JP2018120796A

JP2018120796A - 照明器具

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Publication number: JP2018120796A
Application number: JP2017012375A
Authority: JP
Inventors: 田村　秀樹; Hideki Tamura; 秀樹田村; 佑介丹治; Yusuke Tanji
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2017-01-26
Filing date: 2017-01-26
Publication date: 2018-08-02
Anticipated expiration: 2037-01-26
Also published as: JP6839803B2

Abstract

【課題】給電装置と、光源を有する受電装置との間においてワイヤレスで送電する照明器具であって、送電効率の低下を抑制しつつ、給電装置と受電装置との間の距離を拡大できる照明器具を提供する。【解決手段】照明器具１０は、高周波電源２１、及び、高周波電源２１に接続される送電用コイル２３を有する給電装置２０と、中継用コイル４３、及び、中継用コイル４３に接続されるコンデンサ要素４２を有し、送電用コイル２３と中継用コイル４３との磁界共鳴を用いて給電装置２０から送電される中継共振器４０と、受電用コイル６３、及び、受電用コイル６３に接続される光源６８を有し、中継用コイル４３と受電用コイル６３との磁界共鳴を用いて給電装置２０から中継共振器４０を介して受電する受電装置６０とを備える。【選択図】図１

Description

本発明は、ワイヤレスで送電を行う照明器具に関する。

従来、ワイヤレスで送電を行う照明器具が知られている（例えば、特許文献１）。この種の照明器具は、電源に接続された一次コイルと、一次コイルからワイヤレスで送電される二次コイルと、二次コイルに接続された光源とを備える。これにより、電源と光源との間において、ワイヤレスで送電できる。

特開２０１３−８５４６７号公報

しかしながら、特許文献１に開示された照明器具では、一次コイルと二次コイルとの間において、誘導電力転送によって送電しているため、一次コイルと二次コイルとの間の距離が大きくなるにしたがって、一次コイルから二次コイルへの送電効率が急激に低下する。このため、光源に効率よく送電するためには、二次コイルを一次コイルの近傍に配置する必要がある。

そこで、本発明は、給電装置と、光源を有する受電装置との間においてワイヤレスで送電する照明器具であって、送電効率の低下を抑制しつつ、給電装置と受電装置との間の距離を拡大できる照明器具を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明に係る照明器具の一態様は、高周波電源、及び、当該高周波電源に接続される送電用コイルを有する給電装置と、中継用コイル、及び、当該中継用コイルに接続されるコンデンサ要素を有し、前記送電用コイルと前記中継用コイルとの磁界共鳴を用いて前記給電装置から送電される中継共振器と、受電用コイル、及び、当該受電用コイルに接続される光源を有し、前記中継用コイルと前記受電用コイルとの磁界共鳴を用いて前記給電装置から前記中継共振器を介して受電する受電装置とを備える。

本発明の一態様によれば、給電装置と、光源を有する受電装置との間においてワイヤレスで送電する照明器具であって、送電効率の低下を抑制しつつ、給電装置と受電装置との間の距離を拡大できる照明器具を提供できる。

図１は、実施の形態１に係る照明器具の回路構成を示す概略回路図である。図２は、実施の形態１に係る照明器具の概略構造を示す模式的な断面図である。図３は、実施の形態２に係る照明器具の回路構成を示す概略回路図である。図４は、実施の形態２に係る照明器具の概略構造を示す模式的な断面図である。図５は、実施の形態３に係る照明器具の回路構成を示す概略回路図である。図６は、実施の形態３に係る照明器具の概略構造を示す模式的な断面図である。図７は、実施の形態４に係る照明器具の回路構成を示す概略回路図である。図８は、実施の形態４に係る照明器具の概略構造を示す模式的な断面図である。図９は、変形例に係る笠部の概略構造を示す断面図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。以下に説明する実施の形態は、いずれも本発明の一具体例を示すものである。したがって、以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態等は、一例であって本発明を限定する主旨ではない。よって、以下の実施の形態における構成要素のうち、本発明の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。

なお、各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。また、各図において、実質的に同一の構成に対しては同一の符号を付しており、重複する説明は省略又は簡略化する。

（実施の形態１）
［１−１．全体構成］
まず、実施の形態に係る照明器具１０の全体構成について、図面を用いて説明する。

図１は、本実施の形態に係る照明器具１０の回路構成を示す概略回路図である。図２は、本実施の形態に係る照明器具１０の概略構造を示す模式的な断面図である。図２においては、照明器具１０が設置される造営材９０も併せて示されている。なお、図２においては、簡略化のため、照明器具１０の回路の一部だけが示されている。

