(57)【要約】【課題】光源ユニットを大型化することなく、人の眼に対する安全性を確保しつつ大きな電力を供給することができる光無線給電システム等を提供する。【解決手段】光無線給電システム１は、レーザ光源１０から出射したレーザ光が照射されることで波長変換光を拡散放射する波長変換体２１を含む波長変換素子２２と、波長変換素子２０から拡散放射された波長変換光を集光する集光素子３０と、集光素子３０で集光されて所定の伝搬領域を伝搬した波長変換光を受光することにより起電力を生成する光電変換素子５０と、を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一つのレーザ光源と、
前記レーザ光源から出射したレーザ光が照射されることで波長変換光を拡散放射する波長変換体を含む波長変換素子と、
前記波長変換素子から拡散放射された波長変換光を集光する集光素子と、
前記集光素子で集光されて所定の伝搬領域を伝搬した波長変換光を受光することにより起電力を生成する光電変換素子と、を有する、
光無線給電システム。
【請求項２】
前記波長変換光には、赤外光が含まれる、
請求項１に記載の光無線給電システム。
【請求項３】
前記波長変換体は、蛍光体である、
請求個１又は２に記載の光無線給電システム。
【請求項４】
前記集光素子は、前記波長変換光を集光して平行光にする、
請求項１〜３のいずれか１項に記載の光無線給電システム。
【請求項５】
前記集光素子は、複数のレンズによって構成されている、
請求項１〜４のいずれか１項に記載の光無線給電システム。
【請求項６】
少なくとも前記レーザ光源と前記波長変換素子とは筐体に収納されており、
前記波長変換素子から放出された波長変換光は、前記筐体から前記集光素子を介して外部空間へと放出される、 
請求項１〜５のいずれか１項に記載の光無線給電システム。
【請求項７】
前記レーザ光源が出射するレーザ光の出力は、１０ｍＷ以上である、
請求項１〜６のいずれか１項に記載の光無線給電システム。
【請求項８】
前記波長変換素子は、可視光を発する蛍光体をさらに含む、
請求項１〜７のいずれか１項に記載の光無線給電システム。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか１項に記載の光無線給電システムに用いられる光源ユニットであって、
前記光源ユニットは、前記レーザ光源、前記波長変換素子及び前記集光素子を備える、
光源ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光無線給電システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
無線で電力を供給することができる無線給電システムが知られている。無線給電システムとしては、電波により電力を供給する電波方式の電波無線給電システム、又は、光線により電力を供給する光線方式の光無線給電システムが知られている。
【０００３】
光無線給電システムでは、大きな電力を供給するために、エネルギー密度が高いレーザ光を用いることが検討されている。しかしながら、レーザ光は、エネルギー密度が高いがゆえに、高出力のレーザ光源を用いると、人の眼に対して悪影響を及ぼすおそれがある。一方、電波無線給電システムでは、人の眼に対して悪影響を及ぼすおそれは少ないものの、大きな電力を供給することが難しい。
【０００４】
そこで、従来、レーザ光を用いた光無線給電システムとして、特許文献１には、人の眼に対する安全性を確保しつつ大きな電力を供給することができるワイヤレス給電システムが開示されている。特許文献１に開示されたワイヤレス給電システムでは、眼に対する安全性を確保するためにレーザ光の出力が小さいレーザ光源を複数個用いるとともに、これらの複数のレーザ光源から出射したレーザ光を焦点レンズによって受信装置の受信面に集束させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１７−１６３６３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に開示されたワイヤレス給電システムでは、１つあたりのレーザ光源のレーザ光の出力を小さくして眼に対する安全性を高めようとすればするほど、大きな電力の供給を維持するためにはレーザ光源の数を多くする必要がある。この結果、複数のレーザ光源によって構成された光源ユニットが大型化するという課題がある。具体的には、複数の光源ユニットを収納する筐体が大型化する。
