(57)【要約】【課題】太陽電池を利用した発光ブロックの照明窓を増大させながらも配置場所及び配置方法に制限のない発光ブロック構造を提供する。【解決手段】透光部Ｔを備えており，透光部を通して前方に光を放射できるケース１１と，ケースの内部で透光部の後方に配置され，太陽光を透過させる照明手段と，ケースの内部で照明手段の後方に配置され，透光部及び照明手段を透過した太陽光を受光し電力を発電する太陽電池部１６と，太陽電池部で発電された電力を蓄積する蓄電手段１９と，蓄電手段の蓄積電力を照明手段に供給することを制御する制御部１８とを含む構成の太陽電池を利用した発光ブロックを提供する。【選択図】図１Ａ
2005072570.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
太陽光を透過させる透光部を少なくとも一部に有し最外面を形成するケースと；
前記ケースの内部に配置され，前記透光部を透過した太陽光を受光し電力を発電する太陽電池部と；
前記ケースの内部で前記透光部と前記太陽電池部との間に配置され，太陽光を透過させる照明手段と；
前記ケースの内部に収納され前記太陽電池部で発電された電力を蓄積する蓄電手段と；
前記ケースの内部に収納され前記蓄電手段の蓄積電力を前記照明手段に供給することを制御する制御部と；
を含むことを特徴とする太陽電池を利用した発光ブロック。
【請求項２】
前記照明手段は，
前記透光部と前記太陽電池部との間に配置された導光板と；
前記導光板の側面を通じて光を照射する光源と；
を含むことを特徴とする，請求項１に記載の太陽電池を利用した発光ブロック。
【請求項３】
前記導光板は，前記ケースの内部で前記透光部に密着されて配置されたり，または前記ケースの内部で前記透光部から所定間隔離隔されて配置されることを特徴とする，請求項２に記載の太陽電池を利用した発光ブロック。
【請求項４】
前記導光板が前記透光部から所定間隔離隔されて配置される時には，前記照明手段と前記透光部との間に透明性を有する材料が充填されることを特徴とする，請求項２または３に記載の太陽電池を利用した発光ブロック。
【請求項５】
前記透明性を有する材料はエチレンビニルアセテート（ＥＶＡ）であることを特徴とする，請求項４に記載の太陽電池を利用した発光ブロック。
【請求項６】
前記導光板は透明材料からなることを特徴とする，請求項２から請求項５のいずれかに記載の太陽電池を利用した発光ブロック。
【請求項７】
前記透明材料はポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）を含むアクリル樹脂，ポリカーボネートまたはエチレンビニルアセテート（ＥＶＡ）のうちのいずれか一つであることを特徴とする，請求項６に記載の太陽電池を利用した発光ブロック。
【請求項８】
前記導光板は，前記透光部と略平行に配置され，
前記導光板の前記透光部から遠い側に位置する面に配置された光反射手段と；
前記導光板の前記透光部から近い側に位置する面に配置された光散乱手段と；
を含むことを特徴とする，請求項２から請求項７のいずれかに記載の太陽電池を利用した発光ブロック。
【請求項９】
前記光反射手段は，凹凸，鏡面シートまたは金属膜のうちのいずれか一つであることを特徴とする，請求項８に記載の太陽電池を利用した発光ブロック。
【請求項１０】
前記光散乱手段は，光散乱性シートまたはサンドブラスティングによって形成された微細凹凸であることを特徴とする，請求項８または９に記載の太陽電池を利用した発光ブロック。
【請求項１１】
前記導光板は，前記透光部と略平行に配置され，前記導光板の前記透光部から遠い側に位置する面上には特定波長の光を選択的に反射するダイクロイックミラーがコーティングされることを特徴とする，請求項２から請求項１０のいずれかに記載の太陽電池を利用した発光ブロック。
【請求項１２】
前記光源は，電球及び／または発光ダイオードを含む発光器具であることを特徴とする，請求項２から請求項１１のいずれかに記載の太陽電池を利用した発光ブロック。
【請求項１３】
前記ケースは，ガラスまたはポリカーボネートからなることを特徴とする，請求項１から請求項１２のいずれかに記載の太陽電池を利用した発光ブロック。
【請求項１４】
前記太陽電池部は，前記照明手段から所定距離離隔して配置されることを特徴とする，請求項１から請求項１３のいずれかに記載の太陽電池を利用した発光ブロック。
