JP2021013208A - イルミネーション装置および発光体およびコントローラー - Google Patents

Abstract

【課題】 配線を有さないイルミネーション装置および発光体およびコントローラーを提供することである。【解決手段】 イルミネーション装置１００は、送電コイル１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃを含む複数の送電側ユニットＥＴ１と、ＬＥＤ１５０ａ、１５０ｂ、１５０ｃと受電コイル１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃとを含む受電側ユニットＥＵ１、ＥＵ２、ＥＵ３と、を有する。送電側ユニットＥＴ１は、送電コイル１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃに直列接続された送電側コンデンサーを有する。受電側ユニットは、受電コイル１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃに直列接続された受電側コンデンサーを有する。送電側ユニットＥＴ１は、複数の周波数で同時に送電可能である。受電側ユニットは、共振周波数帯の中央値である共振周波数が互いに一致しない共振周波数帯で受電可能である。【選択図】図１

Description

本明細書の技術分野は、イルミネーション装置および発光体およびコントローラーに関する。

商業施設等では種々のイルミネーション装置が用いられることがある。商業施設内を装飾し雰囲気を演出するためである。また、より多くの観光客が観光地に足を運ぶようにするために、観光地では大規模なイルミネーション装置が用いられる。

近年、イルミネーション装置にはＬＥＤが用いられるようになってきた。ＬＥＤの発熱量は少なく、省エネルギー化を実現できるからである。例えば、特許文献１には、造花の花びらの中心にＬＥＤを配置するイルミネーション装置が開示されている。ＬＥＤに電力を供給するための配線に造葉を取り付ける技術が開示されている（特許文献１の段落［０００９］）。

特開２０１２−７９６６８号公報

イルミネーション装置が配線を有すると、装飾の自由度が制限される。また、配線自体は華やかさを備えているわけではない。そのため、配線がイルミネーション装置による演出を妨げる要因となり得る。

本明細書の技術が解決しようとする課題は、配線を有さないイルミネーション装置および発光体およびコントローラーを提供することである。

第１の態様におけるイルミネーション装置は、発光素子と発光素子に電力を供給する受電コイルとを含む複数の受電側ユニットと、受電コイルに電力を供給する送電コイルを含む送電側ユニットと、を有する。送電側ユニットは、送電コイルに直列接続された送電側コンデンサーを有する。複数の受電側ユニットは、受電コイルに直列接続された受電側コンデンサーを有する。送電側ユニットは、１以上の周波数で同時に送電可能である。複数の受電側ユニットは、共振周波数帯の中央値である共振周波数が互いに一致しない共振周波数帯で受電可能である。

このイルミネーション装置は、発光素子と受電コイルとが一対一で対応している。イルミネーション装置は、無線給電により、受電側ユニットの発光素子を独立して光らせることができる。そのため、受電側ユニットは、どの発光素子に電力を供給するか切り替える切替装置を必要としない。そのため、受電側ユニットを小型化することができる。

本明細書では、配線を有さないイルミネーション装置および発光体およびコントローラーが提供されている。

第１の実施形態のイルミネーション装置の概略構成を示す概念図である。 第１の実施形態のイルミネーション装置における無線給電システムの回路を模式的に示す図である。 周波数とＬＥＤの光の出力との間の関係を例示するグラフである。 第１の実施形態のイルミネーション装置の各発光ユニットにおける周波数と光の出力との間の関係を示すグラフである。 第２の実施形態のイルミネーション装置の概略構成を示す概念図である。 第２の実施形態のイルミネーション装置における無線給電システムの回路を模式的に示す図である。 第２の実施形態のイルミネーション装置における共振周波数の関係を示すグラフである。 第３の実施形態のイルミネーション装置の概略構成を示す概念図である。 第３の実施形態のイルミネーション装置における無線給電システムの回路を模式的に示す図である。 第４の実施形態の発光体の構造を説明する図である。 第４の実施形態のコントローラーの構造を説明する概念図である。 第４の実施形態のイルミネーションシステムの概念図である。 第４の実施形態のイルミネーションシステムの発光時を示す図（その１）である。 第４の実施形態のイルミネーションシステムの発光時を示す図（その２）である。 第４の実施形態の変形例における発光体の構造を説明する図である。 第４の実施形態の変形例におけるイルミネーションシステムの各発光ユニットにおける周波数と光の出力との間の関係を示すグラフである。 第４の実施形態の変形例における発光体の構造を説明する図（その１）である。 第４の実施形態の変形例における発光体の構造を説明する図（その２）である。

以下、具体的な実施形態について、イルミネーション装置および発光体およびコントローラーを例に挙げて説明する。しかし、本明細書の技術はこれらの実施形態に限定されるものではない。

