JP2011009071A

JP2011009071A - 照明システム

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Publication number: JP2011009071A
Application number: JP2009151446A
Authority: JP
Inventors: Wataru Tanaka; 田中　　渉; Shinichi Abe; 慎一安部
Original assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2009-06-25
Filing date: 2009-06-25
Publication date: 2011-01-13
Anticipated expiration: 2029-06-25
Also published as: JP5396170B2

Abstract

【課題】発光パネルを備えた照明システムにおいて、発光パネルを任意の場所に自由に配置転換でき、しかも、発光パネルの取付面を殆ど傷付けることなく取り付けることができるようにする。
【解決手段】照明システムは、電源部４と、この電源部４からの電力供給を受けて発光するＬＥＤまたは有機ＥＬパネルを有する発光パネル１を備え、発光パネル１は、その光を照射しない面に、静電気接触シート２を配置し、この静電気接触シート２を介して静電気力による接着により天井壁１００等の支持体に取り付けられる。発光パネル１は、静電気による接着により取付面に接触させるだけで取り付けることができるので、任意の場所に自由に配置転換でき、しかも、取付面を殆ど傷付けることなく取り付けることができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、天井や壁などに取り付けられる発光パネルを備えた照明システムに関する。

この種の照明システムにおいては、一般に、発光パネルが当該パネルに設けられたねじ止め部にねじを通して天井や壁の支持体にねじ止めすることにより取り付けられる（例えば特許文献１参照）。

しかしながら、このような照明システムにおいては、発光パネルの施工後に配置を変更する際、ねじを外す必要があり、配置転換に手間が掛かると共に、天井や壁等の部材が薄くまたは硬くて、ねじ止めが困難な場所には配置が難しく、取り付け場所に制約があった。また、ねじ止めによりねじ穴が生じるため、配置転換の度に、天井、壁等の表面を傷付けることになる。

特開２００７−２２０６２４号公報

本発明は、上記の問題を解決するものであり、発光パネルを備えた照明システムにおいて、発光パネルの取り付け位置を簡単に配置転換でき、しかも、発光パネルの取付面を殆ど傷付けることなく取り付けることができる照明システム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請求項１の発明は、電源部と、この電源部からの電力供給を受けて発光する平面発光部とを有するパネル体を備えた照明システムにおいて、前記パネル体は、該パネル体の光を照射しない面に、静電気接触シートが配置され、この静電気接触シートを介して支持体に取り付けられるものである。

請求項２の発明は、請求項１に記載の照明システムにおいて、前記電源部は、商用電源から給電される給電部と、この給電部から電力を受電し、前記平面発光部へ供給する受電部とを備え、前記給電部から前記受電部へは、電気的に非接触状態で給電されるものである。

請求項１の発明によれば、発光パネルを、静電気力による接着により、天井面、壁面、および床面などの支持体に接触させるだけで取り付けることができるので、支持体の任意の位置に簡単に配置転換することができ、しかも、ねじ止め不要により、支持体をほぼ傷付けることなく取り付けることができる。

請求項２の発明によれば、発光パネルは外部電源に接続される必要がないので、その取り付けをさらに簡単に行うことができる。

本発明の第１の実施形態に係る照明システムの取り付け状態を示す図。同照明システムの分解斜視図。（ａ）は同照明システムにおける平面発光部の照射面側からみた斜視図、（ｂ）は同平面発光部を非照射面側から見た斜視図、（ｃ）は同平面発光部の側断面図。同照明システムにおける他の平面発光部の斜視図。本発明の第２の実施形態に係る照明システムの分解斜視図。同照明システムの側断面図。上記実施形態の変形例に係る照明システムの分解斜視図。上記実施形態の他の変形例に係る照明システムの分解斜視図。上記実施形態における別の他の変形例に係る照明システムの分解斜視図。

以下、本発明の第１の実施形態に係る照明システムについて図１乃至図４を参照して説明する。図１は本照明システムを室内に適用した場合を示し、図２は本照明システムの構成を示す。本照明システムは、有機ＥＬまたはＬＥＤパネルから成る平面発光部を有する発光パネル１（パネル体）を備える。発光パネル１は、該パネル１の光を照射しない面に、静電気接触シートが配置され、この静電気接触シートを介して支持体である天井壁１００に取り付けられる。

