(57)【要約】【課題】発光部又は受光部の光路中に透明光電変換板を配置した光電変換装置の視認性又は受光信号特性の向上、発電効率の向上及び発光部や受光部又は目の保護を図る。【解決手段】発光部又は受光部と、可視光を視認側又は入射光側に反射する反射部と、透明光極層を発光部側及び反射部側又は入射光側に向け、透明対極層を視認側又は入射光側に向けて配置し、発光部から出射する可視光又は入射光を透明光極層に入射させて光電変換し、かつ反射部から反射する反射光を透明光極層又は透明対極層に入射させて光電変換する透明光電変換板と、透明光電変換板により光電変換した電流を充電する蓄電部とを備えた。透明光電変換板は、可視光を吸収する第１の領域と前記第１の領域とは異なる吸収量の第２の領域を有する。第１の蓄電池により発光部の点灯又は受光部等を付勢し、透明光電変換板により光電変換した電流を第２の蓄電池に充電する。【選択図】図１
2011228477.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光部と、
可視光を視認側に反射する反射部と、
透明光極層、透明光電変換体層及び透明対極層を積層し、前記透明光極層を前記発光部側及び前記反射部側に向け、前記透明対極層を視認側に向けて配置し、前記発光部から出射する可視光を前記透明光極層に入射させて光電変換し、かつ前記反射部から反射する反射光を前記透明光極層に入射させて光電変換する透明光電変換板と、
前記透明光電変換板により光電変換した電流を充電する蓄電部と
を備えたことを特徴とする光電変換装置。
【請求項２】
受光部と、
可視光を入射光側に反射する反射部と、
透明光極層、透明光電変換体層及び透明対極層を積層し、前記透明光極層を入射光側に向け、前記透明対極層を前記受光部側及び前記反射部側に向けて配置し、前記受光部に入射する可視光を前記透明光極層に入射させて光電変換し、かつ前記反射部から反射する反射光を前記透明対極層に入射させて光電変換する透明光電変換板と、
前記透明光電変換板により光電変換した電流を充電する蓄電部と
を備えたことを特徴とする光電変換装置。
【請求項３】
発光部と、
透明光極層、透明光電変換体層及び透明対極層を積層し、前記発光部の出射光路中に配置し、前記発光部から出射する可視光を吸収する第１の領域及び前記第１の領域とは吸収量が異なる第２の領域を有する透明光電変換板と、
前記透明光電変換板により光電変換した電流を充電する蓄電部と
を備えたことを特徴とする光電変換装置。
【請求項４】
受光部と、
透明光極層、透明光電変換体層及び透明対極層を積層し、前記受光部の入射光路中に配置し、前記受光部に入射する可視光を吸収する第１の領域及び前記第１の領域とは吸収量が異なる第２の領域を有する透明光電変換板と、
前記透明光電変換板により光電変換した電流を充電する蓄電部と
を備えたことを特徴とする光電変換装置。
【請求項５】
発光部と、
透明光極層、透明光電変換体層及び透明対極層を積層し、前記発光部の出射光路中に配置した透明光電変換板と、
第１、第２の蓄電池を有する蓄電部と、
前記第１の蓄電池により前記発光部を点灯し、前記発光部から出射する可視光を前記透明光電変換板により光電変換した電流を前記第２の蓄電池に充電する制御部と
を備えたことを特徴とする光電変換装置。
【請求項６】
受光部と、
前記受光部からの信号を処理する受光信号処理部と、
前記受光信号処理部からの情報を表示する表示部と、
透明光極層、透明光電変換体層及び透明対極層を積層し、前記受光部の入射光路中に配置した透明光電変換板と、
第１、第２の蓄電池を有する蓄電部と、前記第１の蓄電池により前記受光部、受光信号処理部、表示部の少なくとも１つを付勢し、前記受光部に入射する可視光を前記透明光電変換板により光電変換した電流を前記第２の蓄電池に充電する制御部と
を備えたことを特徴とする光電変換装置。
【請求項７】
請求項１から６のいずれかに記載の光電変換装置において、
前記発光部又は受光部は、複数の発光体間又は受光体間に間隙部を有し、前記透明光電変換板は、複数の透明光電変換板間に隔絶部を有し、前記隔絶部と前記間隙部とを対応させ、前記複数の発光体又は受光体と前記複数の透明光電変換板を夫々対応させて配置したことを特徴とする光電変換装置。
【請求項８】
請求項１から６のいずれかに記載の光電変換装置において、
前記透明光電変換体層は、前記発光部から出射する可視光又は前記受光部に入射する可視光を分光する第１の領域及び光量を補正する第２の領域を積層したことを特徴とする光電変換装置。
【請求項９】
請求項１から６のいずれかに記載の光電変換装置において、
前記透明光電変換板は、前記発光部から出射する又は前記受光部に入射する紫外光を光電変換することを特徴とする光電変換装置。
【請求項１０】
請求項１から６のいずれかに記載の光電変換装置において、
前記発光部又は受光部と、前記透明光電変換板とを着脱自在に構成したことを特徴とする光電変換装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光部の出射光路中又は受光部の入射光路中に透明光電変換板を配置した光電変換装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば下記特許文献１には、ランプ１１の眩しさを緩和するため、低透過率部５１を設けた照明器具が開示されている。又は、下記特許文献２には、カメラに入射する可視光を抑えるＮＤフィルタ１２及び赤外光を抑えるフィルタ１３が開示されている。
又は、下記特許文献３には、発光部２０が発光した光を透過する太陽電池１０が開示されている。
【０００３】
しかし、下記特許文献１の低透過率部５１には光電変換機能がない。
【０００４】
下記特許文献２のフィルタ１２、１３にも光電変換機能がない。
【０００５】
下記特許文献３の光電極１１は、外部光側を向いており、本発明のように光極層を発光部側及び反射部側に向かわせた構成は開示されていない。
又、本発明のように第１の領域と第２の領域とで吸収量が異なる透明光電変換板も開示していない。
又、本発明のように第１の蓄電池により発光部を点灯し、その発光部から出射する可視光を透明光電変換板により光電変換して第２の蓄電池に充電する構成も開示されていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−２８１９２３号
【特許文献２】特開２００２−１０７５０９号
【特許文献３】特開２００６−０４９０８５号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上述の問題点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、発光部の出射光路中又は受光部の入射光路中に透明光電変換板を配置した光電変換装置の、発光部の視認性の向上又は受光部の受光信号特性の向上を図ることにある。
【０００８】
さらに、上記光電変換装置の発電効率の向上を図ることにある。
【０００９】
さらに、上記光電変換装置の発光部の保護及び又は目の保護又は受光部の保護を図ることにある。
【００１０】