（第１の実施形態）
１．イルミネーション装置
図１は、第１の実施形態のイルミネーション装置１００の概略構成を示す概念図である。

図１に示すように、イルミネーション装置１００は、送電側ユニットＥＴ１と、第１発光ユニットＥＵ１と、第２発光ユニットＥＵ２と、第３発光ユニットＥＵ３と、を有する。

送電側ユニットＥＴ１は、送電コイル１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃと、送電回路１３０ａ、１３０ｂ、１３０ｃと、制御部１６０と、を有する。また、後述するように、送電側ユニットＥＴ１は、送電コイル１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃのそれぞれに直列接続されたコンデンサーを有する。後述するように、この送電側コンデンサーは、静電容量の不変なコンデンサーである。送電側ユニットＥＴ１は、複数の周波数で同時に送電可能である。

第１発光ユニットＥＵ１は、受電コイル１２０ａと、受電回路１４０ａと、ＬＥＤ１５０ａと、を有する。第２発光ユニットＥＵ２は、受電コイル１２０ｂと、受電回路１４０ｂと、ＬＥＤ１５０ｂと、を有する。第３発光ユニットＥＵ３は、受電コイル１２０ｃと、受電回路１４０ｃと、ＬＥＤ１５０ｃと、を有する。第１発光ユニットＥＵ１、第２発光ユニットＥＵ２、第３発光ユニットＥＵ３は、互いに独立しており、別個に発光する。

第１発光ユニットＥＵ１、第２発光ユニットＥＵ２、第３発光ユニットＥＵ３は、受電側ユニットである。このように受電側ユニットは、ＬＥＤ１５０ａ、１５０ｂ、１５０ｃと、受電コイル１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃと、を有する。複数の受電側ユニットは、共振周波数帯の中央値である共振周波数が互いに一致しない共振周波数帯で受電可能である。

ＬＥＤ１５０ａ、１５０ｂ、１５０ｃは、互いに異なる波長の光を発する半導体発光素子である。例えば、ＬＥＤ１５０ａは、赤色光を発生させ、ＬＥＤ１５０ｂは、緑色光を発生させ、ＬＥＤ１５０ｃは、青色光を発生させる。ＬＥＤ１５０ａ、１５０ｂ、１５０ｃは、それぞれ別々のタイミングでそれぞれ別々の強度で発光しうる。

このように、イルミネーション装置１００は、送電コイル１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃと、受電コイル１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃと、送電回路１３０ａ、１３０ｂ、１３０ｃと、受電回路１４０ａ、１４０ｂ、１４０ｃと、ＬＥＤ１５０ａ、１５０ｂ、１５０ｃと、制御部１６０と、を有する。

２．無線給電システム
送電側ユニットＥＴ１と、第１発光ユニットＥＵ１と、第２発光ユニットＥＵ２と、第３発光ユニットＥＵ３とは、無線給電システムを構成する。無線給電システムは、送電コイル１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃと、受電コイル１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃと、送電回路１３０ａ、１３０ｂ、１３０ｃと、受電回路１４０ａ、１４０ｂ、１４０ｃと、制御部１６０と、を有する。

第１発光ユニットＥＵ１における送電側の共振周波数ｆ１ｔと第１発光ユニットＥＵ１における受電側の共振周波数ｆ１ｒとは設計上同じ周波数ｆ１である。第２発光ユニットＥＵ２における送電側の共振周波数ｆ２ｔと第２発光ユニットＥＵ２における受電側の共振周波数ｆ２ｒとは設計上同じ周波数ｆ２である。第３発光ユニットＥＵ３における送電側の共振周波数ｆ３ｔと第３発光ユニットＥＵ３における受電側の共振周波数ｆ３ｒとは設計上同じ周波数ｆ３である。周波数ｆ１、ｆ２、ｆ３は、例えば、５００ｋＨｚ以上１５ＭＨｚ以下である。

第１発光ユニットＥＵ１の共振周波数ｆ１と第２発光ユニットＥＵ２の共振周波数ｆ２と第３発光ユニットＥＵ３の共振周波数ｆ３とは、互いに異なる周波数であり、これらの周波数ｆ１、ｆ２、ｆ３の値が十分に離れている。このため例えば、第１発光ユニットＥＵ１の送電コイル１１０ａが共振周波数ｆ１ｔで受電コイル１２０ａに送電した場合に、第２発光ユニットＥＵ２の受電コイル１２０ｂ、第３発光ユニットＥＵ３の受電コイル１２０ｃに送電されることはほとんど無い。

送電コイル１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃは、それぞれ、受電コイル１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃの周囲に磁界を形成するためのコイルである。送電コイル１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃは、それぞれ、受電コイル１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃに電力を供給する。送電コイル１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃは、後述するコンデンサーと直列に接続されている。送電コイル１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃは、線材からなる。線材として、例えば、単線、リッツ線が挙げられる。送電コイル１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃの材質は、例えば、銅が挙げられる。送電コイル１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃは、空芯である。送電コイル１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃの巻き数は１以上３以下であるとよい。もちろん、この数値範囲に限らない。なお、図１では、送電コイル１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃの巻き数は１である。

送電コイル１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃが囲む面は平面である。つまり、送電コイル１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃは、１つの平面上に位置する平面形状である。送電コイル１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃが囲む面を、ｘｙ平面にとる。そして、送電コイル１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃが囲む面に直交する向きにｚ軸をとる。

