(57)【要約】システム（１０）は、電源（１１）に照明要素（５０）のような電気装置を接続する技術を開示する。電気装置は、支持面上に配列された導電要素（２４）と静電結合するための金属層領域である電気的接続部（５５、５６）を備える。支持面上の導電要素（２４）は電源に接続される。好ましい実施の形態において、電気装置は、ＬＥＤ（５０）が埋設された照明タイルの形状とされ、電源が使用する信号経路を介してデータの送受信を行うことが可能な制御機器およびセンサ機器（５９、６０）を備える。照明タイル（５０）は、磁力によって支持面に固定されるため、このタイルを支持面に対して簡単に着脱することができる。
2004511078.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気装置を電源に接続するシステムにおいて、
前記電気装置の外面上、または外面近傍に設けられた少なくとも１つの電気的接続部と、
支持面に渡って設けられた導電要素のアレイとを備え、
前記導電要素が電源に接続されて通電面を形成し、前記電気装置を前記通電面上に配置させることによって、前記支持面の前記導電要素の少なくとも１つが、前記電気装置の前記少なくとも１つの電気的接続部と電気的に接続し、前記電気装置を前記電源に接続することを特徴とするシステム。
【請求項２】
請求項１記載のシステムにおいて、前記電気装置を前記電源に接続するために、前記電気装置を、前記通電面における複数の位置のいずれにも配置可能であることを特徴とするシステム。
【請求項３】
請求項１または２記載のシステムにおいて、前記電気装置の前記電気的接続部が、少なくとも２つの導電要素からなり、前記少なくとも２つの導電要素が、前記通電面上の前記導電要素の各々と静電結合し、前記電気装置を前記電源に静電結合することを特徴とするシステム。
【請求項４】
請求項３記載のシステムにおいて、前記支持構造体の前記導電要素と前記電気装置の前記導電要素との間に電気絶縁層が設けられることを特徴とするシステム。
【請求項５】
請求項４記載のシステムにおいて、前記電気絶縁層は、前記電気装置の前記外面上の絶縁被覆として設けられることを特徴とするシステム。
【請求項６】
請求項４記載のシステムにおいて、前記絶縁層は、前記通電面上の絶縁被覆として設けられることを特徴とするシステム。
【請求項７】
請求項４記載のシステムにおいて、前記絶縁層は、前記電気装置の前記外面上と前記支持構造体上の両方に設けられる絶縁被覆として設けられることを特徴とするシステム。
【請求項８】
請求項６または７記載のシステムにおいて、前記導電要素のアレイは、前記支持構造体の前記導電要素と前記電気装置の前記導電要素との間に設けられた前記絶縁層を少なくとも部分的に構成する裏当てシート上に取り付けられることを特徴とするシステム。
【請求項９】
請求項８記載のシステムにおいて、前記裏当てシートは、ポリマーシートまたはペーパーシートからなり、前記導電要素のアレイは、当該シートに形成された金属層領域からなることを特徴とするシステム。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか１項に記載のシステムにおいて、前記電気装置上、もしくは前記電気装置内の磁気を受ける材料または磁気を発生させる材料と、前記支持構造体上、もしくは前記支持構造体内の磁気を受ける材料または磁気を発生させる材料との間に作用する磁力によって前記電気装置が前記支持構造体に固定されることを特徴とするシステム。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれか１項に記載のシステムにおいて、前記電気装置は、受信したデータ信号に応じて当該電気装置の機能を制御するコントローラを少なくとも１つ含み、前記データ信号は、前記電気装置を前記電源に接続する前記電気的接続部を介して前記電気装置に送信されることを特徴とするシステム。
【請求項１２】
請求項１〜１１のいずれか１項に記載のシステムにおいて、前記電気装置は、情報を受信する検出手段と、前記受信した情報に応じてデータ信号を発信するプロセッサとを含み、前記データ信号は、前記電気装置を前記電源に接続する前記電気的接続部を介して前記電気装置に送信されることを特徴とするシステム。
【請求項１３】
請求項１１記載のシステムにおいて、前記データ信号は、前記電源の前記電力信号上に変調されて前記装置に送信されることを特徴とするシステム。
【請求項１４】
照明要素と支持構造体とを含む照明システムにおいて、前記照明要素は、
対向する第１主面および第２主面を有する本体部と、
前記本体部に取り付けられ、前記第１主面から光を発光する少なくとも１つの光源と、
前記第２主面、または前記第２主面の近傍に配置された少なくとも１つの電気的接続要素とを含み、
前記支持面は、通電面を形成するために電源に接続された導電要素のアレイを含み、
前記照明要素は、前記通電面における複数の位置のいずれにも配置可能であり、前記支持面の導電要素の少なくとも１つが、前記照明要素の前記少なくとも１つの電気的接続部と電気的に接続し、前記照明要素を前記電源に接続することを特徴とする照明システム。
【請求項１５】
請求項１４記載の照明システムにおいて、前記照明要素の前記電気的接続部は、少なくとも２つの導電要素からなり、当該少なくとも２つの導電要素は、前記通電面上の前記導電要素の各々と静電結合し、前記照明要素を前記電源に静電結合することを特徴とする照明システム。
【請求項１６】
請求項１５記載の照明システムにおいて、前記支持構造体の前記導電要素と前記照明要素の前記導電要素との間に電気絶縁層が設けられることを特徴とする照明システム。
【請求項１７】
請求項１６記載の照明システムにおいて、前記電気絶縁層は、前記照明装置の外面上の絶縁被覆として設けられることを特徴とする照明システム。
【請求項１８】
請求項１６記載の照明システムにおいて、前記絶縁層は、前記通電面上の絶縁被覆として設けられることを特徴とする照明システム。
【請求項１９】
請求項１６記載の照明システムにおいて、前記絶縁層は、前記照明要素の前記外面上と前記支持構造体上の両方に設けられる絶縁被覆として設けられることを特徴とする照明システム。
【請求項２０】
請求項１８または１９記載の照明システムにおいて、前記導電要素のアレイは、前記支持構造体の前記導電要素と前記照明要素の前記導電要素との間に設けられた前記絶縁層を少なくとも部分的に構成する裏当てシート上に取り付けられることを特徴とする照明システム。
【請求項２１】
請求項２０記載の照明システムにおいて、前記裏当てシートは、ポリマーシートまたはペーパーシートからなり、前記導電要素のアレイは、当該シートに形成された金属層領域からなることを特徴とする照明システム。
【請求項２２】
請求項１４〜２１のいずれか１項に記載の照明システムにおいて、前記照明要素上、もしくは前記照明要素内の磁気を受ける材料または磁気を発生させる材料と前記支持構造体上、もしくは支持構造体内の磁気を受ける材料または磁気を発生させる材料との間に作用する磁力によって前記照明要素が前記支持構造体に固定されることを特徴とする照明システム。
【請求項２３】
請求項１４〜２１のいずれか１項に記載の照明システムにおいて、前記照明要素が受信したデータ信号に応じた少なくとも１つの前記電気装置の機能を制御するコントローラを含み、前記データ信号は、前記電気装置を前記電源に接続する前記電気的接続部を介して前記照明要素に送信されることを特徴とする照明システム。
【請求項２４】
請求項１〜２３のいずれか１項に記載の照明システムにおいて、前記電気装置は、情報を受信する検出手段と、前記受信した情報に応じてデータ信号を発信するプロセッサとを含み、前記データ信号は、前記電気装置を前記電源に接続する前記電気的接続部を介して前記電気装置に送信されることを特徴とする照明システム。
【請求項２５】
請求項２３記載の照明システムにおいて、前記データ信号は、前記電源の前記電力信号上に変調されて前記装置に送信されることを特徴とする照明システム。
