专利名称：照明装置的制作方法
技术领域：
本实用新型的实施方式涉及一种具备照度传感器(sensor)的照明装置。
背景技术：
先前，在使用发光二极管(Light Emitting Diode，LED)元件作为光源的例如保安灯或路灯等的照明装置中，通过电源装置来对外部电源电压进行转换并供给至LED元件，以使LED元件点灯，所述电源装置具有通过开关(switching)动作来转换电压的电源电压转换部。而且，利用照度传感器来检测周围的亮度，并根据亮度来使LED元件自动点灯或熄灯。该照度传感器与传感器控制部一同进行配线，独立于电源装置。但是，照度传感器与电源装置是利用配线而连接，因此外部噪声易从配线部分侵入照度传感器以及传感器控制部，因此有时会对照度造成误检测。而且，由于照度传感器与电源装置为独立，因此视设置场所不同而照度传感器的温度产生偏差，从而存在易产生因照度传感器的温度特性造成的影响的问题。现有技术文献专利文献日本专利特开2011-34856号公报
实用新型内容本实用新型所要解决的课题是提供一种能够使照度传感器对照度的检测稳定的照明装置。实施方式的照明装置中，在外部电源输入部与半导体发光元件之间，设置电源电压转换部，电源电压转换部对外部电源电压进行转换并供给至半导体发光元件。设置传感器控制部，该传感器控制部基于照度传感器的检测来控制电源电压转换部。传感器电源部设置在外部电源输入部与电源电压转换部之间，传感器电源部将比外部电源电压低的电压供给至照度传感器以及传感器控制部。设置基板，基板共同设置有电源电压转换部以及照度传感器。所述的照明装置，其中所述电源电压转换部包括电压切换电路，所述电压切换电路将供给至所述半导体发光元件的电压切换成比半导体发光元件的顺向电压低的电压。所述的照明装置，其中所述基板具备传感器切换电路，所述传感器切换电路禁用照度传感器。根据本实用新型，由于是将电源电压转换部以及照度传感器设于同一基板上，以及将传感器电源部设在外部电源输入部与电源电压转换部之间，因此照度传感器对照度的检测难以受到因来自电源电压转换部的输出造成的影响，进而，由于将电源电压转换部、照度传感器以及传感器控制部设在同一基板上，因此与电源电压转换部与照度传感器独立设置的情况相比较，能够缓和因照度传感器的温度特性造成的影响，从而能够期待照度传感器对照度的检测稳定。
图I是表示一实施方式的照明装置的电路图。图2是表示一实施方式的照明装置的电源电压转换部所具有的启动电路的电路图。图3是表示一实施方式的照明装置的立体图。图4是表示一实施方式的照明装置的分解状态的立体图。图5是使一实施方式的照明装置的电源装置上下反转而观察的立体图。 附图标记10:照明装置11 :照明装置本体12 :臂15 :罩15a :采光区域16 :盖体17 :散热板17a :配线孔18 :发光单元19 电源装置22 0 型环23、30、44 :螺丝24:防水衬套25:电源线25a、31a、38、39 :连接器28、34 :基板29 :作为半导体发光元件的LED元件31 :导线34a :安装面34b:配线图案面35 电子零件36 电源单元37 :盒体40:照度传感器41 :上表面部42 :侧面部43 :端面部45 :安装片46:切出片47 :采光窗[0048]51:外部电源输入部52:电源电压转换部53 :传感器控制部54:控制电路55 :传感器电源部56 :驱动器58:照度检测电路60:传感器切换电路
62:启动电路 63:电压切换电路Cl 电容器C3:平滑电容器Dl :二极管E :商用交流电源LI :共模扼流圈L2 电感器Q1、Q2:开关元件R1、R2、R3、R4 :电阻
具体实施方式
