JP2018504750A - 自発光浮上式ランプ - Google Patents

Abstract

自発光浮上式ランプは、ワイヤレス充電装置と、内部に発光装置と磁石が取り付けられるフロートと、フロートの下に設けられる電磁コイルと、電磁コイルに接続される浮上制御システムとを含む。電磁コイルによる磁力によってフロートの全部の重力が均衡することで、フロートが浮揚される。フロートの下にホールセンサが設けられるので、フロート位置の変更によりホールセンサはフィードバックを出力する。さらに、浮上制御装置は、センサのフィードバックに基づき出力パワーを変更して、フロートの安定的な浮上状態をリアルタイムに制御する。自発光浮上式ランプは、より美しい効果を提供し、科学技術センスにあふれ、生活の楽しみを加え、シンプルな構成を持ち、制作しやすく、市場での広い応用展望を持つ。

Description

本発明は、磁気浮上技術の分野に関し、特に自発光浮上式ランプに関する。

電子科学技術が絶えず発展するにつれて、磁気浮上技術は既に成熟し、芸術鑑賞性が強く、科学技術価値が大きいから、おもちゃ、贈り物、広告及び工業などの技術分野に幅広く応用されている。

通常、磁気浮上装置は磁気ベースと浮上体とを含み、磁気ベースに設けられる電磁石による浮上体（浮上体の内部に磁石がある）への磁気力によって、浮上体の重力に抗うことで浮上体を浮揚させる。例えば、普通に市販されている灯具は照明効果がよいので、広く利用されているが、磁気浮上が灯具に応用されれば、灯具の鑑賞性能及び動的感が大きく上がる。

既存技術で生産された浮上式ランプは電線の接続が見えない照明装置であり、直接に必要な位置の上に浮揚させるランプのかさ（電磁石付き）と、磁気浮上式の制御システム（コイル付き）との、上・下の２部分から構成される。浮上式ランプに電源を投入した後、電磁石とコイルとは相互反発の磁気力を生み出す。当該磁気力はランプのかさの重力に抗し、上のランプのかさを空中に浮揚させ、そしてかさの下の発光するランプ（照射光方式のランプ）は光をかさに照射することにより、ランプのかさを発光させる。

現在の浮上式ランプは殆ど照射方式を採用し、下の発光するランプによって上のかさを照射して発光させ、ランプの光がかさに届けらせるために、かさの下に窓口を設ける必要がある。こうしたランプのかさは円形、楕円などの閉じた形をしており、それによって、照射光はランプのかさに均一的に照射することができなく、かさの形と構造を大いに制限し、また、視覚上の美学価値も低くなる。

そのため、浮上式ランプの美学価値をいかに向上させるかは本分野の技術者が直面している課題である。

上記の問題点に対して、本発明は自発光浮上式ランプを提供し、既存技術におけるかさの形と構成の制限のため鑑賞価値が低いことを解決する。

本発明は上記の問題点を解決するための技術案を提出し、
自発光浮上式ランプは、
発光装置と磁石を内装するフロートと、
前記フロートの下にあり、電磁コイルと浮上制御システムとを設けるベースとを含み、
前記電磁コイルによる磁力は前記磁石の重力と平衡を保ち、
前記浮上制御システムは前記電磁コイルに接続され、前記電磁コイルの磁力を制御することにより、前記フロートを前記ベースの上に浮揚させる。

好ましくは、前記自発光浮上式ランプにおいて、前記ベースに、前記浮上制御システムと連結されるホールセンサが設けられる。

好ましくは、前記自発光浮上式ランプにおいて、前記ベースに、パワーアンプが設けられ、
前記浮上制御システムは、前記パワーアンプによって前記電磁コイルに接続され、前記パワーアンプの出力を制御することにより、前記電磁コイルの磁力を制御する。