【請求項２６】
請求項１４〜２５のいずれか１項に記載の照明システムに使用される照明要素。
【請求項２７】
概ね対向する第１主面と第２主面とを有する概ね薄型の本体部と、前記本体部に取り付けられ、前記第１主面から光を発光する少なくとも１つの光源と、前記照明要素を外部電源に接続する少なくとも１つの接続要素とを含むことを特徴とする照明要素。
【請求項２８】
請求項２７記載の照明要素において、前記光源は、前記対向する各主面間の前記要素の本体部に埋設されることを特徴とする照明要素。
【請求項２９】
請求項２７または２８に記載の照明要素において、当該照明要素は、前記本体部の前記第２主面、または前記第２主面の近傍に配置される少なくとも２つの導電要素を含み、当該少なくとも２つの導電要素は、静電結合によって前記外部電源に電気的に接続されることを特徴とする照明要素。
【請求項３０】
請求項２９記載の照明要素において、前記本体部は積層構造であり、最も後ろ側の層は、少なくとも２つの導電要素を形成する金属層領域を含むポリマーフイルムであることを特徴とする照明要素。
【請求項３１】
請求項３０記載の照明要素において、前記ポリマーフイルムは、前記照明要素の本体部の前記第２主面を形成することを特徴とする照明要素。
【請求項３２】
請求項２７〜３１のいずれか１項に記載の照明要素において、前記少なくとも１つの光源は、ＬＥＤであることを特徴とする照明要素。
【請求項３３】
請求項２７〜３２のいずれか１項に記載の照明要素において、さらに、受信したデータ信号に応じて前記照明要素の少なくとも１つの機能を制御するコントローラを含むことを特徴とする照明要素。
【請求項３４】
請求項２７〜３３のいずれか１項に記載の照明要素において、さらに、情報を受信する検出手段と、前記受信した情報に応じてデータ信号を発信するプロセッサとを含むことを特徴とする照明要素。
【請求項３５】
請求項２７〜３４のいずれか１項に記載の照明要素において、前記本体部は、さらに、前記照明要素の回路および電気的な構成部品を機械的に支持するためのプリント回路基板のサブアセンブリを含むことを特徴とする照明要素。
【請求項３６】
請求項２７〜３５のいずれか１項に記載の照明要素において、前記要素は、
当該要素を磁力によって前記支持構造体に固定するために、磁気を受ける材料または磁気を発生させる材料を含むことを特徴とする照明要素。
【請求項３７】
請求項２７〜３６のいずれか１項に記載の照明要素において、前記本体部は、さらに、前記第１主面を形成し、前記照明要素からの発光特性を向上させるフロントカバーを含むことを特徴とする照明要素。
【請求項３８】
請求項１〜１３のいずれか１項に記載のシステムに使用される表面被覆であって、当該表面被覆は、支持構造体に被覆されて前記通電面を形成し、導電要素のアレイが取り付けられた第１の電気絶縁材料のシートを含むことを特徴とする表面被覆。
【請求項３９】
請求項３８記載の表面被覆において、前記表面被覆は、金属層領域が形成されたポリマーシートまたはペーパーシートからなることを特徴とする表面被覆。
【請求項４０】
電気装置を電源に静電結合させる方法において、
（１）　導電要素のアレイが取り付けられた支持構造体を設けるステップと、
（２）　前記導電要素のアレイと電源とを接続し、通電面を形成するステップと、
（３）　前記電気装置を前記通電面上に配置するステップとを含み、
前記電気装置の電気的接続要素は、前記支持構造体に支持された際、前記支持構造体の電気的接続要素と静電結合し、前記電気装置を前記電源に接続することを特徴とする方法。
【請求項４１】
添付図面を参照して本明細書で概ね説明した電気装置を電源に接続するシステム。
【請求項４２】
添付図面を参照して本明細書で概ね説明した照明システム。
【請求項４３】
添付図面を参照して本明細書で概ね説明した照明要素。
【請求項４４】
添付図面を参照して本明細書で概ね説明した表面被覆。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、主に、電気装置を電源に接続するシステムおよびその方法に関する。限定するものではないが、本明細書では、本発明として、特に、広範囲に光を照射する照明システムを開示する。本発明は、本明細書で開示する用途に限定されるものではなく、情報ディスプレイ、標識、特徴のある照明（ｆｅａｔｕｒｅ ｌｉｇｈｔｉｎｇ）、装飾用照明、広告用照明など、他の電気装置や照明システムにも適用できることが理解されよう。
【０００２】
現在流通している照明要素（照明部品）を用いて照明システムを構成する際には、幾つかの問題点が存在する。照明を「面で」取り付けようとする場合には、照明の固定器具を取り付けるための表面が存在していなければならない。この取り付け表面によって、室内の空間が占有されるため、室内の空間が部分的に使用不可能になる。また、照明の固定器具や調整器具（制御機器）の取り付け場所、サイズ、数量は、現在のニーズに応じて決められなければならないが、このニーズが変化したことにより、照明の固定器具や調整器具の取り付け場所、サイズ、数量を変更する場合には、各器具の配線が固定されており、取り付けの変更に必要な物理的条件が存在するため、困難である。照明システムの変更を行う場合には、その痕跡が残らないように、照明システムの支持構造体に対し、構造的、または表面的な修復を行わなければならないことが多い。
【０００３】
本発明の目的は、電源を電気装置に接続するシステムを改良することにより、上述した問題点を改善することにある。本発明は、照明システムに対し理想的に適用される。この照明システムは、現在流通しているシステムの有する機能や美観を維持している上、設置や制御が容易である。
【０００４】
本発明の１つの側面によれば、電気装置を電源に接続するシステムにおいて、前記電気装置の外面上、または外面近傍に設けられた少なくとも１つの電気的接続部と、支持面に渡って設けられた導電要素のアレイとを備え、前記導電要素が電源に接続されて通電面を形成し、前記電気装置を前記通電面上に配置させることによって、前記支持面の前記導電要素の少なくとも１つが、前記電気装置の前記少なくとも１つの電気的接続部と電気的に接続し、前記電気装置を前記電源に接続することを特徴とするシステムが提供される。
【０００５】
本明細書に開示する電気装置は、従来の電源との接続に使用される配線が固定されていた電気機器の問題点を解決するものである。本発明の電気装置は、電源と電気的に接続するために、支持面上に設置できるという利点を有する。従って、電気装置を設置する際、支持面に対し、構造的に大幅な変更を加える必要がない。
【０００６】
好ましくは、電気装置を電源に接続するために、この電気装置を、電気的接続部を形成する通電面における複数の位置のいずれにも配置可能とする。この結果、装置の設置に関し、システム設計の自由度が向上する。
【０００７】
このシステムは、照明システム、エンタテインメントシステム、セキュリティシステム、センサ、または他の制御装置など、様々な電気装置に理想的に適用することができる。
【０００８】
電気装置が広い範囲を照らすための照明要素である場合、通常、壁や天井が支持面として使用される。しかしながら、本発明は、この用途での使用に限定されるものではなく、他の装飾用、特殊効果用（ｆｅａｔｕｒｅ）、広告用の用途でも使用される。例えば、広告用ディスプレイを支持面としてもよく、照明要素を読書などの特定の目的に使用する場合、または特殊効果照明（ｆｅａｔｕｒｅ）として使用する場合には、テーブルの表面など、家具に取り付けてもよい。
【０００９】
好ましい実施の形態においては、電気装置は、電源と静電結合する。この実施の形態では、装置には、少なくとも２つの導電要素が含まれる。この構成では、装置の導電要素と支持面の導電要素とを直接接続する必要がなく、装置を電源に接続できるという利点がある。従って、支持面を物理的に損傷させることなく、装置を電源に接続することができる。さらに、この実施の形態では、静電結合により、装置のエネルギー損失を低減する電流制限要素（ａ ｎｏｎ−ｄｉｓｓｉｐａｔｉｖｅ ｃｕｒｒｅｎｔ ｌｉｍｉｔｉｎｇ ｅｌｅｍｅｎｔ）が提供されるという利点がある。装置は、この装置を酸化させたり、損傷させたりするような導電要素と接触しないように、密封してもよい。