送電コイル１１０のｘ軸方向の長さは、例えば、１０ｍｍ以上４００ｍｍ以下である。５０ｍｍ以上１００ｍｍ以下であるとよい。送電コイル１１０のｙ軸方向の長さは、例えば、１０ｍｍ以上４００ｍｍ以下である。５０ｍｍ以上１００ｍｍ以下であるとよい。送電コイル１１０のｚ軸方向の長さは、例えば、０．５ｍｍ以上１０ｍｍ以下である。これらの数値範囲は目安であり、上記以外の数値であってもよい。

受電コイル１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃは、それぞれ、ＬＥＤ１５０ａ、１５０ｂ、１５０ｃを駆動する電力をＬＥＤ１５０ａ、１５０ｂ、１５０ｃに供給するためのものである。受電コイル１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃは、それぞれ、送電コイル１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃが形成する磁界により電流を発生させる。このように受電コイル１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃは、送電コイル１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃから給電される。受電コイル１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃは、後述するコンデンサーと直列に接続されている。受電コイル１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃは、線材からなる。線材として、例えば、単線、リッツ線が挙げられる。受電コイル１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃの材質は、例えば、銅が挙げられる。受電コイル１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃの巻き数は１以上３以下であるとよい。もちろん、この数値範囲に限らない。なお、図１では、受電コイル１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃの巻き数は１である。

受電コイル１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃの１周分が囲む面の面積は、送電コイル１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃの１周分が囲む面の面積に比べて十分に小さい。送電コイル１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃが囲む面の面積に対する受電コイル１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃが囲む面の面積の比は、１／１０以上１／２以下の程度である。あくまで目安であり、上記以外の数値であってもよい。

送電回路１３０ａ、１３０ｂ、１３０ｃは、それぞれ、送電コイル１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃに流す交流電圧を発振するための回路である。例えば、送電回路１３０ａ、１３０ｂ、１３０ｃは、それぞれ、６．７８ＭＨｚの交流電流を発生させる。これらの周波数は互いに異なっていてもよい。

受電回路１４０ａ、１４０ｂ、１４０ｃは、それぞれ、受電コイル１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃに流れる電流をＬＥＤ１５０ａ、１５０ｂ、１５０ｃに適した電流に変換するための回路である。具体的には、受電コイル１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃの交流電圧をＬＥＤ１５０ａ、１５０ｂ、１５０ｃを駆動させるための直流電圧に変換する。受電回路１４０ａ、１４０ｂ、１４０ｃは、整流回路等その他の機能を備えていてもよい。

制御部１６０は、送電回路１３０ａ、１３０ｂ、１３０ｃを独立に制御する。このため、制御部１６０は、ＬＥＤ１５０ａ、１５０ｂ、１５０ｃを独立に発光させることが可能である。制御部１６０は、その他の制御を実行する。

３．無線給電システムの回路
図２は、第１の実施形態のイルミネーション装置１００無線給電システムの回路を模式的に示す図である。図２に示すように、送電コイル１１０ａは、コンデンサーＣ１とともにＬＣ直列回路を構成する。コンデンサーＣ１は送電側コンデンサーである。送電側ユニットＥＴ１は、送電コイル１１０ａに直列接続された送電側コンデンサーを有する。

受電コイル１２０ａは、コンデンサーＣ２とともにＬＣ直列回路を構成する。コンデンサーＣ２は受電側コンデンサーである。複数の受電側ユニットは、受電コイル１２０ａに直列接続された受電側コンデンサーを有する。前述のように、送電コイル１１０ａ側のＬＣ直列回路の共振周波数と、受電コイル１２０ａ側のＬＣ直列回路の共振周波数とは、等しくなるように回路設計されている。

送電コイル１１０ｂは、コンデンサーＣ３とともにＬＣ直列回路を構成する。受電コイル１２０ｂは、コンデンサーＣ４とともにＬＣ直列回路を構成する。前述のように、送電コイル１１０ｂ側のＬＣ直列回路の共振周波数と、受電コイル１２０ｂ側のＬＣ直列回路の共振周波数とは、等しくなるように回路設計されている。

送電コイル１１０ｃは、コンデンサーＣ５とともにＬＣ直列回路を構成する。受電コイル１２０ｃは、コンデンサーＣ６とともにＬＣ直列回路を構成する。前述のように、送電コイル１１０ｃ側のＬＣ直列回路の共振周波数と、受電コイル１２０ｃ側のＬＣ直列回路の共振周波数とは、等しくなるように回路設計されている。

無線給電システム１００における送電出力は１０Ｗ以下である。例えば、５Ｗである。ＬＥＤ１５０ａ、１５０ｂ、１５０ｃを駆動する電圧は、例えば、５Ｖである。もちろん、上記以外の数値であってもよい。ＬＥＤ１５０ａ、１５０ｂ、１５０ｃに流れる電流は、１ｍＡ以下である。もちろん、上記以外の数値であってもよい。

