JP2022035656A

JP2022035656A - ワイヤレスｌｅｄ

Info

Publication number: JP2022035656A
Application number: JP2020140138A
Authority: JP
Inventors: 晃清水; Akira Shimizu
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2020-08-21
Filing date: 2020-08-21
Publication date: 2022-03-04

Abstract

【課題】無電源のＬＥＤに電力を供給する方法として、電磁誘導や磁界共鳴を利用する方式がある。どちらの方式も、電力を供給するコイルに高周波の磁界を発生させて、受電側のコイルが磁界の近くにあるときにＬＥＤが発光する。電磁誘導方式は数ｃｍ程度で、磁界共鳴方式では数十ｃｍ程度の距離内で使用可能である。また、電力を供給するコイルから発生する磁界により、他の電子機器にノイズなどの影響を与える場合もある。【解決手段】ワイヤレスで無電源のＬＥＤが発光する手段として、赤外線を用いて、赤外線により電力を供給する。受光側は、その赤外線を電力に変換してＬＥＤを発光させるため、赤外線が十分に届く範囲であれば、その範囲内のどこに移動してもＬＥＤの発光が可能である。さらに、他の電子機器にノイズなどの影響を与えない。また、ＬＥＤに電力を供給するケーブルも電池も不要である。【選択図】図１

Description

本発明は、ワイヤレスで無電源のＬＥＤ(発光ダイオード)を発光する装置に関する。

従来のワイヤレスＬＥＤは、無電源のＬＥＤに電力を供給する方法として、電磁誘導や磁界共鳴を利用する方式がある。どちらの方式も、電力を供給するコイルに高周波の磁界を発生させて、受電側のコイルが磁界の近くにあるときにＬＥＤが発光する。電磁誘導方式は数ｃｍ程度で、磁界共鳴方式では数十ｃｍ程度の距離内で使用される。また、電力を供給するコイルから発生する磁界により、他の電子機器にノイズなどの影響を与える場合がある。

特開2000-177300 特開2010-200563

解決しようとする問題点は、電磁誘導や磁界共鳴によるワイヤレスＬＥＤでは、電力を供給するコイルと受電側のコイルが近距離でないと電力が供給できず、受電側を固定するか、または位置ずれの許容範囲（狭範囲の移動）で使用される。また、電力を供給するコイルから他の電子機器にノイズなどの影響を与える点もある。

本発明は、電力を供給する手段として赤外線を用いて、その赤外線を電力に変換する手段によりＬＥＤを発光させることを特徴とする無電源のワイヤレスＬＥＤである。

本発明は、赤外線により電力を供給する装置と赤外線を電力に変換してＬＥＤを発光させる装置から成る。赤外線を電力に変換する受光側は、照射された赤外線が十分に届く範囲であれば、その範囲内のどこに移動してもＬＥＤの発光が可能である。他の電子機器にノイズなどの影響を与えない。また、ワイヤレスなので、ＬＥＤに電力を供給するケーブルも電池も不要で、電飾やイルミネーションなどの設置も容易である。

図１は本発明の実施例を示した説明図である。図２は本発明の赤外線で電力を供給する装置の説明図である。図３は本発明の赤外線を電力に変換してＬＥＤを発光させる装置の説明図である。図４は本発明の赤外線を電力に変換してＬＥＤを発光させる装置の外観の一例を示した説明図である。

本発明は、赤外線により電力を供給する装置と赤外線を電力に変換してＬＥＤを発光させる装置から成り、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。

図１は、本発明の実施例の説明図である。１は赤外線により電力を供給する装置である。２は装置１から照射された赤外線である。４は装置１に電力を供給する電源である。３は赤外線を電力に変換して、ＬＥＤを発光させる装置である。

図２は、赤外線で電力を供給する装置1の説明図である。５は数Ｈｚ以下の低周波の波形を発生させる手段で、方形波（矩形波）、正弦波、のこぎり波や任意の波形などを発生させる発信器などである。この低周波の波形を６のＰＷＭ変調手段でＰＷＭ変調（パルス幅変調）する。例えば、三角波を用いて５の波形をオペアンプのコンパレータ回路（比較回路）でＰＷＭ変調する。あるいは、他の方法でもよい。７はＰＷＭ変調された赤外線を照射する手段であり、高輝度のパーワ赤外線ＬＥＤなどを用いてもよいし、他の素子を用いてもよい。

４は手段５、手段６、手段７へ電力を供給する電源であり、ＡＣアダプターなどの電源でもよいし、装置にＡＣコードを繋いで、装置内部で交流を直流に変換する手段を設けてもよい。