【００１０】
装置を支持面に取り付けた場合、装置の導電要素は、支持構造体の導電要素と近接し、概ね並列な関係になる。所望の静電結合を行うために、支持構造体の導電要素と電気装置の導電要素との間には、電気絶縁層が設けられる。電気装置および支持構造体の一方、または両方に絶縁被覆を設けるようにしてもよい。
【００１１】
一実施の形態においては、支持構造体の導電要素のアレイが第１の電気絶縁層を構成する裏当てシート（ｂａｃｋｉｎｇ ｓｈｅｅｔ）に取り付けられる。このシートは、第２の電気絶縁層を含んでいてもよい。このシートは、切れ目なく連続的に製造され、壁紙で表面を被覆するように、支持構造体に取り付けられる。この場合、シートの材料として、金属層が形成されたポリマーや金属層が形成されたペーパーが適しているが、裏当てを使用しなくてもよく、ポリマー、ペーパー、ラバー、またはシリコン製の可撓性裏当てシートを使用してもよく、プラスターボードなどの硬性絶縁材を裏当てとして使用してもよい。
【００１２】
別の実施の形態においては、支持構造体の導電要素のアレイは、プラスターボードなどの硬性裏当て材の上に取り付けられる。第２の電気絶縁層を設けるようにしてもよい。この実施の形態では、プラスターボード、電気的要素、さらに、絶縁材を固定し、照明要素を静電結合させるための一体的な手段にする処理を１つの処理で行うことができるという利点がある。
【００１３】
一実施の形態においては、支持構造体上に設けられる第２絶縁層の表面が仕上げ加工される。表面仕上げは、一般的なペイント仕上げによって行ってもよい。この実施の形態では、ペイントされた表面の後方にいる使用者からは、通電された導電要素や絶縁材が分からないように隠されるという利点がある。また、この実施の形態では、二酸化チタンなどの高誘電率を有する材料を含む表面仕上げ自体が、静電結合による電力伝送の効率化に寄与するという利点がある。
【００１４】
好ましくは、この装置には、照明要素の第２主面、または、第２主面の近傍に導電要素が少なくとも２つ設けられる。装置に２つを超える導電要素が存在する場合（例えば、隣接する導電領域（ストリップ）、または対向する導電領域が、４つ、６つ、８つ存在する場合）、これらの導電要素は、回路要素によって相互接続され、支持構造体に照明要素を位置決めする際、電源に対する静電結合を行うのに、横方向および角度の精度があまり要求されないようになっている。この実施の形態では、装置を設置する者のスキルが乏しい場合でも、装置を支持構造体に高精度に位置決めできるという利点がある。
【００１５】
装置は、機械的な固定器具や、接着剤などを用いた適切な方法で支持構造体に取り付けられる。しかしながら、好ましい実施の形態においては、装置は、永久的な磁力によって支持構造体に取り付けられる。支持構造体上、もしくは支持構造体内部の磁気を受ける材料または磁気を発生させる材料と、装置の本体部上、もしくは装置の本体部内の磁気を受ける材料または磁気を発生させる材料との間に磁力が作用する。
【００１６】
支持構造体および装置の両方に設けられる導電要素は、装置と支持構造体との間に作用する磁力が減衰しないように、強磁性材料でなくともよい。また、支持構造体または装置のいずれかに設けられる導電要素は、電力結合を行うための導体として機能し、さらに、装置と支持構造体とが固定されるように磁気受容体として機能する導電性の強磁性材料であってもよい。
【００１７】
磁気を発生する永久磁石としての使用に適した材料は、酸化第一鉄を基材とする可撓性磁気シート、フェライト磁石、アルニコ磁石、または、希土類磁石がある。磁気を受ける材料は、コンクリート構造体における鉄筋などのように、予め支持構造体の中に埋設してもよい。磁気を受ける材料として適切なものは、強磁性材料である。
【００１８】
また、好ましい実施の形態においては、装置は、一体的に埋設された電子的マニュアル制御機器を備える。この制御機器の例としては、タッチスイッチや照明レベル制御機器、無線や赤外線を利用した遠隔制御機器、クロックタイマや自動照明制御機器などの自動制御機器、在室センサ、環境光センサ、温度センサ、煙センサ、近接センサを含む、人間や環境に対するセンサが挙げられ、これらの制御機器やセンサを組み合わせたものであってもよい。制御機器やセンサを含む各装置と制御機器やセンサを含まない各装置との間のデータ通信は、無線周波数や赤外線を用いた無線技術、または、装置が使用する外部電源の変調などの直接接続によって行われる。このように、制御機器やセンサを含む装置は、制御機器やセンサを含まない装置を制御することができ、有線による制御要素やセンサ要素が不要になる。また、各装置には、固定された配線による制約を受けることなく、ネットワーク内で個別に指定されたアドレスに基づいてデータ通信を行うことができるという別の利点がある。さらに、制御機器やセンサを含む装置も、制御機器やセンサを含まない装置も、同一の外部電源に対する接続を用いることができるという利点がある。
【００１９】
この構成により、電気的接続部を介してデータおよび電力の両方を供給可能であるため、幅広い用途での使用が可能となり、特に、別個の電気装置に対する制御を協働的に行うことができる。この構成は、特に、居宅内での電気装置を集中管理するのに適している。例えば、テレビ、コンピュータモニタ、ＤＶＤプレイヤー、ＣＤプレイヤー、ラジオ受信機、オーディオスピーカなどのエンタテインメントシステムや情報ディスプレイシステムは、通電面に接続される。この電気的接続部を介して各装置に対する電力供給機能と制御機能とが協働的に実行される。電気的接続部を介して接続される各装置間のネットワークが形成される。この構成において、制御データは、通電面を介して転送され、情報データは、赤外線や無線周波数などを用いた既存の技術によって転送される。
【００２０】
上述したように、このシステムは、照明システムを構成するのに理想的である。
【００２１】
本発明の別の側面によれば、照明要素と支持構造体とを含む照明システムにおいて、前記照明要素は、対向する第１主面および第２主面を有する本体部と、前記本体部に取り付けられ、前記第１主面から光を発光する少なくとも１つの光源と、前記第２主面、または前記第２主面の近傍に配置された少なくとも１つの電気的接続要素とを含み、前記支持面は、通電面を形成するために電源に接続された導電要素のアレイを含み、前記照明要素は、前記通電面における複数の位置のいずれにも配置可能であり、前記支持面の導電要素の少なくとも１つが、前記照明要素の前記少なくとも１つの電気的接続部と電気的に接続し、前記照明要素を前記電源に接続することを特徴とする照明システムが提供される。
【００２２】
照明要素の形状はどのようなものであってもよいが、特に好ましい実施の形態においては、照明要素の本体部は、比較的に薄型であり、この照明要素があまり大幅に支持面から突出しないようになっている。特に好ましい実施の形態においては、照明要素は、タイルからなる。
【００２３】
また、別の側面によれば、本発明は、上述した実施の形態のシステムのいずれかにおける使用に適した照明要素に関する。
【００２４】
本発明のこの側面における特に好ましい実施の形態では、照明要素は、磁力によって支持面に固定されるように設計されており、支持面と照明要素上の電気的接続部との間の静電結合によって電源に接続される。
【００２５】
本発明の別の側面によれば、照明要素は、概ね平面形状の対向する第１主面と第２主面を有する概ね薄型の本体部と、本体部に取り付けられて第１主面から光を発光するように本体部に取り付けられた少なくとも１つの光源と、照明要素と外部電源とを接続する少なくとも１つの接続要素とを有する。
【００２６】