図１に示されるように、照明器具１０は、給電装置２０と、中継共振器４０と、受電装置６０とを備える。また、図２に示されるように、照明器具１０は、さらに、笠部５０と、発光部７０と、カバー７２と、第一保持部材３１と、第二保持部材３２と、間隔調整器２５とを備える。以下、照明器具１０の各構成要素について説明する。

［１−１−１．給電装置］
給電装置２０は、中継共振器４０を介して受電装置６０にワイヤレスで送電する装置であり、図１に示されるように、高周波電源２１と、送電用コイル２３と、コンデンサ要素２２とを有する。

高周波電源２１は、送電用コイル２３に高周波電圧を印加する電源である。高周波電源２１は、例えばインバータ回路などで実現される。高周波電源２１が出力する高周波電圧の周波数は、送電用コイル２３などの特性に応じて適宜設定される。当該高周波電圧の周波数は、例えば１００ｋＨｚ以上、１０ＭＨｚ以下程度である。

送電用コイル２３は、高周波電源２１に接続されるループコイルである。送電用コイル２３のインダクタンスなどの特性は、高周波電源２１から出力される電圧の周波数などに基づいて適宜設定される。図２に示されるように、送電用コイル２３は、例えば、天井板などの造営材９０に配置される。なお、図２においては省略されているが、給電装置２０の送電用コイル２３以外の構成要素も造営材９０に配置されてもよい。

コンデンサ要素２２は、送電用コイル２３に接続される容量要素である。コンデンサ要素２２は、送電用コイル２３と共に共振回路を形成する。コンデンサ要素２２の容量は、送電用コイル２３と形成する共振回路の共振周波数が、高周波電源２１から出力される電圧の周波数と同程度となるように設定される。

［１−１−２．中継共振器］
中継共振器４０は、給電装置２０と受電装置６０との間における送電を中継する回路である。中継共振器４０は、中継用コイル４３、及び、中継用コイル４３に接続されるコンデンサ要素４２を有し、送電用コイル２３と中継用コイル４３との磁界共鳴を用いて給電装置２０から送電される。ここで、磁界共鳴とは、ほぼ同一の共振周波数を有する二つの共振回路間において、一方の共振回路における共振に伴って発生した磁場の振動が、他方の共振回路に伝わる現象をいう。磁界共鳴を用いることで、誘導電力転送を用いる場合より、遠距離まで高い効率で電力を伝送できる。

中継用コイル４３は、コンデンサ要素４２とともに共振回路を形成するループコイルである。中継用コイル４３のインダクタンスなどの特性は、高周波電源２１から出力される電圧の周波数などに基づいて適宜設定される。また、中継用コイル４３は、送電用コイル２３に対して磁界共鳴する位置に配置される。例えば、中継用コイル４３は、そのループ状部分の中心軸が、送電用コイル２３のループ状部分の中心軸とほぼ一致するように配置される。また、中継用コイル４３及び上述した送電用コイル２３の各直径は特に限定されないが、中継用コイル４３の直径は、送電用コイル２３の直径より小さくてもよい。これにより、送電用コイル２３に対して、中継用コイル４３の位置がずれた場合における送電効率の低下を抑制できる。

コンデンサ要素４２は、中継用コイル４３に接続され、中継用コイル４３と共に共振回路を形成する。コンデンサ要素４２の容量は、中継用コイル４３と形成する共振回路の共振周波数が、高周波電源２１から出力される電圧の周波数と同程度となるように設定される。

［１−１−３．受電装置］
受電装置６０は、中継共振器４０を介して給電装置２０からワイヤレスで受電する装置である。受電装置６０は、受電用コイル６３、及び、受電用コイル６３に接続される光源６８を有し、中継用コイル４３と受電用コイル６３との磁界共鳴を用いて給電装置２０から中継共振器４０を介して受電する。本実施の形態では、受電装置６０は、さらに、整流回路６６と、ＤＣ−ＤＣコンバータ６７とを有する。

受電用コイル６３は、コンデンサ要素６２とともに共振回路を形成するループコイルである。受電用コイル６３のインダクタンスなどの特性は、高周波電源２１から出力される電圧の周波数などに基づいて適宜設定される。また、受電用コイル６３は、中継用コイル４３に対して磁界共鳴する位置に配置される。例えば、受電用コイル６３は、そのループ状部分の中心軸が、中継用コイル４３のループ状部分の中心軸とほぼ一致するように配置される。また、受電用コイル６３の直径は、特に限定されないが、中継用コイル４３の直径以下でもよい。これにより、中継用コイル４３に対する受電用コイル６３の位置がずれた場合における送電効率の低下を抑制できる。