さらに、上記光電変換装置の蓄電部の電気エネルギー及び又は光エネルギーの有効利用を図ることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するため、本発明の請求項１記載の光電変換装置は、発光部と、可視光を視認側に反射する反射部と、透明光極層、透明光電変換体層及び透明対極層を積層し、前記透明光極層を前記発光部側及び前記反射部側に向け、前記透明対極層を視認側に向けて配置し、前記発光部から出射する可視光を前記透明光極層に入射させて光電変換し、かつ前記反射部から反射する反射光を前記透明光極層に入射させて光電変換する透明光電変換板と、前記透明光電変換板により光電変換した電流を充電する蓄電部とを備えたことを特徴とする。
【００１２】
請求項２記載の光電変換装置は、受光部と、可視光を入射光側に反射する反射部と、透明光極層、透明光電変換体層及び透明対極層を積層し、前記透明光極層を入射光側に向け、前記透明対極層を前記受光部側及び前記反射部側に向けて配置し、前記受光部に入射する可視光を前記透明光極層に入射させて光電変換し、かつ前記反射部から反射する反射光を前記透明対極層に入射させて光電変換する透明光電変換板と、前記透明光電変換板により光電変換した電流を充電する蓄電部とを備えたことを特徴とする。
【００１３】
請求項３記載の光電変換装置は、発光部と、透明光極層、透明光電変換体層及び透明対極層を積層し、前記発光部の出射光路中に配置し、前記発光部から出射する可視光を吸収する第１の領域及び前記第１の領域とは吸収量が異なる第２の領域を有する透明光電変換板と、前記透明光電変換板により光電変換した電流を充電する蓄電部とを備えたことを特徴とする。
【００１４】
請求項４記載の光電変換装置は、受光部と、透明光極層、透明光電変換体層及び透明対極層を積層し、前記受光部の入射光路中に配置し、前記受光部に入射する可視光を吸収する第１の領域及び前記第１の領域とは吸収量が異なる第２の領域を有する透明光電変換板と、前記透明光電変換板により光電変換した電流を充電する蓄電部とを備えたことを特徴とする。
【００１５】
請求項５記載の光電変換装置は、発光部と、透明光極層、透明光電変換体層及び透明対極層を積層し、前記発光部の出射光路中に配置した透明光電変換板と、第１、第２の蓄電池を有する蓄電部と、前記第１の蓄電池により前記発光部を点灯し、前記発光部から出射する可視光を前記透明光電変換板により光電変換した電流を前記第２の蓄電池に充電する制御部とを備えたことを特徴とする。
【００１６】
請求項６記載の光電変換装置は、受光部と、前記受光部からの信号を処理する受光信号処理部と、前記受光信号処理部からの情報を表示する表示部と、透明光極層、透明光電変換体層及び透明対極層を積層し、前記受光部の入射光路中に配置した透明光電変換板と、第１、第２の蓄電池を有する蓄電部と、前記第１の蓄電池により前記受光部、受光信号処理部、表示部の少なくとも１つを付勢し、前記受光部に入射する可視光を前記透明光電変換板により光電変換した電流を前記第２の蓄電池に充電する制御部とを備えたことを特徴とする。
【００１７】
請求項７記載の光電変換装置は、請求項１から６のいずれかに記載の光電変換装置において、前記発光部又は受光部は、複数の発光体間又は受光体間に間隙部を有し、前記透明光電変換板は、複数の透明光電変換板間に隔絶部を有し、前記隔絶部と前記間隙部とを対応させ、前記複数の発光体又は受光体と前記複数の透明光電変換板を夫々対応させて配置したことを特徴とする。
【００１８】
請求項８記載の光電変換装置は、請求項１から６のいずれかに記載の光電変換装置において、前記透明光電変換体層は、前記発光部から出射する可視光又は前記受光部に入射する可視光を分光する第１の領域及び光量を補正する第２の領域を積層したことを特徴とする。
【００１９】
請求項９記載の光電変換装置は、請求項１から６のいずれかに記載の光電変換装置において、前記透明光電変換板は、前記発光部から出射する又は前記受光部に入射する紫外光を光電変換することを特徴とする。
【００２０】
請求項１０記載の光電変換装置は、請求項１から６のいずれかに記載の光電変換装置において、前記発光部又は受光部と、前記透明光電変換板とを着脱自在に構成したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の請求項１によれば、発光部から出射する可視光は視認に不要な光量過大部分を含むので、これを吸収することにより発光部の眩しさや発光むらが低減し、視認性が向上する。
又、この視認に不要な光量過大部分は光エネルギーの強大部分を含むので、発電効率が向上する。
又、発光部から出射する可視光を発電効率の良い光極層に入射させて光電変換するので、発電効率が向上し、特に外部光がなく発光部のみで発電させるときの発電効率が向上する。又、反射部から反射する反射光を、発電効率の良い光極層に入射させて光電変換するので、発電効率が向上する。
又、外部からの光が対極層に入射して光電変換し、さらに透過部分が反射部で反射し、これを光極層側から再び光電変換するので、２度の光電変換が効率良くでき、発電効率が向上する。
又、配線等で成る反射部からの視認に不要な反射光を吸収できるので、視認性が向上する。
また、この視認に不要な反射光を光電変換できるので、発電効率が向上する。
【００２２】
請求項２によれば、受光部に入射する可視光は受光に不要な光量過大部分を含むので、これを吸収することにより、過大入射光や受光むらが低減し、受光信号特性が向上する。又、この受光に不要な光量過大部分は光エネルギーの強大部分を含むので発電効率が向上する。
又、この光エネルギーの強大部分が受光部に入射しないため、受光部の保護を図ることができる。
又、受光部に入射する光を光極層で光電変換し、さらに透過部分が反射部で反射し、これを対極層で再び光電変換するので、２度の光電変換ができ、発電効率が向上する。
又、配線等でなる反射部から反射する受光に不要な迷光を吸収できるので受光信号特性が向上する。
又、この受光に不要な迷光を光電変換できるので発電効率が向上する。
【００２３】
請求項３によれば、発光部から出射する可視光は視認に不要な光量過大部分を含むので、これを吸収することにより発光部の眩しさが低減し、視認性が向上する。
又、視認に不要な光量過大部分は光エネルギーの強大部分を含むので、発電効率が向上する。
又、この光エネルギーの強大部分が視認者の目に入射しないため、目の保護を図ることができる。
又、第１の領域と第２の領域とで吸収量が異なるため、発光部の発光むらが低減し、視認性が向上する。
【００２４】
請求項４によれば、受光部に入射する可視光は受光に不要な光量過大部分を含むので、これを吸収することにより過大入射光が低減し、受光信号特性が向上する。
又、この受光に不要な光量過大部分可視光は光エネルギーの強大部分を含むので、発電効率が向上する。
又、この光エネルギーの強大部分が受光部に入射しないため、受光部の保護を図ることができる。
又、第１の領域と第２の領域とで吸収量が異なるため、受光部の受光むらが低減し、受光信号特性が向上する。
【００２５】
請求項５によれば、発光部から出射する可視光は視認に不要な光量過大部分を含むので、これを吸収することにより、発光部の眩しさや輝度むらが低減し、視認性が向上する。