【０００７】
本発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、光源ユニットを大型化することなく、人の眼に対する安全性を確保しつつ大きな電力を供給することができる光無線給電システム及び光源ユニットを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明に係る光無線給電システムの一態様は、少なくとも一つのレーザ光源と、前記レーザ光源から出射したレーザ光が照射されることで波長変換光を拡散放射する波長変換体を含む波長変換素子と、前記波長変換素子から拡散放射された波長変換光を集光する集光素子と、前記集光素子で集光されて所定の伝搬領域を伝搬した波長変換光を受光することにより起電力を生成する光電変換素子と、を有する。
【０００９】
また、本発明に係る光源ユニットの一態様は、上記光無線給電システムに用いられる光源ユニットであって、前記光源ユニットは、前記レーザ光源、前記波長変換素子及び前記集光素子を備える。
【発明の効果】
【００１０】
光源ユニットを大型化することなく、人の眼に対する安全性を確保しつつ大きな電力を供給することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施の形態に係る光無線給電システムの概略構成を模式的に示す図である。
【図２】実施の形態に係る光無線給電システムに用いられる光源ユニットの構成を示す断面図である。
【図３】実施の形態に係る光無線給電システムにおける波長変換素子に用いられる蛍光体にレーザ光を照射したときの発光強度分布を示す図である。
【図４】図３の縦軸を拡大した図である。
【図５】実施の形態に係る光無線給電システムに用いられる集光素子の一例を示す図である。
【図６】光無線給電システムにおいて、集光素子としてレンズを設けた場合とレンズを設けない場合とにおける伝送距離と伝送効率との関係を示す図である。
【図７】電波方式の電波無線給電システムで電力を伝送したときのモデルを示す図である。
【図８】実施の形態に係る光無線給電システムで電力を伝送したときのモデルを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態について説明する。なお、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、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。
【００１３】
また、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。なお、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。
【００１４】
（実施の形態）
実施の形態に係る光無線給電システム１の構成について、図１及び図２を用いて説明する。図１は、実施の形態に係る光無線給電システム１の概略構成を模式的に示す図である。図２は、実施の形態に係る光無線給電システム１に用いられる光源ユニット１００の構成を示す断面図である。
【００１５】
図１に示すように、光無線給電システム１は、光線２により電力を供給する無線給電システムであり、光源ユニット１００と受光ユニット２００とを備える。
【００１６】
光源ユニット１００は、電力を光線２に変換して光線２を伝搬領域３に出力する。つまり、光源ユニット１００は、光線２を伝搬領域３に送信する送信ユニットである。本実施の形態において、伝搬領域３は、空気（空間）である。
【００１７】
