説明

調光器及び照明システム

【課題】省スペースで施工でき安価な調光器および照明システムを提供する。
【解決手段】本発明にかかる調光器1は、照明装置2の調光レベルを調節するための調光信号Sを出力する信号出力回路(調光回路)を含む調光用基板30と、商用電源ACを調光用基板30の動作電圧に変換する電源変換回路(電源回路)を含む電源用基板20と、電源用基板20及び調光用基板30を重ねた状態で各基板を収納するケース10と、電源用基板20及び調光用基板30を接続する接続ケーブル41とを備える。調光用基板30は、接続ケーブル41の一端側に設けたコネクタ42が調光用基板30の表面と平行な方向から差込接続される接続コネクタ31を有し、電源用基板20は、接続ケーブル41の他端側のコネクタ42が調光用基板30の表面と垂直な方向から差込接続される接続コネクタ21を有する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、照明器具の調光レベルを制御するための調光信号を出力する調光器、及び、その調光器を用いた照明システムに関するものである。
【背景技術】
【0002】
この種の調光器として、LED(発光ダイオード)や放電灯などを光源とする照明器具に接続され、使用者の操作に応じて調光信号を照明器具に出力して照明器具の調光レベルを変化させる調光器がある(例えば、特許文献1)。
【0003】
特許文献1に記載の調光器は、配線器具用の取付枠(例えば、JISで規格化された大角形連用配線器具の取付枠)に取り付けられ、調光器の本体後部が壁面に埋設されたスイッチボックスに収納される。この調光器は、商用電源から照明器具への給電路にトライアックのようなスイッチング素子と、調光ハンドルを操作することで操作される可変抵抗器とを備え、可変抵抗器の抵抗値に応じた位相とゼロクロス点とでスイッチング素子をオン・オフ制御する位相制御によって、照明器具への供給電力を制御している。すなわち、調光器の表面に取着された調光ハンドルを使用者が操作することで、照明装置の調光レベルを変更している。
【0004】
一方、蛍光灯の調光レベルを調整するための制御回路を照明器具本体に設け、信号線を介してパルス幅変調信号を出力し、照明器具の調光レベルを調整する調光器もある。この種の調光器は、使用者の操作に応じて調光信号を出力するための制御回路のような弱電回路と、商用電源から供給される強電から弱電回路を動作させるための弱電に変換する電源変換回路のような強電回路とを備えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開2007−294269号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
ところで、この種の調光器は、壁面に設置した際の占有面積を小さくして使い勝手を向上させるため、小型化が求められている。
【0007】
しかしながら、信号出力回路のような弱電回路と、電源変換回路のような強電回路とを単一のプリント基板上に構成させる場合には、強電回路のノイズによって弱電回路の動作に影響を及ぼす可能性があるため、弱電回路と強電回路は互いに離して配置する必要があり、調光器全体を小型化させることは困難であった。
【0008】
本発明は、上記事由に鑑みて為されたものであり、その目的とするところは、省スペースで施工可能で、且つ安価な調光器および照明システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0009】
上記目的を達成するために、請求項1の発明では、照明装置の調光レベルを調節するための調光操作手段と、前記調光操作手段の操作に応じて調光レベルを制御する調光制御信号を出力する調光回路を含む弱電回路部品が実装された弱電配線基板と、商用電源を前記弱電回路の動作用の弱電に変換する電源回路を含む強電回路部品が実装された強電配線基板と、前記弱電配線基板及び前記強電配線基板を電気的に接続する接続ケーブルと、前記各配線基板が重ねて配置された状態で、前記各配線基板及び前記接続ケーブルを収納するケースとを備え、前記弱電配線基板には、前記接続ケーブルの一端側が当該基板の表面と平行な方向から差込接続される電線接続部が配置されるとともに、前記強電配線基板には、前記接続ケーブルの他端側が当該基板の表面と垂直な方向から差込接続される電線接続部が配置されたことを特徴とする。