又、この視認に不要な光量過大部分は光エネルギーの強大部分を含むので、発電効率が向上する。
また、この光エネルギーの強大部分が視認者の目に入射しないため、目の保護を図ることができる。
又、発光部の点灯に用いている第１の畜電池には充電せず、用いていない第２の畜電池に充電させるため、第１の畜電池の出力が安定し、視認性が向上する。
又、蓄電部により発光する発光部から出射する可視光は、視認に不要な光量過大部分を含み、この無駄な光を光電変換し、再び蓄電部に戻すので蓄電部の電気エネルギーの無駄な部分の再利用及び光エネルギーの有効利用を図ることができる。
【００２６】
請求項６によれば、受光部に入射する可視光は受光に不要な光量過大部分を含むので、これを吸収することにより、過大入射光や受光むらが低減し、受光信号特性が向上する。又、この受光に不要な光量過大部分は光エネルギーの強大部分を含むので発電効率が向上する。
又、この光エネルギーの強大部分が受光部に入射しないため、受光部の保護を図ることができる。
また、受光部等の付勢に用いている第１の畜電池には充電せず、用いていない第２の畜電池に充電させるため、第１の畜電池の出力が安定し、受光信号特性が向上する。
又、第１の蓄電池により受光部等が作動しているとき、受光に不要な光を光電変換して、第２の蓄電池に充電するので光エネルギーの有効利用を図ることができる。
【００２７】
請求項７によれば、発光部から出射する可視光同士又は受光部に入射する可視光同士の混色が低減し、視認性が向上し、又は受光信号の特性を向上させることができる。
又、発光部から出射する可視光又は受光部に入射する可視光を光電変換できるので発電効率が向上する。
又、透明光電変換板が複数に分割され、電気抵抗値が低下するので発電効率が向上する。  
【００２８】
請求項８によれば、分光と光量補正が容易にでき、視認性や受光信号特性が向上する。  
【００２９】
請求項９によれば、可視光に加えて紫外光を光電変換できるので、発電効率が向上する。又、発光部から出射する紫外光が発光部に入射しないため、発光部の保護を図ることができる。
又、発光部から出射する紫外光が視認者の目に入射しないため、目の保護を図ることができる。
又、外部から入射する紫外光が受光部に入射しないため、受光部の保護を図ることができる。
【００３０】
請求項１０によれば、環境に応じて最適の光電変換板を使用できるので使い勝手が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の実施形態１の模式図である。
【図２】図１の光電変換作用の一例の説明図である。
【図３】Ａは本発明に用い得る透明光電変換板の一例の模式図、Ｂは他の例図である。
【図４】Ａは図３Ａの変形例の模式図、Ｂは他の例図である。
【図５】図３Ｂの変形例の模式図である。
【図６】実施形態２の模式図である。
【図７】実施形態３の模式図である。
【図８】実施形態４の模式図である。
【図９】実施形態５の模式図である。
【図１０】実施形態６の模式図である。
【図１１】本発明に用い得る透明光電変換板の製造方法の一例図である。
【図１２】図１１の続きの図である。
【図１３】Ａは実施形態７の模式図、Ｂは他の例図である。
【図１４】図１３の変形例の模式図である。
【図１５】Ａ、Ｂは図１４の平面図である。
【図１６】Ａは実施形態８の模式図、Ｂは他の例図である。
【図１７】Ａは図１６の変形例の模式図、Ｂは他の例図である。
【図１８】Ａは実施形態９の模式図、Ｂは他の例図である。
【図１９】Ａは実施形態１０の模式図、Ｂは他の例図である。
【図２０】図１の充電制御のフローチャート図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下、本発明の好適な実施の形態を図面に従って説明する。
【００３３】
実施形態１
図１は本発明の光電変換装置の一例の要部を模式的に示す図で、発光装置と受光装置の例を便宜上一括して示している。ＬＬは街灯、室内灯、デスプレイ、モニタ等の発光装置の発光部にして視認者の目ＥＹ側に内部直進可視光Ｌ１を出射する。ＴＴは透明光電変換板にして、透明光電極層ＴＫ、透明光電変換体層ＴＨ及び透明対極層ＴＡを発光部ＬＬ側からこの順に積層し、発光部ＬＬの出射光路中に配置する。光電変換体層ＴＨは発光部ＬＬの極大発光波長に対応した吸収波長を有する光電変換素子ＳＳを含み、発光部ＬＬから出射する可視光Ｌ１の極大部分である視認に不要な光量過大部分をＬ２として吸収、光電変換し、視認に必要な光量を視認光Ｌ３として透過させる。視認に必要な光量は発光部ＬＬの種類、特性に応じて種々設定する。この視認に不要な光量過大部分Ｌ２を吸収することにより発光部ＬＬの眩しさが低減し、視認性が向上する。又、視認に不要な光量過大部分は光エネルギーの強大部分を含むので、発電効率が向上する。又、この光エネルギーの強大部分が視認者の目に入射しないため、目の保護を図ることができる。ここで通常、太陽光等の外部光を入射させ、対極層より発電効率の良い側の電極層を光極層と呼ぶことにする。
【００３４】
反射部ＨＢは反射面ＨＭが凹面を有する反射鏡ＨＫで成り、視認に良い反射部として設けられ、発光部ＬＬから出射する直進光Ｌ１の一部分が入射し、それを視認側に反射させる位置に設ける。これにより内部反射光Ｌ１１の一部分を視認光Ｌ１３として視認に用いることができる。又、発光部ＬＬからの内部直進光Ｌ１の視認に不要な光量過大部分Ｌ２及び反射鏡ＨＫから反射する反射光Ｌ１１の視認に不要な光量過大部分Ｌ１２を透明光電変換体層ＴＨにより吸収できるので視認性が向上する。さらに発電効率の良い透明光極層ＴＫを発光部ＬＬ及び反射部ＨＢ側に向け、発光部ＬＬからの内部直進光Ｌ１及び反射部ＨＢから反射する反射光Ｌ１１を透明光極層ＴＫに入射させるようにしたので、発電効率が向上し、特に夜間等の外部光がなく発光部ＬＬからの出射光のみで発電させるときの発電効率が向上する。又、視認光Ｌ３、Ｌ１３の一部が外部の壁Ｗ等により反射部ＨＢ側に反射し、その反射光Ｌ１２３が光極層ＴＫに入射して再び光電変換するので、発電効率が向上する。
【００３５】
太陽ＳＮ等の外部直進光Ｌ４１は、対極層ＴＡに入射し、その極大部分の光Ｌ４２が光電変換体層ＴＨに吸収、光電変換され、発電に寄与する。この直進光Ｌ４２の吸収により対極層ＴＡの表面での視認側への外部反射光が低減するので視認性が向上する。光電変換体層ＴＨで吸収されなかった外部透過光Ｌ４３は反射鏡ＨＫで反射し、外内部反射光Ｌ４３１として光極層ＴＫに入射し、Ｌ４３２だけ吸収、再び光電変換する。即ち外部光Ｌ４１を効率良く２度光電変換するので発電効率が向上する。反射部ＨＢ１は発光部ＬＬの点灯用の配線等で成る反射体ＨＴ１を含み、外部光Ｌ４１の透過光を反射面ＨＭ１から視認側に不用意に反射する視認に悪い反射部で、視認に不要な迷光となる反射光Ｌ４３１を発生する。しかし、この視認に不要な反射光Ｌ４３１を光極層ＴＫ側からＬ４３２だけ吸収できるので発光部ＬＬの視認性が向上する。
【００３６】