発光パネル１は、有機ＥＬまたはＬＥＤパネルから成る平面発光部３と、平面発光部３に電力を供給する電源部４と、これら平面発光部３と電源部４とを収納するための矩形のハウジング５とを備える。ハウジング５は、絶縁性部材から成る下面開口の筐体から成り、その開口内に下方より電源部４と平面発光部３とが順に挿入され、固定される。この固定は側面または底面に設けた係止部（不図示）により成される。

発光パネル１は、天井壁１００に取り付けられる際、平面発光部３の非照射面側に対応するハウジング５の天板側に静電気接触シート２が装着され、この装着された状態で静電気接触シート２を天井壁１００との間に挟むようにして天井壁１００に押付けられる。これにより、発光パネル１は静電気接触シート２による静電気力により天井壁１００に接着され、保持される。

静電気接触シート２は、発光パネル１が静電気力を利用して天井壁１００に取り付けたられたとき、発光パネル１が落下し難い接着・保持性能を有し、設置後、移動させるときに容易に取り外すことができるものを使用すればよく、例えば、市販の静電気接触シートとして、シート素材にポリプロピレン部材（厚さ５０μｍ）を用いた「コーワライティングシート」（製品名）（株式会社光和インターナショナル製）などが挙げられる。また、静電気接触シート２の形状は、発光パネル１の形状に合わせて任意に設定できる。

また、静電気接触シート２は、その取り付けの際、発光パネル１をより落下し難くするために、静電気接触シート２と発光パネル１との間に、可撓性、柔軟性を有する材料（例えばシリコンゴム、ウレタン系エラストマーなど）を設けることも可能である。これにより、静電気接触シート２の表面における波打ちなどの影響を軽減し、静電気接触シート２と発光パネル１間の接着性を良くすることができる。また、発光パネル１を取り付ける際、必要に応じて天井壁１００に補助的に、例えば、取り付け補助金具（不図示）等を設け、発光パネル１を係合または螺着させることも可能である。なお、静電気接触シート２は、発光パネル１の設置時に、空間にいるユーザから見え難い状態で配置されることが好ましい。

電源部４は、商用電源から電線等を介して供給される電力を所定の電源電圧形態に変換する点灯回路部（不図示）を有し、点灯回路部から電線等で平面発光部３に給電する。ここでは、平面発光部３に用いる発光体を構成する全ての発光素子（有機ＥＬ素子やＬＥＤ素子など）は、電導線などを介して点灯回路部に電気的に接続される。

点灯回路部は、ＲＯＭやＲＡＭ等を内蔵したマイコンおよびフラッシュメモリを有する制御部を備え、制御部は、メモリ内に記憶された所定の制御プログラムにより各発光素子毎に駆動電流を系統的に制御する。ここで所定の制御プログラムとは、例えば、点灯制御用の操作スイッチを構成する複数のスイッチの何れかを操作すると、そのスイッチに割り当てられた所定の発光パターン制御信号で平面発光部３の発光パターンを制御するものである。例えば、発光の強弱を制御するスイッチが操作されると、各ＬＥＤ素子に流す電流または点滅のデューティ比などの増減を制御して発光強度を制御する。

次に、発光パネル１の平面発光部３が有機ＥＬパネルの場合における構成について図３（ａ）、（ｂ）、（ｃ）を参照して説明する。平面発光部３は、ガラスや透明樹脂等の透明な矩形の基板から成るパネル本体３１と、パネル本体３１の基板に形成されたＩＴＯ（酸化インジウム錫）等からなる透明電極３２と、透明電極３２に積層される有機発光層３３と、有機発光層３３に積層されるＡｌ等からなる金属電極３４と、透明電極３２、有機発光層３３、および金属電極３４を金属電極３４側から封止する封止カバー３５とを備える。なお、パネル本体３１は、有機ＥＬパネルの光照射面を成し、また、このＥＬパネル全体を保持する把持部を兼ねている。