以下，参照附图来说明一实施方式。在图3以及图4中所示为保安灯或路灯，作为照明装置10的例子。照明装置10具备照明装置本体11以及支撑照明装置本体11的臂(arm) 12，且照明装置10是通过臂12以及安装件等而设置于电线杆或灯杆(pole)等上。照明装置本体11具备具有透光性的筒形的罩(cover) 15、安装于罩15的盖体16、配置于罩15的内侧的散热板17、发光单元(unit) 18以及电源装置19。罩15例如是由亚克力树脂或聚碳酸酯树脂等具有透光性的树脂材料而一体成型为中空状，前端侧被堵塞，而底端侧开口。盖体16经由0型环22而螺入并安装于罩15的底端侧的开口。盖体16的上部利用螺23而安装于臂12。在盖体16的中心部形成有插通孔，覆盖所述插通孔而安装有防水衬套(bush) 24。电源线25插通防水衬套24，电源线25对电源装置19供给作为外部电源的商用交流电源。在电源线25的前端,安装着连接于电源装置19的连接器(connector) 25a。散热板17例如是由铝形成，为细长的平板状，通过插入罩15的内侧而定位支撑于罩15的内壁部，并且被夹入并保持在罩15与盖体16之间。在罩15的内侧所配置的散热板17的下表面，安装有发光单元18，在散热板17的上表面，安装有电源装置19。在散热板17上形成有配线孔17a。发光单元18具有基板28以及多个作为半导体发光元件的LED元件29，所述LED元件29安装于该基板28。基板28例如是使用酚醛纸基材基板等的绝缘性基板，并通过多个螺丝30而安装于散热板17的下表面。在基板28的下表面形成有配线图案(pattern)，在所述配线图案上安装着多个LED元件29。从基板28导出连接于配线图案的导线31。在导线31的前端安装着连接于电源装置19的连接器31a。导线31穿过散热板17的配线孔17a而引出至散热板17的上方，并连接于电源装置19。电源装置19如图5所示(图5是使电源装置19上下反转而观察的立体图)，具有电源单元36，包含长方形的印刷电路板即基板34以及安装于该基板34的多个电子零件35;以及盒体(case) 37，收纳该电源单元36。在基板34的一面形成有安装面34a,安装面34a安装电容器(condenser)、变压器(transformer)或线圈(coil)等具有导线的电子零件35,在基板34的另一面形成有配线图案面34b，配线图案面34b焊接电子零件35的导线或者安装集成电路(IntegratedCircuit, IC)或芯片(chip)零件等的面安装零件。在安装面34a的长边方向的一端,安装着电源线25的连接器25a所连接的作为外部电源输入部的连接器38，在另一端安装着来自发光单元18的导线31的连接器31a所连接的连接器39。而且，在配线图案面34b的长边方向的另一端，安装着对照明装置10周围的亮度进行检测的面安装型的照度传感器40。盒体37形成为箱形，具有上表面部41、侧面部42以及端面部43且下表面开口。在盒体37的两端面部43上，突出设置有利用螺丝44而安装于散热板17的安装片45。在盒体37内，以配线图案面34b与上表面部41相向的方式而收纳有基板34，通过从两侧面部42切出的多个切出片46来包夹并保持基板34的上下表面。在盒体37上，在与收纳在盒体37内的基板34的照度传感器40相向的位置，开口形成有采光窗47。在照明装置10的组装状态下，采光窗47与罩15的上表面且未被臂12覆盖的米光区域15a相向，从而能够将透过罩15的外部光导向照度传感器40。另外，在采光窗47与照度传感器40之间的相向空间内，不配置基板34上的其他电子零件35，以避免遮挡光线。进而，也可使配置在相向空间的周围的电子零件35或盒体37的内面成为黑色，以减少反光，或者沿着相向空间的周围来配置黑色的筒，从而降低盒体37内的反射光对照度传感器40造成的影响。而且，也可在米光窗47上一体具有或一体地设置从盒体37的上表面部41朝向罩15的上表面侧突出的导光筒，以遮挡从罩15的侧方入射的光，并将从罩15的上表面入射的光导向照度传感器40，从而降低其他照明光等的影响。并且，在散热板17的下表面安装有发光单元18且在散热板17的上表面安装有电源装置19的状态下，LED元件29朝向下方而配置，照度传感器40朝向上方而配置，照度传感器40朝向与LED元件29相反的方向，从而不受LED元件29的光的影响。而且，图I表示电源装置19的电路图。电源装置19具备外部电源输入部51,输入商用交流电源E ；电源电压转换部52,设在该外部电源输入部51与LED元件29之间，并且对外部电源电压进行转换并供给至LED元件29 ;控制电路54，具有传感器控制部53，其中传感器控制部53基于照度传感器40的检测来控制电源电压转换部52 ;以及传感器电源部55，设在外部电源输入部51与电源电压转换部52之间，并且将比外部电源电压低的电压供给至照度传感器40以及包含传感器控制部53的控制电路54。