コンデンサ要素６２は、受電用コイル６３に接続され、受電用コイル６３と共に共振回路を形成する。コンデンサ要素６２の容量は、受電用コイル６３と形成する共振回路の共振周波数が、高周波電源２１から出力される電圧の周波数と同程度となるように設定される。コンデンサ要素６２、並びに、上述のコンデンサ要素２２及び４２は、例えば、チップコンデンサなどの素子であってもよいし、浮遊容量などであってもよい。

整流回路６６は、受電用コイル６３が受電した高周波電力を整流する回路である。整流回路は、例えば、ダイオードブリッジを備える。

ＤＣ−ＤＣコンバータ６７は、整流回路６６から出力される直流電力の電圧を変換して出力する回路である。ＤＣ−ＤＣコンバータ６７は、光源６８に適した電圧を出力する。

光源６８は、給電装置２０から送電された電力を用いて照明光を出射する。本実施の形態では、光源６８は、ＬＥＤ（ＬｉｇｈｔＥｍｉｔｔｉｎｇＤｉｏｄｅ）を有する発光モジュールである。光源６８は、例えば白色光を出射するように構成されている。

［１−１−４．笠部］
図２に示される笠部５０は、給電装置２０と受電装置６０との間に配置され、中継共振器４０が配置される部材である。本実施の形態では、笠部５０の内部に中継共振器４０が配置される。このように、中継共振器４０が笠部５０に覆われるため、中継共振器４０を保護することができる。笠部５０は、例えば、非金属かつ非磁性の材料で形成される。笠部５０は、例えば、電気絶縁性の樹脂などで形成されてもよい。

図２に示されるように、笠部５０は、照明器具１０の設置状態において鉛直方向上側に位置し、鉛直方向下側に傾斜する傾斜面５２を有する。本実施の形態では、笠部５０は、円錐状の形状を有し、当該円錐の側面が傾斜面５２に対応する。これにより、笠部５０に何らかの異物が載っても、傾斜面５２に沿って当該異物を落下させることができる。例えば、笠部５０に金属片が載った状態では、高周波磁界によって金属片で渦電流が発生するため電力が失われる。また、金属片の渦電流に起因する発熱で笠部５０が損傷し得る。本実施の形態では、笠部５０が傾斜面５２を有することにより、このような問題の発生を抑制できる。

また、笠部５０は、例えば、光源６８から出射された照明光を下方に反射させる機能を有してもよい。例えば、笠部５０を白色樹脂で形成することにより、笠部５０において、照明光を反射させることができる。

［１−１−５．発光部］
発光部７０は、受電用コイル６３及び光源６８が配置される部材である。本実施形態では、発光部７０は、受電用コイル６３を収容する筐体である。なお、図２においては省略されているが、発光部７０には、コンデンサ要素６２、整流回路６６及びＤＣ−ＤＣコンバータ６７が配置されてもよい。また、本実施の形態では、発光部７０の設置状態において鉛直方向下側に位置する面に、光源６８が配置される。これにより、照明器具１０から鉛直方向下方に照明光を出射できる。発光部７０は、例えば、非金属かつ非磁性の材料で形成される。発光部７０は、例えば、電気絶縁性の樹脂などで形成されてもよい。

［１−１−６．カバー］
カバー７２は、光源６８を覆う部材である。本実施の形態では、カバー７２は、発光部７０に配置される。カバー７２は、例えば、ガラス、樹脂などの透光性材料で形成される。また、カバー７２は光拡散機能を有してもよい。

［１−１−７．第一保持部材］
第一保持部材３１は、中継共振器４０を保持する部材である。これにより、中継共振器４０を所望の位置に配置できる。本実施の形態では、第一保持部材３１は、笠部５０を介して中継共振器４０を保持する糸状部材である。第一保持部材３１の一端は給電装置２０又はその周辺に固定され、他端は笠部５０に固定される。これにより、中継共振器４０は第一保持部材３１によって吊り下げられる。したがって、中継共振器４０を天井板などの造営材９０に吊り下げることができる。なお、本実施の形態では、第一保持部材３１の一端は、後述する間隔調整器２５に固定される。

