JP6486175B2 - LIGHTING DEVICE, POSITION INFORMATION MANAGEMENT SYSTEM, AND LIGHTING DEVICE MANUFACTURING METHOD - Google Patents
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Description
本発明は、照明装置、位置情報管理システム及び照明装置の製造方法に係り、更に詳しくは、光源を備える照明装置、該照明装置を備える位置情報管理システム及び光源を備える照明装置の製造方法に関する。 The present invention relates to a lighting device, a position information management system, and a manufacturing method of the lighting device, and more particularly to a lighting device including a light source, a position information management system including the lighting device, and a manufacturing method of a lighting device including a light source.
近年、照明装置の開発が盛んに行われている。 In recent years, lighting devices have been actively developed.
例えば、特許文献1、2には、端末装置(無線端末)の位置情報管理を可能とする照明装置が開示されている。
For example,
しかしながら、特許文献1、2に開示されている照明装置では、照明機能の低下を抑制しつつ端末装置の位置情報管理を可能とすることは困難であった。
However, in the illumination devices disclosed in
本発明は、基板と、前記基板の一面側に設けられた光源と、前記一面側に設けられ、所定の位置情報を端末装置に送信する位置情報送信器と、を備え、前記位置情報送信器は、右手/左手系複合線路メタマテリアル構造を形成するように構造化され、前記一面上に直接又は間接的に積層された第1の導電層と、前記第1の導電層上に積層された第1の絶縁層と、前記第1の絶縁層上に積層され、前記第1の導電層とそれぞれが導通接続され全体として略櫛形状を形成する複数の導電パターンを含む第2の導電層と、前記第2の導電層上に積層された第2の絶縁層と、前記第2の絶縁層における前記複数の導電パターンと重なる複数箇所に個別に設けられた複数の導電パッチと、を有し、前記基板に垂直な方向から見て、前記第2の導電層の櫛歯間に前記光源の少なくとも一部が配置されていることを特徴とする照明装置である。 The present invention comprises a substrate, a light source provided on one surface side of the substrate, and a position information transmitter provided on the one surface side for transmitting predetermined position information to a terminal device, the position information transmitter Is structured to form a right-hand / left-handed composite line metamaterial structure, and is stacked on the first conductive layer and a first conductive layer directly or indirectly stacked on the one surface. A first insulating layer, and a second conductive layer including a plurality of conductive patterns stacked on the first insulating layer, each of which is conductively connected to the first conductive layer to form a substantially comb shape as a whole; A second insulating layer laminated on the second conductive layer, and a plurality of conductive patches individually provided at a plurality of positions overlapping the plurality of conductive patterns in the second insulating layer. The comb of the second conductive layer as viewed from the direction perpendicular to the substrate It is illuminating device, wherein at least a part of the light source is disposed between.
本発明によれば、照明機能の低下を抑制しつつ端末装置の位置情報管理を可能とすることができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the positional information management of a terminal device can be enabled, suppressing the fall of an illumination function.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
1.システム
2.ハードウェア構成例
3.機能
4.動作シーケンス
1.
(1.システム)
図1は、本発明の実施形態に係る位置情報管理システム全体の概略図である。
図1に示されるように、本実施形態の位置情報管理システム1は、屋内αの天井β側の複数の配信装置(3a,3b,3c,3d,3e,3f,3g,3h)と、屋内αの床側の複数の通信端末(5a,5b,5c,5d,5e,5f,5g,5h)と、位置管理装置9によって構築されている。
(1. System)
FIG. 1 is a schematic diagram of an entire position information management system according to an embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 1, the location
また、各配信装置(3a,3b,3c,3d,3e,3f,3g,3h)は、それぞれが設置される位置(それぞれが設置された後は「設置された位置」を意味する)を示す位置情報(Xa,Xb,Xc,Xd,Xe,Xf,Xg,Xh)を記憶しており、屋内αの床に向けて各位置情報(Xa,Xb,Xc,Xd,Xe,Xf,Xg,Xh)を配信する。更に、各配信装置(3a,3b,3c,3d,3e,3f,3g,3h)は、それぞれを識別するための装置識別情報(Ba,Bb,Bc,Bd,Be,Bf,Bg,Bh)を記憶している。 Further, each distribution device (3a, 3b, 3c, 3d, 3e, 3f, 3g, 3h) indicates a position where each distribution apparatus is installed (which means "installed position" after each installation). Position information (Xa, Xb, Xc, Xd, Xe, Xf, Xg, Xh) is stored, and each position information (Xa, Xb, Xc, Xd, Xe, Xf, Xg, Xh) is distributed. Further, each distribution device (3a, 3b, 3c, 3d, 3e, 3f, 3g, 3h) has device identification information (Ba, Bb, Bc, Bd, Be, Bf, Bg, Bh) for identifying each. Is remembered.
なお、以下、複数の配信装置のうち任意の配信装置を「配信装置3」と示し、複数の通信端末のうち任意の通信端末を「通信端末5」と示す。また、以下の説明において「位置情報」は、複数の位置情報のうち任意の位置情報を示し、「装置識別情報」は、複数の装置識別情報のうち任意の装置識別情報を示す。装置識別情報としては、MAC(Media Access Control)アドレスが挙げられる。
Hereinafter, an arbitrary distribution device among the plurality of distribution devices is referred to as “
一方、各通信端末(5a,5b,5c,5d,5e,5f,5g,5h)は、それぞれを識別するための端末識別情報(Aa,Ab,Ac,Ad,Ae,Af,Ag,Ah)を記憶している。なお、以下の説明において「端末識別情報」は、複数の端末識別情報のうち任意の端末識別情報を示す。端末識別情報としては、MACアドレスが挙げられる。各通信端末5は、配信装置3から位置情報を受信すると、自己の端末識別情報と共に位置情報を配信装置3に対して送信する。
On the other hand, each communication terminal (5a, 5b, 5c, 5d, 5e, 5f, 5g, 5h) has terminal identification information (Aa, Ab, Ac, Ad, Ae, Af, Ag, Ah) for identifying each. Is remembered. In the following description, “terminal identification information” indicates arbitrary terminal identification information among a plurality of terminal identification information. The terminal identification information includes a MAC address. Each
また、各配信装置3は、それぞれ屋内αの天井βに設置された電気機器(2a,2b,2c,2d,2e,2f,2g,2h)に内蔵されるか又はこれらの各外部に取り付けられている。なお、以下、複数の電気機器のうち任意の電気機器を「電気機器2」と示す。
In addition, each
各電気機器2は、各配信装置3に対して電力を供給する。このうち、電気機器2aは、蛍光灯型LED(Light Emitting Diode)照明器具である。電気機器2bは、換気扇である。電気機器2cは、無線LAN(Local Area Network)のアクセスポイントである。電気機器2dは、スピーカである。電気機器2eは、非常灯である。電気機器2fは、火災報知機又は煙報知器である。電気機器2gは、監視カメラである。電気機器2hは、エアコンである。
Each
なお、各電気機器2は、各配信装置3に電力を供給することができれば、図1に示される物以外であってもよい。例えば、上記電気機器2の例以外に、LEDではない一般の蛍光灯又は白熱灯の照明器具、外部からの人の侵入を検知する防犯センサ等が挙げられる。
Each
一方、各通信端末5は、それぞれ位置管理装置9によって位置を管理される管理対象物(4a,4b,4c,4d,4e)の外部に取り付けられている。
On the other hand, each
このうち、管理対象物4aは、鞄である。管理対象物4bは、テーブルである。管理対象物4cは、プロジェクタである。管理対象物4dは、テレビ会議端末である。管理対象物4eは、コピー機能を含んだMFP(Multi Function Product)である。管理対象物4fは、ほうきである。
Among these, the management target 4a is a bag. The management object 4b is a table. The managed
また、管理対象物4gはパソコンであり、パソコン内に通信端末5の機能が搭載されているため、この場合は通信端末5gでもある。更に、管理対象物4hはスマートフォン等の携帯電話機であり、携帯電話機内に通信端末5の機能が搭載されているため、この場合は通信端末5hでもある。なお、以下、複数の管理対象物のうち任意の管理対象物を「管理対象物4」と示す。
Moreover, since the
また、各管理対象物4は、図1に示されている物以外であってもよい。例えば、管理対象物4の他の例として、ファクシミリ装置、スキャナ、プリンタ、コピー機、電子黒板、空気清浄機、シュレッダ、自動販売機、腕時計、カメラ、ゲーム機、車椅子、及び内視鏡等の医療機器が挙げられる。
Further, each
次に、位置情報管理システム1を利用した位置情報の管理方法の一例の概略を説明する
Next, an outline of an example of a location information management method using the location
一実施形態では、例えば、屋内αの天井βに設置されている配信装置3aは、無線通信により、この配信装置3aが設置された位置を示す位置情報Xaを配信する。これにより、通信端末5aが位置情報Xaを受信する。次に、通信端末5aは、無線通信により、配信装置3aに、通信端末5aを識別するための端末識別情報Aa及び位置情報Xaを送信する。この場合、通信端末5aは、配信装置3aから受け取った位置情報Xaを、配信装置3aに送り返すことになる。 In one embodiment, for example, the distribution device 3a installed on the ceiling β of the indoor α distributes position information Xa indicating the position where the distribution device 3a is installed by wireless communication. Thereby, the communication terminal 5a receives the position information Xa. Next, the communication terminal 5a transmits terminal identification information Aa and position information Xa for identifying the communication terminal 5a to the distribution device 3a by wireless communication. In this case, the communication terminal 5a sends back the position information Xa received from the distribution device 3a to the distribution device 3a.
これにより、配信装置3aは、端末識別情報Aa及び位置情報Xaを受信する。次に、配信装置3aは、無線通信により、ゲートウェイ7に端末識別情報Aa及び位置情報Xaを送信する。そして、ゲートウェイ7は、LAN8eを介して位置管理装置9へ端末識別情報Aa及び位置情報Xaを送信する。位置管理装置9では、端末識別情報Aa及び位置情報Xaを管理することで、位置管理装置9の管理者は、通信端末5a(管理対象物4a)の屋内αにおける位置を把握することができる。 Thereby, the distribution apparatus 3a receives the terminal identification information Aa and the position information Xa. Next, the distribution device 3a transmits the terminal identification information Aa and the position information Xa to the gateway 7 by wireless communication. Then, the gateway 7 transmits the terminal identification information Aa and the position information Xa to the position management device 9 via the LAN 8e. The location management device 9 manages the terminal identification information Aa and the location information Xa, so that the administrator of the location management device 9 can grasp the location of the communication terminal 5a (managed object 4a) in the indoor α.
また、通信端末5のうち特に通信端末(5g,5h)は、図1に示されているように、屋外γでは、GPS(Global Positioning System)衛星999から無線信号(時刻情報、軌道情報等)を受信して、地球上の位置を算出することができる。そして、通信端末(5g,5h)は、3G(3rd Generation)、4G(4th generation)等の移動通信システムを利用して、基地局8a、移動体通信網8b、ゲートウェイ8c、インターネット8d、及びLAN8eを介して、位置管理装置9へ、通信端末(5g,5h)をそれぞれ識別するための端末識別情報(Ag,Ah)及び位置情報(Xg,Xh)を送信することもできる。
Further, among the
なお、基地局8a、移動体通信網8b、ゲートウェイ8c、インターネット8d、LAN8e、及びゲートウェイ7によって、通信ネットワーク8が構築されている。また、地球上の緯度と経度が測位されるためには、少なくとも3つのGPS衛星が必要であるが(高度を含めると4つ必要)、簡単に説明するため、図1では1つのGPS衛星を示している。
A
図2は、一実施形態における位置情報管理システム1である。図2は、配信装置3を有する電気機器2としての照明器具100、102、104、106、通信端末5としての無線端末120、122、124、管理装置140、管理サーバ160、照明器具と無線端末と管理装置とから構成されるネットワーク180及びネットワーク190を有する。ここで、ネットワーク180は、管理装置140によって管理される無線ネットワークである。図3は、図2において無線ネットワークを構成する照明器具100、102、104、106、無線端末120、122、124、管理装置140を抜き出して示したものである。
FIG. 2 is a location
照明器具100、102、104、106は、例えば部屋の天井等に取り付けられ、取り付けられた位置に係る、経緯情報、建物の階数及び棟番号のような位置情報(以下「位置情報」とする)そのものを連続的又は断続的に無線送信する。照明器具100、102、104、106は、それぞれが保持する位置情報を、無線信号により所定の範囲に送信する。所定の範囲は、用いられる無線信号の信号強度によって定められる。照明器具は、位置の管理対象となる領域をカバーするように配置され、それぞれの領域が重複しないように構成される。あるいは、重複する場合であっても、位置情報を受信する側において、受信電波の強度に基づいて、何れか一つの照明器具が決定できるよう構成される。図2の例では、それぞれの照明器具の下方に示される円錐型の点線が、所定の範囲を表している。位置情報を送信する通信方式として、例えば地上補完信号(Indoor Messaging System;IMES)を用いることができる。
The
無線端末120、122、124は、照明器具100、102、104、106のうち、最寄りの照明器具が送信する無線信号を受信することができる。図2の例では、それぞれの無線端末は、位置を管理する対象である直方体の管理対象物に付されている。無線端末120、122、124は、自らも電波を送信可能な、例えばアクティブタグのような端末である。以下、無線端末120について説明する。
The
上記の通り、一実施形態における位置情報管理システム1において、無線端末は、最寄りの照明器具と通信できるだけの電力を用いて、識別情報と位置情報とを管理サーバへ送信することができる。また、無線端末及び管理サーバとの通信機能を照明器具に設けているため、通信機能に必要となる電源を供給するための新たなインフラの敷設が不要であり、導入コストを低減することができる。
As described above, in the position
なお、照明器具の位置情報は、ネットワーク180を通じて提供されてもよい。これにより、IMESのような位置情報を送信するための送信手段が不要となる。
Note that the position information of the luminaire may be provided through the
また、無線端末は、位置情報を送信した照明器具よりさらに近傍に管理装置が存在する場合には、識別情報と位置情報とを管理装置140に送信してもよい。これにより、最短経路で識別情報と位置情報が管理サーバに送信できる。
Further, the wireless terminal may transmit the identification information and the position information to the
また、管理サーバに、管理装置の機能を統合してもよい。これにより、個別の管理装置が不要となる。 Further, the management server function may be integrated into the management server. This eliminates the need for a separate management device.