充電制御部ＪＳはコンデンサＣを有し、透明光電変換板ＴＴからの変動量の大きい発電流Ｉを一時蓄積させ、所定電圧に達した後に蓄電部ＢＢの蓄電池を充電する。これにより発光部や外部光の光量が頻繁に変化しても安定して充電動作を行うことができる。透明光電変換板ＴＴは、蓄電機能を有させることもでき、この場合はコンデンサＣを省略しても良い。蓄電部ＢＢは複数の蓄電池ＢＴ1、ＢＴ２を有し、充電御部ＪＪは例えば第１の蓄電池ＢＴ1により発光制御部ＬＳを付勢し、発光部ＬＬを点灯させているときは使用していない第２の蓄電池ＢＴ２に充電し、蓄電池ＢＴ２により発光部ＬＬを点灯させているときは使用していない蓄電池ＢＴ１に充電するように制御する。このように畜電池の充電と放電を個別に行なわせるので、発光部点灯に用いている畜電池の出力変動が少なく、従って発光部ＬＬの輝度の安定化を計ることができ、視認性が向上する。
【００３７】
又、蓄電部ＢＢにより点灯する発光部ＬＬから出射する可視光の視認に不要な光量過大部分を光電変換し、再び蓄電部ＢＢに戻すので、蓄電部から出力される無駄な電気エネルギーを有効に再利用できる。さらに蓄電部ＢＢは発光部以外の他の制御部の駆動に用いても良い。又、交流直流変換器や１次電池、他の２次電池等の出力ＤＣにより発光制御部ＬＳを付勢し、蓄電部ＢＢの充電終了の後、蓄電部ＢＢに交代させても良い。又、街灯等の場合、夕暮れや朝方の薄暗いときにも発光部ＬＬを点灯させ、この時間は発光部からの光と太陽光との両方の光で発電し、昼間には発光部を消灯して太陽光のみで発電し、夜間の太陽光のないときは発光部からの光を光極層ＴＫに入射させて効率良く発電でき、長時間の発電が可能になり、発電効率が向上する。このように発光装置に透明光電変換板を好適に用いた光電変換装置を提供することができる。
【００３８】
次に、撮像装置等の受光装置に透明光電変換板を用いた光電変換装置を説明する。受光部ＣＣは撮像に用いられるいわゆるＣＣＤ、ＣＭＯＳ等で成り、透明光電変換体層ＴＨには入射光Ｌ４１の極大波長部分に対応した吸収波長を有する光電変換素子ＳＳが含められ、受光部ＣＣの入射光路中に配置される。これにより受光に不要な光量過大部分Ｌ４２が吸収、光電変換され、透過した可視光を受光部分光Ｌ４３として受光に用いる。従って過大入射光即ち光エネルギーの強大部分が受光部ＣＣの表面に照射されず受光部ＣＣが破壊されるのを防止できる。又、この光エネルギーの強大部分を光電変換することにより発電効率が向上する。又、受光信号の極大部分が抑制されるので受光信号特性が向上する。受光信号処理部ＳＰは受光部ＣＣからの受光信号を処理し、表示部ＬＣでモニタ画像等の受光情報を表示させる。受光制御部ＣＳは、受光部ＣＣ、受光信号処理部ＳＰ、表示部ＬＣの少なくとも１つを蓄電池により付勢し、その作動を制御する。充電制御部ＪＳは、第１の蓄電池ＢＴ１により受光制御部ＣＳが付勢されているとき、受光部ＣＣに入射する光Ｌ４１の受光に不要な光量過大部分Ｌ４２を吸収、光電変換して、第２の蓄電池ＢＴ２に充電する。第１の蓄電池ＢＴ１が所定値以下になれば第２の蓄電池ＢＴ２に交代する。これにより受光部ＣＣに入射する光エネルギーの有効利用を図ることができる。蓄電池ＢＴ１、ＢＴ２は受光部ＣＣ、受光信号処理部ＳＰ、表示部ＬＣの少なくとも１つを付勢し、残りは他の電源ＤＣにより付勢しても良い。反射体ＨＴ２は受光部駆動用の配線等で成り、反射面ＨＭ２により外部光Ｌ４１を入射光側に不用意に反射させる受光に悪い反射部である。これは光学機構系の内部で乱反射し、受光部ＣＣに再入射するいわゆる迷光Ｌ４３１を発生させ、受光に不要な光である。しかしこれをＬ４３２として透明対極層ＴＡ側から吸収できるので、受光部ＣＣに不要な光が反射入射せず受光信号特性が向上する。又、迷光Ｌ４３１を光電変換できるので発電効率が向上する。
【００３９】
図２は図１の光電変換作用の一例を説明する図で、発光部ＬＬからの内部可視直進光Ｌ１、内部反射光Ｌ１１が透明光電変換板ＴＴに入射し、その極大部分である視認に不要な光量過大部分Ｌ２、Ｌ１２を光電変換素子ＳＳが吸収、光電変換する。このために発光部ＬＬの極大発光波長λＬに極大吸収波長λＳを有する光電変換素子ＳＳを用い、これにより視認に不要で光量過大な部分を吸収させることができ、眩しさや輝度むらが低減し、発光部の視認性が向上する。又、視認に不要で光量過大な部分は光エネルギーの強大部分を含み、これを吸収、光電変換するので発電効率が向上する。外部直進光Ｌ４１は対極層ＴＡに入射し、Ｌ４２だけ吸収、光電変換され、吸収されなかった透過光Ｌ４３は反射部ＨＢで反射され、反射光Ｌ４３１が光極層ＴＫに入射し、外内部吸収光Ｌ４３２だけ吸収し、光電変換され、吸収されなかった部分は外内部透過光Ｌ４３３として外部に透過する。
【００４０】
一般に太陽光等の外部光Ｌ４１は、発光部ＬＬからの内部光Ｌ１よりも光エネルギーが大きく、対極層ＴＡに入射させても十分光電変換でき、又、反射部ＨＢで反射された外内部反射光Ｌ４３１は発電効率の良い光極層ＴＫに入射するので、発電効率が向上する。又、太陽光等の外部光Ｌ４１がないときでも発光部ＬＬからの内部光Ｌ１は、光極層ＴＫに入射、光電変換するので発電効率が向上する。視認に不要な光量過大部分Ｌ９は、発光部ＬＬから出射する可視光Ｌ１が視認不能なレベル即ち視認不能光Ｌ９９まで吸収する例を示す。この場合、含ませる光電変換素子ＳＳの量のすべてが光電変換に寄与しなくても良い。同様に受光装置の場合、外部直進光Ｌ４１は光極層ＴＫに入射し、入射光の極大部分がＬ４２だけ吸収、光電変換され、吸収されなかった透過光は受光部ＣＣに入射して受光光Ｌ４３として用いられる。このように受光に不要で光量過大な極大部分Ｌ４２を吸収するので受光信号特性が向上する。又、発電効率が向上する。
【００４１】
図３は本発明に用い得る透明光電変換板の一例の模式図で、以下、同一機能の部材は同一記号を用い、重複する説明は省略する。図３Ａは白色発光体ＬＷの出射方向に沿って波長の短い順に各光電変換体層ＢＨ、ＧＨ、ＲＨを直列的に配列した例である。図３Ｂは青色発光体ＬＢ、緑色発光体ＬＧ、赤色発光体ＬＲを並設し、各光電変換体層を入射方向に並列的に配列した例である。透明光電変換体層ＴＨの各層即ち青色光電変換体層ＢＨ、緑色光電変換体層ＧＨ、赤色光電変換体層ＲＨには、各発光体の各色Ｌ１Ｂ、Ｌ１Ｇ、Ｌ１Ｒの極大発光波長λＬＢ、λＬＧ、λＬＲに対応した極大吸収波長λＢ、λＧ、λＲを有する青色光電変換素子ＢＳ、緑色光電変換素子ＧＳ、赤色光電変換素子ＲＳを夫々含ませる。これにより、夫々の極大部分即ち視認に不要な光量過大部分Ｌ２Ｂ、Ｌ２Ｇ、Ｌ２Ｒを夫々吸収させることができるので、発光部ＬＬの眩しさが低減し、視認性が向上する。又、光量過大部分は光エネルギーの強大部分を含むので発電効率が向上する。さらに図３Ａの場合、光電変換素子を同一面積に吸収波長の短い順に配列したので、図３Ｂよりも同一面積の発電効率が向上する。又、図３Ａ、３Ｂ共、吸収波長の異なる光電変換素子同士が直接、接触しないので互いに干渉せず発電効率が向上する。
【００４２】