第一保持部材３１は、例えば、非金属かつ非磁性の材料で形成される。また、第一保持部材３１の少なくとも一部は透明又は透光性であってもよい。例えば、第一保持部材３１として、テグスなどの透明又は透光性の材料を用いてもよい。これにより、第一保持部材３１が目立たなくなる。また、照明器具１０においては、給電装置２０と中継共振器４０との間に給電用の配線が存在しないため、中継共振器４０があたかも空中に浮いているかのように見せることができる。このように特徴的な外観を有する照明器具１０を実現できる。

また、第一保持部材３１は、伸縮自在であってもよい。これにより、中継共振器４０の配置の自由度を向上させることができる。なお、第一保持部材３１の長さの調整手段は特に限定されないが、本実施の形態では、後述する間隔調整器２５によって調整される。

［１−１−８．第二保持部材］
第二保持部材３２は、受電装置６０を保持する部材である。これにより、受電装置６０を所望の位置に配置できる。本実施の形態では、第二保持部材３２は、発光部７０を介して受電装置６０を保持する糸状部材である。第二保持部材３２の一端は中継共振器４０に固定され、他端は発光部７０に固定される。これにより、受電装置６０は、発光部７０を介して第二保持部材３２によって吊り下げられる。したがって、受電装置６０を天井板などの造営材９０に吊り下げることができる。

第二保持部材３２は、第一保持部材３１と同様の材料で形成される。また、第二保持部材３２の少なくとも一部は透明又は透光性であってもよい。これにより、第二保持部材３２においても、第一保持部材３１と同様の効果を奏することができる。

また、第二保持部材３２は、第一保持部材と同様に、伸縮自在であってもよい。これにより、受電装置６０の配置の自由度を向上させることができる。なお、第二保持部材３２の長さの調整手段は特に限定されないが、本実施の形態では、後述する間隔調整器２５と同様の調整手段によって調整されてもよい。

［１−１−９．間隔調整器］
間隔調整器２５は、送電用コイル２３と受電用コイル６３との間隔を調整する機器である。本実施の形態においては、間隔調整器２５は、第一保持部材３１を伸縮させる。間隔調整器２５の構成は特に限定されないが、例えば、間隔調整器２５は、糸状の第一保持部材３１を巻き取ることができるリールである。間隔調整器２５による第一保持部材３１の巻き取り量を調整することで、第一保持部材３１を伸縮させることができる。なお、図２に示される例では、間隔調整器２５は、給電装置２０付近に配置されて、第一保持部材３１を伸縮させるが、間隔調整器２５の配置は特に限定されない。例えば、間隔調整器２５は、笠部５０（又は中継共振器４０付近）に配置されてもよい。

また、間隔調整器２５は、笠部５０（又は中継共振器４０付近）又は発光部７０（又は受電装置６０付近）に配置されて、第二保持部材３２を伸縮させてもよい。また、照明器具１０に間隔調整器２５を二つ配置して、第一保持部材３１及び第二保持部材３２の各々を伸縮させてもよい。

［１−２．動作］
次に、本実施の形態に係る照明器具１０の動作について説明する。

照明器具１０において、まず、給電装置２０の高周波電源２１によって高周波電圧が送電用コイル２３に印加される。これにより、送電用コイル２３において高周波電磁界が生成さる。ここで、中継共振器４０は、当該高周波電磁界と磁界共鳴し得る位置に配置され、中継共振器４０の共振周波数は、当該高周波電磁界と磁界共鳴し得る程度に当該高周波電磁界の周波数に近い。このため、送電用コイル２３と中継用コイル４３との磁界共鳴を用いて給電装置２０から中継共振器４０に送電される。

また、受電装置６０は、中継共振器４０において共振する高周波電磁界と磁界共鳴し得る位置に配置され、受電装置６０の共振周波数は、当該高周波電磁界と磁界共鳴し得る程度に当該高周波電磁界の周波数に近い。このため、中継用コイル４３と受電用コイル６３との磁界共鳴を用いて中継共振器４０から受電装置６０に送電される。

続いて、受電装置６０において、受電した高周波電力が整流回路６６によって整流される。整流回路６６から出力される直流電力の電圧は、ＤＣ−ＤＣコンバータ６７によって変換される。そして、ＤＣ−ＤＣコンバータ６７から出力される直流電圧が光源６８に印加されることによって、光源６８が照明光を出射する。