また、無線端末は、スマートフォン、PDA、PC又はスマートメータのような、アクティブタグと同等の機能を有する無線端末であってもよい。これにより、タグを付することなく、既存の無線端末の位置情報の管理が可能となる。 The wireless terminal may be a wireless terminal having a function equivalent to an active tag, such as a smartphone, PDA, PC, or smart meter. As a result, it is possible to manage the position information of the existing wireless terminal without attaching a tag.
また、上述の位置情報に加えて、例えば部屋の中の区画を表す情報のような、より細かな位置を特定する情報を含んでもよい。これにより、より細かな位置管理が可能となる。 Further, in addition to the above-described position information, information for specifying a finer position, such as information representing a section in the room, may be included. As a result, finer location management is possible.
また、位置管理対象が人であってもよい。これにより、当該システム1によって人の所在を管理することができる。
The location management target may be a person. Thereby, the location of a person can be managed by the
また、ネットワーク180は、例えばBluetooth(登録商標) LE、ANT、Z-Wave等の近距離無線通信を用いて構成されてもよい。これにより、多様な無線端末の位置情報を管理することが可能となる。
The
また、ネットワーク190は、例えばインターネットのような、複数の種類のネットワークを含んでもよい。これにより、ネットワーク180と管理サーバ160との間の物理的な位置に関係なく、無線端末の位置情報を管理することが可能となる。
The
(2.ハードウェア構成例)
次に、位置情報管理システム1に含まれる照明器具100、無線端末120、管理装置140、管理サーバ160のハードウェア構成について説明する。
(2. Hardware configuration example)
Next, the hardware configuration of the
図4は、本発明の一実施形態における照明器具100が取り付けられる照明器具の外観構成を例示する図である。図4に示す様に、照明装置150は、直管型のランプであり、照明器具本体130に取り付けられる。
FIG. 4 is a diagram illustrating an external configuration of a lighting fixture to which the
照明器具本体130は、例えば部屋の天井等に設けられる。照明器具本体130は、天井等に取り付けられる本体135と、照明装置150の端部がそれぞれ装着される第1ソケット131と第2ソケット133とを有する。第1ソケット131は、照明装置150に給電する給電端子132を有する。また、第2ソケット133は、照明装置150に給電する給電端子134を有する。照明器具本体130は、第1ソケット131及び第2ソケット133に両端部が装着される照明装置150に、内部に設けられている電源供給部から給電端子132,134を介して電源を供給する。なお、照明器具本体130は、例えば球型等の他の形状のランプが取り付けられる構成であっても良い。
The luminaire
照明装置150は、カバー151、両端部に設けられる口金152,154、接続端子153,155、内部に不図示の光源を有する。カバー151は、直管型の形状を有し、内部に光源を有する基板を収容する。口金152,154は、照明器具本体130の第1ソケット131又は第2ソケット133にそれぞれ装着される。接続端子153,155は、照明装置150が照明器具本体130に装着された時に、照明器具本体130の給電端子132,134に接続し、電力の供給を受ける。照明装置150の内部に設けられている光源は、接続端子153,155から供給される電力により発光し、カバー151を介して外部に光を照射する。
The
図5は、本発明の一実施形態における照明装置150を例示する斜視図である。なお、以降の図面では、ベース部161の表面に形成されている溝を省略して表示する場合がある。照明装置150のカバー151は、ベース部161、光源カバー部162を有する。ベース部161は、YZ断面が長手方向(X方向)において略同一の略半円筒形状で、例えば板金を折り曲げたり、アルミニウム合金やマグネシウム合金を用いて押出成型により形成される。光源カバー部162は、例えばアクリル樹脂等の樹脂材料で形成されてベース部161に取り付けられ、内部に設けられている光源から照射される光を透過する。
FIG. 5 is a perspective view illustrating a
図6は、本発明の一実施形態における照明装置150を例示する側面図であり、図7は図6のA−A断面図である。図6に示す様に、照明装置150はベース部161、光源カバー部162、両端部に口金152,154を有する。また、図7に示す様に、ベース部161は、YZ断面が長手方向(X軸方向)において略同一の略半円筒形状であり、内部に電源回路を含む電源モジュール171が設けられる。また、ベース部161の内部には、さらに送信制御モジュール163、通信制御モジュール164等が設けられる(図9参照)。送信制御モジュール163は、後述する位置信号送信器158による位置信号の送信を制御する回路を有する基板である。通信制御モジュール164は、後述する無線通信器159と無線端末又は管理サーバとの間の通信を制御する回路を有する基板である。
6 is a side view illustrating a
図7に示す様に、ベース部161は、XY平面に平行な平面部172に、光源を構成する複数のLED素子156、位置信号送信器158及び無線通信器159が設けられた基板157が取り付けられている。光源カバー部162は、断面が半円形状であり、基板157に設けられているLED素子156を覆う様にベース部161に取り付けられる。基板157上のLED素子156は、ベース部161の内部に設けられている電源モジュール171から電源が供給されることで、光源カバー部162を介して外部に光を照射する。
As shown in FIG. 7, the
図8は、本発明の一実施形態における照明装置150の内部構成を例示する図であり、照明装置150から光源カバー部162を取り外した状態を+Z側(下側)から見た図である。図8に示す様に、基板157の+Z側の面側には、複数のLED素子156がX軸方向に配列されている。また、基板157の+Z側の面には、位置信号送信器158、無線通信器159が設けられている。
FIG. 8 is a diagram illustrating the internal configuration of the
また、ベース部161の内部における基板157の−Z側(上側)の面上には、図9に示されるように、電源モジュール171、送信制御モジュール163、通信制御モジュール164等が設けられている。
Further, as shown in FIG. 9, a
位置信号送信器158は、例えばIEEE802.15.4規格に適合する電波を送受信可能なアンテナを含む装置であり、例えばIMES(Indoor Messaging System)のような測位信号を送出し、当該照明装置150等の所定の位置情報を表す位置信号を無線端末に送信する。
The
無線通信器159は、例えばIEEE802.15.4規格に適合する電波を送受信可能なアンテナを含む装置である。無線通信器159は、位置信号を受信した無線端末から、当該無線端末の識別情報と位置情報とを受信し、受信した識別情報と位置情報とを、無線端末の位置を管理する管理サーバへ送信する。
The
ここでは、無線通信器159として、図8及び図9に示す様に、基板157からZ軸方向に延伸するモノポールアンテナを採用している。この場合には、無線通信器159は、基板157に対して略垂直方向に設けられることで、LED素子156の光を妨げることがない。なお、無線通信器159は、基板157からZ軸方向に螺旋状に延伸するヘリカルアンテナであっても良い。この場合にも、無線通信器159は、基板157に対して略垂直方向に延伸する様に設けられることで、LED素子156の光を妨げることがない。なお、無線通信器159は、位置信号送信器158と絶縁されている。
Here, as the
位置信号送信器158は、図10に示されるように、複数の右手/左手系複合線路(以下では「CRLH伝送線路」とも呼ぶ)が格子定数aでX軸方向に周期的に配列された周期配列構造(右手/左手系複合線路メタマテリアル構造)を有している。
As shown in FIG. 10, the
「右手/左手系複合線路」は、右手系線路と左手系線路を組み合わせた線路であり、図11(A)及び図11(B)に示されるような分散特性を示すことが既に良く知られている。 “Right / left-handed composite line” is a line that combines a right-handed line and a left-handed line, and is well known to exhibit dispersion characteristics as shown in FIGS. 11 (A) and 11 (B). ing.
図11(A)及び図11(B)において、横軸が位相定数、縦軸が角周波数で、横軸が0の点、π/aの点は、それぞれΓ点、X点と呼ばれている。 In FIGS. 11A and 11B, the horizontal axis is the phase constant, the vertical axis is the angular frequency, the horizontal axis is 0 point, and the π / a point is called the Γ point and the X point, respectively. Yes.
図11(A)から分かるように、右手/左手系複合線路には、周波数軸(ω軸)の低域側に群速度と位相速度が異符合となる左手系伝播モードが、高域側に群速度と位相速度が同符号となる右手系伝播モードが存在する。 As can be seen from FIG. 11 (A), the right / left-handed composite line has a left-handed propagation mode in which the group velocity and the phase velocity are different from each other on the low frequency side of the frequency axis (ω axis) on the high frequency side. There is a right-handed propagation mode in which the group velocity and the phase velocity have the same sign.
また、位相速度が0に近づいても群速度は有限の値をとる。左手系モードのX点周波数よりも低域側、及び、右手系モードのX点周波数よりも高域側にそれぞれ遮断帯域(stop band)が存在する。一般には、図11(A)に示されるように、右手系モードと左手系モードの間に非伝播領域であるバンドギャップが存在する。 Further, even when the phase velocity approaches 0, the group velocity takes a finite value. A stop band exists on the lower side than the X point frequency in the left-handed mode and on the higher side than the X point frequency in the right-handed mode. In general, as shown in FIG. 11A, a band gap which is a non-propagating region exists between the right-handed mode and the left-handed mode.
ここで、図11(A)において、LL/CL=LR/CRとなるとき、バンドギャップが消失する。このとき、右手/左手系複合線路は、図11(B)に示されるような分散特性を示す。図11(B)では、Γ点での群速度が0にならず、線路中をエネルギーが伝送する。伝送線路中の位相速度が高速よりも速い領域では、スリットなどを設けることで伝送方向とは異なる方向に放射を起こすことができる。この現象は、漏洩放射現象と呼ばれる。 Here, in FIG. 11A, when LL / CL = LR / CR, the band gap disappears. At this time, the right-hand / left-handed composite line exhibits a dispersion characteristic as shown in FIG. In FIG. 11B, the group velocity at the Γ point does not become zero, and energy is transmitted through the line. In a region where the phase velocity in the transmission line is higher than the high speed, radiation can be generated in a direction different from the transmission direction by providing a slit or the like. This phenomenon is called a leakage radiation phenomenon.
図12(A)に示されるように、LL/CL=LR/CRを満たすCRLH伝送線路は、速波領域に左手系モード及び右手系モードを持つ。線路からの放射角度θは、線路中の伝播波の位相定数βと真空中の波数k0と、θ=sin−1(β/k0)の関係がある。 As shown in FIG. 12A, the CRLH transmission line that satisfies LL / CL = LR / CR has a left-handed mode and a right-handed mode in the fast wave region. The radiation angle θ from the line is related to the phase constant β of the propagation wave in the line, the wave number k 0 in vacuum, and θ = sin −1 (β / k 0 ).
左手系帯域内ではバックワード方向(−θ方向)、右手系帯域内では、フォワード方向(+θ方向)に放射する。このようなCRLH伝送線路のアンテナ(漏洩波アンテナ)は、連続で、かつ広角度でビーム走査が可能である(図12(B)参照)。 Radiation occurs in the backward direction (−θ direction) in the left-handed band and in the forward direction (+ θ direction) in the right-handed band. Such a CRLH transmission line antenna (leakage wave antenna) is capable of continuous and wide-angle beam scanning (see FIG. 12B).
ここで、位置信号送信器158は、基板157の+Z側の面上に実装されている。
Here, the
詳述すると、位置信号送信器158は、図8に示されるように、上記CRLH伝送線路としてそれぞれが機能する複数の単位セルUC1がX軸方向に周期的に配列された周期配列構造(右手/左手系複合線路メタマテリアル構造)を有している。
Specifically, as shown in FIG. 8, the
単位セルUC1は、一例として、図13(A)〜図13(C)に示されるような積層構造を有している。図13(A)は単位セルUC1の平面図であり、図13(B)は図13(A)のP−P断面図であり、図13(C)は図13(A)のQ−Q断面図である。 As an example, the unit cell UC1 has a stacked structure as shown in FIG. 13 (A) to FIG. 13 (C). FIG. 13A is a plan view of the unit cell UC1, FIG. 13B is a cross-sectional view taken along the line P-P in FIG. 13A, and FIG. 13C is the QQ in FIG. It is sectional drawing.