図４は図３Ａの変形例の模式図で、図４Ａは領域に応じて吸収量が異なるように構成した例で、光電変換素子の量を不均一な状態に分布させ、例えば白色発光体ＬＷから青色、緑色を除いた赤色のみを視認する例を示す。このために青色光電変換素子ＢＳ、緑色光電変換素子ＧＳの量を、視認に不要な光量過大部分Ｌ９Ｂ、Ｌ９Ｇまで吸収できる程度まで含ませる。この場合、含ませる光電変換素子ＢＳ、ＧＳの量すべてが光電変換に寄与しなくとも良い。又、赤色は視認に不要な光量過大部分Ｌ２Ｒを光電変換素子ＲＳにより吸収させ、視認に必要な光量は透過させるので、眩しさのない赤色光Ｌ３Ｒを視認できる。即ち白色発光体ＬＷを例えば第１の領域である光電変換体層ＢＨやＧＨにより分光し、さらに第１の領域とは吸収量の異なる第２の領域である光電変換体層ＲＨにより視認に好適な光量補正を行わせることができ、赤色の視認性が向上する。このように、好みの色を発光する発光部を容易に得ることができる。図４Ｂは可視光Ｌ１の他に不可視光である紫外光Ｌ１Ｖ及び又は赤外光Ｌ１ＲＲを出射する発光体ＬＯを用いた例である。青色光電変換体層ＢＨの入射面側に紫外光Ｌ１Ｖの一部であるＬ２Ｖを吸収、光電変換する紫外光電変換体層ＶＨを、赤色光電変換体層ＲＨの出射面側に赤外光Ｌ１ＲＲの一部であるＬ２ＲＲを吸収、光電変換する赤外光電変換体層ＲＲＨを設ける。このように、発光部が出射する紫外光及び又は赤外光も光電変換できるので発電効率が向上する。又、発光部から出射する紫外光を吸収できるので発光部を保護することができ、さらに視認者の目に紫外光が入射せず、目の保護を計ることができる。又、ＶＨ、ＲＲＨの一方のみ設けても良い。
【００４３】
図５は図３Ｂの変形例の模式図で、各発光体から出射する可視光Ｌ1Ｂ、Ｌ1Ｇ、Ｌ1Ｒの光量は、例えば図示のように順に大きくなるような光量を有しているとする。そこで、各光電変換体層に含有せしめる光電変換素子の量を各発光体の輝度むらを補正するように調整する。即ち、青色発光体ＬＢの視認に不要な光量過大部分Ｌ２Ｂを吸収するように、例えば第１の領域に対応する青色光電変換体層ＢＨに含有させる青色光電変換素子ＢＳの量を選択する。第２の領域に対応する緑色光電変換体層ＧＨに含有させる緑色光電変換素子ＧＳの量は、青色光電変換素子ＢＳの量より多くする。即ち青色光に比べて緑色光を吸収する量を多くする。さらに、赤色光電変換体層ＲＨに含有させる赤色光電変換素子ＲＳの量は、緑色光電変換素子ＧＳの量より多く含ませ、緑色光に比べて赤色光を吸収する量を多くする。このように光電変換素子の量を、各領域に応じて吸収量が異なるように不均一な状態に分布させる。光電変換素子の量は、濃度の他に層の厚みによって調整しても良い。又、吸収能力の異なる光電変換素子を用いても良い。これによって、透明光電変換体層ＴＨを透過する青色視認光Ｌ３Ｂ、緑色視認光Ｌ３Ｇ、赤色視認光Ｌ３Ｒの各透過光量が揃い、輝度むら等の発光むらを有する発光部ＬＬのホワイトバランスが改善し、視認性が向上する。又、例えば青色発光体ＬＢの視認光Ｌ３Ｂが視認に必要な光量と同程度であるときは青色光電変換体層ＢＨを省略する。即ち透過率１００％とする。このように発光部に好適な色調合わせを容易に行なうことができる。
【００４４】
実施形態２
図６は実施形態２の模式図で、照明装置に用いることができる。即ち反射鏡ＨＫ上に白色発光体ＬＷ1、ＬＷ２を設け、その上に透明光電変換板ＴＴを載置する。光電変換板ＴＴにはいわゆる色素増感型太陽電池を用いる。これは電解質で成る電荷移動層ＤＫ及び光電変換色素ＳＳを含むＮ型金属酸化物多孔質半導体層ＮＨを封止材ＦＳで封止した構成である。ここで発光体ＬＷ1の中心部から出射する可視光Ｌ1の光量は、発光体ＬＷ1、ＬＷ２の間隙部ＫＧの中心部から出射する可視光Ｌ１０より大きい。つまり発光部ＬＬの視認領域全体としては発光体ＬＷ１、ＬＷ２間の間隙部ＫＧの中心部の光量が低く、又、左右の端部も光量が低く輝度むらを有する。そこでＮ型金属酸化物多孔質半導体層ＮＨに含有させる光電変換色素ＳＳの量を、図示のように領域に応じて吸収量が異なるように不均一な分布状態とする。即ち発光体ＬＷ1の近辺の輝度の高い第１の領域部分は光電変換色素ＳＳの含有量を多くし、輝度の低い第２の領域部分では光電変換色素ＳＳの含有量を少なく又は零にする。これにより視認に不要な光量過大部分の吸収量はＬ２が大きくＬ２０が小さくなる。従って発光部ＬＬからの輝度が均一になり、即ち視認に用いる視認光Ｌ２とＬ２０の光量はほぼ等しくなり、発光部ＬＬの視認領域全体としての輝度むらが低減し、視認性が向上する。又は、後例に示すように光電変換板ＴＴを分割して電気的に隔絶した部分を間隙部ＫＧの中心部と対応させても良い。この不均一な分布状態は周知のインクジェット方式を用い、光電変換色素ＳＳを含む液滴の吐き出し数を変化させることにより各領域に応じて吸収量が異なるようにすれば良い。
【００４５】
又、可視光の他に紫外光を不用意に出射する発光体ＬＷ１、ＬＷ２を用いる場合は、紫外光及び可視光を吸収する色素増感型光電変換板ＴＴを用いれば好適である。即ちＮ型金属酸化物多孔質半導体層ＮＨには通常酸化チタンや酸化亜鉛を用い、これが紫外光を吸収するので、発光体ＬＷ１、ＬＷ２から出射し、視認者の目に有害な紫外光Ｌ１Ｖ１が目に入射せず、目の保護を図ることができる。又、外部から進入する紫外光Ｌ４Ｖも、発光体ＬＷ１、ＬＷ２に到達しないので発光部ＬＬの劣化を抑制し、その保護を図ることができる。さらに、発光体ＬＷ２から左斜め方向に出射する紫外光Ｌ１Ｖ２も、隣の発光体ＬＷ１に反射入射する前に光電変換体層ＮＨが吸収するので、発光体ＬＷ１に到達せずその劣化を抑制し、発光体ＬＷ１の保護を図ることができる。
【００４６】
このように、発光部ＬＬから出射する波長の短い紫外光を、対極層ＴＡ、電荷移動層ＤＫを介することなく発光部ＬＬに近い光極層ＴＫ側から吸収できるので、発光部ＬＬの保護が効率良くでき、さらに視認者の目の保護ができる。又、波長が短く光エネルギーの大きい紫外光Ｌ１Ｖ１を光電変換できるので発電効率が向上する。又、発光体ＬＷ２等が赤外光Ｌ１ＲＲを出射するときは、例えばクマリン系色素等はこれも吸収できるので発電効率がさらに向上する。又、外部から進入する赤外光Ｌ４ＲＲも吸収できるので発電効率がさらに向上する。又、半導体層ＮＨは多孔質体で形成され、発光体ＬＷからの可視光Ｌ１は多孔質体の下面の粗表面に効率良く入射するので外部光がない時の発電効率が向上する。
【００４７】
実施形態３
図７は実施形態３の模式図で液晶表示装置のバックライトの内部構成例を示し、導光板ＤＬの両側面に発光体ＬＷ１、ＬＷ２、透明光電変換板ＴＴ１、ＴＴ２及び反射鏡ＨＫ１、ＨＫ２を配置する。導光板ＤＬの下方に反射鏡ＨＫ３を配置し、透明光電変換板ＴＴ３を導光板ＤＬの上方に配置し、その上に液晶層ＬＣを配置する。このとき第１の領域となる導光板ＤＬの端部近辺から出射する可視光Ｌ１、Ｌ１１は、第２の領域となる導光板ＤＬの中央部から出射する内部光Ｌ１０より光量が大きい。そこでその吸収量を多くするためＮ型金属酸化物多孔質半導体層ＮＨ３に含有させる光電変換素子ＳＳの量を中央部より多く含有させる。これにより視認に不要な光量過大部分Ｌ３、Ｌ５の方がＬ３０より吸収量が大きくなり、液晶層ＬＣから出射する視認光Ｌ２０、Ｌ２、Ｌ４の透過光量がほぼ等しくなる。従って専用の輝度分布均一化層が不要となる。
【００４８】
実施形態４