このように、照明器具１０では、送電用コイル２３と受電用コイル６３との間において磁界共鳴を用いて送電されるため、各コイル間における送電効率が、誘導電力転送を用いて送電する場合より高い。また、各コイル間の距離を拡大した場合においても送電効率の低下を抑制できる。また、照明器具１０では、送電用コイル２３から受電用コイル６３への送電を中継用コイル４３によって中継することで、送電用コイル２３と受電用コイル６３との距離をさらに拡大できる。

［１−３．まとめ］
以上のように、本実施の形態に係る照明器具１０は、高周波電源２１、及び、高周波電源２１に接続される送電用コイル２３を有する給電装置２０を備える。照明器具１０は、さらに、中継用コイル４３、及び、中継用コイル４３に接続されるコンデンサ要素４２を有し、送電用コイル２３と中継用コイル４３との磁界共鳴を用いて給電装置２０から送電される中継共振器４０を備える。照明器具１０は、さらに、受電用コイル６３、及び、受電用コイル６３に接続される光源６８を有し、中継用コイル４３と受電用コイル６３との磁界共鳴を用いて給電装置２０から中継共振器４０を介して受電する受電装置６０を備える。

また、照明器具１０は、さらに、給電装置２０と受電装置６０との間に配置され、中継共振器４０が配置される笠部５０を備えてもよい。

これにより、例えば、中継共振器４０を笠部５０で覆う場合には、中継共振器４０を笠部５０で保護することができる。

また、照明器具１０において、笠部５０は、照明器具１０の設置状態において、鉛直方向上側に位置し、鉛直方向下側に傾斜する傾斜面５２を有する。

これにより、笠部５０に何らかの異物が載った場合においても、傾斜面５２に沿って当該異物を落下させることができる。

また、照明器具１０は、さらに中継共振器４０を保持する第一保持部材３１と、受電装置６０を保持する第二保持部材３２とを備えてもよい。

これにより、中継共振器４０及び受電装置６０を所望の位置に配置できる。

また、照明器具１０において、中継共振器４０及び受電装置６０は、それぞれ第一保持部材３１及び第二保持部材３２によって吊り下げられてもよい。

これにより、中継共振器４０及び受電装置６０を天井板などの造営材９０に吊り下げることができる。

また、照明器具１０において、第一保持部材３１及び第二保持部材３２の少なくとも一部は、透明であってもよい。

これにより、第一保持部材３１及び第二保持部材３２の少なくとも一方が目立たなくなる。また、照明器具１０においては、給電装置２０と中継共振器４０及び受電装置６０との間に給電用の配線が存在しないため、中継共振器４０及び受電装置６０の少なくとも一方があたかも空中に浮いているかのように見せることができる。このように特徴的な外観を有する照明器具１０を実現できる。

また、照明器具１０において、第一保持部材３１及び第二保持部材３２の少なくとも一方は、伸縮自在であってもよい。

これにより、中継共振器４０及び受電装置６０の少なくとも一方の配置の自由度を向上させることができる。

また、照明器具１０において、中継用コイル４３の直径は、送電用コイル２３の直径より小さく、受電用コイル６３の直径は、中継用コイル４３の直径以下であってもよい。

これにより、送電用コイル２３に対して、中継用コイル４３及び受電用コイル６３の位置がずれた場合における送電効率の低下を抑制できる。

（実施の形態２）
次に、実施の形態２に係る照明器具について説明する。本実施の形態に係る照明器具は、中継共振器が補助光源を有する点において、実施の形態１に係る照明器具１０と相違する。以下、本実施の形態に係る照明器具について、実施の形態１に係る照明器具１０との相違点を中心に図面を用いて説明する。

図３は、本実施の形態に係る照明器具１１０の回路構成を示す概略回路図である。図３においては、実施の形態１に係る照明器具１０と同様の構成を有する給電装置２０及び受電装置６０の回路図が省略されている。図４は、本実施の形態に係る照明器具１１０の概略構造を示す模式的な断面図である。

図３に示されるように、本実施の形態に係る照明器具１１０は、実施の形態１に係る照明器具１０と同様に、給電装置２０と、中継共振器１４０と、受電装置６０とを備える。

本実施の形態に係る中継共振器１４０は、実施の形態１に係る中継共振器４０と同様に、中継用コイル４３と、コンデンサ要素４２とを有する。中継共振器１４０は、さらに、整流回路４６と、ＤＣ−ＤＣコンバータ４７と、補助光源４８とを有する。

整流回路４６は、中継用コイル４３が受電した高周波電力を整流する回路である。整流回路は、例えば、ダイオードブリッジを備える。

ＤＣ−ＤＣコンバータ４７は、整流回路４６から出力される直流電力の電圧及び電流を変換して出力する回路である。ＤＣ−ＤＣコンバータ４７は、補助光源４８に適した電圧を有する直流電圧を出力する。