図１及び図２に示すように、光源ユニット１００は、レーザ光源１０と、波長変換素子２０と、集光素子３０とを有する。図２に示すように、光源ユニット１００は、さらに、少なくともレーザ光源１０と波長変換素子２０とを収納する筐体４０を有する。
【００１８】
レーザ光源１０は、電力が投入されることでレーザ光を出射する。つまり、レーザ光源１０は、エネルギーとなる電力をレーザ光に変換する。光源ユニット１００におけるレーザ光源１０は、少なくとも一つあればよい。本実施の形態において、レーザ光源１０は、筐体４０内に１つ配置されている。
【００１９】
レーザ光源１０は、レーザ光の出力が高ければ高いほど、最終的に受光ユニット２００で得られる電力も大きくなる。したがって、レーザ光源１０が出射するレーザ光の出力は、１０ｍＷ以上であるとよい。一例として、レーザ光源１０のレーザ光の出力は、１Ｗである。なお、レーザ光源１０のレーザ光の出力は、１０ｍＷ以上に限定されるものではなく、１０ｍＷ未満であってもよい。
【００２０】
図２に示すように、レーザ光源１０は、レーザ光を出射する半導体レーザ素子１１と、半導体レーザ素子１１が収納されるパッケージ１２とを有する。半導体レーザ素子１１は、サブマウント１３を介してパッケージ１２に実装されている。
【００２１】
半導体レーザ素子１１は、例えば窒化物半導体材料によって構成されたＧａＮ系半導体レーザ（レーザチップ）であり、一例として、波長３８０ｎｍから４９０ｎｍの間にピーク波長を有する近紫外から青色の範囲内のレーザ光を出射する。一例として、半導体レーザ素子１１は、ピーク波長が４４５ｎｍの青色レーザ光を出射する。
【００２２】
本実施の形態において、レーザ光源１０は、ＴＯ−ＣＡＮタイプの発光装置である。したがって、パッケージ１２は、ＴＯ−ＣＡＮパッケージである。
【００２３】
パッケージ１２は、ステムベース１２ａと、ステムベース１２ａに設けられたステムポスト１２ｂと、ステムポスト１２ｂを覆うようにステムベース１２ａに取り付けられた金属製のキャップ１２ｃとを有する。
【００２４】
ステムベース１２ａには、外部から半導体レーザ素子１１に電力を投入するための一対のリードピン１４が挿通されている。一対のリードピン１４の一端は、半導体レーザ素子１１の一対の電極と電気的に接続されている。一対のリードピン１４は、入力エネルギーとして電力の入力を受ける入力端子であり、一対のリードピン１４の他端は、電源回路等の電力供給源（不図示）に接続されている。
【００２５】
ステムポスト１２ｂには、半導体レーザ素子１１が実装されたサブマウント１３が固定されている。また、キャップ１２ｃには、半導体レーザ素子１１から出射したレーザ光が透過する板ガラス等の透光性部材１２ｄが設けられている。
【００２６】
半導体レーザ素子１１は、ステムベース１２ａとキャップ１２ｃとで囲まれる密閉空間内に配置されている。半導体レーザ素子１１から出射したレーザ光は、レーザ光源１０のレーザ光として、透光性部材１２ｄを透過して外部に出射する。
【００２７】
レーザ光源１０から出射したレーザ光は、波長変換素子２０に入射する。波長変換素子２０は、レーザ光源１０から出射したレーザ光が照射されることで波長変換光を拡散放射する波長変換体２１を含む。本実施の形態において、波長変換素子２０は、さらに、複数の波長変換体２１が分散されたベース部材２２を有する。ベース部材２２は、複数の波長変換体２１を保持している。ベース部材２２は、例えば、透明樹脂材料又は透光性セラミック材料等の透光性材料によって構成されているが、ベース部材２２の材料は、透光性を有していれば、樹脂材料又はセラミック材料に限らない。
【００２８】
波長変換体２１は、一例として、蛍光体である。この場合、複数の蛍光体（波長変換体２１）がベース部材２２に分散された波長変換素子２０は、板状の蛍光体プレートである。なお、波長変換体２１は、ベース部材２２に分散される場合に限らない。
【００２９】
蛍光体である波長変換体２１は、入射する光を励起光として蛍光を発する。具体的には、レーザ光源１０から出射したレーザ光が励起光として波長変換体２１に照射されることで、波長変換体２１から波長変換光として蛍光が拡散放射する。つまり、波長変換体２１から放射される波長変換光は、レーザ光の波長よりも長い波長の拡散光である。