なお、図２では、コンデンサーＣ１、Ｃ３、Ｃ５は、それぞれ、送電回路１３０ａ、１３０ｂ、１３０ｃの外にあるように描かれている。図２は概念的なものであり、コンデンサーＣ１、Ｃ３、Ｃ５は、それぞれ、送電回路１３０ａ、１３０ｂ、１３０ｃの中にあってもよい。同様に、コンデンサーＣ２、Ｃ４、Ｃ６は、それぞれ、受電回路１４０ａ、１４０ｂ、１４０ｃの中にあってもよい。

４．共振周波数
共振周波数は、コイルのインダクタンスとコンデンサーの静電容量との組み合わせで一義的に定まる。

図３は、周波数とＬＥＤの光の出力との間の関係を例示するグラフである。図３の横軸は、コイルのインダクタンスとコンデンサーの静電容量との組み合わせで定まる周波数である。図３の縦軸は、ＬＥＤの光の出力である。

図３に示すように、共振周波数ｆの場合にＬＥＤの光の出力は最大値である１をとる。そして、周波数が共振周波数ｆからずれるにつれてＬＥＤの光の出力は減少する。周波数が共振周波数ｆからΔｆだけずれると、ＬＥＤの光の出力は０になる。このように周波数が共振周波数ｆから多少ずれていたとしても、無線給電はある程度有効である。つまり、ＬＥＤは点灯する。

このように、共振周波数ｆ±Δｆの範囲の周波数帯は、給電可能周波数帯ｆｂ１である。例えば、共振周波数ｆが６．７８ＭＨｚであると仮定する。この場合に、Δｆは例えば、０．２ＭＨｚである。

図４は、第１の実施形態のイルミネーション装置１００の各発光ユニットにおける周波数と光の出力との間の関係を示すグラフである。図４の横軸および縦軸は、図３の横軸および縦軸と同じである。

図４に示すように、共振周波数ｆ１、ｆ２、ｆ３は互いに十分に離れている。そのため、第１発光ユニットＥＵ１、第２発光ユニットＥＵ２、第３発光ユニットＥＵ３を独立して発光させることができる。

表１は、第１の実施形態のイルミネーション装置１００における各発光ユニットの発光モードを示す。「０」はその発光ユニットが発光していない場合を示し、「１」はその発光ユニットが最大出力で発光している場合を示している。

表１に示すように、イルミネーション装置１００は、第１発光ユニットＥＵ１、第２発光ユニットＥＵ２、第３発光ユニットＥＵ３のうちのいずれか１つのみを発光させることができる。また、イルミネーション装置１００は、３つの発光ユニットのうち２つを発光させることができる。もちろん、イルミネーション装置１００は、全ての発光ユニットを発光させることができる。例えば、表１の最も左端の列は、全ての発光ユニットが消灯している場合を示し、表１の左から２番目の列は、第１発光ユニットＥＵ１のみが点灯している場合を示し、表１の最も右端の列は、全ての発光ユニットが点灯している場合を示している。

［表１］
第１発光ユニット ０ １ ０ ０ １ １
第２発光ユニット ０ ０ １ ０ １ １
第３発光ユニット ０ ０ ０ １ ０ １
「０」：消灯、「１」：点灯

５．第１の実施形態の効果
第１の実施形態のイルミネーション装置１００は、ＬＥＤと受電コイルとが一対一で対応している。また、受電コイルと送電コイルとが一対一で対応している。そのため、イルミネーション装置１００は、無線給電により複数のＬＥＤを簡易に光らせることができる。

また、イルミネーション装置１００は、第１発光ユニットＥＵ１、第２発光ユニットＥＵ２、第３発光ユニットＥＵ３をそれぞれ独立に発光させることができる。また、無線給電の際に、発光させるＬＥＤの他のＬＥＤに悪影響を与えるおそれがない。

ＬＥＤ１５０ａ、１５０ｂ、１５０ｃ等の受電側で回路の切り替え装置を必要としない。そのため、受電側の発光体を小型化することができる。

第１の実施形態の構成以外の構成を採用する場合には、どのＬＥＤに電力を供給するか切り替える切替信号を送受信する必要がある。つまり、この場合の受電側は、切替信号送信部と、切替信号受信部と、を有する。切替信号受信部は、例えば、インバータを有する。そのため、受電側の装置が大型化する。

６．変形例
６−１．ＬＥＤの個数
第１の実施形態のイルミネーション装置１００は、３個のＬＥＤを有する。しかし、イルミネーション装置１００は、２個のＬＥＤを有してもよいし、多数のＬＥＤを有してもよい。また、白色光のＬＥＤを有してもよい。

６−２．送電コイルおよび受電コイル
受電コイル１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃの巻き数は、２以上であってもよい。その際に、同一平面内にコイルが収まるようにコイルを巻くのではなく、コイルが囲む面に垂直なｚ軸方向に積層するようにコイルを巻くとよい。同様に、送電コイル１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃの巻き数も変えて良い。また、送電コイル１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃおよび受電コイル１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃのコイルの形状を四角形に近い形状にしてもよい。

６−３．音発生部
イルミネーション装置１００は、受電側に音を発生させる音発生部を有してもよい。受電コイル１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃは、音発生部に電力を供給する。その場合には、イルミネーション装置１００による光の輝きに合わせて音楽を発生させることができる。