補助光源４８は、給電装置２０から送電された電力を用いて照明光を出射する。本実施の形態では、補助光源４８は、ＬＥＤを有する発光モジュールである。補助光源４８は、例えば白色光を出射するように構成されている。なお、補助光源４８は、光源６８から出射される照明光と異なる色温度（又は光色）の照明光を出射してもよい。

補助光源４８は、例えば、図４に示されるように笠部５０の内部に配置されてもよい。この場合、笠部５０の少なくとも一部を透光性部材で形成することによって、補助光源４８からの照明光を笠部５０の外部に出射させることができる。なお、補助光源４８の配置は、これに限定されない。補助光源４８は、例えば、笠部５０の外部に露出させてもよい。この場合、笠部５０を非透光性部材で形成できる。このため、笠部５０の内部に配置された中継用コイル４３などが外部から見えにくくすることができる。このため、意匠的に優れた照明器具１１０を実現できる。

以上のように、本実施の形態に係る照明器具１１０は、実施の形態１に係る中継共振器４０の各構成要素に加えて、中継用コイル４３に接続される補助光源４８を有する。

これにより、照明器具１１０では、照明光を発光部７０だけでなく笠部５０からも出射させることができる。このため、照明光の出射位置及び強度分布の自由度を向上させることができる。また、光源６８及び補助光源４８の各色温度（又は光色）を調整することで照明光の色温度（又は光色）分布の自由度を向上させることもできる。

（実施の形態３）
次に、実施の形態３に係る照明器具について説明する。本実施の形態に係る照明器具は、送電用コイルと受電用コイルとの間の距離に基づいて、給電装置からの送電される電力の強度を調整する点において、実施の形態１に係る照明器具１０と相違する。以下、本実施の形態に係る照明器具について、実施の形態１に係る照明器具１０との相違点を中心に図面を用いて説明する。

図５は、本実施の形態に係る照明器具２１０の回路構成を示す概略回路図である。図６は、本実施の形態に係る照明器具２１０の概略構造を示す模式的な断面図である。

図５に示されるように、本実施の形態に係る照明器具２１０は、実施の形態１に係る照明器具１０と同様に、給電装置２２０と、中継共振器４０と、受電装置６０とを備える。

本実施の形態に係る給電装置２２０は、実施の形態１に係る給電装置２０と同様に、高周波電源２１と、送電用コイル２３と、コンデンサ要素２２とを有する。給電装置２２０は、さらに、制御回路２６と、測距センサ２７とを有する。

測距センサ２７は、送電用コイル２３と受電用コイル６３との間の距離を計測するセンサである。測距センサ２７は、計測した距離に対応する信号を制御回路２６に出力する。測距センサ２７は、必ずしも送電用コイル２３と受電用コイル６３との間の距離そのものを計測しなくてもよく、当該距離に対応する距離を計測すればよい。例えば、本実施の形態では、当該距離に対応する距離として、測距センサ２７は、送電用コイル２３を有する給電装置２２０と、受電用コイル６３が配置される発光部７０との間の距離を計測する。測距センサ２７として用いられるセンサは特に限定されない。例えば、測距センサ２７として、光パルスの飛行時間に基づいて距離を計測するセンサを用いてもよい。また、間隔調整器２５において、第一保持部材３１及び第二保持部材３２の長さの変化量を計測することによって当該距離を計測してもよい。つまり、間隔調整器２５を測距センサとして用いてもよい。

制御回路２６は、測距センサ２７によって計測された距離に基づいて、送電用コイル２３から送電する電力の強度を調整する。本実施の形態では、制御回路２６は、高周波電源２１の出力電圧及び出力周波数の少なくとも一方を調整することによって当該電力の強度を調整する。このように、高周波電源２１の出力電圧を制御することで送電用コイル２３から出力される高周波電磁界の強度を制御できるため、受電用コイル６３が受電する電力の強度を調整できる。また、高周波電源２１の出力周波数を制御することで、当該出力周波数と、送電用コイル２３、中継用コイル４３及び受電用コイル６３とのマッチングを制御できるため、受電用コイル６３が受電する電力の強度を調整できる。