【００３０】
本実施の形態において、波長変換体２１から拡散放射する波長変換光には、赤外光が含まれる。具体的には、波長変換体２１は、近赤外光を拡散放射する蛍光体である。この場合、蛍光体である波長変換体２１は、波長が３８０ｎｍから４９０ｎｍの光を吸収し、波長が７００ｎｍから１０００ｎｍの間の近赤外光の領域に蛍光ピーク波長を有する蛍光を放射する。このような蛍光体の組成は、一例として、（Ｇｄ０．７５Ｌａ０．２５）３（Ｇａ０．９７Ｃｒ０．０３）５Ｏ１２である。
【００３１】
ここで、この組成の蛍光体に、ピーク波長が４４５ｎｍの青色のレーザ光を照射したときの蛍光スペクトルを図３及び図４に示す。図３は、本実施の形態における波長変換素子２０に用いられる蛍光体にレーザ光を照射したときの発光強度分布を示す図である。図４は、図３の縦軸を拡大した図である。
【００３２】
図３及び図４に示すように、上記組成の蛍光体（波長変換体２１）は、青色のレーザ光が照射されることで、ピーク波長が７６８ｎｍで近赤外線領域の光成分を多く含むブロードな蛍光スペクトルの蛍光を波長変換光として放出することが分かる。なお、図３において、４５０ｎｍ付近のシャープな光成分は、蛍光体（波長変換体２１）によって散乱されたレーザ光の光成分である。
【００３３】
このように構成される波長変換素子２０は、例えば板状であり、波長変換素子２０の一方の平面である第１の面は、レーザ光源１０のレーザ光が入射する光入射面であり、波長変換素子２０の他方の平面である第２の面（第１の面に背向する面）は、レーザ光源１０のレーザ光が波長変換体２１に照射することで生成された波長変換光が出射する光出射面である。
【００３４】
なお、波長変換素子２０に入射したレーザ光の全てが波長変換体２１で波長変換されて波長変換素子２０からは波長変換光のみが出射してもよいが、これに限らない。つまり、波長変換素子２０に入射したレーザ光の一部が波長変換体２１で波長変換され、波長変換素子２０からは、レーザ光が波長変換体２１で波長変換された波長変換光と、波長変換体２１で波長変換されなかったレーザ光とが出射してもよい。
【００３５】
波長変換素子２０において、レーザ光は、波長変換体２１の構造、すなわち蛍光体の粒子界面や粒界などによって散乱・拡散される。そのため、人の眼に対する安全性が確保される。このとき、レーザ光が可視光である場合には、波長変換素子２０から出射する波長変換光の照射領域を、波長変換素子２０から出射するレーザ光によってわかりやすくできる。つまり、可視光のレーザ光をマーカーとして活用することができる。
【００３６】
波長変換素子２０から拡散放射された波長変換光は、集光素子３０に入射する。集光素子３０は、波長変換素子２０から拡散放射された波長変換光を集光する光学部品である。一例として、集光素子３０は、入射した光を屈折作用により集光する集光レンズである。具体的には、集光素子３０は、波長変換素子２０から拡散放射された波長変換光を集光して平行光にするコリメートレンズである。
【００３７】
図５に示すように、本実施の形態における集光素子３０は、複数のレンズによって構成されている。具体的には、集光素子３０は、第１レンズ３１、第２レンズ３２及び第３レンズ３３の３つのレンズによって構成された３段レンズである。このように、集光素子３０を複数のレンズで構成することによって、指向性が高くビーム径の小さい平行光を容易に形成することができる。一例として、第１レンズ３１は、φ１０ｍｍで曲率０．１６の凸レンズであり、第２レンズ３２は、φ１５ｍｍで曲率０．１３の凸レンズであり、第３レンズ３３は、φ２６ｍｍで曲率０．０４の凸レンズである。この場合、第１レンズ３１と第２レンズ３２との間隔は、例えば３１ｍｍである。
【００３８】
集光素子３０は、筐体４０の前方に設けられた開口部に取り付けられている。集光素子３０は、例えば、ホルダ（不図示）によって筐体４０に取り付けられている。
【００３９】