６−４．組み合わせ
上記の変形例を自由に組み合わせてもよい。

（第２の実施形態）
第２の実施形態について説明する。

１．イルミネーション装置
図５は、第２の実施形態のイルミネーション装置２００の概略構成を示す概念図である。図５に示すように、イルミネーション装置２００は、第１発光ユニットＥＵ１、第２発光ユニットＥＵ２、第３発光ユニットＥＵ３と、送電側ユニットＥＴ２と、を有する。第１発光ユニットＥＵ１、第２発光ユニットＥＵ２、第３発光ユニットＥＵ３は、第１の実施形態と同じである。送電側ユニットＥＴ２は、送電コイル２１０と、送電回路２３０と、制御部２６０と、を有する。

送電コイル２１０は、受電コイル１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃのそれぞれの周囲に磁界を形成するためのコイルである。このため、第２の実施形態の送電コイル２１０は、第１の実施形態の送電コイル１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃよりも大きい。つまり、第２の実施形態の送電コイル２１０が囲む面の面積は、第１の実施形態の送電コイル１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃが囲む面の面積よりも大きい。

送電回路２３０は、送電コイル２１０に流す交流電圧を発振するための回路である。

２．無線給電システムの回路
図６は、第２の実施形態のイルミネーション装置２００における無線給電システムの回路を模式的に示す図である。図６に示すように、イルミネーション装置２００は、可変コンデンサーＣ７を有する。可変コンデンサーＣ７は、静電容量を経時的に変更することが可能なコンデンサーである。送電コイル２１０は、可変コンデンサーＣ７とともにＬＣ直列回路を構成する。このように、送電側ＥＴ２ユニットは、送電側コンデンサーとして静電容量の可変なコンデンサーを有する。

制御部２６０が、時刻に応じて可変コンデンサーＣ７の静電容量を変更する。

３．共振周波数
可変コンデンサーＣ７の静電容量が時間とともに変化するため、送電コイル２１０側の共振周波数は、時間とともに変化する。このように第２の実施形態では、受電側の共振周波数が固定であるのに対して、送電側の共振周波数が可変である。

表２は、第２の実施形態のイルミネーション装置２００における各発光ユニットの発光モードを示す。表２に示すように、第１発光ユニットＥＵ１、第２発光ユニットＥＵ２、第３発光ユニットＥＵ３のいずれかが発光する。この場合には２種類以上の発光ユニットが同時に発光することはない。送電側ユニットＥＴ２は、受電コイル１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃに一つの周波数で送電可能である。

図７は、第２の実施形態のイルミネーション装置２００における共振周波数の関係を示すグラフである。図７に示すように、ある時刻において送電側の共振周波数が周波数ｆｉであるとする。この場合には、周波数ｆｉが共振周波数ｆ２からわずかにずれているため、受電コイル１２０ｂに流れる電流が半分程度になる。このため、第２発光ユニットＥＵ２のＬＥＤ１５０ｂが、最大出力の半分程度の明るさで発光する。このように、第２の実施形態では、ＬＥＤ１５０ａ、１５０ｂ、１５０ｃの明るさを制御することができる。

［表２］
第１発光ユニット ０ １ ０ ０ ０ ０．３
第２発光ユニット ０ ０ １ ０ ０．５ ０
第３発光ユニット ０ ０ ０ １ ０ ０
「０」：消灯、「０」以外：点灯

４．変形例
第１の実施形態の変形例を第２の実施形態に適用することができる。

（第３の実施形態）
第３の実施形態について説明する。第３の実施形態は、第１の実施形態と第２の実施形態とを組み合わせたものである。

１．イルミネーション装置
図８は、第３の実施形態のイルミネーション装置３００の概略構成を示す概念図である。図８に示すように、イルミネーション装置３００は、第１発光ユニットＥＵ１、第２発光ユニットＥＵ２、第３発光ユニットＥＵ３と、送電側ユニットＥＴ３と、を有する。送電側ユニットＥＴ３は、送電コイル１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ、２１０と、送電回路１３０ａ、１３０ｂ、１３０ｃ、２３０と、制御部３６０と、を有する。

第１発光ユニットＥＵ１、第２発光ユニットＥＵ２、第３発光ユニットＥＵ３は、第１の実施形態と同じである。送電コイル１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃおよび送電回路１３０ａ、１３０ｂ、１３０ｃは、第１の実施形態と同じである。送電コイル２１０および送電回路２３０は、第２の実施形態と同じである。

２．無線給電システムの回路
図９は、第３の実施形態のイルミネーション装置３００における無線給電システムの回路を模式的に示す図である。図９に示すように、イルミネーション装置３００は、可変コンデンサーＣ７を有する。送電コイル２１０は、可変コンデンサーＣ７とともにＬＣ直列回路を構成する。制御部３６０は、時刻に応じて可変コンデンサーＣ７の静電容量を変更するとともに、送電回路１３０ａ、１３０ｂ、１３０ｃ、２３０を制御する。