図８は実施形態４の模式図で、受光装置の具体例にして透明光電変換板ＴＴの光電変換体層ＴＨは、前例同様色素増感型太陽電池を用いる。可視光Ｌ４１は、透明光極層ＴＫに入射し、受光に不要な光量過大部分光Ｌ４２が多孔質体で成るＮ型半導体層ＮＨに吸収され、受光部分光Ｌ４３が透明陽極層ＴＡから出射し、受光部ＣＣの受光に用いられる。ここで半導体層ＮＨとして前例同様酸化チタン等で成る多孔質体を用いた場合は、波長が短く受光部ＣＣに有害で受光部に入射する光の一部分である紫外光Ｌ４Ｖを多孔質体層ＮＨの粗表面が効率良く吸収するので、受光部ＣＣの劣化を抑制でき、保護することができる。又、光電変換色素ＳＳとしてクマリン系色素等を含有せしめれば、紫外光Ｌ４Ｖや可視光Ｌ４１及び赤外光Ｌ４ＲＲも光電変換できるので簡易な構成で発電効率も向上し好ましい。又、紫外光や赤外光を可視光に変換する蛍光物質を用いても良い。さらに、紫外光Ｌ４Ｖや赤外光Ｌ４ＲＲにも感応する受光部ＣＣを用いた場合でも、紫外光や赤外光による受光信号が抑制されるので受光信号特性が向上する。又、受光部ＣＣの駆動用の配線や受光部ＣＣの保持具等で成る反射体ＨＴ２からの反射光即ち迷光Ｌ４３１を光電変換体層ＴＨによりＬ４３２として吸収するので、受光部ＣＣに不要な光が入射せず受光信号特性が向上する。又、迷光Ｌ４３１を光電変換できるので発電効率が向上する。
【００４９】
実施形態５
図９は実施形態５の模式図で、外部光Ｌ４１を、集光レンズＬＺを介して受光部ＣＣに入射させる例を示す。この場合、第１の領域である集光レンズＬＺの中心部を透過する光Ｌ４１０は、第２の領域である周辺部の透過光Ｌ４１１よりも光量が大きい。従って受光部ＣＣの受光領域の中心部と周辺部とで受光むらを発生する。そこで光電変換体層ＴＨに含有させる光電変換素子ＳＳの量を、図示のように第１、第２の領域に応じて吸収量が異なるように不均一な状態に分布させる。即ち集光レンズＬＺの中心部を透過する光Ｌ４１０の入射領域近辺では光電変換素子ＳＳの含有量を多くし、周辺部の透過光Ｌ４１１の入射領域近辺では光電変換素子ＳＳの含有量を少なく又は零にする。これにより受光に不要な光量過大部分の吸収量はＬ４２０が大きく、Ｌ４２１が小さくなる。従って受光部ＣＣの受光に用いる受光部分光Ｌ４３１の光量は等しくなり、受光領域全体としての受光むらが改善する。
【００５０】
実施形態６
図１０は実施形態６の模式図で、光電変換体層ＴＨの各層を受光部ＣＣの感度補正フィルタＫＦとして構成した例である。受光部ＣＣは青色光電変換体層ＢＣ、緑色光電変換体層ＧＣ、赤色光電変換体層ＲＣを入射方向に直列的に配列する。ここで、受光部ＣＣは、夫々の受光感度がＢＫ、ＧＫ、ＲＫとして示すように順に低くなる例を示している。このような感度むらは種々の感光材料に見られ特に有機材に多い。この場合例えば透明光電変換体層ＴＨの第１の領域となる青色光電変換体層ＢＨに含有させる青色光電変換素子ＢＳの量を、受光に不要な光量過大部分だけ所定量含ませる。第２の領域となる緑色光電変換体層ＧＨに含ませる緑色光電変換素子ＧＳの量も同様にして選択するが、このとき青色光電変換素子ＢＳの量より緑色光電変換素子ＧＳの量を少なくする。同様にして赤色光電変換体層ＲＨに含有させる赤色光電変換素子ＲＳの量は、緑色光電変換素子ＧＳの量より少なく含ませる。このように、透明光電変換体層ＴＨの夫々の領域に応じて吸収量が異なるように光電変換素子の量を不均一な状態に分布させる。光電変換素子の量は濃度の他に厚みや光電変換素子の吸収能力によって調整しても良い。これによって可視光Ｌ４１の各透過光量Ｌ４３Ｂ、Ｌ４３Ｇ、Ｌ４３Ｒが図示のように順に大きくなる。従って受光部ＣＣの受光信号ＤＢ、ＤＧ、ＤＲの電流量が揃い、即ち、受光感度むらが補正され受光信号特性が向上する。又、入射光の受光むらも補正できる。即ち例えば青色の可視光より光量の大きい緑色の可視光が入射した場合、その極大部分を第１、第２の領域によって吸収量を異なえることにより各可視光の光量が揃い、受光信号特性が向上する。
【００５１】
図１１、１２は分光機能例えばカラーフィルタ機能及び輝度又は感度補正機能を有する色素増感型透明光電変換板ＴＴの製造方法の一例を示す。
「ステップＰ１」：図１１において、透明光極層ＴＫの表面に、封止機能を有する隔壁及びブラックマトリックスとしての黒色着色体層ＢＭ１、ＢＭ２、ＢＭ３をフォトレジストエッチング法、インクジェット法等により形成する。
「ステップＰ２」：各黒色着色体層の間に青色光電変換体層ＢＨＢ、ＢＨＧ、ＢＨＲを夫々形成する。即ち青色光電変換色素ＢＳを含ませたＮ型半導体粒子等を液状化し、インクジェット法等により夫々の層を形成する。このとき光電変換体層ＢＨＢは、視認又は受光に不要な光量過大部分を吸収する程度の青色光電変換色素ＢＳの量を選択する。ＢＨＧ、ＢＨＲは、視認又は受光不能な程度の光量過大部分を吸収する光電変換色素ＢＳの量を選択する。即ち第１の領域ＢＨＢと第２の領域ＢＨＧ、ＢＨＲとで吸収量が異なるように形成する。
「ステップＰ３」：同様に青色光電変換体層ＢＨＢ、ＢＨＧ、ＢＨＲの表面上に緑色光電変換体層ＧＨＢ、ＧＨＧ、ＧＨＲを形成する。このとき、緑色光電変換体層ＧＨＧに含ませる緑色光電変換色素ＧＳの量は、前同様に視認又は受光に不要な光量過大部分を吸収する程度の量を選択する。ＧＨＢ、ＧＨＲは前同様に視認又は受光不能な程度の光量過大部分を吸収する量を選択する。
「ステップＰ４」：同様に図１２のように、緑色光電変換体層ＧＨＢ、ＧＨＧ、ＧＨＲの表面上に赤色光電変換体層ＲＨＢ、ＲＨＧ、ＲＨＧを形成する。このとき、赤色光電変換体層ＲＨＲに含ませる赤色光電変換色素ＲＳの量は、前同様に視認又は受光に不要な光量過大部分を吸収する程度の量を選択する。ＲＨＢ、ＲＨＧは、前同様に視認不能な程度まで吸収する量を選択する。
「ステップＰ５」：赤色光電変換体層ＲＨＢ、ＲＨＧ、ＲＨＲの表面上に電荷移動層ＤＫ１、ＤＫ２、ＤＫ３をインクジェット法等により塗布し、さらにその上面に透明対極層ＴＡを形成する。このように、各黒色着色体層間と、光極層と対極層とで囲まれた領域を色毎に形成し、両極層を離隔支持するので密封性が向上し、強固に構成できる。又、分光機能と輝度又は感度補正機能を光電変換板に有させることができ、構成が簡易になる。
【００５２】
実施形態７
図１３は実施形態７の模式図で、図１３Ａは図１１、１２で製作したカラーフィルタを発光部ＬＬに積層した例を示す。基板ＫＢ上に画素電極ＢＤ、ＧＤ，ＲＤを並設し、各画素電極の上面に白色発光体ＬＷ１、ＬＷ２、ＬＷ３を形成し、その上に透明電極層ＴＤを配置する。透明光電変換板ＴＴとは透明絶縁体層ＴＺを介して積層する。各画素電極は発光体を点灯させるための駆動用電極で、各画素電極は反射機能を有して視認に良い反射部を兼用し、各発光体の発光中心部から出射する可視光を視認側に反射させる反射面ＨＭＧを有する。このように画素駆動用電極に反射機能を有させれば構成が簡易になり、薄型に構成できる。又、各画素電極を透明とし、画素電極の下面に反射体ＨＴＲを設けても良い。例えば白色発光体ＬＷ１は緑色、赤色変換体層ＧＨＢ、ＲＨＢで視認不能な程度まで吸収、光電変換され、青色変換体層ＢＨＢで視認に不要な青色光量過大部分Ｌ２Ｗ１が吸収、光電変換され、青色視認光Ｌ３Ｂ及び反射光Ｌ１３Ｂを透過させて視認に用いる。白色発光体ＬＷ２、ＬＷ３も同様に緑色視認光Ｌ３Ｇ及び反射光Ｌ１３Ｇ、赤色視認光Ｌ３Ｒ及び反射光Ｌ１３Ｒを透過させて視認に用いる。又、発光体を青、緑、赤の各色の発光体とし、輝度補正用のＢＨＢ、ＧＨＧ、ＲＨＲのみとしても良い。
【００５３】