特に好ましい実施の形態では、光源は、要素の本体部内、即ち、対向する各主面の間に埋設される。この構成は、壁、窓、天井などの面に取り付けるのに理想的であり、取り付けの際に光源の構成部品を埋め込むための穴（凹部）は不要である。従って、照明要素の取り付けに必要な空間は、大幅に少なくなる。
【００２７】
照明要素の本体部のサイズ、形状はどのようなものでもよく、硬性を有するものでもよく、可撓性を有するものでもよい。一実施の形態においては、照明要素の本体部は、長さの決まっていないシート状材料で形成されるが、別の実施の形態では、本体部は、小型であり、タイル状に形成される。また、本体部は、一体構造のものでもよく、複数の材料を積層した構造のものでもよく、別の構造のものでもよい。本体部は、中実のものでもよく、中に空洞や通路が設けられたものでもよい。一実施の形態においては、本体部は、光を均一に拡散させる特性を有する。別の実施の形態においては、本体部は、特定の照明効果を生み出すために、光を不均一に拡散させる特性を有していてもよく、光を集光させる特性を有していてもよい。
【００２８】
好ましくは、本体部は、光源が埋設された層、もしくは光源が取り付けられた層を含む。この層として適切な材料の例としては、ポリカーボネートなどの透明、半透明、白、または、薄い色のポリマー、透明、半透明、白、または薄い色のシリコン、ガラスなどの透明、半透明、または薄い色の融解材料、または、ポリマー、融解材料、およびシリコンを組み合わせたものが挙げられる。
【００２９】
一実施の形態においては、前記少なくとも１つの光源は、ＬＥＤである。通常、ＬＥＤは、約１００，０００時間の寿命を有する。ＬＥＤ光源は、熱を制御するための固有の熱伝導性を有する材料を利用した照明要素の本体部に直接埋設される。
【００３０】
光源として適したものの他の例としては、共振空洞（ｒｅｓｏｎａｎｔ ｃａｖｉｔｙ）、シングルモードまたは電力供給されるフォトン再利用ＬＥＤ、電気燐光を利用した有機ＬＥＤなどの半導体ＬＥＤでないＬＥＤが挙げられる。また、コールドカソード蛍光体や、エレクトロルミネッセント光源も適している。
【００３１】
一実施の形態においては、前記少なくとも１つの光源は、白色ＬＥＤである。これらのＬＥＤは、蛍光被覆または蛍光層を駆動させる単色の青色半導体ＬＥＤ光によって発光する。この蛍光被覆または蛍光層は、青色光の波長、またはそれよりも短い波長の単色の光を様々な波長の光を含む概ね白色の光に変換する。しかしながら、必要に応じて、どの色のＬＥＤを用いてもよい。
【００３２】
蛍光被覆は、ＬＥＤに直接行うようにしてもよい。別の実施の形態においては、照明要素は、照明要素の第１主面、または近傍に位置する蛍光層を含む。このようにして、青色ＬＥＤを含む照明要素は概ね白色の光を発する。第１主面上、またはその近傍で光を変換すると、白色の光の光源としての照明要素の光学特性が、各ＬＥＤを蛍光被覆する場合と比べて良好であるという利点がある。
【００３３】
特に好ましい実施の形態においては、本体部には、少なくとも１つの導電層が積層された半透明材料の層を含む。この少なくとも１つの導電層によって、照明要素内部での電気的接続が容易になり、照明要素の機械的強度が高められる。
【００３４】
少なくとも１つの導電層が、平面形状の光学反射器として機能するようにしてもよい。この少なくとも１つの導電層の表面特性は、光源からの光が均一に拡散されるように均一な光学反射を生み出すように最適化される。また、少なくとも１つの導電層を概ね透明にし、照明要素を介して他の光源が見えるようにしてもよい。
【００３５】
特に好ましい実施の形態においては、少なくとも１つの光源は、本体部内に設けられる。照明要素内に複数の光源を使用する場合には、本体部内の各光源の間に間隔をあける。しかしながら、この少なくとも１つの光源は、エッジ表面上に設けるようにしてもよい。本体部の中で様々な光学的な方法を用いることによって、必要に応じて、均一な光を発射させるようにしてもよいし、光を集光させるようにしてもよいし、所定の方向に光を発射させるようにしてもよい。
【００３６】
本発明のこの側面によれば、照明要素は、上述したシステムでの使用にとって理想的である。特に、照明要素は、上述した技術を用いて電源と静電結合するように設計され、磁気を受ける力によって支持面に固定されるように、磁気を発生させる層、または、磁気を受ける層を含む。
【００３７】
別の側面によれば、本発明は、支持体に通電面を形成するために被覆される表面被覆に関する。この側面によれば、表面被覆は、第１の電気絶縁材料のシートを含み、このシート上には、導電要素のアレイが取り付けられる。一実施の形態においては、この被覆は、さらに、導電プレートのアレイの上方に位置する第２の電気絶縁層を含む。
【００３８】
さらに別の側面によれば、本発明は、電気装置を電源に静電結合させる方法において、（１）導電要素のアレイが取り付けられた支持構造体を設けるステップと、（２）前記導電要素のアレイと電源とを接続し、通電面を形成するステップと、（３）前記電気装置を前記通電面上に配置するステップとを含み、前記電気装置の電気的接続要素は、前記支持構造体に支持された際、前記支持構造体の電気的接続要素と静電結合し、前記電気装置を前記電源に接続することを特徴とする方法が提供される。
【００３９】
従って、本発明の好ましい実施の形態の照明システムでは、薄型で概ね平面形状の照明要素が着脱可能に壁などの表面に取り付けられ、照明要素の裏面上に位置する導電要素と照明要素が取り付けられる表面上に位置する導電要素との間の静電結合を通じて電力の供給が行われる。さらに、照明要素は、電源とともに供給されるデータによって制御される。
【００４０】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。図面や明細書に記載された具体的な内容は、上述した本発明の広い範囲を制限するように解釈されてはならない。
図１は、本発明の実施の形態に係る照明システムに使用される照明タイルの分解図である。
図２は、照明システムの支持構造体に取り付けられる図１の照明タイルを示す側面図である。
図３は、表面に取り付けられ、電源に接続された図１の照明タイルの４つを概略的に示す説明図である。
図４は、図３に示す回路を概略的に示す回路図である。
図５は、図２の照明システムの支持構造体の別の回路構成を概略的に示す図である。
図６は、図１に開示するものとは別の照明タイルを用いた照明システムを概略的に示す図である。
図７は、図６の照明システムを簡略化した回路図である。
図８は、詳細な回路図である。
図９は、センサおよび制御機能を有する照明タイル回路のブロック図である。
図１０は、照明システムのネットワークのブロック図である。
【００４１】
図１は、広範囲に光を照らす照明システム１０に使用される照明タイル（ｌｉｇｈｔｉｎｇ ｔｉｌｅ）５０の分解図を示す。照明タイル５０は、薄型本体部５１を有し、この薄型本体部５１は、対向する第１主面５２および第２主面５３を有する。本体部５１は、６つの主要部品を積層した構造になっている。
【００４２】
最後部に位置する部材５４の外側表面は、本体部５１の第２主面（裏面）５３を形成する。この部品は、内側表面に設けられた金属層領域（ｍｅｔａｌｌｉｓｅｄ ｓｔｒｉｐｓ）５５、５６を含むポリマーフイルムで形成されている。後述するように、金属層領域５５、５６は、タイル５０と電源とを静電結合させるための電気的接続要素として機能する。ポリマーフイルムの金属層領域５５、５６の上には、絶縁層が形成され、タイル本体部５１内の各電気的接続要素を保護している。
【００４３】
さらに、タイル本体部５１の次の層として、可撓性のシート磁石５７が設けられる。このシート磁石５７は、磁力を発生させ、この磁力により照明タイルを適当な磁気受容要素としての磁石吸着要素（ｍａｇｎｅｔｉｃ ｒｅｃｅｐｔｉｖｅ ｅｌｅｍｅｎｔ）に固定する。後述するように、タイルを支持構造体に取り付ける際に磁力を使用することは、照明システム１０にとって理想的である。なぜならば、この照明システム１０では、適当な磁気受容要素を備えた支持構造体にタイル５０を固定したり取り外したりする際に、支持構造体が損傷しないという利点があるからである。