３．共振周波数
表３は、第３の実施形態のイルミネーション装置３００における各発光ユニットの発光モードを示す。表３に示すように、イルミネーション装置３００は、第１発光ユニットＥＵ１、第２発光ユニットＥＵ２、第３発光ユニットＥＵ３の１以上の発光ユニットを発光させることができる。また、各発光ユニットの明るさを調整することもできる。

［表３］
第１発光ユニット ０ １ ０ ０ １ １
第２発光ユニット ０ ０ １ ０ ０．４ １
第３発光ユニット ０ ０ ０ １ ０ ０．６
「０」：消灯、「０」以外：点灯

制御部３６０は、第１制御と第２制御とを同時に実行可能である。第１制御は、送電コイル１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃのそれぞれに流れる電流を制御する。第１制御は、送電側ユニットＥＴ３の周波数を不連続的に変化させる。第２制御は、送電コイル２１０に流れる電流を制御するとともに、可変コンデンサーＣ７の静電容量を変化させる。第２制御は、送電側ユニットＥＴ３の周波数を連続的に変化させる。そのため、送電側ユニットＥＴ３は、不連続的に変化する周波数と、連続的に変化する周波数と、の２種類の周波数で同時に送電可能である。

４．変形例
４−１．送電コイル
可変コンデンサーに直列接続された送電コイル２１０の数を増やしてもよい。例えば、発光ユニットの種類と同じ数の送電コイル２１０があれば、全ての種類の発光ユニットの明るさを調整することができる。

第１の実施形態の変形例を第３の実施形態に適用することができる。

（第４の実施形態）
第４の実施形態について説明する。

１．発光体
図１０は、第４の実施形態の発光体ＥＢ１の構造を説明する図である。図１０に示すように、発光体ＥＢ１は、受電コイル４２０と、受電回路４４０と、ＬＥＤ４５０と、樹脂４７０と、最表層４７１と、を有する。発光体ＥＢ１は、受電コイル４２０に直列接続されたコンデンサーを有する。発光体ＥＢ１は、ＬＥＤ４５０を樹脂４７０で封止された物体である。

受電コイル４２０は、第１の実施形態の受電コイル１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃのいずれかと同様のコイルである。受電回路４４０は、第１の実施形態の受電回路１４０ａ、１４０ｂ、１４０ｃのいずれかと同様の回路である。ＬＥＤ４５０は、第１の実施形態のＬＥＤ１５０ａ、１５０ｂ、１５０ｃのいずれかと同様の発光素子である。受電コイル４２０の径は、例えば１ｃｍ程度である。このため、発光体ＥＢ１の大きさを十分に小さくできる。

樹脂４７０は、受電コイル４２０、受電回路４４０、ＬＥＤ４５０を封止する封止樹脂である。樹脂４７０は、受電コイル４２０と受電回路４４０とＬＥＤ４５０とを覆っている。樹脂４７０は、透明材料である。ＬＥＤ４５０からの光を外部に取り出すためである。

最表層４７１は、発光体ＥＢ１の最も外側の層である。最表層４７１は、樹脂４７０の表面である。または、樹脂４７０よりも硬い樹脂であってもよい。最表層４７１は、球形をしている。そのため、発光体ＥＢ１は、球体である。

発光体ＥＢ１は、第１の実施形態の第１発光ユニットＥＵ１、第２発光ユニットＥＵ２、第３発光ユニットＥＵ３と同様の構成を有する。発光体ＥＢ１は送電コイルを有さない。そのため、発光体ＥＢ１は、単独では発光することできない。送電側の構成により発光体ＥＢ１に無線給電することにより、発光体ＥＢ１は発光する。

２．コントローラー
図１１は、第４の実施形態のコントローラーＣｔｒ１の構造を説明する概念図である。図１１に示すように、コントローラーＣｔｒ１は、第３の実施形態の送電側の構成を備えている。コントローラーＣｔｒ１は、送電コイル１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ、２１０と、送電回路１３０ａ、１３０ｂ、１３０ｃ、２３０と、制御部３６０と、を有する。また、コントローラーＣｔｒ１は、送電コイル１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ、２１０のそれぞれに直列接続されたコンデンサーを有する。コントローラーＣｔｒ１は、送電側ユニットである。

送電コイル１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ、２１０は、受電コイル１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃに電力を供給する。また、送電コイル１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ、２１０は、受電コイル１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃに複数の周波数で同時に送電可能である。

このコントローラーＣｔｒ１は、ハンディタイプである。コントローラーＣｔｒ１は、グリップを有する。そのため、ユーザーがコントローラーＣｔｒ１をつかみながら、コントローラーＣｔｒ１を発光体ＥＢ１に近づけると、発光体ＥＢ１は発光する。無線給電によりＬＥＤ４５０が発光するためである。

３．イルミネーションシステム
図１２は、第４の実施形態のイルミネーションシステム１０００の概念図である。イルミネーションシステム１０００は、透明容器Ｇ１と、複数の発光体ＥＢ１と、コントローラーＣｔｒ１と、を有する。透明容器Ｇ１は、グラス等の透明な容器である。複数の発光体ＥＢ１が透明容器Ｇ１の内部に充填されている。図１２では、理解しやすくするために、発光体ＥＢ１同士の間隔を広げた状態で描かれている。