【請求項１５】
前記太陽電池部は，複数の太陽電池を含むことを特徴とする，請求項１から請求項１４のいずれかに記載の太陽電池を利用した発光ブロック。
【請求項１６】
前記蓄電手段は，電線を媒介として前記太陽電池部と電気的に連結されることを特徴とする，請求項１から請求項１５のいずれかに記載の太陽電池を利用した発光ブロック。
【請求項１７】
前記制御部は，電線を媒介として前記照明手段と電気的に連結されることを特徴とする，請求項１から請求項１６のいずれかに記載の太陽電池を利用した発光ブロック。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は屋外照明機能を有する建材ブロックに関し，特に太陽電池と電気的発光装置を内蔵して，太陽電池用採光窓と発光装置用照明窓を兼ねた一つの窓を有する発光ブロックに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に建築物の壁面や地面に配置されるタイルまたはブロックの一種として，発光機能を有する発光タイルまたは発光ブロックがある。ここで説明の便宜上，発光タイルと発光ブロックを合わせて発光ブロックと称する。発光ブロックは夜間の景観を美しくする装飾の機能及び周囲を明るくする照明の機能等を有する。
【０００３】
このような発光ブロックの初期のものは，透明な板状のブロック体面部の裏面に蛍光灯を配置する構成であり，施工時に蛍光灯と外部電源を電気的に連結する配線作業を行った。
【０００４】
しかし，このような旧来の発光ブロックは蛍光灯の発光性能及び発光寿命に限界があるために周期的な部品交換または修理が必要であった。また，蛍光灯と外部電源を連結する配線作業が複雑であるという問題点があり，さらに，商業用電源の停電や落雷または地震のような非常時には発光しないという問題点があった。
【０００５】
このような問題点を解決するために太陽電池を利用した発光ブロックが開発された。太陽電池を利用した発光ブロックでは，太陽電池が昼間の太陽光を受けて電力を発電し，この電力を蓄電池または大容量蓄電器に保存しておいて発光ブロックの駆動電力として使用する。
【０００６】
太陽電池を利用した発光ブロックに対する従来の技術としては，例えば特許文献１，２，３および４などがある。
【０００７】
しかし，上述した従来の技術では発光ブロックの表面で太陽光を受ける採光窓と光を放射する照明窓が互いに分離されている。これをより具体的に説明すれば，まず，特許文献１及び特許文献２では発光ブロック前面中央部分を採光窓として，その下側に太陽電池が配置され，前面中央部分を通じて太陽光を受ける。また，発光ブロック前面の周縁部分を照明窓として，その下側に発光ダイオードが配置され，この照明窓を通じて光を放射する。
【０００８】
一方，特許文献３では発光ブロック前面の中で周縁部分が採光窓であり，中央部分が照明窓である。特許文献４では発光ブロックの前面が採光窓であり，発光ブロックの後面が照明窓である。
【０００９】
【特許文献１】特開平１０−２１９６３８号公報
【特許文献２】特開平１１−１７５０１４号公報
【特許文献３】特開２０００−２９０９４５号公報
【特許文献４】特開２００１−１１５５９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかし，上記の発光ブロックにおいては，発光ブロック前面の全面積のうち，照明窓が中央部分または縁部分に限定されているので照明の刺激が強すぎて好ましくなく，照明窓面積を増大させて穏やかな照明にすることが要求されるという問題があった。
【００１１】
また，発光ブロックの前面が採光窓であり，発光ブロックの後面が照明窓である発光ブロックにおいては，前面と後面が全て露出される建物の屋根や壁，日除けのような用途に制限される。つまり，地面や壁面などに埋めるように配置する場合，採光窓及び照明窓のうちのいずれか一つの窓だけが露出され，他の一つの窓は埋めたてられて太陽光発電機能または照明機能を行うことができない。したがって，発光ブロックは配置場所が制限されるという問題点があった。
【００１２】