【0010】
請求項2の発明では、請求項1に記載の発明において、前記接続ケーブルは絶縁性の外被で覆われていることを特徴とする。
【0011】
請求項3の発明では、請求項1または2の何れかに記載の発明において、前記配線基板の前記ケース内への組込み方向に沿って、接続ケーブルが配線されるように、それぞれの前記配線基板に電源接続部が配置されたことを特徴とする。
【0012】
請求項4の発明では、請求項1〜3の何れか一項に記載の発明において、前記各配線基板は、外縁部分に前記接続ケーブルを通すための切欠き部が設けあれたことを特徴とする。
【0013】
請求項5の発明では、請求項1〜4の何れか一項に記載の発明において、前記弱電配線基板と前記強電配線基板との間に、絶縁シートが配置されたことを特徴とする。
【0014】
請求項6の発明では、前記調光信号に応じて光源を調光制御する照明器具と、請求項1〜5の何れか一項に記載の調光器とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【0015】
請求項1の発明によれば、調光信号のような弱電を扱う弱電回路と、商用電源のような強電を扱う強電回路とを異なる配線基板上に構成しているので、強電回路部品からのノイズによる調光信号への影響を減らすことができ、また、前後方向に重ねて配置することで小型で安価な調光器を提供することができる。
【0016】
請求項2の発明によれば、接続ケーブルは絶縁性の外被で覆われているので、基板の端面との擦れによって接続ケーブルの被覆が破損することを防ぐと共に、接続ケーブルがバラけて配線基板をケースに組み込む際に接続ケーブルが噛み込むことを防ぐことができる。
【0017】
請求項3の発明によれば、接続ケーブルが各配線基板の組込方向に沿って配線されているので、配線基板をケースに組み込む際に接続ケーブルが噛み込む可能性を低減することができる。
【0018】
請求項4の発明によれば、各配線基板に設けた切欠き部に前記接続ケーブルを通すことで、配線基板をケースに組み込む際に各配線基板とケース内面との間に接続ケーブルが噛み込むことをさらに防ぐことができる。
【0019】
請求項5の発明によれば、弱電配線基板と強電配線基板との間に絶縁シートを設けることで、配線基板間の絶縁性を高め、弱電配線基板と強電配線基板との間隔を狭められるので、さらに小型化を行うことができる。
【0020】
請求項6の発明によれば、壁面に設置した際における調光器の占有面積を小さくすることができ、また、安価な照明システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0021】
【図1】本発明の実施の形態にかかる調光器を示す分解斜視図である。
【図2】同実施の形態にかかる調光器及びスイッチを示し、(a)は背面図、(b)は側面図である。
【図3】(a)(b)は、同実施の形態にかかる調光器を示す断面図である。
【図4】同実施の形態にかかる配線システムを示す概略回路図である。
【発明を実施するための形態】
【0022】
以下に本発明の実施の形態を図1〜4に基づいて説明する。なお、以下の説明においては、図2(a)における上下を調光器1の上下とし、図2(b)における左右を調光器1の前後として説明する。
【0023】
本実施の形態にかかる配線システムは、図4に示すように商用電源ACから給電され、例えば蛍光灯のような光源に点灯電力を給電する照明器具2と、信号線L1を介して調光レベルを制御する調光信号Sを照明器具2へ出力する調光器1と、商用電源AC及び照明器具2と直列に接続され、照明器具2の点灯・消灯を切替えるスイッチ3とを備える。
【0024】
また調光器1は、照明器具2及びスイッチ3を接続する電源線L3が接続された電源線L3と、照明器具2及び商用電源ACを接続する電源線L2aとに接続され、スイッチ3及び電源線L2cとともに給電経路を形成している。これにより、使用者がスイッチ3をオン・オフ操作すると、照明器具2への給電が入・切されるとともに、調光器1への給電が入・切される。
【0025】