筐体４０は、樹脂製又は金属製のケースである。筐体４０の内部空間は、少なくともレーザ光源１０と波長変換素子２０とを収納する閉塞空間である。したがって、レーザ光源１０と波長変換素子２０とは、筐体４０によって保護されている。波長変換素子２０から放出された波長変換光は、筐体４０から集光素子３０を介して外部空間へと放出される。
【００４０】
このように構成される光源ユニット１００では、レーザ光源１０から出射したレーザ光が波長変換素子２０に照射すると、波長変換素子２０からは波長変換光が拡散放射する。そして、波長変換素子２０から拡散放射した波長変換光は、集光素子３０で集光されて外部空間へと放出される。具体的には、波長変換素子２０から放出された波長変換光は、集光素子３０で集光されて平行光となり、光線２となって伝搬領域３に送信される。光源ユニット１００から送信された光線２は、伝搬領域３における所定の伝送距離を直線的に伝搬して受光ユニット２００に到達する。伝搬領域３における伝送距離は、例えば１００ｍｍ以上である。なお、伝搬領域３における伝送距離の上限は、特に制限されるものではないが、一定の伝送効率を維持するには、１０００ｍｍ以下であるとよい。
【００４１】
図１に示すように、受光ユニット２００は、光源ユニット１００から送信されて伝搬領域３を伝搬した光線２を受光して光線２を電力に変換する。つまり、受光ユニット２００は、光源ユニット１００から送信された光線２を受信する受信ユニットである。
【００４２】
受光ユニット２００は、光線２を電力に変換するために光電変換素子５０（光起電力素子）を有する。光電変換素子５０は、集光素子３０で集光されて伝搬領域３を伝搬した波長変換光を受光することにより起電力を生成する。具体的には、光電変換素子５０は、波長変換素子２０から放出された波長変換光が集光素子３０で集光されて平行光となった光線２を受光することで起電力を生成する。光電変換素子５０には出力端子が接続されており、光電変換素子５０で生成された起電力は、出力エネルギーとして出力端子から取り出すことができる。
【００４３】
光電変換素子５０は、一例として、太陽電池セルである。本実施の形態では、光線２（波長変換光）には赤外光が含まれているので、光電変換素子５０としては、赤外光に高い感度を有する結晶シリコン太陽電池セルを用いるとよい。結晶シリコン太陽電池セルは、赤外光を効率良く吸収するので、赤外光に対して高い光電変換効率を有する。なお、光電変換素子５０は、１つであってもよいし、複数であってもよい。例えば光電変換素子５０として複数の太陽電池セルを用いる場合、太陽電池セルは、同一平面において行列状に複数枚配列される。
【００４４】
以上、本実施の形態に係る光無線給電システム１によれば、少なくとも一つのレーザ光源１０と、レーザ光源１０から出射したレーザ光が照射されることで波長変換光を拡散放射する波長変換体２１を含む波長変換素子２０と、波長変換素子２０から拡散放射された波長変換光を集光する集光素子３０と、集光素子３０で集光されて所定の伝搬領域３を伝搬した波長変換光を受光することにより起電力を生成する光電変換素子５０とを有する。
【００４５】
このように、光無線給電システム１では、レーザ光源１０で電力をレーザ光に変換し、波長変換素子２０でレーザ光を拡散放射する波長変換光に変換し、集光素子３０で拡散放射した波長変換光を集光し、集光した波長変換光を光線２として伝搬領域３に伝搬させて受光ユニット２０で受光した光線２を電力に変換している。これにより、電力エネルギーを無線で伝送することができる。
【００４６】
そして、本実施の形態における光無線給電システム１では、レーザ光を用いているが、レーザ光そのものを伝搬領域３に伝搬させるのではなく、レーザ光を波長変換して拡散放射させた波長変換光を伝搬領域３に伝搬させている。このように、レーザ光を拡散放射する波長変換光に変換することによって、レーザ光を無害化することができる。しかも、波長変換素子２０によりレーザ光を長波長に波長変換させている。これにより、単位密度あたりのエネルギーを小さくできるので、レーザ光を無害化できる。以上のように、レーザ光を長波長に波長変換するとともに拡散放射しているので、レーザ光を無害化することができる。したがって、伝搬領域３に人が存在していたとしても、人の眼に対する安全性を確保することができる。