詳述すると、単位セルUC1は、一例として、誘電体(例えばガラス布基材エポキシ樹脂)からなる基板157の+Z側の面上に積層された導電体からなるグランド層としての矩形の第1の導電層200(以下では「矩形導電層とも呼ぶ」)と、該第1の導電層200の+Z側の面上に積層された誘電体からなる第1の絶縁層210と、該第1の絶縁層210の+Z側の面上に積層された、導電体からなる略T字形状の導電パターン201(以下では「T字導電パターン」とも呼ぶ)と、該導電パターン201の+Z側の面上に積層された誘電体からなる第2の絶縁層211と、該第2の絶縁層211の+Z側の面上におけるT字導電パターンに重なる領域の2つの箇所に個別に設けられた矩形の一対の導電パッチ202と、を備えている。ここでは、T字導電パターンのT字の横辺部はX軸に平行であり、縦辺部はY軸に平行である。導電層200、第1及び第2の絶縁層210、211は、単位セルUC1間で一連一体(共通)となっている。すなわち、複数の単位セルUC1の導電パターン201は、第1及び第2の絶縁層210、211間に配列されている。
More specifically, the unit cell UC1 has, as an example, a rectangular first as a ground layer made of a conductor laminated on a surface on the + Z side of a
第1の絶縁層210における、T字導電パターンのT字の長辺部の先端部(以下では単に「先端部」とも呼ぶ)に対応する箇所には、正方形状のビア203(貫通孔)が形成されている。そこで、以下では、第1の絶縁層210を「ビア付き絶縁層」とも呼ぶ。
A square via 203 (through hole) is formed at a location corresponding to the tip of the long side of the T-shaped conductive pattern in the first insulating layer 210 (hereinafter also simply referred to as “tip”). Is formed. Therefore, hereinafter, the first insulating
T字導電パターンの先端部は、他の部分よりも厚くなっており、ビア203に挿入され、フラットな矩形導電層に接触している。なお、これに代えて、T字導電パターンをフラットにするとともに、矩形導電層のビア203に対応する部分を、他の部分よりも厚くし、ビア203に挿入し、T字導電パターンに接触させても良い。また、矩形導電層及びT字導電パターンをいずれもフラットにするとともに、矩形導電層及びT字導電パターンを接続するための導電体をビア203に挿入しても良い。また、ビア203の内縁を金属等でメッキ処理してメッキ穴としても良い。要は、矩形導電層とT字導電パターンとを導通接続できれば良い。 The tip portion of the T-shaped conductive pattern is thicker than the other portions and is inserted into the via 203 and is in contact with the flat rectangular conductive layer. Instead of this, the T-shaped conductive pattern is flattened, the portion corresponding to the via 203 of the rectangular conductive layer is made thicker than the other portions, inserted into the via 203, and brought into contact with the T-shaped conductive pattern. May be. Further, both the rectangular conductive layer and the T-shaped conductive pattern may be made flat, and a conductor for connecting the rectangular conductive layer and the T-shaped conductive pattern may be inserted into the via 203. Further, the inner edge of the via 203 may be plated with a metal or the like to form a plated hole. In short, it suffices if the rectangular conductive layer and the T-shaped conductive pattern can be conductively connected.
一対の導電パッチ202は、第2の絶縁層211(以下では「パッチ側絶縁層」とも呼ぶ)の+Z側の面上におけるT字導電パターンのT字の横辺部の両端に個別に対応する位置で+Z側に突設されている。詳述すると、一対の導電パッチ202は、パッチ側絶縁層の+Z側の面におけるT字導電パターンのT字の横辺部の+Z側の領域にX軸方向に間隔Lで配置されている。
The pair of
ここで、図8に示されるように、各単位セルUC1のパッチ側絶縁層上におけるT字導電パターンとは重ならない領域上にLED素子156の一部(略半分)が配置されている。
Here, as shown in FIG. 8, a part (substantially half) of the
詳述すると、図8から分かるように、複数の単位セルUC1のT字導電パターンは、全体として各T字導電パターンのT字の縦辺部を櫛歯とする櫛形状であり、Z軸方向から見て、櫛歯間、最も+X側の櫛歯の+X側、最も−X側の櫛歯の−X側にLED素子156が配置されている。
More specifically, as can be seen from FIG. 8, the T-shaped conductive patterns of the plurality of unit cells UC1 are comb-shaped with the T-shaped vertical sides of each T-shaped conductive pattern as a whole, and are in the Z-axis direction. , The
この場合、位置信号送信器158の送信性能の向上と光源の設置スペースの確保を、照明機能の低下(LED素子156からの光の放射が妨げられること)を抑制しつつ、高次元で両立できる。
In this case, improvement in the transmission performance of the
ここで、照明装置150の製造方法について順を追って説明する。
Here, the manufacturing method of the
(1)基板157の一面上に第1の導電層200を直接又は間接的に積層する。具体的には、基板157の一面上に直接又は導電膜や絶縁膜を介して第1の導電層200を積層する。
(1) The first
(2)第1の導電層200上に第1の絶縁層210を積層する。
(2) The first insulating
(3)第1の絶縁層210に複数のビア203を形成する。具体的には、第1の絶縁層210をレジストを用いてエッチングして複数のビア203を形成する。
(3) A plurality of
なお、上記工程(2)、(3)の順序を逆にしても良い。具体的には、予め第1の絶縁層210にパンチング処理を施して複数のビア203を形成し、複数のビア203が形成された第1の絶縁層210を第1の導電層200上に積層しても良い。
Note that the order of the steps (2) and (3) may be reversed. Specifically, the first insulating
(4)第1の絶縁層210上に、複数の導電パターン201を含む第2の導電層を全体として略櫛形状となるように形成するとともに、複数の導電パターン201それぞれと第1の導電層200とを導通接続する。具体的には、第1の絶縁層210上に導電膜を積層した後、該導電膜をレジストを用いてエッチングして複数の導電パターン201を形成しても良いし、予め成形した複数の導電パターン201を第1の絶縁層210上に配列しても良い。この際、ビア203に導電パターン201のT字の縦辺部の先端部を挿入し、該先端部第1の導電層200に接触させる。
(4) A second conductive layer including a plurality of
(5)複数の導電パターン201を含む第2の導電層上に第2の絶縁層211を積層する。
(5) The second
(6)第2の絶縁層211上における複数の導電パターン201と重なる複数箇所に複数の導電パッチ202を個別に形成する。具体的には、第2の絶縁層211上における各導電パターン201のT字の横辺部の一端及び他端に対応する箇所に導電パッチ202を取り付ける。この結果、基板157上に位置信号送信器158が形成される。
(6) A plurality of
(7)第2の絶縁層211上における、隣り合う2つの導電パターン201のT字の縦辺部間に対応する領域、最も+X側の導電パターン201のT字の縦辺部の+X側に対応する領域、及び最も−X側の導電パターン201のT字の縦辺部の−X側に対応する領域にLED素子156を1つずつ実装する。
(7) On the second insulating
(8)基板157の一面上に無線通信器159を実装し、基板157の他面上に電源モジュール171、送信制御モジュール163、通信制御モジュール164等を実装する。この際、各LED素子156と電源モジュール171との間の配線、位置信号送信器158と送信制御モジュール163との間の配線、無線通信器159と通信制御モジュール164との間の配線も行う。
(8) The
(9)複数のLED素子156、位置信号送信器158、無線通信器159、電源モジュール171、送信制御モジュール163、通信制御モジュール164等が設けられた基板157をベース部161に搭載する。
(9) A
(10)ベース部161に光源カバー部162を装着する。
(10) The light source cover
以下に、図14(A)及び図14(B)を参照して、単位セルUC1の各層の寸法の具体例を挙げる。なお、図14(A)では、矩形導電層、ビア付き絶縁層、パッチ側絶縁層の図示が省略されている。層の大きさは、X軸方向の幅×Y軸方向の幅で表す。図14(A)及び図14(B)に示されるように、一例として、単位セルUC1の大きさは、20mm×50mmである。矩形導電層、ビア付き導電層、パッチ側絶縁層の大きさは、単位セルUC1の大きさと同等である。矩形導電層の厚さは0.1mmである。ビア付き絶縁層は、比誘電率εrが2.2、厚さが0.2mmである。ビア203の大きさは、5mm×5mmである。パッチ側絶縁層は、比誘電率εrが2.2、厚さが0.2mmである。T字導電パターンは、厚さが0.1mm、横辺部の大きさが19.9mm×7.9mmであり、縦辺部の大きさが2mm×16.5mmである。各導電パッチ202の大きさは9mm×8mmである。間隔Lは、2mmである。
Below, with reference to FIG. 14 (A) and FIG. 14 (B), the specific example of the dimension of each layer of unit cell UC1 is given. In FIG. 14A, the rectangular conductive layer, the insulating layer with vias, and the patch-side insulating layer are not shown. The size of the layer is represented by the width in the X-axis direction × the width in the Y-axis direction. As shown in FIGS. 14A and 14B, as an example, the size of the unit cell UC1 is 20 mm × 50 mm. The sizes of the rectangular conductive layer, the conductive layer with vias, and the patch-side insulating layer are the same as the size of the unit cell UC1. The thickness of the rectangular conductive layer is 0.1 mm. Via insulation layer has a specific dielectric constant epsilon r is 2.2, it is 0.2mm thick. The size of the
また、各絶縁層の材料としては、例えば、PET(Polyethylene Terephthalate樹脂)などの誘電体材料が適している。また、実際の絶縁層(スペーサ層)の材料としては比較的透明なもの(少なくとも内部を透視しうるもの)を用いる場合もある。その他、できるだけ誘電率の低い樹脂や、空気分を含む発泡材、スポンジ、ウレタン、繊維などが好ましい。さらに、有機材料としては、たとえばゴム、熱可塑性エラストマー、各種プラスチック、木材、紙材、などの高分子有機材料等の多孔質体が挙げられる。前記ゴムとしては、天然ゴムのほか、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、スチレン−ブタジエンゴム、エチレン−プロピレンゴム、エチレン−プロピレン−ジエンゴム(EPDMゴム)、エチレン−酢酸ビニル系ゴム、ブチルゴム、ハロゲン化ブチルゴム、クロロプレンゴム、ニトリルゴム、アクリルゴム、エチレンアクリル系ゴム、エピクロロヒドリンゴム、フッ素ゴム、ウレタンゴム、シリコンゴム、塩素化ポリエチレンゴム、水素添加ニトリルゴム(HNBR)などの合成ゴム単独、それらの誘導体、もしくはこれらを各種変性処理にて改質したものなどが挙げられる。これらのゴムは、単独で使用するほか、複数をブレンドして用いることができる。熱可塑性エラストマーとしては、たとえば塩素化ポリエチレンのような塩素系、エチレン系共重合体、アクリル系、エチレンアクリル共重合体系、ウレタン系、エステル系、シリコーン系、スチレン系、アミド系、オレフィン系などの各種熱可塑性エラストマーおよびそれらの誘導体が挙げられる。さらに、各種プラスチックとしては、たとえばポリエチレン、ポリプロピレン、AS樹脂、ABS樹脂、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン等の塩素系樹脂;ポリ酢酸ビニル、エチレン−酢酸ビニル共重合体、フッ素樹脂、シリコーン樹脂、アクリル系樹脂、ナイロン、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、アルキド樹脂、不飽和ポリエステル、ポリスルホン、ポリイミド樹脂、ウレタン系樹脂、フェノール樹脂、尿素樹脂、エポキシ樹脂などの熱可塑性樹脂または熱硬化性樹脂およびこれらの誘導体、さらには共重合体やリサイクル樹脂等が挙げられる。以上の材料をそのままか、複合化、変性化して用いることができる。発泡することが好ましい。典型的な低密度の誘電体材料は、発泡スチロール樹脂などの発泡樹脂である。熱可塑性エラストマーとしては、たとえば塩素化ポリエチレンのような塩素系、エチレン系共重合体、アクリル系、エチレンアクリル共重合体系、ウレタン系、エステル系、シリコーン系、スチレン系、アミド系、オレフィン系などの各種熱可塑性エラストマーおよびそれらの誘導体が挙げられる。以上の材料をそのままか、複合化、変性化して用いることができる。発泡することが好ましい。典型的な低密度の誘電体材料は、発泡スチロール樹脂などの発泡樹脂である。以上の他に、ダンボールなどの紙材、木材、ガラス、ガラス繊維、土系材料なども使用可能である。 Moreover, as a material of each insulating layer, for example, a dielectric material such as PET (Polyethylene Terephthalate resin) is suitable. In addition, as a material for an actual insulating layer (spacer layer), a relatively transparent material (a material that can be seen through at least the inside) may be used. In addition, a resin having a dielectric constant as low as possible, a foam material containing air, sponge, urethane, fiber, and the like are preferable. Furthermore, examples of the organic material include porous bodies such as high molecular organic materials such as rubber, thermoplastic elastomer, various plastics, wood, and paper. Examples of the rubber include natural rubber, isoprene rubber, butadiene rubber, styrene-butadiene rubber, ethylene-propylene rubber, ethylene-propylene-diene rubber (EPDM rubber), ethylene-vinyl acetate rubber, butyl rubber, halogenated butyl rubber, chloroprene. Synthetic rubber such as rubber, nitrile rubber, acrylic rubber, ethylene acrylic rubber, epichlorohydrin rubber, fluorine rubber, urethane rubber, silicon rubber, chlorinated polyethylene rubber, hydrogenated nitrile rubber (HNBR), their derivatives, or These may be modified by various modification treatments. These rubbers can be used alone or in combination. Examples of thermoplastic elastomers include chlorinated polyethylenes such as chlorinated polyethylene, ethylene copolymers, acrylics, ethylene acrylic copolymers, urethanes, esters, silicones, styrenes, amides, olefins, etc. Various thermoplastic elastomers and their derivatives are mentioned. Further, various plastics include, for example, chlorine resins such as polyethylene, polypropylene, AS resin, ABS resin, polystyrene, polyvinyl chloride, and polyvinylidene chloride; polyvinyl acetate, ethylene-vinyl acetate copolymer, fluororesin, and silicone resin. , Thermoplastic resins such as acrylic resin, nylon, polycarbonate, polyethylene terephthalate, alkyd resin, unsaturated polyester, polysulfone, polyimide resin, urethane resin, phenol resin, urea resin, epoxy resin, etc., and their derivatives Furthermore, a copolymer, a recycled resin, etc. are mentioned. The above materials can be used as they are, or combined and modified. It is preferable to foam. A typical low density dielectric material is a foamed resin such as a styrofoam resin. Examples of thermoplastic elastomers include chlorinated polyethylenes such as chlorinated polyethylene, ethylene copolymers, acrylics, ethylene acrylic copolymers, urethanes, esters, silicones, styrenes, amides, olefins, etc. Various thermoplastic elastomers and their derivatives are mentioned. The above materials can be used as they are, or combined and modified. It is preferable to foam. A typical low density dielectric material is a foamed resin such as a styrofoam resin. In addition to the above, paper materials such as cardboard, wood, glass, glass fiber, and earth-based materials can also be used.