そこで，本発明は，このような問題に鑑みてなされたもので，その目的とするところは，太陽電池を利用した発光ブロックの照明窓を拡張させながらも配置場所及び配置方法に制限がない発光ブロック構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記課題を解決するために，本発明のある観点によれば，太陽光を透過させる透光部を少なくとも一部に有し最外面を形成するケースと，上記ケースの内部に配置され，上記透光部を透過した太陽光を受光し電力を発電する太陽電池部と，上記ケースの内部で上記透光部と上記太陽電池部との間に配置され，太陽光を透過させる照明手段と，上記ケースの内部に収納され上記太陽電池部で発電された電力を蓄積する蓄電手段と，上記ケースの内部に収納され上記蓄電手段の蓄積電力を上記照明手段に供給することを制御する制御部と，を含むことを特徴とする発光ブロックが提供される。すなわち，本発明は，発光ブロック前面窓（以下では透光部と記す）の後方に採光窓兼照明窓として作用する導光板を配置すると共に導光板後方には太陽電池，導光板側面には発光装置を配置し，照明窓と採光窓が発光ブロック前面のほとんど全面積を共用することを特徴とする。
【００１４】
より具体的には，本発明による発光ブロックの構成は，最外面を形成すると共に透明な前面部即ち透光部を有し，他の光学系及び電気系の構成要素を保護するケースと，ケースの透光部内面に近接配置され太陽光を透過させる照明手段と，照明手段の後面に近接配置されて透光部及び照明手段を透過してきた太陽光を受光し電力を発電する太陽電池部と，ケースの内部に収納され太陽電池部で発電された電力を蓄積する蓄電手段と，ケースの内部に収納され蓄電手段の蓄積電力を照明手段に供給する動作を制御する制御部とを含む構成である。
【００１５】
上記発明では，太陽光を受光する採光窓と太陽電池が発電した電力を利用して発光・照明する照明窓が一つの窓を共用することにより，照明窓及び採光窓を同時に拡張させることができる。
【００１６】
ここで，照明手段は導光板と，導光板の側面を通じて光を照射する光源とを含む構成であり，この時，導光板は透光部と太陽電池部との間に配置されるが，透光部の後面上に密着配置することもでき，透光部から所定間隔を隔てて配置することもできる。
【００１７】
導光板が透光部から所定間隔を隔てて配置される場合，照明手段と透光部の間の空間には，導光板及び透光部と屈折率が同程度で透明性を有するエチレンビニルアセテート（ＥＶＡ）のような材料を充填してもよい。
【００１８】
導光板の材料は，ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）などのアクリル樹脂，ポリカーボネート，またはエチレンビニルアセテート（ＥＶＡ）のような透明材料が好ましく，また，ケース透光部との屈折率差が０．２以下であることが好ましい。かかる構成により，導光板とケースとの界面で光りの損失を少なくすることができる。
【００１９】
導光板は透光部と略平行に配置され，導光板は，導光板の透光部から遠い側に位置する面に配置された光反射手段と，導光板の透光部から近い側に位置する面に配置された光散乱手段とを含むことができる。かかる構成により，光反射手段が光反射をさらに促進させる。また，光反射手段により反射された光を，光散乱手段が光散乱させることによって透光部を介してケースの外側に効率良く放散させることができる。
【００２０】
光反射手段としては導光板本体の凹凸又は貼付された鏡面シート若しくは金属膜があり，光散乱手段としては導光板本体にサンドブラスティング等によって形成された微細凹凸または貼付された光散乱性シートがある。この微細凹凸は，型押しで形成してもよい。
【００２１】
また，導光板の後面上には特定波長の光を選択的に反射するダイクロイックミラーを形成できる。かかる構成により，導光板が特定波長の光を選択的に反射することができる。
【００２２】
光源としては白熱電球，蛍光燈又は発光ダイオードを含む発光器具を用いることができる。
【００２３】
ケース材料はガラスまたはポリカーボネートが好ましい。また，ケース側壁と透光部周縁の間にプリズム，レンチキュラーレンズ又は斜面を形成して，この部分に入射した外光を太陽電池に導入することが望ましい。
【００２４】
太陽電池部は照明手段の後方に所定距離を隔てて配置でき，複数の太陽電池を含むことができる。
【００２５】
蓄電手段及び制御部は電線を介して各々太陽電池部及び照明手段と電気的に連結されるのが好ましい。
【発明の効果】
【００２６】