好ましくは、前記自発光浮上式ランプにおいて、前記発光装置に接続され、前記発光装置の充電に用いられる充電コイルが前記フロートに設けられる。

好ましくは、前記自発光浮上式ランプにおいて、前記ベースに、ワイヤレス電源制御装置と、前記ワイヤレス電源制御装置に接続される第１電源変換モジュールと、フルブリッジ電気回路モジュールと、前記電磁コイルとともに前記フルブリッジ電気回路モジュールに接続される変量出力モジュールとを含むワイヤレス充電システムが設けられる。

好ましくは、前記自発光浮上式ランプにおいて、前記第１電源変換モジュールによって前記ワイヤレス電源制御装置に接続される電源を含む。

好ましくは、前記自発光浮上式ランプにおいて、前記ベールに第２電源変換モジュールが設けられ、
前記電源は、前記第２電源変換モジュールによって前記浮上制御システムに接続される。

好ましくは、前記自発光浮上式ランプにおいて、前記電源の出力電圧は１２Ｖである。

好ましくは、前記自発光浮上式ランプにおいて、前記発光装置はＬＥＤランプである。

上記の技術案は下記通りのメリット或いは有益効果を有する。

本発明が開示した自発光浮上式ランプは、ワイヤレス充電装置と、発光装置と磁石が内装されたフロート（灯具のかさ）と、フロートの下にある電磁コイルと、電磁コイルに接続する浮上制御システムとを含む。本発明の技術案は、フロート内に磁石を設け、電源投入済みの電磁コイルによる磁力によってフロート（発光装置と磁石を含む）全体の重力に平衡することで、フロートを浮揚させる。フロートの下にホールセンサが設けられるため、フロートの位置の変化によってホールセンサがフィードバックを出力し、さらに、浮上制御装置はセンサのフィードバックに基づき出力を変更し、フロートの安定的浮上状態をリアルタイムに制御する。そのため、本発明は、家庭用の灯具により美しく、科学技術センスがあふれる効果を提供し、生活の楽しみを増すことができる。それと同時に、本発明の構造が非常にシンプルで、制作しやすく、市場での広い応用展望を持つ。

以下図面を参照して、非制限性の実施形態に対する具体的な説明で、開示と特徴、概要と効果をさらに明らかにする。図中の同じ標記は同じ部分を示する。図面は、実際の比例に従って描かれておらず、本発明の意味を例示する。
図１は本発明の実施形態に係る自発光浮上式ランプの構造の模式図である。

本発明は、磁石と発光装置をフロートの内部に置き、電源投入済みの電磁コイルによる磁力によってフロート（発光装置と磁石と含み）全体の重力に平衡することで、フロートを浮揚させる。フロートの下にホールセンサが設けられ、フロート位置の変化でホールセンサがフィードバックを出力し、さらに浮上制御装置がセンサのフィードバックに基づき出力パワーを変更することで、フロートの安定的浮上状態をリアルタイムに制御することができる。

以下、図面と具体的実施形態に基づき本発明を説明するが、本発明を限定するものではない。

浮上式ランプがランプのかさの形を限定することで、その鑑賞価値が低下している既存技術の不足を解決するために、本発明は自発光浮上式ランプを提供する。

具体的には、図１に示すように、当該自発光浮上式ランプは、フロートと、電磁コイル及び当該電磁コイルに接続される浮上制御システムを含み、且つ、フロートの下に位置するベースとから構成される。

本発明の実施形態において、上記のフロート内に発光装置と磁石が設けられ、浮上式ランプが使用される場合に、当該磁石は電磁コイルと相反の磁場を生じ、磁石が上向きの反発力を受け、さらに電磁コイルとの反発力によってフロート（発光装置と磁石とを含む）全体の重力と平衡し、フロートを安定的に浮上させる。