【００４７】
さらに、この原理により本実施の形態における光無線給電システム１では、レーザ光のパワー密度を人の眼の安全性を確保しながら容易に高めることが可能となるので、たとえば、レーザ光源１０としては、レーザ光の出力が１０ｍＷ以上のものを用いることができる。つまり、レーザ光そのものを空間に伝搬させる際は、例えばレーザ光の出力が１０ｍＷ未満のレーザ光源を用いる必要があるが、本実施の形態では、波長変換素子２０によってレーザ光を無害化しているので、レーザ光の出力が１０ｍＷ以上のレーザ光源１０を用いることができる。従って、従来の光無線給電システムにおける光源ユニット（送電ユニット）に比べて、小型の光源ユニット１００を構成しやすくなる。
【００４８】
さらに、本実施の形態における光無線給電システム１では、拡散放射して波長変換光を集光素子３０で集光させることにより、高い指向性の光線２を形成している。つまり、レーザ光を無害化するために波長変換素子２０でレーザ光を拡散放射させる一方で、その拡散放射した波長変換光を集光素子３０で集光させることで、レーザ光のように高い指向性の光に戻している。そして、この指向性を高めた光線２を伝搬領域３に伝搬させている。これにより、レーザ光を波長変換素子２０で拡散放射させたとしても、高いレーザ光の出力を維持したまま光線２を伝送させることができる。この結果、光電変換素子５０において、高い電力を得ることが可能となる。特に、光線２を平行光にすることで、小さいロスで光線２を伝搬領域３に伝搬させることができるので、高いエネルギーを維持したまま光線２を受光ユニット２００に伝送させることができ、高い伝送効率を得ることができる。
【００４９】
ここで、図６に、光無線給電システム１において、集光素子３０としてレンズを設けた場合とレンズを設けない場合とにおける伝送距離と伝送効率との関係を示す。図６では、集光素子３０を設ける場合、集光素子３０として図５に示される３段レンズを設けた。図６に示すように、集光素子３０を設けた方が高い伝送効率を得ることができることが分かる。
【００５０】
次に、電波方式の電波無線給電システムと本実施の形態に係る光無線給電システムとで同等の条件で電力を伝送したときのシミュレーション結果について、図７及び図８を用いて説明する。図７は、電波方式の電波無線給電システム１Ａで電力を伝送したときのモデルを示す図である。図８は、実施の形態に係る光無線給電システム１で電力を伝送したときのモデルを示す図である。
【００５１】
図７に示すように、電波無線給電システム１Ａでは、送信器から１Ｗの電波（高周波電力）を送信して伝搬領域（空間）における３ｍの伝送距離を伝搬させると、受信アンテナでは１．２ｍＷの高周波電力を受信する。そして、受信アンテナで受信した１．２ｍＷの高周波電力をＲＦ／ＤＣコンバータで電力変換すると、ＤＣ０．６ｍＷの直流電力を得ることができる。なお、受信アンテナは、１００ｍｍ×４０ｍｍの矩形状の平面アンテナとした。
【００５２】
これに対して、本実施の形態に係る光無線給電システム１では、図８に示すように、レーザ光源１０から１Ｗのレーザ光を出射させて波長変換素子２０によりレーザ光を波長変換して波長変換光を集光素子３０で集光すると８００ｍＷの光線２となり、この光線２を伝搬領域（空間）における３ｍの伝送距離を伝搬させると、光電変換素子５０では６３ｍＷの光線２（波長変換光）を受光する。そして、光電変換素子５０で受光した６３ｍＷの光線２は光電変換素子５０で光電変換されてＤＣ１９ｍＷの直流電力を得ることができる。なお、光電変換素子５０は、１００ｍｍ×４０ｍｍの矩形状の結晶シリコン太陽電池セルとした。
【００５３】
このように、３ｍの伝送距離においては、本実施の形態に係る光無線給電システム１は、図７に示される電波無線給電システム１Ａと比べて、３２倍程度の直流電力を得ることができる。つまり、本実施の形態に係る光無線給電システム１によれば、高い電力変換効率を実現することができ、安全性を確保しつつ大きな電力を容易に供給することができる。
【００５４】