以上説明したように本発明によれば，太陽光を受光する採光窓と太陽電池が発電した電力を利用して発光・照明する照明窓が一つの窓を共用することにより，照明窓及び採光窓を同時に拡張させる効果がある。
【００２７】
また，本発明によれば，採光窓と照明窓とが一つの窓を共有するために，地面や壁面などに埋めるように配置する場合であっても上記の一つの窓が露出されていれば足りるため，配置場所及び配置方法が制限されることがない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下に添付図面を参照しながら，本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお，本明細書及び図面において，実質的に同一の機能構成を有する構成要素については，同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００２９】
図１Ａ及び図１Ｂは本発明の実施形態にかかる発光ブロックの構造を示した断面図であり，図２は導光板の一例を示した断面図であり，図３Ａ〜図３Ｃは本発明の実施形態にかかる発光ブロックの構造を示した平面図である。
【００３０】
これら図面に示したように，発光ブロックの構造は，最外面を形成するケース１１内に照明手段，太陽電池部１６，蓄電手段１９（蓄電器又は蓄電池），及び制御部１８などが収納されている構造である。
【００３１】
ケース１１には太陽光（太陽電池での発電効果の高い波長成分）及び所定波長域の光が透過できる透光部Ｔが備えられている。この時，透光部Ｔを通じて受光及び発光が行われるが，受光効率及び発光効率を高めるためにはできるだけ透光部を広く製作するのが良い。典型的なケースの大きさは対角線方向に２０インチである。なお，ケース全体が透明であっても，透光部Ｔは導光板の直前部分のみを意味する。また，所定波長域の光には，赤外線または紫外線のような不可視光を含めてもよく，このような不可視光を発する発光ブロックは夜間の侵入者監視などに利用できる。
【００３２】
図１Ａ及び図１Ｂには四角ボックス形態のケース１１が示されており，ここで透光部Ｔは縁領域（ケース１１の側壁の厚さが形成する領域）と光源領域を除いて，四角ボックスの前面（図の上面）のほとんど全体に近い領域を占めている。
【００３３】
ケースには前面，後面及び側面の６面があるが，そのうちの一面を開放させた状態で照明手段，太陽電池部１６，蓄電手段１９及び制御部１８などを収納した後，開放された面をカバー１２で覆って接着剤１３などを利用して密封することもでき，四角ボックスの後面を開放しカバー１２及び接着剤１３を利用して密封した場合を図１Ａ及び図１Ｂに示した。
【００３４】
ケース１１は全体を透明物質で作ることもでき，または透光部Ｔのみ透明材料で製作し残りの部分は不透明材料で製作することもできる。
【００３５】
図１Ａ及び図１Ｂにはケース１１全体が透明性を有しながら耐久性が優れたガラスまたはポリカーボネートで構成されたことを示した。
【００３６】
透光部Ｔの後方には照明手段が配置される。
【００３７】
照明手段は透光部Ｔと平行に配置され，透明材料からなり，少なくとも上述の太陽光を透過させる導光板１４と，導光板１４の側面を通じて光を照射する光源１５を含む構成である。導光板１４および光源１５を含む照明手段は，透光部Ｔと太陽電池部１６との間に配置されている。
【００３８】
図１Ａ及び図１Ｂには照明手段，太陽電池部１６，蓄電手段１９及び制御部１８がケース１１内にどのように設置されているかに関する例が図示されている。図１Ａ及び図１Ｂに示されているように，導光板１４，太陽電池部１６と，上面に蓄電手段１９及び制御部１８が設置された基板１７がケースの内部空間と同一な大きさにデザインされ，スポンジのようなバッファー２５を用いてケース１１内にきちんと挟まれるように設置されている。光源１５は導光板１４に形成された溝内に設置されることもできる。電線２３は光源１５と制御部１８とを互いに連結し，また，複数個の太陽電池１６ａで備えられる太陽電池部１６と蓄電手段１９とを互いに連結する。
【００３９】
導光板１４はケース１１の透光部Ｔから所定間隔を隔て配置されることもできるが，光の損失を防止するためにはできるだけ近く配置するのが良い。図１Ａに示されているように，最も好ましくは透光部Ｔの後面上に密着されて配置する。
【００４０】