好ましくは、上記の自発光浮上式ランプにおいて、当該発光装置はＬＥＤランプである。

好ましくは、本発明の上記の自発光浮上式ランプの実施形態には、２つの電磁コイルが設けられ、ベースには、電磁コイルの間にホールセンサが設けられる。当該ホールセンサは、浮上制御システムに接続され、フロートの位置が変更する場合に、当該ホールセンサは、フロートの内部に設けられる電磁石の磁場強さの変化によるフィードバック信号を検出し、当該フィードバック信号を浮上制御システムに伝送し、そして、浮上制御システムは、電磁コイルの磁場による磁力をリアルタイムに変更して、フロート全体が受ける反発力と自体の重力とは互いに相殺し、フロートを最適な位置に浮揚させる。当該浮上制御システムは、パワーアンプ（浮上制御システムはパワーアンプの出力パワーを制御することにより電磁コイルの磁場強さを変更する）にも接続されており、パワーアンプによって電磁コイルと連結され、電磁コイルによる磁場強さをリアルタイムに変更する。

ＬＥＤランプがライトビームをフロートに照射する場合に、ライトビームを均一的にフロートに分布し、さらに浮上式ランプの構造と形状の設計範囲を広げる。ＬＥＤに電源を提供するのはフロートの内部に取り付けられる充電用コイルである。電磁コイルの磁場の強さを変更することにより、フロート内の充電コイルによる磁場も変更する。そして、充電用コイルによる誘導起電力はＬＥＤを駆動して持続的に発光させる。

上記の自発光浮上式ランプのベースには、ワイヤレス充電システムも設けられる。当該ワイヤレス充電システムは、１つの電磁コイルに接続され、浮上制御システムは、もう１つの電磁コイルに接続される。具体的には、当該ワイヤレス充電システムは、ワイヤレス電源制御装置と、それぞれ当該ワイヤレス電源制御装置に接続される第１電源変換モジュールと、変量出力モジュールと、上記の変量出力モジュールにも接続されるフルブリッジ電気回路モジュールとを含む。当該ワイヤレス充電システムが持続的に電磁コイルに対して電気エネルギーを提供したり電界を変化させたりするには、電源（例えば１２Ｖの出力電圧あるいはその他の出力電圧値）が必要である。当該電源は第１電源変換モジュールに接続され、且つ、第２電源変換モジュールによって浮上制御システムに接続される。好ましくは、当該第２電源変換モジュールは、ベースに取付けられる。また、電源が電圧を出力する場合、第１電源変換モジュールにより出力電圧を下げてから（例えば約３Ｖに下げる）ワイヤレス電源制御装置に出力する。ワイヤレス電源制御装置は出力パワーを調整し、直接又は変量出力モジュールによってパワーを変更してフルブリッジ電気回路モジュールに伝送する。フルブリッジ電気回路モジュールは、電磁コイルに接続され、電磁コイルの磁場を変化させる要素である。すなわち、フルブリッジ電気回路モジュールは、相応のパワーを入力し、交替的に安定的に変化した電圧を出力することにより、電磁コイルに交替的に変化する磁場を形成させる。電磁コイルの磁場を変更するため、相応のフロート内の充電用コイルは誘導起電力を生み出して、ＬＥＤランプを駆動して持続的に自己発光をさせる。一方、電源が電圧を出力する場合、第１電源変換モジュールによって出力電圧を下げて（例えば約３Ｖに下げる）から浮上制御システムに伝送し、浮上制御システムは、パワーアンプによって磁場の強さを変更することで、フロートの安定的な浮上状態を実現する。

同時に、本発明の自発光浮上式ランプは、内部のＬＥＤランプによって灯具本体を照らし、円型かその他の形状にしてもよい。こうした浮上式ランプは、家庭用照明灯具として利用するのみならず、非常に綺麗な装飾品となる。例えば、選択可能な応用例では、本発明の技術案に基づく自発光磁気浮上式地球儀はフロートがベールの上に浮上する。既存の磁気浮上式地球儀の内部は発光できなく、外部から照らされるので、一部が照らされる地図しか見えない。本発明の技術を採用すれば、地球儀全体が発光できる。地球儀の全体部分が照らされる。