制御回路２６は、上記距離に基づいて、高周波電源２１の出力電圧及び出力周波数の少なくとも一方を調整できる回路であれば特に限定されない。例えば、制御回路２６は、マイコン（ＭＣＵ；Ｍｉｃｒｏ−ＣｏｎｔｒｏｌｌｅｒＵｎｉｔ）などで実現されてもよい。マイコンは、プログラムが格納されたＲＯＭ、ＲＡＭ、プログラムを実行するプロセッサ（ＣＰＵ；ＣｅｎｔｒａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ）、タイマ、Ａ／Ｄ変換器やＤ／Ａ変換器を含む入出力回路等を有する１チップの半導体集積回路である。

このように、照明器具２１０において、送電用コイル２３と受電用コイル６３との間の距離を計測する測距センサ２７と、当該距離に基づいて、送電用コイル２３から送電する電力の強度を調整する制御回路２６とを有する。

これにより、照明器具２１０では、送電用コイル２３と受電用コイル６３との間の距離が変更されて、送電用コイル２３から受電用コイル６３への送電効率が変化した場合に、当該送電効率の変化に応じて、送電用コイルから送電する電力の強度を調整することができる。例えば、照明器具２１０において、制御回路２６は、送電用コイル２３と受電用コイル６３との間の距離が増加するに従って、送電用コイル２３から送電する電力の強度を増加させてもよい。当該距離が増加する場合には、送電効率が低下するが、上述のように制御回路２６が送電用コイル２３から送電する電力の強度を増加させることで、受電用コイル６３に送電される電力の強度の変化を低減できる。

（実施の形態４）
次に、実施の形態４に係る照明器具について説明する。本実施の形態に係る照明器具は、複数の中継共振器を備える点において、実施の形態１に係る照明器具１０と相違する。以下、本実施の形態に係る照明器具について、実施の形態１に係る照明器具１０との相違点を中心に図面を用いて説明する。

図７は、本実施の形態に係る照明器具３１０の回路構成を示す概略回路図である。図８は、本実施の形態に係る照明器具３１０の概略構造を示す模式的な断面図である。

図７に示されるように、本実施の形態に係る照明器具３１０は、実施の形態１に係る照明器具１０と同様に、給電装置２０と、受電装置６０とを備える。一方、照明器具３１０は、二つの中継共振器４０ａ及び４０ｂを備える点において、実施の形態１に係る照明器具１０と異なる。実施の形態１に係る中継共振器４０と同様に、中継共振器４０ａは中継用コイル４３ａと、コンデンサ要素４２ａとを有し、中継共振器４０ｂは中継用コイル４３ｂと、コンデンサ要素４２ｂとを有する。

これに伴い、照明器具３１０は、図８に示されるように、中継共振器４０ａ及び４０ｂがそれぞれ配置される二つの笠部５０ａ及び５０ｂを備える。二つの笠部５０ａ及び５０ｂの構成は、実施の形態１に係る笠部５０と同様である。笠部５０ａ及び５０ｂは、例えば、給電装置２０と笠部５０ａとの間の距離、笠部５０ａと笠部５０ｂと間の距離、及び、笠部５０ｂと発光部７０との間の距離が等しくなるように配置されてもよい。

また、照明器具３１０は、中継共振器４０ａ及び４０ｂをそれぞれ保持する第一保持部材３１ａ及び３１ｂを備える。第一保持部材３１ａ及び３１ｂの構成は、実施の形態１に係る第一保持部材３１と同様である。

なお、本実施の形態では、一例として二つの中継共振器を備える照明器具３１０を示したが、中継共振器の個数は三つ以上でもよい。

以上のように、本実施の形態に係る照明器具３１０においては、複数の中継共振器を備える。このように複数の中継共振器で電力を中継することで、送電効率の低下を抑制しつつ、給電装置と受電装置との間の距離をより一層拡大できる。

（変形例など）
以上、本発明に係る照明器具について、実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではない。

例えば、上記各実施の形態に係る笠部５０は、非金属かつ非磁性の材料のみで形成される例を示したが、笠部５０の材質はこれに限定されない。ここで、笠部５０の変形例について図面を用いて説明する。図９は、変形例に係る笠部４５０の概略構造を示す断面図である。図９においては、笠部４５０と併せて、中継用コイル４３も示されている。図９に示される笠部４５０は、給電装置側から見て（図９の上側から見て）、少なくとも中継用コイル４３と重なる部分４５０Ｒが、非金属かつ非磁性であればよい。それ以外の部分は、必ずしも非金属かつ非磁性でなくてもよい。また、上記部分４５０Ｒ以外の部分に、磁性体４４ａ及び４４ｂを配置してもよい。これにより、磁力線を中継用コイル４３付近に集中させることができるため、送電効率を向上させることができる。