また，図１Ｂに示されているように，導光板１４は透光部Ｔの内面から距離Ｓだけ離隔設置されることもでき，この時，距離Ｓは１ｃｍより小さいことが好ましい。距離Ｓで表示される，導光板１４と透光部Ｔの内面との間の空間は透明物質１６で埋めることができる。導光板１４をケース１１の透光部Ｔから所定間隔離隔して配置する場合，光の損失を防止するために導光板１４と透光部Ｔの間の間隔を，導光板１４及び透光部Ｔと屈折率が同様で透明性を有する材料，例えば，エチレンビニルアセテート（ＥＶＡ））で充填することもできる。ただし，透明材料を充填すると，後述の光散乱手段の効果が低下することが多いので，透明板を挿入する方が望ましい場合もある。
【００４１】
導光板１４は，後面，すなわち透光部から遠い側に位置する面に配置された光反射手段と，前面，すなわち透光部から近い側に位置する面に配置された光散乱手段を含むができる。
【００４２】
この時，説明の便宜上，導光板１４の後面を光反射面１４Ａと称し，前面を光散乱面１４Ｂと称する。
【００４３】
光反射面１４Ａには光反射手段として凹凸２０を形成することもでき，鏡面シートまたは金属膜２１などを塗布または被せて光反射を向上させることもできる。
【００４４】
光散乱面１４Ｂにはサンドブラスティング処理または微粒子付着により微細凹凸を形成したり，または光散乱性シート２２を被せて光散乱を向上させることができる。この他，表面に屈折率の異なる微粒子を埋め込んでもよい。
【００４５】
導光板１４を透光部Ｔの後面上に密着して配置する場合には，透光部Ｔの後面をサンドブラスティング処理して導光板１４から放射されて出る光を発光ブロックの前面に損失なく放散するように援助することができる。
【００４６】
光源１５は複数個用いることができ，発光ブロックの大きさ及び形状によって適切に配列することもでき，この時，導光板１４から出る光が均一であるように光反射面１４Ａに形成された凹凸２０の分布と光源１５の配列を共に考慮して決定するのが好ましい。
【００４７】
一例として，図３Ａには四角形態を有する導光板１４の四隅に光源１５を各々配列した場合を示した。
【００４８】
他の例として，図３Ｂに示すように光源１５を導光板１４の側方で交互に配列させることもできる。
【００４９】
もし，発光ブロックの大きさが対角線方向に２〜２インチ程度で小さい場合には，導光板１４の辺に沿って並ぶように光源１５を配列しても十分に均一な発光を得ることができ，この場合を図３Ｃに示した。このように光源１５を導光板１４の辺に沿って配列する場合には，凹凸２０の分布を光源から遠くなるほど稠密にして導光板１４から放射されて出る光を均一にすることもできる。
【００５０】
凹凸２０の分布を光源から遠くなるほど稠密にするということは，凹凸２０の個数を光源から遠くなるほど多く，つまり，光源から遠くなるほど高密度にすることを意味することもでき，または隣接する凹凸２０の凸部頂点２７間距離を光源から遠くなるほど狭く，つまり，光源から遠くなるほど急傾斜に作ることを意味することもできる，この場合が図４に示されている。
【００５１】
光源１５としては電球，発光ダイオードなど各種発光器具を用いることができ，光伝達媒体である光繊維を発光器具と共に使用することもできる。この時，発光ダイオードは電球に比べて寿命が長く発熱が少ないために好まれる。
【００５２】
発光ダイオードが青，緑または赤色など所定波長域内にある特定波長の光を放射し，発光ブロックを通じてもこの特定波長の光を放射しようとすれば，光反射面１４Ａ上に特定波長の光を選択的に反射するダイクロイックミラーを形成することもできる。
【００５３】
導光板１４を構成する透明材料としてはポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）のようなアクリル樹脂を用いることもでき，ガラスの代用として広く用いられているポリカーボネートまたはエチレンビニルアセテート（ＥＶＡ）などを用いることもできる。
【００５４】
また，導光板１４はケース１１と屈折率の差が少ないほどこのふたつの界面で光の損失が少ないので，できるだけケース１１と屈折率の差が少ない材料で作ることが好ましい。
【００５５】
一例として，導光板１４をＰＭＭＡで製作した場合，ＰＭＭＡの屈折率が１．５程度で，ケース１１材料として用いられたガラスまたはポリカーボネートの屈折率とほとんど同様で導光板１４とケース１１の間で光の屈折がほとんど起こらない。
【００５６】