照明器具2は、調光器1から例えばパルス信号である調光信号Sが入力され、調光信号Sのオン・オフ期間の比率であるデューティ比に基づいて、光源の調光レベルを制御している。ここで、調光信号Sの振幅が+12Vのパルス信号であり、周波数は1kHzに設定されている。また、照明器具2に内蔵された制御回路(図示せず)は、調光信号Sのオンデューティ(周期に対するオンの期間の比率)が0%の場合には調光レベルを最大とし、調光信号Sのオンデューティが100%の場合には調光レベルを最小とするよう設定されている。なお上述の設定は、調光信号Sの振幅、周波数、及び、デューティ比による調光レベルに限定するものではなく、使用形態にあわせて適宜の値に設定すればよい。また、上述のようなパルス幅変調による調光レベルの制御限定するものではなく、周波数変調などの他の変調方式によって調光レベルを制御するようにしてもよい。
【0026】
調光器1のケース10は、図1及び図2(a)に示すように、JISで規格化された大角形連用配線器具用の取付枠(JIS C 8375)と略等しい大きさに形成された取付枠4に3個まで取着可能な単位寸法の2個分の大きさ(2個モジュール寸法)に形成されており、ケース10の側面に設けられた取付爪12cが取付枠4の有する器具取付孔4bと係合して固定されている。またスイッチ3は、1個モジュール寸法に形成され、調光器1の下側に並設されている。取付枠4は、取付枠4の取付孔4aに挿通された固定ねじ(図示せず)によって、壁内に埋設されたスイッチボックス(図示せず)にねじ止めされ、調光器1およびスイッチ3が壁面に埋込配設される。なお、スイッチ3、取付枠4、および、スイッチボックスについては周知の技術であるので、詳細な説明は省略する。
【0027】
このケース10は、合成樹脂により前面が開口した略箱状に形成されたボディ11と、合成樹脂により後面が開口した略箱状に形成され、ボディ11の開口部に被着されるカバー12とで構成され、カバー12の前面を覆うようにしてカバー12に被着される化粧パネル13と、化粧パネル13の略中央に設けられたハンドル挿通孔13aを通り、後述する可変抵抗器33に取着される調光ツマミ14とが取付られる。また、ケース10の内部には、電源線L2a、L3が接続される電源用端子台23が後面に実装された電源用基板20と、絶縁素材からなる絶縁シート40と、接続ケーブル41を介して電源用基板20に電気的に接続される調光用基板30とが収納され、前後方向に重なるようにそれぞれ間隔をおいて並べて配置されている。
【0028】
調光用基板30の前面側には、接続ケーブル41の一端側に設けられたコネクタ42が差込接続される接続コネクタ31、及び、ロータリ式の可変抵抗器33を含む複数の回路部品が実装されており、また、調光用基板30の後面側には、信号線L1が接続される信号線用端子台32を含む複数の回路部品が実装されている。これら複数の回路部品によって、接続コネクタ31を介して供給される電力を動作電力とし、可変抵抗器33の抵抗値に応じて調光信号Sを信号線L1に出力する信号出力回路が構成されている。
【0029】
接続コネクタ31は、調光用基板30の表面と平行な方向(図1における下方から上方に向かう方向、すなわちケース10への組込方向と直交する方向)からコネクタ42が差込接続できるように配設されている。また、調光用基板30の下端側で、接続コネクタ31の下側に位置する部位には、上下方向の幅が接続ケーブル41の厚みと略等しい長さに設定されたケーブル用切欠30aが設けられている。
【0030】
電源用基板20の後面側には、接続ケーブル41の他端側に設けられたコネクタ42が接続される接続コネクタ21、及び、電源線L2a、L3が接続される電源用端子台22を含む複数の回路部品が実装されている。また電源用基板20の前面側には、チップダイオードなどの厚みの小さな回路部品が複数実装されている。これらの回路部品によって、商用電源ACからの供給電力を調光用基板30の動作電力まで降圧するとともに安定化させ、接続コネクタ21を介して調光用基板30に出力する電源変換回路が構成されている。
【0031】