また、図８に示すように、本実施の形態に係る光無線給電システム１では、光源ユニット１００の光軸方向のサイズを４０ｍｍ以下にすることができる。つまり、手のひらサイズの小型の光源ユニット１００であって大きな電力を供給することができる。
【００５５】
以上、本実施の形態に係る光無線給電システム１によれば、光源ユニット１００を大型化することなく、人の眼に対する安全性を確保しつつ大きな電力を供給することができる。
【００５６】
（変形例）
以上、本発明に係る光無線給電システムについて、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ない。
【００５７】
例えば、上記実施の形態において、伝搬領域３は、空気（空間）であったが、これに限らず、伝搬領域３は、空気以外の気体であってもよいし、水等の液体であってもよい。
【００５８】
また、上記実施の形態において、光源ユニット１００から送信された光線２は、受光ユニット２００に直接受信されているが、これに限らない。例えば、光線２の配光を制御するレンズ又は光線２の進行方向を制御するミラー等の光学系が伝搬領域３に存在していてもよいし、光線２を変換する等して中継する中継器等が伝搬領域３に存在していてもよい。ただし、光源ユニット１００から送信された光線２が受光ユニット２００に直接受信させた方が、光学ロスを抑えることができるので受光ユニットで受信する電力を大きくすることができる。
【００５９】
また、上記実施の形態において、波長変換素子２０に含まれる波長変換体２１は、１種類の蛍光体によって構成されていたが、これに限らない。例えば、波長変換素子２０には、波長変換体２１として蛍光ピーク波長が異なる複数種類の蛍光体が存在していてもよい。この場合、波長変換素子２０は、赤外光を拡散放射する蛍光体だけではなく、可視光を発する蛍光体を含んでいるとよい。これにより、波長変換素子２０から拡散放射する波長変換光に赤外光と可視光とが含まれるので、伝搬領域３を伝搬する光線２を人が視認することができる。これにより、レーザ光源１０からレーザ光が出射して電力供給を行っていることを視覚的に知らせることができる。なお、可視光を発する蛍光体としては、レーザ光源１０のレーザ光の波長よりも長い波長の蛍光を発する蛍光体を用いることができる。例えば、緑色光を発する緑色蛍光体又は赤色光を発する赤色蛍光体等を用いることができる。
【００６０】
また、可視光を発する蛍光体を用いるのではなく、可視光を発する光源を用いることで、光線２を視認できるように構成してもよい。この場合、可視光を発する光源は、半導体レーザ素子を用いたレーザ光源であってもよいし、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）を用いたＬＥＤ光源であってもよいし、半導体レーザ又はＬＥＤ等の固体発光素子以外の発光素子を用いた光源であってもよい。このような可視光を発する光源を用いて光線２に可視光を含ませる場合は、可視光が波長変換光と同じ光路で伝搬領域３を伝搬するように光源から出射した可視光を光学系によって集光素子３０に入射させるとよい。
【００６１】
また、上記実施の形態において、レーザ光源１０は、筐体４０内に１つ配置されていたが、これに限らない。光源ユニット１００が大型化しない程度であれば、レーザ光源１０は、筐体４０内に複数配置されていてもよい。複数のレーザ光源１０を用いることで、大きな電力を伝送することができる。
【００６２】
その他、上記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上記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。
【符号の説明】
【００６３】
１  光無線給電システム
３  伝搬領域
１０  レーザ光源
２０  波長変換素子
２１  波長変換体
３０  集光素子
４０  筐体
５０  光電変換素子
１００  光源ユニット
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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