并且，这些外部电源输入部51、电源电压转换部52、控制电路54以及传感器电源部55是设在同一基板34上。因此，外部电源输入部51、电源电压转换部52、控制电路54以及传感器电源部55与照度传感器40是设在同一基板34上。外部电源输入部51具有安装于基板34的连接器38，且连接着包含电容器Cl以及共模扼流圈(common mode choke)LI的滤波器电路。在该滤波器电路的输出侧连接有全波整流电路REC的输入侧，在全波整流电路REC的输出侧连接有平滑电容器Cl，在平滑电容器Cl的两端连接有电源电压转换部52。并且，经整流、平滑的外部电源电压被供给至电源电压转换部52。电源电压转换部52包含降压斩波器(chopper)电路等的直流-直流(DirectCurrent-Direct Current, DC-DC)转换器(converter),所述降压斩波器具备金属氧化物半导体场效应晶体管(metallic oxide semiconductor field effecttransistor,MOSFET)等的开关元件Ql与二极管Dl的串联电路；电感器(inductor) L2，连接在这些开关元件Ql与二极管Dl之间；以及平滑电容器C3，电性连接于该电感器L2且对输出电流进行平滑，且，所述降压斩波器使输出电压降压并将规定的恒电流输出至LED元件29。 开关元件Ql的栅极(gate)连接于驱动器(driver) 56，通过来自该驱动器56的信号，开关元件Ql高速进行通断(0N/0FF)动作。驱动器56由控制电路54来进行控制。传感器电源部55连接在全波整流电路REC的输出的正极侧与平滑电容器C2的正极侧之间，将经整流的外部电源电压转换成比该外部电源电压低的电压例如15V以下左右，并供给至照度传感器40及包含传感器控制部53的控制电路54。控制电路54经由传感器电源部55而连接于全波整流电路REC的输出的正极侧与平滑电容器Cl的正极侧之间，并且连接于平滑电容器Cl的负极侧。控制电路54具有照度检测电路58，连接有照度传感器40 ;以及传感器控制部53，根据来自照度检测电路58的信号来控制电源电压转换部52的驱动器56。照度传感器40具有下述特性，即，当照度高时流经的电流多，当照度低时流经的电流少。在照度检测电路58中，基于流经照度传感器40的电流来检测照度，并输出至传感器控制部53。在照度检测电路58上，连接着传感器切换电路60，传感器切换电路60禁用照度传感器40并停止与照度相应的控制。传感器切换电路60具有可从外部进行切换操作的开关(switch)或端子，例如通过切换成降低从照度传感器40流向照度检测电路58的电流，从而能够使LED元件29强制点灯以进行检查等。传感器控制部53从照度检测电路58输入与照度检测相应的信号，从而控制电源电压转换部52的驱动器56来使开关元件Ql进行通断动作。即，当照度低于预先设定的基准值时，控制驱动器56来使开关元件Ql进行开关动作，以使LED元件29点灯，而且，当照度高于预先设定的基准值时，控制驱动器56来使开关元件Ql断开，以使LED元件29熄灯。
基准值可任意调整、设定。而且，图2表示电源电压转换部52所具有的启动电路62。在开关元件Ql的栅极与漏极(drain)之间连接有电阻Rl，并且在栅极与电感器L2之间连接有电阻R2，进而，与平滑电容器C3并联地连接有电阻R3、R4。即，启动电路62使整流及平滑后的外部电源电压流经电阻R1、R2、电感器L2以及电阻R3、R4，从而由整流以及平滑后的外部电源电压经串联连接的分压电阻来获得开关元件Ql的启动电压。与电阻R4并联地连接有开关元件Q2，开关元件Q2由传感器控制部53来进行通断控制。该开关元件Q2构成为电压切换电路63，电压切换电路63通过开关元件Q2的导通，将供给至LED元件29的电压切换成比LED元件29的顺向电压低的电压。接下来，对电源装置19的动作进行说明。当接通商用交流电源E时，通过滤波器电路将经全波整流器REC整流及平滑后的外部电源电压供给至电源电压转换部52的启动电路62，并向电源电压转换部52供给开关元件Ql的启动电压，从而开关元件Ql的动作成为可能。