また、導電層、導電パターン、導電パッチの材料としては、金、白金、銀、ニッケル、クロム、アルミニウム、銅、亜鉛、鉛、タングステン、鉄などの金属であってもよく、樹脂に上記金属の粉末、導電性カーボンブラックの混入された樹脂混合物、あるいは導電性樹脂のフィルム等であってもよい。上記金属等を、箔状、板状、シート状、フィルム状等に加工されたものであってもよい。あるいはまた合成樹脂性フィルム上に、膜厚たとえば600Åの金属薄層が形成された構成を有してもよい。金属箔をフィルムもしくはクロスなどの基材に転写したものでもよい。また、金属粒子系の導電インク(たとえば抵抗率10Ω/□以下)を絶縁体に塗布してもよい。 In addition, the material of the conductive layer, conductive pattern, and conductive patch may be a metal such as gold, platinum, silver, nickel, chromium, aluminum, copper, zinc, lead, tungsten, iron, etc. It may be a powder, a resin mixture mixed with conductive carbon black, or a film of conductive resin. The metal or the like may be processed into a foil shape, a plate shape, a sheet shape, a film shape, or the like. Or you may have the structure by which the metal thin layer of film thickness, for example, 600 mm, was formed on the synthetic resin film. What transferred metal foil to base materials, such as a film or cloth, may be used. In addition, a metal particle-based conductive ink (for example, a resistivity of 10Ω / □ or less) may be applied to the insulator.
図15には、位置信号送信器158のアンテナの分散特性が示されている。縦軸は周波数(Hz)、横軸はka/π、ただし、kは波数ベクトル、aは単位セルUC1の繰り返し周期(格子定数)、πは円周率である。波数ベクトルkは波長をλとして、k=2π/λである。図15において、Airlineは自由空間の光の分散特性を表わしている。Airlineよりも上の領域では、位相速度が真空中の光の位相速度を超え、電磁波がリークしてくる。波数ベクトルが0の点(Γ点)がアンテナの動作点になる。
FIG. 15 shows the dispersion characteristics of the antenna of the
図16は、本発明の一実施形態における照明器具100のハードウェア構成である。照明装置150は、CPU200、RAM202、ROM204、位置信号送信制御部206、位置信号送信部208、無線通信制御部209、無線通信部212、電圧変換部214、光源部215、電源制御部216、バス217を有する。
FIG. 16 is a hardware configuration of the
CPU200は、当該照明装置150における通信等の動作制御を行うプログラムを実行する。RAM202は、CPU200のワークエリア等を構成する。ROM204は、CPU200が実行するプログラムに加えて、当該照明器具100の位置情報を記憶する。位置信号送信制御部206は、位置信号送信部208を介して当該照明器具100の位置情報を表す測位信号を送信するための処理を実行する。位置信号送信部208は、図8等に示す位置信号送信器158である。無線通信制御部209は、無線通信部212を介して無線通信処理を実行する。無線通信部212は、図8等に示す無線通信器159である。電圧変換部214は、例えばDC/DCコンバータであり、電源制御部216から供給される電源の電圧を、位置信号送信部208、無線通信部212を動作させるための電圧に変換する。光源部215は、LED素子156が設けられた基板157である。また、電源制御部216は、例えば平滑回路及び電流監視回路であり、供給される電源を、光源部215を動作させるのに適したものに変換する。バス217は、上記装置を電気的に接続する。
The
上記構成により、本発明の一実施形態における照明装置150は、無線端末120に対して位置情報を送信し、無線端末120から識別情報と位置情報を受信し、これらの情報を管理装置を介して管理サーバへ送信することができる。なお、上述したように、位置情報を無線通信制御部209と無線通信部212によって送信する場合には、位置信号送信制御部206と位置信号送信部208は不要となる。
With the above configuration, the
また、図17は、本発明の一実施形態における照明装置150の駆動回路の概略ブロック図である。図17に示す様に、照明装置150の駆動回路は、第1電源入力部290、第2電源入力部294、駆動部298を有する。
FIG. 17 is a schematic block diagram of a drive circuit of the
第1電源入力部290は、接続端子153に接続し、照明器具本体130のソケット131の給電端子132から安定器を介して電源が供給され、電源のノイズを除去して平滑化した上で直流化して駆動部298に直流電源を供給する。第2電源入力部294は、接続端子155に接続し、照明器具本体130のソケット133の給電端子134から安定器を介して電源が供給され、電源のノイズを除去して平滑化した上で直流化して駆動部298に直流電源を供給する。照明装置150は、第1電源入力部290と第2電源入力部294の何れか一方の電源入力部から電源を供給されることができ、両方の電源入力部が同時に電源を供給されることもできる。
The first
第1電源入力部290及び第2電源入力部294は、それぞれ保護部291,295、ノイズ除去部292,296、平滑部293,297を有する。保護部291,295は、異常電源の入力を防止することで、駆動部298及び光源部215を保護する。ノイズ除去部292,296は、供給される電源に外部から流入されるサージ及びノイズを除去して出力する。平滑部293,296は、ノイズ除去部292,296から入力される電源を平滑化し直流化して駆動部298に供給する。
The first
駆動部298は、平滑部293,297の出力電源を昇圧又は降圧し、常に一定の大きさの電流を光源部215に供給する。
The driving
照明装置150は、例えば上記した構成により、接続端子153,155の何れか一方から電源が入力された場合にも、他方から電源が流出しないため、接触による電気事故を防止し、特別な電源工事を必要とせずに安全に取り付けることができる。また、入力される電源からノイズ等を遮断することで光源部215を保護し、安定した照明機能を提供できる。
For example, with the above-described configuration, the
図18は、本発明の一実施形態における無線端末120のハードウェア構成を表す。無線端末120は、CPU220、RAM222、ROM224、位置信号受信制御部226、位置信号受信部228、無線通信制御部230、無線通信部232、加速度検出制御部234、加速度検出部236及びバス238を有する。
FIG. 18 illustrates a hardware configuration of the
CPU220は、当該無線端末120の動作制御を行うプログラムを実行する。RAM222は、CPU220のワークエリア等を構成する。ROM224は、CPU220が実行するプログラムに加えて、当該無線端末120の識別情報や、照明器具100から受信した位置情報を記憶する。位置信号受信制御部226は、位置信号受信部228を介して、位置情報を表す測位信号を受信するための処理を実行する。位置信号受信部228は、例えばIMESのような測位信号を受信するアンテナを含む装置である。無線通信制御部230は、無線通信部232を介して無線通信処理を実行する。無線通信部232は、例えばIEEE802.15.4規格に適合する電波を送受信可能なアンテナを含む装置である。加速度検出制御部234は、加速度検出部236を介して加速度の変化を検出する。加速度検出部236は、例えば加速度センサ又は慣性力や磁気を用いたモーションセンサである。バス238は、上記各部を電気的に接続する。
The
上記構成により、一実施形態における無線端末120は、照明器具100から位置情報を受信し、前記位置情報と共に自らの識別情報を照明器具100へ送信することができる。特に、無線端末が動かされたタイミングで送信又は受信の動作を行うことにより、効率的に識別情報及び位置情報を送信することができる。
With the above configuration, the
なお、無線端末120がスマートフォンやPCのような情報端末である場合には、ユーザからの入力を受け付ける、例えばタッチパネル、ダイヤルキー、キーボード、マウスのような入力装置及び対応する入力制御部を備えてもよい。さらに、スクリーンのような表示装置及び対応する表示制御部を備えてもよい。
In addition, when the
また、無線端末120がGPSアンテナ及び対応する制御部を備える場合には、前記アンテナを用いてIMESによる測位信号を受信でき、ソフトウェアの改修のみによって当該位置情報管理システム1に対応させることができる。
In addition, when the
また、加速度検出制御部234及び加速度検出部236は任意の構成要素である。加速度検出制御部234及び加速度検出部236を備えない場合には、当該無線端末120の送信又は受信の動作は、予め定められた間隔又は時刻においてなされる。
Further, the acceleration
また、上述したように、位置情報が無線通信制御部230及び無線通信部232によって受信される場合には、位置信号受信制御部226と位置信号受信部228は不要となる。
Further, as described above, when the position information is received by the wireless
図19は、本発明の一実施形態における管理装置140のハードウェア構成を表す。管理装置140は、CPU240、RAM242、ROM244、無線通信制御部246、無線通信部248、有線通信制御部250、有線通信部252及びバス254を有する。
FIG. 19 shows a hardware configuration of the
CPU240は、当該管理装置140の動作制御を行うプログラムを実行する。RAM242は、CPU240のワークエリア等を構成する。ROM244は、CPU240が実行するプログラムや該プログラムが使用するデータを記憶する。無線通信制御部246は、無線通信部248を介して無線通信処理を実行する。無線通信部248は、例えばIEEE802.15.4規格に適合する電波を送受信可能なアンテナを含む装置である。有線通信制御部250は、有線通信部252を介して有線による通信処理を実行する。有線通信部252は、例えばIEEE802.3規格に適合するネットワークインターフェースを有する装置である。バス254は、上記各部を電気的に接続する。
The
上記構成により、本発明の一実施形態における管理装置140は、照明器具100及び無線端末120を含むネットワーク180からの信号を、管理サーバ160を含むネットワーク190へと変換することができる。また、PANを構成するネットワーク180がZigBee(登録商標)である場合には、PANに参加するデバイスを管理するコーディネータの機能を有することができる。
With the above configuration, the
図20は、本発明の一実施形態における管理サーバ160のハードウェア構成を表す。管理サーバ160は、CPU260、RAM262、ROM264、HDD266、通信制御部268、通信部270、表示制御部272、表示部274、入力制御部276、入力部278及びバス280を有する。
FIG. 20 shows the hardware configuration of the
CPU260は、当該管理サーバ160の動作制御を行うプログラムを実行する。RAM262は、CPU260のワークエリア等を構成する。ROM264は、CPU260が実行するプログラムや該プログラムが使用するデータを記憶する。HDD266は、当該位置情報管理システム1で用いられる無線端末120の位置を管理するための情報を記憶する。通信制御部268は、通信部270を介して通信処理を実行する。通信部270は、例えばIEEE802.3規格に適合するネットワークインターフェースを有する装置である。表示制御部272は、当該管理サーバ160上で実行される、位置管理に係るプログラムの処理内容に合わせて、表示部274に表示される内容を制御する。表示部274は、例えば液晶ディスプレイやCRTディスプレイのようなディスプレイが含まれる。入力制御部276は、ユーザからの入力を受け付ける、キーボード、マウス等の入力部278からの信号を処理する。バス280は、上記各部を電気的に接続する。
The
上記構成により、本発明の一実施形態における管理サーバ160は、無線端末120の位置を管理し、該無線端末120の所在を探索することができる。
With the above configuration, the
なお、HDD266は、テープドライブを含むあらゆる記憶装置であってもよく、あるいは、ネットワークを介してアクセス可能なストレージ領域であってもよい。
The
また、管理サーバ160は、上述した管理装置140が備える無線通信制御部及び無線通信装置を備え、管理装置140に代えて、その処理を行ってもよい。これにより、管理装置140を別途設ける必要がなくなる。
In addition, the
(3.機能)
図21は、本発明の一実施形態における照明器具100の機能ブロック図を表す。本発明の一実施形態における照明器具100の照明装置150は、記憶手段315、通信手段307及び制御手段312を有する。
(3. Function)
FIG. 21 shows a functional block diagram of the
記憶手段315は、照明装置150の位置情報317を記憶する。位置情報317を記憶するためのテーブルの例を図25に示す。図25は、階数、緯度、経度、棟番号の項目を含む。階数は、照明装置150が設置される建物の階数を表す。緯度及び経度は、照明装置150の所在する位置の緯度及び経度を表す。棟番号は、照明装置150が設置される建物の棟番号を表す。図25の例では、照明装置150は、ある建物のC棟の16階に所在し、緯度が35.459555、経度が139.387110の地点に所在する。
The
通信手段307は、位置情報送信手段309、端末情報受信手段308及び端末情報送信手段319を有する。
The
位置情報送信手段309は、経緯情報、建物の階数、棟番号のような情報を含む位置情報317を、所定の範囲にある無線端末120に対して連続的又は断続的に無線送信する。位置情報317は、例えばIMESに規定されるフォーマットを用いて送信される。位置情報送信手段309は、例えば照明装置150が備える位置信号送信器158である。
The position
端末情報受信手段308は、無線端末120から送信された識別情報と位置情報とを受信する。端末情報送信手段319は、無線端末120から送信された識別情報と位置情報とを、管理装置140を介して管理サーバ160へ送信する。ネットワーク180がZigBee(登録商標)規格を用いてなされる場合には、前記送信は、照明装置150が保持するルーティング情報を用いて行われる。端末情報受信手段308及び端末情報送信手段319は、例えば照明装置150が備える無線通信器159である。