導光板１４の後方には透光部Ｔ及び導光板１４を透過した太陽光を受光し電力を発電する太陽電池部１６が配置される。
【００５７】
太陽電池部１６は導光板１４の後面に密着形成できるが，この場合，太陽電池を駆動する途中に発生する熱が制御部に伝達されて制御部の動作や耐久性に悪影響を与える可能性があるために，この点を考慮すれば，太陽電池部１６は導光板１４から所定距離を隔るように配置されることが好ましい。例えば，図１Ａに示されているように，太陽電池部１６と導光板１４との間の距離Ｄが１ｃｍより小さいこともある。
【００５８】
このように太陽電池部１６を導光板１４から所定距離離隔させる場合，導光板１４内部を進んできた光が導光板１４  から出て，離隔空間の媒質である空気層に進む時，ほとんどが空気側に透過できず導光板１４の光反射面１４Ａで反射されるという全反射現象がある。
【００５９】
つまり，空気（屈折率＝１）より屈折率が大きい媒質である導光板（ＰＭＭＡ）材料である場合，屈折率＝１．５で空気へ光が進行する時，入射角が臨界角より大きいと入射する光が全て反射される，いわゆる全反射現象が起こるが，このように全反射される臨界角（θ）は次の数式１のような関係を有する。
【００６０】
【数１】
2005072570.tif 000003
【００６１】
数式１によって，ｓｉｎθ＝０．６７を満足させる臨界角θは約４２度である。これは４２度以上の入射角を有して界面に入射された光は全て反射されるということを意味する。
【００６２】
もし，光源１５が導光板１４側端面の中央地点Ｃで光を放射すれば，導光板厚さの半分に相当する距離をｙとして，Ｃ地点から放射された光が導光板１４の光反射面１４Ａに到達する地点において導光板長さ軸座標（Ｃ地点の長さ軸座標を原点とする）をｘとする時，ｘは大略０．９ｙより大きい条件を満足させれば全反射される。
【００６３】
しかし，薄い板状の導光板では，側端面から放射された光の大部分が全反射条件を満足させながら，つまり４２度以上の角度で入射するので大部分の光が全反射される条件にあることが分かる。この条件は導光板１４の前面に向かう反射光線にも発生するので，  導光板１４の前面を平面にすることは不都合であり，上述の光散乱構造を導光板１４の前面部に直接形成することが必要となる。また，光散乱面を形成しても光源に対向する側面から導光板の外に放射される光があるので，これを送り返すため，更に光源から直接に外部に放射される光を導光板に向かわせるために，反射機構を付加する必要がある。このような構造は，液晶表示装置のバックライト技術の分野で公知の事柄である。
【００６４】
また，導光板１４の光反射面１４Ａに配置された光反射手段は，光反射をさらに促進させ，光源に近い部分でも十分な反射を生じる。
【００６５】
一方，太陽電池部１６では外部から透光部Ｔ及び導光板１４を透過して入射された光を受けて起電力を生じるが，この時太陽電池部１６に入射する太陽光は，導光板１４をほとんど垂直に通りながら導光板に形成された各種凹凸やダイクロイックミラーコーティングなどによる散乱及び反射で一部損失があることはあるが，ほとんどは太陽電池部１６の表面に入射される。
【００６６】
次に，電気系統について説明する。太陽電池部１６は複数の太陽電池が並列連結された組み合わせからなることができる。
【００６７】
また，ケース１１の内部には太陽電池部１６で発電された電力を蓄積する蓄電手段１９（蓄電器または蓄電池）及び制御部１８が収納される。この時，制御部１８は蓄電手段１９の蓄積電力を照明手段に供給することを制御する。一般に蓄電手段１９は電線を媒介として太陽電池部１６と連結されて蓄電し，制御部１８は光源１５と連結されて電力を伝達する。図５は電気回路図／ブロック図の一例を示したものである。前述のように，蓄電手段１９及び制御部１８は基板１７上に設置される。また，制御部１８は過電圧保護回路３１，逆流防止ダイオード３２，電圧安定化回路３３，昇圧回路３４，発光制御回路３５，スイッチ素子ＳＷ１，ＳＷ２から構成される。
【００６８】
蓄電手段１９として，２次電池や電気二重層コンデンサーなどを用いることができるが，寿命が長くて信頼性の高い電気二重層コンデンサーが好まれる。
【００６９】
上述したような構造の発光ブロックの作用について説明すれば次の通りである。
【００７０】
まず，発光ブロック外部から太陽光がケース１１の透光部Ｔ及び導光板１４を経て太陽電池部１６に入射される。
【００７１】