接続コネクタ21は、電源用基板20の表面と垂直な方向(ケース10への組込方向と平行な方向)からコネクタ42が差込接続できるように配設されている(図3(a)を参照)。また電源用基板20の下端側には、調光用基板30の下端側に設けたケーブル用切欠30aとケース10への組込み方向において重なる位置に、ケーブル用切欠20aが設けられている。さらに、電源用基板20には、電源用基板20と調光用基板30を重ねて配置した際に信号線用端子台32と対向する部位に、信号線用端子台32を通すための端子用切欠20bが設けられている。なお、本実施の形態においては、端子用切欠20b及び信号線用端子台32を左上端に設け、電源用端子台22を右下端に設けている。
【0032】
絶縁シート40は、例えば絶縁性の合成樹脂からなり、左右方向における一辺から後方に突出する側片40cが形成されている。また、電源用基板20に設けた切欠20a、20bと略等しい位置に、それぞれ切欠40a、40bが設けられている。
【0033】
接続ケーブル41は、複数の電線からなり、上述のように両端にコネクタ42、42を備えるとともに、絶縁性の素材からなり、複数の電線を束ねるようにしてチューブ状の外被42が被せられている。なお、接続ケーブルの両端にコネクタ42、42を設けて接続コネクタ21、31と接続しているが、圧着端子のような端子を用いて接続するようにしても良い。
【0034】
調光器1を組立てる際には、まず、電源用基板20、絶縁シート40、及び、調光用基板30を重ね合わせ、コネクタ42、42を接続コネクタ21、31にそれぞれ接続する。このとき、接続ケーブル41が、ケーブル用切欠20a、30a、40aに沿うようにして配線する。次に、電源用基板20の電源用端子台22がボディ11の背面に設けた端子用開口11cに位置し、調光用基板30の信号線用端子台32がボディ11の背面に設けた端子用開口11bに位置するように、電源用基板20、絶縁シート40、及び、調光用基板30をボディ11の前面から収納する。これにより、接続ケーブル41は、ボディ11の内壁とケーブル用切欠20a、30a、40aとによってできる空間に収容され、またボディ11の内壁面に沿って配線される(図3(b)を参照)。
【0035】
その後、可変抵抗器33の突起部をカバー12に設けた貫通孔12bに通すようにして、ボディ11の前面開口部にカバー12を被せ、カバー12の取付爪12aとボディ11の取付爪11aとを嵌合させて、ボディ11にカバー12を保持させる。また、カバー12の前面から化粧パネル13を取着し、パネル13のハンドル挿通孔13aを通して可変抵抗器33に調光ツマミ14を取着させる。これにより、調光ツマミ14を操作することで可変抵抗器33を操作することができる。
【0036】
このように、電源回路を含む強電回路を構成する電源用基板20と、調光回路を含む弱電回路を構成する調光用基板30とを分離し、電源用基板20及び調光用基板30を重ねて配置した状態でボディ11に収納することで、調光器1が組立てられる。
【0037】
ここで、電源用基板20の電源用端子台22には、施工時に電源線L2a、L3が直接接続されるため、接続部の応力は施工に十分耐えうる強度が求められ、また、電源線L2a、L3が容易に外れないよう被覆ストリップは所定の長さを必要とするので、電源用端子台22は所定の高さ寸法に形成される。また、強電回路を構成する平滑コンデンサなどの回路部品は背の高い部品が多く、電源用端子台22とともに電源用基板20の後面に実装されるため、電源用基板20の高さ寸法は大きくなる。さらに、電源用基板20の高さ寸法が大きくなると、調光用基板30の高さ寸法は小さくする必要がある。
【0038】
そこで、調光用基板30の接続コネクタ31は、コネクタ42が調光用基板30の表面と平行な方向から差込接続されるように設置されているので、調光用基板30の前面側における厚みを小さくすることができ、調光器1全体の前後方向における長さを短くすることができる。また、電源用基板20の接続コネクタ21は、コネクタ42が電源用基板20の表面と垂直な方向から差込接続されるように設置されており、電源用基板20後面側における上下左右方向の面積を小さくすることができ、電源用基板20を小さくすることができる。
【0039】