The terminal
制御手段312は、当該照明器具100の照明装置150の動作を制御する。照明装置150が無線端末120及び管理装置140とZigBee(登録商標)を用いてPANを構成する場合には、照明装置150がルータ機能を提供するよう制御する。
The
上記構成により、本発明の一実施形態における照明器具100は、位置情報317を保持し、位置情報317を無線端末120に送信し、該無線端末120の識別情報と位置情報を受信して、該識別情報を管理装置140を通じて管理サーバへ送信することができる。
With the above configuration, the
なお、位置情報317は、照明装置150の経緯座標、照明装置150が配置される建物のフロア情報及び照明装置150が配置される建物情報のうち少なくとも1つ以上を含んで構成される。また、位置情報317は、建物情報として、照明装置150が設置される建物名や、部屋の中の区画を表す情報のような追加の情報を含んでもよい。これにより、より細かな位置管理が可能となる。
The
図22は、一実施形態における無線端末120の機能ブロック図を表す。一実施形態における無線端末120は、記憶手段320、通信手段326、加速度検出手段332及び制御手段334を有する。
FIG. 22 illustrates a functional block diagram of the
記憶手段320は、識別情報322と位置情報324を有する。識別情報322は、当該無線端末120のネットワークアドレスのような、当該位置情報管理システム1上で無線端末120を特定可能な情報を含む。例えば、ネットワーク180がIEEE802.15.4及びZigBee(登録商標)規格に基づく場合には、IEEE802.15.4の短縮アドレス又はIEEE拡張(MAC)アドレスを用いることができる。位置情報324は、照明器具100から送信された位置情報317である。位置情報324を記憶するためのテーブルの例を図26に示す。構成は図25と同様である。
The
通信手段326は、位置情報受信手段328と識別情報送信手段330を有する。
The
位置情報受信手段328は、照明器具100から送信された位置情報317を受信する。受信された位置情報317は、当該無線端末120の記憶手段320に保持される。
The position
識別情報送信手段330は、当該無線端末120の識別情報322と共に位置情報324を照明器具100に送信する。位置情報324は、例えば図27のようなフォーマットにより照明器具100に送信される。図27のフォーマットでは、階数、緯度、経度、棟番号の各フィールドが、それぞれ9ビット、21ビット、21ビット、8ビットで表現され、IMES規格によって受信したメッセージの該当フィールドを繋げた形とする。各フィールドの表現形式はIMES規格に準ずる。実際には、このフォーマットに加えて、通信方式によって規定されるヘッダやチェックサム情報が付加されて送信される。通信方式として、例えばIEEE802.15.4及びZigBee(登録商標)規格が用いられる。
The identification
加速度検出手段332は、当該無線端末120の加速度の変化を検出する。加速度の変化は、例えば当該無線端末120が移動を開始した時、該移動が停止した時、又は傾きを検出した時等に検出される。検出された加速度の変化は、当該無線端末120の送信又は受信の動作のタイミングを決定するために用いられる。なお、当該加速度検出手段332は任意の構成要素である。
The
制御手段334は、位置情報受信手段328による位置情報の受信のタイミングと、識別情報送信手段330による識別情報322と位置情報324との送信のタイミングを制御する。送受信のタイミングは、加速度検出手段332による加速度の変化の検出に基づいて決定される。あるいは、当該無線端末120に予め設定された間隔あるいは時刻に基づいて決定されてもよい。また、送信と受信のタイミングは、それぞれ独立して決定されてもよい。さらに、制御手段334は、当該無線端末120が照明器具100及び管理装置140と共にZigBee(登録商標)によりPANを構成する場合には、当該無線端末120がエンドポイント機能を提供するよう制御する。
The
上記構成により、本発明の一実施形態における無線端末120は、照明器具から位置情報を効率的に受信し、該位置情報と共に識別情報通信装置へ効率的に送信することができる。
With the above configuration, the
なお、無線端末120がスマートフォンやPCのような情報端末である場合には、ユーザからの入力を受け付ける入力手段や、ユーザに情報を提示する表示手段を備えてもよい。これにより、ユーザへの識別情報又は位置情報の提示や、ユーザからの識別情報又は位置情報の入力又は修正が可能となる。
When the
図23は、一実施形態における管理装置140の機能ブロック図を表す。一実施形態における管理装置140は、通信手段340、変換手段346及び制御手段348を有する。
FIG. 23 is a functional block diagram of the
通信手段340は、受信手段342と送信手段344を有する。受信手段342は、ネットワーク180に属する照明器具又は無線端末から送信されたデータを受信する。送信手段344は、当該管理装置140で変換された前記データを、ネットワーク190に属する管理サーバ160へ送信する。ネットワーク180は、例えばIEEE802.15.4及びZigBee(登録商標)規格に基づくPANである。また、ネットワーク190は、例えばIEEE802.3規格に基づくLANである。
The
変換手段346は、受信手段342がネットワーク180から受信したデータを、ネットワーク190に適合する形式に変換する。変換されたデータは、送信手段344によって、ネットワーク190を介して管理サーバ160へ送信される。ここで、前記データに含まれる、無線端末120の識別情報が、IEEE802.15.4の短縮アドレスで表されている場合には、PAN構成時の情報に基づき、IEEE拡張アドレスに変換される。
The converting
制御手段348は、当該管理装置140の動作を制御する。当該管理装置140が照明器具100と無線端末120と共にZigBee(登録商標)規格によりPANを構成する場合には、当該管理装置140がコーディネータ機能を提供するよう制御する。
The
上記構成により、一実施形態における管理装置140は、照明器具100及び無線端末120が属するネットワーク180と、管理サーバが属するネットワーク190との間の通信をブリッジすることができる。
With the above-described configuration, the
図24は、一実施形態における管理サーバ160の機能ブロック図を表す。一実施形態における管理サーバ160は、通信手段360、記憶手段366、入力手段370、表示手段372及び制御手段374を有する。
FIG. 24 is a functional block diagram of the
通信手段360は、受信手段362と送信手段364を有する。受信手段362は、管理装置140を通じて無線端末から送信された識別情報と位置情報とを受信する。受信された識別情報と位置情報は、記憶手段366に記憶される。送信手段364は、外部サーバ等に対して位置情報の提供を求められた場合に、該位置情報を前記外部サーバ等に送信する。
The
記憶手段366は、位置管理情報368を有する。位置管理情報368は、無線端末120から受信した識別情報と位置情報に、受信時刻等の管理情報を付加した情報である。該情報を記憶するテーブルの例を図28に示す。図28は、識別情報、機器名、所有部署、緯度、経度、階数、棟、受信日時の項目を有する。識別情報は、当該識別情報を送信した無線端末120の、例えばIEEE拡張アドレスのような情報である。緯度、経度、階数、棟は、識別情報と共に受信された位置情報に対応する。受信日時は、管理サーバ160が当該情報を受信した日時である。機器名は、当該情報を送信した無線端末120が付される管理対象の名前又は無線端末120の機器名である。所有部署は、当該情報を送信した無線端末120を所有する部署名である。機器名及び所有部署の情報は、予め当該管理サーバ160によって、識別情報と関連付けられている。
The
入力手段370は、ユーザが位置情報を探索するために、ユーザからの入力を受け付ける。
The
表示手段372は、ユーザが位置情報を探索するための検索画面に係るGUIを画面上に表示する。検索画面の例を図30に示す。図30に示された「所在検索システム」では、記憶手段366に記憶された情報を元に、無線端末に係る所有部署と機器名を画面に一覧表示する。ユーザが、検索したい機器のチェックボックスを入力手段370を通じて選択すると、チェックマークが付される。検索したい機器に全てチェックマークを付けた後に「検索実行」ボタンを選択すると、検索が実行され、結果を表示する画面に切り替わる。図30の例では、ユーザが「営業1課」が所有する「UCS P3000」という機器を対象として検索を実行する例を示している。図31は、その検索結果の画面の例である。「検索実行」ボタンが選択されると、表示手段372は、記憶手段366に記憶されたデータを元に、「UCS P3000」が所在する「A棟4階」のフロア図と、その機器名及び受信日時を表示する。
The
制御手段374は、当該管理サーバの動作を制御する。
The
上記構成により、一実施形態における管理サーバ160は、無線端末の位置を管理し、その所在を検索することができる。特に、無線端末の位置そのものを表す情報そのものを直接受信して管理することができ、位置の探索にかかる計算量を低減することができる。
With the above configuration, the
なお、管理サーバ160は、管理装置140の有する変換手段346、制御手段348及び受信手段342と同様の機能を有し、管理装置140と同様の機能を有してもよい。これにより、管理装置140を個別に設ける必要がなくなる。
The
また、管理サーバ160によって記憶される位置管理情報368は、図29に示された情報と共に、あるいは該情報に代えて、無線端末が情報を送信した日時、経由した通信装置又は管理装置の識別子、情報の到着までにかかった時間又は電界強度を含む情報を記憶してもよい。これにより、より詳細な条件で位置情報を管理することができる。
Further, the
また、管理サーバ160は、無線端末の過去の位置情報を記録してもよい。これにより、無線端末の移動を追跡することができる。
In addition, the
(4.動作シーケンス)
図29は、図2の構成における一実施形態における位置情報管理システム1の動作シーケンスを表す図である。図29では、加速度の変化を検知すると位置情報を受信し、識別情報を送信する無線端末120と、該無線端末120の属する領域に位置情報を送信する照明器具100と、PAN(IEEE802.15.4及びZigBee(登録商標))とLAN(IEEE802.3)とをブリッジする管理装置140と、管理サーバ160とで構成される例について説明する。照明器具100と、無線端末120と、管理装置140との間のPANは既に確立されているものとする。
(4. Operation sequence)
FIG. 29 is a diagram illustrating an operation sequence of the location
ステップS800において、照明器具100は、IMES等を用いて位置情報を連続的又は断続的に送信する。
ステップS802において、無線端末120は、加速度の変化を検知する。
ステップS804において、無線端末120は、照明器具100から送信される位置情報を受信する。
ステップS806において、無線端末120は、受信された位置情報を記憶する。
ステップS808において、無線端末120は、識別情報と位置情報を照明器具100へ送信する。
ステップS810において、照明器具100は、無線端末120から受信した識別情報と位置情報とを最小経路を通じて管理装置へ送信する。
ステップS812において、管理装置140は、照明器具100から受信した識別情報と位置情報を含む、ネットワーク180から送信されたデータをネットワーク190で適合する形式へと変換する。
ステップS814において、管理装置140は、ネットワーク190に適合する形式に変換された識別情報と位置情報を管理サーバ160へ送信する。
ステップS816において、管理サーバ160は、管理装置から受信した識別情報と位置情報を、識別情報に対応する無線端末の情報と共に登録する。
In step S800, the
In step S802, the
In step S804, the
In step S806, the
In step S808, the
In step S810, the
In step S812, the
In step S <b> 814, the
In step S816, the
以上の手順により、本発明の一実施形態における位置情報管理システム1は、無線端末が最寄りの照明器具に対して効率よく識別情報と位置情報とを送信することにより、無線端末の消費電力を抑えることができる。
Through the above procedure, the position
なお、既に述べたように、管理サーバ160が管理装置140の機能を統合して実行してもよい。この場合には、別個の管理装置140を設置する必要がなくなる。
As described above, the
また、無線端末が加速度検出手段332を備えていない場合には、ステップS802は実行されず、ステップS804における位置情報の受信は、所定の時刻又は所定の間隔で行われ得る。その後の処理は、ステップS806〜S816と同様である。
If the wireless terminal does not include the
以上説明した本実施形態の照明装置150は、基板157と、該基板157の一面(+Z側の面)側に設けられた光源と、該一面側に設けられ、所定の位置情報を端末装置(無線端末)に送信する位置信号送信器158(位置情報送信器)と、を備え、位置信号送信器158は、右手/左手系複合線路メタマテリアル構造を形成するように構造化され、一面上に積層された第1の導電層300(グランド層)と、第1の導電層300上に積層された第1の絶縁層310(ビア付き絶縁層)と、該第1の絶縁層310上に積層され、第1の導電層300とそれぞれが導通接続され全体として略櫛形状を形成する複数の導電パターン201(T字導電パターン)を含む第2の導電層と、該第2の導電層上に積層された第2の絶縁層211と、該第2の絶縁層211における複数の導電パターンと重なる複数箇所に個別に設けられた複数の導電パッチ202と、を有し、基板157に垂直な方向から見て、第2の導電層の櫛歯間に光源の一部が配置されている。
The illuminating
この場合、基板157の一面側における光源の設置スペースの狭小化を抑制しつつ所定の位置情報を端末装置に送信できる。
In this case, the predetermined position information can be transmitted to the terminal device while suppressing the narrowing of the light source installation space on the one surface side of the
この結果、照明機能の低下を抑制しつつ端末装置の位置情報管理を可能とすることができる。 As a result, it is possible to manage the position information of the terminal device while suppressing the deterioration of the illumination function.