平面発光部３は、封止カバー３５で封止されたとき、透明電極３２および金属電極３４がそれぞれ封止カバー３５の外面に形成された複数（ここでは２つ）の導通部でもって電気接点３６に接続される。平面発光部３は、これら２つの電気接点３６を介して外部から所定の電力が供給される。この電気接点３６の形成は、金属層を鍍金もしくは蒸着、金属板の貼り付け、およびプラスチックに導電性材料を混合して成形する等、任意の方法を選択することができる。なお、電気接点３６をＥＬパネルの周縁部の非照射面側に設けたが、接続する器具側の電気接点との相互位置関係によって照射面側に設けてもよい。

有機発光層３３は、例えば蛍光性有機化合物を含む有機薄膜等を有し、各種の発光色を発生する。例えば、有機発光層３３は白色光を取り出せるように素子が積層されていてもよいし、それぞれ赤色光、緑色光、青色光を発光する素子をまとめて調色できるようになっていてもよく、また、これら発光色に限定されるものではない。

平面発光部３は、パネル強化などのため、パネル本体３１の周縁部及び非照射面側に枠体（不図示）を配設する場合は、その枠体の内面部に外部電源（不図示）と接続するための電気接点を複数個備えている。枠体を構成する素材としては、プラスチック、ゴムなどの樹脂組成物、アルミニウム合金、鉄、マグネシウム合金などの金属など割れにくい素材であることが望ましい。また、有機ＥＬパネルに枠体を配設する手段としては、機械的に嵌合する、接着材で張り合わせる等、実用上支障のない範囲で選ぶことができる。さらには、パネル本体３１と枠を分離可能な手段とすれば、劣化した有機ＥＬパネルを交換した際に、枠体を再利用する、または分別処分することによって再資源化することが可能となり、地球環境の保護に有益である。

また、電気接点を形成する方法としては、金属層を鍍金もしくは蒸着によって形成する、金属板を貼り付ける、プラスチックに導電性材料を混合して成形する、など任意に選択することができる。パネル本体３１と枠体の間に補助枠を設けてもよい。補助枠を設けることによって、パネル本体の強度や耐衝撃性を向上させることができる。補助枠はパネル本体周縁部の一部に設けてもよい。さらには、補助枠をあらかじめ導電性材料で形成し、電気接点となる接点部分以外を絶縁被覆して形成することも可能である。

図４は、平面発光部３の発光体にＬＥＤパネルを用いた場合を示す。ここでは多数のＬＥＤ光源３３ａが平面的に本体基板（不図示）に配列され、所定の筐体内に収納されている。各ＬＥＤ光源３３ａは、それぞれ赤色光、緑色光、青色光を発光するＬＥＤ素子をまとめて１つの光源としてもよいし、各発光色で分けられていてもよい。各ＬＥＤ素子へ流す電流を制御することによって、光源の色成分を変化させることが可能である。また、各ＬＥＤ素子は互いに直列接続されて、点灯回路部内の制御部からまとめて制御できるように構成されている。

平面発光部３は、照射光に種々の配光性を得るため、必要に応じて光学部材を用いることができる。この光学部材として、有機ＥＬパネルまたはＬＥＤパネルの照射面側に各種レンズ、プリズム、光拡散、集光、偏光、波長カット、波長変換フィルタ、およびルーバーなどを用いることが可能である。また、光学部材を構成する素材としては、所望の光学特性が得られる透光性プラスチックやガラス、塗装金属板、などが挙げられる。

本照明システムによれば、発光パネル１を天井壁１００や壁面などの支持体に接触させるだけで取り付けることができるので、これら支持体における任意の取付面に簡単に取り付けることができ、また、ねじ止めなどが困難な場所でも取り付けられる。しかも、ねじ止め等が不要なので、パネルの取り付け、取り外し作業が簡単になると共に、支持体をほぼ傷付けることなく発光パネル１を配置転換することができる。また、取り付け時、発光パネル１の周辺にねじ等の留め具が存在しないので、外観上見栄がよい。