同时，将整流及平滑后的外部电源电压供给至传感器电源部55，并将由该传感器电源部55切换成比外部电源电压低的控制电压供给至控制电路54，控制电路54启动。在控制电路54的启动时，也可在通过传感器控制部53来控制电源电压转换部52的驱动器56以使开关元件Ql以规定的开关频率进行通断动作的状态下启动，随后，转变为与照度传感器40对照度的检测相应的控制。此时，可在电源接通后立即使LED元件29点灯。或者，在控制电路54的启动时，也可在通过传感器控制部53来控制电源电压转换部52的驱动器56以使开关元件Ql断开的状态下启动，随后，转变为与照度传感器40对照度的检测相应的控制。此时，能够防止在电源接通后暂时将LED元件29点灯。并且，在已启动的控制电路54中，通过照度传感器40来检测照度，当检测出的照度低于预先设定的基准值时，通过传感器控制部53来控制电源电压转换部52的驱动器56，以使开关元件Ql以规定的开关频率进行通断动作。由此，输入至电源电压转换部52的直流电压得到降压后被供给至LED元件29，从而LED元件29点灯。另外，在LED元件29的点灯过程中，也可根据由照度传感器40所检测的照度来变更对LED元件29供给的电流值。而且，在控制电路54中，由照度传感器40来检测照度，当检测出的照度高于预先设定的基准值时，通过传感器控制部53来控制电源电压转换部52的驱动器56以使开关元件Ql断开。由此，停止对LED元件29供给直流电压，LED元件29熄灯。此时，也可在从检测到照度高于预先设定的基准值开始经过预定的时间后，再将LED元件29熄灯。在LED元件29的熄灯过程中，开关元件Ql断开，但通过启动电路62对LED元件29施加启动电压，因此如果该供给至LED元件29的电压是比LED元件29的顺向电压高的电压，则LED元件29会以微弱的亮度点灯。因此，传感器控制部53在LED元件29的熄灯控制时，控制电源电压转换部52的驱动器56来使开关元件Ql断开，并且使电源电压转换部52的电压切换电路63的开关元件Q2断开，从而将对LED元件29施加的电压切换成比LED元件29的顺向电压低的电压，以使LED元件29确实地熄灯。而且，在照明装置10的检查时，如果周围明亮，则LED元件29不会点灯，从而无法检查LED元件29的点灯状态，但通过对具有可从外部进行切换操作的开关或端子的传感器切换电路60进行操作，能够使LED元件29强制点灯，以对LED元件29的点灯状态进行检查。而且，随着照明装置10的使用，罩15的表面变脏或者罩15发生老化，罩15的透光性将下降。伴随于此，LED元件29的光从罩15出射的光束将下降，因此，通过传感器控制部53来对点灯时间进行计数，并根据经过时间来进行修正以增加LED元件29的光输出，从而能够始终获得规定的亮度。进而，因罩15的透光性下降，由照度传感器40检测的照度值也会下降，因此，借助控制电路54，根据经过时间来对由照度传感器40检测的照度值进行修正，从而能够稳定地检测周围的亮度。如上所述，根据本实施方式的照明装置10，在外部电源输入部51与电源电压转换部52之间设有传感器电源部55，传感器电源部55将比外部电源电压低的电压供给至照度传感器40与传感器控制部53，因此照度传感器40对照度的检测难以受到伴随电源电压转换部52的开关动作等而引起的开关电流的影响。而且，通过从传感器电源部55供给非常低的电压，从而几乎不会产生伴随该电源供给的噪声，因此并无在照度传感器40的检测动作中造成误检测之虞。进而，照度传感器40是与电源电压转换部52等一同设在同一基板34上，因此不需要噪声易从外部侵 入的配线，从而难以受到来自外部的噪声的影响。而且，电源电压转换部52以及照度传感器40是设在同一基板34上，因此与电源电压转换部52与照度传感器40独立设置的情况相比较，能够缓和照度传感器40的温度特性造成的偏差。而且，在将照度传感器40安装于配线图案面34b，进而将照度检测电路58以及传感器控制部53等安装于配线图案面34b时，通过将他们安装于以电源电压转换部52为主而构成的电子零件35的安装面34a的另一面即配线图案面34b，从而难以受到来自电源电压转换部52的开关电流的影响。