図１３ＢはＡの変形例で、複数の発光体に対して単一の電荷移動層ＤＫを設けた例である。又、黒色着色体層も光電変換機能を有する光電変換体層ＢＨ１、ＢＨ２としたので発電効率が向上する。さらに画素電極ＢＤ，ＧＤ、ＲＤの高さを変え、透明電極層ＴＤＲを半透明、半反射性とし、発光体からの出射光が繰り返し反射するように構成したので、干渉現象が発生し、各発光体の色純度が増し、視認性が向上する。又、各光電変換体層を多孔質体で構成した場合、色純度が増した光が多孔質体内で散乱し視認性が向上する。ここで、各画素電極ＢＤ、ＧＤ、ＲＤの厚さを変え、かつ半透明、半反射型の電極層ＴＤＲを用いれば、各発光体ＬＷ１、ＬＷ２、ＪＷ３からの出射光が各画素電極の表面と電極層ＴＤＲの下面との間で反射を繰り返すので、色純度が向上し、視認性が向上する。
【００５４】
図１４は図１３の変形例、図１５Ａ、Ｂは図１４の平面図で、光電変換板ＴＴをＴＴ１、ＴＴ２、ＴＴ３に分割し、各発光体ＬＷ１、ＬＷ２、ＬＷ３に夫々対応させ、各発光体間の間隙部ＫＧに各光電変換板間の隔絶部ＫＺを対応させた例を示す。即ち大面積になると電気抵抗値が高くなる透明光電変換板ＴＴを、小面積に分割して電気的に絶縁し、各光電変換板の透明対極層、透明光極層に金等の良導体ＬＡ、ＬＫを接続する。又、黒色着色層ＢＭ１、ＢＭ２、ＢＭ３を含む隔絶部ＫＺにより各光電変換板を離隔する。これにより各発光体から斜出射する光が黒色着色体に吸収されて互いに混じることがなく、視認性が向上する。これによれば、光電変換体板ＴＴが小面積に分割されるので、電気抵抗値が下がり、発電効率が向上する。同時に各発光体間の間隙部ＫＧと各光電変換板間の隔絶部ＫＺとを対応させるように配置したので混色が低減し、視認性が向上する。ここで、図１４Ｂのように各対極層ＴＡ１、ＴＡ２、ＴＡ３の厚さを変え、かつ半透明、半反射型とすれば発光体ＬＷからの出射光が光電変換体内で反射を繰り返すので、発電効率が向上する。又、色純度が向上し、視認性が向上する。
【００５５】
実施形態８
図１６は実施形態８の模式図で、図１６Ａは、受光部ＣＣに図１１、１２で作製した分光機能及び感度補正機能付き透明光電変換板ＴＴを積層した例を示す。基板ＫＢ上に受光体ＣＣ１、ＣＣ２、ＣＣ３を並設し、各受光体に透明絶縁体層ＴＺを介して各光電変換体層を対応して配置する。図１６Ｂは、Ａの変形例で、複数の受光体に対して単一の電荷移動層ＤＫ１を設けた例である。これにより製造が容易になる。又、ブラックマトリックスも光電変換体層ＢＨ１、ＢＨ２としたので発電効率が向上する。
【００５６】
図１７は図１６の変形例で、光電変換板ＴＴをＴＴ１からＴＴ３に分割し、各受光体ＣＣ１からＣＣ３に夫々対応させ、各受光体間の間隙部ＫＧに各光電変換板間の隔絶部ＫＺを対応させた例を示す。即ち、透明光電変換板ＴＴを小面積にした光電変換板ＴＴ１、ＴＴ２、ＴＴ３に分割して電気的に絶縁し、さらに各光電変換板の透明対極層、透明光極層に金等の良導体ＲＡ、ＲＫを接続する。又、黒色着色体層ＢＭ１、ＢＭ２、ＢＭ３を含む隔絶部ＫＺにより各光電変換板を離隔する。これにより各受光体に斜入射する光が黒色着色体に吸収されて互いに混じることがなく受光信号特性が向上する。又、図１７Ｂのように各透明光極層及び対極層を半透明、半反射型とし、かつ透明対極層の厚さを変えれば、入射光が光電変換体内で反射を繰り返すので、発電効率が向上する。又、色純度が向上し、受光信号特性が向上する。又、半透明半反射型光極層の代わりに、レンズＬＺの下面の反射を利用しても良い。
【００５７】
実施形態９
図１８は実施形態９の模式図で、図１８Ａは第1の透明光電変換板ＴＴ1に、第２の透明光電変換板ＴＴ２を、透明絶縁体層ＴＺを挟んで積層した例を示す。第1の透明光極層ＴＫ1を発光部ＬＬ側に向け、さらに第２の透明光極層ＴＫ２を外部光Ｌ４１の入射側即ち視認側に配置したので、外部光Ｌ４１も効率良く吸収、光電変換でき、発電効率が向上する。又、発光部が点灯していないときの発電効率が向上する。又、各光電変換体層ＴＨ１、ＴＨ２には、夫々、発光部の出射光の極大吸収波長λＳ１、外部光の極大吸収波長λＳ２を有する光電変換素子を含ませても良い。又、透明光電変換板ＴＴ２のみを設けても良い。
【００５８】
図１８Ｂは、発光部ＬＬから出射する紫外光及び又は赤外光を可視光に変換した後、可視光電変換体層ＴＨで光電変換する例を示す。即ち光極層ＴＫの入射側に紫外光を可視光に変換する変換体層ＶＫ及び又は赤外光を可視光に変換する変換体層ＲＫを配列した例である。紫外光及び又は赤外光を可視光に変換する変換体層ＶＫ、ＲＫは、透明材に紫外光又は赤外光を可視光に変換する蛍光物質を混入させて構成する。これにより、発光部ＬＬから出射する紫外光及び又は赤外光が可視光に変換され、変換された可視光が可視光電変換体層ＴＨで光電変換されるので発電効率が向上する。又、発光部ＬＬや目ＥＹを保護することができる。又、外部からの紫外光や赤外光による発光部ＬＬの劣化を低減できる。又、透明対極層ＴＡを発光部側に、透明光極層ＴＫを視認側に配置しても良い。又、ＶＫ、ＲＫの一方のみ設けても良い。又、発光部ＬＬと透明光電変換板ＴＴの間の光路中に拡大光学系となるレンズＬＺを配置し、発光部ＬＬの発光面積ＬＭよりも変換板ＴＴの光電変換面積ＫＭを大きくしても良い。これにより小さい発光部でも発電効率を向上できる。又、発光部ＬＬ側と光電変換板ＴＴ側を着脱自在に構成しても良い。
【００５９】
実施形態１０
図１９は実施形態１０の模式図で、図１９Ａは、受光装置本体Ｈ０に縮小光学系となるレンズＬＺ、受光部ＣＣ、受光信号処理部ＳＰ、受光制御部ＣＳ、蓄電部ＢＢ、充電制御部ＪＳ等を収納した例示す。透明光電変換板ＴＴは受光部ＣＣに対して着脱自在に構成し、装着したときに接点ＳＴ１とＳＴ２が電気的に接触して蓄電部ＢＢを充電する。これにより複数の光電変換板ＴＴの中から任意の濃度や色のＴＴを選んで装着できるので、明るすぎる環境でも最適な受光像や、好みの受光像を得ることができる。又、受光部ＣＣの受光面積ＪＭよりも透明光電変換板ＴＴの光電変換面積ＫＭを大きく設定したので発電効率を向上させることができる。又、受光に不要な迷光Ｌ４３１を光電変換できるので発電効率が向上すると共に受光信号特性が向上する。図１９Ｂは受光部ＣＣに対してレンズ筒ＬＴを着脱自在に構成し、レンズ筒ＬＴ内に透明光電変換板ＴＴを収納した例を示す。いずれの例もレンズ筒ＬＴ内で乱反射する受光に不要な迷光Ｌ４３１を光電変換できるので発電効率が向上すると共に受光信号特性が向上する。又、光電変換板ＴＴを複数、円盤上に配置し、円盤を回転させることにより受光部ＣＣに対して光電変換板ＴＴの一つを着脱自在にしても良い。
【００６０】
以下、本発明に用いることができる材料の一部を例示する。
「発光部ＬＬ」：紫外線により蛍光体を発光させるもの（蛍光管、プラズマ等）、電子線により蛍光体を発光させるもの（陰極線管、ＦＥＤ等）、電圧、電流により発光させるもの（発光ダイオード、ＥＬ等）
「受光部ＣＣ」：ＣＣＤ、ＣＭＯＳ、有機半導体型、色素増感型等
「反射部ＨＢ」：反射率の大きい材料、金、銀、アルミニウム等
「透明光電変換体層ＴＨ」：元素半導体型（単結晶、多結晶、非晶質）、化合物半導体型（２−６族、３−５族、１−３−６族）、有機半導体型（共役ポリマー系）、色素増感型（液体式、固体式、蓄電機能付）
「光電変換素子ＳＳ」：クマリン系色素、メロシア二ン系色素、インドリン型色素、カルバゾール系色素、有機色素ＭＫ−２、Ｂlack dye、Ｄ１３１、有機半導体素子