このようにして、強電回路及び弱電回路を単一の配線基板上に構成した場合と比較すると、各基板20、30の大きさを小さな形状に形成することができ、また、各基板20、30を重ねた状態でケース10の内部に収納することができるので、調光器1の大きさを小さくすることができ、壁面などにおける施工面積を小さくした照明システムを提供することができる。また、電源用基板20と調光用基板30との間に、絶縁シート40を配置することで、電源用基板20と調光用基板30との間隔を狭めることができ、より小型の調光器1を実現している。
【0040】
調光器1の組立時においては、接続ケーブル41をケース10への組込方向に沿って配線されるように、各基板20、30に接続コネクタ21、31が配置されており、接続ケーブル41がケース10への組込方向において噛み込む可能性を低減している。
【0041】
接続ケーブル40はケーブル用切欠20a、30a、40aとによってできる空間に収まるように配線されるので、各基板20、30とボディ11との隙間に接続ケーブル40が噛み込むことなく、各基板20、30を容易にボディ11の内部に収納することができる。さらに、接続ケーブル40は外被42に覆われているので、各基板20、30とボディ11との隙間に噛み込んだ場合でも、接続ケーブル40が断線することを防ぐことができる。
【0042】
なお、本実施の形態においては、調光操作手段としてロータリ式の可変抵抗器33及び調光ハンドル14を用いているが、スライド式の可変抵抗器を用いて抵抗値を変化させる方法や、タクトスイッチなどのスイッチを用いる方法、および、調光器1に受信部を設けて外部より赤外線リモコンなどによって操作可能とする方法などを用いても良い。
【符号の説明】
【0043】
1 調光器
2 照明装置
3 スイッチ
10 ケース
20 電源用基板(強電配線基板)
21 接続コネクタ(電線接続部)
22 電源用端子台
30 調光用基板(弱電配線基板)
31 接続コネクタ(電線接続部)
32 信号線用端子台
33 可変抵抗器(調光操作手段)
40 絶縁シート
41 接続ケーブル

【特許請求の範囲】
【請求項1】
照明装置の調光レベルを調節するための調光操作手段と、前記調光操作手段の操作に応じて調光レベルを制御する調光制御信号を出力する調光回路を含む弱電回路部品が実装された弱電配線基板と、商用電源を前記弱電回路の動作用の弱電に変換する電源回路を含む強電回路部品が実装された強電配線基板と、前記弱電配線基板及び前記強電配線基板を電気的に接続する接続ケーブルと、前記各配線基板が重ねて配置された状態で、前記各配線基板及び前記接続ケーブルを収納するケースとを備え、
前記弱電配線基板には、前記接続ケーブルの一端側が当該基板の表面と平行な方向から差込接続される電線接続部が配置されるとともに、前記強電配線基板には、前記接続ケーブルの他端側が当該基板の表面と垂直な方向から差込接続される電線接続部が配置されたことを特徴とする調光器。
【請求項2】
前記接続ケーブルは絶縁性の外被で覆われていることを特徴とする請求項1記載の調光器。
【請求項3】
前記配線基板の前記ケース内への組込み方向に沿って、接続ケーブルが配線されるように、それぞれの前記配線基板に電源接続部が配置されたことを特徴とする請求項1または2の何れか一項に記載の調光器。
【請求項4】
前記各配線基板には、外縁部分に前記接続ケーブルを通すための切欠き部が設けられたことを特徴とする請求項1〜3の何れか一項に記載の調光器。
【請求項5】
前記弱電配線基板と前記強電配線基板との間に、絶縁シートが配置されたことを特徴とする請求項1〜4の何れか一項に記載の調光器。
【請求項6】
前記調光信号に応じて光源を調光制御する照明器具と、請求項1〜5の何れか一項に記載の調光器とを有することを特徴とする照明システム。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【公開番号】特開2011−3408(P2011−3408A)
【公開日】平成23年1月6日(2011.1.6)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−145760(P2009−145760)
【出願日】平成21年6月18日(2009.6.18)
【出願人】(000005832)パナソニック電工株式会社 (17,916)
【Fターム(参考)】