換部の前記配線基板に対する回転を抑制する回転抑制部を含む、請求項１に記載の照明器具。
3. 前記リード線は、前記配線基板に沿って延びる横リード部を含み、
   前記回転抑制部は、前記横リード部が挿入された横溝部を含む、請求項２に記載の照明器具。
4. 前記回転抑制部は、前記光電変換部を支持する一対の支持部を含む、請求項２に記載の照明器具。
5. 前記リード線は、前記配線基板に沿って延びる横リード部を含み、
   前記浮上抑制部は、前記横リード部を爪留めした爪部を含む、請求項１に記載の照明器具。
6. 前記浮上抑制部は、前記光電変換部を爪留めした爪部を含む、請求項１に記載の照明器具。
7. 前記スペーサは、前記配線基板の主表面から突出する片持ち梁の形状をなしており、
   前記位置ズレ抑制部は、前記片持ち梁の前記主表面に対する傾斜を抑制する傾斜抑制部を含む、請求項１〜６のいずれかに記載の照明器具。
8. 前記傾斜抑制部は、前記配線基板に接しており、他の部分よりも幅が広げられた幅広部を含む、請求項７に記載の照明器具。
9. 光を発する発光体を備え、
   前記明るさセンサの受光面は、前記発光体によって発せられた光を受け取ることなく、外部の光を受け取るように配置された、請求項１〜８のいずれかに記載の照明器具。

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