【００４４】
さらに、タイル本体部の次の層として、プリント回路基板アセンブリ５８が設けられる。この回路基板アセンブリ５８は、照明タイル５０の各機能を実現するための回路や電気的部品を機械的に支持する支持体である。図示した実施の形態では、回路基板５８には、９個のＬＥＤ５９が３×３の格子状に取り付けられる。また、回路基板５８には、センサ６０が取り付けられる。センサの特性は、照明タイル５０に必要な機能に応じて変更することができる。センサには、限定するものではないが、以下に挙げるセンサのいずれか、または、センサを組み合わせたものが使用される。集電センサ、長波赤外線センサ、マイクロ波近接センサ、超音波近接センサ、遠隔制御用赤外線短波検出器、可視光レベルの検出を行うためのフォトセンサ、温度センサ、湿度センサ、空圧センサ、煙検出器、無線送受信モジュール、マイクロフォン、動画キャプチャ、赤外線画像キャプチャ、タッチセンサ調整電子機器。
【００４５】
さらに、回路基板には、様々な照明タイル機能を制御するマイクロコントローラ６１が少なくとも１つ設けられる。通常、このコントローラ６１は、ＬＥＤの全てに供給される全体のエネルギー量の制御、各ＬＥＤの輝度の制御、センサから受信した信号の局所的、または遠隔的なレポートやコマンドへの変換、さらに、遠隔的なレポートやコマンドのためのデータメッセージの作成および送信を行う機能を有する。コントローラは、受信したデータレポートやコマンドを解釈し、レポートやコマンドに従って動作するように構成されていてもよい。さらに、回路基板５８には、データクロック信号の復元とともに、信号の変調および復調を行うデータ回路が設けられていてもよい。また、電源供給回路が、ブリッジ整流器、エネルギー貯蔵部品として設けられる。
【００４６】
照明タイルの次に隣接する層として、支持フレーム６２が設けられる。支持フレーム６２は、回路基板に取り付けられた各部品の上部に位置し、これらの部品を物理的に保護する。通常、フレームは、ポリカーボネートを射出成形することによって製造されるが、他の適した材料を用いて製造してもよい。なお、フレーム６２には、照明タイル本体部の外側エッジ６３が形成されていてもよい。
【００４７】
さらに、次の層として、金属層が形成されたポリマーフイルム６４が設けられる。金属層が形成されたポリマーフイルム６４は、タッチセンサとして機能し、人がタイル本体部の第１主面５２に触れることによって、照明タイル５０を少なくともある程度制御することができる。図示した実施の形態においては、選択可能な金属層を有するポリマーフイルム６４は、透明なポリマーフイルムの上に、水平方向および垂直方向に金属線がきめ細かく並べられる。この構成により、高インピーダンスの静電容量として機能し、人が触れたことを検出することができる。
【００４８】
タイル本体部５１の最後の部品として、フロントカバーが設けられる。このフロントカバーを介して、発光された光を拡散（ｄｅｆｕｓｉｏｎ）、回折（ｄｅｆｒａｃｔｉｏｎ）、集光するなどの光学技術を用いて光学的な補正が行われる。また、フロントカバーとして、必要に応じて集電センサの視野を改良、または、適正化するためにエンボス加工された長波の赤外線フレネルレンズを使用してもよい。さらに、フロントカバーとして、照明タイル５０に必要な機能に応じて入射された動画や赤外線画像をキャプチャするための光学レンズを使用してもよい。
【００４９】
この照明システム１０は、照明タイル５０が支持構造体２０に取り付けられ、静電結合によって電源１１に接続されるように設計される。
【００５０】
図２および図３では、壁部が支持体として使用されており、特に、静電結合を実現し、磁気シート５７によって発生される磁力によって照明要素５０を壁部２０に取り付けるための表面被覆２２が外面に設けられている。
【００５１】
図２に表面被覆２２を分かりやすく示すが、この図２においては、主要部品の特徴を簡略化して示しているため、コーティング（被覆された各層）の寸法は、実際の寸法に一致したものではないことが理解できよう。表面被覆２２は、壁部２０を被覆することによって形成された積層構造である。表面被覆２２は、金属層領域２４が設けられた外側ポリマーフイルム２３と磁気受容層２５を含む。この表面被覆２２において、金属層領域２４は、当該金属層領域の絶縁層として機能するポリマーフイルム２３と磁気受容層との間に位置する。
【００５２】
照明タイル５０について開示した構造と同様に、金属層領域は、発光システム１０の静電結合を実現するための電気的接続要素として機能する。特に、図３に分かりやすく示すように、金属層領域の各々は、電源１１に接続されている。本実施の形態においては、電源１１は、４８ボルトのＡＣ電源である。
【００５３】
上述したように、支持構造体２０には、表面被覆２２が施されるように設計されている。使用の際には、支持構造体２０の広範囲に渡って表面被覆が設けられ、この表面被覆は、壁紙を貼るように１回の処理で支持構造体２０に固着される。４８ボルトのＡＣ電源が使用されているため、このシステムは、人や動物に電気的なショックによる危険を及ぼすことはない。
【００５４】
使用の際には、第２主面５３が支持構造体２０と対向した状態で、支持構造体２０の表面被覆２２に対して照明タイル５０が取り付けられる。磁気シート５７が表面被覆２２の磁気受容層２５の近傍に存在するため、タイルは、磁気の力のみによって適切な場所に固定される。さらに、支持構造体２０の上にタイルが位置するため、金属層領域５５、５６は、表面被覆の上に形成される一対の金属層領域に並んで配置される。このような取り付けを行うことによって、並んで配置された各金属層領域対の間には、照明要素と電源とを接続するコンデンサ６６が形成される。
【００５５】
図４に照明システム１０の照明タイル５０の回路図を簡略化して示す。９個のＬＥＤ５９が回路基板５８に配置されたダイオード６７に接続されている。これらのダイオードは、ブリッジ整流器を形成するように構成されている。この構成により、静電結合部６６を介して接続されたＡＣ電源の正負の両方のサイクルで、ＬＥＤから光が発光される。ＬＥＤのいずれか、または全てを制御するために、また、上述したセンサ機能、制御機能を実現するために、回路図に示していない他の回路要素を用いてもよい。
【００５６】
図３に示す実施の形態において、電気回路に取り付けられた照明タイル５０の動作を制御するために、アレイの特定の領域を選択的にアクティブにするスイッチ１２を電気回路に設けてもよい。図５に示す別の実施の形態においては、表面被覆２０の金属層領域に切れ目が存在しており、分離された各部分が電源１１にそれぞれ独立して接続している。また、これらの接続には、スイッチ１２を用いて支持構造体の各領域をより選択的にアクティブにすることができるようにしてもよい。後述するような制御機能を照明要素が有する場合、スイッチは必要とはならない。
【００５７】
図示しないが、表面被覆は、通電面と通常の壁部とを見分けにくくなるような一般的なペイント仕上げによって行ってもよい。さらに、ペイントなどによって表面仕上げを行う場合には、二酸化チタンなどの高誘電率材料を含む表面仕上げ自体が、静電結合による電力伝送の効率化に寄与するという利点がある。
【００５８】
図１に示す照明タイル５０の実施の形態では、２つの金属層領域が存在するが、より多数の金属層領域、または対向する導電性領域を設け、支持構造体に照明要素を位置決めする際、電源に静電結合するための横方向および角度の精度があまり要求されないようにしてもよい。この場合、装置を設置する者のスキルが乏しい場合でも、照明要素を支持構造体に高精度に位置決めすることができ、所望の接続を実現することができるという利点がある。
【００５９】
図６は、照明タイル７０に４つの金属層領域（５５Ａ、５５Ｂ、５６Ａ、５６Ｂ）が含まれる構成を示す。金属層領域の間隔は、支持構造体の上の導電領域２４の幅の整数分の１（ｉｎｔｅｇｅｒ ｆｒａｃｔｉｏｎ）である。これにより、照明要素に対して最大の電力が供給されるようになる。