この時，透光部Ｔが形成された面を発光ブロックの前面と定義する時，採光窓が発光ブロック前面のほとんど全面積に相当する。
【００７２】
太陽電池部１６では太陽光を採光した後，起電力を生じて電気二重層コンデンサーなどの蓄電手段１９に保存しておく。
【００７３】
周囲の照度が低くなったりして発光すべき状況になれば，制御部１７がオン（ＯＮ）信号を光源１５に伝達し，これにより蓄電手段１９に保存された電力が光源１５に伝達されて光源１５から光を放射する。
【００７４】
光源１５から放射された光は導光板１４の側端面を通じて光反射面１４Ａに入射し，入射した光のほとんどは光反射面１４Ａで反射し光散乱面１４Ｂに散乱されて透光部Ｔを透過して発光ブロックの前方に向かって外部に放射される。
【００７５】
したがって，照明窓が発光ブロック前面のほとんど全面積に相当し，照明窓と採光窓は同一である。
【００７６】
以上説明したように本発明の好適な実施形態によれば，太陽光を受光する採光窓と太陽電池が発電した電力を利用して発光・照明する照明窓が一つの窓を共用することにより，照明窓及び採光窓を同時に拡張させる効果がある。
【００７７】
また，採光窓と照明窓とが一つの窓を共有するために，地面や壁面などに埋めるように配置する場合であっても上記の一つの窓が露出されていれば足りるため，配置場所及び配置方法が制限されることがない。
【００７８】
また，このように照明窓が発光ブロックの表面積とほとんど同一になると，発光ブロックの表現範囲が拡大でき，発光ブロックを複数組み合わせて大型面発光源として使用することもできる効果がある。
【００７９】
照明窓が拡大されれば，一定輝度を維持するための消費電力も増加するが，このような消費電力増大の要求は採光窓の拡大による太陽電池部の容量増加で満足させることができる。そのためには蓄電手段の容量増加も必要であるが，本実施形態における蓄電手段は太陽電池部の後方に位置するので照明窓または採光窓の面積に影響を与えないため，容量増加が容易である。
【００８０】
以上，添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが，本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば，特許請求の範囲に記載された範疇内において，各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり，それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【産業上の利用可能性】
【００８１】
本発明は屋外照明機能を有する建材ブロックに適用可能であり，特に太陽電池と電気的発光装置を内蔵して，太陽電池用採光窓と発光装置用照明窓を兼ねた一つの窓を有する発光ブロックに適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１Ａ】本発明の一実施形態にかかる発光ブロックの構造を示した断面図である。
【図１Ｂ】本発明の他の実施形態にかかる発光ブロックの構造を示した断面図である。
【図２】本発明の実施形態にかかる導光板を示した断面図である。
【図３Ａ】本発明の実施形態にかかる発光ブロックの構造を示した説明図である。
【図３Ｂ】本発明の実施形態にかかる発光ブロックの構造を示した説明図である。
【図３Ｃ】本発明の実施形態にかかる発光ブロックの構造を示した説明図である。
【図４】本発明の実施例形態にかかる発光ブロックにおいて，傾斜度が次第に増加する凹凸を備えた導光板の断面図である。
【図５】本発明の実施形態にかかる発光ブロックにおいて，制御部の電気回路を示したブロック図である。
【符号の説明】
【００８３】
１１  ケース
１２  カバー
１３  接着剤
１４  導光板
１４Ａ  光反射面
１４Ｂ  光散乱面
１５  光源
１６  太陽電池部
１９  蓄電手段
１８  制御部
２０  凸凹
２１  金属膜
２２  光散乱性シート
Ｔ  透光部
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図４】
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【図５】
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