以上、本発明は、ワイヤレス充電装置と、内部に発光装置と磁石が取り付けられるフロートと、フロートの下に設けられる電磁コイルと、電磁コイルに接続される浮上制御システムとを含む自発光浮上式ランプを提供する。本発明の技術案は、磁石をフロートの内部に置き、電源投入した電磁コイルによる磁力でフロート全体の重力にへ平衡することで、フロートを浮揚させる。フロートの下にホールセンサが設けられるので、フロート位置の変化によりホールセンサがフィードバックを出力する。さらに、浮上制御装置は、センサのフィードバックの結果に基づき出力パワーを変更して、フロートを安定的な浮上状態にリアルタイムに制御する。そのため、本発明は家庭用ランプに綺麗で科学技術センスあふれる効果を与えることができ、生活が楽しみになる。しかも、本発明は構成が非常にシンプルで、制作しやすく、市場は見通しは明るい。

当業者とっては、既存技術と上記の実施形態とを結び付けることにより変化例が実現できることは理解すべきである。こうした変化例は本発明の実質内容に影響を及ぼさず、ここで述べない。

以上本発明の好ましい実施形態を説明したが、本発明は上記の特定の実施形態に限られず、詳細的に説明しないデバイスと構造が本分野の一般方式で実施できると理解すべきである。当業者は、本発明の技術案の範囲にある限り、以上に公開された方法及び技術内容を利用して、本発明の技術案に対して可能な様々な変化、装飾、あるいは等価変化をし、実施形態を変更することができる。それは本発明の実質的な内容に影響を及ぼさない。したがって、本発明の技術案の内容範囲にある限り、本発明の技術の実質に基づき、以上の実施形態へさらなる簡単な変更、等価変化及び修飾をすることは、何れも本発明技術案の保護範囲に含まれる。

Claims (9)

1. 自発光浮上式ランプにおいて、
   発光装置と磁石とを内蔵するフロートと、
   前記フロートの下にあり、電磁コイルと浮上制御システムとを設けるベースと、
   を含み、
   前記電磁コイルによる磁力は前記磁石の重力と平衡を保ち、
   前記浮上制御システムは前記電磁コイルに接続され、前記電磁コイルによる磁力を制御することにより、前記フロートを前記ベースの上に浮揚させる、
   自発光浮上式ランプ。
2. 前記ベースに、前記浮上制御システムと連結されるホールセンサが設けられる、
   請求項１記載の自発光浮上式ランプ。
3. 前記ベースに、パワーアンプが設けられ、
   前記浮上制御システムは、前記パワーアンプによって前記電磁コイルに接続され、前記パワーアンプの出力パワーを制御することにより、前記電磁コイルの磁力を制御する、
   請求項１記載の自発光浮上式ランプ。
4. 前記フロートに、前記発光装置に接続され、前記発光装置を充電する充電コイルが設けられる、
   請求項１記載の自発光浮上式ランプ。
5. 前記ベースに、ワイヤレス電源制御装置と、前記ワイヤレス電源制御装置に接続される第１電源変換モジュールと、フルブリッジ電気回路モジュールと、前記電磁コイルとともに前記フルブリッジ電気回路モジュールに接続される変量出力モジュールとを含むワイヤレス充電システムが設けられる、
   請求項１記載の自発光浮上式ランプ。
6. 前記第１電源変換モジュールによって前記ワイヤレス電源制御装置に接続される電源をさらに含む、
   請求項５記載の自発光浮上式ランプ。
7. 前記ベールに第２電源変換モジュールが設けられ、
   前記電源は、前記第２電源変換モジュールによって前記浮上制御システムに接続される、
   請求項６記載の自発光浮上式ランプ。
8. 前記電源の出力電圧は１２Ｖである、
   請求項６記載の自発光浮上式ランプ。
9. 前記発光装置は、ＬＥＤランプである、
   請求項１記載の自発光浮上式ランプ。

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