一方、例えば特許文献2に開示されている照明装置では、端末装置(無線端末)との間で固有情報を送受信する通信器を照明装置に組み込む場合に、該通信器のアンテナを光源の両端部に配置しているが、その分、光源の設置スペースが狭小化し、照明輝度が減少する。すなわち、特許文献2の照明装置では、照明機能の低下を抑制しつつ端末装置の位置情報管理を可能とすることができない。また、特許文献2の照明装置では、アンテナの配置に制限があり、レイアウトに支障をきたすおそれがある。
On the other hand, in the lighting device disclosed in
また、光源は複数のLED素子156を含み、導電パターン201は縦辺部が櫛歯となる略T字形状であり、基板157に垂直な方向(Z軸方向)から見て、隣り合う2つの導電パターン201の縦辺部間にLED素子156が1つ配置されている。
In addition, the light source includes a plurality of
この場合、照明機能の低下及び位置信号送信器158の送信性能の低下を抑制することができる。
In this case, the deterioration of the illumination function and the transmission performance of the
また、導電パターン201の縦辺部と第1の導電層200とが導通接続され、第2の絶縁層における導電パターン201の横辺部の一端及び他端に対応する箇所に導電パッチ202が設けられている。
In addition, the vertical side portion of the
この場合、位置信号送信器158の送信性能の向上を図ることができる。
In this case, the transmission performance of the
また、導電パッチ202は、基板157に垂直な方向(Z軸方向)に凸形状であるため、近傍の金属の影響を低減でき、広帯域性や、アンテナゲイン特性が損なわれるのを抑制できる。
In addition, since the
一方、フィルム状のシートにリソグラフィや印刷技術により形成された平面アンテナもあるが、多くは近傍の金属の影響により、広帯域性や、アンテナゲイン特性が損なわれるおそれがある。 On the other hand, there is a planar antenna formed on a film-like sheet by lithography or printing technology, but in many cases, there is a possibility that the broadband property and the antenna gain characteristic may be impaired due to the influence of a nearby metal.
また、各導電パターン201と第1の導電層200の接続部は、第1の絶縁層210に設けられたビア203(貫通孔)に挿入されているため、単位セルUC1を大型化することなく、各導電パターン201と第1の導電層200を導通接続できる。
Further, since the connection portion between each
また、各導電パターン201と第1の導電層200の接続部と、導電パッチ202とは、基板157に垂直な方向(Z軸方向)から見て重なっていない。
Further, the connection portions of the respective
また、位置信号送信器158は、屋内測位が可能な通信方式を用いて位置情報を送信するため、端末装置の屋内における位置情報を精度良く検出できる。
Further, since the
また、照明装置150は、位置情報を受信した端末装置から、該端末装置の識別情報と位置情報とを受信し、識別情報と位置情報とを端末装置の位置を管理する管理サーバへ送信する無線通信器159を更に備える。
In addition, the
この場合、屋内における端末装置の位置情報を管理できる。 In this case, the position information of the terminal device indoors can be managed.
また、本実施形態の位置情報管理システム1は、照明装置150と、照明装置150の位置信号送信器158から位置情報を受信し、該位置情報と固有の識別情報を照明装置150の無線通信器159に送信する端末装置と、無線通信器159から位置情報と識別情報を受信して端末装置の位置を管理する管理サーバと、を備えていても良い。
In addition, the position
この場合、屋内における端末装置の位置情報を管理可能な位置情報管理システムを提供できる。 In this case, a position information management system capable of managing the position information of the terminal device indoors can be provided.
なお、照明装置は、無線通信器159を有していなくも良い。この場合には、照明装置の位置信号送信器158から位置情報を受信した端末装置から該位置情報と固有の識別情報とを端末装置の位置を管理する管理サーバへ送信することとしても良い。
Note that the lighting device may not include the
また、本実施形態の照明装置150の製造方法は、右手/左手系複合線路メタマテリアル構造を形成するように構造化され、所定の位置情報を端末装置に送信する位置信号送信器158と、複数のLED素子156を含む光源とが基板157の一面(+Z側の面)側に設けられた照明装置150の製造方法であって、一面上に第1の導電層200を積層する工程と、第1の導電層200上に第1の絶縁層210を積層する工程と、第1の絶縁層210に複数のビア203(貫通孔)を形成する工程と、第1の絶縁層210上に、複数の導電パターン201を含む第2の導電層を全体として略櫛形状となるように形成するとともに、複数の導電パターン201それぞれと第1の導電層200とをビア203を通じて(介して)導通接続する工程と、第2の導電層上に第2の絶縁層211を積層する工程と、第2の絶縁層211上における複数の導電パターン201と重なる複数箇所に複数の導電パッチ202を個別に形成する工程と、第2の絶縁層211における第2の導電層の櫛歯間に対応する領域にLED素子156を1つずつ実装する工程と、を含む。
In addition, the manufacturing method of the
この場合、照明機能の低下を抑制しつつ端末装置の位置情報管理を可能とする照明装置150を製造できる。
In this case, it is possible to manufacture the
以下に、図32〜図35を参照して、上記実施形態の変形例1を説明する。変形例1においては、主に上記実施形態と異なる点を説明し、上記実施形態と同様の構成及び機能を有する部材には、同一の符号を付して、その説明を省略する。変形例1の位置情報管理システムは、照明装置の位置信号送信器の構成が上記実施形態と異なる。
Hereinafter,
変形例1の位置信号送信器258は、図32に示されるように、複数の単位セルUC2(CRLH伝送線路)が周期的に配列された周期配列構造(右手/左手系複合線路メタマテリアル構造)を有している。 As shown in FIG. 32, the position signal transmitter 258 of the first modification example has a periodic arrangement structure in which a plurality of unit cells UC2 (CRLH transmission lines) are periodically arranged (a right-hand / left-handed composite line metamaterial structure). have.
図33(A)は単位セルUC2の平面図であり、図33(B)は図33(A)のR−R断面図であり、図33(C)は単位セルUC2の−Y側から見た側面図である。 33A is a plan view of the unit cell UC2, FIG. 33B is an RR cross-sectional view of FIG. 33A, and FIG. 33C is a view from the −Y side of the unit cell UC2. FIG.
各単位セルUC2は、図33(A)〜図33(C)に示されるように、第1の絶縁層302にビアが形成されておらず、第1の導電層300と導電パターン304とが導電性接続体306を介して導通接続されている。ここでは、導電パターン304は、略E字形状である。そこで、以下では、導電パターン304を「E字導電パターン」とも呼ぶ。
As shown in FIGS. 33A to 33C, each unit cell UC2 has no via formed in the first insulating
各単位セルUC2のE字導電パターンは、E字の縦辺部がX軸に略平行となり、E字の各横辺部がY軸に平行となり、該横辺部の先端が−Y側を向くように配置されている。 The E-shaped conductive pattern of each unit cell UC2 is such that the E-shaped vertical side is substantially parallel to the X axis, the E-shaped horizontal sides are parallel to the Y axis, and the leading end of the horizontal side is on the -Y side. It is arranged to face.
位置信号送信器258でも、図32に示されるように、複数のLED素子156が基板157の+Z側の面側にX軸方向に配列されている。詳述すると、各単位セルUC2のE字導電パターンのE字の上辺部と中辺部との間、中辺部と下辺部との間、最も+X側の単位セルUC2のE字の上辺部の+X側、最も−X側の単位セルUC2のE字の下辺部の−X側にLED素子156が配置されている。
Also in the position signal transmitter 258, as shown in FIG. 32, a plurality of
導電性接続体306は、第1の導電層300、第2の絶縁層302及び第2の導電層304から成る積層構造の+Y側の側面に長手方向がZ軸に略平行となるように設けられている(図33(A)〜図33(C)参照)。導電性接続体306の−Z側の端部と第1の導電層300の+Y側の端部とが接続され、かつ導電性接続体306の+Z側の端部とE字導電パターンのE字の3つの横辺部(上辺部、中辺部、下辺部)のうち中辺部の先端とが接続されている。
The
矩形状の一対の導電パッチ305は、それぞれ第2の絶縁層303の+Z側の面上における、E字導電パターンのE字の3つの横辺部のうちの上辺部及び下辺部に対応する位置、すなわちZ軸方向から見てE字導電パターンのE字の上辺部及び下辺部と重なる位置に設けられている。
A pair of rectangular
図34(A)〜図34(D)を参照して、単位セルUC2の各層の寸法の具体例を挙げる。層の大きさは、X軸方向の幅×Y軸方向の幅、もしくはX軸方向の幅×Z軸方向の幅で表す。単位セルUC2の大きさは、17.2mm×13mmである(図34(A)参照)。なお、図34(A)では、便宜上、単位セルUC2のうちE字導電パターンと一対の導電パッチ305のみを図示している。第1の導電層300、第1の絶縁層302、第2の絶縁層303の大きさは、単位セルUC2の大きさと同等である。第1の絶縁層302は、厚さが1.1mmの発砲ポリエチレン層(比誘電率εr=1.2)と該発砲ポリエチレン層を挟む厚さが0.038mmの2つのPET層(比誘電率εr=3.37)とから成る3層構造である(図34(B)参照)。導電性接続体306は、金属製(例えばアルミニウム)であり、その大きさは、1mm×1.176mmである(図34(B)参照)。E字導電パターンの縦辺部の大きさは、16.7mm×3.5mmであり(図34(D)、図34(A)参照)、中辺部の大きさは1mm×9.5mmであり(図34(A)参照)、上辺部及び下辺部の大きさは2.5mm×9.5mmである(図34(D)、図34(A)参照)。第2の絶縁層303は、厚さが0.05mmのPET層(比誘電率εr=3.37)からなる。各導電パッチ305の大きさは、2.5mm×8.6mmである(図34(C)参照)。
A specific example of the dimensions of each layer of the unit cell UC2 will be described with reference to FIGS. The size of the layer is represented by the width in the X-axis direction × the width in the Y-axis direction, or the width in the X-axis direction × the width in the Z-axis direction. The size of the unit cell UC2 is 17.2 mm × 13 mm (see FIG. 34A). In FIG. 34A, for convenience, only the E-shaped conductive pattern and the pair of
図35には、位置信号送信器258のアンテナの分散特性が示されている。縦軸は周波数(Hz)、横軸はka/π、ただし、k:波数ベクトル、a:単位セルUC2の繰り返し周期(格子定数)、π:円周率である。波数ベクトルkは波長λとして、k=2π/λである。図35において、Airlineは自由空間の光の分散特性を表わしている。Airlineよりも上の領域では、位相速度が真空中の光の位相速度を超え、電磁波がリークしてくる。波数ベクトル0の点、即ちΓ点付近がアンテナの動作点である。
FIG. 35 shows the dispersion characteristics of the antenna of the position signal transmitter 258. The vertical axis represents frequency (Hz), the horizontal axis represents ka / π, where k: wave number vector, a: repetition period (lattice constant) of unit cell UC2, and π: circularity. The wave vector k is k = 2π / λ as the wavelength λ. In FIG. 35, Airline represents the dispersion characteristic of light in free space. In the region above Airline, the phase velocity exceeds the phase velocity of light in vacuum, and electromagnetic waves leak. The point of
ここで、変形例1の照明装置の製造方法について順を追って説明する。
Here, the manufacturing method of the illumination device of
(1)基板157の一面上に第1の導電層300を直接又は間接的に積層する。具体的には、基板157の一面上に直接又は導電膜や絶縁膜を介して第1の導電層300を積層する。
(1) The first
(2)第1の導電層300上に第1の絶縁層302を積層する。
(2) The first insulating
(3)第1の絶縁層302上に、複数の導電パターン304を含む第2の導電層を全体として略櫛形状となるように形成する。具体的には、第1の絶縁層302上に導電膜を積層した後、該導電膜をレジストを用いてエッチングして複数の導電パターン304を形成しても良いし、予め成形した複数の導電パターン304を第1の絶縁層302上に配列しても良い。
(3) A second conductive layer including a plurality of
(4)各導電パターン304と第1の導電層300とを導通接続する。具体的には、導電性接続体306を、第1の絶縁層302の−Y側の側面、第1の導電層300の−Y側の端部、導電パターン304のE字の中辺部の先端部(−Y側の端部)に接合する。
(4) Conductive connection between each
(5)複数の導電パターン304を含む第2の導電層上に第2の絶縁層303を積層する。
(5) The second
(6)第2の絶縁層303上における複数の導電パターン304と重なる複数箇所に複数の導電パッチ305を個別に形成する。具体的には、第2の絶縁層303上における各導電パターン304のE字の上辺部及び下辺部に対応する箇所に導電パッチ305を取り付ける。この結果、基板157上に位置信号送信器258が形成される。
(6) A plurality of
(7)第2の絶縁層211上における、導電パターン304のE字の横辺部間に対応する領域、最も+X側の導電パターン304のE字の上辺部の+X側に対応する領域、及び最も−X側の導電パターン304のE字の下辺部の−X側に対応する領域にLED素子156を1つずつ実装する。
(7) On the second insulating
(8)基板157の一面上に無線通信器159を実装し、基板157の他面上に電源モジュール171、送信制御モジュール163、通信制御モジュール164等を実装する。この際、各LED素子156と電源モジュール171との間の配線、位置信号送信器258と送信制御モジュール163との間の配線、無線通信器159と通信制御モジュール164との間の配線も行う。
(8) The
(9)複数のLED素子156、位置信号送信器158、無線通信器159、電源モジュール171、送信制御モジュール163、通信制御モジュール164等が設けられた基板157をベース部161に搭載する。
(9) A
(10)ベース部161に光源カバー部162を装着する。
(10) The light source cover
以下に、図36〜図38を参照して、本発明の一実施形態の変形例2を説明する。変形例2においては、主に上記変形例1と異なる点を説明し、上記実施形態及び変形例1と同様の構成及び機能を有する部材には、同一の符号を付して、その説明を省略する。変形例2の位置情報管理システムは、照明装置の位置信号送信器の構成が上記変形例1と異なる。
Below, with reference to FIGS. 36-38, the
変形例2の位置信号送信器358は、図36に示されるように、複数の単位セルUC3(CRLH伝送線路)がX軸方向に周期的に配列された周期配列構造(右手/左手系複合線路メタマテリアル構造)を有している。
As shown in FIG. 36, the
単位セルUC3は、上記変形例1の単位セルUC2と概ね同様の構造を有している。 The unit cell UC3 has substantially the same structure as that of the unit cell UC2 of the first modification.