【００６０】
図７は、照明要素７０に４つの導電性領域が存在する場合に最大の電力を伝送する回路を簡略化して示している。４つの導電性領域の各電気出力は、ブリッジ整流器（または同等の整流回路）を介して多数のダイオード７１に供給される。この回路の合成電流は、ＬＥＤ５９に供給される。
【００６１】
上述した構成において、ＬＥＤの数を変更し、並列または直列に接続することも可能である。本発明の電源に静電結合可能な照明タイル５０の動作の理解が容易となるように、計算例を挙げて説明する。
【００６２】
図８に、ＡＣ電源に静電結合した９個のＬＥＤを備える照明要素の回路図を簡略化して示す。ＬＥＤを充分に発光させるために必要な電源の周波数を概算的に求める方法を示す。
【００６３】
コンデンサのインピーダンスは、以下の式によって求められる。
Ｚ＝１／２πｆＣ
【００６４】
ｆは、電源の周波数であり、Ｃは、コンデンサの静電容量である。
【００６５】
また、コンデンサのインピーダンスは、以下の式によっても求められる。
Ｚ＝Ｖ／Ｉ
【００６６】
Ｖは、コンデンサの電圧降下であり、Ｉは、コンデンサを流れる電流である。
【００６７】
上記２つの式を組み合わせれば、ｆを求めるための以下の式が得られる。
ｆ＝Ｉ／Ｖ２πＣ
【００６８】
ＣＡおよびＣＢの両方の静電容量を求めることが必要であるが、これらの静電容量は、導電性プレートの配置構成によって決定される。２つの並列に設けられたプレートの静電容量を求める場合は、以下の式によって求められる。
Ｃ＝ｋε０Ａ／ｄ
【００６９】
ｋは、コンデンサの各プレート間の材料の誘電率である。例として、ｋの値を６として計算に使用する。
【００７０】
ε０は、真空における透磁率であり、８．９×１０−１２ｃ２／Ｎｍ２である。
【００７１】
Ａは、各プレートの面積である。例として、各プレートの寸法を０．１ｍ×
０．０５ｍとする。従って、プレートの面積は、０．００５ｍ２である。
【００７２】
ｄは、各プレート間の距離である。例として、ｄの値を０．０５ｍｍ、つまり、０．００００５ｍとして計算に使用する。
【００７３】
この条件のもとで、静電容量の各値ＣＡおよびＣＢは、以下のように求められる。
ＣＡ＝ＣＢ＝６×８．９×１０−１２×０．００５／０．００００５
＝５．３×１０−９Ｆ＝５．３ｎＦ
【００７４】
ダイオードやＬＥＤは、非線形的に電気を伝導し、特性も変化する。従って、パラメータの大きさを概算するために、以下の計算を行う。図９に示すＬＥＤの通常の動作では、電圧降下ＶＡＢは、ダイオード６７で１．５ボルト発生し、各ＬＥＤで、さらに３．５ボルト発生する。つまり、合計の電圧降下ＶＡＢは、３３ボルトであり、ＬＥＤを流れる平均の電流は、２０ｍＡである。従って、４８ボルトの電源を使用する場合、図８における各コンデンサにおける電圧降下は、以下のように求められる。
（４８−３３）／２＝７．５Ｖ
【００７５】
従って、周波数ｆを求めるための上述した式に電流、電圧、静電容量の既知の値を代入することによって、ｆの値が次のように求められる。
ｆ＝０．０２／７．５×２×π５．３×１０−９＝８０ｋＨｚ
【００７６】
つまり、４８ボルトで８０ｋＨｚのＡＣ電源であれば、図８のＬＥＤを充分に発光させることができる。
【００７７】
知覚される光の出力強度を高めるには、マイクロコントローラ６１を使用して、平均電流量を維持したまま、ＬＥＤ５９を流れるパルス電流を増大させればよい。
【００７８】
静電結合の能力は、この静電結合によって生じたコンデンサの静電容量を増やすことによって向上する。これは、例えば、絶縁層の中に高い誘電率を有する誘電材料を用いることによって実現することができる。また、コンデンサの要素は、互いに近接して位置させることができる。さらに、静電結合された表面積を、表面を複雑化することによって、全体のタイル寸法を大きくすることなく、増加させることができる。またさらに、電源のＡＣ周波数を増大させるようにしてもよい。
【００７９】
上述したように、照明要素は、センサ６０と、信号を受信し、ＬＥＤを制御するためのマイクロコントローラ６１とを含む。
【００８０】
図９に示す照明タイル回路では、全てのデータは、電力の伝送に使用される電気的経路、即ち、支持構造体とタイルとが近接したときに形成される２つのコンデンサを介して転送される。この構成では、データは、一次電力に重畳される。
【００８１】
各照明タイル５０は、マイクロコントローラ６１の制御に基づいてデータをデータ変調器８０を介して転送することができる。データは、電気回路を通じて転送され、別のタイルや装置でデータ復調器８１を介して抽出される。照明要素５０には、クロック復元回路８２が含まれ、一次電力と同一のクロックを復元する。このクロックによってシステム全体に渡って同期信号を転送することが可能である。
【００８２】
図１０は、ローカルネットワークに接続された照明タイルを示す。電源１１には、変調復調回路８３が組み込まれ、外部データネットワークや外部制御回路と照明タイルネットワークとの通信が可能である。電源は、一次電力に対しては低インピーダンスを示すが、データ変調信号に対しては高インピーダンスを示す回路要素によって供給される。これにより、重畳されたデータ信号の電力供給による減衰が軽減される。
【００８３】
照明システムは、使用の際には、照明タイルシステム全体に対して全てのデータをブロードキャストする。この際使用されるデータ通信プロトコルは、ピアツーピアプロトコルである。各照明タイルには、製造時に独自のアドレスが付与され、このアドレスは、不揮発性メモリに格納される。システムを初期化するためには、中央コントローラによって、システムによって要求された動作に使用される動的であるが半永久的なアドレスを割り当てる必要がある。例えば、このアドレスによって、特定の照明タイルが論理的にグループ分けされ、１つのメッセージによって複数のユニットが制御される。
【００８４】
中央コントローラによってシステムが完全に初期化すると、このコントローラの制御に基づく照明タイルおよび／または電源、外部システムとの通信は不要になる。メッセージを連続的に転送するときは、どのような場合であっても、送信が許可される装置は１つのみである。また、常時、全ての装置は、受信を行うことができるが、当該装置に対してアドレスを指定されて送信されてきたメッセージのみを受信する。メッセージの衝突は、コントロール装置によって管理される。コントロール装置は、必要に応じて、複数回メッセージを送信したり、メッセージの受信確認を行ったり、ランダムな時間にメッセージ送信の再試行を行ったりする。このシステムで使用されるデータ構造は、２バイトの巡回冗長検査（チェックサム）方式をサポートした複数のバイトからなるデータパケットである。さらに、パリティチェックを行うようにしてもよい。
【００８５】
照明システムを動作させる際には、電源１１に接続される表面被覆２２によって通電面が形成される。また、照明タイル要素は、この通電面に固定され、静電結合されるため、設置を行う際の自由度が高い。さらに、磁力および静電結合が照明タイルと照明ネットワークを接続し、タイルを支持構造体によって支持するのに使用されているため、通電面を損傷させることなくタイルを取り外すことができる。システムの制御機能の面では、照明タイルにセンサが埋設されているため、照明タイルとのデータの送受信が可能であり、このタイルに対する様々な制御機能を実現することができる。
【００８６】
本発明の精神および範囲を逸脱することなく、上述した構造や部品の構成に対し、改変、変形、追加を施すことが可能であることが理解されよう。
【国際公開パンフレット】
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【手続補正書】
【提出日】平成14年11月18日(2002.11.18)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気装置を電源に接続するシステムにおいて、