「透明光、対極層ＴＫ、ＴＡ」：ガラス、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、アクリル樹脂、ポリ塩化ビニル、環状ポリオレフィン系樹脂＋導電層（酸化インジュウムすず、酸化亜鉛等）
「Ｎ型半導体層ＮＨ」：二酸化チタン、二酸化亜鉛等の金属酸化物等
「電荷移動層ＤＫ」：電解質溶液（ヨウ素＋ヨウ化物等）、高分子固体電解質、Ｐ型半導体等
「青色光電変換体層ＢＨ」：金属酸化物多孔質半導体に吸収波長領域４００〜５００ｎｍの光電変換素子ＳＳ（オリゴフェニレン系色素、クマリン系色素等の青色光電変換素子ＢＳ）を含有
「緑色光電変換体層ＧＨ」：金属酸化物多孔質半導体に吸収波長領域５００〜６００ｎｍの光電変換素子ＳＳ（キサンテン系色素、クマリン系色素等の緑色光電変換素子ＧＳ）を含有
「赤色光電変換体層ＲＨ」：金属酸化物多孔質半導体に吸収波長領域６００〜７００ｎｍの光電変換素子ＳＳ（シアニン系、メロシアニン系色素、クマリン系色素等の赤色光電変換素子ＲＳ）を含有
「黒色着色体層ＢＭ」：カーボン、アニリンブラック、青、緑、赤色色素混合物等
「紫外光電変換体層」：珪素に酸化亜鉛をドープしたn型半導体と珪素に銅アルミ酸化物をドープしたp型半導体、金属酸化物多孔質半導体にクマリン系色素、メロシア二ン系色素
「赤外光電変換体層」：金属酸化物多孔質半導体にクマリン系色素、シリコン、ＧａＡｓ、ＣｄＳ、スクアリリウム、フタロシアニン
「紫外光、赤外光ー可視光変換体層」：酸化アルミ等の酸化物にユーロビューム等の蛍光物質を配合
「良導体ＬＡ、ＬＫ」：白金、金、銀、銅等
「蓄電部ＢＢ」：鉛、ニッケル系、リチウム系、電気二重層コンデンサ等
【００６１】
図２０は、図１の充電制御部ＪＪの制御手順の一例を示すフローチャート図である。ステップＳ１で、第１蓄電池ＢＴ１が使用できるか否かを調べ、使用できなければステップＳ２に進み、第２蓄電池ＢＴ２が使用できるか否かを調べ、使用できなければステップＳ３に進み、使用者に充電が必要なことを報知する。使用者は、これを知って透明光電変換板ＴＴに外部光Ｌ４１が入射するように明るい所に置いて蓄電池ＢＴ１を充電する。又は暗い所では他の電源により充電する（ステップＳ４）。充電が完了したら、ステップＳ５で充電完了を使用者に知らせてステップＳ１に戻る。
【００６２】
今度は第１蓄電池ＢＴ１が使用できるので、ステップＳ６に進み、第１蓄電池ＢＴ１により発光部ＬＬを点灯させ、又は受光部ＣＣ、受光信号処理部ＳＰ、表示部ＬＣの少なくとも１つを付勢する。次いで、ステップＳ７で発光部ＬＬから出射する可視光又は受光部に入射する可視光の視認又は受光に不要な光量過大部分Ｌ２やＬ４２が透明光電変換板ＴＴにより吸収、光電変換され、発電した電流は充電制御部内のコンデンサＣを充電する（ステップＳ７）。コンデンサＣが所定電圧値に達したか否かがステップＳ８で調べられ、所定電圧値に達したら、ステップＳ９でコンデンサＣから放電させ、第２蓄電池ＢＴ２の充電を開始する。これを繰り返して間欠充電を行なう。ステップＳ１０で蓄電池ＢＴ２の充電状態を調べ、過充電直前になったらステップＳ１１で充電を停止し、満充電状態で待機させる。過充電に未だ至ってない場合はステップＳ６、Ｓ７、Ｓ８を続ける。
【００６３】
又、第１蓄電池ＢＴ１の使用可能状態も調べ（ステップＳ１２）、使用不可を検知したら待機していた満充電の第２蓄電池ＢＴ２に切り替える（ステップＳ１３）。今度は第２蓄電池ＢＴ２により発光部ＬＬの点灯又は受光部ＣＣ等の付勢を継続する（ステップＳ１４）。このとき、透明光電変換板ＴＴにより前同様にコンデンサＣを充電する（ステップＳ１５）。コンデンサＣが所定電圧値に達したら、ステップＳ１７でコンデンサＣから放電させ、第１蓄電池ＢＴ１の間欠充電を開始する。ステップＳ１８では、ステップＳ１０同様に蓄電池ＢＴ１の充電状態を調べ、過充電直前になったらステップＳ１９で充電を停止し、満充電状態で待機させる。
【００６４】
ステップＳ２０で第２蓄電池ＢＴ２が使用不可になったら第２蓄電池から満充電状態の第１蓄電池に切り替えて（ステップＳ２１）ステップＳ６に戻り、前述の動作を繰り返す。このように発光部の点灯又は受光部等の付勢用の蓄電池と、光電変換板からの電流を充電する蓄電池を専用に設けたので、負荷駆動用の畜電池の出力の変動が低減し、従って駆動力の安定化を図ることができ、発光部の視認性が向上又は受光部の受光信号特性が向上する。又、外部の光量変動が頻繁に発生しても、変動する発電流をコンデンサＣで一時蓄積させるため、充電動作が安定する。又、常に満充電の蓄電池を交代しながら使用できるので、視認性の向上又は受光信号の特性の向上を図ることができる。
【００６５】
本発明は以上の各実施形態に限定されず、夫々の変形、組合せ、応用等も本発明に含まれることは明らかである。
【符号の説明】
【００６６】
ＬＬ                          発光部
ＣＣ                          受光部
Ｌ２，Ｌ４２                  視認、受光不要光量過大部分
Ｌ３                          視認光
Ｌ４３                        受光光
ＨＢ，ＨＢ１，ＨＢ２          反射部
Ｌ１１，Ｌ４３１              反射光
ＴＴ                          透明光電変換板
ＳＳ                          光電変換素子
ＴＫ                          透明光極層
ＴＨ                          透明光電変換体層
ＴＡ                          透明対極層
ＢＢ                          蓄電部
ＬＳ、ＣＳ                    発光制御部、受光制御部
ＪＳ                          充電制御部
ＢＳ，ＧＳ，ＲＳ              青色、緑色、赤色光電変換素子
ＶＳ，ＲＲＳ                  紫外、赤外光電変換素子
ＶＨ                          紫外光電変換体層
ＢＨ                          青色光電変換体層
ＧＨ                          緑色光電変換体層
ＲＨ                          赤色光電変換体層  
ＲＲＨ                        赤外光電変換体層
ＫＧ                          間隙部
ＫＺ                          隔絶部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【手続補正書】
【提出日】平成23年2月23日(2011.2.23)
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図２０】
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