次に、本発明の第２の実施形態に係る照明システムについて図５及び図６を参照して説明する。本照明システムにおいては、電源部４は、商用電源に接続される給電部４ｂと、この給電部４ｂから受電した電力を平面発光部３へ供給する受電部４ａとを有し、給電部４ｂから受電部４ａへは、電気的に非接触状態で給電されるものである。ここでは、天井壁１００に給電部４ｂを取り付けるための凹部１０１が形成され、給電部４ｂと発光パネル１とは、天井壁１００に、その壁を挟んで向い合うように取り付けられている。

給電部４ｂは、一次トランス部４５と、一次トランス部４５に電力を供給するインバータ回路部４４と、一次トランス部４５とインバータ回路部４４を収納するハウジング４３と、ハウジング４３の開口を覆うカバー４６とを備える。

インバータ回路部４４は、例えば外部電源を基に高周波電力を出力する高周波インバータ回路と、高周波インバータ回路を制御するインバータ制御回路とを有し、高周波電力で一次トランス部４５に電力を供給することができる。ハウジング４３は、絶縁部材から成る下面開口の矩形の筐体より成る。なお、カバー４６は省いてもよい。

受電部４ａは、一次トランス部４５と電磁結合する二次トランス部４２と、この出力を基に平面発光部３に点灯電力を供給する点灯回路部４１とを備える。点灯回路部４１は整流用のダイオード及び平滑用のコンデンサを有する電力変換回路を備え、電力変換回路は二次トランス部４２からの誘導電圧を整流、平滑し、電力変換する。

一次トランス部４５と二次トランス部４２は、それぞれ一次コイル４７、二次コイル４９と、それらのコイル４７、４９が巻回され外部磁路が形成されるコア部材４８、５０とを備える。また、コア部材４８、５０は、フェライト材等で形成され、互いに向い合った状態で閉磁路を形成するように配置される。これら一次トランス部４５と二次トランス部４２とは、一次コイル４７と二次コイル４９とで電磁結合する互いに分離着脱自在のトランス構造を成す。一次トランス部４５と二次トランス部４２は同じ構造としてもよい。

一次コイル４７と二次コイル４９とを近接状態で対向配置させることにより、インバータ回路部４４から給電された一次コイル４７から二次コイル４９に起電力を発生させることができる。これにより、給電部４ｂから受電部４ａへ電磁誘導により非接触で電力伝送されることになる。

ここでは、給電部４ｂの一部が凹部１０１に取り付けられたことにより、一次コイル４７が二次コイル４９と接近して配置されるので、受電部４ａの受電感度が上がるようになる。なお、受電部４ａが電磁誘導により所望の受電電力を確保できれば、凹部１０１を形成せずに給電部４ｂを天井壁１００に取り付けてもかまわない。

また、一次トランス部４５と二次トランス部４２は、各コイル４７、４９およびコア部材４８、５０をそれぞれ平面状の形態とすることにより、各コイルとコアを一体化した薄型の平板状ブロックとすることができる。例えば、平面状に巻かれたコイルを磁性体と組合せることにより、磁性体シートとして形成することができる。この磁性体は、給電部４ｂおよび受電部４ａに容易に組み込みが可能であり、鉄損が少ないものが望ましい。磁性体の材料としては、例えばアモルファスからなるシート状のアモルファス磁性体が好適である。磁性体がシート状のアモルファス磁性体からなる場合には、その面積がコイルの平面よりも面積が大きく、その厚さ例えば０．１ｍｍ以下とすることが可能である。

このように、本照明システムによれば、発光パネル１は、給電部４ｂから非接触で電力供給されるため、発光パネル１は商用電源と接続する必要がなく、取り付け易くなる。また、給電部４ｂからの非接触の電力送信範囲を発光パネル１の非照射面の面積より広げたり、電力送信範囲を各所に配置しておけば、発光パネル１の取り付け範囲の自由度がさらに高まり、位置変更が容易となる。また、高周波インバータ回路により、電力を高周波で伝送することにより、受信側の２次コイルを小型化することができ、発光パネル１を軽量化できる。