并且，在配线图案面34b上形成有低电压的图案，因此该配线图案上难以产生噪声，从而不将照度传感器40与照度检测电路58以及传感器控制部53等特别靠近配置也可，因此能够提高安装的自由度。这表示，可根据器具配置形态或结构来适当变更传感器位置，即使一体地安装于基板34，也能提高设计的自由度。而且，通过电源电压转换部52的电压切换电路63，能够将供给至LED元件29的电压切换成比LED元件29的顺向电压低的电压，因此在LED元件29的熄灯时，能够使LED元件29确实地熄灯。而且，通过传感器切换电路60，能够禁用照度传感器40，因此能够容易地检查LED元件29的点灯状态。另外，作为使LED元件29熄灯的结构，并不限于通过控制电路54的控制来使电源电压转换部52的开关元件Ql断开，也可由控制电路54来控制电源电压转换部52的开关元件Ql的通断动作，以将对LED元件29施加的电压切换成比LED元件29的顺向电压低的电压。而且，也可在电源电压转换部52的外部电源电压的输入侧设置继电器(relay)电路，利用控制电路54来控制继电器电路以阻断对电源电压转换部52输入的外部电源电压。而且，也可并用计时器(timer)，在预先设定的时刻使用如上所述的结构来进行熄灯。而且，照度传感器40并不限于面安装型，也可使用具有导线的照度传感器来安装于基板34的安装面34a。此时，只要以基板34的安装面34a与盒体37的上表面部41相向的方式，在盒体37内收纳电源单元36，以使照度传感器与盒体37的采光窗47相向即可。而且，传感器切换电路60也可设在电源电压转换部52或传感器电源部55中，只要能够禁用照度传感器40，设在何处均可。而且，罩15也可使例如上表面侧为金属制罩，而仅使LED元件29的光所出射的下表面侧为透光性罩。此时，只要采用在金属制罩的采光区域15a形成开口并以透光构件来堵塞的结构，以便照度传感器40能够透过透光构件来进行采光即可。而且，作为半导体发光元件，并不限于LED元件，也可使用电致发光(Electroluminescence, EL)兀件等。[0111]对本实用新型的若干实施方式进行了说明，但这些实施方式仅为例示，并不意图限定实用新型的范围。这些新颖的实施方式可以其他各种形态来实施，在不脱离实用新型 的主旨的范围内可进行各种省略、替换、变更。这些实施方式或其变形包含在实用新型的范围或主旨内，并且包含在权利要求书中记载的实用新型及其均等的范围内。
权利要求1.一种照明装置，其特征在于包括 外部电源输入部； 半导体发光元件； 照度传感器，检测照度； 电源电压转换部，设在所述外部电源输入部与所述半导体发光元件之间，并且对外部电源电压进行转换并供给至所述半导体发光元件； 传感器控制部，基于所述照度传感器的检测来控制所述电源电压转换部； 传感器电源部，设在所述外部电源输入部与所述电源电压转换部之间，并且将比所述外部电源电压低的电压供给至所述照度传感器以及所述传感器控制部；以及·
2.根据权利要求I所述的照明装置，其特征在于， 所述电源电压转换部包括电压切换电路，所述电压切换电路将供给至所述半导体发光元件的电压切换成比半导体发光元件的顺向电压低的电压。
3 根据权利要求I或2所述的照明装置，其特征在于， 所述基板具备传感器切换电路，所述传感器切换电路禁用照度传感器。
专利摘要本实用新型提供一种能够使照度传感器对照度的检测稳定的照明装置。在外部电源输入部(51)与LED元件(29)之间，设置电源电压转换部(52)，该电源电压转换部(52)对外部电源电压进行转换并供给至LED元件(29)。并设置传感器控制部(53)，该传感器控制部(53)基于照度传感器(40)的检测来控制电源电压转换部(52)。在外部电源输入部(51)与电源电压转换部(52)之间，设置传感器电源部(55)，该传感器电源部(55)将比外部电源电压低的电压供给至照度传感器(40)以及传感器控制部(53)。并设置基板，该基板共同设置有电源电压转换部(52)以及照度传感器(40)。
文档编号H05B37/02GK202565521SQ201220106509
公开日2012年11月28日 申请日期2012年3月20日 优先权日2011年4月1日
发明者加藤刚, 高桥浩司, 大武宽和, 石北彻, 大崎肇, 铃木浩史, 富山彩弥香 申请人:东芝照明技术株式会社