前記システムは、前記電気装置と前記電源に接続された通電面とを電気的に接続するものであり、
前記電気装置の外面上、又は外面近傍に設けられた少なくとも２つの導電要素と、
前記通電面を形成するために、前記電源に接続可能な導電要素のアレイを含む支持表面とを備え、
複数の選択された位置のうちのいずれかで前記電気装置が前記通電面に接触したとき、前記電気装置を前記電源に静電結合させるために、前記電気装置の前記導電要素が前記支持表面に位置する前記導電要素の幾つかと静電結合するように前記導電要素のアレイと前記支持表面が設けられることを特徴とするシステム。
【請求項２】
照明要素と支持面とを含む照明システムにおいて、前記照明要素は、
対向する第１主面および第２主面を有する本体部と概ね薄型のボディと、
前記本体部に取り付けられ、光を発光する少なくとも１つの光源と、
前記第２主面に、または前記第２主面の近傍に設けられた少なくとも２つの導電要素とを備え、
前記支持面は、通電面を形成するために電源と接続可能な導電要素のアレイを含み、
前記照明要素を前記電源に接続するために、前記照明要素は、前記通電面上の複数の選択された位置のいずれかに配置可能であり、前記支持面の前記導電要素の少なくとも２つが前記照明要素の前記少なくとも２つの導電要素と静電結合し、前記照明要素を前記電源に接続することを特徴とする照明システム。
【請求項３】
請求項１または２記載のシステムにおいて、前記電気装置または前記照明要素の前記導電要素と前記支持面の前記導電要素のアレイとの間に電気絶縁層が設けられることを特徴とする照明システム。
【請求項４】
請求項３記載のシステムにおいて、前記絶縁層は、前記電気装置または前記照明要素の前記外面上に設けられる絶縁被覆として設けられることを特徴とするシステム。
【請求項５】
請求項３記載のシステムにおいて、前記絶縁層は、前記通電面上の絶縁被覆として設けられることを特徴とするシステム。
【請求項６】
請求項３記載のシステムにおいて、前記絶縁層は、前記電気装置または前記照明要素の前記外面上および前記通電面上の絶縁被覆として設けられることを特徴とするシステム。
【請求項７】
請求項５または６記載のシステムにおいて、前記導電要素のアレイは、前記電気装置または前記照明要素の前記導電要素と前記支持面の前記導電要素のアレイとの間に設けられた前記絶縁層を少なくとも部分的に構成する裏当てシート上に取り付けられることを特徴とするシステム。
【請求項８】
請求項７記載のシステムにおいて、前記裏当てシートは、ポリマーシートからなり、前記導電要素のアレイは、当該シートに形成された金属層領域からなることを特徴とするシステム。
【請求項９】
請求項７記載のシステムにおいて、前記裏当てシートは、ペーパーシートからなり、前記導電要素のアレイは、当該シートに形成された金属層領域からなることを特徴とするシステム。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか１項に記載のシステムにおいて、さらに、前記電気装置または前記照明要素を前記通電面上に着脱可能に取り付ける固定手段を含むことを特徴とするシステム。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれか１項に記載のシステムにおいて、前記支持面上または内部に設けられた磁気材料と前記電気装置または前記照明要素上または内部に設けられた磁気材料との間に作用する磁力によって、前記電気装置または前記照明要素を前記支持面に固定可能であることを特徴とするシステム。
【請求項１２】
請求項１〜１１のいずれか１項に記載のシステムにおいて、さらに、前記電気装置または前記照明要素に接続されたコントローラを含み、当該コントローラは、受信したデータ信号に応じて前記電気装置の機能を制御し、前記データ信号は、前記電気装置または前記照明要素を前記電源に接続するその電気的接続部を介して前記電気装置または前記照明要素に送信されることを特徴とするシステム。
【請求項１３】
請求項１〜１２のいずれか１項に記載のシステムにおいて、さらに、情報を受信するためのセンサと、前記受信した情報に応じてデータ信号を発信するプロセッサとを含み、前記センサおよび前記プロセッサは、前記電気装置または前記照明要素に関連付けられ、前記データ信号は、前記電気装置または前記照明要素を前記電源に接続するその電気的接続部を介して送信されることを特徴とするシステム。
【請求項１４】
請求項１記載のシステムにおいて、前記前記電気装置が照明要素であることを特徴とするシステム。
【請求項１５】
請求項１〜１３のいずれか１項に記載のシステムを用いて電源に接続されるのに適した照明要素において、前記照明要素は、
対向する第１主面および第２主面を有する本体部と、
前記本体部に取り付けられ、前記第１主面から光を発光する少なくとも１つの光源と、
通電面と静電結合するために、前記第１主面および２主面のいずれか一方に、またはその近傍に配置された少なくとも２つの導電要素とを含むことを特徴とする照明要素。
【請求項１６】
請求項１５記載の照明要素において、前記光源は、前記対向する各主面間の前記要素の本体部に埋設されることを特徴とする照明要素。
【請求項１７】
請求項１５または１６に記載の照明要素において、前記本体部は積層構造であり、最も後ろ側の層は、少なくとも２つの導電要素を形成する金属層領域を含むことを特徴とする照明要素。
【請求項１８】
請求項１５〜１７のいずれか１項に記載の照明要素において、前記少なくとも１つの光源は、発光ダイオード（ＬＥＤ）であることを特徴とする照明要素。
【請求項１９】
請求項１５〜１７のいずれか１項に記載の照明要素において、前記少なくとも１つの光源は、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）材料であることを特徴とする照明要素。
【請求項２０】
請求項１５〜１９のいずれか１項に記載の照明要素において、さらに、受信したデータ信号に応じて照明要素の機能を制御するコントローラを含むことを特徴とする照明要素。
【請求項２１】
請求項１５〜２０のいずれか１項に記載の照明要素において、情報を受信するセンサと、前記受信した情報に応じてデータ信号を発信するプロセッサとを含むことを特徴とする照明要素。
【請求項２２】
請求項１５〜２１のいずれか１項に記載の照明要素において、前記本体部は、さらに、前記照明要素の回路および電気的な構成部品を機械的に支持するためのプリント回路基板のサブアセンブリを含むことを特徴とする照明要素。
【請求項２３】
請求項１５〜２２のいずれか１項に記載の照明要素において、さらに、前記照明要素を磁力によって適切な磁気特性を有する前記支持面に固定するために、磁化可能な材料を含むことを特徴とする照明要素。
【請求項２４】
請求項１５〜２３のいずれか１項に記載の照明要素において、前記本体部は、さらに、前記第１主面を形成し、前記照明要素からの発光特性を向上させるフロントカバーを含むことを特徴とする照明要素。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００４】
本発明の１つの側面によれば、電気装置を電源に接続するシステムにおいて、
前記システムは、前記電気装置と前記電源に接続された通電面とを電気的に接続するものであり、
前記電気装置の外面上、または外面近傍に設けられた少なくとも２つの導電要素と、
前記通電面を形成するために、前記電源に接続可能な導電要素のアレイを含む支持表面とを備え、
複数の選択された位置のうちのいずれかで前記電気装置が前記通電面に接触したとき、前記電気装置を前記電源に静電結合させるために、前記電気装置の前記導電要素が前記支持表面に位置する前記導電要素の幾つかと静電結合するように前記導電要素のアレイと前記支持表面が設けられることを特徴とするシステムが提供される。