なお、受電部４ａが給電部４ｂに対し近接状態になく、給電部４ｂから受電部４ａに給電されていない場合には、省エネルギや金属異物の過熱保護のために、非接触電力伝送を抑制する必要があり、給電部４ｂの高周波インバータ回路の発振を停止または抑制することが求められる。ここでは、給電部４ｂの給電負荷が低いときに高周波インバータ回路の連続発振を強制停止または間欠発振させる強制停止回路を予めインバータ回路部４４に設け、強制停止回路を用いて高周波インバータ回路を間欠発振させ、連続発振させないようにして、非接触電力伝送を抑制可能にしている。

また、給電部４ｂに受電部４ａを近づけて、互いに対向配置されている場合には、給電のための電力伝達を行わせる必要があるので、このときは、高周波インバータ回路を連続発振させるように制御する。このため、給電部４ｂから見て正しい負荷であるかどうかを判定する機能として、給電部４ｂ側の送信電力周波数の高調波を検知する高調波共振回路を受電部４ａ側に持たせる。この高調波共振回路で検出された受信レベルが所定の値となったとき、対向配置されたとして、受電部４ａ側から給電部４ｂ側に検知信号を送り、この検知信号を基に強制停止回路を制御し、給電部４ｂの高周波インバータ回路を連続発振させて、電力送信するようにできる。

次に、上記実施形態の変形例について図７を参照して説明する。本変形例は、給電部４ｂにおける一次トランス部４５のブロックを一方向に長く延した形状としたものである。この形状に合わせて、給電部４ｂのハウジング４３、カバー４６，および天井壁１００の凹部１０１も同様に伸延され、給電部４ｂが凹部１０１に取り付けられるようになっている。発光パネル１は給電部４ｂの給電面の伸延方向において、自由に取り付けて、受電することが可能になる。

次に、上記実施形態の他の変形例について図８を参照して説明する。本変形例は、給電部４ｂの給電面が、四方に拡大された場合を示す。これにより、発光パネル１は、給電部４ｂの給電面の四方に広く移動して配置でき、さらに配置の自由度が増す。

次に、上記実施形態の別の他の変形例について図９を参照して説明する。本変形例においては、静電気接触シート２は開口２１を持つ枠型状を成し、発光パネル１の非照射面を全部塞がずに、その枠部分でのみで接着するものである。静電気接触シート２が電気的損失特性を持つなどして、受電部４ａと給電部４ｂ間での電磁遮蔽作用などにより、給電部４ｂの給電郊率が低下する場合は、その低下を抑制することができる。静電気接触シート２の開口２１の形状は、静電気接触シート２の影響の程度により、任意に変えればよい。

なお、本発明は上記各種実施形態の構成に限定されるものではなく、発明の趣旨を変更しない範囲で適宜に種々の変形が可能である。例えば、上記各実施形態において、ＬＥＤまたは有機ＥＬパネルは、それらのサイズによって、任意の数をパッケージ内に配置し、パッケージに光透過パネル等を配設してモジュール化してもよい。また、上記第２の実施形態では、非接触電力伝送としてトランス結合による電磁誘導型を用いたが、電波を用いる電波受信型などを用いてもよい。また、静電気接触シート２は、その一方の面、例えば静電気による接着力が弱い方の面を予め発光パネル１側に固着しておいてもよい。

１発光パネル（パネル体）
２静電気接触シート
３平面発光部（ＬＥＤ、有機ＥＬパネル）
４電源部
４ａ受電部
４ｂ給電部

Claims

電源部と、この電源部からの電力供給を受けて発光する平面発光部とを有するパネル体を備えた照明システムにおいて、
前記パネル体は、該パネル体の光を照射しない面に、静電気接触シートが配置され、この静電気接触シートを介して支持体に取り付けられることを特徴とする照明システム。
前記電源部は、商用電源から給電される給電部と、この給電部から電力を受電し、前記平面発光部へ供給する受電部とを備え、
前記給電部から前記受電部へは、電気的に非接触状態で給電されることを特徴とする請求項１に記載の照明システム。