４．イルミネーションシステムの発光の様子
図１３は、第４の実施形態のイルミネーションシステム１０００の発光時を示す図（その１）である。図１４は、第４の実施形態のイルミネーションシステム１０００の発光時を示す図（その２）である。

コントローラーＣｔｒ１は、時間の経過とともに共振周波数を変化させる。つまり、コントローラーＣｔｒ１の制御部３６０は、送電コイル１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃのオンオフと、送電コイル２１０の周波数ｆｉの変更と、を制御する。

これにより、図１３および図１４に示すように、ある時刻ｔ１では種々の発光体ＥＢ１のうちの一部が発光するとともに種々の発光体ＥＢ１のうちの残部が発光しない。また、コントローラーＣｔｒ１は、発光体ＥＢ１の明るさをも調整できる。したがって、煌びやかなイルミネーションシステム１０００が実現されている。

また、無線給電においては一般に、送電コイルと受電コイルとの間の距離によって、電力の供給量が変化する。例えば、コントローラーＣｔｒ１を発光体ＥＢ１から十分に離せば、発光体ＥＢ１は光らない。また、コントローラーＣｔｒ１と発光体ＥＢ１との間の距離をある程度に保てば、発光体ＥＢ１はある程度の明るさで発光する。

したがって、ユーザーがハンディタイプのコントローラーＣｔｒ１を発光体ＥＢ１に近づけたり遠ざけたりすれば、発光体ＥＢ１の発光状態を変化させることができる。また、コントローラーＣｔｒ１が、いずれの発光体ＥＢ１に電力を供給するか選択可能になっている。そのため、ユーザーの手の動きと、コントローラーＣｔｒ１の周波数の時間的変化によって、発光体ＥＢ１の集合体は、多種多様な光り方をする。

５．第４の実施形態の効果
コントローラーＣｔｒ１がどの波長の光を光らせるか選択するためのボタンや、明るさを調整するツマミを有する場合には、ユーザーは、自由に発光体ＥＢ１の集合体を光らせることができる。また、コントローラーＣｔｒ１が、周波数の組み合わせを時間的に変化させるプログラムを有する場合には、そのプログラムに沿って発光体ＥＢ１の集合体を光らせることができる。

６．変形例
６−１．波長変換素子
図１５は、第４の実施形態の変形例における発光体ＥＢ２の構造を説明する図である。発光体ＥＢ２は、発光体ＥＢ１の構成に加えて、波長変換素子４８０を有する。樹脂４７０が波長変換素子４８０を含有する。波長変換素子４８０は、樹脂４７０に対して疎らに配置されているとよい。また、波長変換素子４８０は、複数種類の素子を有するとよい。発光体ＥＢ２が複数の色を外部に発するからである。このため、発光体ＥＢ２は眺める角度または向きにより異なる色を呈する。

６−２．共振周波数
図１６は、第４の実施形態の変形例におけるイルミネーションシステム１０００の各発光ユニットにおける周波数と光の出力との間の関係を示すグラフである。図１６に示すように、複数の発光体ＥＢ１における共振周波数が互いに近い。そのため、第１の発光体ＥＢ１の周波数帯と、第２の発光体ＥＢ１の周波数帯と、が部分的に重なっている。つまり、第１の受電コイルの共振周波数帯の一部が第２の受電コイルの共振周波数帯の一部と重なっている。例えば、周波数ｆｊでは、第１の発光体ＥＢ１がやや強く光るとともに、第２の発光体ＥＢ１がやや弱く光る。したがって、イルミネーションシステム１０００は、より複雑なバリエーションで光る。

６−３．発光体の形状
図１７は、第４の実施形態の変形例における発光体ＥＢ３の構造を説明する図である。図１７に示すように、コイル４２０が囲む面は、発光体ＥＢ３の底面４７２を構成する。このように、発光体ＥＢ３は球体ではない。発光体ＥＢ３の最外面は、平面と球面とを有する。このように球体でない発光体であってもよい。

図１８は、第４の実施形態の変形例における発光体ＥＢ４の構造を説明する図である。図１８に示すように、発光体ＥＢ４の形状は円筒形状であってもよい。発光体ＥＢ４は、散乱部材ＳＣ１を有する。

６−４．発光体の材質
樹脂４７０の代わりにその他の透明絶縁材料を用いてもよい。例えば、ガラスが挙げられる。もちろん、その他の透明絶縁材料を用いてもよい。

６−５．組み合わせ
上記の変形例を自由に組み合わせてもよい。また、第１の実施形態の変形例および第３の実施形態の変形例を第４の実施形態に適用することができる。

（付記）
第１の態様におけるイルミネーション装置は、発光素子と発光素子に電力を供給する受電コイルとを含む複数の受電側ユニットと、受電コイルに電力を供給する送電コイルを含む送電側ユニットと、を有する。送電側ユニットは、送電コイルに直列接続された送電側コンデンサーを有する。複数の受電側ユニットは、受電コイルに直列接続された受電側コンデンサーを有する。送電側ユニットは、１以上の周波数で同時に送電可能である。複数の受電側ユニットは、共振周波数帯の中央値である共振周波数が互いに一致しない共振周波数帯で受電可能である。