この構成による利点は、各導電要素と支持面との間を直接接続することなく、装置を電源に接続できることにある。従って、接続によって支持面に対して物理的に損傷するようなことがない。この実施の形態のさらなる利点は、静電結合によって、装置に無損失電流制限要素を提供することある。また、導電要素を露出させることなく、装置が気密にシールされるので、導電要素が酸化したり、導電要素による危険が存在したりしない。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
本明細書に開示する電気装置は、従来の電源との接続に使用される配線が固定されていた電気機器の問題点を解決するものである。本発明の電気装置は、電源と電気的に接続するために、支持面上に設置できるという利点を有する。従って、電気装置を設置する際、支持面に対し、構造的に大幅な変更を加える必要がない。
電気装置は、好ましくは照明要素である。
本発明の第２の側面によれば、
照明要素と支持面とを含む照明システムにおいて、前記照明要素は、
対向する第１主面および第２主面を有する本体部と概ね薄型のボディと、
前記本体部に取り付けられ、光を発光する少なくとも１つの光源と、
前記第２主面、または前記第２主面の近傍に設けられた少なくとも２つの導電要素とを備え、
前記支持面は、通電面を形成するために電源と接続可能な導電要素のアレイを含み、
前記照明要素を前記電源に接続するために、前記照明要素は、前記通電面上の複数の選択された位置のいずれかに配置可能であり、前記支持面の前記導電要素の少なくとも２つが前記照明要素の前記少なくとも２つの導電要素と静電結合し、前記照明要素を前記電源に接続することを特徴とする照明システムが提供される。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
電気装置または照明要素を支持面に取り付けた場合、電気装置または照明要素の少なくとも２つの導電要素は、支持構造体の導電要素と近接し、概ね並列な関係になる。所望の静電結合を行うために、支持構造体の導電要素と電気装置または照明要素の導電要素との間には、電気絶縁層が設けられる。電気装置（または照明要素）および支持構造体の一方、または両方に絶縁被覆を設けるようにしてもよい。


【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
別の実施の形態においては、支持面の導電要素のアレイは、プラスターボードなどの硬性裏当て材の上に取り付けられる。第２の電気絶縁層を設けるようにしてもよい。この実施の形態では、プラスターボード、電気的要素、さらに、絶縁材を固定し、照明要素を静電結合させるための一体的な手段にする処理を１つの処理で行うことができるという利点がある。


【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
電気装置または照明要素に２つを超える導電要素が存在する場合（例えば、隣接する導電領域（ストリップ）、または対向する導電領域が、４つ、６つ、８つ存在する場合）、これらの導電要素は、回路要素によって相互接続され、支持構造体に照明要素を位置決めする際、電源に対する静電結合を行うのに、横方向、角度の精度があまり要求されないようになっている。この実施の形態では、装置を設置する者のスキルが乏しい場合でも、装置を支持構造体に高精度に位置決めできるという利点がある。


【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
電気装置または照明要素は、機械的な固定器具や、接着剤などを用いた適切な方法で支持構造体に取り付けられる。しかしながら、好ましい実施の形態においては、装置または要素は、永久的な磁力によって支持構造体に取り付けられる。支持構造体上、もしくは支持構造体内部の磁気を受ける材料または磁気を発生させる材料と、装置の本体部上、もしくは装置の本体部内の磁気を受ける材料または磁気を発生させる材料との間に磁力が作用する。


【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
支持構造体および電気装置または照明要素の両方に設けられる導電要素は、装置と支持構造体との間に作用する磁力が減衰しないように、強磁性材料でなくともよい。また、支持構造体または装置のいずれかに設けられる導電要素は、電力結合を行うための導体として機能し、さらに、装置と支持構造体とが固定されるように磁気受容体として機能する導電性の強磁性材料であってもよい。


【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
また、好ましい実施の形態においては、電気装置または照明要素は、一体的に埋設された電子的マニュアル制御機器を備える。この制御機器の例としては、タッチスイッチや照明レベル制御機器、無線や赤外線を利用した遠隔制御機器、クロックタイマや自動照明制御機器などの自動制御機器、在室センサ、環境光センサ、温度センサ、煙センサ、近接センサを含む、人間や環境に対するセンサが挙げられ、これらの制御機器やセンサを組み合わせたものであってもよい。制御機器やセンサを含む各装置または要素と制御機器やセンサを含まない各装置または要素との間のデータ通信は、無線周波数や赤外線を用いた無線技術、または、装置が使用する外部電源の変調などの直接接続によって行われる。このように、制御機器やセンサを含む装置（または要素）は、制御機器やセンサを含まない装置（または要素）を制御することができ、有線による制御要素やセンサ要素が不要になる。また、各装置または要素には、固定された配線による制約を受けることなく、ネットワーク内で個別に指定されたアドレスに基づいてデータ通信を行うことができるという別の利点がある。さらに、制御機器やセンサを含む装置も、制御機器やセンサを含まない装置も、同一の外部電源に対する接続を用いることができるという利点がある。


【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２１】
本発明の別の側面によれば、上述した電気装置を電源に接続するシステムを用いて電源に接続されるのに適した照明要素が提供される。照明要素は、
対向する第１主面および第２主面を有する本体部と、
前記本体部に取り付けられ、前記第１主面から光を発光する少なくとも１つの光源と、
通電面と静電結合するために、前記第１主面および第２主面のいずれか一方に、またはその近傍に配置された少なくとも２つの導電要素とを含むことを特徴とする。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３０】
光源として適したものの他の例としては、共振空洞（ｒｅｓｏｎａｎｔ ｃａｖｉｔｙ）、シングルモードまたは電力供給されるフォトン再利用ＬＥＤ、有機ＬＥＤなどの化合物半導体ＬＥＤでないＬＥＤが挙げられる。また、コールドカソード蛍光体や、エレクトロルミネッセント光源も適している。


【手続補正１８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３７
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３８
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正２０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３９】
本発明の好ましい実施の形態の照明システムでは、薄型で概ね平面形状の照明要素が着脱可能に壁などの表面に取り付けられ、照明要素の裏面上に位置する導電要素と照明要素が取り付けられる表面上に位置する導電要素との間の静電結合を通じて電力の供給が行われる。さらに、照明要素は、電源とともに供給されるデータによって制御される。




【国際調査報告】
2004511078.tif 000034
2004511078.tif 000035
2004511078.tif 000036
2004511078.tif 000037
2004511078.tif 000038