位置信号送信器358でも、複数のLED素子156が基板157の+Z側の面側にX軸方向に配列されている。詳述すると、各単位セルUC3の第2の絶縁層303における、E字導電パターンのE字の上辺部と中辺部との間に対応する領域に2つのLED素子156が配置され、該E字導電パターンのE字の中辺部と下辺部との間に対応する領域に2つのLED素子156が配置されている。また、各導電パッチ307は、L字形状である。
Also in the
変形例2の照明装置の製造方法は、上記変形例1の照明装置の製造方法と概ね同様である。
The manufacturing method of the lighting device of
図37(A)〜図37(D)を参照して、単位セルUC3の各層の寸法の具体例を挙げる。図37(A)では、便宜上、導電パターン304、一対の導電パッチ307のみを図示している。層の大きさは、X軸方向の幅×Y軸方向の幅、もしくはX軸方向の幅×Z軸方向の幅で表す。単位セルUC3の大きさは、34.4mm×13mmである。第1の導電層300、第1の絶縁層302、第2の絶縁層303の大きさは、単位セルUC3の大きさと同等である。第1の絶縁層302は、厚さが1.1mmの発砲ポリエチレン層(εr=1.2)と該発砲ポリエチレン層を挟む厚さが0.038mmの2つのPET層(εr=3.37)とから成る3層構造である(図37(B)参照)。導電性接続体306の大きさは、1mm×1.176mmである。E字導電パターン304の大きさは33.9mm×13mmである(図37(A)参照)。E字導電パターンは、縦辺部の大きさが33.9mm×2.5mmであり(図37(D)参照)、中辺部の大きさが1mm×11.5mmであり(図37(A)参照)、上辺部及び下辺部の大きさが2.5mm×11.5mmである(図37(A)、図37(D)参照)。第2の絶縁層303は、厚さが0.07mmの発砲ポリエチレン層(εr=1.2)と厚さが0.038mmのPET層(εr=3.37)とから成る2層構造である(図37(B)参照)。各導電パッチ307は、L字の一辺部の大きさが2.5mm×5mmであり、他辺部の大きさが6.5mm×3mmである(図37(C)参照)。
With reference to FIGS. 37A to 37D, specific examples of the dimensions of the respective layers of the unit cell UC3 will be given. In FIG. 37A, only the
図38には、位置信号送信器358のアンテナの分散特性が示されている。縦軸は周波数(Hz)、横軸はka/π、ただし、k:波数ベクトル、a:単位セルUC3の繰り返し周期(格子定数)、π:円周率である。波数ベクトルkは波長をλとして、k=2π/λである。図38において、Airlineは自由空間の光の分散特性を表わしている。Airlineよりも上の領域では、位相速度が真空中の光の位相速度を超え、電磁波がリークしてくる。波数ベクトル0の点、即ちΓ点付近がアンテナの動作点である。
FIG. 38 shows the dispersion characteristics of the antenna of the
以上説明した変形例1、2の照明装置は、導電パターン304は、各横辺部が櫛歯となる略E字形状であり、基板157に垂直な方向(Z軸方向)から見て、導電パターン304(E字導電パターン)の横辺部間にLED素子156が1つずつ又は2つずつ配置されている。
In the illumination devices according to the first and second modifications described above, the
この場合、照明機能の低下及び位置信号送信器258、358の送信性能の低下を抑制することができる。
In this case, it is possible to suppress the deterioration of the illumination function and the transmission performance of the
また、導電パターン304の3つの横辺部のうち中辺部と第1の導電層300とが導通接続され、第2の絶縁層303における導電パターン304の3つの横辺部のうち上辺部及び下辺部に対応する箇所に導電パッチ307が設けられている。
In addition, the middle side portion of the three lateral sides of the
この場合、位置信号送信器258、358の送信性能の向上を図ることができる。
In this case, the transmission performance of the
また、導電パターン304と第1の導電層300の接続部である導電性接続体306は、第1の絶縁層302の側面に沿って配置されているため、第1の絶縁層302に第1及び第2の導電層300、304を接続するためのビア(貫通孔)を第1の絶縁層302に形成する必要がない。
In addition, since the
また、導電性接続体306と、導電パッチ307とは、基板157に垂直な方向(Z軸方向)から見て重なっていない。
Further, the
また、変形例1、2の照明装置の製造方法は、右手/左手系複合線路メタマテリアル構造を形成するように構造化され、所定の位置情報を端末装置に送信する位置情報送信器と、複数のLED素子156を含む光源とが基板157の一面側に設けられた照明装置の製造方法であって、一面上に第1の導電層300を積層する工程と、第1の導電層300上に第1の絶縁層302を積層する工程と、第1の絶縁層上302に、複数の導電パターン304を含む第2の導電層を全体として略櫛形状となるように形成する工程と、第1の導電層300と複数の導電パターン304それぞれとを導通接続する工程と、第2の導電層上に第2の絶縁層303を積層する工程と、第2の絶縁層303における複数の導電パターン304と重なる複数箇所に複数の導電パッチを個別に形成する工程と、第2の絶縁層303における第2の導電層の櫛歯間に対応する領域にLED素子156を少なくとも1つ実装する工程と、を含む。
In addition, the lighting device manufacturing method according to the first and second modifications is structured to form a right-hand / left-handed composite line metamaterial structure, and a plurality of position information transmitters that transmit predetermined position information to the terminal device, The light source including the
この場合、照明機能の低下を抑制しつつ端末装置の位置情報管理を可能とする照明装置を製造できる。 In this case, it is possible to manufacture an illuminating device that enables position information management of the terminal device while suppressing a decrease in the illumination function.
以上、実施形態に係る照明装置及び位置情報管理システムについて説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の範囲内で種々の変形及び改良が可能である。 The lighting device and the position information management system according to the embodiment have been described above. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications and improvements can be made within the scope of the present invention.
例えば、配信装置3を有する電気機器2の一例として、照明装置を用いた場合について例示した。照明装置としては、直管型のLED照明に限るものではなく、環型や球型等といったどの様な形状であっても良い。何れの場合であっても、位置信号送信器158、無線通信器159は、照明装置における光源からの光を遮らない位置に設けられる。
For example, as an example of the
また、上記実施形態、各変形例の照明装置は直管型の形状であるが、これに限るものではなく、例えば環型、球型等の他の形状であっても良く、基板157の形状やLED素子156の配列、数等は照明装置150の形状に応じて適宜設定可能である。
In addition, the lighting devices of the above-described embodiments and the modifications have a straight tube shape, but are not limited thereto, and may be other shapes such as a ring shape, a spherical shape, and the shape of the
また、上記した様に、電気機器2としては、照明装置以外であっても良く、例えば換気扇、スピーカ、非常灯、火災報知機、煙報知器、監視カメラ、エアコンを用いることができる。
Further, as described above, the
また、上記実施形態、各変形例(図8、図32、図36参照)において、位置信号送信器の片側(+X側又は−X側)をグランド面とショートで終端することにより、共振アンテナとして使用することにより、アンテナの放射ゲインを向上させることができる。 Moreover, in the said embodiment and each modification (refer FIG.8, FIG.32, FIG.36), by terminating one side (+ X side or -X side) of a position signal transmitter with a ground plane, it is set as a resonant antenna. By using it, the radiation gain of the antenna can be improved.
また、上記実施形態では、T字導電パターンとビアの組み合わせを採用し、上記各変形例では、E字導電パターンと導電性接続体の組み合わせを採用しているが、例えば、T字導電パターンと導電性接続体の組み合わせを採用しても良いし、E字導電パターンとビアの組み合わせを採用しても良い。 Moreover, in the said embodiment, the combination of a T-shaped conductive pattern and a via | veer is employ | adopted, and in each said modification, the combination of an E-shaped conductive pattern and a conductive connection body is employ | adopted. A combination of conductive connectors or a combination of E-shaped conductive patterns and vias may be employed.
また、複数の導電パターンを含み全体として略櫛形状に形成された第2の導電層の櫛歯間に配置されるLED素子の数は、櫛歯間の距離等に応じて適宜変更可能である。例えば櫛歯間に3つ以上のLED素子が配置されても良い。 In addition, the number of LED elements arranged between the comb teeth of the second conductive layer that includes a plurality of conductive patterns and is formed in a substantially comb shape as a whole can be appropriately changed according to the distance between the comb teeth and the like. . For example, three or more LED elements may be disposed between the comb teeth.
また、上記実施形態及び各変形例では、基板157上に第1の導電層が直接積層されているが、導体や絶縁体を介して間接的に積層されても良い。
Moreover, in the said embodiment and each modification, although the 1st conductive layer is directly laminated | stacked on the board |
また、上記実施形態及び各変形例では、第2の導電層の櫛歯は、先端部が第1の導電層と導通接続されているが、先端部以外の箇所(例えば中間部)が第1の導電層と導通接続されても良い。 Moreover, in the said embodiment and each modification, although the front-end | tip part is electrically connected with the 1st conductive layer as for the comb tooth of the 2nd conductive layer, places (for example, intermediate parts) other than a front-end | tip part are 1st. The conductive layer may be conductively connected.
また、上記実施形態及び各変形例では、複数の単位セルが右手/左手系複合線路メタマテリアル構造を形成するように基板157上に1次元配列されているが、2次元配列されても良い。
In the above embodiment and each modification, the plurality of unit cells are arranged one-dimensionally on the
また、位置信号送信器の導電層、導電パターン、各絶縁層の形状や層構成、各導電パッチの形状等は、上記実施形態、各変形例で説明したものに限らず、適宜変更可能である。 Further, the conductive layer, conductive pattern, shape and layer configuration of each insulating layer, shape of each conductive patch, etc. of the position signal transmitter are not limited to those described in the above embodiments and modifications, and can be changed as appropriate. .
また、上記実施形態及び各変形例では、複数のLED素子156が位置信号送信器を介して基板157に設けられているが、基板157に直接設けられても良い。具体的には、基板157に設けられた位置信号送信器の第2の導電層の櫛歯間の絶縁層を除去し、該絶縁層が除去され露出した基板面に複数のLED素子156を実装しても良い。要は、基板157に垂直な方向(Z軸方向)から見て第2の導電層の櫛歯間にLED素子156が少なくとも1つ配置されていれば良い。
Moreover, in the said embodiment and each modification, although
また、上記実施形態及び各変形例では、発光部としてLED素子156を用いているが、例えば有機EL素子等の他の発光素子を用いても良い。
Moreover, in the said embodiment and each modification, although the
以下に、本発明の発明者が上記実施形態、各変形例を発案するに至った思考プロセスを説明する。 Below, the thought process in which the inventor of the present invention came up with the above embodiment and each modification will be described.
近年、GPS等を用いた正確な測位が困難な施設等において、無線端末又は無線端末を有する人又は物品の位置を把握し、管理するために、様々な位置情報管理システムが提案されている。この様な位置情報管理システムでは、無線端末に位置情報を送信する送信器を例えば部屋の天井等に複数台設置するが、送信器に電源を供給するために新たな電源工事が必要となり、導入コストが高くなる可能性がある。 In recent years, various location information management systems have been proposed in order to grasp and manage the position of a wireless terminal or a person or an article having a wireless terminal in a facility where accurate positioning using GPS or the like is difficult. In such a location information management system, a plurality of transmitters that transmit location information to a wireless terminal are installed, for example, on the ceiling of a room. However, a new power supply work is required to supply power to the transmitter, which is introduced. Cost can be high.
そこで、特許文献1には、無線端末が、照明装置から発信される固有情報を受信し、該固有情報をサーバに送信することで、無線端末の位置を特定する測位システムが開示されている。特許文献1に係る測位システムでは、無線端末に固有情報を発信する機能を照明装置に設けることで、照明装置に供給される電源を用いて無線端末との通信が可能になり、当該測位システムの導入時に新たに電源工事等を行う必要が無い。
Therefore,
しかしながら、特許文献1に係る測位システムでは、無線端末との間で固有情報を送受信する通信器を照明装置に組み込む場合に、配置によっては通信器が照明装置の光源から照射される光を妨げる場合がある。
However, in the positioning system according to
そこで、特許文献2には、通信器のアンテナを光源が設けられた基板の両端部に配置することで、照明機能の低下を抑制しつつ無線端末の位置情報管理を可能とすることを目的に開発された照明装置が開示されている。
Therefore,
しかしながら、特許文献2に係る照明装置では、基板上に光源及び通信器のアンテナを配置する際にアンテナのデザインに制限があり、周辺の基板の影響を受け、アンテナの特性が低下するおそれがある。すなわち、特許文献2に係る照明装置では、実際には、照明機能の低下を抑制しつつ無線端末の位置情報管理を可能とすることは困難であった。
However, in the illuminating device according to
ところで、金属、誘電体、磁性体、超伝導体などの小片(単位構造体)を、波長に対して十分短い間隔(波長の10分の1程度以下)で並べることで自然にはない性質を持った媒質を人工的に構成することができる。この媒質を自然にある媒質のカテゴリに比べてより大きいカテゴリに属する媒質と言う意味でメタマテリアル(metamaterials)と呼んでいる。メタマテリアルの性質は、単位構造体の形状、材質およびそれらの配置により様々に変化する。 By the way, a small property (unit structure) such as a metal, a dielectric, a magnetic material, and a superconductor is arranged at a sufficiently short interval (about 1/10 or less of the wavelength) with respect to the wavelength. It is possible to artificially construct the medium that has it. This medium is called metamaterials in the sense that it belongs to a category that is larger than the category of natural media. The properties of the metamaterial vary depending on the shape and material of the unit structure and their arrangement.