また、上記各実施の形態においては、中継共振器及び受電装置は、糸状の第一保持部材及び第二保持部材によって保持されたが、これらの保持部材は、糸状でなくてもよい。例えば、これらの保持部材は柱状の剛体であってもよい。

また、上記各実施の形態においては、中継共振器及び受電装置は、造営材９０に吊り下げられたが、中継共振器及び受電装置の保持構成はこれに限定されない。例えば、床板などの造営材に配置された柱状の剛体からなる第一保持部材及び第二保持部材によって保持されてもよい。

また、上記実施の形態３では、制御回路２６はマイコンによってソフトウェア的に実現されたが、制御回路２６は、Ａ／Ｄ変換器、論理回路、ゲートアレイ、Ｄ／Ａ変換器等で構成される専用の電子回路によってハードウェア的に実現されてもよい。

また、上記の各実施の形態では、光源６８及び補助光源４８としてＬＥＤを例示したが、光源及び補助光源として、半導体レーザ等の半導体発光素子、又は、有機ＥＬ（ＥｌｅｃｔｒｏＬｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）素子、無機ＥＬ素子等のＬＥＤ以外の固体発光素子を用いてもよい。

その他、各実施の形態に対して当業者が思いつく各種変形を施して得られる形態や、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で各実施の形態における構成要素及び機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本発明に含まれる。

例えば、実施の形態２に係る補助光源４８を実施の形態３及び４に係る各照明器具に適用してもよい。

１０、１１０、２１０、３１０照明器具
２０、２２０給電装置
２１高周波電源
２２、４２、４２ａ、４２ｂ、６２コンデンサ要素
２３送電用コイル
２６制御回路
２７測距センサ
３１、３１ａ、３１ｂ第一保持部材
３２第二保持部材
４０、４０ａ、４０ｂ、１４０中継共振器
４３、４３ａ、４３ｂ中継用コイル
４８補助光源
５０、５０ａ、５０ｂ、４５０笠部
５２傾斜面
６０受電装置
６３受電用コイル
６８光源

Claims

高周波電源、及び、当該高周波電源に接続される送電用コイルを有する給電装置と、
中継用コイル、及び、当該中継用コイルに接続されるコンデンサ要素を有し、前記送電用コイルと前記中継用コイルとの磁界共鳴を用いて前記給電装置から送電される中継共振器と、
受電用コイル、及び、当該受電用コイルに接続される光源を有し、前記中継用コイルと前記受電用コイルとの磁界共鳴を用いて前記給電装置から前記中継共振器を介して受電する受電装置とを備える
照明器具。
さらに、前記給電装置と前記受電装置との間に配置され、前記中継共振器が配置される笠部を備える
請求項１に記載の照明器具。
前記笠部は、照明器具の設置状態において、鉛直方向上側に位置し、鉛直方向下側に傾斜する傾斜面を有する
請求項２に記載の照明器具。
前記中継共振器は、さらに、前記中継用コイルに接続される補助光源を有する
請求項１〜３のいずれか１項に記載の照明器具。
さらに、
前記中継共振器を保持する第一保持部材と、
前記受電装置を保持する第二保持部材とを備える
請求項１〜４のいずれか１項に記載の照明器具。
前記中継共振器及び前記受電装置は、それぞれ前記第一保持部材及び前記第二保持部材によって吊り下げられる
請求項５に記載の照明器具。
前記第一保持部材及び前記第二保持部材の少なくとも一部は、透明である
請求項５又は６に記載の照明器具。
前記第一保持部材及び前記第二保持部材の少なくとも一方は、伸縮自在である
請求項５〜７のいずれか１項に記載の照明器具。
前記給電装置は、さらに、
前記送電用コイルと前記受電用コイルとの間の距離を計測する測距センサと、
前記距離に基づいて、前記送電用コイルから送電する電力の強度を調整する制御回路とを有する
請求項１〜８のいずれか１項に記載の照明器具。
前記制御回路は、前記高周波電源の出力電圧及び出力周波数の少なくとも一方を調整することによって前記電力の強度を調整する
請求項９に記載の照明器具。
前記制御回路は、前記距離が増加するに従って、前記電力の強度を増加させる
請求項９又は１０に記載の照明器具。
前記中継用コイルの直径は、前記送電用コイルの直径より小さく、
前記受電用コイルの直径は、前記中継用コイルの直径以下である
請求項１〜１１のいずれか１項に記載の照明器具。