図２よりも簡単な実施例としては、手段５と手段６を省き、電源４と手段７をスイッチで繋ぐ方法でもよい。例えば、４の電源に電池などを用いて、スイッチを入れたり、切ったりするような簡単な方法で赤外線の照射を行ってもよい。

装置１から赤外線を照射するときの指向性は、使用する用途に応じて設定する。指向性を弱くして、広い範囲を照射してもよい。逆に、指向性を強くするために、レンズや反射鏡などを用いて、狭い範囲だけを照射するようにしてもよい。

図３は、赤外線を電力に変換してＬＥＤを発光させる装置３の説明図である。８は赤外線を電力に変換する手段で、赤外線を電力に変換できればどのような素子を用いてもよい。例えば、赤外線ＬＥＤを用いてもよい。一般的には、ＬＥＤは電流を流すと発光する素子として知られているが、逆に、このＬＥＤに光が当たると起電力を発生する性質がある。この性質を利用して、手段８に安価な赤外線ＬＥＤなどを用いてもよい。９はＬＥＤで、赤色、緑色、青色や白色などの可視光を発光するＬＥＤである。あるいは、他の発光素子を用いてもよい。

手段８の個数は、９のＬＥＤの発光電圧以上になるように個数を設定する。例えば、手段８に安価な赤外線ＬＥＤを使用する場合について説明する。赤外線ＬＥＤが受光したときの開放電圧（無負荷時の出力電圧）が１．２Ｖで、９のＬＥＤの発光電圧が３．０Ｖの場合は、手段８の赤外線ＬＥＤを３個直列にして、９のＬＥＤを発光させてもよい。あるいは、手段８の赤外線ＬＥＤを６個用いて、３個を直列につないだものを２つ作り、それらを並列につないでもよい。９のＬＥＤは1個でも、複数個でもよい。複数個のＬＥＤを発光させるときは、それに応じて手段８の個数を設定する。

図２の手段５の波形や周波数によって、装置３のＬＥＤの明るさの変化を変えることができる。例えば、手段５で方形波を発生させて、装置３のＬＥＤを点滅させてもよいし、方形波のデュ－ティ比を１００％にして、連続点灯してもよい。図２の手段５で正弦波を発生させて、ＬＥＤの明るさがなめらかに変化するようにしてもよい。また、手段５の周波数を変えることにより、ＬＥＤの明るさの変化の速さを変えられるようにしてもよい。

図４は、図1の装置３を上から見たときの外観の一例である。８は赤外線を電力に変換する手段である。９はＬＥＤで、赤色、緑色、青色や白色などの可視光を発光するＬＥＤである。１０は基板で、手段８と９のＬＥＤをつなぐ回路が銅線や銅箔などで形成された基板である。１０の基板の形は円形でもよいし、四角形や星形など、どのような形状でもよい。大きさも制限はなく、この装置を小型軽量にして衣服や身体などに取り付けられるようにしてもよい。基板上の手段８とＬＥＤの配置や個数は、どのように設定してもよい。あるいは、手段８と９のＬＥＤを分離してケーブルなどで繋いでもよい。また、この装置を防水加工して、水中で発光させてもよい。

装置１と装置３の設置台数は、使用する目的に応じて設定する。例えば、赤外線を広範囲に照射できる指向性の弱い装置１を複数台用いることによって、装置３が移動するときの移動範囲を広くすることも可能である。あるいは、赤外線を狭範囲に照射する指向性の強い装置１を複数台用いて、赤色、緑色、青色などの発光色の装置３を複数台用いることによって、人目をひく派手な電飾も可能である。

赤外線を電力に変換してＬＥＤを発光するため、赤外線が十分に届く範囲であれば、ＬＥＤが発光する。受光側は、その照射された範囲内を移動することも可能である。他の電子機器にノイズなどの影響を与えない。ワイヤレスなので、ＬＥＤに電力を供給するケーブルも電池も不要で、電飾やイルミネーションなどの設置も容易である。また、この装置を防水加工して、水中で発光させることも可能である。

１赤外線で電力を供給する装置
２赤外線
３赤外線を電力に変換する手段によりＬＥＤを発光させる装置
４電源
５波形発生手段
６ PWM変調手段
７赤外線を照射する手段
８赤外線を電力に変換する手段
９ＬＥＤ(発光ダイオード)
１０基板

Claims

赤外線で電力を供給する手段と、赤外線を電力に変換する手段によりＬＥＤを発光させるワイヤレスＬＥＤ。