第２の態様におけるイルミネーション装置においては、送電側ユニットは、送電側コンデンサーとして静電容量の不変なコンデンサーを有する。

第３の態様におけるイルミネーション装置においては、送電側ユニットは、送電側コンデンサーとして静電容量の可変なコンデンサーを有する。

第４の態様におけるイルミネーション装置においては、第１の受電コイルの共振周波数帯の一部が第２の受電コイルの共振周波数帯の一部と重なっている。

第５の態様におけるイルミネーション装置においては、受電側ユニットは、発光素子を透明絶縁材料で封止された発光体である。

第６の態様におけるイルミネーション装置においては、透明絶縁材料は、ガラスまたは透明樹脂である。

第７の態様におけるイルミネーション装置においては、透明絶縁材料は、波長変換素子を含む。

第８の態様におけるイルミネーション装置においては、受電側ユニットは、音発生部を有する。受電コイルは、音発生部に電力を供給する。

第９の態様における発光体は、発光素子と、発光素子に電力を供給する受電コイルと、受電コイルに直列接続されたコンデンサーと、発光素子を封止する透明絶縁材料と、を含む。

第１０の態様における発光体においては、透明絶縁材料は、受電コイルを覆っている。

第１１の態様における発光体においては、透明絶縁材料は、波長変換素子を含む。

第１２の態様におけるコントローラーは、送電コイルと、送電コイルに直列接続されたコンデンサーと、を有する。送電コイルは、発光素子に電力を供給する受電コイルに電力を供給し、受電コイルに複数の周波数で同時に送電可能である。

１００…イルミネーション装置
１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ…送電コイル
１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃ…受電コイル
１３０ａ、１３０ｂ、１３０ｃ…送電回路
１４０ａ、１４０ｂ、１４０ｃ…受電回路
１５０ａ、１５０ｂ、１５０ｃ…ＬＥＤ
１６０…制御部

Claims (12)

1. 発光素子と前記発光素子に電力を供給する受電コイルとを含む複数の受電側ユニットと、
   前記受電コイルに電力を供給する送電コイルを含む送電側ユニットと、
   を有し、
   前記送電側ユニットは、
   前記送電コイルに直列接続された送電側コンデンサーを有し、
   前記複数の受電側ユニットは、
   前記受電コイルに直列接続された受電側コンデンサーを有し、
   前記送電側ユニットは、
   １以上の周波数で同時に送電可能であり、
   前記複数の受電側ユニットは、
   共振周波数帯の中央値である共振周波数が互いに一致しない共振周波数帯で受電可能であること
   を含むイルミネーション装置。
2. 請求項１に記載のイルミネーション装置において、
   前記送電側ユニットは、
   前記送電側コンデンサーとして静電容量の不変なコンデンサーを有すること
   を含むイルミネーション装置。
3. 請求項１または請求項２に記載のイルミネーション装置において、
   前記送電側ユニットは、
   前記送電側コンデンサーとして静電容量の可変なコンデンサーを有すること
   を含むイルミネーション装置。
4. 請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載のイルミネーション装置において、
   第１の受電コイルの共振周波数帯の一部が第２の受電コイルの共振周波数帯の一部と重なっていること
   を含むイルミネーション装置。
5. 請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載のイルミネーション装置において、
   前記受電側ユニットは、
   前記発光素子を透明絶縁材料で封止された発光体であること
   を含むイルミネーション装置。
6. 請求項５に記載のイルミネーション装置において、
   前記透明絶縁材料は、
   ガラスまたは透明樹脂であること
   を含むイルミネーション装置。
7. 請求項５または請求項６に記載のイルミネーション装置において、
   前記透明絶縁材料は、
   波長変換素子を含むこと
   を含むイルミネーション装置。
8. 請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載のイルミネーション装置において、
   前記受電側ユニットは、
   音発生部を有し、
   前記受電コイルは、
   前記音発生部に電力を供給すること
   を含むイルミネーション装置。
9. 発光素子と、
   前記発光素子に電力を供給する受電コイルと、
   前記受電コイルに直列接続されたコンデンサーと、
   前記発光素子を封止する透明絶縁材料と、
   を含む発光体。
10. 請求項９に記載の発光体において、
    前記透明絶縁材料は、
    前記受電コイルを覆っていること
    を含む発光体。
11. 請求項９または請求項１０に記載の発光体において、
    前記透明絶縁材料は、
    波長変換素子を含むこと
    を含む発光体。
12. 送電コイルと、
    前記送電コイルに直列接続されたコンデンサーと、
    を有し、
    前記送電コイルは、
    発光素子に電力を供給する受電コイルに電力を供給し、
    前記受電コイルに複数の周波数で同時に送電可能であること
    を含むコントローラー。

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