中でも、等価的な誘電率εと透磁率μとが同時に負となるメタマテリアルは、その電界と磁界と波数ベクトルが左手系をなすことから「左手系媒質(LHM:Left-Handed Materials)」と名付けられた。この左手系媒質を本明細書においては左手系メタマテリアルと呼ぶ。これに対して、等価的な誘電率εと透磁率μとが同時に正となる通常の媒質は「右手系媒質(RHM:Right-Handed Materials)」と呼ばれる。特に、左手系メタマテリアルは、波の群速度(エネルギーの伝播する速度)と位相速度(位相の進む速度)の符号が逆転している波(バックワード波と呼ばれる)の存在や、また、非伝播領域で指数関数的に減衰する波であるエバネセント波の増幅、等の特異な性質を持つものである。そして、左手系メタマテリアルによるバックワード波を伝送する線路を人工的に構成することができる。このことは、下記の参考文献1、参考文献2にも記載されているように公知である。
Among them, metamaterials whose equivalent permittivity ε and permeability μ are negative simultaneously are “left-handed materials (LHM)” because their electric field, magnetic field, and wave vector form a left-handed system. Named. This left-handed medium is referred to as a left-handed metamaterial in this specification. On the other hand, a normal medium in which the equivalent dielectric constant ε and permeability μ are simultaneously positive is called a “right-handed medium (RHM)”. In particular, left-handed metamaterials have the presence of waves (called backward waves) in which the signs of the wave group velocity (velocity of energy propagation) and phase velocity (velocity of phase advance) are reversed. It has unique properties such as amplification of evanescent waves that are exponentially attenuated waves in the propagation region. And the track | line which transmits the backward wave by a left-handed-type metamaterial can be artificially comprised. This is known as described in
この左手系媒質構成の概念に基づき、金属パターンからなる単位セルを周期的に並べることで、バックワード波を伝播させる線路が提案されている。これまで、その伝送特性が理論的に取り扱われ、この線路が左手系伝送帯域を持つこと、左手系伝送帯域と右手系伝送帯域との間にバンドギャップが生じること、そのバンドギャップ幅は単位セル中のリアクタンスによりコントロールすることができること等が理論的に明らかになっている。これらに関しては、下記の参考文献3に記載されている。
Based on this left-handed medium configuration concept, a line for propagating backward waves by periodically arranging unit cells made of metal patterns has been proposed. Up to now, the transmission characteristics have been treated theoretically, this line has a left-handed transmission band, a band gap occurs between the left-handed transmission band and the right-handed transmission band, and the band gap width is unit cell. It is theoretically clear that it can be controlled by the reactance inside. These are described in
参考文献1:D. R. Smith, W. J. Padilla, D. C. Vier, S. C. Nemat-Nasser, and S. Schultz, “Composite medium with simultaneoUCy negative permeability and permittivity, ” Phys. Rev. Lett., vol. 84, no. 18, pp.4184-4187, May 2000
参考文献2:C. Caloz, and T. Itoh, “Application of the transmission line theory of left-handed (LH) materials to the realization of a microstrip LH line”, IEEE-APS Int'l Symp. Digest, vol. 2, pp. 412-415, June 2002
参考文献3:Atsushi Sanada, Chritophe Caloz and Tatsuo Itoh, “Characteristics of the Composite Right/Left-Handed Transmission Lines, ” IEEE Microwave and Wireless Component Letters, Vol.14, No.2, pp. 68-70, February 2004
Reference 1: DR Smith, WJ Padilla, DC Vier, SC Nemat-Nasser, and S. Schultz, “Composite medium with simultaneoUCy negative permeability and permittivity,” Phys. Rev. Lett., Vol. 84, no. 18, pp .4184-4187, May 2000
Reference 2: C. Caloz, and T. Itoh, “Application of the transmission line theory of left-handed (LH) materials to the realization of a microstrip LH line”, IEEE-APS Int'l Symp. Digest, vol. 2, pp. 412-415, June 2002
Reference 3: Atsushi Sanada, Chritophe Caloz and Tatsuo Itoh, “Characteristics of the Composite Right / Left-Handed Transmission Lines,” IEEE Microwave and Wireless Component Letters, Vol. 14, No. 2, pp. 68-70, February 2004
以上を勘案して発明者は、上記実施形態、各変形例を発案するに至った。 In consideration of the above, the inventor has come up with the above embodiment and each modification.
1…位置情報管理システム、120、122、124…無線端末(端末装置)、150…照明装置、156…LED素子(発光部、光源の一部)、157…基板、158…位置信号送信器(位置情報送信器)、159…無線通信器、160…管理サーバ、200、300…第1の導電層、210、302…第1の絶縁層、201、304…導電パターン、202、305、307…導電パッチ、203…ビア(貫通孔)、211、303…第2の絶縁層、306…導電性接続体(接続部)、UC1、UC2、UC3…単位セル(右手/左手系複合線路メタマテリアル構造の一部)。
DESCRIPTION OF
Claims (16)
前記基板の一面側に設けられた光源と、
前記一面側に設けられ、所定の位置情報を端末装置に送信する位置情報送信器と、を備え、
前記位置情報送信器は、右手/左手系複合線路メタマテリアル構造を形成するように構造化され、
前記一面上に直接又は間接的に積層された第1の導電層と、
前記第1の導電層上に積層された第1の絶縁層と、
前記第1の絶縁層上に積層され、前記第1の導電層とそれぞれが導通接続され全体として略櫛形状を形成する複数の導電パターンを含む第2の導電層と、
前記第2の導電層上に積層された第2の絶縁層と、
前記第2の絶縁層における前記複数の導電パターンと重なる複数箇所に個別に設けられた複数の導電パッチと、を有し、
前記基板に垂直な方向から見て、前記第2の導電層の櫛歯間に前記光源の少なくとも一部が配置されていることを特徴とする照明装置。 A substrate,
A light source provided on one side of the substrate;
A position information transmitter that is provided on the one surface side and transmits predetermined position information to the terminal device;
The location information transmitter is structured to form a right / left handed composite line metamaterial structure;
A first conductive layer laminated directly or indirectly on the one surface;
A first insulating layer stacked on the first conductive layer;
A second conductive layer including a plurality of conductive patterns stacked on the first insulating layer and electrically connected to the first conductive layer to form a substantially comb shape as a whole;
A second insulating layer stacked on the second conductive layer;
A plurality of conductive patches individually provided at a plurality of locations overlapping the plurality of conductive patterns in the second insulating layer;
An illumination device, wherein at least a part of the light source is disposed between comb teeth of the second conductive layer when viewed from a direction perpendicular to the substrate.
前記導電パターンは、縦辺部が前記櫛歯となる略T字形状であり、
前記基板に垂直な方向から見て、隣り合う2つの前記導電パターンの前記縦辺部間に前記発光部が少なくとも1つ配置されていることを特徴とする請求項1に記載の照明装置。 The light source includes a plurality of light emitting units,
The conductive pattern is substantially T-shaped with a vertical side portion serving as the comb teeth,
2. The lighting device according to claim 1, wherein at least one light emitting unit is disposed between the vertical sides of two adjacent conductive patterns as viewed from a direction perpendicular to the substrate.
前記第2の絶縁層における前記導電パターンの横辺部の一端及び他端に対応する箇所に前記導電パッチが設けられていることを特徴とする請求項2に記載の照明装置。 The vertical side portion of the conductive pattern and the first conductive layer are conductively connected,
The lighting device according to claim 2, wherein the conductive patch is provided at a position corresponding to one end and the other end of the lateral side portion of the conductive pattern in the second insulating layer.
前記導電パターンは、各横辺部が前記櫛歯となる略E字形状であり、
前記基板に垂直な方向から見て、前記横辺部間に前記発光部が少なくとも1つ配置されていることを特徴とする請求項1に記載の照明装置。 The light source includes a plurality of light emitting units,
The conductive pattern has a substantially E shape in which each lateral side portion becomes the comb teeth,
The lighting device according to claim 1, wherein at least one light emitting unit is disposed between the lateral sides when viewed from a direction perpendicular to the substrate.
前記第2の絶縁層における前記導電パターンの3つの前記横辺部のうち上辺部及び下辺部に対応する箇所に前記導電パッチが設けられていることを特徴とする請求項4に記載の照明装置。 Of the three lateral sides of the conductive pattern, the middle side and the first conductive layer are conductively connected,
The lighting device according to claim 4, wherein the conductive patch is provided at a location corresponding to an upper side portion and a lower side portion of the three lateral sides of the conductive pattern in the second insulating layer. .
前記照明装置の位置情報送信器から前記位置情報を受信し、該位置情報と固有の識別情報を前記照明装置の無線通信器に送信する端末装置と、
前記無線通信器から前記位置情報と前記識別情報を受信して前記端末装置の位置を管理する管理サーバと、を備える位置情報管理システム。 A lighting device according to claim 12,
A terminal device that receives the position information from the position information transmitter of the lighting device, and transmits the position information and unique identification information to the wireless communication device of the lighting device;
A position information management system comprising: a management server that receives the position information and the identification information from the wireless communication device and manages the position of the terminal device.
前記照明装置の位置情報送信器から前記位置情報を受信する端末装置と、
前記端末装置から前記位置情報と固有の識別情報とを受信して前記端末装置の位置を管理する管理サーバと、を備える位置情報管理システム。 The lighting device according to any one of claims 1 to 11,
A terminal device that receives the position information from a position information transmitter of the lighting device;
A location information management system comprising: a management server that receives the location information and unique identification information from the terminal device and manages the location of the terminal device.
前記一面上に第1の導電層を直接又は間接的に積層する工程と、
前記第1の導電層上に第1の絶縁層を積層する工程と、
前記第1の絶縁層に複数の貫通孔を形成する工程と、
前記第1の絶縁層上に、複数の導電パターンを含む第2の導電層を全体として略櫛形状となるように形成するとともに、前記複数の導電パターンそれぞれと前記第1の導電層とを前記貫通孔を介して導通接続する工程と、
前記第2の導電層上に第2の絶縁層を積層する工程と、
前記第2の絶縁層における前記複数の導電パターンと重なる複数箇所に複数の導電パッチを個別に形成する工程と、
前記第2の絶縁層における前記第2の導電層の櫛歯間に対応する領域に前記発光部を少なくとも1つ実装する工程と、を含む照明装置の製造方法。 A position information transmitter that is structured to form a right-hand / left-handed composite line metamaterial structure, transmits predetermined position information to the terminal device, and a light source including a plurality of light emitting units is provided on one surface side of the substrate. A method for manufacturing a lighting device comprising:
Laminating a first conductive layer directly or indirectly on the one surface;
Laminating a first insulating layer on the first conductive layer;
Forming a plurality of through holes in the first insulating layer;
On the first insulating layer, a second conductive layer including a plurality of conductive patterns is formed so as to have a substantially comb shape as a whole, and each of the plurality of conductive patterns and the first conductive layer are A conductive connection through the through hole; and
Laminating a second insulating layer on the second conductive layer;
Individually forming a plurality of conductive patches at a plurality of locations overlapping the plurality of conductive patterns in the second insulating layer;
Mounting at least one of the light-emitting portions in a region of the second insulating layer corresponding to the space between the comb teeth of the second conductive layer.
前記一面上に第1の導電層を直接又は間接的に積層する工程と、
前記第1の導電層上に第1の絶縁層を積層する工程と、
前記第1の絶縁層上に、複数の導電パターンを含む第2の導電層を全体として略櫛形状となるように形成する工程と、
前記第1の導電層と前記複数の導電パターンそれぞれとを導通接続する工程と、
前記第2の導電層上に第2の絶縁層を積層する工程と、
前記第2の絶縁層における前記複数の導電パターンと重なる複数箇所に複数の導電パッチを個別に形成する工程と、
前記第2の絶縁層における前記第2の導電層の櫛歯間に対応する領域に前記発光部を少なくとも1つ実装する工程と、を含む照明装置の製造方法。 A position information transmitter that is structured to form a right-hand / left-handed composite line metamaterial structure, transmits predetermined position information to the terminal device, and a light source including a plurality of light emitting units is provided on one surface side of the substrate. A method for manufacturing a lighting device comprising:
Laminating a first conductive layer directly or indirectly on the one surface;
Laminating a first insulating layer on the first conductive layer;
Forming a second conductive layer including a plurality of conductive patterns on the first insulating layer so as to be substantially comb-shaped as a whole;
Conductively connecting the first conductive layer and each of the plurality of conductive patterns;
Laminating a second insulating layer on the second conductive layer;
Individually forming a plurality of conductive patches at a plurality of locations overlapping the plurality of conductive patterns in the second insulating layer;
Mounting at least one of the light-emitting portions in a region of the second insulating layer corresponding to the space between the comb teeth of the second conductive layer.
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